Misal diketahui sebuah baterai laptop dengan tegangan keluaran 14,8 volt , kapasitas total adalah 35,5 Wh. Berapakah ukuran setiap selnya?
Diketahui tipe baterainya adalah Lithium Ion. Setiap sel Lithium Ion adlaah 3,7 volt. Jadi jumlah selnya adalah 14,8 / 3,7 = 4 buah sel.
Kapasitas total batere 35.5 Wh, jadi setiap sel adalah 8.875 Wh. Wh dapat diubah ke mAh dengan dibagi tegangannya. 8.875 Wh = 8.875 / 3,7 = 2.398 Ah = 2398 mAh.
Kesimpulan: pada batere laptop tersebut terdapat 4 sel baterai Lithium Ion, dengan setiap selnya adalah baterai Lithium Ion dengan tegangan 3,7 volt dan kapasitas masing-masing 2398 mAh , setara dengan 8,875 Wh.
Apakah perbedaan antara voltase dan kapasitas dalam dunia elektronik?
Voltase atau tegangan adalah perbedaan potensial listrik antara 2 titik. Satuan voltase adalah volt, disingkat V.
Kapasitas adalah jumlah energi listrik atau muatan pada suatu benda.
Pada baterai, kapasitas adalah jumlah energi yang tersimpan pada baterai tersebut. Satuan energi pada dasarnya adalah joule, namun kapasitas baterai sering juga dinyatakan dengan Wh, watt-hour (watt jam), mAh (milli ampere hour), atau Ah (ampere hour).
Contoh Baterai NiMh dengan kapasitas 4700 mAh
Pada kapasitor, ada istilah yang mirip dengan kapasitas, yaitu kapasitansi (capacitance). Kapasitansi adalah kemampuan suatu benda untuk menyimpan muatan listrik. Satuan kapasitansi adalah farad, diambil dari nama fisikawan Michael Faraday.
Baterai kotak mempunyai tegangan kurang lebih 9 volt, tergantung jenis baterai tersebut.
Berikut tegangan baterai kotak 9 volt untuk berbagai tipe.
Tipe
Tegangan batere
Tegangan tiap cell
NiMh (Nickel Manganese Hybrid)
7,2 volt
8,4 volt (paling umum)
9,6 volt
1,2 volt
LiPo (Lithium Polymer)
7,4 volt
3,7 volt
NiCd (Nickel Cadmium)
7,2 volt
8,4 volt
1,2 volt
Timbal
tidak ada versi 9 volt
2 volt
Seng mangan
9 volt
1,5 volt
Alkaline
9 volt
1,5 volt
Lithium
7,4 volt
3,6 volt
Jadi ada banyak baterai 9 volt yang ternyata tegangannya tidak tepat 9 volt.
Baterai 9 volt terdiri dari beberapa sel baterai yang disusun seri, karena tidak ada sel yang menghasilkan tegangan 9 volt. Setiap jenis baterai punya tegangan sel tersendiri yang berbeda-beda.
Tegangan baterai jadinya adalah kelipatan tegangan sel yang paling mendekati ke 9 volt.
Batere 9 volt Alkaline (kiri) dan seng-karbon (kanan), tegangan tepat 9 volt
Baterai 9 volt yang terdiri dari 6 sel di dalamnya, setiap sel 1,5 voltBatere 9 volt NiMH 300 mAh, tegangan keluarnya 8,4 volt.
k artinya kilo, atau ‘1000’, jadi kWh artinya 1000 Wh.
Jadi:
1 kWh = 1000 Wh
1 Wh = 0,001 kWh
Uraian
W artinya watt, satuan untuk daya. Penulisan satuan jika disingkat adalah dengan huruf besar (“W”), jika ditulis panjang maka dengan huruf kecil (“watt”).
h artinya ‘hour’ atau jam.
k artinya kilo, artinya 1000
Contoh penggunaan satuan kWh adalah untuk meteran listrik. Maka meteran listrik sering juga disebut sebagai kWh meter. Berikut ini contoh kWh meter:
kWh meter biasa
Satuan Wh atau malah mWh dipakai untuk energi yang lebih kecil, misal pada baterai. Berikut ini contoh baterai yang menggunakan satuan mWh (milli watt hour). 1 milli = 1/1000 , jadi 4200 mWh artinya 4,2 Wh
Pertanyaan: “batere 9 volt berapa watt”, atau “berapakah kemampuan daya yang dapat diberikan batere 9 volt”.
