Bagaimana prinsip kerjanya aki mobil itu.
Soekarjo, Bangil
Jawab:
Aki merupakan suatu penyimpan energi listrik dalam bentuk energi kimia. Di dalam aki itu timbul proses konversi energi kimia menjadi energi listrik searah (dc). Semua aki mempunyai konstruksi yang sama, terdiri dari beberapa sel. Setiap sel merupakan blok bangunan (building block) dasar dari sebuah aki. Sel itu terdiri dari dua keping timah hitam yang berada dalam larutan asam sulfat. Karena itu sering disebut lead-acid cell atau sel asam timah hitam.
Pada saat pertama kali kedua keping timah hitam itu dicelupkan ke dalam larutan asam sulfat tentu saja belum ada gejala elektrokimia. Sel itu harus diisi dulu dengan yang dinamakan partikel-partikel pembawa muatan listrik. Sebagai sumber pengisian harus menggunakan sumber tegangan listrik searah. Setelah mengalami pengisian itu, maka kedua keping timah hitam itu berturut-turut menjadi elektroda positif dan elektroda negatif. Di antara kedua elektroda itu mampu menghasilkan beda potensial sebesar 2 volt. Untuk penggunaan di mobil diperlukan aki 12 volt yang terdiri dari 6 buah sel yang dihubungkan secara seeri. Elektroda positif dari sel yang pertama menjadi kutub positif dari aki, dan elektroda negatif dari sel yang keenam (terakhir) menjadi kutub negatifnya.
Selain lead-acid cell, ada juga sel-sel yang lain. Misalnya nickle-cadmium cell, silver-zinc cell, dan iron-acid cell. Sel-sel itu memang mempunyai keunggulan dalam hal umur yang lebih lama, kemampuan menyimpan energi listrik yang lebih besar, dan konstruksi kemasannya lebih rapat dan lebih aman. Tapi kalau ditinjau dari harga, maka lead-acid cell menjadi yang termurah dengan keunggulan dalam hal mudah diperoleh dan mudah pergantiannya.
Bila ada kelemahan aki dengan lead-acid cell sebagai perangkat penyimpan energi listrik, maka dapat disebutkan di sini ada tiga. Yang pertama, energi listrik yang tersimpan dalam aki mempunyai format listrik searah (dc). Jelas, format listrik dc ini tidak pas untuk mengoperasikan semua peralatan listrik rumah tangga yang kebanyakan dengan format listrik bolak-balik (ac). Meskipun belakangan sudah ada yang dinamakan konverter listrik dc menjadi listrik ac, tapi dayanya masih terbatas sekali.
Kemudian kelemahan yang kedua adalah pada konstruksi aki. Larutan elektrolit yang digunakan untuk aki adalah asam sulfat. Bila aki itu tidak dikemas dengan baik, asam dan bau asamnya akan menguap terus-menerus ke udara. Hal ini dengan cepat dapat menimbulkan korosi yang merusak terhadap terminal-terminal, kutub-kutub aki, fitting, rak-rak, dan semua barang logam yang berada di sekitar instalasi aki itu. Karena itu, diperlukan suatu program pemeliharaan dan perawatan yang teratur.
Kelemahan ketiga, mungkin masalah yang paling serius, bila terdiri beberapa aki dalam jumlah banyak (large battery bank). Kumpulan aki seperti ini dapat menimbulkan sejumlah gas hidrogen dalam lingkungan tertentu. Karena itu, ruangan untuk battery bank itu harus dilengkapi dengan sistem ventilasi yang baik untuk menghindari bahaya kebakaran.
Belakangan ini sel untuk aki sudah ada yang dibuat dalam bentuk lembaran, bukan kepingan lagi. Dengan menggunakan bentuk lembaran ini diharapkan diperoleh permukaan yang lebih luas. Sebagai elektroda positif adalah lembaran PbO2 dan elektroda negartifnya adalah Pb. Dan setiap lembaran itu diberi lembaran separator, sehingga keempat lembaran dapat digulung. Separator itu bahan yang dapat menyerap larutan elektrolitnya.
Keuntungan sel gulung ini dapat menghasilkan energi listrik yang lebih besar. Selain itu dapat menahan gas hidrogen dan gas oksigen yang timbul. Kedua gas itu diubah menjadi air untuk mengencerkan larutan elektrolitnya. Karena itu aki menjadi bersih.
Aki dengan sel-sel gulung ini dapat ditempatkaan dalam berbagai posisi tanpa ketakutan ada tumpahan cairan. Aki ini dapat dibilang bebas pemeliharaan, dengan dimensi lebih kecil mempunyai kemampuan menyimpan energi yang lebih besar.
Semoga Anda dapat menyimak uraian sederhana ini yang disusun dari berbagai sumber.