KR100413397B1 - 고분자전해질형 연료전지와 그 사용방법 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는, 고분자전해질막을 끼운 한 쌍의 전극과, 적어도 한쪽 면에 가스공급로를 가지며 또한 상기 전극을 끼워 지지하는 도전성 세퍼레이터판으로 이루어지는 복수의 단전지를, 유지판을 통해 적층, 가압 및 유지하여 이루어지는 스택으로 된 고분자전해질형 연료전지로서, 상기 유지판이 상기 단전지사이에 공극을 형성하는 것을 특징으로 하는 고분자전해질형 연료전지를 개시한다. 본 발명의 연료전지에 의하면 스택으로부터 불량이 생긴 단전지를 용이하게 꺼내어 교환할 수 있다.

Description

고분자전해질형 연료전지와 그 사용방법{POLYMER ELECTROLYTE FUEL CELL AND ITS USAGE}
고분자전해질형 연료전지는, 수소 등의 연료가스와 공기 등의 산화 가스를 가스확산전극에 의해서 전기화학적으로 반응시켜, 전기와 열을 동시에 발생시키는 것이다. 이러한 고분자전해질 연료전지의 일반적인 구성을 도 1에 나타낸다. 도 1은, 종래의 고분자전해질형 연료전지의 부분개략단면도이다.
도 1에 있어서, 수소 이온을 선택적으로 수송하는 고분자전해질막(11)의 양면에는, 백금계의 금속촉매를 담지한 카본분말을 주성분으로 하는 촉매반응층(12)이 밀착하여 배치된다. 또한, 촉매반응층(12)의 바깥면에는, 가스투과성과 도전성을 겸비한 한 쌍의 확산층(13)이 밀착하여 배치된다. 이 확산층(13)과 촉매반응층 (12)에 의해 전극(14)이 구성된다.
또한, 전극(14)의 바깥쪽에는, 전극(14)과 고분자전해질막(11)으로 형성된 전극전해질 접합체(이하, 「MEA」라고 함)(15)를 기계적으로 고정함 과 동시에, 인접하는 MEA끼리 서로 전기적으로 직렬로 접속하고, 또한 전극(14)에 반응 가스를 공급하고 또한 반응에 의해 발생한 가스나 잉여 가스를 운반하기 위한 가스유로(16)를 적어도 한쪽 면에 형성한 도전성 세퍼레이터판(17)이 배치된다. 가스유로 (16)는, 세퍼레이터판(17)에 별도로 설치할 수도 있으나, 세퍼레이터판(17)의 표면에 홈을 형성하여 가스유로로 하는 것이 일반적이다.
또한, 한쪽 면에 가스유로(16)를 가진 세퍼레이터판(17)의 다른 쪽 면에는, 전지온도를 일정하게 유지하기 위한 냉각수를 순환시키는 냉각수유로(18)가 형성된다. 이 냉각수유로(18)에 냉각수를 순환시킴으로써, 전지반응에 의해 발생한 열에너지를, 온수 등의 형으로 이용할 수 있다.
이러한 적층형의 전지로서는, 가스공급구멍, 가스배출구멍, 냉각수공급구멍 및 냉각수배출구멍을, 적층전지 내부에 확보한 소위 내부 매니폴드형이 일반적이다. 여기서, 내부 매니폴드형의 고분자전해질형 연료전지에 있어서의 단전지 2셀로 이루어지는 전지 모듈의 개략사시도를 도 2에 나타낸다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 고분자전해질막(21), 촉매반응층(22), 확산층(23) 및 세퍼레이터판(24)이 적층되어 단전지를 구성하고, 세퍼레이터판(24)에는 가스유로(25)가 형성된다. 그리고, 전지에 가스를 공급 또는 배기하는 매니폴드(26), 전지를 냉각하기 위한 물을 공급, 배출하는 매니폴드(27)가 형성된다.
또한, 상기와 같은 고분자전해질형 연료전지로서는, 단전지를 적층하여 이루어지는 스택에 배치되는 바이폴라판 등의 구성부품의 전기적 접촉저항을 저감하기 위해서, 스택 전체를 항상 체결하는 것이 필요하다. 이를 위해서는, 다수의 단전지를 한방향으로 적층한 스택의 양끝단에 2개의 끝단판을 배치하고, 그 2개의 끝단판 사이를 체결용 부재를 사용하여 고정하는 것이 효과적이다. 또한, 단전지를 면내에서 될 수 있는 한 균일하게 체결하는 것이 바람직하고, 기계적 강도의 관점에서, 통상은 스테인레스강 등의 금속재료가 끝단판 등의 체결용 부재로 사용된다.
