KR101220866B1 - 고분자 전해질 연료전지용 분리판 및 이것을 이용한 고분자 연료전지 - Google Patents

고분자 전해질 연료전지용 분리판 및 이것을 이용한 고분자 연료전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고분자 전해질 연료전지용 분리판 및 이것을 이용한 고분자 연료전지를 개시한다. 본 발명의 고분자 전해질 연료전지는 양극과 음극 사이에 배치되어 있는 고분자 전해질막과, 양극과 음극의 양측에 배치되어 있는 두 개의 가스확산층들과, 두 개의 가스확산층들의 양측에 배치되어 있는 두 개의 분리판들을 가지며, 적층되어 있는 복수의 단위전지들과; 복수의 단위전지들의 양측에 배치되어 있는 두 개의 엔드플레이트들과; 엔드플레이트들을 체결하고 있는 체결수단을 포함한다. 두 개의 분리판들은 복수의 단위전지들 중 어느 하나의 단위전지의 양극에 근접되어 있고 복수의 양극측 채널이 형성되어 있는 양극측 판부와, 복수의 단위전지들 중 어느 하나의 단위전지에 인접하는 다른 하나의 단위전지의 음극에 근접되어 있으며 복수의 음극측 채널이 형성되어 있는 음극측 판부와, 양극측 판부와 음극측 판부를 연결하고 있는 연결판부와, 양극측 판부와 음극측 판부의 접촉에 의하여 형성되어 있는 복수의 접촉부들로 구성되어 있다. 본 발명에 의하면, 양극측 판부와 음극측 판부가 일체형으로 연결되는 구조에 의하여 전기접촉저항이 낮아진다. 또한, 양극측 판부와 음극측 판부의 접촉에 의하여 유로가 형성되므로, 유로의 설계자유도를 높일 수 있고, 간편하게 제조할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

고분자 전해질 연료전지용 분리판 및 이것을 이용한 고분자 연료전지{SEPARATOR FOR PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELL AND PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELL USING THE SAME}
본 발명은 연료전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기접촉저항을 낮춰 효율을 향상시킬 수 있는 고분자 전해질 연료전지용 분리판 및 이것을 이용한 고분자 연료전지에 관한 것이다.
연료전지는 연료의 산화에 의하여 발생되는 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환시켜 주는 에너지 변환장치이다. 연료전지는 전지에 이용되는 연료의 종류에 따라 다양한 형태와 구조로 개발되어 있다. 고분자 전해질 연료전지는 수소이온교환 특성을 갖는 고분자막을 전해질로 사용하며, SPEFC(Solid polymer electrolyte fuel cell), SPFC(Solid polymer fuel cell), PEFC(polymer electrolyte fuel cell) 등으로 부르고도 있다. 이러한 고분자 전해질 연료전지는 효율이 높고, 전류밀도 및 출력밀도가 크며, 시동 시간이 짧고, 부하 변화에 빠른 응답 특성을 갖는 장점으로 인하여 무공해 차량의 동력원, 자가 발전용, 이동용 및 군사용 전원 등 다양한 분야에 응용하고자 하는 시도가 활발하게 이루어지고 있다.
고분자 전해질 연료전지는 미국 특허 제7,862,922호, 제7,901,836호의 특허 문헌들에 개시되어 있다. 이 특허 문헌들에 개시되어 있는 고분자 전해질 연료전지의 스택(Stack)은 기본적으로 복수의 단위전지(Unit cell/Single cell)들과 두 개의 엔드플레이트(End plate)들로 구성되어 있다. 단위전지는 양극(Anode), 음극(Cathode), 고분자 전해질막(Polymer electrolyte membrane)과 두 개의 분리판들로 구성되어 있다. 고분자 전해질막은 양극과 음극 사이에서 수소이온의 전달체 역할을 하는 동시에 산소와 수소의 접촉을 막는 역할도 한다. 양극과 음극의 두 전극들이 고분자 전해질막에 핫프레싱(Hot-pressing)에 의하여 접합되어 있는 것을 막-전극 어셈블리(Membrane-electrode assembly, MEA)라 한다. 분리판은 단위전지의 양쪽에 배치되어 있고, 양극판(Bipolar plate) 또는 유로판(Flow field plate)으로 부르고도 있는 전기전도성 판이다. 분리판의 한쪽 면에는 양극측 채널이 형성되어 있고, 다른쪽 면에는 음극측 채널이 형성되어 있다. 엔드플레이트들은 구성요소 사이의 접촉저항을 줄이기 위하여 타이로드(Tie rod)나 공기압으로 체결하게 되어 있으며, 반응기체의 출구, 입구, 냉각수 순환구, 전력의 출력을 위한 커넥터를 갖는다.
