KR102587080B1 - Fuel cell stack - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 연료전지 스택에 관한 것으로서, 원반 형상으로 이루어지고 미리 정해진 적층 방향을 따라 적층되는 복수의 단위 셀을 구비하는 셀 적층체; 원반 형상으로 이루어지고 상기 셀 적층체의 일단에 상기 적층 방향으로 적층되는 제1 엔드 플레이트; 및 원반 형상으로 이루어지고 상기 셀 적층체의 타단에 상기 적층 방향으로 적층되는 제2 엔드 플레이를 포함하고, 상기 단위 셀들은 각각, 캐소드가 일면에 형성되며 애노드가 타면에 형성되는 고리형 원반 형상으로 이루어진 반응부와, 상기 반응부의 안쪽에 배치되는 제1 내측 매니폴드와, 상기 반응부의 바깥쪽에 배치되는 제1 외측 매니폴드를 구비하는 막전극 접합체; 고리형 원반 형상으로 이루어진 제1 채널부와, 상기 제1 채널부의 안쪽에 배치되는 제2 내측 매니폴드와, 상기 제1 채널부의 바깥쪽에 배치되는 제2 외측 매니폴드를 갖고, 상기 제1 채널부가 상기 캐소드와 대면하도록 상기 막전극 접합체에 상기 적층 방향으로 적층되는 캐소드측 분리판; 및 고리형 원반 형상으로 이루어진 제2 채널부와, 상기 제2 채널부의 안쪽에 배치되는 제3 내측 매니폴드와, 상기 제2 채널부의 바깥쪽에 배치되는 제3 외측 매니폴드를 갖고, 상기 제2 채널부가 상기 애노드와 대면하도록 상기 막전극 접합체에 상기 적층 방향으로 적층되는 애노드측 분리판을 구비한다.The present invention relates to a fuel cell stack, comprising: a cell stack having a disk shape and having a plurality of unit cells stacked along a predetermined stacking direction; a first end plate that has a disk shape and is stacked on one end of the cell stack in the stacking direction; and a second end play formed in a disk shape and laminated on the other end of the cell stack in the stacking direction, wherein each unit cell has a ring-shaped disk shape with a cathode formed on one side and an anode formed on the other side. A membrane electrode assembly comprising a reaction unit, a first inner manifold disposed inside the reaction unit, and a first outer manifold disposed outside the reaction unit; It has a first channel portion formed in a ring-shaped disk shape, a second inner manifold disposed inside the first channel portion, and a second outer manifold disposed outside the first channel portion, and the first channel portion a cathode-side separator plate stacked on the membrane electrode assembly in the stacking direction to face the cathode; and a second channel portion having a ring-shaped disk shape, a third inner manifold disposed inside the second channel portion, and a third outer manifold disposed outside the second channel portion, wherein the second channel An anode-side separator plate is stacked on the membrane electrode assembly in the stacking direction to face the anode.
Description
본 발명은 연료전지 스택에 관한 것이다.The present invention relates to fuel cell stacks.
연료전지 스택은, 연료전지 차량의 메인 파워(Main Power) 공급원으로서, 수소와 산소의 산화 환원 반응을 통해 전기를 생성하는 장치이다. 이러한 연료전지 스택은 복수의 단위 셀들이 적층된 구조를 갖는다.The fuel cell stack is the main power source of a fuel cell vehicle and is a device that generates electricity through the oxidation-reduction reaction of hydrogen and oxygen. This fuel cell stack has a structure in which a plurality of unit cells are stacked.
각각은 단위 셀은, 전해질막, 애노드(anode), 캐소드(cathode), 분리판 등이 적층된 구조를 갖는다. 애노드에는 수소 저장 탱크로부터 고순도의 수소가 공급되고, 스택의 캐소드에는 공기 압축기 기타 공기 공급 장치에 의해 공급된 대기 중의 공기가 유입된다.Each unit cell has a structure in which an electrolyte membrane, an anode, a cathode, a separator, etc. are stacked. High-purity hydrogen is supplied from a hydrogen storage tank to the anode, and atmospheric air supplied by an air compressor or other air supply device flows into the cathode of the stack.
애노드에서는 수소의 산화 반응이 진행되어 수소 이온(Proton)과 전자(Electron)가 생성되고, 이처럼 생성된 수소 이온과 전자는 각각 고분자 전해질막과 분리판을 통해 캐소드로 이동된다. 또한, 캐소드에서는 애노드로부터 이동된 수소 이온 및 전자와, 공기 공급 장치에 의해 공급된 공기 중의 산소가 참여하는 환원 반응이 진행되어 물이 생성됨과 동시에 전자의 흐름에 의한 전기 에너지가 생성된다.At the anode, the oxidation reaction of hydrogen proceeds to generate hydrogen ions (protons) and electrons (electrons), and the generated hydrogen ions and electrons are moved to the cathode through the polymer electrolyte membrane and separator, respectively. In addition, at the cathode, a reduction reaction occurs involving hydrogen ions and electrons transferred from the anode and oxygen in the air supplied by the air supply device, producing water and simultaneously generating electrical energy by the flow of electrons.
종래의 연료전지 스택은 주로 육면체 형상을 갖도록 제조된다. 이러한 종래의 연료전지 스택은, 반응 기체와 냉각수의 공급 방향이 일 방향으로 고정되므로, 반응 기체 유로의 입구 및 출구와 냉각수 유로의 입구 및 출구에서의 압력 차이가 크게 발생하는 문제점과, 온도 관리 측면에서 불리하다는 문제점 등이 있다. 또한, 종래의 연료전지 스택은, 특정면을 통해서만 면압이 제공되어, 체결력 분포가 불균일하다는 문제점과, 기밀성이 낮다는 문제점 등이 있다.Conventional fuel cell stacks are mainly manufactured to have a hexahedral shape. In this conventional fuel cell stack, the supply direction of the reaction gas and cooling water is fixed in one direction, so there is a problem of a large pressure difference between the inlet and outlet of the reaction gas flow path and the inlet and outlet of the cooling water flow path, and in terms of temperature management. There are problems such as being at a disadvantage. In addition, the conventional fuel cell stack provides surface pressure only through specific surfaces, causing problems such as uneven fastening force distribution and low airtightness.
본 발명은, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반응 기체 유로의 입구 및 출구 사이와, 냉각수 유로의 입구 및 출구 사이의 차압을 감소시킬 수 있도록 구조를 개선한 연료전지 스택을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is intended to solve the problems of the prior art described above, and provides a fuel cell stack with an improved structure to reduce the differential pressure between the inlet and outlet of the reaction gas flow path and the inlet and outlet of the coolant flow path. It has a purpose.
나아가, 본 발명은, 온도 구배를 줄일 수 있도록 구조를 개선한 연료전지 스택을 제공하는데 그 목적이 있다.Furthermore, the purpose of the present invention is to provide a fuel cell stack with an improved structure to reduce the temperature gradient.
나아가, 본 발명은, 연료전지 스택의 체결력을 균일화시킬 수 있도록 구조를 개선한 연료전지 스택을 제공하는데 그 목적이 있다.Furthermore, the purpose of the present invention is to provide a fuel cell stack with an improved structure so as to uniformize the fastening force of the fuel cell stack.
나아가, 본 발명은, 연료전지 스택의 기밀성을 증대시킬 수 있도록 구조를 개선한 연료전지 스택을 제공하는데 그 목적이 있다.Furthermore, the purpose of the present invention is to provide a fuel cell stack with an improved structure so as to increase the airtightness of the fuel cell stack.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 스택은, 원반 형상으로 이루어지고 미리 정해진 적층 방향을 따라 적층되는 복수의 단위 셀을 구비하는 셀 적층체; 원반 형상으로 이루어지고 상기 셀 적층체의 일단에 상기 적층 방향으로 적층되는 제1 엔드 플레이트; 및 원반 형상으로 이루어지고 상기 셀 적층체의 타단에 상기 적층 방향으로 적층되는 제2 엔드 플레이를 포함하고, 상기 단위 셀들은 각각, 캐소드가 일면에 형성되며 애노드가 타면에 형성되는 고리형 원반 형상으로 이루어진 반응부와, 상기 반응부의 안쪽에 배치되는 제1 내측 매니폴드와, 상기 반응부의 바깥쪽에 배치되는 제1 외측 매니폴드를 구비하는 막전극 접합체; 고리형 원반 형상으로 이루어진 제1 채널부와, 상기 제1 채널부의 안쪽에 배치되는 제2 내측 매니폴드와, 상기 제1 채널부의 바깥쪽에 배치되는 제2 외측 매니폴드를 갖고, 상기 제1 채널부가 상기 캐소드와 대면하도록 상기 막전극 접합체에 상기 적층 방향으로 적층되는 캐소드측 분리판; 및 고리형 원반 형상으로 이루어진 제2 채널부와, 상기 제2 채널부의 안쪽에 배치되는 제3 내측 매니폴드와, 상기 제2 채널부의 바깥쪽에 배치되는 제3 외측 매니폴드를 갖고, 상기 제2 채널부가 상기 애노드와 대면하도록 상기 막전극 접합체에 상기 적층 방향으로 적층되는 애노드측 분리판을 구비한다.A fuel cell stack according to a preferred embodiment of the present invention for solving the above-described problems includes a cell stack having a disk shape and including a plurality of unit cells stacked along a predetermined stacking direction; a first end plate that has a disk shape and is stacked on one end of the cell stack in the stacking direction; and a second end play formed in a disk shape and laminated on the other end of the cell stack in the stacking direction, wherein each unit cell has a ring-shaped disk shape with a cathode formed on one side and an anode formed on the other side. A membrane electrode assembly comprising a reaction unit, a first inner manifold disposed inside the reaction unit, and a first outer manifold disposed outside the reaction unit; It has a first channel portion formed in a ring-shaped disk shape, a second inner manifold disposed inside the first channel portion, and a second outer manifold disposed outside the first channel portion, and the first channel portion a cathode-side separator plate stacked on the membrane electrode assembly in the stacking direction to face the cathode; and a second channel portion having a ring-shaped disk shape, a third inner manifold disposed inside the second channel portion, and a third outer manifold disposed outside the second channel portion, wherein the second channel An anode-side separator plate is stacked on the membrane electrode assembly in the stacking direction to face the anode.
바람직하게, 상기 막전극 접합체, 상기 캐소드측 분리판 및 상기 애노드측 분리판은, 상기 내측 매니폴드들이 합치되어 내측 유로를 형성함과 동시에 상기 외측 매니폴드들이 합치되어 외측 유로를 형성하도록 적층된다.Preferably, the membrane electrode assembly, the cathode side separator, and the anode side separator are stacked so that the inner manifolds are aligned to form an inner flow path and the outer manifolds are aligned to form an outer flow path.
바람직하게, 상기 내측 유로는, 서로 독립되도록 형성된 내측 공기 유로와 내측 수소 유로를 갖고, 상기 외측 유로는, 서로 독립되도록 형성된 외측 공기 유로와 외측 수소 유로를 갖는다.Preferably, the inner flow path has an inner air flow path and an inner hydrogen flow path formed to be independent from each other, and the outer flow path has an outer air flow path and an outer hydrogen flow path formed to be independent from each other.
바람직하게, 상기 단위 셀들은 각각, 상기 내측 공기 유로와 상기 외측 공기 유로를 연결하는 공기 채널이 상기 캐소드와 상기 제1 채널부 사이에 형성되도록 상기 막전극 접합체와 상기 캐소드측 분리판 사이에 개재되는 제1 가스켓을 더 구비한다.Preferably, the unit cells are each interposed between the membrane electrode assembly and the cathode-side separator such that an air channel connecting the inner air flow path and the outer air flow path is formed between the cathode and the first channel portion. A first gasket is further provided.
