T E L K O M NIKA   T elec o mm un ica t io n Co m pu t i ng   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.  24 ,   No .   3 J u n e   20 26 ,   p p .   1 014 ~1 0 2 6   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 / T E L KOM NI K A . v 24 i 3 . 27666          1014       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   Low - co st enviro nm en tal cha m ber  f o r batter y  calen d a r ag ing   under  tropica l co ndition s: d esig n and  va lida tion       Uv i D esi F a t m a w a t i 1 I w a   G a rniw a 1 F a iz  H us na y a in 1 ,   Da na ng   L elo no 2 ,   K uw a t   T riy a na 3 ,   A m e lia   Cha nd ra   P ra t iw 4   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   En g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t y   o f   I n d o n e si a ,   Ja k a r t a ,   I n d o n e si a   2 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e s,  F a c u l t y   o f   N a t u r a l   S c i e n c e s,  G a d j a h   M a d a   U n i v e r si t y ,   Y o g y a k a r t a ,   I n d o n e si a   3 D e p a r t me n t   o f   P h y si c s,  F a c u l t y   o f   N a t u r a l   S c i e n c e s,  G a d j a h   M a d a   U n i v e r si t y ,   Y o g y a k a r t a ,   I n d o n e si a   4 F a c u l t y   o f   D e f e n se   En g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   R e p u b l i c   I n d o n e si a   D e f e n se   U n i v e r si t y ,   B o g o r ,   I n d o n e si a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   26 202 5   R ev i s ed   J an   28 2 0 2 6   A cc ep ted   Mar   29 2 0 2 6       T h is  stu d y   p re se n ts  a   lo w - c o st  e n v iro n m e n tal  c h a m b e d e sig n e d   to   re p li c a te  tro p ica tem p e ra tu re   a n d   h u m id it y   c o n d it i o n f o c a len d a r - a g in g   stu d ies   o f   L iF e P O₄   li th i u m   iro n   p h o s p h a te  (L F P c e ll s.  T h e   sy st e m   in teg ra t e p a ss iv e   in su lati o n   w it h   a n   A rd u i n o - b a se d   a c ti v e   c o n tro l   sy ste m   f o re a l - ti m e   m o n it o rin g .   T h e   d e sig n n o v e lt y   li e in   it c o st - e f f e c ti v e   a b il it y   to   m a in tain   tro p ica l - sp e c if ic  p ro f il e s,  v a li d a ted   a g a in st  M e teo ro l o g y ,   Cli m a t o lo g y ,   a n d   G e o p h y sic Ag e n c y   (BM K G m e teo ro l o g ica d a ta  t o   e n su re   c o rre l a t io n   w it h   d iu r n a c y c le s.  Ex p e rime n tal  re su lt d e m o n stra te  sta b le  o p e ra ti o n   f o 1 3   c o n se c u ti v e   d a y s,  w it h   a n   a v e ra g e   te m p e ra tu re   o f   2 9 . 4 7   ° a n d   a   sta b il it y   m e tri c   o f   ±0 . 6 1   ° C,   k e e p in g   1 0 0 %   o f   d a ta  w it h i n   t h e   2 5 3 5   ° targ e t.   A lt h o u g h   re lativ e   h u m id it y   (RH)   sh o w e d   a n   a v e ra g e   o f   7 6 . 5 2 % ,   it sta b il it y   w a q u a n t if ied   b y   a   9 6 . 9 8 %   su c c e ss   ra te  in   m a in tain i n g   th e   7 0 8 0 %   targ e t   ra n g e .   T h e   c h a m b e r su it a b il it y   f o lo n g - term   d e g ra d a ti o n   stu d ies   w a c o n f irme d   v ia  a   o n e - m o n th   c a len d a r - a g in g   tes o n   a   1 5   A h   L F P   c e ll ,   w h e re   th a   b a tt e ry   c a p a c it y   d e c r e a se d   f ro m   1 0 0 %   to   9 9 . 5 8 % .   T h e se   re su lt d e m o n stra te  th a th e   p ro p o se d   c h a m b e re li a b l y   m a in tain tro p ica l   e n v iro n m e n tal  c o n d i ti o n a n d   is   su it a b le  f o l o n g - term ,   lo w - c o st  b a tt e ry   a g in g   stu d ies .   K ey w o r d s :   C alen d ar   ag i n g   E n v ir o n m e n tal  c h a m b er   Hu m id it y   co n tr o l   L i f ep o   L o w - co s t d esi g n   T r o p ical  clim ate   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   I w Gar n i w a   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Fac u lt y   o f   E n g i n ee r in g ,   Un i v er s i t y   o f   I n d o n esia   J ak ar ta,   I n d o n esia   E m ail:  i w a @ e n g . u i.a c. id       1.   I NT RO D UCT I O N   L it h i u m - io n   b atter ies  ar p r o n to   d eg r ad atio n   o v er   tim e,   p r o ce s s   ca teg o r ized   in to   cy cle   ag in g   an d   ca len d ar   ag in g .   W h ile  c y cle   ag in g   o cc u r s   d u r i n g   ch ar g e - d is c h ar g e,   ca len d ar   ag in g - d eg r ad atio n   d u r in g   s to r ag e - is   h ea v il y   in f l u e n ce d   b y   e n v ir o n m e n tal  co n d itio n s   [ 1 ] [ 5 ] .   I n   tr o p ical  r eg io n s ,   h ig h   te m p er atu r e s   an d   h u m id it y   ex ce ed i n g   8 0 r elativ h u m id it y   ( R H)   s ig n i f ic an tl y   ac ce ler ate  elec tr o ch e m i ca s id r ea ctio n s ,   p r o m o te  s o lid   elec tr o ly tic  i n t er p h ase  ( SEI )   lay er   in s tab ilit y ,   an d   in cr ea s co n d en s atio n   r is k s   in   test   s y s te m s   [ 6 ] [ 1 0 ] .   T h er ef o r e,   an   en v ir o n m e n tal   ch a m b er   ca p ab le  o f   p r ec is el y   co n tr o llin g   te m p er atu r an d   h u m id it y   is   ess e n tial  f o r   h ig h - f id elit y   d e g r ad atio n   r esear ch .   W h ile  s e v er al  co u n tr ies  h a v r ep o r ted   lo w - co s c h a m b er   i m p le m en tatio n s ,   co m p ar ab le  s y s te m s   r e m ain   li m ited   in   I n d o n esia.   E x is t in g   liter at u r p r i m ar il y   u tili ze s   h ig h - p r ec is io n   co m m er cial  c h a m b er s ,   w h ic h ,   d esp ite  th eir   s ta n d ar d ized   p r ec is io n ,   r eq u ir p r o h ib itiv in v est m e n co s ts   f o r   r esear ch er s   in   d ev elo p i n g   co u n tr ies   [ 6 ] ,   [ 1 1 ] .   Fo r   in s tan ce ,   Gailan et  a l.   [ 1 2 ]   u s ed   T h er m o tr o n   c h a m b er   to   o b s er v an   8 ca p ac it y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         Lo w - co s t e n viro n men ta l c h a m b er fo r   b a tter ca len d a r   a g in g   u n d er tr o p ica l     ( Uvi  Desi  F a tma w a ti )   1015   f ad in   lit h i u m   ir o n   p h o s p h a te   ( L FP )   ce lls   o v er   3 0   m o n t h s .   Ho w e v er ,   s u c h   eq u ip m en t is o f te n   in ac ce s s ib le  f o r   lo ca lized ,   s m all - s ca le  s tu d ie s .   A   s p ec ialized   lo w - co s ch a m b er   o f f er s   h i g h - v al u s o lu ti o n   b y   f o cu s i n g   o n   n ar r o w ,   tr o p ical - d e f i n ed   co n tr o r an g r at h er   th a n   t h b r o ad   f lex ib ilit y   o f   ex p e n s i v e   in d u s tr y - s tan d ar d   s y s te m s .   