Batere 9 volt Alkaline (kiri) dan seng-karbon (kanan)
Daya dengan satuan watt dengan simbol “P”.
Rumusnya daya adalah P = V x I, dengan
P: daya
V: tegangan
I: arus
Permasalahannya adalah tegangan dan arus pada batere tidak konstan, jadi perlu mencari dulu kurva tegangan dan arus pada batere tersebut. Umumnya makin sedikit kapasitas tersisa pada batere, maka tegangannya akan makin kecil.
Pada artikel “Batere 9 volt berapa ampere” sebelumnya sudah didapat contoh pengujian batere 9 volt dengan tabel sebagai berikut
Tegangan berubah terhadap kapasitas. Untuk mudahnya dapat kita anggap tegangan batere Energizer Industrial adalah 7 volt. Tegangan batere Panasonic dianggap rata-rata 5 volt.
Kurva pengosongan batere 9 volt pada 500 mA
Tegangan berubah terhadap kapasitas. Untuk mudahnya dapat kita anggap tegangan batere Energizer Industrial adalah 6 volt.
Kurva pengosongan batere 9 volt pada 1 ampere
Tegangan berubah terhadap kapasitas. Untuk mudahnya dapat kita anggap tegangan batere Energizer Industrial adalah 5 volt.
Kesimpulan
Berikut ini rangkuman hasil perhitungan di atas untuk batere pada berbagai arus.
Jenis batere
Arus
Tegangan
Durasi
Daya
Alkaline 9 volt Energizer
100 mA
7 volt
4,5 jam
0,7 watt
Alkaline 9 volt Energizer
500 mA
6 volt
36 menit
3 watt
Alkaline 9 volt Energizer
1000 mA
5 volt
13,8 menit
5 watt
Seng mangan Panasonic
100 mA
5 volt
31,2 menit
0,5 watt
Dari tabel di atas nampak bahwa batere alkaline dapat memberikan daya sampai 5 watt, namun dengan tegangan 5 volt, sangat jauh dari 9 volt (ideal). Untuk pemakaian normal, nampaknya yang lebih masuk akal adalan menggunakan batere tersebut dengan arus 100 mA, dengan daya 0,7 watt selama 4,5 jam.
Batere seng mangan 9 volt tidak kuat kalau dipaksa memberi arus 100 mA, hanya dapat memberi daya 0,5 watt selama 31,2 menit.
Jawaban: tergantung jenis dan model batere 9 volt tersebut.
Berikut ini ilustrasi batere 9 volt alkaline dan batere 9 volt seng karbon (zinc carbon). Batere ini bukan yang dipakai pada pembahasan di bawah, namun hanya mirip-mirip saja.
Batere 9 volt Alkaline (kiri) dan seng-karbon (kanan)
Untuk mengetahui kemampuan arus, kita perlu melihat kurva pengosongan (discharge curve) untuk batere tersebut.
Artikel tersebut menguji beberapa batere alkaline 9 volt sampai dengan arus 1000 mA atau 1 ampere. Jadi dapat disimpulkan batere 9 volt alkaline dapat memberikan arus sampai 1 ampere.
Namun demikian ternyata arus yang besar menyebabkan kapasitas batere yang dapat dipakai berkurang.
Berikut ini tabel dari artikel tersebut, hanya dipilih 2 tipe batere saja: Energizer Industrial alkaline, dan Panasonic Super Heavy Duty, mengingat model ini yang paling mirip dengan yang dapat diperoleh di Indonesia.
