KR102096750B1 - 연료 전지 분리판 및 제작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 연료 전지 분리판 및 그 제조 방법에 관한 것으로써, 자세하게는, 판재가 복수 회 절곡되어 형성되며 일측에서 공기가 유입되어 타측으로 상기 공기가 유출되는 채널을 포함하는 채널부 및 상기 판재의 표면에 형성되며 상기 채널에서 이동하는 상기 공기에 난류를 발생시키는 난류 발생부를 포함한 연료 전지 분리판과 상기 연료 전지 분리판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

연료 전지 분리판 및 제작 방법{FUEL CELL SEPARATOR AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
이하의 설명은 연료 전지 분리판 및 그 제작 방법에 관한 것이다.
개방형 연료 전지 스택은, 과량의 공기 흐름을 발생시킴으로써 산화제를 운송할 수 있을 뿐만 아니라, 열과 수증기를 배출시켜 냉각 효과를 제공할 수 있다. 이러한 개방형 연료 전지 스택은 일반적으로 제품의 경량화를 위해 다양하게 적용되고 있다.
한편, 개방형 연료 전지 스택은 낮은 정압을 가지는 냉각팬으로, 비열과 열용량이 작은 공기를 통해서만 냉각이 이루어지기 때문에 냉각에 어려움이 있다. 특히, 외부 공기를 이용하기 때문에, 공기가 이동하는 채널의 입구와 출구의 온도 차이가 매우 크며, 연료 전지 전체의 온도 및 전류 불균형이 발생할 우려가 크다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 기존에는 연료 전지 스택의 전류 밀도를 낮게 운용하여 발열량 자체를 낮추거나, 연료 전지 분리판에 별도의 형상을 더하는 구조를 적용했다. 하지만 발열량을 낮추게 되면 스택의 부피가 커지게 되고, 별도 형상을 더하게 되면 공정이 복잡해지고 실현 가능성이 낮아 양산에 적합하지 못한다는 문제점이 있다.
따라서, 개방형 연료 전지 스택에 있어서, 발생하는 온도, 전류, 물 분포의 불균형을 효율적으로 해결할 수 있으며, 양산에 적합한 연료 전지 분리판의 개발이 요구되는 실정이다.
실시예의 목적은, 연료 전지 분리판을 판재 상태에서 성형 가공하여 난류 발생부를 형성함으로써, 공기가 이동하는 채널에 난류를 발생시키며 냉각 효율이 향상되는 공랭식 연료 전지 분리판을 제공하는 것이다.
또한, 연료 전지 분리판의 판재 상태에서, 발열부에 선택적으로 난류 발생부를 형성함으로써, 선택적 냉각이 가능한 연료 전지 분리판을 제공하는 것이다.
실시예들에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예에 따른 연료 전지 분리판 및 그 제작 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 분리판은, 판재가 복수 회 절곡되어 형성되며, 일측에서 공기가 유입되어 타측으로 상기 공기가 유출되는 채널을 포함하는 채널부 및 상기 판재의 표면에 형성되며, 상기 채널에서 이동하는 상기 공기에 난류를 발생시키는 난류 발생부를 포함하여 구성된다.
