CN115411309A - 用于测量一个或多个电化学电池的电压的设备 - Google Patents

Abstract

电压测量设备适于在由分隔件(6)和至少一个膜电极组件(8)形成的层压组件(22)上执行电压测量，所述分隔件(6)和至少一个膜电极组件(8)堆叠以形成一个或多个电化学电池(10)。所述电压测量设备包括两个测量板(24)，在所述两个测量板(24)上分布有彼此间隔开并且彼此电绝缘的多个电接触件(28)，所述测量板(24)被配置成布置在所述层压组件(22)的两侧上，每个测量板(24)的测量面被施加在相应的一个分隔件(6)处的方式使得位于所述测量面(24A)上的电接触件(28)与所述分隔件(6)接触。

Description

用于测量一个或多个电化学电池的电压的设备

技术领域

本发明涉及电化学反应器领域，该电化学反应器包括由沿堆叠方向堆叠的分隔件和膜电极组件形成的堆叠结构，该堆叠结构限定一个或多个电化学电池。

背景技术

此类电化学反应器例如是通过氧化剂和燃料之间的电化学反应来发电的燃料电池，或者是使用电从流体分离化学元素的电解槽，例如以用于从水产生双氢分子和氧分子。

在此类电化学反应器中，每个膜电极组件的形式为包括插入在两个电极之间的离子交换膜的层压件的形式。

每个分隔件为导电的并且为板的形式，该分隔件的两个面中的一个或每个被配置成施加在膜电极组件的面处，从而与膜电极组件的面一起来限定流体室，以用于流体沿膜电极组件的所述面流动。

在该堆叠结构中，每个电化学电池由两个分隔件以及它们之间的膜电极组件来限定，所述分隔件中的每个分隔件与膜电极组件的面一起来限定流体室，每个分隔件被施加在膜电极组件的所述面处，电化学反应利用膜电极组件并借助流过流体室的流体之间的离子交换来执行。

所述电化学电池串联电连接。所述分隔件确保电化学电池之间的电流传导和电化学电池中的流体的分布。

该堆叠结构通常在机械压缩下被保持，诸如沿堆叠方向的压滤机类型，以便于在分隔件和膜电极组件之间获得良好的流体密封，以确保不同元件(分隔件和膜电极组件)之间的良好的电接触，并确保高效的电化学反应。

期望改善由堆叠分隔件和膜电极组件形成的电化学反应器的电化学性能和耐久性并使其电化学性能和耐久性更可靠。

此类电化学反应器的电化学性能取决于若干个因素，特别是构成每个膜电极组件的材料的性质和物理/化学特性、热特性和机械特性、允许对流体进行分布且对电流进行传导的分隔件的设计和几何形状、堆叠结构的机械压缩的状态、以及操作条件(特别是在电化学电池中循环的流体中的每一种的温度、压力和流速)。

电化学电池的电化学性能特别地由其极化曲线(反映电化学电池的两个分隔件之间的电压与流经电化学电池的电流之间的关联关系)，并且因此反映作为操作条件的函数的相关联的电力。

对堆叠结构中的一个或多个电化学电池的电压的测量是例如借由电接触件来执行的，所述电接触件在分隔件上为此目的而提供的接触区中与分隔件接触，每个分隔件的接触区位于分隔件上的一个局部点上，该局部点在建立堆叠结构之后为可触及的，例如位于分隔件的周边边缘上。

然而，从位于电化学电池的两个分隔件中的每个分隔件上的接触区执行的对电化学电池的电压的测量可能取决于分隔件上的接触区的位置，即，位于分隔件的周边处，也就是位于垂直于膜电极组件的平面的分隔件的面上，或者，位于平行于膜电极组件的平面的分隔件的面上。接触区在分隔件上的不同定位位置可给予不同的结果。

