[发明专利]一种燃料供给自驱动直接甲醇燃料电池及其工作方法

摘要

一种燃料供给自驱动直接甲醇燃料电池及其工作方法，包括电池本体，在电池本体阳极侧还设置有甲醇缓冲区、多孔板、甲醇蒸发区，并通过二氧化碳分流阀使二氧化碳进入二氧化碳缓冲区，通过二氧化碳升压换热管路使二氧化碳升温升压推动甲醇储存罐内活塞移动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。本发明无需额外功耗实现甲醇供给与蒸发过程；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；通过对甲醇工作区与蒸发区换热量、甲醇工作区与二氧化碳缓冲区换热量以及二氧化碳缓冲罐内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，进而提升甲醇燃料电池的工作效率和稳定性。

主权项

1.一种燃料供给自驱动直接甲醇燃料电池，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)和阴极催化层(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18，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)进口侧通过甲醇控制阀(11)与甲醇储存罐(12)相连，甲醇储存罐(12)通过二氧化碳控制阀(15)与导热材料制成的二氧化碳缓冲区(16)相连；甲醇蒸发区(10)、二氧化碳缓冲区(16)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)相连对导热板18加热，在二氧化碳缓冲区(16)的外壁上还缠绕有与电池换热管路(13)相连对二氧化碳缓冲区(16)加热的二氧化碳升压换热管路(17)；甲醇缓冲区(8)的二氧化碳排出孔外接有二氧化碳分流阀(14)，二氧化碳分流阀(14)的另外两个接口分别与二氧化碳缓冲区(16)和空气相连。