23
BATERAI A. Pengertian Baterai Adalah merupakan suatu komponen elektronika yang menyimpan energi dalam bentuk senyawa kimia atau sel elektrokimia maupun untuk menyimpan tenaga listrik arus searah ( DC ) yang dapat diisi (charge) setelah energi yang digunakan. B. Fungsi Baterai Fungsi baterai sendiri biasanya digunakan untuk memberikan daya atau energi agar alat elektronik bisa berfungsi. Pada pusat pembangkit listrik, sumber arus searah (DC) digunakan terutama untuk: 1. Menjalankan motor pengisi (penegang) pegas PMT/CB. 2. Men-trip-kan PMT apabila terjadi gangguan. 3. Melayani peralatan komputer kontrol. 4. Melayani keperluan alat-alat telekomunikasi. 5. Memasok keperluan instalasi penerangan darurat. 6. Melayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan, motor untuk rachet turbin, dan lain sebagainya. C. Macam – macam jenis baterai Menurut sifatnya baterai sendiri dibagi menjadi dua: 1. Baterai Primer adalah tipe baterai yang dapat disimpan dan menghasilkan energi listrik, tetapi tidak dapat diisi kembali.Baterai dengan sifat seperti ini seperti: Perlgkpn.Sist.Tenaga

Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

  • Upload
    ledung

  • View
    219

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

BATERAI

A. Pengertian Baterai

Adalah merupakan suatu komponen elektronika yang menyimpan energi dalam

bentuk senyawa kimia atau sel elektrokimia maupun untuk menyimpan tenaga listrik arus

searah ( DC ) yang dapat diisi (charge) setelah energi yang digunakan. 

B. Fungsi Baterai

Fungsi baterai sendiri biasanya digunakan untuk memberikan daya atau energi

agar alat elektronik bisa berfungsi. Pada pusat pembangkit listrik, sumber arus searah

(DC) digunakan terutama untuk:

1. Menjalankan motor pengisi (penegang) pegas PMT/CB.

2. Men-trip-kan PMT apabila terjadi gangguan.

3. Melayani peralatan komputer kontrol.

4. Melayani keperluan alat-alat telekomunikasi.

5. Memasok keperluan instalasi penerangan darurat.

6. Melayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk

beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor

untuk pelumasan, motor untuk rachet turbin, dan lain sebagainya.

C. Macam – macam jenis baterai

Menurut sifatnya baterai sendiri dibagi menjadi dua:

1. Baterai Primer adalah tipe baterai yang dapat disimpan dan menghasilkan energi

listrik, tetapi tidak dapat diisi kembali.Baterai dengan sifat seperti ini seperti:

Baterai Alkaline adalah baterai yang paling umum, mudah didapat dan

termurah. Namun untuk aplikasi robot dan RC, baterai ini merupakan

pilihan yang buruk, jangan sekali-kali menggunakannya! Baterai ini

memiliki kapasitas yang rendah, berat, dan bermasalah dalam men-supply

arus besar dalam waktu pendek. Selain itu, dikarenakan batterai ini tidak

dapat diisi ulang, pemakaian secara terus menerus dengan mengganti

baterai baru akan menguras biaya yang cukup besar.

Perlgkpn.Sist.Tenaga

Page 2: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

Baterai Fuel Cell adalah baterai dengan efisiensi energi tertinggi, yaitu 40

hingga 60 kali lipat Baterai Lithium Ion (Li-On) dan memiliki energi

densitas 2-3 kali lipat Li-Ion (Perbandingan antara volume zat dengan

energi yang dihasilkan, dengan demikian Baterai Fuel Cell dapat

menghasilkan energi 2- 3 kali Li-On pada Volume yang sama). Baterai ini

menggunakan methanol atau ethanol sebagai energi utamanya. Baterai ini

tidak dapat diisi ulang, jika pada saatnya baterai ini habis, maka kita

tinggal menggantinya dengan methanol atau ethanol baru. Baterai jenis ini

cukup mahal, yaitu berkisar antara 350-400$USD.

2. Baterai Sekunder adalah Baterai yang dapat disimpan dan menyalurkan energi

listrik dan dapat diisi kembali dengan memberikan arus dengan arah berlawanan

pada saat baterai mengalirkan arusnya.