분리판은 전기저항이 낮고, 내화학성(Chemical resistance)과 기계적 물성이 높으며, 수소와 산소의 누설을 방지하기 위하여 가스투과율이 낮아야 한다. 또한, 인접하는 두 분리판들 사이의 전기접촉저항(Electrical contact resistance)이 낮아야 한다. 분리판의 재료는 흑연(Graphite), 스테인리스스틸(Stainless steel)로 구성되거나 고분자 기지(Polymer matrix)에 탄소입자, 흑연입자를 첨가한 고분자 기지 복합재료(Polymer matrix composite)가 사용되고 있다.
상기한 바와 같은 고분자 전해질 연료전지에 있어서 흑연 분리판은 접촉저항이 낮고 전기전도도가 높으나, 제조비가 비싸고 생산성이 낮은 문제가 있다. 스테인리스스틸 분리판은 생산성이 높으나, 접촉저항이 높고 부식이 발생되는 단점이 있다. 고분자 기지 복합재료 분리판은 내화학성이 우수하고 스테인리스스틸 분리판 보다 접촉저항이 낮으나, 전기저항이 높은 단점이 있다.
본 발명은 상기한 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 전기접촉저항을 낮출 수 있는 고분자 전해질 연료전지용 분리판 및 이것을 이용한 고분자 연료전지를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 유로의 설계자유도를 높일 수 있고, 간편하게 제조할 수 있는 고분자 전해질 연료전지용 분리판 및 이것을 이용한 고분자 연료전지를 제공함에 있다.
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 인접하는 두 개의 단위전지들을 갖는 고분자 전해질 연료전지에 있어서, 두 개의 단위전지들 중 어느 하나의 단위전지의 양극에 근접되어 있고, 복수의 양극측 채널이 형성되어 있는 양극측 판부와; 두 개의 단위전지들 중 다른 하나의 단위전지의 음극에 근접되어 있으며, 복수의 음극측 채널이 형성되어 있는 음극측 판부와; 양극측 판부와 음극측 판부를 연결하고 있는 연결판부와; 양극측 판부와 음극측 판부의 접촉에 의하여 형성되어 있는 복수의 접촉부들을 포함하는 고분자 전해질 연료전지용 분리판에 있다.
본 발명의 다른 특징은, 양극과 음극 사이에 배치되어 있는 고분자 전해질막과, 양극과 음극의 양측에 배치되어 있는 두 개의 가스확산층들과, 두 개의 가스확산층들의 양측에 배치되어 있는 두 개의 분리판들을 가지며, 적층되어 있는 복수의 단위전지들과; 복수의 단위전지들의 양측에 배치되어 있는 두 개의 엔드플레이트들과; 엔드플레이트들을 체결하고 있는 체결수단을 포함하고, 두 개의 분리판들은 복수의 단위전지들 중 어느 하나의 단위전지의 양극에 근접되어 있고 복수의 양극측 채널이 형성되어 있는 양극측 판부와, 복수의 단위전지들 중 어느 하나의 단위전지에 인접하는 다른 하나의 단위전지의 음극에 근접되어 있으며 복수의 음극측 채널이 형성되어 있는 음극측 판부와, 양극측 판부와 음극측 판부를 연결하고 있는 연결판부와, 양극측 판부와 음극측 판부의 접촉에 의하여 형성되어 있는 복수의 접촉부들을 구비하는 고분자 전해질 연료전지에 있다.
