基于新型铝金属燃料电池变径管分液器的均匀性研究

摘要

该文以提升铝金属燃料电池的单体放电均匀性为目的，通过液流仿真计算设计了一种内径沿液流方向逐渐减小的一进52出变径管分液器，并在52串电堆中进行了应用实验.系统分析了52个单体电池在放电过程中的流量均匀性、电压均匀性以及温度均匀性，并与直管分液器进行了对比.结果表明，相比于内径不变的直管分液器，变径处理后单体电池间的均匀性得到了明显改善.总体上看，采用变径管分液器后52个单体电池流量的标准偏差与平均值的比率从10.7%下降到了8.5%,温度的标准偏差相对于平均值的比率从7.3%下降至5.5%,放电电压的标准偏差相对于平均值的比率从3.0%下降至2.7%.同时变径设计显著改善了直管分液器入液口压力过大，靠近入液口的6个单体流量过高的问题.其中最靠近入液口的单体电池的流量与中值的偏差从6.7%下降至4.5%,温度与中值的偏差从8.3℃下降至2.9℃.

关键词

铝金属燃料电池 / 变径管分液器 / 均匀性 / 液流仿真

基金资助

湖南省自然科学基金科教联合项目(2020JJ7022)