KR100793159B1 - Structure for improving seal of a fuel cell separation plate - Google Patents

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김승구
한상무
조남웅
최영재
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주식회사 포스코
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Abstract

A structure for improving the sealing of a fuel cell separator is provided to separately control sealing structures of a channel part and a manifold part by separating the sealing of a unit cell and a manifold while keeping an electrical contact between a unit cell and a separator even without using the conventional cell frame. A structure for improving the sealing of a fuel cell separator includes: a unit cell(340) which is provided inside a fuel cell and forms a stack; an air electrode current collector(320) which is made of a screen and formed on one surface of the unit cell; a fuel electrode current collector(330) which is made of a screen and formed on the other surface of the unit cell; a first separator(310) which is provided on the air electrode current collector and has an air electrode channel part for guiding air; a second separator(310) which is provided beneath the fuel electrode current collector and has a fuel electrode channel part for guiding fuel; a unit cell sealant(352) which glues the first separator and the second separator together along the circumference of the unit cell; and a manifold sealant(351) which seals the circumference along a first bipolar plate(315) and a second bipolar plate.

Description

연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조{Structure for improving seal of a fuel cell separation plate}Structure for improving seal of a fuel cell separation plate

도 1은 일반적인 연료전지 분리판의 분해 사시도 및 결합단면도.1 is an exploded perspective view and a cross-sectional view of a typical fuel cell separator.

도 2는 일반적인 다른 실시 예의 연료전지 분리판의 분해 사시도 및 결합단면도.2 is an exploded perspective view and a cross-sectional view of a fuel cell separator of another general embodiment.

도 3은 본 발명에 따른 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조 분해 사시도 및 결합단면도.Figure 3 is an exploded perspective view and a cross-sectional view of the improved sealing structure of the fuel cell separator in accordance with the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조 각 판의 면을 도시한 도면.4 is a view showing the surface of each plate of the improved sealing structure of the fuel cell separator according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조의 또 다른 실시 예를 도시한 도면. 5 is a view showing another embodiment of the improved sealing structure of the fuel cell separator according to the present invention.

※도면의 주요 부분에 대한 부호 설명※※ Code explanation about main part of drawing ※

110, 210, 310,310-1, 510: 분리판 　111, 211, 311, 511: 매니폴더부110, 210, 310, 310-1, 510: Separator plate # 111, 211, 311, 511: Manifold section

112, 212, 312, 512: 채널부　　　　　　　　　　　 113, 213, 313, 513: 매니폴더 구멍112, 212, 312, 512: Channel section 113, 213, 313, 513: Manifold hole

114, 314,314-1 514: 매스킹판　　　　　　　　　 115,215,315,515: 바이폴라판114, 314,314-1 514: Masking Edition 115,215,315,515: Bipolar Edition

120, 220, 320, 520: 공기극 집전체 130, 230, 330, 530: 연료극 집전체120, 220, 320, 520: cathode collector 130, 230, 330, 530: anode collector

140, 240, 340, 540: 단전지 150: 밀봉재140, 240, 340, 540: unit cell 150: sealing material

251, 351, 551: 매니폴더밀봉재 252, 352, 552 : 단전지 밀봉재251, 351, 551: manifold sealing material 252, 352, 552: single cell sealing material

253 : 셀 후레임 411: 연료기체 배출 매니폴더 구멍253: cell frame 411: fuel gas exhaust manifold hole

412 : 연료기체 공급 매니폴더 구멍 413: 공기 공급 매니폴더 구멍412: fuel gas supply manifold hole 413: air supply manifold hole

414 : 공기 배출 매니폴더 구멍 415: 단전지가 수용홈414: air exhaust manifold hole 415: unit cell accommodating groove

416 : 수용홈 417: 단전지 밀봉 부위416: receiving groove 417: unit cell sealing portion

418 : 연료극 채널부 419: 공기극 채널부418: anode channel portion 419: cathode channel portion

420 : 돌출된 채널부420: protruding channel portion

본 발명은 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래기술의 셀 후레임(cell frame)을 적용하지 않고도 매니폴더와 단전지의 밀봉을 분리함으로써 단전지와 분리판 사이의 전기적 접촉을 유지하면서 효과적인 밀봉을 형성할 수 있는 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조에 관한 것이다.The present invention relates to an improved sealing structure of a fuel cell separator, and more particularly, by separating the seal of the manifold and the unit cell without applying the cell frame of the prior art, the electrical connection between the unit cell and the separator is reduced. A sealing improved structure of a fuel cell separator that can form an effective seal while maintaining contact.

