مدل سازی و شبیه سازی مدل الکتروشیمیایی باتری آلومینیوم- اکسیدنقره با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

مدل سازی ریاضی و شبیه سازی عددی میتواند به افزایش کارایی، انرژی و چگالی توان باتری های آلومینیوم- اکسید نقره کمک کند. باتری آلومینیوم- اکسید نقره یک باتری اولیه با چگالی انرژی بالا است که از آن برای تامین انرژی الکتریکی در نرخ دشارژ بالا در صنایع مختلف استفاده میشود. تاکنون در منابع علمی بدلیل پیچیدگی های مدل سازی و شبیه سازی این باتری ها بدلیل حضور الکترولیت مایع جریان در بین الکترودهای آن اطلاعات قابل توجهی ارائه نشده است. در این پژوهش به نحوه ی مدل سازی و شبیه سازی رفتار هیدرودینامیکی، الکتروشیمیایی و انتقال جرمی باتری اولیه ی آلومینیوم- اکسید نقره در حین فرآیند دشارژ پرداخته شده است. واضح است که دقت مدل سازی به مفروضات مدل بستگی دارد. علی رغم پیچیدگی بسیار، نرم افزار قدرتمند کامسول که حاوی معادلات مربوط به توزیع انواع جریان برای باتری ها است، این امکان را فراهم میکند تا با توجه به پیچیدگی های بالا روابط حاکم بر باتری ها با دقت بالا شبیه سازی شود. معادلات حاکم ارائه شده به صورت عددی حل شده و نتایج با آزمایش های تجربی مقایسه و تایید شدند. نتایج حاکی از آن است که توافق خوبی بین داده های عددی و تجربی وجود دارد.

Keywords:

باتری آلومینیوم- اکسیدنقره , دینامیک سیالات محاسباتی , واکنش های الکتروشیمیایی , ولتاژ