Perpustakaan Digital ITB

Shredding mekanis merupakan tahap awal dalam rantai daur ulang baterai end-oflife (EoL) yang memengaruhi efektivitas pemisahan material dan efisiensi pemulihan logam pada tahap-tahap berikutnya. Studi ini mengkaji desain blade shredder, khususnya ketebalan dan orientasi blade menggunakan simulasi Finite Element Method (FEM) untuk mengetahui bagaimana variasi tersebut memengaruhi hasil fragmentasi dan kebutuhan energinya. Tahap eksperimental menguji lima spesimen baterai silinder 18650 dengan kimia katoda berbeda. Spesimen diverifikasi terhadap rating kapasitas produsen dan di-deep-discharge sebelum shredding untuk keperluan keselamatan. Material hasil shredding di-sieve untuk mengukur retensi massa per mesh, menghasilkan kurva Particle Size Distribution (PSD) baik segera setelah shredding maupun setelah dua bulan penyimpanan pada suhu ruang. Simulasi numerik dilakukan dengan geometri blade yang sama dan dibandingkan terhadap PSD eksperimental sebelum ketebalan dan orientasi blade divariasikan. Pada kondisi baterai yang setara, tidak teramati pengaruh dominan kimia katoda terhadap PSD, sedangkan fraksi di bawah 1 mm meningkat pada setiap sel setelah dua bulan penyimpanan. Dalam simulasi, eroded mass diasumsikan mewakili fragmen berukuran lebih kecil dari 1 mm. Ketebalan dan orientasi blade sama-sama berpengaruh terhadap hasil kurva PSD. Penambahan ketebalan dari 8 ke 12 mm menggeser keseluruhan distribusi ke arah fragmen yang lebih kasar dengan eroded mass yang lebih rendah, sedangkan perubahan orientasi pada ketebalan yang sama mendistribusikan massa di ukuran menengah. Dari sisi energi, model 12 mm asymmetrical membutuhkan daya puncak terendah dan energi per satuan massa umpan terkecil, tetapi model ini juga menghasilkan fraksi halus paling sedikit, sehingga energi per satuan massa fraksi halusnya menjadi yang tertinggi di antara ketiga varian. Model 8 mm asymmetrical terendah pada basis tersebut dengan eroded mass yang sebanding dengan model 8 mm symmetrical, sehingga konfigurasi ini menjadi yang paling unggul di antara varian yang diuji, baik dari sisi energi maupun fragmentasi.