KR100868652B1 - fuel cell stack - Google Patents

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KR100868652B1 KR1020070040118A KR20070040118A KR100868652B1 KR 100868652 B1 KR100868652 B1 KR 100868652B1 KR 1020070040118 A KR1020070040118 A KR 1020070040118A KR 20070040118 A KR20070040118 A KR 20070040118A KR 100868652 B1 KR100868652 B1 KR 100868652B1
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Abstract

본 발명은 연료전지 스택에 관한 것으로, 집전판(10)이 셀의 반응면적(촉매활성면적)과 동일한 형상 및 면적으로 형성되고, 상기 집전판(10)과 동일한 형상 및 면적이고 그 두께보다 작은 깊이로 안착홈(21)이 인슐레이터(20)의 내측면에 형성되어, 스택 체결시 상기 안착홈(21)에 상기 집전판(10)이 삽입 안착되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a fuel cell stack, wherein the current collector plate 10 is formed in the same shape and area as the reaction area (catalytically active area) of the cell, and the same shape and area as the current collector plate 10 is smaller than its thickness. The mounting groove 21 is formed in the inner surface of the insulator 20 to a depth, characterized in that the current collector plate 10 is inserted into the mounting groove 21 when the stack is fastened.

따라서, 상기 집전판(10)에 의해 셀의 반응면적 전체에 체결압이 골고루 전달되고, 또한 상기 집전판(10)에 의해 엔드플레이트(30)의 변형이 방지되어 역시 체결압 분포의 균일성을 향상시키는 동일한 효과를 발생시킨다.Therefore, the clamping pressure is evenly transmitted to the entire reaction area of the cell by the current collector plate 10, and the deformation of the end plate 30 is prevented by the current collector plate 10, so that uniformity of the clamping pressure distribution is also achieved. Produces the same effect of improving.

따라서, 셀의 반응면적 전체에 충분한 면압이 형성되어 스택의 발전성능이 향상될 뿐만 아니라 기밀성이 향상되고, 이러한 효과가 별도의 구성부품 추가 없이 이루어지므로 스택의 조립성 저하를 초래하지 않게 되는 장점이 있다.Therefore, a sufficient surface pressure is formed throughout the reaction area of the cell to improve the power generation performance of the stack as well as to improve the airtightness, and this effect is achieved without the addition of a separate component, which does not cause deterioration of the stackability of the stack. have.

Description

연료전지 스택{fuel cell stack}Fuel cell stack

도 1은 종래 연료전지 스택의 분해 사시도,1 is an exploded perspective view of a conventional fuel cell stack;

도 2는 종래 연료전지 스택의 집전판, 인슐레이터, 엔드플레이트의 측면도,2 is a side view of a current collector plate, an insulator, and an end plate of a conventional fuel cell stack;

도 3은 본 발명에 따른 연료전지 스택의 분해 사시도,3 is an exploded perspective view of a fuel cell stack according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 연료전지 스택의 집전판, 인슐레이터, 엔드플레이트의 측면도로서, (a)는 스택 체결 전 상태도, (b)는 스택 체결 후 상태도,4 is a side view of a current collector plate, an insulator, and an end plate of a fuel cell stack according to the present invention, (a) is a state diagram before stack fastening, (b) is a state diagram after stack fastening,

도 5는 본 발명에 따른 연료전지 스택 일측 단부의 조립 상태 개략 단면도,5 is a schematic cross-sectional view of an assembled state of one end of a fuel cell stack according to the present invention;

도 6의 (a),(b)는 각각 종래와 본 발명에 따른 엔드플레이트의 변위 분포도이다.6 (a) and 6 (b) are displacement distribution diagrams of the end plates according to the related art and the present invention, respectively.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 집전판 20 : 인슐레이터10: current collector 20: insulator

21,22 : 안착홈 30 : 엔드플레이트21,22: settling groove 30: end plate

31 : 돌출면 31: protruding surface

본 발명은 연료전지 스택에 관한 것으로, 특히 추가 부품 없이 스택 체결압 분포의 균일성을 향상시킬 수 있도록 된 연료전지 스택에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell stack, and more particularly, to a fuel cell stack that is capable of improving the uniformity of stack clamping pressure distribution without additional components.