T h is   s tu d y   ai m s   to   d esig n   an d   v alid ate  s u b - U SD - 6 0   en v ir o n m e n tal  ch a m b er   u s i n g   r ea d il y   av ailab le  co m p o n en ts   to   r ep r o d u ce   tr o p ical   tem p er at u r e h u m id it y   co n d itio n s   f o r   L iFeP O₄  ca len d ar - ag i n g   test s .   De v elo p ed   u s i n g   lo ca ll y   s o u r ce d   m a ter ials   a n d   an   A r d u i n o - b ased   s y s te m ,   th c h a m b er s   s tab ilit y   is   v alid ated   ag ain s Me teo r o lo g y ,   C li m ato lo g y ,   a n d   Geo p h y s ics  A g e n c y   ( B MK G)   d ata   [ 1 3 ] .   T h is   r esear ch   ad d r ess es  th li m i ted   ac ce s s ib ilit y   o f   b atter y   test i n g   f ac i liti es  in   I n d o n e s ia  b y   p r o v id in g   an   a f f o r d ab le  in f r astru ct u r f o r   lo n g - ter m   b a tter y   d eg r ad atio n   ex p er i m en ts   in   tr o p ical  cli m ate s .       2.   M E T H O D   A lt h o u g h   b atter y   d eg r ad atio n   m an if e s ted   as  r ed u ce d   ca p ac it y   ( ca p ac it y   f ad e)   an d   in cr ea s ed   in ter n al   r esis ta n ce   ( p o w er   f ad e)   is   ca u s ed   b y   in ter n al  c h a n g e s   s u c h   as   th e   g r o w t h   o f   th e   SEI   l a y er   an d   t h lo s s   o f   ac tiv lit h i u m ,   w a s   m e n tio n   f r o m   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ]   th r ate  o f   d e g r ad atio n   is   h ig h l y   s e n s iti v to   ex ter n al  f ac to r s ,   p ar ticu lar l y   h ig h   te m p er at u r e   [ 1 6 ] .   I n   th co n tex o f   ca le n d a r   ag in g   r esear ch ,   b ased   o n   [ 1 5 ] [ 1 8 ] ,   w h er ti m e   an d   s to r ag f ac to r s   ar th p r im ar y   d r i v er s ,   m ai n tai n i n g   co n s is ten a n d   s tab le  th er m al  en v ir o n m e n i s   i m p er ativ e,   esp ec iall y   f o r   s i m u lati n g   tr o p ical  co n d itio n s .   T h er ef o r e,   th is   s t u d y   f o c u s es  o n   th d ev elo p m en t   an d   i m p le m e n tatio n   o f   lo w - co s e n v ir o n m en tal  c h a m b er .   T h is   co s t - e f f ec ti v ch a m b er   is   s p ec if ica ll y   d esig n ed   to   li m it  te m p er atu r f lu c tu at io n s   a n d   p r o v id co n tr o lled   tr o p ical  s to r ag co n d itio n s ,   t h er eb y   en ab lin g   t h ac c u r ate  m o n ito r in g   o f   t h b atter y   ca len d a r   ag i n g   r ate  a th e   lab o r ato r y   le v el   w i th o u ex p e n s i v e   in s tr u m en ta tio n   i n v e s t m e n t.     2 . 1 .     H a rdwa re   d esig n   A   lo w - co s en v ir o n m e n tal  c h a m b er   is   co n tr o ll ed   ch a m b er   d esig n ed   to   r eg u la te  te m p er atu r an d   h u m id it y   f o r   b atter y   s to r ag an d   test i n g .   I is   b u ilt  u s i n g   a f f o r d ab le  p er i p h er al  co m p o n e n ts   t h at  ar r ea d il y   av ailab le  in   t h I n d o n esia n   m ar k etp lace .   A s   s h o w n   in   Fi g u r 1 ,   t h ch a m b er   is   co n tr o lled   u s in g   an   A r d u i n o   Un o ,   w it h   DHT 1 1   s en s o r   f o r   tem p er at u r an d   h u m id it y   m ea s u r e m en t .   Fo r   th ac tu a to r ,   h ea tin g   l a m p   as  a   h ea ti n g   ele m e n t ,   d ir ec cu r r en t   ( DC )   f a n   a s   co o ler ,   an d   an   u ltra s o n ic  h u m id i f ier   to   r e g u la te  RH   also   b ee n   u s ed .   T h lam p ,   f a n ,   an d   u ltr aso n ic  h u m id if ier   ar s w itc h e d   b y   5   r elay s T o   s y n ch r o n ize  th ti m i n g ,   r ea l - ti m clo ck   ( R T C )   is   u s ed   s o   th at  th s to r ed   d ata  m atch e s   th r ea d in g   ti m e.           Fig u r 1 .   T h elec tr ical  s ch e m atic  an d   co m p o n en t in ter co n n ec tio n s       T h en v ir o n m e n tal  ch a m b er   in   th is   s t u d y   w a s   d esig n ed   u s i n g   s t y r o f o a m   b o x ,   th en   th e   b o x   w a s   co ated   w it h   alu m i n u m   f o il  o n   al in s id s id es,  ex ce p f o r   th e   te m p er atu r an d   h u m id it y   s e n s o r s .   T h is   m ater ial   w a s   s elec ted   d u to   its   g o o d   in s u latio n   p r o p er ties   o f   s ty r o f o am ,   w h ic h   is   ex p ec ted   to   b ab le  to   r e d u ce   h ea tr an s f er   f r o m   t h o u ts id e n v i r o n m e n i n to   t h b o x .   I n   ad d itio n ,   t h e   al u m in u m   f o il  la y er   f u n ctio n s   a s   h ea t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   3 J u n 20 26 1 014 - 1 0 2 6   1016   r ef lecto r   an d   m o is t u r b ar r ier ,   s o   th at  t h te m p er at u r d is tr ib u tio n   i n s id t h te s c h a m b er   b ec o m es  m o r e   s tab le.   An o th er   to   m ai n tai n   th te m p er atu r an d   h u m id it y   in s id th ch a m b er ,   b esid es  th v o ltag a n d   cu r r en s en s o r s   ar u s ed   to   m ai n tai n   th b atter y   d u r in g   th tes tin g .   A ll  o f   th d ata  ab o u th b atter y   an d   ch a m b er   co n d itio n s   ar s e n i n to   t h co m p u ter   v ia  s er ial  co m m u n ic atio n   u s i n g   p y th o n   p r o g r a m m in g .   T h d ata  th e n   s to r ed   b y   th C SV  f ile  in s id th co m p u ter ,   s o   th d ata  is   al w a y s   m ai n tai n ed   in   ev er y   s e co n d   as  r ea l - ti m d ata .   T h d esig n   o f   th c h a m b er   is   p r esen ted   in   Fig u r e   2 ,   w h er Fig u r e   2 ( a)   is   th d esig n   f r o m   lef s id e,   Fig u r 2 ( b )   is   th d esi g n   f r o m   r ig h s id a n d   Fi g u r 2 ( c)   is   t h ch a m b er   i m p le m e n tatio n   v ie w   f r o m   to p   s id e.   As  s h o w n   i n   Fi g u r e   2,   th co n tr o b o x   is   p lace d   s ep ar atel y   f r o m   t h test i n g   r o o m   to   k ee p   th in s id o f   th e   ch a m b er   clea n   a n d   to   en s u r s af et y .   T h d i m en s io n   o f   t h b o x   is   3 4   cm   ×   2 5   cm   ×   3 1   cm ,   th w id t h   o f   t h s t y r o f o a m   is   2   c m   t h en   t h w i d th   o f   th al u m in iu m   f o il  i s   0 . 1   m m .   A   5 0 - w att  h ea tin g   la m p   is   u s ed   to   p r o v id e   s u f f icie n h ea i n s id t h c h a m b er   p lace d   ab o v t h D C   f a n   as  a   s i m p le  h ea ti n g   e le m e n t,   w h ic h   al s o   r ec eiv es   air f lo w   f r o m   th f a n ,   en s u r i n g   ev e n   d is tr ib u tio n   o f   h ea a n d   p r ev en tin g   h o ts p o ts .   