CN116031444A - 燃料电池电压采集装置、制作方法及燃料电池电堆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种燃料电池电压采集装置、制作方法及燃料电池电堆。其中，燃料电池电压采集装置，包括：衬底层、覆盖层、导电层和弹垫；所述衬底层设置在覆盖层的下表面，所述导电层设置衬底层和覆盖层之间，所述导电层部分暴露，使得导电层暴露部分与采集点接触，所述弹垫设置在衬底层下表面，所述弹垫用于在导电层和采集点之间提供接触压力。将单体电池电压采集装置(CVP)与燃料电池边框集成，可以取消双极板上的巡检孔和巡检槽，避免了由于对双极板结构改变导致的双极板强度下降的问题；同时可以取消传统的CVP支架、弹圈、弹片等零部件，降低燃料电池系统冗余，提高集成度。
Description
技术领域
本发明属于燃料电池技术领域，尤其是涉及一种燃料电池电压采集装置、制作方法及燃料电池电堆。
背景技术
氢能和燃料电池系统是实现能源供应清洁化、优化能源消费结构的重要途径，可广泛应用到航空航天、交通运输、工业生产、家庭生活等各个领域。在燃料电池系统中，燃料电池电堆是发生电化学反应并产生电能的场所。燃料电池电堆一般由几十甚至上百片单体电池串联组成，每片单体电池的工作状态都将对整个电堆的性能和寿命产生直接影响。单体电池电压是反映单体电池工作状态最直观的参数指标，因此需要对电堆中单体电池电压进行在线实时监控，当发现某片单体电池的电压超出安全电压范围时，系统能够及时采取相应的故障处理措施或调整整机运行控制策略，以保证电堆的正常工作，从而保护电堆及延长电堆的使用寿命。
现有的单体电池电压采集装置(CVP)主要有插针式、胶粘式、弹片式和弹圈式。插针式CVP技术通过在双极板侧边上设置巡检孔，将巡检针插入巡检孔内，实现对单体电池电压信号的采集，如图1a所示。胶粘式CVP技术是通过强力胶将巡检线和双极板连接在一起，如图1b所示。金属弹片式或者弹圈式CVP技术需要在双极板侧边上开特殊形状的巡检槽，通过挤压力使金属弹片或弹圈嵌入双极板侧边的巡检槽内并与槽内壁抵接，实现对单体电池电压的采集，分别如图1c和图1d所示。
插针式CVP技术需要在双极板上预制巡检孔，预制巡检孔增加了双极板的结构设计难度，降低了双极板自身强度，同时容易出现插针松动脱落，导致电压信号丢失，难以承受使用工况的冲击振动，可靠性较差。胶粘式CVP技术的生产、安装工艺复杂，为了保证足够的粘接强度，一般会选择有极强粘性的强力胶，强力胶粘在电堆表面，使电堆的拆装维护性变差，另外随着电堆运行工况变化，电堆表面的温度、外形均会发生变化，这种变化将造成强力胶老化脱落，可靠性严重下降。金属弹片式或者弹圈式CVP技术需要在双极板侧边上开特殊形状的巡检槽，使双极板机构设计更加复杂，使双极板强度下降，另外在实际工况的冲击振动条件下，金属弹片和金属弹圈容易从巡检槽内脱落，出现虚接和短路等情况。同时，金属弹片和金属弹圈长时间保持压缩状态易造成金属疲劳，导致金属弹片或弹圈与双极板接触不良，电压信号丢失，可靠性较差。此外，上述插针式、胶粘式、弹片式和弹圈式CVP大多以手工安装为主，生产效率低，难以大规模批量化应用。
综上所述，发明人在实施本发明技术方案过程中发现，现有技术存在以下问题：
①现有CVP技术需要在双极板上预制巡检孔或巡检槽，增加双极板的结构设计难度，降低了双极板强度；②现有CVP技术容易出现巡检线脱落、金属弹片或弹圈与双极板接触不良和电压信号丢失等可靠性差的技术问题；③现有CVP技术大多以手动安装为主，生产效率低，难以大规模批量化自动化应用。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种燃料电池电压采集装置、制作方法及燃料电池电堆。