본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지용 분리판 및 이것을 이용한 고분자 연료전지는 양극측 판부와 음극측 판부가 일체형으로 연결되는 구조에 의하여 전기접촉저항이 낮아지는 효과가 있다. 또한, 양극측 판부와 음극측 판부의 접촉에 의하여 유로가 형성되므로, 유로의 설계자유도를 높일 수 있고, 간편하게 제조할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지의 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지에서 분리판의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지에서 제1 실시예의 분리판을 제조 공정을 설명하기 위하여 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지에서 분리판의 제2 실시예의 구성을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지에서 분리판의 제3 실시예의 구성을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지에서 제3 실시예의 분리판을 분리하여 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지에서 분리판의 제3 실시예의 구성을 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지에서 제3 실시예의 분리판을 분리하여 나타낸 도면이다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지용 분리판 및 이것을 이용한 고분자 연료전지에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지는 적층되어 있는 복수의 단위전지(10)들, 두 개의 엔드플레이트(12)들과 체결수단으로 복수의 타이로드(14)들로 구성되어 있다. 엔드플레이트(12)들은 적층되어 있는 복수의 단위전지(10)들의 양측에 배치되어 있다. 타이로드(14)들은 엔드플레이트(12)들에 결합되어 단위전지(10)들에 체결력을 부여한다. 단위전지(10)들에 부여되는 체결력은 공기압으로 대체될 수 있다.
단위전지(10)들은 연료로 수소의 전기화학적 산화를 발생시키기 위한 양극(20), 산화제로 산소의 전기화학적 환원을 발생시키기 위한 음극(22), 양극(20)과 음극(22) 사이에 배치되어 있는 고분자 전해질막(24), 양극(20)과 음극(22)의 양측에 배치되어 있는 두 개의 가스확산층(Gas diffusion layer: 30)들, 가스확산층(30)들의 양측에 배치되어 있는 두 개의 분리판(100)들로 구성되어 있다.
양극(20), 음극(22)과 고분자 전해질막(24)은 일체형으로 접합되어 있는 막-전극 어셈블리로 구성될 수 있다. 가스확산층(30)들은 양극(20)과 분리판(100)들 중 하나, 음극(22)과 분리판(100)들 중 다른 하나 사이에 배치되어 가스를 균일하게 확산시킨다. 복수의 가스킷(Gasket: 40)들이 기밀을 유지하도록 양극(20)과 음극(22) 중 어느 하나와 가스확산층(30)들 사이에 배치되어 있다.
도 1과 도 2를 참조하면, 분리판(100)들은 인접하는 두 단위전지(10)들 사이에 배치되어 두 단위전지(10)들을 분리하고 있다. 분리판(100)들은 양극(20)과 근접되는 양극측 판부(102), 음극(22)과 근접되는 음극측 판부(104), 양극측 판부(102)와 음극측 판부(104)를 연결하고 있는 연결판부(106), 양극측 판부(102)와 음극측 판부(104)의 접촉에 의하여 형성되어 있는 복수의 접촉부(108)들로 구성되어 있다. 양극측 판부(102)와 음극측 판부(104)는 동일하게 구성되어 있다. 접촉부(108)들은 양극측 판부(102)와 음극측 판부(104) 사이의 전류 통로로 된다. 접촉부(108)들은 타이로드(14)들의 체결에 의한 체결력을 부여받아 접촉된 상태를 유지한다.