일반적으로, 연료전지란 치밀한 전해질층 양쪽에 위치한 두 전극인 연료극과 공기극에 각각 수소를 포함한 연료 기체와 산화제인 공기를 공급함으로써 전해질층에 유도된 이온 전도현상을 이용하여 전기화학적으로 전기를 생산하는 발전장치이다.In general, a fuel cell generates electricity electrochemically using ion conduction induced in an electrolyte layer by supplying fuel gas containing hydrogen and air as an oxidant, respectively, to the anode and the cathode, which are two electrodes located on both sides of the dense electrolyte layer. It is a power generation device.

여러 가지 연료전지의 종류 중에서 전해질층 물질로 고체산화물을 사용하는 연료전지를 고체산화물형 연료전지(SOFC)라고 부르는데 고체산화물형 연료전지는 그 형태에 따라 크게 원통형과 평판형으로 구분되며 그 중에서도 평판형 디자인은 원통형에 비해 제조 단가가 낮고 전력 밀도도 높을 뿐 아니라 제작이 용이하여 대량생산에도 적합하기 때문에 활발한 연구가 진행되고 있다. Among various fuel cells, fuel cells using solid oxides as electrolyte layer materials are called solid oxide fuel cells (SOFC). Solid oxide fuel cells are classified into cylindrical and flat plates according to their shape. The mold design has a lower manufacturing cost and higher power density than the cylindrical shape, and is easy to manufacture, which is suitable for mass production.

또한, 하나의 전해질층과 한 쌍의 연료극 및 공기극으로 형성된 연료전지를 단전지(single cell)라고 부르는데 단전지의 전지 전압은 약 1 V 미만으로 실용성이 떨어지기 때문에 실제적으로는 전압을 높이기 위해 분리판이라는 구성요소를 사이에 두고 단전지를 여러 층으로 쌓은 스택 구조를 형성하여 사용하게 되며 이때 스택을 구성하는 단전지를 단위전지(unit cell)라고 구분하여 부르기도 한다. 여기에서 분리판은 각 단위전지 양면에 기체가 흐르는 유로를 제공하는 채널부와 스택을 구성하는 각 단위전지에 기체를 고르게 분배시켜주는 매니폴더부로 구성되어 있으면서 연료 기체와 공기의 직접적인 접촉을 막아줄 뿐만 아니라 스택을 구성하는 단위전지들을 전기적으로 연결 시켜주고 분리판과 단전지, 그리고 매니폴더부의 밀봉이 이루어질 수 있는 영역도 제공하게 된다.In addition, a fuel cell formed of one electrolyte layer, a pair of anodes and a cathode is called a single cell, and since the cell voltage of the unit cell is less than about 1 V, it is practically separated to increase the voltage. It is used to form a stack structure in which a single cell is stacked in multiple layers with a component called a plate interposed therebetween. In this case, a single cell constituting the stack may be referred to as a unit cell. Here, the separation plate is composed of a channel part that provides a flow path for gas flow on both sides of each unit cell and a manifold part that evenly distributes the gas to each unit cell constituting the stack, and prevents direct contact between fuel gas and air. In addition, the unit cells constituting the stack are electrically connected to each other and provide an area in which the separator, the unit cell, and the manifold unit can be sealed.

