【技术实现步骤摘要】
燃料电池内部温度-热流密度联测传感器
[0001 ] 本专利技术属于燃料电池内部热参数测量领域，涉及燃料电池内部温度和热流密度的测量，特别涉及燃料电池内部温度-热流密度联测传感器。
技术介绍
燃料电池是一种将燃料中的化学能直接转化为电能的清洁、高效的能量转换装置，其阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，质子通过燃料电池内的质子交换膜进行传递，电子则通过外电路联通而产生电能，理论上其发电效率可达85% -90%，能量转化效率高达40% _60%，且不受卡诺循环的限制，由于其高效的燃料利用率及能量转换效率，故可有效的节约能源。燃料电池最突出的特点之一是对环境的友好性，当燃料为氢气时，其产物仅为纯净的水；当燃料为甲醇时其反应产物为水和CO2 ;当以天然气等富氢气体为燃料时，可比热机过程减少40%的CO2排放量，由此燃料电池的使用可大大减少对环境的污染。由于燃料电池具有的高效节能、无污染、低噪声的特点，因此受到了国内外研究人员的广泛关注和研究。 燃料电池的电化学反应全部集中在膜电极的催化层上，其内部传热传质对电化学反应速率有很大影响。燃料电池内部温...
【技术保护点】
燃料电池内部温度‑热流密度联测传感器，其中包括燃料电池流场板(1)、温度‑热流密度联测传感器(4)、引线(5)，且在燃料电池流场板(1)上设有流道(2)和脊(3)，温度‑热流密度联测传感器(4)设置在燃料电池流场板(1)两相邻流道(2)之间的脊(3)上，引线(5)的一端与温度‑热流密度联测传感器(4)的接线引出端相接，另一端延伸至燃料电池流场板(1)的边缘；燃料电池组装时，燃料电池流场板(1)上布置有温度‑热流密度联测传感器(4)的面朝向燃料电池膜电极侧并与之紧密接触；其特征在于： 所述温度‑热流密度联测传感器(4)是由采用真空蒸发镀膜方法在燃料电池流场板(1)两相邻流道(...
【技术特征摘要】
1.燃料电池内部温度-热流密度联测传感器，其中包括燃料电池流场板(1^温度-热流密度联测传感器(4)、引线(5),且在燃料电池流场板(1)上设有流道(2)和脊(3),温度-热流密度联测传感器(4)设置在燃料电池流场板(1)两相邻流道(2)之间的脊(3)上，引线(5)的一端与温度-热流密度联测传感器(4)的接线引出端相接，另一端延伸至燃料电池流场板(1)的边缘；燃料电池组装时，燃料电池流场板(1)上布置有温度-热流密度联测传感器(4)的面朝向燃料电池膜电极侧并与之紧密接触；其特征在于: 所述温度-热流密度联测传感器(4)是由采用真空蒸发镀膜方法在燃料电池流场板(1)两相邻流道(2)之间的脊(3)上蒸镀的五层薄膜构成，第一层为蒸镀在燃料电池流场板⑴两相邻流道⑵之间的脊⑶上的厚为0.08-0.的二氧化硅绝缘层(11)；第二层为在二氧化硅绝缘层(11)上蒸镀的厚为0.1-0.12 0 0的铜镀层(12)；第三层为厚0.1-0.12 0 0的镍镀层(13),第四层为蒸镀在铜镀层(12)和镍镀层(13)上方的厚为0.08-0.12^ 0的二氧化硅保护层(14)；所述铜镀层(12)同时包括薄膜热电偶铜镀层和薄膜热流计铜镀层，所述镍镀层(13)同时包括薄膜热电偶镍镀层和薄膜热流计镍镀层；所述薄膜热电偶铜镀层和薄膜热电偶镍镀层的形状为长条形，中间相互搭接，搭接处构成薄膜热电偶热端结点(22),首端为薄膜热电偶接线引出端(21)；所述薄膜热流计铜镀层和薄膜热流计镍镀层的形状分别为相互平行的四边形，且首尾相互搭接，搭接处构成薄膜热电堆，其中包括薄膜热流计上结点(24)和薄膜热流计下结点(25),首端为薄膜热流计接线引出端(23)；第五层为在薄膜热流计上结点(24)上方再蒸镀厚为1.2-2.09 0的二氧化硅厚热阻层(15)； 所述薄膜热电偶接线引出端(21)和薄膜热流计接线引出端(23)均制作成圆形，且均布置于二氧化硅绝缘层(11)的同一侧； 温度-热流密度联测传感器的制作步骤包括步骤一(16)、步骤二(17)、步骤三(18)、步骤四(19)、步骤五(20)；具体而言，步骤一(16),根据二氧化硅绝缘层掩膜(6)在燃料电池流场板(1)两相邻流道(2)之间的脊(3)上蒸镀一层二氧化硅绝缘层(11),以使温度-热流密度联测传感器的金属镀层与流场板绝缘；步骤二(17),在二氧化硅绝缘层(11)上根据铜镀层掩膜(7)蒸镀一层铜镀层(12)；步骤三(18),在蒸镀完铜镀层(12)的基础上，根据镍镀层掩膜(8)在二氧化硅绝缘层(11)上蒸镀一层镍镀层(13)；步骤四(19),在所镀铜镀层(12)和镍镀层(13)的上方根据二氧化硅保护层掩膜(9)蒸镀一层二氧化硅保护层(14),其即作为薄膜热电偶的保护层，又作为薄膜热流计的薄热阻层；步骤五(20),在薄膜热流计上结点(24)的上方，根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭航，王政，吴铄，叶芳，马重芳，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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