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东方电气评论 2012年第2期26卷 5-7页

作者：禹争光郑谦师攀科东方电气东方汽轮机有限公司四川德阳618000

采用对电堆内流道电路仿真计算的方法,分析了5kW级全钒液流电池堆在不同充、放电电流条件下,旁路电流的分布情况和对能量效率的影响。分析结果表明:(1)较大电流充放电有利于提高电堆理论库仑效率和能量效率,在50 A、100 A和200 A电流充... 详细信息

采用对电堆内流道电路仿真计算的方法,分析了5kW级全钒液流电池堆在不同充、放电电流条件下,旁路电流的分布情况和对能量效率的影响。分析结果表明:(1)较大电流充放电有利于提高电堆理论库仑效率和能量效率,在50 A、100 A和200 A电流充电时,电堆理论库仑效率分别为:90.66%、95.2%和97.49%;(2)增加电堆中间隔板结构,有利于减少旁路电流,提高电堆能量效率;(3)对电极液框优化设计可以提高电堆库仑效率。

关键词：钒液流电池堆旁路电流电堆优化

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全钒液流电池堆旁路电流的计算及电堆优化

全钒液流电池堆旁路电流的计算及电堆优化

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中国动力工程学会透平专业委员会2011年学术研讨会

作者：禹争光郑谦师攀科林亮东方汽轮机有限公司

采用对电堆内流道电路仿真计算的方法,分析了5kW级全钒液流电池堆在不同充、放电电流条件下,旁路电流的分布情况和对能量效率的影响。分析结果表明:1)较大电流充放电有利于提高电堆理论库仑效率和能量效率,在50A、100A和200A电流充电时... 详细信息

采用对电堆内流道电路仿真计算的方法,分析了5kW级全钒液流电池堆在不同充、放电电流条件下,旁路电流的分布情况和对能量效率的影响。分析结果表明:1)较大电流充放电有利于提高电堆理论库仑效率和能量效率,在50A、100A和200A电流充电时,电堆理论库仑效率分别为:90.66%、95.2%和97.49%;2)增加电堆中间隔板结构,有利于减少旁路电流,提高电堆能量效率;3)对电极液框优化设计可以提高电堆库仑效率。

关键词：钒液流电池堆旁路电流电堆优化

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自呼吸式燃料电池三维多相建模与流场结构分析

自呼吸式燃料电池三维多相建模与流场结构分析

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作者：孙婷婷天津大学

学位级别：硕士

近年来,随着我国工业制造能力的增强,市场对于便携式设备的需求显著增加。对于目前市场中的便携式设备,例如笔记本电脑和智能手机,电源多采用锂离子电池等,但存在充电时间较长、衰减较快等不足。质子交换膜燃料电池由于其高能量密度、... 详细信息

近年来,随着我国工业制造能力的增强,市场对于便携式设备的需求显著增加。对于目前市场中的便携式设备,例如笔记本电脑和智能手机,电源多采用锂离子电池等,但存在充电时间较长、衰减较快等不足。质子交换膜燃料电池由于其高能量密度、低重量、较小的体积以及不产生任何污染成为目前强有力的能源候选。相比于传统小型质子交换膜燃料电池,自呼吸式质子交换膜燃料电池(air breathing proton exchange membrane fuel cell,AB-PEMFC)具有无需移动部件(外部加湿仪器,风扇或泵)、高效率、使用寿命较长以及系统简单等优点,在未来便携式电子设备市场中具有巨大的发展前景。因此,对于AB-PEMFC的性能优化研究意义重大。首先,本论文选取平面式AB-PEMFC作为研究对象,建立了基于平板式ABPEMFC的三维多相模型,并通过与实验数据进行对比,验证了该仿真模型的可靠性;探究了燃料电池工作时电化学反应以及其传热传质过程,并对AB-PEMFC内部各组分分布进行深入研究分析。结果表明,相对于传统平行流场结构,采用窗口式结构可以有效提高阴极反应气体的供给。因此,本文后续研究工作均针对窗口式结构电池展开。然后,本论文基于构建的三维模型,对平面窗口式结构进行优化。通过对比阴极集流板开口率以及开口形状等参数,发现了开口率55%时为最佳开口率,可以大幅提升电池性能;明晰了方形开口形状的电池性能优于其他开口形状的规律。利用优化的窗口式结构分析了GDL压缩率的影响,研究指出在该窗口式流道配置下的GDL最佳压缩率约为17%;同时,存在最佳的空气相对湿度以及运行温度。最后,本论文研究了不同阳极流场电堆内部多组分分布特性。对比阳极采用蛇形流场的电堆,窗口式流场电堆可以在阳极侧获得更加均匀的速度场、压力场分布,在阴极侧也会获得更加均匀的氧气及反应速率的分布,从而克服传统蛇形流场沟脊区域氧气浓度分布差异较大的问题,使得窗口式电堆中每个单电池的输出电压明显增加,电堆整体性能显著提升。

关键词：自呼吸式质子交换膜燃料电池窗口式三维模型 GDL压缩率电堆优化

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全钒氧化还原液流电池漏电电流影响因素研究

全钒氧化还原液流电池漏电电流影响因素研究

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第六届四川省博士专家论坛

作者：禹争光东方汽轮机有限公司

采用对电堆内流道电路仿真计算的方法,分析了5kW级全钒液流电池堆在不同充、放电电流条件下,旁路电流的分布情况和对能量效率的影响。分析结果表明:1)较大电流充放电有利于提高电堆理论库仑效率和能量效率,在50A、100A和200A电流充电时,电堆理论库仑效率分别为:90.66%、95.2%和97.49%;2)优化电堆中间隔板结构,有利于减少旁路电流,实验验证提高库仑效率5.5%:3)对电极液框优化设计可以提高电堆库仑效率。

关键词：钒液流电池堆旁路电流电堆优化

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