Macam – macam baterai skunder:

Nickel Cadmium (NiCd). Baterai NiCd merupakan jenis baterai yang

cocok untuk bebean yang memerlukan arus sedang (2-3 Ampere). Baterai

ini relative lebih murah dibandingkan dengan baterai lainnya serta dapat di

recharged secara cepat. Namun proses recharge dari baterai ini memiliki

kekurangan yang biasa disebut memory effect. Memory effect

menyebabkan pengurangan kapasitas baterai apabila di-recharge dalam

keadaan masih terisi muatan. Hal ini yang menyebabkan baterai NiCd

harus benar-benar dikosongkan bila akan diisi ulang.

Nickel Metal Hydride (NiMH). Baterai ini tidak jauh berbeda dengan

baterai NiCd. Hal yang membedakan dari keduannya adalah discharge

factor serta siklus recharge. Baterai NiMH memiliki kekurangan dimana

Perlgkpn.Sist.Tenaga

Page 3: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

dischare factor-nya cukup besar, sehingga bila baterai ini dibiarkan begitu

saja selama beberapa waktu, muatan yang terdapat dalam baterai akan

lebih cepat berkurang dibandingkan baterai lainnya. Namun dalam segi

siklus recharge, baterai ini memiliki kelebihan dimana dapat di recharg

lebih sering dibandingkan dengan baterai NiCd.

Lithium Ion (Li-Ion). Baterai Li-Ion merupakan baterai standar terbaru

(disamping Lithium Polymer). Baterai ini memiliki rapat energy lebih

tinggi dibandingkan dengan baterai lainnya. Hal ini memungkinakan

baterai Li-Ion memiliki volume lebih kecil untuk kapasitas yang sama.

Selain itu, bater Li-Ion tidak memiliki memory effect sehingga dapat di

recharge kapan pun kita mau. Terdapat pula baterai Lithium yang

bersenyawa dengan senyawa polymer atau biasa disebut Lithium Polymer.

Baterai Li-Po sangat baik untuk pemakaian dalam arus besar karena dapat

memberikan arus hingga 30 Ampere.

Baterai Aki adalah baterai yang cukup populer karena mudah dan murah

untuk diproduksi. Baterai ini dapat diisi ulang dan dapat diaplikasikan

secara luas. Untuk robot yang memiliki performansi besar dalam

penggunaan motor atau solar, baterai ini menjadi pilihan yang baik.

Baterai ini cukup murah dan mudah didapatkan. Kekurangan baterai ini

adalah ukurannya yang cukup besar dan cukup berat, harus selalu dalam

keadaan terisi ulang, dan tidak memiliki kecepatan pengosongan baterai

(discharge) yang besar. Jika baterai ini tidak digunakan pada jangka waktu

yang lama, maka baterai ini akan melakukan pengosongan (discharge)

secara internal, sehingga Kita harus sering memastikan bahwa baterai ini

dalam keadaan terisi ulang. Hindari penggunaan baterai pada suhu yang

terlalu panas atau di bawah 00 C.Perlgkpn.Sist.Tenaga

Page 4: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

D. Baterai aki

Baterai aki adalah baterai yang sering digunakan pada pembangkit listrik maupun

gardu induk karena daya yang dihasilkan cukup besar dan dapat di isi ulang.Fungsi aki

sendiri pada pembangkit antara lain:

1. Menjalankan motor pengisi (penegang) pegas PMT/CB.

2. Men-trip-kan PMT apabila terjadi gangguan.

3. Melayani peralatan komputer kontrol.

4. Melayani keperluan alat-alat telekomunikasi.

5. Memasok keperluan instalasi penerangan darurat.

Melayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk

beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk

pelumasan, motor untuk rachet turbin, dan lain sebagainya.

Aki sendiri terdiri dari 2 jenis:

1. Jenis aki basah/ konvensional berarti masih menggunakan asam sulfat ( H2SO4 )

dalam bentuk cair.Elektrolit baterai merupakan campuran antara air suling (H2O)

dengan asam sulfat (SO4), komposisi campuran adalah 64 % H2O dan dan 36 %

SO4. Dari campuran tersebut diperoleh elektrolit baterai dengan berat jenis 1,270.

Aki basah sendiri di bagi menjadi 2:

a. Low Maintenance

Jenis ini bentuknya mirip dengan aki basah biasa dan tetap punya lubang

pengisian di atasnya. Bedanya, aki ini sudah diisi air sejak dari pabrik.

