專利名稱：一種用于直接液體進(jìn)料燃料電池系統(tǒng)的氣液分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣液分離器，尤其是一種用于直接液體供料燃料電池系統(tǒng)的氣液 分離器，其用于同時(shí)分離電堆陰、陽極排出物中的氣體和液體，并將分離出的液態(tài)混合物收 集于同一分離腔內(nèi)，液態(tài)混合物與純?nèi)剂?高濃度燃料)適當(dāng)混合后可用作電堆陽極的反 應(yīng)燃料。
背景技術(shù)：
直接液體供料燃料電池是將液體燃料(如甲醇、乙醇、甲醇、二甲醚等)中的化學(xué) 能直接轉(zhuǎn)化為電能的一種電化學(xué)反應(yīng)裝置。由于直接液體供料燃料電池系統(tǒng)避免了燃料重 整及凈化等復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，且燃料存儲(chǔ)和攜帶方便，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，在便攜式移動(dòng)電源領(lǐng) 域具有廣闊的應(yīng)用前景。直接甲醇燃料電池(DMFC)是目前以液體燃料進(jìn)料的燃料電池中研究最為廣泛的 一種，其工作原理如圖1所示。在DMFC工作過程中，燃料(甲醇水溶液)沿陽極極板的流 場(chǎng)通道，經(jīng)擴(kuò)散層進(jìn)入催化層，在陽極電催化劑的作用下發(fā)生電化學(xué)氧化反應(yīng)，生成C02、質(zhì) 子和電子，質(zhì)子通過電解質(zhì)膜傳遞至陰極區(qū)，電子通過外電路做功進(jìn)入陰極區(qū)，與到達(dá)陰極 催化層的氧氣在電催化劑的作用下發(fā)生電化學(xué)還原反應(yīng)生成水。作為便攜式移動(dòng)電源的一 種，DMFC系統(tǒng)應(yīng)同時(shí)具有效率高、體積小、重量輕、集成度高、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)。為滿足系 統(tǒng)體積小、重量輕的特點(diǎn)，DMFC系統(tǒng)通常采用純甲醇進(jìn)料，但甲醇進(jìn)料濃度過高會(huì)造成甲醇 滲透嚴(yán)重，從而導(dǎo)致電池性能下降，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和系統(tǒng)效率的提高。為解決這一 問題，一方面可以對(duì)DMFC陰極反應(yīng)生成的水進(jìn)行回收并用于稀釋陽極的純甲醇溶液，這就 需要將DMFC陰極排出物中的液態(tài)水和空氣(除去已反應(yīng)氧氣)進(jìn)行分離，同時(shí)將液態(tài)水引 入甲醇進(jìn)料罐中，另一方面要同時(shí)對(duì)陽極排出物中的液態(tài)混合物進(jìn)行回收，使未參加反應(yīng) 的甲醇溶液能夠循環(huán)利用，以滿足系統(tǒng)在僅攜帶一定量純甲醇的條件下盡可能長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn) 定運(yùn)行，這就需要將DMFC陽極排出物中的CO2氣體從液態(tài)混合物中分離出去。目前，應(yīng)用于直接液體供料燃料電池系統(tǒng)的氣液分離器通常由與電堆陰極側(cè)冷凝 器相連接的水/空氣分離器和與電堆陽極出口相連的CO2分離器兩部分組成。其分離出來 的液態(tài)混合物和水經(jīng)連接管通入到燃料進(jìn)料罐中，與加入的純?nèi)剂?高濃度燃料)混合均 勻后作為燃料電池反應(yīng)所需的燃料供給電堆陽極。這種結(jié)構(gòu)的氣液分離器在系統(tǒng)中占用的 空間較大，集成度不高，需另外的容器作為燃料進(jìn)料罐，不利于系統(tǒng)總效率的提高。另一方面，傳統(tǒng)的直接液體供料燃料電池系統(tǒng)用氣液分離器都對(duì)方向具有一定的 敏感性，即只能在某一固定的方向上正常運(yùn)行。