KR102138242B1 - 연료 전지 스택 하우징 - Google Patents
연료 전지 스택 하우징 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102138242B1 KR102138242B1 KR1020187017802A KR20187017802A KR102138242B1 KR 102138242 B1 KR102138242 B1 KR 102138242B1 KR 1020187017802 A KR1020187017802 A KR 1020187017802A KR 20187017802 A KR20187017802 A KR 20187017802A KR 102138242 B1 KR102138242 B1 KR 102138242B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fuel cell
- cell stack
- housing
- side wall
- section
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
- H01M8/2475—Enclosures, casings or containers of fuel cell stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/1004—Fuel cells with solid electrolytes characterised by membrane-electrode assemblies [MEA]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
- H01M8/248—Means for compression of the fuel cell stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
연료 전지 스택 하우징(1)은 적어도 바닥 섹션(13) 및 바닥 섹션(13)에 의해 이격된 제1 및 제2 측벽(11; 12)을 포함하며, 여기서 하우징(1)은 연료 전지 스택(2)을 하우징하도록 되어 있고, 제1 및 제2 측벽(11; 12)과 맞물리는 적어도 하나의 체결 요소(3)를 포함하고, 여기서 하우징(1)의 적어도 제1 측벽(11)은 편평한 섹션(11-1) 및 제2 측벽(12)의 방향으로 연장되는 아치형 섹션(11-2)을 가지고, 여기서 아치형 섹션(11-2; 12-2)과 바닥 섹션(13) 사이의 가능한 최대 거리는 연료 전지 스택 하우징(1)의 내부 높이(hi)를 한정하고, 여기서 연료 전지 스택 하우징(1)의 내부 높이(hi), 뿐만 아니라 이러한 하우징(1)에 의해 감싸진 연료 전지 스택(2)을 포함하는 연료 전지 스택 조립체(100)가 조절 가능하다.
Description
본 발명은 제1항의 전제부에 따른 연료 전지 스택 하우징에 관한 것이다.
연료 전지는 수소 함유 연료 가스 및 공기와 같은 산소 함유 반응 가스가 서로 전기 화학적으로 반응하여 전력이 생성되도록 한다. 연료 전지는 기본적으로 수소 이온을 선택적으로 수송하는 막으로 구성되고, 2개의 전극, 즉 애노드와 캐소드 사이에 샌드위치된다. 막 및 전극의 조립체는 보통 막 전극 조립체(membrane electrode assembly, "MEA")라고 지칭된다. 연료 전지 스택은 보통 바이폴라 플레이트에 의해 분리되는 복수의 적층된 막 전극 조립체를 포함한다.
바이폴라 플레이트는 MEA를 기계적으로 고정시키고 인접한 MEA 사이에 직렬로 전기적 연결을 확립하기 위한 전기 전도성 분리기이다. 각각의 바이폴라 플레이트는 대응하는 전극에 연료 가스 및 반응 가스를 공급하기 위한 복수의 가스 유동 채널을 포함하고, 또한 생성된 물 또는 과량의 가스를 운반하도록 된다. MEA가 바이폴라 플레이트들 사이에 고정되는 구조체는 단위 연료 전지로 지칭된다.
연료 전지 스택의 양단에서, 바이폴라 플레이트는 연료 전지 스택을 고정시키는 단부 플레이트로서 형성된다. 적층된 구성을 유지하고 단위 연료 전지들 사이의 누설을 방지하기 위해, 바람직하게는, 단위 연료 전지를 함께 가압하도록 된 균일한 압축력이 연료 전지 스택에 가해진다. 압축을 유지하기 위해, 금속 밴드 또는 볼트와 같은 패스너가 제공되거나, 연료 전지 스택은 하우징에 수용된다. 밴드와 하우징이 연료 전지 스택을 감싸는 반면, 볼트는 단부 플레이트와 상호 작용하고 단위 연료 전지를 제 위치에 홀딩한다.
알려진 조립체의 단점은 다양하다. 연료 전지 스택이 볼트에 의해 체결되는 경우, 단부 플레이트에는 볼트 구멍이 제공되고 압축력을 유지하기에 충분한 강도를 제공할 필요가 있다. 이는 결국 연료 전지 스택에 국부적으로 변화하는 응력을 초래하여 연료 전지 스택을 손상시킬 수 있다. 이는 연료 전지 스택에 균질한 응력을 제공하기에 부적절한 금속 밴드에도 동일하게 적용된다.
