JP4886920B2 - 燃料電池用熱電対 - Google Patents
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Description
より、+側熱電対素線と−側熱電対素線との熱電対素線表面にポリイミドコーティングを形成した燃料電池用熱電対とした。
本発明による熱電対の構造を図1に示す。
熱電対素線の細径部3、4として、外径がφ0.013mm(13μm)以下の素線を用い、これに、以下の工程を数回繰り返して、ポリイミドコーティング6を形成する。
(2) 加熱による塗布したポリイミドの固化
この工程により、ピンホールが無く水分の浸入を防ぎ、かつ、絶縁材としての耐電圧がDC5Vである厚さ0.0005mm(0.5μm)以下のポリイミドコーティング6が得られる。熱電対の外径は、素線3、4とポリイミドコーティング6を合わせてφ14μm以下である。
図2に本発明による熱電対の使用状態を示す。本発明による熱電対は、燃料電池セル7内の例えば電解質膜の温度を測定するために挿入されて、図1に示す測温接点5の位置の温度を測定する。図示のセルは1つであるが、実際にはセルは多層に重ねられている。ま
た、セルはアノード、カソード、電解質膜、セパレータなどから構成されるが、図2にはこれらの個別表示はしていない。
本発明の特徴をまとめると次の通りである。
平行配置し、これを束ねていたものを、本発明では+側素線及び−側素線を直線状に
配置して接合し、かつ、素線径をφ13μm以下の細いものとした。
返す事により、厚さ0.5μm以下の電気絶縁のあるポリイミドコーティングを施し
た。
を従来より抑えた状態で測定することが可能となった。また、コーティングをしてい
る部分をセル間に設置すれば、燃料電池の2つのセル間の温度を、セル間のスペーサ
に設けられている燃料や燃料の使用後に生ずる水などの生成物の通路を妨げることが
従来に比べて少ない状態で測定することも可能となった。
電圧上昇が5V以下の燃料電池に適用可能である。
グは、表面検査及び水没状態での電気絶縁試験により、ピンホール等の開口が無く、水分の素線側への浸入を防止することを確認している。燃料電池には、電解質膜の水分や燃料の水素から生じた水の存在する場所があるが、水中においても熱電対表面の絶縁は保たれ、かつ防水性があるので、このような場所での測定も可能である。
向の位置により選択でき、図2の左右方向の位置は、熱電対を作る際に図1の測温接点を測定したい左右方向の位置に作ることにより可能である。したがって、燃料電池の構造上の制約が無ければ、希望する任意の位置の温度測定が可能である。
細径部熱電対素線径:φ12.7μm
細径部熱電対+側素線長さ:210mm
細径部熱電対−側素線長さ:210mm
細径部熱電対+側素線と−側素線の接合:レーザー溶接
ポリイミドコーティングの形成:ポリイミドの刷毛による塗布と、加熱による固化を、4回繰り返して形成。
ポリイミドコーティング厚さ:0.15μm
熱電対外径(素線及びポリイミドコーティング):φ13μm
ポリイミドコーティングの耐電圧:DC5V以上(検査により確認)
ポリイミドコーテンィグの孔:無し(表面拡大鏡検査及び水中で絶縁低下のことは無いことにより確認)
細径部熱電対素線とリード線部熱電対素線の接合:レーザー溶接
2…−側熱電対素線(リード線部)
3…+側熱電対素線(細径部)
4…−側熱電対素線(細径部)
5…測温接点
6…ポリイミドコーティング
Claims (2)
- 熱電対の+側熱電対素線と−側熱電対素線を一直線に配置し、向き合った+側熱電対素線の先端と−側熱電対素線の先端が当接する部分を溶接により接合して測温接点とし、+側熱電対素線と−側熱電対素線の表面にポリイミドをコーティングした燃料電池用熱電対であって、+側熱電対素線と−側熱電対素線との素線径を13μm以下、ポリイミドコーティングの厚さを0.5μm以下とし、外径を14μm以下とした燃料電池用熱電対。
- ポリイミドの刷毛による塗布と、加熱による固化を繰り返すことにより、+側熱電対素線と−側熱電対素線との熱電対素線表面にポリイミドコーティングを形成した請求項1記載の燃料電池用熱電対。
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