第一方面，本公开实施例提供了一种燃料电池电压采集装置，包括：衬底层、覆盖层、导电层和弹垫；
所述衬底层设置在覆盖层的下表面，所述导电层设置衬底层和覆盖层之间，所述导电层部分暴露，使得导电层暴露部分与采集点接触，所述弹垫设置在衬底层下表面，所述弹垫用于在导电层和采集点之间提供接触压力。
可选的，还包括焊点孔和接触孔，所述覆盖层的第一侧设置第一边耳，所述焊点孔和接触孔设置在第一边耳上，所述导电层通过接触孔穿过覆盖层，导电层穿过接触孔的部分位于覆盖层上表面，导电层未穿过接触孔的部分位于覆盖层下表面；相对于接触孔的导电层远端在焊点孔暴露；所述衬底层上设置第二边耳，所述第二边耳与第一边耳相应设置，所述导电层未穿过接触孔的部分位于覆盖层下表面，所述弹垫用于保证接触点与采集点紧密接触；所述焊点孔和接触孔上方均设置镍层和金层。
第二方面，本公开实施例还提供了一种第一方面所述的采集装置的制备方法，包括：
制备衬底层、覆盖层和导电层，覆盖层上设置第一边耳，衬底层上设置第二边耳，在第一边耳上设置焊点孔和接触孔；
在导电层下表面涂覆胶层L4，在衬底层下表面涂覆胶层L5，将导电层的一端穿过接触孔，穿出部分贴附于覆盖层的上表面，未穿出部分贴附于覆盖层的下表面，将衬底层贴附于覆盖层的下表面，在焊点孔处形成焊盘，在接触孔处形成触点；
分别在触点和焊盘的上表面电镀镍层用作黏结层；
在镍层上电镀金层，金层用于防止器件在含水含氧环境下腐蚀失效；
用胶层L9将弹垫粘贴于衬底层的下表面，弹垫粘位于金层对应位置，弹垫用于在导电层和燃料电池双极板之间提供足够的接触压力。
可选的，形成焊盘之后还包括：在焊盘上焊接导线并在焊点上涂覆环氧树脂胶，以防止焊点受水氧环境的侵蚀。
可选的，所述导电层包括柔性基底层、胶层L3和铜箔层；
所述胶层L3涂覆在柔性基底层的上表面，所述铜箔层贴附于胶层L3上表面。
可选的，所述柔性基底层使用PEN薄膜。
可选的，所述衬底层和覆盖层使用PEN或P。
第三方面，本公开实施例还提供了一种燃料电池电堆，包括第一方面所述的采集装置和双极板，所述采集装置与双极板间隔设置，导电层与相邻的双极板紧密电连接，使用两个采集装置分别采集单体电池两个双极板的电压，基于两个采集装置的电压差得到单体电池电压。
可选的，导电层与采集点的接触处位于密封圈外。
可选的，导电层与采集点的接触处位于密封圈内。
本发明提供的燃料电池电压采集装置，将单体电池电压采集装置(CVP)与燃料电池边框集成，可以取消双极板上的巡检孔和巡检槽，避免了由于对双极板结构改变导致的双极板强度下降的问题；同时可以取消传统的CVP支架、弹圈、弹片等零部件，降低燃料电池系统冗余，提高集成度。
采用柔性导电薄膜CVP技术，利用导电薄膜、柔性衬底、弹垫实现CVP和双极板的软连接，大大提高了电压采集可靠性，避免了巡检线脱落、金属弹圈或弹片与双极板接触不良和电压信号丢失等问题。
将CVP与燃料电池边框集成，在装堆过程中即可完成CVP安装，从而实现大规模、批量化、自动化CVP安装，避免了现有的CVP技术需要手工安装，生产效率低的问题。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1a为现有技术中插针式CVP结构示意图；
图1b为现有技术中胶粘式CVP结构示意图；
图1c为现有技术中金属弹片式CVP结构示意图；
图1d为现有技术中金属弹圈式CVP结构示意图；
图2为本公开实施例提供的电堆结构示意图；
图3为本公开实施例提供的单体电池电压采集装置结构示意图；
图4为本公开实施例提供的衬底层L1胚料结构示意图；
