锌镍单液流电池二维瞬态放电模型

锌镍单液流电池二维瞬态放电模型

论文摘要

[目的]为研究锌镍单液流电池在运行过程中的内部机理,[方法]以某公司第2代锌镍单液流电池为例,综合考虑动质量传递、电荷守恒以及反应动力学方程建立电池的二维瞬态模型,采用有限元法进行耦合计算并分析电池内部流场、浓度场的分布。通过与实验数据对比验证计算结果的可靠性,并在此基础上研究电解液流量和离子浓度的影响。[结果]结果表明:大流量加快了电化学反应,流量每增大(或减小)0.5倍,氢氧根离子浓度区间减小(或增大)36%~41%,锌离子浓度区间增大(或减小)6.5%~6.6%;增大流量使离子浓度分布趋于均匀,而改变初始离子浓度并不影响浓度分布均匀性;当氢氧根离子初始浓度提高22%时,电池放电电压平均增大27 mV,而较大的锌离子初始浓度则不利于提升电池放电性能。[结论]模型能较为准确地计算电池的放电性能,适用于锌镍单液流电池的机理研究。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 电池原理和结构
  • 2 数值模型
  •   2.1 模型假设
  •   2.2 传质方程
  •   2.3 电荷守恒方程
  •   2.4 反应动力学方程
  •   2.5 边界条件
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 模型验证
  •   3.2 流速的影响
  •   3.3 离子浓度的影响
  • 4 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 姚寿广,赵倩,赵云辉,孙晓飞,程杰

    关键词: 锌镍单液流电池,二维瞬态模型,内部机理,放电性能

    来源: 中国舰船研究 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 江苏科技大学能源与动力工程学院,张家港智电芳华蓄电研究所有限公司

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51776092)

    分类号: TM912

    DOI: 10.19693/j.issn.1673-3185.01457

    页码: 28-35

    总页数: 8

    文件大小: 2583K

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