[发明专利]一种燃料电池气体扩散层及加工方法

权利要求书

1.一种燃料电池气体扩散层，其特征在于，所述气体扩散层（1）靠近双极板一侧表面分布若干不同深度和间距的椭圆凹槽微结构（2）；靠近气体入口处的椭圆凹槽微结构（2）深度小于靠近气体出口处的椭圆凹槽微结构（2）深度；所述椭圆凹槽微结构（2）的深度沿气体流向按0.5%-1%梯度递增，且气体入口方向相邻所述椭圆凹槽微结构（2）之间的中心距大于气体出口方向相邻所述椭圆凹槽微结构（2）之间的中心距；所述椭圆凹槽微结构（2）的凹槽长度沿气体流向按0.5%-1%梯度递增。

2.根据权利要求1所述的燃料电池气体扩散层，其特征在于，气体入口方向椭圆凹槽微结构（2）深度H1=10-100μm，气体出口方向凹槽微结构深度H2=20-200μm；气体入口方向相邻所述椭圆凹槽微结构（2）之间的中心距S1=100-350μm，气体出口方向相邻所述椭圆凹槽微结构（2）之间的中心距S2=100-250μm；气体入口方向相邻所述椭圆凹槽微结构（2）之间的中心距大于气体出口方向相邻所述椭圆凹槽微结构（2）之间的中心距。

3.根据权利要求1所述的燃料电池气体扩散层，其特征在于，所述椭圆凹槽微结构（2）的凹槽宽度L=50-120μm，若干所述椭圆凹槽微结构（2）占所述气体扩散层（1）表面的总面积之比为15%-60%。

4.根据权利要求1所述的燃料电池气体扩散层，其特征在于，气体入口方向椭圆凹槽微结构（2）深度H1=15-100μm，气体出口方向椭圆凹槽微结构（2）深度H2=25-200μm。

5.根据权利要求1所述的燃料电池气体扩散层，其特征在于，所述椭圆凹槽微结构（2）的凹槽宽度L=50-120μm，若干所述椭圆凹槽微结构（2）占所述气体扩散层（1）表面的总面积之比为25%-65%。

6.一种根据权利要求1-5任一项所述的燃料电池气体扩散层的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过激光对气体扩散层（1）靠近双极板一侧表面进行同点间隔多次加工，得到具有椭圆凹槽微结构（2）的气体扩散层；

在任一椭圆凹槽微结构（2）周围选取至少4个作用点进行激光微加工，所述激光与气体扩散层（1）的加工表面倾斜θ角，使得椭圆凹槽微结构（2）边缘产生向外倾斜的倒角。

7.根据权利要求6所述的燃料电池气体扩散层的加工方法，其特征在于，加工所述椭圆凹槽微结构（2）的激光参数为：激光功率0.1W-50W，重复频率为0-100kHz，脉宽0-100ns；所述激光微加工的激光参数为：激光功率0.1W-5W，重复频率为0-500kHz,脉宽0-10ps。

8.根据权利要求6所述的燃料电池气体扩散层的加工方法，其特征在于，所述作用点距椭圆凹槽微结构（2）边界的最小距离为1-40μm，相邻所述作用点之间的间隔为30-200μm。

9.根据权利要求6所述的燃料电池气体扩散层的加工方法，其特征在于，还包括去毛刺处理，利用超声清洗、辉光清洗和溅射清洗依次对激光微加工后的气体扩散层（1）进行去毛刺处理。