바람직하게, 상기 단위 셀들은 각각, 상기 내측 수소 유로와 상기 외측 수소 유로를 연결하는 수소 채널이 상기 애노드와 상기 제2 채널부 사이에 형성되도록 상기 막전극 접합체와 상기 애노드측 분리판 사이에 개재되는 제2 가스켓을 더 구비한다.Preferably, the unit cells are each interposed between the membrane electrode assembly and the anode-side separator such that a hydrogen channel connecting the inner hydrogen flow path and the outer hydrogen flow path is formed between the anode and the second channel portion. A second gasket is further provided.
바람직하게, 상기 제1 엔드 플레이트는, 상기 외측 공기 유로와 연결된 공기 배출구를 구비하고, 상기 제2 엔드 플레이트는, 상기 내측 공기 유로와 연결된 공기 공급구를 구비한다.Preferably, the first end plate has an air outlet connected to the outer air passage, and the second end plate has an air supply port connected to the inner air passage.
바람직하게, 상기 제1 엔드 플레이트는, 상기 외측 수소 유로와 연결된 수소 공급구를 구비하고, 상기 제2 엔드 플레이트는, 상기 내측 수소 유로와 연결된 수소 배출구를 구비한다.Preferably, the first end plate has a hydrogen supply port connected to the outer hydrogen flow path, and the second end plate has a hydrogen outlet connected to the inner hydrogen flow path.
바람직하게, 상기 단위 셀들 중 상기 셀 적층체의 상기 일단에 위치한 단위 셀에 구비된 상기 캐소드측 분리판과 상기 제1 엔드 플레이트 사이에 개재되는 제1 집전판; 및 상기 단위 셀들 중 상기 셀 적층체의 상기 타단에 위치한 단위 셀에 구비된 상기 애노드측 분리판과 상기 제2 엔드 플레이트 사이에 개재되는 제2 집전판을 더 포함한다.Preferably, a first current collector plate interposed between the cathode side separator plate and the first end plate provided in a unit cell located at the one end of the cell stack among the unit cells; and a second current collector plate interposed between the anode side separator plate and the second end plate provided in a unit cell located at the other end of the cell stack among the unit cells.
바람직하게, 상기 제1 집전판은, 상기 제1 채널부의 외경과 대응하는 직경을 갖는 원반 형상으로 이루어지고, 상기 제1 채널부와 상기 제1 엔드 플레이트 사이에 개재되며, 상기 제2 집전판은, 상기 제2 채널부의 외경과 대응하는 직경을 갖는 원반 형상으로 이루어지고, 상기 제2 채널부와 상기 제2 엔드 플레이트 사이에 개재된다.Preferably, the first current collector plate has a disk shape having a diameter corresponding to the outer diameter of the first channel portion, is interposed between the first channel portion and the first end plate, and the second current collector plate is , It is made of a disk shape with a diameter corresponding to the outer diameter of the second channel portion, and is interposed between the second channel portion and the second end plate.
바람직하게, 상기 제2 집전판은, 상기 내측 공기 유로와 상기 공기 공급구를 연결하는 공기 전달구와, 상기 내측 수소 유로와 상기 수소 배출구를 연결하는 수소 전달구를 갖는다.Preferably, the second current collector plate has an air delivery port connecting the inner air flow path and the air supply port, and a hydrogen delivery port connecting the inner hydrogen flow path and the hydrogen outlet.
바람직하게, 상기 내측 유로는, 상기 내측 수소 유로 및 상기 내측 공기 유로와 독립되도록 형성된 내측 냉각수 유로를 더 갖고, 상기 외측 유로는, 상기 외측 수소 유로 및 상기 외측 공기 유로와 독립되도록 형성된 외측 냉각수 유로를 더 갖는다.Preferably, the inner flow path further has an inner coolant flow path formed to be independent from the inner hydrogen flow path and the inner air flow path, and the outer flow path has an outer coolant flow path formed to be independent from the outer hydrogen flow path and the outer air flow path. have more
바람직하게, 상기 내측 수소 유로와, 상기 내측 공기 유로와, 상기 내측 냉각수 유로는 상기 단위 셀의 중심부를 중심으로 방사형으로 배치되고, 상기 외측 공기 유로와, 상기 외측 공기 유로와, 상기 외측 냉각수 유로는 상기 단위 셀의 중심부를 중심으로 방사형으로 배치된다.Preferably, the inner hydrogen flow path, the inner air flow path, and the inner coolant flow path are arranged radially around the center of the unit cell, and the outer air flow path, the outer air flow path, and the outer coolant flow path are It is arranged radially around the center of the unit cell.
바람직하게, 상기 내측 수소 유로와, 상기 내측 공기 유로와, 상기 내측 냉각수 유로는 각각, 복수개가 미리 정해진 간격을 두고 방사형으로 배치되고, 상기 외측 수소 유로와, 상기 외측 공기 유로와, 상기 외측 냉각수 유로는 각각, 복수개가 미리 정해진 간격을 두고 방사형으로 배치된다.Preferably, a plurality of the inner hydrogen flow path, the inner air flow path, and the inner coolant flow path are each arranged radially at predetermined intervals, and the outer hydrogen flow path, the outer air flow path, and the outer coolant flow path are each arranged radially at predetermined intervals. Each is arranged radially at predetermined intervals.
바람직하게, 상기 단위 셀들은 각각, 상기 내측 냉각수 유로와 상기 외측 수소 유로를 연결하는 냉각수 채널이 상기 단위 셀들 중 어느 하나의 단위 셀에 구비된 상기 캐소드측 분리판의 상기 제1 채널부와 상기 단위 셀들 중 다른 하나의 단위 셀에 구비된 상기 애노드측 분리판의 상기 제2 채널부 사이에 형성되도록, 상기 어느 하나의 단위 셀과 상기 다른 하나의 단위 셀 사이에 개재되는 제3 가스켓을 더 구비한다.Preferably, the unit cells each include the first channel portion of the cathode-side separator and the unit, in which a cooling water channel connecting the inner coolant flow path and the outer hydrogen flow path is provided in any one of the unit cells. It further includes a third gasket interposed between one unit cell and the other unit cell to be formed between the second channel portion of the anode-side separator provided in another one of the cells. .
바람직하게, 상기 내측 냉각수 유로는, 서로 독립되도록 형성된 제1 내측 냉각수 유로와 제2 내측 냉각수 유로를 갖고, 상기 외측 냉각수 유로는, 서로 독립되도록 형성된 제1 외측 냉각수 유로와 제2 외측 냉각수 유로를 갖는다.Preferably, the inner coolant flow path has a first inner coolant flow path and a second inner coolant flow path formed to be independent from each other, and the outer coolant flow path has a first outer coolant flow path and a second outer coolant flow path formed to be independent from each other. .
바람직하게, 상기 제1 엔드 플레이트는, 상기 제1 외측 냉각수 유로와 연결된 제1 냉각수 공급구와, 상기 제1 내측 냉각수 유로와 연결된 제1 냉각수 배출구를 구비하고, 상기 제2 엔드 플레이트는, 상기 제2 외측 냉각수 유로와 연결된 제2 냉각수 공급구와, 상기 제2 내측 냉각수 유로와 연결된 제2 냉각수 배출구를 구비한다.Preferably, the first end plate has a first coolant supply port connected to the first outer coolant flow path and a first coolant outlet connected to the first inner coolant flow path, and the second end plate includes the second coolant outlet. It has a second coolant supply port connected to the outer coolant flow path, and a second coolant outlet connected to the second inner coolant flow path.
바람직하게, 상기 단위 셀들, 상기 제1 엔드 플레이트 및 상기 제2 엔드 플레이트가 수용되는 스택 인클로저를 더 포함한다.Preferably, it further includes a stack enclosure in which the unit cells, the first end plate, and the second end plate are accommodated.
바람직하게, 상기 스택 인클로저는, 중공의 원통 형상을 갖고 상기 중공에 상기 단위 셀들이 수용되는 본체와, 상기 중공의 일측 개구부를 커버하도록 상기 본체의 일단에 결합되는 제1 커버와, 상기 중공의 타측 개구부를 커버하도록 상기 본체의 타단에 결합되는 제2 커버를 구비한다.Preferably, the stack enclosure includes a main body that has a hollow cylindrical shape and accommodates the unit cells in the hollow, a first cover coupled to one end of the main body to cover an opening on one side of the hollow, and a first cover on the other side of the hollow. A second cover coupled to the other end of the main body is provided to cover the opening.
바람직하게, 상기 본체는, 상기 중공의 내주면에 상기 적층 방향을 따라 형성되는 적어도 하나의 가이드홈을 구비하고, 상기 단위 셀들, 상기 제1 엔드 플레이트 및 제2 엔드 플레이트는 각각, 상기 가이드홈에 삽입되도록 형성된 가이드 돌기를 구비한다.Preferably, the main body is provided with at least one guide groove formed along the stacking direction on the inner peripheral surface of the hollow, and the unit cells, the first end plate, and the second end plate are each inserted into the guide groove. It is provided with a guide protrusion formed as much as possible.
바람직하게, 상기 본체는, 상기 일단의 외주면에 형성되는 제1 나사산과, 상기 타단의 외주면에 형성되는 제2 나사산을 갖고, 상기 제1 커버는, 상기 제1 나사산과 나사 결합되도록 내주면에 형성되는 나사산을 갖고, 상기 제2 커버는, 상기 제2 나사산과 나사 결합되도록 내주면에 형성되는 나사산을 갖는다.Preferably, the main body has a first screw thread formed on the outer peripheral surface of the one end and a second screw thread formed on the outer peripheral surface of the other end, and the first cover is formed on the inner peripheral surface to be screwed with the first screw thread. It has a screw thread, and the second cover has a screw thread formed on the inner peripheral surface to be screwed with the second screw thread.
본 발명은, 연료전지 스택에 관한 것으로서, 다음과 같은 효과를 갖는다.The present invention relates to a fuel cell stack, and has the following effects.
첫째, 본 발명은, 원통 형상을 갖도록 연료전지 스택의 구조를 개선하여, 반응 기체 유로의 입구 및 출구 사이와, 냉각수 유로의 입구 및 출구 사이의 차압을 감소시킬 수 있다.First, the present invention improves the structure of the fuel cell stack to have a cylindrical shape, thereby reducing the differential pressure between the inlet and outlet of the reaction gas flow path and the inlet and outlet of the cooling water flow path.
둘째, 본 발명은, 서로 반대 방향으로 냉각수가 통과하는 복수의 냉각수 유로들을 마련하여, 연료전지 스택의 온도 구배를 줄일 수 있다.Second, the present invention can reduce the temperature gradient of the fuel cell stack by providing a plurality of coolant passages through which coolant passes in opposite directions.
셋째, 본 발명은, 단위 셀들이 수용되는 스택 인클로저의 본체의 양 쪽 단부에 각각 단위 셀들에 면압을 제공 가능한 커버들을 나사 결합함으로써, 연료전지 스택의 체결력을 균일화시킬 수 있고, 연료전지 스택의 기밀성을 증대시킬 수 있다.Third, the present invention can equalize the fastening force of the fuel cell stack and ensure airtightness of the fuel cell stack by screwing covers capable of providing surface pressure to the unit cells at both ends of the main body of the stack enclosure in which the unit cells are accommodated. can be increased.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 스택의 분리 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 연료전지 스택의 결합 사시도.
도 3은 커버의 저면 사시도.
도 4는 스택 인클로저와 커버의 결합 관계를 설명하기 위한 단면도.
도 5는 단위 셀의 평면도.
도 6은 단위 셀의 분리 사시도.
도 7은 막전극 접합체의 평면도.
도 8은 캐소드측 분리판의 평면도.
도 9는 애노드측 분리판의 평면도.
도 10은 막전극 접합체의 저면도.
도 11은 제1 엔드 플레이트의 측면도.
도 12는 제1 엔드 플레이트의 평면도.
