[实用新型]一种直接液体燃料电池系统

说明书

本实用新型公开了一种直接液体燃料电池系统，包括燃料电池电堆、用于为燃料电池电堆供应反应原料的燃料供应模块、用于为燃料电池电堆供应空气和/或氧气的气体供应模块、水热管理模块，燃料电池电堆分别与燃料供应模块、气体供应模块、水热管理模块连接；燃料供应模块一端经管路与气体供应模块连接，另一端经水热管理模块与燃料电池电堆阳极入口连接，燃料供应模块包括用于存储燃料的燃料罐、电磁阀、混合过滤装置和液泵，混合过滤装置分别与电磁阀、液泵、燃料电池电堆连接。本实用新型利用电磁阀的控制替代传统的甲醇泵，通过燃料罐内气压变化从而控制燃料进入系统的量，去掉甲醇泵后大大降低了成本，系统体积小，便于携带。

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，尤其是涉及一种直接液体燃料电池系统。

背景技术

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，并且DMFC使用甲醇作为直接燃料，不使用重整器重整甲醇以生成氢气，再加以使用，这样可以舍弃了大量的附加装置。DMFC具有高效率、内部燃料直接转换、加燃料方便等优点被广泛研究。

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：

阳极电极：CH₃OH+H₂O→CO₂+6H⁺+6e^-

阴极电极：3/2O₂+6H⁺+6e^-→3H₂O

总方程式：CH₃OH+3/2O₂→CO₂+3H₂O

现有的直接甲醇燃料电池(DMFC)通常采用甲醇泵来控制燃料进入系统的量，导致成本较高、系统体积大等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于用于解决上述技术问题，提供一种直接液体燃料电池系统，本实用新型利用电磁阀的控制替代传统的甲醇泵，通过燃料罐内气压变化从而控制燃料进入系统的量，去掉甲醇泵后大大降低了成本，系统体积小，便于携带。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：一种直接液体燃料电池系统，包括燃料电池电堆、用于为燃料电池电堆供应反应原料的燃料供应模块、用于为燃料电池电堆供应空气和/或氧气的气体供应模块、水热管理模块，燃料电池电堆分别与燃料供应模块、气体供应模块、水热管理模块连接；

燃料供应模块一端经管路与气体供应模块连接，另一端经水热管理模块与燃料电池电堆阳极入口连接，燃料供应模块包括用于存储燃料的燃料罐、用于控制通断的电磁阀、混合过滤装置和液泵，混合过滤装置分别与电磁阀、液泵、燃料电池电堆连接；液泵一端和水热管理模块连接，液泵另一端通过三通管路分别与混合过滤装置、电磁阀连接。上述技术方案利用电磁阀的控制替代传统的甲醇泵，通过燃料罐内气压变化从而控制燃料进入系统的量，去掉甲醇泵后大大降低了成本，系统体积小，便于携带。

作为优选，电磁阀包括第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀分别与燃料罐、气体供应模块通过管路连接；第二电磁阀一端与燃料罐连接，第二电磁阀另一端与液泵出口和混合过滤装置之间的管路三通连接。