KR100658289B1 - 가열기체 유입부를 갖는 분리판 및 이를 구비한 연료전지시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연료전지 시스템 및 이에 사용하기 위한 분리판에 관한 것으로서, 반응유체가 유동할 수 있도록 일측 표면에 가공되어 있는 제1통로부와, 상기 반응유체의 유입 또는 배출이 가능하게 상기 제1통로부에 연결되는 복수개의 관통구와, 타면에 가공되어 있는 냉각공기용 제2통로부와, 상기 제2통로부에 연결되어 있는 가열가스용 유입구가 제공되어 있는 것을 특징으로 하므로, 분리판을 통해서 열매체와 냉매를 선택적으로 유입시킴으로써 시동 초기 및 시동 동안 전기 발생부를 소정 온도로 유지하여 발전효율을 향상시킬 수 있다.
가열기체 유입구, 유동채널, 연소기
Description
도 1은 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 개략도;
도 2는 도 1의 연료전지 시스템용 스택의 개략적인 단면도;
도 3은 본 발명에 따른 분리판의 평면도;
도 4는 종래 일실시예에 따른 연료전지 시스템의 도면;
도 5는 종래 다른 실시예에 따른 연료전지 시스템의 도면.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 전기 발생부
18 : 분리판
20 : 연료 저장부
30 : 개질기
40 : 연소기
50 : 개폐밸브
128 : 제3유동채널
130 : 가열기체 유입구
[특허문헌 1] 일본 특허공개번호 제2003-017127호의 공보
[특허문헌 2] 일본 특허공개번호 제2005-005080호의 공보
본 발명은 냉각공기와 가열공기가 유동할 수 있는 유동채널을 갖는 격리판 및 이를 구비한 연료전지 시스템에 관한 것이고, 더 상세하게, 가열공기가 유입되는 제1유입부와 냉각공기가 유입되는 제2유입부를 갖는 격리판 및 이를 구비한 연료전지 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 환경문제나 자원문제를 해결하기 위한 방안으로서 천연가스 등의 탄화수소연료, 메탄올 등과 같은 수소함유연료로부터 얻어지는 수소와 공기 중의 산소를 전기화학적으로 반응시켜 전기를 생성하는 연료전지 시스템에 대한 관심이 집중되어 왔다.
연료전지 시스템은 수소함유연료와 산화제인 산소의 전기화학반응에 의해서 전기를 생성하는 발전장치이다. 이러한 연료전지 시스템은 기본적으로 전기를 생성하는 발전부를 갖는다. 상기 발전부는 선택적 이온투과특성을 갖는 전해질막과, 상기 전해질막의 양면에 제공된 애노드 전극 및 캐소드 전극으로 이루어진 전극막 조립체를 구비한 단위전지(unit cell)을 갖는다.
연료전지 시스템은 사용되는 전해질의 종류에 따라서 인산형 연료전지(PAFC; phosphoric acid fuel cell), 용융탄산염형 연료전지(MCFC; molten carbonate fuel cell), 고체산화물형 연료전지(SOFC; solid oxide fuel cell), 고분자 전해질형 연료전지(PEMFC; polymer electrolyte membrane fuel cell), 알칼리형 연료전지(AFC; alkaline fuel cell) 등으로 분류된다. 이러한 연료전지 시스템 중에서, 고분자 전해질형 연료전지는 출력특성이 상대적으로 탁월하고 작동온도가 낮을 뿐만 아니라 빠른 시동 및 응답특성을 갖는 장점에 때문에 최근에 휴대용 발전기의 용도로 널리 개발연구되고 있다.
이러한 고분자 전해질형 연료전지에 있어서, 발전부는 복수개의 단위전지가 적층되어 있는 스택형 구조를 갖는다. 이러한 스택형 발전부는 발전과정에서 발생되는 열을 방출하여 최적 동작 온도를 유지할 수 있도록 냉각 시스템이 제공된다. 한편, 고분자 전해질형 연료전지의 시동초기에 스택형 발전부를 가열시키기 위한 가열 시스템이 제공될 수도 있었다. 종래의 고분자 전해질형 연료전지의 스택형 발전부에는 상기 냉각 시스템 또는 가열 시스템의 작동에 의해서 냉각되거나 또는 가열되었다.
