CN101399348A

CN101399348A - 用于直接甲醇燃料电池的再循环器及其操作方法

Info

Publication number: CN101399348A
Application number: CNA2008101617944A
Authority: CN
Inventors: 丁英洙; 赵慧贞
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2009-04-01
Also published as: EP2043186B1; EP2043186A3; US8722261B2; US20090087703A1; JP5546751B2; JP2009087927A; EP2043186A2; KR20090032827A; KR101473318B1

Abstract

一种用于用甲醇作为直接供给燃料的直接甲醇燃料电池(DMFC)的再循环器，该再循环器包括：壳体，从层叠组件回收的气－液混合物容纳其中；转子，该转子可转动地安装在壳体中；和旋转转子的电机，其中，当电机旋转转子时，产生相分离，由于离心力使得气－液混合物中的液体主要被收集在壳体的外部区域，而气体被收集在壳体的中心区域。从而，由于壳体的液体出口与重力方向不必在一条直线上，该再循环器可以用在方位偶尔改变的移动装置中。此外，该再循环器不使用性能随时间迅速下降的膜，以便能保持长期使用的有效性能。

Description

用于直接甲醇燃料电池的再循环器及其操作方法

技术领域

本发明涉及到一种用于使用甲醇作燃料的直接甲醇燃料电池(DMFC)的再循环器和上述再循环器的操作方法，该再循环器使从层叠组件和水中回收的未反应的甲醇重新被利用。

背景技术

燃料电池是一种通过化学反应将燃料中的化学能转变为电能的电发生器。只要提供燃料燃料电池就不断地产生电。燃料电池中的直接甲醇燃料电池(DMFC)是一种用甲醇作燃料通过直接供给阳极的燃料和提供给DMFC的阴极的氧气之间的反应产生电的装置。在DMFC的阳极，通过下面所示的化学反应1产生电子，电子沿着移动路径移到阴极并通过如下所示的化学反应2产生H₂O。当负载施加到移动路径，利用产生的电做功。

【化学反应1】

【化学反应2】

通过泵送液态甲醇将甲醇供给阳极，这样的DMFC被称为主动型(active type)DMFC。或者，当甲醇在室温蒸发时，蒸发的甲醇可流入阳极，这样的DMFC被称为被动型(passive type)DMFC。在此，将描述主动型DMFC。

图1是主动型DMFC的结构的功能模块图表。发生化学反应1和2的一个阳极和一个阴极的单一组件不能产生足够的电压，因此，利用由层叠多个单个组件形成的层叠组件20。在层叠组件20中，层叠多个单元电池使得在每个单元电池中，阳极和阴极分别形成于电解膜的相对两侧，从而，通过每个单元电池产生的电的相加输出大功率。主动型DMFC包括作为氧气源将空气供给阴极的气泵60和储存提供给阳极的甲醇的处理盒30。在处理盒30中，高浓度的甲醇，例如，100％甲醇，被存储。此外，主动型DMFC包括储罐70，该储罐用以储存稀释的具有0.5到2M浓度的燃料，该燃料通过供给泵50提供给层叠组件20的阳极。通过经燃料泵40将水加到由处理盒30提供的高浓度甲醇中来获得0.5到2M的浓度的稀释的甲醇。

主动型DMFC包括换热器80，该换热器降低从层叠组件20释放出的气-液混合物温度。即，换热器80通过降低气-液混合物的高温浓缩从层叠组件20释放出的气-液混合物中的蒸汽。此外，主动型DMFC包括再循环器10，该再循环器使产生电和作为电发生反应的副产品的H₂O后从层叠组件20中释放的未反应的甲醇再利用。由于再循环器10从层叠组件20回收的气-液混合物中分离未反应的甲醇和水(副产品)，重新利用未反应的甲醇和水稀释高浓度甲醇，再循环器10也被称做气-液分离器。而不包括再循环器10，低浓度的甲醇会被储存在处理盒30中。然而，在这种情况，处理盒30的容量必须非常大。因此，如上所述，高浓度甲醇被储存在处理盒30中然后被逐步供给储罐70被稀释。

