用本发明的固体甲醇燃料供给系统的电池的方向敏感性进行测试，包括如下步骤:
[0086]1、将适量丙烯酸树脂粉末加入到投入比例为1.5:1的甲醇和水的混合溶液中，用均质机搅拌至粉末溶解为均匀透明液体；将该溶液边搅拌边滴加三乙醇胺，使溶液逐渐变稠成为无色透明凝胶状为止，即制成固体甲醇；
[0087]2、将步骤1所得固体甲醇称取相同质量分别填充进入甲醇燃料盒A1和B1中；
[0088]3、将步骤1所得固体甲醇称取相同质量分别均匀涂覆于相同质量的碳布载体上，分别填充进入甲醇燃料盒C1和D1中；
[0089]4、以PV膜作为隔离片分别置于甲醇燃料盒Al、Bl、C1和D1上；
[0090]5、将3mm厚的隔离垫板置于隔离片上，用于构建甲醇蒸汽室A2、B2、C2和D2 ；
[0091]6、将相同性能的单电池分别放置于步骤5所得的甲醇蒸汽供给系统A、B、C和D上，用紧固件装配；
[0092]7、在25°C的测试温度下，分别测试四种电池在采用40mA/cm2恒电流放电时的电压变化情况，其中，对于A和C，在测试过程中方向不变，对于B和D，在测试过程中每隔3.5h将单电池旋转90度，观察放电性能随电池方向变化所可能产生的变化。
[0093]通过图4(a)及图4(b)可看到，在非载体型和载体型这两种固体甲醇燃料供应系统中，电池方向的改变并没有对电池的放电曲线产生明显影响。由此可知，这两种固体甲醇燃料供应系统均不存在方向敏感性。
[0094]实施例4
[0095]本实施例测试采用不同材料隔离片的非载体型固体甲醇燃料供给系统的电池的放电时长，包括如下步骤:
[0096]1、采用实施例1的方法制备固体甲醇；
[0097]2、将步骤1所得固体甲醇称取相同质量分别填充进入甲醇燃料盒A1、B1和Cl中，固体甲醇质量约为1.6g ；
[0098]3、以PE膜，PV膜和无纺布作为隔离片，分别置于甲醇燃料盒Al、B1和C1上；
[0099]4、将3mm厚的隔离垫板置于隔离片上，用于构建甲醇蒸汽室A2、B2和C2 ；
[0100]5、将相同性能的单电池分别放置于步骤4所得的甲醇蒸汽供给系统A、B和C上，用紧固件装配；
[0101]6、在25°C的测试温度下，分别测试三种电池在采用40mA/cm2恒电流放电时的电压变化情况。
[0102]通过图5可看到采用不同隔离片的三种甲醇燃料供给系统在40mA/cm2恒电流放电时的电压变化，由图可知，当采用PV膜作为隔离片时，放电时间明显较长，电池能量效率较高；这可能是由于PV膜表面的致密涂层能更好地抑制甲醇蒸汽的传质速率，减少了甲醇蒸汽的跨膜渗透。当采用PE膜和无纺布作为隔离片时，放电时间有所减短，但由于隔离片成本较低，使用者可根据实际情况酌情选择隔离片种类。
[0103]实施例5
[0104]本实施例测试采用不同厚度隔离垫板的非载体型固体甲醇燃料供给系统的电池放电时长，包括如下步骤
[0105]1、采用实施例1的方法制备固体甲醇；
[0106]2、将步骤1所得固体甲醇称取相同质量分别填充进入甲醇燃料盒A1、B1、C1和D1中，固体甲醇质量约为1.6g ；
[0107]3、以PV膜作为隔离片，分别置于甲醇燃料盒A1、B1、C1和D1上；
[0108]4、将0mm(不使用隔离垫板)、2mm、3mm和4mm厚的隔离垫板分别置于隔离片上，用于构建甲醇蒸汽室A2、B2、C2和D2 ;
[0109]5、将相同性能的单电池分别放置于步骤4所得的甲醇蒸汽供给系统A、B、C和D上，用紧固件装配；
[0110]6、在25°C的测试温度下，分别测试四种电池在采用40mA/cm2恒电流放电时的电压变化情况。
[0111]通过图6可看到采用不同隔离垫板厚度的甲醇燃料供给系统在40mA/cm2恒电流放电时的电压变化，由图可知，当不采用隔离垫板，即不增设甲醇蒸汽缓冲室时，放电时间明显较短，电池能量效率较低；而当采用2?4_厚度隔离垫板时的燃料供应系统放电时间较长，在本实施例所采用的实验条件下以3mm为最优。使用者可根据自身实验条件和环境将隔离垫板厚度进行优化调整。
[0112]综上所述，本发明利用丙烯酸树脂粉末作为高聚物制备了凝胶状高浓度固体甲醇，可直接或采用涂覆于柔性载体的方式填充于甲醇燃料盒中，利用其释放的甲醇蒸汽直接作为甲醇燃料电池的阳极燃料供应源。采用固体甲醇作为燃料的直接甲醇燃料电池系统不存在方向敏感性问题，而且免去了传统电堆中复杂的甲醇分配以及液-气转化系统，具有很强的实际应用意义。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0113]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:所述燃料供给系统包括甲醇燃料盒、填充进所述甲醇燃料盒中的固体甲醇以及固定于所述甲醇燃料盒上的用于隔离所述固体甲醇与单电池或电堆板的隔离片。