그러나, 상기와 같은 고분자전해질형 연료전지에 있어서는, 복수의 단전지가 전기적으로 직렬로 적층되어 있기 때문에, 제조불량에 의한 성능이 낮은 단전지 및 전지의 운전에 따라 성능이 열화한 단전지가, 1셀이라도 스택 중에 존재하면, 연료전지 전체의 성능이 낮아져 버린다. 그리고, 상기와 같은 고분자전해질형 연료전지의 스택은, 양끝단에서 항상 체결되어 있기 때문에, 성능이 낮은 단전지만을 꺼내어 교환하는 것은 쉽지 않다.
그래서, 본 발명은, 스택으로부터 불량이 생긴 단전지를 용이하게 꺼내어 교환할 수 있는 고분자전해질형 연료전지, 및 그 사용방법을 제공하는 것이다.
[발명의 개시]
상술의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 고분자전해질막을 끼운 한 쌍의 전극과, 적어도 한쪽 면에 가스공급로를 가지며 또한 상기 전극을 끼워 지지하는 도전성 세퍼레이터판으로 이루어진 복수의 단전지를, 유지판을 통해 적층, 가압 및 유지하여 이루어진 스택으로 된 고분자전해질형 연료전지로서, 상기 유지판이 상기 단전지사이에 공극을 형성하는 것을 특징으로 하는 고분자전해질형 연료전지를 제공한다.
상기 연료전지에 있어서는, 상기 유지판이 2장의 단면형상이 물결형상인 판으로 이루어지며, 서로 독립한 중공부(中空部)를 가지며, 상기 단전지사이에 있어서 상기 중공부에 냉각수가 흐르는 것이 유효하다. 즉, 상기 유지판이 냉각수유로의 기능을 가지는 것이 유효하다.
또한, 상기 단전지 2셀마다 배치되는 도전성 세퍼레이터판이, 냉각수용유로를 가지며, 복수의 단전지로 이루어진 전지 모듈마다 상기 유지판이 배치되어 있는 것이 유효하다.
더욱, 상기 단전지의 전압측정치구 및 전압표시장치를 구비하는 것이 유효하다.
또한, 본 발명은, 상기 연료전지의 사용방법에도 관한 것이다.
즉, 본 발명은, 고분자전해질막을 끼운 한 쌍의 전극과, 적어도 한쪽 면에 가스공급로를 가지며, 상기 전극을 끼워 지지하는 도전성 세퍼레이터판으로 이루어진 복수의 단전지를, 유지판을 통해 적층, 가압 및 유지하여 이루어진 스택, 상기 단전지의 전압측정치구 및 전압표시장치를 구비하며, 상기 유지판이 상기 단전지사이 또는 복수의 상기 단전지로 이루어지는 전지 모듈사이에 공극을 형성하는 고분자전해질형 연료전지의 사용방법으로서, 상기 단전지 또는 전지 모듈의 전압을 측정하고, 상기 전압이 규정치 이하인 단전지 또는 전지 모듈을 검출한 경우에, 상기 단전지 또는 전지 모듈을 교환하는 것을 특징으로 하는 고분자전해질형 연료전지의 사용방법에도 관한 것이다.
이 사용방법에 의하면, 고분자전해질형 연료전지의 스택에 있어서, 불량이 생긴 단전지 또는 복수의 단전지로 이루어지는 전지 모듈을 용이하게 교환할 수 있다.
본 발명은, 고분자전해질형 연료전지와 그 사용방법에 관한 것이다.
도 1은, 종래의 고분자전해질형 연료전지의 부분개략단면도이다.
도 2는, 내부 매니폴드형의 고분자전해질형 연료전지에 있어서의 단전지 2셀로 이루어진 전지 모듈의 개략사시도이다.
도 3은, 본 발명에 관한 고분자전해질형 연료전지의 제조방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는, 실시예 1에 있어서 제조한 고분자전해질형 연료전지의 개략사시도이다.
도 5는, 도 4에 나타낸 본 발명의 연료전지의 주요부개략단면도이다.
도 6은, 실시예 1의 고분자전해질형 연료전지의 특성을 나타낸 도면이다.