연료전지 시스템의 스택(stack)은 연료변환기로부터 공급된 수소가스를 이용하여 전기와 열을 발생시키는 발전 본체로서 다수의 단위 셀(cell)이 적층되어 구성된다.A stack of a fuel cell system is a power generation body that generates electricity and heat by using hydrogen gas supplied from a fuel converter, and a plurality of unit cells are stacked.

상기 셀은 막전극접합체(MEA; membrane electrode assembly)와 분리판(bipolar plate ; 양극판)으로 이루어지는데, 상기 막전극접합체는 전해질막의 양측면에 연료극(anode)와 공기극(cathode)이 밀착되어 이루어지며, 각 전극은 촉매층과 가스확산층(GDL ; gas diffusion layer)을 포함한다.The cell is composed of a membrane electrode assembly (MEA) and a bipolar plate (bipolar plate), the membrane electrode assembly is made of the anode (anode) and the cathode (cathode) in close contact with both sides of the electrolyte membrane, Each electrode includes a catalyst layer and a gas diffusion layer (GDL).

상기 분리판은 양쪽 측면에 공기채널과 수소채널이 형성되어 상기 막전극접합체의 사이마다 위치하여, 인접 셀 간의 연료극과 공기극 사이의 가스유동을 차단하여 각 셀의 독립적인 발전작용이 정상적으로 이루어지도록 하고, 각 셀들을 직렬로 연결함으로써 각 셀에서 생산된 전기가 통합 출력될 수 있도록 되어 있다.The separator is formed on both sides of the air channel and the hydrogen channel is located between the membrane electrode assembly, the gas flow between the fuel electrode and the air electrode between adjacent cells to ensure the independent power generation of each cell is normal. By connecting each cell in series, the electricity produced by each cell can be integrated.

상기 셀들이 필요한 수로 적층된 후, 그 양쪽 외측에는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이(도면에는 상하방향으로 도시되었으며, 셀은 생략되었다.), 출력단자(11)가 돌출성형된 집전판(current collector ; 10)이 위치되고, 상기 집전판(10)의 외측으로 외부로의 누전차단을 위해 절연체로 제작된 인슐레이터(20)가 위치되며, 상기 인슐레이터(11)의 외측에 스택 강성 유지를 위해 최종적으로 엔드플레이트(30)가 위치되고, 그 전체에 타이로드(tie rod)가 관통 체결됨으로써 스택의 적층 상태가 견고히 유지되도록 되어 있다.After the cells are stacked in the required number, the outer side of the current collector plate is shown in FIGS. 1 and 2 (shown in the up and down direction, the cells are omitted), and the output terminal 11 protrudes. (current collector; 10) is positioned, and an insulator (20) made of an insulator is located outside of the current collector plate (10) to prevent an electric leakage to the outside, and stack rigidity is maintained outside of the insulator (11). The end plate 30 is finally positioned so that the tie rod is penetrated through the entirety so that the stacking state of the stack is firmly maintained.

따라서, 상기 집전판(10)을 통해 셀들에서 생산된 전력이 외부로 출력될 수 있으며, 상기 인슐레이터(20)에 의해 외부로의 누전이 차단되어 전기적 안전성이 확보되고, 상기 엔드플레이트(30)에 의해 타이로드에 의한 체결력이 셀의 전체 반응면적으로 분산됨으로써 반응가스의 밀봉과 발전반응에 필요한 충분한 면압이 형성될 수 있도록 되어 있었다.Therefore, the power produced in the cells through the current collector plate 10 can be output to the outside, the electrical leakage is cut off to the outside by the insulator 20 to ensure electrical safety, the end plate 30 As a result, the fastening force by the tie rod is dispersed to the entire reaction area of the cell, so that sufficient surface pressure necessary for sealing the reaction gas and generating power reaction can be formed.

