随着当今突飞猛进电子科技产品的出现,对移动式电源提出了更高的要求。小型质子交换膜燃料电池由于具有转化效率高,灵活性好,环境友好等优点,已经成为人们尤其是开发商关注的热点。 为了研究小型氢质子交换膜燃料电池在不同工作角度下的电性能,本文全面地调试了小型氢质子交换膜燃料电池的测试系统,通过常规燃料电池性能测试方法和可视化方法研究了燃料电池的性能及其阴极流道内的气液两相流动现象。 本文的主要工作及取得的成果如下： 1.研究了燃料电池倾角对垂直流道燃料电池性能的影响。实验发现,燃料电池的性能随着工作角度由-90到0的变化过程中,在欧姆极化区,燃料电池的性能逐渐升高。在浓差极化区,燃料电池的性能逐渐不稳定。同时,燃料电池的最大功率随着工作角度由-90变化到0的变化工程中依次增大,所拍摄到的与燃料电池功率相对应的燃料电池流道内部的凝水也依次增多。 2.研究了燃料电池倾角对水平流道燃料电池性能的影响。实验结果表明,随着燃料电池工作角度由-90变化到0的过程中,在欧姆极化区,燃料电池性能先提高后降低,且温度越高,这种变化越明显；而在浓差极化区,燃料电池性能波动较大。同时,随着工作角度由-90变化到0,燃料电池的最大功率先升高后降低,可视化所拍摄到相应的燃料电池流道内的凝水也先增多后减少。随着燃料电池工作角度由0变化到90,电池内部大量的凝水越来越多地落在燃料电池透明面板表面,电池内部的排水由难变易,尤其是在浓差极化区,燃料电池的水淹没得到了抑制,燃料电池性能得到改善。而且发现,燃料电池阴极流道内的凝水先减少后增多。