被動式直接甲醇燃料電池組結(jié)構(gòu)設(shè)計及性能測試.pdf

1、近年來,能源問題與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾日漸激烈,直接甲醇燃料電池以其他傳統(tǒng)電池不可替代的優(yōu)點(diǎn)映入我們的眼簾,成為近年來能源研究的焦點(diǎn)。隨著科技的發(fā)展,越來越多的便攜式、多功能、高集成度的電子設(shè)備普遍出現(xiàn)在我們的日常生活中,這也就意味著,日常生活中所應(yīng)用的電子設(shè)備對電池的參數(shù)、性能、容量以及便攜度的要求越來越高,以至于便攜式的被動式直接甲醇燃料電池已經(jīng)不能滿足生活中的需要,轉(zhuǎn)而衍生成被動式直接甲醇燃料電池組。本文通過對目前主流電池組的調(diào)研與

2、分析,設(shè)計了一種優(yōu)于目前各種結(jié)構(gòu)的“4-Cell”被動式直接甲醇燃料電池組結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)由4節(jié)單池和一個公共腔組成,這樣既可以保證4節(jié)單池同時完成反應(yīng),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(dǎo)致各個單池反應(yīng)速度與性能不平均而產(chǎn)生穩(wěn)定性極差的現(xiàn)象,再者,通過合理的輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計,可以根據(jù)電子設(shè)備的需要將多節(jié)“4-Cell”組裝,以滿足不同電子設(shè)備實(shí)際應(yīng)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(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)

3、研與分析,并根據(jù)目前電子設(shè)備的需要,設(shè)計了“4-Cell”電池組結(jié)構(gòu),為了便捷組裝,還為其設(shè)計了輔助器件,然后通過 COMSOL Multiphysics耦合仿真軟件對設(shè)計的電池組結(jié)構(gòu)進(jìn)行了部分仿真,選擇了最佳器件結(jié)構(gòu),驗(yàn)證了其在實(shí)際應(yīng)用中的可行性。當(dāng)裝配器件按照需要經(jīng)過加工處理后,組裝出了“4-Cell”被動式直接甲醇燃料電池組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。其核心面積為18.4cm2,整體儲液腔體積為10.856mL,對其最佳應(yīng)用濃度、穩(wěn)定性進(jìn)行了實(shí)