일본 특허공개번호 제2003-017127호를 참조하면, 종래 일실시예에 따라서 전극군들 사이에 열매개부가 개재되어 있는 전지 시스템(도 4 참조)이 개시되어 있다. 이러한 전지 시스템에 있어서, 열매개부의 작용에 의하여 전극군은 효과적으로 가열되거나 경우에 따라서는 냉각되었다. 그러나, 열매개부를 전극군 사이에 구비함으로써 전지 시스템의 부피가 증대되었으며, 이는 전지 시스템의 소형화에 걸림돌로 작용하게 되었다.
또한, 일본 특허공개번호 제2005-005080호를 참조하면, 종래 다른 실시예에 따라서 열매부의 열매통로에 접속되어 발전부의 냉각과 가열을 행하는 것이 가능한 열매체를 통류하는 제1유로와, 제1유로와 다른 유로로서 설치되고 열매부의 열매통로에 접속되어 발전부의 냉각과 가열을 행하는 것이 가능한 열매체를 통류하는 제1유로를 갖고; 열매부의 열매통로에 대해 제1유로 또는 제2유로를 임의로 선택하고 접속하는 접속제어수단을 구비한 연료전지에 사용되는 온도제어 시스템이 개시되어 있다.
그러나, 종래 다른 실시예에 따른 온도제어 시스템에 있어서, 열매부와 발전부는 분리 구성되어 있으며, 열매체는 발전부의 내부에 직접 통류되지 못하므로 발전부에 대한 냉각 및 가열 효과가 낮다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 발전부의 내부를 효과적으로 냉각 및 가열시킬 수 있도록 냉매 및 열매체가 유동할 수 있는 유동채널로 이루어진 통로부를 구비한 연료전지용 분리판 및 이를 갖는 연료전지 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 연료전지 시스템용 분리판은 반응유체가 유동할 수 있도록 일측 표면에 가공되어 있는 제1통로부와, 상기 반응유체의 유입 또는 배출이 가능하게 상기 제1통로부에 연결되는 복수개의 관통구와, 타면에 가공되어 있는 냉각공기용 제2통로부와, 상기 제2통로부에 연결되어 있는 가열가스용 유입구가 제공되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 반응유체는 수소함유연료 또는 산소함유기체이고, 상기 제1통로부에는 복수개의 반응유체용 채널이 가공되어 있고, 상기 제2통로부에는 복수개의 냉각공기용 채널이 가공된다. 상기 제2통로부에는 상기 냉각공기용 채널과 교차하는 가열가스용 채널이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 연료전지 시스템은 촉매층이 양면에 각각 제공되어 있는 수소이온 교환막을 갖는 전극막 조립체와, 상기 촉매층에 대면하는 분리판으로 이루어진 전기 발생부와; 상기 전기 발생부에 제1반응유체를 공급하는 제1유체 공급부와; 상기 전기 발생부에 제2반응유체를 공급하는 제2유체 공급부로 이루어지고, 상기 분리판은 상기 반응유체가 유동할 수 있도록 일측 표면에 가공되어 있는 제1통로부와, 냉각공기가 유동할 수 있도록 타측 표면에 가공되어 있는 냉각공기용 제2통로부와, 상기 제2통로부에 연결되어 있는 가열가스용 유입구가 제공되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 제1유체 공급부는 수소함유연료를 개질하는 개질부와, 상기 개질부를 가열하기 위한 연소부를 포함하고, 상기 가열가스용 유입구는 상기 연소부에 유체소통이 가능하게 연결된다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 개략도이고, 도 2는 연료전지 스택의 개략적인 단면도이고, 도 3은 분리판의 평면도이다.
