[发明专利]一种全钒液流电池系统传质系数的优化测量方法和装置

摘要

本发明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。

主权项

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k_m＝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。