KR101117635B1 - Fuel cell system - Google Patents

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Abstract

본 발명에 연료 전지 시스템은, 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 적어도 하나의 전기 발생부; 상기 수소를 함유한 연료를 개질하여 수소 가스를 발생시키고, 이 수소 가스를 상기 전기 발생부로 공급하는 개질기; 상기 연료를 상기 개질기로 공급하는 연료 공급원; 상기 산소를 상기 전기 발생부로 공급하는 산소 공급원; 및 상기 수소 가스의 주입부에 연결 설치되어 상기 수소 가스에 함유된 일산화탄소와 반응하여 변화하는 색상을 통해 상기 일산화탄소의 농도를 감지할 수 있는 농도 감지부를 포함한다.

Figure R1020040068749

연료전지, 스택, 전기발생부, 개질기, 수소가스, 일산화탄소, 피독, 농도감지부, 본체, 농도센서, 색상, 변화

Fuel cell system according to the present invention, at least one electricity generating unit for generating electrical energy through the electrochemical reaction of hydrogen and oxygen; A reformer for reforming the hydrogen-containing fuel to generate hydrogen gas, and supplying the hydrogen gas to the electricity generator; A fuel supply source for supplying the fuel to the reformer; An oxygen supply source supplying the oxygen to the electricity generator; And a concentration detecting unit connected to the hydrogen gas injector and configured to detect the concentration of the carbon monoxide through the color changing by reacting with the carbon monoxide contained in the hydrogen gas.

Figure R1020040068749

Fuel cell, stack, electricity generation unit, reformer, hydrogen gas, carbon monoxide, poisoning, concentration detection unit, body, concentration sensor, color, change

Description

연료 전지 시스템 {FUEL CELL SYSTEM}Fuel Cell System {FUEL CELL SYSTEM}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 전체적인 구성을 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시한 스택 구조를 나타내 보인 분해 사시도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating the stack structure shown in FIG. 1.

도 3은 도 2에 도시한 세퍼레이터 중 일측 세퍼레이터를 선회한 상태의 분해 사시도이다.FIG. 3 is an exploded perspective view of the separator shown in FIG. 2 in which one side of the separator is rotated. FIG.

도 4는 도 2에 도시한 막-전극 어셈블리와 세퍼레이터가 조립된 상태의 부분 단면 구성도이다.FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a state in which the membrane-electrode assembly and the separator illustrated in FIG. 2 are assembled.

도 5는 도 1에 도시한 농도 감지부를 개략적으로 도시한 사시도이다.FIG. 5 is a schematic perspective view of the concentration sensor shown in FIG. 1.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 패키지 구조를 도시한 사시도이다.6 is a perspective view illustrating a package structure of a fuel cell system according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 연료 전지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료전지용 일산화탄소의 농도 감지 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell system, and more particularly, to a structure for detecting the concentration of carbon monoxide for a fuel cell.

알려진 바와 같이, 연료 전지(Fuel Cell)는 메탄올, 에탄올, 천연 가스와 같 은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와, 산소의 화학 반응 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 발전 시스템이다.As is known, a fuel cell is a power generation system that converts chemical reaction energy of hydrogen and oxygen contained in hydrocarbon-based materials such as methanol, ethanol and natural gas directly into electrical energy.

이 연료 전지는 사용되는 전해질의 종류에 따라, 인산형 연료전지, 용융탄산염형 연료전지, 고체 산화물형 연료전지, 고분자 전해질형 또는 알칼리형 연료전지 등으로 분류된다. 이들 각각의 연료전지는 근본적으로 같은 원리에 의해 작동되지만 사용되는 연료의 종류, 운전 온도, 촉매, 및 전해질 등이 서로 다르다.This fuel cell is classified into a phosphoric acid fuel cell, a molten carbonate fuel cell, a solid oxide fuel cell, a polymer electrolyte type or an alkaline fuel cell according to the type of electrolyte used. Each of these fuel cells operates on essentially the same principle, but differs in the type of fuel used, operating temperature, catalyst, and electrolyte.

이들 중 근래에 개발되고 있는 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell : PEMFC, 이하 편의상 PEMFC라 한다)는 다른 연료 전지에 비하여 출력 특성이 탁월하며 작동 온도가 낮고 아울러 빠른 시동 및 응답 특성을 가지며, 자동차와 같은 이동용 전원은 물론, 주택, 공공건물과 같은 분산용 전원 및 전자기기용과 같은 소형 전원 등 그 응용 범위가 넓은 장점을 가진다.Among these, the polymer electrolyte fuel cell (PEMFC, hereinafter referred to as PEMFC for convenience), which has been developed recently, has excellent output characteristics, low operating temperature, and fast start-up and response characteristics compared to other fuel cells. In addition to mobile power supplies such as automobiles, as well as distributed power supplies such as homes and public buildings and small power supplies such as for electronic devices has a wide range of applications.

상기와 같은 PEMFC는 기본적으로 시스템을 구성하기 위해 스택(stack), 개질기(Reformer), 연료 탱크, 및 연료 펌프 등을 구비한다. 스택은 연료 전지의 본체를 형성하며, 연료 펌프는 연료 탱크 내의 연료를 개질기로 공급한다. 개질기는 연료를 개질하여 수소 가스를 발생시키고 그 수소 가스를 스택으로 공급한다. 따라서, 이 PEMFC는 연료 펌프의 작동으로 연료 탱크 내의 연료를 개질기로 공급하고, 이 개질기에서 연료를 개질하여 수소 가스를 발생시키며, 스택에서 이 수소 가스와 산소를 전기 화학적으로 반응시켜 전기 에너지를 발생시킨다.Such a PEMFC basically includes a stack, a reformer, a fuel tank, a fuel pump, and the like to constitute a system. The stack forms the body of the fuel cell, and the fuel pump supplies the fuel in the fuel tank to the reformer. The reformer reforms the fuel to generate hydrogen gas and supplies the hydrogen gas to the stack. The PEMFC thus feeds the fuel in the fuel tank to the reformer by operation of a fuel pump, reforming the fuel in the reformer to generate hydrogen gas, and electrochemically reacting this hydrogen gas and oxygen in the stack to generate electrical energy. Let's do it.