볼트 구멍 또는 금속 밴드의 부정적 측면을 피하기 위해, 그에 따라 연료 전지 스택을 수용하는 하우징을 사용하는 것이 또한 제안되었다. 그러나, 이 접근법은 제안된 하우징이 오직 한 가지 크기에 대한 것이므로, 다른 문제를 야기한다. 그러나, 연료 전지 스택은 단위 연료 전지의 적층된 구성으로 인해 그 크기가 상이하다. 따라서, 한 가지 크기의 하우징 내의 연료 전지 스택에 가해지는 응력도 변한다. 이는 심지어 연료 전지 스택이 누출(불충분한 응력) 또는 연료 전지 스택이 손상(과도한 응력)되는 상황을 초래할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 연료 전지 스택의 부분을 손상시키지 않고 연료 전지 스택에 균일하게 분포된 응력을 제공하는 연료 전지 스택을 수용하기 위한 하우징을 제공하는 것이다.
이 목적은 제1항에 따른 연료 전지 스택 하우징 및 제10항에 따른 연료 전지 스택 조립체에 의해 해결된다.
다음에서, 바닥 섹션 및 이 바닥 섹션에 의해 이격된 제1 및 제2 측벽을 적어도 포함하는 연료 전지 스택 하우징이 개시된다. 하우징은 또한 연료 전지 스택을 감싸도록 되고, 제1 및 제2 측벽과 맞물리는 적어도 하나의 체결 요소를 포함한다. 또한, 하우징의 적어도 제1 측벽은 편평한 섹션 및 아치형 섹션을 가지며, 여기서 아치형 섹션은 제2 측벽의 방향으로 연장된다. 이에 따라, 아치형 섹션과 바닥 섹션 사이의 가능한 최대 거리는 연료 전지 스택 하우징의 내부 높이를 한정한다. 연료 전지 스택의 균일한 적용 가능한 압축을 유지하는 연료 전지 스택의 수용을 제공하기 위해, 연료 전지의 전체 크기가 복수의 단위 연료 전지로부터의 구성으로 인해 변화하더라도, 내부 높이는 조절 가능하다. 높이 조절은 연료 전지의 수용을 가능하게 하며, 이는 연료 전지 스택의 다양한 치수에 적응될 수 있다. 이에 따라, 증가된 응력으로 인한 손상없이, 또는 불충분한 응력으로 인한 단위 연료 전지 사이의 밀봉의 열화없이 연료 전지 스택이 하우징 내에 수용될 수 있다.
바람직하게는, 높이 조절은 적어도 하나의 체결 요소의 조임 레벨에 의해 유도된다. 이에 따라, 하우징은 개별 연료 전지 스택에 적응될 수 있는 표준 하우징으로서 미리 제조될 수 있다. 필요한 높이를 결정한 후 하우징의 개별 제조가 필요하지 않다.
다른 바람직한 실시예에 따르면, 조임 레벨은 연속적으로 또는 단계적으로 조절 가능하다. 이는 연료 전지 스택의 상이한 높이 요구 사항을 매우 정확하게 조절할 수 있게 하며, 결과적으로 최적의 압축력 유지 관리를 갖는 최적화된 수용을 제공한다. 따라서, 예를 들어, 체결 요소는 최소 내부 높이를 제공하는 제1 체결 레벨 및 중간 내부 높이를 제공하는 적어도 제2 체결 레벨을 가질 수 있으며, 여기서 중간 내부 높이는 체결되지 않은 상태에서 최소 내부 높이와 내부 높이 사이이다.
제1 측벽 및 제2 측벽이 편평한 측면 섹션 및 아치형 섹션을 가지면, 아치형 섹션은 서로의 방향으로 연장되지만 갭에 의해 서로 분리되는 것이 또한 바람직하다. 측벽 중 오직 하나가 아치형 섹션을 가지는 경우에만 갭이 또한 존재한다는 것에 유의해야 한다. 또한, 하나 이상의 체결 요소가 아치형 섹션들 또는 아치형 섹션과 측벽 사이의 갭에 걸쳐 있는 것이 바람직하다. 결과적으로, 개시된 높이 조절은 하우징의 아치형 섹션들 사이의 갭의 크기를 증가 또는 감소시킴으로써 달성될 수 있으며, 이는 체결 요소를 더 크거나 작게 조여서 달성될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에 따르면, 측벽, 특히 측벽의 아치형 섹션은 체결 요소가 부착되는 하우징으로부터 돌출하는 플랜지 요소를 제공한다. 이는 예를 들어 하우징의 아치형 섹션에 나사 또는 볼트와 같은 체결 요소를 편리하게 적용할 수 있게 한다.
