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“电池模块及系统结构设计、系统集成及规模放大基础研究”年度报告
1
作者
张华民
马相坤
+2 位作者
邢枫
郑琼
邹毅
《科技资讯》
2016年第4期168-169,共2页
在前期研究基础上,通过计算机三维模拟技术,对影响电堆功率密度的关键因素进行深入分析,并提出了大规模液流电池系统的设计方法及其规模放大技术。具体如下:通过建立液流电池三维非等温模型,揭示了电池内部的热源变化与温度分布特性,研...
在前期研究基础上,通过计算机三维模拟技术,对影响电堆功率密度的关键因素进行深入分析,并提出了大规模液流电池系统的设计方法及其规模放大技术。具体如下:通过建立液流电池三维非等温模型,揭示了电池内部的热源变化与温度分布特性,研究了孔隙率、流量对热源及温度变化的影响;通过容量衰减模型,准确预测容量的衰减程度;利用多目标优化的理论建立大规模电池多系统耦合设计的方法,提出了液流电池的监测、报警、保护体系,进而发展了液流电池规模放大理论体系。基于上述理论研究进行试制工作,开发的单电池能量效率达到81.8%(200mA/cm^2),开发的22kW电堆经过550个循环,电池性能没有衰减,开发的352kW/700kW·h液流电池单元直流侧能量效率达到73.8%,交流侧系统效率达到68.2%。
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关键词
钒
电
堆
电
池系统
高功率密度
规模放大
下载PDF
职称材料
全钒液流电池电堆局部供液不足导致副反应加剧的现象
被引量：
3
2
作者
王瑄
叶强
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期1455-1467,共13页
在全钒液流电池电堆的实际运行中,并联供液的不同电极间可能会出现流量不均的问题,长期运行可能会造成电堆内部局部供液不足,不仅对电堆整体性能直接造成影响,还会加剧有害副反应(析氧反应、析氢反应、碳腐蚀反应等),进而导致阻塞加重...
在全钒液流电池电堆的实际运行中,并联供液的不同电极间可能会出现流量不均的问题,长期运行可能会造成电堆内部局部供液不足,不仅对电堆整体性能直接造成影响,还会加剧有害副反应(析氧反应、析氢反应、碳腐蚀反应等),进而导致阻塞加重、内阻增大。为了定量研究局部供液不足条件下液流电池电堆的表现,本工作建立全钒液流电池电堆模型,针对恒流充放电的运行工况进行了二维稳态仿真,着重研究了局部供液不足对电位以及副反应的影响。结果表明电堆中一片或几片电极的流量降低虽然对电堆整体电压影响较小,但会引发电极内部出现电流和离子浓度的局部急剧变化以及超高的电位梯度,使电位严重偏离正常值,不但降低主反应分布的均匀性而且加剧电极表面副反应的进行,对电池的安全、高效运行造成威胁。由于副反应的速率同时受电极材料性质的影响,本文旨在以一种具有代表性的工况得出定性的结论,为电堆设计和检测提供指导。
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关键词
全
钒
液流
电
池
电
堆
局部供液不足
副反应
电
位
下载PDF
职称材料
全钒液流电池运行条件对其性能影响的数值模拟研究
被引量：
3
3
作者
左春柽
刘记
+2 位作者
于海明
刘鹏
刘鑫
《黑龙江八一农垦大学学报》
2012年第6期16-21,共6页
建立了适合全钒液流电池计算的电化学模型,并对部分电化学模型进行了简化;利用建立起来的电化学模型,数值模拟了在一个充放电循环过程中钒离子浓度、质子浓度、电流、温度与电解液流量对电堆性能的影响,数值模拟表明:电流越大,电堆的充...
