KR101297253B1 - 연료 전지 스택의 가스 및 냉각액 입출구 구조 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 가스 및 냉각액이 유입/유출되는 입출구의 단부를 압축판의 외측면에 고정시키고, 상기 입출구의 단부를 플랜지로부터 절연판 외측까지 연장한 연장부를 형성하는 연료 전지 시스템에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명에 따른 연료 전지 시스템은 , 연료 전지 스택의 외측에 분리판, 절연판 및, 압축판이 순차적으로 적층된 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 압축판의 외측에 고정 수단을 매개로 고정되는 입출구 본체; 및 상기 입출구 본체에 형성된 플랜지와 상기 압축판 사이에 개재되도록 배치되는 실링재를 포함하며, 상기 입출구 본체는, 상기 입출구 본체의 하부에 연장 형성되어 상기 플랜지로부터 상기 압축판의 내측으로 이어지는 연장부를 포함한다.

Description

연료 전지 스택의 가스 및 냉각액 입출구 구조{THE INLET AND OUTLET STRUCTURES OF GAS AND COOLANT FOR FUEL CELL STACK}
본 명세서는 연료 전지 시스템에 관한 것으로, 특히 연료 전지 스택의 가스 및 냉각액 입출구 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 연료 전지 시스템에 포함된 스택은 발전 반응에 의해 전기를 생산하는 장치이다.
본 발명의 목적은, 가스 및 냉각액이 유입/유출되는 입출구의 단부를 압축판의 외측면에 고정시키고, 상기 입출구의 단부를 플랜지로부터 절연판 외측까지 연장한 연장부를 형성하는 연료 전지 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 압축판과 입출구 본체 사이에 O링 등의 실링재를 개재하는 연료 전지 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료 전지 시스템은, 연료 전지 스택의 외측에 분리판, 절연판 및, 압축판이 순차적으로 적층된 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 압축판의 외측에 고정 수단을 매개로 고정되는 입출구 본체; 및 상기 입출구 본체에 형성된 플랜지와 상기 압축판 사이에 개재되도록 배치되는 실링재를 포함하며, 상기 입출구 본체는, 상기 입출구 본체의 하부에 연장 형성되어 상기 플랜지로부터 상기 압축판의 내측으로 이어지는 연장부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 연장부는, 상기 연장부의 단부가 상기 압축판을 통과하여 상기 절연판의 유로 또는 상기 분리판의 유로와 연결될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 연장부의 단부가 상기 절연판까지 이어질 때, 상기 연장부의 단부와 상기 절연판 사이에 개재되는 기밀재를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 연장부의 단부가 상기 분리판까지 이어질 때, 상기 연장부의 단부와 상기 분리판 사이에 개재되는 기밀재를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 플랜지는, 상기 플랜지의 중앙 부위에서 가장자리 부위로 갈수록 두께가 얇아지도록 형성할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 플랜지는, 상기 플랜지의 중앙 부위에서 가장자리 부위로 갈수록 하향 경사각을 갖는 경사부를 포함하며, 상기 경사부는, 텐션 기능을 포함한 소재로 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 플랜지는, 상기 플랜지의 가장자리 부위에 형성된 굴곡진 형태의 굴곡부를 포함하며, 상기 굴곡부는, 텐션 기능을 포함한 소재로 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 실링재는, 일측면에 상기 플랜지의 단부가 끼워지는 요홈부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 플랜지는, 상기 플랜지의 가장자리 부위가 상기 요홈부 내에 수용되도록 절곡된 절곡부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템은, 가스 및 냉각액이 유입/유출되는 입출구의 단부를 압축판의 외측면에 고정시키고, 상기 입출구의 단부를 플랜지로부터 절연판 외측까지 연장한 연장부를 형성하여 가스 및 냉각액을 압축판을 거치지 않고 절연판이나 분리판 측으로 공급함으로써, 입출구의 고정 부위에 대한 강도를 강화시키고, 압축판이 부식되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템은, 압축판과 입출구 본체 사이에 O링 등의 실링재를 개재함으로써, 기밀재의 공차 간격을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템은, 입출구 본체의 플랜지 단부 부위가 텐션을 갖도록 하여 압축판과의 밀착성을 향상시켜 기밀을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지 시스템에서 스택의 가스 및 냉각액 입출구의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스택의 가스 및 냉각액 입출구의 부분 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스택의 가스 및 냉각액 입출구의 결합 상태 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 전지 시스템에서 스택의 가스 및 냉각액 입출구의 결합 상태 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 연료 전지 시스템에서 스택의 가스 및 냉각액 입출구의 결합 상태 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 연료 전지 시스템에서 스택의 가스 및 냉각액 입출구의 결합 상태 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 실링재의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 구성을 나타낸 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 연료 전지 시스템(10)은, 연료 변환부(11), 스택(12), 전력 변환부(13), 폐열 회수부(14), 주변 장치부(15) 및, 기액 분리기(16)로 구성된다. 도 1에 도시된 연료 전지 시스템(10)의 구성 요소가 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 1에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 연료 전지 시스템(10)이 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 연료 전지 시스템(10)이 구현될 수도 있다.
