锌镍单液流电池二维瞬态放电模型

作者：姚寿广^*; 赵倩; 赵云辉; 孙晓飞; 程杰

来源：中国舰船研究, 2019, 14(05): 28-35.

DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.01457

• 锌镍单液流电池
• 二维瞬态模型
• 内部机理
• 放电性能

[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。

• 单位
  江苏科技大学