KR100887274B1 - 유로판 및 이 유로판을 이용한 연료 전지 스택 - Google Patents

유로판 및 이 유로판을 이용한 연료 전지 스택 Download PDF

Info

Publication number
KR100887274B1
KR100887274B1 KR1020077024498A KR20077024498A KR100887274B1 KR 100887274 B1 KR100887274 B1 KR 100887274B1 KR 1020077024498 A KR1020077024498 A KR 1020077024498A KR 20077024498 A KR20077024498 A KR 20077024498A KR 100887274 B1 KR100887274 B1 KR 100887274B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow path
path plate
fuel cell
inlet
plate
Prior art date
Application number
KR1020077024498A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070116150A (ko
Inventor
준킹 동
용 주
Original Assignee
비와이디 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CNB2005100631423A external-priority patent/CN100429818C/zh
Priority claimed from CNB2005100907753A external-priority patent/CN100429819C/zh
Priority claimed from CNB2005100907768A external-priority patent/CN100429820C/zh
Priority claimed from CNA2005101092247A external-priority patent/CN1953257A/zh
Priority claimed from CNA2005101092232A external-priority patent/CN1953256A/zh
Application filed by 비와이디 컴퍼니 리미티드 filed Critical 비와이디 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20070116150A publication Critical patent/KR20070116150A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100887274B1 publication Critical patent/KR100887274B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • H01M8/026—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant characterised by grooves, e.g. their pitch or depth
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • H01M8/0263—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant having meandering or serpentine paths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/028—Sealing means characterised by their material
    • H01M8/0284—Organic resins; Organic polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • H01M8/248—Means for compression of the fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2483—Details of groupings of fuel cells characterised by internal manifolds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

유로판 및 이 유로판을 이용한 연료 전지 스택이 개시되어 있다. 본 발명의 유로판(19)은 유로판 중앙에 형성되어 있는 중앙홀(5)과, 유로판의 외측 가장자리 근처의 2개의 위치에 형성된 입구(6) 및 출구(7)와, 유로판의 일면에서 중앙홀(5)의 둘레에 분포되어 입구(6) 및 출구(7)와 연통되는 유동 홈을 포함한다. 본 발명에 따른 유로판은 중앙홀의 둘레에 분포되어 입구 및 출구와 연통하는 유동 홈을 구비함으로써, 산화제 확산에 유리하다. 유로판에는 "데드-엔드"가 존재하지 않아, 반응물이 유로판의 각 부분으로 균일하게 분배될 수 있다. 더욱이, 반응으로부터 발생된 물, 질소, 이산화탄소 등의 부산물이 적시에 배출될 수 있고 유로판에 축적되지 않는다. 따라서, 반응물 활용률, 연료 전지 성능 및 그 유효 수명이 향상될 수 있다.