일 실시예에 따르면, 연료 전지 분리판의 난류 발생부는 복수 개로 형성되며, 상기 판재의 표면에 국부적으로 형성되거나, 상기 판재의 표면 전체에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연료 전지 분리판의 난류 발생부는, 상기 연료 전지의 발열부에 대응되도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연료 전지 분리판의 난류 발생부는, 상기 판재의 횡방향 또는 종방향을 따라 서로 이격되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연료 전지 분리판의 난류 발생부는, 에칭, 슬릿, 타공 및 프레스 중 적어도 하나의 방법으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연료 전지 분리판의 난류 발생부는, 상기 판재의 표면으로부터 상기 판재의 두께 이상으로 돌출되도록 형성되거나, 상기 판재의 표면이 타공되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연료 전지 분리판의 난류 발생부는 서로 인접한 채널을 연통시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연료 전지 분리판의 채널부는, 지면 방향이 개방되고, 캐소드 전극에 산화제를 공급하도록 반응용 공기가 이동하는 반응 채널부 및 지면 반대 방향이 개방되고, 연료 전지의 열을 배출하도록 냉각용 공기가 이동하는 냉각 채널부를 포함하고, 상기 반응 채널부와 상기 냉각 채널부는 상기 판재의 횡방향을 따라 순차적으로 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연료 전지 분리판의 채널의 높이는, 상기 채널의 종방향 길이의 1/2를 넘지 않는 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 스택은 개방형 캐소드 연료 전지 분리판, 애노드 분리판 및 상기 개방형 캐소드 연료 전지 분리판과 상기 애노드 분리판 사이에 구비되는 연료 전지셀을 포함하며, 상기 개방형 캐소드 연료 전지 분리판은, 판재가 복수 회 절곡되어 형성되며 일측에서 공기가 유입되어 타측으로 상기 공기가 유출되는 채널 및 상기 판재의 표면에 형성되며 상기 채널에서 이동하는 상기 공기에 난류를 발생시키는 난류 발생부를 포함하여 구성된다.
일 실시예에 따르면, 연료 전지 스택에서 상기 난류 발생부는 복수 개로 형성되며, 상기 판재의 표면에 국부적으로 형성되거나, 상기 판재의 표면 전체에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 연료 전지 스택에서 상기 채널의 높이는, 상기 채널의 종방향 길이의 1/2를 넘지 않는 것일 수 있다.
한편, 상술한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 실시예들에 따르면, 연료 전지 분리판의 제작은, 연료 전지 분리판의 판재 상태의 표면에 난류 발생부를 형성하는 단계 및 상기 난류 발생부를 형성한 이후에, 상기 판재를 복수 회 절곡하여, 일측에서 공기가 유입되어 타측으로 상기 공기가 유출되는 채널을 형성하는 단계를 포함하여 제작된다.
일 실시예에 따르면, 상기 난류 발생부를 형성하는 단계는, 상기 판재의 표면에서 상기 연료 전지의 발열부에 대응하는 영역에 형성하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 난류 발생부를 형성하는 단계는, 상기 판재의 적어도 일부 표면에 에칭, 슬릿, 타공 및 프레스 중 적어도 하나의 방법으로 상기 난류 발생부를 형성하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 채널을 형성하는 단계는, 상기 난류 발생부의 형상이 유지되도록, 상판 금형과 하판 금형을 서로 이격시켜 배치하여 상기 판재를 프레스하는 것일 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 실시예들에 따르면, 연료 전지 분리판에 난류 발생부를 형성하여 채널을 따라 이동하는 공기에 난류를 발생시킴으로써, 개방형 캐소드 연료 전지의 열 전달 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 연료 전지 분리판의 판재 상태에서 고 발열부에 선택적으로 난류 발생부를 형성할 수 있으며, 이로 인해 연료 전지의 선택적 냉각을 제공할 수 있다.
또한, 난류 발생부를 포함한 연료 전지 분리판은 제작이 용이하여 양산에 적합하며, 연료 전지 분리판의 성능 향상으로 연료 전지 스택의 소형화 및 경량화 제작이 가능할 수 있다.
일 실시예에 따른 연료 전지 분리판 및 제작 방법의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 연료 전지 분리판을 구비한 연료 전지 스택의 단면도이다.
도 2(a)는 일 실시예에 따른 난류 발생부를 포함한 연료 전지 분리판을 나타낸 단면도이다.
도 2(b)는 다른 실시예에 따른 난류 발생부를 포함한 연료 전지 분리판을 나타낸 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 연료 전지 분리판의 난류 발생부의 확대 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 연료 전지 분리판의 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 연료 전지 분리판의 제조 방법의 일부를 나타낸 설비 단면도이다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 연료 전지 분리판 및 그 제조 방법에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 연료 전지 분리판(10)을 구비한 연료 전지 스택(1)의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 연료 전지 스택(1)은 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10), 애노드 분리판(30) 및 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)과 애노드 분리판(30) 사이에 구비되는 연료 전지셀(20)을 포함하여 구성된다. 여기서, 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)은, 일반적으로 공랭식 연료 전지 스택의 캐소드측에 구비되는 연료 전지 분리판을 의미하는 것이다.
