鉅大LARGE | 點擊量:494次 | 2019年04月09日
52節(jié)電池組的組裝及分析
組裝和燃燒隔膜的52節(jié)電池組,開路電位正常,隨反應氣壓的升高,電池組性能相應提高,這符合熱力學定律。經計算,與少數對電池組相比,52節(jié)電池組具有相同的單節(jié)電池動態(tài)內阻。這表明在52節(jié)電池組內雖然電池節(jié)數多、部件多,但在相應的組裝壓力下各部件的歐姆接觸與少數對電池組基本相同,進而說明在52節(jié)電池組內各部件的匹配和電池組壓緊深度是合適的。在300mA/cm2放電時,電池組輸出功率達到1098176W.這些都說明52節(jié)電池組按以上條件來組裝,燃燒隔膜和運行均是成功的。與少數對電池組比較后可知,在高電流密度放電時,少數對電池組輸出功率達到飽和狀態(tài),而52節(jié)電池組輸出功率達到明顯的飽和狀態(tài)。這與高電流密度放電時濃差極化增大有關。
電池組對外所做的功,即有用功占反應產生總熱量的比值,即熱電效率,隨著反應氣壓升高,熱電效率相應提高。隨著放電電流密度增加,熱電效率反而下降。只要放電電流大小一定,電池組產生的總熱量就一定,倘若各種極化減小,產生余熱減少,而電池組對外做功相應增加。隨著反應氣壓升高,電池組動態(tài)內阻降低等,產生余熱減少,電池組熱電效率相應提高。隨著放電電流密度的增加,電池組內濃差極化增大等,電池組有用功雖然增加,但電池組產生總熱增加,產生余熱也增加,因此電池組熱電效率反而下降。在低電流密度下放電,反應氣體利用率仍是20%時,電池組熱電效率相對提高,產生余熱減少,此時電池組也可在熱平衡狀態(tài)下運行,但此時熱平衡條件已不同于300mA/cm2熱平衡狀態(tài)下運行的條件,電池組內最高溫度低于700e(運行溫度仍是650e).相反在很高電流密度(>300mA/cm2)下放電,反應氣體利用率仍是20%時,電池組有用功雖然增加,但其熱電效率相對下降,產生余熱增多,此時電池組也可在熱平衡狀態(tài)下運行。但此時熱平衡條件也不同于300mA/cm2熱平衡狀態(tài)下運行的條件,電池組內最高溫度高于700e(運行溫度仍是650e).相應的對策是降低反應氣體利用率,增加電池組尾氣排放量,排出電池組內過多余熱,使之維持在某一合適條件下的熱平衡運行。為了提高反應氣體利用率,又要保持電池組大功率輸出,需用另外的冷卻手段排出電池組內過多余熱,維持電池組在某一熱平衡狀態(tài)下運行。這些余熱綜合利用才能提高電池組的整體熱電效率。
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