그러나, 상기 스택은 타이로드와 그 단부에 체결되는 너트간에 발생하는 국부적으로 강력한 나사 체결력에 의해 체결되어 있으므로 엔드플레이트(30)가 타이로드가 관통된 스택의 사이드 부분에 비하여 중간부분(촉매활성면적에 대응)이 외측으로 볼록해지는 형태로 휨 변형되며, 이에 따라 반응면적(촉매활성면적)의 면압이 저하되어 접촉저항이 증가함으로써 스택의 발전성능이 저하되고, 반응가스 및 발전반응시 생성되는 물의 기밀성도 떨어지는 문제점이 있었다.However, since the stack is fastened by a locally strong screw fastening force generated between the tie rod and the nut fastened to the end thereof, the end plate 30 has an intermediate portion (catalytically active area) compared to the side portion of the stack through which the tie rod is penetrated. ) Is flexed and deformed outwardly, thereby reducing the surface pressure of the reaction area (catalytically active area) and increasing the contact resistance, thereby degrading the power generation performance of the stack and the reaction gas and water produced during the power generation reaction. There was also a problem of poor confidentiality.

따라서, 종래에는 US6,428,921에서와 같이 볼트를 설치하거나, US6,200,698과 같이 유체층을 두거나, 또는 US6,372,372에서와 같이 스프링을 설치하여 반응면적 부위 전체로의 체결압 분산을 강화하여 그 면압 분포를 균일하게 하였다.Therefore, conventionally, bolts are provided as in US 6,428,921, fluid layers are provided as in US6,200,698, or springs are installed as in US6,372,372 to enhance the distribution of the clamping pressure over the entire reaction area and thus the surface pressure. The distribution was uniform.

그러나, 상기와 같이 종래에는 반응면적의 체결압 증가를 위하여 추가로 부품을 설치함으로써 스택의 구조가 복잡해지고 조립성이 저하되는 또 다른 단점이 발생하였다.However, in the related art, another disadvantage is that the structure of the stack is complicated and assembly is deteriorated by additionally installing a component to increase the fastening pressure of the reaction area.

이에 본 발명은 상기와 같은 사안을 감안하여 발명된 것으로, 별도의 추가 부품을 필요로 하지 않음으로써 스택 조립성을 저하시키지 않으면서도 스택 반응면적의 체결압을 충분한 크기로 균일하게 형성할 수 있게 됨으로써 발전 성능 및 기밀성을 향상시킬 수 있도록 된 연료전지 스택를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been in view of the above-mentioned issues, and by not requiring any additional parts, the clamping pressure of the stack reaction area can be uniformly formed to a sufficient size without degrading the stack assembly property. The object is to provide a fuel cell stack that can improve power generation performance and airtightness.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, The present invention for achieving the above object,

적층된 셀의 외측에 집전판이 배치되고, 상기 집전판의 외측에 인슐레이터가 배치되며, 상기 인슐레이터의 외측에 엔드플레이트가 배치되고, 이들 전체를 관통하는 타이로드를 매개로 체결이 이루어지는 연료전지 스택에 있어서,In a fuel cell stack in which a current collector plate is disposed outside the stacked cells, an insulator is disposed outside the current collector plate, an end plate is disposed outside the insulator, and a fastening is performed through tie rods that penetrate all of them. In

상기 인슐레이터의 내측면에 안착홈이 형성되고, 그 안착홈에 상기 집전판이 삽입되며, 상기 집전판은 상기 안착홈에 삽입 안착되었을 때 상기 안착홈으로부터 돌출되는 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.A seating groove is formed on an inner surface of the insulator, and the collector plate is inserted into the seating groove, and the collector plate is formed to have a thickness protruding from the seating groove when the seating groove is inserted into the seating groove.

또한, 상기 인슐레이터의 외측면에 안착홈이 형성되고, 상기 엔드플레이트의 내측면에 돌출면이 형성되어, 그 돌출면이 상기 안착홈에 삽입되는 것을 특징으로 한다.In addition, a seating groove is formed on the outer surface of the insulator, a projecting surface is formed on the inner surface of the end plate, characterized in that the projecting surface is inserted into the seating groove.

따라서, 상기 집전판이 반응면적의 가압 구조물로서 작용하여 반응면적 전체에 걸쳐 균일하게 체결압이 상승 분포될 수 있게 된다.Thus, the current collector plate acts as a pressurizing structure of the reaction area, so that the fastening pressure can be uniformly distributed throughout the reaction area.