도 7은, 실시예 2에 있어서 제작한 고분자전해질형 연료전지의 주요부개략단면도이다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
본 발명은, 고분자전해질막을 끼운 한 쌍의 전극과, 적어도 한쪽 면에 가스공급로를 가지며 또한 상기 전극을 끼워 지지하는 도전성 세퍼레이터판으로 이루어지는 복수의 단전지를, 유지판을 통해 적층, 가압 및 유지하여 이루어진 스택으로 된 고분자전해질형 연료전지로서, 상기 유지판이 상기 단전지사이에 공극을 형성하는 것을 특징으로 하는 고분자전해질형 연료전지를 제공한다.
이와 같이, 유지판에 의해서 단전지사이에 공극을 형성함으로써, 스택에 있어서 전압저하 등의 불량이 생긴 단전지를 용이하게 스택으로부터 꺼내어, 새로운단전지와 교환하는 것이 가능해진다.
여기서, 유지판에 대하여 설명한다. 본 발명에 있어서 사용하는 유지판을 구성하는 재료는, 전기적 접촉저항을 저감시키고, 단전지사이를 절연하지 않도록 도전성을 갖는 것이고, 또한 스택중의 단전지를 고정하여, 스택의 적층방향의 압력에 의해서 파손하지 않는 것이면 특히 제한은 없다. 이러한 재료의 구체예로서는, 예를 들어 스테인레스강(SUS) 등의 금속 등을 들 수 있다.
또한, 상기 유지판의 형상은, 단전지사이에 공극을 형성하고, 또한 스택으로부터의 단전지의 탈착을 가능하게 하는 형상이면 특히 제한은 없다. 예를 들어, 단면형상이 물결형상, 톱니형상, 요철형상 등을 들 수 있다. 또한, 스폰지 메탈 등의 다공질 금속체나, 2장의 금속판 사이에 스프링을 배치하여 이루어진 가압치구도, 공극을 형성하기 때문에 본 발명에서 이용할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서는, 상기 유지판으로서, 단면형상이 물결형상의 2장의 판의 산부분 끼리를 맞추어 접착하여, 서로 독립한 중공부를 갖는 유지판을 사용하는 것이 바람직하다. 이 유지판은, 상기 중공부가 스택의 다른 구성요소로부터도 독립하고 있기 때문에, 복수의 중공부의 일부에 냉각수를 흐르게 함으로써, 냉각수유로로서의 기능을 발휘할 수 있다. 이 경우, 특히 유지판의 중앙부분의 중공부에 냉각수를 흐르게 한다.
또, 냉각수, 산화제 가스 및 연료가스의 공급 및 배출은, 스택의 측면에 배치한 매니폴드에 의해서 행하면 좋다.
이와 같이, 2장의 판으로 이루어지는 유지판을 사용하는 경우, 단전지를 적층한 후에, 양끝단으로부터 가압한다고 하는 일반적인 스택구성에 비해서, 콤팩트성이라는 관점에서 뒤떨어진다는 것이 우려되지만, 단면형상이 물결형상인 2장의 판을 겹쳐 형성되는 안쪽의 중공부를 냉각수유로로서 이용함으로써, 콤팩트성은 유지되게 된다.
또한, 본 발명의 고분자전해질형 연료전지에 있어서는, 상하를 도전성 세퍼레이터로 끼워 지지한 단전지마다 상기 유지판을 배치하여도 좋고(상세한 것은 도 5를 사용하여 후술한다), 또한, 단전지 2셀마다 유지판을 배치하여도 상관없다. 예를 들면 후자의 경우, 2개의 단전지사이에 배치하는 도전성 세퍼레이터에는 양면에 가스유로를 형성하고, 2개의 단전지의 각각의 위 또는 아래에 배치되는 도전성 세퍼레이터에는 한 면에 가스유로를 형성하면 좋고, 2개의 단전지로 이루어지는 전지 모듈사이에 상기 유지판을 배치하여도 좋다.
단, 복수의 단전지로 이루어진 전지 모듈이 포함하는 단전지의 수는 특히 제한은 없고, 도 7을 사용하여 후술하는 바와 같이, 도전성 세퍼레이터사이에 냉각수유로를 형성하면서, 복수의 단전지로 이루어진 전지 모듈사이에 유지판을 배치하여도 좋다. 또, 도 7에 있어서는 유지판도 냉각수유로를 형성하고 있다.
이상과 같이, 단전지 또는 복수의 단전지로 이루어지는 전지 모듈의 사이에 유지판을 배치함으로써, 단전지 또는 전지 모듈을 교환할 수 있다고 하는 이점이 있다.
