[实用新型]一种分形微通道双极板

权利要求书

1、一种分形微通道双极板，包括阴极流场板(10)、阳极流场板(11)、质子交换膜(8)、阴极扩散层(7)、阳极扩散层(9)；所述阴极流场板(10)和阳极流场板(11)结构相同，由上流场板(1)、下流场板(5)、上流场板(1)和下流场板(5)之间的带有分形结构末端通孔(3)的分隔膜(4)组成；上流场板(1)与下流场板(5)分别设有气体进口(2)和气体出口(6)；其特征在于：所述上流场板(1)与下流场板(5)设有分形微通道，所述分形微通道是每一段通道在下一层次都有两个分支；第K+1层次段的长度L_K+1与第K层次段的长度L_K的比值为γ＝2^-1/D，D为长度分形维数；第K+1层次段的水力直径d_K+1与第K层次段的水力直径d_K的比值为δ＝2^-1/△，△为直径分形维数；双极板为矩形，分形微通道流场结构单个分支形状分叉角度φ＝π，K为分形的层次，K＝1、2、3…20；L₁＝40mm～60mm，d₁＝200um～300um；气体进口(2)和气体出口(6)分别与第一级分形微通道连通；所述的分隔膜上设有通孔，所述通孔与上流场板(1)与下流场板(5)上分形微通道末端连接。

2、如权利要求1所述的一种分形微通道双极板，其特征在于，所述上流场板的分形微通道深度不超过流场板厚度，所述下流场板的分形微通道为通槽。

3、如权利要求1所述的一种分形微通道双极板，其特征在于，所述分隔膜(4)厚度为0.2～0.5mm，由无机绝缘材料或有机绝缘材料制成。

4、如权利要求1所述的一种分形微通道双极板，其特征在于，所述上流场板(1)和下流场板(5)为表面改性金属制成。

5、如权利要求4所述的一种分形微通道双极板，其特征在于，所述的金属为316L不锈钢，所述的表面改性为对双极板表面镀镍。

6、如权利要求4所述的质子交换膜燃料电池分形微通道流场双极板，其特征在于，所述的上流场板(1)与下流场板(5)的厚度为0.1～0.5mm。

7、如权利要求1所述的质子交换膜燃料电池分形微通道流场双极板，其特征在于，所述的长度分形维数D为2，所述的直径分形维数△为3，所述的反应气入口及出口处水力直径均为d₁＝200μm，L₁＝50mm。

8、如权利要求1所述的质子交换膜燃料电池分形微通道流场双极板，其特征在于，所述的气体进口和气体出口分别位于上流场板(1)与下流场板(5)两对边的中点。