KR101157992B1

KR101157992B1 - A fuel cell or redox flow battery with pin-less stack assembly

Info

Publication number: KR101157992B1
Application number: KR1020110117171A
Authority: KR
Inventors: 한신; 한창훈
Original assignee: 주식회사 에이치투
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2012-06-19
Also published as: WO2013069888A1

Abstract

PURPOSE: A fuel cell or a redox flow battery is provided to simplify assembling process by removing a guide pin and minimize generation of safety accidents by preventing exposure of a separator. CONSTITUTION: A fuel cell or a redox flow battery comprises stack, gaskets(25), and protrusions. The stack is formed by laminating a plurality of plates on both sides leaving an ion exchange film in between. The laminated plates include a concavo-convex part which interlocks with an adjacent plate. The plate includes the plurality of gaskets and the gasket includes a protrusion(28). The plate which is adjacent to gasket includes a groove which interlocks with the protrusion.

Description

Fuel cell or redox flow cell with stack assembly without guide pins {A FUEL CELL OR REDOX FLOW BATTERY WITH PIN-LESS STACK ASSEMBLY}

본 발명은 연료 전지 또는 레독스 흐름 전지의 스택 조립 구조에 관한 것으로, 특히 종래 스택을 이루는 다수의 플레이트는 홀(hole)을 구비하고 상기 홀에 가이드 핀을 끼워 적층하던 것을 가이드 핀을 제거하고 요철부(볼록부와 이에 맞물리는 오목부)를 구비하여 다수의 플레이트를 적층하는 스택 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a stack assembly structure of a fuel cell or a redox flow cell. In particular, a plurality of plates constituting a conventional stack have holes, and the guide pins are removed by stacking the guide pins. The present invention relates to a stack structure having a portion (a convex portion and a concave portion engaged with it) for stacking a plurality of plates.

레독스 흐름전지는 최근 전 세계적으로 가장 큰 관심을 불러일으키고 있는 에너지 혁명, 신재생에너지, 온실가스 감축, 2차전지, 스마트그리드와 긴밀하게 연관된 핵심 제품 중 하나이다. 현재 대부분의 에너지를 화석연료로부터 얻고 있으나, 이러한 화석연료의 사용은 대기오염, 산성비 및 지구 온난화와 같이 환경에 심각한 악영향을 미치고 있으며, 에너지 효율도 낮은 문제점이 있다. 이러한 화석연료의 사용에 따른 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 신재생에너지에 대한 관심이 급속도로 높아졌다. 이러한 신재생에너지에 대한 관심 및 연구는 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 신재생에너지 시장이 국내외적으로 성숙단계에 접어들었다고는 하지만 재생에너지의 특성상 시간 및 날씨 등의 환경영향에 따라 발생하는 에너지의 양이 크게 변화한다는 문제점이 있어, 이로 인해 발생된 재생에너지를 저장하는 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System)의 보급이 매우 필요한 상황이며, 이러한 대용량 에너지저장시스템으로 주목받고 있는 것이 레독스 흐름전지(Redox flow battery)이다.
Redox flow batteries are one of the key products that are closely related to the energy revolution, renewable energy, greenhouse gas reduction, secondary batteries and smart grid that have recently attracted the most attention around the world. Currently, most of the energy is obtained from fossil fuels, but the use of such fossil fuels has serious adverse effects on the environment, such as air pollution, acid rain, and global warming, and energy efficiency is low. In order to solve the problems caused by the use of fossil fuels, interest in renewable energy has recently increased rapidly. Interest and research on the renewable energy is being actively conducted not only in Korea but also all over the world. Although the renewable energy market has entered the domestic and international stage, there is a problem that the amount of energy generated varies greatly depending on the environmental effects such as time and weather due to the nature of renewable energy. It is very necessary to spread Energy Storage System (ESS), and redox flow battery is attracting attention as such a large-capacity energy storage system.

