Perpustakaan Digital ITB

Kendaraan listrik sangat bergantung pada baterai litium-ion. Salah satu pendekatan penyusunan sel silinder yang kian dikaji adalah desain cell-to-pack (C2P), yang menghilangkan komponen perantara (module) sehingga banyak sel baterai dapat diintegrasikan langsung ke dalam satu pack. Desain ini diharapkan meningkatkan energy density dan efisiensi biaya. Penelitian ini menerapkan dua pendekatan pemodelan: (i) model non-homogen, di mana casing dan jellyroll dimodelkan terpisah, dan (ii) model homogen, di mana keduanya digabung menjadi satu material ekuivalen melalui rule of mixtures. Tiga konfigurasi disimulasikan, yakni: (i) satu sel, (ii) sembilan sel, dan (iii) grid C2P. Selain itu, dilakukan variasi parameter kekakuan dan daktilitas enclosure. Hasil menunjukkan bahwa model homogen memprediksi kekakuan dan gaya yang lebih tinggi, namun cenderung melebihestimasi kapasitas beban dibandingkan model non-homogen. Grid C2P secara konsisten memberikan ketahanan struktural tertinggi, dengan gaya hingga 198 kN pada model homogen dan 92 kN pada model non-homogen. Analisis tegangan utama pada konfigurasi grid dengan enclosure memperlihatkan puncak tegangan sebesar 54,84 MPa (homogen) dan 8,64 MPa (non-homogen). Temuan ini menunjukkan bahwa enclosure membantu mengurangi konsentrasi tegangan pada tingkat lokal, sementara pemodelan non-homogen lebih realistis dalam menangkap efek pengekangan (confinement) akibat interaksi casingjellyroll. Studi parametrik menegaskan bahwa kekakuan sangat memengaruhi gaya maksimum (hingga sekitar +20%), sedangkan peningkatan daktilitas terutama menunda awal kegagalan sehingga memungkinkan deformasi yang lebih besar dan penyerapan energi yang lebih tinggi tanpa meningkatkan beban puncak. Secara keseluruhan, penelitian ini memperkaya pemahaman tentang perilaku gaya dan tegangan pada sistem C2P serta menekankan pentingnya pemodelan eksplisit interaksi casingjellyroll untuk memprediksi respons tabrakan secara realistis. Temuan tersebut dapat mendukung perancangan baterai kendaraan listrik yang lebih aman dan efisien melalui panduan optimasi enclosure dan strategi validasi struktural.