建立了适合全钒液流电池计算的电化学模型,并对部分电化学模型进行了简化;利用建立起来的电化学模型,数值模拟了在一个充放电循环过程中钒离子浓度、质子浓度、电流、温度与电解液流量对电堆性能的影响,数值模拟表明:电流越大,电堆的充放电时间越短,电堆的电压效率与能量效率越小;总钒离子浓度越大,电堆的充放电时间越长,电堆的电压效率与能量效率也越大;硫酸浓度、温度和电解液流量,不影响电堆的充放电时间,但影响电堆的电压效率与能量效率。
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关键词
全
钒
液流
电
堆
运行条件
数值计算
电
化学模型
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职称材料
题名
“电池模块及系统结构设计、系统集成及规模放大基础研究”年度报告
1
作者
张华民
马相坤
邢枫
郑琼
邹毅
机构
中国科学院大连化学物理研究所
大连融科储能技术发展有限公司
出处
《科技资讯》
2016年第4期168-169,共2页
文摘
在前期研究基础上,通过计算机三维模拟技术,对影响电堆功率密度的关键因素进行深入分析,并提出了大规模液流电池系统的设计方法及其规模放大技术。具体如下:通过建立液流电池三维非等温模型,揭示了电池内部的热源变化与温度分布特性,研究了孔隙率、流量对热源及温度变化的影响;通过容量衰减模型,准确预测容量的衰减程度;利用多目标优化的理论建立大规模电池多系统耦合设计的方法,提出了液流电池的监测、报警、保护体系,进而发展了液流电池规模放大理论体系。基于上述理论研究进行试制工作,开发的单电池能量效率达到81.8%(200mA/cm^2),开发的22kW电堆经过550个循环,电池性能没有衰减,开发的352kW/700kW·h液流电池单元直流侧能量效率达到73.8%,交流侧系统效率达到68.2%。
关键词
钒
电
堆
电
池系统
高功率密度
规模放大
Keywords
Vanadium cell stack
Flow battery system
High power density
Scaling technology
分类号
TN713 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
全钒液流电池电堆局部供液不足导致副反应加剧的现象
被引量：
3
2
作者
王瑄
叶强
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期1455-1467,共13页
基金
国家自然科学基金(51776120)。
文摘
在全钒液流电池电堆的实际运行中,并联供液的不同电极间可能会出现流量不均的问题,长期运行可能会造成电堆内部局部供液不足,不仅对电堆整体性能直接造成影响,还会加剧有害副反应(析氧反应、析氢反应、碳腐蚀反应等),进而导致阻塞加重、内阻增大。为了定量研究局部供液不足条件下液流电池电堆的表现,本工作建立全钒液流电池电堆模型,针对恒流充放电的运行工况进行了二维稳态仿真,着重研究了局部供液不足对电位以及副反应的影响。结果表明电堆中一片或几片电极的流量降低虽然对电堆整体电压影响较小,但会引发电极内部出现电流和离子浓度的局部急剧变化以及超高的电位梯度,使电位严重偏离正常值,不但降低主反应分布的均匀性而且加剧电极表面副反应的进行,对电池的安全、高效运行造成威胁。由于副反应的速率同时受电极材料性质的影响,本文旨在以一种具有代表性的工况得出定性的结论,为电堆设计和检测提供指导。
关键词
全
钒
液流
电
池
电
堆
局部供液不足
副反应
电
位
Keywords
all-vanadium redox flow battery stack
insufficient local liquid supply
side reactions
potential
分类号
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
下载PDF
职称材料
题名
全钒液流电池运行条件对其性能影响的数值模拟研究
被引量：
3
3
作者
左春柽
刘记
于海明
刘鹏
刘鑫
机构
吉林大学机械科学与工程学院
黑龙江八一农垦大学工程学院
出处
《黑龙江八一农垦大学学报》
2012年第6期16-21,共6页
基金
国家自然科学基金(No.51175223)
吉林省科技发展计划项目(No.20100564)
文摘
建立了适合全钒液流电池计算的电化学模型,并对部分电化学模型进行了简化;利用建立起来的电化学模型,数值模拟了在一个充放电循环过程中钒离子浓度、质子浓度、电流、温度与电解液流量对电堆性能的影响,数值模拟表明:电流越大,电堆的充放电时间越短,电堆的电压效率与能量效率越小;总钒离子浓度越大,电堆的充放电时间越长,电堆的电压效率与能量效率也越大;硫酸浓度、温度和电解液流量,不影响电堆的充放电时间,但影响电堆的电压效率与能量效率。
关键词
全
钒
液流
电
堆
运行条件
数值计算
电
化学模型
Keywords
all vanadium flow electric reactor
operational conditions
numerical simulation
electrochemical model
分类号
TM911.1 [电气工程—电力电子与电力传动]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
“电池模块及系统结构设计、系统集成及规模放大基础研究”年度报告
张华民
马相坤
邢枫
郑琼
邹毅
《科技资讯》
2016
0
下载PDF
职称材料
2
全钒液流电池电堆局部供液不足导致副反应加剧的现象
王瑄
叶强
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
下载PDF
职称材料
3
全钒液流电池运行条件对其性能影响的数值模拟研究
左春柽
刘记
于海明
刘鹏
刘鑫
《黑龙江八一农垦大学学报》
2012
3
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职称材料
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