본 발명이 적용되는 레독스 흐름전지의 일반적인 형태는 도 1에서 보는 것과 같이 전기화학반응이 일어나는 셀을 적층한 스택(1), 전해질을 보관하는 탱크(3) 및 전해질 탱크에서 스택으로 전해질을 공급하는 펌프(4)로 구성되며, 스택(1)은 도 2에서 보는 것과 같이 중앙의 전해질 막을 사이에 두고 엔드 플레이트(21), 전류 플레이트(22), 바이폴러 플레이트(23) 및 플로우 프레임(24)과 사이 사이의 가스켓(25)으로 구성되는 셀의 다수개가 적층되어 도 6과 같이 조립된 형태를 갖는다.
The general form of the redox flow battery to which the present invention is applied is a stack (1) in which a cell in which an electrochemical reaction takes place, as shown in FIG. 1, a tank (3) for storing an electrolyte, and an electrolyte supply from the electrolyte tank to the stack. And the stack 1 includes an end plate 21, a current plate 22, a bipolar plate 23, and a flow frame 24 with a central electrolyte membrane therebetween as shown in FIG. ) And a plurality of cells constituted by a gasket 25 between them are stacked and assembled as shown in FIG. 6.

본 발명의 또 다른 주제인 연료전지 또한 도 8와 같이 공기(53)와 수소(54)가 전해질 막(52) 및 분리판(51)을 사이에 두고 공급되며 도 9와 같이 다수의 플레이트가 조립된 스택을 포함하고 있다.
The fuel cell, which is another subject of the present invention, is also supplied with air 53 and hydrogen 54 interposed between the electrolyte membrane 52 and the separator 51 as shown in FIG. 8, and a plurality of plates are assembled as shown in FIG. 9. Contains a stack.

본 발명에서 플레이트라고 함은 스택을 이루는 다수의 구성요소(분리판, 플로우 프레임, 가스켓 등)를 지칭하는 것으로 평평한 형태의 판을 지칭하는 용어로 사용되고 있다.
In the present invention, the plate refers to a plurality of components constituting the stack (separation plate, flow frame, gasket, etc.) and is used as a term referring to a flat plate.

연료전지 및 레독스 흐름전지의 스택은 시스템을 구성하는데 가장 핵심적인 요소로 실제 전기화학반응이 일어나는 장소이다. 연료전지 및 레독스 흐름전지는 전기화학 반응 물질로 유체를 사용하고 이 유체가 스택 내부에 흘러 들어가서 전기화학반응을 일으킨다. 따라서 스택을 구성하는 각각의 플레이트에는 전기 화학 반응 물질의 유체 통로(flow hole)가 구성되어 있고 플레이트를 적층 할 때에는 상기 유체 통로의 위치가 일치하도록 설계 및 조립되어야 한다. 또한 전기화학 반응 물질로 유체를 사용하기 때문에 반응 물질이 새거나 섞이지 않도록 스택의 기밀성이 대단히 중요하다.
Stacks of fuel cells and redox flow cells are the key components of the system and are the places where the actual electrochemical reactions take place. Fuel cells and redox flow cells use fluids as electrochemical reactants, which flow into the stack and cause electrochemical reactions. Therefore, each plate constituting the stack has a flow hole of an electrochemical reactant material, and when the plates are stacked, they must be designed and assembled so that the positions of the fluid passages coincide. In addition, because the fluid is used as the electrochemical reactant, the tightness of the stack is very important to prevent the reactant from leaking or mixing.

연료전지 및 레독스 흐름 전지의 스택의 구조는 도 2 및 도 9에서 보는 것과 같이 다수의 플레이트가 적층하는 형태이다.
The stack of the fuel cell and the redox flow cell has a structure in which a plurality of plates are stacked as shown in FIGS. 2 and 9.

일반적으로 스택 조립시 정렬(alignment)을 맞추어야 하며 이를 위해 스택을 구성하는 각각의 요소에 구멍을 생성한 후 상기 구멍에 끼워 맞추는 가이드 핀을 이용하여 적층한다.
In general, when assembling the stack, alignment must be made. For this purpose, holes are formed in each element constituting the stack, and then stacked using guide pins fitted into the holes.

가이드 핀을 이용한 적층 방법은 가장 쉽고 일반적인 방법이다. 하지만 스택이 대형화되고 적층되는 셀의 수가 많아질수록 조립이 불편해지는 단점이 있다. 특히, 유체의 밀폐를 위해 스택에 제공되는 가스켓의 경우 실리콘, 고무 등의 재질로 제작되기 때문에 가이드 핀을 가스켓의 구멍에 통과시킬 때 미끄러지지 않는 재질의 특성상 가이드 핀과 가스켓 사이의 마찰 때문에 조립이 어렵게 된다.
The lamination method using guide pins is the easiest and most common method. However, as the stack becomes larger and the number of stacked cells increases, assembly becomes inconvenient. In particular, since the gasket provided to the stack to seal the fluid is made of a material such as silicone or rubber, it is difficult to assemble due to the friction between the guide pin and the gasket due to the material that does not slip when the guide pin passes through the hole of the gasket. do.