图2A和2B是用于图1的主动型DMFC的传统再循环器10的结构的横剖面图。在图2A的传统再循环器10a中，气体和液体靠重力分离；即，气体经由壳体11的上端口11a释放出，比气体稠密的液体经由壳体11的下端口11b释放出。液体包括在层叠组件20中没有反应的甲醇和作为副产品生成的水，气体包括作为氧气源供给的空气和在阳极从化学反应中生成的CO₂。被分离的液体适当地与从处理盒30供给储罐70的高浓度甲醇混合，从而形成在层叠组件20中需要的适当的低浓度甲醇用于产生电，并且如上所述，由供给泵50将混合物重新送给层叠组件。由于再循环器10a利用重力工作，图2A的再循环器10a的结构具有结构简单的优点；然而，液体经由其释放的下端口11b，必须设置在重力的方向。因此，再循环器10a受限于重力的方向。主动型DMFC更普遍地用于各种移动装置中，由此，当使用移动装置时传统再循环器10a的下端口11b可能被移动使得下端口11b处于重力的反方向。在这种情况下，传统再循环器10a不能适当地实现气-液分离的功能。

图2B是另一种传统再循环器10b的结构，该再循环器为解决上述问题而设计。即，如图2B所示，传统再循环器10b没有利用重力作用，而是，在壳体12的一个端口安装疏水膜12a并在壳体12的另一个端口安装亲水膜12b以便气体能通过疏水膜12a排放，而液体能通过亲水膜12b排放。用这种方法，能够不计重力的方向实现气-液分离，因此，主动型DMFC能用于移动装置。然而，随着时间的推移，疏水膜和亲水膜12a和12b性能下降导致液体渗漏，因此，具有疏水膜和亲水膜12a和12b的再循环器10b难以使主动型DMFC商业化。

因此，有发展一种新再循环器结构的必要，该再循环器能够不考虑气-液分离的方向不采用如性能随着时间迅速下降的膜这样的材料实现有效的气-液分离功能。

发明内容

本发明各方面提供了一种具有能够不计方位并能长期有效的保持性能的再循环器的DMFC。

根据本发明的一方面，提供了一种用于直接甲醇燃料电池(DMFC)的再循环器，所述再循环器包括：容纳从层叠组件中回收的气-液混合物的壳体、可转动地装于壳体中转子和使转子旋转的电机，其中，当电机转动转子时，发生相分离，使得气-液混合物中的液体由于离心力主要处在壳体的外部区域，气体集中在壳体的中心区域。

根据本发明的一个方面，所述壳体可包括：第一入口，所述气-液混合物通过该第一入口进入；第二入口，高浓度甲醇通过该第二入口进入将燃料补充给层叠组件；气体出口，该气体出口用于排放在壳体中心区域收集的气体；和液体出口，该液体出口用于排放聚集在壳体外部区域的液体。

根据本发明的一个方面，连接到气体出口的排放通道可包括弯曲部分以改变气体的方向。根据本发明的一个方面，电机主体的一部分可部分地装在壳体中。

根据本发明的一个方面，在壳体内壁和转子外周之间可被形成为充分狭小到0.2至1mm程度的间隙。

根据本发明的一个方面，所述转子对应壳体内表面。所述转子可包括通过其延伸形成的多个孔。

根据本发明的一个方面，所述壳体可由金属制成，可具有0.2到0.5mm的厚度。根据本发明的一个方面，所述壳体可包括壳体外部的翅片和/或冷却扇以提高冷却效率。

根据本发明的一个方面，再循环器还可包括测量壳体中液体水平面的水平面传感器和探测壳体的重力方向的重力方向探测传感器。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于DMFC的再循环器的操作方法，包括：准备带有壳体的再循环器，在该壳体中从层叠组件回收的气-液混合物由可转动地安装于壳体中的转子施加于气-液混合物的离心力或重力分离，且准备重力方向探测传感器以探测壳体的重力方向；用重力方向探测传感器探测液体出口的排放方向是否与重力方向成一直线，如果液体出口的排放方向与重力方向不成一条直线，旋转转子将离心力施于气-液混合物。