Untuk pengisian air aki (bukan dengan accu zuur) bisa dilakukan dalam 6

bulan hingga 1 tahun.

b. Maintenance Free

Aki jenis ini tidak mempunyai lubang pengisian air, meski berisi cairan.

Mirip jenis low maintenance, aki ini juga sudah diisi air dari pabrik. Bahan

perak yang dipakai buat elektroda membuat airnya tidak menguap.

Perlgkpn.Sist.Tenaga

Page 5: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

Kalaupun menguap akan dikembalikan lagi ke dalam. Keuntungannya

adalah aki jenis ini tidak butuh perawatan

2. Aki kering karena asam sulfatnya sudah dalam bentuk gel/selai.  Dalam hal

mempertimbangkan posisi peletakkannya maka aki kering tidak mempunyai

kendala, lain halnya dengan aki basah.

E. Penjelasan tentang baterai aki

1. Konstruksi

Aki merupakan elemen sekunder yang merupakan elemen elektro-kimia yang

dapat memperbaharui bahan-bahan pereaksinya. Jenis aki yang sering dipakai

adalah aki timbal.Aki ini terdiri dari dua kumparan pelat yang dicelupkan dalam

larutan asam-sulfat encer. Kedua kumpulan pelat dibuat dari timbal, sedangkan

lapisan timbal dioksidaakan dibentuk pada pelat positif ketika lemen pertama

kalidimuati. Letak pelat positif dan negatif sangat berdekatan tetapi dicegah tidak

langsung menyentuh oleh pemisah yang terbuat dari bahan penyekat (isolator).

L = 2.p.l.n.

dimana :

L = luas bidang plat positif (cm2)

p = panjang plat positif (cm)

l = lebar plat positif (cm)

n = jumlah plat positif tiap-tiap sel

Kapasitas tiap cm2 plat positif = 0,03 sampai dengan 0,05 AH(ampere jam). Tiap

sel akumulator timah hitam menghasilkan tegangan 2 volt.

2. Cara kerja aki sendiri dibagi menjadi 2:

a. Cara kerja di dalam aki (reaksi kimia)

Pada akumulator (aki) timah hitam terjadi proses elektrokimia yang bersifat

reversible (dapat berbalikan), yaitu proses pengisian dan proses pengosongan.

Setiap molekul cairan elektrolit asam sulfat (H2SO2) akan terurai menjadi ion

positif hydrogen (2H+) dan ion negatif sulfat (SO4 --). Tiap ion negatif sulfat

akan bereaksi dengan katoda (Pb) menjadi timah sulfat (PbSO4) sambil

melepaskan dua elektron. Dua ion hydrogen (2H+) akan bereaksi dengan

Perlgkpn.Sist.Tenaga

Page 6: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

anoda (PbO2) menjadi timah sulfat (PbSO4) sambil mengambil dua elektron

dan bersenyawa dengan atom oksigen membentuk H2O (mokekul air).

Pengambilan dan pelepasan elektron dalam proses kimia ini akan

menyebabkan timbulnya beda potensial antara katoda (kutub negatif) dan

anoda (kutub positif). Proses kimia di atas dapat dirumuskan sebagai berikut :

PbO2 + Pb + 2H2SO4 ——————> PbSO4 + PbSO4 + 2H2O(sebelum pengosongan) (setelah pengosongan)

Proses kimia ini terjadi dalam proses pengosongan akumulator timah hitam

atau pada saat akumulator melayani beban. Setelah proses pengosongan,

kedua plat negatif dan plat positif menjadi timah sulfat (PbSO4) dan cairan

elektrolitnya menjadi cair (H2O), sehingga berat jenisnya akan berkurang.

setelah mengalami pengosongan, agar dapat dipakai melayani beban maka

akumulator harus diisi lagi dengan dialiri arus listrik DC. Pada proses

pengisian akumulator dapat diuraikan sebagai berikut :

PbSO2 + PbSO4 + 2H2O ——————> PbO2 + Pb + 2H2SO4

Setelah proses pengisian, berat jenis cairan elektrolit akumulator akan

bertambah besar. Berat jenis larutan asam sulfat (asam belerang) H2SO4

sebelum pengisian adalah 1,190 gr/cm3 pada temperatur 15 oC (59 oF).

