Perpustakaan Digital ITB

Pengembangan kendaraan listrik dengan sumber energi baterai banyak dilakukan untuk memenuhi kebutuhan mobilitas dengan emisi karbon yang rendah. Salah satu jenis sel baterai yang umum digunakan pada kendaraan listrik adalah lithium-ion yang berpotensi tinggi mengalami hubungan arus pendek atau terbakar ketika mengalami kecelakaan atau beban impak. Salah satu beban impak yang cukup berisiko menimbulkan arus pendek pada sel baterai adalah frontal impact. Pada studi ini, dilakukan penelitian struktur pelindung baterai berbasis Granular Battery Assembly (GBA) yang bertujuan untuk mengevaluasi nilai energi yang diserap (EA) oleh struktur pelindung baterai. Komponen yang digunakan pada konfigurasi GBA adalah sacrificing tubes dengan material Aluminium 6061-T6 dan sel baterai varian 18650. Studi parametrik dilakukan dengan memvariasikan ketebalan sacrificing tubes (0.5 mm, 0.75 mm, dan 1 mm) dan material (Pure Copper) yang bertujuan untuk mendapatkan nilai penyerapan energi yang paling efektif untuk konfigurasi GBA. Karakterisasi homogenisasi juga dibuat dengan memodelkan konfigurasi GBA menjadi sebuah model yang berbentuk solid. Terdapat tiga model material yang digunakan pada model homogenisasi, yaitu material Honeycomb yang bersifat orthotropik, material Crushable Foam yang bersifat isotropik, dan material Fu Chang’s Foam yang memiliki efek strain rate untuk foam. Hasil simulasi menunjukkan ketebalan sacrificing tubes yang kecil akan menghasilkan nilai energi yang diserap lebih rendah. Sedangkan, ketebalan yang tinggi akan menyebabkan penurunan nilai EA pada tubes diakibatkan struktur yang terlalu kuat dan kaku. Dari studi ini diperoleh konfigurasi struktur pelindung yang paling efektif dalam penyerapan energi, yaitu sacrificing tubes setebal 0.75 mm dengan material Aluminium 6061-T6. Pada model homogenisasi, penggunaan material Honeycomb lebih efisien dibandingkan material Crushable Foam dari segi jenis pembebanan frontal impact dan waktu komputasi 20 kali lipat lebih cepat. Sedangkan material Fu Chang’s Foam lebih tepat digunakan untuk kasus pembebanan dinamik dan menunjukkan respons stress vs strain dengan tren yang sama dengan full model.