연료전지 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 수소와 산소의 전기화학반응에 의해서 전기를 발생시키는 전기 발생부(10)와, 전기 발생부(10)에 수소를 공급하는 연료 공급부와, 전기 발생부(10)에 산소함유기체를 공급하는 산소 공급부(미도시)를 갖는다.
상기 연료 공급부는 수소함유연료가 저장되어 있는 연료 저장부(20)와 연료 저장부(20)로부터 공급되는 수소함유연료를 개질하여 수소를 주성분으로 하는 개질가스를 생성하는 개질기(30)를 갖는다.
개질기(30)는 연료 저장부(20)에 유체소통이 가능하게 연결된 열분해부(cracking unit)와, 전기 발생부(10)에 유체소통이 가능하게 연결된 CO가스 제거부(CO removing unit)로 이루어지고, 상기 열분해부와 CO가스 제거부는 유체소통이 가능하게 서로 연결된다.
상기 열분해부는 연료 저장부(20)로부터 공급되는 수소함유연료를 열분해 방식 등을 통해서 개질시켜 수소가스가 주성분인 수소부유가스(Hydrogen rich gas)를 생성시킨다. 상기 CO가스 제거부는 상기 열분해부로부터 공급되는 수소부유가스에 함유된 CO가스를 제거한다. CO가스 제거부에서는 수소부유가스에 함유된 CO가스를 50ppm 미만, 바람직하게는 10ppm 미만으로 감소시킨 고순도의 수소가스, 즉 개질가 스를 생성하고, 이러한 개질가스는 전기 발생부(10)에 공급된다.
상기 열분해부는 이에 한정되지는 않지만, 수증기 개질방식(SR: steam reforming), 자열개질방식(ATR: autothermal reforming) 및 부분산화방식(POX: partial oxidation)을 이용하여 수소함유연료를 개질시킨다. 부분산화방식과 자열개질방식은 초기시동 및 부하변동에 따른 응답특성이 우수한 반면에 수증기 개질방식은 수소생산효율 측면에서 우수하다는 장점이 있다.
수증기 개질방식은 촉매 상에서 수소함유연료와 수증기의 화학반응, 즉 흡열반응에 의해서 수소함유 혼합가스를 얻는다. 이러한 수증기 개질방식은 상기 흡열반응을 수행하기 위하여 외부로부터 많은 양의 에너지를 필요로 하는 방식이지만, 수소가스 공급이 안정적이고 상대적으로 고농도의 수소를 얻을 수 있으므로 가장 보편적으로 사용된다. 자열개질방식은 흡열반응인 수증기 개질반응과 발열반응인 산화반응을 통해서 수소함유연료를 수소가스로 개질하므로 외부 열원을 필요로 하지 않는 방식이다. 그리고, 부분산화방식은 촉매 상에서 수소함유연료와 산소와의 화학반응, 즉 발열반응에 의해서 수소를 생성하므로 외부 열원을 필요로 하지 않는 방식이다.
도 1에 도시된 연료전지 시스템에 있어서, 상기 열분해부가 수증기 개질방식을 채택한 경우에, 상기 열분해부에 많은 양의 에너지를 공급하기 위하여, 연소기(40)를 포함한다. 연소기(40)에는 연료 저장부(20)로부터의 수소함유연료, 예를 들어 메탄올과 상기 산소 공급부로부터의 공기가 공급되므로, 하기 식 1의 연소반응에 의해서 이들이 연소됨으로써 생성되는 에너지는 상기 열분해부에 제공한다.
CH3OH(g) + 1.5O2 ↔ 2H2O(g) + CO2 ‥‥‥‥ (1)
또한, 상기 열분해부에는 수증기 개질반응을 활성화시키기 위한 개질촉매, 예를 들어 니켈계 촉매, 루테늄계 촉매 또는 로듐계 촉매 등이 제공되어 있으며, 상술된 바와 같이 연소기(40)로부터 공급되는 에너지에 의해서 개질촉매가 활성온도까지 예열된 상태에서, 열분해부에 공급된 수소함유연료, 예를 들어 메탄올은 수증기와 함께 하기 식 2와 식 3의 개질반응을 통해서 수소가스가 주성분인 수소부유가스를 생성한다.