Description

유로판 및 이 유로판을 이용한 연료 전지 스택{FLOW-FIELD PLATE AND FUEL CELL STACK USING THE SAME}
본 발명은 연료 전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유로판 및 이 유로판을 이용한 연료 전지 스택에 관한 것이다
연료 전지는 연료와 산화제로부터 생기는 화학 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 발전 장치로서, 효율이 높고 오염이 적으며 소음이 적은 등의 이점이 있다. 연료 전지는 단일 연료 전지이거나 복수 개의 단일 연료 전지로 구성된 연료 전지 스택일 수도 있다.
단일 연료 전지는 도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 양자 교환막(1;PEM), 애노드(2), 캐소드(3) 및 도전성 극판(4)을 구비한다.
양자 교환막(1)은 물은 투과할 수 있고 가스는 투과할 수 없는 투수성 및 불통기성의 반투막으로, 양자 도전성을 갖는다. 또한, 양자 교환막(1)은 연료와 산화제가 혼합하여 폭발하는 것을 방지할 수 있다.
애노드(2)는 가스 확산용 전극으로, 그 지지 재료는 일반적으로 도전성의 탄소 섬유나 탄소 직물로 이루어진다. 애노드(2)와 양자 교환막(1) 사이에는 애노드 반응을 촉진시키는 촉매가 제공된다. 이 애노드 촉매는 일반적으로 백금 분말, 백 금 합금 분말, 캐리어에 담지된 백금 분말 또는 캐리어에 담지된 백금 합금 분말을 포함한다. 백금 합금은 백금과, 루테늄, 주석, 이리듐, 오스뮴 및 레늄으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나를 함유할 수 있다. 캐리어는 활성탄과 같이 비표면적이 크고 도전성을 갖는다.
캐소드(3)도 또한 가스 확산용 전극으로, 그 구조는 캐소드(3)와 양자 교환막(1) 사이에 제공된 촉매가 캐소드 반응을 촉진시키는 데에 사용된다는 점을 제외하고는 애노드의 구조와 유사하다. 이 캐소드 촉매는 일반적으로 백금 분말과, 캐리어에 담지된 백금 분말을 포함한다.
애노드(2)와 캐소드(3)의 외측에는 흑연 또는 금속으로 제조될 수 있는 도전성 극판(4)이 마련된다.
연료 전지에서, 산화제는 일반적으로 공기 또는 산소일 수 있고, 연료는 수소, 메타놀 또는 에타놀 등일 수 있다. 예컨대, 메타놀을 연료로, 공기를 산화제로 이용하는 연료 전지의 경우에, 그 전기 화학 반응 중에 다음의 반응이 발생한다.
애노드: CH3OH + H2O → CO2+6H++6e
캐소드: 3/2O2 + 6H++6e → 3H2O
애노드과 캐소드에서의 상기 반응으로부터 다음의 전체 반응을 얻을 수 있다.
CH3OH+3/2O2 → CO2＋2H2O
애노드(2)와 캐소드(3) 사이의 전위차는 애노드와 캐소드 사이의 전기 화학 반응에 의해 발생된다. 애노드(2)로부터 발생된 전자는 애노드(2)의 외측에 배치된 도전성 극판(4)과 외부의 도체를 통해 캐소드(3)에 의해 포획되며, 애노드(2)로부터 발생된 양자는 양자 교환막(1)을 통해 직접적으로 캐소드(3)에 전달되어 전류를 발생시킨다. 정상 작동 중에 단일 연료 전지로부터 생긴 전압은 0.3V 내지 1.0V이다. 실제 용례에서는, 보다 높은 전압과 전력을 제공하기 위하여 단일 연료 전지를 직렬로 연결하여 연료 전지 스택을 형성한다.
유로에서의 반응물과 부산물의 유동 상태는 연료 전지 내의 유로판의 구조에 따라 좌우되기 때문에 유로판은 연료 전지에서 중요한 부품들 중 하나이다. 반응물을 전극들에게 충분하고도 균일하게 제공하고 반응 부산물을 적시에 배출하는 것은 연료 전지의 정상 작동을 보장하기 위하여 매우 중요하다. 따라서, 반응물이 전극에 균일하게 분배되지 않으면, 전극의 반응이 불균일해지고, 이로 인하여 결과적으로 생기는 전류 밀도의 불균일한 분포로 인해 연료 전지가 국부적으로 과열하게 되며, 더 나아가서 연료 전지의 성능을 감소시키고 전지의 유효 수명을 단축시킨다. 더욱이, 반응으로부터 발생된 물을 적시에 배출하지 못하면 반응의 진행에 따라 캐소드에 물이 축적되게 된다. 그 결과, (1)촉매 둘레에 물이 존재함으로 인해 반응물이 촉매와 접촉하기 어려운 전극, 즉 "물에 침지된 전극"이 되어 연료 전지의 성능에 직접적으로 영향을 주며, (2)확산층을 가로질러 촉매층에 반응물의 저 항을 전달하는 물질이 증가되어 연료 전지의 출력을 감소시키고, (3)경우에 따라 물의 축적으로 인해 양자 교환막의 일부가 팽창하게 된다.
중국 특허 제1405909A호에는 연료 전지의 유로판이 개시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 반응물의 분배 및 부산물의 배출에 관한 문제를 해결하기 위하여 평행하게 연장되는 복수 개의 유동 홈을 유로판에 형성하였지만, 그 효과가 만족스럽지 못하여 문제점의 일부가 여전히 존재하고 있다.
따라서, 본 발명은 반응물 확산 및 부산물 배출에 관한 문제를 효과적으로 해결할 수 있도록, 반응물의 분배가 매우 균일하고 부산물을 적시에 배출하는 유로판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 유로판을 이용한 연료 전지 스택을 제공하는 것이다.
본 발명의 유로판은 이 유로판의 중앙에 형성되어 있는 중앙홀과, 유로판의 외측 가장자리 근처의 2개의 위치에 형성된 입구 및 출구와, 유로판의 일면에서 중앙홀의 둘레에 분포되어 입구 및 출구와 연통되는 유동 홈을 포함한다.
본 발명의 연료 전지 스택은 유로판을 구비하며, 상기 유로판은 이 유로판의 중앙에 형성되어 있는 중앙홀과, 유로판의 외측 가장자리 근처의 2개의 위치에 형성된 입구 및 출구와, 유로판의 일면에서 중앙홀의 둘레에 분포되어 입구 및 출구와 연통되는 유동 홈을 포함한다.
본 발명에 따른 유로판은 반응물의 입구와 출구가 별개로 되어 있고 중앙홀의 둘레에 분포되어 입구 및 출구와 연통하는 유동 홈을 구비함으로써, 반응물이 입구를 통해 공급된 다음 유동 홈을 따라 유로판의 각 부분으로 확산된 후에 최종적으로 출구에서 모이게 된다. 따라서, 반응물 확산용 집중 구배가 형성될 수 있어 반응물이 균일하게 분배되는 이점이 있다. 이에 따라, 본 발명의 유로판에는 "데드-엔드(dead-end)"가 존재하지 않아, 반응물이 유로판의 각 부분으로 균일하게 분배될 수 있다. 더욱이, 반응으로부터 발생된 물, 질소, 이산화탄소 등의 부산물이 적시에 배출될 수 있고 유로판에 축적되지 않는다. 따라서, 반응물 활용률, 연료 전지 성능 및 그 유효 수명이 향상될 수 있다.
도 1은 단일 연료 전지의 전극 구조를 도시하는 개략도.
도 2는 중국 특허 제1405909A호에 개시된 유로판을 도시하는 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 유로판을 도시하는 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 유로판을 도시하는 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 유로판을 도시하는 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 유로판을 도시하는 개략도.
