CN110061269A - 燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于燃料电池测量技术领域，涉及燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置。针对燃料电池电堆内部堆叠的单电池或膜电极，采用测量极板替代阳极板或阴极板，根据需求将测量极板置于电堆中的不同位置，实现对电堆内电流密度与压强分布的在线监测。导电片的外侧面开设有流道，对电堆的结构不产生影响。测量极板具有矩阵分布的分区，分区对应设有测量单元，第一绝缘件使测量单元相互绝缘。每个测量单元中，两个导电片之间设有第二绝缘件，标准电阻两端连接于两个导电片，气体压强传感器穿设于导电片，结构紧凑。控制器测量标准电阻两端的电压降，结合标准电阻与导电片面积，换算得到电流密度。控制器通过气体压强传感器获得气体压强。
Description
技术领域
本发明属于燃料电池测量技术领域，更具体地说，是涉及燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置。
背景技术
燃料电池是一种将外部供应的氢气和氧气中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的发电装置，具有效率高、无污染和噪声低等优点，被认为是未来解决能源危机的重要途经之一。在环境与能源问题备受关注的今天，燃料电池技术越来越受到各国政府与科技人员的重视，在技术以及商业化进程方面取得了一定的进展，但仍然存在成本高、稳定性和耐久性差等诸多问题亟待解决。
燃料电池内部“气-水-电-热-力”分布状况及耦合机制是决定其性能和寿命的关键。燃料电池系统中存在燃料、氧化剂和水等物质在微孔扩散层中的传质过程，燃料和氧化剂在纳米电极材料界面的反应过程和电荷转移过程，以及反应过程生成的热透过扩散层传递到极板的传热过程等，涉及多个物理量的耦合输运。特别是在沿流场方向上，随着燃料及氧化剂气体参与电化学反应逐步消耗，电池内部不同位置的气体成分、压强产生较大差异。根据能斯特公式，燃料电池内部气体成分及分压是影响性能的最直接因素，气体在活性电极平面的分布状况决定了其极化、电流密度等局部电化学性能分布。燃料电池内部的电极极化、电流密度以及温度的分布存在不均匀性，并且当负荷电流增加，局部液态水的产生会进一步加剧各个操作状态参数及性能分布的差异。在燃料电池运行过程中在线监测内部气体成分、气体压强、温湿度、电流密度等关键状态及性能分布，对于进一步优化结构设计和操作策略、控制其高效运行、研究燃料电池衰减机制、实现长寿命发电等具有十分重要的意义。
针对燃料电池内部电流密度分布的监测，在单电池层面已经有若干在线测量技术。目前主要通过对集流板或端板分区来测量电流密度分布，电流收集一般采用标准电阻法、霍尔效应法或印刷电路板法。其中，标准电阻法简单可靠，适用于单电池端板外部进行测量，由于燃料电池电堆整体结构的精密和紧凑性，集流板或端板标准电阻法尚无法用于测量电堆内部各电池的电流密度分布。印刷电路板法测量方便、厚度尺寸较小，相比电阻法可适用于测量电堆内部电流密度，但该方法印刷金属线路厚度太薄线宽较小，导致本身包含较大横向电阻，从而区别于真实双极板的情况，各分区之间横向电势差的影响较大，为减小测量误差需要严格控制各区域电势同步使复杂度大大增加。霍尔效应法测量由于元件体积较大的原因也只适用于在电池外部，即只适用于单电池而不能进行电堆内部的电流密度分布测量。另外，也有采用子电池法测量电流密度分布，其各电池子区包含MEA是完全分立的，并不是一个整体，因此不能逼真模拟实际运行的电池，而且每个空腔分别密封操作复杂、容易漏气，每个腔之间联通气路的流场设计与实际情况也差别很大。对于燃料电池内部气体压强的原位测量目前尚没有较适用的监测方法，一般只在电堆外部进气口与出气口的气体管路处测量，并没有涉及到电池内部活性区的气体压强分布在线测量。
总之，现有公开的技术和装置只能用于燃料电池单电池的参量分布测试，不能用于燃料电池堆内部各个电池各不同位置的在线分布测试。