T o   en s u r h o m o g en e it y   o f   air   cir cu latio n ,   DC   f a n   is   i n s talled   o n   th r ig h s id o f   th c h a m b er   as  s o u r ce   o f   air   f lo w Dir ec tl y   o p p o s ite   it,  v en tilatio n   h o le  is   in s tall ed ,   allo w i n g   f o r   co n tr o l ed   ai r   ex ch an g an d   m ai n tai n i n g   a n   ev en   te m p er at u r e   an d   h u m id it y   d is tr ib u tio n   t h r o u g h o u th c h a m b er I n   ad d iti o n ,   an   u l tr aso n ic  h u m id i f ier   is   u tili ze d   to   g e n er ate   f i n w ater   v ap o r ,   en s u r i n g   th a t   th test i n g   r o o m   m ai n tai n s   t h ap p r o p r iate  h u m id it y   le v el.               ( a)   ( b )   ( c)     Fig u r 2 .   C h a m b er   d esig n   an d   i m p ele m e n tat io n : ( a)   lef s id e,   ( b )   r ig h t s id e,   an d   ( c)   to p   s id e       T h is   d esig n   co n ce p f o llo w s   t h p r in cip le  o f   lo w - co s th er m al  m a n a g e m e n of   th ch a m b er ,   w h er th co m b i n atio n   o f   p ass i v i n s u latio n   ( s t y r o f o a m   al u m in u m   f o il)  a n d   ac t iv co n tr o ( DC   f an   v en tilatio n   h ea ti n g   la m p )   ca n   p r o v id ad eq u ate  te m p er atu r s tab ili t y   f o r   L i FeP O₄  b atter y   ca len d ar   ag in g   te s ti n g ,   esp ec iall y   i n   tr o p ical  co n d itio n s   w it h   h i g h   te m p er atu r an d   h u m id it y   f l u ctu at io n s .   T o   en s u r m ea s u r e m en t   s tab ilit y ,   th e   te m p er at u r an d   h u m id it y   s en s o r s   ar p lace d   in   t h ce n ter   o f   t h ch a m b er .   T h is   p lace m e n w as   ch o s en   b ec au s th ce n ter   r ep r esen t s   th av er ag e n v ir o n m e n tal  co n d itio n s   in s id th ch a m b er   an d   m i n i m ize s   b ias  d u to   te m p er at u r o r   h u m id it y   g r ad ie n ts   t h at  m a y   o cc u r   n ea r   h ea s o u r ce s ,   f a n s ,   o r   v en ti latio n   h o les.   T h is   p r in cip le  also   alig n s   w it h   b atter y   te s tin g   s tan d ar d s ,   w h ic h   r eq u ir m ea s u r e m e n p o in ts   to   b lo ca ted   w it h i n   r ep r esen tati v ar ea   o f   th tes v o l u m e.   Me a n w h i le,   th h u m id if ier   i s   p lace d   in   th co r n e r   o f   t h e   ch a m b er ,   j u s b ef o r th v en t ilatio n   h o le.   T h is   p lace m e n a llo w s   f o r   co n tr o ll ed   an d   u n if o r m   d is tr ib u tio n   o f   w ater   v ap o r   in to   th ch a m b er ,   w h i le  u tili zi n g   th air f lo w   f r o m   t h DC   f a n   to   ev en l y   d is tr ib u te  th h u m id it y .   T h lo ca tio n   n ea r   th v e n tilat i o n   h o le  also   s er v e s   as  m ec h an is m   to   p r ev en e x ce s s   w a ter   v ap o r   b u ild u p   th at   ca n   ca u s co n d e n s at io n ,   en s u r in g   t h at  h u m id it y   r e m ai n s   w i t h in   t h tar g et  r a n g w it h o u d a m ag in g   th b atter y   o r   s en s o r   s a m p les.   W it h   t h i s   co m b i n atio n ,   th e   ch a m b er   is   ab le  to   m ai n tai n   r elati v el y   u n i f o r m   te m p er at u r an d   h u m id it y   th r o u g h o u t h test   ch a m b er   v o l u m e,   w h ile  m ain tai n i n g   t h s af e t y   o f   L iFeP O₄  b atter y   test in g   in   ca len d ar   ag in g   s ch e m in   tr o p ical  co n d itio n s .   I n   t h 5 V   r ela y   co n tr o s y s te m   f o r   h ea ter s   o r   la m p s ,   i n s u latio u s i n g   in s u lat in g   s lee v es  o n   ca b les  an d   elec tr ical  co m p o n e n t s ,   alo n g   w it h   th i n s talla tio n   o f   f u s es  to   p r o tect   ag ain s o v er cu r r en t,  is   cr u cial   to   p r ev en s h o r cir cu it s   an d   d am a g e,   en s u r i n g   th s a f et y   a n d   r eliab ilit y   o f   th e   s y s te m .     2 . 2 .     Co ntr o l a nd   s o f t w a re   d esig n   T h en v ir o n m e n tal  c h a m b er   s o f t w ar i s   d esig n ed   to   co n ti n u o u s l y   m ea s u r an d   r ea d   s e n s o r s ,   as  a   clo s ed - lo o p   s y s te m .   T h is   is   b ec au s th e n v ir o n m e n tal  ch a m b er   is   p r im ar il y   u s ed   to   test   b a tter ies  f o r   ca len d ar   ag in g .   S o f t w ar d esi g n   as   in   F ig u r e   1   w h er t h lo g ical  t h i n k in g   o f   t h al g o r it h m   is   b ased   o n   t h tr u th   tab le  i n   T ab le  1 .   T h lo g ic  o f   th en v ir o n m en t al  ch a m b er   s o f t w ar is   as  f o l lo w s   i n   T ab le   1 .   T h co n d itio n s   in   th e   ch a m b er   ar s et  f o r   te m p er atu r o f   2 5 - 35  °C   a n d   h u m id it y   o f   7 0 - 80%   as  tar g eted   a n d   id ea co n d itio n T h f ir s t th in g   to   d o   is   ch ec k   t h te m p er at u r co n d itio n s ,   th e n   th h u m id it y   co n d itio n s .   I f   t h co n d itio n s   in   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         Lo w - co s t e n viro n men ta l c h a m b er fo r   b a tter ca len d a r   a g in g   u n d er tr o p ica l     ( Uvi  Desi  F a tma w a ti )   1017   ch a m b er   ar le s s   t h a n   2 5   °C ,   an d   th h u m id it y   is   less   th a n   7 0 %,  th li g h ts   a n d   h u m id i f ie r   w il t u r n   o n ,   th i s   co n d itio n   is   i n   s tat u s   1 .   I f   th e   co n d itio n s   in   t h ch a m b er   ar less   th a n   2 5   °C ,   an d   th h u m id it y   i s   m o r th a n   8 0 %,  th lig h ts   an d   f a n   w ill  tu r n   o n ,   th is   co n d it io n   is   in   s tat u s   2 .   I f   th co n d itio n s   in   th ch a m b er   ar less   th an   25  °C ,   an d   t h h u m id it y   i s   s a f ( 7 0 - 8 0 %),   th en   o n l y   t h li g h ts   w ill   tu r n   o n ,   th i s   co n d it io n   i s   in   s tat u s   3 .   an d   s o   o n   u n til  s tat u s   9 .   W h ile  s o m e   o p er atio n al  s tates  ap p ea r   d u p licated   ( e. g . ,   s tatu s   2   an d   8 ,   o r   s tatu s   5   a n d   6 ) ,   th ese  r ed u n d an cie s   o cc u r   b ec au s t h f a n   s er v es a   d u a l p u r p o s e:  it r ed u ce s   h u m id it y   th r o u g h   air   e x ch a n g an d   lo w er s   te m p er at u r w h en   h ea t in g   is   i n ac ti v e T h is   lo g ical  s tr u ctu r en s u r es  th a th co n tr o s y s te m   m ai n tai n s   t h tar g et  r a n g e s   r eg ar d less   o f   w h ic h   th r e s h o ld   is   cr o s s ed   f ir s t.       T ab le  1 .   L o g ic  o f   en v ir o n m en t al  ch a m b er   s o f t w ar ( t r u t h   t ab le)   T e mp   H u mi d i t y   ( %)   N o   s t a t u s   0   =   O F F   /   1   =   ON   L a mp   F a n   H u mi d i f i e r   < 2 5   d e g   < 7 0   1   1   0   1   70 - 80   3   1   0   0   > 8 0   2   1   1   0   25 - 3 5   d e g   < 7 0   7   0   0   1   70 - 80   9   0   0   0   > 8 0   8   1   1   0   > 3 5   d e g   < 7 0   4   0   1   1   70 - 80   6   0   1   0   > 8 0   5   0   1   0       2 . 