도 7은 본 발명에 따른 연료 전지 스택을 도시하는 개략도.
도 8은 본 발명에 따른 연료 전지 스택을 도시하는 개략도.
도 9는 본 발명에 따른 연료 전지 스택을 도시하는 개략도.
도 10은 본 발명에 따른 연료 전지 스택을 도시하는 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 유로판(19)은 이 유로판의 중앙에 형성되어 있는 중앙홀(5)과, 유로판의 외측 가장자리 근처의 2개의 위치에 형성된 입구(6) 및 출구(7)와, 유로판의 일면에서 중앙홀(5)의 둘레에 분포되어 입구(6) 및 출구(7)와 연통되는 유동 홈을 포함한다.
상기 유로판(19)은 도전성 재료, 예컨대 흑연 및 금속, 예컨대 Ti, Nb, Al, Cu, 스테인리스강, Au 및 Ag로 제조될 수 있다. 유로판은 부식을 방지하기 위하여 소정의 표면 처리를 행할 수 있다. 예컨대, 유로판을 고온에서 질소 중에서 처리하여 그 표면 상에 내부식성의 효과를 갖는 질화금속층을 형성할 수 있다. 별법으로서, 유로판(19)은 금속과 플라스틱의 복합 재료로 제조될 수도 있다. 유로판(19)은 원형, 타원형 또는 다각형과 같이 형태가 다양할 수 있고, 원형, 장방형 또는 타원형인 것이 바람직하다. 중앙홀(5), 입구(6) 및 출구(7)도 또한 원형, 타원형 또는 다각형과 같이 형태가 다양할 수 있고, 원형, 육각형 또는 정방형이 바람직하다. 더욱이, 중앙홀, 입구 및 출구의 크기는 산화제 또는 연료의 유동에 적합할 수 있는 한 필요에 따라 결정될 수 있다.
바람직하게는, 입구(6)와 출구(7)의 위치는 중앙홀(5)에 대해 대칭형이다. 유동 홈의 분포는 유로판의 형태에 대응한다. 유동 홈은 원호형 또는 소정 각도의 선형으로 되어 있다. 유로판의 일면에서의 모든 유동 홈의 총 바닥 면적 대 유로판의 전체 표면적의 비는 1/3 내지 4/5이다. 유로판의 일면에서의 유동 홈의 깊이 대 유로판의 두께의 비는 1/5 내지 1/2이다.
유로판(19)은 중앙홀(5)의 둘레와, 중앙홀의 둘레에 분포되어 입구 및 출구와 연통하는 유동 홈을 갖는 유로판(19)의 일면에서의 유로판의 외측 가장자리 둘레에 각각 배치되는 밀봉 부재(8)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 밀봉 부재(8)는 각종 탄성 재료, 예컨대 삼투성 졸 플라스틱(sol plastic), 고무, 수지, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폼 재료로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 제조될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 유로판(19)은 도 3에 도시된 바와 같이, 원형이다. 유로판의 일면에는 중앙홀의 둘레에 분포되어 입구 및 출구와 연통하는 원호형의 유동 홈이 마련되어 있다. 이 경우에, 유동 홈의 분포는 운동장의 레이스트랙과 같이 유로판의 원형에 대응한다. 중앙홀(5), 입구(6) 및 출구(7)는 모두 원형이다. 입구(6) 및 출구(7)는 각각 원형 유로판의 직경을 따라 2개의 위치에서 유로판의 외측 가장자리 근처에 배치되고, 상기 2개의 위치는 중앙홀(5)에 대해 대칭적이다. 유로판의 일면에서의 모든 유동 홈의 총 바닥 면적 대 유로판의 전체 표면적의 비는 1/3이다. 유로판의 일면에서의 유동 홈의 깊이 대 유로판의 두께의 비는 1/4이다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 유로판(19)은 장방형이다. 유로판의 일면에는 중앙홀(5)의 둘레에 분포되어 입구 및 출구와 연통되는 소정 각도의 선형으로 된 유동 홈이 마련되어 있고, 유동 홈의 분포는 유로판의 장방형 형태에 대응한다. 중앙홀(5), 입구(6) 및 출구(7)는 모두 원형이다. 입구(6) 및 출구(7)는 각각 장방형 유로판의 대각선을 따라 2개의 위치에서 유로판의 외측 가장자리 근처에 배치되고, 상기 2개의 위치는 중앙홀(5)에 대해 대칭적이다. 유로판의 일면에서의 모든 유동 홈의 총 바닥 면적 대 유로판의 전체 표면적의 비는 3/5이다. 유로판의 일면에서의 유동 홈의 깊이 대 유로판의 두께의 비는 1/2이다.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 유로판(19)은 타원형이다. 유로판의 일면에는 중앙홀의 둘레에 분포되어 입구 및 출구와 연통되는 원호형의 유동 홈이 마련되어 있고, 유동 홈의 분포는 유로판의 타원형에 대응한다. 중앙홀(5), 입구(6) 및 출구(7)는 모두 원형이다. 입구(6) 및 출구(7)는 각각 타원형 유로판의 장축을 따라 2개의 위치에서 유로판의 외측 가장자리 근처에 배치되고, 상기 2개의 위치는 중앙홀(5)에 대해 대칭적이다. 유로판의 일면에서의 모든 유동 홈의 총 바닥 면적 대 유로판의 전체 표면적의 비는 1/2이다. 유로판의 일면에서의 유동 홈의 깊이 대 유로판의 두께의 비는 1/3이다.
본 발명의 연료 전지 스택은 유로판을 구비하며, 상기 유로판은 본 발명에 따른 유로판(19)이다. 즉, 상기 유로판(19)은 이 유로판의 중앙에 형성되어 있는 중앙홀(5)과, 유로판의 외측 가장자리 근처의 2개의 위치에 형성된 입구(6) 및 출구(7)와, 유로판의 일면에서 중앙홀(5)의 둘레에 분포되어 입구(6) 및 출구(7)와 연통되는 유동 홈을 포함한다.
바람직하게는, 도 6에 도시된 바와 같이, 유로판(19)의 타면은 직선형 또는 사형(蛇形)으로 중앙홀(5)로부터 반경 방향으로 연장되는 유동 홈을 구비한다. 더 욱 바람직하게는, 유로판의 타면에서의 모든 유동 홈의 총 바닥 면적 대 유로판의 전체 표면적의 비는 1/3 내지 4/5이다. 유로판의 탄면에서의 유동 홈의 깊이 대 유로판의 두께의 비는 1/5 내지 1/2이다.
본 발명의 제4 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 연료 전지 스택은 단부판(15, 16), 전류 도전판(17, 18), 막 전극 (20) 및 밀봉 부재(8)를 더 구비한다. 각 단부판(15, 16), 전류 도전판(17, 18) 및 막 전극(20)의 중앙에는 각각 중앙홀(51, 52, 53, 54, 55)이 형성되어 있다. 단부판(16), 전류 도전판(18) 및 막 전극(20)은 각각 유로판(19)의 입구(6)에 각각 대응하는 입구(28, 11, 13)를 구비하고, 또한 유로판(19)의 출구(7)에 각각 대응하는 출구(29, 12, 14)를 구비한다.입구(28, 11, 6, 13)는 연료 전지 스택에서 연통하는 유입 경로(35)를 형성하고, 출구(29, 12, 7, 14)는 연료 전지 스택에서 연통하는 유출 경로(36)를 형성한다. 밀봉 부재(8)는 중앙홀(5) 둘레에 분포되어 입구(6) 및 출구(7)와 연통하는 유동 홈을 갖는 유로판(19)의 일면에서의 유로판의 외측 가장자리 및 중앙홀(5) 둘레와, 유로판(19)의 타면에서의 입구(6) 및 출구(7) 둘레에 각각 배치된다.
