热再生氨基液流电池电堆模型建立及性能分析

摘要：

由多电堆组成的液流电池系统通常用于大规模电能存储应用.在这种多电堆系统中,不可避免地存在与管道系统中电解液流动相关的传输延时,这会对系统设计和运行性能产生重要影响.针对热再生氨基液流电池电堆系统,设计开发了一个包含传输延时的动态模型,研究了不同系统设计和运行条件对系统性能的影响.仿真结果表明:传输延时会导致电解液浓度在管道中分布不均匀,并导致系统中的电堆电压均匀性较差.探究了电堆在不同流量、不同管道尺寸和不同反应物浓度下的运行情况,电堆输出功率随着流量的增大呈现先增加后减小的变化趋势,而整个系统的压降随着流量的增大而增加,当考虑到整个系统的压降损失时,电堆的总功率与电堆的输出功率呈相同的变化趋势;并且流量的增加会使反应物的浓度分布和电堆电压更加均匀.电堆输出功率随着管道半径的增加而增大,随着管道长度的增加呈现先增加后减小的趋势,考虑压降损失后的总功率也与输出功率呈现相同的变化趋势.电解液反应物浓度(Cu2+、2+34Cu(NH)、NH3)的变化也会影响电堆的输出功率,电堆的输出功率随着NH3初始浓度的增加而增大;而对于Cu2+来说,存在一个最佳浓度值,使得电堆输出功率最大;随着2+34Cu(NH)浓度的增加,电堆功率会逐渐降低.

关键词：热再生氨基液流电池、电堆、传输延时、系统设计、运行条件

所属期刊栏目：55

分类号：TK115(热力工程、热机)

资助基金：中国博士后科学基金特别资助站前项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1219-1229