KR101359157B1 - Fluid-distributing plate and fuel cell having thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유체분배판은 일 방향의 제 1 슬롯 및 상기 제 1 슬롯의 직각 방향을 포함한 타방향의 제 2 슬롯을 포함하며, 상기 유체분배판의 강도를 향상시키기 위해, 상기 유체분배판의 일부분에 제 1 슬롯에 인접하여 제 2 슬롯을 위치시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 유체분배판을 포함한 연료전지에 관한 발명을 포함한다.The fluid distribution plate according to the embodiment of the present invention includes a first slot in one direction and a second slot in another direction including a perpendicular direction of the first slot, and to improve the strength of the fluid distribution plate, The second slot may be positioned adjacent to the first slot in a portion of the fluid distribution plate.
The present invention also includes an invention relating to a fuel cell including the fluid distribution plate.

Description

유체분배판 및 이를 포함한 연료전지{Fluid-distributing plate and fuel cell having thereof}Fluid-distributing plate and fuel cell having young}

본 발명은 유체분배판 및 이를 포함한 연료전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 유체분배판에 형성된 슬롯의 배치를 변형하여 유체의 유동성과 상기 유체분배판의 강도를 향상시키는 발명에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid distribution plate and a fuel cell including the same, and more particularly to an invention for improving the fluidity of the fluid distribution plate and the fluidity of the fluid distribution plate by modifying the arrangement of the slot formed in the fluid distribution plate.

연료전지는 수소를 사용하여 전기를 생산하는데 있어서 가장 효율이 높은 이상적인 에너지 변환장치로 일컬어지고 있으며, 미래 수소사회의 핵심이 되는 기술이 될 것이다. 한편 에너지원과 에너지 저장매체로 화석연료를 사용하는 현 시점에서도 고효율의 친환경적인 에너지전환장치로서의 연료전지는 응용 가능 분야가 다양하고 에너지 절약 및 기타 특수 목적을 위해 현재 세계 각국에서 상용화를 위한 연구가 활발히 진행 중이다.Fuel cells are considered to be the most efficient energy conversion device for producing electricity using hydrogen and will be the core technology of future hydrogen society. At present, the use of fossil fuels as energy sources and energy storage media, fuel cell as a highly efficient and environmentally friendly energy conversion device has various applications, and researches for commercialization in various countries around the world for energy saving and other special purposes It is actively underway.

연료전지(Fuel Cell)는 반응물의 산화, 환원에 의한 화학에너지를 전기에너지로 바꾸어주는 에너지 변환 장치이다. 일반적으로 연료전지는 연료극(Anode)과 공기극(Cathode) 및 상기 연료극과 공기극 사이에 위치하는 전해질 매트릭스 또는 맴브레인으로 구성된다. 이러한 연료전지는 연료극으로 연료가스가 주입되어 산화되고, 공기극으로 공기가 공급되어 연료극과 공기극 사이에 위치하는 전해질 매트릭스 혹은 멤브레인을 통하여 이온이 이동되어 외부 회로를 경유하는 방식으로 작동된다.Fuel cells are energy conversion devices that convert chemical energy from oxidation and reduction of reactants into electrical energy. Generally, a fuel cell is composed of an anode and an cathode, and an electrolyte matrix or a membrane disposed between the anode and the cathode. The fuel cell is operated by injecting fuel gas into the fuel electrode, oxidizing it, supplying air to the air electrode, moving the ions through the electrolyte matrix or the membrane located between the fuel electrode and the air electrode, and passing the external circuit.

이때 연료극에서 생성된 전자가 공기극으로 전달되어 소모되는 과정에서 외부 회로로 전자가 흐르게 되며, 이를 이용하여 전기 에너지를 생산하는 것이다. 따라서 연료전지에서 일어나는 화학반응은 수소와 산소가 만나 물이 되는 반응과 동일하다.At this time, the electrons generated in the anode are transferred to the cathode and are consumed, and electrons flow to the external circuit. Therefore, the chemical reaction in the fuel cell is the same as the reaction in which hydrogen and oxygen meet and become water.