연료 전지 스택(1)의 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)은, 판재가 복수회 절곡되어 형성되며 일측에서 공기가 유입되어 타측으로 공기가 유출되는 채널부(11) 및 판재의 표면에 형성되며 채널에서 이동하는 공기에 난류를 발생시키는 난류 발생부(12)를 포함하여 구성된다.
개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)은, 예를 들어, 금이나 탄소 코팅을 한 SUS316 또는 티타늄 소재로 이루어진 판재이거나 고 내식성의 SUS470FC 소재로 이루어진 판재일 수 있다. 또한, 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)의 두께는 0.05 내지 1 mm일 수 있다. 판재의 두께가 0.05 mm 미만인 경우, 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)의 구조 성형이 어려우며, 제조 불량률이 급증하는 문제가 발생할 수 있다. 한편, 판재의 두께가 1 mm를 초과하는 경우에는, 연료 전지 스택(1)의 무게가 증가하며 경량화 효과가 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
연료 전지 스택(1)의 연료 전지셀(20)은 애노드 GDL(Gas Diffusion Layer; 200), 막 전극 접합체(201) 및 캐소드 GDL(202)을 포함하여 구성될 수 있다. 막 전극 접합체(201)는 고분자의 전해질막과 애노드 전극 및 캐소드 전극을 포함하며, 애노드 전극에서 분리된 수소 이온을 전해질막을 통해 캐소드 극으로 전달할 수 있다.
한편, 연료 전지 스택(1)은 기밀성을 확보하고, 분리판들 간의 체결력 및 부착력을 강화하기 위해 양 끝단에 매니폴드부(40)를 포함하여 구성될 수 있다. 매니폴드부(40)는 도면에 도시한 바와 같이, 애노드 분리판(30), 애노드 가스켓(400), 막 전극 접합체(201), 캐소드 가스켓(401), 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10) 및 매니폴드 가스켓(402)이 적층된 형태일 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)의 난류 발생부(12)에 대해 상술한다. 참고적으로, 도 2 (a)는 일 실시예에 따른 난류 발생부(12)를 포함한 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)을 나타낸 단면도이고, 도 2(b)는 다른 실시예에 따른 난류 발생부(12)를 포함한 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)을 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2(a)의 A 부분을 확대한, 난류 발생부(12)의 확대 사시도이다.
개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)의 난류 발생부(12)는, 채널에서 이동하는 공기에 난류를 발생시키도록 상기 판재의 표면에 복수 개로 형성될 수 있다. 이 때, 난류 발생부(12)는 도 2에 도시한 바와 같이 판재의 표면에 국부적으로 형성되거나, 판재의 표면 전체에 형성될 수 있다. 다만, 난류 발생부(12)의 위치는, 도면에 한정되지 않으며, 판재의 표면에 어디든 형성될 수 있다. 예를 들어, 난류 발생부(12)는 연료 전지의 냉각 효율을 효과적으로 극대화하기 위해, 연료 전지의 발열부에 대응되도록 형성될 수 있다.
또한, 난류 발생부(12)는 판재의 횡방향 또는 종방향을 따라서 서로 이격되어 형성될 수 있다. 난류 발생부(12)는 도 2(a)에 도시한 바와 같이, 연료 전지의 발열부에 대응하며 서로 다른 간격으로 이격되어 형성될 수도 있고, 도 2(b)에 도시한 바와 같이, 서로 일정한 간격으로 이격되어 형성될 수도 있다.