상기 연료 변환부(11)는, 탄화 수소계 연료로부터 상기 스택(12)에서 사용하는 연료 가스(일 예로, 수소 농후 가스 등 포함)를 생성한다.
상기 스택(stack)(12)은, 상기 연료 변환부(11)로부터 생성된 연료 가스를 전해질막을 통해 공기(산소)와 전기 화학 반응시켜 전기를 생산한다.
또한, 상기 스택(12)은, 복수의 단으로 구성된다. 또한, 상기 스택(12)이 복수의 단으로 구성되는 경우, 상기 복수의 단은 직렬로 배치되며, 상기 복수의 단 사이사이에는 상기 기액 분리기(16)에 포함된 복수의 기액 분리기 중 어느 하나의 기액 분리기가 각각 설치된다. 이때, 상기 복수의 단은, 전기적으로 직렬로 연결한다. 또한, 각각의 단은, 1개 ~ 수백개의 단위 셀(cell : 단위 전지)로 구성하며, 마지막 단으로 갈수록 셀의 수는 감소하게 구성한다. 또한, 각 단의 셀의 수는, 연료 가스(수소)와 산화 가스(산소)의 화학 양론비(stoichiometry)가 1.2~1.5가 유지되고, 마지막 단의 양론비는 1이 되도록 구성(또는, 조절)한다.
또한, 상기 스택(12)은, 복수의 셀이 적층되어 구성된다. 이때, 상기 셀은, 전해질막의 양측면에 연료극(미도시)과 공기극(미도시)이 각각 구비(또는, 적층)된 구조로 이루어지며, 이를 막-전극 조합체(Membrance Electrode Assembly : MEA)라 한다. 또한, 상기 막-전극 조합체의 바깥 부분, 즉 캐소드(cathode) 및 애노드(anode)가 위치한 바깥 부분에는 가스 확산층(Gas Diffusion Layer : GDL)이 위치하고, 상기 가스 확산층의 바깥쪽에는 연료를 공급하고 반응에 의해 발생된 물을 배출하는 유로(flow channel : flow field)가 형성된 분리판이 위치한다. 또한, 각 셀(또는, 각각의 막-전극 조합체)은 분리판에 의해 상호 분리된다. 여기서, 상기 분리판은, 바이폴라 플레이트(bipolar plate)라 불리우는 금속 재질로 구성될 수 있다.
또한, 상기 분리판의 양쪽 측면에는 각각 유로(일 예로, 연료 유로(또는, 수소 채널), 공기 유로(또는, 산소 채널) 등 포함)가 형성되며, 각각 접촉한 막-전극 조합체의 애노드 또는 캐소드에 연료 가스(수소)와 산화 가스(산소)를 공급한다.
또한, 상기 애노드(또는, 연료극)로 공급된 수소는, 수소 이온(H+)과 전자(e-)로 분해되어, 상기 수소 이온은 상기 전해질막을 통해 상기 캐소드(또는, 공기극)쪽으로 이동하고, 상기 전자는 외부도선(또는, 상기 분리판)을 통해 상기 공기극으로 이동한다.