도 1 또는 도 2에서 보듯이, 이러한 여러 가지 기능을 효율적으로 수행하도록 하기 위한 분리판은 그 자체가 여러 가지 부품이 결합되어 구성되는데 대부분의 경우 분리판은 전지 양면에 기체 유로를 제공하면서 연료기체와 공기의 직접적인 접촉을 막아주는 역할을 담당하는 바이폴라판(115,215)과 매니폴드부(111,211)와 밀봉이 이루어질 수 있는 영역을 제공하는 연료극 및 공기극 매스킹판(114), 그리고 전기적 접촉을 제공하는 연료극 집전체(130,230) 및 공기극 집전체(120,220) 등 기본적으로 다섯가지 부품으로 구성되어 있으며 이들 분리판 부품들은 용접 등의 방법으로 서로 결합되어 있다. As shown in FIG. 1 or FIG. 2, a separator for efficiently performing these various functions is composed of a combination of components. In most cases, the separator provides a gas flow path on both sides of a cell while providing a fuel gas. Fuel electrode and cathode masking plate 114 providing an area in which bipolar plates 115 and 215 and the manifold portions 111 and 211 can be sealed with each other, and anodes providing electrical contact. The current collectors 130 and 230 and the cathode current collectors 120 and 220 are basically composed of five parts, and these separator parts are coupled to each other by welding or the like.

또한 다른 종류의 연료전지와 달리 고체산화물형 연료전지는 모든 구성요소가 고체로 이루어져 있기 때문에 분리판과 단전지 사이의 접촉면에 해당하는 단전지 밀봉과 분리판과 인접하는 분리판 사이에 해당하는 매니폴더부의 밀봉을 형성하기 위해서는 유리 재질의 별도의 밀봉재를 사용하여야 한다.In addition, unlike other types of fuel cells, solid oxide fuel cells have a single cell seal corresponding to the contact surface between the separator and the cell and a manifold between the separator and the adjacent separator because all components are solid. In order to form a seal in the folder, a separate seal of glass material should be used.

고체산화물형 연료전지에 있어서 가장 기본적인 형태의 밀봉은 도 1에서와 같이 분리판과 분리판, 그리고 단전지(140)의 측면으로 형성되는 공간을 모두 밀봉재(150)로 채워 넣고 수직 방향으로 면압을 가하는 형태로써 이 경우는 도 1b에 제시한 단면도에서와 같이 단전지 밀봉과 매니폴더 밀봉의 구분 없이 밀봉이 형성된다. In the solid oxide fuel cell, the most basic form of sealing is to fill the space formed on the side of the separator plate, the separator plate, and the unit cell 140 with the sealant 150, and to increase the surface pressure in the vertical direction. In this case, the seal is formed without the distinction between the single cell seal and the manifold seal as shown in the cross-sectional view shown in FIG.

이때, 분리판의 두 매스킹판(114)에는 일반적으로 모두 단전지(140)를 수용할 수 있는 크기의 구멍이 형성되어 있다. 그러나 이러한 형태의 밀봉은 매니폴더부(111)와 채널부(112)에 동일한 형태의 밀봉 환경을 제공하게 되므로 밀봉과 함께 집전체가 위치하여 전기적 접촉을 유지해야 하는 채널부(112)와 밀봉기능만이 요구되는 매니폴더부(111)를 구분하여 관리하지 못한다는 문제점이 있을 뿐만 아니라 단전지(140)의 옆면에 밀봉재(150)가 접촉하게 되므로 밀봉재(150)에 의해 단전지(140)가 단단하게 고정되어 스택의 온도를 작동온도에서 상온으로 냉각시켰다가 다시 승온하는 열순환(thermal cycle) 과정에서 단전지(140)가 파괴되는 문제점이 있었다.At this time, the two masking plate 114 of the separator plate is generally formed with a hole size that can accommodate the unit cell 140. However, this type of sealing provides the same type of sealing environment to the manifold part 111 and the channel part 112, so that the current collector is placed together with the sealing to maintain the electrical contact with the channel part 112. Not only does not have a problem that can not be managed by distinguishing the manifold portion 111 is required only because the sealing material 150 is in contact with the side surface of the unit cell 140, the unit cell 140 by the sealing material 150 There is a problem in that the unit cell 140 is destroyed in a thermal cycle process in which the temperature of the stack is firmly fixed and the temperature of the stack is cooled from room temperature to room temperature, and then the temperature is raised again.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 마련된 것이 도 2a에서와 같이 단전지 밀봉과 매니폴더 밀봉을 분리하여 형성하는 것이다. 도 2a에서 보면 단전지(240)는 밀봉재 적용이나 블레이징 공정을 통해 별도의 셀 후레임(253)에 결합되고 셀 후레임(253)과 결합된 단전지(240) 상하에 분리판을 설치하면서 셀 후레임(253)과 양쪽 분리판 사이에 밀봉재(252)를 적용하여 기체 밀봉을 제공하는 것이다. 이러한 형태의 분리판에서는 셀 후레임(253)이 인접한 두 분리판의 매스킹판(114) 역할을 동시에 수행하기 때문에 분리판은 바이폴라판(21)과 집전판 만으로만 이루어진다. Therefore, what is provided to solve the above problems is to form a single cell sealing and manifold sealing as shown in Figure 2a. In FIG. 2A, the unit cell 240 is coupled to a separate cell frame 253 by applying a sealing material or a blazing process, and installs a separator plate above and below the unit cell 240 combined with the cell frame 253. The sealing material 252 is applied between 253 and both separator plates to provide gas sealing. In this type of separating plate, since the cell frame 253 serves as the masking plate 114 of two adjacent separating plates at the same time, the separating plate is made of only the bipolar plate 21 and the current collecting plate.

