KR102431613B1 - Seperator for fuel cell - Google Patents

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KR102431613B1 KR1020190022392A KR20190022392A KR102431613B1 KR 102431613 B1 KR102431613 B1 KR 102431613B1 KR 1020190022392 A KR1020190022392 A KR 1020190022392A KR 20190022392 A KR20190022392 A KR 20190022392A KR 102431613 B1 KR102431613 B1 KR 102431613B1
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Abstract

본 발명은 연료전지용 분리판에 관한 것으로, 패널 형상을 가지고, 연료전지의 기체확산층과 마주하게 배치되는 베이스부와, 베이스부 상에 돌출되게 형성되고, 기체확산층과 접하는 접속돌기부와, 접속돌기부의 사이에 형성되고, 기체가 통과되는 유로부와, 수분을 흡수가능한 다공성 구조를 가지고, 접속돌기부와 베이스부에 결합되는 다공커버부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a separator plate for a fuel cell, has a panel shape, has a base portion disposed to face a gas diffusion layer of the fuel cell, is formed to protrude on the base portion, and includes a connection protrusion in contact with the gas diffusion layer, and a connection protrusion It is formed therebetween, it characterized in that it comprises a flow path portion through which the gas passes, a porous cover portion having a porous structure capable of absorbing moisture, and coupled to the connection protrusion portion and the base portion.

Description

연료전지용 분리판{SEPERATOR FOR FUEL CELL}Separator for fuel cell {SEPERATOR FOR FUEL CELL}

본 발명은 연료전지용 분리판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료전지에 이용되는 기체의 유로를 형성하는 연료전지용 분리판에 관한 것이다.The present invention relates to a separator for a fuel cell, and more particularly, to a separator for a fuel cell that forms a flow path for a gas used in the fuel cell.

일반적으로 연료전지(fuel cell)는 전해질과 애노드(anode) 및 캐소드(cathode) 전극으로 이루어진 막전극접합체(MEA, Membrane Electrode Assembly)의 양측에 기체확산층(GDL, Gas Diffusion Layer)과 분리판(separator)이 적층된 단위전지 구조를 가지며, 이러한 단위전지 복수개가 직렬로 연결된 것을 연료전지 스택(fuel cell stack)이라고 한다.In general, a fuel cell is a gas diffusion layer (GDL, Gas Diffusion Layer) and a separator on both sides of a Membrane Electrode Assembly (MEA) consisting of an electrolyte, an anode and a cathode electrode. ) has a stacked unit cell structure, and a plurality of such unit cells connected in series is called a fuel cell stack.

기체확산층과 분리판의 사이에는 기체가 공급, 유동되는 유로가 형성된다. 이때 기체로는 공기, 산소 등의 산화제나, 수소, 메탄, 질소, 개질 가스 등의 연료가 적용될 수 있다. 유로 상에는 가습된 기체에 함유된 수분이나, 연료전지의 반응과정에서 생성된 수분이 존재하게 되고, 이러한 수분이 유로부의 외부로 원활하게 배출되지 않고 액적의 형태로 뭉쳐지는 경우, 기체확산층과 기체의 반응면적이 감소되면서 연료전지 성능이 저하된다는 문제점이 있다.A flow path through which gas is supplied and flows is formed between the gas diffusion layer and the separation plate. In this case, as the gas, an oxidizing agent such as air or oxygen, or a fuel such as hydrogen, methane, nitrogen, or reformed gas may be applied. Moisture contained in the humidified gas or moisture generated during the reaction process of the fuel cell is present on the flow path, and when this moisture is not smoothly discharged to the outside of the flow path and aggregates in the form of droplets, the gas diffusion layer and the gas As the reaction area is reduced, there is a problem in that the performance of the fuel cell is deteriorated.

본 발명의 배경기술은 대한민국 특허등록번호 제1684115호(2016.12.01 등록, 발명의 명칭: 연료전지용 다공성 분리판)에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 1684115 (registered on Dec. 1, 2016, title of invention: porous separator for fuel cell).

본 발명은 수분의 축적, 정체로 인한 연료전지의 성능저하와, 기체 공급을 위한 블로우 동력의 손실을 해결할 수 있는 연료전지용 분리판을 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a separator for a fuel cell that can solve the performance degradation of the fuel cell due to the accumulation and stagnation of moisture and the loss of blow power for gas supply.

본 발명에 따른 연료전지용 분리판은, 패널 형상을 가지고, 연료전지의 기체확산층과 마주하게 배치되는 베이스부; 상기 베이스부 상에 돌출되게 형성되고, 상기 기체확산층과 접하는 접속돌기부; 상기 접속돌기부의 사이에 형성되고, 기체가 통과되는 유로부; 및 수분을 흡수가능한 다공성 구조를 가지고, 상기 접속돌기부와 상기 베이스부에 결합되는 다공커버부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A separator for a fuel cell according to the present invention includes a base portion having a panel shape and disposed to face a gas diffusion layer of the fuel cell; a connection protrusion formed to protrude on the base and contacting the gas diffusion layer; a flow path formed between the connection protrusions and through which the gas passes; and a porous cover portion having a porous structure capable of absorbing moisture and coupled to the connection protrusion and the base portion.

또한, 상기 접속돌기부는, 전도성 소재를 포함하여 이루어지고, 복수개가 설정간격을 두고 이격되게 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the connection protrusion is made of a conductive material, and a plurality of the connection protrusions are arranged to be spaced apart from each other at a set interval.

또한, 상기 접속돌기부는, 돌기 형상을 가지고, 종방향 및 횡방향으로 배열되는 것을 특징으로 한다.In addition, the connection protrusion has a protrusion shape and is characterized in that it is arranged in the longitudinal and transverse directions.

또한, 상기 유로부는, 상기 베이스부의 일측에 형성되고, 상기 기체확산층과 상기 베이스부의 사이로 기체가 유입되는 유입구를 이루는 기체유입부; 상기 베이스부의 타측에 형성되고, 상기 기체확산층과 상기 베이스부의 사이를 통과한 기체가 배출되는 배출구를 이루는 기체배출부; 및 상기 접속돌기부의 사이에 중공되게 형성되고, 상기 기체유입부로부터 상기 기체배출부를 향하는 기류가 조성되는 유동유로부;를 포함하고, 상기 접속돌기부는, 상기 기체유입부와 상기 기체배출부의 사이를 가로지르는 횡방향으로 복수개가 배치되어 이루는 제1열돌기부; 및 상기 기체유입부와 상기 기체배출부의 사이에 상기 제1열돌기부와 나란하게 형성되는 제2열돌기부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the flow path portion is formed on one side of the base portion, the gas inlet portion forming an inlet through which gas flows between the gas diffusion layer and the base portion; a gas discharge unit formed on the other side of the base unit and forming an outlet through which the gas passing between the gas diffusion layer and the base unit is discharged; and a flow passage portion formed hollow between the connection protrusions and configured to form an air flow from the gas inlet to the gas outlet, wherein the connecting protrusion includes a space between the gas inlet and the gas outlet. a first row protrusion formed by plural arrangement in a transverse direction; and a second row protrusion formed in parallel with the first row protrusion between the gas inlet and the gas outlet.