상기와 같이, 상기 전자의 이동에 의해 전류가 생성되고, 상기 수소 이온과 상기 전자가 상기 공기극으로 공급된 산소와 결합하여 물이 생성되며, 상기 물 생성 반응 과정에서 열이 발생한다. 따라서, 상기 연료 전지 스택에는, 운전 중 지속적으로 발생하는 열을 흡수 방출하여 일정한 작동 온도를 유지하도록 냉각수가 공급된다.
상기 전력 변환부(13)는, 상기 스택(12) 또는 상기 폐열 회수부(14)에서 생산된 직류 전류를 교류 전류로 변환하고, 상기 변환된 교류 전류를 부하(load)에 공급한다.
상기 폐열 회수부(15)는, 상기 스택(12)에서 발생하는 폐열을 이용하여 전류를 생산하고, 상기 생산된 전류를 상기 전력 변환부(13)에 공급한다.
상기 주변 장치부(Balance of Plant : BOP)(15)는, 상기 연료 전지 시스템(10)의 기동, 발전 유지 및, 정지 등의 각종 제어를 수행한다.
상기 기액 분리기(16)는, 복수의 단으로 구성된 상기 스택(12)의 각 단의 사이마다 각각 설치된다.
또한, 상기 기액 분리기(16)는, 상기 스택(12)에서 전류 생성시 발생된 물을 제거한다.
또한, 상기 기액 분리기(16)는, 상기 스택(12)에 포함된 연료극에서 배출되는 어노드 오프 가스(anode-off gas)에 포함된 수분을 제거한다. 이때, 상기 연료극에서 배출되는 수분은, 상기 공기극에서 발생한 물이 상기 공기극으로 공급되는 공기에 의한 건조량보다 발생량이 많을 때 상기 전해질막을 통해 확산하여 상기 연료극쪽으로 이동한 수분일 수 있다.
또한, 상기 스택(12)의 양측면에서는 집전판, 절연판 및 압축판이 순차적으로 각각 배치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지 시스템에서 스택의 가스 및 냉각액 입출구의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스택의 가스 및 냉각액 입출구 구조의 부분 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스택의 가스 및 냉각액 입출구 구조의 결합 상태 단면도이다.
상기 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 연료 전지 시스템에서 스택의 가스 및 냉각액 입출구 구조에 따른 연료 전지 시스템은, 입출구 본체(200) 및, 실링재(sealing material)(300)로 구성된다. 이때, 상기 스택의 양측면에서는, 분리판(130), 집전판(140), 절연판(120) 및, 압축판(110)이 순차적으로 각각 적층(또는, 형성)된다.
상기 입출구 본체(200)는, 스택의 외측에 배치되는 상기 압축판(110)에 고정되는 플랜지(flange)(210) 및, 상기 입출구 본체(200)의 하부에 연장 형성되어 상기 플랜지(210)로부터 상기 압축판(110)의 내측으로 이어지는 연장부(220)를 포함한다.
상기 플랜지(210)는, 외주면으로부터 수평 방향으로 연장 형성되고, 볼트 등의 체결 부재(230)를 매개로 상기 압축판(110)의 외측(상기 스택의 외측 방면)에 고정된다.
상기 연장부(220)는, 상기 입출구 본체(200)의 플랜지(210)보다 하측(상기 스택의 중심 방향)으로 연장되어 상기 연장부(220)의 단부가 상기 절연판(120)까지 이어지도록(또는, 상기 절연판(120)과 닿도록) 형성한다. 또한, 상기 절연판(120)까지 이어진 상기 연장부(220)의 단부와 상기 절연판(120) 사이에는, O링 등을 포함하는 기밀재(400)가 개재(介在)될 수 있다.
