[发明专利]燃料电池内部温度分布测量插片

权利要求书

1.燃料电池内部温度分布测量插片，包括导电良好的镀金不锈钢基片(1)、薄膜热电偶(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)上设置有若干个漏缝(2)，相邻的漏缝(2)之间设置有筋(3)；其特征在于：在基片(1)相邻漏缝(2)之间的筋(3)上设有薄膜热电偶(4)，在基片(1)的末端设置有与外电路相连接的标准接线口(6)；薄膜热电偶(4)测头的引出线(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；测量插片(29)夹装在膜电极组件(31)和燃料电池阳极流场板(28)之间，基片(1)上设置薄膜热电偶(4)的面朝向燃料电池的膜电极组件(31)，燃料电池组装好后，基片(1)上的薄膜热电偶(4)与燃料电池的膜电极组件(31)接触；

基片(1)上的薄膜热电偶(4)是采用真空镀膜技术在两个相邻漏缝(2)之间的筋(3)上设置有四层薄膜镀层：镀层的形状是根据掩膜设置的，有掩膜的地方就没有镀层，没有掩膜的地方就有镀层；首先根据设置的掩膜形状，在热电偶测头的金属镀层与基片(1)之间镀有厚为0.1-0.15μm的二氧化硅绝缘层，在二氧化硅绝缘层上镀有厚为0.08-0.1μm的镀铜层，镀铜层的形状为相互平行的条形，然后在二氧化硅绝缘层上设有与已有镀铜层首尾相衔接的成平行条形的镀镍层，镀镍层厚度为0.08-0.1μm，镀铜层与镀镍层首尾相接形成铜-镍薄膜热电偶；最后在铜-镍金属镀层上方镀有厚0.01-0.02μm的二氧化硅保护层，在热电偶测头与其引出线(5)的连接处(20)制作成圆形。

2.根据权利要求1所述的燃料电池内部温度分布测量插片，其特征在于：所述的镀层材料中，铜和镍组成的纯金属薄膜热电偶镀层可以选用铜和钴、钨和镍、钼和镍、锑和钴替代，也可以采用金属混合物材料如铜和康铜替代，另外，二氧化硅绝缘层材料可以采用氮化铝等代替。

3.根据权利要求1所述的燃料电池内部温度分布测量插片，其特征在于：掩膜中，热电偶金属镀层的形状可以为椭圆形、三角形、梯形、长方形、多边形、波浪形以及不规则形状。

4.根据权利要求1所述的燃料电池内部温度分布测量插片，其特征在于：基片(1)是一种导电性能良好的双面镀金不锈钢薄片，基片(1)的厚度为0.3-0.5mm，镀金层的厚度为0.08-0.1μm，基片(1)上设置与燃料电池位置相对应的定位孔(7)。

5.根据权利要求1所述的燃料电池内部温度分布测量插片，其特征在于：基片(1)上所设置的漏缝(2)和筋(3)与待测燃料电池流场板上的沟槽和脊在几何尺寸、几何形状上相同，在位置上相对应；基片(1)上漏缝(2)的形状可以是平行的、蛇形的、孔状的等不同的形状。

6.根据权利要求1所述的燃料电池内部温度分布测量插片，其特征在于：基片(1)上的薄膜热电偶(4)的引出线(5)是采用印刷电路技术制成，延伸至基片(1)的末端，引出线(5)的宽为0.05-0.1mm，厚度不超过0.2μm，由基片(1)相邻漏缝(2)之间的筋(3)上印刷的四层薄膜构成：第一层为0.1-0.15μm厚的二氧化硅绝缘层，第二层为厚0.08-0.1μm的薄铜层，第三层为厚0.08-0.1μm的薄金层，最外层厚0.01-0.02μm的聚对二甲苯保护层；

引出线(5)前三层的形状、尺寸相同，位置一致，均延伸至基片(1)的末端，而最后的印刷层在形状和位置上与前三层相同，但长度比前三层短，延伸至离基片(1)末端还有5-8mm处。

7.根据权利要求1和3所述的燃料电池内部温度分布测量插片，其特征在于：薄膜热电偶(4)与其引出线(5)的连接处(1)制作成圆形。