또한, 상기 다공커버부는, 다공성 구조를 가지는 막을 상기 베이스부와 상기 접속돌기부에 커버링하여 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the porous cover portion, characterized in that formed by covering the base portion and the connecting protrusion with a membrane having a porous structure.

또한, 상기 다공커버부는, 다공성 구조를 가지는 소재를 상기 베이스부와 상기 접속돌기부에 도포하여 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the porous cover portion, characterized in that formed by applying a material having a porous structure to the base portion and the connecting protrusion.

또한, 상기 다공커버부는, 다공성 구조를 가지고, 상기 접속돌기부에 결합되는 지류다공부; 및 다공성 구조를 가지고, 상기 베이스부에 결합되며, 상기 지류다공부와 연결되는 본류다공부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the porous cover portion, having a porous structure, the branch porous portion coupled to the connecting projection; and a main flow porous part having a porous structure, coupled to the base part, and connected to the branch porous part.

또한, 상기 지류다공부는, 상기 접속돌기부의 둘레부에 상기 접속돌기부의 돌출방향을 따라 연장되게 형성되고, 모세관 현상에 의해 수분의 유동을 유도가능한 다공성 구조를 가지는 연장다공부; 상기 연장다공부의 일단부에 형성되고, 상기 기체확산층과 접하는 흡수다공부; 및 상기 연장다공부의 타단부에 형성되고, 상기 본류다공부와 접하며, 상기 연장다공부 상의 수분을 상기 본류다공부로 전달하는 전달다공부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the branch porous part may include: an extension porous part formed on a periphery of the connection protrusion to extend along the protrusion direction of the connection protrusion, and having a porous structure capable of inducing the flow of moisture by capillary action; an absorption porous portion formed at one end of the extended porous portion and in contact with the gas diffusion layer; and a transmission porous part formed at the other end of the extension porous part, in contact with the main flow porous part, and transferring moisture from the extended porous part to the main flow porous part.

또한, 상기 유로부는, 상기 베이스부의 일측에 형성되는 기체유입부; 상기 베이스부의 타측에 형성되는 기체배출부; 및 상기 접속돌기부의 사이에 중공되게 형성되고, 상기 기체유입부로부터 상기 기체배출부를 향하는 기류가 조성되는 유동유로부;를 포함하고, 상기 본류다공부는, 상기 접속돌기부의 둘레부에 형성되고, 상기 지류다공부와 접하는 유입다공부; 복수개의 상기 유입다공부를 연결하고, 모세관 현상에 의해 수분의 유동을 유도가능한 다공성 구조를 가지는 유도다공부; 및 상기 유도다공부와 연결되고, 상기 기체배출부와 접하는 배출다공부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the flow path portion, a gas inlet portion formed on one side of the base portion; a gas discharge part formed on the other side of the base part; and a flow passage portion formed to be hollow between the connection protrusions and configured to form an air flow from the gas inlet to the gas outlet, wherein the main flow porous portion is formed on a periphery of the connection protrusion, an inflow porous part in contact with the branch porous part; an induction porous part connecting the plurality of inlet porous parts and having a porous structure capable of inducing the flow of moisture by capillary action; and a discharge porous portion connected to the induction porous portion and in contact with the gas discharging portion.

또한, 상기 유도다공부는, 상기 기체유입부와 상기 기체배출부의 사이에 기체 유동의 최단경로를 따라 연장되게 형성되는 메인유도부; 및 상기 베이스부의 가장자리부에 상기 메인유도부와 연속하여 형성되고, 상기 메인유도부와 함께 상기 베이스부를 커버링하는 확장유도부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the induction porous portion, a main induction portion formed to extend along the shortest path of the gas flow between the gas inlet and the gas outlet; and an extension induction part formed on the edge of the base part continuously with the main induction part and covering the base part together with the main induction part.

본 발명에 따른 연료전지용 분리판은, 접속돌기부에 의해 기체확산층에 대한 지지 강성과 전기전도성을 확보함과 동시에, 베이스부의 전반에 걸쳐 기체확산층과의 사이에 기체의 유동 통로를 이루는 유로부를 안정적으로 형성할 수 있다.The separator for fuel cell according to the present invention secures support rigidity and electrical conductivity for the gas diffusion layer by the connection protrusion, and at the same time stably the flow passage forming the gas flow passage between the gas diffusion layer and the entire base portion. can be formed

또한, 본 발명은, 베이스부 상에 접속돌기부를 형성하고, 베이스부와 접속돌기부의 표면에 다공성 구조를 가지는 다공커버부를 커버링하는 간단한 공정에 의해 용이하게 제작가능하고, 다공성 구조체 자체를 주요 골조로 하는 경우와 비교해 가공성을 보다 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can be easily manufactured by a simple process of forming a connection protrusion on the base part and covering the porous cover part having a porous structure on the surface of the base part and the connection protrusion part, and the porous structure itself is used as a main frame. As compared with the case where it is carried out, workability can be improved more.

또한, 본 발명은, 기체와 함께 유로부로 유입되거나 연료전지의 반응과정에서 유로부 상에 생성된 수분이, 분리판의 일측에 정체, 유지되는 일 없이 다공커버부에 즉각적으로 흡수되고, 다공성 구조를 가지는 다공커버부의 모세관 작용과, 기체의 유동에 의해 유로부의 외부로 능동적으로 유도, 배출될 수 있다.In addition, according to the present invention, moisture introduced into the flow passage together with the gas or generated on the flow passage during the reaction process of the fuel cell is immediately absorbed into the porous cover portion without stagnation or maintenance on one side of the separator, and has a porous structure It can be actively guided and discharged to the outside of the flow path part by the capillary action of the porous cover part having