이 방법을 적용하면 도 2b에서와 같이 셀 후레임(253)과 단전지(240) 사이에 형성된 단전지(240) 밀봉과 셀 후레임(253)과 분리판 사이에 형성된 매니폴더 밀봉이 서로 분리되어 다른 형태의 밀봉재(251)를 적용할 수 있으므로 채널부(212)와 매니폴드부(211)의 밀봉 환경을 별도로 제어할 수 있을 뿐만 아니라 단전지(240) 밀봉에서는 단전지(240) 표면에만 밀봉재가 적용되기 때문에 단전지(240)가 비교적 덜 구속되어 있으므로 열순환 과정에서 단전지(240)가 파괴되는 현상을 최소화할 수 있다. By applying this method, as shown in FIG. 2B, the single cell 240 seal formed between the cell frame 253 and the unit cell 240 and the manifold seal formed between the cell frame 253 and the separator plate are separated from each other. Since the sealing material 251 may be applied, the sealing environment of the channel part 212 and the manifold part 211 may be separately controlled, and the sealing material may be provided only on the surface of the single cell 240 in the sealing of the single cell 240. Since the unit cell 240 is relatively less constrained because it is applied, the phenomenon in which the unit cell 240 is destroyed in the thermal circulation process may be minimized.

그러나, 상기와 같은 방법은 별도의 셀 후레임이 필요로 할 뿐만 아니라, 밀봉이 형성되는 부위가 증가되고 셀 후레임, 분리판 및 단전지의 두께와 형상을 정밀하게 제어하지 않으면 밀봉이 완벽하게 이루어지지 않거나 분리판과 단전지 사이의 전기적 접촉이 유지되지 못하는 문제점이 있었다.However, the above method requires a separate cell frame, and the sealing is not performed perfectly unless the area where the seal is formed is increased and the thickness and shape of the cell frame, the separator and the unit cell are not precisely controlled. Or there was a problem that the electrical contact between the separator and the unit cell is not maintained.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 종래의 셀 후레임을 필요로 하지 않으면서도 분리판과 단전지 사이의 전기적 접촉을 유지하는 상태에서 단전지 밀봉과 매니폴더 밀봉을 분리하여 채널부와 매니폴드부의 밀봉 구조를 별도로 조절할 수 있으며 단전지의 측면에 밀봉재가 접촉하지 않도록 하여 열순환 과정에서 단전지의 파괴를 억제할 수 있는 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조를 마련하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and the channel by separating the unit cell seal and the manifold seal in a state of maintaining electrical contact between the separator and the cell without requiring a conventional cell frame The sealing structure of the fuel cell separator can be adjusted separately and the sealing structure of the fuel cell separation plate can be controlled to prevent the destruction of the unit cell during the thermal circulation process by preventing the sealing material from contacting the side of the unit cell. have.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조는, 상기 단전지 일면에 스크린망으로 이루어진 공기극 집전체와, 상기 단전지 이면에 스크린망으로 이루어진 연료극 집전체와, 상기 공기극 집전체 상부로 마련되어 공기를 유도하는 공기극채널부가 형성된 제1분리판과, 상기 연료극 집전체 하부로 마련되어 연료를 유도하는 연료극채널부가 형성된 제2분리판과, 상기 단전지 둘레면을 따라 단전지와 제1바이폴라판을 접착하는 단전지 밀봉재와, 상기 제1분리판과 제2분리판을 따라 둘레면을 밀봉하는 매니폴더 밀봉재를 포함하여 구성된다.The sealing improvement structure of the fuel cell separator according to the present invention for achieving the above object, the cathode current collector made of a screen net on one side of the unit cell, the anode current collector made of a screen net on the back side of the unit cell, and A first separator plate formed above the cathode current collector to induce air, a second separator plate provided below the anode current collector to induce fuel, and a unit cell along the circumferential surface of the unit cell; And a single cell sealing material for adhering the first bipolar plate, and a manifold sealing material for sealing a circumferential surface along the first separating plate and the second separating plate.

