




版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、關(guān)于計(jì)算機(jī)的論文:一種新型筆記本電腦用直接甲醇燃料電池的設(shè)計(jì)摘 要: 簡(jiǎn)述一種新型筆記本電腦用直接甲醇燃料電池(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)的設(shè)計(jì),介紹了電池的組成及其零部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn).該設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加注燃料方便、排氣功能好等優(yōu)點(diǎn).關(guān)鍵詞: 直接甲醇燃料電池(DMFC);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);管狀膜電極組件;筆記本電腦1總體方案及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)方案為保證通用性及互換性,所設(shè)計(jì)的DMFC總體尺寸與某款筆記本電腦電池倉(cāng)尺寸相符,DMFC單電池的工作電壓為0.6V,該款筆記本電腦電池電壓為10.8V,共需要的單電池個(gè)數(shù)為:N10.8/0.618個(gè).1.2總體結(jié)構(gòu)受筆記
2、本電池倉(cāng)尺寸的限制,管狀結(jié)構(gòu)MEA的內(nèi)徑取10mm,MEA的長(zhǎng)度為20mm154mm,寬為67mm,高為29mm.2部件及零件設(shè)計(jì)2.1電池單元組件由于具有密封性、抗腐蝕性要求,所以整個(gè)支撐件采用PTEF(聚四氟乙烯)材料為主體,而為了電極間能較方便地連接,所以將連接電池間陰極和陽(yáng)極的鈦網(wǎng)層成型在支撐件中,使之成為一個(gè)通用模塊,從而形成一組通用組件,方便出現(xiàn)故障時(shí)維修替換.連接件之間均采用過(guò)盈配合,而不進(jìn)行焊接,使每個(gè)電池單元組件都能方便替換.根據(jù)以上所述的設(shè)計(jì)思路,最終確定的電池單元組件剖視圖如圖2所示,其中1為陰極連接件,2為管狀電極,3為中間連接件,4為管狀電極,5為陽(yáng)極連接件.2.2箱
3、體箱體結(jié)構(gòu)也采用PTFE材料,為了電池單元的定位與移動(dòng)的方便,在箱體底部設(shè)置了9條導(dǎo)軌式的槽,方便安裝與拆卸;沿槽身方向,在箱體前后兩壁設(shè)有電池單元組件的安裝孔;在箱體頂部四周設(shè)置1mm×1mm的槽,左右兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)凹坑,分別與頂蓋相應(yīng)位置配合.具體造型如圖3所示.2.3頂蓋頂蓋亦采用PTFE材料,內(nèi)部上方設(shè)置一圈長(zhǎng)方形的凸臺(tái)、內(nèi)部左右兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)凸臺(tái),分別與箱體相應(yīng)位置配合,起到密封和鎖緊作用;其上部設(shè)有排氣口及加料口,為節(jié)約空間以及使電池結(jié)構(gòu)更加緊湊,所以將之合并為一個(gè)孔,此孔起到排氣和加料的作用,同時(shí)也起到了排污作用;兩邊設(shè)有的通氣孔與箱體電池單元組件安裝孔的位置和大小
4、匹配.具體造型見(jiàn)圖4.2.4串聯(lián)連接件圖5為去掉頂蓋后電池前側(cè)的串聯(lián)連接件安裝位置造型,電池背側(cè)也采用串聯(lián)連接件依次串聯(lián)電池單元組件,構(gòu)成一個(gè)完整的串聯(lián)回路,達(dá)到10.8V的設(shè)計(jì)要求,兩端用導(dǎo)線引出,供電給筆記本電腦.串聯(lián)連接件如圖6所示.2.5燃料加注及排氣裝置由于電池是通過(guò)加注燃料的方式實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)電的,需設(shè)計(jì)燃料的加注裝置;同時(shí),由于電池的陽(yáng)極(燃料側(cè))在發(fā)電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定量的二氧化碳?xì)怏w,需要設(shè)計(jì)排氣裝置.通常采用單向閥作為燃料加注裝置,并通過(guò)定期釋放二氧化碳?xì)怏w方式實(shí)現(xiàn)排氣,該結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜且占用空間較大,故本設(shè)計(jì)將二者合二為一,設(shè)計(jì)成為一個(gè)整體,稱為燃料加注及排氣裝置,如圖7所示,其
5、中1為塞子,2為支撐體,3為排氣元件.圖7中塞子外徑與頂蓋的燃料加注孔相匹配,采取過(guò)盈配合,方便燃料的加注;經(jīng)比較分析后,采用硅膠材料作為排氣裝置的排氣元件,因?yàn)楣枘z的重復(fù)使用壽命較長(zhǎng),張閉次數(shù)可達(dá)到萬(wàn)次以上而不會(huì)漏氣漏水.當(dāng)電池內(nèi)部氣體壓強(qiáng)沒(méi)有達(dá)到設(shè)定值時(shí),排氣元件處于閉合狀態(tài),隔絕電池內(nèi)部與空氣的接觸,防止甲醇有毒氣體向空氣中揮發(fā).當(dāng)電池內(nèi)部壓強(qiáng)達(dá)到設(shè)定值時(shí),排氣元件球面形狀的四片硅膠片自動(dòng)張開(kāi)排氣結(jié)束后自動(dòng)閉合.圖8所示為排氣元件排氣狀態(tài)造型,圖7中支撐體采用PTFE材料,主要起到支撐硅膠排氣元件和與排污塞子進(jìn)行連接的作用,下部的4個(gè)小孔起到緩沖作用,防止二氧化碳?xì)怏w壓力過(guò)大沖擊排氣元件
