鋅鎳單液流電池二維瞬態(tài)放電模型
關(guān)鍵詞：鋅鎳單液流電池 二維瞬態(tài)模型 內(nèi)部機(jī)理 放電性能
摘要：[目的]為研究鋅鎳單液流電池在運(yùn)行過程中的內(nèi)部機(jī)理,[方法]以某公司第2代鋅鎳單液流電池為例,綜合考慮動(dòng)質(zhì)量傳遞、電荷守恒以及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程建立電池的二維瞬態(tài)模型,采用有限元法進(jìn)行耦合計(jì)算并分析電池內(nèi)部流場、濃度場的分布。通過與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的可靠性,并在此基礎(chǔ)上研究電解液流量和離子濃度的影響。[結(jié)果]結(jié)果表明:大流量加快了電化學(xué)反應(yīng),流量每增大(或減小)0.5倍,氫氧根離子濃度區(qū)間減小(或增大)36%~41%,鋅離子濃度區(qū)間增大(或減小)6.5%~6.6%;增大流量使離子濃度分布趨于均勻,而改變初始離子濃度并不影響濃度分布均勻性;當(dāng)氫氧根離子初始濃度提高22%時(shí),電池放電電壓平均增大27 mV,而較大的鋅離子初始濃度則不利于提升電池放電性能。[結(jié)論]模型能較為準(zhǔn)確地計(jì)算電池的放電性能,適用于鋅鎳單液流電池的機(jī)理研究。
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