그런데, 종래의 연료 전지 시스템에 있어 상기한 개질기는 일산화탄소를 제거하기 위한 화학 촉매 반응을 완전하게 행하는 것이 곤란하여 미량의 일산화탄소 를 함유하고 있는 수소 가스를 발생시킨다. 따라서 이러한 수소 가스를 막-전극 어셈블리의 애노드 전극으로 공급하게 되면, 상기 일산화탄소에 의한 애노드 전극의 촉매 피독으로 인해 촉매의 활성이 약화되어 결과적으로 연료 전지의 성능을 저하시키고, 연료 전지의 수명을 단축시키는 문제점이 있다.By the way, in the conventional fuel cell system, the reformer described above is difficult to completely perform a chemical catalytic reaction for removing carbon monoxide, and generates hydrogen gas containing a small amount of carbon monoxide. Therefore, when the hydrogen gas is supplied to the anode electrode of the membrane-electrode assembly, the catalyst poisoning of the anode electrode by the carbon monoxide weakens the activity of the catalyst, resulting in deterioration of the performance of the fuel cell and shortening the life of the fuel cell. There is a problem.

본 발명은 상술한 문제점을 감안한 것으로서, 그 목적은 일산화탄소에 의한 연료 전지의 촉매 피독을 미연에 방지할 수 있도록 일산화탄소의 농도를 용이하게 감지할 수 있는 연료 전지 시스템을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a fuel cell system capable of easily detecting the concentration of carbon monoxide so as to prevent catalyst poisoning of the fuel cell by carbon monoxide in advance.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 연료 전지 시스템은, 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 적어도 하나의 전기 발생부; 상기 수소를 함유한 연료를 개질하여 수소 가스를 발생시키고, 이 수소 가스를 상기 전기 발생부로 공급하는 개질기; 상기 연료를 상기 개질기로 공급하는 연료 공급원; 상기 산소를 상기 전기 발생부로 공급하는 산소 공급원; 및 상기 수소 가스의 주입부에 연결 설치되어 상기 수소 가스에 함유된 일산화탄소와 반응하여 변화하는 색상을 통해 상기 일산화탄소의 농도를 감지할 수 있는 농도 감지부를 포함한다.In order to achieve the above object, the fuel cell system according to the present invention includes at least one electricity generating unit for generating electrical energy through an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen; A reformer for reforming the hydrogen-containing fuel to generate hydrogen gas, and supplying the hydrogen gas to the electricity generator; A fuel supply source for supplying the fuel to the reformer; An oxygen supply source supplying the oxygen to the electricity generator; And a concentration sensing unit connected to the injecting unit of the hydrogen gas to sense the concentration of the carbon monoxide through a color changing in response to the carbon monoxide contained in the hydrogen gas.

본 발명에 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 연료 공급원은, 상기 연료를 저장하는 연료 탱크; 및 상기 연료 탱크에 연결 설치되어 상기 연료 탱크에 저장된 연료를 배출시키는 연료 펌프를 포함하며, 상기 연료 탱크와 개질기가 제1 공급라 인에 의해 연결 설치될 수 있다.In the fuel cell system of the present invention, the fuel supply source comprises: a fuel tank for storing the fuel; And a fuel pump connected to the fuel tank and discharging the fuel stored in the fuel tank, wherein the fuel tank and the reformer may be connected by a first supply line.

또한 본 발명에 연료 전지 시스템은, 상기 전기 발생부를 복수로 구비하며, 이들 전기 발생부의 집합 구조로 이루어진 스택을 형성하고, 상기 개질기와 상기 주입부가 제2 공급라인에 의해 연결 설치되도록 구성할 수 있다.In addition, the fuel cell system according to the present invention may include a plurality of electricity generating units, form a stack having a collection structure of these electricity generating units, and configure the reformer and the injection unit to be connected by a second supply line. .

그리고 본 발명에 연료 전지 시스템은, 상기 제2 공급라인 상에 상기 농도 감지부를 설치하고 있다.In the fuel cell system of the present invention, the concentration detecting unit is provided on the second supply line.

또한 본 발명에 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 농도 감지부는, 양단이 개방된 투명한 관로 형태의 본체; 및 상기 본체 내에 배치되어 상기 수소 가스에 함유된 일산화탄소의 농도에 따라 고유한 색상이 변화하는 형태의 농도 센서를 포함할 수 있다.In addition, the fuel cell system according to the present invention, the concentration detection unit, the body of the transparent pipe form of the both ends open; And a concentration sensor disposed in the main body in which a unique color changes according to the concentration of carbon monoxide contained in the hydrogen gas.

그리고 본 발명에 연료 전지 시스템은, 이 시스템 전체를 내장시키는 패키징부를 구비하며, 상기 패키징부는 상기 본체를 외부로 노출시키는 구멍을 형성하고 있다.In addition, the fuel cell system according to the present invention includes a packaging portion in which the entire system is incorporated, and the packaging portion forms a hole for exposing the main body to the outside.

또한 본 발명에 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 산소 공급원은 공기를 흡입하여 이 공기를 상기 전기 발생부로 공급하는 공기 펌프를 포함하며, 상기 공기 펌프와 전기 발생부가 제3 공급라인에 의해 연결 설치될 수 있다.In addition, in the fuel cell system of the present invention, the oxygen supply source includes an air pump that sucks air and supplies the air to the electricity generation unit, and the air pump and the electricity generation unit may be connected by a third supply line. have.

그리고 본 발명에 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 전기 발생부는 막-전극 어셈블리(Membrane-Electrode assembly: MEA)와 이 막-전극 어셈블리의 양면에 배치되는 세퍼레이터(Separator)의 밀착 구조로 이루어지고, 상기 막-전극 어셈블리는 전해질막을 중심에 두고 이의 양측에 애노드 전극과 캐소드 전극이 위치하며, 상기 애노드 전극이 Pt 또는 Ru 중 적어도 하나로 이루어지는 촉매층을 구비하고 있다.In the fuel cell system according to the present invention, the electricity generating unit is formed of a close contact structure of a membrane-electrode assembly (MEA) and a separator disposed on both sides of the membrane-electrode assembly. The electrode assembly includes an anode electrode and a cathode electrode positioned at both sides of the electrolyte membrane at the center thereof, and the anode electrode is formed of at least one of Pt or Ru.