도 13은 제1 엔드 플레이트의 저면도.
도 14는 도 11에 도시된 제1 엔드 플레이트의 Ⅰ-Ⅰ 단면도.
도 15는 제2 엔드 플레이트의 측면도.
도 16은 제2 엔드 플레이트의 평면도.
도 17은 제2 엔드 플레이트의 저면도.
도 18은 도 15에 도시된 제2 엔드 플레이트의 Ⅱ-Ⅱ 단면도.
도 19는 제1 집전판의 평면도.
도 20은 제2 집전판의 평면도.
도 21은 수소가 연료전지 스택을 순환하는 양상을 나타내는 도면.
도 22는 공기가 연료전지 스택을 순환하는 양상을 나타내는 도면.
도 23 및 도 24는 냉각수가 연료전지 스택을 순환하는 양상을 나타내는 도면.
도 25는 수소, 공기 및 냉각수가 각각 수소 채널, 공기 채널 및 냉각수 채널을 통과하는 양상을 나타내는 도면.1 is an exploded perspective view of a fuel cell stack according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a combined perspective view of the fuel cell stack shown in Figure 1.
Figure 3 is a perspective view of the bottom of the cover.
Figure 4 is a cross-sectional view for explaining the coupling relationship between the stack enclosure and the cover.
Figure 5 is a top view of a unit cell.
Figure 6 is an exploded perspective view of a unit cell.
Figure 7 is a top view of the membrane electrode assembly.
Figure 8 is a top view of the cathode side separator plate.
Figure 9 is a top view of the anode side separator plate.
Figure 10 is a bottom view of the membrane electrode assembly.
Figure 11 is a side view of the first end plate.
Figure 12 is a top view of the first end plate.
Figure 13 is a bottom view of the first end plate.
FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line I-I of the first end plate shown in FIG. 11.
Figure 15 is a side view of the second end plate.
Figure 16 is a top view of the second end plate.
Figure 17 is a bottom view of the second end plate.
FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line II-II of the second end plate shown in FIG. 15.
Figure 19 is a top view of the first current collector plate.
Figure 20 is a top view of the second current collector plate.
21 is a diagram showing how hydrogen circulates through a fuel cell stack.
Figure 22 is a diagram showing how air circulates through the fuel cell stack.
23 and 24 are diagrams showing how coolant circulates through the fuel cell stack.
Figure 25 is a diagram showing how hydrogen, air, and coolant pass through a hydrogen channel, an air channel, and a coolant channel, respectively.
이하, 본 발명의 일부 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, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through illustrative drawings. When adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that identical components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, when describing embodiments of the present invention, if detailed descriptions of related known configurations or functions are judged to impede understanding of the embodiments of the present invention, the detailed descriptions will be omitted.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, 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. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the term. Additionally, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present application. No.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 스택의 분리 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 연료전지 스택의 결합 사시도이다.Figure 1 is an exploded perspective view of a fuel cell stack according to a preferred embodiment of the present invention, and Figure 2 is a combined perspective view of the fuel cell stack shown in Figure 1.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 스택(1)은, 스택 인클로저(10)와, 셀 적층체(20)와, 제1 엔드 플레이트(30)와, 제2 엔드 플레이트(40)와, 제1 집전판(50)와, 제2 집전판(60) 등을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 연료전지 스택(1)은 원통 형상을 이루도록 결합될 수 있다.Referring to FIG. 1, the
도 3은 커버의 저면 사시도이고, 도 4는 스택 인클로저와 커버의 결합 관계를 설명하기 위한 단면도이다.Figure 3 is a bottom perspective view of the cover, and Figure 4 is a cross-sectional view for explaining the coupling relationship between the stack enclosure and the cover.
먼저, 스택 인클로저(10)는, 중공의 원통 형상을 갖는 본체(12)와, 본체(12)의 하측 개구부(12b)를 커버하여 폐쇄하는 제1 커버(14)와, 본체(12)의 상측 개구부(12c)를 커버하여 폐쇄하는 제2 커버(16) 등을 구비할 수 있다.First, the
본체(12)의 내부 공간(12a)에는 후술할 셀 적층체(20)가 수용된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 본체(12)의 내부 공간(12a)의 내측면에는, 가이드 돌기들(22n)을 삽입 가능한 가이드 홈들(12f)이 미리 정해진 적층 방향을 따라 형성된다. 적층 방향이란, 셀 적층체(20), 엔드 플레이트들(30, 40), 집전판들(50, 60) 등을 적층하여 연료전지 스택(1)을 형성하기 위한 방향을 말한다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(12)의 외측면의 상단부와 하단부에는 각각, 그 둘레를 따라 제1 나사산(12d)과 제2 나사산(12e)이 형성된다.A
제1 커버(14)는 본체(12)의 하측 개구부(12b)를 커버하여 폐쇄 가능한 제1 커버부(14a)와, 본체(12)에 결합 가능하게 마련되는 제1 결합부(14b) 등을 가질 수 있다. 제1 커버부(14a)는 본체(12)의 하측 개구부(12b)와 대응하는 면적을 갖는 원판 형상을 갖는다. 이러한 제1 커버부(14a)의 중심부에는 제1 삽입홀(14c)이 후술할 제1 엔드 플레이트(30)의 제1 돌출부(32)를 삽입 가능하도록 형성된다. 제1 결합부(14b)는 링 형상을 갖도록 제1 커버부(14a)의 외주면으로부터 적층 방향으로 연장 형성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 제1 커버(14)의 내주면에는 나사산(14d)이 본체(12)의 제1 나사산(12d)과 나사 결합 가능하도록 형성된다.The
제2 커버(16)는 본체(12)의 상측 개구부(12c)를 커버하여 폐쇄 가능한 제2 커버부(16a)와, 본체(12)에 결합 가능하게 마련되는 제2 결합부(16b) 등을 가질 수 있다. 제2 커버부(16a)는 본체(12)의 상측 개구부(12c)와 대응하는 면적을 갖는 원판 형상을 갖는다. 이러한 제2 커버부(16a)의 중심부에는 제2 삽입홀(16c)이 후술할 제2 엔드 플레이트(40)의 제2 돌출부(42)를 삽입 가능하도록 형성된다. 제2 결합부(16b)는 링 형상을 갖도록 제2 커버부(16a)의 외주면으로부터 적층 방향으로 연장 형성된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 제2 커버부(16a)의 내주면에는 나사산(16d)이 본체(12)의 제2 나사산(12e)과 나사 결합 가능하도록 형성된다.The
도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 스택 인클로저(10)는, 본체(12)의 제1 나사산(12d)과 제1 결합부(14b)의 나사산(14d)의 나사 결합을 통해 제1 커버(14)를 본체(12)의 하단부에 결합함과 함께, 본체(12)의 제2 나사산(12e)과 제2 결합부(16b)의 나사산(16d)의 나사 결합을 통해 제2 커버(16)를 본체(12)의 상단부에 결합함으로써, 원통 형상을 갖도록 조립될 수 있다. 이러한 스택 인클로저(10)에 의하면, 커버들(14, 16)을 통해 단위 셀들(21)에 서로 반대되는 양 방향에서 균일한 면압을 인가할 수 있고, 수소, 공기 등의 반응기체가 연료전지 스택(1)의 외부로 누출되지 않도록 연료전지 스택(1)의 기밀성을 향상시킬 수 있다.As shown in FIG. 4, this
도 5는 단위 셀의 평면도이며, 도 6은 단위 셀의 분리 사시도이다.Figure 5 is a top view of the unit cell, and Figure 6 is an exploded perspective view of the unit cell.
다음으로, 셀 적층체(20)는, 복수의 단위 셀들(21)이 상기 적층 방향을 따라 적층되어 형성된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 단위 셀(21)은, 내측 유로(21a)가 중심부에 형성됨과 함께, 외측 유로(21b)가 중심부로부터 미리 정해진 간격만큼 이격된 외주부에 형성되도록 마련된다.Next, the
도 5에 도시된 바와 같이, 내측 유로(21a)는, 서로 독립되도록 형성된 내측 수소 유로(21c)와, 내측 공기 유로(21d)와, 제1 내측 냉각수 유로(21e)와, 제2 내측 냉각수 유로(21f) 등을 구비할 수 있다. 바람직하게, 내측 수소 유로(21c), 내측 공기 유로(21d), 제1 내측 냉각수 유로(21e), 제2 내측 냉각수 유로(21f)는 방사형으로 배치될 수 있다. 더욱 바람직하게, 내측 수소 유로(21c), 내측 공기 유로(21d), 제1 내측 냉각수 유로(21e), 제2 내측 냉각수 유로(21f)는 각각, 복수개가 방사형으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 내측 유로(21a)는, 90°의 중심각 안에 내측 수소 유로(21c), 내측 공기 유로(21d), 제1 내측 냉각수 유로(21e) 및 제2 내측 냉각수 유로(21f)가 각각 하나씩 방사형으로 배치되도록, 내측 수소 유로(21c), 내측 공기 유로(21d), 제1 내측 냉각수 유로(21e) 및 제2 내측 냉각수 유로(21f)를 각각 4개씩 포함할 수 있다. 이러한 내측 수소 유로(21c), 내측 공기 유로(21d), 제1 내측 냉각수 유로(21e) 및 제2 제2 내측 냉각수는 각각 미리 정해진 중심각을 갖도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 내측 수소 유로(21c)는 20°의 중심각을 가질 수 있고, 내측 공기 유로(21d)는 40°의 중심각을 가질 수 있고, 내측 냉각수 유로들(21e, 21f)은 각각 15°의 중심각을 가질 수 있다.As shown in FIG. 5, the
도 5에 도시된 바와 같이, 외측 유로(21b)는, 서로 독립되도록 형성된 외측 수소 유로(21g)와, 외측 공기 유로(21h)와, 제1 외측 냉각수 유로(21i)와, 제2 외측 냉각수 유로(21j) 등을 구비할 수 있다. 바람직하게, 외측 수소 유로(21g), 외측 공기 유로(21h), 제1 외측 냉각수 유로(21i), 제2 외측 냉각수 유로(21j)는 방사형으로 배치될 수 있다. 더욱, 바람직하게, 외측 수소 유로(21g), 외측 공기 유로(21h), 제1 외측 냉각수 유로(21i), 제2 외측 냉각수 유로(21j)는 각각, 복수개가 방사형으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 외측 냉각수 유로는, 90°의 중심각 안에 외측 수소 유로(21g), 외측 공기 유로(21h), 제1 외측 냉각수 유로(21i) 및 제2 외측 냉각수 유로(21j)가 각각 하나씩 방사형으로 배치되도록, 외측 수소 유로(21g), 외측 공기 유로(21h), 제1 외측 냉각수 유로(21i) 및 제2 외측 냉각수 유로(21j)를 각각 4개씩 포함할 수 있다. 이러한 외측 수소 유로(21g), 외측 공기 유로(21h), 제1 외측 냉각수 유로(21i) 및 제2 외측 냉각수 유로(21j)는 각각 미리 정해진 중심각을 갖도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 외측 수소 유로(21g)는 20°의 중심각을 가질 수 있고, 외측 공기 유로(21h)는 40°의 중심각을 가질 수 있고, 외측 냉각수 유로들(21i, 21j)은 각각 15°의 중심각을 가질 수 있다.As shown in FIG. 5, the
이러한 단위 셀(21)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 단위 셀(21)은, 막전극 접합체(22)와, 캐소드측 기체확산층(23)과, 애노드측 기체확산층(24)과, 캐소드측 분리판(25)과, 애노드측 분리판(26) 등을 구비할 수 있다.The structure of this
도 7은 막전극 접합체의 평면도이고, 도 8은 캐소드측 분리판의 평면도이며, 도 9는 애노드측 분리판의 평면도이고, 도 10은 막전극 접합체의 저면도이다.Figure 7 is a top view of the membrane electrode assembly, Figure 8 is a top view of the cathode side separator, Figure 9 is a top view of the anode side separator, and Figure 10 is a bottom view of the membrane electrode assembly.