일반적으로, 유로판(19)은 단일의 판이거나, 2개의 판이 함께 견고하게 접합되어 형성될 수도 있다. 유로판(19)이 단일의 판인 경우에, 유로판의 상기 "일면"과 "타면"은 단일 판의 2개의 표면이다. 유로판이 2개의 판이 서로 견고하게 접합되어 형성된 경우에, 유로판의 "일면"과 "타면"은 서로 접합된 2개의 판으로부터 생긴 유로판의 2개의 표면이다.
단부판(15, 16), 전류 도전판(17, 18), 유로판(19) 및 막 전극(20)은 원형, 타원형 또는 다각형과 같이 형태가 다양할 수 있고, 원형, 장방형 또는 타원형인 것이 바람직하다. 단부판, 전류 도전판, 유로판 및 막 전극의 중앙홀, 입구 및 출구도 또한 원형, 타원형 또는 다각형과 같이 형태가 다양할 수 있고, 원형, 육각형 또는 정방형인 것이 바람직하다. 더욱이, 중앙홀, 입구 및 출구의 크기는 산화제 또는 연료의 유동에 적합할 수 있는 한 필요에 따라 결정될 수 있다.
단부판(15, 16)은 알루미늄, 스테인리스강, 티타늄 또는 엔지니어링 플라스틱 등의 재료로 형성될 수 있다. 전류 도전판(17, 18)은 전류를 끌어내어 전력을 출력하도록 구리, 스테인리스강, 티타늄, 은, 금 또는 흑연 등의 재료로 형성될 수 있다. 유로판(19)은 도전성 재료, 예컨대 흑연 및 금속, 예컨대 Ti, Nb, Al, Cu, 스테인리스강, Au 및 Ag로 제조될 수 있다. 막 전극(20)은 캐소드 확산층, 애노드 확산층, 확산층에 담지된 촉매층 및 PEM으로 구성될 수 있고, 그 조성, 구조 및 재료는 당업자에게 공지되어 있다. 밀봉 부재(8)는 각종 탄성 재료, 예컨대 삼투성 졸 플라스틱(sol plastic), 고무, 수지, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폼 재료로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 제조될 수 있다.
단부판(16), 전류 도전판(18), 유로판(19) 및 막 전극(20)에는 위치, 형태 및 크기의 관점에서 서로 대응하는 입구(28, 11, 6, 13)와 출구(29, 12, 7, 14)가 각각 마련되어 있기 때문에, 연료 전지 스택에는 연료 또는 산화제의 운반을 위한 유입 경로(35)와 유출 경로(36)를 형성할 수 있다.
바람직하게는, 연료 전지 스택은 단부판(15, 16), 전류 도전판(17, 18), 복 수 개의 유로판(19) 및 복수 개의 막 전극(20)을 통합체로 결합시키는 고정 장치를 더 구비한다.
본 발명의 제5 실시예에 따르면, 고정 장치는 플레이트(81, 83) 및 플레이트(82)를 포함한다. 플레이트(81, 83)는 각각 단부판(16, 15)에 견고하게 부착되어 있다. 플레이트(82)는 다양한 공지된 유형의 기계적 결합, 예컨대 나사식 결합, 용접, 부착 등에 의해 플레이트(81, 83)에 결합되어 플레이트(81, 82, 83)를 폐쇄된 케이스 형태로 함께 결합시킬 수 있다. 플레이트(81, 83)를 함께 결합시키는 데에는 나사식 결합이 바람직하다. 더욱이, 플레이트(81)에는 단부판(16)의 입구(28)와 출구(29)에 각각 대응되는 개구(31, 32)가 있다. 개구(31)는 산화제의 입구로서 이용되고, 개구(32)는 산화제의 출구로서 이용된다. 또한, 플레이트(81)는 단부판(16)의 중앙홀(52)에 연결하도록 적어도 하나의 개구(24)를 갖는다. 개구(24)는 케이스 내로 연료를 공급하고 연료 전지 스택 밖으로 반응 부산물을 배출하는 데에 이용된다.
따라서, 플레이트(81, 83, 82)를 이용하여 연료 전지 스택을 고정하는 경우에, 플레이트(82, 83)를 나사식 결합에 의해 함께 결합한 다음, 케이스 내에 단부판(15), 전류 도전판(17), 복수 개의 유로판(19), 복수 개의 막 전극(20), 전류 도전판(18) 및 단부판(16)을 순서대로 배치한다. 이어서, 플레이트(81, 82)를 나사식 결합에 의해 함께 결합한다. 이 경우에, 플레이트(81, 82, 83)의 크기와, 이들 플레이트에 의해 둘러싸인 케이스의 형태 및 크기는 필요에 따라 변경될 수도 있다. 이들 공정 중에, 플레이트(81, 83)가 단부판(16, 15)에 각각 견고하게 부착 되고, 복수 개의 유로판(19), 복수 개의 막 전극(20) 및 전류 도전판(18)의 입구(6, 13, 11)와 출구(7, 14, 12)가 단부판(16)의 입구(28)와 출구(29) 및 플레이트(81)의 개구(31, 32)와 각각 정렬되고 연통하여 산화제 운반을 위한 유입 경로(35)와 유출 경로(36)를 형성하는 것이 보장되어야 한다. 마지막으로 연료는 플레이트(81)의 개구(24)를 통해 케이스 내로 공급되어 전체 케이스를 연료로 채우게 된다. 전술한 바와 같이 조립된 연료 전지 스택의 구조가 도 8에 도시되어 있다. 이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 고정 장치를 갖춘 연료 전지 스택은 연료 케이스와 연료 전지 스택의 일체성에 의해 그 구조가 간단하고 조립이 편리하다는 이점을 갖는다. 더욱이, 산화제 운반을 위한 유입 경로와 유출 경로가 서로 분리되었기 때문에, 산화제 확산을 촉진하도록 산화제 확산을 위한 집중 구배가 형성될 수 있다.
이 연료 전지 스택에 있어서, 반경 방향으로 연장되는 유동 홈을 갖는 유로판(19)의 면은 중앙홀을 통과한 연료를 전체 유로판에 균일하게 분배하도록 연료 확산 표면으로서 이용된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 이 유로판의 면에서의 입구(6)와 출구(7)의 둘레에는 밀봉 부재(8)가 각각 배치되어 산화제가 연료 전극을 향해 누설되는 것을 방지한다. 중앙홀(5)의 둘레에 분포되어 입구(6) 및 출구(7)와 연통되는 유동 홈을 갖는 유로판(19)의 타면은 입구를 통과한 산화제를 전체 유로판에서 이 면으로 균일하게 분배하고 최종적으로 출구에 모이게 하도록 산화제 확산 표면으로서 이용된다. 더욱이, 도 3에 도시된 바와 같이, 유로판의 이 면에서 유로판의 외측 가장자리 및 중앙홀(5) 둘레에 시일 부재(8)가 각각 배치 되어 산화제를 격리시킴으로써, 산화제가 연료와 직접 반응하기 위해 연료 전극으로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
플레이트(81, 82, 83)에 의해 연료 전지 스택을 고정하는 경우에, 연료는 플레이트(81)의 적어도 하나의 개구(24)를 통해 연료 전지 스택 내로 공급되어 중앙홀(5)을 통해 유동 홈이 반경 방향으로 연장되어 있는 각 유로판의 면으로 확산될 수 있다. 이어서, 연료는 반경 방향으로 연장되는 유동 홈을 통해 중앙홀(5)로부터 외측 가장자리를 향해 면의 각 부분으로 확산되어, 중앙홀(5) 둘레에 분포되고 입구(6) 및 출구(7)와 연통되는 유동 홈을 갖는 유로판의 타면 상의 산화제와 전기 화학적으로 반응할 수 있다. 연료 전지 스택의 각 플레이트에는 중앙홀이 있기 때문에, 전체 연료 전지 스택의 중앙에는 연통하는 경로가 형성될 수 있다. 따라서, 연료는 연료 전지의 임의의 영역으로 확산될 수 있고, 반응으로부터 발생된 부산물도 또한 플레이트(81)의 개구(24)를 통해 연료 전지 스택 밖으로 배출될 수 있다. 이들 공정 중에서, 유로판에 "데드-엔드"가 없기 때문에 홈에 모이는 부산물로서 이산화탄소가 존재하지 않는다.
