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摘要
液态金属电池由于其低成本，长寿命，性能优异有望成为面向电网的储能手段。然而，液态金属电池工作过程中存在多种流体不稳定性，而外界的晃动等扰动则有可能加剧这些不稳定性对电池运行的影响，甚至导致液-液界面失稳与短路。为了探究晃动对现有大容量液态金属电池的影响，本文建立了综合考虑电化学反应、流体动力学、传热与传质的二维轴对称200 Ah Li||Bi电池模型，采用不同放电倍率的放电电压数据完成模型验证，并在重力扰动下研究了热致流动与磁致流动对电池内部传质及放电特性的影响，并探究了不同电解质层厚度下的短路风险。研究表明，磁致流动决定了正极传质模式；热致流动影响电解质内部流场，而磁致流动是影响界面波动的关键；电池对重力扰动具有一定的鲁棒性，但电解质厚度较小时具有较大的短路风险。
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