由石墨和/或碳粉构成的嵌入到含有聚合物粘合剂和/或树脂的基质中而构成的复合材料经过热压制成的分隔件尤其是这种情况。此类分隔件可确实表现出各向异性的电导率。

发明内容

本发明的目的之一是提供用于可靠地测量由分隔件与一个或多个膜电极组件的堆叠而产生的一个电化学电池或多个叠加的电化学电池的电压的一种电压测量设备。

为此目的，本发明提出一种电压测量设备，用于在由分隔件和至少一个膜电极组件形成的层压组件上进行电压测量，所述分隔件和至少一个膜电极组件沿层压方向堆叠以形成一个电化学电池或多个叠加的电化学电池，分隔件位于层压组件的每一端，电压测量设备包括两个测量板，每个测量板具有在其上分布有彼此电绝缘的多个间隔开的电接触件的测量面，测量板被配置成布置在层压组件的相对两侧，每个测量板的测量面被施加在位于层压组件的两端的两个分隔件中的相应的一个分隔件处，使得位于测量面上的电接触件与所述分隔件接触。

所述测量板被布置在层压组件的两侧上，该层压组件由分隔件以及一个或多个膜电极组件叠加形成，两个测量板中的每个的测量面与相应的一个分隔件的面接触。

具体地，测量板可被插入到电化学反应器的分隔件和膜电极组件的叠堆中，以测量电化学反应器的由位于两个测量板之间的一个或多个电化学电池形成的层压组件的电压。

分布在两个测量板中的每个的测量面上的电接触件允许在分布于分隔件上的不同测量点处进行电压测量，并且因此能够使得由不同电接触件所限定的不同测量点之间的电压的不一致性被纳入考虑范围。

由此能够将每个电化学电池的电压响应映射为与该电化学电池的分隔件和膜电极组件平行的电化学电池的延伸平面中的位置的函数。

根据具体实施方案，电压测量设备具有以下特征中的一个或多个，以下特征可以单独实施或以技术上可能的任何组合实施：

每个测量板具有位于板的一个边缘上的连接器，由板承载的每个电接触件连接到该连接器；

每个测量板的连接器包括多个插头，每个插头电连接到测量板的电接触件中的相应一个；

电接触件分布在每个测量板的测量面上的方式使得，在测量板的测量面被布置成彼此相对时，一个测量板的每个电接触件与另一个测量板的相应的一个电接触件相对；

每个测量板包括由电绝缘材料制成并承载所述电接触件的板状衬底；

每个测量板的电接触件分布在与层压组件的一个或多个电化学电池的活跃表面相对应的测量面的区域中；

每个测量板的电接触件以行和列的矩阵图案的形式分布在测量板的测量面上；

电压测量设备包括多通道电压测量装置，测量板包括被定位成基本上彼此相对的一个测量板和另一个测量板，多通道电压测量装置被配置成针对由一个测量板中的电接触件和另一个测量板的相关联的电接触件限定的每个测量点来确定电压测量结果。

每个测量板包括被布置成与测量板施加于其上的分隔件的孔对准的窗口，孔用于供反应流体或冷却流体流过分隔件，每个测量板的每个窗口与分隔件的相应的一个孔对准。

本发明还涉及包括层压组件以及上文定义的电压测量设备的组件系统，层压组件由分隔件和至少一个膜电极组件形成，所述分隔件和至少一个膜电极组件沿层压方向堆叠以形成一个电化学电池或多个叠加的电化学电池，分隔件位于层压组件的每一端，该电压测量设备的测量板被布置在层压组件的两侧上，每个测量板的测量面被施加在位于层压组件的两端的两个分隔件中的相应的一个分隔件处，使得位于测量面上的电接触件与所述分隔件接触。

在具体实施方案中，该组件系统包括电化学反应器，该电化学反应器包括由堆叠的分隔件和膜电极组件形成的堆叠结构，堆叠结构限定叠加的电化学电池，测量板被集成到堆叠结构中，并位于由堆叠结构中的分隔件以及至少一个膜电极组件形成的层压组件的两侧上，该层压组件形成堆叠结构中的一个或多个电化学电池。

