Courtesy of InterestingEngineering

Model Baru Baterai Vanadium Redox Flow untuk Operasi Stabil di Iklim Dingin

Mengembangkan model matematis akurat yang menjelaskan cara baterai vanadium redox flow dapat mempertahankan operasi stabil di iklim dingin dengan menghasilkan panas sendiri, sehingga baterai dapat lebih tahan terhadap kondisi suhu rendah dan menjaga kestabilan pasokan listrik.

03 Sep 2025, 22.20 WIB

62 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Baterai redoks vanadium dapat beroperasi secara stabil dalam suhu dingin melalui proses pemanasan sendiri.
Model dinamis non-isotermal memberikan pemahaman yang lebih baik tentang pengaruh suhu terhadap performa baterai.
Dua mode operasi berbeda dapat digunakan untuk mengelola kapasitas dan efisiensi baterai di kondisi dingin.

Moskow, Rusia - Para ilmuwan internasional telah mengembangkan model matematis yang akurat untuk menjelaskan bagaimana baterai vanadium redox flow beroperasi secara stabil dalam suhu dingin. Baterai ini penting untuk menyimpan energi dari sumber terbarukan seperti angin dan matahari yang hasilnya tidak selalu konsisten.

Salah satu masalah utama baterai ini di suhu rendah adalah peningkatan viskositas elektrolit yang membuat sirkulasi cairannya melambat dan kapasitas penyimpanannya menurun. Oleh karena itu, penelitian ini fokus pada bagaimana baterai bisa mempertahankan performa walaupun suhu sekitar turun sampai 5°C.

Model tersebut menunjukkan bahwa pada arus beban tinggi, baterai mampu menghasilkan panas sendiri yang meningkatkan suhu elektrolit hingga lebih dari 15°C dalam beberapa siklus pengisian dan pengosongan. Proses pemanasan ini membantu menjaga aliran dan kapasitas baterai tetap stabil.

Terdapat dua cara utama mengoperasikan baterai di suhu dingin menurut model ini: mode pompa dengan tenaga konstan yang membiarkan elektrolit memanas secara alami, dan mode laju aliran konstan dimana pompa bekerja lebih keras demi mempertahankan kapasitas baterai penuh. Kedua mode memiliki kelebihan dan kekurangan terkait efisiensi energi dan kapasitas.

Penelitian ini tidak hanya membantu merancang baterai yang tahan cuaca dingin, tapi juga memberikan panduan bagi operator baterai untuk mengatur parameter operasional sehingga umur baterai lebih panjang dan risiko kerusakan dapat diminimalisir.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/batteries-master-self-heat

Analisis Kami

"Penemuan mekanisme self-heating dalam baterai vanadium redox flow ini merupakan terobosan penting yang menunjukkan betapa pentingnya pendekatan dinamis dan termal dalam desain baterai skala besar. Dengan model ini, operator dapat mengoptimalkan penggunaan baterai secara efisien sambil memperpanjang umur perangkat, sehingga sangat berpotensi mempercepat transisi ke energi hijau."

Analisis Ahli

Mikhail Pugach

"Model non-isotermal yang kami kembangkan mampu mereplikasi kondisi nyata baterai sehingga bisa menjadi dasar pengembangan teknologi baterai yang lebih handal dan tahan cuaca ekstrem."

Prediksi Kami

Baterai vanadium redox flow skala besar akan semakin banyak digunakan di wilayah dengan iklim dingin karena kemampuan mereka beradaptasi melalui mekanisme pemanasan diri, yang akan meningkatkan stabilitas dan keandalan penyimpanan energi terbarukan secara global.