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52節(jié)電池組的組裝及分析

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:502次  |  2019年04月09日  

組裝和燃燒隔膜的52節(jié)電池組,開(kāi)路電位正常,隨反應(yīng)氣壓的升高,電池組性能相應(yīng)提高,這符合熱力學(xué)定律。經(jīng)計(jì)算,與少數(shù)對(duì)電池組相比,52節(jié)電池組具有相同的單節(jié)電池動(dòng)態(tài)內(nèi)阻。這表明在52節(jié)電池組內(nèi)雖然電池節(jié)數(shù)多、部件多,但在相應(yīng)的組裝壓力下各部件的歐姆接觸與少數(shù)對(duì)電池組基本相同,進(jìn)而說(shuō)明在52節(jié)電池組內(nèi)各部件的匹配和電池組壓緊深度是合適的。在300mA/cm2放電時(shí),電池組輸出功率達(dá)到1098176W.這些都說(shuō)明52節(jié)電池組按以上條件來(lái)組裝,燃燒隔膜和運(yùn)行均是成功的。與少數(shù)對(duì)電池組比較后可知,在高電流密度放電時(shí),少數(shù)對(duì)電池組輸出功率達(dá)到飽和狀態(tài),而52節(jié)電池組輸出功率達(dá)到明顯的飽和狀態(tài)。這與高電流密度放電時(shí)濃差極化增大有關(guān)。

電池組對(duì)外所做的功,即有用功占反應(yīng)產(chǎn)生總熱量的比值,即熱電效率,隨著反應(yīng)氣壓升高,熱電效率相應(yīng)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(chǎn)生的總熱量就一定,倘若各種極化減小,產(chǎn)生余熱減少,而電池組對(duì)外做功相應(yīng)增加。隨著反應(yīng)氣壓升高,電池組動(dòng)態(tài)內(nèi)阻降低等,產(chǎn)生余熱減少,電池組熱電效率相應(yīng)提高。隨著放電電流密度的增加,電池組內(nèi)濃差極化增大等,電池組有用功雖然增加,但電池組產(chǎn)生總熱增加,產(chǎn)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(yīng)氣體利用率仍是20%時(shí),電池組熱電效率相對(duì)提高,產(chǎn)生余熱減少,此時(shí)電池組也可在熱平衡狀態(tài)下運(yùn)行,但此時(shí)熱平衡條件已不同于300mA/cm2熱平衡狀態(tài)下運(yùn)行的條件,電池組內(nèi)最高溫度低于700e(運(yùn)行溫度仍是650e).相反在很高電流密度(>300mA/cm2)下放電,反應(yīng)氣體利用率仍是20%時(shí),電池組有用功雖然增加,但其熱電效率相對(duì)下降,產(chǎn)生余熱增多,此時(shí)電池組也可在熱平衡狀態(tài)下運(yùn)行。但此時(shí)熱平衡條件也不同于300mA/cm2熱平衡狀態(tài)下運(yùn)行的條件,電池組內(nèi)最高溫度高于700e(運(yùn)行溫度仍是650e).相應(yīng)的對(duì)策是降低反應(yīng)氣體利用率,增加電池組尾氣排放量,排出電池組內(nèi)過(guò)多余熱,使之維持在某一合適條件下的熱平衡運(yùn)行。為了提高反應(yīng)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(nèi)過(guò)多余熱,維持電池組在某一熱平衡狀態(tài)下運(yùn)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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