이에 따라, 본 발명은, 기체의 유동이 수분의 정체, 유지로 인한 압력 손실없이 분리판의 전반에 걸쳐 원활하게 이루어질 수 있어, 기체 유동을 위한 블로우 동력의 효율성을 향상시킬 수 있고, 응집된 수분으로 인해 기체확산층의 반응면적이 감소됨에 따른 연료전지의 성능저하를 방지할 수 있어, 연료전지의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.Accordingly, in the present invention, the flow of gas can be smoothly made throughout the separator without pressure loss due to stagnation and retention of moisture, thereby improving the efficiency of blow power for gas flow, and condensed moisture As a result, it is possible to prevent deterioration of the performance of the fuel cell due to the reduction in the reaction area of the gas diffusion layer, thereby further improving the performance of the fuel cell.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지용 분리판이 적용된 연료전지용 셀의 요부 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지용 분리판을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 B-B'선 단면도이다.
도 5는 도 3의 C-C'선 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지용 분리판 상에서의 공기 유동을 설명하고자 도시한 도시한 개념도이다.1 is an exploded perspective view of a main part of a fuel cell cell to which a fuel cell separator according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a perspective view schematically illustrating a separator for a fuel cell according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of part A of FIG. 2 .
4 is a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 3 .
5 is a cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 3 .
6 is a conceptual diagram illustrating an air flow on a separator for a fuel cell according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 연료전지용 분리판의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of a separator for a fuel cell according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지용 분리판이 적용된 연료전지용 셀의 요부 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view of a main part of a fuel cell cell to which a fuel cell separator according to an embodiment of the present invention is applied.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지용 셀(1)은 막전극접합체(MEA, Membrane Electrode Assembly)(3), 기체확산층(GDL, Gas Diffusion Layer)(4), 분리판(2), 가스켓(5)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , a fuel cell cell 1 according to an embodiment of the present invention includes a membrane electrode assembly (MEA, Membrane Electrode Assembly) 3, a gas diffusion layer (GDL) (4), and a separator. (2), including a gasket (5).

막전극접합체(3)는 고분자 전해질막과, 고분자 전해질막 양면에 수소와 산소가 반응할 수 있도록 도포된 촉매층(공기극 및 연료극)을 포함한다. 분리판(2)은 기체확산층(4)을 사이에 두고 막전극접합체(3)의 양측에 배치된다. 가스켓(5)은 막전극접합체(3)와 분리판(2)의 사이에 개재된다.The membrane electrode assembly 3 includes a polymer electrolyte membrane and catalyst layers (air electrode and fuel electrode) coated on both sides of the polymer electrolyte membrane so that hydrogen and oxygen can react. The separator 2 is disposed on both sides of the membrane electrode assembly 3 with the gas diffusion layer 4 interposed therebetween. The gasket 5 is interposed between the membrane electrode assembly 3 and the separator 2 .

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지용 분리판을 개략적으로 도시한 사시도이다.2 is a perspective view schematically illustrating a separator for a fuel cell according to an embodiment of the present invention.

도 1, 도 2를 참조하면, 기체확산층(4)과 연료전지용 분리판(2)의 사이에는 기체가 유동되는 유로를 이루는 유로부(30)가 형성된다. 이때 기체로는 공기, 산소 등의 산화제나, 수소, 메탄, 질소, 개질 가스 등의 연료가 적용될 수 있다. 유로부(30) 상에는 이러한 기체와 함께, 연료전지의 반응과정에서 생성된 수분 또는 기체에 함유된 수분이 존재하게 된다.1 and 2 , between the gas diffusion layer 4 and the fuel cell separator 2 , a flow path portion 30 forming a flow path through which gas flows is formed. In this case, as the gas, an oxidizing agent such as air or oxygen, or a fuel such as hydrogen, methane, nitrogen, or reformed gas may be applied. Along with the gas, moisture generated in the reaction process of the fuel cell or moisture contained in the gas is present on the flow path part 30 .

도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 사시도이다.3 is an enlarged perspective view of a portion A of FIG. 2 .

본 발명에 따른 연료전지용 분리판(2)은 상기와 같이 수분이 축적되거나 액적의 형태로 뭉쳐지면서 유로부(30)의 일부를 폐쇄하거나, 기체확산층(4)에 부착되면서 기체확산층(4)과 기체간의 반응면적이 감소되는 것을 해결하기 위해, 능동적으로 수분을 흡수하여 유로부(30)의 외부로 유도, 배출시킬 수 있는 다공성 구조를 가진다. 도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지용 분리판(2)은 베이스부(10), 접속돌기부(20), 유로부(30), 다공커버부(40)를 포함한다.The fuel cell separator 2 according to the present invention closes a part of the flow path part 30 while moisture is accumulated or agglomerated in the form of droplets as described above, or is attached to the gas diffusion layer 4 with the gas diffusion layer 4 and In order to solve the reduction of the reaction area between gases, it has a porous structure capable of actively absorbing moisture and inducing and discharging it to the outside of the flow path part 30 . 2 and 3, the fuel cell separator 2 according to an embodiment of the present invention includes a base portion 10, a connecting protrusion portion 20, a flow passage portion 30, and a porous cover portion 40. include

베이스부(10)는 패널 형상을 가지고 기체확산층(4)과 마주하게 배치된다. 접속돌기부(20)는 베이스부(10) 상에 기체확산층(4)측으로 돌출되게 형성된다. 분리판(2)과 기체확산층(4)이 상호 조립된 상태에서, 접속돌기부(20)는 기체확산층(4)과 접한다.The base portion 10 has a panel shape and is disposed to face the gas diffusion layer 4 . The connection protrusion 20 is formed to protrude toward the gas diffusion layer 4 on the base portion 10 . In a state in which the separation plate 2 and the gas diffusion layer 4 are assembled with each other, the connection protrusion 20 is in contact with the gas diffusion layer 4 .

베이스부(10)와 접속돌기부(20)는 연료전지에서 전극반응으로 생성된 전자(electron)가 분리판(2)을 통해서 이동가능하게, 일체로 연결된 구조를 가지고, 전도성 소재를 포함하여 이루어진다. 구체적으로, 베이스부(10)와 접속돌기부(20)는 금속재, 카보네이트 등의 소재를 포함할 수 있다.The base part 10 and the connection protrusion part 20 have a structure in which electrons generated by an electrode reaction in the fuel cell are movable through the separator 2, and are integrally connected, and include a conductive material. Specifically, the base portion 10 and the connecting protrusion 20 may include a material such as a metal material or carbonate.