산화제, 예컨대 공기 또는 산소는 플레이트(81)의 개구(31)를 경유하여 유입 경로(35)를 통해 연료 전지 스택 내로 유입될 수 있다. 산화제 운반을 위한 유입 경로와 유출 경로가 서로 분리되어 있기 때문에, 산화제 확산을 위한 집중 구배가 형성될 수 있어, 중앙홀(5)의 둘레에 분포되어 입구(6) 및 출구(7)와 연통되는 유동 홈을 갖는 유로판의 면에 산화제가 확산하는 데에 유리하다. 이어서, 산화제는 중앙홀(5)의 둘레에 분포되고 입구(6) 및 출구(7)와 연통되는 유동 홈을 통해 면의 각 부분으로 확산하여, 반경 방향으로 연장하는 유동 홈을 갖는 유로판의 타면 상의 연료와 전기 화학적으로 반응할 수 있다. 반응 및 반응하지 않은 반응물로부터 발생된 부산물은 출구 경로(36)에 모이고 최종적으로 플레이트(81)의 개구(32)를 통해 연료 전지 스택 밖으로 배출될 수 있다. 이들 공정 중에, 물이 홈을 폐색하고 질소가 수집되는 것은 유로판 상에 "데드-엔드"가 없기 때문에 발생하지 않는다.
본 발명의 제6 실시예에 따르면, 고정 장치는 단부판(15, 16), 전류 도전판(17, 18), 복수 개의 유료판(19) 및 복수 개의 막 전극(20)의 중앙홀(51, 52, 53, 54, 5, 55)을 통과하는 볼트(22)와, 이 볼트(22)의 양단부 상의 2개의 너트(23)를 포함한다. 너트(23)에는 연료 전지 스택에 산화제를 공급하기 위한 확산 경로로서의 개구(30)가 있다. 이 개구(30)의 크기는 연료 전지 스택의 구조에 적절할 수 있으며, 적어도 충분한 산화제의 유출입을 보장해야 한다. 볼트(22)와 너트(23)의 크기는 연료 전지 스택의 구조에 적절할 수 있으며, 적어도 연료 전지 스택의 고정을 보장해야 한다.
따라서, 볼트(22)와 너트(23)을 이용하여 연료 전지 스택을 고정하는 경우에, 우선 볼트(22)에 하나의 너트(23)를 나사 결합한 다음, 단부판(15), 전류 도전판(17), 복수 개의 유로판(19)과 막 전극(20), 전류 도전판(18) 및 단부판(16)의 순서로 각 플레이트의 중앙홀에 볼트(22)를 통과시킨다. 이 공정 중에는, 복수 개의 유로판(19), 복수 개의 막 전극(20) 및 전류 도전판(18)의 입구(6, 13, 11)와 출구(7, 14, 12)를 단부판(16)의 입구(28) 및 출구(29)와 각각 정렬 및 연통시켜 연료 운반을 위한 유입 경로(35)와 유출 경로(36)를 형성해야 한다. 최종적으로, 다른 너트(23)를 볼트(22)에 나사 결합시켜 조립을 완료시킨다. 전술한 바와 같이 조립된 연료 전지 스택의 구조는 도 9에 도시되어 있다. 도 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 볼트는 이 고정 장치를 갖춘 연료 전지 스택의 연료 경로로부터 분리되어 있다. 따라서, 연료는 볼트와의 접촉 없이 연료 전지 스택 내에서 밀봉 유동할 수 있어, 볼트가 부식되지 않고 연료가 오염되지 않을 수 있다. 더욱이, 연료의 유입 경로와 유출 경로의 분리로 인해 연료 확산을 위한 집중 구배가 형성되어 있어 연료 확산에 유리하다.
이 연료 전지 스택에 있어서, 반경 방향으로 연장되는 유동 홈을 갖는 유로판(19)의 면은 중앙홀을 통과한 산화제를 전체 유로판 상에 균일하게 분배하기 위한 산화제 확산 표면으로 이용된다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 유로판 의 면에서 입구(6)와 출구(7) 둘레에는 각각 밀봉 부재(8)가 배치되어 연료가 산화제 전극을 향해 누설되는 것을 방지한다. 중앙홀(5) 둘레에 분포되어 입구(6) 및 출구(7)와 연통되는 유동 홈을 갖는 유로판(19)의 타면은 이 면으로 입구를 통과한 연료를 전체 유로판 상에 균일하게 분배하고 최종적으로 출구에서 모이게 하는 연료 확산 표면으로서 이용된다. 더욱이, 도 3에 도시한 바와 같이, 이 유로판의 면에서 유로판의 외측 가장자리 및 중앙홀(5)의 둘레에 밀봉 부재(8)가 각각 배치되어 연료를 격리시킴으로써, 연료가 산화제와 직접 반응하기 위해 산화제 전극으로 확산하는 것을 방지할 수 있다.
볼트(22)와 너트(23)를 이용하여 연료 전지 스택을 고정하는 경우에, 산화제, 예컨대 공기 또는 산소는 자연적인 대류 방식으로 연료 전지 스택 내로 유입되어 중앙홀을 통해 유동 홈이 반경 방향으로 연장되는 각 유로판의 면으로 확산될 수 있다. 이어서, 산화제는 중앙홀(5)로부터 외측 가장자리를 향해 반경 방향으로 연장되는 유동 홈을 통해 면의 각 부분으로 확산하여, 중앙홀(5)의 둘레에 분포되어 입구(6) 및 출구(7)와 연통하는 유동 홈을 갖는 유로판의 타면 상의 연료와 전기 화학적으로 반응할 수 있다. 연료 전지 스택의 각 플레이트에 중앙홀이 있기 때문에, 연통하는 경로가 전체 연료 전지 스택의 중앙에 형성될 수 있다. 따라서, 산화제가 연료 전지의 임의의 영역으로 확산될 수 있고, 추가 반응을 위한 신선한 산화제가 연료 전지 스택 내로 적시에 공급될 수 있다. 반응 및 반응하지 않은 반응물로부터 발생된 부산물은 연료 전지 스택 밖으로 배출될 수 있어, 물이 홈을 폐색하고 질소가 수집되는 것은 발생하지 않는다.
연료는 단부판(16)의 입구(28)를 경유하여 유출 경로(35)를 통해 연료 전지 스택 내로 공급될 수 있다. 연료의 유입 경로 및 유출 경로의 분리로 인해 연료 확산을 위한 집중 구배가 형성될 수 있어, 중앙홀(5)의 둘레에 분포되어 입구(6) 및 출구(7)와 연통되는 유동 홈을 갖는 유로판의 면으로 연료가 확산하는 데에 유리하다. 이어서, 연료는 중앙홀(5)의 둘레에 분포되어 입구(6) 및 출구(7)와 연통되는 유동 홈을 통해 면의 각 부분으로 확산되어, 반경 방향으로 연장되는 유동 홈을 갖는 유로판의 타면 상의 산화제와 전기 화학적으로 반응할 수 있다. 반응 후의 연료는 유출 경로(36) 내에 모이고, 최종적으로 단부판(16)의 출구(29)를 통해 연료 전지 스택 밖으로 배출될 수 있다. 이 공정 중에는, 유로판에 "데드-엔드"가 없기 때문에 홈 내에 모인 부산물로서 이산화탄소가 존재하지 않는다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 전지 스택을 도시하는 개략도이다. 이 실시예에 있어서, 산화제는 자연적인 대류 방식 대신에 송풍기(37)에 의해 공급될 수 있다. 송풍기(37)는 너트(23) 중 하나의 외측에 장착되고, 송풍기(37)에 대향하는 다른 너트(23)에는 개구(30)가 형성되거나 형성되지 않을 수 있다. 이 실시예의 나머지 부분은 도 9에 도시된 실시예와 유사하다. 따라서, 본 발명에 따른 연료 전지 스택은 너트(23)의 외측에 장착되는 송풍기(37)를 또한 포함할 수 있다.