根据本发明的一个方面，所述方法还可包括通过打开设置在壳体中心区域的气体出口排放从气-液混合物中分离的气体和通过打开设置在壳体外部区域的液体出口排放从气-液混合物中分离的液体。

根据本发明的一个方面，所述方法还可包括沿着至少弯曲一次的排放通道排放已从气体出口释放的气体。

根据本发明的一个方面，所述方法还可包括在打开液体出口前用测量壳体中液体的水平面的水平面传感器来确定壳体中液体的水平面是否适于正常操作。

发明的其它方面和/或优点将在下面的说明中部分地阐述，部分地，从说明中显而易见，或可通过发明的实践领会到。

附图说明

本发明上面的和/或其它特征和优点将通过参考附图对其实施例的详细描述变得更显而易见其中：

图1是传统主动型直接甲醇燃料电池(DMFC)的功能模块结构图表；

图2A和2B是用于图1的主动型DMFC的传统再循环器的横剖面简图；

图3是根据本发明的实施例用于直接甲醇燃料电池(DMFC)的再循环器的结构横剖面简图；

图4A和4B分别是示出再循环器的各部件的分解透视图和图3的再循环器的组装状态的透视图；

图5是说明根据本发明实施例的图3的再循环器的方法的流程图；和

图6示出根据本发明实施例的图3的再循环器的气体出口结构透视图。

具体实施方法

将详细参照本发明的本实施例，在附图中图解其实例，其中相同的附图标记始终标识相同的元件。为了解释本发明，通过参考附图描述各实施例。

图3是根据本发明的实施例用于直接甲醇燃料电池(DMFC)的再循环器100的结构横剖面简图。图4A和4B分别是示出再循环器100的各部件的分解透视图和图3的再循环器100的组装状态的透视图。参考图3、4A和4B，根据本发明的实施例用于DMFC的再循环器100包括壳体110、可转动地安装于壳体110中并对应于壳体110内表面的转子120和旋转转子120的电机130。即，再循环器100不靠重力或膜分离气体和液体而是代之以具有利用旋转转子120产生的离心力分离气体和液体的结构。在此，电机130的一部分插入壳体110中以减小再循环器100的整体体积，但再循环器100不限于此，电机130不必非插入壳体110中不可。此外，再循环器100不限于用电机130旋转转子120，转子可由其它机械装置或手工操作使其旋转。

如图3所示，壳体110是大体圆柱体形状，具有两个大体平行的平面，和连接两个平行的平面的外周的侧面，气体出口114在两个平面之一上在居中设置，而电机130在两个平面的另一面上在居中设置。壳体110包括第一入口111，从层叠组件20(参照图1)回收的气-液混合物通过该第一入口进入；第二入口112，由处理盒30(参照图1)提供的高浓度甲醇(例如100％甲醇)通过该第二入口进入以补充送入层叠组件20的燃料；液体出口113，液体通过该液体出口排放；和气体出口114，气体一旦从气-液混合物中分离即通过该气体出口排放。第一入口111、第二入口112和液体出口通常可位于壳体110的侧面，但这种位置不限于此。例如，如图3所示，第二入口112位于壳体110的两个大体平行的平面之一的外周。此外，第一入口和液体出口113可相对地位于壳体110侧面但不限于此。

如图3所示，再循环器100也包括液体水平面传感器140和重力方向探测传感器150，这些将结合图4B更详细地阐述。此外，供给泵50与图1中的类似，显示出连接到液体出口113。

来自层叠组件20的气-液混合物和来自处理盒30的高浓度甲醇分别通过第一和第二入口111和112进入，由转子旋转离心地分离的液体和气体分别通过液体出口113和气体出口114排放。虽然从处理盒30供给再循环器100高浓度的甲醇，但再循环器100不需要来自处理盒30的高浓度甲醇，这样类似于图1所示，高浓度甲醇可与从液体出口113排放的液体在储罐中混合。

在所述转子120和所述壳体110的内壁之间形成大约0.2到1mm的十分狭小的间隙d，转子120具有与壳体110内部形状相似的形状，使得转子包括面对壳体110上表面的一部分、面对壳体110侧面的一部分和面对壳体110下表面的一部分。狭小的间隙d防止液体流到气体出口114并有助于离心力快速传送到液体。即，形成狭小的间隙d是为了当来自层叠组件20的气-液混合物被注入转子120和壳体110之间的狭小间隙d时，将由转子120的旋转产生的离心力有效地传送到气-液混合物的液体成分。通过这种作用，气-液混合物中的液体成分迅速从气体中分离，并移到远离转子120的旋转轴的外周方向，因此液体成分不会流入形成于壳体110中心的气体出口114。转子120具有不用考虑再循环器100的方位能实现均衡的气-液分离的形状。即，不计再循环器100的方位，当由于重力而液体接触到壳体110的内壁时，转子120同时将离心力施于液体，液体被移至转子120的向外方向。

如图4A所示，转子120可是中空的，并且具有在转子120的外周形成许多孔的结构。通过这种方法，增加了容纳在壳体110中的液体的量。此外，在图4A中，再循环器200的壳体110是大体圆柱形。在内部，壳体容纳相似形状的转子120以便可将适当的离心力施于进入第一入口111的气-液混合物上，以从气体中分离液体。此外，图4A所示的电机130至少部分地设置在壳体110中以减少再循环器100的尺寸，但电机130不限于此。电机130与转子120连接并使其旋转将离心力施于气-液混合物上。转子120可具有许多形状以充分地从气体中分离液体，所示的是三维类蜘蛛网状或开口的大体圆柱体状。转子120的大体圆形平面对应于设置有气体出口114的壳体110的大体平面的内表面。转子120的大体圆形平面可设置有多个孔。此外，转子120具有对应于壳体110的侧壁的内表面的侧面。转子120的侧面也可设置有多个孔。最后，转子120具有另一个大体圆形平面，对应设置有电机的壳体110的另一个大体平面的内表面。如图4A所示由于电机130至少部分地设置，转子120的另一大体圆形平面包括一个容纳电机130的孔。当电机130没有如图4A所示设置在壳体110中时，转子120的另一大体圆形平面不需要包括容纳电机130的孔，可类似于对应于设置有气体出口114的壳体110大体平面的内表面的转子120的大体圆形平面。

因为从层叠组件20进入壳体110的气-液混合物通常具有60-65℃的温度，壳体110可由热导性高的金属制成；然而，当气-液混合物温度高时，液体能包含在气体中，因此，增加了通过气体出口114与气体一起排放的液体的量。所以，要是为了便于散热，壳体110由金属制成，能降低气-液混合物的温度。从而，减少了包含于气体中液体的量，相应的，减少了与气体一起排放的燃料的量。此外，金属不应与甲醇起反应。壳体110可具有0.2到0.5mm的厚度。壳体110的外部还可包括翅片和/或冷却扇以提高冷却效率。以这种方式，通过降低再循环器100中气-液混合物的温度能提高水回收效率，而且，不用附加换热器80，再循环器100能够实现气-液分离功能和热交换功能。

如图4B所示，再循环器300的壳体110同样具有大体圆柱形内部，虽然外部可包括平面侧面但不是必需的。气体出口114位于壳体110的其中一个大体平面的中心位置，并且，虽然未示出，电机130位于壳体110的另一个大体平面上。此外，第二入口112和液体出口113位于壳体110的其中一个大体平面的外周，但两者都不限于此。再循环器还可包括水平面传感器140以测量壳体110中液体的水平面。水平面传感器140没有设置在重力方向；然而，水平面传感器140设置在转子120的径向上。由于电机130带动转子120旋转产生的离心力液体填充壳体110一侧的内表面，并在那里建立一个外周深度，也就是，关于壳体110一侧的内表面或内周的深度。因此，当液体水平面低时，在水平面传感器140的外侧或外周探测到液体，当液体水平面高时，在水平面传感器的外侧和中心侧都探测到液体。

再循环器300还可包括重力方向探测传感器150以探测重力方向。包括重力方向探测传感器150旨在节省能量，并且使用重力方向探测传感器150的方法将在后面详细说明。

当具有上述结构的再循环器300工作时，来自层叠组件20的气-液混合物和来自处理盒30的高浓度甲醇分别通过第一和第二入口111和112进入壳体110。当气-液混合物进入壳体110时，电机130带动转子120开始旋转。然后气-液混合物开始在转子120的旋转方向旋转。靠转子120的旋转，比气体稠密的液体，流向壳体110的外部区域，气体集中在壳体110的中心。在这种状态，当供给泵50运转时，液体与气体分离，即，甲醇与水适当混合的低浓度甲醇通过液体出口113送到层叠组件20，从液体中分离的气体通过气体出口114排到壳体的外部。然而，本发明不必限于此，如果没有高浓度甲醇供给再循环器300；含甲醇的液体在输送到层叠组件20前可通过液体出口113传送到储罐(类似于图1的储罐70)与高浓度的甲醇混合而得到适当的甲醇浓度。此外，可向再循环器中加水以调节供给储罐70或层叠组件20的甲醇的浓度。由于再循环器300中的这种分离利用由转子120的旋转产生的离心力，能够在不考虑壳体110的方位下持续进行。

在液体出口113的排放方向与重力方向成一直线的情况下，即使转子120不工作，重力引起的自然相分离也会发生。当液体出口113与重力方向成一直线时可停止转子120以减少电机130能耗。从而节约能量。重力方向探测传感器150探测液体出口113的排放方向是否与重力方向成一直线。此外，再循环器300不限于此，尽管与重力方向不完全成一直线，依靠重力再循环器300也可从气-液混合物中分离液体，也就是，为停止转子120并节约能量，从气-液混合物中分离液体，液体出口113的排列不必与重力方向完全成一直线。如根据本发明概念的再循环器操作方法流程图所示，重力方向探测传感器150可被启动，来节约能量并依次动作，如图5所示。

图5是根据本发明的实施例图3的再循环器100的使用方法流程图；然而这种方法可应用到本发明所有方面和实施例中。首先，如上所述，准备再循环器100(S1)，该再循环器利用壳体110中的转子120产生的离心力进行气-液分离并包括重力方向探测传感器150。如果当壳体110中液体水平面很低时打开液体出口113，足以不利地影响层叠组件20的大量的气体能够通过液体出口113进入层叠组件20，所以为防止气体进入层叠组件20，在实施气-液分离前，转子120旋转的同时用水平面传感器140测量壳体110中液体水平面(S2)。因此，依据液体水平面是否达到正常工作标准测量壳体110中的液体水平面(S3)。如果液体水平面没有达到正常工作标准，转子120停止运转(S4)，报警灯被打开以显示液体水平面不足(S5)。然而，本发明概念不限于此，高浓度甲醇和/或水可供给再循环器100以提高上述的液体水平面使系统持续运行。

另外，如果在步骤S3确定液体水平面在正常工作程度，在利用重力方向探测传感器150依据液体出口113的排放方向与重力方向是否成一直线方面，探测液体出口113的排放方向(S6)。然而，本发明概念不限于此，能够在液体出口113的排放方向和重力方向之间设置一个预定角度，也就是，液体出口113的排放方向不必直接或基本上与重力方向在一条直线上。

如果在步骤S6确定液体出口113的排放方向与重力方向不在一条直线，通过如上所述旋转转子120来进行气-液分离(S7)。此外，不论怎样，利用重力从气体中分离液体液体出口113的排放方向不必直接或基本上与重力方向在一条直线上。否则，如果在步骤S6确定液体出口113的排放方向与重力方向在一条直线上，不用旋转转子120利用重力实现自然相分离，因此，用再循环器100降低了能耗。

在移动装置情况下，有时会改变壳体110的方向，因此，通过不断测量重力方向来确定是否旋转转子120。

当如上所述不旋转转子120而利用重力进行自然相分离时，如果壳体110的方位突然改变，在重力方向探测传感器150探测壳体110方位的突然改变并开始转动转子120所需的时间期间存在一定量的液体流入气体出口114的风险。为了去除这种风险，如图6所述，连接到气体出口114的排放通道115可绕壳体110弯曲，这样排放通道115的排放方向至少弯曲一次。即，如果排放通道115的排放方向以一定角度弯曲，也就是，排放通道115不是直的排放通道，即使壳体110的方位突然改变，也可以防止突然流入气体出口114的大量液体通过排放通道115流动。由于不管DMFC是否在工作，使用者能使DMFC处于各种方向，如图6所示，弯曲的排放通道115，防止大量液体进入气体出口114并完全流过排放通道115的风险。

关于图6的细节，再循化器400的排放通道115从气体出口114围绕或关于壳体110弯曲。虽然所述的排放通道115图解为关于壳体110有多个90°弯曲，来自气体出口的排放通道115不必限于此，一个弯曲足以防止一定量的液体通过排放通道115从气体出口114流动。如图6所示，气体出口114位于大体圆柱形壳体110的平面的中心。排放通道115弯曲并从气体出口114径向延伸。排放通道115关于大体圆柱形壳体110的平面的外周弯曲以沿着其侧面向下延伸。排放通道115再一次弯曲，以沿着与设置有气体出口114的大体平面相对的另一大体平面延伸。然后排放通道115在该另一大体平面的外周弯曲，以沿着大体圆柱形壳体110的侧面朝着设置有气体出口114的大体平面延伸。然后排放通道朝向气体出口114弯曲，以从设置有气体出口114的大体平面的外周向中心区域延伸。在中心区域附近，排放通道115再次朝向外周弯曲，在大体平面的外周处沿大体圆柱形壳体110的侧面弯曲。沿所述另一大体平面弯曲以在其上横过延伸，在所述另一大体平面的外周再弯曲以沿壳体110的侧面延伸，朝中心区域弯曲，并最后与气体出口114的出口大体在一条直线上。如图6所示每个弯曲大约为90°；然而本发明概念不限于此，排放通道115中的弯曲可大于或小于90°，仅需当壳体110的方位改变时足以防止液体沿排放通道115流动。

如上所述，可以实现这样一种DMFC，其具有不计重力方向使用并能在一定时间内保持高性能的再循环器。

根据本发明各方面的再循环器有以下和/或其它优点：首先，由于气-液分离因转子的被动旋转产生的离心力实现，液体出口不需要与重力方向成一直线，因此，再循环器能够不考虑其方位有效地用于移动装置中。其次，由于没有使用随时间性能迅速下降的膜，再循化器能具有有效的长的使用寿命。第三，由于如上所述连接到气体出口的排放通道被弯曲，能防止意外的液体渗漏到气体出口。第四，通过包括重力方向探测传感器探测，当壳体的液体出口与重力方向一致时，即使转子不运转再循化器也能利用重力进行气-液分离。第五，由于再循环器的壳体自身作为储存空间，不需要包括附加的储存从气-液混合物分离的液体的储存空间，因此，能减小DMFC的体积，实现简单的DMFC结构。第六，由于在再循环器中从处理盒接收的高浓度甲醇因为转子的旋转能快速的与水混合，具有均衡浓度的甲醇能被供给层叠组件。

虽然已经图示和描述了本发明的几个实施例，本领域技术人员在不背离本发明的原理和精神下可以对这些实施例作出各种改进，本发明的范围由权利要求书及其等价物限定。

Claims

1.一种用于直接甲醇燃料电池(DMFC)的再循环器，该再循环器包括：

壳体，从层叠组件回收的气-液混合物容纳在该壳体中；

转子，该转子可转动地安装在壳体中；和

电机，该电机旋转所述转子，

其中，当电机带动转子旋转时，发生相分离，使得气-液混合物中的液体由于离心力主要收集在壳体外部区域，而气体被收集在壳体的中心区域。

2.如权利要求1所述的再循环器，其中所述壳体包括：

第一入口，气-液混合物通过该第一入口进入；

第二入口，高浓度甲醇通过该第二入口进入，以提高从气-液混合物中分离的液体的甲醇浓度；和

气体出口，被收集在壳体中心区域的气体通过该气体出口排放；和

液体出口，聚集在壳体的外部区域的液体通过该液体出口排放。

3.如权利要求2所述的再循环器，还包括排放通道，该排放通道连接到气体出口以改变从气体出口排放的气体方向，防止从气-液混合物中分离的液体随着从气-液混合物中分离的气体排出。

4.如权利要求3所述的再循环器，其中所述排放通道围绕壳体至少弯曲一次。

5.如权利要求1所述的再循环器，其中电机主体的一部分安装在壳体中。

6.如权利要求1所述的再循环器，其中在壳体内壁和转子的外周之间的间隙是0.2到1mm。

7.如权利要求1所述的再循环器，其中转子对应于壳体内表面。

8.如权利要求1所述的再循环器，其中转子包括通过其延伸的多个孔。

9.如权利要求1所述的再循环器，其中壳体由金属制成。

10.如权利要求1所述的再循环器，其中壳体具有0.2到0.5mm的厚度。

11.如权利要求1所述的再循环器，还包括测量壳体中液体水平面的水平面传感器。

12.如权利要求1所述的再循环器，还包括探测壳体的重力方向的重力方向探测传感器。

13.如权利要求12所述的再循环器，其中如果所述重力方向探测传感器确定液体出口与重力方向充分成一直线，则转子不旋转，利用重力从气-液混合物中分离液体。

14.如权利要求1所述的再循环器，还包括设置在壳体外部的冷却翅片。

15.一种用于DMFC的再循坏器的操作方法，包括：

准备包括壳体的再循环器，从层叠组件回收的气-液混合物在该壳体中凭借被施于该气-液混合物上的离心力或重力被分离；

探测液体出口的排放方向是否与重力方向成一直线；和

如果液体出口的排放方向与重力方向不成一直线而足以利用重力分离气-液混合物，则将离心力施于该气-液混合物上。

16.如权利要求15所述的操作方法，还包括：

打开设置在壳体中心区域的气体出口，以排放从气-液混合物中分离的气体；和

打开设置在壳体外部区域的液体出口，以排放从气-液混合物中分离的液体。

17.如权利要求16所述的操作方法，还包括沿着至少弯曲一次的排放通道通过气体出口排放气体。

18.如权利要求17所述的操作方法，其中，所述排放通道围绕壳体弯曲几次。

19如权利要求16所述的操作方法，还包括在打开液体出口前探测壳体中液体的水平面，以确定该液体水平面是否适于正常操作。

20.如权利要求15所述的操作方法，还包括如果液体出口与探测的重力方向充分成一直线，则利用重力从气-液混合物中分离液体和气体。

21.如权利要求15所述的操作方法，还包括测量壳体中的液体水平面，以确定液体水平面是否足以进行正常操作。

22.如权利要求21所述的操作方法，还包括如果确定液体水平面不足，则不施加离心力于气-液混合物上。

23.如权利要求21所述的操作方法，还包括如果确定液体水平面不足，则发出警报。

24.如权利要求15所述的操作方法，其中，转子可转动地安装在壳体中，以将离心力施于气-液混合物上。

25.一种直接甲醇燃料电池(DMFC)系统，包括：

从甲醇和氧气产生电的燃料电池层叠组件；

储罐，该储罐储存甲醇并且甲醇在该储罐中甲醇被混合到适当的浓度，以供给到燃料电池层叠组件；

处理盒，该处理盒储存高浓度甲醇，以在储罐中进行混合；和

分离由层叠组件提供的气-液混合物的再循环器，所述再循环器包括：

壳体，由层叠组件提供的气-液混合物在该壳体中通过施于气-液混合物上的离心力被分离；

转子，该转子可转动地安装在壳体中，以将离心力施于气-液混合物；和

电机，该电机旋转转子，

其中，当电机旋转转子时，发生相分离，使得气-液混合物中的液体由于离心力而主要被收集在壳体的外部区域，并且气体被收集在壳体的中心区域，

其中在再循环器中从气-液混合物中分离的液体被提供给储罐。