접속돌기부(20)는 돌기 형상을 가지는 복수개가 설정간격을 두고 이격되게 배치된다. 접속돌기부(20)를 돌기 형상으로 형성함에 있어서는, 각각의 접속돌기부(20)는 0.5~1mm의 너비, 돌출높이를 가질 수 있다. 유로부(30)는 접속돌기부(20)의 사이에 중공되게 형성된다. 도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유로부(30)는 기체유입부(31), 기체배출부(32), 유동유로부(33)를 포함한다.A plurality of connection protrusions 20 having a protrusion shape are disposed to be spaced apart from each other at a set interval. In forming the connecting protrusion 20 in the protrusion shape, each connecting protrusion 20 may have a width and a protrusion height of 0.5 to 1 mm. The flow passage 30 is formed to be hollow between the connecting protrusions 20 . 2 and 3 , the flow passage 30 according to an embodiment of the present invention includes a gas inlet 31 , a gas outlet 32 , and a flow passage 33 .

기체유입부(31)는 베이스부(10)의 일측에 형성되고, 기체확산층(4)과 베이스부(10)의 사이로 기체가 유입되는 유입구를 이룬다. 기체배출부(32)는 베이스부(10)의 타측에 형성되고, 기체확산층(4)과 베이스부(10)의 사이를 통과한 기체가 배출되는 배출구를 이룬다.The gas inlet 31 is formed on one side of the base 10 and forms an inlet through which the gas flows between the gas diffusion layer 4 and the base 10 . The gas discharge unit 32 is formed on the other side of the base unit 10 and forms an outlet through which the gas passing between the gas diffusion layer 4 and the base unit 10 is discharged.

유동유로부(33)는 기체유입부(31)와 기체배출부(32)의 사이에, 보다 구체적으로는, 기체유입부(31)와 기체배출부(32)의 사이에 배치되는 복수개의 접속돌기부(20) 사이에 중공되게 형성된다. 유동유로부(33) 상에는 기체유입부(31)로부터 기체배출부(32)를 향하는 기류가 조성된다.The flow passage part 33 includes a plurality of connections disposed between the gas inlet part 31 and the gas outlet part 32 , more specifically, between the gas inlet part 31 and the gas outlet part 32 . It is formed to be hollow between the protrusions (20). An air flow from the gas inlet 31 toward the gas outlet 32 is formed on the flow passage part 33 .

다공커버부(40)는 수분을 흡수 및 함유가능한 다공성 구조를 가지고, 접속돌기부(20)와 베이스부(10)에 결합된다. 일반적으로 관이 가늘수록, 틈이 좁을수록 모세관 현상(capillarity)에 의한 수분의 이동성이 보다 원활하다. 다공커버부(40)는 모세관 현상에 의해 수분의 유동을 유도가능한 관체를 이루는 다공성 구조를 가진다.The porous cover part 40 has a porous structure capable of absorbing and containing moisture, and is coupled to the connection protrusion part 20 and the base part 10 . In general, the thinner the tube and the narrower the gap, the smoother the mobility of water due to capillarity. The porous cover part 40 has a porous structure forming a tubular body capable of inducing the flow of moisture by capillary action. have

다공커버부(40)는 다공성 구조를 가지는 막을 베이스부(10)와 접속돌기부(20)에 커버링하여 형성될 수 있다. 여기서, 막은 섬유, 시트, 필름 등과 같이 외력에 의해 유연하게 휘어지거나 형태가 변형될 수 있는 특성을 가지는 소재를 통칭한다. 이러한 다공커버부(40)의 소재는, 수분의 흡수, 이동성을 구현가능하다면, 공지기술을 포함하여 특정하게 한정되지 않는다.The porous cover part 40 may be formed by covering the base part 10 and the connection protrusion part 20 with a membrane having a porous structure. Here, the membrane refers to a material having a characteristic that can be flexibly bent or deformed by an external force, such as a fiber, a sheet, a film, and the like. The material of the porous cover part 40 is not particularly limited, including known techniques, as long as moisture absorption and mobility can be realized.

또한, 다공커버부(40)는 설정두께로 도포된 상태에서 다공성 구조를 구현가능한 도포재를 베이스부(10)와 접속돌기부(20)의 표면에 도포하여 형성될 수도 있다. 여기서, 도포재로는 도포, 건조 시 입자들 사이에 공극이 형성되는 다공성 입자를 포함하는 액체, 겔을 적용할 수 있다. 이러한 다공커버부(40)의 소재는, 수분의 흡수, 이동성을 구현가능하다면, 공지기술을 포함하여 특정하게 한정되지 않는다.In addition, the porous cover part 40 may be formed by applying a coating material capable of realizing a porous structure to the surface of the base part 10 and the connection protrusion part 20 in a state in which it is applied to a set thickness. Here, as the coating material, a liquid or gel containing porous particles in which pores are formed between the particles during application and drying may be applied. The material of the porous cover part 40 is not particularly limited, including known techniques, as long as moisture absorption and mobility can be realized.

도 4는 도 3의 B-B'선 단면도이고, 도 5는 도 3의 C-C'선 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지용 분리판 상에서의 공기 유동을 설명하고자 도시한 도시한 개념도이다.4 is a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 3, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 3, and FIG. 6 is to explain the air flow on the fuel cell separator according to an embodiment of the present invention. It is an illustrated conceptual diagram.

도 2, 도 3, 도 5를 참조하면, 접속돌기부(20)는 돌기 형상을 가지는 복수개가 종방향 및 횡방향으로 배열된 구조를 가진다. 여기서, 종방향은 제1방향을 의미하고, 횡방향은 이와 직각되는 제2방향을 의미한다. 예를 들어, 제1방향은 기체유입부(31)에서 기체배출부(32)를 향하는 방향으로, 즉 기체의 주요 유동방향으로 설정될 수 있고, 제2방향은 이를 가로지르는 방향으로 설정될 수 있다.2, 3, and 5, the connection protrusion 20 has a structure in which a plurality of protrusion shapes are arranged in the longitudinal and transverse directions. Here, the longitudinal direction means a first direction, and the lateral direction means a second direction perpendicular thereto. For example, the first direction may be set in a direction from the gas inlet 31 to the gas outlet 32, that is, the main flow direction of the gas, and the second direction may be set in a direction crossing it. have.

복수개의 접속돌기부(20)가 베이스부(10)의 전반에 걸쳐 종방향 및 횡방향으로 배치됨에 따라, 유동유로부(33)를 종방향으로 진행 중인 기체는 접속돌기부(20)에 가로막혀 일부가 횡방향으로 분기되고, 분기된 각 기류가 이웃한 다른 기류와, 보다 구체적으로는 횡방향 내지 종방향으로 유동 중인 다른 기류와 합류되고, 다시 다른 접속돌기부(20)에 가로막혀 분기되는 것을 반복하는 유동의 형태를 가지게 된다.As the plurality of connection protrusions 20 are disposed in the longitudinal and transverse directions over the entire base portion 10 , the gas moving through the flow passage 33 in the longitudinal direction is blocked by the connection protrusions 20 and is partially is branched in the horizontal direction, and each branched air flow merges with another adjacent air flow, more specifically, another air flow flowing in the transverse or longitudinal direction, and is again blocked by another connecting protrusion 20 and branching repeatedly have the form of a flow.

