配套便携式直接甲醇燃料电池系统的燃料重组器的制作方法

本实用新型涉及一种电化学电池的结构设计方案，具体地讲，本实用新型涉及一种配套直接甲醇燃料电池系统的燃料重组器，特别是一种配套便携式直接甲燃料电池系统的燃料重组器。

背景技术：

直接甲醇燃料电池是一种以甲醇溶液为燃料的电池，这种电化学反应装置在技术上比传统的铅酸蓄电池先进很多，与当代的氢燃料电池系统相比，其燃料存储、携带和系统结构简单。因此，直接甲醇燃料电池在便携式移动电源领域具有很好的应用价值。便携式产品的基本结构要求是轻量化、集成化，为了满足便携式产品设计条件，现有技术的直接甲醇燃料电池采用纯甲醇溶液作为燃料。由于纯甲醇溶液具有较强的渗透性，配套后难免不发生渗漏问题。一旦纯甲醇溶液渗漏首先污染相邻的电堆，电堆受污必然导致电池系统性能下降。现实中，加水稀释是减小纯甲醇溶液的渗透力唯一办法，本行业普遍做法是回收电池系统在电化学反应过程中生成的水，用回收的水稀释纯甲醇溶液。电化学反应除生成水外，还伴有少量的CO2气体，由于CO2气体对电池系统的性能有负面影响，必须及时将回收水中的CO2气体分离掉。现有技术的直接甲醇燃料电池系统都配置了燃料重组器，该类燃料重组器内置气液分离器、CO2分离器和储料桶。此种分别设置功能性器件的结构集成度不高、占用空间大，与便携式甲醇燃料电池系统配套要求存在一定的差距。中国专利CN201510960706.7公开了一种利用螺旋板分离水/气的气液分离器，该结构的气液分离器配套在燃料重组器中具有较强的气液分离能力。但是，该技术在结构的顶端仅留有覆盖憎水性膜的空气排除口，再加上内置的螺旋板有阻碍作用，在一定程度上影响上下通道的空气畅通性，造成CO2气体去除不尽。另外，该专利技术没有涉及内部温度探测设计，不能做到有针对性的调控。

技术实现要素：

本实用新型主要针对现有技术的不足，提出一种配套便携式直接甲醇燃料电池系统的燃料重组器，该燃料重组器结构简单、集成度高、气液分离充分、排泄无障碍、燃料重组效率高。

本实用新型通过下述技术方案实现技术目标。

配套便携式直接甲醇燃料电池系统的燃料重组器，它包括气液分离器、液位传感器、储料桶、燃料出口、冷却液进口、温度传感器和燃料进口。所述储料桶是一种薄壁容器，顶部密封连接气液分离器，底段外壁上分别连接燃料出口、冷却液进口和燃料进口。其改进之处在于：所述气液分离器由外壳与内壳套合而成，外壳为无底腔体，内壳为有底腔体，气液分离器以外壳底段与储料桶口部密封连接，外壳上部朝外伸出的出口管直接沟通储料桶内腔，构成空气和多余水的排泄通道。竖置的内壳下半截壁上均布沟通内外腔的通孔，内壳上部配置横向的进口管贯穿外壳，构成直接往内腔引入气液混合物的通道，所述液位传感器安置在储料桶顶部，温度传感器安置在储料桶底段外壁上，上下配置不同功能的传感器，组成立体智能监测体系。

作为进一步改进方案，所述气液分离器配置的外壳和内壳均为圆柱形壳体。

作为进一步改进方案，所述气液分离器的内壳下半截壁上均布孔径为Φ3～5mm通孔，孔间距10～20mm。

作为进一步改进方案，所述气液分离器配置的进口管和出口管高度位置相等，朝向相反。

作为进一步改进方案，所述储料桶底段外壁上连接的燃料出口和燃料进口均为朝上折弯90°的管接头。

本实用新型与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、气液分离器与储料桶一体化设计，集成度高，适合便携式产品配套；

2、冷却液进口设在储料桶底部，充分利用输入的冷却液冲力搅动内蓄混合液，有效促成混合均匀，从而提高气液分离效率；

3、在储料桶上下部分别配置受控的液位传感器和受控的温度传感器，构成立体式智能监测体系，便于系统及时调控和精确调控。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是图1左视示意图。

图3是图1右视示意图。

图4是图1中气液分离器结构剖面示意图。

图5是图4的俯视示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本实用新型作进一步说明。

图1所示的便携式直接甲醇燃料电池系统的燃料重组器,它包括气液分离器1、液位传感器2、储料桶3、燃料出口4、冷却液进口5、温度传感器6和燃料进口7。所述储料桶3是一种薄壁容器，而且是一种竖置的圆桶形容器。在储料桶3顶部密封连接如图4所示的气液分离器1，本实施例采用螺纹结构实现密封连接。另外，在储料桶3底段外壁上分别连接燃料出口4、冷却液进口5和燃料进口7，本实施例中配置的燃料出口4和燃料进口7均为朝上折弯90°的管接头，此种角形管接头可节省径向空间，符合便携式产品配套需求。将冷却液进口5设在储料桶3底部，可利用输入冷却液的冲力搅动内置混合液，促成混合液混合更均匀，从而有利于提高气液分离效率。所述气液分离器1如图4和图5所示，它是一种由外壳与内壳套合而成，本实施例中的外壳和内壳均为圆柱形壳体，两者同轴套合成一体，其中的外壳为无底腔体，内壳为有底腔体，外壳上部设有朝外径向伸出的出口管1.1，直管结构的出口管1.1沟通外腔。因气液分离器1的外腔与储料桶3内腔相通，所以储料桶3内产生的空气和多余的水可沿气液分离器1的外腔从出气管1.1排出。处在外壳内腔中的内壳下半截壁上均布沟通内外腔的通孔，本实施例因配套产品规格不大，故通孔用较小尺寸制造，即通孔直径为Φ3mm，孔间距为10mm。此种筛孔结构既便于空气通过，也不影响水回流到储料桶3中。内壳上部配置径向伸出的进口管1.2，直管的进口管1.2贯穿外壳后朝外伸出，构成直接往内腔引入气液混合物的通道。结构中气液分离器1配置的进口管1.2和出口管1.1高度位置相等，但是朝向相反。为了进一步优化燃料重组器的运行质态，必须时刻监控内置气液混合物的液位和温度，本实用新型在储料桶3顶部安置了受控的液位传感器2，在储料桶3底段外壁上安置了受控的温度传感器6，由于储料桶3上下配置了相应功能的传感器，组成立体式智能监测体系，便于系统及时调控和精确调控。