한편 전해질, 공기극 및 연료극으로 이루어진 연료전지를 단위전지라고 하며, 1개의 단위전지가 생산하는 전기 에너지의 양은 매우 제한적이기 때문에 연료전지를 발전에 활용하기 위해서는 단위전지를 여러 개 쌓아 놓은 형태인 스택 구조의 형성이 불가피하다. 분리판을 통하여 스택 구조를 이루는 각각의 단위전지를 연결한다. On the other hand, a fuel cell composed of an electrolyte, an air electrode, and a fuel electrode is called a unit cell, and since the amount of electrical energy produced by one unit cell is very limited, a stack structure in which a plurality of unit cells are stacked in order to utilize a fuel cell for power generation. Formation is inevitable. The unit cells constituting the stack structure are connected to each other through a separator plate.

일반적으로, 연료전지용 연료 공급물로서는 메탄과 같은 수소함유 연료를 이용하고, 이러한 연료를 개질(改質)하여, 조립체를 통해 흐르는 수소함유 연료처리 가스를 생성한다. 개질이 되는 위치에 따라서, 연료전지 내부에서 개질을 하는 경우를 내부 개질이라고 한다. 즉, 내부 개질은 연료전지 내부에서 메탄과 같은 수소 함유 연료를 수소로 개질하는 것을 의미한다.In general, a fuel feed for a fuel cell uses a hydrogen containing fuel such as methane, and reforms this fuel to produce a hydrogen containing fuel processing gas flowing through the assembly. According to the reformed position, the reforming in the fuel cell is called internal reforming. In other words, internal reforming means reforming a hydrogen-containing fuel such as methane to hydrogen inside the fuel cell.

이렇게 개질된 연료는 연료극에 공급되어야 하며, 연료가 고르게 분산되어 공급되어야만 연료전지의 성능을 향상시킬 수 있다.The reformed fuel must be supplied to the anode, and the fuel can be improved only if the fuel is distributed evenly.

따라서, 종래에는 상기 분리판에 연료 등의 유체를 상기 연료극에 고르게 분포시키기 위한 시도가 되어왔다. 사형유로에 의한 액체 연료의 분배도 이런 시도의 하나이다.Therefore, in the past, attempts have been made to evenly distribute fluid such as fuel in the separator plate on the fuel electrode. The distribution of liquid fuel by the death penalty is one such attempt.

또한 슬롯을 이용하여 유체를 분배하는 방식의 경우도 사용되었는데, 슬롯의 패턴에 따라 분배판의 성능에 차이가 있어 많은 연구가 진행중이다.In addition, a method of distributing fluid by using a slot was also used, and a lot of research is being conducted because there is a difference in performance of the distribution plate according to the pattern of the slot.

본 발명의 목적은 연료전지에 사용되는 유체분배판의 슬롯패턴의 배치를 변형하여 분배판의 강도 및 유체의 유동성을 확보하기 위한 유체분배판 및 이를 포함한 연료전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a fluid distribution plate and a fuel cell including the same for modifying the arrangement of the slot pattern of the fluid distribution plate used in the fuel cell to secure the strength and fluidity of the distribution plate.