當(dāng)其放置的方向發(fā)生改變時(shí)，該分離器不僅 對(duì)氣液分離不起作用，同時(shí)也會(huì)造成液體從氣體排出通道泄露及氣體進(jìn)入燃料混合罐的現(xiàn) 象，從而影響燃料電池系統(tǒng)的正常工作。因此，氣液分離器方向敏感性的問題是目前影響直 接液體供料燃料電池系統(tǒng)應(yīng)用的一個(gè)重要問題。本發(fā)明一方面致力于將直接液體供料燃料電池系統(tǒng)中與電堆陰極冷凝器出口和 電堆陽極出口分別相連的兩個(gè)氣液分離器集成為一體；另一方面致力于實(shí)現(xiàn)氣液分離器在任意方向上的正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種直接液體供料燃料電池用氣液分離器，該氣液分離器集 空氣/水分離與CO2分離為一體，將陽極側(cè)未反應(yīng)的燃料混合液與陰極側(cè)反應(yīng)生成的水回 收到同一個(gè)分離腔內(nèi)，用于與純?nèi)剂?高濃度燃料)混合并最終得到適合于直接液體供料 燃料電池系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的一定濃度的燃料混合液，同時(shí)該氣液分離器的正常運(yùn)行并不依賴 于其放置方向。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種用于直接液體進(jìn)料燃料電池系統(tǒng)的氣液分離器，從上到下依次包括空氣/水 分離腔、中間腔和CO2/燃料混合液分離腔，中間腔將空氣/水分離腔和CO2/燃料混合液分 離腔從上至下連接在一起；空氣/水分離腔的側(cè)壁上設(shè)置有氣液混合物進(jìn)口，其與電堆陰極冷凝器出口相 連，用于分離液態(tài)水和空氣(不包括反應(yīng)消耗掉的氧氣)，在腔體內(nèi)部靠近氣液混合物進(jìn)口 處設(shè)置有螺旋型分離棒，在空氣/水分離腔腔體的上部壁面上設(shè)置有氣體排出口，氣體排 出口上覆蓋或封堵憎水性膜或憎水性多孔材料；CO2/燃料混合液分離腔的底部或側(cè)壁上設(shè)置有氣液混合物入口、與純?nèi)剂匣蚋邼?度燃料進(jìn)料泵相連接的燃料進(jìn)口以及與電堆陽極進(jìn)口管路相連接的燃料混合液出口，氣液 混合物入口與電堆陽極出口管路相連，用于分離未反應(yīng)的燃料混合液和CO2氣體；CO2/燃料 混合液分離腔的腔體中部設(shè)置有一獨(dú)立的密閉的腔體，形成具有內(nèi)腔和外腔的內(nèi)外雙層的 腔體結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔為幾何中心對(duì)稱的多面體或球體，在內(nèi)腔的腔體壁面上設(shè)置有4個(gè)或4個(gè)以 上的由憎水性膜或憎水性多孔材料覆蓋或封堵的孔，這些孔于腔體壁面上相對(duì)于內(nèi)腔的幾 何中心均勻?qū)ΨQ地排布；于內(nèi)腔中設(shè)置有液位傳感器，液位傳感器的探頭位于內(nèi)腔的幾何 中心；燃料混合液出口經(jīng)一連接軟管與內(nèi)腔的幾何中心相連通，即連接軟管的一端與燃料 混合液出口相連，另一端設(shè)置于內(nèi)腔的幾何中心處，且管口端與內(nèi)腔的幾何中心活動(dòng)連接， 在管口端設(shè)置有配重；中間腔與空氣/水分離腔間通過隔板連接，隔板上開設(shè)置有孔，所開設(shè)的孔上覆 蓋或封堵有憎水性膜或憎水性多孔材料，在中間腔腔體內(nèi)設(shè)置有控制水流從空氣/水分離 腔至CO2/燃料混合液分離腔內(nèi)腔的液體單向流動(dòng)閥或微型泵；中間腔與CO2/燃料混合液分離腔的外腔相連通，即兩腔體間不設(shè)隔板或設(shè)置帶孔 的隔板。上述氣液分離器，所述連接軟管采用耐腐蝕的柔性材料制成，長(zhǎng)度略長(zhǎng)于燃料混 合液出口至內(nèi)腔幾何中心的直線長(zhǎng)度；所述配重由耐腐蝕材料制成。上述氣液分離器，所述空氣/水分離腔中的螺旋形分離棒設(shè)置于氣液混合物進(jìn)口 正前方，螺旋形分離棒與氣液混合物進(jìn)口的流體流動(dòng)方向相垂直。上所述氣液分離器，所述中間腔中的液體單向流動(dòng)閥設(shè)置于空氣/水分離腔底面 的中心位置。上所述氣液分離器，所述CO2/燃料混合液分離腔外腔和空氣/水分離腔均為長(zhǎng)方 體結(jié)構(gòu)。