6、,使其壽命縮短或產(chǎn)生移位.此外,由于排氣元件是易損件,所以為了能方便更換排氣元件,支撐件與塞子之間采用可拆卸的結(jié)構(gòu),在塞子和支撐體上對(duì)應(yīng)設(shè)置了自卡緊結(jié)構(gòu),利用塑料件間的彈性進(jìn)行拆裝;排氣元件的高度大于塞子與支撐件的配合高度,利用硅膠的彈性起到密封的作用.此結(jié)構(gòu)排氣無(wú)需經(jīng)過(guò)復(fù)雜程序,而且空間占用率較少,符合電池設(shè)計(jì)的要求.3工作原理介紹圖9所示為電池的工作原理圖,按設(shè)計(jì)要求,打開(kāi)燃料加注裝置,通過(guò)進(jìn)料口向電池陽(yáng)極側(cè)加注甲醇電解液后再蓋緊燃料加注裝置,空氣從電池兩側(cè)的通氣孔自由進(jìn)入電池陰極側(cè),連接外部負(fù)載,即可工作. 發(fā)電過(guò)程中陽(yáng)極側(cè)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w首先是自儲(chǔ)存于電池陽(yáng)極側(cè)空間內(nèi),當(dāng)氣體壓力達(dá)到
7、設(shè)計(jì)值時(shí),排氣元件會(huì)自動(dòng)張開(kāi),從電池上部排氣裝置自行排出;當(dāng)電池不工作時(shí),排氣元件會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,隔絕內(nèi)部燃料與外部空氣接觸.發(fā)電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量,同時(shí)筆記本電腦元件工作也會(huì)產(chǎn)生一部分熱量,使陰極側(cè)產(chǎn)生的水以氣態(tài)方式排出.4結(jié)語(yǔ)該筆記本電腦用DMFC主要采用PTEF結(jié)構(gòu)材料,其主要部件包括電池單元組件、箱體、頂蓋、連接裝置、燃料加注及排氣裝置等,其中電池單元組件由陰極連接件、管狀電極、中間連接件、管狀電極和陽(yáng)極連接件5部分依次安裝組成,燃料加注及排氣裝置由塞子、排氣元件和支撐體組成.該設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加注燃料方便、排氣功能好等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)兼顧了通用性與互換性.參考文獻(xiàn):1Chang I,Ha S,
8、Kim S,et al.Operational condition analysis for vaporfed direct methanol fuel cellsJ.Journal of Power Sources,2009,188(1):205212.2張健,尹鴿平,賴勤志.直接甲醇燃料電池在筆記本電腦中的應(yīng)用J.電池工業(yè),2007,11(3):189192.3Gamburzev S,Appleby A J.Recent progress in performance improvement of the proton exchange membrane fuel cell(PEMFC)J
9、.Journal of Power Sources,2002,107(1):512.4黃明宇,倪紅軍,周一丹,等.質(zhì)子交換膜燃料電池的研究與應(yīng)用J.南通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,4(4),1013.5劉建國(guó),衣寶廉,魏昭彬.直接甲醇燃料電池的原理、進(jìn)展和主要技術(shù)問(wèn)題J.電源技術(shù),2001,25(5):363366.6Kamarudin S K,Daud W R W,Ho S L,et al.Overview on the challenges and developments of microdirect methanol fuelcells(DMFC)J.Journal of Power S
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 護(hù)理員體位轉(zhuǎn)移技術(shù)規(guī)范
- 首鋼礦業(yè)合作協(xié)議書
- 山東聯(lián)通5g協(xié)議書
- 運(yùn)輸?shù)缆分匦迏f(xié)議書
- 違反班級(jí)紀(jì)律協(xié)議書
- 車禍死亡調(diào)解協(xié)議書
- 門店股權(quán)轉(zhuǎn)讓協(xié)議書
- 鋪面租金保密協(xié)議書
- 門店入股合同協(xié)議書
- 雇用防疫人員協(xié)議書
- 【MOOC】《思想道德與法治》(東南大學(xué))章節(jié)中國(guó)大學(xué)慕課答案
- 上海市社區(qū)工作者管理辦法
- 中國(guó)醫(yī)院質(zhì)量安全管理 第4-6部分:醫(yī)療管理 醫(yī)療安全(不良)事件管理 T∕CHAS 10-4-6-2018
- DB51∕T 2858-2021 農(nóng)業(yè)科技成果效益計(jì)算方法及規(guī)程
- 監(jiān)控系統(tǒng)投標(biāo)書(施工組織設(shè)計(jì))
- 高三理科數(shù)學(xué)第一輪復(fù)習(xí)計(jì)劃
- 《未成年人保護(hù)法》學(xué)習(xí)教案
- 日本語(yǔ)総まとめN3語(yǔ)彙文法 一日目
- 朱光潛:燕南園遞出的花
- 新人教版五年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第四單元教案
- 那拉提草原介紹
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論