이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 연료 전지 시스템은, 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell: PEMFC) 방식을 채용한다.In the present invention having such a structure, the fuel cell system adopts a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) method.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 전체적인 구성을 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 시스템(100)은 노트북 PC 또는 이동 통신 단말기기와 같은 휴대용 전자기기에 장착되어 이 휴대용 전자기기의 구동에 필요한 전원을 공급하는 전원 공급 시스템이다.Referring to FIG. 1, the system 100 is a power supply system mounted on a portable electronic device such as a notebook PC or a mobile communication terminal device to supply power for driving the portable electronic device.

이러한 연료 전지 시스템(100)은 수소를 함유한 연료를 개질하여 수소 가스를 발생시키고, 이 수소 가스와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrode Membrane Fuel Cell; PEMFC) 방식을 채용한다.The fuel cell system 100 generates a hydrogen gas by reforming a fuel containing hydrogen, and generates a polymer electrolyte fuel cell that generates electric energy through an electrochemical reaction between the hydrogen gas and oxygen. ; PEMFC) method is adopted.

본 발명에 따른 연료 전지 시스템(100)에 있어 전기를 발생시키기 위한 연료라 함은 메탄올, 에탄올 또는 천연 가스등을 포함한다. In the fuel cell system 100 according to the present invention, the fuel for generating electricity includes methanol, ethanol or natural gas.

그러나 이하에서 설명하는 연료는 편의상 액상으로 이루어진 연료라 정의한 다.However, the fuel described below is defined as a fuel consisting of a liquid phase for convenience.

그리고 본 시스템(100)은 상기 연료에 함유된 수소와 반응하는 산소로서 별도의 저장수단에 저장된 순수한 산소 가스를 사용할 수 있으며, 산소를 함유하고 있는 공기를 그대로 사용할 수도 있다. 그러나 이하에서는 후자의 예를 설명한다.In addition, the system 100 may use pure oxygen gas stored in a separate storage means as oxygen reacting with hydrogen contained in the fuel, or may use air containing oxygen as it is. However, the latter example is explained below.

상기 연료 전지 시스템(100)은 기본적으로, 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 적어도 하나의 전기 발생부(11)와, 수소를 함유한 연료를 개질하여 수소 가스를 발생시키고 이 수소 가스를 전기 발생부(11)로 공급하는 개질기(20)와, 상기 연료를 개질기(20)로 공급하는 연료 공급원(30)과, 산소를 전기 발생부(10)로 공급하는 산소 공급원(40)를 포함하여 구성된다.The fuel cell system 100 basically generates at least one electricity generating unit 11 for generating electrical energy through an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen, and reforming a fuel containing hydrogen to generate hydrogen gas. A reformer 20 for supplying this hydrogen gas to the electricity generator 11, a fuel supply source 30 for supplying the fuel to the reformer 20, and an oxygen supply source for supplying oxygen to the electricity generator 10 ( 40).

전기 발생부(11)는 막-전극 어셈블리(Membrane-Electrode assembly: MEA)(이하, 'MEA'라고 한다.)(12)를 중심에 두고 이의 양면에 세퍼레이터(Separator)(당업계에서는 '바이폴라 플레이트(Bipolar Plate)'라고도 한다.)(14, 15)를 배치하여 전기를 발생시키는 최소 단위의 연료 전지를 의미한다. 따라서 위와 같은 복수의 전기 발생부(11)를 연속적으로 적층 배치함으로써 본 실시예와 같은 적층 구조의 스택(10)을 형성할 수 있다.The electricity generator 11 has a membrane-electrode assembly (MEA) (hereinafter referred to as 'MEA') 12 and a separator (bipolar plate in the art) on both sides thereof. (Bipolar Plate) ') refers to a fuel cell of a minimum unit that generates electricity by placing (14, 15). Therefore, the stack 10 of the stacked structure as in the present embodiment may be formed by sequentially stacking the plurality of electricity generating units 11 as described above.

개질기(20)는 열 에너지에 의한 화학 촉매 반응을 통해 수소를 함유한 연료로부터 수소 가스를 발생시키고, 상기 수소 가스에 함유된 일산화탄소의 농도를 저감시키는 통상적인 개질기의 구조를 갖는다. 부연 설명하면, 상기 개질기(20)는 일 례로서, 수증기 개질, 부분산화 또는 자열 반응 등의 촉매 반응을 통해 상기한 연료로부터 수소 가스를 발생시킨다. 그리고 상기 개질기(20)는 일 례로서, 수성가스 전환 방법, 선택적 산화 방법 등과 같은 촉매 반응 또는 분리막을 이용한 수소의 정제 등과 같은 방법으로 수소 가스에 함유된 일산화탄소의 농도를 저감시킨다.The reformer 20 has a structure of a conventional reformer that generates hydrogen gas from a fuel containing hydrogen through a chemical catalytic reaction by thermal energy and reduces the concentration of carbon monoxide contained in the hydrogen gas. In detail, the reformer 20 generates hydrogen gas from the fuel through a catalytic reaction such as steam reforming, partial oxidation, or autothermal reaction. As an example, the reformer 20 reduces the concentration of carbon monoxide contained in the hydrogen gas by a method such as a catalytic gas conversion method, a selective oxidation method, or purification of hydrogen using a separator.

연료 공급원(30)은 전술한 바 있는 연료를 저장하는 연료 탱크(31)와, 연료 탱크(31)에 저장된 연료를 배출시키도록 이 연료 탱크(31)에 연결 설치되는 연료 펌프(33)를 포함한다. 이 때 상기 연료 탱크(31)와 개질기(20)는 관로 형태의 제1 공급라인(91)에 의해 연결 설치될 수 있다.The fuel source 30 includes a fuel tank 31 for storing fuel as described above, and a fuel pump 33 connected to the fuel tank 31 for discharging the fuel stored in the fuel tank 31. do. At this time, the fuel tank 31 and the reformer 20 may be connected by a first supply line 91 in the form of a pipe.

