Ключові фактори, що впливають на внутрішній потік потоку акумуляторів -ⅲ

3. Коефіцієнт компресії електрода

Коефіцієнт стиснення пористих електродів є ефективним фактором складання для поліпшенняпротікати акумуляторпродуктивність. З одного боку, зменшення товщини електрода знижує загальний опір акумулятора. З іншого боку, стислий пористий електрод також зменшує втрату концентрації в напрямку товщини, що ще більше покращує продуктивністьпротікати акумулятор.

Ван запропонував точну модель для вивчення впливу незмінно стиснених пористих електродів на продуктивність All-Ванадієвий окислювально -відновлюючий батареїпри різних коефіцієнтах стиснення. Пористий електрод зазвичай певною мірою стискається, щоб знизити контактний опір міжбіполярна пластинаі вуглець відчував. Однак поле потоку, вигравіруваного вбіполярна пластинаПричиняє нерівномірне розподіл навантаження на тиск у пористому електроді під областю підрізу, областю каналу та областю вторгнення всередині каналу, а нерівномірна деформація призводить до того, що електрод інтруюється в канал, тим самим суттєво впливаючи на фізичні властивості електрода, включає пористість, проникність, товщину та глибину інвазії. Як показано на малюнку 2, експериментальний пристрій був розроблений для виявлення морфологічних характеристик стисненого фетру за різними коефіцієнтами стиснення, таких як швидкість вторгнення та локальна пористість. Дослідження виявило, що наявність області, що вторгся, призводить до погіршення процесу масової передачі електроліту в електроді, що призводить до високого перенапруження.

Малюнок 2 Порівняння результатів експериментальної та моделювання

Юе поєднав модель поляризації з раніше розробленою тривимірною моделлю для отримання механістичного розуміння взаємозв'язку між коефіцієнтом стиснення електрода та поляризацією акумулятора. Були вивчені вплив різних коефіцієнтів стиснення на швидкість потоку, падіння тиску, щільність локального струму, перенапруження та розподіл швидкості та All-акумулятор ванадіюПродуктивність, передбачена чисельною моделлю, відповідала експериментальним даним. Було встановлено, що швидкість тиску та потоку в потоковому каналі збільшувалася зі збільшенням коефіцієнта стиснення через зменшення площі поперечного перерізу потокового каналу.

Крім того, підвищення коефіцієнта стиснення обмежує проникнення електроліту за рахунок зниження проникності, пористості та об'єму електрода. Пористий електрод з оптимізованим коефіцієнтом стиснення 28% показав максимальну проникність електроліту. Враховуючи область вторгнення, правильне стиснення електродів може значно покращити транспорт реагентів та зону реакції. All-акумулятор ванадіюПри оптимальному коефіцієнті стиснення фетру 55,7% демонструє оптимальну рівномірність електролітів, низьку щільність струму та надпотенціал.

Малюнок 3 Діаграма пристрою стиснення електродів

Latha повідомив про дослідження гідродинаміки полів змійного потоку в All-Ванадієві потокові акумулятори. Було обрано два різних розміри полів змійного потоку, 25 мм × 25 мм і 80 мм × 51 мм, і їх вплив на параметри, такі як падіння тиску та проникність електроліту. Стислий вуглецевий фетер зменшує область поперечного перерізу каналу, що збільшує швидкість потоку, і зменшує гідравлічний діаметр, що збільшує падіння тиску.

Тому автори оцінювали проникність при різних коефіцієнтах стиснення, що становило від 5–8 × 10–11 м². Крім того, падіння тиску для обох геометрії каналу вимірювали в широкому діапазоні чисел Рейнольдса. Було встановлено, що в цьому випадку вимірюване падіння тиску добре узгоджувалося з передбачуваним падінням тиску, а інший випадок показав велику різницю.