Perpustakaan Digital ITB

Baterai lithium-ion pada kendaraan listrik memiliki rentang temperatur optimal 25 °C – 40 °C. Pengoperasian diluar temperatur optimal dapat menyebabkan penurunan performa, mempersingkat umur baterai, serta berpotensi menyebabkan thermal runaway. Pemahaman karakteristik temperatur baterai dan model numerik yang akurat dibutuhkan untuk merancang Battery Thermal Management System (BTMS) dengan kapasitas yang tepat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik kenaikan temperatur baterai lithium-ion dan membuat model simulasi baterai dalam kondisi operasional. Dilakukan eksperimen untuk mengukur heat flux dan temperatur sel baterai pada laju pengisian dan pengosongan 1C dan 0,5C. Data heat flux yang diperoleh digunakan sebagai nilai masukan pada model simulasi menggunakan pendekatan curve fit, sedangkan data temperatur digunakan sebagai parameter validasi. Model simulasi terdiri dari shell baterai dan udara. Berdasarkan model simulasi sel baterai yang tervalidasi, dibuat model susunan baterai seri dan paralel. Eksperimen pengukuran sebaran temperatur susunan baterai seri dan paralel dilakukan untuk memvalidasi model simulasi susunan baterai. Hasil penelitian menunjukkan heat flux dan temperatur baterai cenderung terus meningkat pada proses pengosongan dan cenderung menuju suatu nilai konstan pada proses pengisian. Sambungan seri menghasilkan perbedaan temperatur antar baterai yang lebih tinggi dibandingkan dengan sambungan parallel dan posisi baterai berpengaruh signifikan terhadap temperatur baterai. Heat flux dan kenaikan temperatur baterai yang lebih tinggi dihasilkan pada laju pengosongan dan pengisian yang lebih tinggi. Model simulasi sel baterai menunjukkan hasil yang dapat merepresentasikan kenaikan temperatur baterai dari proses eksperimen dengan baik. Namun model simulasi susunan baterai menunjukkan kenaikan temperatur yang drastis pada permukaan antar baterai. Berdasarkan hasil penelitian, BTMS direkomendasikan untuk mengintensifkan pendinginan pada baterai yang berada di tengah battery pack, menvariasikan pendinginan pada sambungan seri, dan melakukan optimasi kemampuan pendinginan BTMS untuk mengoptimalkan keamanan proses pengosongan dan kecepatan proses pengisian. Model simulasi susunan baterai disarankan untuk mempertimbangkan pengaruh mode perpindahan panas konveksi dan radiasi untuk memberikan hasil yang lebih representatif.