도 7에 도시된 바와 같이, 막전극 접합체(22)는, 고리형 원반 형상으로 이루어진 반응부(22a)와, 반응부(22a)의 안쪽에 배치되는 내측 서브 가스켓(22b)과, 반응부(22a)의 바깥쪽에 배치되는 외측 서브 가스켓(22c) 등을 구비할 수 있다.As shown in FIG. 7, the
반응부(22a)는, 전해질막(미도시)과, 전해질막의 하면에 형성되는 캐소드(22o)와, 전해질막의 상면에 형성되는 애노드(22p) 등을 가질 수 있다. 따라서, 반응부(22a)의 하면에는 캐소드(22o)가 위치하게 되고, 반응부(22a)의 상면에는 애노드(22p)가 위치하게 된다.The
내측 서브 가스켓(22b)은, 원반 형상으로 이루어지며, 막전극 접합체(22)의 중심부에 위치하도록 반응부(22a)의 안쪽에 배치된다. 이러한 내측 서브 가스켓(22b)에는, 전술한 내측 유로(21a)를 구성하기 위한 제1 내측 매니폴드(22d)가 형성된다.The
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 내측 매니폴드(22d)는, 서로 독립되도록 형성된 내측 수소 매니폴드(22e)와, 내측 공기 매니폴드(22f)와, 제1 내측 냉각수 매니폴드(22g)와, 제2 내측 냉각수 매니폴드(22h)를 가질 수 있다. 내측 수소 매니폴드(22e), 내측 공기 매니폴드(22f), 제1 내측 냉각수 매니폴드(22g) 및 제2 내측 냉각수 매니폴드(22h)는, 전술한 내측 수소 유로(21c), 내측 공기 유로(21d), 제1 내측 냉각수 유로(21e) 및 제2 내측 냉각수 유로(21f)와 동일한 배치 형태를 갖도록 형성된다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 내측 매니폴드(22d)는, 90°의 중심각 안에 내측 수소 매니폴드(22e), 내측 공기 매니폴드(22f), 제1 내측 냉각수 매니폴드(22g) 및 제2 내측 냉각수 매니폴드(22h)가 각각 하나씩 방사형으로 배치되도록, 내측 수소 매니폴드(22e), 내측 공기 매니폴드(22f), 제1 내측 냉각수 매니폴드(22g) 및 제2 내측 냉각수 매니폴드(22h)를 각각 4개씩 가질 수 있다. 이 경우에, 내측 수소 매니폴드(22e)는 20°의 중심각을 가질 수 있고, 내측 공기 매니폴드(22f)는 40°의 중심각을 가질 수 있고, 내측 냉각수 매니폴드들(22g, 22h)은 각각 15°의 중심각을 가질 수 있다.As shown in FIG. 7, the first
외측 서브 가스켓(22c)은, 고리형 원반 형상으로 이루어지며, 막전극 접합체(22)의 외주부에 외치하도록 반응부(22a)의 바깥쪽에 배치된다. 이러한 외측 서브 가스켓(22c)에는, 전술한 외측 유로(21b)를 구성하기 위한 제1 외측 매니폴드(22i)가 형성된다.The
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 외측 매니폴드(22i)는, 서로 독립되도록 형성된 외측 수소 매니폴드(22j)와, 외측 공기 매니폴드(22k)와, 제1 외측 냉각수 매니폴드(22l)와, 제1 외측 냉각수 매니폴드(22l) 및 제2 외측 냉각수 매니폴드(22m)는, 전술한 외측 수소 유로(21g), 외측 공기 유로(21h), 제1 외측 냉각수 유로(21i) 및 제2 외측 냉각수 유로(21j)와 동일한 배치 형태를 갖도록 형성된다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 외측 매니폴드(22i)는, 90°의 중심각 안에 외측 수소 매니폴드(22j), 외측 공기 매니폴드(22k), 제1 외측 냉각수 매니폴드(22l) 및 제2 외측 냉각수 매니폴드(22m)가 각각 하나씩 배치되도록, 외측 수소 매니폴드(22j), 외측 공기 매니폴드(22k), 제1 외측 냉각수 매니폴드(22l) 및 제2 외측 냉각수 매니폴드(22m)를 각각 개 4개씩 가질 수 있다. 이 경우에, 외측 수소 매니폴드(22j)는 20°의 중심각을 가질 수 있고, 외측 공기 매니폴드(22k)는 40°의 중심각을 가질 수 있고, 외측 냉각수 매니폴드들(22l, 22m)은 각각 15°의 중심각을 가질 수 있다.As shown in FIG. 7, the first
도 5에 도시된 바와 같이, 이러한 막전극 접합체(22)는, 스택 인클로저(10)의 가이드 홈(12f)에 삽입 가능하도록 둘레를 따라 미리 정해진 간격을 두고 형성되는 가이드 돌기들(22n)을 더 가질 수 있다.As shown in FIG. 5, this
도 6에 도시된 바와 같이, 캐소드측 기체확산층(23)은, 반응부(22a)와 대응하는 면적을 갖는 원반형 고리 형상을 갖고, 반응부(22a)의 캐소드(22o)에 안착되도록 반응부(22a)의 하면에 적층된다.As shown in FIG. 6, the cathode-side
도 6에 도시된 바와 같이, 애노드측 기체확산층(24)은, 반응부(22a)와 대응하는 면적을 갖는 원반형 고리 형상을 갖고, 반응부(22a)의 애노드(22p)에 안착되도록 반응부(22a)의 상면에 적층된다.As shown in FIG. 6, the anode-side
도 8에 도시된 바와 같이, 캐소드측 분리판(25)은, 고리형 원반 형상으로 이루어진 제1 채널부(25a)와, 제1 채널부(25a)의 안쪽에 배치되는 제2 내측 매니폴드(25b)와, 제1 채널부(25a)의 바깥쪽에 배치되는 제2 외측 매니폴드(25c) 등을 구비할 수 있다.As shown in FIG. 8, the cathode
제1 채널부(25a)는, 반응부(22a)와 대응하는 면적을 갖는 고리형 원반 형상을 가질 수 있다.The
제2 내측 매니폴드(25b)는, 원반 형상으로 이루어지며, 캐소드측 분리판(25)의 중심부에 위치하도록 제1 채널부(25a)의 안쪽에 배치된다. 이러한 제2 내측 매니폴드(25b)는 제1 내측 매니폴드(22d)와 합치되어 내측 유로(21a)를 구성 가능하도록 형성된다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 내측 매니폴드(25b)는, 서로 독립적으로 형성된 내측 수소 매니폴드(25d)와, 내측 공기 매니폴드(25e)와, 제1 내측 냉각수 매니폴드(25f)와, 제2 내측 냉각수 매니폴드(25g)를 가질 수 있다. 이러한 내측 수소 매니폴드(25d), 내측 공기 매니폴드(25e), 제1 내측 냉각수 매니폴드(25f) 및 제2 내측 냉각수 매니폴드(25g)는, 내측 수소 매니폴드(22e), 내측 공기 매니폴드(22f), 제1 내측 냉각수 매니폴드(22g) 및 제2 내측 냉각수 매니폴드(22h)와 동일한 구성을 갖는다. 이에, 제2 내측 매니폴드(25b)에 대한 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.The second
제2 외측 매니폴드(25c)는, 고리형 원반 형상으로 이루어지면, 캐소드측 분리판(25)의 외주부에 위치하도록 제1 채널부(25a)의 바깥쪽에 배치된다. 이러한 제2 외측 매니폴드(25c)는 제1 외측 매니폴드(22i)와 합치되어 외측 유로(21b)를 구성 가능하도록 형성된다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 외측 매니폴드(25c)는, 서로 독립적으로 형성된 외측 수소 매니폴드(25h)와, 외측 공기 매니폴드(25i)와, 제1 외측 냉각수 매니폴드(25j)와, 제2 외측 냉각수 매니폴드(25j)를 가질 수 있다. 이러한 외측 수소 매니폴드(25h), 외측 공기 매니폴드(25i), 제1 외측 냉각수 매니폴드(25j) 및 제2 외측 냉각수 매니폴드(25j)는, 외측 수소 매니폴드(22j), 외측 공기 매니폴드(22k), 제1 외측 냉각수 매니폴드(22l) 및 제2 외측 냉각수 매니폴드(22m)와 동일한 구성을 갖는다. 이에, 제2 외측 매니폴드(25c)에 대한 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.The second
도 6에 도시된 바와 같이, 이러한 캐소드측 분리판(25)은, 캐소드측 기체확산층(23)과 제1 채널부(25a)가 대면함과 함께, 제2 내측 매니폴드(25b) 및 제2 외측 매니폴드(25c)가 제1 내측 매니폴드(22d) 및 제1 외측 매니폴드(22i)와 합치되도록, 막전극 접합체(22)의 하면에 상기 적층 방향으로 적층될 수 있다.As shown in FIG. 6, in this cathode
도 5에 도시된 바와 같이, 이러한 캐소드측 분리판(25)은, 스택 인클로저(10)의 가이드 홈(12f)에 삽입 가능하도록 둘레를 따라 미리 정해진 간격을 두고 형성되는 가이드 돌기들(25l)을 더 가질 수 있다.As shown in FIG. 5, the
도 9에 도시된 바와 같이, 애노드측 분리판(26)은, 고리형 원반 형상으로 이루어진 제2 채널부(26a)와, 제2 채널부(26a)의 안쪽에 배치되는 제3 내측 매니폴드(26b)와, 제2 채널부(26a)의 바깥쪽에 배치되는 제3 외측 매니폴드(26c) 등을 구비할 수 있다.As shown in FIG. 9, the
제2 채널부(26a)는, 반응부(22a)와 대응하는 면적을 갖는 고리형 원반 형상을 가질 수 있다.The
제3 내측 매니폴드(26b)는, 원반 형상으로 이루어지며, 애노드측 분리판(26)의 중심부에 위치하도록 제2 채널부(26a)의 안쪽에 배치된다. 이러한 제3 내측 매니폴드(26b)는 제1 내측 매니폴드(22d)와 합치되어 내측 유로(21a)를 구성 가능하도록 형성된다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 제3 내측 매니폴드(26b)는, 서로 독립적으로 형성된 내측 수소 매니폴드(26d)와, 내측 공기 매니폴드(26e)와, 제1 내측 냉각수 매니폴드(26f)와, 제2 내측 냉각수 매니폴드(26g)를 가질 수 있다. 이러한 내측 수소 매니폴드(26d), 내측 공기 매니폴드(26e), 제1 내측 냉각수 매니폴드(26f) 및 제2 내측 냉각수 매니폴드(26g)는, 내측 수소 매니폴드(22e), 내측 공기 매니폴드(22f), 제1 내측 냉각수 매니폴드(22g) 및 제2 내측 냉각수 매니폴드(22h)와 동일한 구성을 갖는다. 이에, 제3 내측 매니폴드(26b)에 대한 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.The third
제3 외측 매니폴드(26c)는, 고리형 원반 형상으로 이루어지며, 애노드측 분리판(26)의 외주부에 위치하도록 제2 채널부(26a)의 바깥쪽에 배치된다. 이러한 제3 외측 매니폴드(26c)는 제3 외측 매니폴드(26c)와 합치되어 외측 유로(21b)를 구성 가능하도록 형성된다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 제3 외측 매니폴드(26c)는, 서로 독립적으로 형성된 외측 수소 매니폴드(26h)와, 외측 공기 매니폴드(26i)와, 제1 외측 냉각수 매니폴드(26j)와, 제2 외측 냉각수 매니폴드(26k)를 가질 수 있다. 이러한 외측 수소 매니폴드(26h), 외측 공기 매니폴드(26i), 제1 외측 냉각수 매니폴드(26j) 및 제2 외측 냉각수 매니폴드(26k)는, 외측 수소 매니폴드(22j), 외측 공기 매니폴드(22k), 제1 외측 냉각수 매니폴드(22l) 및 제2 외측 냉각수 매니폴드(22m)와 동일한 구성을 갖는다. 이에, 제3 외측 매니폴드(26c)에 대한 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.The third