따라서, 본 발명의 고분자전해질형 연료전지에 있어서는, 상기 단전지의 전압측정기 및 전압표시장치를 구비한 것이 유효하다. 이러한 전압측정기 및 전압표시장치를 구비함에 따라, 전압이 강하하여 불량이 생긴 단전지 또는 상기 단전지를 포함한 전지 모듈을 신속하고 또한 적확하게 발견하여, 교환할 수 있다.
또한, 본 발명의 고분자전해질형 연료전지에 있어서는, 종래와 같이, 상기 단전지, 도전성 세퍼레이터 및 유지판을 적층하여 이루어진 스택의 양끝단을, 그 적층방향으로 가압하여 체결, 고정하는 종래의 구성을 채용할 수 있다. 이 경우, 체결을 풀면 단전지 또는 전지 모듈을 교환할 수 있다. 또한, 스택을 소정 치수를 가진 캐비넷에 삽입함으로써 연료전지를 형성하는 구성을 채용하면, 예를 들어 캐비넷의 1개의 측면에 있어서, 한 방향으로 나란한 단전지 또는 전지 모듈을 스택으로부터 탈착할 수도 있다.
또, 가스 및 냉각수의 공급 및 배출에 사용하는 매니폴드에 있어서는, 상술한 바와 같이 소위 외부 매니폴드를 사용하면 된다.
더욱 본 발명은, 상기 연료전지의 사용방법에도 관한 것이다.
즉, 본 발명은, 고분자전해질막을 끼운 한 쌍의 전극과, 적어도 한쪽 면에 가스공급로를 가지며, 상기 전극을 끼워 지지하는 도전성 세퍼레이터판으로 이루어지는 복수의 단전지를, 유지판을 통해 적층, 가압 및 유지하여 이루어진 스택, 상기 단전지의 전압측정치구 및 전압표시장치를 구비하며, 상기 유지판이 상기 단전지사이 또는 복수의 상기 단전지로 이루어지는 전지 모듈사이에 공극을 형성하는 고분자전해질형 연료전지의 사용방법으로서, 상기 단전지 또는 전지 모듈의 전압을 측정하고, 상기 전압이 규정치 이하인 단전지 또는 전지 모듈을 검출한 경우에, 상기 단전지 또는 전지 모듈을 교환하는 것을 특징으로 하는 고분자전해질형 연료전지의 사용방법에도 관한 것이다.
이하에, 본 발명에 관한 고분자전해질형 연료전지에 대하여, 도면을 참조하면서 보다 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
본 발명에 관한 연료전지를 제조하는 방법을, 도 3을 사용하여 설명한다.
도 3은, 본 발명에 관한 고분자전해질형 연료전지의 제조방법을 설명하기 위한 모식도이다.
우선, 입자지름이 수마이크론 이하인 카본입자를, 염화백금산과 염화 루테늄산을 등몰 용해한 수용액에 침적하고, 환원처리에 의해 카본분말의 표면에 백금-루테늄촉매를 담지시켰다. 이 때의 카본과 담지한 촉매의 중량비는 1:1로 하였다. 이어서, 이 촉매를 담지한 카본분말을 고분자전해질의 알콜용액중에 분산시켜, 슬러리화하였다.
한편, 전극기재(확산층)로 이루어진 두께 400㎛의 카본 페이퍼를, 불소수지의 수성디스퍼젼(다이킨 공업(주)제의 네오프론 ND-1)에 함침한 후, 이것을 건조하여, 400℃에서 30분간 가열처리하는 것으로, 카본 페이퍼에 발수성을 부여하였다.
다음에, 발수처리를 실시한 확산층인 카본 페이퍼의 한 면에 카본분말을 함유한 슬러리를 균일하게 도포하여 촉매반응층을 형성하고, 확산층과 촉매반응층으로 이루어지는 전극을 얻었다.
다음에, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 확산층(31)과 촉매반응층(32)으로 이루어진 2장의 전극(33)을, 전극(33)보다도 한둘레 치수가 큰 고분자전해질막(34)의양면에, 촉매반응층(32)을 구비한 면이 각각 고분자전해질막(34)과 마주 향하여, 고분자전해질막(34)의 중앙에 위치하도록 하여 서로 겹치고, 더욱 실리콘고무제의 가스켓(38)을 배치하였다. 그 후, 100℃에서 5분간 핫프레스함으로써 전극전해질막접합체(MEA)(35)를 얻었다. 이어서 MEA(35)를 길이 20cm, 폭 10cm의 치수로 절단하였다.