图5为本公开实施例提供的覆盖层L2胚料结构示意图；
图6a和图6b为本公开实施例提供的导电层结构示意图；
图7为本公开实施例提供的单体电池电压采集装置多层结构示意图；
图8为本公开实施例提供的单体电池电压采集装置导电镀层结构示意图；
图9为本公开实施例提供的边框集成式燃料电池单体电池电压采集装置结构示意图；
图10为本公开实施例提供的一种燃料电池电堆结构示意图；
图11为本公开实施例提供的另一种燃料电池电堆结构示意图；
其中，
101-双极板；102-膜电极；103-巡检孔；104-巡检针；105-强力胶；106-巡检线；107-巡检槽；108-金属弹片；109-金属弹圈；1-电堆FC；2-双极板BP1；3-双极板BP2；4-密封圈S1；5-密封圈S2；6-边框F1；7-膜电极M1；8-衬底层L1；9-覆盖层L2；10-导电层L3；11-弹垫SP1；12-半圆孔P1；13-方形孔P2；14-衬底层L1坯料；15-边耳T1；16-覆盖层L2坯料；17-边耳T2；18-铜箔层L3.3；19-胶层L3；20-柔性基底层L3；21-胶层L4；22-胶层L5；23-触点D1；24-焊盘B1；25-镍层L6；26-金层L7；27-导线W1；28-保护层L8；29-胶层L9；30-反应活性区R1；31-空气进口C1；32-空气出口C2；33-氢气进口C3；34-氢气出口C4；35-冷却水进口C5；36-冷却水出口C6；37-第一电压采集装置；38-双极板BP3；39-双极板BP4；40-第二电压采集装置；41-双极板BP5；42-密封圈S3；43-密封圈S4；44-密封圈S5；45-密封圈S6。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
应当明确，以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图示中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
CVP指单体电池电压采集装置；
燃料电池系统指质子交换膜燃料电池系统；
PEN指聚萘二甲酸乙二醇酯；
PI指聚酰亚胺。
本实施例公开了一种燃料电池电压采集装置，包括：衬底层、覆盖层、导电层和弹垫；
所述衬底层设置在覆盖层的下表面，所述导电层设置衬底层和覆盖层之间，所述导电层部分暴露，使得导电层暴露部分与采集点接触，所述弹垫设置在衬底层下表面，所述弹垫用于在导电层和采集点之间提供接触压力。
可选的，还包括焊点孔和接触孔，所述覆盖层的第一侧设置第一边耳，所述焊点孔和接触孔设置在第一边耳上，所述导电层通过接触孔穿过覆盖层，导电层穿过接触孔的部分位于覆盖层上表面，导电层未穿过接触孔的部分位于覆盖层下表面；相对于接触孔的导电层远端在焊点孔暴露；所述衬底层上设置第二边耳，所述第二边耳与第一边耳相应设置，所述导电层未穿过接触孔的部分位于覆盖层下表面，所述弹垫用于保证接触点与采集点紧密接触；所述焊点孔和接触孔上方均设置镍层和金层。
如图2所示，电堆一般由几十甚至上百片单体电池构成，单体电池包括双极板BP1、双极板BP2、密封圈S1、密封圈S2、边框F1和膜电极M1。为了不改变双极板BP1和双极板BP2的结构，避免对其自身结构强度的影响，本实施例提出在燃料电池边框F1的短边边缘处植入导电层，进而将CVP与边框F1集成，建立一种高可靠边框集成式燃料电池单体电池电压采集技术。短边是基于图2所示相对的短边，并不限定将导电层之植入短边，其可以植入任何一边。
