Studi Pengaruh Variasi Arus Pemakaian Terhadap Performance Baterai Tipe AA Nickel Metal Hydride

Sholahuddin, Abdurrafi (2021) Studi Pengaruh Variasi Arus Pemakaian Terhadap Performance Baterai Tipe AA Nickel Metal Hydride. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111540000192-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2023. Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Penggunaan bahan bakar fosil saat ini seharusnya dapat digantikan dengan sumber energi yang lain. Selain karena jumlahnya yang semakin menipis, emisi CO2 yang tidak terhindarkan sebagai salah satu penyumbang terbesar greenhouse effect serta dampak signifikan terhadap climate change yang dihasilkan dan berujung pada global warming akan membahayakan lingkungan sekitar. Alternatif energi dapat menjadi solusi untuk pengganti penggunaan bahan bakar tersebut. Namun karena sifatnya yang intermittent, dibutuhkan media untuk menyimpan energi tersebut. Baterai sebagai media penyimpanan energi menjadi sangat penting seiring dengan berkembangnya teknologi saat ini. Namun, hal itu tidak diiringi dengan pengetahuan mengenai baterai itu sendiri terutama untuk baterai NiMH dimana baterai ini tidak sepopuler baterai Lithium-ion. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian mengenai baterai NiMH ini agar dapat memberikan pengetahuan mengenai baterai NiMH tersebut.
Salah satu cara untuk mempelajari baterai NiMH ini adalah dengan mengetahui karakteristik dan performance dari baterai tersebut, yaitu, dengan melakukan studi pengaruh variasi arus pemakaian terhadap performance baterai NiMH yang dilakukan melalui beberapa tahap penelitian. Baterai yang digunakan dalam penelitian ini adalah baterai komersial tipe AA NiMH. Tahap penelitian diawali dengan melakukan pengujian Chrono Potentiometri dengan variasi 2 arus yakni, 0,3 A dan 1 A. Kemudian dilanjutkan dengan melakukan pengujian Electrochemical Impedance Spectroscopy untuk mengetahui impedansi dan mekanisme reaksi elektrokimia pada elektroda baterai. Kemudian dilanjutkan dengan pengujian Cyclic Voltammetry untuk mengetahui karakteristik reaksi elektroda baterai tipe AA NiMH.
Pengaplikasian arus yang berbeda pada 20 siklus charge discharge NiMH baterai terbukti mempengaruhi performance baterai. Hasil pengujian Chrono Potentiometry menunjukkan bahwa arus 1 A menyebabkan nilai kapasitas pemakaian yang diperoleh tidak stabil dan cenderung lebih rendah bila dibandingkan dengan arus 0,3 A, yang mana besar arus mengindikasikan laju reaksi redoks yang ada pada baterai. Pada hasil pengujian Electrochemical Impedance Spectroscopy terlihat bahwa arus 1 A menyebabkan kenaikan pada nilai impedansi imajiner. Kenaikan nilai juga terjadi pada resistansi elektrolit dan resistansi serta kapasitansi pada contact surface pada interface antara elektrolit dan elektroda. Untuk charge transfer elektroda, arus 1 A menyebabkan penurunan nilai pada CPE1-T dan impedansi Warburg. Sementara hasil pengujian Cyclic Voltammetry menunjukkan bahwa arus 1 A menyebabkan reaksi oksidasi cenderung terjadi lebih lama dan reaksi reduksi berlangsung lebih cepat yang ditandai dengan perubahan arus background level terhadap arus maksimum yang lebih besar. Sementara untuk arus 0,3 A, reaksi oksidasi cenderung terjadi lebih cepat dan reaksi reduksi berlangsung lebih lama yang ditandai dengan perubahan arus background level terhadap arus maksimum yang lebih kecil.
======================================================================================================
The current use of fossil fuels must be replaced with other energy sources. In addition to the dwindling amount, CO2 emissions which are unavoidable as one of the biggest contributors to the greenhouse effect and the significant impact on climate change that is produced and leads to global warming will harm the surrounding environment. Alternative energy is a solution to replace the use of these fuels. However, because of its intermittent nature, media is needed to store the energy. Batteries as energy storage media have become very important along with the development of today's technology. However, this is not accompanied by knowledge of the battery itself, especially for NiMH batteries where these batteries are not as popular as Lithium-ion batteries. Therefore, it is necessary to do research on this NiMH battery in order to provide knowledge about the NiMH battery.
One way to study this NiMH battery is to know the characteristics and performance of the battery, that is, by conducting a study of the effect of current variations on the performance of NiMH batteries through several stages of research. The battery used in this study is a commercial type AA NiMH battery. The research phase begins with conducting Chrono Potentiometry testing with variations of 2 currents, 0.3 A and 1 A. Then proceed with testing Electrochemical Impedance Spectrocopy to determine the impedance and the mechanism of electrochemical reactions on the battery electrodes. Then proceedwith Cyclic Voltammetry testing to determine the reaction characteristics of the AA NiMH type battery electrode.
The application of different currents at 20 charge-discharge cycles of a NiMH battery can affect battery performance. In Chrono Potentiometry testing, a current of 1 A can cause the value of the used capacity to be unstable and tend to be lower when compared to a current of 0.3 A, where the current indicates the redox reaction rate in the battery. In Electrochemical Impedance Spectroscopy testing, a current of 1 A causes an increase in the imaginary impedance value. The increase in value also occurs in the electrolyte resistance and the resistance and capacitance at the contact surface at the interface between the electrolyte and the electrode. For the charge transfer portion of the electrode, high current causes a decrease in the value of CPE1-T and a decrease in the value of the Warburg impedance. Meanwhile, for the Cyclic Voltammetry test, a current of 1 A causes the oxidation reaction to tend to take longer and the reduction reaction to take place faster, which is indicated by a change in the background current level to a larger maximum current. Meanwhile, for a current of 0.3 A, the oxidation reaction tends to occur faster and the reduction reaction lasts longer, which is indicated by a change in the background current level to a smaller maximum current.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords:	Baterai NiMH, Performance, Chrono Potentiometry, Cyclic Voltammetry, Electrochemical Impedance Spectroscopy NiMH Battery
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ165 Energy storage. T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK2941 Storage batteries
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Abdurrafi Sholahuddin
Date Deposited:	01 Sep 2021 07:40
Last Modified:	01 Sep 2021 07:40
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/91225

Actions (login required)

View Item