난류 발생부(12)는 에칭, 슬릿, 타공 및 프레스 중 적어도 하나의 방법으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 난류 발생부(12)는 판재를 에칭 가공하여, 열린 창문의 형태로 형성될 수 있다. 난류 발생부(12)는 판재의 표면으로부터 돌출되도록 형성될 수 있으며, 이와 같이 돌출되는 경우 판재의 표면으로부터 판재의 두께 이상으로 돌출될 수 있다. 판재가 돌출되는 정도에 따라 채널을 통해 이동하는 공기의 유량을 조절할 수 있으며, 연료 전지의 냉각과 보온을 조절할 수도 있다.
또한, 판재가 개방되며 돌출됨에 따라 난류 발생부(12)는 서로 인접한 채널을 연통시킬 수 있다. 채널이 서로 연통되지 않는 연료 전지의 경우, 외기의 온도가 낮으면 채널 입구에서 동결 현상이 발생할 수 있고, 외기의 온도가 높은 경우 연료 전지에서 고온 발열부의 영역이 증가하며 연료 전지가 손상될 우려가 있다. 따라서, 난류 발생부(12)는 인접한 채널을 연통시킴으로써 연료 전지에 선택적 난류를 발생시킬 수 있으며, 이로 인해 연료 전지의 냉각 효율을 증가시킬 수 있다.
한편, 판재가 돌출된다는 것은, 서로 인접한 채널을 연통시키는 형상 뿐만 아니라, 연통되지는 않고 인접한 채널을 향해 돌출만 되는 형상을 포함할 수도 있다. 이러한 경우에도, 난류 발생부(12)를 구비함으로써 각각의 채널에서 이동하는 공기에 난류를 발생시키며, 연료 전지의 열 전달 및 냉각 효율이 증가시킬 수 있다.
또한, 난류 발생부(12)는 표면이 타공되어 형성될 수도 있다. 여기서 타공된다는 것은, 판재를 펀칭 가공하여 단면에 홀이 형성되는 것을 의미한다. 마찬가지로, 타공되어 형성되는 난류 발생부(12)의 크기에 따라 연료 전지의 효율을 조절할 수 있다. 다만, 난류 발생부(12)의 형상은 상기 상술한 바에 도면에 한정되지 않으며, 에칭, 슬릿, 타공 및 프레스 가공을 통한 다양한 형상을 포함할 수 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)의 채널부(11)에 대해 상술한다. 참고적으로 도 4는 일 실시예에 따른 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)의 사시도이다.
개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)의 채널부(11)는 판재가 복수 회 절곡되어 형성된다. 채널부(11)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 지면 방향이 개방되고 캐소드 전극에 산화제를 공급하도록 반응용 공기가 이동하는 반응 채널부(110) 및 지면 반대 방향이 개방되고, 연료 전지의 열을 배출하도록 냉각용 공기가 이동하는 냉각 채널부(111)를 포함하여 구성된다. 여기서, 반응 채널부(110)와 냉각 채널부(111)는 판재의 횡방향을 따라 순차적으로 구비된다.
다만, 판재를 복수회 절곡하여 반응 채널부(110)와 냉각 채널부(111)가 형성되는 형상은, 도면에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어, 반응 채널부(110)와 냉각 채널부(111)는 도면에 도시한 바와 같이 각각의 입구와 출구가 동일한 면적을 가지는 구조일 수도 있고, 반응 채널부(110)는 입구 단면적이 출구 단면적보다 좁게 형성되고, 냉각 채널부(111)는 입구 단면적이 출구 단면적보다 넓게 형성되는 구조일 수도 있다. 또한, 반응 채널부(110)와 냉각 채널부(111)는 채널의 일부 또는 전체가 물결 모양으로 형성될 수도 있다.
채널부(11)를 형성할 때, 채널의 높이는 채널의 종방향 길이의 1/2를 넘지 않는 것일 수 있다. 일반적으로 연료 전지 분리판은 열 전달 효율을 높이는 목적으로 채널의 단면적을 증가시키기 위해 채널의 높이를 높게 형성한다. 하지만, 채널의 높이가 높아지는 경우, 전체 연료 전지 스택의 부피가 급격히 커지게 되고 무게가 증가할 수 있다. 또한 채널의 높이가 높을수록 연료 전지 분리판의 구조 변형이 쉽게 발생할 우려가 있기 때문에, 결국 구조 유지를 위한 부가적인 구조가 필요하여 스택의 무게 증가를 초래할 수도 있다. 따라서, 채널의 높이는 종방향 길이의 1/2를 넘지 않게 형성하되, 상기 상술한 난류 발생부(12)를 구비함으로써, 이러한 문제점을 보완할 수 있다.
