KR101300160B1 - 연료 전지 - Google Patents

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KR101300160B1
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Abstract

연료 전지용 분리판은 공기 및 연료 중 어느 하나의 일 유체가 공급되는 공급 매니폴드, 상기 공급 매니폴드로 공급된 상기 일 유체가 순환되는 순환 매니폴드, 및 상기 순환 매니폴드로 순환된 상기 일 유체가 배출되는 배출 매니폴드를 포함한다.

Description

연료 전지{FUEL CELL}
본 발명은 연료 전지용 분리판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이웃하는 단위 셀 사이에 위치하는 연료 전지용 분리판 및 이를 포함하는 연료 전지에 관한 것이다.
일반적으로 연료 전지는 연료가 갖고 있는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 일종의 발전 시스템이다. 연료 전지는 전기 에너지가 연소 등이 아닌 전기 화학 반응에 의하여 발생되므로 열효율이 높을 뿐 아니라 환경을 오염시키는 물질의 생성이 적고 소음 등의 발생이 없다는 장점이 있다.
도 1에 종래의 연료 전지를 나타내었다.
도 1은 종래의 연료 전지를 나타낸 분해 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 연료 전지는 복수의 단위 셀(10)과 이웃하는 단위 셀(10) 사이에 분리판(20)이 적층되어 이루어지는데, 이를 스택(stack)이라고 한다.
단위 셀(10)은 중심에 배치되는 전해질막(미도시)과 전해질막 양면 각각에 코팅되는 연료극(11) 및 공기극(12)을 포함한다.
분리판(20)은 단위 셀(10)의 양면에 밀착되며, 단위 셀(10)의 양면에 밀착되는 분리판(20)의 가장자리 부분에는 연료가 공급되는 연료 공급 매니폴드(21), 연료가 배출되는 연료 배출 매니폴드(22), 공기가 공급되는 공기 공급 매니폴드(26) 및 공기가 배출되는 공기 배출 매니폴드(27)가 형성되며, 상술한 분리판(20)의 매니폴드들과 연통하는 셀 매니폴드(15)들이 단위 셀(10)의 가장자리 부분에 형성된다.
또한, 분리판(20)은 단위 셀(10)의 양면과 밀착되는 분리판(20)의 양면 각각의 중앙 부분에 연료극 채널(23) 및 공기극 채널(28)이 형성된다.
연료극 채널(23)은 단위 셀(10)의 연료극(11)과 마주하며, 연료 공급 매니폴드(21) 및 연료 배출 매니폴드(22)와 연통한다. 이 연료극 채널(23)에는 연료 공급 매니폴드(21)를 통해 연료가 공급되며, 공급된 연료는 단위 셀(10)의 연료극(11)과 반응한 후 연료 배출 매니폴드(22)를 통해 배출된다. 도 1에서 상술한 연료의 공급 및 배출은 실선으로 도시하였다.
공기극 채널(28)은 단위 셀(10)의 공기극(12)과 마주하며, 공기 공급 매니폴드(26) 및 공기 배출 매니폴드(27)와 연통한다. 이 공기극 채널(28)에는 공기 공급 매니폴드(26)를 통해 공기가 공급되며, 공급된 공기는 단위 셀(10)의 공기극(12)과 반응한 후 공기 배출 매니폴드(27)를 통해 배출된다. 도 1에서 상술한 공기의 공급 및 배출은 점선으로 도시하였다.
이와 같이, 종래의 연료 전지는 연료 공급 매니폴드(21) 및 공기 공급 매니폴드(26) 각각에서 분리판(20)에 공급된 연료 및 공기 각각이 단위 셀(10)과 반응 후 연료 배출 매니폴드(22) 및 공기 배출 매니폴드(27) 각각을 통해 바로 배출되었다.
본 발명의 일 실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 분리판에 공급된 연료 또는 공기를 순환시켜 성능이 향상된 연료 전지용 분리판 및 이를 포함하는 연료 전지를 제공하고자 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면은 연료 전지용 분리판에 있어서, 공기 및 연료 중 어느 하나의 일 유체가 공급되는 공급 매니폴드, 상기 공급 매니폴드로 공급된 상기 일 유체가 순환되는 순환 매니폴드, 및 상기 순환 매니폴드로 순환된 상기 일 유체가 배출되는 배출 매니폴드를 포함하는 연료 전지용 분리판을 제공한다.
상기 순환 매니폴드와 상기 배출 매니폴드 사이를 연통하는 제1 채널, 및 상기 공급 매니폴드와 상기 순환 매니폴드 사이를 연통하는 제2 채널을 더 포함할 수 있다.