3   Ca lib ra t i o a nd   u ncer t a inty   T h DHT 1 1   r ea d in g s   w er co m p ar ed   ag a in s t w o   lo w - co s r ef er en ce   d ev ices  ( Xiao m an d   HT C 2 )   to   esti m ate  s y s te m a tic  o f f s ets;   th ese  w er n o u s ed   a s   f o r m al  ca l ib r atio n   s ta n d ar d s T h to tal  e x p an d ed   u n ce r tai n t y   ( )   is   ca lcu lated   b y   s y s te m atica ll y   co m b in in g   all   s o u r ce s   o f   s tan d ar d   u n ce r tain t y   (  class if ied   in to   t y p e   A   ( s ta tis t ical)   an d   t y p B   ( s y s te m - b a s ed )   ev al u atio n s All  ca lc u latio n s   m ai n tai n   c o n s is ten t   u n it s   ( ° f o r   te m p er atu r an d   %   R f o r   h u m id it y ) .       T y p B   -   r eso l u tio n   u n ce r tai n t y   (   )     3 = 0 . 1 3   ( B ased   o n   th 0 . 1   ° C   r eso lu tio n ,   a s s u m in g   a   r ec tan g u lar   d is tr ib u t io n )     T y p B   -   m a n u f ac tu r er s p ec i f icatio n   u n ce r tain t y   (   )   = 3   1 . 15   °C   (b ased   o n   th ± 2   °C   ac cu r ac y   li m it,  al s o   ass u m in g   r ec tan g u lar   d is tr ib u tio n )     T y p A   -   r ep ea tab ilit y   un er tai n t y   (   )   =   ( c alcu lated   s tatis tica ll y   f r o m   r ep ea ted   m ea s u r e m e n t s )     T h en   t h in d i v id u a s ta n d ar d   u n ce r tai n tie s     ar co m b in ed   u s in g   t h r o o s u m   o f   s q u ar es  ( R SS )   f o r m u la,   k n o w n   as t h la w   o f   u n ce r tai n t y   p r o p ag atio n :     = 2 +  2 + 2     1 , 156°C   ( 1 )     Usi n g   co v er a g f ac to r   o f   = 2   ( r ep r esen tin g   9 5 co n f id en ce   lev el) ,   t h to tal  ex p a n d ed   u n ce r tai n t y   ( )   f o r   te m p er atu r w a s   d eter m i n ed   to   b ± 2 . 3 1 °C .   A   s i m ilar   p r o ce d u r w a s   a p p lied   to   h u m id it y   m ea s u r e m e n t s   to   en s u r co n s is te n r ep o r tin g   i n   %R H.   T h is   le v el  o f   u n ce r tai n t y   co n f ir m s   th s e n s o r r eliab ilit y   f o r   m o n ito r in g   n o n - cr itical  tr o p ical  en v ir o n m e n tal   p r o f iles .   T h is   r e s u l is   co n s is t en w i th   th e   s e n s o r   r e m ain in g   r eliab le  f o r   n o n - cr it ical  en v ir o n m en tal  m o n ito r in g   ap p licatio n s .     2 . 4   T est  pro t o c ol   f o ba t t er y   L iFe P O ₄  a s   t he  t esting   ba t t er y   Scien ti f ic  r atio n ale  f o r   tr o p ical  s tr ess   test i n g a lth o u g h   lith i u m   ir o n   p h o s p h ate  L i FeP O ₄  is   ch o s en   f o r   its   lo n g   c y cle  li f an d   h i g h   t h e r m al  s tab ili t y ,   d eg r ad atio n   s til o cc u r s   t h r o u g h   co m p le x   m ec h an i s m s   i n v o lv i n g   in cr ea s ed   i m p ed an ce   at  th an o d d u to   SEI   in s tab ilit y   a n d   p o ten tial  lith i u m   p lati n g ,   as  w ell  as  c at h o d d eg r ad atio n   r esu l tin g   f r o m   li t h iu m   d i s s o l u tio n   a n d   n o n - ac t iv p h a s f o r m atio n .   Me n tio n ed   f r o m   [ 2 ] ,   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] ,   t h ese  m ec h an i s m s   ar d r asti ca ll y   ac ce ler ated   b y   tr o p ical  en v ir o n m en tal  co n d i tio n s ,   w h er h ig h   te m p er atu r es  a n d   h u m id it y   p r o m o te  p ar asit ic  s id r ea ctio n s   th at  d a m a g th SEI   an d   d is r u p L i - io n   in ter ca latio n   k i n etics.  T h er ef o r e,   tr o p ical  ch am b er   is   cr u cial  f o r   test i n g ,   n o m er el y   t o   m ea s u r t h s lo w   ca p ac it y   f ad in h er e n to   L FP ,   b u s p ec if icall y   to   id en tify   a n d   m iti g ate  th ac ce ler ated   s y s t e m ic  d eg r ad atio n   d r iv en   b y   t h ex tr e m t h er m al   an d   h u m id it y   s tr e s s   p r ev ale n in   tr o p ical  r eg io n s .   E x p er i m e n tal  p r o ce d u r ( s to r ag e - c h ec k   c y cle ) t h i s   lo n g - t er m   ca len d ar   ag i n g   test   p r o to co is   Sto r a g e - C h ec k   c y cle   th at   b eg in s   w i th   b aseli n ( d a y   0 )   at  r ef er e n ce   te m p er at u r o f   2 9   °C   to   r ec o r d   th e   in itial  ca p ac it y   a n d   in ter n al  r esis ta n ce .   Af ter   t h at,   th b atter y   i s   s et  to   tar g et  s tate  o f   ch ar g ( SOC )   o f   8 0 %   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   3 J u n 20 26 1 014 - 1 0 2 6   1018   an d   p lace d   in   an   en v ir o n m en t al  ch a m b er   at  tr o p ical  ag in g   te m p er at u r e,   w h er it  is   s to r ed   ( R este d )   u n d er   s tab le  co n d itio n s   f o r   3 0   d a y s   w it h o u in ter r u p tio n .   Af t er   3 0   d ay s ,   th b atter y   u n d er g o es  r ef er en ce   p er f o r m a n ce   te s ( R P T )   at  2 9   °C   to   q u an ti f y   ca p ac it y   an d   r esis tan ce   ch a n g es.   T h is   p r o ce s s   is   r ep ea te d   co n tin u o u s l y   ( o n   d a y   6 0 ,   9 0 ,   a n d   1 2 0 )   to   m ap   t h b atter y s   d eg r ad atio n   cu r v o v er   ti m e.     2. 5 .     T ro pica cli m a t env iro n m ent a l   cha m ber   T h is   en v ir o n m e n tal  c h a m b er   w a s   cr ea ted   to   m ea s u r b atte r ies  in   tr o p ical  co n d itio n s ,   es p ec iall y   i n   I n d o n esia.  Data   f r o m   t h B MK is   n ee d ed   to   v alid ate  th is   ch a m b er .   T h f o llo w i n g   is   d ata  f r o m   th B MK G   o n   Sep te m b er   1 - 1 3 ,   2 0 2 5 .   Dat s u ch   as  i n   T ab le   2   co n tain s   in f o r m atio n   ab o u th te m p er atu r an d   h u m id it y   in   th J ak ar ta   ar ea ,   I n d o n esia,   clo s ed   to   w h er th au t h o r   cr ea ted   th en v ir o n m e n tal  c h a m b er   an d   co n d u cted   v alid atio n   te s ts .       T ab l e   2 .   Data   f r o m   B MK o n lin [ 1 3 ]   D a t e   T e mp e r a t u r e   m i n   ( ° C )   T e mp e r a t u r e   m a x   ( ° C )   T e mp e r a t u r   a v e r a g e   ( ° C )   H u mi d i t y   a v e r a g e   ( %)   01 - 09 - 2 0 2 5   2 3 . 2   3 3 . 0   2 8 . 4   7 1 . 0   02 - 09 - 2 0 2 5   2 4 . 5   3 3 . 8   2 9 . 2   6 1 . 0   03 - 09 - 2 0 2 5   2 4 . 0   3 2 . 9   2 8 . 8   5 3 . 0   04 - 09 - 2 0 2 5   2 3 . 0   3 2 . 8   2 8 . 8   6 6 . 0   05 - 09 - 2 0 2 5   2 4 . 3   3 3 . 5   2 8 . 8   7 0 . 0   06 - 09 - 2 0 2 5   2 4 . 8   3 3 . 8   2 8 . 9   6 5 . 0   07 - 09 - 2 0 2 5   2 2 . 6   3 3 . 4   2 8 . 2   6 7 . 