산소 공급원(40)은 소정 펌핑력으로 공기를 흡입하고, 이 공기를 스택(10)의 전기 발생부(11)로 공급할 수 있는 공기 펌프(41)를 포함한다. 대안으로서, 상기 산소 공급원(40)은 본 시스템(100)을 채용하는 휴대용 전자기기에 장착 가능한 공지 기술의 팬(fan)이 사용될 수도 있다.The oxygen source 40 includes an air pump 41 capable of sucking air with a predetermined pumping force and supplying the air to the electricity generating unit 11 of the stack 10. Alternatively, the oxygen source 40 may be a known technology fan that can be mounted to a portable electronic device employing the system 100.

상기한 개질기(20)와 산소 공급원(40)로부터 수소 가스와 공기를 공급받아 전기를 발생시키는 스택(10)은 도 2를 참조하여 설명한다.The stack 10 generating electricity by receiving hydrogen gas and air from the reformer 20 and the oxygen source 40 will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 도 1에 도시한 스택 구조를 나타내 보인 분해 사시도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating the stack structure shown in FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 시스템(100)에 적용되는 스택(10)은 상술한 바와 같이 복수의 전기 발생부(11)를 밀착 배치하여 이루어지는 전기 발생부(11)의 집합체로서, 이 스택(10)의 최 외곽에는 상기한 복수의 전기 발생부(11)를 가압하여 밀착시키는 가압 플레이트(13)가 위치할 수도 있다. 그러나 본 발명에 의한 스택(10)은 상기한 가압 플레이트(13)를 배제하고, 스택(10)의 최 외곽에 위치하는 세퍼레이터(14, 15)가 상기 가압 플레이트의 역할을 대신하도록 구성할 수 있다. 또한 가압 플레이트(13)가 복수의 전기 발생부(11)를 가압 밀착시키는 기능 외에, 뒤에서 더욱 설명하는 세퍼레이터(14, 15)의 고유한 기능을 갖도록 구성할 수도 있다.1 and 2, the stack 10 applied to the present system 100 is an assembly of the electricity generating units 11 formed by closely placing the plurality of electricity generating units 11 as described above. The outermost of the stack 10 may be a pressing plate 13 for pressing and contacting the plurality of electricity generating units 11 described above. However, the stack 10 according to the present invention may be configured such that the separators 14 and 15 positioned at the outermost side of the stack 10 take the role of the pressure plate, excluding the pressure plate 13 described above. . In addition, the pressure plate 13 may be configured to have a unique function of the separators 14 and 15 which will be further described later, in addition to the function of press-contacting the plurality of electricity generating units 11.

그리고 상기 가압 플레이트(13)에는 개질기(20)로부터 발생되는 수소 가스를 세퍼레이터(14)를 통해 전기 발생부(11)로 주입시키기 위한 제1 주입부(13a)와, 공기 공급원(40)으로부터 공급되는 공기를 세퍼레이터(14)를 통해 전기 발생부(11)로 주입시키기 위한 제2 주입부(13b)와, 전기 발생부(11)에서 반응하고 남은 수소 가스를 배출시키기 위한 제1 배출부(13c)와, 상기 전기 발생부(11)에서 수소와 산소의 결합 반응에 의해 생성된 수분과 미반응 공기를 배출시키기 위한 제2 배출부(13d)를 형성하고 있다. 이 때 상기 제1 주입부(13a)와 개질기(20)는 관로 형태의 제2 공급라인(92)에 의해 연결 설치되며, 상기 제2 주입부(13b)와 공기 펌프(41)는 관로 형태의 제3 공급라인(93)에 의해 연결 설치될 수 있다.In addition, the pressurizing plate 13 is supplied from the air supply source 40 and the first injection unit 13a for injecting hydrogen gas generated from the reformer 20 into the electricity generation unit 11 through the separator 14. The second injection portion 13b for injecting the air into the electricity generation unit 11 through the separator 14 and the first discharge portion 13c for discharging the remaining hydrogen gas after reacting in the electricity generation unit 11. ) And a second discharge portion 13d for discharging the water and the unreacted air generated by the hydrogen-oxygen combined reaction in the electricity generating portion 11. At this time, the first injection unit 13a and the reformer 20 are installed by a second supply line 92 in the form of a pipe, and the second injection unit 13b and the air pump 41 are in the form of a pipe. It may be connected by the third supply line 93.

도 3은 도 2에 도시한 세퍼레이터 중 일측 세퍼레이터를 선회한 상태의 분해 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시한 막-전극 어셈블리와 세퍼레이터가 조립된 상태의 부분 단면 구성도이다.FIG. 3 is an exploded perspective view of a state in which one side of the separator shown in FIG. 2 is rotated, and FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the state in which the membrane-electrode assembly and the separator shown in FIG. 2 are assembled.

도 3 및 도 4를 참고하면, 전술한 바 있는 막-전극 어셈블리(12)는 전해질막(Membrane)(16)을 사이에 두고 이의 양측에 위치하는 애노드 전극(17)과 캐소드 전극(18)으로 구성된다. 그리고 세퍼레이터(14, 15)는 막-전극 어셈블리(12)를 사이에 두고 밀착 배치되어, 막-전극 어셈블리(12)의 양측에 수소통로(19a)와 공기통로(19b)를 형성한다. 이 때 수소통로(19a)는 막-전극 어셈블리(12)의 애노드 전극(17) 측에 위치하고, 공기통로(19b)는 막-전극 어셈블리(12)의 캐소드 전극(18) 측 에 위치하게 된다.Referring to FIGS. 3 and 4, the membrane-electrode assembly 12 described above includes an anode electrode 17 and a cathode electrode 18 positioned on both sides thereof with an electrolyte membrane 16 interposed therebetween. It is composed. The separators 14 and 15 are closely arranged with the membrane-electrode assembly 12 interposed therebetween to form the hydrogen passage 19a and the air passage 19b on both sides of the membrane-electrode assembly 12. At this time, the hydrogen passage 19a is positioned on the anode electrode 17 side of the membrane-electrode assembly 12, and the air passage 19b is positioned on the cathode electrode 18 side of the membrane-electrode assembly 12. .