Setelah diisi penuh berat jenis elektrolitnya (asam sulfat) antara 1,205 – 1,215

gr/cm3.

Gambar 1. instalasi baterai dan pengisiannya

b. Cara kerja aki pada pembangkit

Perlgkpn.Sist.Tenaga

Page 7: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

Pada pembangkit sendiri aki digunakan menurut bebannya,ada yang

memerlukan langsung tegangan DC tanpa harus di konversikan ke

AC,adapun juga beban yang menggunakan tegangan AC.Jika demikian maka

arus listrik DC yang dihasilkan ini akan dialirkan melalui suatu inverter

(pengatur tenaga) yang merubahnya menjadi arus listrik AC, dan juga dengan

otomatis akan mengatur seluruh sistem. Listrik AC akan didistribusikan

melalui suatu panel distribusi indoor yang akan mengalirkan listrik sesuai

yang dibutuhkan peralatan listrik. Walaupun dalam suatu pembangkit listrik

juga dilengkapi dengan Emergency Diesel Generator (EDG), namun memiliki

fungsi dan pelayanan yang berbeda dengan sumber cadangan baterai aki.

Biasanya kumpulan dari baterai aki tersebut dikenal dengan nama Battery

bank.Baterai aki merupakan sumber arus searah yang digunakan dalam suatu

pusat pembangkit listrik.Baterai aki harus selalu diisi melalui penyearah.

.

F. Karakteristik Baterai

Dalam pemilihan Baterai terdapat beberapa karakteristik yang ada di dalam

baterai tersebut antara lain:

1) Rating Tegangan

Pemberian rating tegangan pada baterai kadang membingungkan, sebab tegangan

aktual baterai akan berbeda dengan rating yang tertulis dalam baterai. Pada

kebanyakan baterai rating tegangan menunjukan tegangan baterai pada kondisi

kosong. Sebagai contoh baterai Nickel Metal Hidrida (NIMH) memiliki rating

tegangan 1,2 V, yang menyatakan tegangan baterai tersebut bernilai 1,2V bila

telah habis terpakai (nilai nominal cell). Seiring dengan proses pengisian baterai

atau biasa disebut charging, tegangan baterai akan meningkat hingga bernilai

maksimum ketika baterai telah terisi penuh. Tegangan baterai saat terisi penuh

memiliki nilai lebih besar 15-25% dari rating tegangan baterai. Untuk

mendapatkan tegangan yang lebih besar, maka baterai dapat dipasang secara seri.

2) Rating Arus

Rating arus pada baterai diberikan dalam bentuk satuan “mA”. Rating arus

menunjukan arus maksimum yang dapat diberikan baterai pada beban. Rating

arus sebenarnya sangat jarang diberikan dalam baterai terutama baterai NiMH dan

Perlgkpn.Sist.Tenaga

Page 8: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

NiCd lain halnya dengan baterai yang berasal dari senyawa Lithium. Untuk

memperbesar arus, maka baterai dapat dipasang secara parallel.

3) Kapasitas Baterai

Kapasitas pada baterai diukur dengan menggunakan satuan “mAh” atau “Ah”

yang merupakan singkatan dari mili-ampere-hour dan ampere-hour. Secara

praktis baterai dengan kapasitas 1000 mAh dapat memberikan arus sebanyak

1000 mA selama satu jam atau 2000 mA selama setengah jam.Untuk

meningkatkan kapasitas, maka baterai dapat dipasang secara parallel.

G. Baterai yang akan dikembangkan di masa depan

Ada macam-macam baterai yang sedang dikembangkan untuk pengganti baterai

aki di masa depan,antara lain :

1. Baterai Nuklir

memanfaatkan proses terjadinya reaksi peluruhan (decay process) pada setiap

bahan radioaktif. Pada reaksi peluruhan ini yang dimanfaatkan adalah radiasi

nuklir itu sendiri yang disertai dengan pelepasan elektron atau muatan listrik dan

juga kemampuan menumbuk bahan untuk menghasilkan elektron sekunder yang

dapat diubah menjadi tenaga listrik. Bila hal ini bisa direalisasikan maka tenaga

listrik yang diperoleh dari hasil proses peluruhan zat radioaktif akan dapat

menambah sumber tenaga listrik arus searah, disamping sumber arus searah

(tanaga baterai) yang telah dikenal secara konvensional berupa baterai kimia sel

basah maupun sel kering. 

