微型燃料電池被動式的集成結構設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著社會的進步,各類電子設備均在向小型化與便攜式的方向發(fā)展,為了解決供電問題,結構簡單且能量密度高的新型電源需求大增。而直接甲醇燃料電池可以將化學能直接轉換為電能,同時它沒有污染、轉化效率高、可以隨時補充燃料且安全性高,結構簡單靈活、方便攜帶、能量密度高,使其成為替代傳統(tǒng)電源的理想選擇。
　　本文通過對目前主流電池組的調研與分析,設計了一種優(yōu)于目前各種結構的被動式直接甲醇燃料電池組結構,該結構由4節(jié)單池和一個公共腔組成,這樣既可以

2、保證4節(jié)單池同時完成反應,又可以使4節(jié)單池溫度比較平均,以免由于燃料與溫度的不統(tǒng)一導致各個單池反應速度與性能不平均而產生穩(wěn)定性極差的現(xiàn)象,再者,通過合理的輔助結構設計,可以根據(jù)電子設備的需要將多節(jié)組裝,以滿足不同電子設備實際應用中的需求。
　　本文首先對主流被動式直接甲醇燃料電池組結構進行了調研與分析,并根據(jù)目前電子設備的需要,設計了電池組結構,為了便捷組裝,還為其設計了輔助器件,然后通過COMSOLMultiphysics耦合仿

3、真軟件對設計的電池組結構進行了部分仿真,選擇了最佳器件結構,驗證了其在實際應用中的可行性。當裝配器件按照需要經(jīng)過加工處理后,組裝出了被動式直接甲醇燃料電池組進行實驗驗證。其核心面積為18.4cm2,整體儲液腔體積為10.856mL,對其最佳應用濃度、穩(wěn)定性進行了實驗與測試,并運用輔助器件將多節(jié)單池串聯(lián),進行詳細測試。從實驗結果可以看出,該結構電池組無論性能還是實用程度要優(yōu)于其他電池組,而且有相對較穩(wěn)定的動態(tài)響應,可應用于多種電子設備,并