[发明专利]实时测量氢燃料电池内部温度的插入式薄膜热电偶及其制作方法

权利要求书

1.一种实时测量氢燃料电池内部温度的插入式薄膜热电偶，其特征在于，包括聚酰亚胺薄膜(2)以及设置于聚酰亚胺薄膜(2)上的若干热电偶，该热电偶包括依次覆盖于聚酰亚胺薄膜(2)上的康铜热电极(3)、铜热电极(4)及保护层(5)，其中，康铜热电极(3)的一端及铜热电极(4)的一端构成的结点作为薄膜热电偶测量端(1)，康铜热电极(3)的另一端及铜热电极(4)的另一端作为引脚与外接电路相连接。

2.根据权利要求1所述的实时测量氢燃料电池内部温度的插入式薄膜热电偶，其特征在于，聚酰亚胺薄膜(2)的厚度为25微米；康铜热电极(3)的厚度为0.2微米；铜热电极(4)的厚度为0.3微米。

3.根据权利要求1所述的实时测量氢燃料电池内部温度的插入式薄膜热电偶，其特征在于，薄膜热电偶测量端(1)的尺寸为100微米×100微米。

4.根据权利要求1所述的实时测量氢燃料电池内部温度的插入式薄膜热电偶，其特征在于，在测量时，将所述实时测量氢燃料电池内部温度的插入式薄膜热电偶夹装于氢燃料电池中膜电极组件(6)与流场板(7)之间,且聚酰亚胺薄膜(2)上设置有康铜热电极(3)的面朝向膜电极组件(6)，薄膜热电偶测量端(1)与氢燃料电池的膜电极组件(6)绝缘。

5.一种权利要求1所述的实时测量氢燃料电池内部温度的插入式薄膜热电偶的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对聚酰亚胺薄膜(2)进行清洗；

2)在聚酰亚胺薄膜(2)上进行涂胶，然后曝光显影，使得聚酰亚胺薄膜(2)上出现康铜热电极(3)的图案，再通过空气等离子体轰击聚酰亚胺薄膜(2)表面；

3)采用磁控溅射系统在聚酰亚胺薄膜(2)上溅射康铜薄膜，再进行去胶处理，得康铜热电极(3)，得试片；

4)在步骤3)得到的试片上进行涂胶，然后曝光显影，使得聚酰亚胺薄膜(2)上出现铜热电极(4)的图案，再通过空气等离子体轰击聚酰亚胺薄膜(2)的表面；

5)采用电子束蒸镀系统在经步骤4)处理后的试片表面蒸镀铜薄膜，再进行去胶处理，得铜热电极(4)；

6)在经步骤5)处理后的试片上进行涂胶，得保护层(5)，然后通过光刻显影，使得与外接电路相连接的引脚裸露出来，再对保护层(5)进行固化，得实时测量氢燃料电池内部温度的插入式薄膜热电偶。

6.根据权利要求5所述的实时测量氢燃料电池内部温度的插入式薄膜热电偶制作方法，其特征在于，保护层(5)的材质为光刻胶AZ4620。

7.根据权利要求5所述的实时测量氢燃料电池内部温度的插入式薄膜热电偶制作方法，其特征在于，步骤6)中对保护层(5)进行固化的具体过程为：将试片放置到110℃的环境下烘烤30min。

8.根据权利要求5所述的实时测量氢燃料电池内部温度的插入式薄膜热电偶制作方法，其特征在于，步骤2)中空气等离子体的轰击时间为2min；步骤4)中空气等离子体的轰击时间为2min。

9.根据权利要求5所述的实时测量氢燃料电池内部温度的插入式薄膜热电偶制作方法，其特征在于，步骤1)的具体操作为：

将聚酰亚胺薄膜(2)通过去离子水进行清洗，再放入丙酮溶液中，并超声振荡3min，以去除聚酰亚胺薄膜(2)表面的油脂。