0   08 - 09 - 2 0 2 5   2 3 . 7   3 3 . 8   2 8 . 4   6 4 . 0   09 - 09 - 2 0 2 5   2 3 . 5   3 2 . 0   2 5 . 7   8 6 . 0   10 - 09 - 2 0 2 5   2 3 . 3   3 2 . 8   2 8 . 2   7 6 . 0   11 - 09 - 2 0 2 5   2 4 . 2   3 0 . 6   2 7 . 4   7 7 . 0   12 - 09 - 2 0 2 5   2 4 . 3   3 3 . 0   2 7 . 3   7 5 . 0   13 - 09 - 2 0 2 5   2 3 . 5   3 4 . 7   2 8 . 4   7 5 . 0       A c c o r d i n g   t o   T a b l e   2 ,   t h e   h ig h e s t   av e r ag t em p e r a tu r e   w as   r ec o r d e d   o n   S e p tem b e r   2 ,   2 0 2 5   ( 2 9 . 2   ° C ) ,   w h ile  t h h i g h e s t h u m id it y   o cc u r r ed   o n   Sep te m b er   9 ,   2 0 2 5   ( 86 %).   T h ese  te m p er at u r an d   h u m id it y   le v els ca n   b u s ed   to   v alid ate  t h e n v ir o n m e n tal   ch a m b er ,   m ak i n g   s u r th at   29 . 2   °C   te m p er atu r a n d   86 h u m id it y   ar e   ac h iev ed   a n d   m ai n tai n ed   ac cu r atel y   t h r o u g h o u t h ex p er i m en t.  A th h i g h est  te m p er atu r o f   2 9 . 2   °C ,   th e   ch a m b er   n ee d s   to   m ain tain   te m p er atu r s tab ili t y   to   r ef le ct  r ea l - w o r ld   co n d itio n s .   I n   ad d itio n ,   th h i g h   h u m id it y   le v el  o f   86 n ee d s   to   b co n tr o l ed   to   p r ev en co r r o s io n   o r   o th er   n eg ati v e f f ec ts   o n   m ater ials ,   esp ec iall y   o n   lit h i u m - io n   b att er ies  w h ic h   ar s e n s i tiv to   h u m id it y .   T h r ec o r d ed   tem p er atu r an d   h u m id it y   co n d itio n s   p r o v id g o o d   r ef er en ce   f o r   s i m u latin g   r ea e n v ir o n m e n in   t h ch a m b er ,   allo w i n g   ex p er i m e n t s   to   b ca r r ie d   o u t m o r ac cu r at el y   an d   clo s el y   m atch i n g   th a ctu al  o p er atin g   co n d itio n s   o f   b atter ies in   r ea l li f e.       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   3. 1 .   H a rdwa re   T h ch a m b er   is   s h o w n   i n   F ig u r e   2 ,   b y   u s i n g   t h d i m e n s io n   o f   34   c m   ×   2 5   c m   ×   3 1   c m ,   t h e   ch a m b er   v o lu m v al u o b tain ed   is     =   0 . 0 2 6 3 5   m ³.   T h en ,   b y   u s i n g   s t y r o f o a m   as  th ch a m b er   m a ter ia w it h   th ick n es s   o f   2   cm   an d   co v er ed   w it h   al u m in u m   f o il,  th t h er m al  i n s u latio n   i n   th ch a m b er   w ith o u h u m id it y   ca n   b ca lcu lated   u s i n g   Fo u r ier s   la o f   th er m a l c o n d u ctio n ,   b esed   o n   [ 2 1 ]   a s :     = . .   ( 2 )     w h er   h ea f lo w   r ate  ( W ) ,     th er m a co n d u cti v it y   o f   th m ater ial  ( s t y r o f o a m   an d   alu m i n u m ) ,       s u r f ac ar ea   o f   t h ar ea   e x p o s ed   to   h ea t,    te m p er atu r e   d if f er e n ce   b et w ee n   t h i n s id an d   o u t s id o f   th ch a m b er   an d     th ic k n e s s   o f   th m ater ial  ( s t y r o f o a m   a lu m in u m ) .   A cc o r d in g   to   I n cr o p er a   an d   DeW itt   [ 2 2 ]   th co n d u ctiv it y   o f   s t y r o f o am   i s   0 . 0 3 3 W /m an d   alu m i n u m   f o il   is   2 0 5 W /m K.   S o ,   th to tal  s u r f ac ar ea   ex p o s ed   to   h ea t is:     = 2  + 2 + 2   ( 3 )     w h er   to tal  s u r f ac ar ea ,   len g t h   o f   th s t y r o f o a m   b o x ,     w id th   o f   t h s t y r o f o a m   b o x   an d     h eig h o f   th e   s t y r o f o a m   b o x ,   s o   th at     0 . 5 3 6 6   2 .   W ith   s t y r o f o a m   t h ick n e s s   o f   2   c m   0 . 0 2   m   a n d   an   al u m in u m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         Lo w - co s t e n viro n men ta l c h a m b er fo r   b a tter ca len d a r   a g in g   u n d er tr o p ica l     ( Uvi  Desi  F a tma w a ti )   1019   f o il  th ic k n e s s   0 . 0 0 1   m,   te m p er atu r o u ts id th ch a m b er   3 0   °C   an d   tem p er at u r in s id th ch a m b er   =   2 9 . 2   °C ,   th en   th te m p er atu r d if f er e n ce   ( )   is   ca lcu lated   as:     =       = 29 . 2 30 = 0 . 8   °C   ( 4 )     =   | 0 . 8   ° |   ( 5 )     T h en   th t h er m al  r esi s ta n ce   f o r   ea ch   m ater ial  ca n   b ca lcu lat ed   b y   ( 6 ) :     = d k   . A   ( 6 )     w h er e     is   th er m al  r esi s tan ce   is   th ick n es s   o f   m ater ial   is   m ater ial  t h er m a co n d u ct iv i t y   an d     is   cr o s s - s ec tio n al   ar ea ,   w g o t     = 1 . 129   K/W   an d      = 9 . 09   ×   10 6   K/W   th e n    = 1 . 129   K/W .   T h to tal  h ea t f lo w   r ate  ( )   is   as:        = = 0 . 708   W   ( 7 )     Fro m   ab o v c alcu la tio n ,   it  ca n   b s ee n   t h at  t h d if f er e n ce   o f   th te m p er atu r i s   v er y   s m all  ( 0 . 8   °C )   r esu lt s   in   v er y   lo w   h ea f lo w   r ate   th r o u g h   th c h a m b er   ( 0 . 7 08   W ) .   Me an w h i le,   if   th h u m id it y   d u r in g   th e   test   is   in cl u d ed ,   w h er th h u m id it y   i n   th c h a m b er   is   7 7 an d   th h u m id it y   o u t s id th ch a m b er   is   7 9 %,   th en   t h th er m al  co n d u c ti v it y   o f   th s t y r o f o a m   w h ich   w a s   in itia ll y   0 . 0 3 3 W /m K,   is   ass u m ed   to   b e   0 . 0 3 5 W /m K.   T h is   is   th e f f ec o f   s o m e   o f   t h w a ter   v ap o r   th at  w ill  b ab s o r b ed   b y   t h p o r es  in   th e   m ater ial.   W ater   h a s   m u c h   h i g h er   t h er m al  co n d u c tiv i t y   th a n   air .   T h er ef o r e,   s t y r o f o a m   t h at  ab s o r b s   m o is t u r w il ex p er ien ce   s lig h i n cr ea s in   it s   th er m al  co n d u c tiv it y   b ec au s o f   w ater   r ep lace s   air   in   th p o r o u s   s tr u ct u r e.   So   b ased   o n   ( 6 )   it  i s   o b tain ed     = 1 . 065   K/W Fo r   th th er m al  r esis ta n ce   o f   alu m i n u m   f o il  d o e s   n o ch an g e,   b ec au s alu m in u m   f o il  i s   s o lid   m ater ial  th at  d o es  n o ab s o r b   m o is t u r lik s t y r o f o a m .   So   th v al u o f   alu m i n i u m   f o il  th er m al  r esi s ta n ce   r e m ai n s      = 9 . 09 × 10 6   K/W .   Fro m   t h e   ca lcu latio n ,   R   T o tal  is   o b tai n ed   b y   co n s id er i n g   h u m id it y   a s   R t o t al = 1 . 065   K / W .   B ased   o n   ( 7 ) ,   th v al u o f    = 0 . 751   W .   T h u s ,   th ef f ec o f   h u m id it y   o n   s t y r o f o a m   s l ig h tl y   in cr ea s es  its   t h er m al  co n d u cti v it y   f r o m   0 . 0 3 3   W /m · to   0 . 0 3 5   W /m · K,   w h ic h   in cr ea s e s   th h ea f l o w   r ate  f r o m   ~0 . 