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封装压力对直接甲醇燃料电池(DMFC)部件的机械性能、电化学特性、接触特性和密封效果等有很大影响,是目前DMFC研究中的热点问题之一。本文围绕“封装压力对DMFC性能影响”这一目标展开研究,通过搭建DMFC封装压力测控平台,用实验方法研究了封装压力对气体扩散层(GDL)压缩弹性模量、DMFC欧姆电阻和输出性能的影响等问题。通过对DMFC结构特点、组件特性进行分析,设计、加工了满足DMFC封装要求的综合实验平台。详细介绍了该平台的结构原理,并着重对导向机构选择、传动机构设计等关键技术问题进行了研究。对该平台的使用精度进行了理论分析和实验验证,结果表明该平台位移测量精度和压力测量精度分别为±4μm、±0.6kg,满足DMFC封装和测试中对压力、位移的测控要求。在对DMFC所使用的GDL材料(碳纸)进行深入分析的基础上,提出了一种GDL应力-应变关系数学模型,并推导了其压缩弹性模量表达式。在研制的封装压力测控平台上测量得到了日本TORAY公司生产的TGP-H-060型碳纸的应力-应变关系,并用建立的数学模型对实验结果进行了数据拟合。结果显示数学模型与实验结果之间能够很好地吻合,可以用于计算任意应变下GDL的压缩弹性模量。结合金属薄层溅射方法,在研制的封装压力测控平台上设计了一种用于GDL本体电阻、GDL-不锈钢接触电阻测量的实验方法,研究了封装压力对DMFC欧姆电阻的影响。通过所设计的实验方法测量得到了TGP-H-060型碳纸本体电阻率以及其与316L不锈钢之间的接触电阻率。实验结果表明,GDL本体电阻率随着压缩量的增加线性减小,GDL与不锈钢之间的接触电阻率和接触面压强成负指数关系。根据研究需要,设计了特殊结构的DMFC甲醇腔、流场板和实验夹具,在自行研制的封装压力测控平台上研究了封装压力与DMFC极化特性曲线、功率曲线之间的关系。研究结果表明,存在一个最佳封装压力使DMFC输出性能达到最高,在本论文试验中这一封装压力为16MPa;封装压力通过内电阻和传质特性两个相反的方面对DMFC输出性能产生影响:在较低封装压力下,前者占据主导地位,随着封装压力增大燃料电池性能得以提高;在较高的封装压力下,后者占据主导地位,DMFC性能随着封装压力提高而缓慢降低。