양극측 판부(102)는 그 표면에 복수의 양극측 채널(102a)들의 형성을 위한 제1 요철(102b)을 갖는다. 제1 요철(102b)은 교번적으로 배열되어 있는 복수의 제1 산마루(Ridge: 102c)들과 복수의 제1 골바닥(Bottom of thread: 102d)들로 이루어져 있다. 제1 요철(102b)은 마름모형으로 형성되어 있다. 음극측 판부(104)는 그 표면에 복수의 음극측 채널(104a)들의 형성을 위한 제2 요철(104b)을 갖는다. 제2 요철(104b)은 교번적으로 배열되어 있는 복수의 제2 산마루(104c)들과 복수의 제2 골바닥(104d)들로 이루어져 있다. 제2 요철(104b)은 마름모형으로 형성되어 있다.
복수의 접촉부(108)들은 서로 인접하는 제1 골바닥(102d)들과 제2 골바닥(104d)들의 접촉에 의하여 형성된다. 제1 산마루(102c)들과 제2 산마루(104c)들은 그 사이에 냉각수의 공급을 위한 복수의 유로(110)들이 형성되도록 서로 인접되어 있다. 이와 같이 유로(110)들이 요철 구조의 양극측 판부(102)와 음극측 판부(104) 사이에 형성되는 것에 의하여 유로(110)들의 설계자유도를 높일 수 있고, 분리판(100)을 간편하게 제조할 수 있다. 본 실시예에 있어서 제1 및 제2 요철(102b, 104b)은 마름모형으로 형성되어 있는 것이 도시되고 설명되었으나, 이는 예시적인 것으로 제1 및 제2 요철(102b, 104b)은 사각형, 반원형, 타원형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 분리판(100)들은 주름판(120)을 소재로 제조되어 있다. 주름판(120)의 요철(122)은 복수의 산마루(122a)들과 복수의 골바닥(122b)들을 갖는다. 작업자가 골(122b)들이 접하도록 주름판(120)의 대략 중앙 부분을 접으면, 골(122b)들의 계면을 기준으로 양극측 판부(102), 음극측 판부(104), 연결판부(106)와 접촉부(108)들을 갖는 분리판(100)이 제조된다. 분리판(100)들의 제조 공정을 살펴보면, 작업자는 요철을 갖는 금형에 판재를 장착하고, 프레스(Press) 또는 오토클레이브(Auto-clave)를 사용하여 판재에 압력을 가함으로써, 판재를 일정한 규격의 주름판(120)으로 제조한다. 그리고 작업자는 완성된 주름판(120)을 반으로 접어 분리판(100)으로 제조한다.
도 1을 참조하면, 양극(20)에서 음극(22)으로 전자가 이동될 때, 분리판(100)들은 양극측 판부(102)와 음극측 판부(104)가 연결판부(106)에 의하여 연결되어 있는 구조에 의하여 접촉저항에 의한 손실이 크게 줄어든다. 즉, 전자가 분리판(100)들의 접촉부(108)들을 통해서 이동됨과 동시에 연결판부(106)에 의하여 일체형 구조를 갖는 분리판(100)들의 내부로 따라서도 우회하여 이동되므로, 분리판(100)들의 전체 전기저항이 크게 낮아진다. 이와 같이 일체형 구조의 분리판(100)은 그 내부로 전류 통로가 형성되기 때문에 낮은 체결력에 의해서도 높은 전기전도도를 확보할 수 있다.
분리판(100)들의 재료는 흑연, 금속, 복합재료로 구성될 수 있다. 분리판(100)들의 재료는 연결판부(106)에 과도한 변형이 발생될 수 있으므로, 연신률이 높은 금속, 예를 들어 알루미늄으로 구성되는 것이 바람직하다. 분리판(100)들이 복합재료로 제조되는 경우, 연결판부(106)는 열을 가할 때 발생되는 열변형에 의하여 굽힘가공하는 것이 바람직하다. 또한, 양극측 판부(102)와 음극측 판부(104)는 흑연, 복합재료로 구성되고, 연결판부(106)는 금속으로 구성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 분리판(100)들의 재료는 금속, 예를 들어 알루미늄으로 이루어져 있다. 연결판부(106)를 제외한 양극측 판부(102)와 음극측 판부(104)의 표면에 내화학성이 우수한 흑연층(130) 또는 복합재료층이 접착 또는 동시경화(Co-cure)에 의하여 접합되어 있다. 이와 같이 분리판(100)에 흑연층(130) 또는 복합재료층이 접합되는 것에 의하여 전기저항과 전기접촉저항을 낮출 수 있고, 내화학성을 높일 수 있다. 또한, 분리판(100)은 단일 공정에 의하여 간편하게 제조할 수 있으므로, 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 연결판부(106)의 표면에 절연층(132)이 형성되어 있다. 절연층(132)은 굽힘변형되어 있는 연결판부(106)의 절연과 외부 노출에 의한 부식을 방지한다. 절연층(132)은 고분자수지, 예를 들어 테플론(Teflon)이나 세라믹의 코팅에 의하여 구성될 수 있다.