7 0 8   W   to   ~0 . 7 5 1   W.   Af ter   th ca lc u latio n   o f     an d     d escr ib ed ,   th ca lcu latio n   o f   e ac h   ac tu ato r   s h o u ld   b d escr ib ed   a s   clea r .   B ec au s th ch a m b er   is   w r ap p ed ,   th air   in s id th e   ch a m b er   is   n ee d ed   to   b e   ca lcu late d   b y   u s i n g   th er m o d y n a m ics eq u atio n   clea r l y   a s :   W ith     o f   th c h a m b er   =   0 . 0 2 6 3 5   m ³.     Ma s s   o f   t h air   = .   ( 8 )   Ma s s   o f   t h air   = 1 . 2 × 0 . 02635 0 . 0316   kg       Usi n g   h ea t c ap ac itan ce   cp     1005   J /k g   °C ,   t h ca lcu lat io n   o f   e n er g y   r eq u ir ed   to   r aise th te m p er at u r b y   1   °C :     = .  .   ( 9 )     =   0 . 0 3 1 6 1 0 0 5 1   3 1 . 8   J     3 2   J     So ,   32   J   is   th e n er g y   r eq u ir ed   to   r aise  0 . 0 3 1 6   k g   o f   air   i n   t h c h a m b er   b y   1   ° C .   b y   u s in g   5 0   h ea ti n g   la m p ,   if   w as s u m th at  t h alu m i n i u m   f o il  d o esn ab s o r b   th h ea t,  th ef f ec tiv p o w er   ca n   b e   ca lcu lated   b y :     =   = 50 0 . 71 = 49 . 29   W   J /s   ( 1 0 )     T im co n s u m es   to   r aise 1   °C   t e m p er atu r in s id th c h a m b e r   is :     =  = 31 . 8 49 . 29 = 0 . 645   s ec o n d   ( 1 1 )     T h tem p er atu r in   th i s   ch a m b er   is   r is i n g   i n ten s el y   f ast.   I ca u s es  th er e s   o n l y   litt l air   in s id e,   ab o u 0 . 0 3   k g ,   s o   it  ta k es  li ttle   en er g y   to   h ea it  u p .   A   5 0 - w a tt  h ea ter   la m p   p r o v id es  en o u g h   p o w er   to   q u ic k l y   r aise th te m p er at u r e.   A ls o ,   s t y r o f o a m   a s   i n s u latio n   w o r k s   v er y   w e ll,  s o   al m o s t n o   h ea t i s   l o s t o u ts id e,   an d   t h e   en er g y   f r o m   th li g h t is al m o s t c o m p lete l y   u s ed   to   h ea t t h a ir   in s id th c h a m b er .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   3 J u n 20 26 1 014 - 1 0 2 6   1020   Nex f o r   th 1 2   0 . 1 5   A   DC   f an ,   b y   u s i n g   th t h er m o d y n a m ic  la w   ( 1 2 )   w g o th r eq u i r ed   en er g y   to   r ed u ce   th h ea in s id ch a m b er ,   as s u m t h at   t h f a n   o n l y   m o v e s   air   an d   ca u s es  h e at  tr an s f er   ( p ass iv e   co o lin g ) ,   an d   s o m o f   its   elec t r ical  en er g y   is   lo s t ( e f f icien c y   1 )   an d   th p o w er   o f   D C   f an   s h o u ld   b e:       =   ×   ( 1 2 )     =   12 × 0 . 15 = 1 . 8   W     T h en   b y   u s in g   ( 1 2 ) ,   th ti m c o n s u m to   r ed u ce   1   °C   te m p er atu r in s id th c h a m b er   is   1 7 . 7     1 8   s ec o n d s .     T h last   is   to   ca lcu late  th h u m id it y   b y   u s i n g   la w   o f   laten t   h ea o f   v ap o r izatio n ,   b ased   o n   [ 2 3 ] ,   if   tar g eted   h u m id it y   i s   ar o u n d   7 0 - 8 0 %,  ass u m t h at  t h te m p er atu r is   2 5   °C ,   s a tu r ated   h u m id it y     2 3   g / m ³ l aten h ea t o f   w ater   ev ap o r atio n   L v 2 2 6 0   J /g ,   m a x   p o w er     1 . 5 W     I n itial  w ater   m ass   = 0 . 5   ×   23   ×   0 . 02635 = 0 . 303   g   ( 1 3 )     7 0 w ater   m a s s   tar g eted 70%   = 0 . 7 × 23   ×   0 . 02635 = 0 . 425   g   ( 1 4 )     80%   w ater   m a s s   tar g eted m 80%   = 0 . 8   ×   23   ×   0 . 02635 = 0 . 486   g   ( 1 5 )     T h en     w ater   s h o u ld   b ev ap o r ated   f o r   7 0 is   0 . 4 2 5   -   0 . 3 0 3   0 . 1 2 2   g   an d   f o r   8 0 i s   0 . 4 8 6     0 . 3 0 3   =   0 . 1 8 3   g .   T h en   th en er g y   f o r   ev ap o r ated   th w ater   b y   u s i n g   [ 2 3 ]   is :     =        ( 1 6 )   Fo r   7 0 % h u m id it y =   ×    = 0 . 122   ×   2260 = 276   J   Fo r   8 0 % h u m id it y =   ×    = 0 . 183 ×   2260 = 413   J     T h is   m ea n s   t h at  th h u m id if ie r   m u s s u p p l y   2 7 6 4 1 3   J   o f   en er g y   j u s to   co n v er th air   i n to   v ap o r   ( w it h o u r aisi n g   th te m p er at u r e) .   T o   in cr ea s air   cir cu latio n   s o   th at  th h u m id it y   d i s t r ib u tio n   b s p r ea d   ev en l y ,   w h e n   th h u m id if i er   is   o n   th f an   w ill  also   b tu r n e d   o n ,   alth o u g h   i n   th eo r y   th f a n   d o es  n o in cr ea s th a m o u n t o f   w ater   ev ap o r ate d ,   b u t sp ee d s   u p   h o m o g en izat i o n   s o   th at  t h r o o m   h u m id if ic atio n   ti m b ec o m es  f aster .   T h p o w er   o f   h u m id if i er   is   u s to g et h er   w it h   t h p o w er   o f   f an .   W h ile  th p o w er   o f   f an   is   1 . 8   W ,   th en   th co m b i n ed   p o w er   i s   3 . 3   W .   I f   w as s u m t h at  th f a n   in c r ea s es  th e v ap o r atio n   ef f icie n c y     2 ×  ( co m m o n   in   s m all  c h a m b er s ) ,   t h ti m f o r   h u m id i f icatio n   ca n   b e   r ed u ce d ,   b y   u s in g   ( 1 2 )   th e   ti m co n s u m to   h u m id i f i ca tio n   w ill b e:     70% =  = 276 1 . 5 = 184     2 = 92   s ec o n d   ( 1 7 )     80% =  = 413 1 . 5 = 273 . 5 2 = 137 . 65   138   s ec o n d   ( 1 8 )     T h h u m id i f ier   n ee d s   ar o u n d   9 2 - 1 3 8   s ec o n d   to   in cr ea s th h u m id it y   i n s id th ch a m b er   an d   th is   i s   n o r m al  ti m e,   w h er f ac to r   2 ×   as  th e v ap o r atio n   ef f icie n c y   is   co n s er v at iv e s ti m ate.   I ca n   b f aster   o r   s lo w er   d ep en d i n g   o n   t h f an   f l o w   d ir ec tio n   an d   w ater   d is tr ib u tio n .     3. 2 .  S o f t w a re   As  d escr ib ed   in   s ec tio n   2 ,   w u s ed   t w o   p r o g r a m m i n g   la n g u ag es  i n   t h is   ca s e,   n a m el y   A r d u in o   I DE   an d   P y t h o n .   T h A r d u in o   I DE   w as  u s ed   to   p r o g r a m   th A r d u in o   as  t h co n tr o ller   to   co n tr o th m ea s u r e m en t   d ev ices,  s u c h   as  t h te m p er atu r an d   h u m id it y   s e n s o r ,   v o lt ag an d   c u r r en s en s o r ,   as  w e ll  as  to   co n tr o t h e   ac tu ato r s   t h r o u g h   5   r ela y ,   s u c h   a s   t h h ea ti n g   la m p ,   f a n ,   an d   h u m id i f ier .   T h r esu lt  i s   s h o w n   i n   Fig u r 3 P y t h o n   w a s   u s ed   to   lo g   th d ata  f r o m   t h A r d u i n o   I DE s   s er ial  m o n ito r ,   w h ic h   w a s   s to r ed   in   C SV  f ile  f o r   r ea l - ti m m o n ito r in g .   