REPUBLIKA.CO.ID, SOLO – Tiga mahasiswa Program Studi (Prodi) Fisika Universitas Sebelas Maret (UNS) Solo merancang sistem manajemen termal baterai lithium-ion dengan model Roulette Wheel. Sistem rancangan Marcus Saputra, Ester Tri Nugraheni, dan Aldi digunakan untuk menjaga suhu modul baterai lithium-ion agar tetap berada pada rentang keamanan yang diizinkan ketika sedang beroperasi.
Hal tersebut tidak terlepas dari fakta baterai lithium-ion sangat sensitif terhadap suhu. Kinerja modulnya dipengaruhi oleh suhu penyimpanan maupun suhu operasi.
Ketua Tim, Marcus, menjelaskan, distribusi suhu yang tidak merata dalam modul baterai dapat menyebabkan perilaku elektrokimia sel-sel lithium-ion menjadi berbeda dan tidak seimbang secara elektrik.
Suhu ideal operasi modul baterai lithium-ion, imbuh Marcus, harus dipertahankan pada rentang 20–50 derajat Celsius dengan selisih suhu antar sel-sel tidak melebihi 5 derajat Celsius. Baik selama siklus charge dan discharge.
"Maka diperlukan sistem yang harus memenuhi tantangan seperti efisien pemakaian ruang, hemat biaya, mampu menyeragamkan perbedaan suhu dan pendinginan yang efisien saat kinerja tinggi," kata Marcus, seperti tertulis dalam siaran pers, Rabu (25/11).
Perihal teknik, tim bimbingan Agus Supriyanto ini menggunakan teknik pendinginan hybrid berbasis komposit PCM dan liquid. Teknik tersebut dinilai menjanjikan untuk solusi manajemen termal di masa depan. Sebab, dapat mengurangi beban daya dari sistem pendingin, mencapai keseragaman suhu yang baik, dan menjaga suhu maksimal baterai tetap berada dalam batas aman pada operasi tingkat tinggi.
Marcus dan tim memilih struktur rancangan Roulette Wheel karena beberapa hal. Di antaranya, struktur konfigurasi baterainya melingkar, dikelilingi oleh komposit PCM dan pusat pendingin berada di tengah sistem yakni, menggunakan pendingin liquid.
"Parameter penting yang digunakan dalam rancangan desain Roulette Wheel meliputi efek konfigurasi baterai, efek penambahan sirip logam pada komposit PCM dan efek penambahan pendingin liquid terhadap distribusi suhu baterai," imbuh Marcus.
Marcus menambahkan, secara hipotesis berdasarkan sumber literatur yang diperoleh, rancangan desain Roulette Wheel mampu menjaga suhu maksimum baterai di bawah 50 derajat Celsius, pada kondisi 0,5-5 derajat Celsius. Perbedaan suhu antarsel baterai dapat dipastikan selalu terjaga di bawah 5 derajat Celsius.
Harapannya, model sistem yang mengantar mereka ke Pimnas 2020 ini mampu memperpanjang waktu kerja dan menjaga suhu pada rentang keamanan saat beroperasi pada performa tinggi. Selain itu, diharapkan juga mempunyai kinerja yang baik dalam penyeragaman suhu antar sel-sel di dalam modul baterai dan efisiensi tinggi dalam kontrol suhu modul baterai.
Ikuti Whatsapp Channel Republika