而实际上，电堆层面的在线测试对于燃料电池开发应用更具意义、必不可少，要求对不同单电池以及同一单电池不同位置进行全方位检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，以解决现有技术无法测量电堆内部各电池的电流密度分布、为严格控制各区域电势同步使复杂度增大、对每个空腔分别密封操作复杂且容易漏气、难以对燃料电池内部气体压强原位测量的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，包括燃料电池堆、设于所述燃料电池堆内的测量极板、与所述燃料电池堆电连接的控制器、及与所述控制器电连接的上位机；所述燃料电池堆包括多个串联的单电池，所述单电池包括依次连接的阳极板、膜电极组件和阴极板；所述测量极板用于替代所述阳极板或者所述阴极板以检测电流密度与压强分布，所述测量极板包括具有中间活性区的板体，所述板体的中间活性区开设有安装槽，所述中间活性区划分为矩阵分布的多个分区，所述测量极板还包括设于所述安装槽且与所述分区一一对应的测量单元、及设于相邻所述测量单元之间的第一绝缘件；所述测量单元包括两个相间隔设置的导电片、设于两个所述导电片之间的第二绝缘件、其两端一一对应连接于两个所述导电片的标准电阻、与所述标准电阻电连接的第一导线、穿设于所述导电片的气体压强传感器、及与所述气体压强传感器电连接的第二导线，两个所述导电片分别靠近于所述板体的两侧面设置；位于其中一侧的所有所述导电片背离于所述第二绝缘件的外侧面共同开设有流道，所述流道与所述燃料电池堆的标准单电池流场相同；所述控制器通过所述第一导线与所述标准电阻电连接以测量所述标准电阻两端的电压降，所述控制器通过所述第二导线与所述气体压强传感器电连接以测量气体压强。
进一步地，相邻所述测量单元之间相间隔，所述第一绝缘件为绝缘胶。
进一步地，所述第二绝缘件为绝缘胶，所述第二绝缘件粘接于同一所述测量单元的两个所述导电片之间。
进一步地，所述标准电阻采用四线测量，所述标准电阻的两端分别设置两个测试点，其中一对所述测试点作为电流供给直接接入所述标准电阻的两端，另外一对所述测试点用于测量电压而靠近于所述标准电阻的两端设置。
进一步地，对应于一个所述测量单元的所述第一导线的数量为四，同一所述测量单元中的其中一个所述导电片与所述标准电阻之间的连接处、另外一个所述导电片与所述标准电阻之间的连接处分别连接有一根所述第一导线，每一所述导电片分别连接有一根所述第一导线。
进一步地，所述标准电阻设于两个所述导电片的侧边缘；或者，所述标准电阻设于两个所述导电片之间。
进一步地，同一所述测量单元中的所述导电片开设有过孔，所述气体压强传感器位于所述过孔内且靠近于具有所述流道的所述导电片设置，所述气体压强传感器电连接有两根所述第二导线，所述第二导线穿设于所述过孔设置。
进一步地，所述导电片为镀层保护不锈钢片、镀金铜片或石墨片。
进一步地，矩阵分布的所述测量单元的行数大于3、列数大于3。
进一步地，所述膜电极组件包括质子交换膜、分别设于所述质子交换膜的两侧的催化剂层、及分别设于每个所述催化剂层背离于所述质子交换膜的一侧的气体扩散层，具有所述流道的所述导电片抵接于其中一个所述气体扩散层设置。
本发明相对于现有技术的技术效果是：针对燃料电池电堆内部堆叠的单电池或膜电极，采用测量极板替代阳极板或阴极板，根据需求将测量极板置于电堆中的不同位置，实现对电堆内电流密度与压强分布的在线监测。位于其中一侧的所有导电片的外侧面开设有流道，流场结构与电堆实际用的标准单电池流场完全一致。不因测量而引入新干扰因素，不改变电堆结构、流场结构和接触部件，对电堆的结构不产生影响。测量极板具有矩阵分布的多个分区，每个分区对应设有测量单元，第一绝缘件使测量单元相互绝缘。每个测量单元中，两个导电片之间设有第二绝缘件，标准电阻两端分别连接于两个导电片，气体压强传感器穿设于导电片，结构紧凑。控制器测量标准电阻两端的电压降，结合标准电阻与导电片面积，换算得到电流密度。控制器通过气体压强传感器获得气体压强。实现对电池内部电流密度与气体压强分布的同步在线监测，真实形象的反映电池运行过程中电流密度与气体压强分布状况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置中应用的测量极板的主视图；
图2为图1的测量极板的主视图，示出第二导线；
图3为图1的测量极板中应用的测量单元的剖视图；
图4为装配有图3的测量极板的单电池的局部剖视图；
图5为由图1的测量极板得到的气体压强分布在线监测数据表；
图6为由图1的测量极板得到的气体压强分布在线监测三维图；
图7为由图1的测量极板得到的气体压强分布在线监测二维图；