도 4에 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지에서 분리판의 제2 실시예의 구성이 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 제2 실시예의 분리판(200)은 앞에서 설명한 제1 실시예의 분리판(100)과 동일하게 구성되어 있으므로, 그 구성 및 작용에 대한 자세한 설명은 생략한다.
분리판(200)은 알루미늄으로 이루어져 있다. 분리판(200)은 양극측 판부(102)와 음극측 판부(104)의 표면에 복합재료층으로 탄소섬유 복합재료 시트(230)가 접합되어 있다. 탄소섬유 복합재료 시트(230)는 복수의 탄소섬유(232)들과 탄소섬유(232)들을 결합하는 매트릭스(Matrix: 234)로 구성되어 있다. 매트릭스(234)는 에폭시수지(Epoxy resin), 폴리에스테르수지(Polyester resin), 비닐에스테르(Vinylester resin), 폴리우레탄(Polyurethane) 등으로 구성될 수 있다. 탄소섬유 복합재료 시트(230)는 분리판(200)의 전기저항과 전기접촉저항을 낮추고, 내화학성을 높여준다.
도 5와 도 6에 본 발명에 따른 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지에서 분리판의 제3 실시예가 도시되어 있다. 도 5와 도 6을 참조하면, 제3 실시예의 분리판(300)은 양극측 판부(302), 음극측 판부(304), 연결판부(306), 복수의 접촉부(308)들로 구성되어 있다. 양극측 판부(302)와 음극측 판부(304)의 표면에 흑연층 또는 복합재료층이 접합될 수 있다. 연결판부(306)의 표면에 절연층이 형성될 수 있다.
양극측 판부(302)의 제1 요철(302b)은 복수의 양극측 채널(302a)들의 형성을 위하여 복수의 제1 산마루(302c)들과 복수의 제1 골바닥(302d)들로 구성되어 있다. 제1 산마루(302c)들의 폭(d1)은 제1 골바닥(302d)들의 폭(d2)보다 3배 정도 크게 형성되어 있다.
음극측 판부(304)의 제2 요철(304b)은 복수의 음극측 채널(304a)들의 형성을 위하여 복수의 제2 산마루(304c)들과 복수의 제2 골바닥(304d)들로 구성되어 있다. 제2 산마루(304c)들의 폭(d3)은 제2 골바닥(304d)들의 폭(d4)보다 3배 정도 크게 형성되어 있다. 복수의 접촉부(308)들의 형성을 위하여 제1 골바닥(302d)들은 제2 산마루(304c)에 접촉되어 있고, 제2 골바닥(304d)들은 제1 산마루(302c)들에 접촉되어 있다.
제1 요철(302b)은 제1 산마루(302c)들과 제1 골바닥(302d)들을 연결하고 있는 한 쌍의 제1 측벽(302e)들을 갖는다. 제2 요철(304b)은 제2 산마루(304c)들과 제2 골바닥(304d)들을 연결하고 있는 한 쌍의 제2 측벽(304e)들을 갖는다. 복수의 유로(310)들이 제1 측벽(302e)들 중 어느 하나와 제2 측벽(304e)들 중 어느 하나 사이에 형성되어 있다. 즉, 제1 산마루(302c)들과 제2 산마루(304c)들이 서로 교차되도록 배치되어 제1 요철(302b)과 제2 요철(304b) 사이에 유로(310)들이 형성된다.