Jenis batere
Merek
kapasitas dengan arus 100 mA
kapasitas dengan arus 500 mA
kapasitas dengan arus 1000 mA
9 volt alkaline
Energizer Industrial
450 mAh
330 mAh
230 mAh
9 volt carbon zinc
Panasonic Super Heavy Duty
52 mAh
–
–
Pertanyaan lanjutan: berapa lama umur batere tersebut?
Umur Batere pada Berbagai Arus
Kasus #1: Energizer Industrial pada arus 100 mA
kapasitas 450 mAh, arus 100 mA, jadi umur = 450/100 = 4,5 jam
Kasus #2: Energizer Industrial pada arus 500 mA
kapasitas 330 mAh, arus 500 mA, jadi umur = 330/500 = 0,6 jam = 36 menit
Kasus #3: Energizer Industrial pada arus 1000 mA
kapasitas 230mAh, arus 1000mA, jadi umur = 230/1000 = 0,23 jam = 13,8 menit
Kasus #4: Panasonic Heavy Duty pada arus 100 mA
kapasitas 52 mAh, arus 100 mA, maka umur = 52 / 100 = 0,52 jam = 31,2 menit
Kesimpulan
Berikut ini kemampuan arus batere alkaline dan seng karbon pada berbagai arus. Angka ini hanya berlaku untuk model tertentu saja, jadi kalau mau diaplikasikan di Indonesia masih perlu disesuaikan lagi. Namun setidaknya dapat memberikan gambaran berapa kira-kira kapasitas batere 9 volt alkaline dan seng karbon.
Batere alkaline 9 volt: arus 100 mA selama 4,5 jam
Batere alkaline 9 volt: arus 500 mA selama 36 menit
Batere alkaline 9 volt: arus 1 ampere selama 13,8 menit
Batere seng karbon 9 volt: arus 100 mA selama 31,2 menit
Dalam dunia kelistrikan, kita sering perlu melakukan konversi besaran listrik.
Namun demikian kadang-kadang timbul pertanyaan bagaimana mengaitkan satu besaran ke besaran lain yang berbeda, misal ada pertanyaan “1 volt berapa mAh”. Permasalahannya adalah “volt” dan “mAh” adalah besaran yang berbeda, sehingga sebenarnya tidak dapat langsung dikonversikan satu sama lain. Untuk melakukan konversi perlu diketahui konteks pertanyaan tersebut.
Konversi Besaran Listrik
Berikut ini daftar konversi besaran listrik terutama yang terkait dengan perangkat gadget elektronik yang biasa kita pakai sehari-hari
Batere kotakl 9 volt ada yang dapat diisi ulang, ada juga yang tidak dapat diisi ulang
Tipe batere kotak 9 volt yang dapat diisi ulang adalah tipe sebagai berikut
NiMh (Nickel Manganese Hybrid)
LiPo (Lithium Polymer)
NiCd (Nickel Cadmium)
Timbal
Batere jenis berikut ini tidak dapat diisi ulang:
Seng mangan
Alkaline
Lithium
Cara yang mudah untuk mengisi ulang adalah dengan menggunakan charger standar yang memang sudah dirancang khusus untuk batere isi ulang.
Berikut ini contoh charger batere CHCC-EU dari Energizer, yang sudah dilengkap dengan konektor untuk batere kotak 9 volt. Jadi tinggal sambungkan batere kotak ke konektor tersebut, sambungkan ke jala-jala listrik, dan tinggal menunggu sampai batere selesai diisi ulang. Charger CHCC-EU ini hanya dapat mengisi batere NiMH saja, jadi kalau mau mengisi tipe lain mesti cari charger tipe lain.
Charger batere Energizer CHCC-E
Cara lain adalah menggunakan charger serbaguna, seperti IMAX-B6AC. Pengisian dengan charger ini agak sedikit repot, karena kita mesti menyambungkan kabel chargernya ke kutub yang benar pada batere, dan juga melakukan setting tipe batere yang benar pada charger tersebut. Mesti baca manualnya secara hati-hati. Namun enaknya dari charger ini adalah dapat mengisi segala macam tipe batere, seperti Pb (lead acid) untuk motor/mobil, NiMh, LiPo.