Claims (14)

  1. 유로판(19) 중앙에 형성되어 있는 중앙홀(5)과, 유로판의 외측 가장자리 근처의 2개의 위치에 형성된 입구(6) 및 출구(7)와, 유로판의 일면에서 중앙홀(5)의 둘레에 분포되어 입구(6) 및 출구(7)와 연통되는 유동 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 유로판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유로판(19)은 원형, 장방형 또는 타원형으로 되어 있는 것인 유로판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 입구(6)와 출구(7)의 위치는 중앙홀(5)에 대해 대칭인 것인 유로판.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유동 홈의 분포는 유로판의 형태에 대응하는 것인 유로판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유동 홈은 원호형 또는 소정 각도의 선형으로 되어 있는 것인 유로판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유로판의 일면에서의 모든 유동 홈의 총 바닥 면적 대 모든 유로판의 전체 표면적의 비는 1/3 내지 4/5인 것인 유로판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 유로판의 일면에서의 유동 홈의 깊이 대 유로판의 두께의 비는 1/5 내지 1/2인 것인 유로판.
  8. 제1항에 있어서, 유로판은 유로판의 일면에서 유로판의 외측 가장자리와 중앙홀(5)의 둘레에 마련된 밀봉 부재(8)를 더 구비하는 것인 유로판.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 유로판을 구비하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택.
  10. 제9항에 있어서, 단부판(15, 16)과, 전류 도전판(17, 18)과, 막 전극(20) 및 밀봉 부재(8)를 더 구비하고, 상기 단부판(15, 16), 전류 도전판(17, 18) 및 막 전극(20) 각각의 중앙에는 중앙홀(51, 52, 53, 54, 55)이 형성되어 있으며, 상기 단부판(15, 16), 전류 도전판(18) 및 막 전극(20) 각각은 유로판(19)의 입구(6)에 각각 대응하는 입구(28, 11, 13)와, 유로판(19)의 출구(7)에 각각 대응하는 출구(29, 12, 14)를 구비하고, 상기 밀봉 부재(8)는 중앙홀(5) 둘레에 분포되어 입구(6) 및 출구(7)와 연통되는 유동 홈을 갖는 유로판(19)의 일면 상의 유로판 외측 가장자리 및 중앙홀(5) 둘레와, 유로판(19)의 타면 상에 각각 있는 입구(6) 및 출구(7) 둘레에 마련되는 것인 연료 전지 스택.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연료 전지 스택은 고정 장치를 더 구비하는 것인 연료 전지 스택.
  12. 제11항에 있어서, 상기 고정 장치는 플레이트(81, 83)와, 이 플레이트(81, 83)에 결합되는 플레이트(82)를 포함하고, 상기 플레이트(81, 83)는 단부판(16, 15)에 각각 견고하게 부착되며, 상기 플레이트(82)는 단부판(16)의 입구(28) 및 출구(29)에 각각 대응하는 개구(31, 32)와, 단부판(16)의 중앙홀(52)과 연통되는 하나 이상의 개구(24)를 구비하는 것인 연료 전지 스택.
  13. 제11항에 있어서, 상기 고정 장치는 각 플레이트의 중앙홀을 통과하는 볼트(22)와, 이 볼트(22)의 양단부에 나사 체결되는 너트(23)를 포함하고, 상기 너트(23)는 개구(30)를 포함하는 것인 연료 전지 스택.
  14. 제13항에 있어서, 너트(23)의 외측에 장착되는 송풍기(37)를 더 구비하고, 이 송풍기(37)에 대향되는 다른 너트(23)는 개구(30)를 포함하거나 개구(30)를 포함하지 않는 것인 연료 전지 스택.
KR1020077024498A 2005-04-05 2006-03-29 유로판 및 이 유로판을 이용한 연료 전지 스택 KR100887274B1 (ko)