또한, 그러한 체결합 상승 작용은 상기 엔드플레이트의 돌출면에 의해 강화된다.In addition, such fastening synergy is enhanced by the projecting surface of the end plate.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 연료전지 스택의 분해 사시도(적층 상태의 셀 제외) 이고, 도 4는 스택 일측 단부의 측면도이다.3 is an exploded perspective view of a fuel cell stack according to the present invention (excluding the stacked cell), and FIG. 4 is a side view of one end of the stack.

본 발명에 따른 연료전지 스택은 적층된 다수의 셀(집전판(10)의 사이에 위치되나 도시하지 않음)의 양쪽에 집전판(10)이 배치되고, 그 외측으로 인슐레이터(20)가 배치되며, 그 외측으로 엔드플레이트(30)가 배치되어, 타이로드를 매개로 체결된 구조로 이루어진다.In the fuel cell stack according to the present invention, a current collector plate 10 is disposed at both sides of a plurality of stacked cells (located between the current collector plates 10, but not shown), and an insulator 20 is disposed outside the current collector plate 10. And, the end plate 30 is disposed outside, made of a structure fastened via the tie rod.

상기 집전판(10)은 전도성이 우수한 금속판으로 제작되고, 상기 인슐레이터(20)는 전기 절연성을 갖는 고분자 수지 복합체(섬유강화플라스틱;절연등급 EL-G) 또는 표면 절연 처리된 금속판 등으로 제작된다.The current collector plate 10 is made of a metal plate having excellent conductivity, and the insulator 20 is made of a polymer resin composite (fiber-reinforced plastic; insulation grade EL-G) or surface-insulated metal plate having electrical insulation.

상기 구조에 있어서, 본 발명은 상기 인슐레이터(20)의 내측면━스택의 중앙을 향하는 면, 이와 반대로 스택의 외측을 향하는 면을 외측면으로 칭하기로 한다.━에 평판형의 안착홈(21)이 형성되고, 그 안착홈(21)에 상기 집전판(10)이 삽입 안착되는 것을 특징으로 한다.In the above structure, the present invention refers to the inner surface of the insulator 20 toward the center of the stack and, conversely, the surface facing toward the outside of the stack as the outer surface. Is formed, characterized in that the current collector plate 10 is inserted and seated in the seating groove (21).

집전판(10)에는 전기 출력을 위한 출력단자(11)가 형성되어 있으므로 스택 체결시 상기 출력단자(11)가 외부로 돌출될 수 있도록 상기 인슐레이터(20)에 상기 안착홈(21)으로부터 외측으로 연통되는 절개홈(21a)이 형성된다.The current collector plate 10 is formed with an output terminal 11 for electrical output, so that the output terminal 11 protrudes to the outside when the stack is fastened to the outside from the seating groove 21 in the insulator 20. A communication cutout 21a is formed.

상기 집전판(10)은 상기 인슐레이터(20)의 면적보다 작게 제작되고, 또한 촉매활성면적 또는 가스 확산층 즉, 반응면적과 동일하거나 유사한 형상 및 면적으로 제작되어, 스택 체결시 반응면적에 압력을 가할 수 있도록 되어 있다.The current collector plate 10 is made smaller than the area of the insulator 20, and is made of a catalyst active area or a gas diffusion layer, that is, the same shape and area as or similar to the reaction area, to apply pressure to the reaction area when the stack is fastened. It is supposed to be.

또한, 상기 집전판(10)은 상기 인슐레이터(20)에 형성된 안착홈(21)의 깊이보다 두껍게 형성된다. 즉, 집전판(10)의 두께 T와 상기 인슐레이터(20)의 내측면 에 형성된 안착홈(21)의 두께 t는 T 〉t 의 관계를 갖는다.In addition, the current collector plate 10 is formed to be thicker than the depth of the mounting groove 21 formed in the insulator 20. That is, the thickness T of the current collector plate 10 and the thickness t of the mounting groove 21 formed on the inner surface of the insulator 20 have a relationship of T> t.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 최외측 분리판(8)과 상기 인슐레이터(20)의 사이에는 갭(G;gap)이 형성되므로 이 부분을 수직 관통하여 형성되는 반응가스의 매니폴드를 밀봉하기 위하여 가스켓(40)이 설치된다.Therefore, as shown in FIG. 5, since a gap G is formed between the outermost separator 8 and the insulator 20, a manifold of the reaction gas formed through the portion is sealed vertically. In order to install the gasket 40.