如图3所示，CVP装置主要有四部分组成，具体包括：衬底层L1、覆盖层L2、导电层L3和弹垫SP1。衬底层L1和覆盖层L2构成燃料电池边框主体，具有绝缘、密封和保护膜电极等作用，材质一般为具有高柔性、高强度、高化学稳定性、高机械稳定性和优异耐高温性的聚合物材料，如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)等。覆盖层L2短边处开设合适尺寸的半圆孔P1，供导电层L3头部穿过到达边框最上层；覆盖层L2短边边缘处开设合适尺寸的方形孔P2，用于暴露部分导电层L3，形成焊盘。导电层L3的作用是与双极板接触，采集电压信号。弹垫SP1的作用是为导电层L3和双极板BP2之间提供足够的压力，从而满足接触电阻要求，同时实现导电层L3和双极板BP2之间的软连接，在振动、冲击、热胀冷缩、水氧侵蚀等复杂条件下仍然保证良好的、可靠的接触，确保电压信号采集的准确性和可靠性。本实施选取PEN薄膜材料只是举例说明，并不仅仅限定为PEN薄膜材料。
本实施例还公开了一种采集装置的制备方法，包括：
制备衬底层、覆盖层和导电层，覆盖层上设置第一边耳，衬底层上设置第二边耳，在第一边耳上设置焊点孔和接触孔；
在导电层下表面涂覆胶层L4，在衬底层下表面涂覆胶层L5，将导电层的一端穿过接触孔，穿出部分贴附于覆盖层的上表面，未穿出部分贴附于覆盖层的下表面，将衬底层贴附于覆盖层的下表面，在焊点孔处形成焊盘，在接触孔处形成触点；
分别在触点和焊盘的上表面电镀镍层用作黏结层；
在镍层上电镀金层，金层用于防止器件在含水含氧环境下腐蚀失效；
用胶层L9将弹垫粘贴于衬底层的下表面，弹垫粘位于金层对应位置，弹垫用于在导电层和燃料电池双极板之间提供足够的接触压力。
可选的，形成焊盘之后还包括：在焊盘上焊接导线，并在焊点上涂覆环氧树脂胶。
可选的，所述导电层包括柔性基底层、胶层L3和铜箔层；
所述胶层L3涂覆在柔性基底层的上表面，所述铜箔层贴附于胶层L3上表面。
可选的，所述柔性基底层使用PEN薄膜或者其他柔性材料，本实施例不局限于PEN薄膜。
可选的，所述衬底层和覆盖层使用PEN、PI或者其他柔性薄膜材料，本实施例不局限于PEN或PI。
在一个具体的应用场景中，首先，根据燃料电池电堆边框的外形尺寸结构，采用冲压的方式将一定厚度的PEN薄膜裁剪成如图4所示形状，用作衬底层L1胚料，其中边耳T1用于承载导电层L3；
然后，根据燃料电池电堆边框的外形尺寸结构，采用冲压的方式将一定厚度的PEN薄膜裁剪成如图5所示形状，用作覆盖层L2胚料，其中边耳T2用于覆盖保护导电层L3；边耳T2上开设半圆孔P1，供导电层L3头部穿过到达边框最上层；边耳T2上同时开设方形孔P2，用于暴露部分导电层L3，形成焊盘。本实施例中的半圆孔P1即为接触点，方形孔P2即为焊点孔。
导电层L3的结构如图6a和图6b所示，其本身具有三层结构，具体包括：柔性基底层L3.1、胶层L3.2和铜箔层L3.3。首先在一定厚度的PEN薄膜上均匀涂覆胶层，再将一定厚度的铜箔均匀贴附于胶层上面，压合直至胶层固化后，采用冲压的方式将其剪裁成一定宽度的长条状，一端呈半圆形，一端呈方形。胶层L3.2需满足在固化后具有优异的柔性、化学稳定性、机械稳定性、防水性和耐高温性等。
上述工作准备完成后，进行器件组装，如图7所示。首先在导电层L3下表面均匀涂覆一定厚度的胶层L4，同时在衬底层L2胚料下表面均匀涂覆一定厚度的胶层L5。然后将导电层L3的半圆形一端穿过覆盖层L2胚料上的半圆孔P1，穿出长度以保证穿出部分和半圆孔P1构成完成圆形为宜，同时保证导电层L3、半圆孔P1和方形孔P2中心对齐。穿出部分贴附于覆盖层L2胚料的上表面，未穿出部分贴附于覆盖层L2胚料的下表面。然后将衬底层L1胚料贴附于覆盖层L2胚料的下表面，压合直至胶层固化。形成触点D1和焊盘B1。