Proses peluruhan zat radioaktif sebenarnya adalah proses alami dari suatu zat

radioaktif atau radioisotop dalam rangka keseimbangan menuju kepada energi

dasarnya (ground state energy). Proses peluruhan zat radioaktif yang terjadi

berkaitan erat dengan jenis radiasi nuklir dari suatu radioisotop. Untuk itu, perlu

diketahui beberapa jenis radiasi yang mengikuti terjadinya proses peluruhan

tersebut. Jenis radiasi yeng dimaksud sebenarnya ada 8 macam, namun yang akan

dijelaskan hanya yang dalam proses peluruhannya menghasilkan elektron atau

yang dapat menyebabkan ionisasi langsung saja, yaitu radiasi yang dipancarkan oleh

radioisotop yang digunakan dalam baterai nuklir. Jenis radiasi tersebut adalah :

Perlgkpn.Sist.Tenaga

Page 9: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

a. Radiasi Alpha (a)

Radiasi ini pada umumnya terjadi pada elemen berat, yaitu atom yang

nomor massanya besar (mohon dilihat sistem periodik/tabel berkala) yang

tenaga ikatnya rendah, yaitu tenaga ikat antara elektron dan inti atomya

rendah. Radiasi Alpha pada umumnya diikuti juga oleh peluruhan radiasi

Gamma. Atom yang mengalami peluruhan radiasi Alpha, nomor massanya

akan berkurang 4 dan nomor atomnya berkurang 2, sehingga radiasi Alpha

disamakan dengan pembentukan inti Helium yang bermuatan listrik 2 dan

bermassa 4. Contoh peluruhan radiasi Alpha adalah peluruhan Plutonium

menjadi Uranium yang reaksinya sebagai berikut: 

94Pu239––>2He4 + 92U235 (2He4 = radiasi Alpha)

b. Radiasi Beta Negatif (b-)

Radiasi Beta Negatif disamakan dengan pemancaran elektron dari suatu

inti atom. Bentuk radiasi ini terjadi pada inti yang kelebihan elektron dan

pada umumnya juga disertai juga dengan radiasi Gamma. Pada radiasi

Beta Negatif, nomor atom akan bertambah 1, sedangkan nomor massanya

tetap. Contoh peluruhan radiasi Beta Negatif adalah : 

56Ba140 ––>-1e0 + 57La140(-1e0 = elektron negatif)

c. Radiasi Beta Positif (b +)

Radiasi ini sama dengan pancaran positron (elektron positif) dari inti

atom. Bentuk peluruhan ini terjadi pada inti yang kelebihan proton.

Pancaran positron dapat terjadi bila perbedaan energi antara inti semula

dengan inti hasil perubahan (reaksi inti) paling tidak sama dengan 1,02

MeV. Radiasi Beta Positif akan selalu diikuti dengan peristiwa annihilasi

atau peristiwa penggabungan, karena begitu terbentuk zarah Beta (+) akan

langsung bergabung dengan elektron (-) yang banyak terdapat di alam ini

dan menghasilkan radiasi Gamma yang lemah. Contoh radiasi Beta Positif

7N13 ––> +1e0 + 6C13 (+1e0 = elektron positif / positron)

Perlgkpn.Sist.Tenaga

Page 10: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

Macam-macam Baterai nuklir :

1. Baterai nuklir “high speed electrons battery”

Baterai ini dinamakan juga dengan baterai nuklir Beta, sesuai dengan jenis

radiasi yang dipancarkan oleh radioisotop yang digunakan. Baterai nuklir

ini bisa menghasilkan tegangan sampai beberapa ribu volt. Tegangan yang

tinggi ini dipengaruhi oleh kerapatan isolator yang digunakan, sehingga

tidak terjadi kebocoran yang dapat menimbulkan ionisasi udara di sekitar

terminal elektrodenya. Arus yang dihasilkan masih rendah dan perlu

dinaikkan lagi dengan memperhatikan masalah nuclear barrier

transmission seperti yang diuraikan di atas. Radioisotop yang digunakan

dalam baterai ini adalah Strontium-90 (Sr90) yang mempunyai waktu paro

28 tahun, sehingga umur pakai baterai nuklir jenis ini bisa dua kali waktu

paronya, yaitu 56 tahun.

