Monday, April 16, 2012

Mengapa Aki Dapat Meledak?


Selama aki diisi-ulang / di cas (recharge), aki mengeluarkan gas hidrogen dan oksigen. Sebagaimana diketahui hidrogen adalah gas yang mudah terbakar, sedangkan oksigen adalah zat yang membantu proses pembakaran. Sehingga kombinasi kedua gas tersebut akan mudah terbakar. Campuran hidrogen dan oksigen dalam konsentrasi tertentu jika bertemu dengan percikan api atau panas yang tinggi walau cuma di satu titik kecil, maka akan mudah meledak. Lebih detail tentang recharge dapat dibaca di: Cara Mengisi-ulang (Recharge) Aki Kendaraan.

Pada batere kering, gas hidrogen dan oksigen tidak mudah keluar, dan terkumpul di dalam aki. Jika pengisian aki terlalu tinggi hingga melampaui batas normal (overcharge), maka produksi hidrogen dan oksigen meningkat. Sehingga pada suatu saat akan melampaui kemampuan wadah aki dan akhirnya wadah pecah alias aki meledak. Batere yang tertutup rapat (sealed battery) seperti aki kering (gel cell, Adsorbed Glass Mat, dll) memang lebih tinggi resiko meledaknya dari pada aki basah.

Demikian juga jika aki diberi beban terlalu berat. Saat aki mengeluarkan arus yang besar, aki juga memproduksi panas. Jika panas tersebut terlalu tinggi, maka jumlah uap akibat panas tersebut juga besar dan tekanannya akan mampu memecahkan wadah aki.

Jadi berhubung aki dapat mengeluarkan gas saat diisi-ulang dan saat mengeluarkan arus, maka jangan ditempatkan pada suatu wadah yang tertutup rapat.

Saat ini mulai populer digunakan aki kering dari jenis gel cell. Aki jenis ini memang mempunyai tegangan maximum saat diisi-ulang (charging voltage) yang sedikit lebih rendah dari aki basah.

Sebagai contoh adalah aki kering merk MK, pada spesifikasinya menyatakan bahwa tegangan charger haruslah antara 13.8-14.1 volt pada temperatur 68 derajat Fahrenheit atau 20 derajat Celcius. Tegangan charger harus diturunkan jika temperatur semakin tinggi, guna mengurangi pembentukan gas. Sedangkan beberapa kendaraan mempunyai charging system dengan tegangan 14.3-14.4 volt sehingga dapat menyebabkan overcharge. Pada temperatur lingkungan 30 derajat Celcius atau 86 derajat Fahrenheit seperti pada daerah tropis, tegangan recharge maximal menjadi serendah 13.5-13.8 volt. Jadi di daerah dingin seperti subtropis, aki meledak akibat overcharge lebih rendah resikonya.

Dulu tegangan charging system dapat disetel karena menggunakan saklar elektromagnet (cut-off). Sekarang pengaturan tegangan dilakukan dengan Integrated Circuit (IC) dan tidak dapat disetel. Tapi belakangan ini sudah ada IC regulator yang dapat disetel tegangannya. Tampaknya adjustable IC voltage regulator ini diproduksi agar dapat digunakan untuk berbagai macam aki yang berbeda-beda tegangan chargernya.

Jika anda menggunakan aki kering, cara paling mudah mencegah overcharge adalah dengan menggunakan voltmeter untuk memantau tegangan aki selama berkendara. Tapi saat ini voltmeter sudah tidak populer lagi sebagai perlengkapan standard di dashboard, karena tegangan yang diatur IC sudah sangat stabil. Maka perlu ditambahkan voltmeter untuk memantau tegangan aki, jika tegangan melampaui tegangan maximal aki, misal 14 volt, maka segera nyalakan beban tambahan seperti lampu, a/c, radio, tape, dll. Atau kurangi putaran engine (RPM) dengan menggunakan gigi tinggi atau mengurangi kecepatan.