CH3OH(g) + H2O(g) ↔ CO2 + 3H2 ‥‥‥‥ (2)
CH3OH(l) + H2O(l) ↔ CO2 + 3H2 ‥‥‥‥ (3)
한편, 상술된 열분해부에서의 개질반응시 하기 식 4의 반응을 수반하므로 결과적으로, 열분해부에서는 CO가스를 생성한다. 이러한 CO가스는 전기 발생부(10)에 제공된 촉매를 피독시켜 연료전지의 수명을 단축시키므로 제거되어야 한다.
CH3OH ↔ CO + 2H2 ‥‥‥‥ (4)
따라서, 상기 CO가스 제거부에서는 상기 열분해부에서 생성된 수소부유가스에 함유되어 있는 CO가스를 제거하여 약 50ppm 미만, 바람직하게는 약 10ppm 미만의 CO 농도를 갖는 고순도의 수소가스, 즉 개질가스를 생산하기 위한 설비이다. CO가스 제거부는 수성가스 전환부(WGS: water gas shift) 및/또는 선택적 산화반응부(PROX: preferential CO oxidation)로 이루어진다. 상기 수성가스 전환부에는 예를 들어 동-아연계 촉매와 같은 시프트 촉매가 제공되고, 상기 선택적 산화반응 부에는 예를 들어 백금계 촉매 또는 루테늄계 촉매 등으로 구성된 CO산화촉매가 제공된다.
상기 열분해부에서 생성된 수소부유가스에 함유된 CO가스는 상기 수성가스 전환부에서 수증기와의 화학반응함으로써 1차적으로 제거되고, 이 후에 수소부유가스에 함유되어 있는 나머지 CO가스가 선택적 산화반응부에서 산소와 화학반응함으로써 제거된다. 결과적으로 최종 목표농도의 CO가스를 갖는 고순도의 수소가스, 즉 개질가스가 전기 발생부(10)에 공급된다.
전기 발생부(10)에는 도 2에 도시된 바와 같이 고분자막(12)과, 고분자막(12)의 양측에 제공된 캐소드 전극(16) 및 애노드 전극(14)으로 이루어진 전극막 조립체(10a: MEA)를 포함하는 단위전지가 복수개 적층된 상태로 제공된다. 전극막 조립체(10a)에 있어서, 애노드 전극(14)과 캐소드 전극(16)은 카본종이와 같은 다공성 지지체 위에 촉매물질을 도포시킴으로써 제조된다. 애노드 전극(14)은 하기에 설명되는 개질가스를 구성하는 수소가스를 산화시켜 수소이온(H+)과 전자(e-)를 발생시키면서 이러한 산화과정의 부산물로 생성되는 이산화탄소를 외부로 배출시킨다. 캐소드 전극(16)은 산소와 수소이온의 화학반응이 이루어지면서 이러한 화학반응결과 생성되는 물을 외부로 배출시킨다.
또한, 상기 단위전지는 인접하는 전극막 조립체(10a)의 사이에 대면하는 상태로 개재되어 개질가스와 산소를 전극막 조립체(10a)의 애노드 전극(14)과 캐소드 전극(16)에 각각 공급하는 분리판(18)을 포함한다. 분리판(18)에 있어서, 애노드 전극(14) 또는 캐소드 전극(16)에 대면하는 일측면에는 개질가스 또는 산소가 유동하는 제1통로부가 제공되고 상기 일측면의 반대측면에는 전기 발생부(10)가 전기화학반응시 온도상승하는 것을 방지할 수 있도록 냉매, 예를 들어 냉각공기가 유동하는 제2통로부(120; 도 3 참조)가 제공된다. 공기송풍수단(미도시)의 작동에 의해서 냉각공기는 분리판(18)의 냉각공기 유입부(122)를 통해서 전기 발생부(10)의 외부로부터 제2통로부(120)로 유입된다. 냉각공기는 제2통로부(120)를 유동하는 동안 전기 발생부(10)에서 발생되는 열을 빼앗아 냉각공기 배출부(124)를 통해서 외부로 배출된다.