2. Baterai nuklir “contact potential difference battery” 

Baterai nuklir ini sering disingkat dengan baterai CPD (Contact Difference

Potential). Elektrode yang digunakan adalah 2 jenis bahan logam yang

mempunyai sifat “work function” yang sangat berbeda. Work function

suatu bahan adalah energi yang diperlukan untuk membebaskan elektron

keluar orbitnya. Bahan elektrode yang mempunyai sifat work function

yang sangat jauh berbeda adalah Seng (Zn) dan Karbon. Ruang diantara

kedua elektrode, yaitu antara bahan logam yang mempunyai sifat “work

function” tinggi dan bahan logam yang mempunyai “work function”

rendah, diisi medium berbentuk gas, yaitu Tritium yang setiap saat dapat

diionisasikan oleh radioisotop menghasilkan elektron dan ion positif. Hasil

ionisasi (elektron dan ion) akan menuju ke masing-masing elektrodenya

sesuai dengan muatan listrik yang dibawanya. Penyerahan muatan listrik

ke masing-masing elektrode akan menimbulkan arus listrik searah secara

berkesinambungan. Radioisotop yang digunakan sama dengan baterai

nuklir pertama, yaitu Strontium 90 (Sr90).

Perlgkpn.Sist.Tenaga

Page 11: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

3. Baterai nuklir PN junction 

Baterai nuklir ini memanfaatkan sifat radioisotop yang dapat

menimbulkan berondongan elektron (avalanche) pada salah satu elemen

diode semikonduktor yang dipasang di dalam wadah baterai. Bahan

semikonduktor yang dapat menghasilkan berondongan elektron akibat

terkena radiasi adalah Antimon. Sedangkan untuk elektrode positifnya

digunakan Silikon. Berondongan elektron yang terbentuk akan ditarik oleh

elektrode positif dan pada saat penyerahan muatan listrik akan timbul arus

listrik searah seperti yang terjadi pada baterai nuklir CPD. Baterai nuklir

PN junction ini walaupun tegangannya rendah tapi arus yang dihasilkan

jauh lebih besar dari pada baterai nuklir lainnya. Sumber radioisotop yang

digunakan adalah Prometium 147 (Pm147) yang mempunyai waktu paro 2,5

tahun, sehingga umur pakai baterai nuklir jenis ini bisa mencapai 5 tahun.

4. Baterai nuklir termokopel 

Baterai nuklir jenis ini memanfaatkan panas yang ditimbulkan oleh

radioisotop yang ditempatkan pada bagian dalam wadah yang dilengkapi

dengan dua jenis logam yang bersifat sebagai termokopel. Arus yang

timbul dari adanya termokopel dapat menjadi tenaga baterai.

5. Baterai nuklir “secondary emitter” 

Baterai nuklir jenis ini menggunakan radioisotop yang dapat menumbuk

bahan target yang peka terhadap radiasi, sehingga akan menimbulkan

elektron sekunder akibat tumbukan tersebut. Elektron sekunder ini akan

dikumpulkan oleh elektrode yang tidak peka terhadap radiasi. Perbedaan

tegangan pada kedua elektrode tersebut akan menghasilkan arus listrik

yang besarnya proporsional dengan energi yang dibawa oleh elektron

sekunder.. 

6. Baterai nuklir fotolistrik 

Baterai nuklir fotolistrik ini memanfaatkan sifat bahan sintilator yang akan

mengeluarkan pendar cahaya (foton) bila terkena radiasi. Pendar cahaya

(foton) yang timbul kemudian diubah menjadi tenaga listrik oleh bahan Perlgkpn.Sist.Tenaga

Page 12: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

semikonduktor yang peka terhadap foton cahaya. Foton cahaya dapat juga

diubah menjadi tenaga listrik oleh sel fotolistrik. Bahan sintilator yang

digunakan dapat berupa Posfor, Natrium Iodida yang diberi Thalium.