또한, 상기 연장부(220)는, 단부가 상기 압축판(110)을 통과하여 상기 절연판(120)의 유로(121) 또는 분리판(130)의 유로(131)와 연결되는 구조로 형성한다. 이와 같은 구성에 의해, 상기 입출구 본체(200)를 통해 공급되는 가스 또는 냉각액이 상기 입출구 본체(200)/압축판(110)에 접촉되지 않고 상기 절연판(120) 또는 상기 분리판(130)의 유로측으로 공급되도록 함으로써, 상기 압축판(110)의 부식을 방지할 수 있다.
또한, 상기 연장부(220)가 상기 분리판(130)의 유로(131)와 직접 연결되는 경우에는, 상기 절연판(120)의 유로(121)를 관통하여 통과하는 구조로 연결한다. 또한, 상기 연장부(220)의 단부가 상기 분리판(130)까지 이어지는 경우, 상기 분리판(130)까지 이어진 상기 연장부(220)의 단부와 상기 분리판(120) 사이에는, 상기 기밀재(400)가 개재될 수 있다.
상기 실링재(300)는, 상기 압축판(110)의 외측면과 상기 플랜지(210) 사이에 개재되도록 배치한다.
즉, 상기 실링재(300)는, 상기 입출구 본체(200)와 상기 압축판(110) 사이의 공차 조절이 가능하도록 씨트(sheet) 형태로 구성되어 상기 압축판(110)과 상기 플랜지(210)를 고정하는 체결부재(230)가 관통되도록 결합한다.
또한, 상기 실링재(300)는, 스틸 소재나 합성 수지 계열로 구성될 수 있으며, 상기 실링재(300)의 두께 또는 개수에 따라 상기 기밀재(400)의 공차 조절이 가능하게 된다.
즉, 상기 실링재(300)가 상기 입출구 본체(200)의 플랜지(210)와 상기 압축판(110)의 외측면에 개재되도록 배치됨에 따라, 상기 실링재(300)의 두께가 두껍거나 개수가 증가할수록 상기 기밀재(400)는, 상기 절연판(120)과 상기 분리판(130) 사이에 개재되는 홈의 공차 간격에 비례해서 커지게 된다.
또한, 상기 실링재(300)는, 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 압축판(110)과 상기 플랜지(210) 사이에 개재되는 실링재(300) 이외에도, 상기 플랜지(210)와 상기 체결부재(230) 사이에 개재되는 실링재(300)가 더 포함될 수도 있다.
또한, 상기 절연판(130)은, 상기 압축판(110)과 상기 분리판(130)/집전판(140) 사이를 절연한다.
또한, 상기 집전판(140)은, 전류 취득 단자부(미도시)가 설치되며, 발전 시에는 상기 전류 취득 단자부를 통해 전류, 즉 전기를 취출한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지 시스템에서 스택의 가스 및 냉각액 입출구 구조에 대한 조립 과정은 다음과 같다.
먼저, 상기 플랜지(210)가 중간 부위에 형성된 상기 입출구 본체(200)의 단부를 상기 압축판(110)을 관통하여 상기 절연판(120)까지 이어지도록 연결한다.
이후, 상기 플랜지(210)가 상기 압축판(110)의 외측면과 접촉되면, 볼트 등의 상기 체결부재(230)를 매개로 상기 입출구 본체(200)를 상기 압축판(110)에 고정한다.
상기 입출구 본체(200)의 연장부(220)는, 상기 압축판(110)을 통과하여 상기 절연판(120)의 유로(121) 입구측과 연결되거나 또는, 상기 절연판(120)을 통과하여 분리판(130)의 유로(131) 입구와 연결될 수 있다.
이때, O링 등의 상기 기밀재(400)가, 상기 연장부(220)의 단부와 상기 절연판(120)의 유로(121) 입구 사이에 배치된다. 또한, 상기 기밀재(400)의 공차 간격 조절을 위해 상기 실링재(300)가, 상기 입출구 본체(200)의 플랜지(210)와 상기 압축판(110)의 외측면 사이에 개재되도록 배치된다. 즉, 상기 기밀재(400)의 공차 간격을 위해 상기 실링재(300)를 복수로 개재하거나, 두께가 다른 실링재(300)를 배치하여 공차 간격을 조절할 수 있다.