제1통로부에는 개질가스 또는 산소가 유동할 수 있는 유동경로를 제공하는 복수개의 제1유동채널(18a)이 제공되고 제2통로부(120)에는 냉각공기가 유동할 수 있는 유동경로를 제공하는 복수개의 제2유동채널(18b)이 제공된다.
분리판(18)의 반대측면 만을 나타내고 있는 도 3을 참조하면, 분리판(18)의 반대측면은 대체적으로 복수개의 제2유동채널(18b)들이 가공되어 있는 제2통로부(120)와 제2통로부(120)의 외부에 해당하는 주변부(110)로 구획될 수 있다. 한편, 분리판(18)의 일측면은 분리판(18)의 반대측면과 마찬가지로 복수개의 제1유동채널(18a)들이 가공되어 있는 제1통로부(미도시)와 상기 제1통로부의 외부에 해당하는 주변부로 구획될 수 있음을 알 수 있다. 바람직하게, 분리판(18)의 일측면에 형성된 제1통로부와 주변부는 분리판(18)의 반대측면에 형성된 제2통로부(120)와 주변부(110)에 각각 대응한다.
분리판(18)의 일측면 및 반대측면에 있어서, 주변부(110)에는 개질가스가 소 통할 수 있도록 개질기(30)에 연결되는 연료 유입구(119)와 산소가 소통할 수 있도록 상기 산소 공급부와 산소 유입구(117)가 제공된다. 또한, 주변부(110)에는 분리판(18)의 일측면에 제공된 제1유동채널(18a)을 따라서 유동한 미반응 개질가스가 배출되는 연료 배출구(113)와 수소와 산소의 전기화학반응 결과 생성되는 부산물이 배출되는 부산물 배출구(115)가 제공된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 분리판(18)에 있어서, 반대측면의 제2통로부(120)에는 제2유동채널(18b)을 횡단하면서 유체소통이 가능하게 교차되는 제3유동채널(128)이 제공되고, 주변부(110)에는 제3유동채널(128)에 연결되는 가열기체 유입구(130)가 제공된다. 가열기체 유입구(130)는 분리판(18)을 관통하는 상태로 제공된다.
이때, 도 1을 다시 참조하면, 전기 발생부(10)에는 가열기체 유입구(130)와 연소기(40)를 유체소통이 가능하게 연결하는 연결부(미도시)가 제공된다. 그리고, 연소기(40)와 전기 발생부(10)의 연결부 사이에 설치된 유동배관에는 개폐밸브(50)가 제공된다. 개폐밸브(50)가 개방되면 연소기(40)로부터 가열기체가 상기 연결부를 경유하여 분리판(18)의 가열기체 유입구(130)를 통해서 제3유동채널(128)로 유입된다. 제3유동채널(128)에 유입된 가열기체는 제2유동채널(18b)을 따라 유동하면서 전기 발생부(10)를 가열하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 연료전지 시스템의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 연료전지 시스템의 가동 초기에, 연료 공급부에 있어서, 연료 저장부 (20)로부터 수소함유연료의 일부는 연소연료로서 연소기(40)에 공급된다. 상기 연소연료가 연소기(40)에서 연소할 때 발생되는 연소열은 개질기(30)에 공급되어 개질기를 촉매활성화 온도까지 가열시킨다. 그리고, 연료 저장부(20)로부터 수소함유연료의 나머지는 개질원료로서 개질기(30)에 공급된다. 개질기(30)에서의 개질과정을 통해서, 상기 개질원료로부터 개질가스가 생성된다.