I n   th C SV  d ata  lo g g in g ,   th s to r ed   d a ta  in clu d ed   ti m e,   te m p er at u r e,   h u m id it y ,   s tat u s   o f   th la m p ,   f an ,   h u m id i f ier ,   v o lt ag e,   an d   cu r r en o f   th m o n i t o r ed   b atter y .   T h is   d ata  w as  a u to m at icall y   lo g g ed   an d   s av ed ,   a s   s h o w n   i n   Fi g u r 3 .   I s h o w ed   th at  t h s tat u s   w o u ld   ch an g w h en   t h te m p er atu r o r   h u m id it y   co n d itio n s   i n s id t h ch a m b er   ch an g ed .   B ased   o n   th an al y s is   o f   d at o v er   1 3   d ay s   f r o m   o n e - p o in t   DHT   1 1   s en s o r   in s id t h e   ch a m b er co v er in g   m o r t h a n   1 0 4 , 0 0 0   m ea s u r e m e n p o i n ts ,   t h c h a m b er s   p er f o r m a n ce   s h o w ed   t w o   d i f f er e n r es u lt s   ( Fig u r 4 ) .   On   o n h an d ,   th te m p er atu r co n tr o o p er ated   p er f ec tl y   ( Fi g u r 4 ( a ) ) .   T h av er ag te m p er at u r w a s   r ec o r d ed   at  2 9 . 4 7   °C   w it h   v er y   s m all  d ev iatio n   ( 0 . 6 1   °C )   a n d   th e   o v er all  r a n g w a s   ( m i n / m a x 2 7 . 9 0   -   3 2 . 8 0   °C ) .   Mo s i m p o r tan tl y ,   1 0 0 o f   all  te m p er at u r d ata  w a s   p r ec is el y   w it h i n   t h s e t ar g et  r an g e,   w h ich   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         Lo w - co s t e n viro n men ta l c h a m b er fo r   b a tter ca len d a r   a g in g   u n d er tr o p ica l     ( Uvi  Desi  F a tma w a ti )   1021   w a s   25 - 35   °C ,   d e m o n s tr atin g   ex ce p tio n al  s tab ili t y   a n d   r eliab ilit y O n   th o t h er   h a n d ,   th h u m id it y   ( R H)   co n t r o s h o w ed   s li g h in s tab i lit y   ( Fig u r 4 ( b ) ) .   A lth o u g h   th av er ag v al u o f   7 6 . 5 2 %   ( w it h   an   o v er all   r ec o r d e d   r an g o f   68 - 9 1 %),   w a s   in   t h m id d le  o f   th 7 0 % - 8 0 tar g et  r an g e th d ata  was  r ec o r d ed   o u ts id th ese  li m it s   ap p r o x im ate l y   3 . 0 2 o f   th to tal  tim e.   T h e s d ev iatio n s   o cc u r r ed   o n   b o th   s id es:  th d ata   s o m eti m es   f e ll  b elo w   7 0 ( to o   d r y )   a n d ,   m o r o f te n ,   r o s a b o v 8 0 ( to o   h u m id ) .   Sh o r tl y ,   th is   c h a m b er   i s   v er y   p r ec is in   m ain tain in g   t e m p er atu r e,   b u it  s h o w s   s li g h v ar iatio n   an d   d ev iatio n   i n   s tr ictl y   m ai n t ai n i n g   h u m id it y   w h ich   i s   p o s s ib l y   d u to   th u s o f   o n l y   s in g le  s e n s o r   ( DHT 1 1 ) .             Fig u r 3 .   C SV  d ata  l o g g in g         ( a)       ( b )     Fig u r 4 D if f er en t r es u lt s   o f   ( a)   t e m p er atu r   d en s it y   f u n ctio n   an d   ( b )   h u m id it y   d en s it y   f u n c tio n     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l ,   Vo l.  24 ,   No .   3 J u n 20 26 1 014 - 1 0 2 6   1022   3 . 3 .     Ca lenda a g ing   t est   I n   th co n te x o f   en v ir o n m en tal  ch a m b er   tes tin g ,   co n tr o l e d   tem p er at u r an d   h u m id it y   co n d itio n s   p lay   cr u cial  r o le  in   s i m u lati n g   b atter y   d eg r ad atio n .   T em p er atu r cy cl in g   an d   ca len d ar   ag in g   in   t h ch a m b er   ca n   af f ec th d eg r ad atio n   m e ch an i s m s   o cc u r r in g   i n   th an o d an d   ca th o d o f   th b atter y .   Fo r   ex a m p le,   h ig h   te m p er atu r es  i n   th ch a m b e r   ca n   ac ce ler ate  r ea ctio n s   th at  lead   to   in cr ea s ed   in ter n al  r esis ta n ce   an d   d eg r ad atio n   o f   t h SEI   [ 7 ] ,   [ 1 2 ] ,   [ 2 0 ] ,   w h ic h   in   tu r n   in cr ea s es  elec tr o l y te  co n s u m p tio n   a n d   w o r s e n s   b atter y   ca p ac it y .   B u r o w   et  a l.   [ 2 4 ] ,   t h in f lu e n ce   o f   h u m id it y   is   al s o   s ig n i f ican t,  a s   h ig h   h u m id it y   ca n   ac ce ler ate  g as   f o r m atio n   r ea ctio n s   a n d   m etal   d is s o lu tio n   at  t h ca t h o d e,   in cr ea s in g   th r i s k   o f   g a s   e v o lu tio n   an d   s tr u ct u r al   d am a g to   th b atter y .   Me n ti o n ed   f r o m   [ 1 4 ] ,   [ 2 5 ]   b y   u s i n g   an   en v ir o n m en ta ch a m b er   f o r   ca len d ar   ag in g   test i n g ,   w ca n   b etter   u n d er s tan d   th r elatio n s h ip   b etw ee n   te m p er at u r e,   h u m id it y ,   an d   d eg r ad atio n   m ec h a n i s m s   i n   lit h i u m - io n   b atter ies  as  w ell  a s   h o w   t h ese  co n d itio n s   co n tr ib u te   to   b atter y   a g i n g   an d   p er f o r m a n ce   d ec lin in   r ea l - wo r ld   a p p licatio n s   s u ch   as  elec tr ic  v eh icles  an d   en er g y   s to r a g s y s te m s .   I n   th is   r esear ch ,   th en v ir o n m en tal  ch a m b er   is   u s ed   f o r   test   b atter y   ca le n d ar   ag in g ,   d u r in g   tes tin g ,   th b atter y   is   p lace d   o n   th s p e cial  p o r t.  T h d ata  ab o u t b atter y   an d   c h a m b er   is   m ai n tai n ed   ev er y d a y .   Fig u r 5   is   tr en d lin te m p er atu r an d   h u m id it y   i n s id th ch a m b er   f o r   1 3   d ay s ,   it  s h o ws  th at  t h e   te m p er atu r a n d   h u m id it y   is   a l w a y s   o n   t h tr ac k   o f   co n tr o le   en v ir o n m e n tal  c h a m b er .   W h e r th te m p er at u r is   al w a y s   ar o u n d   3 0   °C   an d   th h u m id it y   i s   al w a y s   in   7 0 - 8 0 %,  m ea n s   t h at  th e n v ir o n m en tal  ch a m b er   ca n   k ee p   th tr o p ical  te m p er atu r as  u s ed .   A   s tr aig h li n i n   th l in ea r   an al y s i s   g r ap h   o f   te m p er atu r in d icate s   t h a t   th te m p er atu r r is e s   o r   f a ll s   at  co n s ta n r ate  o v er   t i m e.   I n   o t h er   w o r d s ,   th e   ch a m b er   m ai n tai n s   th e   te m p er atu r in   p r ed ictab le  an d   s tab le  m an n er ,   ev e n   w h e n   ch a n g e s   o cc u r .   T h ese  ch an g es  ar d u to   th ef f ec ts   o f   air   cir cu latio n   an d   th in f l u e n ce   o f   ex ter n al   air h o w ev er ,   th ch a m b er s   co n tr o s y s te m   i m m ed iatel y   ad j u s t s   co n d itio n s   to   k ee p   th te m p er atu r an d   h u m id it y   s tab le  i n   tr o p ical  cli m ate  w h ile  en s u r in g   s m o o th   air f lo w .           Fig u r 5 .   T r en d lin te m p er at u r an d   h u m id it y   in s id th c h a m b er       Fig u r 6 ( a)   s h o w s   th b atter y   m o n i to r in g   i n s id th ch a m b er   f o r   1 3   d ay s ,   as  w k n o w   th at  th e   ch a m b er   ca n   m o n ito r i n g   2   b atter ies  in s id in   o n ti m e,   th d ata  s h o w s   t h at  th b atter ies  ar in   id le  co n d itio n .   