上述氣液分離器，所述CO2/燃料混合液分離腔內(nèi)腔為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)方體的八個(gè) 頂角開設(shè)有以長(zhǎng)方體的幾何中心為對(duì)稱中心的孔，孔上覆蓋或封堵憎水性膜或憎水性多孔 材料。上述氣液分離器，所述憎水性膜或憎水性多孔材料為憎水PTFE薄膜、超憎水聚丙 烯中空纖維膜、憎水處理的碳紙或憎水處理的碳布，其中憎水性膜或憎水性多孔材料的孔 徑為0. Ium Ium0本發(fā)明氣液分離器應(yīng)用在直接液體供料燃料電池系統(tǒng)中時(shí)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和積 極的效果。該氣液分離器集燃料電池系統(tǒng)中空氣/水分離、CO2分離、陰極水回收、陽極燃料 混合液回收及純?nèi)剂?高濃度燃料)補(bǔ)給等多項(xiàng)功能于一體，不僅可以將直接液體供料燃 料電池系統(tǒng)中陰極側(cè)空氣(不包含消耗掉的氧氣)/液態(tài)水的分離與陽極側(cè)CO2氣體/未反 應(yīng)燃料溶液的分離一體化，同時(shí)還可以將陰極水的回收利用與陽極燃料進(jìn)料溶液的混合集 成到上述氣液分離器當(dāng)中，增強(qiáng)了系統(tǒng)的集成度，縮小系統(tǒng)的體積，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。另 一方面，該氣液分離器CO2/燃料混合液分離腔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、液位傳感器探頭位置的設(shè)計(jì)、燃 料混合液出口管的設(shè)計(jì)以及中間腔中液體單向流動(dòng)閥或者是微型泵的設(shè)計(jì)等共同為實(shí)現(xiàn) 氣液分離器在一定時(shí)間內(nèi)或者是長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)在任意方向上的正常運(yùn)行提供了保證。上述兩個(gè) 方面的有點(diǎn)同時(shí)為便攜式燃料電池的應(yīng)用提供了幫助。


圖1直接甲醇燃料電池(DMFC)工作原理圖；圖2本發(fā)明所涉及的燃料電池系統(tǒng)的流程示意圖；圖3本發(fā)明一實(shí)施方式的氣液分離器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1為陽極擴(kuò)散層；2為陽極催化層；3為質(zhì)子交換膜；4為陰極催化層；5為陰 極擴(kuò)散層；6為燃料電池電堆陰極空氣入口 ；7為燃料電池電堆陽極；8為燃料電池電堆陰 極；9為燃料電池系統(tǒng)氣液分離器；10為燃料電池系統(tǒng)換熱器；11為風(fēng)扇；12為燃料電池系 統(tǒng)氣液分離器的純甲醇入口 ；13為空氣/水分離腔；14為與電堆陰極冷凝器出口相連接的 氣液混合物進(jìn)口 ；15為氣體排出口 ；16為螺旋型分離棒；17為中間腔；18為憎水多孔板；19 為液體單向流動(dòng)閥或微型泵；20為CO2/燃料混合液分離腔；21與電堆陽極出口管路相連的 氣液混合物入口 ；22與純?nèi)剂匣蚋邼舛热剂线M(jìn)料泵相連接的燃料進(jìn)口 ；23與電堆陽極進(jìn)口 管路相連接的燃料混合液出口 ；24為憎水多孔薄膜；25為液位傳感器；26為位于幾何中心 位置的液位傳感器探頭。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述一種直接液體供料燃料電池用氣分離器包括空氣/水分離腔、中間腔 和CO2/燃料混合液分離腔三個(gè)腔體?？