燃料电池内部瞬态薄膜热流传感器

摘要

本实用新型公开了一种燃料电池内部热流密度分布的测量方法，是在燃料电池石墨流场板相邻流道之间的筋上，采用真空镀膜技术设有一定数量的薄膜热流计，来进行燃料电池内部热流密度分布的测量。单个薄膜热流计是在石墨流场板的筋上蒸镀七层薄膜形成的，薄膜热流计的镀层是根据掩膜的形状而定的，第一层镀二氧化硅绝缘层，第二、三层镀金属薄膜热电偶，第四层镀二氧化硅热阻层，第五、六层镀金属薄膜热电偶，最后一层镀热流计测头的保护层。薄膜热流计的引线是在石墨流场板的筋上利用印刷电路工艺延伸至流场板的边缘，并设有与外电路相连的标准接线口。该测量方法简单，加工制作容易，测量准确，使用方便。

主权项

燃料电池内部瞬态薄膜热流传感器，包括燃料电池石墨流场板(1)上的薄膜镀层构成的薄膜热流传感器(4)、引线(5)、与外电路相连接的标准接线口(6)；石墨流场板上设置有流道(2)，流道之间有筋(3)；其特征在于：在石墨流场板的末端设置有与外电路相连接的标准接线口(6)，薄膜热流传感器(4)位于石墨流场板(1)相邻流道(2)之间的筋(3)上，通过引线(5)延伸至石墨流场板的边缘和与外电路相连接的标准接线口(6)相连；石墨流场板(1)上设置薄膜热流传感器(4)的面朝向燃料电池的膜电极组件(40)，燃料电池组装好后石墨流场板上的薄膜热流传感器(4)与燃料电池的膜电极组件(40)接触；石墨流场板(1)上的薄膜热流传感器(4)是采用真空镀膜技术在两个相邻流道(2)之间的筋(3)上设置有七层薄膜镀层：镀有两条厚0.1‑0.2μm的长条形二氧化硅热阻层，二氧化硅热阻层上交替螺旋缠绕金属镀层铜和金属镀层镍，金属镀层铜和金属镀层镍在二氧化硅热阻层的下方相连接形成热流传感器测头的下层热电偶，即低温面的铜‑镍热电偶，金属镀层铜和金属镀层镍同样在二氧化硅热阻层的上方相连接形成热流传感器的上层热电偶，即高温面的铜‑镍热电偶，在长条形二氧化硅热阻层的一端，热流传感器测头一侧的铜‑镍热电偶与另一侧的铜‑镍热电偶串联形成热流传感器测头的整个热电堆，在长条形二氧化硅热阻层的另一端，薄膜热流传感器分别与圆形的镀铜层相接，热流传感器的金属镀层与石墨流场板之间镀有二氧化硅绝缘层，金属镀层上方镀有一薄层二氧化硅保护层。