상기 공급 매니폴드, 상기 순환 매니폴드 및 상기 배출 매니폴드 중 하나 이상이 가장자리 영역에 관통 형성되고, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 각각이 상호 대향하는 각각의 면의 중앙 영역에 형성되는 분리판 본체를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 측면은 상기 연료 전지용 분리판, 및 상기 연료 전지용 분리판 상에 위치하며, 상기 공급 매니폴드, 상기 순환 매니폴드 및 상기 배출 매니폴드 각각과 연통하는 각각의 셀 매니폴드를 포함하는 단위 셀을 포함하는 연료 전지를 제공한다.
상술한 본 발명의 과제 해결 수단의 일부 실시예 중 하나에 의하면, 분리판에 공급된 연료 또는 공기를 순환시켜 성능이 향상된 연료 전지용 분리판 및 이를 포함하는 연료 전지를 제공한다.
도 1은 종래의 연료 전지를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지용 분리판을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 전지를 나타낸 분해 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지용 분리판에 대하여 설명한다. 이하에서, 연료 공급 매니폴드(FIM) 및 공기 공급 매니폴드(OIM)는 연료 및 공기 중 일 유체가 공급되는 공급 매니폴드를 의미하고, 연료 순환 매니폴드(FRM) 및 공기 순환 매니폴드(ORM)는 연료 및 공기 중 일 유체가 순환되는 순환 매니폴드를 의미하며, 연료 배출 매니폴드(FOM) 및 공기 배출 매니폴드(OOM)는 연료 및 공기 중 일 유체가 배출되는 배출 매니폴드를 의미한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지용 분리판을 나타낸 도면이다. 도 2에서 (a)는 연료 전지용 분리판의 전면을 나타낸 평면도이며, (b)는 연료 전지용 분리판의 배면을 투영한 평면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지용 분리판(100)은 분리판 본체(110), 연료 공급 매니폴드(FIM), 연료 순환 매니폴드(FRM), 연료 배출 매니폴드(FOM), 공기 공급 매니폴드(OIM), 공기 순환 매니폴드(ORM), 공기 배출 매니폴드(OOM), 제1 채널(CH1) 및 제2 채널(CH2)을 포함한다.
분리판 본체(110)의 가장자리 영역에는 연료 공급 매니폴드(FIM), 연료 순환 매니폴드(FRM), 연료 배출 매니폴드(FOM), 공기 공급 매니폴드(OIM), 공기 순환 매니폴드(ORM) 및 공기 배출 매니폴드(OOM)가 관통 형성되어 있으며, 분리판 본체(110)의 상호 대향하는 각각의 면 중앙 영역에는 제1 채널(CH1) 및 제2 채널(CH2) 각각이 형성된다.
연료 공급 매니폴드(FIM)는 분리판 본체(110)의 가장자리 영역에 관통 형성되어 있으며, 외부로부터 연료가 공급되는 통로이다. 연료 순환 매니폴드(FRM)는 연료 공급 매니폴드(FIM)로 공급된 연료가 순환되는 통로이다. 연료가 순환되는 것에 대해서는 후술한다. 연료 배출 매니폴드(FOM)는 연료 순환 매니폴드(FRM)로 순환된 연료가 외부로 배출되는 통로이다.
공기 공급 매니폴드(OIM)는 분리판 본체(110)의 가장자리 영역에 관통 형성되어 있으며, 외부로부터 공기가 공급되는 통로이다. 공기 순환 매니폴드(ORM)는 공기 공급 매니폴드(OIM)로 공급된 공기가 순환되는 통로이다. 공기가 순환되는 것에 대해서는 후술한다. 공기 배출 매니폴드(OOM)는 공기 순환 매니폴드(ORM)로 순환된 공기가 외부로 배출되는 통로이다.
도 2의 (a)에 도시된 분리판 본체(110)의 전면에 형성된 제1 채널(CH1)은 연료 전지를 구성하는 단위 셀의 연료극과 마주하며, 연료 순환 매니폴드(FRM)와 연료 배출 매니폴드(FOM) 사이를 연통한다. 즉, 제1 채널(CH1)에는 연료 순환 매니폴드(FRM)를 통해 순환된 연료가 통하는 통로이며, 연료 순환 매니폴드(FRM)를 통해 순환된 연료는 연료극과 반응한 후, 연료 배출 매니폴드(FOM)를 통해 외부로 배출된다. 제1 채널(CH1)의 연통 형태는 연료 순환 매니폴드(FRM)와 연료 배출 매니폴드(FOM) 사이를 연통할 수 있는 어떠한 형태라도 가능하며, 도 2의 (a)에서는 설명의 편의를 위해 자세한 형태는 생략하였다.