또한, 기존의 스택은 전해질 막(26)을 셀에 고정시키는 데 핀을 이용하여 고정하기 때문에 스택에 핀이 지나갈 수 있는 공간을 확보해야 하고, 따라서 추가로 필요한 공간만큼 가격이 비싼 전해질 막의 크기가 증가하여 제작 비용이 증가하는 문제점이 있다. 즉, 가격이 비싼 전해질 막이 추가로 더 필요하여 제작 비용이 증가하는 문제점이 있는 것이다. 또한, 이러한 불필요한 공간에 의하여 스택의 부피가 커지게 되고 조립이 어려운 단점을 지니게 되었다.
In addition, since the conventional stack uses pins to fix the electrolyte membrane 26 to the cell, it is necessary to secure a space for the pins to pass through the stack, so that an additional size of the electrolyte membrane may be as expensive as necessary. There is a problem that increases the manufacturing cost increases. In other words, there is a problem in that the production cost increases because the additional expensive electrolyte membrane. In addition, this unnecessary space has a disadvantage that the stack becomes bulky and difficult to assemble.

또한, 스택의 분리판(Bipolar plate)은 전기가 흐르는데, 종래 조립된 스택에서는 분리판이 외부에 노출되어 사용자가 만졌을 경우 감전 사고의 위험 또는 다른 전도체와 결합하는 경우 합선의 위험이 있었다.
In addition, the bipolar plate of the stack flows electricity, but in the conventional assembled stack, the separator is exposed to the outside, so that when the user touches it, there is a risk of an electric shock accident or a short circuit when combined with another conductor.

이에, 본 발명은 연료 전지 및 레독스 흐름전지의 스택 조립 구조를 가이드 핀 없이 조립하며 분리판을 외부에 노출시키지 않도록 하는 것에 관한 것이다.
Accordingly, the present invention relates to assembling the stack assembly structure of a fuel cell and a redox flow cell without a guide pin and not exposing the separator to the outside.

본 발명은 스택의 조립 구조에서 가이드 핀을 제거하여 조립 공정을 단순화 하며 전해질 막 및 분리판이 가스켓의 안 쪽 공간에 놓여지도록 하여, 분리판이 외부에 노출되지 않도록 함으로서 안전사고가 발생하지 않도록 하고자 하는 것이다.The present invention is intended to simplify the assembly process by removing the guide pins from the assembly structure of the stack, so that the electrolyte membrane and the separator plate are placed in the inner space of the gasket, so that the separator plate is not exposed to the outside so that a safety accident does not occur. .

본 발명은 상기의 과제를 해결하고자 요철형태의 가이드 홈을 각각의 플레이트에 구성하여 가이드 핀이 없어도 조립이 가능하도록 하였다. 그 방법으로 평면 가공이 어려운 플로우프레임과 분리판에는 홈을 가공하였고 가스켓에는 홈에 결합될 수 있는 돌출부를 구성하여 요철과 같이 결합할 수 있도록 하였다. 또한 가스켓의 외곽 부분(26)을 돌출되게 하며 그 안에 분리판(23)이 놓여지도록 하여 분리판이 외부에 노출되는 것을 방지하였다. 즉, 가스켓의 외곽 부분(26)은 분리판(23)이 외부에 노출되지 않도록 분리판(23)을 감싸는 형태가 되도록 하였다.
In order to solve the above problems, a concave-convex guide groove is formed on each plate, so that the assembly can be performed without a guide pin. In this way, grooves were processed in the flow frame and the separation plate, which are difficult to planar processing, and protrusions that can be coupled to the grooves were formed in the gasket, so that they could be combined like irregularities. In addition, the outer portion 26 of the gasket is protruded and the separator 23 is placed therein to prevent the separator from being exposed to the outside. That is, the outer portion 26 of the gasket is formed to surround the separation plate 23 so that the separation plate 23 is not exposed to the outside.

또한, 도 4에서 보는 것처럼 가스켓의 안쪽에 홈을 형성하여 전해질 막(26)의 테두리가 상기 홈에 안착될 수 있도록 하였다.
In addition, as shown in FIG. 4, a groove is formed in the gasket to allow the edge of the electrolyte membrane 26 to be seated in the groove.

