【技术实现步骤摘要】
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
1、直接甲醇燃料电池(dmfc)是目前以液体燃料(如甲醇、乙醇、二甲醚等)进料的燃料电池中研究最为广泛的一种，dmfc具有紧凑的构造，因为dmfc使用甲醇作为直接燃料，而不使用重整器重整原料以生成氢气。按进料方式不同，将dmfc分为主动式和被动式两种，与主动式dmfc相比，被动式dmfc系统利用甲醇于空气的自然对流实现原料供给，无需辅助系统的支持，舍弃了大量的附加装置，但仍然面对阴阳极的被动进料的低温工作环境而引起的功率密度低的问题。
2、在dmfc工作过程中，燃料(甲醇水溶液)沿阳极极板的流场通道，经扩散层进入催化层，在阳极电催化剂的作用下发生电化学氧化反应，生成co2、质子和电子，质子通过电解质膜传递至阴极区，电子通过外电路做功进入阴极区，与到达阴极催化层的氧气在电催化剂的作用下发生电化学还原反应生成水。在阳极电极和阴极电极之间发生的电化学反应的反应方程式描述如下：
3、阳极电极：ch3oh+h2o→co2+6h++6e-
4、阴极电极：3/2o2+6h++6e-→3h2o
5、总方程式：ch3oh+3/2o2→co2+3h2o
6、直接甲醇燃料电池作为便携式移动电源的一种，为满足系统体积小、重量轻、集成度高、可操作性强、效率高的特点，dmfc系统通常采用纯甲醇进料，但纯甲醇进料浓度过高会造成甲醇渗透严重，从而导致电池性能下降，不利于系统的稳定运行和系统效率的提高。为解决这一问题，一方面可以对dm
技术实现思路
1、本专利技术的目的主要是提供一种直接甲醇燃料电池系统，解决现有技术中dmfc系统采用纯甲醇进料后为保持系统效率和稳定性实现液态水的回收，增加的独立的阴极散热器造成dmfc系统体积较大、系统内电堆温度高、特征信号明显的技术问题。
2、为达到上述目的解决上述技术问题，本专利技术的技术方案表述如下：
3、一种直接液体燃料电池系统，包括电堆模块、分离模块、燃料罐、气泵、低浓度燃料供给泵、高浓度燃料供给泵；
4、所述的电堆模块由膜电极，密封线，极板，端板，集流体，散热风扇；用于将燃料中的化学能直接转化为电能；低浓度燃料供给泵将稀甲醇溶液泵入电堆，气泵将空气泵入电堆，在电堆模块内部发生电化学反应，后未参与反应的甲醇溶液及产成物排放到分离模块储液腔内，废气进入分离模块的气液分离腔中；散热风扇集成到电堆上，出风方向对准石墨极板，石墨极板上设平行散热通道，并控制电堆模块处于合适的工作温度；
5、所述电池电堆模块内部每层膜电极之间设置了冷却通道，电堆模块一侧安装有散热风扇，该散热风扇垂直于风道的方向进行供应空气，使空气能够沿电堆内部流动，对燃料电池堆均匀散热，当燃料电池堆的温度低于44℃～46℃设定值时，风扇停止运行，燃料电池堆的温度高于设定值时，风扇开始运行；
6、所述的分离模块由储液腔及气液分离腔组成，其主要作用是储存低浓度甲醇水溶液及实现气液分离，低浓度燃料供给泵将分离模块中的稀甲醇溶液泵入到电堆内部，高浓度燃料供给泵将高浓度的甲醇泵入到分离模块内，通过混液器将高低浓度的甲醇溶液混匀，电堆阳极出口将参与反应的甲醇溶液及产成物排放到分离模块储液腔内，电堆阴极出口连接分离模块的气液分离腔，重力方向上实现气液分离；
7、所述燃料罐作用为存储高浓度的甲醇；
8、所述气泵作用为给电堆模块供给空气；
9、高浓度燃料供给泵作用为将燃料罐中的高浓度甲醇传输到分离模块内；
10、低浓度燃料供给泵作用为将分离模块中的甲醇水溶液泵入到电堆内部。
11、相对于现有技术，本专利技术的有效收益如下：
12、1、本专利技术将原有系统中的电堆升级为带温度控制功能的电堆，使得电堆模块在较低的温度条件下运行，实现液态水的回收以及电堆运行温度的稳定控制，取消原有dmfc系统中体积较大的阴极散热器；
13、2、原dmfc系统包含电堆，水回收组件，而本专利技术改进电堆，利用较低温工作的电堆后取消水了回收组件，dmfc系统体积减小8％～15％，直接液体燃料电池系统比能量进一步提升，体积比能量提高，更便于携带。
14、3、在电堆每层双极板中间增加独立的散热风道，保证电堆产生的热量可以通过对流传热带走；
15、4、电堆模块集成散热风扇和温度传感器，通过控制风扇的启停进而控制电堆的运行温度。
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1.一种直接液体燃料电池系统，其特征在于，包括电堆模块、分离模块、燃料罐、气泵、低浓度燃料供给泵、高浓度燃料供给泵；
【技术特征摘要】
1.一种直接液体燃料电池系统，其特征在于，包括电堆模块、分...
【专利技术属性】
技术研发人员：李明，祝贤，魏伟，孟现陆，李山，刘彦艳，穆斌，童俊，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九六一部队，
类型：发明
国别省市：
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