IMAX B6AC
Tahap pengisian:
Sambungkan kabel charger merah ke kutub positif batere (+)
Sambungkan kabel charger hitam ke kutub negatif batere (-). Penyambungan dapat menggunakan jepit buaya yang sudah disediakan dari charger tersebut, bisa juga menggunakan konektor batere kotak 9 volt.
Atur tipe batere, sesuaikan dengan tipe batere yang dipakai
Untuk mendapatkan daya (watt) dari arus (ampere), perlu diketahui berapa tegangannya (volt).
Rumus daya:
P = V x I
P: daya (watt)
V: tegangan (volt)
I: arus (ampere)
Berikut ini beberapa tegangan yang umum dipakai:
Perangkat
Tegangan
Daya untuk 1 ampere
Baterai seng mangan / alkaline
1,5 volt
1,5 watt
Baterai Lithium Ion
3,7 volt
3,7 watt
Baterai Timbal ( 1 sel)
2 volt
2 watt
Baterai NiCd (Nickel Cadmium)
1,2 volt
1,2 watt
Baterai alkaline 9 volt
9 volt
9 watt
Jala-jala listrik 220 volt
220 volt (rms)
220 watt
Parameter penting pada suatu batere di antaranya adalah ampere dan watt. Timbul pertanyaan, kalau kita tahu ampere dari suatu batere, apakah dapat diketahui watt dari batere tersebut? Jadi 1 ampere itu sebenarnya berapa watt?
Batere 9 volt Lithium Polymer 720 mAh
Ampere adalah besaran arus listrik, sedangkan watt adalah besaran/ satuan daya. Penghubung antara arus dengan daya adalah tegangan dengan satuan volt.
Dari rumus listrik, diketahui sebagai berikut:
daya = tegangan x arus
atau dengan simbol:
P (daya) = V (tegangan) x I (arus)
Jadi misalkan diketahui arus 1 ampere dengan tegangan batere 12 volt, maka dayanya adalah 1 x 12 = 12 watt. Arah daya ini dapat keluar dari batere ketika batere dipakai, atau bisa juga masuk ke dalam batere ketika batere diisi ulang (dicas).
Rumus di atas hanya berlaku untuk arus searah (DC / Direct Current). Jika arus yang digunakan bolak-balik (AC / alternating current), maka ada parameter lain yg penting yaitu faktor daya:
daya = tegangan x arus x faktor daya
Faktor daya ini adalah suatu angka dari 0 sampai 1 yang ditentukan oleh sifat dari beban listrik yang dipakai. Pengukuran dan perhitungan daya pada arus bolak-balik (AC) lebih rumit karena adanya faktor daya ini.
Perangkat listrik dengan beban yang murni resistor mempunyai faktor daya 1 atau mendekati 1. Contohnya setrika listrik, kompor listrik, lampu pijar.
Perangkat yang di dalamnya mempunyai kumparan ataupun motor biasanya mempunyai faktor daya sekitar 0,7. Contohnya mesin cuci, pompa air, AC (untuk kompresor), kulkas (kompresor).
Pompa air dengan tegangan input 220 volt. Faktor daya sekitar 0,7
Perangkat elektronik seperti komputer bervariasi, model yang bagus mempunyai faktor daya 0,9 atau lebih, sedangkan yang kurang bagus dapat memiliki faktor daya 0,7 sampai 0,8.
Angka-angka tersebut hanya perkiraan saja, untuk pastinya mesti diukur dengan alat khusus.
Powerbank bertugas menyimpan energi listrik dalam baterenya, dan kemudian energi listrik ini dapat dipakai untuk mengisi batere pada smartphone atau perangkat lainnya. Tidak semua energi yang tersimpan pada powerbank dapat dipakai, karena sebagian akan terbuang menjadi panas.
Pada tulisan ini diasumsikan powerbank dan smartphone sama-sama menggunakan batere Lithium Ion dengan tegangan kerja 3.7 volt.
