Studi Eksperimen Penambahan Variasi Material Filler Komposit Pcm sebagai Sistem Pendinginan Baterai Lithium-ion 18650 dengan State of Charge 50%

Murdani, Josia Hamonangan Agung (2024) Studi Eksperimen Penambahan Variasi Material Filler Komposit Pcm sebagai Sistem Pendinginan Baterai Lithium-ion 18650 dengan State of Charge 50%. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000080-undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Kenaikan temperatur pada baterai Lithium-Ion dapat memicu terjadinya ledakan pada baterai, sehingga diperlukan sistem manajemen termal untuk mangatasi masalah tersebut. Sistem manajemen termal pada baterai (BTMS) terdiri dari dua jenis yaitu secara internal dan eksternal. Sistem manajemen secara internal dilakukan dengan melakukan modifikasi pada desain elektroda untuk mengurangi resiko overheating selama reaksi elektrokimia berlangsung. Sistem manajemen secara eksternal dapat dikelompokkan kedalam empat metode yaitu sistem pendinginan dengan medium udara (air cooling), sistem pendinginan berbasis liquid (liquid cooling), heat pipe cooling dan pendinginan berbasis phase change material (PCM). Sistem pendinginan dengan PCM merupakan alternatif manajemen termal yang lebih baik dibandingkan dengan sistem tradisional yang menggunakan pendingin cair (liquid cooling) atau forced convection dengan udara. Sistem manajemen termal baterai berbasis PCM komposit dapat meningkatkan kinerja sistem manajemen termal baterai dibandingkan dengan baterai murni dan PCM saja. Salah satu teknik untuk meningkatkan transfer panas adalah dengan menambahkan filler dengan konduktivitas termal yang tinggi pada PCM dan membentuk komposit PCM. Pada penelitian tugas akhir ini dilakukan variasi penambahan material filler dengan perbandingan komposisi paraffin wax dengan material filler adalah 7:3. Variasi material filler terdiri dari tiga material yang berbeda yaitu serbuk grafit, serbuk aluminium dan serbuk kaca. PCM komposit dengan material filler dapat menambah waktu kerja baterai hingga lebih dari 300 detik dengan PCM komposit yang memiliki waktu kerja terbaik dicapai oleh PCM komposit dengan material filler alumunium yang memiliki waktu kerja 2030 detik pada discharge rate 0.5 C serta PCM komposit dengan material filler bubuk grafit dan juga alumunium yang memiliki waktu kerja sekitar 1185 detik dengan discharge rate 1 C. PCM dengan material filler terbaik dicapai oleh serbuk grafit yang dapat menjaga suhu baterai pada temperatur 31.8 °C pada discharge rate 0.5 C serta 34.8°C pada discharge rate 1 C. Penambahan material filler pada PCM memiliki sifat memperpanjang waktu kerja dari baterai serta menjaga suhu baterai tetap stabil hingga akhir kerja baterai, sehingga meningkatkan kapasitas kerja serta pendinginan baterai.
==============================================================================================================================
An increase in temperatur in a Lithium-Ion battery can trigger an explosion in the battery, so a thermal management system is needed to overcome this problem. The battery thermal management system (BTMS) consists of two types, namely internal and external. The internal management system is carried out by modifying the electrode design to reduce the risk of overheating during the electrochemical reaction. External management systems can be grouped into four methods, namely air cooling systems, liquid cooling systems, heat pipe cooling and phase change material (PCM) based cooling. A cooling system with PCM is a better alternative for thermal management compared to traditional systems that use liquid cooling or forced convection with air. Composite PCM-based battery thermal management systems can improve the performance of battery thermal management systems compared to pure batteries and PCM alone. One technique to increase heat transfer is to add filler with high thermal conductivity to PCM and form a PCM composite. In this final research project, variations in the addition of filler material were carried out with a composition ratio of paraffin wax to filler material of 7:3. The filler material variations consist of three different materials, namely grafit powder, aluminum powder and glass powder. Composite PCM with filler material can increase battery working time by more than 300 seconds with composite PCM having the best working time achieved by composite PCM with aluminum filler material which has a working time of 2030 seconds at a discharge rate of 0.5 C and composite PCM with grafit powder filler material and also aluminum which has a working time of around 1185 seconds with a discharge rate of 1 C. PCM with the best filler material is achieved by grafit powder which can maintain the battery temperatur at 31.8 °C at a discharge rate of 0.5 C and 34.8 °C at a discharge rate of 1 C. The addition of filler material to PCM has the property of extending the working time of the battery and keeping the battery temperatur stable until the end of the battery's operation, thus increasing the working capacity and cooling of the battery.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	BTMS, Baterai, PCM komposit, Waktu Kerja, Battery, PCM Composite, Work Time
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ213 Automatic control.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Josia Hamonangan Agung Murdani
Date Deposited:	23 Aug 2024 08:49
Last Modified:	23 Aug 2024 08:49
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/114505

Actions (login required)

View Item