본 발명에 따른 접속돌기부(20)의 배치에 의하면, 기체의 유동이 베이스부(10)의 일측에 정체되는 일 없이 상기와 같은 형태로 베이스부(10)의 전반에 걸쳐 원활하게 이루어지게 된다. 이와 같이 복수개의 접속돌기부(20)를 종방향 및 횡방향으로 배열함에 있어서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1열돌기부(21), 제2열돌기부(22), 제3열돌기부(23)를 포함할 수 있다.According to the arrangement of the connection protrusion 20 according to the present invention, the flow of the gas is smoothly made throughout the base portion 10 in the same manner as described above without stagnating on one side of the base portion 10 . In arranging the plurality of connection protrusions 20 in the longitudinal and transverse directions in this way, as shown in FIG. 6 , the first row protrusions 21 , the second row protrusions 22 , and the third row protrusions 23 . ) may be included.

제1열돌기부(21)는 기체유입부(31)와 기체배출부(32)의 사이를 가로지르는 횡방향으로 제1열(L1)을 이루어 배치된다. 복수개의 접속돌기부(20) 중 제1열돌기부(21)는 제1설정간격을 두고 상호 이격되게 배치된다. 제2열돌기부(22)는 기체유입부(31)와 기체배출부(32)의 사이에 제1열(L1)과 나란한 제2열(L2)을 이루어 배치되되, 제1열돌기부(21)와 종방향 및 횡방향으로 엇갈리게 배치된다.The first row protrusions 21 are arranged in a first row L1 in a transverse direction crossing between the gas inlet 31 and the gas outlet 32 . Among the plurality of connection protrusions 20 , the first row protrusions 21 are disposed to be spaced apart from each other at a first set interval. The second row protrusion 22 is arranged to form a second row L2 parallel to the first row L1 between the gas inlet 31 and the gas exhaust part 32, and the first row protrusion 21 and are alternately arranged in the longitudinal and transverse directions.

제3열돌기부(23)는 기체유입부(31)와 기체배출부(32)의 사이에 제1열(L1), 제2열(L2)과 나란한 제3열(L3)을 이루어 배치되되, 제2열돌기부(22)와 종방향 및 횡방향으로 엇갈리게 배치된다. 복수개의 접속돌기부(20) 중 제2열돌기부(22)는 제2설정간격을 두고 상호 이격되게 배치된다. 복수개의 접속돌기부(20) 중 제3열돌기부(23)는 제3설정간격을 두고 상호 이격되게 배치된다.The third row protrusion 23 is disposed between the gas inlet 31 and the gas outlet 32 to form a third row L3 in parallel with the first row L1 and the second row L2, The second row protrusions 22 and the longitudinal and transverse directions are alternately disposed. Among the plurality of connection protrusions 20 , the second row protrusions 22 are spaced apart from each other at a second set interval. Among the plurality of connection protrusions 20 , the third row protrusions 23 are spaced apart from each other at a third set interval.

여기서, 제1설정간격, 제2설정간격, 제3설정간격은 제1열돌기부(21), 제2열돌기부(22), 제3열돌기부(23)의 크기, 형상에 따라 서로 다르게 적용될 수 있고, 상호 동일하게 적용될 수도 있으며, 연료전지의 사양에 따라 다양하게 가변 적용될 수도 있다.Here, the first set interval, the second set interval, and the third set interval may be applied differently depending on the size and shape of the first row protrusion 21 , the second row protrusion 22 , and the third row protrusion 23 . Also, they may be applied identically to each other, and may be variously and variably applied according to the specifications of the fuel cell.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 다공커버부(40)는 지류다공부(41)와 본류다공부(45)를 포함한다.3 to 5 , the porous cover part 40 according to an embodiment of the present invention includes a branch porous part 41 and a main flow porous part 45 .

지류다공부(41)는 다공성 구조를 가지고, 접속돌기부(20)에 결합된다. 본류다공부(45)는 다공성 구조를 가지고, 베이스부(10)에 결합되며, 지류다공부(41)와 연결된다. 지류다공부(41)로 흡수된 수분은 본류다공부(45)측으로 유동되고, 본류다공부(45)로 유입된 수분은 기체배출부(32)측으로 유동, 배출된다. 연료연지의 반응 과정에서 생성된 수분은 지류다공부(41)에 해당되는 복수개의 지류를 따라 본류다공부(45)에 해당되는 본류로 합류되어 기체배출부(32)를 통해 유로부(30)의 외부로 최종 배출된다.The branch porous part 41 has a porous structure and is coupled to the connection protrusion 20 . The main flow porous part 45 has a porous structure, is coupled to the base part 10 , and is connected to the branch porous part 41 . The moisture absorbed by the branch porous part 41 flows toward the main flow porous part 45, and the moisture introduced into the main flow porous part 45 flows and is discharged toward the gas discharge part 32 side. Moisture generated in the course of the fuel-coupling reaction is joined into the main stream corresponding to the main flow porous part 45 along the plurality of branches corresponding to the branch porous part 41, and the flow path part 30 through the gas discharge part 32. is finally discharged to the outside of

모세관 현상에 의하면, 수분이 상대적으로 많은 쪽에서 수분이 상대적으로 적은 쪽으로 수분의 유동이 발생된다. 유동유로부(33)와 다공커버부(40) 상에는 연료전지의 반응과정에서 생성된 수분 또는 기체에 함유된 수분이 존재하고, 이와 비교해, 기체배출부(32)는 유로부(30) 외부의 대기와 접한다.According to the capillary phenomenon, the flow of water is generated from the relatively high moisture side to the relatively low moisture side. Moisture generated during the reaction process of the fuel cell or moisture contained in the gas is present on the flow passage part 33 and the porous cover part 40 , and in comparison with this, the gas discharge part 32 is located outside the flow passage part 30 . contact with the atmosphere

이에 따라, 본류다공부(45) 상에는 상기와 같이 모세관 현상에 의해 기체배출부(32)측을 향하는 수분의 유동이 자연히 발생된다. 이에 더해, 기체유입부(31)로부터 유동유로부(33)를 거쳐 기체배출부(32)를 향하는 기류가, 상기와 같은 수분의 유동성에 보조적으로 추진력을 부여하게 되므로, 상기와 같은 수분의 유동, 배출이 원활하게 이루어질 수 있다.Accordingly, on the main flow porous part 45, the flow of water toward the gas discharge part 32 side is naturally generated by the capillary phenomenon as described above. In addition, since the airflow from the gas inlet 31 to the gas outlet 32 through the flow passage 33 provides an auxiliary driving force to the fluidity of moisture as described above, the flow of moisture as described above , the discharge can be made smoothly.