图8为由图1的测量极板得到的电流密度分布图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1至图4，先对本发明提供的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置进行说明。燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，包括燃料电池堆、设于燃料电池堆内的测量极板100、与燃料电池堆电连接的控制器、及与控制器电连接的上位机；燃料电池堆包括多个串联的单电池，单电池包括依次连接的阳极板、膜电极组件200和阴极板；测量极板100用于替代阳极板或者阴极板300以检测电流密度与压强分布，测量极板100包括具有中间活性区的板体10，板体10的中间活性区开设有安装槽，中间活性区划分为矩阵分布的多个分区11，测量极板100还包括设于安装槽且与分区11一一对应的测量单元20、及设于相邻测量单元20之间的第一绝缘件30；测量单元20包括两个相间隔设置的导电片21、设于两个导电片21之间的第二绝缘件22、其两端一一对应连接于两个导电片21的标准电阻23、与标准电阻23电连接的第一导线24、穿设于导电片21的气体压强传感器25、及与气体压强传感器25电连接的第二导线26，两个导电片21分别靠近于板体10的两侧面设置；位于其中一侧的所有导电片21背离于第二绝缘件22的外侧面共同开设有流道211，流道211与燃料电池堆的标准单电池流场相同；控制器通过第一导线24与标准电阻23电连接以测量标准电阻23两端的电压降，控制器通过第二导线26与气体压强传感器25电连接以测量气体压强。
针对燃料电池电堆内部堆叠的单电池或膜电极，采用测量极板100替代阳极板或阴极板300，根据需求将测量极板100置于电堆中的不同位置，实现对电堆内电流密度与压强分布的在线监测。位于其中一侧的所有导电片21的外侧面开设有流道211，流场结构与电堆实际用的标准单电池流场完全一致。不因测量而引入新干扰因素，不改变电堆结构、流场结构和接触部件，对电堆的结构不产生影响。测量极板100具有矩阵分布的多个分区11，每个分区11对应设有测量单元20，第一绝缘件30使测量单元20相互绝缘。每个测量单元20中，两个导电片21之间设有第二绝缘件22，标准电阻23两端分别连接于两个导电片21，气体压强传感器25穿设于导电片21，结构紧凑。控制器测量标准电阻23两端的电压降，结合标准电阻23与导电片21面积，换算得到电流密度。控制器通过气体压强传感器25获得气体压强。实现对电池内部电流密度与气体压强分布的同步在线监测，真实形象的反映电池运行过程中电流密度与气体压强分布状况。
燃料电池为质子交换膜燃料电池。控制器与燃料电池堆连接，保证电堆的正常运行以及控制测试条件。采用labview设计上位机，测试时上位机发送指令给控制电路，控制电路可以根据指令采集模拟信号，通过调用labview内置万用表对模拟信号进行测量，实时采集各分区的电流密度/气体压强传感器的电压信号，然后将数据传送至上位机程序中进行计算后可得出电池内部的电流密度和气体压强分布情况。
运行时电堆中通入氧气/空气、氢气、水。将各传感器导线连接外部数据采集设备，并进行分析计算转换成电堆操作的各关键物理参数，然后将数据画图为三维分布图。测得电压降U后，根据公式U＝IR，i＝I/S计算得到该分区的电流密度。其中，U为标准电阻两端电压降，R为标准电阻的阻值，I为分区电流，S为分区面积，i为分区电流密度。
板体的中间活性区面积为186cm2，被分为4*9个分区，可以根据活性区尺寸以及测量需求来自行确定分区的个数和形状。测量极板100可以分别置于电堆内部单电池的阴极与阳极进行测量，也可以同步测试某一极，可以针对电堆中任意一片或多片电池测量，测试方法灵活多样。
针对全分区的电堆，采用电阻阵列测量高分辨率的电流面密度分布。采用原位、非破坏性的技术测量气体压强分布。可对电堆分区进行原位电化学测试，通过阻抗谱解析技术分析局部物理化学状态，对照多物理量测量数据相互验证，同时考察电堆测试后对应区域的材料成分和微结构变化，从而对电堆不均性与衰减规律获得深入、全面而直观的认识。可同时获得电极平面的电位分布。在电堆中一块或多块单电池进行物理量测量，获得三维分布图。
导电片21具有一定厚度，便于在其中一侧导电片21的外侧面刻流道211，用于阳极片的氢气传输或者阴极片的氧气传输，流场结构与电堆实际用的标准单电池流场完全一致。流道211可以是直流形、蛇形、交指形等。另外一侧的导电片21的外侧面无需刻流道。
进一步地，作为本发明提供的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置的一种具体实施方式，相邻测量单元20之间相间隔，第一绝缘件30为绝缘胶。各分区11之间留有缝隙，填入绝缘胶使其相互绝缘，以保证各分区11测试结果的相对独立性。
进一步地，作为本发明提供的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置的一种具体实施方式，第二绝缘件22为绝缘胶，第二绝缘件22粘接于同一测量单元20的两个导电片21之间。该结构容易装配，实现两个导电片21的装配，整体结构紧凑。