附图说明

在仅给定非限制性示例的情况下，在参考附图来阅读以下描述时，本发明及其优点将变得明显易懂，其中：

图1为由分隔件和膜电极组件的堆叠结构构成的电化学反应器的侧视图，该电化学反应器配备有电压测量设备；

图2为电化学电池的剖视图，其中电压测量设备的测量板布置在电化学电池的两侧上。

图3为图2的电化学电池以及测量设备的测量板的透视图；

图4为电压测量设备的测量板的前视图。

具体实施方式

在图1和图2中示出的电化学反应器2具有分隔件6和膜电极组件8的堆叠结构4，该堆叠结构4限定多个叠加的电化学电池10。

分隔件6和膜电极组件8沿堆叠方向E堆叠。电化学电池10沿该堆叠方向E叠加。

在实践中，电化学反应器2可包括数十或数百个叠加的电化学电池10。

如图2和图3中所示的，堆叠结构4中的每个电化学电池10由膜电极组件8插置在两个分隔件6之间而形成。

膜电极组件8(MEA)为由离子交换膜12夹置在两个电极14之间而构成的层压件(图2)。离子交换膜12例如是质子交换膜(PEM)或阴离子交换膜(AEM)。

每个分隔件6为导电的。

每个分隔件6例如是由金属材料制成，或优选地由包含石墨粉和/或碳粉的材料制成，例如由在聚合物粘合剂和/或树脂制成的基质中添加石墨束和/或碳粉而得到的复合材料。

每个分隔件6为板的形式。每个分隔件6具有相对的两侧。

每个电化学电池10沿着延伸平面P延伸。每个电化学电池10的延伸平面P垂直于堆叠方向E，分隔件6和膜电极组件8沿该堆叠方向E堆叠。

分隔件6和膜电极组件8各自沿着延伸平面P延伸。延伸平面P基本上平行于电化学电池10的分隔件6和膜电极组件8。

在每个电化学电池10中，每个分隔件6被施加在膜电极组件8的相应的一个面处。

电化学电池10的两个分隔件6中的每个具有其施加在膜电极组件8处的面，这个面被配置成沿被分隔件6施加于其上的膜电极组件8的面引导流体。

施加在膜电极组件8处的分隔件6的侧面例如具有用于流体的循环的分配通道16。分配通道16一起限定流体流动区域或气体流动区域。

在分隔件6的面施加在膜电极组件8处时，上述流动区域与膜电极组件8一起限定流体室。

在操作过程中，在每个电化学电池10中，流体沿膜电极组件8的相对的两侧流动，从而允许在被引导流经位于膜电极组件8的两侧上的两个分隔件6的流体之间发生离子(或阴离子)交换的电化学反应，所述离子(或阴离子)穿过膜电极组件8。

在每个电化学电池10中，上述电化学反应跨膜电极组件8而在被称为“活跃表面”的区域上发生。该活跃表面沿着延伸平面P延伸。该活跃表面为膜电极组件8的与分隔件6的上述流动区域相互正对的区域。

在电化学反应器2为燃料电池的情况下，两个分隔件6中的一个被配置成沿被该分隔件6施加于其上的膜电极组件8的面引导燃料流体，两个分隔件6中的另一个被配置成沿被该另一个分隔件6施加于其上的膜电极组件8的另一个面引导氧化剂流体。

该堆叠结构4包括例如双极分隔件6(又称双极板)，每个双极分隔件6插置在两个膜电极组件8之间，分隔件6的两个面中的每个被配置成沿被该分隔件6的面施加于其上的膜电极组件8的面引导流体。每个双极分隔件6被两个相邻的电化学电池共用。

该堆叠结构4包括例如单极分隔件6，每个单极分隔件6的两个面中的仅一个面被施加在膜电极组件8的面处，该单极分隔件6的这个面配置成沿膜电极组件8的上述面引导流体。每个单极分隔件6属于单个电化学电池10。

