Verfügbarkeit: Untersuchung differenzdruckinduzierter Verformungen in Vanadium-Flow-Batterien sowie Optimierung kompensierender interner Flow-Fields für großformatige Flow-Zellen

Untersuchung differenzdruckinduzierter Verformungen in Vanadium-Flow-Batterien sowie Optimierung kompensierender interner Flow-Fields für großformatige Flow-Zellen:

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Girschik, Jan 1987- (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Oberhausen Verlag Karl Maria Laufen 2022
Schriftenreihe:	UMSICHT-Schriftenreihe Nr. 101
Schlagworte:	Technische Membran Redox-Akkumulator Druckbeanspruchung Vanadium Deformation Energiespeichersysteme Flow-Batterien Differenzdruckinduzierte Membranverformungen Fluktuierende erneuerbare Energien Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XXII, 109 Seiten Illustrationen 21 cm, 300 g
ISBN:	9783874684927 387468492X

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS ABBILDUNGSVERZEICHNIS .................................................................................................................... IX TABELLENVERZEICHNIS ........................................................................................................................ XIII SYMBOLVERZEICHNIS .......................................................................................................................... XIV ABKUERZUNGS UND KURZZEICHENVERZEICHNIS ................................................................................ XXI DEFINITIONEN .................................................................................................................................... XXII 1 EINLEITUNG ...................................................................................................................................... 1 1.1 MOTIVATION .............................................................................................................................. 3 1.2 ZIELSETZUNG UND HERANGEHENSWEISE ......................................................................................6 2 STAND DER TECHNIK ....................................................................................................................... 7 2.1 GRUNDLAGEN DER FLOW-BATTERIE ............................................................................................... 7 2.2 KOMPONENTEN DER FLOW-BATTERIEZELLE .................................................................................. 10 2.2.1 BIPOLARPLATTEN ................................................................................................................ 10 2.2.2 LONENAUSTAUSCHMEMBRANEN ........................................................................................ 11 2.2.3 GRAPHITVLIESELEKTRODEN .................................................................................................. 12 2.3 ZELLCHEMIE ............................................................................................................................. 13 3 STAND DER FORSCHUNG .............................................................................................................. 16 3.1 DIFFERENZDRUCKINDUZIERTE VERFORMUNGEN ............................................................................ 16 3.2 ELEKTROLYTFUEHRUNG .................................................................................................................. 17 3.2.1 RAHMENSEITIGE ELEKTROLYTFUEHRUNG ................................................................................. 18 3.2.2 EXTERNE FLOW-FIELDS ....................................................................................................... 19 3.2.3 INTERNE FLOW-FIELDS........................................................................................................ 22 4 BERECHNUNGSGRUNDLAGEN ZUR BESCHREIBUNG VON VANADIUM-FLOW-BATTERIEN .............. 25 4.1 ELEKTRISCHE UND ELEKTROCHEMISCHE EIGENSCHAFTEN ............................................................. 25 4.1.1 STATE-OF-CHARGE UND KAPAZITAET .................................................................................... 25 4.1.2 ELEKTROLYTKONZENTRATION ................................................................................................ 26 4.1.3 KREUZKONTAMINATION ..................................................................................................... 27 4.1.4 LEERLAUF UND GESAMTZELLSPANNUNG ............................................................................. 29 4.1.5 OHMSCHER SPANNUNGSABFALL .......................................................................................... 30 4.1.6 AKTIVIERUNGSUEBERSPANNUNG .......................................................................................... 31 4.1.7 KONZENTRATIONSUEBERSPANNUNG ...................................................................................... 32 4.1.8 MASSENTRANSFER ............................................................................................................... 34 4.2 HYDRAULISCHE EIGENSCHAFTEN ................................................................................................. 35 4.2.1 DRUCKVERLUSTE UND PUMPLEISTUNGSBEDARF ..................................................................... 35 4.2.2 VOLUMENSTROMBESTIMMUNG .......................................................................................... 37 4.3 BATTERIEWIRKUNGSGRADE ......................................................................................................... 39 5 BESTIMMUNG DER MATERIALPARAMETER ................................................................................... 40 5.1 MECHANISCHES VERFORMUNGSVERHALTEN VON GRAPHITVLIESELEKTRODEN .................................. 40 5.2 GRAPHITVLIESPARAMETER ........................................................................................................... 46 5.3 VANADIUMELEKTROLYTPARAMETER ............................................................................................. 53 5.4 MEMBRAN UND BIPOLARPLATTENPARAMETER ...........................................................................54 6 UNTERSUCHUNG DIFFERENZDRUCKINDUZIERTER VERFORMUNGEN ............................................... 55 6.1 MODELLIERUNG UND SIMULATION DER MEMBRAN UND BIPOLARPLATTENVERFORMUNGEN ............ 55 6.2 MECHANISCHE AUSWIRKUNGEN AUF GRAPHITVLIESELEKTRODEN .................................................. 68 6.3 FAZIT DER VERFORMUNGSUNTERSUCHUNGEN .............................................................................. 69 7 OPTIMIERUNG KOMPENSIERENDER INTERNER FLOW-FIELDS ....................................................... 72 7.1 KOMPENSATION VON MEMBRANVERFORMUNGEN IN FLOW-BATTERIEN ....................................... 72 7.2 VERGLEICH INTERNER FLOW-FIELDS ............................................................................................. 75 7.3 GEOMETRIEOPTIMIERUNG INTERNER INTERDIGITALER FLOW-FIELDS ............................................... 89 7.4 VERGLEICH KONVENTIONELLER UND INTERNER INTERDIGITALER FLOW-FIELDS .................................... 94 7.5 FAZIT DER OPTIMIERUNG KOMPENSIERENDER INTERNER FLOW-FIELDS ......................................... 96 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK ........................................................................................... 98 9 LITERATURVERZEICHNIS 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