상기 애노드 전극(17)은 일측 세퍼레이터(14)의 수소통로(19a)를 통하여 수소 가스를 공급받는 부분으로써, 수소 가스를 산화 반응시켜 전자와 수소 이온으로 변환시키는 촉매층(17a)과, 상기 수소 가스를 촉매층(17a)으로 원활하게 이동시키기 위한 기체 확산층(Gas Diffusion Layer: GDS)(17b)으로 구성된다. 이 때 애노드 전극(17)의 촉매층(17a)은 일산화탄소의 피독 저항성을 갖는 Pt 또는 Pt와 Ru의 합금으로 이루어진다.The anode electrode 17 is a portion to which hydrogen gas is supplied through the hydrogen passage 19a of the separator 14 on one side, and the catalyst layer 17a converts hydrogen gas into electrons and hydrogen ions, and the hydrogen It is composed of a gas diffusion layer (GDS) 17b for smoothly moving gas to the catalyst layer 17a. At this time, the catalyst layer 17a of the anode electrode 17 is made of Pt or an alloy of Pt and Ru having poisoning resistance of carbon monoxide.

그리고 캐소드 전극(18)은 다른 일측 세퍼레이터(15)의 공기 통로(19b)를 통하여 공기를 공급받는 부분으로써, 공기 중의 산소를 환원 반응시켜 전자와 산소 이온으로 변환시키는 촉매층(18a)과, 상기 산소를 촉매층(18a)으로 원활하게 이동시키기 위한 기체 확산층(18b)으로 구성된다.In addition, the cathode electrode 18 is a portion in which air is supplied through the air passage 19b of the other separator 15, and a catalyst layer 18a for reducing and converting oxygen in the air into electrons and oxygen ions, and the oxygen Is composed of a gas diffusion layer 18b for smoothly moving to the catalyst layer 18a.

전해질막(16)은 두께가 50~200㎛인 고체 폴리머 전해질로 형성되어, 애노드 전극(17)의 촉매층(17a)에서 생성된 수소 이온을 캐소드 전극(18)의 촉매층(18a)으로 이동시켜, 캐소드 전극(18)의 산소 이온과 결합되어 물을 생성시키는 이온 교환을 가능하게 한다.The electrolyte membrane 16 is formed of a solid polymer electrolyte having a thickness of 50 to 200 µm, and moves hydrogen ions generated in the catalyst layer 17a of the anode electrode 17 to the catalyst layer 18a of the cathode electrode 18, It combines with the oxygen ions of the cathode electrode 18 to enable ion exchange to produce water.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 연료 전지 시스템(100)의 작용시 개질기(20)로부터 발생되는 수소 가스를 일측 세퍼레이터(14)의 수소 통로(19a)를 통해 스택(10)의 전기 발생부(11)로 공급하고, 공기 펌프(41)로부터 흡입되는 공기를 다른 일측 세퍼레이터(15)의 공기 통로(19b)를 통해 상기 전기 발생부(11)로 공급하게 되면, 상기 전기 발생부(11)에서는 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기와 물 그리고 열을 발생시킨다.The electricity generation unit 11 of the stack 10 receives hydrogen gas generated from the reformer 20 when the fuel cell system 100 according to the present invention is configured as described above through the hydrogen passage 19a of the one side separator 14. When the air is supplied from the air pump 41 to the electricity generator 11 through the air passage 19b of the other separator 15, the electricity generator 11 generates hydrogen. The electrochemical reaction between and oxygen generates electricity, water and heat.

이 때 상기 개질기(20)를 통해 발생되는 수소 가스에는 부(副) 생성물로서의 일산화탄소를 함유하고 있다. 이러한 수소 가스가 막-전극 어셈블리(12)의 애노드 전극(17)으로 공급되게 되면, 애노드 전극(17)의 촉매층(17a)이 일산화탄소에 의해 피독되어 촉매의 활성이 약화되고, 결과적으로는 전기 발생부(11)의 성능 및 수명이 단축되게 된다.At this time, the hydrogen gas generated through the reformer 20 contains carbon monoxide as a side product. When such hydrogen gas is supplied to the anode electrode 17 of the membrane-electrode assembly 12, the catalyst layer 17a of the anode electrode 17 is poisoned by carbon monoxide to weaken the activity of the catalyst and consequently generate electricity. The performance and life of the unit 11 is shortened.

이에 본 발명의 실시예에 따르면, 개질기(20)로부터 발생되는 수소 가스를 스택(10)의 전기 발생부(11)로 공급하는 과정에서, 이 수소 가스에 함유된 일산화탄소와 반응하여 변화하는 색상을 통해 사용자로 하여금 상기 일산화탄소의 농도를 감지할 수 있는 농도 감지부(60)를 포함하고 있다.Therefore, according to the embodiment of the present invention, in the process of supplying the hydrogen gas generated from the reformer 20 to the electricity generating unit 11 of the stack 10, the color changing by reacting with the carbon monoxide contained in the hydrogen gas It includes a concentration detection unit 60 through which the user can detect the concentration of the carbon monoxide.

도 5는 도 1에 도시한 농도 감지부를 개략적으로 도시한 사시도이다.FIG. 5 is a schematic perspective view of the concentration sensor shown in FIG. 1.

도 1 및 도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 농도 감지부(60)는 개질기(20)와 스택(10)의 제1 주입부(13a)를 연결하는 제2 공급라인(92) 상에 설치된다. 대안으로서, 상기 농도 감지부(60)는 제2 공급라인(92) 상에 설치되는 것에 한정되지 않고, 제2 공급라인(92)과 상기 제1 주입부(13a)를 연결하는 연결 부위에 설치될 수도 있다.1 and 5, the concentration detecting unit 60 according to the present embodiment is on the second supply line 92 connecting the reformer 20 and the first injection unit 13a of the stack 10. Is installed. Alternatively, the concentration detecting unit 60 is not limited to being installed on the second supply line 92, but is installed at a connection portion connecting the second supply line 92 and the first injection unit 13a. May be

구체적으로, 상기 농도 감지부(60)는 미국 에너지부의 로렌스 버클리 연구소(U.S. Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory: LBNL)와, 미국 퀀텀 그룹사(Quantum Group Incorporated: QGI, San Diego)에 의해 개발되어 이미 공지된 일산화탄소 감지 및 모니터링 시스템을 채용한다. Specifically, the concentration detection unit 60 has been developed by the US Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) and the US Quantum Group Incorporated (QGI, San Diego). Adopts carbon monoxide detection and monitoring system.                     