Applications Claiming Priority (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200510063142.3 2005-04-05
CNB2005100631423A CN100429818C (zh) 2005-04-05 2005-04-05 一种燃料电池堆
CN200510090775.3 2005-08-16
CN200510090776.8 2005-08-16
CNB2005100907753A CN100429819C (zh) 2005-08-16 2005-08-16 一种燃料电池堆
CNB2005100907768A CN100429820C (zh) 2005-08-16 2005-08-16 一种燃料电池堆
CNA2005101092247A CN1953257A (zh) 2005-10-19 2005-10-19 一种流场板和包括该流场板的燃料电池堆
CN200510109223.2 2005-10-19
CN200510109224.7 2005-10-19
CNA2005101092232A CN1953256A (zh) 2005-10-19 2005-10-19 一种流场板和包括该流场板的燃料电池堆
PCT/CN2006/000540 WO2006105714A1 (en) 2005-04-05 2006-03-29 Flow-field plate and fuel cell stack using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070116150A KR20070116150A (ko) 2007-12-06
KR100887274B1 true KR100887274B1 (ko) 2009-03-06

Family

ID=37073087

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077024498A KR100887274B1 (ko) 2005-04-05 2006-03-29 유로판 및 이 유로판을 이용한 연료 전지 스택
KR1020077025665A KR100889105B1 (ko) 2005-04-05 2006-03-29 유로판과 그 유로판을 구비한 연료전지 스택

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077025665A KR100889105B1 (ko) 2005-04-05 2006-03-29 유로판과 그 유로판을 구비한 연료전지 스택

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20080305382A1 (ko)
EP (2) EP1872428B1 (ko)
JP (2) JP5017255B2 (ko)
KR (2) KR100887274B1 (ko)
AT (2) ATE468622T1 (ko)
DE (2) DE602006009240D1 (ko)
WO (2) WO2006105715A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101794326B1 (ko) 2017-01-10 2017-11-07 재단법인대구경북과학기술원 중앙 냉각 방식의 원통형 고분자 연료전지

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5200318B2 (ja) * 2005-08-03 2013-06-05 三菱マテリアル株式会社 燃料電池スタック
US20080138667A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 3M Innovative Properties Company Compact fuel cell stack with fastening member
US7740962B2 (en) 2006-12-06 2010-06-22 3M Innovative Properties Company Compact fuel cell stack with current shunt
KR20090049824A (ko) * 2007-11-14 2009-05-19 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지용 스택
TW201010944A (en) 2008-04-17 2010-03-16 Basf Se Process for the preparation of crystalline lithium-, iron-and phosphate-comprising materials
DE102009009177B4 (de) * 2009-01-26 2010-12-09 Staxera Gmbh Wiederholeinheit für einen Brennstoffzellenstapel, Brennstoffzellenstapel und deren Verwendung
CN101698942B (zh) * 2009-02-11 2011-08-10 徐名勇 膜电极电解臭氧发生器
ES2397144B1 (es) * 2010-07-16 2014-01-21 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Placa de pila de combustible con geometría de flujo en forma de "espina de pez".
JP2013197075A (ja) * 2012-03-23 2013-09-30 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池ユニットとこれを用いた燃料電池スタック
JP2014137846A (ja) * 2013-01-15 2014-07-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 平板型燃料電池
CN104037426B (zh) * 2014-05-28 2016-05-18 浙江工业大学 一种树状渐缩结构流场的质子交换膜燃料电池双极板
TWI686989B (zh) * 2019-02-22 2020-03-01 欽瑞工業股份有限公司 一種使燃料電池流量分佈均勻的方法及流道結構
CN109950572A (zh) * 2019-03-29 2019-06-28 珠海格力电器股份有限公司 一种燃料电池及其金属极板、双极板
US20240175147A1 (en) 2021-03-22 2024-05-30 Topsoe A/S Soec stack with fuel flow from periphery towards center
KR102524209B1 (ko) * 2021-04-29 2023-04-24 한국과학기술연구원 단방향 흐름을 형성하는 전기화학적 이산화탄소 환원 장치용 유동 플레이트
CN114592200B (zh) * 2021-11-12 2024-02-13 华南理工大学 一种适用于电解质膜电解水蒸气的金属电极板
CN114395776B (zh) * 2021-12-17 2023-10-03 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种迷宫型结构的电极板及电解槽