该堆叠结构4例如由与膜电极组件8交替堆叠的双极分隔件6形成，并且有两个单极分隔件6布置在堆叠结构4的两端处，以限定位于堆叠结构4的两端处的两个电化学电池10。

在每个电化学电池10中，分隔件6确保流体分布和电传导。

在堆叠结构4中，电化学电池10经由分隔件6串联电连接。每个电化学电池10电连接到下一个电化学电池10。

在操作过程中，每个电化学电池10具有电压以及流动通过每个电化学电池10的电流，该电压对应于电化学电池10的两个分隔件6之间的电势差。

电化学电池10的电压可从一个电化学电池10到另一个电化学电池10变化。通过电化学电池10的电流原则上是相同的，这是因为电化学电池10是串联电连接的。

如在图1至图3中所示的，电压测量设备20被配置成测量一个电化学电池10或多个叠加的电化学电池10两端之间所跨的电压。

电压测量设备20被配置成测量由沿层压方向S堆叠的分隔件6和膜电极组件8形成的层压组件22两端之间所跨的电压，层压组件22限定沿层压方向S叠加的一个或多个电化学电池10，每个电化学电池10由膜电极组件8插置在两个分隔件6之间而形成。

层压组件22沿层压方向S包括两个相对的端面22A，每个端面22A由层压组件22的相应的一个分隔件6来限定。

电压测量设备20包括被配置成设置在层压组件22的两侧上的两个测量板24，层压组件22沿层压方向S插置在该两个测量板24之间。

每个测量板24具有测量面24A，该测量面24A适于与层压组件22的相应的一个端面22A接触，即与层压组件22的两端处的两个分隔件6中的相应的一个分隔件6接触。

电压测量设备20的测量板24在此集成到电化学反应器2的堆叠结构4中，以测量堆叠结构4的电化学电池10中的一个的电压。

层压组件22由两个分隔件6以及位于这两个分隔件6之间的膜电极组件8构成，这两个分隔件6和膜电极组件8形成电化学电池10。层压组件22的层压方向S与堆叠结构4的堆叠方向E一致。

如在图1至图3中所示的，两个测量板24中的每个被插入到堆叠结构4中，优选地被插入到两个分隔件6之间。

每个测量板24例如被配置成插入到堆叠结构4中的两个双极分隔件6之间，以取代一个膜电极组件8的位置。

优选地，每个测量板24被提供以确保被测量板24插置在其间的两个分隔件6的串联电连接。

这允许测量板24被插入到堆叠结构4中的两个分隔件6之间，例如取代一个膜电极组件8的位置，而无需打破电化学电池10的串联电连接。

每个测量板24在其测量面24A上承载多个电接触件28，所述多个电接触件28以彼此间隔开的方式分布在测量板24的测量面24A上并彼此电绝缘。

每个测量板24的电接触件28被布置的方式使得施加在层压组件22的端面22A处的测量板24经由电接触件28与该端面22A接触。

每个测量板24例如包括由电绝缘材料制成的板状衬底30，该衬底30承载电接触件28。

每个电接触件28由导电材料例如金属材料制成。

优选地，每个测量板24的电接触件28分布在测量区域中，该测量区域的形状与插置在两个测量板24之间的层压组件2的上述一个或多个膜电极组件8的活跃表面的形状相对应。

每个测量板24的测量区域具体覆盖层压组件2的每个分隔件6的上述流动区域。

每个测量板24的测量区域例如具有矩形形状。

优选地，每个测量板24的电接触件28分布在测量面24A上以使得，在测量板24的测量面24A被布置成彼此相对时，一个测量板24的每个电接触件28与另一个测量板24的相关联的相应的一个电接触件28对准。

