【技术实现步骤摘要】
一种直接液体燃料电池系统
本专利技术属于燃料电池
,具体涉及一种直接液体燃料电池系统。
技术介绍
燃料电池是一种通过电化学反应将化学能直接转化为电能的发电装置,具有能量转化效率高,环境友好等特点,被认为是21世纪首选的洁净、高效的发电技术。直接甲醇燃料电池是一种典型的直接液体燃料电池系统,它使用的燃料为甲醇,系统工作时膜电极在阳极上消耗水,在阴极上生成水,同时质子穿过质子交换膜时也会携带水。为了满足便携式设备对供电装置的质量与体积的要求,追求更高的体积比能量、体积比功率一直是直接甲醇燃料电池系统研发的目标。直接甲醇燃料电池系统可以分为电堆模块、电控模块、气液分离模块、供料模块、散热模块这五大模块。在系统运行过程中,甲醇在电堆的阳极发生氧化,生成二氧化碳,为了使系统稳定工作,二氧化碳必须在水热分离模块中被分离排放除去。空气在阴极氧化生成水,质子穿过质子交换膜时携带的水,这些水必须回收利用才能使系统正常工作。由于系统工作温度较高,为了充分的回收阴极的水,需要使用热交换器对阴极排放物进行冷却,从排放物中回收水供系统循环使用,释放没有完全反应的空气。阳极和阴极都进行有效的气液分离过程,系统才能正常稳定工作。现有燃料电池系统气液分离方式一般为阳极排出物利用重力或膜分离的方法分离出二氧化碳,阴极排出物先经过散热器冷却后,利用重力、离心分离或膜分离的方式回收水,排放空气。阴极与阳极的分离过程分开进行,系统较为复杂,集成度不高,系统效率不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种直接液体燃料电池系统,该系统的气液分离模块使用新型气液分离过程,采用该气液分离模块的系 ...
【技术保护点】
一种直接液体燃料电池系统,包括燃料电池电堆、水热管理单元、燃料供应单元和气体供应单元,所述燃料供应单元经管路与燃料电池电堆阳极入口相连,为燃料电池电堆供应反应燃料,所述气体供应单元经管路与燃料电池电堆阴极入口相连,为燃料电池电堆供应空气和/或氧气,其特征在于:所述水热管理单元包括第一气液分离器、第二气液分离器和散热装置;所述燃料电池电堆阳极气液混合气出口及阴极高温气体出口同时与所述第一气液分离器入口相连通;所述第一气液分离器气体出口与所述散热装置待冷却介质入口经管路相连;所述散热装置的被冷却介质出口与所述第二气液分离器入口经管路相连通;第二气液分离器气体出口放空;所述燃料供应单元包括燃料罐、燃料混合罐、高浓度燃料供给泵和稀浓度燃料供给泵;所述燃料罐用于存储纯燃料或高浓度燃料;所述第一气液分离器液体出口、所述燃料罐出口及第二气液分离器液体出口同时连接至高浓度燃料供给泵后与燃料混合罐相连通;所述燃料混合罐出口通过稀燃料供给泵经过管路将燃料混合罐中的稀溶液供给到电堆阳极入口。
【技术特征摘要】
1.一种直接液体燃料电池系统,包括燃料电池电堆、水热管理单元、燃料供应单元和气体供应单元,所述燃料供应单元经管路与燃料电池电堆阳极入口相连,为燃料电池电堆供应反应燃料,所述气体供应单元经管路与燃料电池电堆阴极入口相连,为燃料电池电堆供应空气和/或氧气,其特征在于:所述水热管理单元包括第一气液分离器、第二气液分离器和散热装置;所述燃料电池电堆阳极气液混合气出口及阴极高温气体出口同时与所述第一气液分离器入口相连通;所述第一气液分离器气体出口与所述散热装置待冷却介质入口经管路相连;所述散热装置的被冷却介质出口与所述第二气液分离器入口经管路相连通;第二气液分离器气体出口放空;所述燃料供应单元包括燃料罐、燃料混合罐、高浓度燃料供给泵和稀浓度燃料供给泵;所述燃料罐用于存储纯燃料或高浓度燃料;所述第一气液分离器液体出口、所述燃料罐出口及第二气液分离器液体出口同时连接至高浓度燃料供给泵后与燃料混合罐相连通;所述燃料混合罐出口通过稀燃料供给泵经过管路将燃料混合罐中的稀溶液供给到电堆阳极入口。2.如权利要求1所述直接液体燃料电池系统,其特征在于:所述燃料罐与所述燃料混合罐经带流量控制部件的管路相连;所述第一气液分离器液体出口和所述第二气液分离器液体出口分别与所述燃料混合罐经管路相连通;所述燃料混合罐...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙公权,魏伟,孙海,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。