Analisis Sistem Pendingin Baterai Li-Ion Berbentuk Silindris Menggunakan Metode Computational Fluid Dynamics (CFD)

Article Sidebar

PDF
Published: Dec 12, 2023
DOI: https://doi.org/10.18196/jmpm.v7i2.19334
Keywords:
Sistem Pendingin, Baterai Lithium Iron Phosphate, Pelat Pendingin, Fluida Air

Main Article Content

Novi Ardhyanti
Politeknik Negeri Madiun
Alfi Tranggono Agus Salim
Politeknik Negeri Madiun
https://orcid.org/0000-0002-5917-4641
R. Akbar Nur Apriyanto
Politeknik Negeri Madiun

Abstract

Penurunan kinerja baterai, cycle life, dan safety baterai disebabkan faktor kerja baterai LiFePo4 (Lithium iron phosphate) melebihi temperature operasional 40OC. Permasalahan penelitian adalah distribusi panas dengan variasi sistem pendinginan dan pengaruh fluida untuk baterai LiFePo4. Tujuan penelitian adalah menganalisis persebaran panas baterai dan temperature baterai LiFePo4 dibawah temperature operasional. Metode penelitian adalah kuantitatif eksperimen, dengan dilakukan simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk sistem pendingin baterai LiFePo4. Baterai LiFePo4 tanpa pelat pendingin disimulasikan untuk hasil temperature maksimum baterai. Temperature operasional baterai lebih rendah 40OC dengan tambahan pelat pendingin yang dirangkai pada baterai dengan variasi fluida air dan udara yang mengalir dalam pelat pendingin. Hasil dan kesimpulan penelitian adalah data kenaikan temperature maksimum baterai 1,2OC dan persebaran panas yang merata pada permukaan baterai dengan variasi pelat pendingin yang dialiri fluida air.

Article Details

How to Cite
Ardhyanti, N., Salim, A. T. A., & Apriyanto, R. A. N. (2023). Analisis Sistem Pendingin Baterai Li-Ion Berbentuk Silindris Menggunakan Metode Computational Fluid Dynamics (CFD). JMPM (Jurnal Material Dan Proses Manufaktur), 7(2), 140–151. https://doi.org/10.18196/jmpm.v7i2.19334
Issue
Vol. 7 No. 2 (2023): Desember
Section
Articles

License

Creative Commons License


JMPM (Jurnal Material dan Proses Manufaktur) is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License. You are free to :

  1. Adapt — remix, transform, and build upon the material for any purpose, even commercially.

The licensor cannot revoke these freedoms as long as you follow the license terms, which include the following:

  • Attribution — You must give appropriate credit, provide a link to the license, and indicate if changes were made. You may do so in any reasonable manner, but not in any way that suggests the licensor endorses you or your use.

  • ShareAlike — If you remix, transform, or build upon the material, you must distribute your contributions under the same license as the original.

Author Biographies

Novi Ardhyanti, Politeknik Negeri Madiun

Program Studi Perkeretaapian 

Jurusan Teknik 

Politeknik Negeri Madiun 

Alfi Tranggono Agus Salim, Politeknik Negeri Madiun

Program Studi Perkeretaapian 

Jurusan Teknik 

Politeknik Negeri Madiun 

Sinta ID : 6199161

Scopus Author ID: 57212683943

R. Akbar Nur Apriyanto, Politeknik Negeri Madiun

Program Studi Perkeretaapian 

Jurusan Teknik 

Politeknik Negeri Madiun 

References

PT INKA, “PT INKA,” PT INKA, 2022.

L. Merinda, “Analisis Manajemen Termal Pada Sistem Pendingin Sel Baterai Li-Ion Bentuk Prismatik Dengan Variasi Laju Aliran Massa Dan Lebar Channel Menggunakan Metode Computational Fluid Dynamics (CFD),” 2017, [Daring]. Tersedia pada: https://repository.its.ac.id/47164/1/2413100046-Undergraduate_Thesis.pdf

T. I. C. Buidin dan F. Mariasiu, “Battery Thermal Management Systems: Current Status and Design Approach of Cooling Technologies,” Energies, vol. 14, no. 16, hlm. 4879, Agu 2021, doi: 10.3390/en14164879.

J. Wang, H. Xu, X. Xu, dan C. Pan, “Design and simulation of liquid cooled system for power battery of PHEV,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng., vol. 231, hlm. 012025, Sep 2017, doi: 10.1088/1757-899X/231/1/012025.