도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 얻어진 MEA(35)를 한 쌍의 세퍼레이터판(36)으로 끼워 단전지로 하였다. 세퍼레이터판(36)으로서는, 두께 4mm의 카본제로 기밀성을 가진 것을 사용하였다. 또한 세퍼레이터판(36)의 MEA(35)와 접하는 면에는, 폭 2mm이고 깊이 1mm의 가스유로를 절삭가공으로 형성하였다.
단전지를 포함한 스택을 형성하는 상하의 끝단판으로서는 SUS제의 끝판을 사용하여, 이 끝단판과 평행하게 2장의 판으로 이루어지는 유지판(37)을, 단전지를 삽입해야 할 틀을 형성하도록 등간격으로 배치하였다. 유지판(37)으로서는, 단면형상이 물결형상인 SUS판의 표면에, 내식성의 향상과 접촉저항의 저감의 목적으로 두께 3㎛의 Au도금을 실시한 것을 사용하였다.
본 실시예의 연료전지에 있어서는, 단전지를 삽입할 수 있는 틀을 30개 형성하고, 도 4에 나타낸 바와 같이 스택의 양 측면에 절연체(43) 및 가스켓(44)을 통해 매니폴드(41 및 42)를 배치하였다. 상기 매니폴드(41 및 42)를 통하여, 수소, 공기 및 냉각수의 공급 및 배출을 행하였다. 도 4는, 본 실시예에 있어서 제조한 고분자전해질형 연료전지의 개략사시도이다.
또한, 도 5에, 도 4에 나타낸 본 발명의 연료전지의 주요부 개략단면도를 나타낸다. 2장의 단면형상이 물결형상의 판으로 이루어진 유지판(60)에 있어서, 독립한 복수열의 중공부중, 냉각수유로로서 사용한 것은 냉각수 매니폴드(42)와 유지판(60)의 단면이 접면하는 중앙부분의 수열의 중공부만 이다.
이상의 방법으로 제작한 연료전지에 대해서, 연료가스인 모의개질가스(수소 80부피%, 이산화탄소 20부피%, 일산화탄소 100ppm)와, 산화제 가스로서 공기를 사용하여, 특성시험을 하였다. 가스가습기를 사용하여, 수소이용율 70%, 산소이용율 20%, 수소가습버블러온도 85℃, 공기가습버블러온도 75℃, 전지온도 75℃ 및 전류밀도 0.7A/cm2의 조건으로 특성시험을 하였다. 이 특성시험에 있어서는, 각 단전지의 전압을 계측하면서 전지운전을 하고, 운전개시후, 폐로전압이 0.4V로 저하한 단전지를 빼내고, 새로운 단전지를 삽입하여, 계속해서 전지운전을 하였다. 한편, 단전지의 교환시에는 운전을 정지하였다. 도 6에, 연료전지를 제작하여 운전을 개시한 후, 단전지를 교환한 시간과, 연료전지의 폐로전압과의 관계를 나타내었다. 또한 도 6에는, 비교를 위해, 상술한 교환작업을 하지 않고, 연속운전하였을 때의 연료전지의 특성도 함께 나타내었다. 도 6으로부터, 본 발명에 의하면, 특성이 저하한 단전지를 용이하게 교환하여 연료전지의 특성을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있는 것을 알 수 있다.
실시예 2
복수의 단전지로 이루어지는 전지 모듈을 구성하여, 실시예 1과 같은 2장의 단면형상이 물결형상인 판으로 이루어지는 유지판(37)에 의해 전지 모듈마다의 교환을 가능하게 한 고분자전해질형 연료전지를 제조하였다. 도 7에, 본 실시예에 있어서 제작한 고분자전해질형 연료전지의 주요부 개략단면도를 나타낸다.
본 실시예에서는 단전지 4셀을 1개의 전지 모듈로 하여, 8개의 전지 모듈, 즉 단전지 32셀로 이루어지는 연료전지를 제작하였다. 단전지사이의 온도의 흩어짐을 저감하기 위해서, 1개의 전지 모듈내에는 냉각수유로(78 및 78')를 끼워 단전지 2셀씩 배치되도록 설계하였다. 전지 모듈내를 흐르는 냉각수, 및 유지판(80)내의 중공부인 냉각수유로(78')를 흐르는 냉각수는 모두 냉각수 매니폴드로부터 공급 및 배출하였다.
그 밖의 구성은, 도 5에 나타낸 실시예 1의 연료전지와 마찬가지로 하였다. 도 7에 있어서, 71은 고분자전해질막, 72는 촉매반응층, 73은 확산층, 74는 전극, 75는 MEA 이다.