따라서, 타이로드에 의한 스택 체결시, 상기 가스켓(40)의 탄성 변형도를 고려하여 상기 안착홈(21)으로부터의 집전판(10)의 돌출량(T-t)을 설계함으로써 반응면적에 적절한 면압이 형성되도록 한다.Therefore, when the stack is fastened by tie rods, the surface pressure appropriate for the reaction area is designed by designing the protrusion amount Tt of the current collector plate 10 from the seating groove 21 in consideration of the elastic deformation degree of the gasket 40. To form.

또한, 상기와 같이 집전판(10)이 반응면적 전체를 덮고 있으므로 타이로드에 의한 체결력이 집전판(10)을 통해 반응면적 전체에 골고루 작용하므로 반응면적 전체에 균일한 면압이 형성된다. 즉, 체결력 분포도가 향상된다.In addition, since the current collector plate 10 covers the entire reaction area as described above, since the fastening force by the tie rods evenly acts on the entire reaction area through the current collector plate 10, a uniform surface pressure is formed throughout the reaction area. That is, the clamping force distribution is improved.

또한, 스택 체결시 엔드플레이트(30), 인슐레이터(20) 등 스택의 외곽 부재가 휠 때 집전판(10)에 가해지는 압력(P1)에 대해 집전판(10)에 반력 P2가 발생하므로 상기 집전판(10)은 스택 외곽부 특히 엔드플레이트(30)의 휨 현상을 방지하는 역할을 하게 되며, 이와 같이 엔드플레이트(30)의 휨이 억제됨으로써 엔드플레이트(30)에 의한 체결력이 반응면적에 정상적으로 작용하게 됨으로써 충분하고 균일한 면압 형성에 일조하게 된다.In addition, the reaction force P 2 is generated in the current collector plate 10 with respect to the pressure P 1 applied to the current collector plate 10 when the outer members of the stack such as the end plate 30 and the insulator 20 are bent when the stack is fastened. The current collector plate 10 serves to prevent the warpage phenomenon of the outer edge of the stack, in particular the end plate 30, the bending force of the end plate 30 is suppressed by the bending of the end plate 30 in this way reaction area By acting normally, it contributes to the formation of sufficient and uniform surface pressure.

한편, 상기 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 인슐레이터(20)의 외측면에는 상기 집전판(20) 및 그의 안착홈(21) 즉, 반응면적과 동일한 형상과 면적을 갖는 또 다른 안착홈(22)이 형성되고, 이에 대응하여 상기 엔드플레이트(30)의 내측면에는 상기 인슐레이터(20) 외측면의 안착홈(22)에 삽입 안착되는 돌출면(31)이 형성된다.On the other hand, as shown in Figure 3 to 5, the outer surface of the insulator 20, the current collector plate 20 and its mounting groove 21, that is, another seat having the same shape and area as the reaction area The groove 22 is formed, and correspondingly, the inner surface of the end plate 30 is formed with a protruding surface 31 inserted and seated in the seating groove 22 of the outer surface of the insulator 20.

상기 돌출면(31)은 상기 안착홈(22)과 동일한 형상 및 면적으로 형성되는 바, 역시 반응면적에 대응되는 즉, 촉매활성면적 또는 가스확산층과 동일한 형상과 면적을 갖는다.The protruding surface 31 is formed with the same shape and area as the seating groove 22, and also has a shape and an area corresponding to the reaction area, that is, the catalytically active area or the gas diffusion layer.

상기 돌출면(31)의 두께는 자신을 제외한 엔드플레이트(30)의 두께보다 작은 값으로 형성된다. 또한, 상기 돌출면(31)이 삽입 안착되는 인슐레이터(20) 외측면의 안착홈(22)의 깊이는 상기 돌출면(31)의 두께와 같은 값을 갖도록 형성된다.The thickness of the protruding surface 31 is formed to be smaller than the thickness of the end plate 30 excluding itself. In addition, the depth of the mounting groove 22 of the outer surface of the insulator 20 into which the protruding surface 31 is inserted and formed is formed to have the same value as the thickness of the protruding surface 31.

