小型全被動式直接甲醇燃料電池性能實驗研究.pdf

1、小型全被動式直接甲醇燃料電池沒有泵和風(fēng)扇等輔助元件，其參與電化學(xué)反應(yīng)的陽極甲醇溶液和陰極的氧氣均依靠擴散實現(xiàn)，在體積、重量以及自身耗電等方面有較大幅度的降低，但其內(nèi)部傳質(zhì)不佳是電池輸出性能低的一個重要原因。此外，可在任意角度下正常運行是其用于小型便攜式電源的要求。本文針對被動式微小型直接甲醇燃料電池開展了不同角度下的極化曲線和動態(tài)響應(yīng)特性的實驗研究工作，主要研究成果如下：
　　 1對本課題組第一代小型全被動式直接甲醇燃料電池的結(jié)

2、構(gòu)進行了改進，電池改進的部分主要包括甲醇儲液罐外殼、甲醇儲液罐以及定位板，同時還增加了加熱及溫度控制系統(tǒng)；
　　 2實驗研究了運行溫度、甲醇溶液濃度以及電池放置傾角等參數(shù)對小型全被動式直接甲醇燃料電池靜態(tài)性能的影響，同時對電池靜態(tài)放電過程中的陰極凝水展開了實時可視化觀測。實驗結(jié)果表明：
　　 (1)溫度的升高導(dǎo)致不同開孔率電池的極限電流密度隨之升高，與之相對應(yīng)的陰極凝水量也增加，但電池受溫度影響的程度隨甲醇溶液濃度的升高

3、而降低；
　　 (2)甲醇溶液濃度影響著小型全被動式直接甲醇燃料電池的輸出性能，在低濃度時，-45°傾角的電池在濃差極化區(qū)的性能最高，陰極凝水量最少，而45°傾角的電池在濃差極化區(qū)性能最差，陰極凝水量最多，但是隨著甲醇溶液濃度的升高，電池受角度影響的程度逐漸降低。
　　 3研究了開孔率不同時小型全被動式直接甲醇燃料電池的靜態(tài)性能及動態(tài)響應(yīng)特性：
　　 (1)隨電流強度的升高，40％極板開孔率的電池燃料供應(yīng)相對于2