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6541145B2 (en) * 2000-05-09 2003-04-01 Ballard Power Systems, Inc. Flow fields for supporting fluid diffusion layers in fuel cells
CN1449066A (zh) * 2002-04-03 2003-10-15 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于质子交换膜燃料电池的流场分配板

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6298567A (ja) * 1985-10-25 1987-05-08 Hitachi Ltd 燃料電池
US5108849A (en) * 1989-08-30 1992-04-28 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Fuel cell fluid flow field plate
US5316747A (en) * 1992-10-09 1994-05-31 Ballard Power Systems Inc. Method and apparatus for the selective oxidation of carbon monoxide in a hydrogen-containing gas mixture
WO1998021773A1 (en) * 1996-11-14 1998-05-22 Dais Corporation Fuel cell stack assembly
JPH11154524A (ja) * 1997-11-20 1999-06-08 Toyota Motor Corp 燃料電池
CN1121075C (zh) 1998-07-22 2003-09-10 大连新源动力股份有限公司 质子交换膜燃料电池的双极板
JP3769958B2 (ja) * 1998-12-24 2006-04-26 三菱電機株式会社 燃料電池
JP3388710B2 (ja) * 1999-03-16 2003-03-24 三菱電機株式会社 燃料電池
CA2376083A1 (en) * 2000-03-28 2001-10-04 Manhattan Scientifics, Inc. Method of operating a fuel cell system, and fuel cell system operable accordingly
WO2002091513A1 (en) 2001-05-03 2002-11-14 The Morgan Crucible Company Plc Fuel cell or electrolyser construction
CN1274049C (zh) 2001-08-16 2006-09-06 亚太燃料电池科技股份有限公司 燃料电池的双极板
CN2524379Y (zh) 2001-10-10 2002-12-04 北京世纪富原燃料电池有限公司 气冷贯通式质子交换膜燃料电池导流板
EP1445814A4 (en) * 2001-10-26 2006-04-26 Sumitomo Prec Products Company FUEL CELL
JP3616065B2 (ja) * 2002-03-22 2005-02-02 大同メタル工業株式会社 空気吸い込み式燃料電池
CN2552171Y (zh) 2002-06-07 2003-05-21 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种质子交换膜燃料电池用的双极板结构
JP4324348B2 (ja) * 2002-06-28 2009-09-02 本田技研工業株式会社 燃料電池
JP4742488B2 (ja) * 2003-07-02 2011-08-10 ソニー株式会社 燃料電池
JP2005026068A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Sony Corp 燃料電池
JP2005026067A (ja) * 2003-07-02 2005-01-27 Sony Corp 燃料電池

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6541145B2 (en) * 2000-05-09 2003-04-01 Ballard Power Systems, Inc. Flow fields for supporting fluid diffusion layers in fuel cells
CN1449066A (zh) * 2002-04-03 2003-10-15 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于质子交换膜燃料电池的流场分配板

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101794326B1 (ko) 2017-01-10 2017-11-07 재단법인대구경북과학기술원 중앙 냉각 방식의 원통형 고분자 연료전지

Also Published As

Publication number Publication date
JP5081808B2 (ja) 2012-11-28
KR100889105B1 (ko) 2009-03-16
EP1875542A1 (en) 2008-01-09
EP1875542B1 (en) 2010-05-19
EP1872428A1 (en) 2008-01-02
US7846608B2 (en) 2010-12-07
EP1872428A4 (en) 2008-04-30
EP1875542A4 (en) 2008-04-30
WO2006105714A1 (en) 2006-10-12
ATE443350T1 (de) 2009-10-15
US20080305382A1 (en) 2008-12-11
JP2008535190A (ja) 2008-08-28
WO2006105715A1 (en) 2006-10-12
ATE468622T1 (de) 2010-06-15
KR20070116150A (ko) 2007-12-06
US20090214931A1 (en) 2009-08-27
JP2008535189A (ja) 2008-08-28
EP1872428B1 (en) 2009-09-16
JP5017255B2 (ja) 2012-09-05
KR20070117711A (ko) 2007-12-12
DE602006009240D1 (ko) 2009-10-29
DE602006014388D1 (de) 2010-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100887274B1 (ko) 유로판 및 이 유로판을 이용한 연료 전지 스택
US6890680B2 (en) Modified diffusion layer for use in a fuel cell system
US6348280B1 (en) Fuel cell
KR100748304B1 (ko) 연료전지 시스템 및 이에 사용하기 위한 바이폴라플레이트와 단위전지
JP2006140153A (ja) バイポーラプレートおよび直接液体燃料電池スタック
JP4351687B2 (ja) 燃料電池システム用スタック
JP4842108B2 (ja) 直接酸化型燃料電池
JP2006156398A (ja) バイポーラプレートおよび直接液体燃料電池スタック
US7867660B2 (en) Fuel cell and method of producing the same
JP2007299726A (ja) 燃料電池用セパレータ
US7816051B2 (en) Fuel cell system
KR101155911B1 (ko) 연료 전지 시스템용 스택
CN100429820C (zh) 一种燃料电池堆
US20030170528A1 (en) Moldable separator plate for electrochemical devices and cells
CN100429819C (zh) 一种燃料电池堆
JP2006086137A (ja) 燃料電池
US7842411B2 (en) Separator and fuel cell stack using the same
CN1953256A (zh) 一种流场板和包括该流场板的燃料电池堆
JP2007234315A (ja) 燃料電池
KR100673746B1 (ko) 연료전지용 세퍼레이터, 이를 채용한 스택 및 연료전지
JP2006080081A (ja) 燃料電池システム及びスタック
KR20070036500A (ko) 연료전지 시스템 및 이에 사용하기 위한 스택
JPH06267554A (ja) 固体高分子電解質燃料電池

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130201

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140127

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150126

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160125

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170125

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180219

Year of fee payment: 10