[实用新型]燃料电池气体传感器

权利要求书

1.一种燃料电池气体传感器，其特征在于，包括中空结构的壳体、设置在所述壳体内的用于分离出绝缘油中待测气体的复合式油气分离膜及用于传感待测气体以输出电信号的燃料电池组件；

所述壳体具有用于与充油电气设备连接的第一端，所述复合式油气分离膜以其高分子本体膜朝向所述壳体的第一端；所述燃料电池组件位于所述复合式油气分离膜的多孔金属烧结片一侧，并通过金属引线向外输出电信号； 

所述燃料电池组件包括电池以及套装所述电池的电池套与电池盖；所述电池盖与所述电池套上分别设有相互配合的卡套结构，所述电池盖通过所述卡套结构卡紧在所述电池套上；所述电池包括固体电解质、设在所述固体电解质上的阳极电极及阴极电极，所述金属引线包括与所述阳极电极导电连接的阳极引线及与所述阴极电极导电连接的阴极引线；所述阳极电极与所述阴极电极包括相同的活性催化剂层。

2.根据权利要求1所述的燃料电池气体传感器，其特征在于，所述活性催化剂层为包括铂、钌、钯、金、铱及银中一种或多种的贵金属催化剂层；或者，所述活性催化剂层为担载有铂、钌、钯、金、铱及银中的一种或多种的导电粉末层，所述导电粉末包括碳黑、碳纳米管或活性碳粉末；

所述固体电解质为全氟磺酸膜、或全氟磺酸/PTFE共聚膜的固态离子传导膜或交换膜。

3.根据权利要求1所述的燃料电池气体传感器，其特征在于， 所述电池套内侧壁设有线槽以分别供所述阳极引线与所述阴极引线容置及引出；所述电池套下方设有穿孔贯通至所述复合式油气分离膜，且所述电池套与所述复合式油气分离膜之间通过第一密封圈实现密封；所述电池盖上还设有供外部氧气通过进入所述电池套内的通槽及用于固定所述阳极引线和所述阴极引线的固定槽。

4.根据权利要求3所述的燃料电池气体传感器，其特征在于，所述电池的上方还依次放置有垫片与气体渗透膜，所述垫片中部设有通孔；所述电池与所述垫片之间及所述气体渗透膜与所述电池盖之间分别通过第二密封圈实现密封。

5.根据权利要求1所述的燃料电池气体传感器，其特征在于，所述壳体的所述第一端设有一第一壳体盖，所述第一壳体盖内设有防转件，所述复合式油气分离膜位于所述防转件上方；所述第一壳体盖与所述防转件中部分别设有贯通孔，所述贯通孔相互连通形成用于绝缘油容纳的油腔，且所述复合式油气分离膜与所述防转件之间通过第三密封圈实现密封。

6.根据权利要求5所述的燃料电池气体传感器，其特征在于，所述壳体的第一端设有用于与充油电气设备连接的第一外螺纹、及位于所述第一外螺纹外侧的第二外螺纹，所述第一壳体盖设有对应所述第二外螺纹的内螺纹，通过所述第二外螺纹与所述内螺纹相配合将所述第一壳体盖连接在所述第一端。

7.根据权利要求5所述的燃料电池气体传感器，其特征在于，所述壳体内壁设有台阶，所述燃料电池组件及所述复合式油气分离膜通过所述台阶被夹紧在所述台阶与所述第一壳体盖之间；且所述台阶与所述燃料电池组件之间进一步依次设有导热垫及绝缘垫，所述导热垫上设有热敏元件以探测所述壳体的内部温度；所述绝缘垫与所述导热垫均设有贯通的孔部供外部氧气通过进入所述燃料电池组件及供所述阳极引线与所述阴极引线穿过。

8.根据权利要求7所述的燃料电池气体传感器，其特征在于，所述壳体还具有与所述第一端连通的第二端，所述第二端上设有一第二壳体盖，所述第二壳体盖上装有电信号接头；所述阳极引线与所述阴极引线分别连接至所述电信号接头的对应位置。

9.根据权利要求8所述的燃料电池气体传感器，其特征在于，所述第二壳体盖上设有贯通所述第二壳体盖的透气孔及用于平衡所述壳体内外部由于温度变化引起的压力差的毛细平衡孔，所述透气孔上覆盖有透气膜供外部氧气透过；所述第二壳体盖与所述第二端之间通过第四密封圈实现密封；

所述毛细平衡孔的孔径小于或等于0.1mm，长度大于2mm；所述透气膜由氧气/水蒸气透气比率高于0.03的高分子膜制成，其厚度为0.005-0.1mm。

10.根据权利要求1-9任一项所述的燃料电池气体传感器，其特征在于，还包括用于平衡和保持所述壳体内部湿度的湿度调节装置，所述湿度调节装置安装在所述壳体中，且位于所述燃料电池组件上方。