바람직하게는 본 발명의 가스켓의 돌출부(28)는 도 5와 같이 사각형 형상의 고리모양이며 이에 대응되는 플로우 프레임 및 분리판의 홈도 사각형 고리 형상이다.
Preferably, the protruding portion 28 of the gasket of the present invention has a rectangular ring shape as shown in FIG. 5, and the grooves of the flow frame and the separating plate corresponding thereto are also rectangular ring shapes.

또한, 본 발명은 스택을 형성하기 위해 다수의 플레이트의 요철부가 맞물리며 적층하면서 도 7 에서처럼 지지부재(41)가 적층된 다수의 플래이트의 측면을 지지하도록 하여 스택이 보다 안정적인 형태가 되도록 하였다. 바람직하게는 상기 스택을 구성하는 상기 다수의 플레이트의 측면에는 홈이 형성되어 있으며 상기 홈을 따라 지지부재가 삽입되도록 하였다.
In addition, the present invention is to support the side surface of the plurality of laminated plate support member 41 as shown in Figure 7 while laminating the uneven parts of the plurality of plates to form a stack to make the stack more stable form. Preferably, grooves are formed on the side surfaces of the plurality of plates constituting the stack, and a support member is inserted along the grooves.

본 발명은,The present invention,

1. 스택에서 가이드 핀을 제거함으로써 각각의 플레이트에서 가이드 핀이 결합되는 홀을 구성하는데 필요한 공간을 따로 확보하지 않아도 되기 때문에 스택의 크기를 줄일 수 있고 그에 따른 제작비 감소의 효과를 얻을 수 있다.
1. By removing the guide pin from the stack, it is possible to reduce the size of the stack and thereby reduce the manufacturing cost since it is not necessary to secure a space necessary for constituting the hole where the guide pin is coupled to each plate.

2. 또한, 가이드 핀을 제거함으로써 조립하는 데 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 가이드 핀을 따라서 조립하기 때문에 적층하는 셀의 개수가 많아질수록 가이드 핀의 길이가 길어지게 되고 그에 따라 처음 적층되는 플레이트는 가이드 핀을 많이 지나가게 되고 마지막에 적층되는 플레이트는 적은 길이를 지나가게 된다. 즉, 먼저 적층된 플레이트는 나중에 적층되는 플레이트의 두께만큼 많은 길이를 지나가게 될 것이다. 이와 같이 적층되는 플레이트 수가 증가하면 핀을 지나가는 길이도 증가하게 될 것이므로 플레이트 수가 증가하는 경우 조립 공정이 어려울 것이다. 특히 가스켓의 경우 실리콘, 고무 등 마찰이 잘 일어나는 재질로 제작이 되는데 가이드 핀을 통과할 때 마찰 때문에 조립이 쉽지 않아 조립시간도 증가한다. 따라서, 본 발명과 같이 가이드 핀에 의한 조립이 아니라 각각의 플레이트에 요철부를 구비하여 서로 맞물리면서 조립되도록 하면 조립도 용이할 것이다.
2. Moreover, the time taken for assembly can be shortened by removing the guide pin. As the number of cells to be stacked increases, the length of the guide pin increases as the number of cells to be stacked increases. Accordingly, the first stacked plate passes through the guide pin and the last stacked plate passes through the small length. . That is, the first stacked plate will pass as many lengths as the thickness of the later stacked plates. As the number of plates stacked in this way increases the length passing through the pins, the assembly process will be difficult when the number of plates increases. In particular, the gasket is made of a material that friction well, such as silicone, rubber, and assembly time is increased because the assembly is not easy due to friction when passing through the guide pin. Therefore, assembling will be facilitated by assembling each other by providing the concave-convex portions on each plate rather than assembling by the guide pin as in the present invention.

3. 또한, 기존의 방식으로는 가이드 핀이 있어 양산품 제작시 조립을 위한 산업용 로봇을 이용하는 것이 실질적으로 불가능 하였으나, 본 발명은 요철부를 맞추어 가면서 조립하면 되므로 자동 조립을 가능하게 하고 이로 인한 제작 시간 단축 효과를 얻을 수 있다.
3. In addition, the conventional method has a guide pin, it was practically impossible to use the industrial robot for assembly when manufacturing the mass production, but the present invention can be assembled while going along the uneven portion, which enables automatic assembly and thereby shorten the production time. The effect can be obtained.