이러한 작용에 의해 수분이 분리판(2)의 일측에 정체, 유지되는 일 없이 다공커버부(40)를 통해 유로부(30)의 외부로 원활하게 유도, 배출될 수 있고, 이에 따라 수분의 정체, 유지로 인한 압력 손실없이 기체의 유동이 분리판(2)의 전반에 걸쳐 원활하게 이루어질 수 있다.By this action, moisture can be smoothly guided and discharged to the outside of the flow path part 30 through the porous cover part 40 without being stagnant or maintained on one side of the separation plate 2 , and thus the stagnation of moisture , the flow of gas can be made smoothly throughout the separator plate 2 without pressure loss due to maintenance.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지류다공부(41)는 연장다공부(42), 흡수다공부(43), 전달다공부(44)를 포함한다.Referring to FIG. 4 , the branch porous part 41 according to an embodiment of the present invention includes an extension porous part 42 , an absorption porous part 43 , and a transmission porous part 44 .

연장다공부(42)는 모세관 현상에 의해 수분의 유동을 유도가능한 다공성 구조를 가지고, 접속돌기부(20)의 둘레부에 접속돌기부(20)의 돌출방향을 따라 연장되게 형성된다. 흡수다공부(43)는 기체확산층(4)과 접하는 연장다공부(42)의 일단부에 형성된다. 전달다공부(44)는 본류다공부(45)와 접하는 연장다공부(42)의 타단부에 형성된다.The extended porous part 42 has a porous structure capable of inducing the flow of moisture by capillary action, and is formed to extend along the protruding direction of the connection protrusion 20 to the periphery of the connection protrusion 20 . The absorption porous portion 43 is formed at one end of the extended porous portion 42 in contact with the gas diffusion layer (4). The transmission porous part 44 is formed at the other end of the extension porous part 42 in contact with the main flow porous part 45 .

기체확산층(4)이 소수성의 성질을 가짐에 따라, 연료전지의 반응과정에서 생성된 수분은 기체확산층(4)의 외면부(표면) 내지 친수성의 성질을 가지는 접속돌기부(20)의 둘레부에 주요하게 생성, 응집된다. 이러한 수분은 기체확산층(4)과 접하는 흡수다공부(43)로 흡수되고, 연장다공부(42)를 타고 전달다공부(44)측으로 유동되어, 전달다공부(44)를 통해 본류다공부(45)로 전달된다.As the gas diffusion layer 4 has a hydrophobic property, moisture generated during the reaction process of the fuel cell is stored on the outer surface (surface) of the gas diffusion layer 4 or on the periphery of the connection protrusion 20 having a hydrophilic property. mainly generated and aggregated. This moisture is absorbed into the absorption porous part 43 in contact with the gas diffusion layer 4, and flows to the delivery porous part 44 side by riding the extension porous part 42, and through the delivery porous part 44, the main flow porous part ( 45) is transferred.

도 4 내지 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 본류다공부(45)는 유입다공부(46), 유도다공부(47), 배출다공부(48)를 포함한다.4 to 6 , the main flow porous part 45 according to an embodiment of the present invention includes an inflow porous part 46 , an induction porous part 47 , and an exhaust porous part 48 .

유입다공부(46)는 본류다공부(45) 중 지류다공부(41)와 접하는 부분으로, 접속돌기부(20)의 둘레부에 형성된다. 유도다공부(47)는 모세관 현상에 의해 수분의 유동을 유도가능한 다공성 구조를 가지고, 복수개의 유입다공부(46) 사이에 연속하여 형성되어 복수개의 유입다공부(46)를 상호 연결한다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유도다공부(47)는 메인유도부(471)와 확장유도부(472)를 포함한다.The inflow porous part 46 is a portion in contact with the branch porous part 41 among the main flow porous parts 45 , and is formed on the periphery of the connecting protrusion 20 . The induction porous portion 47 has a porous structure capable of inducing the flow of moisture by capillary action, and is continuously formed between the plurality of inflow porous portions 46 to interconnect the plurality of inflow porous portions 46 . Referring to FIG. 6 , the induction porous part 47 according to an embodiment of the present invention includes a main induction part 471 and an expansion induction part 472 .

메인유도부(471)는 기체유입부(31)와 기체배출부(32)의 사이에 기체 유동의 최단경로를 따라 연장되게 형성된다. 메인유도부(471)는 기체유입부(31)와 기체배출부(32)가 단부에 위치되는 타원형 내지 마름모꼴 형상의 범위에 걸쳐, 베이스부(10)의 중앙부를 가로지르는 형태로 형성된다.The main induction part 471 is formed to extend along the shortest path of the gas flow between the gas inlet part 31 and the gas outlet part 32 . The main induction part 471 is formed to cross the central part of the base part 10 over the range of an oval to a rhombic shape in which the gas inlet part 31 and the gas outlet part 32 are located at the ends.

확장유도부(472)는 베이스부(10)의 가장자리부에 메인유도부(471)와 연속하여 형성된다. 메인유도부(471)와 확장유도부(472)는 함께 베이스부(10)의 전반을 커버링한다. 베이스부(10)의 전반에 걸쳐 접속돌기부(20)와 다공커버부(40)를 형성하면, 메인유도부(471) 상에 위치되는 수분 뿐만 아니라, 확장유도부(472) 상에 위치되는 수분도 원활하게 기체배출부(23)측으로 유도, 배출시킬 수 있다.The expansion induction part 472 is formed continuously with the main induction part 471 at the edge of the base part 10 . The main induction part 471 and the expansion induction part 472 together cover the first half of the base part 10 . When the connection protrusion 20 and the porous cover part 40 are formed over the base part 10, not only the moisture positioned on the main induction part 471, but also the moisture positioned on the expansion induction part 472 is smooth. It can be guided and discharged to the gas discharge unit 23 side.