在测量板24被布置在层压组件22的相对两侧上时，一个测量板24的每个电接触件28沿层压方向S与另一个测量板24的相关联的相应的一个电接触件28对准。

一个测量板24的每个电接触件28和另一个测量板24的电接触件28一起限定测量点，该测量点用于在与层压组件22的两端接触的两个分隔件6之间测量层压组件22的电压。

在一个实施方案中，每个测量板24的电接触件28以矩阵图案分布在测量板24的测量面24A上。矩阵图案为行和列的分布。

有利的是，如在图2中所示的，每个测量板24的电接触件28中的一个或多个穿过衬底30，以便于电连接被测量板24插置在其间的两个分隔件6。

因此，每个测量板24可确保被测量板24插置在其间的两个分隔件6的串联电连接。

在一个具体示例中，如在图2中所示的，每个测量板24的每个电接触件28穿过衬底30，以便于电连接被测量板24插置在其间的两个分隔件6。

穿过衬底30的每个电接触件28例如在测量板24的测量面24A上以及在其相对的另一侧上从衬底30突出。

有利的是，每个测量板24具有与分隔件6的轮廓基本上相同的外部轮廓。这允许测量板24容易地插入到电化学反应器2的堆叠结构4中，例如插入到堆叠结构4的两个分隔件6之间，其中测量板24与分隔件6对准而未突出。

每个测量板24例如设置有位于测量板24的边缘上的电连接器32，由测量板24承载的每个电接触件28连接到电连接器32。

电连接器32例如从测量板24的边缘突出。因此，在测量设备被集成到堆叠结构4中时，电连接器32可从电化学反应器2的该堆叠结构4突出，这有利于测量板24的连接。

电连接器32包括电插头34，每个电插头34例如经由导电轨迹(未示出，以保持附图清洁)连接到相应的一个电接触件28。

如在图3中所见的，每个分隔件6包括孔36A、36B、36C、36D、36E、36F，所述孔被配置成跨与一个或多个膜电极组件8堆叠在一起的多个分隔件6而形成导管，所述导管用于氧化还原反应所需的反应流体的流动，可选地还用于冷却流体的流动。

在由分隔件6和一个或多个膜电极组件8堆叠而成的限定一个或多个电化学电池的堆叠结构中，诸如堆叠结构4或层压组件22，分隔件6的孔36A、36B、36C、36D、36E、36F对准，从而限定穿过堆叠结构4的多个导管，每个导管允许反应流体或冷却流体流过。每个导管为进口导管或出口导管。

分隔件6的上述流动区域，以及分隔件6的任何冷却通道，流体连通到由孔36A、36B、36C、36D、36E、36F限定的导管，以用于反应流体流入上述流动区域中，还用于任何冷却流体流入冷却通道中。

每个分隔件6例如包括用于形成第一反应流体的进口导管的孔36A、用于形成第二反应流体的进口导管的孔36B、用于形成冷却流体的进口导管的孔36C、用于形成第一反应流体的出口导管的孔36D、用于形成第二反应流体的出口导管的孔36E、和用于形成冷却流体的出口导管的孔36F。

优选地，每个测量板24包括被布置为与被测量板24施加于其上的分隔件6的孔36A、36B、36C、36D、36E、36F对准的窗口38A、38B、38C、38D、38E、38F，每个测量板24的窗口38A、38B、38C、38D、38E、38F与分隔件6的相应的一个孔36A、36B、36C、36D、36E、36F对准。

因此，能够在允许每种反应流体以及可选的冷却流体流过层压组件22以及在适用的情况下流过堆叠结构4的同时，使得每个测量板24被布置在层压组件2上或插入到堆叠结构4中。

返回到图1，测量板24通过被定位于与电化学电池10相对应的层压组件22的两侧上而被集成到堆叠结构4中，层压组件22由膜电极组件8插置在两个分隔件6之间而形成。

每个测量板24被插入到堆叠结构4中的两个分隔件6之间。

仅测量板24的连接器32从堆叠结构4突出，更具体地从堆叠结构4的一个侧面4A突出。

在堆叠结构4中，分隔件6的孔36A、36B、36C、36D、36E、36F被对准，以限定穿过堆叠结构4的多个导管，每个导管允许反应流体或冷却流体流过。每个导管为进口导管或出口导管。

