ACCUMULATOR
Accumulator sering disebut aki.
Elektrode accumulator baik anode dan katode terbuat dari timbal (Cu)
berpori. Bagian utama akumulator, yaitu
1. kutub positif (anode) terbuat dari timbal dioksida (PbO2),
2. kutub negatif (katode) terbuat dari timbal murni (Pb),
3.larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H2SO4) dengan kepekatan 30%.
Lempeng timbal dioksida dan timbal
murni disusun saling bersisipan akan membentuk satu pasang sel
akumulator yang saling berdekatan dan dipisahkan oleh bahan penyekat
berupa isolator. Beda potensial yang dihasilkan setiap satu sel
akumulator 2 volt. Dalam kehidupan sehari-hari, ada akumulator 12 volt
yang digunakan untuk menghidupkan starter mobil atau untuk menghidupkan
lampu sein depan dan belakang mobil. Akumulator 12 volt tersusun dari 6
pasang sel akumulator yang disusun seri. Kemampuan akumulator dalam
mengalirkan arus listrik disebut kapasitas akumulator yang dinyatakan
dengan satuan Ampere Hour (AH). Kapasitas akumulator 50 AH artinya
akumulator mampu mengalirkan arus listrik 1 ampere yang dapat bertahan
selama 50 jam tanpa pengisian kembali.
Proses Pengosongan Accumulator
Pada saat accumulator digunakan,
terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik dan terjadi
perubahan anode, katode dan elektrolitnya. Pada anode terjadi perubahan
yaitu timbal dioksida (PbO2) menjadi timbal sulfat (PbSO4). Perubahan
yang terjadi pada katode adalah timbal murni (Pb) menjadi timbal sulfat
(PbSO4). Adapun pada larutan elektrolit terjadi perubahan, yaitu asam
sulfat pekat menjadi encer, karena pada pengosongan accumulator
terbentuk air (H2O). Susunan akumulator adalah sebagai berikut.
Kutub positif (anode) terbuat dari timbal dioksida (PbO2).Kutub negatif (katode) terbuat dari timbal murni (Pb).
Larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H2SO4) dengan kepekatan 30%.
Ketika accumulator digunakan,
terjadi reaksi antara larutan elektrolit dengan timbal dioksida dan
timbal murni sehingga menghasilkan elektron dan air. Reaksi kimia pada
accumulator yang dikosongkan adalah sebagai berikut.
Pada elektrolit : H2SO4→2H+ + SO42–
Pada anode: PbO2 + 2H+ + 2e + H2SO4 →PbSO4+2H2O
Pada katode : Pb + SO42–→ PbSO4
Pada saat accumulator digunakan,
baik anode maupun katode perlahan-lahan akan berubah menjadi timbal
sulfat (PbSO4). Jika hal itu terjadi, maka kedua kutubnya memiliki
potensial sama dan arus listrik berhenti mengalir. Terbentuknya air pada
reaksi kimia menyebabkan kepekatan asam sulfat berkurang, sehingga
mengurangi massa jenisnya. Keadaan ini dikatakan accumulator kosong
(habis).
Proses Pengisian Accumulator
Accumulator termasuk elemen
sekunder, sehingga setelah habis dapat diisi kembali. Pengisian
accumulator sering disebut penyetruman accumulator. Pada saat
penyetruman accumulator terjadi perubahan energi listrik menjadi energi
kimia. Perubahan yang terjadi pada anode, yaitu timbal sulfat (PbSO4)
berubah menjadi timbal dioksida (PbO2). Perubahan pada anode, yaitu
timbal sulfat (PbSO4) berubah menjadi timbal murni (Pb). Kepekatan asam
sulfat akan berubah dari encer menjadi pekat, karena ketika akumulator
disetrum terjadi penguapan air. Bagaimanakah cara menyetrum akumulator?
Untuk menyetrum accumulator
diperlukan sumber tegangan DC lain yang memiliki beda potensial yang
lebih besar. Misalnya akumulator 6 volt kosong harus disetrum dengan
sumber arus yang tegangannya lebih dari 6 volt. Kutub-kutub akumulator
dihubungkan dengan kutub sumber tegangan. Kutub positif sumber tegangan
dihubungkan dengan kutub positif akumulator. Adapun, kutub negatif
sumber tegangan dihubungkan dengan kutub negatif akumulator. Rangkaian
ini menyebabkan aliran elektron sumber tegangan DC berlawanan dengan
arah aliran elektron accumulator.
Elektron-elektron pada accumulator
dipaksa kembali ke elektrode accumulator semula, sehingga dapat membalik
reaksi kimia pada kedua elektrodenya. Agar hasil penyetruman
accumulator lebih baik, maka arus yang digunakan untuk mengisi kecil dan
waktu pengisian lama. Besarnya arus listrik diatur dengan rheostat.
Pada saat pengisian terjadi penguapan asam sulfat, sehingga menambah
kepekatan asam sulfat dan permukaan asam sulfat turun. Oleh sebab itu,
perlu ditambah air accumulator kembali. Susunan accumulator yang akan
disetrum (diisi) dalam keadaan masih kosong, yaitu
Kutub positif (anode) terbuat dari timbal dioksida (PbSO4),Kutub negatif (katode) terbuat dari timbal murni (PbSO4),
Larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat (H2SO4) encer.
Reaksi kimia saat accumulator diisi, yaitu
Pada elektrolit : H2SO4 →2H+ + SO42–
Pada anode : PbSO4 + SO42– + 2H2O→ PbO2 + 2H2SO4
Pada katode: PbSO4 + 2H+ → Pb + H2SO4
Jadi, saat penyetruman accumulator
pada prinsipnya mengubah anode dan katode yang berupa timbal sulfat
(PbSO4) menjadi timbal dioksida (PbO2) dan timbal murni (Pb).
ACCUMULATOR