따라서, 상기와 같은 구성을 본 발명에 의하면, 분리판(2) 전체가 매쉬구조를 가지는 경우, 확장유도부(472)에 해당되는 영역에는 수분의 정체가 가중되고, 메인유도부(471)에 해당되는 영역에만 기체 및 수분의 유동이 주요하게 발생되는 것과 비교해, 연료전지 성능 및 효율을 현저히 향상시킬 수 있다.Therefore, according to the present invention with the above configuration, when the entire separation plate 2 has a mesh structure, the stagnation of moisture is weighted in the area corresponding to the expansion induction part 472, and the main induction part 471 corresponds to the Compared to the case where the flow of gas and water is mainly generated only in the region, it is possible to significantly improve the fuel cell performance and efficiency.

배출다공부(48)는 본류다공부(45) 중 기체배출부(32)와 접하는 부분으로, 유도다공부(47)와 연결된다. 지류다공부(41)로부터 상호 이격된 복수개의 유입다공부(46)로 유입된 수분은 유도다공부(47)에서 합류되고, 모세관 현상에 의해 유도다공부(47)를 따라 배출다공부(48)측으로 유동되어, 기체배출부(32)를 통해 유로부(30)의 외부로 최종 배출된다.The exhaust porous part 48 is a portion in contact with the gas exhaust part 32 of the main flow porous part 45 , and is connected to the induction porous part 47 . Moisture introduced into the plurality of inlet porous parts 46 spaced apart from each other from the branch porous part 41 is joined in the induction porous part 47, and the discharge porous part 48 along the guiding porous part 47 by a capillary phenomenon. ) side, and finally discharged to the outside of the flow path unit 30 through the gas discharge unit 32 .

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 연료전지용 분리판(2)에 의하면, 접속돌기부(20)에 의해 기체확산층(4)에 대한 지지 강성과 전기전도성을 확보함과 동시에, 베이스부(10)의 전반에 걸쳐 기체확산층(4)과의 사이에 기체의 유동 통로를 이루는 유로부(30)를 안정적으로 형성할 수 있다.According to the fuel cell separator 2 according to the present invention having the configuration as described above, the support rigidity and electrical conductivity for the gas diffusion layer 4 are secured by the connection protrusion 20 and the base portion 10 It is possible to stably form the flow path part 30 forming a gas flow path between the gas diffusion layer 4 and the gas diffusion layer 4 over the entire area.

또한, 본 발명에 의하면, 베이스부(10) 상에 접속돌기부(20)를 형성하고, 베이스부(10)와 접속돌기부(20)의 표면에 다공성 구조를 가지는 다공커버부(40)를 커버링하는 간단한 공정에 의해 용이하게 제작가능하고, 다공성 구조체 자체를 주요 골조로 하는 경우와 비교해 가공성을 보다 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, the connection protrusion 20 is formed on the base part 10, and the porous cover part 40 having a porous structure on the surface of the base part 10 and the connection protrusion part 20 is covered. It can be easily manufactured by a simple process, and workability can be further improved compared to the case where the porous structure itself is used as the main frame.

또한, 본 발명에 의하면, 기체와 함께 유로부(30)로 유입되거나 연료전지의 반응과정에서 유로부(30) 상에 생성된 수분이, 분리판(2)의 일측에 정체, 유지되는 일 없이 다공커버부(40)에 즉각적으로 흡수되고, 다공성 구조를 가지는 다공커버부(40)의 모세관 작용과, 기체의 유동에 의해 유로부(30)의 외부로 능동적으로 유도, 배출될 수 있다.In addition, according to the present invention, moisture introduced into the flow path part 30 together with the gas or generated on the flow path part 30 during the reaction process of the fuel cell is not stagnant or maintained on one side of the separator plate 2 . It is immediately absorbed by the porous cover part 40 and can be actively guided and discharged to the outside of the flow path part 30 by the capillary action of the porous cover part 40 having a porous structure and the flow of gas.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 기체의 유동이 수분의 정체, 유지로 인한 압력 손실없이 분리판(2)의 전반에 걸쳐 원활하게 이루어질 수 있어, 기체 유동을 위한 블로우 동력의 효율성을 향상시킬 수 있고, 응집된 수분으로 인해 기체확산층(4)의 반응면적이 감소됨에 따른 연료전지의 성능저하를 방지할 수 있어, 연료전지의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.Accordingly, according to the present invention, the flow of gas can be smoothly made throughout the separator 2 without pressure loss due to stagnation and maintenance of moisture, thereby improving the efficiency of blow power for gas flow and , it is possible to prevent deterioration of the performance of the fuel cell due to a decrease in the reaction area of the gas diffusion layer 4 due to the aggregated moisture, thereby further improving the performance of the fuel cell.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art to which various modifications and equivalent other embodiments are possible. you will understand Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

1 : 연료전지용 셀 2 : 분리판
3 : 막전극접합체 4 : 기체확산층
5 : 가스켓 10 : 베이스부
20 : 접속돌기부 21 : 제1열돌기부
22 : 제2열돌기부 23 : 제3열돌기부
30 : 유로부 31 : 기체유입부
32 : 기체배출부 33 : 유동유로부
40 : 다공커버부 41 : 지류다공부
42 : 연장다공부 43 : 흡수다공부
44 : 전달다공부 45 : 본류다공부
46 : 유입다공부 47 : 유도다공부
48 : 배출다공부 471 : 메인유도부
472 : 확장유도부1: cell for fuel cell 2: separator
3: membrane electrode assembly 4: gas diffusion layer
5: gasket 10: base part
20: connection protrusion 21: first row protrusion
22: second row protrusion 23: third row protrusion
30: flow passage 31: gas inlet
32: gas discharge part 33: flow passage part
40: perforated cover unit 41: paper perforated unit
42: extension porous part 43: absorption porous part
44: delivery multi-part 45: main stream multi-part
46: inflow porous part 47: induction porous part
48: exhaust porous part 471: main induction part
472: expansion induction unit

Claims (10)