T h b atter y   v o lta g r e m ai n s   a l m o s i n   3 . 3 V,   w h ic h   allo w s   u s   to   co n clu d t h at  th b atter y   is   in   a n   id le  s tate  f o r   d em o n s tr atio n   o f   s u itab ilit y   f o r   ca len d ar   ag i n g   test s At  th b eg i n n in g   o f   t h test i n g ,   t h L iFeP O₄  b atter y   ex h ib ited   v o lta g f l u ct u atio n s ,   m ai n l y   d u to   th b atter y   n o b ein g   f u l l y   s tab le  w h e n   f i r s p lace d   in to   th test i n g   c h a m b er .   T h is   o cc u r r e d   b ec au s t h b atter y   r eq u ir ed   ti m e   to   ad j u s to   t h te m p er at u r an d   h u m id it y   i n   th test i n g   e n v ir o n m e n t,  w h ic h   co u ld   ca u s s li g h v o ltag v ar iatio n s .   Ho w e v er ,   af ter   f ew   d a y s ,   t h L iFeP O   b atter y   ac h ie v ed   b ette r   s tab ilit y ,   w it h   m o r co n s i s te n v o lta g an d   f e w er   f l u ct u atio n s .   Un lik o th er   t y p e s   o f   b atter ies,  L iFeP O₄  ten d s   to   b m o r s tab le  an d   ex p er ien ce s   s lo w er   ca p ac it y   d eg r ad at io n   u n d er   n o r m al   te m p er atu r es,  an d   it  is   m o r r esis ta n to   h ig h   te m p er at u r es .   O v e r a ll ,   d e s p i te   t h e   in i t i al   f l u c t u at i o n s ,   L iF e PO ₄  d em o n s t r a t es   ex c el l en l o n g - te r m   s t a b i l ity .   T h is   v o l t ag s ta b i l i ty   in d i c a te s   th a t   th e   ch am b e r   i s   f u n ct i o n in g   p r o p e r ly   in   m a in t ain in g   en v i r o n m en t a c o n d i ti o n s   t h a t   d o   n o t   in t e r f e r w ith   th b a t te r y s   p e r f o r m an c e   i n   th s h o r t   t e r m .   B a s e d   o n   t h e   c o m p a r i s o n   o f   B M KG   an d   ch am b e r   d a t a   ( F ig u r e   6 ( b ) ) ,   th e   t em p e r a t u r in s i d e   th c h am b e r   f o l l o w s   th e   t r e n d   o f   th e   ex t e r n al   e n v i r o n m en t a l   t em p e r a t u r e ,   i n d i c a t in g   th at   th e   ch am b e r   f u n c t i o n s   w e ll  i n   a c cu r a t ely   an d   s t a b ly   r e p l i ca t in g   t r o p i c al   tem p e r a tu r e   c o n d i t i o n s .   I n   o th e r   w o r d s ,   th ch am b e r   c an   r e p l ic a t t r o p i c a l   t em p e r a tu r e   c o n d it i o n s   a c cu r a t ely   an d   s t a b ly ,   w h i ch   is   c r u c ia l   f o r   en s u r in g   ex p e r im en t al   r esu l ts   t h at   a r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         Lo w - co s t e n viro n men ta l c h a m b er fo r   b a tter ca len d a r   a g in g   u n d er tr o p ica l     ( Uvi  Desi  F a tma w a ti )   1023   r e l e v a n t   t o   r e a l - w o r l d   c o n d i ti o n s .   T h is   s im il a r   t em p e r a tu r t r e n d   al s o   s u g g es t s   th at   th ch am b e r s   t em p e r atu r c o n t r o l   s y s t em   w o r k s   ef f e c t iv ely ,   r es p o n d in g   t o   ex t e r n a l   t em p e r a t u r ch an g e s   a p p r o p r i a t ely ,   a n d   m a in t a in in g   th t em p e r a tu r e   w i th in   th e   d es i r ed   r a n g e .   A d d i ti o n al ly ,   f o r   h u m i d ity   ( F ig u r e   6 ( c ) ) ,   i t   i s   o b s e r v e d   th a t   w h en   th e x t e r n al   h u m i d ity   is   v e r y   l o w ,   th e   ch am b e r s   c o n t r o l e r   is   a b le   t o   k e e p   th e   h u m i d ity   in s i d e   th e   c h am b e r   s t a b l e .   T h is   in d icate s   t h at  th c h a m b er s   h u m id it y   co n tr o s y s te m   w o r k s   w ell  an d   ca n   r e g u late  h u m id it y   le v els  e v e n   w h e n   th er ar f l u ct u atio n s   i n   ex ter n al  h u m id it y .   Af ter   o n m o n th   o f   ca len d ar   ag i n g   test i n g ,   t h 1 5   A h   c y li n d r ical  L i FeP O4   b atter y   d e m o n s tr ated   ex ce p tio n al  p er f o r m an ce   s tab ilit y ,   t h b atter y   c ap ac it y   d ec r ea s in g   f r o m   1 0 0 to   9 9 . 5 8 %.  T h is   im p r e s s i v r es u lt  a ttes t s   to   t h r eliab ilit y   o f   t h lo w - co s t   c h a m b er .   T h c h a m b er   is   d esig n ed   w i th   a n   ef f ec ti v co n tr o s y s te m   ca p ab le  o f   s tab ly   m ai n tai n i n g   t h te m p er at u r ( 2 5 - 3 0   °C )   an d   h u m id it y   ( 7 0 - 8 0 %).   W ith   its   ab ilit y   to   e n s u r p r ec is e n v i r o n m e n tal  co n d it io n s   an d   s h i eld   th e x p er i m e n t   f r o m   e x ter n al  d is t u r b an ce s ,   t h is   lo w - co s t   c h a m b er   is   a   f u ll y   r eliab le  s o lu tio n   f o r   b atter y   ag i n g   ex p er i m en ts   th at  d e m a n d   co n s i s te n c y   i n   en v ir o n m en tal  v ar iab les to   p r ev e n t n e g ati v i m p ac ts   o n   lo n g - te r m   p er f o r m an ce .         ( a)         ( b )   ( c)     Fig u r 6 T h r esu lt o f   ( a)   b atter y   m o n ito r in g   in s id th c h a m b er ,   ( b )   te m p er atu r e   ch a m b e r   VS B MK G,   an d   ( c)   h u m id it y   c h a m b er   VS B M KG       4.   CO NCLU SI O N   A   lo w - co s en v ir o n m e n tal  c h a m b er   f o r   th lo n g - ter m   ca le n d ar - ag in g   tes tin g   o f   L iFeP O ₄  b atter ies  u n d er   tr o p ical  cli m ate  co n d iti o n s   w a s   s u cc es s f u ll y   d esi g n e d ,   b u ilt,  an d   v alid ated .   T h is   ch a m b er   ac c u r atel y   an d   s tab l y   s i m u late s   tr o p ical  te m p er atu r a n d   h u m id it y   c o n d itio n s   ac co r d in g   to   i n it ial   ca lcu latio n s .   T h e   te m p er atu r an d   h u m id it y   co n tr o s y s te m   f u n ct io n ed   ef f ec ti v el y ,   co n s is te n w it h   B MK d ata.   Du to   its   lo w   co s an d   r eliab le  p er f o r m a n ce ,   th i s   c h a m b er   i s   id ea f o r   r esear ch   w it h   li m ited   b u d g et s .   T h ch a m b er   p r o v id e s   p r ac tical  alter n ativ f o r   in s ti tu tio n s   w ith   li m ited   r eso u r ce s   an d   ca n   s er v as  f o u n d atio n   f o r   m o r ad v an ce d   en v ir o n m e n tal   co n tr o s y s te m s .   Fu t u r w o r k   w ill  f o cu s   o n   i m p r o v i n g   h u m id it y   s tab ilit y   a n d   co n d u c tin g   ex ten d ed   ca len d ar - ag i n g   ex p er i m e n ts   to   q u a n ti f y   L i FeP O₄  d eg r ad atio n   u n d er   co n tr o lled   tr o p ical  co n d itio n s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.