한편, 상기 상술한 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)을 제조하는 방법은, 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)의 판재 상태의 표면에 난류 발생부(12)를 형성하는 단계 및 난류 발생부(12)를 형성한 이후, 판재를 복수 회 절곡하여, 일측에서 공기가 유입되어 타측으로 공기가 유출되는 채널을 형성하는 단계를 포함한다.
판재의 표면에 난류 발생부(12)를 형성하는 단계에서, 난류 발생부(12)는 판재 표면에서 연료 전지의 발열부에 대응하는 영역에 형성할 수 있다. 또한, 판재의 적어도 일부 표면에 에칭, 슬릿, 타공 및 프레스 중 적어도 하나의 방법으로 난류 발생부(12)를 형성할 수 있다. 난류 발생부(12)의 위치 및 형상은 상기 상술한 바와 동일하게 형성될 수 있으므로, 여기서 중복되는 내용은 생략하도록 한다.
다음으로 도 5를 참조하여, 난류 발생부(12)를 형성한 이후, 금형(M)을 이용하여 판재를 복수 회 절곡하여 채널을 형성하는 단계에 대해 설명한다. 참고적으로 도 5는 일 실시예에 따른 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)의 제조 방법의 일부를 나타낸 설비 단면도이다.
개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)의 채널을 형성할 때, 도면에 도시한 바와 같이 난류 발생부(12)의 형상이 유지되도록, 상판 금형과 하판 금형을 서로 이격시켜 배치하여 판재를 프레스할 수 있다. 금형(M)의 배치는 도면에 의해 한정되지 않으며, 기 성형한 난류 발생부(12)의 형상을 선택적으로 유지하도록 금형(M)을 배치할 수 있다.
또한, 금형(M)의 강성부 일부를 도 5의 B 부분과 같이 제거하여, 난류 발생부(12)의 일부만 살리도록 판재를 프레스할 수도 있다. 이에 따라, 기 형성한 난류 발생부(12)를 선택적으로 유지하면서, 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)의 효율을 최대화하도록 채널 구조를 형성할 수 있다.
한편, 난류 발생부(12)의 형상을 유지하지 않으며 판재를 프레스할 수도 있다. 난류 발생부(12)의 형상을 유지하지 않더라도, 판재에 난류 발생부(12)를 성형 후 채널을 형성하기 때문에, 평면화된 난류 발생부(12)에 소량의 굴곡이 발생하여 채널 형상의 강성 유지에 매우 유리한 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)을 제공할 수 있다.
다만, 금형(M)의 형상 및 이격 배치는 한정되지 않으며, 요구되는 난류 발생부(12)의 형상 및 채널의 형상에 따라 다양한 금형(M)의 프레스 공정이 포함될 수 있다. 이러한 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)의 제조 방법은, 금형(M)의 형상 및 배치만 달라지기 때문에 양산에 적합할 수 있다.
