Since reactants are balanced, acid concentrations often became
very low at the end of discharge. At such low values, calculated
values[20] ofE
(C) show an increase as concentration decreases,
which is unrealistic. Hence, activity data of Pitzer et al.[23] with
cubic spline interpolation are used instead. The predicted values of
E
(C) by both methods are identical up to a concentration of 0.1 M
and differ only below that.
Galvanostatic discharge is modeled at current densities corresponding to discharge rates of C/20, C/5, C/1, and 2C. Only the
Bruggeman correction is used in the calculation referred to as
constant resistance case. Charging is modeled at the usually
employed current density of C/10.Fig. 3shows the results. As can be
seen from the left panel, results that neglect or account for resistance are almost identical for much of the discharge period, and
differ marginally at the end. Percolation model predicts that
resistance does not decrease significantly until the critical fractional conversion is reached, which occurs only towards the end of
discharge. Thus, one can expect polarization curve to be not
affected till the end of discharge. At low current densities, extent of
conversion of acid as well as active materials will be spatially
uniform and nearly complete towards the end of discharge. Battery
will therefore stop functioning since acid concentration is very low.
Thus, the simultaneous large increase in resistance of electrodes
has only a minor effect towards the end of discharge. At high current densities, rate of diffusion of acid limits the performance of
battery towards the end of discharge. As a result, fractional conversion of active materials will be higher near the electrodeeelectrolyte interface than in the middle of electrode. The
fractional conversion is observed to reach the critical value and
resistance to be high towards the end, but only over a thin zone
near the interfaces. The consequent increase in resistance has only
a marginal effect as conditions at the end of discharge are dominated by diffusion limitations. Though details are not shown, the
thickness of these thin zones is found to increase with decreasing
discharge current density. Therefore, only data obtained from
discharge at C/20 are selected for studies on charging.
Charging is modeled till a voltage of 2.7 V is reached.Fis set
equal to [r(1 r)]
1.5
where the additional factor ofremphasizes
that sulfate must be available [5] for charge transfer reaction to
occur. Once again, it is observed from the right panel ofFig. 3that
inclusion or exclusion of resistance has little effect on the results.
Charging voltage should increase with time since acid concentration increases while it should decrease since the resistance decreases as sulfate is converted to active materials. However, due to
the nature of percolation models, only a small conversion of sulfate
is enough to increase the conductivity of the electrode beyond that
of the acid. Hence, only a shallow minimum is observed in voltage
at the beginning of charging. Further, at this low voltage, overpotential is too small for gas evolution reactions to occur. Thus,
after a small period of charging, inclusion or neglect of variation of
resistance has only a minor effect on the voltage. The same
conclusion also applies to the extent to which gas evolution reactions occur. Hence, only minor differences are found in the
charging efficiencies at the end point.
The present model takes into account the effects of varying
resistance due to changes in composition and is an inclusive one.
While it is able to predict the performance of batteries limited by
electrodes' capacity while avoiding non-mechanistic empiricism,
its predictions will not differ from those that do not include these
effects if the battery is electrolyte limited or if all the reactants are
stoichiometrically balanced.
เนื่องจากสารตั้งต้นมีความสมดุล , กรดความเข้มข้นมักจะกลายเป็น
ต่ำมากในตอนท้ายของการปล่อย ที่ค่าต่ำ เช่น คำนวณค่า
[ 20 ] ofe
( C ) ให้เพิ่มความเข้มข้นลดลง
ที่ไม่สมจริง ดังนั้น ข้อมูลกิจกรรมของพีตเซอร์ et al . [ 23 ] กับ
ลูกบาศก์สลักสอดแทรกที่ใช้แทน ค่าพยากรณ์ที่ได้จาก
E
( C ) โดยวิธีการทั้งสองมีเหมือนกัน ถึงระดับความเข้มข้น 01 M
และแตกต่างเพียงด้านล่างที่ .