패널 형상을 가지고, 연료전지의 기체확산층과 마주하게 배치되는 베이스부;
상기 베이스부 상에 돌출되게 형성되고, 친수성을 가지고 상기 기체확산층과 접하는 접속돌기부;
상기 접속돌기부의 사이에 형성되고, 기체유입부로부터 기체배출부를 향하는 기류가 조성되는 유로부; 및
수분을 흡수가능한 다공성 구조를 가지고, 상기 접속돌기부와 상기 베이스부에 결합되는 다공커버부;를 포함하고,
상기 다공커버부는,
상기 유로부와 접하는 상기 접속돌기부의 둘레부에 결합되고, 상기 접속돌기부의 돌출방향을 따라 연장되게 형성되는 지류다공부; 및
상기 베이스부에 결합되고, 상기 지류다공부와 연결되며, 상기 기체배출부와 접하는 본류다공부;를 포함하며,
상기 연료전지의 반응 과정에서 생성된 수분은 상기 지류다공부에 해당되는 복수개의 지류를 따라 상기 본류다공부에 해당되는 본류로 합류되어 상기 기체배출부를 통해 상기 유로부의 외부로 배출되고,
상기 본류다공부는,
모세관 현상에 의해 상기 지류다공부측의 수분을 상기 기체배출부측으로 유도가능한 다공성 구조를 가지며,
상기 기체유입부와 상기 기체배출부의 사이에 기체 유동의 최단경로를 따라 연장되게 형성되는 메인유도부; 및
상기 베이스부의 가장자리부에 수분이 정체되지 않게 상기 베이스부의 가장자리부에 상기 메인유도부와 연속하여 형성되는 확장유도부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
a base portion having a panel shape and disposed to face the gas diffusion layer of the fuel cell;
a connection protrusion which is formed to protrude on the base and has hydrophilicity and is in contact with the gas diffusion layer;
a flow path formed between the connecting protrusions and configured to generate an air flow from the gas inlet to the gas outlet; and
It has a porous structure capable of absorbing moisture, and includes a porous cover part coupled to the connection protrusion and the base part;
The porous cover portion,
a branch porous part coupled to a periphery of the connection protrusion in contact with the flow path and extending along a protrusion direction of the connection protrusion; and
and a main stream porous part coupled to the base part, connected to the branch porous part, and in contact with the gas discharge part;
Moisture generated in the reaction process of the fuel cell is merged into a main stream corresponding to the main flow porous part along a plurality of branches corresponding to the branch porous part, and is discharged to the outside of the flow path part through the gas discharge part,
The main flow porous part,
It has a porous structure capable of inducing moisture from the pore side of the branch to the gas outlet side by a capillary phenomenon,
a main induction part formed to extend along the shortest path of gas flow between the gas inlet and the gas outlet; and
and an expansion induction part continuously formed with the main induction part on the edge of the base part so that moisture does not stagnate on the edge of the base part.
 제1항에 있어서,
상기 접속돌기부는,
전도성 소재를 포함하여 이루어지고, 복수개가 설정간격을 두고 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
According to claim 1,
The connection protrusion,
A separator for fuel cell, characterized in that it includes a conductive material, and a plurality of them are disposed to be spaced apart from each other at a set interval.
 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 접속돌기부는,
돌기 형상을 가지고, 종방향 및 횡방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
3. The method of claim 1 or 2,
The connection protrusion,
A separator for a fuel cell, characterized in that it has a protrusion shape and is arranged in the longitudinal and transverse directions.
 제3항에 있어서,
상기 기체유입부는, 상기 베이스부의 일측에 형성되고, 상기 기체확산층과 상기 베이스부의 사이로 기체가 유입되는 유입구를 이루며,
상기 기체배출부는, 상기 베이스부의 타측에 형성되고, 상기 기체확산층과 상기 베이스부의 사이를 통과한 기체가 배출되는 배출구를 이루며,
상기 유로부는,
상기 접속돌기부의 사이에 중공되게 형성되고, 상기 기체유입부로부터 상기 기체배출부를 향하는 기류가 조성되는 유동유로부;를 포함하고,
상기 접속돌기부는,
상기 기체유입부와 상기 기체배출부의 사이를 가로지르는 횡방향으로 복수개가 배치되어 이루는 제1열돌기부; 및
상기 기체유입부와 상기 기체배출부의 사이에 상기 제1열돌기부와 나란하게 형성되는 제2열돌기부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
4. The method of claim 3,
The gas inlet portion is formed on one side of the base portion, and forms an inlet through which gas is introduced between the gas diffusion layer and the base portion,
The gas discharge portion is formed on the other side of the base portion, and forms an outlet through which the gas passing between the gas diffusion layer and the base portion is discharged,
The flow path part,
and a flow passage portion formed hollow between the connection protrusions and configured to form an air flow from the gas inlet to the gas outlet; and
The connection protrusion,
a first row protrusion formed in a plurality of transverse directions crossing between the gas inlet and the gas outlet; and
and a second row protrusion formed in parallel with the first row protrusion between the gas inlet and the gas outlet.
 제1항에 있어서,
상기 다공커버부는,
다공성 구조를 가지는 막을 상기 베이스부와 상기 접속돌기부에 커버링하여 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
According to claim 1,
The porous cover portion,
A separator for fuel cell, characterized in that the membrane having a porous structure is formed by covering the base part and the connection protrusion part.
 제1항에 있어서,
상기 다공커버부는,
다공성 구조를 가지는 소재를 상기 베이스부와 상기 접속돌기부에 도포하여 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
According to claim 1,
The porous cover portion,
A separator for fuel cell, characterized in that it is formed by applying a material having a porous structure to the base portion and the connection protrusion.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 지류다공부는,
상기 접속돌기부의 둘레부에 형성되고, 모세관 현상에 의해 수분의 유동을 유도가능한 다공성 구조를 가지는 연장다공부;
상기 연장다공부의 일단부에 형성되고, 상기 기체확산층과 접하는 흡수다공부; 및
상기 연장다공부의 타단부에 형성되고, 상기 본류다공부와 접하며, 상기 연장다공부 상의 수분을 상기 본류다공부로 전달하는 전달다공부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
According to claim 1,
The branch porous section,
an extended porous part formed on the periphery of the connection protrusion and having a porous structure capable of inducing the flow of moisture by capillary action;
an absorption porous portion formed at one end of the extended porous portion and in contact with the gas diffusion layer; and
and a transmission porous part formed at the other end of the extended porous part, in contact with the main flow porous part, and transferring moisture from the extended porous part to the main flow porous part.
 제1항에 있어서,
상기 본류다공부는,
상기 접속돌기부의 둘레부에 형성되고, 상기 지류다공부와 접하는 유입다공부;
복수개의 상기 유입다공부를 연결하고, 모세관 현상에 의해 수분의 유동을 유도가능한 다공성 구조를 가지는 유도다공부; 및
상기 유도다공부와 연결되고, 상기 기체배출부와 접하는 배출다공부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
According to claim 1,
The main flow porous part,
an inlet porous portion formed on the periphery of the connecting protrusion and in contact with the branch porous portion;
an induction porous part connecting the plurality of inlet porous parts and having a porous structure capable of inducing the flow of moisture by capillary action; and
and an exhaust porous part connected to the induction porous part and in contact with the gas exhaust part.
 삭제delete
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