【摘 要】
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为探究全钒液流电池(VRFB)碳毡微观尺度下承受压力的位移变形并量化其对传输特性的影响,应用X射线断层扫描(XCT)微观重构技术、有限元方法(FEM)和孔尺度模拟技术(PSM),考虑碳
【机 构】
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武汉理工大学 现代汽车零部件湖北省重点实验室,武汉 430070武汉理工大学 汽车零部件技术湖北省协同创新中心,武汉 430070;卡尔斯鲁厄理工大学 亥姆霍兹研究所,Helmholtzstra?e
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为探究全钒液流电池(VRFB)碳毡微观尺度下承受压力的位移变形并量化其对传输特性的影响,应用X射线断层扫描(XCT)微观重构技术、有限元方法(FEM)和孔尺度模拟技术(PSM),考虑碳纤维间受压缩的接触摩擦及挤压弯曲,重构碳纤维微观结构,研究了碳纤维不同压缩比3D(X,Y和Z方向)位移分布,并量化位移变形对微结构传输特性的影响.结果表明:随着压缩比增大到30％,Z方向位移变化最为明显,计算域A位移变化为:-59～+5μm,计算域B位移变化为:-145～+16μm,钒离子XY方向扩散系数减小15.4％,Z方向扩散系数减小24.2％,XY方向电导率升高112.5％,Z方向电导率增大113.3％,模拟结果与实验结果趋势较吻合,可以较好模拟预测碳毡电导率计算域尺寸为:X/Y=300～400μm,Z=200～400μm.
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