如图8所示，接下来采用电镀工艺分别在触点D1和焊盘B1的上表面电镀一定厚度的镍层L6，用作黏结层；再采用电镀工艺在镍层L6上电镀一定厚度的金层L7，用于防止器件在含水含氧环境下腐蚀失效。然后用焊锡在焊盘B1上的金层L7上表面焊接导线W1，用于连接电压巡检设备。再在焊接位点上涂覆环氧树脂胶，注意包覆边缘，一方面用于保护焊点不被水氧腐蚀，另一方面增强焊点连接强度，防止导线W1和焊盘B1脱离，提高器件可靠性。在金层L7的正下方，用胶层L9将弹垫SP1粘贴于衬底层L1胚料的下表面，弹垫SP1的作用是为导电层L3和双极板BP2之间提供足够的接触压力，从而满足一定的接触电阻要求，同时实现导电层L3和双极板BP2之间的软连接，在振动、冲击、热胀冷缩、水氧侵蚀等复杂条件下仍然保证良好的、可靠的接触，确保电压信号采集的准确性和可靠性。
采用激光切割的方式将边框上反应活性区R1、空气进口C1、空气出口C2、氢气进口C3、氢气出口C4、冷却水进口C5、冷却水出口C6切割出来，如图9所示，得到边框集成式电压采集装置。
本实施例还公开了一种燃料电池电堆，包括本实施例公开的采集装置和双极板，所述采集装置与双极板间隔设置，导电层与相邻的双极板紧密电连接，使用两个采集装置分别采集单体电池两个双极板的电压，基于两个采集装置的电压差得到单体电池电压。
可选的，导电层与采集点的接触处位于密封圈外。
如图10所示，第一电压采集装置位于双极板BP3和双极板BP4中间，第二电压采集装置位于双极板BP4和双极板BP5中间。同时电压采集装置1中的金层L7和弹垫SP1位于密封圈外侧，金层L7与双极板BP3的下表面直接接触，在弹垫SP1的弹力作用下保持一定的接触压力，从而保证一定的接触电阻要求，实现对双极板BP3的电压采集。第二电压采集装置中的金层L7和弹垫SP1位于密封圈外侧，金层L7与双极板BP4的下表面直接接触，在弹垫SP1的弹力作用下保持一定的接触压力，从而保证一定的接触电阻要求，实现对双极板BP4的电压采集。第一电压采集装置和第二电压采集装置之间的电压差即为单体电池电压。
可选的，导电层与采集点的接触处位于密封圈内。
如图11所示，第一电压采集装置位于双极板BP3和双极板BP4中间，第二电压采集装置位于双极板BP4和双极板BP5中间。同时第一电压采集装置中的金层L7和弹垫SP1位于密封圈内侧，金层L7与双极板BP3的下表面直接接触，在弹垫SP1的弹力作用下保持一定的接触压力，从而保证一定的接触电阻要求，实现对双极板BP3的电压采集。第二电压采集装置中的金层L7和弹垫SP1位于密封圈内侧，金层L7与双极板BP4的下表面直接接触，在弹垫SP1的弹力作用下保持一定的接触压力，从而保证一定的接触电阻要求，实现对双极板BP4的电压采集。第一电压采集装置和第二电压采集装置之间的电压差即为单体电池电压。
以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。
在本公开中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
另外，如在此使用的，在以“至少一个”开始的项的列举中使用的“或”指示分离的列举，以便例如“A、B或C的至少一个”的列举意味着A或B或C，或AB或AC或BC，或ABC(即A和B和C)。此外，措辞“示例的”不意味着描述的例子是优选的或者比其他例子更好。
还需要指出的是，在本公开的系统和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。