Pada powerbank terdapat 2 proses yang melibatkan transfer energi yaitu sebagai berikut:
Pengisian powerbank , pada proses ini batere powerbank diisi, umumnya menggunakan charger USB dengan listrik dari jala-jala listrik. Selain dari jala-jala listrik, bisa juga menggunakan sumber lain misalnya aki mobil, solar cell dan sebagainya. Pada proses ini ada energi yang terbuang menjadi panas, yaitu pada proses perubahan listrik jala-jala ke 5 volt dan perubahan listrik 5 volt menjadi 3.7 volt
Pengisian smartphone, pada proses ini energi pada batere powerbank dipakai untuk mengisi batere pada smartphone. Pada proses ini ada energi yang terbuang, yaitu pada proses perubahan listrik 3.7 volt dari power bank ke 5 volt, dan pada proses perubahan listrik 5 volt dari ke 3.7 volt pada smartphone.
Diagram pengisian batere powerbank adalah sebagai berikut:
Pengisian batere powerbank
Pada proses pengisian batere powerbank dari jala-jala 220 volt, listrik dari jala-jala dengan tegangan 220 volt AC diubah dengan menggunakan USB charger menjadi tegangan 5 volt. Tegangan 5 volt ini dikirim dengan kabel USB ke powerbank. Pada powebank, tegangan 5 volt dari kabel USB diubah menjadi 3,7 volt supaya sesuai dengan batere yang dipakai. Pada prakteknya tegangan yang dipakai untuk mengisi tidak tepat 3,7 volt, namun disesuaikan dengan algoritma pengisian batere yang dipakai, karena batere Lithium Ion biasanya memerlukan tegangan dan arus tertentu untuk mengisinya.
Pada proses ini terjadi kehilangan energi pada USB charger dan DC-to DC converter. Pada proses ini terjadi kehilangan energi pada setiap kali konversi, yaitu konversi 220 volt ke 5 volt, dan 5 volt ke 3,7 volt. Untuk mudahnya anggap saja setiap konversi punya efisiensi 90%, jadi total efisiensi adalah 90% x 90% = 81 %
Diagram proses pengisian smartphone adalah sebagai berikut:
Proses pengisian batere smartphone
Pada proses pengisian smartphone, tegangan 3,7 volt dari batere power bank diubah menjadi 5 volt dengan menggunakan DC to DC converter. Tegangan 5 volt ini kemudian dikirim dengan kabel USB ke smartphone. Pada smartphone, tegangan 5 volt ini diubah menjadi 3,7 volt sesuai dengan tegangan batere di dalam smartphone. Rangkaian charger dalam smartphone umummya cukup cerdas, sehingga dapat menyesuaikan tegangan dan arus supaya sesuai dengan kondisi batere yang dipakai., dan dapat otomatis berhenti jika batere sudah penuh.
Pada proses ini terjadi kehilangan energi pada setiap kali konversi, yaitu konversi 3,7 volt ke 5 volt, dan 5 volt ke 3,7 volt. Untuk mudahnya anggap saja setiap konversi punya efisiensi 90%, jadi total efisiensi adalah 90% x 90% = 81 %
Jadi jika misal kita ada powerbank dengan kapasitas 5000 mAh, kita dapat harapkan powerbank ini dapat dipakai untuk mengisi sebesar 5000 x 81% = 4050 mAh, jadi ada energi terbuang 19% yaitu 950 mAh.
Salah satu parameter penting pada sebuah powerbank adalah kapasitasnya, yang dinyatakan dalam satuan mAh. Biasanya justru Power Bank dinamai sesuai dengan kapasitasnya. Contohnya adalah “Mi Power Bank 5000 mAh“
Mi Power Bank 5000 mAh
Apakah arti “5000 mAh” pada nama perangkat itu?
Satuan mAh atau milli ampere hour artinya adalah hasil kali antara arus (mA/milli ampere) dengan jam (hour). Jadi dapat diartikan powerbank itu dapat memberikan arus 5000 mA selama 1 jam, atau 2500 mA selama 2 jam, atau 1000 mA selama 5 jam, dan seterusnya.