본 발명의 일 실시예에 따른 유체분배판은 일 방향의 제 1 슬롯 및 상기 제 1 슬롯의 직각 방향을 포함한 타방향의 제 2 슬롯을 포함하며, 상기 유체분배판의 강도를 향상시키기 위해, 상기 유체분배판의 일부분에 제 1 슬롯에 인접하여 제 2 슬롯을 위치시키는 것을 특징으로 할 수 있다.The fluid distribution plate according to the embodiment of the present invention includes a first slot in one direction and a second slot in another direction including a perpendicular direction of the first slot, and to improve the strength of the fluid distribution plate, The second slot may be positioned adjacent to the first slot in a portion of the fluid distribution plate.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체분배판은 상기 제 1 슬롯에 인접하여 상기 제 2 슬롯을 위치시키는 패턴을 연속하여 배열한 이방향성 슬롯패턴 및 상기 제 1 슬롯 복수 개를 같은 길이 방향으로 배치하여 유체 유동을 원활하게 하는 일자형 슬롯패턴을 혼합하여 형성한 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the fluid distribution plate according to an embodiment of the present invention is a two-way slot pattern and a plurality of the first slot in the same longitudinal direction in a continuous arrangement of a pattern for positioning the second slot adjacent to the first slot It may be characterized by being formed by mixing the slot-shaped slot pattern to arrange the fluid flow smoothly.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체분배판은 상기 일자형 슬롯패턴은 중심부에 위치시키고, 상기 이방향성 슬롯패턴은 가장자리에 위치시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the fluid distribution plate according to an embodiment of the present invention may be characterized in that the straight slot pattern is located at the center, the bidirectional slot pattern is located at the edge.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체분배판은 상기 이방향성 슬롯패턴을 상기 분배판의 대각선 방향으로 위치시키고, 상기 일자형 슬롯패턴은 나머지 부분에 위치시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the fluid distribution plate according to an embodiment of the present invention may be characterized in that the two-way slot pattern is located in the diagonal direction of the distribution plate, the straight slot pattern is located in the remaining portion.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체분배판은 유체 유동성을 높이기 위하여, 상기 이방향성 슬롯패턴의 밀도보다 상기 일자형 슬롯패턴의 밀도를 높게 배치시킨 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the fluid distribution plate according to an embodiment of the present invention may be characterized in that the density of the straight slot pattern is higher than the density of the bidirectional slot pattern, in order to increase fluid flowability.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료전지는 공기극과 연료극 사이에 전해질막이 배치된 단위전지, 상기 단위전지의 양면에 배치되는 분리판 및 상기 단위전지와 상기 분리판 사이에 위치하는 상기 유체분배판을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, a fuel cell according to another embodiment of the present invention is a unit cell in which an electrolyte membrane is disposed between an air electrode and a fuel electrode, a separator plate disposed on both sides of the unit cell, and the fluid distribution disposed between the unit cell and the separator plate. It may be characterized by including a plate.

본 발명에 따른 유체분배판 및 이를 포함한 연료전지는 이방향성 슬롯패턴에 의해 연료전지 작동시의 열이나 상기 분배판의 생산과정 또는 자체하중에 의해 발생할 수 있는 분배판의 휨현상을 방지함으로써 연료전지의 효율을 향상시키는 동시에 오작동을 감소시키는 효과가 있다. The fluid distribution plate and the fuel cell including the same according to the present invention prevent the warpage of the distribution plate, which may occur due to heat during operation of the fuel cell, the production process of the distribution plate, or its own load by the bidirectional slot pattern. It has the effect of improving efficiency and reducing malfunctions.

또한 일자형 슬롯패턴을 동시에 사용함으로써 상기 분배판 내의 유체의 유동성을 향상시켜 연료가 고르게 분산되도록 할 수 있다. 따라서, 연료전지 내의 분압이 생기는 것을 방지하고, 연료전지의 효율을 향상시키는 효과를 동시에 확보할 수 있다.In addition, by using the straight slot pattern at the same time to improve the fluidity of the fluid in the distribution plate it is possible to distribute the fuel evenly. Therefore, it is possible to prevent the partial pressure in the fuel cell from occurring and to simultaneously ensure the effect of improving the efficiency of the fuel cell.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체분배판을 도시한 개략 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체분배판을 도시한 개략 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체분배판의 강성 향상을 설명하기 위한 개념도이고, 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체분배판의 유체 유동성 향상을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체분배판을 도시한 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료전지를 개략적으로 도시한 분해사시도이다.1 is a schematic perspective view showing a fluid distribution plate according to a first embodiment of the present invention.
2A and 2B are schematic cross-sectional views showing a fluid distribution plate according to the first embodiment of the present invention.
3A is a conceptual diagram illustrating the improvement of the rigidity of the fluid distribution plate according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a conceptual diagram illustrating the fluid flowability improvement of the fluid distribution plate according to the first embodiment of the present invention. .
4 is a schematic cross-sectional view showing a fluid distribution plate according to a second embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view schematically showing a fuel cell according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventive concept. Other embodiments falling within the scope of the inventive concept may readily be suggested, but are also considered to be within the scope of the present invention.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
The same reference numerals are used to designate the same components in the same reference numerals in the drawings of the embodiments.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체분배판(1)을 도시한 개략 사시도이며, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체분배판(1)을 도시한 개략 단면도이다. 도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체분배판(1)의 강성 향상을 설명하기 위한 개념도이고, 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체분배판(1)의 유체 유동성 향상을 설명하기 위한 개념도이다.1 is a schematic perspective view showing a fluid distribution plate 1 according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2A and 2B are schematic views showing a fluid distribution plate 1 according to a first embodiment of the present invention. It is a cross section. FIG. 3A is a conceptual diagram illustrating the improvement of rigidity of the fluid distribution plate 1 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3B is the fluid flowability improvement of the fluid distribution plate 1 according to the first embodiment of the present invention. This is a conceptual diagram for explaining.