도 6에 도시된 바와 같이, 이러한 애노드측 분리판(26)은, 애노드측 기체확산층(24)과 제2 채널부(26a)가 대면함과 함께, 제3 내측 매니폴드(26b) 및 제3 외측 매니폴드(26c)가 제1 내측 매니폴드(22d) 및 제1 외측 매니폴드(22i)와 합치되도록, 막전극 접합체(22)의 상면에 상기 적층 방향으로 적층될 수 있다.As shown in FIG. 6, in this anode
도 5에 도시된 바와 같이, 이러한 애노드측 분리판(26)은, 스택 인클로저(10)의 가이드 홈(12f)에 삽입 가능하도록 둘레를 따라 미리 정해진 간격을 두고 형성되는 가이드 돌기들(26l)을 더 가질 수 있다.As shown in FIG. 5, the
한편, 각각의 단위 셀(21)은, 내측 유로(21a)와 외측 유로(21b)를 연결하는 채널들(21k, 21l, 21m)을 구성하기 위한 제1 가스켓(27)과, 제2 가스켓(28)과, 제3 가스켓(29)을 더 구비할 수 있다.Meanwhile, each
도 10에 도시된 바와 같이, 제1 가스켓(27)은 막전극 접합체(22)의 하면과 캐소드측 분리판(25)의 상면 사이에 개재되도록 막전극 접합체(22)의 하면 또는 캐소드측 분리판(25)의 상면에 결합된다. 이러한 제1 가스켓(27)은, 내측 수소 매니폴드들(22e, 25d, 26e), 내측 냉각수 매니폴드들(22g, 22h, 25f, 25g, 26f, 26g), 외측 수소 매니폴드들(22j, 25h, 26h) 및 외측 냉각수 매니폴드들(22l, 22m, 25j, 25k, 26j, 26k)을 기밀시킴과 함께, 내측 공기 매니폴드들(22f, 25e, 26e)과 외측 공기 매니폴드들(22k, 25i, 26i)을 연결시키도록 마련된다. 이러한 제1 가스켓(27)에 의하면, 제1 채널부(25a)와 캐소드측 기체확산층(23) 사이에는 내측 공기 유로(21d)와 외측 공기 유로(21h)를 연결 가능한 공기 채널(21k)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 10, the
도 7에 도시된 바와 같이, 제2 가스켓(28)은 막전극 접합체(22)의 상면과 애노드측 분리판(26)의 하면 사이에 개재되도록 막전극 접합체(22)의 상면 또는 애노드측 분리판(26)의 하면에 결합된다. 이러한 제2 가스켓(28)은, 내측 공기 매니폴드들(22f, 25e, 26e), 내측 냉각수 매니폴드들(22g, 22h, 25f, 25g, 26f, 26g), 외측 공기 매니폴드들(22k, 25i, 26i) 및 외측 냉각수 매니폴드들(22l, 22m, 25j, 25k, 26j, 26k)을 기밀시킴과 함께, 내측 수소 매니폴드들(22e, 25d, 26d)과 외측 수소 매니폴드들(22j, 25h, 26h)을 연결시키도록 마련된다. 이러한 제2 가스켓(28)에 의하면, 제2 채널부(26a)와 애노드측 기체확산층(24) 사이에는 내측 수소 유로(21c)와 외측 수소 유로(21g)를 연결 가능한 수소 채널(21l)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 7, the
도 9에 도시된 바와 같이, 제3 가스켓(29)은 단위 셀들(21) 중 어느 하나의 단위 셀(21)의 애노드측 분리판(26)과 다른 하나의 단위 셀(21)의 캐소드측 분리판(25) 사이에 개재되도록 애노드측 분리판(26)의 상면 또는 캐소드측 분리판(25)의 하면에 결합된다. 이러한 제3 가스켓(29)은, 내측 수소 매니폴드들(22e, 25d, 26d), 내측 공기 매니폴드들(22f, 25e, 26e), 외측 수소 매니폴드들(22j, 25h, 26h), 외측 공기 매니폴들(22k, 25i, 26i)을 기밀시킴과 함께, 내측 냉각수 매니폴드들(22g, 22h, 25f, 25g, 26f, 26g)과 외측 냉각수 매니폴드들(22l, 22m, 25j, 25k, 26j, 26k)을 연결시키도록 마련된다. 이러한 제3 가스켓(29)에 의하면, 단위 셀들(21) 중 어느 하나의 단위 셀(21)의 애노드측 분리판(26)과 다른 하나의 단위 셀(21)의 캐소드측 분리판(25) 사이에는 내측 냉각수 유로들(21e, 21f)과 외측 냉각수 유로들(21i, 21j)을 연결 가능한 냉각수 채널(21m)이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 9, the
도 11은 제1 엔드 플레이트의 측면도이고, 도 12는 제1 엔드 플레이트의 평면도이며, 도 13은 제1 엔드 플레이트의 저면도이고, 도 14는 도 11에 도시된 제1 엔드 플레이트의 Ⅰ-Ⅰ 단면도이다.FIG. 11 is a side view of the first end plate, FIG. 12 is a top view of the first end plate, FIG. 13 is a bottom view of the first end plate, and FIG. 14 is a view of the first end plate shown in FIG. 11. This is a cross-sectional view.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 엔드 플레이트(30)는, 셀 적층체(20)의 하면에 적층되는 제1 평판부(31)와, 제1 평판부(31)의 중심부로부터 돌출 형성되는 제1 돌출부(32)와, 단위 셀들(21)의 외측 수소 유로(21g)와 연결된 수소 공급구(33)와, 단위 셀들(21)의 외측 공기 유로(21h)와 연결된 공기 배출구(34)와, 셀 적층체(20)의 제1 내측 냉각수 유로(21e)와 연결된 제1 냉각수 배출구(35)와, 셀 적층체(20)의 제2 외측 냉각수 유로(21j)와 연결된 제1 냉각수 공급구(36) 등을 가질 수 있다.As shown in FIGS. 11 and 12 , the
제1 평판부(31)는 단위 셀(21)과 대응하는 면적을 갖는 원반 형상으로 이루어진다. 제1 돌출부(32)는 이러한 제1 평판부(31)의 중심부로부터 미리 정해진 높이를 갖도록 돌출 형성된다. 제1 돌출부(32)는, 전술한 제1 커버부(14a)의 제1 삽입홀(14c)에 삽입될 수 있도록 제1 삽입홀(14c)과 대응하는 직경을 갖는다.The first
수소 공급구(33)는, 제1 엔드 플레이트(30)의 내부를 상기 적층 방향으로 관통하도록 형성된다. 이러한 수소 공급구(33)는, 수소 저장 탱크(미도시)로부터 공급된 수소를 연료전지 스택(1)에 공급하기 위한 수소 공급 라인(미도시)과 연결되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 수소 공급구(33)의 입구는 제1 돌출부(32)의 상면에 형성되고, 수소 공급구(33)의 출구는 제1 평판부(31)의 저면에 형성된다. 특히, 수소 공급구(33)의 출구는, 단위 셀들(21)의 외측 수소 유로(21g)와 합치될 수 있도록 제1 평판부(31)의 저면의 외주부에 형성된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 이러한 수소 공급구(33)의 입구와 출구를 연결하기 위하여, 제1 평판부(31)의 상면과 하면 사이에 위치한 수소 공급구(33)의 중간 영역은, 제1 평판부(31)의 중심부로부터 외주부까지 연장되도록 형성될 수 있다.The
공기 배출구(34)는, 제1 엔드 플레이트(30)의 내부를 상기 적층 방향으로 관통하도록 형성된다. 공기 배출구(34)는, 수소와 산소의 산화 환원 반응을 진행하고 남은 잔여 공기를 외부로 배출하기 위한 공기 배출 라인(미도시)과 연결되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 공기 배출구(34)의 입구는 제1 평판부(31)의 저면에 형성되고, 공기 배출구(34)의 출구는 제1 돌출부(32)의 상면에 형성된다. 특히, 공기 배출구(34)의 입구는, 단위 셀들(21)의 외측 공기 유로(21h)와 합치될 수 있도록 제1 평판부(31)의 저면의 외주부에 형성된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 이러한 공기 배출구(34)의 입구와 출구를 연결하기 위하여, 제1 평판부(31)의 상면과 하면 사이에 위치한 공기 배출구(34)의 중간 영역은, 제1 평판부(31)의 중심부로부터 외주부까지 연장되도록 형성될 수 있다.The
제1 냉각수 배출구(35)는 제1 엔드 플레이트(30)의 내부를 상기 적층 방향으로 관통하도록 형성된다. 제1 냉각수 배출구(35)는, 연료전지 스택(1)을 통과한 냉각수를 라디에이터(미도시)에 전달하기 위한 냉각수 배출 라인(미도시)과 연결되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 냉각수 배출구(35)의 입구는 제1 평판부(31)의 저면에 형성되고, 제1 냉각수 배출구(35)의 출구는 제1 돌출부(32)의 상면에 형성된다. 특히, 제1 냉각수 배출구(35)의 입구는, 셀 적층체(20)의 제1 내측 냉각수 유로(21e)와 합치될 수 있도록 제1 평판부(31)의 저면의 중심부에 형성된다.The
제1 냉각수 공급구(36)는, 제1 엔드 플레이트(30)의 내부를 상기 적층 방향으로 관통하도록 형성된다. 제1 냉각수 공급구(36)는, 냉각수 펌프(미도시)에 의해 펌핑된 냉각수를 연료전지 스택(1)에 공급하기 위한 냉각수 공급 라인(미도시)과 연결되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 냉각수 공급구(36)의 입구는 제1 돌출부(32)의 상면에 형성되고, 제1 냉각수 공급구(36)의 출구는 제1 평판부(31)의 저면에 형성된다. 특히, 제1 냉각수 공급구(36)의 출구는, 셀 적층체(20)의 제2 외측 냉각수 유로(21j)와 합치될 수 있도록 제1 평판부(31)의 저면의 외주부에 형성된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 이러한 제1 냉각수 공급구(36)의 입구와 출구를 연결하기 위하여, 제1 평판부(31)의 상면과 하면 사이에 위치한 제1 냉각수 공급구(36)의 중간 영역은, 제1 평판부(31)의 중심부로부터 외주부까지 연장되도록 형성될 수 있다.The first
이러한 수소 공급구(33), 공기 배출구(34), 제1 냉각수 배출구(35) 및 제1 냉각수 공급구(36)는 제1 엔드 플레이트(30)의 중심부를 중심으로 방사형으로 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 수소 공급구(33), 공기 배출구(34), 제1 냉각수 배출구(35) 및 제1 냉각수 공급구(36)는 각각, 외측 수소 유로(21g), 외측 공기 유로(21h), 제1 내측 냉각수 유로(21e) 및 제2 외측 냉각수 유로(21j)와 동일한 개수 및 동일한 중심각을 갖도록 형성된다.It is preferable that the