이하에서, 본 발명에 따른 구성 및 그에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a configuration according to the present invention and its embodiment will be described in more detail.

도 3은 본 발명에 따른 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조의 분해 사시도 및 그 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조 각 판의 면을 도시한 도면이다.3 is an exploded perspective view and a side view of the sealing improvement structure of the fuel cell separation plate according to the present invention, and FIG. 4 is a view showing the surface of each plate of the sealing improvement structure of the fuel cell separation plate according to the present invention.

연료전지의 내부에는 스택을 구성하는 단전지(340)가 마련된다.The unit cell 340 constituting the stack is provided inside the fuel cell.

상기 단전지(340)의 일면에는 스크린망으로 이루어진 공기극 집전체(320)가 마련된다.One surface of the unit cell 340 is provided with a cathode current collector 320 made of a screen net.

상기 단전지(340)의 이면에는 스크린망으로 이루어진 연료극 집전체(330)가 마련된다.The anode current collector 330 made of a screen net is provided on the rear surface of the unit cell 340.

상기 공기극 집전체(320) 상부에는 그 상부로 마련되어 공기를 유도하는 공기극채널부(419)가 형성된 제1분리판(310)이 구성된다.A first separation plate 310 is formed on the cathode current collector 320 and provided with an cathode channel portion 419 formed thereon to guide air.

상기 연료극 집전체(330) 상부에는 그 상부로 마련되어 연료를 유도하는 연료극채널부(418)가 형성된 제2분리판(310-1)이 구성된다.A second separation plate 310-1 is formed above the anode current collector 330 and is provided with an anode channel portion 418 formed thereon to guide fuel.

상기 단전지(340) 둘레면을 따라 제1분리판(310)과 제2분리판(310-1)을 접착하는 단전지 밀봉재(352)가 마련된다.A single cell sealing material 352 is provided to adhere the first separator 310 and the second separator 310-1 along the circumferential surface of the unit cell 340.

상기 제1분리판(310)과 제2분리판(310-1)의 면을 따라 둘레면을 밀봉하는 매니폴더 밀봉재(351)가 마련된다.A manifold sealing member 351 is provided to seal a circumferential surface along the surfaces of the first separation plate 310 and the second separation plate 310-1.

또한, 상기 단전지 밀봉재(352)는 매니폴더 밀봉재(351)보다 작게 형성되고, 상기 단전지 밀봉재(352)는 매니폴더 밀봉재(351)보다 얇게 형성된다.In addition, the single cell sealing material 352 is formed smaller than the manifold sealing material 351, the single cell sealing material 352 is formed thinner than the manifold sealing material 351.