따라서, 스택 체결시 인슐레이터(20)와 엔드플레이트(30)의 결합상태는 도 4(b)와 같이, 상기 엔드플레이트(30)의 돌출면(31)이 인슐레이터(20) 외측면의 안착홈(22)에 완전히 삽입되어 엔드플레이트(30)와 인슐레이터(20)는 완전히 밀착된다.Therefore, the coupling state of the insulator 20 and the end plate 30 when the stack is fastened is as shown in (b) of FIG. 4, so that the protruding surface 31 of the end plate 30 has a seating groove on the outer surface of the insulator 20. 22, the end plate 30 and the insulator 20 are completely in contact with each other.

상기 돌출면(31)의 형성에 의하여 상기 엔드플레이트(30)의 휨 변형이 억제되는데, 이에 따라 엔드플레이트(30)에 의한 반응면적으로의 체결압 전달이 효과적으로 이루어진다. 즉, 상기 엔드플레이트(30)의 돌출면(31)은 반응면적에 추가 압력을 부여하여 상기 집전판(10)의 역할을 보조하여 효과를 배가할 수 있다.The bending deformation of the end plate 30 is suppressed by the formation of the protruding surface 31, whereby the fastening pressure transmission to the reaction area by the end plate 30 is effectively performed. That is, the protruding surface 31 of the end plate 30 may add an additional pressure to the reaction area to assist the role of the current collector plate 10 to double the effect.

따라서, 스택의 반응면적에서 접촉저항이 감소하여 스택의 발전 작용이 원활히 이루어짐으로써 스택 성능이 향상되고, 또한 기밀성이 향상되어 내부 반응가스의 누출이 확실히 방지된다.Therefore, the contact resistance is reduced in the reaction area of the stack to facilitate the power generation action of the stack, thereby improving the stack performance and improving the airtightness, thereby preventing the leakage of the internal reaction gas.

상기 돌출면(31)이 형성되기 전과 형성된 후의 엔드플레이트(30)의 변위 분 포를 측정하여 도 6에 나타내었다. 이때 돌출면(31)이 형성된 엔드플레이트의 두께는 돌출면(31)이 형성되지 않은 엔드플레이트 두께의 75%로 제작하였다.The displacement distribution of the end plate 30 before and after the protruding surface 31 is formed is measured and shown in FIG. 6. At this time, the thickness of the end plate on which the protruding surface 31 was formed was 75% of the thickness of the end plate on which the protruding surface 31 was not formed.

도시된 바와 같이, (a)와 (b)의 경우 모두 반응면적의 중심 부분의 변위가 가장 큼을 알 수 있다.As shown, in the case of (a) and (b) it can be seen that the displacement of the central portion of the reaction area is the largest.

그러나, (a)의 경우에 비하여 (b)의 경우와 같이 돌출면(31)을 형성하였을 때 중심 부분의 최대 변위값은 1.183e-002mm에서 7.353e-0.003mm로 약 40% 감소하였음을 확인할 수 있다.However, when forming the protruding surface 31 as in the case of (b), the maximum displacement value of the central portion decreased by about 40% from 1.183e-002mm to 7.353e-0.003mm, as compared with the case of (a). Can be.

이는 상기 돌출면(31)을 형성함으로써 엔드플레이트(30)의 두께를 감소시키면서도 체결압 분포성을 향상시킬 수 있는 것을 확인시켜 준다.This confirms that the formation of the protruding surface 31 can improve the fastening pressure distribution while reducing the thickness of the end plate 30.