다른 바람직한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 측벽의 편평한 측면 섹션 및 아치형 섹션은 일체로 형성되거나 영구적으로 함께 결합된다. 이에 따라, 하우징의 전체 요소 수가 감소될 수 있으며, 이는 결과적으로 하우징 자체의 조립 프로세스를 가속화할 수 있다.
다른 바람직한 실시예에 따르면, 바닥 섹션은 측벽에 탈착 가능하게 결합된다. 이는 측벽 및 체결 요소가 미리 조립될 수 있기 때문에 하우징으로의 연료 전지 스택의 수용 프로세스를 용이하게 한다. 이어서, 하우징은 미리 조립된 상태로 연료 전지 스택으로 로딩되고, 그 다음에 바닥 섹션이 완성된다.
바람직하게는, 바닥 섹션 및 측벽은 서로 맞물려서 바닥 섹션을 측벽에 고정시키는 인터로킹(interlocking) 요소를 갖는다. 이는 측벽에 대한 바닥 섹션의 신속한 조립 프로세스를 가능하게 한다.
본 발명의 다른 양태는 위에서 정의된 바와 같은 연료 전지 스택 하우징 내에 수용된 연료 전지 스택을 포함하는 연료 전지 스택 조립체에 관한 것이다. 또한, 연료 전지 스택은 복수의 단위 연료 전지가 그 사이에 배열되는 제1 단부 플레이트 및 제2 단부 플레이트를 포함한다. 이에 따라, 제1 단부 플레이트가 하우징의 바닥 섹션에 평행하게 배열되고, 제2 단부 플레이트가 측벽의 아치형 섹션/들의 부근에 배열되는 것이 바람직하다. 바닥 섹션 및 아치형 섹션이 바닥 및 상부 섹션으로 명명될 지라도, 연료 전지 스택을 갖는 하우징은 또한 측 방향으로 배열될 수 있어서, 바닥 및 상부 섹션은 연료 전지 스택 조립체의 측면으로서 제공될 수 음에 유의해야 한다.
제2 단부 플레이트와 측벽의 적어도 하나의 아치형 섹션 사이에 배열되는 가압 플레이트를 제공하는 것이 더 바람직하다. 이에 따라, 연료 전지 스택에 가해진 압력은 단부 플레이트 및 단위 연료 전지에 균일하게 분배된다.
다른 바람직한 실시예에 따르면, 탄성 요소, 바람직하게는 적어도 하나의 스프링이 가압 플레이트와 연료 전지 스택의 제2 단부 플레이트 사이에 배열된다. 또한, 탄성 요소는 응력 불균등을 보상한다.
또한, 가압 플레이트의 형상은 측벽의 아치형 섹션의 형상과 유사할 수 있으며, 이는 또한 연료 전지 스택에 대한 응력 분포의 균질성을 증가시킨다.
다른 이점 및 바람직한 실시예가 청구항, 설명, 및 도면에 개시된다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 범위를 확장시키지 않으면서 제시된 특징 이외의 다른 특징을 조합할 수 있음에 또한 유의해야 한다.
다음에서, 본 발명은 도면에 도시된 실시예에 의해 설명될 것이다. 도시된 실시예는 단지 예시적인 것이며 보호의 범위를 제한하려는 것은 아니다. 보호 범위는 첨부된 청구항에 의해서만 정의된다.
도면에서:
도 1은 연료 셀 스택 조립체의 바람직한 실시예의 사시도를 도시한다;
도 2는 도 1에 도시된 연료 전지 스택 조립체의 정면도를 도시한다; 그리고
도 3은 부분적으로 제거된 하우징을 갖는 도 1 및 도 2의 연료 전지 스택 조립체의 사시도를 도시한다.
다음에서, 동일한 기능적 요소는 동일한 참조 번호로 표시된다.