이와 같이 분리판(300)은 제1 산마루(302c)들과 제2 산마루(304c)들이 서로 교차되는 구조에 의하여 접촉부(308)들의 면적과 유로(310)들의 단면적을 충분한 크기로 확보할 수 있다. 제1 산마루(302c)들과 제2 산마루(304c)들의 교차 구조에 의하여 양극측 판부(302)와 음극측 판부(304)가 이루는 전체 두께가 앞에서 설명한 분리판(100)의 전체 두께에 비하여 감소된다. 따라서 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지를 소형화 및 경량화하여 제조할 수 있다.
도 7과 도 8에 본 발명에 따른 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료전지에서 분리판의 제4 실시예가 도시되어 있다. 도 7과 도 8을 참조하면, 제4 실시예의 분리판(400)은 앞에서 설명한 제3 실시예의 분리판(300)과 기본적으로 동일하게 구성되어 있으므로, 그 구성 및 작용에 대한 자세한 설명은 생략한다.
제1 및 제2 요철(302b, 304b)의 제1 및 제2 골바닥(302d, 354d)들은 제1 및 제2 산마루(302c, 354c)들과 접촉되어 변형되도록 돌출되어 있는 제1 및 제2 돌기(302f, 354f)를 갖는다. 제1 및 제2 돌기(302f, 354f)들은 제1 및 제2 산마루(302c, 354d)들에 접촉되면서 변형되어 밀착된다. 따라서 유로(310)들 사이의 기밀을 유지할 수 있다. 본 실시에 있어서 유로(310)들 사이의 기밀을 유지하기 위하여 접촉부(310)들에 패킹(Packing)이 장착될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 단위전지 12: 엔드플레이트
14: 타이로드 20: 양극
22: 음극 24: 고분자 전해질막
30: 가스확산층 40: 가스킷
100, 200, 300: 분리판 102, 302: 양극측 판부
102a, 302a: 양극측 채널 102b, 302b: 제1 요철
102c, 302c: 제1 산마루 102d, 302d: 제1 골바닥
104, 304: 음극측 판부 104b, 304b: 음극측 채널
104b, 304b: 제2 요철 104c, 304c: 제2 산마루
104d, 304d: 제2 골바닥 106, 306: 연결판부
108, 308: 연결판부 110, 310: 유로
120: 주름판 130: 흑연층
132: 절연층 230: 탄소섬유 복합재료 시트

Claims (11)

  1. 인접하는 두 개의 단위전지들을 갖는 고분자 전해질 연료전지에 있어서,
    상기 두 개의 단위전지들 중 어느 하나의 단위전지의 양극에 근접되어 있고, 복수의 양극측 채널이 형성되어 있는 양극측 판부와;
    상기 두 개의 단위전지들 중 다른 하나의 단위전지의 음극에 근접되어 있으며, 복수의 음극측 채널이 형성되어 있는 음극측 판부와;
    상기 양극측 판부와 상기 음극측 판부를 연결하고 있는 연결판부와;
    상기 양극측 판부와 상기 음극측 판부의 접촉에 의하여 형성되어 있는 복수의 접촉부들을 포함하는 고분자 전해질 연료전지용 분리판.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 양극측 판부는 그 표면에 상기 복수의 양극측 채널들의 형성을 위하여 복수의 제1 산마루들과 복수의 제1 골바닥들이 교번적으로 배열되어 있는 제1 요철을 가지고, 상기 음극측 판부는 그 표면에 상기 복수의 음극측 채널들의 형성을 위하여 복수의 제2 산마루들과 복수의 제2 골바닥들이 교번적으로 배열되어 있는 제2 요철을 갖는 고분자 전해질 연료전지용 분리판.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 복수의 접촉부들의 형성을 위하여 인접되어 있는 상기 복수의 제1 골바닥들과 상기 복수의 제2 골바닥들은 서로 접촉되어 있는 고분자 전해질 연료전지용 분리판.