[发明专利]一种产物驱动热量平衡直接甲醇燃料电池

摘要

一种产物驱动热量平衡直接甲醇燃料电池及其工作方法，包括甲醇燃料电池本体以及设置在其阳极侧的甲醇缓冲区、多孔板、甲醇蒸发区，通过二氧化碳控制阀利用阳极产物带动气动隔膜泵向甲醇蒸发区稳定输送液相甲醇，通过电池换热管路将电池废热用于甲醇蒸发区加热。本发明将渐缩渐扩结构应用于甲醇蒸发区，使甲醇蒸发过程更加节能高效；通过电池换热管路将电池运行过程中产生的废热用于甲醇蒸发区加热，电池阳极工作产物二氧化碳为气动隔膜泵提供动力，无需额外功耗实现了甲醇供给与蒸发过程；通过对甲醇工作区与蒸发区换热量以及对气动隔膜泵二氧化碳供给量的精确控制，获得恒定流量的甲醇蒸气参与电池反应，提升甲醇燃料电池的工作效率和稳定性。

主权项

1.一种产物驱动热量平衡直接甲醇燃料电池，其特征在于，包括甲醇燃料电池本体以及设置在甲醇燃料电池本体内的阴极流场(1)、阴极扩散层(2)、阴极催化层(3)、隔膜(4)、阳极催化层(5)、阳极扩散层(6)和阳极流场(7)；其中隔膜(4)与阴极催化层(3)、阳极催化层(5)相连，阴极扩散层(2)与阴极流场(1)、阴极催化层(3)相连，阳极扩散层(6)与阳极催化层(5)和阳极流场(7)相连；在甲醇燃料电池本体的阳极侧安装有甲醇蒸发区(10)，所述甲醇蒸发区(10)内出口侧安装有带有若干渐缩渐扩结构甲醇流道的导热板15，在甲醇蒸发区(10)出口侧设置有多孔板(9)，多孔板(9)另一侧与开设有二氧化碳排出孔的甲醇缓冲区(8)相连，甲醇缓冲区(8)另一侧与阳极流场(7)相连；甲醇蒸发区(10)进口侧通过气动隔膜泵(11)与甲醇储存罐(12)相连；甲醇蒸发区(10)壁面与甲醇燃料电池本体壁面通过环绕的外接电池换热管路(13)相连；甲醇缓冲区(8)的二氧化碳排出孔外接有二氧化碳控制阀(14)，二氧化碳控制阀(14)的另外两个接口分别与气动隔膜泵(11)和空气相连。