4. 또한, 가스켓에는 전해질 막이 안착될 수 있는 사이즈로 가이드 홈이 제작되기 때문에 전해질 막을 쉽게 안착될 수 있으며 얇은 전해질 막이 핀을 통과하여 조립할 때 발생할 수 있는 찢어짐을 방지하고 조립을 쉽게 하여 제작 시간 단축 효과를 얻을 수 있다.
4. In addition, because the gasket is made of a guide groove in which the electrolyte membrane can be seated, the electrolyte membrane can be easily settled, and the thin electrolyte membrane can be easily assembled and prevents tearing that may occur when assembling through the pin. The effect can be obtained.

5. 또한 가스켓의 외곽 부분을 튀어나오게 제작하여 그 안에 분리판이 결합되도록 제작하여 (즉, 가스켓의 외곽 부분이 분리판을 감싸도록) 분리판이 외부에 노출되는 것을 방지하였기 때문에 분리판이 외부 노출에 의한 사용자의 감전 및 스택의 합선 방지 효과를 가져올 수 있게 하였다.
5. In addition, the outer plate of the gasket is made to protrude so that the separator plate is combined therein (that is, the outer part of the gasket surrounds the separator plate), thereby preventing the separator plate from being exposed to the outside. It has the effect of preventing electric shock and short circuit of the user.

도 1은 레독스 흐름 전지의 개요도이다.
도 2는 레독스 흐름 전지의 단일 셀 플로우 프레임의 분해도이다.
도 3은 가이드 핀에 의해 조립되는 레독스 흐름 전지의 스택의 입체도이다.
도 4은 본 발명에 의한 레독스 흐름 전지 스택의 조립도이다.
도 5은 본 발명에 의한 가스켓의 입체도이다.
도 6은 본 발명에 의한 레독스 흐림 전지 스택의 입체도이다.
도 7은 본 발명에 의한 레독스 흐름 전지의 지지부재에 대한 확대도이다.
도 8은 연료 전지 스택의 조립도이다.
도 9은 연료 전지 스택을 구성하는 플레이트의 분해도이다.1 is a schematic diagram of a redox flow battery.
2 is an exploded view of a single cell flow frame of a redox flow cell.
3 is an isometric view of a stack of redox flow cells assembled by guide pins.
4 is an assembly view of a redox flow battery stack according to the present invention.
5 is a three-dimensional view of the gasket according to the present invention.
6 is a three-dimensional view of a redox blur battery stack according to the present invention.
7 is an enlarged view of a supporting member of a redox flow battery according to the present invention.
8 is an assembly view of a fuel cell stack.
9 is an exploded view of the plates constituting the fuel cell stack.

본 발명이 적용되는 레독스 흐름전지의 일반적인 형태는 도 1에서 보는 것과 같이 전기화학반응이 일어나는 셀을 적층한 스택(1), 전해질을 보관하는 탱크(3) 및 전해질 탱크에서 스택으로 전해질을 공급하는 펌프(4)로 구성된다.
The general form of the redox flow battery to which the present invention is applied is a stack (1) in which a cell in which an electrochemical reaction takes place, as shown in FIG. 1, a tank (3) for storing an electrolyte, and an electrolyte supply from the electrolyte tank to the stack. It consists of the pump (4).

스택(1)은 도 2에서 보는 것과 같이 중앙의 전해질 막을 사이에 두고 앤드 플레이트(21), 전류 플레이트(22), 분리판(23) 및 플로우 프레임(24)과 각각의 사이의 가스켓(25)으로 구성되는 셀이 다수 개 적층되어 도 6와 같이 조립된다.The stack 1 has an end plate 21, a current plate 22, a separator 23, and a flow frame 24 and a gasket 25 between each other with a central electrolyte membrane as shown in FIG. 2. A plurality of cells are stacked and assembled as shown in FIG.

``

종래 레독스 흐름 전지의 스택을 조립하는 과정에서는 도 3과 같이 가이드 핀(31)이 다수의 플레이트에 구비된 홀을 따라 끼워 맞추도록 하여 스택을 조립하였다.
In the process of assembling the stack of the conventional redox flow battery, the stack is assembled by fitting the guide pins 31 along the holes provided in the plurality of plates as shown in FIG. 3.

