【الهدف】بطارية التدفق الفاناديوم المناسبة للتخزين طويل المدى واسع النطاق، لكنها محدودة بالتكلفة الاستثمارية العالية وكثافة الطاقة المنخفضة. يمكن للممرات تحسين نقل المادة داخل البطارية وبالتالي تعزيز الأداء. تدرس هذه الورقة تأثير تشكيلات الممر المختلفة على المعلمات الأساسية داخل البطارية. 【الطريقة】تم إجراء الدراسة على نموذج محاكاة ثلاثي الأبعاد متعدد الفيزياء، مع تحسين منهجي من الكلي إلى الجزئي لتصميم الممرات المتقاطعة المستخدمة على الأقطاب الكهربائية المستطيلة، وتم تقييم تأثير تشكيلات الممر المختلفة على سرعة التدفق والتركيز والجهد الزائد وكفاءة البطارية. 【النتائج】أظهرت النتائج أن تكوين الممر الذي يتكون من ممر رئيسي موازٍ لطول القطب الكهربائي، وممرات فرعية مفردة متداخلة بعرض 3 مم وعرض ضلوع أيضًا 3 مم، يمنح أفضل قدرة تدفق ونقل داخل القطب. تحت 12 مجموعة من معلمات هيكل الممر المدروسة، انخفض الاستقطاب الناتج عن فرق التركيز إلى أدنى مستوى 0.26 مللي فولت، وبلغت كفاءة الطاقة للبطارية 89.58%. 【الاستنتاج】التصميم الأفضل لتدفق البطارية السائلة لهذا الهيكل هو تدفق 7.5 مل/دقيقة، وإذا تم زيادة نسبة ضغط القطب الكهربائي وتدفق الإلكتروليت مع الحفاظ على سماكة البطارية ثابتة، تحصل البطارية على جهد نهائي وكفاءة أعلى مع زيادة حرارة لا تتجاوز 3 درجات مئوية. تقدم الدراسة مرجعًا لتصميم ممرات بطاريات التدفق عالية الأداء.

بطارية تدفق الفاناديوم;تعدد الفيزياء المتزامنة;ممر متقاطع;تصميم تحسين;كفاءة الطاقة