이러한 농도 감지부(60)는 실질적으로 양단이 개방된 투명 관로 형태의 본체(61)와, 상기 본체(61) 내에 배치되어 상기 수소 가스에 함유된 일산화탄소의 농도에 따라 고유한 색상이 변화하도록 구비되는 농도 센서(62)를 구비하고 있다.The concentration detecting unit 60 has a main body 61 in the form of a transparent tube substantially open at both ends, and is disposed in the main body 61 so that a unique color changes according to the concentration of carbon monoxide contained in the hydrogen gas. The concentration sensor 62 is provided.

상기 본체(61)는 사각형의 투명한 관로 형태를 취하는 바, 개질기(20)로부터 스택(10)의 제1 주입부(13a)로 공급되는 수소 가스의 흐름을 가능케 하는 구조로 이루어진다. 바람직하게, 상기 본체(61)는 폴리스티렌으로 이루어진다. 상기 본체(61)는 한 쪽 단부에 유입구(61a)를 형성하고, 다른 한 쪽 단부에 유출구(61b)를 형성하고 있다. 이 때 상기 유입구(61a)와 유출구(61b)에는 제2 공급라인(92)이 연결 설치되고 있다.The main body 61 has a rectangular transparent pipe shape, and has a structure that enables the flow of hydrogen gas supplied from the reformer 20 to the first injection portion 13a of the stack 10. Preferably, the body 61 is made of polystyrene. The main body 61 forms an inlet 61a at one end and an outlet 61b at the other end. At this time, a second supply line 92 is connected to the inlet 61a and the outlet 61b.

그리고 상기 농도 센서(62)는 본체(61)의 내부에 배치되며, 이 본체(61)를 따라 흐르는 수소 가스 중에 함유된 일산화탄소와 반응하여 이 일산화탄소의 양에 따라 비례하여 최초의 고유한 색상이 적어도 하나의 다른 색상으로 변화되도록 구성된다. 바람직하게, 상기 농도 센서(62)는 팔라듐과 몰리브데늄으로 이루어지는 시트 형태를 취하며, 상기 본체(61)의 내주면에 부착 설치된다.The concentration sensor 62 is disposed inside the main body 61, and reacts with the carbon monoxide contained in the hydrogen gas flowing along the main body 61 so that the first unique color is proportional to the amount of the carbon monoxide at least. It is configured to change to one different color. Preferably, the concentration sensor 62 takes the form of a sheet made of palladium and molybdenum, and is attached to an inner circumferential surface of the main body 61.

한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 패키지 구조를 도시한 사시도로서, 상술한 바와 같은 구조로 이루어진 연료 전지 시스템(100: 도 1)은 박스 형태의 패키징부(70) 내에 장착될 수 있다. 이러한 패키징부(70)는 공지의 결합수단(도시하지 않음)에 의하여 휴대용 전자기기에 착탈 가능하도록 구비된다.6 is a perspective view illustrating a package structure of a fuel cell system according to an exemplary embodiment of the present invention, in which the fuel cell system 100 (FIG. 1) having the above-described structure is provided in a box-shaped packaging unit 70. Can be mounted. The packaging unit 70 is provided to be detachable from the portable electronic device by known coupling means (not shown).

그리고 상기 패키징부(70)에는 본 실시예에 의한 농도 감지부(60)의 본체 (61)를 외부로 노출시키기 위한 노출 구멍(71)을 형성하고 있다. 이에 상기 본체(61)는 패키징부(70)의 노출 구멍(71)을 통해 외부에 일부 노출되게 된다. 이는 상기 본체(61)가 투명한 소재로 이루어져 있기 때문에, 본체(61) 내부에 배치된 농도 센서(62)를 이 본체(61)를 통해 외부로 노출시켜 일산화탄소에 의한 상기 농도 센서(62)의 색상 변화를 사용자에게 시각적으로 인식시키기 위함이다.In addition, the packaging part 70 is provided with an exposure hole 71 for exposing the main body 61 of the concentration detecting unit 60 according to the present embodiment to the outside. Accordingly, the main body 61 is partially exposed to the outside through the exposure hole 71 of the packaging part 70. Since the main body 61 is made of a transparent material, the concentration sensor 62 disposed inside the main body 61 is exposed to the outside through the main body 61, so that the color of the concentration sensor 62 is caused by carbon monoxide. This is to visualize the change to the user.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the fuel cell system according to an embodiment of the present invention configured as described above in detail as follows.

우선, 본 시스템을 내장하고 있는 패키징부(50)를 휴대용 전자기기에 장착시킨 상태에서, 연료 펌프(33)를 가동시켜 연료 탱크(31)에 저장된 연료를 제1 공급라인(91)을 통해 개질기(20)로 공급한다. 그러면 상기 개질기(20)는 일례로서, 열 에너지에 의한 수증기 개질(Steam Reformeing : SR) 촉매 반응을 통해 상기한 연료로부터 수소 가스를 발생시키고, 수성가스 전환(Water-Gas Shift Reaction: WGS) 촉매 반응 또는 선택적 산화(Preferential CO Oxidation: PROX) 촉매 반응을 통해 상기한 수소 가스에 함유된 일산화탄소의 농도를 저감시킨다. 이 때 상기 수소 가스에는 위와 같은 일련의 촉매 반응을 완전히 행하는 것이 곤란하여 미량의 일산화탄소를 함유하고 있다.First, in a state in which the packaging unit 50 incorporating the present system is mounted in a portable electronic device, the fuel pump 33 is operated to reform fuel stored in the fuel tank 31 through the first supply line 91. Supply to (20). Then, the reformer 20 generates hydrogen gas from the fuel through steam reforming (SR) catalytic reaction by thermal energy, and a water-gas shift reaction (WGS) catalytic reaction. Alternatively, the concentration of carbon monoxide contained in the hydrogen gas may be reduced through a selective oxidation (PROX) catalytic reaction. At this time, the hydrogen gas contains a small amount of carbon monoxide because it is difficult to completely perform the above series of catalytic reactions.

