一种DMFC的气液分离结构的制作方法

本发明涉及直接甲醇燃料电池领域，尤其是一种dmfc的气液分离结构。

背景技术：

1、直接甲醇燃料电池（dmfc）的工作原理如图1。其阳极和阴极催化剂分别为pt-ru/c(或pt-ru黑)和pt-c。其电极反应为

2、阳极：ch3oh+h2o→co2+6h++6e-

3、阴极：1.5o2+6e-+6h+→3h2o

4、电池的总反应为ch3oh+1.5o2→2h2o+co2

5、dmfc在反应过程中，参与阳极循环的低浓度甲醇溶液；消耗1mol甲醇需要消耗1mol水，同时生成1mol co2 及6mol质子和6mol电子；当阳极消耗1mol甲醇的同时，相对应阴极会消耗3/2mol氧气，生成3mol h2o。质子穿过交换膜h3o+的形式穿过，之所以在阴极会有比较多的水产生。dmfc系统化学反应过程中约将40%的能量转化成电能，其余约60%的能量则转化成热能，产生的热量大部分是通过阴极的水蒸汽带走。dmfc为了保持系统的温度稳定和系统的水平衡，系统一般需要对阴极进行散热。散热将水蒸汽冷凝成水，然后通过气液分离结构对液体和气体进行分离，分离后将水回收，将气体排向大气，同时阳极产生的co2也需要排向大气。dmfc系统一般发电功率小，一部分用于固定式无人值守，大部分用于便携式电源。当dmfc系统用于做便携式电源时，dmfc系统随身携带在身上，其摆放方向都是变化的，之所以要求系统的气液分离效果在任何方向都满足分离要求。

6、dmfc的气液分离技术并不成熟，用于dmfc的气液分离器分两种场景；一种是用于固定式工作场景的气液分离器，仅需满足正直摆放时的气液分离效率，此气液分离器通过重力分离加折板分离就可满足要求。 另一种就是像充电宝一样的便携带式电源，这种气液分离器的研发处于起步阶段，需要满足任何方向的气液分离效果，此种气液分离器研发较少。

7、dmfc系统的气液分离结构需要满足分离效率的要求，当用于便携式电源时系统的摆放方向都是时刻变化的，而现有的dmfc系统的气液分离结构不能满足系统的摆放方向变化的要求。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种dmfc的气液分离器结构，能满足系统的气液分离效果在任何方向都满足分离要求。

2、其技术方案是这样的：一种dmfc的气液分离结构，其特征在于：其包括气液分离器体，所述气液分离器体上两侧分别设置有顶部开口和底部开口，所述气液分离器体上设置有出气接管，所述出气接管上设置有尾气排出口，所述气液分离器体上对应所述出气接管设置有入口接管，所述入口接管设置有有气液入口，所述气液分离器体内设置有对应的第一气液分离挡板和第二气液分离挡板，所述第一气液分离挡板上设置有挡液圈，所述第二气液分离挡板上设置有锥形导流面，所述挡液圈和所述锥形导流面反向布置，所述第一气液分离挡板和所述第二气液分离挡板上设置有导流孔。

3、其进一步特征在于，所述气液分离器体包括外部圆筒，所述外部圆筒两侧设置有顶部挡板和底部挡板，所述顶部挡板和所述底部挡板与所述外部圆筒形成气液分离器体，所述顶部开口设置在所述顶部挡板与所述外部圆筒间，所述底部开口设置在所述底部挡板与所述外部圆筒间；所述第一气液分离挡板的所述导流孔与所述第二气液分离挡板上的所述导流孔错开布置。

4、本发明采用上述结构，液分离器体上两侧分别设置有顶部开口和底部开口，气液分离器体上设置有出气接管，出气接管上设置有尾排出口，气液分离器体上对应所述出气接管设置有入口接管，入口接管设置有有气液入口，气液分离器体内设置有对应的第一气液分离挡板和第二气液分离挡板，第一气液分离挡板上设置有挡液圈，第二气液分离挡板上设置有锥形导流面，挡液圈和锥形导流面反向布置，第一气液分离挡板和第二气液分离挡板上设置有导流孔，根据重力分离原理，液体总是通过下端的开口流出，从而能满足系统的气液分离效果在任何方向都满足分离要求，使气液分离效率长期稳定可靠。

技术特征：

1.一种dmfc的气液分离结构，其特征在于：其包括气液分离器体，所述气液分离器体上两侧分别设置有顶部开口和底部开口，所述气液分离器体上设置有出气接管，所述出气接管上设置有尾气排出口，所述气液分离器体上对应所述出气接管设置有入口接管，所述入口接管设置有有气液入口，所述气液分离器体内设置有对应的第一气液分离挡板和第二气液分离挡板，所述第一气液分离挡板上设置有挡液圈，所述第二气液分离挡板上设置有锥形导流面，所述挡液圈和所述锥形导流面反向布置，所述第一气液分离挡板和所述第二气液分离挡板上设置有导流孔。

2.根据权利要求1所述的一种dmfc的气液分离结构，其特征在于：所述气液分离器体包括外部圆筒，所述外部圆筒两侧设置有顶部挡板和底部挡板，所述顶部挡板和所述底部挡板与所述外部圆筒形成气液分离器体，所述顶部开口设置在所述顶部挡板与所述外部圆筒间，所述底部开口设置在所述底部挡板与所述外部圆筒间。

3.根据权利要求1所述的一种dmfc的气液分离结构，其特征在于：所述第一气液分离挡板的所述导流孔与所述第二气液分离挡板上的所述导流孔错开布置。

技术总结
本发明提供一种DMFC的气液分离器结构，能满足系统的气液分离效果在任何方向都满足分离要求，其包括气液分离器体，气液分离器体上两侧分别设置有顶部开口和底部开口，气液分离器体上设置有出气接管，出气接管上设置有尾气排出口，气液分离器体上对应出气接管设置有入口接管，入口接管设置有有气液入口，气液分离器体内设置有对应的第一气液分离挡板和第二气液分离挡板，第一气液分离挡板上设置有挡液圈，第二气液分离挡板上设置有锥形导流面，挡液圈和锥形导流面反向布置，第一气液分离挡板和第二气液分离挡板上设置有导流孔。

技术研发人员：陈善平,李山
受保护的技术使用者：中科军联（张家港）新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12