따라서, 상기와 같은 구조로 이루어진 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조는 공기극 매스킹판(314) 표면과 채널부(312)가 돌출된 면 위에 놓인 단전지의(340) 전해질 사이에서 단전지(340) 밀봉이 이루어지는 동시에 공기극 매스킹판(314)의 매니폴더부(311) 표면과 인접한 분리판의 연료극 매스킹판(314-1)의 매니폴더부(311) 표면 사이에서 매니폴더 밀봉이 이루어지는 구조를 포함하여 구성된다.Therefore, the sealing improvement structure of the fuel cell separator having the above structure is the unit cell 340 between the surface of the cathode masking plate 314 and the electrolyte of the unit cell 340 on the protruding surface of the channel portion 312. And a manifold seal between the manifold portion 311 surface of the cathode masking plate 314 and the surface of the manifold portion 311 of the anode masking plate 314-1 of the separating plate adjacent to each other. It is composed.

상기와 같이 구성된 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조의 실시 예를 설명하 면 다음과 같다.An embodiment of the improved sealing structure of the fuel cell separator configured as described above is as follows.

고체산화물형 연료전지용 분리판의 단전지(340) 밀봉과 매니폴더부(311) 밀봉을 분리하기 위해서 본 발명에서는 도 3에서와 같이 분리판(310,310-1)의 공기극 채널부(419)는 단전지(340)보다 작은 크기의 구멍이 뚫려 있는 공기극 매스킹판(314)의 표면 위로 돌출되도록, 분리판(310,310-1)의 연료극 채널부(418)는 단전지(340)가 수용될 수 있는 크기의 구멍이 뚫려 있는 연료극 매스킹판(314-1)의 표면 안쪽에 위치하도록 도 4의 도면에 의해 제작하여 도 3b에서와 같이 단전지(340)와 분리판 사이의 접촉을 유지하면서 채널부(312) 위에 놓여진 단전지(340)와 공기극 매스킹판(314) 표면 사이에 공간을 형성하고 이 공간을 단전지밀봉재(352)로 채움으로써 단전지(340) 밀봉을 형성한다.In order to separate the unit cell 340 seal and the manifold part 311 seal of the separator plate for the solid oxide fuel cell, the cathode channel part 419 of the separator plates 310 and 310-1 may be closed in the present invention. The anode channel portion 418 of the separator plates 310 and 310-1 is sized to accommodate the unit cell 340 so as to protrude above the surface of the cathode masking plate 314 having a smaller size than the cell 340. The channel portion 312 is manufactured by the drawing of FIG. 4 so as to be located inside the surface of the anode masking plate 314-1 having a hole in the channel, and maintains contact between the unit cell 340 and the separator as shown in FIG. 3B. A space is formed between the unit cell 340 and the surface of the cathode masking plate 314 placed on the top surface of the cell, and the unit cell 340 is formed by filling the space with the unit cell sealing material 352.

또한, 매니폴더부(311)에는 인접한 분리판과의 공간에 매니폴더 구멍을 중심으로 별도의 매니폴더부(311) 밀봉을 형성한다. 이로써 별도의 셀 후레임 없이도 단전지(340)와 분리판 사이의 전기적 접촉이 잘 유지되면서 단전지(340) 밀봉과 매니폴더부(311) 밀봉이 분리된 형태의 고체산화물형 연료전지 분리판을 제공할 수 있다.In the manifold portion 311, a separate manifold portion 311 seal is formed around the manifold hole in a space with an adjacent separating plate. This provides a solid oxide fuel cell separator in which the unit cell 340 seal and the manifold unit 311 seal are separated while the electrical contact between the unit cell 340 and the separator is well maintained without a separate cell frame. can do.