Jika dibandingkan dengan kapasitas smartphone yang akan dicharga, angka 5000 mAh ini dapat dipakai untuk menghitung berapa kali powerbank ini dapat dipakai mengisi batere smartphone. Misal jika kapasitas batere smartphone adalah 3000 mAh, maka powerbank ini dapat dipakai mengisi sebanyak 5000 / 3000 = 1,667 x, dengan asumsi efisiensi energi 100%
Dalam kenyataannya akan ada energi hilang, maka perlu ada faktor efisiensi. Misalkan kita pakai efisiensi 90% , maka jumlah pengisian = 5000 / 3000 x 90% = 1,5x
Angka mAh pada powerbank dapat dipakai untuk menghitung jumlah pengisian yang dapat dilakukan, dengan asumsi-asumsi sebagai berikut:
Tegangan referensi yang dipakai sama antara powerbank dan smartphone. Jika sama-sama Lithium-ion , maka tegangan referensinya adalah sama-sama 3.7 volt
Efisiensi di powerbank dan smartphone diperhitungkan. DC to DC converter saat ini sudah mempunyai efisiensi cukup tinggi, jadi kita bisa pakai angka efisiensi 80% ~ 90% supaya mudahnya.
Kapasitas batere powerbank dan smartphone biasanya turun dengan berjalannya waktu. Jadi angka yang didapat mungkin tidak tepat 100%.
Model NDY-02-AM Tipe baterai Sel rechargeable Lithium-ion Voltase input DC 5.0V Voltase output DC 5.1V Arus input 2000mA(TYP) Arus output 2100mA(TYP) Kapasitas terpasang 3.75V/5000mAh(TYP) Waktu pengecasan 3,5 jam dengan charger 5V/2A dan kabel standar Ukuran 125 * 69 * 9.9mm Deteksi beban Mendeteksi koneksi dan diskoneksi secara otomatis Keamanan Perlindungan dari voltase berlebih (input maupun output), arus berlebih (input maupun output), korsleting, over-charge, over-discharge, dan Battery Positive Temperature Coefficient. Proteksi dari kehilangan daya Otomatis menyala saat disambungkan Temperatur charging 0℃-45℃ (TYP) Temperatur discharging Awal -20℃~+60℃(TYP) Bobot 156g
Tertulis pada spesifikasi tersebut “Kapasitas terpasang 3.75V/5000mAh (TYP).
3.75V di sini maksudnya adalah tegangan batere internal pada power bank tersebut, yaitu batere Lithium-Ion. Batere lithium ion mempunyai tegangan output antara 3.6 volt sampai 3.85 volt.
5000 mAh adalah kapasitas power bank tersebut. Angka 5000 mAh ini ditulis bersebelahan dengan 3.75V, artinya adalah energi total yang dapat diberikan adalah 3.75 volt x 5000 mAh = 18.75 Wh
TYP artinyal “typical” , kalau diterjemahkan adalah “umumnya”. Artinya kapasitas ini dapat bervariasi.
Satuan mAh supaya dapat menjadi energi maka perlu tambahan volt (tegangan). Salah satu trik penjual powerbank adalah menggunakan tegangan batere (3.7 volt) untuk menghitung mAh, bukan menggunakan tegangan output (5.1 volt). Jika menggunakan 5.1 volt maka akan didapat angka mAh yang kecil dan tidak menarik. Jadi berapa kapasitas powerbank jika menggunakan angka tegangan 5.1 volt?
kapasitas energi powerbank = 3.75 volt x 5000 mAh = 18.75 Wh
kapasitas mAh pada 5.1 volt = 18.75 Wh/ 5.1 volt = 3676 mAh
Batere APCRBC124 adalah batere khusus untuk UPS APC Back-UPS Pro 1500. Batere ini berkapasitas 9Ah dengan tegangan keluaran total adalah 24 volt. Batere ini terdiri dari 2 batere yang masing-masing bertegangan 12 volt. Secara teoritis, kapasitas energi batere ini adalah 9 Ah x 24 volt = 216 Ah volt = 216 Wh.