2.根据权利要求1所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:所述燃料供给系统还包括放置于所述隔离片上的用于构建甲醇蒸汽室的隔离垫框。3.根据权利要求2所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:所述隔离垫框的厚度小于4_。4.根据权利要求1或2所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:所述甲醇燃料盒采用耐甲醇材料。5.根据权利要求4所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:所述耐甲醇材料包括聚乙烯或聚甲醛。6.根据权利要求1或2所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:所述甲醇燃料盒中还设有一载体，所述固体甲醇涂覆于所述载体表面。7.根据权利要求6所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:所述载体为柔性载体。8.根据权利要求7所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:所述柔性载体包括碳布或无纺布。9.根据权利要求1或2所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:所述隔离片采用多孔透气材料。10.根据权利要求9所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:所述多孔透气材料包括渗透汽化膜、聚乙烯膜或无纺布。11.根据权利要求1或2所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:所述被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统还包括可拆卸安装部，所述被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统通过所述可拆卸安装部可拆卸安装于单电池或电堆板。12.根据权利要求11所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:所述可拆卸安装部包括设于所述甲醇燃料盒上的卡固件。13.根据权利要求11所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:所述可拆卸安装部包括设于所述甲醇燃料盒上的安装孔及与所述安装孔相配合的紧固件。14.根据权利要求1或2所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:所述固体甲醇的制备方法包括如下步骤: S1:将丙烯酸树脂粉末加入甲醇的水溶液中，并搅拌所述溶液直至所述丙烯酸树脂粉末溶解； S2:在所述溶液中加入三乙醇胺，并搅拌直至所述溶液逐渐变稠成为无色透明凝胶状，得到固体甲醇。15.根据权利要求14所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:于所述步骤S1中，所述甲醇的水溶液中，甲醇与水的质量比为4?1.5:1，所述丙烯酸树脂粉末在溶液中的质量分数为0.5 %?1 %。16.根据权利要求14所述的被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，其特征在于:于所述步骤S2中，加入的所述三乙醇胺与步骤S1中加入的丙烯酸树脂粉末的质量比为.0.9 ?1.1:1
【专利摘要】本发明提供一种被动式直接甲醇燃料电池燃料供给系统，所述燃料供给系统包括甲醇燃料盒、填充进所述甲醇燃料盒中的固体甲醇以及固定于所述甲醇燃料盒上的用于隔离所述固体甲醇与单电池或电堆板的隔离片。本发明利用丙烯酸树脂粉末作为高聚物制备了凝胶状高浓度固体甲醇，可直接或采用涂覆于柔性载体的方式填充于甲醇燃料盒中，利用其释放的甲醇蒸汽直接作为甲醇燃料电池的阳极燃料供应源。采用固体甲醇作为燃料的直接甲醇燃料电池系统不存在方向敏感性问题，而且免去了传统电堆中复杂的甲醇分配以及液-气转化系统，具有很强的实际应用意义。
【IPC分类】H01M8/04082
【公开号】CN105428673
【申请号】CN201510844043
【发明人】蒋晶晶, 张凤茹, 邹志青, 周毅, 张海峰, 黄庆红, 杨辉
【申请人】中国科学院上海高等研究院
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月26日