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 복수의 제1 산마루들과 상기 복수의 제2 산마루들 사이에 복수의 유로들이 형성되어 있는 고분자 전해질 연료전지용 분리판.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 복수의 제1 산마루들의 폭은 상기 복수의 제1 골바닥들의 폭보다 크게 형성되어 있고, 상기 복수의 제2 산마루들의 폭은 상기 복수의 제2 골바닥들의 폭보다 크게 형성되어 있으며, 상기 복수의 접촉부들의 형성을 위하여 상기 복수의 제1 골바닥들은 상기 복수의 제2 산마루들에 접촉되어 있고 상기 복수의 제2 골바닥들은 상기 복수의 제1 산마루들에 접촉되어 있는 고분자 전해질 연료전지용 분리판.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 복수의 제1 골바닥들에 상기 복수의 제2 산마루들과의 접촉에 의하여 변형되도록 돌출되어 있는 제1 돌기가 형성되어 있고, 상기 복수의 제2 골바닥들에 상기 복수의 제1 산마루들과의 접촉에 의하여 변형되도록 돌출되어 있는 제2 돌기가 형성되어 있는 고분자 전해질 연료전지용 분리판.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제1 요철은 상기 제1 산마루들과 상기 제1 골바닥들을 연결하고 있는 한 쌍의 제1 측벽들을 가지고, 상기 제2 요철은 상기 제2 산마루들과 상기 제2 골바닥들을 연결하고 있는 한 쌍의 제2 측벽들을 가지며, 상기 한 쌍의 제1 측벽들 중 어느 하나와 상기 한 쌍의 제2 측벽들 중 어느 하나 사이에 복수의 유로들이 형성되도록 상기 복수의 제1 산마루들과 상기 복수의 제2 산마루들이 서로 교차되도록 배치되어 있는 고분자 전해질 연료전지용 분리판.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 양극측 판부, 상기 음극측 판부와 상기 연결판부는 금속으로 이루어지고, 상기 양극측 판부와 상기 음극측 판부의 표면에 흑연층이 접합되어 있는 고분자 전해질 연료전지용 분리판.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 양극측 판부, 상기 음극측 판부와 상기 연결판부는 금속으로 이루어지고, 상기 양극측 판부와 상기 음극측 판부의 표면에 복합재료층이 접합되어 있는 고분자 전해질 연료전지용 분리판.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 양극측 판부, 상기 음극측 판부와 상기 연결판부는 금속으로 이루어지고, 상기 연결판부에 절연층이 접합되어 있는 고분자 전해질 연료전지용 분리판.
  11. 양극과 음극 사이에 배치되어 있는 고분자 전해질막과, 상기 양극과 상기 음극의 양측에 배치되어 있는 두 개의 가스확산층들과, 상기 두 개의 가스확산층들의 양측에 배치되어 있는 두 개의 분리판들을 가지며, 적층되어 있는 복수의 단위전지들과;
    상기 복수의 단위전지들의 양측에 배치되어 있는 두 개의 엔드플레이트들과;
    상기 엔드플레이트들을 체결하고 있는 체결수단을 포함하고,
    상기 두 개의 분리판들은 상기 복수의 단위전지들 중 어느 하나의 단위전지의 양극에 근접되어 있고 복수의 양극측 채널이 형성되어 있는 양극측 판부와, 상기 복수의 단위전지들 중 상기 어느 하나의 단위전지에 인접하는 다른 하나의 단위전지의 음극에 근접되어 있으며 복수의 음극측 채널이 형성되어 있는 음극측 판부와, 상기 양극측 판부와 상기 음극측 판부를 연결하고 있는 연결판부와, 상기 양극측 판부와 상기 음극측 판부의 접촉에 의하여 형성되어 있는 복수의 접촉부들을 구비하는 고분자 전해질 연료전지.
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