可以不脱离由所附权利要求定义的教导的技术而进行对在此所述的技术的各种改变、替换和更改。此外，本公开的权利要求的范围不限于以上所述的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法和动作的具体方面。可以利用与在此所述的相应方面进行基本相同的功能或者实现基本相同的结果的当前存在的或者稍后要开发的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。因而，所附权利要求包括在其范围内的这样的处理、机器、制造、事件的组成、手段、方法或动作。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (10)
1.一种燃料电池电压采集装置，其特征在于，包括：衬底层、覆盖层、导电层和弹垫；
所述衬底层设置在覆盖层的下表面，所述导电层设置衬底层和覆盖层之间，所述导电层部分暴露，使得导电层暴露部分与采集点接触，所述弹垫设置在衬底层下表面，所述弹垫用于在导电层和采集点之间提供接触压力。
2.根据权利要求1所述的燃料电池电压采集装置，其特征在于，还包括焊点孔和接触孔，所述覆盖层的第一侧设置第一边耳，所述焊点孔和接触孔设置在第一边耳上，所述导电层通过接触孔穿过覆盖层，导电层穿过接触孔的部分位于覆盖层上表面，导电层未穿过接触孔的部分位于覆盖层下表面；相对于接触孔的导电层远端在焊点孔暴露；所述衬底层上设置第二边耳，所述第二边耳与第一边耳相应设置，所述导电层未穿过接触孔的部分位于覆盖层和衬底层中间，所述弹垫用于保证接触点与采集点紧密接触；所述焊点孔和接触孔上方均设置镍层和金层。
3.一种权利要求1或2所述的采集装置的制备方法，其特征在于，包括：
制备衬底层、覆盖层和导电层，覆盖层上设置第一边耳，衬底层上设置第二边耳，在第一边耳上设置焊点孔和接触孔；
在导电层下表面涂覆胶层L4，在衬底层下表面涂覆胶层L5，将导电层的一端穿过接触孔，穿出部分贴附于覆盖层的上表面，未穿出部分贴附于覆盖层的下表面，将衬底层贴附于覆盖层的下表面，在焊点孔处形成焊盘，在接触孔处形成触点；
分别在触点和焊盘的上表面电镀镍层用作黏结层；
在镍层上电镀金层，金层用于防止器件在含水含氧环境下腐蚀失效；
用胶层L9将弹垫粘贴于衬底层的下表面，弹垫粘位于金层对应位置，弹垫用于在导电层和燃料电池双极板之间提供足够的接触压力。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，形成焊盘之后还包括：在焊盘上焊接导线后在焊点上涂覆环氧树脂胶。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述导电层包括柔性基底层、胶层L3和铜箔层；
所述胶层L3涂覆在柔性基底层的上表面，所述铜箔层贴附于胶层L3上表面。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述柔性基底层使用PEN薄膜。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述衬底层和覆盖层使用PEN或PI。
8.一种燃料电池电堆，其特征在于，包括权利要求1或2所述的采集装置和双极板，所述采集装置与双极板间隔设置，导电层与相邻的双极板紧密电连接，使用两个采集装置分别采集单体电池两个双极板的电压，基于两个采集装置的电压差得到单体电池电压。
9.根据权利要求8所述的燃料电池电堆，燃料电池包括密封圈，其特征在于，导电层与采集点的接触处位于密封圈外。
10.根据权利要求8所述的燃料电池电堆，燃料电池包括密封圈，其特征在于，导电层与采集点的接触处位于密封圈内。
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