Aki timbal asam atau lead-acid battery sudah digunakan selama lebih dari seratus tahun dan tetap jadi bagian penting dalam teknologi modern. Aki jenis ini terlihat sederhana dari luar, tetapi mekanismenya cukup canggih. Berkat sistem kerjanya, jutaan kendaraan, alat darurat, dan berbagai mesin bisa menyala dan berfungsi setiap hari tanpa henti.
Komponen Dasar Aki Timbal Asam
Sebelum memahami cara kerjanya, penting mengenali bagian-bagian utama di dalamnya. Aki timbal asam memiliki tiga komponen penting yang bekerja agar bisa menyimpan dan mengalirkan listrik.
-
Pelat Elektroda (Anoda dan Katoda)
Di dalam aki terdapat dua jenis pelat yang terendam cairan elektrolit. Pelat negatif dibuat dari timbal berpori, sedangkan pelat positif terbuat dari timbal dioksida. Kedua pelat ini saling bertukar elektron saat aki bekerja.
-
Elektrolit Asam Sulfat
Cairan elektrolit adalah campuran air dan asam sulfat encer. Cairan ini berfungsi sebagai penghantar sehingga ion-ion bisa bergerak bebas antara pelat positif dan negatif.
-
Separator dan Wadah Plastik
Di antara kedua pelat terdapat lembaran tipis berpori sebagai pemisah agar tidak terjadi korsleting. Semua bagian ini disimpan dalam kotak plastik yang kuat dan tahan asam.
Proses Kerja Aki
Kehebatan aki timbal asam ada pada reaksi kimia yang bisa dibalik. Aki bisa memberikan listrik, lalu diisi ulang kembali tanpa merusak komponennya.
-
Discharge
Ketika aki digunakan, misalnya untuk menyalakan mesin mobil, elektron mengalir dari pelat negatif ke pelat positif melalui rangkaian luar. Aliran elektron ini adalah arus listrik.
Di dalam aki, pelat negatif bereaksi dengan ion sulfat dan berubah menjadi timbal sulfat sambil melepaskan elektron. Pada pelat positif, timbal dioksida bereaksi dengan hidrogen, sulfat, dan elektron yang datang dari pelat negatif.
Reaksi ini menghasilkan timbal sulfat dan air. Akibatnya, kedua pelat perlahan berubah menjadi timbal sulfat, dan cairan elektrolit menjadi lebih encer.
-
Charge
Proses pengisian akan membalik reaksi sebelumnya. Arus dari sumber eksternal mengalir dari arah sebaliknya dan memaksa timbal sulfat di pelat kembali menjadi bentuk asalnya. Timbal murni di pelat negatif dan timbal dioksida di pelat positif.
Pada saat bersamaan, air di dalam elektrolit terurai sehingga konsentrasi asam sulfat meningkat lagi. Proses ini terus berulang, sehingga aki dapat dipakai berkali-kali.
Kenapa Aki Ini Masih Dipakai?
Desainnya sudah digunakan puluhan tahun dan mampu bekerja dari cuaca ekstrem panas mesin hingga suhu dingin salju. Aki timbal asam sanggup mengalirkan arus sangat besar dalam waktu singkat, cocok untuk sistem starter kendaraan yang butuh tenaga besar di awal.
Dibandingkan baterai lithium-ion, biaya produksinya jauh lebih murah sehingga lebih hemat untuk penggunaan umum. Sebagian besar bahannya bisa didaur ulang, terutama timbal dan plastiknya. Hal ini menjadikannya ramah lingkungan.
Perbandingan Lead-Acid Battery dan Aki Lithium Ion untuk Kendaraan
Pemilihan jenis aki menjadi faktor penting dalam menentukan performa dan efisiensi kendaraan. Dua pilihan utama yang sering dibandingkan adalah aki timbal asam dan aki lithium ion.
Aki timbal asam biasanya punya tegangan sekitar 2V per sel dengan kepadatan energi yang tergolong rendah, hanya sekitar 1,2 kWh per 100Ah. Berat dan ukurannya juga besar, sehingga terasa kurang praktis. Umur pakainya rata-rata hanya 200–400 siklus sebelum performanya mulai menurun.
Berbeda dengan itu, aki lithium ion memiliki tegangan lebih tinggi, sekitar 3,2–3,7V per sel. Kapasitas energinya hampir dua kali lebih besar mencapai 2,4 kWh/100Ah. Bentuknya lebih ringkas dan bobotnya jauh lebih ringan. Ketahanannya juga luar biasa, bisa mencapai 2.000 hingga 5.000 siklus.
Dari sisi performa, timbal asam unggul saat digunakan di kondisi ekstrem seperti suhu tinggi atau getaran kuat. Kekurangannya, proses pengisian daya butuh waktu lama dan perawatan tambahan seperti pengecekan cairan elektrolit.
Sebaliknya, lithium ion bisa terisi 4–5 kali lebih cepat. Meskipun perawatannya minim, sistemnya tetap membutuhkan kontrol suhu agar tidak mengalami panas berlebih.
Keunggulan Lead-Acid Battery
Berdasarkan review @faktaunick yang dibagikan di YouTube channelnya, aki asam timbal masih jadi pilihan terbaik karena harganya lebih terjangkau dan tenaga starternya kuat untuk menyalakan mesin. Selain mudah didapat, aki ini juga tahan di berbagai kondisi cuaca dan jika soak, pengisiannya cukup sederhana.
Aki timbal asam menunjukkan bagaimana teknologi sederhana bisa tetap berguna meski banyak inovasi baru bermunculan. Selama masih dibutuhkan aki yang lebih murah, aman, dan andal, baterai ini masih akan tetap populer digunakan untuk mobil atau motor. /Fitri