도면에서:
도 1은 연료 셀 스택 조립체의 바람직한 실시예의 사시도를 도시한다;
도 2는 도 1에 도시된 연료 전지 스택 조립체의 정면도를 도시한다; 그리고
도 3은 부분적으로 제거된 하우징을 갖는 도 1 및 도 2의 연료 전지 스택 조립체의 사시도를 도시한다.
다음에서, 동일한 기능적 요소는 동일한 참조 번호로 표시된다.
도 1 내지 도 3은 연료 전지 스택(2)을 감싸는 하우징(1)을 포함하는 연료 전지 스택 조립체(100)의 바람직한 실시예의 다양한 도면을 도시한다. 이에 따라, 도 1은 조립된 연료 전지 스택 조립체(100)의 사시도를 도시하고, 도 2는 조립된 연료 전지 스택 조립체(100)의 정면도를 도시하고, 한편 도 3은 부분적으로 제거된 하우징(1)을 갖는 연료 전지 스택 조립체(100)를 도시한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 연료 전지 스택 하우징(1)은 제1 측벽(11) 및 제2 측벽(12)을 가지며, 이들은 바닥 플레이트로 설계된 바닥 섹션(13)에 의해 분리된다. 제1 및 제2 측벽(11; 12)은 도시된 실시예에서 일체로 형성된 편평한 섹션(11-1, 12-1) 및 아치형 섹션(11-2, 12-2)을 각각 포함한다. 또한 알 수 있는 바와 같이, 아치형 섹션(11-2, 12-2)은 서로의 방향으로 연장되지만 갭(14)에 의해 서로 분리된 상태로 유지된다.
이 갭(14)에는 제시된 실시예에서 볼트-너트 시스템으로 도시된 체결 요소(3)가 걸쳐 있다. 체결 요소(3)를 측벽(11; 12)의 아치형 섹션(11-2, 12-2)에 부착하기 위해, 아치형 섹션(11-2, 12-2)은 하우징(1)으로부터 연장되는 플랜지(15, 16)를 구비하여 설계된다. 플랜지(15, 16)는 아치형 섹션(11-2, 12-2)의 자유 단부에 배열되고 하우징(1)으로부터 바깥쪽으로 연장된다.
전술한 바와 같이, 체결 요소(3)는 볼트(33)를 수용하는 2개의 원통형 형상의 너트(31, 32)를 갖는 볼트-너트 시스템으로 설계된다. 도 1 내지 도 3에서 또한 알 수 있는 바와 같이, 플랜지(15, 16)는 체결 요소(3)의 원통형 형상의 너트(31, 32)를 수용하고 고정하기 위해 약간 만곡되어 있다. 원통형 형상의 너트(31, 32)를 통해, 너트(31, 32)에서 볼트(33)의 조임 레벨에 따라 갭(14)이 다소 닫힐 수 있도록 볼트(33)가 조여진다.
체결 요소(3)의 조임 레벨에 따라, 바닥 섹션(13)과 아치형 상부 섹션(11-2, 12-2) 사이의 가능한 최대 거리에 대응하는 내부 높이(hi)가 조절될 수 있다. 따라서, 체결 요소(3)를 조임으로써 갭(14)의 크기를 감소시킴으로써 내부 높이를 감소시키는 것이 가능하다. 이러한 높이 조절은 수용된 연료 전지 스택(2)에 개별적으로 하우징(1)을 조절할 수 있는 가능성을 제공하여 연료 전지 스택에 균일하고 최적의 압력이 유지될 수 있게 한다.
전술한 바와 같이, 2개의 바이폴라 플레이트 사이에 샌드위치된 막 전극 조립체(MEA)를 포함하는 단위 연료 전지로부터의 연료 전지 스택의 구성 때문에, 연료 전지 스택의 전체 치수는 약간 변할 수 있다. 이러한 치수 변화는 연료 전지 스택 하우징에 의해 유지되는 압력이 수용된 연료 전지 스택에 대해 최적이 아닌 결과를 초래할 수 있다. 이는 심지어 과도한 응력 또는 불충분한 응력으로 인한 누출로 인해 연료 전지 스택이 손상되는 상황을 초래할 수 있다. 하우징의 내부 높이(hi)는 체결 요소(3)를 원하는 레벨로 조이고 이로써 갭(14)의 개방 레벨을 조절할 수 있으므로 - 이는 결과적으로 이용 가능한 내부 높이(hi)를 정의함 -, 설명된 조절 가능한 하우징(1)으로 이러한 불완전성이 극복된다.
