本文關鍵詞：鋅空電池的工業(yè)設計—熱控、流體控制及循環(huán)再生

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【摘要】：理想的工業(yè)體系是原料可以再生、循環(huán),本文介紹的新型鋅空電池的拆裝效率遠高于傳統(tǒng)鋅空電池。同時本文對鋅空電池的產熱率、散熱方法和液流電池的設計原則等具體的流體力學問題進行研究,使鋅空電池的工作狀態(tài)提高,適應未來產業(yè)發(fā)展模式。本文的主要工作包括工程技術和基礎理論兩方面：工程技術方面：1.介紹如何發(fā)明鋅空電池的最新結構——靠壓力連接的鋅空電池和圓形鋅空電池,并對電池各部件進行改進,相關內容取得了7項發(fā)明(及實用新型)專利。該結構沒有任何焊接部位,使電池可以迅速拆裝,提高電池的循環(huán)使用率和零部件獨立性。2.介紹鋅空電池在電動自行車上的應用。獨創(chuàng)的“電-電轉換”模式中,鋅空電池既是輔助動力電源,也是充電電源,此舉大大改善了現(xiàn)有電動自行車續(xù)航里程短的問題,建立了換電電池商業(yè)模式,將改變傳統(tǒng)的充電模式。3.通過實驗獲得氧化鋅的電解還原技術——超細氧化鋅制備方法,并詳細闡述電解條件和電解鋅制作鋅餅的注意事項。電解鋅與普通鋅粉原摻混后的放電功率提高22%。該技術給可循環(huán)的鋅空電池商業(yè)發(fā)展模式奠定了能源再生技術基礎�；A理論方面：4.用實驗方法測出一只鋅空電池的產熱量與放電量的比例為1：2,產熱速率為8W左右。據此,用計算流體fluent軟件求出鋅空電池在放電時的流場和溫度場變化。這個結果可以應用到尋找合理的電池堆散熱方法上。5.通過大量實驗結合軟件計算的方法,合理推算得到液流鋅空電池的幾項基本參數(shù)：流速范圍、最低流量、鋅電極裝載量、管口壓差范圍、電極間距、電池管道布局等等。提出液流鋅空電池的設計原則。
【關鍵詞】：鋅空電池 鋅電極 電解鋅 電-電轉化 熱分析 對流散熱 液流鋅 空電池
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM911.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-18
• 1.1 鋅空電池研究背景13-15
• 1.2 研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.1 國內研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀16
• 1.3 本文研究目的及內容16-18
• 1.3.1 研究目的16-17
• 1.3.2 論文結構17-18
• 上篇—工程技術篇18-45
• 第2章 新型鋅空電池19-29
• 2.1 鋅空電池簡介19-20
• 2.2 一種靠壓力連接的可拆裝式鋅空電池20-23
• 2.2.1 長方形水平式電池20-22
• 2.2.2 圓形帶密封圈鋅空電池22-23
• 2.3 鋅電極的創(chuàng)新23-24
• 2.4 鋅空動力的優(yōu)點及工業(yè)化指標24-27
• 2.4.1 鋅空動力的優(yōu)點24-25
• 2.4.2 鋅空電池產業(yè)化的參數(shù)指標25-27
• 2.5 鋅空電池產品未來技術發(fā)展路線27-28
• 2.5.1 發(fā)展鋅空輔助動力的意義27
• 2.5.2 鋅空電池產品未來技術發(fā)展路線27-28
• 2.6 本章小結28-29
• 第3章 鋅空電池在電動自行車上的應用29-34
• 3.1 鋅空電池輔助的電動自行車供電系統(tǒng)29-31
• 3.1.1 鋅空電池組29
• 3.1.2 電-電轉化系統(tǒng)29-30
• 3.1.3 鋅空電池組外掛方法及充電說明30-31
• 3.2 行車試驗數(shù)據131-33
• 3.2.1 行車里程數(shù)與鋅空電池放電量的關系31-32
• 3.2.2 電-電能量轉化率32-33
• 3.2.3 結果與討論33
• 3.3 本章小結33-34
• 第4章 鋅空電池廢料氧化鋅的電解鋅技術34-45
• 4.1 電解鋅制備方法34-35
• 4.1.1 電解原理35
• 4.1.2 電解鋅的生長過程35
• 4.2 電解實驗35-38
• 4.2.1 配制電解液36
• 4.2.2 設計電解槽36
• 4.2.3 電解、細化處理36-37
• 4.2.4 鋅粉干燥制成鋅餅37-38
• 4.3 放電結果與討論38-43
• 4.3.1 電池參數(shù)38
• 4.3.2 鋅餅放電功率38-41
• 4.3.3 鋅餅放電容量41-43
• 4.4 本章小結43-45
• 下篇一基礎理論篇45-81
• 第5章 鋅空電池的能量分析46-65
• 5.1 用自然對流散熱實驗測量單電池的產熱量46-57
• 5.1.1 自然對流散熱公式46-47
• 5.1.2 物理模型47-48
• 5.1.3 自然對流散熱實驗48-49
• 5.1.4 放電結果49
• 5.1.5 計算結果與分析49-56
• 5.1.6 小結56-57
• 5.2 用fluent軟件模擬鋅空電池的產熱量57-62
• 5.2.1 物理參數(shù)57
• 5.2.2 用flent軟件模擬單電池流場57-59
• 5.2.3 用flent軟件模擬電池組流場59-60
• 5.2.4 雙電池的兩種種強迫對流方案60-62
• 5.2.5 小結62
• 5.3 本章小結62-65
• 第6章 液流鋅空電池65-81
• 6.1 液流鋅空電池的研究意義65-68
• 6.1.1 傳統(tǒng)鋅空電池的不足點65
• 6.1.2 提出液流鋅空電池的設計思想65-67
• 6.1.3 液流鋅空電池流道的物理結構67-68
• 6.2 用實驗方法確定各項參數(shù)68-74
• 6.2.1 確定最佳流速68-70
• 6.2.2 確定最佳電池內部壓力70-72
• 6.2.3 確定鋅板裝載量72
• 6.2.4 確定最佳電極間距72-74
• 6.2.5 液流鋅空電池參數(shù)設定小結74
• 6.3 用fluent軟件模擬液流電池內部流場74-78
• 6.3.1 參數(shù)、網格設定74-75
• 6.3.2 計算結果75-77
• 6.3.3 不同流速下的流場77-78
• 6.4 本章小結78-81
• 第7章 總結與展望81-83
• 7.1 總結81
• 7.2 展望81-83
• 參考文獻83-87
• 在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果87-89
• 致謝89

【參考文獻】

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本文編號：1044467