[实用新型]一种微量氧气发生模块及其纯氧发生系统

说明书

本实用新型提供了一种微量氧气发生模块及其纯氧发生系统，其能解决因装配问题导致的阳极侧和阴极侧的接触电阻增大的技术问题。一种微量氧气发生模块，其包括依次层叠为一整体的阴极集电板、膜电极、阳极集电板和纯氧集气腔，阴极集电板和阳极集电板均设有集电线路，阴极支撑层和阳极支撑层均设有导电基底层，其特征在于：导电基底层的硬度低于集电线路的硬度，在束缚件包裹所提供的预紧力作用下，集电线路与导电基底层相互挤压并且能够维持部分或全部嵌入导电基底层的状态。集电线路能够部分或全部嵌入导电基底层，集电线路与导电基底层相邻的一侧端面能够被导电基底层完全贴合，两者形成紧密的接触，进而能够减小阴极侧和阳极侧的接触电阻。

技术领域

本实用新型涉及通过电化学方法制造微流量纯氧的技术领域，尤其涉及微型便携式制氧装置，具体涉及一种微量氧气发生模块及其纯氧发生系统。

背景技术

中国专利CN103173781A公开了通过在多孔气体端板、膜电极、氧气端板和内部集气底座的外部缠绕绝缘带，使多孔气体端板与阴极气体扩散层紧密贴合，在外部缠绕的绝缘带的束缚下，多孔气体端板会微微拱起，在多孔气体端板和阴极气体扩散层之间会形成微缝隙，该微缝隙只有在显微条件下才能发现，肉眼无法识别，导致接触电阻增大，集电效果很差。在此基础上，中国专利CN105040021B公开了一种纯氧发生组件的结构及包含该组件的微氧治疗仪，该实用新型在气体端板和膜电极（阴极气体扩散层一侧）之间设置金属垫片，在绝缘带的束缚下，金属垫片很容易与气体端板以及阴极气体扩散层紧密贴合，进而减小接触电阻、降低组件的输入电压、增强集电效果，从而减缓组件的电化学腐蚀速度，延长组件使用寿命。

但是我们在批量试生产的过程中发现：采用金属垫片后，金属垫片需要居中于阴极气体扩散层、且金属垫片的四条边需要基本与阴极气体扩散层的4条边平行，如果不是这样放置，也就是说在两者之间产生了错位现象，那么在缠绕绝缘带后，绝缘带所施加的预紧力不能通过无孔气体端板均匀施加在金属垫片上，因此会发生比原来没有使用金属垫片更大的接触电阻的情况，即，采用显微的方法观察后可以发现在发生错位现象后，不仅金属垫片与阴极气体扩散层之间会出现微缝隙，而且在金属垫片和无孔气体端板之间会出现另一条额外的微缝隙，这两条微缝隙引起了两个接触电阻，因此发生了比原来没有使用金属垫片更大的接触电阻的情况，从而使整个纯氧发生组件正负极两端的电压升高，因此处于正极高电位处的阳极所受到电位升高，阳极（正极）处的电化学腐蚀速率增加，阳极催化剂逐步失效，从而使纯氧发生组件氧气流量减小甚至不出氧。虽然能够设计专用夹具，并且通过导电粘结剂将预先将金属垫片与阴极气体扩散层连接，以防止在叠放、装配时发生错位，但该操作会大幅降低产品的生产效率，并且成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种微量氧气发生模块及其纯氧发生系统，其能解决因装配问题导致的阳极侧和阴极侧的接触电阻增大的技术问题。

其技术方案是这样的，一种微量氧气发生模块，其包括依次层叠设置并通过束缚件包裹为一整体的阴极集电板、阴极支撑层、催化反应层、阳极支撑层、阳极集电板和纯氧集气腔，所述阴极集电板和所述阳极集电板均设有集电线路，所述阴极支撑层和所述阳极支撑层均设有导电基底层，其特征在于：所述导电基底层的硬度低于所述集电线路的硬度，在束缚件包裹所提供的预紧力作用下，所述集电线路与所述导电基底层相互挤压并且能够维持部分或全部嵌入所述导电基底层的状态。

本实用新型的微量氧气发生模块，省略了金属垫片，导电基底层相对于集电线路采用低硬度材质，并且在束缚件包裹所提供的预紧力作用下，集电线路能够部分或全部嵌入导电基底层，集电线路与导电基底层相邻的一侧端面能够被导电基底层完全贴合，两者形成紧密的接触，同时，这种部分嵌入或全部嵌入的结构，还能够防止集电线路和导电基底层在束缚件的预紧力作用下发生变形，保证了集电线路和导电基底层之间具有优异的电接触性能，减缓组件的电化学腐蚀速度，延长组件使用寿命。

进一步的，所述集电线路为细长状结构，所述细长状结构包括杆状、条状和线状结构。