상기 절연판(120)의 입구 유로는, 상기 분리판(130)의 유로와 연통되도록 연결되고, 상기 입출구 본체(200)의 단부가 상기 절연판(120)의 입구 유로에 연결된 경우, 가스 또는 냉각액이 관 형태의 상기 입출구 본체(200)를 통해 상기 절연판(120) 측으로 직접 공급된다.
상기 입출구 본체(200)의 플랜지(210)가, 상기 체결부재(230)를 매개로 상기 압축판(110)에 고정됨에 따라 스틸 소재의 상기 압축판(110)에 견고하게 고정할 수 있으며, 상기 연장부(220)가 상기 압축판(110)의 내부를 관통하여 상기 절연판(120)의 유로(121) 또는 상기 분리판(130)의 유로(131)에 직접 연결됨으로써, 가스 및 냉각액의 직접 접촉에 따른 상기 압축판(110)의 부식을 방지할 수 있다.
한편, 상기 입출구 본체(200)를 상기 압축판(110)으로부터 분리시키고자 할 경우에는, 상기 압축판(110)의 외측에 배치된 상기 체결부재(230)의 체결 상태를 해제함으로써, 상기 입출구 본체(200)를 상기 압축판(110)으로부터 분리시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 전지 시스템에서 스택의 가스 및 냉각액 입출구의 결합 상태 단면도이다. 상기 가스 및 냉각액 입출구 구조에 대한 구성은 도 2 내지 도 3과 동일한 구성 요소를 가지며, 플랜지가 다른 형태로 구성된다.
즉, 플랜지(210)는, 상기 플랜지(210)의 중앙 부위와 외측 가장자리 부위의 두께가 서로 다른 구조로 형성한다.
또한, 상기 플랜지(210)는, 중앙 부위에서 외측 가장자리 측으로 갈수록 두께가 얇아지고, 가장자리 측에 경사각(또는, 하향 경사각)을 갖는 경사부(211)가 형성된 구조로 형성한다.
또한, 상기 플랜지(210)의 단부는, 텐션(tension)을 갖도록 형성되며, 체결부재(230)를 매개로 압축판(110)에 고정된다. 이와 같은 구성에 의해, 압축판(110)의 외측면과 상기 입출구 본체(200) 간의 밀착성이 향상되고 이로 인해 기밀성이 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 연료 전지 시스템에서 스택의 가스 및 냉각액 입출구의 결합 상태 단면도이다. 상기 가스 및 냉각액 입출구 구조에 대한 구성은 도 2 내지 도 3과 동일한 구성 요소를 가지며, 플랜지의 단부가 굴곡진 형태의 굴곡부(212)가 형성된 형태로 구성된다.
즉, 플랜지(210)는, 상기 플랜지(210)의 중앙 부위와 외측 가장자리 부위의 두께가 서로 다른 구조로 형성한다. 이때, 상기 외측 가장자리 부위는, 굴곡진 형태의 상기 굴곡부(212)가 형성된 구조로 형성한다.
또한, 상기 플랜지(210)의 단부는, 텐션을 갖도록 형성되며, 체결부재(230)를 매개로 압축판(110)에 고정된다. 이와 같은 구성에 의해, 압축판(110)의 외측면과 상기 입출구 본체(200) 간의 밀착성이 향상되고 이로 인해 기밀성이 향상될 수 있다.
이와 같이, 도 5 및 도 6에 도시된 본 발명에 따른 제2 및 제3 실시예에서, 플랜지(210)의 단부가 텐션을 갖도록 형성되고, 중앙 부위와 외측 가장자리 부위의 두께가 서로 다른 형태로 구성되어 체결부재(230)의 체결 작업시 체결력에 의해 탄성 변형되면서 단부가 압축판(110)의 외측면에 밀착되고, 체결력이 해제될 경우 원래 형태로 복원되는 특성을 가질 수 있다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 연료 전지 시스템에서 스택의 가스 및 냉각액 입출구의 결합 상태 단면도이고, 도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 실링재의 사시도이다. 상기 가스 및 냉각액 입출구 구조에 대한 구성은 도 2 내지 도 3과 동일한 구성 요소를 가지며, 플랜지 및 실링재가 다른 형태로 구성된다.