한편, 상기 연소열은 개폐밸브(50)를 개방시킴으로써 유동배관을 통해서 연소기(40)로부터 전기 발생부(10)로 유입된다. 즉, 상기 연소열은 분리판(18)의 가열기체 유입구(130)를 통해서 제3유동채널(128)로 유입된 후에 제2유동채널(18b)을 따라서 유동하고, 이에 의해서 상대적으로 저온상태로 유지되어 있는 전기 발생부(10)를 가열시킨다.
전기 발생부(10)가 소정 온도로 가열되면, 개폐밸브(50)를 폐쇄시켜 연소열이 전기 발생부(10)에 유입되는 것을 차단한다. 이때, 전기 발생부(10)에서는 개질가스를 구성하고 있는 수소와 산소 공급부로부터 유입되는 산소의 전기화학반응을 통해서 전기가 생성된다. 이러한 전기화학반응 과정에 의해서 생성되는 열은 분리판의 냉각공기 유입부(122)를 통해서 외부로부터 유입되는 냉각공기와 함께 냉각공기 배출부(124)를 통해서 외부로 배출되며, 그 결과 전기 발생부(10)를 소정 온도로 유지한다.
상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗 어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.
본 발명에 따르면, 분리판을 통해서 열매체와 냉매를 선택적으로 유입시킴으로써 시동 초기 및 시동 동안 전기 발생부를 소정 온도로 유지하여 발전효율을 향상시킬 수 있다.
Claims (15)
- 반응유체가 유동할 수 있도록 일측 표면에 가공되어 있는 제1통로부와;상기 반응유체의 유입 또는 배출이 가능하게 상기 제1통로부에 연결되는 복수개의 관통구와;냉각공기가 유동할 수 있도록 타측 표면에 가공되어 있는 냉각공기용 제2통로부와;상기 제2통로부에 연결되어 있는 가열가스용 유입구가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템용 분리판.
- 제1항에 있어서,상기 반응유체는 수소함유연료 또는 산소함유기체인 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템용 분리판.
- 제1항에 있어서,상기 제1통로부에는 상기 반응유체의 유동경로를 제공하는 복수개의 제1유동채널이 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템용 분리판.
- 제3항에 있어서,상기 제2통로부에는 상기 냉각공기의 유동경로를 제공하는 복수개의 제2유동 채널이 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템용 분리판.
- 제4항에 있어서,상기 제2통로부에는 상기 제2유동채널과 교차상태로 소통하는 제3유동채널이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템용 분리판.
- 제5항에 있어서,상기 제3유동채널은 상기 가열가스용 유입구에 유체소통이 가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템용 분리판.
- 촉매층이 양면에 각각 제공되어 있는 수소이온 교환막을 갖는 전극막 조립체와, 상기 촉매층에 대면하는 분리판으로 이루어진 전기 발생부와;상기 전기 발생부에 제1반응유체를 공급하는 제1유체 공급부와;상기 전기 발생부에 제2반응유체를 공급하는 제2유체 공급부로 이루어지고,상기 분리판에는 상기 반응유체가 유동할 수 있도록 일측 표면에 가공되어 있는 제1통로부와, 냉각공기가 유동할 수 있도록 타측 표면에 가공되어 있는 냉각공기용 제2통로부와, 상기 제2통로부에 연결되어 있는 가열가스용 유입구가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제7항에 있어서,상기 제1유체 공급부는 수소함유연료를 개질하는 개질부와, 상기 개질부를 가열하기 위한 연소부를 포함하고, 상기 가열가스용 유입구는 상기 연소부에 유체소통이 가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제8항에 있어서,상기 제1반응유체는 수소함유 개질가스이고, 상기 제2반응유체는 산소함유기체인 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제9항에 있어서,상기 분리판에는 상기 반응유체의 유입 또는 배출이 가능하게 상기 제1통로부에 연결되는 복수개의 관통구가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제10항에 있어서,상기 제1통로부에는 상기 반응유체의 유동경로를 제공하는 복수개의 제1유동채널이 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제11항에 있어서,상기 제2통로부에는 상기 냉각공기의 유동경로를 제공하는 복수개의 제2유동채널이 가공되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제12항에 있어서,상기 제2통로부에는 상기 제2유동채널과 교차상태로 소통하는 제3유동채널이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제13항에 있어서,상기 제3유동채널은 상기 가열가스용 유입구에 유체소통이 가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