도 2의 (b)에 도시된 분리판 본체(110)의 배면에 형성된 제2 채널(CH2)은 연료 전지를 구성하는 단위 셀의 공기극과 마주하며, 공기 공급 매니폴드(OIM)와 공기 순환 매니폴드(ORM) 사이를 연통한다. 즉, 제2 채널(CH2)에는 공기 공급 매니폴드(OIM)를 통해 공급된 공기가 통하는 통로이며, 공기 공급 매니폴드(OIM)를 통해 공급된 공기는 공기극과 반응한 후, 공기 순환 매니폴드(ORM)를 통해 순환된다. 제2 채널(CH2)의 연통 형태는 공기 공급 매니폴드(OIM)와 공기 순환 매니폴드(ORM) 사이를 연통할 수 있는 어떠한 형태라도 가능하며, 도 2의 (b)에서는 설명의 편의를 위해 자세한 형태는 생략하였다.
상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지용 분리판(100)은 제1 채널(CH1)이 연료 순환 매니폴드(FRM)와 연료 배출 매니폴드(FOM) 사이를 연통하고, 제2 채널(CH2)이 공기 공급 매니폴드(OIM)와 공기 순환 매니폴드(ORM) 사이를 연통하나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 전지용 분리판은 제1 채널이 공기 및 연료 중 어느 하나의 일 유체가 공급되는 공급 매니폴드와 공급 매니폴드로 공급된 공기 및 연료 중 어느 하나의 일 유체가 순환되는 순환 매니폴드 사이를 연통하고, 제2 채널이 공기 및 연료 중 다른 하나의 타 유체가 순환되는 순환 매니폴드와 순환 매니폴드를 통해 순환된 공기 및 연료 중 다른 하나의 타 유체가 배출되는 배출 매니폴드 사이를 연통할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 연료 전지용 분리판(100)의 제1 채널(CH1)은 순환 매니폴드와 배출 매니폴드 사이를 연통하고, 제2 채널(CH2)은 공급 매니폴드와 순환 매니폴드 사이를 연통하며, 제1 채널(CH1) 및 제2 채널(CH2) 각각에는 연료 및 공기 중 서로 다른 일 유체가 연통된다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 전지에 대하여 설명한다. 이하에서, 제1 분리판(100)은 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지용 분리판(100)과 동일한 분리판이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 전지를 나타낸 분해 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 전지는 제1 분리판(100), 제1 단위 셀(200), 제2 단위 셀(300) 및 제2 분리판(400)을 포함한다.
제1 단위 셀(200) 및 제2 단위 셀(300) 각각은 상측이 공기극(OE)이고, 하측이 연료극(FE)이다. 제1 단위 셀(200) 및 제2 단위 셀(300) 각각은 제1 분리판(100) 및 제2 분리판(400) 각각의 가장자리 영역에 형성된 연료 공급 매니폴드(FIM), 연료 순환 매니폴드(FRM), 연료 배출 매니폴드(FOM), 공기 공급 매니폴드(OIM), 공기 순환 매니폴드(ORM) 및 공기 배출 매니폴드(OOM) 각각과 연통하는 각각의 셀 매니폴드(CM)들을 포함한다. 제1 단위 셀(200) 상에는 도시하지는 않았지만, 공기 순환 매니폴드(ORM)와 공기 배출 매니폴드(OOM) 사이를 연통하는 채널이 마주하는 또 다른 분리판이 위치하고 있다.
제1 분리판(100)은 이웃하는 제1 단위 셀(200)과 제2 단위 셀(300) 사이에 위치하며, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지용 분리판(100)과 동일한 분리판이다.
제2 분리판(400)은 연료 공급 매니폴드(FIM)와 연료 순환 매니폴드(FRM) 사이를 연통하는 제3 채널(CH3)이 전면의 중앙 영역에 형성되어 있으며, 가장자리 영역에는 연료 공급 매니폴드(FIM), 연료 순환 매니폴드(FRM), 연료 배출 매니폴드(FOM), 공기 공급 매니폴드(OIM), 공기 순환 매니폴드(ORM) 및 공기 배출 매니폴드(OOM)가 형성되어 있다. 한편, 도시하지는 않았지만, 제2 분리판(400)의 배면에는 제3 단위 셀이 위치할 수 있으며, 제3 단위 셀과 마주하는 제2 분리판(400)의 배면의 중앙 영역에는 공기 순환 매니폴드(ORM)와 공기 배출 매니폴드(OOM) 사이를 연통하는 제4 채널이 형성되어 있을 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 전지에서 연료와 공기 각각의 공급, 순환 및 배출에 대해 자세히 설명한다.