즉, 플랜지(210)의 가장자리 단부에 하측으로 절곡된 절곡부(213)가 형성된다.
또한, 실링재(300)의 일측면에 상기 플랜지(210)의 절곡부(213) 단부가 끼워지도록 홈 형태의 요홈부(310)가 형성된다. 상기 요홈부(310)의 내부에 상기 플랜지(210)의 절곡부(213)가 수용되어 결합되는 구조를 형성한다.
또한, 상기 실링재(300)는, 탄성을 갖는 고무 소재로 구성될 수 있고, 체결부재(230)가 상기 플랜지(210)를 관통하여 상기 실링재(300)의 결합공(320)을 통과하여 압축판(110)에 체결되는 과정에서 탄성 변형되어, 상기 플랜지(210)와 상기 압축판(110) 사이의 기밀을 유지하는 기능과 상기 기밀재(400)의 공차 간격을 조절하는 기능을 수행한다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 연료 전지 시스템 11: 연료 변환부
12: 스택 13: 전력 변환부
14: 폐열 회수부 15: 주변 장치부
16: 기액 분리기 110: 압축판
120: 절연판 121: 절연판 유로
130: 분리판 131: 분리판 유로
140: 집전판 200: 입출구 본체
210: 플랜지 211: 경사부
212: 굴곡부 213: 절곡부
220: 연장부 230: 체결부재
300: 실링재 310: 요홈부
320: 결합공 400: 기밀재

Claims (12)

  1. 연료 전지 스택의 외측에 분리판, 절연판 및, 압축판이 순차적으로 적층된 연료 전지 시스템에 있어서,
    상기 연료 전지 시스템은,
    상기 압축판의 외측에 고정 수단을 매개로 고정되는 입출구 본체; 및
    상기 입출구 본체에 형성된 플랜지와 상기 압축판 사이에 개재되도록 배치되는 실링재를 포함하며,
    상기 입출구 본체는,
    상기 입출구 본체의 하부에 연장 형성되어 상기 플랜지로부터 상기 압축판의 내측으로 이어지는 연장부를 포함하고,
    상기 연료 전지 시스템은,
    상기 연장부의 단부가 상기 절연판까지 이어질 때, 상기 연장부의 단부와 상기 절연판 사이에 개재되는 기밀재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연장부는,
    상기 연장부의 단부가 상기 압축판을 통과하여 상기 절연판의 유로 또는 상기 분리판의 유로와 연결되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연장부의 단부가 상기 분리판까지 이어질 때, 상기 연장부의 단부와 상기 분리판 사이에 개재되는 기밀재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 플랜지는,
    상기 플랜지의 중앙 부위에서 가장자리 부위로 갈수록 두께가 얇아지도록 형성한 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 플랜지는,
    상기 플랜지의 중앙 부위에서 가장자리 부위로 갈수록 하향 경사각을 갖는 경사부를 포함하며,
    상기 경사부는, 텐션 기능을 포함한 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 플랜지는,
    상기 플랜지의 가장자리 부위에 형성된 굴곡진 형태의 굴곡부를 포함하며,
    상기 굴곡부는, 텐션 기능을 포함한 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 실링재는,
    일측면에 상기 플랜지의 단부가 끼워지는 요홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 플랜지는,
    상기 플랜지의 가장자리 부위가 상기 요홈부 내에 수용되도록 절곡된 절곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 실링재는 상기 기밀재의 압축 정도를 조절하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기밀재의 압축 정도는 상기 실링재의 두께 및/또는 개수의 조절을 통하여 조절되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 실링재는 스틸 소재 또는 합성 수지 계열로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 시스템.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000164238A (ja) * 1998-11-24 2000-06-16 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池
JP2008226711A (ja) 2007-03-14 2008-09-25 Honda Motor Co Ltd 燃料電池システム
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