또한, 본 발명에 따른 구성과 같은 원리의 또 다른 실시 예로 도 5에서 보듯이, 단전지(540) 밀봉이 요구되는 두께와 매니폴더부(511) 밀봉이 요구되는 두께를 조절할 수 있도록 함으로써 단전지(540) 밀봉과 매니폴더부(511) 밀봉을 별도로 제어하기 위하여 공기극 매스킹판(514)의 밀봉재에 의해 단전지(340)와 접합되는 부위를 성형하여 분리판 제작에 적용할 수 있다.In addition, as another embodiment of the same principle as the configuration according to the present invention as shown in Figure 5, the unit cell 540 by adjusting the thickness required to seal and the manifold 511 sealing required to adjust the thickness In order to control the sealing and the sealing of the manifold portion 511 separately, a portion bonded to the unit cell 340 by the sealing material of the cathode masking plate 514 may be molded and applied to the separator.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조에 따르면, 종래의 기술의 셀 후레임을 적용하지 않고도 단전지와 분리판 사이의 전기적 접촉을 유지하면서 매니폴더와 단전지의 밀봉을 분리함으로써 효과적인 밀봉을 형성할 수 있다.As described above, according to the improved sealing structure of the fuel cell separator according to the present invention, the seal between the manifold and the unit cell is separated while maintaining electrical contact between the unit cell and the separator without applying the cell frame of the prior art. By doing so, an effective seal can be formed.

또한, 단전지 밀봉이 형성되는 공기극 매스킹판을 성형함으로써 단전지 밀봉의 두께와 매니폴드 밀봉의 두께를 조절하여 밀봉 효율을 극대화할 수 있다.In addition, by forming the cathode masking plate in which the unit cell seal is formed, the thickness of the unit cell seal and the thickness of the manifold seal may be adjusted to maximize the sealing efficiency.

Claims (4)

연료전지의 내부에 마련되어 스택을 구성하는 단전지(340);A unit cell 340 provided inside the fuel cell to configure a stack; 상기 단전지(340) 일면에 스크린망으로 이루어진 공기극 집전체(320);A cathode current collector 320 formed of a screen net on one surface of the unit cell 340; 상기 단전지(340) 이면에 스크린망으로 이루어진 연료극 집전체(330);A fuel collector (330) comprising a screen net on the back surface of the unit cell (340); 상기 공기극 집전체(320) 상부로 마련되어 공기를 유도하는 공기극채널부(419)가 형성된 제1분리판(310);A first separation plate 310 provided above the cathode current collector 320 and having a cathode channel portion 419 for inducing air; 상기 연료극 집전체(330) 하부로 마련되어 연료를 유도하는 연료극채널부(418)가 형성된 제2분리판(310-1);A second separation plate 310-1 provided below the anode current collector 330 and having a cathode channel portion 418 inducing fuel; 상기 단전지(340) 둘레면을 따라 제1분리판(310)과 제2분리판(310-1)을 접착하는 단전지 밀봉재(352);A unit cell sealing material 352 for adhering the first separator plate 310 and the second separator plate 310-1 along a circumferential surface of the unit cell 340; 상기 제1바이폴라판(315)과 제2바이폴라판(315-1)을 따라 둘레면을 밀봉하는 매니폴더 밀봉재(351);를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조.And a manifold sealing member (351) for sealing a circumferential surface along the first bipolar plate (315) and the second bipolar plate (315-1). 제1항에 있어서, 상기 제1,2분리판(310,310-1)사이에 마련되는 연료극 매스킹판(421)에는 단전지(340)가 수용될 수 있도록 일정 크기의 단전지 수용홈(415)이 형성되고, 공기극 매스킹판(422)에는 단전지(340)보다 작은 크기의 수용홈(416)이 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조.The single cell accommodating groove 415 having a predetermined size to accommodate the single cell 340 is provided in the anode masking plate 421 provided between the first and second separation plates 310 and 310-1. It is formed, the cathode masking plate 422, improved sealing structure of the fuel cell separator, characterized in that the receiving groove 416 having a smaller size than the unit cell 340 is formed. 제1항에 있어서, 상기 단전지 밀봉재(352)는 매니폴더 밀봉재(351)보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조.The structure of claim 1, wherein the unit cell sealing material (352) is smaller than the manifold sealing material (351). 제1항에 있어서, 상기 단전지 밀봉재(352)는 매니폴더 밀봉재(351)보다 얇게 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판의 밀봉 개선 구조.The structure of claim 1, wherein the unit cell sealing material (352) is thinner than the manifold sealing material (351).
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