STUDI DARI BERAGAM MATERIAL KOMPOSIT HYBRID DAN BERAGAM GEOMETRI UNTUK PELINDUNG BATERAI YANG MENDAPAT BEBAN IMPAK

• Main Author: Ahdal'ula Rayhanfasya, Muhammad
• Format: Final Project
• Language: Indonesia
• Online Access: https://digilib.itb.ac.id/gdl/view/65508
• Institution: Institut Teknologi Bandung

Saat ini, kendaraan listrik dikembangkan dan diadopsi dengan sangat cepat. Baterai yang digunakan pada kendaraan listrik adalah baterai lithium-ion dengan bentuk dan konfigurasi yang berbeda-beda. Namun, impak yang disebabkan oleh serpihan yang ada pada jalan dapat mengenai dan menembus sistem rangkaian baterai dan mengakibatkan kecelakaan kebakaran yang sangat parah. Untuk mempelajari beban impak tersebut, pada studi ini digunakan model elemen hingga yang disederhanakan dari struktur rangkaian baterai yang menggunakan sel 2170, dan arsitektur tipe lantai. Berdasarkan model ini, struktur proteksi diperkuat menggunakan geometri lapisan inti yang berbeda dan susunan material FML. Simulasi struktur baterai yang mengalami pembebanan impak dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak LS-DYNA. Kriteria yang dievaluasi adalah pemendekan sel baterai dan specific energy absorption pelat pelindung. Studi dilakukan untuk menyelidiki pengaruh susunan yang berbeda dari lapisan komposit, ketebalan lapisan komposit, kasus beban yang berbeda, ketebalan struktur lapisan inti logam, dan bahan komposit yang berbeda. Model divalidasi menggunakan metode energi. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penambahan backplate komposit menghasilkan pemendekan baterai yang lebih rendah. Lapisan komposit yang lebih tipis juga meningkatkan SEA sambil tetap mempertahankan pemendekan baterai yang aman. Dua kasus beban juga dievaluasi untuk beberapa model yang dipilih untuk memastikan bahwa struktur proteksi masih tetap efektif. Ketebalan lapisan logam dengan geometri unidirectionally stiff double hull (USDH) yang lebih tipis juga meningkatkan SEA, hingga satu titik di mana pemendekan baterai meningkat secara signifikan. Dan pengujian terakhir adalah dengan mengubah lapisan komposit glass fibre reinforced polymer (GFRP) menjadi carbon fibre reinforced polymer (CFRP) menurunkan pemendekan baterai dan meningkatkan SEA, tetapi tidak secara signifikan sehingga kenaikan biaya dapat dibenarkan. Dalam studi ini desain yang paling efektif untuk struktur pelindung baterai adalah lapisan inti logam dengan geometri USDH dengan (h : w : t) = (15.87 : 15.87 : 1) mm dan lapisan backplate GFRP 1.2 mm dengan lay-up kuasi-isotropik. Pemendekan baterai 51.58% lebih baik, SEA 150.54% lebih tinggi, dan bobot struktur 40.59% lebih rendah dibandingkan dengan model baseline.