J. Warner, The Handbook of Lithium-Ion Battery Pack Design. 2015.

Z. Qian, Y. Li, dan Z. Rao, “Thermal performance of lithium-ion battery thermal management system by using mini-channel cooling,” Energy Convers. Manag., vol. 126, hlm. 622–631, Okt 2016, doi: 10.1016/j.enconman.2016.08.063.

A. R. Hisan, I. P. Handayani, dan R. F. Iskandar, “Perancangan Dan Realisasi Sistem Manajemen Termal Baterai Lithium Ion Menggunakan Metode Pendinginan Semi-Pasif,” vol. 3, hlm. 8, 2016.

N. Mei, X. Xu, dan R. Li, “Heat Dissipation Analysis on the Liquid Cooling System Coupled with a Flat Heat Pipe of a Lithium-Ion Battery,” ACS Omega, vol. 5, no. 28, hlm. 17431–17441, Jul 2020, doi: 10.1021/acsomega.0c01858.

H. Xu, X. Zhang, G. Xiang, dan H. Li, “Optimization of liquid cooling and heat dissipation system of lithium-ion battery packs of automobile,” Case Stud. Therm. Eng., vol. 26, hlm. 101012, Agu 2021, doi: 10.1016/j.csite.2021.101012.

x Liu, K. Li, dan X. Li, “The Electrochemical Performance and Applications of Several Popular Lithium-ion Batteries for Electric Vehicles—A Review. Dalam K. Li, J. Zhang, M. Chen, Z. Yang, & Q. Niu (Ed.), Advances in Green Energy Systems and Smart Grid,” Springer Singap., vol. 925, hlm. 201–213, 2018.

D. Linden dan T. Reddy, Handbook Of Batteries. 2002.

S. S. Maulana, “Analisis Optimasi Aliran Fluida Dalam Pipa Kondensasi Water From Atmosphere Generator Berbasis Computational Fluid Dynamic (CFD),” 2019, [Daring]. Tersedia pada: http://lib.unnes.ac.id/35821/1/5202414045_Optimized.pdf

M. A. Pradana, A. Sulisetyono, dan J. A. R. Hakim, “Studi Sloshing Tangki Lng Dengan Metode Eksperimen Dan Computational Fluid Dynamics (CFD),” hlm. 8, 2019.

E. Djatmiko, “Physic Setup.PT Optimaxx Prima Teknik.,” 2021. https://www.anakteknik.co.id/live-training/basic-computational-fluid-dynamics-cfd-simulation-with-ansys-fluent

E. Supriyanto, “Simulasi Distribusi Temperatur Ruangan Ber Ac Pada Berbagai Variasi Temperatur Disekitar Evaporator,” hlm. 26, 2017.

A. B. Prasetiyo, A. A. Azmi, dan D. S. Pamuji, “Pengaruh Perbedaan Mesh Terstruktur dan Mesh Tidak Terstruktur Pada Simulasi Sistem Pendinginan Mold Injeksi Produk Plastik,” hlm. 7, 2018.

ANSYS, Inc, “Lecturer 7: Mesh Quality & Advanced Topics.” 2015.

C. Wiratama, “Kualitas Mesh pada Computational Fluid Dynamics (CFD),” Kualitas Mesh pada Computational Fluid Dynamics (CFD), 2021. https://www.aeroengineering.co.id/2021/05/kualitas-mesh-pada-computational-fluid-dynamics-cfd/

C. C. Aditama, “Studi Distribusi Udara Pendingin Reefer Container Ikan Pada Kereta Api Menggunakan Computational Fluid Dynamics (Cfd),” Comput. FLUID Dyn., 2022.

ANSYS, Inc, ANSYS Fluent Tutorial Guide. 2017.

C. Anwar dan S. Panggabean, “Kajian Distribusi Suhu Dan Aliran Udara Pada Alat Pengering Chips Temulawak Tipe Rak Menggunakan Simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD),” no. 4, 2019.

I. W. Yudhatama dan M. I. P. Hidayat, “Simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) Erosi Partikel Pasir dalam Aliran Fluida Gas Turbulen pada Elbow Pipa Vertikal – Horizontal,” vol. 7, no. 2, 2018.

ANSYS, Inc, “Electronics Cooling with Natural Convection and Radiation.” 2012.

C. Hirsch, “Numerical Computation of Internal External Flows, the Fundamental of Computational Fluid Dynamics (Second).,” John Wiley Sons, 2007.