이상의 방법으로 제작한 연료전지에 관하여, 연료가스로서 모의개질가스(수소 80부피%, 이산화탄소 20부피%, 일산화탄소 100ppm), 산화제가스로서 공기를 사용하여 특성시험을 하였다. 특성시험은, 실시예 1과 같이, 수소이용율 70%, 산소이용율 20%, 수소가습버블러온도 85℃, 공기가습버블러온도 75℃, 전지온도 75℃, 전류밀도 0.7A/cm2로 특성시험을 하였다. 또한, 시험에 있어서는 각 단전지의 전압을 계측하면서 전지운전을 하고, 운전개시후, 폐로전압이 0.4V로 저하한 단전지를 포함한 전지 모듈을 빼내고, 새로운 전지 모듈을 삽입하여, 계속해서 전지운전을 하였다.
2번의 모듈교환을 거쳐, 누적 1600시간의 전지운전후의 연료전지의 전압의 저하는, 초기전압 19.11V에 대하여 18.91V이고, 장시간에 걸쳐 높은 성능을 유지하는 것을 확인하였다. 이 결과로부터, 성능이 저하한 단위전지를 교환함으로써, 전지 스택전체가 장기간에 걸쳐 높은 성능을 유지하는 것을 확인할 수 있었다.
여기서는, 연료전지의 운전중에 성능이 저하한 단전지를 교환하는 예를 나타내었지만, 본 실시예의 구성을 채용함으로써, 예를 들어 공장에서 연료전지의 제조를 할 때의, 최종제품 체크에 적응하여, 성능불량의 단전지만을 교환함으로써, 제조비용을 크게 저감할 수가 있다.
본 발명의 고분자전해질형 연료전지 및 그 사용방법은, 불량이 생긴 단전지 또는 단전지로 이루어지는 전지 모듈을 용이하고 또한 간단하게 교환할 수 있으므로, 연료전지의 제조의 장면뿐만 아니라, 일반가정에서도 이용할 수 있다고 생각된다.

Claims (5)

  1. 고분자전해질막을 끼운 한 쌍의 전극과, 적어도 한쪽 면에 가스공급로를 가지며 또한 상기 전극을 끼워 지지하는 도전성 세퍼레이터판으로 이루어지는 복수의 단전지를, 유지판을 통해 적층, 가압 및 유지하여 되는 스택으로 이루어지는 고분자전해질형 연료전지로서,
    가스 및 냉각수의 공급 및 배출을 위한 매니폴드를 포함하며,
    상기 유지판은 도전성을 가지는 재료로 이루어지며, 상기 단전지사이에 공극을 형성하고 있고,
    상기 유지판 사이의 단전지 또는 복수의 단전지로 이루어지는 전지모듈이 탈착가능인 것을 특징으로 하는 고분자전해질형 연료전지.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유지판이 2장의 단면형상이 물결형상인 판으로 이루어지며, 서로 독립한 중공부를 가지며, 상기 단전지 또는 복수의 단전지로 이루어지는 전지모듈 사이에 있어서 상기 중공부에 냉각수가 흐르는 것을 특징으로 하는 고분자전해질형 연료전지.
  3. 상기 단전지 2셀마다 배치되는 도전성 세퍼레이터판이, 냉각수용 유로를 가지며, 복수의 단전지로 이루어지는 전지 모듈마다 상기 유지판이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 고분자전해질형 연료전지.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 단전지의 전압측정치구 및 전압표시장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 고분자전해질형 연료전지.
  5. 고분자전해질막을 끼운 한 쌍의 전극과, 적어도 한쪽 면에 가스공급로를 가지며, 상기 전극을 끼워 지지하는 도전성 세퍼레이터판으로 이루어지는 복수의 단전지를, 유지판을 통해 적층, 가압 및 유지하여 이루어진 스택, 상기 단전지의 전압측정치구 및 전압표시장치를 구비하고, 상기 유지판이 상기 단전지사이 또는 복수의 상기 단전지로 이루어지는 전지 모듈사이에 공극을 형성하는 고분자전해질형 연료전지의 사용방법으로서,
    상기 단전지 또는 전지 모듈의 전압을 측정하고, 상기 전압이 규정치이하인 단전지 또는 전지 모듈을 검출한 경우에, 상기 단전지 또는 전지 모듈을 교환하는 고분자전해질형 연료전지의 사용방법.
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