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一种全钒液流电池系统传质系数的优化测量方法和装置制造方法及图纸

技术编号:21568593 阅读:39 留言:0更新日期:2019-07-10 14:42
本发明专利技术提供了一种全钒液流电池系统传质系数的优化测量方法和装置,用于提高测量到的传质系数的精准度。本发明专利技术的全钒液流电池传质系数测量方法优化策略是通过在电池内部均匀放置四个电解液取样器,取样器足够小,不影响电池内部液体流动情况,对于优化策略进行创造性地改进,能有效减少电解液流速不均匀和电解液回流造成的浓度差,通过本发明专利技术提供的公式计算,可以得到精准度更高的传质系数,为全钒液流电池的模拟提供更准确的数据。

An Optimum Method and Device for Measuring Mass Transfer Coefficient of All-Vanadium Liquid Flow Battery System

【技术实现步骤摘要】
一种全钒液流电池系统传质系数的优化测量方法和装置
本专利技术属于新能源储能领域,具体涉及一种全钒液流电池系统传质系数的优化测量方法和装置。
技术介绍
在能源形势十分严峻的今天,可再生能源变得愈加重要。可再生能源种类很多,有风能、水能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能等,在这些可再生能源中,人们对太阳能和风能的开发和利用寄予厚望。与传统发电技术对比,太阳能发电的竞争力很强。但是新能源技术发电也有缺点,如电力输出不稳定和不连续等,这些缺点对电网冲击很大。因此,电网系统需要安装储能设备,以便实现削峰填谷,提高电力品质等。到目前为止,人类已经研究出多种大规模高效储能技术,这些储能技术都有自己的特点,且适用于不同的领域。与其他储能技术相比,全钒液流电池有以下优势:功率和能量分开,设计灵活;有模块化结构设计,可逆性高,因此寿命较长;两个半电池中使用相同元素,可以有效避免电解液交叉污染。全钒液流电池主要由以下三部分组成:电堆单元、电解液溶液及电解液溶液储供单元、控制管理单元,其主要活性物质为钒(VO2+、VO2+、V3+、V2+),不同价态的钒离子之间相互作用,价态相互转换,可以实现化学能和电能的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全钒液流电池系统传质系数的优化测量方法,其特征在于,步骤如下:1)在单电池的正极流道中,沿电解液流向的4个不同沿程位置各布设一个电解液取样器,并在全钒液流电池工作状态下对沿程不同位置的电解液进行采样,并分别测定4个位置的电解液中反应离子浓度c1、c2、c3和c4;2)根据下式计算特征长度λ:I=nFhwc0u(1‑exp(‑L1/λ))+nFhwc1u(exp(‑L1/λ)‑exp(‑L2/λ))+nFhwc2u(exp(‑L2/λ)‑exp(‑L3/λ))+nFhwc3u(exp(‑L3/λ)‑exp(‑L4/λ))+nFhwc4u(exp(‑L4/λ)‑exp(‑L/λ))其中:I...

【技术特征摘要】
1.一种全钒液流电池系统传质系数的优化测量方法,其特征在于,步骤如下:1)在单电池的正极流道中,沿电解液流向的4个不同沿程位置各布设一个电解液取样器,并在全钒液流电池工作状态下对沿程不同位置的电解液进行采样,并分别测定4个位置的电解液中反应离子浓度c1、c2、c3和c4;2)根据下式计算特征长度λ:I=nFhwc0u(1-exp(-L1/λ))+nFhwc1u(exp(-L1/λ)-exp(-L2/λ))+nFhwc2u(exp(-L2/λ)-exp(-L3/λ))+nFhwc3u(exp(-L3/λ)-exp(-L4/λ))+nFhwc4u(exp(-L4/λ)-exp(-L/λ))其中:I表示通过极化曲线得到的极限电流密度,n是电荷数,F是法拉第常数,h是电极的厚度,w是电极的宽度,c0是未输入单电池之前的初始电解液中反应离子的浓度,c1、c2、c3和c4分别是第一个、第二个、第三个、第四个取样器取得的电解液中反应离子浓度,L1为第一个电解液取样器到电解液入口的距离,L2为第二个电解液取样器到电解液入口的距离,L3为第三个电解液取样器到入口距离,L4为第四个电解液取样器到入口的距离,L为电解液出口到电解液入口的距离;3)计算当前工况下全钒液流电池的传质系数km=u/(λS),其中u是正极流道中电解液流速,S是电极材料的比表面积。2.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘珂郑梦莲孙洁刘柏辰陈涛吕文睿俞自涛范利武张良
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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