模拟双液流电池

小楼

4.2版本的模型库里有铅酸单液流电池，不知道能不能模拟带有离子交换膜的双液流电池，如锌溴电池或者铁铬电池等？

napoleon

可以啊。lz 看下ht pem这个案例，这个是燃料电池的案例。正负极两个区域分别是两种流体，中间有一层离子交换膜，去掉上下两个大的长矩形，之后上下面接外电路，这样就和lz 的模型差不多了。接着流体流动改用层流就行了，浓物质传递接口不变，最后调整电流分布接口里面的设置就行了。
comsol自带的铅酸电池接口只是对应于常见的电池结构，其它的就用电流分布来做就行了。

小楼

napoleon 发表于 2011-9-2 10:45
可以啊。lz 看下ht pem这个案例，这个是燃料电池的案例。正负极两个区域分别是两种流体，中间有一层离子交 ...

我倒是尝试过了，液流电池不能采用浓物质传递方程，只能采用nernst方程来计算物质输运，这就给膜内的电场以及压力场的计算带来了很多不同，没法像燃料电池那么简单。

napoleon

小楼 发表于 2011-9-2 16:31
我倒是尝试过了，液流电池不能采用浓物质传递方程，只能采用nernst方程来计算物质输运，这就给膜内的电场 ...

您意思是说双液流电池的电解质是稀溶液？这样的话就去掉浓物质传递接口和多孔介质接口，增加层流接口，改二次电流分布为三次电流分布。三次电流分布就是考虑了电阻、超电势、浓度、流场的影响，适用于稀溶液。至于膜内的电场，是否可以简单地利用欧姆定律计算。

小楼

napoleon 发表于 2011-9-5 13:12
您意思是说双液流电池的电解质是稀溶液？这样的话就去掉浓物质传递接口和多孔介质接口，增加层流接口，改 ...

确实是采用的稀溶液假设，三次电流密度我也尝试过。双液流电池的膜两侧电解液组分不同，电解液中离子形成的电势应该在两侧电极和膜内都满足连续。这里就有两个问题，一个是采用三次电流密度的接口时，假设膜为电解液选项，内部就会存在不同离子的输运方程，但实际上只有氢离子；第二，正负极加上膜共同采用一个三次电流密度方程的话可以满足离子电势的连续性，但是方程的离子组分很难设置，大部分离子在膜与电极交界面上的通量为零，另外如果正负极分别才采用一个三次电流密度方程，膜中简单的用欧姆定律的话，在膜和电极的交界面上必须要同时满足离子电势和电流密度连续，这在设置上又有了麻烦。

dong321

假设膜为电解液选项，内部就会存在不同离子的输运方程，但实际上只有氢离子。这块怎么处理啊?求解答，谢谢

ganlin

电容器内部的工作机理能模拟吗版主 谢谢、、、