主权项 |
燃料电池内部湿度‑热流密度‑电流密度分布测量插片,包括导电基片(1)、漏缝(2)、筋(3)、湿度‑热流密度‑电流密度联测传感器(4)、引线(5)、定位孔(7);所述漏缝(2)、筋(3)设置在导电基片(1)上,筋(3)位于两相邻漏缝(2)之间,漏缝(2)和筋(3)的形状和尺寸分别与燃料电池流场板上流道和脊的形状和尺寸相同,漏缝(2)和筋(3)的位置分别与燃料电池流场板流道和脊相对应;其特征在于:所述湿度‑热流密度‑电流密度联测传感器(4)设置在筋(3)上;引线(5)的一端与湿度‑热流密度‑电流密度联测传感器(4)的接线引出端相接,另一端延伸至导电基片(1)的边缘并放大形成引脚(6);定位孔(7)对称、均匀设置在导电基片(1)四周,用以将导电基片(1)固定在燃料电池流场板上;燃料电池组装时,燃料电池内部湿度‑热流密度‑电流密度分布测量插片布置在燃料电池流场板与膜电极中间,其设置有湿度‑热流密度‑电流密度联测传感器(4)的面朝向膜电极侧并与之紧密接触;所述湿度‑热流密度‑电流密度联测传感器(4)包括湿敏电容测湿单元、薄膜热流计测热流单元和电流密度测量金属镀层测电流单元,采用真空蒸发镀膜方法制作,包括十层薄膜:第一层为蒸镀在筋(3)上的厚为0.08‑0.12μm的二氧化硅绝缘层(18),作为绝缘衬底,第二层为在二氧化硅绝缘层(18)上蒸镀的厚为1.0‑1.2μm的下电极铝镀层(19),第三层为在下电极铝镀层(19)上方涂覆一层厚为0.5‑1μm的高分子聚合物感湿介质层(20),第四层为在高分子聚合物感湿介质层(20)上方蒸镀的厚为1.0‑1.2μm的上电极铝镀层(21);所述上电极铝镀层(21)、高分子聚合物感湿介质层(20)和下电极铝镀层(19)构成湿敏电容,首端为湿敏电容接线引出端(41),其中上电极铝镀层(21)的形状为蛇形;第五层为在二氧化硅绝缘层(18)上蒸镀的厚为0.1‑0.12μm的薄膜热流计铜镀层(22),第六层为在二氧化硅绝缘层(18)上蒸镀的厚为0.1‑0.12μm的薄膜热流计镍镀层(23);所述薄膜热流计铜镀层(22)和薄膜热流计镍镀层(23)的形状为相互平行的四边形,首尾相互搭接,搭接处构成薄膜热电堆,其中包括薄膜热流计上结点(38)和薄膜热流计下结点(39),首端为薄膜热流计接线引出端(40);第七层为在薄膜热流计铜镀层(22)、薄膜热流计镍镀层(23)和上电极铝镀层(21)的上方蒸镀的厚为0.08‑0.12μm的二氧化硅保护层(24),第八层为在薄膜热流计上结点(38)所对二氧化硅镀层的上方蒸镀一层厚为1.2‑2.0μm的二氧化硅厚热阻层(25),第九层为在薄膜热流计铜镀层(22)和薄膜热流计镍镀层(23)所对的二氧化硅保护层和厚热阻层的上方蒸镀一层厚为1.5‑2.0μm的电流密度测量铜镀层(26),第十层为在电流密度测量铜镀层(26)的上方蒸镀一层厚为0.1‑0.12μm的电流密度测量金镀层(27);所述电流密度测量铜镀层(26)和电流密度测量金镀层(27)相互重叠,构成电流密度测量金属镀层(42),首端为电流密度测量金属镀层接线引出端(43);所述薄膜热流计接线引出端(40)、湿敏电容接线引出端(41)和电流密度测量金属镀层接线引出端(43)均制作成圆形,且均布置于二氧化硅绝缘层(18)的同一侧。 |