도 1 내지 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체분배판(1)은 일 방향의 제 1 슬롯(11) 및 상기 제 1 슬롯(11)의 직각 방향을 포함한 타방향의 제 2 슬롯(12)을 포함할 수 있다.1 to 2B, the fluid distribution plate 1 according to the embodiment of the present invention may include a first slot 11 in one direction and a second direction including a right angle direction of the first slot 11. It may include two slots 12.

상기 슬롯(11, 12)은 베이스(17)에 형성되며, 한쪽 방향이 긴 형상의 소실면(15)과 상기 소실면(15)의 한 변에서 시작하여 반대편 변까지 연장되어 연결된 연장편(16)이 상기 베이스(17)에서 돌출된 쉴드 형상을 하게 된다. 즉, 상기 연장편(16)과 연결된 상기 베이스(17)의 두 변을 제외한 나머지 두 변은 상기 연장편(16)과 분리되어 있어 유체가 유동할 수 있는 통로 역할을 하게 된다.The slots 11 and 12 are formed in the base 17, and an extension piece 16 connected to the vanishing surface 15 having a long shape and extending from one side of the vanishing surface 15 to the opposite side is connected. ) Has a shield shape protruding from the base 17. That is, the remaining two sides except for the two sides of the base 17 connected to the extension piece 16 are separated from the extension piece 16 to serve as a passage through which fluid can flow.

상기 제 1 슬롯(11)과 상기 제 2 슬롯(12)의 형상은 동일하다. 다만 상호 간의 긴 변 방향이 서로 상이하여, 구분할 수 있다.The shape of the first slot 11 and the second slot 12 is the same. However, the long sides of the two sides are different from each other and can be distinguished from each other.

또한, 상기 유체분배판(1)은 상기 유체분배판(1)의 일부분에 제 1 슬롯(11)에 인접하여 제 2 슬롯(12)을 위치시킬 수 있다. 상기 제 1 슬롯(11)과 상기 제 2 슬롯(12)의 경우는 상기 연장편(16)과 상기 베이스(17)가 연결된 변의 방향이 상이하기 때문에 상기 유체분배판(1)이 굽힘력(Bending Force: BF)을 받는 경우에 상기 제 1 슬롯(11)과 상기 제 2 슬롯(12)이 서로 다른 방향의 굽힘력(BF)을 지지하여 상기 유체분배판(1)의 강도를 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 유체분배판(1)은 연료전지 작동시의 열이나 상기 분배판의 생산과정 또는 자체하중에 의해 발생할 수 있는 분배판의 휨현상을 방지할 수 있어, 상기 연료전지의 효율을 향상시키는 동시에 오작동을 감소시키는 이점이 있다.
In addition, the fluid distribution plate 1 may position the second slot 12 adjacent to the first slot 11 at a portion of the fluid distribution plate 1. In the case of the first slot 11 and the second slot 12, the sides of the extension piece 16 and the base 17 are different, so that the fluid distribution plate 1 is bending. When the force: BF is received, the first slot 11 and the second slot 12 may support the bending force BF in different directions to improve the strength of the fluid distribution plate 1. . That is, the fluid distribution plate 1 can prevent the warpage of the distribution plate, which may be caused by heat during the operation of the fuel cell, the production process of the distribution plate, or its own load, thereby improving the efficiency of the fuel cell. There is an advantage of reducing malfunction.