- 제8항에 있어서,상기 연소부와 가열가스용 유입구 사이에는 개폐밸브가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101459961B1 (ko) * | 2013-10-24 | 2014-11-07 | 현대하이스코 주식회사 | 개방형 공기 유로를 구비하는 공냉식 연료전지 스택용 금속 분리판 및 이를 구비하는 공냉식 연료전지 스택 |
KR101509949B1 (ko) | 2013-10-24 | 2015-04-07 | 현대하이스코 주식회사 | 반응 가스 공급 및 가습 성능을 향상시킨 연료전지 스택용 금속 분리판 및 이를 구비하는 연료전지 스택 |
WO2015060517A1 (ko) * | 2013-10-24 | 2015-04-30 | 현대하이스코 주식회사 | 연료전지 스택용 금속 분리판 및 이를 갖는 연료전지 스택 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61158672A (ja) | 1984-12-28 | 1986-07-18 | Fuji Electric Co Ltd | 空冷式燃料電池の昇温方法 |
JPS62163264A (ja) | 1986-01-14 | 1987-07-20 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池用セパレ−タ |
KR20040048311A (ko) * | 2002-12-02 | 2004-06-07 | 산요덴키가부시키가이샤 | 연료 전지 및 연료 전지 시스템 |
KR20050045073A (ko) * | 2003-11-10 | 2005-05-17 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 분리판 및 그 제조방법 |
KR100542200B1 (ko) | 2004-01-30 | 2006-01-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료 전지 시스템 |
-
2005
- 2005-11-29 KR KR1020050115114A patent/KR100658289B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61158672A (ja) | 1984-12-28 | 1986-07-18 | Fuji Electric Co Ltd | 空冷式燃料電池の昇温方法 |
JPS62163264A (ja) | 1986-01-14 | 1987-07-20 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池用セパレ−タ |
KR20040048311A (ko) * | 2002-12-02 | 2004-06-07 | 산요덴키가부시키가이샤 | 연료 전지 및 연료 전지 시스템 |
KR20050045073A (ko) * | 2003-11-10 | 2005-05-17 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 분리판 및 그 제조방법 |
KR100542200B1 (ko) | 2004-01-30 | 2006-01-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료 전지 시스템 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101459961B1 (ko) * | 2013-10-24 | 2014-11-07 | 현대하이스코 주식회사 | 개방형 공기 유로를 구비하는 공냉식 연료전지 스택용 금속 분리판 및 이를 구비하는 공냉식 연료전지 스택 |
KR101509949B1 (ko) | 2013-10-24 | 2015-04-07 | 현대하이스코 주식회사 | 반응 가스 공급 및 가습 성능을 향상시킨 연료전지 스택용 금속 분리판 및 이를 구비하는 연료전지 스택 |
WO2015060517A1 (ko) * | 2013-10-24 | 2015-04-30 | 현대하이스코 주식회사 | 연료전지 스택용 금속 분리판 및 이를 갖는 연료전지 스택 |
GB2533755A (en) * | 2013-10-24 | 2016-06-29 | Hyundai Steel Co | Metal separation plate for fuel cell stack and fuel cell stack having same |
US10186717B2 (en) | 2013-10-24 | 2019-01-22 | Hyundai Steel Company | Metal separation plate for fuel cell stack and fuel cell stack having the same |
GB2533755B (en) * | 2013-10-24 | 2021-05-05 | Hyundai Steel Co | Metal separation plate for fuel cell stack and fuel cell stack having same |
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