諝?水分離腔與電堆陰極冷凝器出口相連，用于分離液態(tài)水和空氣(不包括反 應(yīng)消耗的氧氣)，其腔體為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，側(cè)壁上有與電堆陰極冷凝器出口相連接的氣液混合 物進(jìn)口，腔體內(nèi)設(shè)置有螺旋型分離棒，上部設(shè)置有氣體排出口 ；CO2/燃料混合液分離腔與電堆陽極出口相連，用于分離未反應(yīng)的燃料混合液和 CO2氣體，其腔體為雙層結(jié)構(gòu)，外腔為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔由長(zhǎng)方體削去八個(gè)頂角并將空缺面覆蓋上憎水性膜或憎水性多孔材料后形成，內(nèi)腔側(cè)壁上具有與電堆陽極出口管路相連接的 氣液混合物進(jìn)口、與純?nèi)剂?高濃度燃料)進(jìn)料泵相連接的純?nèi)剂线M(jìn)口以及與電堆陽極進(jìn) 口管路相連接的燃料混合液出口，腔內(nèi)設(shè)置有液位傳感器，液位傳感器的探頭位于內(nèi)腔的 幾何中心；中間腔將空氣/水分離腔和CO2/燃料混合液分離腔從上至下連接在一起，中間腔 與空氣/水分離腔之間通過其上開孔的隔板相連，開孔處設(shè)置有憎水性膜或憎水性多孔材 料，中間腔與CO2/燃料混合液分離腔外腔相連通，兩腔體間沒有任何隔板，中間腔腔體內(nèi)設(shè) 置有液體單向流動(dòng)閥或者是微型泵。上述空氣/水分離腔中的螺旋形分離棒，其水平高度與氣液混合物進(jìn)口高度一 致。當(dāng)由氣液混合物進(jìn)口進(jìn)來的氣體撞擊到螺旋形分離棒上時(shí)，產(chǎn)生旋流可以使氣體中夾 帶的液態(tài)水被充分的分離出來，有利于氣液分離效率的提高。上述CO2/燃料混合液分離腔內(nèi)腔，其具有中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)；內(nèi)腔為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)方 體的八個(gè)頂角開設(shè)有以長(zhǎng)方體的幾何中心為對(duì)稱中心的孔，孔上覆蓋或封堵憎水性膜或憎 水性多孔材料。其具體的制備過程為以長(zhǎng)方體的幾何中心為對(duì)稱中心將長(zhǎng)方體的八個(gè)頂 角對(duì)稱性的削去，八個(gè)頂角被削去后所形成的空缺面上覆蓋或封堵憎水性膜或憎水性多孔 材料。這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以滿足CO2/燃料混合液分離腔在任意方向上正常運(yùn)行的要求，即只 要內(nèi)腔沒有被液體充滿，CO2氣體就可以在任意方向上與憎水性膜或憎水性多孔材料接觸， 同時(shí)也可以防止液體泄露，從而有利于CO2氣體從燃料混合溶液中充分分離出來。上述CO2/燃料混合液分離腔中的液位傳感器，其探頭位于內(nèi)腔的對(duì)稱中心。這種 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以保證CO2/燃料混合液分離腔在任意方向上操作時(shí)，液位傳感器的探頭都可以 感知到液位和內(nèi)腔對(duì)稱中心的相對(duì)關(guān)系，即對(duì)于相同體積的燃料混合液，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可 以實(shí)現(xiàn)在任意方向上將內(nèi)腔中燃料混合液的液位控制一直控制在略高于探頭的位置上。上述CO2/燃料混合液分離腔中與電堆陽極進(jìn)口相連接的出口管，其采用耐腐蝕的 柔性材料，長(zhǎng)度略長(zhǎng)于出口點(diǎn)至內(nèi)腔對(duì)稱中心的直線長(zhǎng)度，其端部采用耐腐蝕金屬材料配 重。