한편 또 다른 방법으로 체결압 분포를 확인하기 위하여 감압지(Fuji, Prescalefilm)를 이용하여 면압 분포를 측정하여 본 결과, 감압지의 면압 분포를 나타내는 농도 분포는 기존 방식의 경우 0.6~1.2이고 본 발명의 경우 1.0~1.2로 나타나 종래에 비하여 체결압 분포가 향상되었음을 확인할 수 있었다.On the other hand, as a result of measuring the surface pressure distribution using a pressure-sensitive paper (Fuji, Prescalefilm) to check the fastening pressure distribution by another method, the concentration distribution representing the surface pressure distribution of the pressure-sensitive paper is 0.6 ~ 1.2 in the conventional method and the In the case of 1.0 to 1.2, it was confirmed that the clamping pressure distribution was improved as compared with the related art.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 스택의 체결압 분포성이 향상되어 반응면적의 면압이 증가됨으로써 스택의 발전성능 및 기밀성이 향상되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the clamping pressure distribution of the stack is improved to increase the surface pressure of the reaction area, thereby improving the power generation performance and airtightness of the stack.

또한, 본 발명은 상기와 같은 체결압 분포성의 향상이 별도의 구성품을 추가하지 않고 이루어지므로 스택의 조립 생산성을 저하시키지 않게 된다는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that the improvement in fastening pressure distribution as described above is made without adding a separate component does not lower the assembly productivity of the stack.

또한, 엔드플레이트의 두께를 감소시킬 수 있게 됨으로써 스택의 중량과 크기가 감소되는 효과도 있다.In addition, it is possible to reduce the thickness of the end plate has the effect of reducing the weight and size of the stack.

Claims (9)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 적층된 셀의 외측에 집전판(10)이 배치되고, 상기 집전판(10)의 외측에 인슐레이터(20)가 배치되며, 상기 인슐레이터(20)의 외측에 엔드플레이트(30)가 배치되고, 이들 전체를 관통하는 타이로드를 매개로 체결이 이루어지는 연료전지 스택에 있어서,The current collector plate 10 is disposed outside the stacked cells, the insulator 20 is disposed outside the current collector plate 10, and the end plate 30 is disposed outside the insulator 20. In the fuel cell stack is fastened through the tie rod penetrating the whole, 상기 인슐레이터(20)의 내측면에 안착홈(21)이 형성되고, 그 안착홈(21)에 상기 집전판(10)이 삽입되며, 상기 집전판(10)은 상기 안착홈(21)에 삽입 안착되었을 때 상기 안착홈(21)으로부터 돌출되는 두께로 형성되고,A seating groove 21 is formed in the inner surface of the insulator 20, the current collector plate 10 is inserted into the seating groove 21, and the current collector plate 10 is inserted into the seating groove 21. When seated is formed to a thickness that protrudes from the seating groove 21, 상기 집전판(10)과 상기 안착홈(21)은 상기 셀의 반응면적과 동일한 형상과 면적을 가지며,The current collector plate 10 and the seating groove 21 have the same shape and area as the reaction area of the cell. 상기 인슐레이터(20)의 외측면에 안착홈(22)이 형성되고, 상기 엔드플레이트(30)의 내측면에 돌출면(31)이 형성되어, 그 돌출면(31)이 상기 안착홈(22)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.A seating groove 22 is formed on an outer surface of the insulator 20, and a protrusion surface 31 is formed on an inner surface of the end plate 30, and the protrusion surface 31 is the seating groove 22. A fuel cell stack, characterized in that inserted into. 청구항 5에 있어서, 상기 엔드플레이트(30)의 돌출면(31)은 자신을 제외한 엔드플레이트(30)의 두께보다 작은 값의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.The fuel cell stack according to claim 5, wherein the protruding surface (31) of the end plate (30) is formed to a thickness smaller than the thickness of the end plate (30) excluding itself. 청구항 6에 있어서, 상기 엔드플레이트(30) 돌출면(31)의 두께와 상기 인슐레이터(20) 외측면의 안착홈(22)의 깊이는 동일한 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.The fuel cell stack according to claim 6, wherein the thickness of the end plate (30) protruding surface (31) and the depth of the seating groove (22) of the outer surface of the insulator (20) are the same. 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔드플레이트(30)의 돌출면(31)과 상기 인슐레이터(20) 외측면의 안착홈(22)은 상기 셀의 반응면적과 동일한 형상 및 면적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.The method according to any one of claims 5 to 7, wherein the protruding surface 31 of the end plate 30 and the seating groove 22 of the outer surface of the insulator 20 are formed in the same shape and area as the reaction area of the cell. A fuel cell stack, characterized in that. 삭제delete
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