堆叠结构4流体连通到至少一个反应流体源，在这种情况下连接到两个反应流体源S1、S2，并且优选地还连接到冷却回路CC。

每个反应流体源S1、S2例如连接到由孔36A、36B限定的进口导管。在适用的情况下，DC冷却回路例如连接到由孔36C限定的进口导管。进口导管中的每个开设在堆叠结构4的一端处。由孔36D、36E、36F形成的出口导管各自开设在堆叠结构4的一端处。

测量板24集成到堆叠结构4中，使得它们所具有的每个窗口38A、38B、38C、38D、38E、38F沿堆叠方向E与分隔件6的相对应的孔为36A、36B、36C、36D、36E、36F对准。因此，测量板24允许流体流过堆叠结构4。

每个测量板24提供两个分隔件6之间的串联电连接，该测量板24被插置在这两个分隔件6之间，以确保堆叠结构4中的所有电化学电池10的串联电连接。

电压测量设备20包括多通道电压测量装置40，当连接到测量板24时该多通道电压测量装置40被配置成在由测量板24的两个相关联的电接触件28所限定的每个测量点处测量层压组件22两端之间所跨的电压。

有利的是，多通道电压测量装置40被配置成针对由测量板24的相关联的电接触件28限定的每个测量点来映射层压组件22两端之间所跨的电压。

如在图1中示出的，多通道电压测量装置40经由与板连接器32互补的装置连接器42而被连接到测量板24，每个装置连接器42连接到相应的一个板连接器32。

多通道电压测量装置40例如被配置成确定层压组件22的极化映射图并导出层压组件22的电化学电池10的极化映射图。

针对由测量板24的电接触件28限定的不同测量点，极化映射图是作为流过层压组件221或电化学电池10的电流的函数的层压组件22的电压响应或层压组件22的电化学电池10的电压响应的映射图。

极化映射图例如是通过采用以下方式操作电化学反应器2来确定的：例如利用跨接在堆叠结构4两端的可编程负载46，通过将电流施加成流过堆叠结构4并且因此流过层压组件22和每个电化学电池10，并且在由测量板24的电接触件28限定的每个测量点处测量层压组件22的电压。

在层压组件22包括单个电化学电池10时，每个测量点处的电压可取值成等于电化学电池10的该测量点处的电压。

在层压组件22包括多个叠加的电化学电池8时，每个电化学电池10的每个测量点处的电压可取值成等于该测量点处的层压组件22的电压除以层压组件22中电化学电池10的数量。

利用电压测量设备20，能够测量包括一个或多个电化学电池8的层压组件22的不同点处的电压，并且针对不同测量点映射层压组件22的电压。

测量点分布在电化学电池10的活跃区域上。这使得能够检测电压的不均匀性。此类不均匀性例如在使用由碳复合材料制成的分隔件6的情况下可能会发生。

测量可通过以下操作来执行：将测量设备20集成到电化学反应器的堆叠结构4中，并且在由堆叠结构4的一个或多个电化学电池10形成的层压组件22处执行测量。

因此能够原位地进行该电压测量，并且因此能够考虑到堆叠结构4的性能参数，诸如堆叠结构4的压缩的机械状态和/或分隔件6和膜电极组件8之间的用于密封堆叠结构4的密封连接。

与这些电压测量相关联的映射还将提供分隔件6的导电属性的异质性的映射图，分隔件6的导电属性的异质性可能导致堆叠结构4的操作中的异质性或不均一性。

Claims (11)