이와 같이 다수의 플레이트를 가이드 핀(31)에 의하여 조립하는 경우 조립자가 수작업으로 다수의 플레이트의 홀을 가이드 핀에 맞추어 끼워야 하므로 스택을 구성하는 플레이트의 수가 많은 경우 조립과정에 상당한 시간이 소요되었으며 특히, 실리콘 또는 고무에 의해 제작되는 가스켓을 조립하는 경우에는 마찰에 의하여 조립이 용이하지 않으며 조립시 찢어짐이 발생하여 조립과정이 쉽지 않았다.
As such, when assembling a plurality of plates by the guide pin 31, the assembling member has to manually fit holes of the plurality of plates to the guide pins, and thus, when the number of plates constituting the stack is large, the assembly process takes considerable time. In the case of assembling a gasket made of silicone or rubber, assembly is not easy due to friction and tearing occurs during assembly.

이에 본 발명은 다수의 플레이트가 서로 맞물리는 요철을 구비하도록 제작하여 스택을 형성하도록 조립시 요철부분이 서로 맞물리도록 조립함으로써 조립공정을 단순화하였다.
Accordingly, the present invention simplifies the assembly process by assembling the convex and convex portions to be engaged with each other when assembling to form a stack by forming a plurality of plates having concave and convex interlocking with each other.

도 4를 보면 가스켓(25)에 돌출부(28)을 형성하도록 하고 플로우 프레임(24)와 분리판(23)은 상기 돌출부(28)에 맞물리는 홈을 형성하도록 하여, 조립시 상기 홈과 돌출부(28)가 맞물리도록 하여 스택을 조립할 수 있게 하였다.
Referring to FIG. 4, the protrusions 28 are formed in the gasket 25, and the flow frame 24 and the separator 23 form grooves that engage the protrusions 28. 28) to allow the stack to be assembled.

또한, 전해질 막(26)은 가스켓(25)의 내부에 안착될 수 있도록 가스켓에는 전해질 막의 테두리가 놓여질 수 있는 홈이 형성되도록 하였다.
In addition, the electrolyte membrane 26 is formed in the gasket so that the groove on which the edge of the electrolyte membrane can be placed is formed in the gasket 25.

가스켓의 돌출부(28)는 바람직하게는 도 5에서 보는 것처럼 사각형 고리 형상을 갖고 이에 맞물리는 플로우 프레임(24)과 분리판은 대응되는 형태의 홈을 구비하도록 하였다.
Protruding portion 28 of the gasket preferably has a rectangular annular shape as shown in FIG. 5 and the flow frame 24 and the separating plate engaged therewith have grooves of corresponding shapes.

이와 같이, 다수의 플레이트를 구비하는 전해질 스택을 서로 맞물리는 요철부를 구비하도록 하여 조립 공정을 쉽게 하였다.
In this way, the assembly process was facilitated by providing the electrolyte stack including the plurality of plates with the concave-convex portions engaged with each other.

또한, 분리판(23)은 전기가 통하여 외부에 노출되는 경우 사용자 감전 또는 합선의 위험이 있으므로, 도 5에서 볼 수 있는 것처럼 가스켓(25)의 외곽부가 분리판(23)을 감쌀 수 있도록 돌출부(27)를 구비하도록 하여 스택의 조립후 분리판(23)이 외부에 노출되지 않도록 하였다.
In addition, the separator 23 is a risk of electric shock or short-circuit if the user is exposed to the outside through electricity, as shown in Figure 5 so that the outer portion of the gasket 25 can be wrapped around the separation plate (23) 27) to prevent the separator 23 from being exposed to the outside after assembling the stack.

이와 같이, 분리판(23), 플로우 프레임(24) 및 전해질 막(26) 사이에서 적층되는 가스켓에 돌출부(27, 28)를 구비하도록 하여 조립 공정을 용이하게 하며 분리판을 감싸도록 하여 제작 공정의 단순화 및 안전사고를 방지하였다.
As such, the protrusions 27 and 28 are provided on the gaskets stacked between the separator 23, the flow frame 24, and the electrolyte membrane 26 to facilitate the assembly process and to surround the separator. Simplification and safety accidents were prevented.

상기 가스켓은 고무 또는 실리콘 재질로 성형가공에 의해 형성될 수 있다.
The gasket may be formed by molding process with rubber or silicone material.

