[发明专利]物料分离热量平衡直接甲醇燃料电池及其工作方法有效
| 申请号： | 201910053668.5 | 申请日： | 2019-01-21 |
| 公开（公告）号： | CN109888323B | 公开（公告）日： | 2020-10-27 |
| 发明（设计）人： | 李印实;王睿;何雅玲;孙宪达 | 申请（专利权）人： | 西安交通大学 |
| 主分类号： | H01M8/0247 | 分类号： | H01M8/0247;H01M8/0258;H01M8/04007;H01M8/04082;H01M8/04089;H01M8/04701;H01M8/0662;H01M8/22 |
| 代理公司： | 北京市诚辉律师事务所 11430 | 代理人： | 范盈 |
| 地址： | 710049 陕西省西*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | 本发明公开一种物料分离热量平衡直接甲醇燃料电池及其工作方法，分别独立设置甲醇输送管路和二氧化碳流路，阳极产物二氧化碳产生后直接通过二氧化碳流路排出，减少了二氧化碳与甲醇蒸气掺混，提高了甲醇蒸气的利用率，同时利于二氧化碳收集利用；甲醇蒸气产生后直接进入膜电极参与反应，降低了额外功耗；通过甲醇蒸发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，在无需额外功耗的前提下实现了甲醇供给与蒸发过程；提升甲醇燃料电池的工作效率和稳定性。 | ||
| 搜索关键词： | 物料 分离 热量 平衡 直接 甲醇 燃料电池 及其 工作 方法 | ||
【主权项】：
1.物料分离热量平衡直接甲醇燃料电池，其特征在于：包括设置在甲醇燃料电池本体上的阴极集流板(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)、阳极集流板(7)和甲醇蒸发区(8)；其中隔膜(4)与阴极催化层(3)和阳极催化层(5)相连，阴极扩散层(2)与阴极集流板(1)和阴极催化层(3)相连，阳极扩散层(6)与阳极集流板(7)和阳极催化层(5)相连，阳极集流板(7)与甲醇蒸发区(8)和阳极扩散层(6)相连；所述甲醇蒸发区(8)内分别设置有多条甲醇蒸发管路和多条二氧化碳流路(13)，所述甲醇蒸发管路出口与阳极集流板(7)板中所对应的过孔相连；多条二氧化碳流路(13)进出口分别为二氧化碳流入孔(12)和二氧化碳排出孔(14)，二氧化碳流入孔(12)与阳极集流板(7)板中所对应的过孔相连；多条二氧化碳流路(13)连通后在甲醇蒸发区(8)顶部开设有二氧化碳流出孔(14)；在甲醇蒸发区(8)进口侧还设置有气动隔膜泵(15)，气动隔膜泵(15)进口与甲醇储存罐(16)相连；所述甲醇蒸发区(8)内部材料为导热材料，甲醇蒸发区(8)壁面与甲醇燃料电池本体壁面通过外接甲醇蒸发换热管路(17)相连；甲醇蒸发区(8)顶部的二氧化碳排出孔14外接有二氧化碳分流阀(18)，二氧化碳分流阀18另外两端口分别与气动隔膜泵(15)和空气相连；所述阳极集流板(7)中开设有不同直径的过孔，不同直径的过孔分别与甲醇蒸发区(8)内甲醇蒸发管路出口及二氧化碳流入孔(12)对应连通；阳极扩散层(6)是具有多孔结构导电材料；阳极催化层(5)包括具有催化氧化性能的催化剂；隔膜(4)是具有质子导通能力的质子交换膜；阴极催化层(3)包括具有催化还原性能的催化剂；阴极扩散层(2)是具有多孔结构的导电材料；所述阴极集流板(1)内侧加工有用于向阴极扩散层(2)输送氧气的流道。
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