이어서, 상기 수소 가스를 제2 공급라인(92)을 통해 스택(10)의 제1 주입부(13a)로 공급한다.Subsequently, the hydrogen gas is supplied to the first injection part 13a of the stack 10 through the second supply line 92.

이러는 과정에서, 상기 수소 가스는 농도 감지부(60)의 본체(61)를 통과하게 된다. 그러면, 농도 센서(62)는 이 수소 가스 중에 함유된 일산화탄소와 반응하여 상기 일산화탄소의 양에 따라 최초의 고유한 색상에서 다른 색상으로 변화하게 된다. 이 때 상기 본체(61)가 투명한 소재로 이루어지고 패키징부(70)의 노출 구멍(71)으로 노출되고 있기 때문에, 상기한 농도 센서(62)는 이 본체(61)를 통해 외부로 노출되어 사용자로 하여금 색상의 변화를 인식하게 한다.In this process, the hydrogen gas passes through the main body 61 of the concentration sensor 60. The concentration sensor 62 then reacts with the carbon monoxide contained in this hydrogen gas to change from its original color to another color depending on the amount of carbon monoxide. At this time, since the main body 61 is made of a transparent material and is exposed to the exposure hole 71 of the packaging part 70, the above-described concentration sensor 62 is exposed to the outside through the main body 61 so that the user Make the color aware of the change.

이 후, 상기 농도 센서(62)의 변색 정도를 통상의 분광 광도계(spectrophotometer)로 측정하게 되면, 상기 수소 가스에 함유된 일산화탄소의 농도를 알 수 있게 된다. 이러한 농도 센서(62)의 색상 변화는 그 변색 정도에 따라 전기 발생부(11)의 피독 위험성이 없는 허용 범위의 일산화탄소 농도 또는 이 허용 범위를 초과하는 일산화탄소 농도를 사용자로 하여금 인식케 한다.Thereafter, when the degree of discoloration of the concentration sensor 62 is measured by a conventional spectrophotometer, the concentration of carbon monoxide contained in the hydrogen gas can be known. The color change of the concentration sensor 62 allows the user to recognize the carbon monoxide concentration in the allowable range or the carbon monoxide concentration exceeding the allowable range without the poisoning risk of the electricity generating unit 11 according to the degree of discoloration.

이로써 개질기(20)로부터 스택(10)으로 공급되는 수소 가스 중의 일산화탄소 농도를 위와 같은 방식으로 측정이 가능함에 따라, 일산화탄소에 의한 전기 발생부(11)의 피독 현상을 미연에 방지할 수 있다. 즉, 상기 일산화탄소의 농도가 허용 범위를 초과하는 경우, 사용자는 상기 농도 센서(62)의 변색 정도를 통해 이를 인식하고, 시스템(100)의 기동을 정지시켜 상기 수소 가스에 함유된 일산화탄소의 농도를 저감시킬 수 있다. 반대로, 상기 일산화탄소의 농도가 허용 범위를 초과하지 않는 경우, 사용자는 상기 농도 센서(62)의 변색 정도를 통해 이를 인식하고, 상기 수소 가스가 제2 공급라인(92)을 통해 스택(10)의 제1 주입부(13a)에 계속적으로 공급되게 한다.As a result, the carbon monoxide concentration in the hydrogen gas supplied from the reformer 20 to the stack 10 can be measured in the same manner as described above, so that poisoning of the electricity generating unit 11 due to carbon monoxide can be prevented in advance. That is, when the concentration of the carbon monoxide exceeds the allowable range, the user recognizes this through the discoloration degree of the concentration sensor 62, and stops the operation of the system 100 to determine the concentration of the carbon monoxide contained in the hydrogen gas. Can be reduced. On the contrary, when the concentration of the carbon monoxide does not exceed the allowable range, the user recognizes this through the degree of discoloration of the concentration sensor 62, and the hydrogen gas passes through the second supply line 92 to the stack 10. It is made to continuously supply to the 1st injection part 13a.

이러한 과정을 거친 상태에서, 공기 펌프(41)를 가동시켜 공기를 제3 공급라인(93)을 통해 스택(10)의 제2 주입부(13b)로 공급한다. In this state, the air pump 41 is operated to supply air to the second inlet 13b of the stack 10 through the third supply line 93.                     

따라서, 상기 수소 가스는 세퍼레이터(14)의 수소 통로(19a)를 통해 막-전극 어셈블리(12)의 애노드 전극(17)으로 공급되고, 공기는 세퍼레이터(15)의 공기 통로(19b)를 통해 막-전극 어셈블리(12)의 캐소드 전극(18)으로 공급된다. 이 때 상기 애노드 전극(17)의 촉매층(17a)은 Pt 또는 Pt와 Ru의 합금으로 이루어져 있기 때문에, 수소 가스에 함유된 일산화탄소에 의해 피독되지 않게 된다.Accordingly, the hydrogen gas is supplied to the anode electrode 17 of the membrane-electrode assembly 12 through the hydrogen passage 19a of the separator 14, and air is supplied through the air passage 19b of the separator 15. Supplied to the cathode electrode 18 of the electrode assembly 12. At this time, since the catalyst layer 17a of the anode electrode 17 is made of Pt or an alloy of Pt and Ru, it is not poisoned by carbon monoxide contained in hydrogen gas.