1.一种电压测量设备，用于在由分隔件(6)和至少一个膜电极组件(8)形成的层压组件(22)上进行电压测量，所述分隔件(6)和至少一个膜电极组件(8)沿层压方向(S)堆叠以形成一个电化学电池(10)或多个叠加的电化学电池(10)，分隔件(6)位于所述层压组件(22)的每一端，所述电压测量设备包括两个测量板(24)，每个测量板具有在其上分布有彼此电绝缘的多个间隔开的电接触件(28)的测量面(24A)，所述测量板(24)被配置成布置在所述层压组件(22)的相对两侧，每个测量板(24)的所述测量面被施加在位于所述层压组件(22)的两端的两个分隔件(6)中的相应的一个分隔件(6)处，使得测量面(24A)上的所述电接触件(28)与所述分隔件(6)接触。

2.根据权利要求1所述的电压测量设备，其中每个测量板(24)具有位于所述测量板(24)的边缘上的连接器(32)，由所述测量板(24)承载的每个电接触件(28)被连接到所述连接器(32)。

3.根据权利要求2所述的电压测量设备，其中每个测量板(24)的所述连接器(32)包括多个插头(34)，每个插头(34)电连接到所述测量板(24)的所述电接触件(28)中的相应的一个电接触件(28)。

4.根据权利要求2所述的电压测量设备，其中每个测量板(24)的所述连接器(32)包括多个插头(34)，每个插头(34)电连接到所述测量板(24)的所述电接触件(28)中的相应的一个电接触件(28)。

5.根据权利要求1所述的电压测量设备，其中每个测量板(24)包括由电绝缘材料制成并承载所述电接触件(28)的板状衬底(30)。

6.根据权利要求1所述的电压测量设备，其中每个测量板(24)的所述电接触件(28)分布在与所述层压组件(22)的一个或多个电化学电池(10)的活跃表面相对应的所述测量面的区域中。

7.根据权利要求1所述的电压测量设备，其中每个测量板(24)的所述电接触件(28)以行和列的矩阵图案的形式分布在所述测量板(24)的所述测量面(24A)上。

8.根据权利要求1所述的电压测量设备，包括多通道电压测量装置(40)，所述测量板(24)包括被定位成基本上彼此相对的一个测量板和另一个测量板，所述多通道电压测量装置(40)被配置成针对由所述一个测量板的电接触件(28)和所述另一个测量板的相关联的电接触件(28)限定的每个测量点来确定电压测量结果。

9.根据权利要求1所述的电压测量设备，其中每个测量板(24)包括窗口(38A、38B、38C、38D、38E、38F)，所述窗口被布置成与所述测量板(24)施加于其上的分隔件(6)的孔(36A、36B、36C、36D、36E、36F)对准，所述孔用于供反应流体或冷却流体流过所述分隔件(6)，每个测量板(24)的每个窗口(38A、38B、38C、38D、38E、38F)与所述分隔件(6)的相应的一个孔(36A、36B、36C、36D、36E、36F)对准。

10.一种组件系统，包括层压组件(22)和如上定义的电压测量设备，所述层压组件(22)由分隔件(6)和至少一个膜电极组件(8)形成，所述分隔件(6)和至少一个膜电极组件(8)沿层压方向(S)堆叠以形成一个电化学电池(10)或多个叠加的电化学电池(10)，分隔件(6)位于所述层压组件(22)的每一端，所述电压测量设备(20)的测量板(24)被布置在所述层压组件(22)的两侧上，每个测量板(24)的测量面(24A)被施加在位于所述层压组件(22)的两端的两个分隔件(6)中的相应的一个分隔件(6)处，使得位于所述测量面(24A)上的电接触件(28)与所述分隔件(6)接触。

11.根据权利要求10所述的组件系统，包括电化学反应器(2)，所述电化学反应器(2)包括由堆叠的分隔件(6)和膜电极组件(8)形成的堆叠结构(4)，所述堆叠结构(4)限定叠加的电化学电池(10)，所述测量板(24)被集成到所述堆叠结构(4)中，并位于由所述堆叠结构(4)中的分隔件(6)以及至少一个膜电极组件(8)形成的层压组件(22)的两侧上，所述层压组件(22)形成(4)所述堆叠结构(4)中的一个或多个电化学电池(10)。

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