도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 제1 엔드 플레이트(30)는, 수소 공급구(33), 공기 배출구(34), 제1 냉각수 배출구(35) 및 제1 냉각수 공급구(36)가 각각 외측 수소 유로(21g), 외측 공기 유로(21h), 제1 내측 냉각수 유로(21e) 및 제2 외측 냉각수 유로(21j)와 합치되도록, 셀 적층체(20)의 하면에 상기 적층 방향으로 적층된다.As shown in FIG. 1, this
도 15는 제2 엔드 플레이트의 측면도이고, 도 16은 제2 엔드 플레이트의 평면도이고, 도 17은 제2 엔드 플레이트의 저면도이며, 도 18은 도 15에 도시된 제2 엔드 플레이트의 Ⅱ-Ⅱ 단면도이다.FIG. 15 is a side view of the second end plate, FIG. 16 is a top view of the second end plate, FIG. 17 is a bottom view of the second end plate, and FIG. 18 is a view of II-II of the second end plate shown in FIG. 15. This is a cross-sectional view.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 제2 엔드 플레이트(40)는, 셀 적층체(20)의 상면에 적층되는 제2 평판부(41)와, 제2 평판부(41)의 중심부로부터 돌출 형성되는 제2 돌출부(42)와, 단위 셀들(21)의 내측 수소 유로(21c)와 연결된 수소 배출구(43)와, 단위 셀들(21)의 내측 공기 유로(21d)와 연결된 공기 공급구(44)와, 셀 적층체(20)의 제2 내측 냉각수 유로(21f)와 연결된 제2 냉각수 배출구(45)와, 셀 적층체(20)의 제1 외측 냉각수 유로(21i)와 연결된 제2 냉각수 공급구(46) 등을 가질 수 있다.As shown in FIGS. 15 and 16, the
제2 평판부(41)는 단위 셀(21)과 대응하는 면적을 갖는 원반 형상으로 이루어진다. 제2 돌출부(42)는 이러한 제2 평판부(41)의 중심부로부터 미리 정해진 높이를 갖도록 돌출 형성된다. 제2 돌출부(42)는, 전술한 제2 커버부(16a)의 제2 삽입홀(16c)에 삽입될 수 있도록 제2 삽입홀(16c)과 대응하는 직경을 갖는다.The second
수소 배출구(43)는, 제2 엔드 플레이트(40)의 내부를 상기 적층 방향으로 관통하도록 형성된다. 이러한 수소 배출구(43)는, 수소와 산소의 산원 환원 반응을 진행하고 남은 잔여 수소를 연료전지 스택(1)에 재공급하기 위한 수소 재순환 라인(미도시)에 연결되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 수소 배출구(43)의 입구는 제2 평판부(41)의 저면에 형성되고, 수소 배출구(43)의 출구는 제2 돌출부(42)의 상면에 형성된다. 특히, 수소 배출구(43)의 입구는, 단위 셀들(21)의 내측 수소 유로(21c)와 합치될 수 있도록 제2 평판부(41)의 중심부에 형성된다.The
공기 공급구(44)는, 제2 엔드 플레이트(40)의 내부를 상기 적층 방향으로 관통하도록 형성된다. 이러한 공기 공급구(44)는, 공기 압축기(미도시)에 의해 압축된 공기를 연료전지 스택(1)에 공급하기 위한 공기 공급 라인(미도시)과 연결되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 공기 공급구(44)의 입구는 제2 돌출부(42)의 상면에 형성되고, 공기 공급구(44)의 출구는 제2 평판부(41)의 저면에 형성된다. 특히, 공기 공급구(44)의 출구는, 단위 셀들(21)의 내측 공기 유로(21d)와 합치될 수 있도록 제2 평판부(41)의 저면의 중심부에 형성된다.The
제2 냉각수 배출구(45)는 제2 엔드 플레이트(40)의 내부를 상기 적층 방향으로 관통하도록 형성된다. 제2 냉각수 배출구(45)는, 연료전지 스택(1)을 통과한 냉각수를 라디에이터에 전달하기 위한 냉각수 배출 라인과 연결되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제2 냉각수 배출구(45)의 입구는 제2 평판부(41)의 저면에 형성되고, 제2 냉각수 배출구(45)의 출구는 제2 돌출부(42)의 상면에 형성된다. 특히, 제2 냉각수 배출구(45)의 입구는, 셀 적층체(20)의 제2 내측 냉각수 유로(21f)와 합치될 수 있도록 제2 평판부(41)의 중심부에 형성된다.The
제2 냉각수 공급구(46)는 제2 엔드 플레이트(40)의 내부를 상기 적층 방향으로 관통하도록 형성된다. 제2 냉각수 공급구(46)는, 냉각수 펌프에 의해 펌핑된 냉각수를 연료전지 스택(1)에 공급하기 위한 냉각수 공급 라인과 연결되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 냉각수 공급구(36)의 입구는 제2 돌출부(42)의 상면에 형성되고, 제2 냉각수 공급구(46)의 출구는 제2 평판부(41)의 저면에 형성된다. 특히, 제2 냉각수 공급구(46)의 출구는, 제1 외측 냉각수 유로(21i)와 합치될 수 있도록 제2 평판부(41)의 저면의 외주부에 형성된다. 도 18에 도시된 바와 같이, 이러한 제2 냉각수 공급구(46)의 입구와 출구를 연결하기 위하여, 제2 평판부(41)의 상면과 하면 사이에 위치한 제2 냉각수 공급구(46)의 중간 영역은, 제2 평판부(41)의 중심부로부터 외주부까지 연장되도록 형성될 수 있다.The second
이러한 수소 배출구(43), 공기 공급구(44), 제2 냉각수 배출구(45) 및 제2 냉각수 공급구(46)는 제2 엔드 플레이트(40)의 중심부를 중심으로 방사형으로 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 17에 도시된 바와 같이, 수소 배출구(43), 공기 공급구(44), 제2 냉각수 배출구(45) 및 제2 냉각수 공급구(46)는 각각, 내측 수소 유로(21c), 내측 공기 유로(21d), 제2 내측 냉각수 유로(21f) 및 제1 외측 냉각수 유로(21i)와 동일한 개수 및 동일한 중심각을 갖도록 형성된다.The
도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 제2 엔드 플레이트(40)는, 수소 배출구(43), 공기 공급구(44), 제2 냉각수 배출구(45) 및 제2 냉각수 공급구(46)가 각각 내측 수소 유로(21c), 내측 공기 유로(21d), 제2 내측 냉각수 유로(21f) 및 제1 외측 냉각수 유로(21i)와 합치되도록, 셀 적층체(20)의 상면에 상기 적층 방향으로 적층된다.As shown in FIG. 1, this
도 19는 제1 집전판의 평면도이고, 도 20은 제2 집전판의 평면도이다.Figure 19 is a plan view of the first current collector plate, and Figure 20 is a plan view of the second current collector plate.
도 19에 도시된 바와 같이, 제1 집전판(50)은 캐소드측 분리판(25)의 제1 채널부(25a)의 외경과 대응하는 직경을 갖는 원반 형상을 갖는다. 이러한 제1 집전판(50)은, 셀 적층체(20)의 제1 내측 냉각수 유로(21e)와 제1 엔드 플레이트(30)의 제1 냉각수 배출구(35)를 연결하도록 천공된 제1 냉각수 전달구(52)와, 외부의 전기 장치와 연결 가능하도록 제1 엔드 플레이트(30)를 관통하게 형성되는 제1 단자(54) 등을 가질 수 있다. 이러한 제1 냉각수 전달구(52)는, 제1 내측 냉각수 유로(21e)와 동일한 개수 및 동일한 중심각을 갖도록 형성된다.As shown in FIG. 19, the first
도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 제1 집전판(50)은, 제1 냉각수 전달구(52)에 의해 제1 내측 냉각수 유로(21e)와 제1 냉각수 배출구(35)가 연결되도록, 셀 적층체(20)의 하면과 제1 엔드 플레이트(30) 사이에 개재될 수 있다.As shown in FIG. 1, the first
도 20에 도시된 바와 같이, 제2 집전판(60)은 애노드측 분리판(26)의 제2 채널부(26a)의 외경과 대응하는 직경을 갖는 원반 형상을 갖는다. 이러한 제2 집전판(60)은, 단위 셀들(21)의 내측 수소 유로(21c), 내측 공기 유로(21d) 및 제2 내측 냉각수 유로(21f)를 제2 엔드 플레이트(40)의 수소 배출구(43), 공기 공급구(44) 및 제2 냉각수 배출구(45)와 연결하도록 천공된 수소 전달구(62), 공기 전달구(64) 및 제2 냉각수 전달구(66)와, 외부의 전기 장치와 연결 가능하도록 제2 엔드 플레이트(40)를 관통하게 형성되는 제2 단자(68) 등을 가질 수 있다. 이러한 수소 전달구(62), 공기 전달구(64) 및 제2 냉각수 전달구(66)는, 내측 수소 유로(21c), 공기 공급구(44) 및 제2 내측 냉각수 유로(21f)와 동일한 개수 및 동일한 중심각을 갖도록 형성된다.As shown in FIG. 20, the second
도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 제2 집전판(60)은, 수소 전달구(62), 공기 전달구(64) 및 제2 냉각수 전달구(66)에 의해 내측 수소 유로(21c), 내측 공기 유로(21d) 및 제2 내측 냉각수 유로(21f)가 수소 배출구(43), 공기 공급구(44) 및 제2 냉각수 배출구(45)와 연결되도록, 셀 적층체(20)의 상면과 제2 엔드 플레이트(40) 사이에 개재될 수 있다.As shown in FIG. 1, the second
도 21은 수소가 연료전지 스택을 순환하는 양상을 나타내는 도면이고, 도 22는 공기가 연료전지 스택을 순환하는 양상을 나타내는 도면이며, 도 23 및 도 24는 냉각수가 연료전지 스택을 순환하는 양상을 나타내는 도면이고, 도 25는 수소, 공기 및 냉각수가 각각 단위 셀의 순환 수소 채널, 공기 채널 및 냉각수 채널을 통과하는 양상을 나타내는 도면이다.Figure 21 is a diagram showing how hydrogen circulates the fuel cell stack, Figure 22 is a diagram showing how air circulates the fuel cell stack, and Figures 23 and 24 show how coolant circulates the fuel cell stack. 25 is a diagram showing how hydrogen, air, and coolant pass through the circulating hydrogen channel, air channel, and coolant channel of the unit cell, respectively.
