被动式直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell,DMFC)有结构简单、燃料便于携带与储存、理论比能量高、不需要外部辅助设备等优点,在便携式移动电源方面具有广阔的应用前景。极板对燃料扩散、电流收集等方面具有重要的影响,是DMFC的关键组成部件之一。为了在不影响传质的前提下减小极板和膜电极(MEA)之间的接触电阻,提高电池输出性能,本文提出了一种带有微凸起结构的新型极板结构,并研究了微凸起的间距和截面形状对电池性能的影响。设计了四种不同微凸起间距(0.5mm、0.7mm、1.2mm、1.8mm)和四种不同微凸起截面形状(圆形、五边形、四边形、三角形)的极板结构。采用喷淋蚀刻工艺制作了不锈钢极板,研究了蚀刻温度(20℃～40℃)和喷淋压力(0.4MPa～1MPa)对不锈钢蚀刻工艺的影响,得出提高蚀刻温度与喷淋压力均能提高不锈钢的蚀刻速度与蚀刻因子的实验结果。温度对蚀刻速度影响较大,对蚀刻因子的影响较小,温度每提高1℃,蚀刻速度提高4%～5%,但是蚀刻因子仅提高0.5%～0.7%;喷淋压力每提高0.1MPa蚀刻速度提高4%～6%,蚀刻因子提高6%～8%。采用压力测试平台用四点法测量了不同微凸起间距和截面形状的极板与碳纸的接触电阻,分析了微凸起间距和截面形状对极板与碳纸的接触电阻的影响。实验结果表明,随着微凸起间距的增大,极板与碳纸的接触电阻先减小再增大,微凸起间距为0.5mm时接触电阻最小;接触电阻的大小与微凸起的截面形状无关。设计组装了活性面积为15mm×15mm的被动式DMFC,并对其电流-电压与交流阻抗进行测试,分析了微凸起间距对电池的内阻以及峰值功率的影响以及微凸起截面形状对电池内阻、传质以及峰值功率的影响。随着微凸起间距的增大,电池内阻先减小再增大,而电池的峰值功率先增大再减小。微凸起间距为0.5mm时电池峰值功率达到最大值22.4mW,比常规极板(无微凸起)组装的电池提高了77%。改变微凸起的截面形状,电池的内阻保持不变;微凸起截面为圆形时电池的阳极传质性能最好,峰值功率最大;微凸起截面为三角形时电池的阳极传质性能最差,峰值功率最小。