도 2a는 상기 제 1 슬롯(11)과 상기 제 2 슬롯(12)이 이루는 방향이 직각인 경우의 실시예이고 도 2b는 상기 제 1 슬롯(11)과 상기 제 2 슬롯(12)이 이루는 방향이 직각이 아닌 경우를 도시한 것이다. 즉, 본 발명에 따른 유체분배판(1)의 상기 제 1 슬롯(11)과 상기 제 2 슬롯(12)이 이루는 각도는 직각에 한정되지 않음을 보여주기 위한 것으로, 상기 제 1 슬롯(11)과 상기 제 2 슬롯(12)이 이루는 각도가 직각이 아니더라도 본 발명에 따른 유체분배판(1)은 그 정도에 차이는 있으나 강성 및 유체의 유동성을 모두 확보할 수 있다.
FIG. 2A illustrates an embodiment in which the direction formed by the first slot 11 and the second slot 12 is perpendicular to each other, and FIG. 2B illustrates a direction formed by the first slot 11 and the second slot 12. The case where this is not a right angle is shown. That is, the angle formed by the first slot 11 and the second slot 12 of the fluid distribution plate 1 according to the present invention is not limited to the right angle, the first slot 11 Even if the angle formed by the second slot 12 is not a right angle, the fluid distribution plate 1 according to the present invention can secure both rigidity and fluidity, although there is a difference in the degree thereof.

도 3a를 참조하여, 상기 제 1 슬롯(11)이나 상기 제 2 슬롯(12)에 각각 작용하는 굽힘력(BF)에 대항하는 원리를 설명하겠다. 상기 유체분배판(1)이 상기 굽힘력(BF)을 받으면 상기 굽힘력(BF)을 X 및 Y방향으로 분해할 수 있고, 상기 제 1 슬롯(11) 또는 제 2 슬롯(12)의 연장편 모서리(16a) 부분은 지지력(Supporting Force: SF)을 제공하는데, 상기 제 1 슬롯(11)과 상기 제 2 슬롯(12)은 서로 다른 방향으로 긴 형상을 하고 있어 상기 연장편 모서리(16a) 부분이 향하는 방향도 상이하여 상기 지지력(SF)도 X 및 Y 방향성분 모두 가지고 있기 때문에 상기 굽힘력(BF)을 모든 방향에서 지지할 수 있는 것이다.Referring to FIG. 3A, a principle against the bending force BF acting on the first slot 11 or the second slot 12 will be described. When the fluid distribution plate 1 receives the bending force BF, the bending force BF can be decomposed in the X and Y directions, and an extension piece of the first slot 11 or the second slot 12 is provided. The corner portion 16a provides a supporting force (SF). The first slot 11 and the second slot 12 are elongated in different directions so that the edge portion 16a is extended. Since this direction is also different and the said holding force SF also has both X and Y direction components, the said bending force BF can be supported in all directions.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체분배판(1)은 상기 제 1 슬롯(11)에 인접하여 상기 제 2 슬롯(12)을 위치시키는 패턴을 연속하여 배열한 이방향성 슬롯패턴(14) 및 상기 제 1 슬롯(11) 복수 개를 같은 길이 방향으로 배치하여 유체 유동(Fluid Flowage: FF)을 원활하게 하는 일자형 슬롯패턴(13)을 혼합하여 형성한 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the fluid distribution plate 1 according to an embodiment of the present invention is a bidirectional slot pattern 14 in which a pattern for locating the second slot 12 adjacent to the first slot 11 is continuously arranged. And a plurality of first slots 11 arranged in the same length direction to form a straight slot pattern 13 for smoothing a fluid flow (FF).

상기 이방향성 슬롯패턴(14)은 상기 제 1 슬롯(11)에 인접하여 상기 제 2 슬롯(12)을 위치시키는 형상을 연속적으로 배치하는 패턴을 함으로써, 전술한 바와 같이 상기 유체분배판(1)의 강도를 향상시키는 형상을 연속적으로 가질 수 있다.The two-way slot pattern 14 has a pattern for continuously arranging the shape of positioning the second slot 12 adjacent to the first slot 11, and thus, the fluid distribution plate 1 as described above. It can have a shape continuously improving the strength of.