จำหน่าย galvanostatic แบบที่ปัจจุบันหนาแน่น สอดคล้องกับอัตราการระบายของ C / 20 , C / 5 C / 1 และ 2 เท่านั้น
bruggeman แก้ไขใช้ในการคำนวณเรียกว่า
กรณีความต้านทานคงที่ การชาร์จแบบที่มักจะใช้ความหนาแน่นกระแส
c / 10.fig . 3shows ผลลัพธ์ เป็นสามารถ
เห็นได้จากแผงด้านซ้ายผลลัพธ์ที่ละเลยหรือบัญชีสำหรับต้านทานเกือบจะเหมือนกันสำหรับมากของระยะเวลาจำหน่ายและ
แตกต่างกันเล็กน้อยในตอนท้าย รูปแบบการซึมคาดการณ์ว่า
ต้านทานไม่ได้ลดลงจนถึงการแปลงเศษส่วนวิกฤตถึง , ซึ่งเกิดขึ้นในตอนท้ายของ
ปล่อย ดังนั้นหนึ่งสามารถคาดหวังเป็นเส้นโค้งจะไม่ได้รับผลกระทบจนจบ
ปล่อยที่ความหนาแน่นกระแสต่ำ ขอบเขตของ
การแปลงเป็นกรดเช่นเดียวกับวัสดุที่ใช้งานจะมีความแตกต่าง
เครื่องแบบและเกือบสมบูรณ์ในตอนท้ายของการปล่อย แบตเตอรี่
จึงจะหยุดทำงานเนื่องจากความเข้มข้นของกรดต่ำมาก
ดังนั้น เพิ่มขนาดใหญ่พร้อมกันในความต้านทานของขั้วไฟฟ้า
มีเพียงเล็กน้อย ผลในตอนท้ายของการปล่อย ที่ความหนาแน่นกระแสสูงอัตราการแพร่ของกรดกัดการปฏิบัติ
แบตเตอรี่ไปยังจุดสิ้นสุดของการปล่อย ผลการแปลงบางส่วนของวัสดุที่ใช้งานจะสูงขึ้นใกล้ electrodeeelectrolyte เฟสมากกว่าในช่วงกลางของขั้วไฟฟ้า
การแปลงเศษส่วนจะสังเกตได้ถึงค่าวิกฤตและ
ให้ความต้านทานสูงในตอนท้าย แต่เป็นบางโซน
ใกล้ interfaces .เพิ่มขึ้น เนื่องจากความต้านทานได้ผลเล็กน้อยเป็นเงื่อนไขที่สิ้นสุดการเป็น dominated โดยข้อ จำกัด แพร่ แม้รายละเอียดจะไม่แสดง ,
หนาของโซนบางเหล่านี้จะพบเพิ่มกับลด
ความหนาแน่นกระแสปลด ดังนั้น ข้อมูลที่ได้จาก
จำหน่ายที่ C / 20 จะถูกเลือกสำหรับการศึกษา
ชาร์จการชาร์จแบบแรงดันถึง 2.7 V ถึง ปรับตั้งค่า
เท่ากับ [ R ( 1 r ) ]
ที่เพิ่มเติม 1.5 ปัจจัย ofremphasizes
ที่ซัลเฟตจะต้องมีอยู่ [ 5 ] สำหรับค่าธรรมเนียมการโอน
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น อีกครั้ง , มันเป็นที่สังเกตจากแผงขวา offig . 3that
การรวมหรือการยกเว้นของความต้านทานน้อยต่อการผล .
ชาร์จแรงดันจะเพิ่มขึ้นกับเวลา เพราะความเข้มข้นของกรดเพิ่มขึ้น ในขณะที่มันควรจะลดลงเนื่องจากความต้านทานลดลงเมื่อซัลเฟตจะถูกแปลงเป็นวัสดุที่ใช้งานอยู่ อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก
ธรรมชาติของรุ่นสีขาวเท่านั้น แปลงเล็ก ๆของซัลเฟต
ก็พอเพื่อเพิ่มค่าการนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรดเกินกว่าที่
ของกรด ดังนั้น แค่ตื้นขั้นต่ำเป็นที่สังเกตในแรงดันไฟฟ้า
ที่จุดเริ่มต้นของการชาร์จ เพิ่มเติม ที่แรงดันต่ำนี้ overpotential มีขนาดเล็กเกินไปสำหรับการวิวัฒนาการของก๊าซเกิดขึ้น ดังนั้นหลังจากระยะเวลาเล็ก ๆของการชาร์จ
, รวมหรือละเลยการเปลี่ยนแปลงมีเพียงเล็กน้อย
ความต้านทานต่อแรงดัน บทสรุปเดียวกัน
ยังใช้กับขอบเขตที่ปฏิกิริยาของก๊าซที่เกิดขึ้นได้ ดังนั้น ความแตกต่างเพียงเล็กน้อยที่พบใน
ชาร์จประสิทธิภาพที่จุดปลาย
รุ่นปัจจุบันจะพิจารณาผลของการเปลี่ยนแปลง
ความต้านทานเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบและการรวมหนึ่ง .
ในขณะที่มันสามารถทำนายสมรรถนะของแบตเตอรี่ จำกัด โดย
ความจุไฟฟ้า ' ในขณะที่หลีกเลี่ยงไม่กลไกประสบการณ์นิยม
ของคาดคะเนจะ , ไม่แตกต่างจากผู้ที่ทำ
รวมเหล่านี้ผลกระทบหากแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลต์ จำกัด หรือ ถ้าสารตั้งต้นทั้งหมดมี
stoichiometrically สมดุล
การแปล กรุณารอสักครู่..