Studi Eksperimental terkait Pengaruh Variasi Rasio dan Ketebalan Filler Serbuk Aluminium pada Phase Change Material Komposit dengan Rasio 0,35 dan 0,40 pada saat Discharging terhadap Kenaikan Temperature pada Permukaan Baterai Lithium-Ion

Arimbi, Nasya (2024) Studi Eksperimental terkait Pengaruh Variasi Rasio dan Ketebalan Filler Serbuk Aluminium pada Phase Change Material Komposit dengan Rasio 0,35 dan 0,40 pada saat Discharging terhadap Kenaikan Temperature pada Permukaan Baterai Lithium-Ion. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007201014-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Baterai litium-ion (Li-ion) telah menjadi solusi dalam menyimpan energi terbarukan dan menggerakkan sistem elektrifikasi. Overheating pada baterai Li-ion dapat merugikan sejumlah aspek, dari penurunan kinerja hingga kerusakan struktural bahkan ledakan. Salah satu cara untuk mengurangi risiko terjadinya panas berlebih pada baterai Li-ion adalah dengan menggunakan PCM (Phase Change Material). Dengan memodifikasi PCM komposit menggunakan serbuk alumunium sebagai material filler, penelitian ini mengusulkan solusi inovatif untuk mengatasi masalah overheating tersebut. Namun belum diketahui berapa rasio yang optimal untuk mengurangi overheating yang terjadi pada bateri litium ion dengan menggunakan campuran serbuk alumunium dalam memodifikasi PCM komposit. Sehingga dalam penelitian tugas akhir ini, penulis akan menganalisa tentang pengaruh variasi rasio filler serbuk alumunium pada PCM komposit terhadap laju pemanasan pada permukaan baterai lithium-ion. Pada penelitian tugas akhir ini, rasio material filler dan komposisi paraffin wax yang digunakan adalah sebesar 0.35 dan 0.4. Dari setiap variasi rasio akan diteliti pula pengaruh ketebalan dari PCM Komposit yang digunakan dengan variasi rasio ketebalan PCM Komposit yaitu 3mm, 6mm dan 9mm. Penggunaan PCM Komposit menggunakan filler Alumunium powder dengan rasio 0.40 lebih optimal apabila dibandingkan dengan rasio 0.35 untuk menurunkan temperature permukaan baterai pada ketebalan 6mm dan 9mm. Pada ketebalan 3mm penggunaan rasio 0.35 lebih optimal apabila dibandingkan dengan 0.40 dalam menurunkan temperature permukaan baterai. Penggunaan PCM Komposit menggunakan filler Alumunium Powder pada ¬c-rate sebesar 1C dan 2C kenaikan temperature paling rendah adalah pada variasi ketebalan 6mm, sehingga pada c-rate tersebut penelitian menggunakan variasi ketebalan 6mm adalah yang paling optimal. Sedangkan pada c-rate 3C, 4C dan 5C kenaikan temperature paling rendah adalah pada variasi ketebalan 9mm, yang berarti bahwa ketebalan 9mm merupakan variasi ketebalan yang paling optimal apabila penelitian dilakukan pada c-rate tersebut. Penggunaan PCM Komposit menggunakan filler Alumunium powder dengan rasio 0.40 lebih optimal apabila dibandingkan dengan rasio 0.35 untuk menurunkan temperature permukaan baterai.
======================================================================================================================================
Lithium-ion (Li-ion) batteries have become a solution for storing renewable energy and powering electrification systems. Overheating in Li-ion batteries can be detrimental in several aspects, from performance degradation to structural damage, and even explosions. One way to reduce the risk of overheating in Li-ion batteries is by using Phase Change Material (PCM). By modifying composite PCM with aluminum powder as a filler material, this research proposes an innovative solution to address the overheating issue. However, the optimal ratio for reducing overheating in lithium-ion batteries using a mixture of aluminum powder to modify the composite PCM is not yet known. Therefore, in this final project research, the author will analyze the effect of varying aluminum powder filler ratios in composite PCM on the heating rate of the lithium-ion battery surface. In this final project research, the filler material ratio and paraffin wax composition used are 0.35 and 0.4. For each ratio variation, the effect of the thickness of the composite PCM used will also be studied with thickness variations of 3mm, 6mm, and 9mm. The use of composite PCM with aluminum powder filler at a 0.40 ratio is more optimal compared to the 0.35 ratio in reducing the battery surface temperature at thicknesses of 6mm and 9mm. At a thickness of 3mm, the 0.35 ratio is more optimal compared to the 0.40 ratio in reducing the battery surface temperature. The use of composite PCM with aluminum powder filler at a c-rate of 1C and 2C shows the lowest temperature rise at a 6mm thickness variation, indicating that at these c-rates, the 6mm thickness variation is the most optimal. Meanwhile, at c-rates of 3C, 4C, and 5C, the lowest temperature rise is at the 9mm thickness variation, indicating that the 9mm thickness variation is the most optimal when the research is conducted at these c-rates. The use of composite PCM with aluminum powder filler at a ratio of 0.40 is more optimal compared to a ratio of 0.35 for reducing the surface temperature of the battery.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Lithium Ion Battery, PCM Composite, Alumunium Powder, Battery Temperature, Work Time, Baterai Lithium Ion, PCM Komposit, Serbuk Alumunium, Temperatur Baterai, Waktu Kerja
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ263 Heat exchangers T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ808 Renewable energy sources. Energy harvesting.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Nasya Arimbi
Date Deposited:	13 Aug 2024 04:32
Last Modified:	29 Aug 2024 05:48
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/113725

Actions (login required)

View Item