بررسي اثر شكل جداكننده‌هاي بين آند و كاتد در باتري Al-AgO بر روي هيدروديناميك جريان الكتروليت آن

The Effect Of Anode an‎d Cathode Separators In Al-Ago Battery On The Hydrodynamic Of Electrolyte

باتري‌هاي الكتروشيميايي جرياني همچون باتري Al-AgO ، از جمله باتري‌هاي با ظرفيت بالا هستند كه در آن‌ها الكتروليت بين صفحات آند و كاتد جريان داشته و سلول باتري در مسير يك سيستم چرخشي بسته قرار دارد. با توجه به سنگين بودن اينگونه باتري‌ها، تلاش‌هايي در جهت كاهش حجم و وزن آن‌ها تاكنون انجام شده و معمولا فاصله بين آند و كاتد در حداقل مقدار تنظيم مي‌شود. از طرفي نزديك شدن بيش از حد آند و كاتد، خطر اتصال كوتاه داخلي در باتري را افزايش مي‌دهد. بنابراين از جداكننده‌هايي بين صفحات آند و كاتد استفاده شده كه مانع از برخورد آن‌ها با يكديگر شوند. جداكننده‌ها با وجود جلوگيري از اتصال كوتاه، در مسير جريان الكتروليت قرار داشته و مانع از حركت مطلوب آن بين صفحات آند و كاتد مي‌شوند. دنباله جريان ناشي از ممانعت آن‌ها بر مسير جريان، از سطح فعال واكنش مي‌كاهد و اين رخداد باعث كاهش عملكرد و بازده باتري مي گردد. به همين منظور در بررسي عددي حاضر، جريان الكتروليت در سل باتري بصورت تك‌فاز و پايا در نظر گرفته شده و بر روي اثر تعداد و نحوه چينش جداكننده‌ها با چهار شكل سطح مقطع دايره، مربع، لوزي و مثلث مطالعه و سطح فعال واكنش در هر يك بررسي شده است

Flow electrochemical batteries such as Al-Ago Batteries are high-capacity batteries that the electrolyte flows between the anode and cathode plates and the battery cell is in a close system. Due to the heaviness of such batteries, efforts are done to reduce their volume and weight so the distance between the anode and cathode is minimized. On the other hand, being to close to the anode and cathode increase the risk of short-circuit the battery. So, separators between the anode and cathode were used to prevent them from touch each other. Although preventing short-circuit, the separators are located in the direction of the electrolyte flow, preventing the desired flow between the anode and cathode plates. The flow wake due to their obstruction on the flow path effects the active area of the reaction and thereby reduces battery efficiency. On the other hand, the cross-section shape of these separators has a great influence on the hydrodynamics of the electrolyte, wake length and the active area of the reaction. In the present study, the electrolyte is considered as single-phase, steady and the effect of the number and arrangement of the separators are studied by four shapes of circle, square, Lozenge and triangle cross-sections on the electrolyte flow and the active area of the reaction.