小型全被動(dòng)式直接甲醇燃料電池性能實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、小型全被動(dòng)式直接甲醇燃料電池沒(méi)有泵和風(fēng)扇等輔助元件，其參與電化學(xué)反應(yīng)的陽(yáng)極甲醇溶液和陰極的氧氣均依靠擴(kuò)散實(shí)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(gè)重要原因。此外，可在任意角度下正常運(yùn)行是其用于小型便攜式電源的要求。本文針對(duì)被動(dòng)式微小型直接甲醇燃料電池開(kāi)展了不同角度下的極化曲線和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的實(shí)驗(yàn)研究工作，主要研究成果如下：
　　 1對(duì)本課題組第一代小型全被動(dòng)式直接甲醇燃料電池的結(jié)

2、構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，電池改進(jìn)的部分主要包括甲醇儲(chǔ)液罐外殼、甲醇儲(chǔ)液罐以及定位板，同時(shí)還增加了加熱及溫度控制系統(tǒng)；
　　 2實(shí)驗(yàn)研究了運(yùn)行溫度、甲醇溶液濃度以及電池放置傾角等參數(shù)對(duì)小型全被動(dòng)式直接甲醇燃料電池靜態(tài)性能的影響，同時(shí)對(duì)電池靜態(tài)放電過(guò)程中的陰極凝水展開(kāi)了實(shí)時(shí)可視化觀測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　 (1)溫度的升高導(dǎo)致不同開(kāi)孔率電池的極限電流密度隨之升高，與之相對(duì)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(dòng)式直接甲醇燃料電池的輸出性能，在低濃度時(shí)，-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(kāi)孔率不同時(shí)小型全被動(dòng)式直接甲醇燃料電池的靜態(tài)性能及動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性：
　　 (1)隨電流強(qiáng)度的升高，40％極板開(kāi)孔率的電池燃料供應(yīng)相對(duì)于2