結(jié)合液位傳感器探頭位置的設(shè)計(jì)，燃料混合液出口管結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以保證CO2/燃料混 合液分離腔在任意方向上運(yùn)行時(shí)燃料混合液出口管都能吸到液體。上述CO2/燃料混合液分離腔，其內(nèi)腔設(shè)置有純?nèi)剂?高濃度燃料)入口，可以在 外部控制電路的控制下實(shí)現(xiàn)純?nèi)剂?高濃度燃料)的補(bǔ)充。上述中間腔中的液體單向流動(dòng)閥，其最優(yōu)設(shè)置位置為空氣/水分離腔底面的中心 位置，此時(shí)該分離腔可在最大角度范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行，而在短時(shí)間范圍內(nèi)該分離腔可 在任意角度范圍內(nèi)運(yùn)行。上述空氣/水分離腔上部、CO2/燃料混合液分離腔內(nèi)腔角部以及空氣/水分離腔 與中間腔連接隔板的開口處設(shè)置的憎水性膜或憎水性多孔材料，可以是憎水PTFE薄膜、憎 水處理的碳紙或碳布、超憎水聚丙烯中空纖維膜等，其中憎水性膜或憎水性多孔材料的孔 徑為0. Ium Ium0上述氣液分離器，其正常運(yùn)行時(shí)的氣液分離過程為經(jīng)系統(tǒng)中冷凝器出口流入到空氣/水分離腔中的氣液混合物，在螺旋型分離棒的 作用下，完成氣液分離，分離出的氣態(tài)物質(zhì)經(jīng)氣體排出口排出到系統(tǒng)外，液態(tài)水在重力的作 用下經(jīng)中間腔中的液體單向流動(dòng)閥或者是微型泵流入CO2/燃料混合液分離腔中；
經(jīng)系統(tǒng)中電堆陽極出口流入到CO2/燃料混合液分離腔內(nèi)腔中的氣液混合物，其中 的CO2氣體經(jīng)憎水性膜或憎水性多孔材料排出到CO2/燃料混合液分離腔外腔中，外腔中累 積的CO2氣體再依次經(jīng)中間腔腔體、中間腔與空氣/水分離腔之間隔板上的憎水性膜或憎 水性多孔材料排出到空氣/水分離腔中，進(jìn)入空氣/水分離腔的CO2氣體與經(jīng)空氣/水分 離腔分離出的氣體一起經(jīng)空氣/水分離腔中的氣體排出口排出到系統(tǒng)外；其中的燃料混合 液與經(jīng)液體單向流動(dòng)閥或者是微型泵流入到CO2/燃料混合液分離腔內(nèi)腔中的液態(tài)水及經(jīng) 純?nèi)剂?高濃度燃料)進(jìn)口通入的純?nèi)剂?高濃度燃料)均勻混合后，經(jīng)出口管通過微型 泵循環(huán)供給電堆陽極。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，集成度高、結(jié)構(gòu)緊湊，可以在任意方向正常運(yùn)行，適用于 直接液體供料燃料電池系統(tǒng)。
權(quán)利要求
一種用于直接液體進(jìn)料燃料電池系統(tǒng)的氣液分離器，其特征在于從上到下依次包括空氣/水分離腔、中間腔和CO2/燃料混合液分離腔，中間腔將空氣/水分離腔和CO2/燃料混合液分離腔從上至下連接在一起；空氣/水分離腔的側(cè)壁上設(shè)置有氣液混合物進(jìn)口，其與電堆陰極冷凝器出口相連，用于分離液態(tài)水和空氣，在腔體內(nèi)部靠近氣液混合物進(jìn)口處設(shè)置有螺旋型分離棒，在空氣/水分離腔腔體的上部壁面上設(shè)置有氣體排出口，氣體排出口上覆蓋或封堵憎水性膜或憎水性多孔材料；CO2/燃料混合液分離腔的底部或側(cè)壁上設(shè)置有氣液混合物入口、與純?nèi)剂匣蚋邼舛热剂线M(jìn)料泵相連接的燃料進(jìn)口以及與電堆陽極進(jìn)口管路相連接的燃料混合液出口，氣液混合物入口與電堆陽極出口管路相連，用于分離未反應(yīng)的燃料混合液和CO2氣體；CO2/燃料混合液分離腔的腔體中部設(shè)置有一獨(dú)立的密閉的腔體，形成具有內(nèi)腔和外腔的內(nèi)外雙層的腔體結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔為幾何中心對(duì)稱的多面體或球體，在內(nèi)腔的腔體壁面上設(shè)置有4個(gè)或4個(gè)以上的由憎水性