도 1 내지 도 3에 더 도시된 바와 같이, 연료 전지 스택(2)은 제1 단부 플레이트(21) 및 제2 단부 플레이트(22)에 의해 종결된다. 이에 따라, 제1 단부 플레이트(21)는 연료 전지 스택 하우징(1)의 바닥 섹션(13)에 평행하게 배열된다. 제2 단부 플레이트(22)는 결과적으로 연료 전지 스택 하우징(1)의 측벽(11; 12)의 아치형 섹션(11-2, 12-2)에 평행하게 배열된다.
아치형 섹션(11-2, 12-2)과 제2 단부 플레이트(22) 사이에는 이른바 압력 플레이트(23)가 있고, 압력 플레이트(23)와 제2 단부 플레이트(22) 사이에는 스프링(24) 형태의 탄성 부재가 배열되어 있는 것이 또한 도시되어 있다. 압력 플레이트(23) 및 스프링(24)은 각각 단부 플레이트(22)에 가압력을 균일하게 분배할 수 있게 한다. 이에 따라, 연료 전지 스택(2)의 국부 응력이 회피될 수 있다.
도 2 및 도 2a의 상세도에 도시된 바와 같이, 바닥 섹션(13)은 연료 전지 스택 하우징(1)의 측벽(11; 12)과 일체로 형성되지 않고 탈착 가능하게 설계된다. 측벽(11; 12)으로부터 바닥 섹션(13)을 탈착하기 위해, 측벽(11; 12) 및 바닥 섹션(13)에 각각 인터로킹 요소(17; 18)가 제공된다. 이들 인터로킹 요소(17; 18)에 의해, 바닥 섹션(13)은 측벽(11; 12) 내로 끼워 질 수 있거나, 도 3에 도시된 바와 같이, 측벽(11; 12)이 바닥 섹션(13)의 인터로킹 요소(18) 상에서 슬리이딩될 수 있다.
도 3에서 더 알 수 있는 바와 같이, 체결 요소(3)는 측벽이 제 위치에 배치된 후에 측벽(11; 12)에 부착될 수 있다. 본 기술분야의 통상의 기술자 명백한 바와 같이, 예시된 볼트-너트 시스템과 상이한 체결 요소를 사용하는 것이 또한 가능하다. 예시된 볼트-너트 시스템은 결과적으로, 원통형으로 형성된 너트가 만곡 플랜지(15, 16)에 꼭 맞게 끼워져 만곡 플랜지(15, 16)가 또한 볼트 및 너트가 분리되는 것을 방지할 수 있다는 이점을 갖는다.
유리하게는, 제시된 연료 전지 스택 하우징은 연료 전지 스택 하우징의 내부 높이를 조절할 수 있는 가능성에 의해 연료 전지 스택의 다양한 치수에 용이한 허용 오차 보상을 제공한다. 이는 체결 요소의 상이한 조임 레벨에 의해 달성될 수 있다. 또한, 케이싱은 낮은 중량을 가지며 단부 플레이트는 낮은 응력에 대항한다. 하우징, 특히 측벽은 체결 요소 또는 플랜지에 대한 개구와 같은 부착 지점의 통합이 압출 프로세스 중에 쉽게 제공되는 알루미늄 또는 다른 경질 합금으로 제조될 수 있다. 측벽 자체는 일체로 형성될 수 있거나, 예를 들어 마찰 교반 용접에 의해 함께 융합되는 2개의 부분 형태로 설계될 수도 있다. 또한, 외측 조립체 치수는 하우징이 연료 전지 스택의 가변 길이로 조절되더라도 유지될 수 있다. 연료 전지 스택 하우징의 아치형 섹션들 사이에 제공된 갭은 스택 프레스에 의해 여전히 가해지는 압축력으로 연료 전지 스택이 하우징 내로 수용될 수 있는 다른 이점을 가지며, 여기서 체결 요소는 압축력이 해제되기 전에 미리 조여져 있다.