우선, 연료의 공급, 순환 및 배출에 대해 설명한다. 도 3에서 연료의 공급, 순환 및 배출은 실선으로 도시하였다.
구체적으로, 연료는 제2 분리판(400)의 연료 공급 매니폴드(FIM)로 공급되고, 제3 채널(CH3)을 통해 제2 단위 셀(300)의 연료극(FE)과 반응한 후, 연료 순환 매니폴드(FRM)로 순환된다. 제2 분리판(400)의 연료 순환 매니폴드(FRM)로 순환된 연료는 제2 단위 셀(300)의 셀 매니폴드(CM)를 통과하여 제1 분리판(100)의 연료 순환 매니폴드(FRM)로 이동한 후, 다시 제1 분리판(100)의 제1 채널(CH1)을 통해 제1 단위 셀(200)의 연료극(FE)과 반응한다. 제1 단위 셀(200)의 연료극(FE)과 반응한 순환된 연료는 제1 분리판(100)의 연료 배출 매니폴드(FOM)로 이동하고 제2 단위 셀(300)의 셀 매니폴드(CM)를 통과하여 제2 분리판(400)의 연료 배출 매니폴드(FOM)를 통해 외부로 배출된다.
다음, 공기의 공급, 순환 및 배출에 대해 설명한다. 도 3에서 공기의 공급, 순화 및 배출은 점선으로 도시하였다.
구체적으로, 공기는 제2 분리판(400)을 거쳐 제1 분리판(100)의 공기 공급 매니폴드(OIM)로 공급되고, 제1 분리판(100)의 제2 채널(CH2)을 통해 제2 단위 셀(300)의 공기극(OE)과 반응한 후, 제1 분리판(100)의 공기 순환 매니폴드(ORM)로 순환된다. 제1 분리판(100)의 공기 순환 매니폴드(ORM)로 순환된 공기는 제1 단위 셀(200)의 셀 매니폴드(CM)를 통과하여 제1 단위 셀(200) 상의 또 다른 분리판(미도시)의 공기 순환 매니폴드(ORM)로 이동한 후, 다시 또 다른 분리판(미도시)의 채널(미도시)를 통해 제1 단위 셀(200)의 공기극(OE)과 반응한다. 제1 단위 셀(200)의 공기극(OE)과 반응한 순환된 공기는 또 다른 분리판(미도시)의 공기 배출 매니폴드(OOM)로 이동하고 제1 단위 셀(200)의 셀 매니폴드(CM), 제1 분리판(100)의 공기 배출 매니폴드(OOM), 제2 단위 셀(300)의 셀 매니폴드(CM) 및 제2 분리판(400)의 공기 배출 매니폴드(OOM)를 통해 외부로 배출된다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 전지는 연료 및 공기 각각이 공급, 순환 및 배출된다.
이상과 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 전지는 상술한 제1 실시예에 따른 연료 전지용 분리판(100)을 포함함으로써, 연료 및 공기 각각이 연료 전지 내에서 공급, 순환 및 배출되어 연료 및 공기 각각이 장시간 연료 전지 내에 머물기 때문에, 연료 및 공기 각각의 이용률을 향상되어 연료 전지의 효율이 향상된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 전지는 상술한 제1 실시예에 따른 연료 전지용 분리판(100)을 포함함으로써, 공급 및 배출만 되는 종래의 연료 전지 대비 제1 단위 셀(200)에 대응하여 흐르는 연료 및 공기의 흐름 방향과 제1 단위 셀(200)과 이웃하는 제2 단위 셀(300)에 대응하여 흐르는 연료 및 공기의 흐름 방향이 서로 반대 방향으로 형성되기 때문에, 제1 분리판(100) 및 제2 분리판(400)을 포함하는 분리판들의 열점 생성 부위와 냉점 생성 부위가 상호 중첩되어 전체적인 연료 전지를 구성하는 스택(stack)의 온도 분포 균일성이 향상된다. 이로 인해, 단위 셀 또는 분리판들의 열화가 억제되며, 연료 전지를 구성하는 스택의 평균 온도가 균일하게 상승되어 연료 전지 내에서 수행되는 화학 반응이 안정적으로 수행된다. 즉, 신뢰성이 향상된 연료 전지가 제공된다.