이하에서는, 도면을 참조하여, 수소, 공기 및 냉각수가 연료전지 스택(1)을 순환하는 양상을 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the drawings, the manner in which hydrogen, air, and coolant circulate in the
먼저, 도 21에 도시된 바와 같이, 수소는, 제1 엔드 플레이트(30)의 수소 공급구(33)를 통해 공급된 후 외측 수소 유로(21g)에 유입된다. 도 25에 도시된 바와 같이, 외측 수소 유로(21g)에 유입된 수소는 애노드측 분리판(26)의 제2 채널부(26a)와 애노드측 기체확산층(24) 사이에 형성된 수소 채널(21l)에 유입된다. 도 21에 도시된 바와 같이, 수소 채널(21l)에 유입된 수소 중 수소와 산소의 산화 환원 반응이 진행되고 남은 잔여 수소와, 수소와 산소의 산화 환원 반응에 의해 형성된 생성수 등은, 내측 수소 유로(21c)에 유입된 후, 제2 엔드 플레이트(40)의 수소 배출구(43)를 통해 배출된다.First, as shown in FIG. 21, hydrogen is supplied through the
다음으로, 도 22에 도시된 바와 같이, 공기는, 제2 엔드 플레이트(30)의 공기 공급구(44)를 통해 공급된 후 내측 공기 유로(21d)에 유입된다. 도 25에 도시된 바와 같이, 내측 수소 유로(21c)에 유입된 공기는 캐소드측 분리판(25)의 제1 채널부(25a)와 캐소드측 기체확산층(23) 사이에 형성된 공기 채널(21k)에 유입된다. 도 22에 도시된 바와 같이, 공기 채널(21k)에 유입된 공기 중 수소와 산소의 산화 환원 반응이 진행되고 남은 잔여 공기와, 수소와 산소의 산화 환원 반응에 의해 형성된 생성수 등은, 외측 공기 유로(21h)에 유입된 후, 제1 엔드 플레이트(40)의 공기 공급구(44)를 통해 배출된다.Next, as shown in FIG. 22, air is supplied through the
다음으로, 냉각수는 제1 냉각수 공급구(36)와 제2 냉각수 공급구(46)를 통해 각각 공급될 수 있으므로, 제1 냉각수 공급구(36)를 통해 공급된 냉각수의 유동과 제2 냉각수 공급구(46)를 통해 공급된 냉각수의 유동을 개별적으로 설명하기로 한다.Next, the coolant can be supplied through the first
도 23에 도시된 바와 같이, 냉각수는, 제1 엔드 플레이트(30)의 제1 냉각수 공급구(36)를 통해 공급된 후 제2 외측 냉각수 유로(21j)에 유입된다. 도 25에 도시된 바와 같이, 제2 외측 냉각수 유로(21j)에 유입된 냉각수는 어느 하나의 단위 셀(21)에 구비된 캐소드측 분리판(25)의 제1 채널부(25a)와 다른 하나의 단위 셀(21)에 구비된 애노드측 분리판(26)의 제2 채널부(26a) 사이에 형성된 냉각수 채널(21m)에 유입된다. 도 23에 도시된 바와 같이, 냉각수 채널(21m)에서 분리판들(25, 26)과 열교환된 냉각수는, 제2 내측 냉각수 유로(21f)에 유입된 후, 제2 엔드 플레이트(40)의 제2 냉각수 배출구(45)를 통해 배출될 수 있다.As shown in FIG. 23, coolant is supplied through the first
도 24에 도시된 바와 같이, 냉각수는, 제2 엔드 플레이트(40)의 제2 냉각수 공급구(46)를 통해 공급된 후, 제1 외측 냉각수 유로(21i)에 유입된다. 도 25에 도시된 바와 같이, 제1 외측 냉각수 유로(21i)에 유입된 냉각수는 냉각수 채널(21m)로 유입된다. 도 24에 도시된 바와 같이, 냉각수 채널(21m)에서 분리판들(25, 26_과 열교환된 냉각수는, 제1 내측 냉각수 유로(21e)에 유입된 후, 제1 엔드 플레이트(40)의 제1 냉각수 배출구(35)를 통해 배출될 수 있다.As shown in FIG. 24, coolant is supplied through the second
한편, 냉각수 채널(21m)에서는 제1 외측 냉각수 유로(21i)를 통해 공급된 냉각수와 제2 외측 냉각수 유로(21j)를 통해 공급된 냉각수가 서로 혼합된 후, 제1 내측 냉각수 유로(21e)와 제2 내측 냉각수 유로(21f)에 분배되어 유입될 수 있다.Meanwhile, in the
이러한 연료전지 스택(1)은, 원통 형상을 이루도록 구조가 개선됨으로써, 수소, 공기 등의 반응 기체를 이송 가능한 반응 기체 유로의 입구 및 출구와, 냉각수를 이송 가능한 냉각수 유로의 입구 및 출구 사이의 차압을 감소시킬 수 있다.This
또한, 연료전지 스택(1)은, 서로 반대 방향으로 냉각수가 통과하는 복수의 냉각수 유로들이 마련됨으로써, 온도 구배가 최소화될 수 있다.In addition, the
또한, 연료전지 스택(1)은, 단위 셀들(21)이 내부에 수용되는 스택 인클로저(10)의 본체(12)의 양 쪽 단부에 각각 단위 셀들(21)에 서로 반대 방향으로 면압을 제공 가능한 커버들(14, 16)이 나사 결합됨으로써, 체결력이 균일화될 수 있고, 기밀성이 증대될 수 있다.In addition, the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
1 : 연료전지 스택
10 : 스택 인클로저
12 : 본체
12a : 내부 공간
12b : 하측 개구부
12c : 상측 개구부
12d : 제1 나사산
12e : 제2 나사산
12f : 가이드 홈
14 : 제1 커버
14a : 제1 커버부
14b : 제1 결합부
14c : 제1 삽입홀
14d : 나사산
16 : 제2 커버
16a : 제2 커버부
16b : 제2 결합부
16c : 제2 삽입홀
16d : 나사산
20 : 셀 적층체
21 : 단위 셀
21a : 내측 유로
21b : 외측 유로
21c : 내측 수소 유로
21d : 내측 공기 유로
21e : 제1 내측 냉각수 유로
21f : 제2 내측 냉각수 유로
21g : 외측 수소 유로
21h : 외측 공기 유로
21i : 제1 외측 냉각수 유로
21j : 제2 외측 냉각수 유로
21k : 공기 채널
21l : 수소 채널
21m : 냉각수 채널
22 : 막전극 접합체
22a : 반응부
22b : 내측 서브 가스켓
22c : 외측 서브 가스켓
22d : 제1 내측 매니폴드
22e : 내측 수소 매니폴드
22f : 내측 공기 매니폴드
22g : 제1 내측 냉각수 매니폴드
22h : 제2 내측 냉각수 매니폴드
22i : 제1 외측 매니폴드
22j : 외측 수소 매니폴드
22k : 외측 공기 매니폴드
22l : 제1 외측 냉각수 매니폴드
22m : 제2 외측 냉각수 매니폴드
22n : 가이드 돌기
22o ; 캐소드
22p : 애노드
23 : 캐소드측 기체확산층
24 : 애노드측 기체확산층
25 : 캐소드측 분리판
25a : 제1 채널부
25b : 제2 내측 매니폴드
25c : 제2 외측 매니폴드
25d : 내측 수소 매니폴드
25e : 내측 공기 매니폴드
25f : 제1 내측 냉각수 매니폴드
25g : 제2 내측 냉각수 매니폴드
25h : 외측 수소 매니폴드
25i : 외측 공기 매니폴드
25j : 제1 외측 냉각수 매니폴드
25k : 제2 외측 냉각수 매니폴드
25l : 가이드돌기
26 : 애노드측 분리판
26a : 제2 채널부
26b : 제3 내측 매니폴드
26c : 제3 외측 매니폴드
26d : 내측 수소 매니폴드
26e : 내측 공기 매니폴드
26f : 제1 내측 냉각수 매니폴드
26g : 제2 내측 냉각수 매니폴드
26h : 외측 수소 매니폴드
26i : 외측 공기 매니폴드
26j : 제1 외측 냉각수 매니폴드
26k : 제2 외측 냉각수 매니폴드
26l : 가이드 돌기
27 : 제1 가스켓
28 : 제2 가스켓
29 : 제3 가스켓
30 : 제1 엔드 플레이트
31 : 제1 평판부
32 : 제1 돌출부
33 : 수소 공급구
34 : 공기 배출구
35 : 제1 냉각수 배출구
36 : 제1 냉각수 공급구
40 : 제2 엔드 플레이트
41 : 제2 평판부
42 : 제2 돌출부
43 : 수소 배출구
44 : 공기 공급구
45 : 제2 냉각수 배출구
46 : 제2 냉각수 공급구
50 : 제1 집전판
52 : 제1 냉각수 전달부
54 : 제1 단자
60 : 제2 집전판
62 : 수소 전달구
64 : 공기 전달구
66 : 제2 냉각수 전달구
68 : 제2 단자1: Fuel cell stack
10: stack enclosure
12: main body
12a: internal space
12b: lower opening
12c: upper opening
12d: first thread
12e: second thread
12f: Guide groove
14: first cover
14a: first cover part
14b: first coupling portion
14c: first insertion hole
14d: thread
16: second cover
16a: second cover part
16b: second coupling portion
16c: second insertion hole
16d: thread
20: Cell stack
21: unit cell
21a: inner flow path
21b: outer flow path
21c: inner hydrogen flow path
21d: inner air flow path
21e: First inner coolant flow path
21f: Second inner coolant flow path
21g: outer hydrogen channel
21h: External air flow path
21i: First outer coolant flow path
21j: Second outer coolant flow path
21k: air channel
21l: hydrogen channel
21m: Coolant channel
22: Membrane electrode assembly
22a: reaction unit
22b: inner sub gasket
22c: Outer sub gasket
22d: first inner manifold
22e: inner hydrogen manifold
22f: Inner air manifold
22g: 1st inner coolant manifold
22h: Second inner coolant manifold
22i: first outer manifold
22j: outer hydrogen manifold
22k: Outside air manifold
22l: 1st outer coolant manifold
22m: 2nd outer coolant manifold
22n: Guide projection
22o; cathode
22p: anode
23: Cathode side gas diffusion layer
24: Anode side gas diffusion layer
25: Cathode side separation plate
25a: first channel portion
25b: second inner manifold
25c: second outer manifold
25d: inner hydrogen manifold
25e: Inner air manifold
25f: First inner coolant manifold
25g: 2nd inner coolant manifold
25h: Outside hydrogen manifold
25i: Outer air manifold
25j: First outer coolant manifold
25k: 2nd outer coolant manifold
25l: Guide projection
26: Anode side separation plate
26a: second channel portion
26b: Third inner manifold
26c: Third outer manifold
26d: inner hydrogen manifold
26e: inner air manifold
26f: First inner coolant manifold
26g: Second inner coolant manifold
26h: External hydrogen manifold
26i: Outer air manifold
26j: First outer coolant manifold
26k: 2nd outer coolant manifold
26l: Guide projection
27: first gasket
28: second gasket
29: Third gasket
30: first end plate
31: first flat panel
32: first protrusion
33: Hydrogen supply port
34: air outlet
35: first coolant outlet
36: First cooling water supply port
40: second end plate
41: second flat panel
42: second protrusion
43: hydrogen outlet
44: air supply port
45: Second coolant outlet
46: Second coolant supply port
50: first current collector
52: first coolant delivery unit
54: first terminal
60: second current collector
62: Hydrogen delivery port
64: Air delivery port
66: Second coolant delivery port
68: 2nd terminal
Claims (20)
원반 형상으로 이루어지고 상기 셀 적층체의 일단에 상기 적층 방향으로 적층되는 제1 엔드 플레이트; 및
원반 형상으로 이루어지고 상기 셀 적층체의 타단에 상기 적층 방향으로 적층되는 제2 엔드 플레이트를 포함하고,
상기 단위 셀들은 각각,
캐소드가 일면에 형성되며 애노드가 타면에 형성되는 고리형 원반 형상으로 이루어진 반응부와, 상기 반응부의 안쪽에 배치되는 제1 내측 매니폴드와, 상기 반응부의 바깥쪽에 배치되는 제1 외측 매니폴드를 구비하는 막전극 접합체;
고리형 원반 형상으로 이루어진 제1 채널부와, 상기 제1 채널부의 안쪽에 배치되는 제2 내측 매니폴드와, 상기 제1 채널부의 바깥쪽에 배치되는 제2 외측 매니폴드를 갖고, 상기 제1 채널부가 상기 캐소드와 대면하도록 상기 막전극 접합체에 상기 적층 방향으로 적층되는 캐소드측 분리판; 및
고리형 원반 형상으로 이루어진 제2 채널부와, 상기 제2 채널부의 안쪽에 배치되는 제3 내측 매니폴드와, 상기 제2 채널부의 바깥쪽에 배치되는 제3 외측 매니폴드를 갖고, 상기 제2 채널부가 상기 애노드와 대면하도록 상기 막전극 접합체에 상기 적층 방향으로 적층되는 애노드측 분리판을 구비하고,
상기 막전극 접합체, 상기 캐소드측 분리판 및 상기 애노드측 분리판은, 상기 내측 매니폴드들이 합치되어 내측 유로를 형성함과 동시에 상기 외측 매니폴드들이 합치되어 외측 유로를 형성하도록 적층되고,
상기 내측 유로는, 서로 독립되도록 형성된 내측 공기 유로, 내측 수소 유로 및 내측 냉각수 유로를 갖고,
상기 외측 유로는, 서로 독립되도록 형성된 외측 공기 유로, 외측 수소 유로 및 외측 냉각수 유로를 갖고,
상기 내측 수소 유로, 상기 내측 공기 유로, 및 상기 내측 냉각수 유로는 상기 단위 셀의 중심부를 중심으로 기 설정된 중심각을 가지고 방사형으로 배치됨으로써, 상기 내측 수소 유로, 상기 내측 공기 유로 및 상기 내측 냉각수 유로의 각각의 면적은 상기 중심각의 크기에 비례하고,
상기 외측 수소 유로, 상기 외측 공기 유로, 및 상기 외측 냉각수 유로는 상기 단위 셀의 중심부를 중심으로 기 설정된 중심각을 가지고 방사형으로 배치됨으로써, 상기 외측 수소 유로, 상기 외측 공기 유로 및 상기 외측 냉각수 유로의 각각의 면적은 상기 중심각의 크기에 비례하는,
연료전지 스택.A cell stack having a disk shape and including a plurality of unit cells stacked along a predetermined stacking direction;
a first end plate that has a disk shape and is stacked on one end of the cell stack in the stacking direction; and
A second end plate is formed in a disk shape and is stacked on the other end of the cell stack in the stacking direction,
Each of the unit cells is,
It is provided with a reaction part in the shape of a ring-shaped disk in which a cathode is formed on one side and an anode is formed on the other side, a first inner manifold disposed inside the reaction portion, and a first outer manifold disposed outside the reaction portion. a membrane electrode assembly;
It has a first channel portion formed in a ring-shaped disk shape, a second inner manifold disposed inside the first channel portion, and a second outer manifold disposed outside the first channel portion, and the first channel portion a cathode-side separator plate stacked on the membrane electrode assembly in the stacking direction to face the cathode; and
It has a second channel portion formed in a ring-shaped disk shape, a third inner manifold disposed inside the second channel portion, and a third outer manifold disposed outside the second channel portion, and the second channel portion An anode-side separator plate is stacked on the membrane electrode assembly in the stacking direction to face the anode,
The membrane electrode assembly, the cathode side separator, and the anode side separator are stacked so that the inner manifolds are aligned to form an inner flow path and the outer manifolds are aligned to form an outer flow path,
The inner flow path has an inner air flow path, an inner hydrogen flow path, and an inner coolant flow path formed to be independent of each other,
The outer flow path has an outer air flow path, an outer hydrogen flow path, and an outer coolant flow path formed to be independent of each other,
The inner hydrogen flow path, the inner air flow path, and the inner coolant flow path are arranged radially with a preset central angle centered on the center of the unit cell, so that each of the inner hydrogen flow path, the inner air flow path, and the inner coolant flow path is The area is proportional to the size of the central angle,
The outer hydrogen flow path, the outer air flow path, and the outer coolant flow path are arranged radially with a preset central angle centered on the center of the unit cell, so that each of the outer hydrogen flow path, the outer air flow path, and the outer coolant flow path are The area is proportional to the size of the central angle,
Fuel cell stack.