100 연료 전지 스택 조립체
1 연료 전지 스택 하우징
11; 12 측벽
11-1, 12-1 측벽의 편평한 섹션
11-2, 12-2 측벽의 아치형 섹션
13 바닥 섹션
14 갭
15, 16 플랜지
17; 18 인터로킹 요소
2 연료 전지 스택
21 제1 단부 플레이트
22 제2 단부 플레이트
23 압력 플레이트
24 스프링 요소
3 체결 요소
31, 32 원통형으로 형성된 너트
33 볼트
1 연료 전지 스택 하우징
11; 12 측벽
11-1, 12-1 측벽의 편평한 섹션
11-2, 12-2 측벽의 아치형 섹션
13 바닥 섹션
14 갭
15, 16 플랜지
17; 18 인터로킹 요소
2 연료 전지 스택
21 제1 단부 플레이트
22 제2 단부 플레이트
23 압력 플레이트
24 스프링 요소
3 체결 요소
31, 32 원통형으로 형성된 너트
33 볼트
Claims (13)
- 적어도 바닥 섹션(13) 및 상기 바닥 섹션(13)에 의해 이격된 제1 측벽과 제2 측벽(11; 12)을 포함하는 연료 전지 스택 하우징(1)에 있어서,
상기 하우징(1)은 연료 전지 스택(2)을 하우징하도록 되어 있고, 상기 제1 측벽 및 상기 제2 측벽(11; 12)과 맞물리는 적어도 하나의 체결 요소(3)를 포함하고, 상기 하우징(1)의 적어도 상기 제1 측벽(11)은 편평한 섹션(11-1) 및 상기 제2 측벽(12)의 방향으로 연장되는 아치형 섹션(11-2)을 가지고, 상기 아치형 섹션(11-2; 12-2)과 상기 바닥 섹션(13) 사이의 가능한 최대 거리는 상기 연료 전지 스택 하우징(1)의 내부 높이(hi)를 한정하고,
상기 아치형 섹션(11-2) 및 상기 제2 측벽(12)은 갭(14)에 의해 서로 분리되고, 상기 적어도 하나의 체결 요소(3)는 상기 아치형 섹션(11-2)과 상기 측벽(12) 사이의 상기 갭(14)에 걸쳐 있고, 상기 연료 전지 스택 하우징(1)의 내부 높이(hi)는 조절 가능하고, 높이 조절은 상기 적어도 하나의 체결 요소(3)의 조임 레벨에 의해 유도되는 특징으로 하는 연료 전지 스택 하우징(1). - 제1항에 있어서,
상기 조임 레벨은 연속적으로 또는 단계적으로 조절 가능한 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 하우징(1). - 제1항에 있어서,
상기 제1 측벽(11) 및 상기 제2 측벽(12)은 편평한 측면 섹션(11-1; 12-1) 및 아치형 섹션(11-2; 12-2)을 가지고, 상기 아치형 섹션(11-2, 12-2)은 서로의 방향으로 연장되지만 상기 갭(14)에 의해 서로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 하우징(1). - 제3항에 있어서,
상기 적어도 하나의 체결 요소(3)는 상기 측벽(11; 12)의 상기 아치형 섹션(11-2; 12-2) 사이의 상기 갭(14)에 걸쳐 있는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 하우징(1). - 제1항에 있어서,
상기 측벽(11; 12)은 상기 체결 요소(3)가 부착된, 상기 하우징(1)으로부터 돌출하는 플랜지 요소(15; 16)를 제공하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 하우징(1). - 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 측벽(11; 12)의 편평한 측면 섹션(11-1; 12-1) 및 아치형 섹션(11-2; 12-2)은 일체로 형성되거나 함께 영구적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 하우징(1). - 제1항에 있어서,
상기 바닥 섹션(13)은 상기 측벽(11; 12)에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 하우징(1). - 제1항에 있어서,
상기 바닥 섹션(13) 및 상기 측벽(11; 12)은 상기 바닥 섹션(13)을 상기 측벽(11; 12)에 맞물려 고정시키는 인터로킹 요소(17; 18)를 갖는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 하우징(1). - 제1항에 따른 연료 전지 스택 하우징(1) 내에 수용된 연료 전지 스택(2)을 포함하는 연료 전지 스택 조립체(100)에 있어서,
상기 연료 전지 스택(2)은 복수의 단위 연료 전지가 그 사이에 배열되는 제1 단부 플레이트(21) 및 제2 단부 플레이트(22)를 포함하고, 상기 제1 단부 플레이트(21)는 상기 하우징(1)의 바닥 섹션(13)에 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 조립체(100). - 제9항에 있어서,
가압 플레이트(23)가 상기 제2 단부 플레이트(22)와 측벽(11; 12)의 적어도 하나의 아치형 섹션(11-2; 12-2) 사이에 배열되어 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 조립체(100). - 제10항에 있어서,
탄성 요소(24)가 상기 연료 전지 스택(2)의 상기 가압 플레이트(23)와 상기 제2 단부 플레이트(22) 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 조립체(100). - 제10항에 있어서,
상기 가압 플레이트(23)의 형상은 상기 측벽(11; 12)의 아치형 섹션(11-2; 12-2)의 형상과 유사한 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 조립체(100). - 삭제
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1650092A SE540633C2 (en) | 2016-01-27 | 2016-01-27 | Fuel cell stack housing |
SE1650092-8 | 2016-01-27 | ||
PCT/SE2016/051308 WO2017131569A1 (en) | 2016-01-27 | 2016-12-22 | Fuel cell stack housing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180084994A KR20180084994A (ko) | 2018-07-25 |
