Analisa CFD Kinerja Sistem Pendingin Metode Immersion Cooling untuk Battery Pack Li-Ion Menggunakan Cairan TMC-7300

Kurniawan, M. Rizqi Thofchan (2024) Analisa CFD Kinerja Sistem Pendingin Metode Immersion Cooling untuk Battery Pack Li-Ion Menggunakan Cairan TMC-7300. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5019201017-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Baterai merupakan komponen kelistrikan yang mampu menyimpan energi dalam bentuk reaksi kimia. Ketika energi yang disimpan itu dilepaskan, sebagian energi tersebut dapat hilang dan berubah menjadi panas. Panas yang berlebihan ini dapat mengganggu performa baterai dan mengurangi masa pakai baterai. Oleh karena itu, sistem manajemen termal baterai sangat diperlukan agar dapat menjaga suhu baterai tetap berada pada rentang suhu operasional. Salah satu metode untuk pendinginan baterai adalah dengan menggunakan media cairan dielektrik dengan cara merendam baterai di dalamnya. Penelitian ini akan membahas tentang kinerja pendinginan baterai Li-Ion menggunakan metode perendaman dengan memperhatikan perubahan ketinggian cairan dan perubahan sudut kemiringan terhadap sumbu-x (rolling) dan sumbu-z (pitching). Modul baterai LiFePO4 sebagai model untuk disimulasikan dengan spesifikasi 3,2 V, dan cairan dielektrik yang digunakan adalah TMC-7300. Perendaman divariasikan dengan persentase rendam 30%, 50%, dan 90% dengan sudut kemiringan 15o dan 35o. Berdasarkan hasil simulasi yang telah dilakukan, pada perendaman 90% mampu mempertahankan suhu baterai di bawah 30oC. Pada perendaman 50% suhu baterai dapat dipertahankan di bawah suhu aman operasional yaitu 40oC. Dan untuk perendaman 30% kurang efektif untuk mempertahankan suhu baterai karena melebihi batas suhu operasional yang berada pada 40oC. Gerak rotasional pada sumbu-x (rolling) dan sumbu-z (pitching) mampu mempengaruhi kinerja pendinginan baterai dimana pada variasi rolling, cairan pendingin mampu mencakup area baterai secara merata sehingga suhu baterai cenderung seragam. Sedangkan pada variasi pitching, cairan pendingin tidak dapat mencakup area baterai secara merata sehingga terdapat perbedaan suhu pada tiap-tiap baterai. Untuk sudut 15o dapat menjaga suhu operasional baterai lebih baik daripada sudut 35o. Hal ini dikarenakan pada kemiringan sudut 15o cairan pendingin dapat mencakup bagian baterai lebih banyak dibandingkan pada kemiringan sudut 35o.
=====================================================================
Batteries are electrical components that are able to store energy in the form of chemical reactions. When the stored energy is released, some of the energy can be lost and turned into heat. This excessive heat can interfere with battery performance and reduce battery life. Therefore, a battery thermal management system is needed to keep the battery temperature within the operational temperature range. One method for battery cooling is to use dielectric liquid media by immersing the battery in it. This research will discuss the cooling performance of Li-Ion batteries using the immersion method by paying attention to changes in liquid height and changes in tilt angle towards the x-axis (rolling) and z-axis (pitching). The LiFePO4 battery module as a model to simulate with a specification of 3.2 V, and the dielectric liquid used is TMC-7300. Soaking is varied with a soak percentage of 30%, 50%, and 90% with a tilt angle of 15o and 35o. Based on the simulation results, 90% immersion is able to maintain the battery temperature below 30oC. At 50% immersion the battery temperature can be maintained below the safe operational temperature of 40oC. And for 30% immersion is less effective for maintaining battery temperature because it exceeds the operational temperature limit which is at 40oC. Rotational motion on the x-axis (rolling) and z-axis (pitching) is able to affect battery cooling performance where in the rolling variation, the coolant is able to cover the battery area evenly so that the battery temperature tends to be uniform. While in the pitching variation, the coolant cannot cover the battery area evenly so that there are temperature differences in each battery. For an angle of 15o can maintain the battery operating temperature better than an angle of 35o. This is because at an angle of 15o the coolant can cover more battery parts than at an angle of 35o.

Item Type:	Thesis (Other)
Subjects:	V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering > VM773 Ship propulsion, Electric
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Marine Engineering > 36202-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	M. Rizqi Thofchan Kurniawan
Date Deposited:	05 Aug 2024 04:17
Last Modified:	05 Aug 2024 04:17
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/113575

Actions (login required)

View Item