پروژه 24

مقاله شبیه سازی فرآیند خود تخلیه در باتری جریان ردوکس وانادیوم

فرمت: PDF

زبان : لاتین

چکیده:

یک مدل ریاضی ساده برای پیش‌بینی فرآیند خود تخلیه در یک کلاس کیلووات ایجاد شده است. پشته باتری جریان ردوکس وانادیوم. این مدل از تئوری انتقال جرم اولیه برای شبیه سازی انتقال استفاده می کند یون های وانادیوم در باتری نتایج شبیه سازی به طور معقولی با مقادیر تجربی مطابقت دارد، تایید اعتبار مدل مشخص شده است که سرعت انتشار یون‌های وانادیوم به این بستگی دارد ضریب انتشار، ضریب تقسیم و گرادیان غلظت یون‌های وانادیم بین دو نیم سلول برای فرآیند خود تخلیه در SOC اولیه 0، جهت انتقال خالص یون های وانادیم به سمت الکترولیت منفی است تا زمانی که شار انتشار V3+ بزرگتر از که از VO2 +. برای فرآیند خود تخلیه در SOC اولیه 65٪، جهت خالص انتقال وانادیوم یون ها در 20 ساعت اولیه به سمت الکترولیت مثبت می روند و سپس به الکترولیت منفی تبدیل می شوند. آنجا دو تغییر آشکار در شار انتشار یون‌های وانادیوم در حدود 33 ساعت و 43 ساعت، مربوط به زمان ناپدید شدن VO2 + و V2+ به ترتیب.

A simple mathematical model is established to predict the self-discharge process in a kilowatt-class vanadium redox flow battery stack. The model uses basic mass transport theory to simulate the transfer of vanadium ions in the battery. The simulation results agree reasonably with the experimental values, confirming the validity of the model. It is found that the diffusion rate of vanadium ions depends on the diffusion coefficient, the partition coefficient and the concentration gradient of the vanadium ions between the two half cells. For the self-discharge process at the initial SOC of 0, the net transfer direction of vanadium ions is towards the negative electrolyte until the diffusion flux of V3+ becomes larger than Nthat of VO2+. For the self-discharge process at the initial SOC of 65%, the net transfer direction of vanadium ions is towards the positive electrolyte at the initial 20 h and then turns to the negative electrolyte. There are two obvious changes in the diffusion flux of vanadium ions at about 33 h and 43 h, corresponding to the vanishing time of VO2+ and V2+ respectively.