进一步地，作为本发明提供的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置的一种具体实施方式，标准电阻23采用四线测量，标准电阻23的两端分别设置两个测试点23a、23b，其中一对测试点23b作为电流供给直接接入标准电阻23的两端，另外一对测试点23a用于测量电压而靠近于标准电阻23的两端设置。标准电阻23的阻值随温度变化，采用四线法测量标准电阻23的阻值，排除了测量线阻的影响。由于测量电压回路的阻抗很高，流过电压引线的电流非常小，可以忽略不计，因而被测电阻的阻值就等于电压引线测量到的电压除以通过电流引线的电流，有效的消除引线电阻带来的误差，实现被测电阻阻值的精确测量。此法随时精确校准用于电流密度测量的各个标准电阻23在任意操作温度下的电阻值，保证精确测量标准电阻23两端电压降，避免温度干扰导致电流密度计算误差。
进一步地，作为本发明提供的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置的一种具体实施方式，对应于一个测量单元20的第一导线24的数量为四，同一测量单元20中的其中一个导电片21与标准电阻23之间的连接处、另外一个导电片21与标准电阻23之间的连接处分别连接有一根第一导线24，每一导电片21分别连接有一根第一导线24。该结构容易连接，采用四线法测量标准电阻23的阻值，排除了测量线阻的影响，便于精确测量两个导电片21之间的电压降。
进一步地，作为本发明提供的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置的一种具体实施方式，标准电阻23设于两个导电片21的侧边缘；或者，标准电阻23设于两个导电片21之间。上述两种方案均能实现标准电阻23电连接于两个导电片21之间，而且结构紧凑。
进一步地，作为本发明提供的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置的一种具体实施方式，同一测量单元20中的导电片21开设有过孔212，气体压强传感器25位于过孔212内且靠近于具有流道211的导电片21设置，气体压强传感器25电连接有两根第二导线26，第二导线26穿设于过孔212设置。气体压强传感器25尺寸很小，可置于导电片21的流道211内，感知流经的气体压强，然后由第二导线26将压力传感器与控制器连接，输出信号。在导电片21垂直于流场方向钻过孔212，用于安装气体压强传感器25，气体压强传感器25将物理信号转换为电信号，经第二导线26传输至控制器，再传输至上位机，直接将气体压强大小以图表形式展现出来。
进一步地，作为本发明提供的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置的一种具体实施方式，导电片21为镀层保护不锈钢片、镀金铜片或石墨片。该结构容易成型，导电性能好。
进一步地，作为本发明提供的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置的一种具体实施方式，矩阵分布的测量单元20的行数大于3、列数大于3。该结构便于测量更多分区11电压降和气体压强，进而获得更准确的电流密度与气体压强分布情况。
进一步地，作为本发明提供的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置的一种具体实施方式，膜电极组件200包括质子交换膜201、分别设于质子交换膜201的两侧的催化剂层202、及分别设于每个催化剂层202背离于质子交换膜201的一侧的气体扩散层203，具有流道211的导电片21抵接于其中一个气体扩散层203设置。实现膜电极组件200的装配，以及测量极板100与膜电极组件200之间的装配。
进一步地，作为本发明提供的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置的一种具体实施方式，测量极板100开设有密封槽，密封槽内设有密封圈，使得测量极板100密封安装于电堆的任意位置。
经过现有技术的数据处理，如图5至图7所示，电堆内气体压强分布可以实时以数据表、二维图、三维图等多种形式表现出来，生动形象，直观具体。
如图5、图6所示，将一块测量极板100置于一个三电池电堆的中部，在阳极通入103kPa、60℃、过量系数2.0的空气，阴极通入100kPa、60℃、过量系数1.2的氢气，并以100kPa、60℃的去离子水进行冷却的运行状况下，进行158A的恒电流测试。结果发现由入口至出口，气体压强逐渐下降，最大压降约为20kPa，在接近出口处气压下降较快，这可能是由于氧气消耗以及积水导致氧气传输受阻导致的。(图5、图6显示的为绝对压强，测试条件103kPa与100kPa为相对压强)。