또한, 본 발명은 스택을 형성하기 위해 다수의 플레이트의 요철부가 맞물리며 적층하면서 도 7 에서처럼 지지부재(41)가 적층된 다수의 플래이트의 측면을 지지하도록 하여 스택이 보다 안정적으로 구성되도록 하였다.
In addition, the present invention is to make the stack more stable by supporting the side of the plurality of laminated plate support member 41 as shown in Figure 7 while laminating the uneven parts of the plurality of plates to form a stack.

또한 도 7 에서처럼, 상기 지지부재(41)는 볼트 구성(42)을 형성하고 스택의 지지대에 볼트로 고정될 수 있도록 하였다.
In addition, as shown in Figure 7, the support member 41 to form a bolt configuration 42 and to be bolted to the support of the stack.

이는 본 발명의 스택을 이루는 다수의 플레이트가 요철부에 의하여 서로 맞물릴 뿐만 아니라 측면의 지지부재에 의하여 다수의 플레이트가 지지됨으로 보다 안정적이게 한 것이다.
This is because the plurality of plates constituting the stack of the present invention are not only engaged with each other by the uneven portion, but also more stable by supporting the plurality of plates by the side support members.

바람직하게는 각각의 플레이트의 측면에는 상기 지지 부재(41)가 삽입될 수 있는 홈이 형성될 수 있다.
Preferably, a groove in which the support member 41 may be inserted may be formed on the side of each plate.

도 8은 본 발명의 또 다른 주제인 연료전지의 조립도로서 공기(53)와 수소(54)가 전해질 막(52) 및 분리판(51)을 사이에 두고 공급되는 형태를 보여준다.
FIG. 8 is an assembly view of a fuel cell, which is another subject of the present invention, in which air 53 and hydrogen 54 are supplied with an electrolyte membrane 52 and a separator 51 interposed therebetween.

도 9에서 보는 것처럼 연료 전지 또한 글래스 실(61), 인터 커넥터(62), 수소 전극 (63), 전해질 (64) 및 산소 전극(65)와 같이 다수의 플레이트를 구비하므로, 본 발명과 같이 다수의 플레이트가 요철부를 구비하도록 하여 조립공정을 단순화 할 수 있다.
As shown in FIG. 9, the fuel cell also includes a plurality of plates, such as a glass seal 61, an inter connector 62, a hydrogen electrode 63, an electrolyte 64, and an oxygen electrode 65, and thus, as shown in FIG. It is possible to simplify the assembly process by having a plate of the uneven portion.

1: 스택 2: 카본 전극
3: 탱크 4: 펌프
5: 프레임
21: 앤드 플레이트 22: 전류 플레이트
23: 분리판 24: 플로우 프레임
25: 가스켓 26: 전해질 막
27: 외곽 돌출부 28: 돌출부
31: 가이드 핀
41: 지지 부재 42: 볼트 홈
51: 분리판 52: 전해질 막
53: 공기 54: 수소
61: 글래스 실 62: 인터 커넥트
63: 수소 전극 64: 전해질
65: 산소 전극1: stack 2: carbon electrode
3: tank 4: pump
5: frame
21: end plate 22: current plate
23: separator 24: flow frame
25 gasket 26 electrolyte membrane
27: outer protrusion 28: protrusion
31: guide pin
41: support member 42: bolt groove
51: separator 52: electrolyte membrane
53: air 54: hydrogen
61: glass seal 62: interconnect
63: hydrogen electrode 64: electrolyte
65: oxygen electrode

Claims

A fuel cell or redox flow cell comprising a stack formed by stacking a plurality of plates on both sides with an ion exchange membrane interposed therebetween,
The plurality of plates to be stacked is characterized in that it has an uneven portion that can be engaged with each other adjacent plate,
Wherein said plate comprises a plurality of gaskets, said gasket having protrusions and said plate adjacent said gasket having grooves for engaging said protrusions.

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The method of claim 1,
The gasket adjacent to the electrolyte membrane of the plurality of gaskets, the fuel cell or redox flow battery, characterized in that the groove is formed inside the adjacent gasket so that the electrolyte membrane can be placed inside the gasket.

The method of claim 3,
The plurality of plates includes a separator plate, a fuel cell or redox flow battery, characterized in that a protrusion is formed on the outside of the gasket adjacent to the separator plate so that the protrusion surrounds the outside of the separator plate.

The method of claim 4, wherein
A fuel cell or redox flow cell further comprising a support member to support side surfaces of the plurality of plates.