直接甲醇燃料电池（Direct Methanol Fuel Cell,DMFC）是质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）的一种,使用无需重整的甲醇进行氧化还原反应来发电,具有体积小、重量轻、工作温度低、能量密度高等特点,已成为最具有商业化前景的便携式燃料电池。圆形直接甲醇燃料电池（Tubular Direct Methanol Fuel Cell,TDMFC）因其体积小、重量轻和较好的电化学性能,而成为便携式电源的最优选择,同时也是产业化的最好结构。除了催化剂的性能及质子交换膜的甲醇渗透性外,性能优秀的TDMFC组件的大量规范化生产也是影响DMFC商业化进程的一大因素。本文的研究对象是适用于管状电极扩散层和催化层涂覆的一种装置。本文主要分以下几个部分:（1）选题背景及意义、课题国内外研究现状及问题等的介绍;（2）根据管状电极的形状特点,综合考虑涂覆效率、浆料浪费量等经济效益,对不同机构、装置进行了分析,确定了最适合管状电极的涂覆机构;（3）以管状电极的尺寸为参考,拟定涂覆目标,进行装置的设计,并使用Pro/E对装置进行建模及运动分析,使用ANSYS Workbench对关键工艺、危险部件进行了仿真分析及优化设计;（4）购买、加工零部件,进行样机的装配、跑合、控制器速度的标定;（5）使用ANSYS对电极涂层在不同温度下的变形情况进行分析,选择最佳的涂覆温度;使用不同但可行的速度对电极进行涂覆,选择最佳的涂覆速度;根据实际的涂覆情况,确定最佳的涂覆浆料的浓度;确定最佳的涂覆工艺及参数;（6）在不同条件下进行发电实验,确定发电实验参数;（7）进行涂覆实验,并对涂覆后的电极进行组装及发电试验、SEM等测试。实验结果表明:（1）装置涂覆所得电极表面涂覆层均匀,涂层表面质量好于手工涂覆;（2）在以使用Nafion117作为质子交换膜,将电池置于80℃1 mol/L H₂SO₄+0.5 mol/L CH₃OH电解液中,100ml/min的速率通入高纯氧气为条件的情况下,使用装置涂覆所得电极进行发电实验,其功率密度可达到20.50 m W/cm²,而手工涂覆的8.63m W/cm²,使用装置得到的DMFC的功率密度约为手工涂得的2.4倍。涂覆结果满足设计要求,涂覆装置的研制为以后圆形直接甲醇燃料电池的研究提供了规范化的实验平台。