Biasanya overcharge terjadi saat berkendara di siang hari dengan putaran engine tinggi. Panas lingkungan yang tinggi akan membuat aki lebih banyak memproduksi gas dan tegangan pembentukan gas (gassing voltage) menjadi lebih rendah. Di negara yang menerapkan peraturan lampu besar wajib dinyalakan walau pada siang hari yang cerah, resiko overcharge lebih kecil karena tegangan alternator sedikit lebih rendah akibat arus terserap lampu besar.


Saat ini sudah tersedia dipasaran voltmeter digital yang dapat dipasang pada konektor penyulut rokok. Sebagai mana foto dibawah.



Untuk monitor tegangan aki dapat dibaca di artikel "Indikator Tegangan Baterai Sederhana Dengan LED".

Terlihat dibawah adalah cut-off dari alternator tempo dulu, regulator jenis ini dapat dengan mudah disetel tegangannya. Tutup bagian atas dilepas guna memperlihatkan dua buah relai elektromagnetnya. Tapi tegangan yang dihasilkan tidak teregulasi dengan baik.


Cara lain untuk mencegah aki meledak karena overcharge adalah dengan mengurangi tegangan output alternator, dengan memasang dioda secara serie diantara alternator dan aki. Dioda akan mengurangi tegangan sebesar 0.6 volt. Jadi jika charging sistem anda bertegangan 14.4 volt, maka setelah keluar dari dioda tegangan akan turun menjadi 13.8 volt. Perlu dipastikan bahwa dioda mampu mengalirkan arus yang cukup kuat agar dapat mengisi-ulang aki dan sekaligus menghidupkan sistem elektrik kendaraan seperti: lampu, a/c, pengapian, injeksi bahan bakar, engine management system, Electronic Control Unit (ECU), radio / tape, dll. Nilai minimal dari besar arus yang harus melewati dioda adalah sekitar 50% dari kapasitas aki, misal untuk aki 40AH maka arus yang dihasilkan alternator dan melewati dioda adalah 20 ampere. Dan tentunya besaran arus tersebut juga bergantung dari jumlah daya (watt) dari aksesoris kendaraan.

Dioda ukuran besar biasanya mahal dan jarang dijual. Tapi bisa dirangkai dari beberapa dioda kecil berukuran 2 A. Untuk dapat mengalirkan arus 20 A maka dibutuhkan 10 buah dioda dengan kemampuan 2 A dan dipasang paralel. Foto dibawah memperlihatkan rangkaian paralel dari beberapa dioda 2 A. Bisa juga menggunakan dioda yang dipakai di dalam alternator.


Diagram untuk penyambungan dioda dapat dilihat di gambar di bawah. Dioda disambung diantara alternator dan aki, dengan arah arus dioda menuju aki. Suplai daya untuk sistem elektrik kendaraan disambung ke kutub positif aki, agar arus listrik dapat mengalir langsung dari aki ke sistem elektrik, tanpa melalui dioda. Karena dioda tidak bisa mengalirkan arus listrik dari arah berlawanan.


Foto dibawah memperlihatkan charging wire yang ditunjuk dengan panah merah. Kabel tersebut selalu paling besar dari semua kabel yang terhubung ke alternator.


Berhati-hatilah saat menyambung kabel dari alternator ke dioda lalu ke aki. Kabel dengan arus besar harus benar-benar terkoneksi dengan baik. Koneksi atau penyambungan yang kurang baik dapat menaikkan resistansi dan menimbulkan panas, sehingga dapat berakhir dengan kebakaran. Dioda juga membutuhkan pendinginan, posisikan dioda di tempat yang jauh dari sumber panas seperti knalpot dan radiator.

2 comments:

  1. Tips nya oke Om dengan menambahkan dioda untuk mencegah overcharging jika memang tegangan di Alternator 14,4 volt.

    ReplyDelete
    Replies
    1. dan hanya dilakukan jika menggunakan aki kering dengan spesifikasi tegangan recharge maximum 13.5-13.8 volt, dan jika tegangan output alternator tidak dapat disetel.

      Delete

Your positive comment will be highly appreciated to improve this site