7. Baterai nuklir “photon junction” 

Baterai nuklir ini menggunakan posfor radioaktif (P32) sebagai sumber

radioisotopnya yang diapit oleh bahan semikonduktor. Bahan

semikonduktor diletakkan berhimpitan dengan “semiconductor surface

layer” agar dapat terjadi perpindahan “electron hole” akibat terkena radiasi

P32. Adanya perpindahan electron hole pada bahan semikonduktor ini akan

menimbulkan pulsa listrik yang besarnya sama dengan energi pendar

cahaya yang terjadi. Tegangan baterai nuklir ini relatif konstan.

2. NAS Baterai

 NAS Battery menggunakan sodium (Na) cair sebagai katoda (elektroda

negatif), sulfur (S) cair sebagai anoda (elektroda positif), dan beta-alumina padat

sebagai elektrolit pemisah kedua elektroda. Satu sel NAS Battery menghasilkan

tegangan sekitar 2 V dengan kapasitas 628 Ah. NGK memproduksi NAS Battery

dalam bentuk modul-modul dengan tegangan sekitar 628 V dengan rating energi

360 kWh. Sifat inilah yang membuat NAS Battery cocok untuk aplikasi-aplikasi

yang membutuhkan penyimpan energi kapasitas besar untuk menopang suatu

sistem tenaga. Peak-Shaving (pemangkasan bebean puncak) dan Emergency

Back-Up (untuk membackup apapun pada saat keadaan emergency) merupakan

dua macam aplikasi yang banyak ditopang dengan memasang NAS Battery pada

sistem tenaga.

Perlgkpn.Sist.Tenaga

Page 13: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

Gambar. Penampang NAS Battery produksi TEPCO-NGK

Keunggulan dari NAS Battery secara ringkas dapat dipaparkan sebagai berikut :

Per unit volume, NAS Battery memberikan energi tiga kali lebih besar

daripada lead-acid battery. Per unit berat bahkan dapat mencapai 10 kali

faktor lebih besar.

NAS Battery mampu bertahan hingga 2500 kali siklus charge-discharge,

dengan umur operasi mencapai 15 tahun.

NAS Battery lebih efektif menyimpan energi karena kapabilitas charging-

discharging yang tinggi dan tidak ada rugi-rugi akibat self-discharging.

Relatif bebas pemeliharaan, mudah instalasi, ramah lingkungan,

Kekurangan dari NAS Battery adalah untuk dapat melangsungkan reaksi kimia

tersebut, temperatur NAS Battery harus dijaga konstan pada suhu 300-325

(derajat) Celcius.

Perbandingan sederhana NAS Battery dengan tipe baterai yang lain ditunjukkan

pada Tabel 1.

Tabel 1. Perbandingan NAS Battery dengan beberapa tipe baterai lain

Pada tulisan ini telah dipaparkan secara ringkas tentang NAS Battery yang

pemakaiannya berpotensi akan semakin meluas di masa mendatang. Kekurangan

terbesar NAS Battery adalah operasi kerjanya pada temperatur yang cukup tinggi,

akibatnya dibutuhkan pemanas eksternal yang akan mengurangi energi yang bisa

dimanfaatkan oleh beban.

H. Kesimpulan

Perlgkpn.Sist.Tenaga

Page 14: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

Baterai adalah merupakan suatu komponen elektronika yang menyimpan energi

dalam bentuk senyawa kimia atau sel elektrokimia maupun untuk menyimpan

tenaga listrik arus searah ( DC ) yang dapat diisi (charge) setelah energi yang

digunakan. Fungsi baterai sendiri biasanya digunakan untuk memberikan daya

atau energi agar alat elektronik bisa berfungsi. Macam – macam jenis baterai

adalah “Baterai Primer dan Baterai Sekunder”. Pada tiap – tiap baterai baik yang

tergolong baterai primer ataupun sekunder memiliki karakteristik dan fungsi yang

sama, hanya saja sifatnya yang berbeda.

Ada berbagai macam jenis baterai yang digunakan untuk sumber energi. Namun,

pada pembangkit listrik maupun gardu induk baterai yang digunakan adalah aki

(accumulator) karena daya yang dihasilkan cukup besar dan dapat di isi ulang.

TUGAS

PERLENGKAPAN SISTEM TENAGA

BATERAI (ACCUMULATOR)

Perlgkpn.Sist.Tenaga

Page 15: Web viewMelayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan

Disusun Oleh :

DANA B. PRASETYA (20070120018)

MARDHA HARYONO. P (20070120028)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

2010

Perlgkpn.Sist.Tenaga