상기 일자형 슬롯패턴(13)은 상기 제 1 슬롯(11)을 같은 길이 방향으로 복수 개를 배치하는 패턴의 형상으로 이에 의하면 유체의 유동성을 향상시킬 수 있다.The slot-shaped slot pattern 13 has a shape in which a plurality of the first slots 11 are arranged in the same length direction, thereby improving fluidity.

도 3b를 참조하여, 상기 일자형 슬롯패턴(13)에 의해 유체의 유동성이 향상되는 원리를 설명하겠다. 상기 일자형 슬롯패턴(13)에 의하면, 상기 제 1 슬롯(11)에는 같은 방향으로 유체가 유동(FF)할 수 있는 통로가 형성되어 있기 때문에, 유체가 입출입시에 같은 방향으로 흐를 수 있어 유체의 유동성이 향상되는 것이다. Referring to Figure 3b, it will be described the principle that the fluidity of the fluid is improved by the slot-shaped slot pattern (13). According to the straight slot pattern 13, the first slot 11 is formed with a passage through which the fluid can flow (FF) in the same direction, so that the fluid can flow in the same direction at the time of entering and leaving the fluid. Liquidity is improved.

따라서, 상기 이방향성 슬롯패턴(14)과 일자형 슬롯패턴(13)을 혼합하여 배치시킨 본 발명의 유체분배판(1)은 강성 및 유체의 유동성을 모두 확보할 수 있어, 연료전지의 운전시의 효율면에서 현저한 향상을 예상할 수 있다.
Therefore, the fluid distribution plate 1 of the present invention in which the two-way slot pattern 14 and the slot-shaped slot pattern 13 are mixed and disposed can ensure both rigidity and fluid flow, so that the fuel cell can be operated at the time of operation of the fuel cell. Significant improvements in efficiency can be expected.

상기 이방향성 슬롯패턴(14)과 일자형 슬롯패턴(13)을 혼합하여 배치시킨 일 실시예로써, 상기 일자형 슬롯패턴(13)은 중심부에 위치시키고, 상기 이방향성 슬롯패턴(14)은 가장자리에 위치시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment in which the two-way slot pattern 14 and the slot-shaped slot pattern 13 are mixed and disposed, the slot-shaped slot pattern 13 is positioned at the center and the two-way slot pattern 14 is positioned at the edge. It can be characterized in that.

이 경우에는 상기 이방향성 슬롯패턴(14)이 상기 유체분배판(1)의 가장자리에서 상기 유체분배판(1)에 작용하는 굽힘력(BF)에 대항함으로써, 상기 유체분배판(1)의 중심부를 보호하는 역할을 하게 된다. 한편 상기 일자형 슬롯패턴(13)은 상기 유체분배판(1)의 중심부에 배치하여 유체의 유동성을 확보하게 된다.
In this case, the bidirectional slot pattern 14 opposes the bending force BF acting on the fluid distribution plate 1 at the edge of the fluid distribution plate 1, thereby providing a central portion of the fluid distribution plate 1. It will serve to protect. On the other hand, the slot-shaped slot pattern 13 is disposed in the center of the fluid distribution plate 1 to ensure the fluidity of the fluid.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체분배판(1)은 유체 유동성을 높이기 위하여, 상기 이방향성 슬롯패턴(14)의 밀도보다 상기 일자형 슬롯패턴(13)의 밀도를 높게 배치시킨 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the fluid distribution plate 1 according to an embodiment of the present invention is characterized in that the density of the straight slot pattern 13 is higher than the density of the bidirectional slot pattern 14 in order to increase fluid flowability. can do.