KR102138242B1 true KR102138242B1 (ko) | 2020-07-27 |
Family
ID=57868308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020187017802A KR102138242B1 (ko) | 2016-01-27 | 2016-12-22 | 연료 전지 스택 하우징 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10749203B2 (ko) |
EP (1) | EP3408887B1 (ko) |
JP (1) | JP6707648B2 (ko) |
KR (1) | KR102138242B1 (ko) |
CN (1) | CN108475805B (ko) |
CA (1) | CA3008160C (ko) |
HK (1) | HK1256566A1 (ko) |
SE (1) | SE540633C2 (ko) |
WO (1) | WO2017131569A1 (ko) |
ZA (1) | ZA201803903B (ko) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112204790A (zh) | 2018-05-12 | 2021-01-08 | 戴姆勒股份公司 | 改进的封闭的燃料电池堆排 |
DE102018210170A1 (de) | 2018-06-22 | 2019-12-24 | Audi Ag | Brennstoffzellenstapel |
FR3087953B1 (fr) * | 2018-10-26 | 2021-07-02 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif electrochimique comprenant un ensemble electrochimique dispose dans une enceinte de confinement |
US20220115685A1 (en) | 2019-02-07 | 2022-04-14 | Eh Group Engineering Ag | Fuel cell stack with compression means |
WO2021009259A1 (en) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | Fcp Fuel Cell Powertrain Gmbh | Fuel cell system and integration backplane for fuel cell modules |
DE102019215886A1 (de) | 2019-10-16 | 2021-04-22 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffzelleneinheit |
KR20210152961A (ko) * | 2020-06-08 | 2021-12-16 | 말레 인터내셔널 게엠베하 | 폐 공기 유동의 폐 공기로부터 공급 공기 유동의 공급 공기로 물을 전달하기 위한 가습 장치 |
DE102021202175A1 (de) | 2021-03-05 | 2022-09-08 | Ekpo Fuel Cell Technologies Gmbh | Brennstoffzellenvorrichtung |
US11746427B2 (en) | 2021-07-05 | 2023-09-05 | EvolOH, Inc. | Scalable electrolysis cell and stack and method of high-speed manufacturing the same |
SE2250946A1 (en) * | 2022-08-03 | 2024-02-04 | Powercell Sweden Ab | Electric cell stack assembly |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000067902A (ja) | 1998-08-19 | 2000-03-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池 |
JP2005071765A (ja) | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池装置 |
JP5420537B2 (ja) | 2008-05-19 | 2014-02-19 | パナソニック株式会社 | 燃料電池および燃料電池の解体方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5975576A (ja) * | 1982-10-21 | 1984-04-28 | Toshiba Corp | 燃料電池 |
US7641999B2 (en) | 2004-08-27 | 2010-01-05 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell stack |
US7807316B2 (en) | 2006-11-01 | 2010-10-05 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Fuel cell stack compression retention system with external springs |
US7851102B2 (en) | 2007-06-14 | 2010-12-14 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Fuel cell stack compression retention system using overlapping sheets |
GB2464274A (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-14 | Intelligent Energy Ltd | Fuel Cell Assembly |
JP4598883B2 (ja) * | 2009-02-05 | 2010-12-15 | パナソニック株式会社 | 高分子電解質型燃料電池スタック |
US20110244355A1 (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-06 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Fuel cell stack compression enclosure apparatus |