실시예들에 따르면, 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)은 판재가 복수 회 절곡되어 형성되며 일측에서 공기가 유입되어 타측으로 상기 공기가 유출되는 채널을 포함하는 채널부(11)와 판재의 표면에 형성되며 채널에서 이동하는 공기에 난류를 발생시키는 난류 발생부(12)를 포함함으로써, 연료 전지의 열 전달 효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 개방형 캐소드 연료 전지 분리판(10)의 판재 상태에서 고 발열부에 선택적으로 난류 발생부(12)를 형성함으로써, 연료 전지의 선택적 냉각을 제공할 수 있으며, 연료 전지의 소형화 및 경량화 제작이 가능할 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1: 연료전지스택
10: 개방형 캐소드 연료 전지 분리판
11: 채널부
12: 난류 발생부
20: 연료 전지 셀
30: 애노드 분리판
40: 매니폴드부
M: 금형

Claims (16)

  1. 판재가 복수 회 절곡되어 형성되며, 일측에서 공기가 유입되어 타측으로 상기 공기가 유출되는 채널을 포함하는 채널부; 및
    상기 판재의 표면에 형성되며, 상기 채널에서 이동하는 상기 공기에 난류를 발생시키는 난류 발생부;
    를 포함하고,
    상기 난류 발생부는, 상기 판재의 표면에 형성된 슬릿 형태인 것이거나,
    상기 난류 발생부는, 복수 개로 형성되며, 상기 판재의 표면에 국부적으로 상이한 간격을 가지도록 형성되는 것인, 연료 전지 분리판.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 난류 발생부는,
    상기 연료 전지의 발열부에 대응되도록 형성되는 것인, 연료 전지 분리판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 난류 발생부는, 상기 판재의 횡방향 또는 종방향을 따라 서로 이격되어 형성되는 것인, 연료 전지 분리판.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 난류 발생부는, 상기 판재의 표면으로부터 상기 판재의 두께 이상으로 돌출되도록 형성되는 것인, 연료 전지 분리판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 난류 발생부는 서로 인접한 채널을 연통시키는 것인, 연료 전지 분리판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 채널부는,
    지면 방향이 개방되고, 캐소드 전극에 산화제를 공급하도록 반응용 공기가 이동하는 반응 채널부; 및
    지면 반대 방향이 개방되고, 연료 전지의 열을 배출하도록 냉각용 공기가 이동하는 냉각 채널부;
    를 포함하고,
    상기 반응 채널부와 상기 냉각 채널부는 상기 판재의 횡방향을 따라 순차적으로 구비되는 것인, 연료 전지 분리판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 채널의 높이는 상기 채널의 종방향 길이의 1/2를 넘지 않는 것인, 연료 전지 분리판.
  10. 개방형 캐소드 연료 전지 분리판;
    애노드 분리판; 및
    상기 개방형 캐소드 연료 전지 분리판과 상기 애노드 분리판 사이에 구비되는 연료 전지셀;
    을 포함하며,
    상기 개방형 캐소드 연료 전지 분리판은,
    판재가 복수 회 절곡되어 형성되며 일측에서 공기가 유입되어 타측으로 상기 공기가 유출되는 채널부; 및
    상기 판재의 표면에 형성되며 상기 채널에서 이동하는 상기 공기에 난류를 발생시키는 난류 발생부;
    를 포함하고,
    상기 난류 발생부는, 상기 판재의 표면에 형성된 슬릿 형태인 것이거나,
    상기 난류 발생부는, 복수 개로 형성되며, 상기 판재의 표면에 국부적으로 상이한 간격을 가지도록 형성되는 것인, 연료 전지 스택.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 채널의 높이는 상기 채널의 종방향 길이의 1/2를 넘지 않는 것인, 연료 전지 스택.
  13. 연료 전지 분리판의 판재 상태의 표면에 슬릿 형태의 난류 발생부를 형성하는 단계; 및
    상기 난류 발생부를 형성한 이후에, 상기 판재를 복수 회 절곡하여, 일측에서 공기가 유입되어 타측으로 상기 공기가 유출되는 채널을 형성하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 채널을 형성하는 단계는,
    상기 난류 발생부의 상기 슬릿 형태가 유지되도록, 상판 금형의 강성부에서 돌출된 부분의 측면과 하판 금형의 강성부에서 돌출된 부분의 측면이 서로 이격되도록 배치하여 상기 판재를 프레스하는 것인, 연료 전지 분리판의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 난류 발생부를 형성하는 단계는,
    상기 판재의 표면에서 상기 연료 전지의 발열부에 대응하는 영역에 형성하는 것이고,
    상기 난류 발생부는 복수 개로 형성되며, 상기 판재의 표면에 국부적으로 상이한 간격을 가지도록 형성되는 것인, 연료 전지 분리판의 제조 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
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