如图7所示，在上述测试条件下，观察电池内部各部位气体压强随时间的变化。由于分区11较多，此处仅在电池的进气口、出气口和中间部位各选取4个分区11进行绘图。可以看出，由进气口至出气口压强逐渐降低，这主要是由于氧还原反应消耗氧气所致。随着时间增加，各部位气体压强都比较稳定，说明在装配有分区11测量极板100的情况下电池运行良好。
如图8所示，在上述测试条件下，发现电堆内部电流密度分布明显不均匀。进口处的电流密度明显高于出口处，这与气体压强分布测试结果一致。电流密度最高点出现在氢气进口处，这是因为此时燃料充足，温度、湿度、气体压强状态俱佳，且无积水等原因导致的。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，包括燃料电池堆、设于所述燃料电池堆内的测量极板、与所述燃料电池堆电连接的控制器、及与所述控制器电连接的上位机；所述燃料电池堆包括多个串联的单电池，所述单电池包括依次连接的阳极板、膜电极组件和阴极板；所述测量极板用于替代所述阳极板或者所述阴极板以检测电流密度与压强分布，所述测量极板包括具有中间活性区的板体，所述板体的中间活性区开设有安装槽，所述中间活性区划分为矩阵分布的多个分区，所述测量极板还包括设于所述安装槽且与所述分区一一对应的测量单元、及设于相邻所述测量单元之间的第一绝缘件；所述测量单元包括两个相间隔设置的导电片、设于两个所述导电片之间的第二绝缘件、其两端一一对应连接于两个所述导电片的标准电阻、与所述标准电阻电连接的第一导线、穿设于所述导电片的气体压强传感器、及与所述气体压强传感器电连接的第二导线，两个所述导电片分别靠近于所述板体的两侧面设置；位于其中一侧的所有所述导电片背离于所述第二绝缘件的外侧面共同开设有流道，所述流道与所述燃料电池堆的标准单电池流场相同；所述控制器通过所述第一导线与所述标准电阻电连接以测量所述标准电阻两端的电压降，所述控制器通过所述第二导线与所述气体压强传感器电连接以测量气体压强。
2.如权利要求1所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，相邻所述测量单元之间相间隔，所述第一绝缘件为绝缘胶。
3.如权利要求1所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，所述第二绝缘件为绝缘胶，所述第二绝缘件粘接于同一所述测量单元的两个所述导电片之间。
4.如权利要求1所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，所述标准电阻采用四线测量，所述标准电阻的两端分别设置两个测试点，其中一对所述测试点作为电流供给直接接入所述标准电阻的两端，另外一对所述测试点用于测量电压而靠近于所述标准电阻的两端设置。
5.如权利要求4所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，对应于一个所述测量单元的所述第一导线的数量为四，同一所述测量单元中的其中一个所述导电片与所述标准电阻之间的连接处、另外一个所述导电片与所述标准电阻之间的连接处分别连接有一根所述第一导线，每一所述导电片分别连接有一根所述第一导线。
6.如权利要求1至5任一项所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，所述标准电阻设于两个所述导电片的侧边缘；或者，所述标准电阻设于两个所述导电片之间。
7.如权利要求1至5任一项所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，同一所述测量单元中的所述导电片开设有过孔，所述气体压强传感器位于所述过孔内且靠近于具有所述流道的所述导电片设置，所述气体压强传感器电连接有两根所述第二导线，所述第二导线穿设于所述过孔设置。
8.如权利要求1至5任一项所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，所述导电片为镀层保护不锈钢片、镀金铜片或石墨片。
9.如权利要求1至5任一项所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，矩阵分布的所述测量单元的行数大于3、列数大于3。
10.如权利要求1至5任一项所述的燃料电池堆内部电流密度及气体压强分布在线测量装置，其特征在于，所述膜电极组件包括质子交换膜、分别设于所述质子交换膜的两侧的催化剂层、及分别设于每个所述催化剂层背离于所述质子交换膜的一侧的气体扩散层，具有所述流道的所述导电片抵接于其中一个所述气体扩散层设置。
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