이는 상기 이방향성 슬롯패턴(14)이 상기 유체분배판(1)의 강성을 확보하기 위하여 배치시키는 것이므로, 상기 유체분배판(1)의 강성이 확보된다면, 상기 이방향성 슬롯패턴(14)을 최소한으로 배치시키는 것이 유리하기 때문이다.
This is because the two-way slot pattern 14 is arranged to secure the rigidity of the fluid distribution plate 1, so if the rigidity of the fluid distribution plate 1 is secured, the two-way slot pattern 14 is at least This is because it is advantageous to arrange.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체분배판(1)을 도시한 개략 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view showing the fluid distribution plate 1 according to the second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체분배판(1)은 상기 이방향성 슬롯패턴(14)을 상기 유체분배판(1)의 대각선 방향으로 위치시키고, 상기 일자형 슬롯패턴(13)은 나머지 부분에 위치시킬 수 있다. 이는 상기 이방향성 슬롯패턴(14)과 일자형 슬롯패턴(13)을 혼합하여 배치시킨 또다른 실시예이다.Referring to FIG. 4, the fluid distribution plate 1 according to an embodiment of the present invention places the bidirectional slot pattern 14 in a diagonal direction of the fluid distribution plate 1, and the straight slot pattern 13. ) Can be placed in the rest. This is another embodiment in which the bidirectional slot pattern 14 and the straight slot pattern 13 are mixed and arranged.

이 경우에는 상기 이방향성 슬롯패턴(14)이 상기 유체분배판(1)의 대각선 방향인 X자로 배치됨으로써, 상기 굽힘력(BF)에 대항하여 상기 유체분배판(1)의 변형을 방지할 수 있다. 상기 이방향성 슬롯패턴(14)이 배치된 부분 이외의 부분에는 상기 일자형 슬롯패턴(13)을 위치시킴으로써, 유체의 유동성을 확보하게 된다.
In this case, the two-way slot pattern 14 is arranged in the letter X in the diagonal direction of the fluid distribution plate 1, thereby preventing deformation of the fluid distribution plate 1 against the bending force BF. have. Positioning the straight slot pattern 13 in a portion other than the portion in which the bidirectional slot pattern 14 is disposed ensures fluid flow.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료전지를 개략적으로 도시한 분해사시도이다.5 is an exploded perspective view schematically showing a fuel cell according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료전지는 공기극(21)과 연료극(22) 사이에 전해질막(23)이 배치된 단위전지(2), 상기 단위전지(2)의 양면에 배치되는 분리판(3) 및 상기 단위전지(2)와 상기 분리판(3) 사이에 위치하는 상기 유체분배판(1)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, a fuel cell according to another exemplary embodiment of the present invention may include a unit cell 2 having an electrolyte membrane 23 disposed between an air electrode 21 and an anode 22, and both surfaces of the unit cell 2. It may include a separator plate 3 disposed in the and the fluid distribution plate 1 located between the unit cell 2 and the separator plate (3).

여기서 단위 전지는 산소 이온 전도성을 갖는 전해질막(23)과 그 양면에 위치한 캐소드로서의 공기극(21) 및 애노드로서의 연료극(22) 전극의 조립체로 형성된다. The unit cell is formed of an assembly of an electrolyte membrane 23 having oxygen ion conductivity, an air electrode 21 as a cathode, and a fuel electrode 22 as an anode located on both surfaces thereof.

분리판(3)에는 공기극(21) 가스채널과 연료극(22) 가스채널이 형성되어 있으며, 공기극(21) 가스채널에는 외부로부터 공기가 공급되어 흐르며, 연료극(22) 가스채널로부터는 수소함유 연료가 흐른다. 연료극(22) 및 공기극(21) 가스채널을 통과한 가스(공기 혹은 수소함유 연료)는 각각 연료극(22) 및 공기극(21)으로 공급된다. The separator 21 is provided with a cathode 21 gas channel and a fuel electrode 22 gas channel, and air is supplied from the outside to the cathode 21 gas channel, and hydrogen-containing fuel is supplied from the anode 22 gas channel. Flows. Gases (air or hydrogen-containing fuel) passing through the fuel electrode 22 and the air electrode 21 gas channel are supplied to the fuel electrode 22 and the air electrode 21, respectively.

본 발명의 유체분배판(1)은 상기 단위전지(2)와 상기 분배판 사이에 배치된다. 분리판(3)의 연료극(22) 가스체널을 통과한 수소함유 연료가스는 분배판의 상기 제 1 슬롯(11) 또는 상기 제 2 슬롯(12)을 통하여 연료극(22)으로 공급되어 개질 및 전기화학반응이 일어나게 된다.
The fluid distribution plate 1 of the present invention is disposed between the unit cell 2 and the distribution plate. Hydrogen-containing fuel gas that has passed through the fuel electrode 22 gas channel of the separator plate 3 is supplied to the fuel electrode 22 through the first slot 11 or the second slot 12 of the distribution plate to be reformed and supplied with electricity. Chemical reactions occur.

