燃料电池内部瞬态热流密度分布测量插片

摘要

本发明公开了一种燃料电池内部热流密度分布测量插片，是燃料电池内部热流密度分布的测量装置，它包括镀金不锈钢基片，在基片上设有与待测燃料电池流场板上的沟槽和脊在尺寸、形状上相同，位置相对应的漏缝和筋。在测量插片上相邻漏缝或孔之间的筋上设有薄膜热流计，是采用真空镀膜技术蒸镀七层薄膜形成的，薄膜热流计的引出线采用印刷电路的方法延伸至基片的边缘，并设有与外电路相连的标准接线口。测量插片放置在燃料电池的流场板和膜电极之间。本发明的燃料电池内部热流密度分布测量插片完全独立于被测对象，不需要对燃料电池做任何改造，并且由于插片的放置位置离膜电极非常近，因此测量的是燃料电池内部实时的热流密度分布情况。

主权项

燃料电池内部热流密度分布测量插片，包括双面镀金不锈钢基片(1)、基片(1)上的薄膜镀层构成的薄膜热流计(4)、引出线(5)、与外电路相连接的标准接线口(6)、定位孔(7)；基片(1)上设置有漏缝(2)，相邻的漏缝(2)之间设有筋(3)；其特征在于：在基片的末端设置有与外电路相连接的标准接线口(6)，薄膜热流计(4)位于基片(1)相邻漏缝(2)之间的筋(3)上，其引出线(5)延伸至基片(1)的边缘和与外电路相连接的标准接线口(6)相连；燃料电池内部热流密度分布测量插片(39)夹装在燃料电池的膜电极组件(41)和燃料电池阳极流场板(38)之间，基片(1)上设置薄膜热流计(4)的面朝向燃料电池的膜电极组件(41)，燃料电池组装好后基片上的薄膜热流计(4)与燃料电池的膜电极组件(41)接触；基片(1)上的薄膜热流计(4)是采用真空镀膜技术在两个相邻漏缝(2)之间的筋(3)上设置有七层薄膜镀层：在筋(3)上设置薄膜热流计(4)的位置根据二氧化硅绝缘层掩膜形状镀有厚为0.1‑0.15μm二氧化硅绝缘层，在二氧化硅绝缘层上镀有两条厚0.1‑0.2μm的长条形二氧化硅热阻层，在二氧化硅热阻层上下两面螺旋缠绕厚0.08‑0.1μm的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计测头的下层热电偶堆，即低温面的铜‑镍热电偶堆，同样金属镀层铜和金属镀层镍在二氧化硅热阻层的上方相连接形成热流计的上层热电偶堆，即高温面的铜‑镍热电偶堆，在长条形二氧化硅热阻层的一端，热流计测头一侧的铜‑镍热电偶与另一侧的铜‑镍热电偶串联形成热流计测头的整个热电堆，在长条形二氧化硅热阻层的另一端，薄膜热电偶的镀层与圆形的镀铜层相连接，在热流计测头的金属镀层上方镀有厚0.01‑0.02μm的二氧化硅保护层。