이로써 애노드 전극(17)의 촉매층(17a)에서는 산화 반응을 통해 수소 가스를 전자와 프로톤(수소이온)으로 분해한다. 그리고 프로톤이 전해질막(16)을 통하여 캐소드 전극(18)으로 이동되고, 전자는 전해질막(16)을 통하여 이동되지 못하고 세퍼레이터(14, 15)를 통해 이웃하는 막-전극 어셈블리(12)의 캐소드 전극(18)으로 이동되는데 이 때 전자의 흐름으로 전류를 발생시킨다. 또한 캐소드 전극(18)의 촉매층(18a)에서는 상기 이동된 프로톤 및 산소의 환원 반응을 통해 열과 수분을 생성하게 된다.Thus, in the catalyst layer 17a of the anode electrode 17, hydrogen gas is decomposed into electrons and protons (hydrogen ions) through an oxidation reaction. Then, protons are moved to the cathode electrode 18 through the electrolyte membrane 16, and electrons are not moved through the electrolyte membrane 16 and the cathode of the membrane-electrode assembly 12 neighboring through the separators 14 and 15. It is moved to the electrode 18, which generates a current by the flow of electrons. In addition, the catalyst layer 18a of the cathode electrode 18 generates heat and moisture through the reduction reaction of the transferred protons and oxygen.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.

본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 의하면, 스택으로 공급되는 수소 가스에 함유된 일산화탄소와 반응하여 변화하는 색상을 통해 상기 일산화탄소의 농도를 감지할 수 있는 농도 감지부를 구비하므로, 사용자의 시각을 통해 일산화탄소의 농도 를 실시간으로 감지할 수 있다. 따라서 일산화탄소에 의한 연료 전지의 피독을 미연에 방지할 수 있으므로, 연료 전지의 성능을 더욱 향상시킴은 물론 수명을 더욱 연장시킬 수 있는 효과가 있다.According to the fuel cell system according to the present invention, since it comprises a concentration detector for detecting the concentration of the carbon monoxide through the color changing in response to the carbon monoxide contained in the hydrogen gas supplied to the stack, The concentration can be detected in real time. Therefore, since poisoning of the fuel cell by carbon monoxide can be prevented in advance, it is possible to further improve the performance of the fuel cell and further extend the life of the fuel cell.

Claims (9)

수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 적어도 하나의 전기 발생부;At least one electricity generating unit generating electrical energy through an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen; 상기 수소를 함유한 연료를 개질하여 수소 가스를 발생시키고, 이 수소 가스를 상기 전기 발생부로 공급하는 개질기;A reformer for reforming the hydrogen-containing fuel to generate hydrogen gas, and supplying the hydrogen gas to the electricity generator; 상기 연료를 상기 개질기로 공급하는 연료 공급원;A fuel supply source for supplying the fuel to the reformer; 상기 산소를 상기 전기 발생부로 공급하는 산소 공급원; 및An oxygen supply source supplying the oxygen to the electricity generator; And 상기 수소 가스의 주입부에 연결 설치되어 상기 수소 가스에 함유된 일산화탄소와 반응하여 변화하는 색상을 통해 상기 일산화탄소의 농도를 감지할 수 있는 농도 감지부It is connected to the injection portion of the hydrogen gas concentration detection unit that can detect the concentration of the carbon monoxide through the color changing in response to the carbon monoxide contained in the hydrogen gas 를 포함하고,Including, 상기 개질기와 상기 주입부가 제2 공급라인에 의해 연결 설치되고,The reformer and the injection unit are connected by a second supply line, 상기 제2 공급라인 상에 상기 농도 감지부를 설치하고,The concentration detector is installed on the second supply line, 상기 농도 감지부는,The concentration detector, 양단이 개방된 투명한 관로 형태의 본체; 및A main body in the form of a transparent pipe with both ends open; And 상기 본체 내에 배치되어 상기 수소 가스에 함유된 일산화탄소의 농도에 따라 고유한 색상이 변화하는 형태의 농도 센서를 포함하는 연료 전지 시스템.And a concentration sensor disposed in the main body, the concentration sensor having a unique color that changes according to the concentration of carbon monoxide contained in the hydrogen gas. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연료 공급원은,The fuel supply source, 상기 연료를 저장하는 연료 탱크; 및A fuel tank for storing the fuel; And 상기 연료 탱크에 연결 설치되어 상기 연료 탱크에 저장된 연료를 배출시키는 연료 펌프를 포함하며,A fuel pump connected to the fuel tank to discharge fuel stored in the fuel tank; 상기 연료 탱크와 개질기가 제1 공급라인에 의해 연결 설치되는 연료 전지 시스템.And a fuel tank and a reformer connected by a first supply line. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전기 발생부를 복수로 구비하며, 이들 전기 발생부의 집합 구조로 이루어진 스택을 형성하는 연료 전지 시스템.A fuel cell system comprising a plurality of said electric generators, and forming a stack which consists of a collection structure of these electric generators. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 시스템 전체를 내장시키는 패키징부를 구비하며,It has a packaging part for embedding the whole system, 상기 패키징부는 상기 본체를 외부로 노출시키는 구멍을 형성하는 연료 전지 시스템.And the packaging part forms a hole for exposing the body to the outside. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 산소 공급원은 공기를 흡입하여 이 공기를 상기 전기 발생부로 공급하는 공기 펌프를 포함하며,The oxygen source includes an air pump for sucking air and supplying the air to the electricity generating unit, 상기 공기 펌프와 전기 발생부가 제3 공급라인에 의해 연결 설치되는 연료 전지 시스템.The air pump and the electricity generating unit is connected to the fuel cell system by a third supply line. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전기 발생부는 막-전극 어셈블리(Membrane-Electrode assembly: MEA)와 이 막-전극 어셈블리의 양면에 배치되는 세퍼레이터(Separator)의 밀착 구조로 이루어지고,The electricity generating unit is made of a close contact structure of a membrane-electrode assembly (MEA) and a separator (Separator) disposed on both sides of the membrane-electrode assembly, 상기 막-전극 어셈블리는 전해질막을 중심에 두고 이의 양측에 애노드 전극과 캐소드 전극이 위치하며,The membrane-electrode assembly includes an anode electrode and a cathode electrode on both sides of the electrolyte membrane, 상기 애노드 전극이 Pt 또는 Ru 중 적어도 하나로 이루어지는 촉매층을 구비하는 연료 전지 시스템.And the anode electrode comprises a catalyst layer comprising at least one of Pt and Ru. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연료 전지 시스템이, 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell: PEMFC) 방식으로 이루어지는 연료 전지 시스템.The fuel cell system is a fuel cell system comprising a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) method.
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