Eksperimen dan Studi Numerik Konveksi Paksa dan Natural pada Baterai LiFePO4 dengan Variasi Jarak Sel Baterai

Setiaji, Mahib Sultan (2025) Eksperimen dan Studi Numerik Konveksi Paksa dan Natural pada Baterai LiFePO4 dengan Variasi Jarak Sel Baterai. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007201170-Undergraduate_Thesis.pdf Download (7MB)

Abstract

Karena kebutuhan energi tiap tahun bertambah, diperlukan adanya inovasi pada penggunaan energi jika ingin mencapai net zero emission pada tahun 2050 mendatang. Baterai adalah salah satu solusi yang sangat baik untuk mengurangi konsumsi energi yang bersumber dari minyak dan gas. Baterai memiliki salah satu kelemahan yaitu rentang suhu kerja yang cukup pendek. Maka dari itu pentingnya menjaga suhu operasi baterai perlu diketahui. Penelitian ini menguji suhu pada permukaan tiga buah baterai LiFePO4 3.2 V 100Ah yang ditempatkan di dalam kotak saat kondisi discharging dengan C-rates 0.2C. Penelitian ini membandingkan antara pendinginan secara konveksi paksa dengan fan berukuran diameter 7 cm yang menghasilkan kecepatan udara 6 m/s dengan konveksi natural. Penelitian ini juga menggunakan variasi jarak pada tiap sel baterainya sebesar 2 cm dan 7.6 cm. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi acuan dalam praktikum mata kuliah Perpindahan Panas dan Metode Komputasi Fluida di Departemen Teknik Mesin ITS. Hasil dari simulasi menunjukkan bahwa eksperimen yang dilakukan memiliki nilai error yang kecil sehingga validasi dapat diterima. Hasil penelitian ini juga memnunjukkan temperature akhir tertinggi didapatkan dari hasil variasi natural dengan jarak antar baterai 2 cm dan temperature akhir terendah pada variasi konveksi paksa dengan jarak 7.6 cm.
========================================================================================================================
As the demand for energy increases every year, innovation in energy usage is essential to achieve net zero emissions by 2050. Batteries are one of the best solutions to reduce energy consumption derived from oil and gas. One of the drawbacks of batteries is their relatively narrow operating temperature range. Therefore, it is important to understand how to maintain the operating temperature of batteries. This study examines the surface temperature of three LiFePO4 3.2V 100Ah batteries inside a box during discharging at a C-rate of 0.2C. The study compares forced convection cooling using a 7 cm diameter fan producing an airflow of 6 m/s with natural convection. It also uses different spacing variations between each battery cell, 2 cm and 7.6 cm. This study is expected to serve as a reference for the Heat Transfer and Computational Fluid Dynamics laboratory courses at the Department of Mechanical Engineering, ITS. The simulation results indicate that the experiment has a small error value, thus the validation is acceptable. The findings also show that the highest final temperature was obtained from the natural convection variation with a 2 cm spacing between batteries, while the lowest final temperature was observed in the forced convection variation with a 7.6 cm spacing.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	LiFePO4, Konveksi, Pendinginan Baterai, Convection, Battery Cooling
Subjects:	T Technology > T Technology (General) > T57.62 Simulation T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK2921 Lithium cells. T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK2941 Storage batteries
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering
Depositing User:	Mahib Sultan Setiaji
Date Deposited:	04 Aug 2025 03:04
Last Modified:	04 Aug 2025 03:04
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/125699

Actions (login required)

View Item