자세하게는, 일반적인 연료 전지는 연료 및 공기 중 공기를 기준으로 공기가 공급되는 입구 쪽의 온도가 가장 낮고 중앙으로 갈수록 온도가 높아지다가 단위 셀 측면을 통한 열전달 효과가 나타나는 지점부터 온도가 낮아짐으로써, 공기의 흐름 방향 상에서 중앙으로부터 공기의 출구 사이의 일 영역이 가장 온도가 높은 특성을 가지고 있다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 전지는 이러한 연료 전지의 특성을 고려하여 상술한 제1 실시예에 따른 연료 전지용 분리판(100)을 포함함으로써, 제1 단위 셀(200)에 대응하여 흐르는 연료 및 공기의 흐름 방향과 제1 단위 셀(200)과 이웃하는 제2 단위 셀(300)에 대응하여 흐르는 연료 및 공기의 흐름 방향이 서로 반대 방향으로 형성되기 때문에, 스택을 구성하는 제1 단위 셀(200) 및 제2 단위 셀(300) 각각의 열점이 이웃하는 단위 셀의 중앙을 기준으로 교차적으로 발생된다. 이로 인해, 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 전지는 제1 단위 셀(200) 및 제2 단위 셀(300) 각각의 열점과 냉점이 서로 대향하여 이웃하는 단위 셀 각각의 열점과 냉점 사이에서 열교환이 수행됨으로써, 전체적인 연료 전지의 온도 구배가 낮아지기 때문에, 연료 전지 내에서 수행되는 화학 반응이 안정적으로 수행된다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
연료 공급 매니폴드(FIM), 연료 순환 매니폴드(FRM), 연료 배출 매니폴드(FOM), 공기 공급 매니폴드(OIM), 공기 순환 매니폴드(ORM) 및 공기 배출 매니폴드(OOM)

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 공기 및 연료 중 어느 하나의 일 유체가 공급되는 공급 매니폴드;
    상기 공급 매니폴드로 공급된 상기 일 유체가 순환되는 순환 매니폴드;
    상기 순환 매니폴드로 순환된 상기 일 유체가 배출되는 배출 매니폴드;
    상기 순환 매니폴드와 상기 배출 매니폴드 사이를 연통하는 제1 채널; 및
    상기 공급 매니폴드와 상기 순환 매니폴드 사이를 연통하는 제2 채널
    을 포함하는 연료 전지용 제1 분리판을 포함하고,
    상기 공급 매니폴드, 상기 순환 매니폴드 및 상기 배출 매니폴드 중 하나 이상이 가장자리 영역에 관통 형성되고, 상기 제1 채널 및 상기 제2 채널 각각이 상호 대향하는 각각의 면의 중앙 영역에 형성되는 분리판 본체를 포함하고,
    상기 제1 분리판과 서로 이웃하는 제2 분리판;
    서로 이웃하는 제1 단위 셀 및 제2 단위 셀을 포함하고,
    상기 제1 분리판은 이웃하는 상기 제1 단위 셀과 상기 제2 단위 셀 사이에 위치되며,
    상기 제2 단위 셀은 이웃하는 상기 제1 분리판과 상기 제2 분리판 사이에 위치되고,
    상기 제1 단위 셀 및 제2 단위 셀 각각은 상측이 공기극이고, 하측이 연료극이며,
    상기 제1 단위 셀 및 제2 단위 셀 각각은 상기 제1 분리판 및 제2 분리판 각각의 가장자리 영역에 형성된 연료 공급 매니폴드, 연료 순환 매니폴드, 연료 배출 매니폴드, 공기 공급 매니폴드, 공기 순환 매니폴드 및 공기 배출 매니폴드 각각과 연통하는 각각의 셀 매니폴드들을 포함하고,
    상기 제2 분리판은 상기 연료 공급 매니폴드와 연료 순환 매니폴드 사이를 연통하는 제3 채널이 전면의 중앙 영역에 형성되어 있으며, 가장자리 영역에는 연료 공급 매니폴드, 연료 순환 매니폴드, 연료 배출 매니폴드, 공기 공급 매니폴드, 공기 순환 매니폴드 및 공기 배출 매니폴드가 형성되어 있고,
    상기 제2 분리판의 배면 중앙 영역에는 공기 순환 매니폴드와 공기 배출 매니폴드 사이를 연통하는 제4 채널이 형성되는 연료 전지.
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