본 발명에 의한 연료전지는 상기 구성요소 이외에 상기 연료전지의 구동을 위한 집전판 등을 포함할 수 있으며, 스택형식의 다수의 연료전지를 조합한 발명을 포함할 수 있다.The fuel cell according to the present invention may include a current collector plate for driving the fuel cell in addition to the above components, and may include an invention in which a plurality of fuel cells in a stack form are combined.

1 : 유체분배판 11: 제 1 슬롯
12: 제 2 슬롯 13: 일자형 슬롯패턴
14: 이방향성 슬롯패턴 15: 소실면
16: 연장편 16a: 연장편 모서리
17: 베이스 2 : 단위전지
21: 공기극 22: 연료극
23: 전해질막 3: 분리판1: Fluid Distribution Plate 11: First Slot
12: second slot 13: straight slot pattern
14: bidirectional slot pattern 15: vanishing surface
16: extension 16a: extension edge
17: base 2: unit cell
21: air electrode 22: fuel electrode
23: electrolyte membrane 3: separator

Claims (6)

삭제delete 연료전지의 유체를 전극에 분배하는 유체분배판에 있어서,
일 방향의 제 1 슬롯; 및
상기 제 1 슬롯의 직각 방향을 포함한 타방향의 제 2 슬롯을 포함하며,
상기 제 1 슬롯에 인접하여 상기 제 2 슬롯을 위치시키는 패턴을 연속하여 배열한 이방향성 슬롯패턴; 및
상기 제 1 슬롯 복수 개를 같은 길이 방향으로 배치하여 유체 유동을 원활하게 하는 일자형 슬롯패턴을 혼합하여 형성한 것을 특징으로 하는 유체분배판.
In the fluid distribution plate for distributing the fluid of the fuel cell to the electrode,
A first slot in one direction; And
It includes a second slot in the other direction including a perpendicular direction of the first slot,
A bidirectional slot pattern in which a pattern for positioning the second slot adjacent to the first slot is continuously arranged; And
And a plurality of first slots arranged in the same length direction to form a straight slot pattern for smoothing fluid flow.
제 2 항에 있어서,
상기 일자형 슬롯패턴은 중심부에 위치시키고, 상기 이방향성 슬롯패턴은 가장자리에 위치시키는 것을 특징으로 하는 유체분배판.
3. The method of claim 2,
The slot-shaped slot pattern is located in the center, the bidirectional slot pattern, characterized in that located on the edge fluid distribution plate.
제 2 항에 있어서,
상기 이방향성 슬롯패턴을 상기 분배판의 대각선 방향으로 위치시키고, 상기 일자형 슬롯패턴은 나머지 부분에 위치시키는 것을 특징으로 하는 유체분배판.
3. The method of claim 2,
Position the bidirectional slot pattern in a diagonal direction of the distribution plate, the slot-shaped slot pattern is characterized in that located in the remaining portion.
제 2 항에 있어서,
유체 유동성을 높이기 위하여, 상기 이방향성 슬롯패턴의 밀도보다 상기 일자형 슬롯패턴의 밀도를 높게 배치시킨 것을 특징으로 하는 유체분배판.
3. The method of claim 2,
The fluid distribution plate, characterized in that the density of the slot-shaped slot pattern is arranged higher than the density of the two-way slot pattern in order to increase the fluid flowability.
공기극과 연료극 사이에 전해질막이 배치된 단위전지;
상기 단위전지의 양면에 배치되는 분리판; 및
상기 단위전지와 상기 분리판 사이에 위치하는 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 유체분배판을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지.A unit cell in which an electrolyte membrane is disposed between the air electrode and the fuel electrode;
Separation plates disposed on both sides of the unit cell; And
A fuel cell comprising the fluid distribution plate of any one of claims 2 to 5 positioned between the unit cell and the separation plate.
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