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鋅鎳單液流電池二維瞬態放電模型
姚壽廣; 趙倩; 趙云輝; 孫曉飛; 程杰 江蘇科技大學能源與動力工程學院; 江蘇鎮江212003; 張家港智電芳華蓄電研究所有限公司; 江蘇張家港215600
關鍵詞：鋅鎳單液流電池 二維瞬態模型 內部機理 放電性能
摘要：[目的]為研究鋅鎳單液流電池在運行過程中的內部機理,[方法]以某公司第2代鋅鎳單液流電池為例,綜合考慮動質量傳遞、電荷守恒以及反應動力學方程建立電池的二維瞬態模型,采用有限元法進行耦合計算并分析電池內部流場、濃度場的分布。通過與實驗數據對比驗證計算結果的可靠性,并在此基礎上研究電解液流量和離子濃度的影響。[結果]結果表明:大流量加快了電化學反應,流量每增大(或減小)0.5倍,氫氧根離子濃度區間減小(或增大)36%~41%,鋅離子濃度區間增大(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;當氫氧根離子初始濃度提高22%時,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。[結論]模型能較為準確地計算電池的放電性能,適用于鋅鎳單液流電池的機理研究。
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