상기 단위 셀들은 각각,
상기 내측 공기 유로와 상기 외측 공기 유로를 연결하는 공기 채널이 상기 캐소드와 상기 제1 채널부 사이에 형성되도록 상기 막전극 접합체와 상기 캐소드측 분리판 사이에 개재되는 제1 가스켓을 더 구비하는 연료전지 스택.According to paragraph 1,
Each of the unit cells is,
A fuel cell further comprising a first gasket interposed between the membrane electrode assembly and the cathode-side separator so that an air channel connecting the inner air flow path and the outer air flow path is formed between the cathode and the first channel portion. stack.
상기 단위 셀들은 각각,
상기 내측 수소 유로와 상기 외측 수소 유로를 연결하는 수소 채널이 상기 애노드와 상기 제2 채널부 사이에 형성되도록 상기 막전극 접합체와 상기 애노드측 분리판 사이에 개재되는 제2 가스켓을 더 구비하는 연료전지 스택.According to paragraph 4,
Each of the unit cells is,
A fuel cell further comprising a second gasket interposed between the membrane electrode assembly and the anode-side separator so that a hydrogen channel connecting the inner hydrogen flow path and the outer hydrogen flow path is formed between the anode and the second channel portion. stack.
상기 제1 엔드 플레이트는, 상기 외측 공기 유로와 연결된 공기 배출구를 구비하고,
상기 제2 엔드 플레이트는, 상기 내측 공기 유로와 연결된 공기 공급구를 구비하는 연료전지 스택.According to clause 5,
The first end plate has an air outlet connected to the external air passage,
The second end plate is a fuel cell stack including an air supply port connected to the inner air flow path.
상기 제1 엔드 플레이트는, 상기 외측 수소 유로와 연결된 수소 공급구를 구비하고,
상기 제2 엔드 플레이트는, 상기 내측 수소 유로와 연결된 수소 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.According to clause 6,
The first end plate has a hydrogen supply port connected to the outer hydrogen flow path,
The second end plate is a fuel cell stack, characterized in that it has a hydrogen outlet connected to the inner hydrogen flow path.
상기 단위 셀들 중 상기 셀 적층체의 상기 일단에 위치한 단위 셀에 구비된 상기 캐소드측 분리판과 상기 제1 엔드 플레이트 사이에 개재되는 제1 집전판; 및
상기 단위 셀들 중 상기 셀 적층체의 상기 타단에 위치한 단위 셀에 구비된 상기 애노드측 분리판과 상기 제2 엔드 플레이트 사이에 개재되는 제2 집전판을 더 포함하는 연료전지 스택.In clause 7,
a first current collector plate interposed between the cathode side separator plate and the first end plate provided in a unit cell located at one end of the cell stack among the unit cells; and
A fuel cell stack further comprising a second current collector plate interposed between the anode side separator plate and the second end plate provided in a unit cell located at the other end of the cell stack among the unit cells.
상기 제1 집전판은, 상기 제1 채널부의 외경과 대응하는 직경을 갖는 원반 형상으로 이루어지고, 상기 제1 채널부와 상기 제1 엔드 플레이트 사이에 개재되며,
상기 제2 집전판은, 상기 제2 채널부의 외경과 대응하는 직경을 갖는 원반 형상으로 이루어지고, 상기 제2 채널부와 상기 제2 엔드 플레이트 사이에 개재되는 연료전지 스택.According to clause 8,
The first current collector plate has a disk shape having a diameter corresponding to the outer diameter of the first channel portion and is interposed between the first channel portion and the first end plate,
The second current collector plate is formed in a disk shape with a diameter corresponding to the outer diameter of the second channel portion, and is interposed between the second channel portion and the second end plate.
상기 제2 집전판은, 상기 내측 공기 유로와 상기 공기 공급구를 연결하는 공기 전달구와, 상기 내측 수소 유로와 상기 수소 배출구를 연결하는 수소 전달구를 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.In paragraph 9
The second current collector plate is a fuel cell stack, characterized in that it has an air delivery port connecting the inner air flow path and the air supply port, and a hydrogen transmission port connecting the inner hydrogen flow path and the hydrogen outlet.
상기 단위 셀들은 각각,
상기 내측 냉각수 유로와 상기 외측 수소 유로를 연결하는 냉각수 채널이 상기 단위 셀들 중 어느 하나의 단위 셀에 구비된 상기 캐소드측 분리판의 상기 제1 채널부와 상기 단위 셀들 중 다른 하나의 단위 셀에 구비된 상기 애노드측 분리판의 상기 제2 채널부 사이에 형성되도록, 상기 어느 하나의 단위 셀과 상기 다른 하나의 단위 셀 사이에 개재되는 제3 가스켓을 더 구비하는 연료전지 스택.According to paragraph 1,
Each of the unit cells is,
A cooling water channel connecting the inner coolant flow path and the outer hydrogen flow path is provided in the first channel portion of the cathode side separator provided in one of the unit cells and in the other one of the unit cells. A fuel cell stack further comprising a third gasket interposed between one unit cell and the other unit cell to be formed between the second channel portion of the anode side separator.
상기 내측 냉각수 유로는, 서로 독립되도록 형성된 제1 내측 냉각수 유로와 제2 내측 냉각수 유로를 갖고,
상기 외측 냉각수 유로는, 서로 독립되도록 형성된 제1 외측 냉각수 유로와 제2 외측 냉각수 유로를 갖는 연료전지 스택.According to clause 14,
The inner coolant flow path has a first inner coolant flow path and a second inner coolant flow path formed to be independent from each other,
The outer coolant flow path is a fuel cell stack having a first outer coolant flow path and a second outer coolant flow path formed to be independent from each other.
상기 제1 엔드 플레이트는, 상기 제1 외측 냉각수 유로와 연결된 제1 냉각수 공급구와, 상기 제1 내측 냉각수 유로와 연결된 제1 냉각수 배출구를 구비하고,
상기 제2 엔드 플레이트는, 상기 제2 외측 냉각수 유로와 연결된 제2 냉각수 공급구와, 상기 제2 내측 냉각수 유로와 연결된 제2 냉각수 배출구를 구비하는 연료전지 스택.According to clause 15,
The first end plate has a first coolant supply port connected to the first outer coolant passage, and a first coolant outlet connected to the first inner coolant passage,
The second end plate is a fuel cell stack including a second coolant supply port connected to the second outer coolant flow path and a second coolant outlet connected to the second inner coolant flow path.
상기 단위 셀들, 상기 제1 엔드 플레이트 및 상기 제2 엔드 플레이트가 수용되는 스택 인클로저를 더 포함하는 연료전지 스택.According to paragraph 1,
A fuel cell stack further comprising a stack enclosure in which the unit cells, the first end plate, and the second end plate are accommodated.
상기 스택 인클로저는,
중공의 원통 형상을 갖고 상기 중공에 상기 단위 셀들이 수용되는 본체와, 상기 중공의 일측 개구부를 커버하도록 상기 본체의 일단에 결합되는 제1 커버와, 상기 중공의 타측 개구부를 커버하도록 상기 본체의 타단에 결합되는 제2 커버를 구비하는 연료전지 스택.According to clause 17,
The stack enclosure is,
A main body having a hollow cylindrical shape and accommodating the unit cells in the hollow, a first cover coupled to one end of the main body to cover one opening of the hollow, and the other end of the main body to cover the other opening of the hollow. A fuel cell stack including a second cover coupled to.
상기 본체는, 상기 중공의 내주면에 상기 적층 방향을 따라 형성되는 적어도 하나의 가이드홈을 구비하고,
상기 단위 셀들, 상기 제1 엔드 플레이트 및 제2 엔드 플레이트는 각각, 상기 가이드홈에 삽입되도록 형성된 가이드 돌기를 구비하는 연료전지 스택.According to clause 18,
The main body is provided with at least one guide groove formed along the stacking direction on the inner peripheral surface of the hollow,
The unit cells, the first end plate, and the second end plate each have a guide protrusion formed to be inserted into the guide groove.
상기 본체는, 상기 일단의 외주면에 형성되는 제1 나사산과, 상기 타단의 외주면에 형성되는 제2 나사산을 갖고,
상기 제1 커버는, 상기 제1 나사산과 나사 결합되도록 내주면에 형성되는 나사산을 갖고,
상기 제2 커버는, 상기 제2 나사산과 나사 결합되도록 내주면에 형성되는 나사산을 갖는 연료전지 스택.According to clause 18,
The main body has a first screw thread formed on the outer peripheral surface of the one end and a second screw thread formed on the outer peripheral surface of the other end,
The first cover has a screw thread formed on the inner peripheral surface to be screwed with the first screw thread,
The second cover is a fuel cell stack having threads formed on an inner peripheral surface to be screwed to the second threads.
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WO2003012903A1 (en) | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Sumitomo Precision Products Co., Ltd | Fuel cell |
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