Batere APCRBC124 sisi merah Batere APCRBC124 sisi hijau
Dari hasil pengukuran, batere ini beratnya sekitar 5.6 kg , cukup berat untuk dibawa/dipindahkan. Namun di situs APC batere ini ditunjukkan dapat dipegang dengan 1 tangan saja.
Batere seberat 5.6 kg dipegang dengan 1 tangan
Ukuran batere menurut situs APC adalah 203 mm x 152 mm x 76 mm, sedangkan berdasarkan pengukuran sendiri, ukuran batere adalah 200 mm x 150 mm x 650 mm, jadi ada sedikit perbedaan.
Kepadatan energi pada batere ini adalah energi dibagi volume = 216 Wh / (20 * 15 * 6.5) = 0.1108 Wh/cm3 = 110.8 Wh/liter
Batere APCRBC124 ini berjenis Lead-Acid.
Menurut referensi, batere lead-acid mempunyai energy density 60 ~ 75 Wh/L, jadi batere APCRBC124 ini secara perhitungan mempunyai kepadatan energi lebih tinggi daripada batere lead-acid standar.
Pada saat ini jika kita membeli batere NiMh, LiPo dan lainnya yang baru-baru, sangat mudah mendapatkan ukuran kapasitasnya dalam mAh, bahkan angka mAh ini menjadi fitur utama yang ‘menjual’, jadi angka mAh ini ditulis besar-besar di kemasannya. Namun demikian berbeda dengan batere seng karbon biasa, ataupun alkaline, karena pada batere model ini susah mendapatkan angka mAh.
Berikut ini analisis mAh untuk batere merek ABC.
Kapasitas batere tidak ditulis dalam teks, namun disediakan di grafik di website ABC pada artikel Alkaline vs Carbon Zinc.
Batere ABC LR03 vs R03
Batere ABC 6LR61 vs 6F22
Batere LR6 vs R6P
Batere LR20 vs R20
Batere yang dibandingkan adalah
tipe LR03 (Alkaline) vs R03 (carbon zinc)
tipe 6LR61 (alkaline) vs 6F22 (carbon zinc)
tipe LR6 (alkaline) vs R6P (carbon zinc)
tipe LR20 (alkaline) vs R20 (carbon zinc)
Grafik dari situs ABC tersebut tidak membantu, karena semuanya disebutkan berkapasitas 100 mAh. Untuk itu dilakukan studi lebih lanjut dari berbagai sumber.
Berikut ini ringkasan kapasitas baterai Alkaline dan seng karbon
Aki motor juga ada yang berkapasitas 5,3Ah (YTZ6V) dan 6 AH (YT7C)
Aki Yuasa YTZ6V (5.3 Ah) dan YT7C (6 Ah)
Powerbank mi.com dengan kapasitas 10000 mAh
Secara sepintas 5Ah = 5000 mAh, sedangkan 10000 mAh lebih besar daripada 5000 mAh, jadi disimpulkan bahwa kapasitas power bank lebih besar daripada kapasitas aki motor, padahal ukuran powerbank jauh lebih kecil daripada aki motor.
Perhitungan di atas keliru, karena tidak memperhitungkan tegangan batere, padahal kapasitas energi tidak dapat hanya membandingkan mAh saja, namun juga mesti memasukkan tegangan batere.
Rumus energi:
energi = kapasitas (mAh) x tegangan (volt)
Maka:
energi aki = 5Ah x 12 volt = 60 ampere volt hour = 60 WH
energi powerbank = 10000 mAh x 3.6 volt = 36000 mili ampere volt hour = 36 WH
Jadi kapasitas energi aki lebih besar daripada kapasitas energi powerbank.
Aki motor dan aki mobil umumnya menggunakan batere tipe asam-timbal (lead acid), sedangkan batere untuk powerbank umumnya menggunakan tipe lithium-ion.