JP5500469B2 (ja) * | 2010-12-21 | 2014-05-21 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池スタック |
GB2499412A (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-21 | Intelligent Energy Ltd | A fuel cell assembly |
GB2499417A (en) * | 2012-02-15 | 2013-08-21 | Intelligent Energy Ltd | A fuel cell assembly |
GB2509152A (en) * | 2012-12-21 | 2014-06-25 | Intelligent Energy Ltd | Fuel Cell Stack Assembly and Method of Assembly |
-
2016
- 2016-01-27 SE SE1650092A patent/SE540633C2/en unknown
- 2016-12-22 JP JP2018538817A patent/JP6707648B2/ja active Active
- 2016-12-22 EP EP16829328.0A patent/EP3408887B1/en active Active
- 2016-12-22 CA CA3008160A patent/CA3008160C/en active Active
- 2016-12-22 WO PCT/SE2016/051308 patent/WO2017131569A1/en active Search and Examination
- 2016-12-22 US US16/062,507 patent/US10749203B2/en active Active
- 2016-12-22 KR KR1020187017802A patent/KR102138242B1/ko active IP Right Grant
- 2016-12-22 CN CN201680079365.5A patent/CN108475805B/zh active Active
-
2018
- 2018-06-12 ZA ZA2018/03903A patent/ZA201803903B/en unknown
- 2018-12-06 HK HK18115641.1A patent/HK1256566A1/zh unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000067902A (ja) | 1998-08-19 | 2000-03-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池 |
JP2005071765A (ja) | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池装置 |
JP5420537B2 (ja) | 2008-05-19 | 2014-02-19 | パナソニック株式会社 | 燃料電池および燃料電池の解体方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180375144A1 (en) | 2018-12-27 |
CN108475805A (zh) | 2018-08-31 |
WO2017131569A1 (en) | 2017-08-03 |
US10749203B2 (en) | 2020-08-18 |
ZA201803903B (en) | 2019-03-27 |
CA3008160C (en) | 2021-06-08 |
HK1256566A1 (zh) | 2019-09-27 |
SE1650092A1 (en) | 2017-07-28 |
JP6707648B2 (ja) | 2020-06-10 |
JP2019503568A (ja) | 2019-02-07 |
CN108475805B (zh) | 2021-06-11 |
CA3008160A1 (en) | 2017-08-03 |
EP3408887A1 (en) | 2018-12-05 |
SE540633C2 (en) | 2018-10-09 |
KR20180084994A (ko) | 2018-07-25 |
EP3408887B1 (en) | 2019-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102138242B1 (ko) | 연료 전지 스택 하우징 | |
KR100559326B1 (ko) | 연료전지 스택 체결 구조 | |
CN1245981A (zh) | 固体高分子电解质型燃料电池 | |
EP1998394A1 (en) | Fuel cell | |
US8802325B2 (en) | Fuel cell stack having tightening members | |
CN111463466B (zh) | 一种具有复合功能的自适应燃料电池装配结构 | |
JP2003151612A (ja) | 燃料電池 | |
US20050069743A1 (en) | Stacked fuel cell and method for its maintenance | |
EP1998399A1 (en) | Stack for fuel cell | |
US20080261104A1 (en) | Fuel cell | |
CN114865039B (zh) | 端板组件及燃料电池电堆 | |
CN112368870A (zh) | 燃料电池堆叠 | |
KR20050045070A (ko) | 연료전지 스택 체결장치 | |
CN110165271B (zh) | 燃料电池堆的制造方法 | |
KR20180068342A (ko) | 가이드 지그를 포함하는 전지셀 클램핑 장치 | |
KR20180066774A (ko) | 연료전지 스택용 체결밴드 | |
US11984631B2 (en) | Enclosed fuel cell stack row | |
EP3944385B1 (en) | Removable load cell design for fuel cell stack | |
CN220456463U (zh) | 一种氢燃料电堆的封装结构 | |
JP7485854B2 (ja) | 燃料電池ユニットおよび燃料電池ユニットを製造する方法 | |
JPS62271363A (ja) | 燃料電池のマニホルド取付け構造 | |
WO2009004460A2 (en) | Fuel cell stack and method for adjusting fastening load of the fuel cell stack | |
JPS62271365A (ja) | 燃料電池のスタツク締付構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |