本发明公开了一种液体燃料混合设备和包括该设备的液体式直接燃料电池系统。液体燃料混合设备包括水箱、燃料箱和垂直地被设置于水箱和燃料箱之间的隔板。在隔板的预定高度处形成有使水箱和燃料箱之间连通的通路。水箱包括用于流入从燃料电池的阴极回收的水和空气的第一口。燃料箱包括用于流入来自燃料电池的阳极的未反应的燃料和CO₂的第三口、用于流入来自液体燃料罐的液体燃料的第四口、和用于向燃料电池供给混合燃料的第五口。利用本发明，可控制从燃料电池中回收的液体和由燃料罐提供的甲醇的混合比，以保持供给燃料电池的液体燃料浓度均衡，因此燃料电池的输出电压恒定。此外，可采用纯的或高浓度的甲醇，所以可提高能量储存密度。