Batere asam-timbal mempunyai keuntungan utaka harganya paling murah untuk mendapatkan kapasitas tertentu, kelemahannya adalah berat. Untuk kendaraan bermotor, berat ini tidak terlalu masalah karena batere yang digunakan tidak terlalu berat dibandingkan berat kendaraan keseluruhan. Berbeda dengan kendaraan listrik, di mana bobot batere cukup besar.
Batere lithium ion mempunyai keuntungan yaitu lebih ringan dibandingkan asam-timbal, namun harganya lebih mahal dibandingkan asam-timbal.
Perbedaan Aki Motor Dan Powerbank
Aki motor mirip dengan powerbank, yaitu sama-sama menyimpan energi listrik. Namun demikian ada perbedaan utama. Pada aki motor/mobil, pemakaian utama aki tersebut adalah untuk starter motor di awal yang memerlukan arus sangat besar. Setelah mesin motor/mobil menyala, pemakaian arus kecil saja. Batere jenis ini dikenal dengan baterai starter atau baterai SLI (Starting, Lighting, Ignition) . Struktur di dalam aki starter ini lebih untuk mencapai kemampuan arus yang besar, biasanya dengan menambah luas permukaan pada elektroda yang dipakai.
Batere pada powerbank memiliki pemakaian yang berbeda, yaitu arus yang relatif kecil dengan jangka waktu yang panjang. Untuk mencapai kemampuan ini tidak perlu luas permukaan besar, namun lebih penting adalah ketebalan dari elektroda yang dipakai. Batere seperti ini dikenal juga dengan baterai deep cycle.
Jawaban ringkas: 100 Wh = 27778 mAh untuk tegangan 3.6 volt
Dalam aturan dari Direktorat Jenderal Perhubungan Udara ditentukan bahwa
powerbank yang mempunyai kapasitas di bawah 100 Wh dapat dibawa dalam bagasi kabin,
powerbank berkapasitas 100 Wh ~ 160 Wh harus melalui persetujuan maskapai yang bersangkutan,
powerbank berkapasitas lebih dari 160 Wh sama sekali dilarang dalam penerbangan
Masalahnya sekarang adalah ada powerbank yang tidak mencantumkan kapasitas dalam satuan Wh, namun hanya mencantumkan dalam satuan mAh.
Untuk mengubah mAh menjadi Wh perlu diketahui mAh itu untuk berapa volt.
Rumusnya:
tegangan x kapasitas (mAh) = kapasitas energi (Wh)
Powerbank mi.com 10000 mAh
Misal diketahui powerbank mi.com 10000 mAh di atas. Powerbank ini mencantumkan kapasitas dalam satuan yang lengkap, sehingga kita mudah membacanya:
kapasitas (mAh) = 10000 mAh , untuk tegangan 3.6 V
kapasitas 34.23 Wh / 36 Wh
Kapasitas tercantum dalam Wh jelas, yaitu 34.23 Wh atau 36 Wh, tergantung tegangan outputnya (5 volt atau 5.1 volt).
Dari perhitungan mAh juga dapat dihitung:
kapasitas = tegangan x kapasitas (mAh) = 3.6 V x 10000 mAh = 36000 volt mili ampere hour = 36 volt ampere hour = 36 watt hour = 36 Wh
Catatan:
1000 mili ampere = 1 ampere
volt x ampere = watt
Jadi berapakah 100 Wh dalam mAh? Jika diasumsikan tegangan 3.6 volt, maka:
kapasitas (mAh) = kapasitas (Wh) / tegangan (volt) = 100 Wh / 3.6 volt = 27.778 watt hour / volt = 27.778 ampere hour = 27778 mAh
Catatan:
watt dibagi volt = ampere
1 A = 1000 mA jadi 1 Ah = 1000 mAh
Dalam artikel dari Direktorat Jenderal Perhubungan Udara, sudah disebutkan juga bahwa, “powerbank yang bisa dibawa bebas ke dalam kabin adalah yang berkapasitas di bawah 27.000mAh dengan voltase 3.6V – 3.85V.” Jadi hasil perhitungan (27778 mAh) tidak berbeda jauh dengan yagn diumumkan (27.000 mAh).