膜或憎水性多孔材料覆蓋或封堵的孔，這些孔于腔體壁面上相對(duì)于內(nèi)腔的幾何中心均勻?qū)ΨQ地排布；于內(nèi)腔中設(shè)置有液位傳感器，液位傳感器的探頭位于內(nèi)腔的幾何中心；燃料混合液出口經(jīng)一連接軟管與內(nèi)腔的幾何中心相連通，即連接軟管的一端與燃料混合液出口相連，另一端設(shè)置于內(nèi)腔的幾何中心處，且管口端與內(nèi)腔的幾何中心活動(dòng)連接，在管口端設(shè)置有配重；中間腔與空氣/水分離腔間通過隔板連接，隔板上開設(shè)置有孔，所開設(shè)的孔上覆蓋或封堵有憎水性膜或憎水性多孔材料，在中間腔腔體內(nèi)設(shè)置有控制水流從空氣/水分離腔至CO2/燃料混合液分離腔內(nèi)腔的液體單向流動(dòng)閥或微型泵；中間腔與CO2/燃料混合液分離腔的外腔相連通，即兩腔體間不設(shè)隔板或設(shè)置帶孔的隔板。
2.按照權(quán)利要求1所述氣液分離器，其特征在于所述連接軟管采用耐腐蝕的柔性材 料制成，長(zhǎng)度略長(zhǎng)于燃料混合液出口至內(nèi)腔幾何中心的直線長(zhǎng)度；所述配重由耐腐蝕材料 制成。
3.按照權(quán)利要求1所述氣液分離器，其特征在于所述空氣/水分離腔中的螺旋形分 離棒設(shè)置于氣液混合物進(jìn)口正前方，螺旋形分離棒與氣液混合物進(jìn)口的流體流動(dòng)方向相垂直。
4.按照權(quán)利要求1所述氣液分離器，其特征在于所述中間腔中的液體單向流動(dòng)閥設(shè) 置于空氣/水分離腔底面的中心位置。
5.按照權(quán)利要求1所述氣液分離器，其特征在于所述CO2/燃料混合液分離腔外腔和 空氣/水分離腔均為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)。
6.按照權(quán)利要求1或5所述氣液分離器，其特征在于所述CO2/燃料混合液分離腔內(nèi) 腔為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)方體的八個(gè)頂角開設(shè)有以長(zhǎng)方體的幾何中心為對(duì)稱中心的孔，孔上覆 蓋或封堵憎水性膜或憎水性多孔材料。
7.按照權(quán)利要求1所述氣液分離器，其特征在于所述憎水性膜或憎水性多孔材料為 憎水PTFE薄膜、超憎水聚丙烯中空纖維膜、憎水處理的碳紙或憎水處理的碳布，其中憎水 性膜或憎水性多孔材料的孔徑為0. Ium lum。
全文摘要
本發(fā)明屬于高能量電源技術(shù)。本發(fā)明涉及一種用于直接液體供料燃料電池系統(tǒng)的氣液分離器。該氣液分離器包括與電堆陰極冷凝器出口相連的空氣/水分離腔，內(nèi)設(shè)螺旋型分離棒，上方有氣體排出口；與電堆陽極出口相連的CO2分離腔，腔體為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔由正方體削去頂角后并覆蓋上憎水性膜或憎水性多孔材料形成，內(nèi)設(shè)有純?nèi)剂?高濃度燃料)進(jìn)口，混合燃料出口及液位傳感器；將上述腔體連接起來的中間腔，中間腔與空氣/水分離腔的連接部位設(shè)有憎水性膜或憎水性多孔材料，中間腔與CO2分離腔外腔相連通，腔內(nèi)設(shè)置有液體單向流動(dòng)閥或微型泵。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，集成度高、結(jié)構(gòu)緊湊，可以在任意方向正常運(yùn)行，適用于直接液體供料燃料電池系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H01M8/10GK101997127SQ20091001329
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者孫公權(quán), 孫海, 秦兵, 趙鋼, 陳利康, 馬業(yè)政 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所