KR20030018078A - Structure for humidifying hydrogen in fuel cell stack - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연료전지 스택의 수소 가습 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료전지 스택에 공급된 수소의 가습을 위하여, 단위전지가 적층된 연료전지 셀 어셈블리의 냉각수 입구통로와 수소 입구통로를 형성하는 각 분리판의 냉각수 입구홀과 수소 입구홀 간에 다수개의 미세통로를 형성시킴으로써, 별도의 외부 가습장치가 필요치 않고, 이에 따라 가습장치가 차지하던 공간 및 중량을 줄일 수 있으며, 연료전지 스택 구성시 필요되는 비용도 절감될 수 있는 연료전지 스택의 수소 가습 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrogen humidifying structure of a fuel cell stack, and more particularly, to form a cooling water inlet passage and a hydrogen inlet passage of a fuel cell assembly in which unit cells are stacked in order to humidify hydrogen supplied to a fuel cell stack. By forming a plurality of micropaths between the cooling water inlet hole and the hydrogen inlet hole of each separator plate, a separate external humidifier is not required, thereby reducing the space and weight occupied by the humidifier and required for the construction of a fuel cell stack. The invention relates to a hydrogen humidifying structure of a fuel cell stack, which can also reduce costs.
일반적으로 연료전지 스택은 연료를 전기화학적으로 직접 전기에너지로 바꾸는 장치로서, 자동차의 전원, 레이저 전기기구의 전원 등으로 관심있게 연구되는 무공해 발전장치이다.In general, a fuel cell stack is a device that directly converts fuel into electrical energy electrochemically, and is a pollution-free power generation device that is interested in researching power sources of automobiles and power supplies of laser electric appliances.
이러한 연료전지 스택(fuel cell stack)(1)은, 첨부한 도 3에 도시한 바와 같이, 양 단부에 배치되는 엔드 플레이트(end plate)(12,14)와, 이 엔드플레이트(12,14) 사이에 배치되는 연료 전지 셀 어셈블리(20)와, 이 연료 전지 셀 어셈블리(20)의 기밀 및 가압력 유지를 위한 소정의 체결구조(30)를 포함하여 이루어진다.The fuel cell stack 1 includes end plates 12 and 14 disposed at both ends and end plates 12 and 14, as shown in FIG. And a predetermined fastening structure 30 for maintaining the airtightness and pressing force of the fuel cell assembly 20 disposed therebetween.
여기서, 상기 연료전지 셀 어셈블리(20)는 전기를 생산하는 단위전지(22)가 적층된 구조로 되어 있고, 상기 각 단위전지(22)는 가스확산층(24)과 분리판(25)과 전극막(26) 등으로 구성된다.Here, the fuel cell assembly 20 has a structure in which unit cells 22 for generating electricity are stacked, and each unit cell 22 includes a gas diffusion layer 24, a separator plate 25, and an electrode film. (26) and the like.
또한, 상기 각 단위전지(22)에는 연료기체인 수소, 산화제인 산소, 냉각을 위한 냉각수가 별도로 공급되는 바, 첨부한 도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 분리판(25)에 수소 및 산소가 흐를 수 있는 홈 형태의 수소(251a) 및 산소 유로(251b)가 각각 일면과 그 타면에 형성되어 있고, 그 내부에 냉각수 유로(251c)가 형성되어 있다.In addition, each unit cell 22 is supplied with hydrogen, which is a fuel gas, oxygen, which is an oxidant, and cooling water for cooling. As shown in FIG. 5B, hydrogen and oxygen are supplied to the separator 25. Hydrogen 251a and oxygen flow path 251b in the form of a groove that can flow are formed on one surface and the other surface, respectively, and a cooling water flow path 251c is formed therein.
통상, 연료전지 스택(1)에서는 다수개의 단위전지(22)가 적층된 구조의 연료전지 셀 어셈블리(20)로 수소 및 산소, 냉각수를 공급 및 배출시키기 위하여, 엔드 플레이트(12)에 각각의 공급(42a,42b,42c) 및 배출포트(44a,44b,44c)가 구비되는 바, 상기 단위전지(22)들이 적층된 상태에서는 분리판(25)에 형성시킨 수소 및 산소, 냉각수의 각 입구홀(253a,253b,253c)과 각 출구홀(255a,255b,255c)(도 4 및 도 5a에서)에 의해 상기 엔드 플레이트(12)의 수소 및 산소, 냉각수의 해당 공급포트(42a,42b,42c)와 배출포트(44a,44b,44c)에 연통되는 수소 및 산소, 냉각수의 해당 입구통로(43a,43b,43c)와 출구통로(45a,45b,45c)가 형성된다.In general, the fuel cell stack 1 supplies the end plates 12 to supply and discharge hydrogen, oxygen, and cooling water to the fuel cell assembly 20 having a structure in which a plurality of unit cells 22 are stacked. (42a, 42b, 42c) and discharge ports (44a, 44b, 44c) are provided, each of the inlet holes of hydrogen, oxygen, and cooling water formed in the separator 25 in the state in which the unit cells 22 are stacked Corresponding supply ports 42a, 42b and 42c for hydrogen, oxygen and cooling water of the end plate 12 by means of 253a, 253b and 253c and respective outlet holes 255a, 255b and 255c (in FIGS. 4 and 5a). ), And corresponding inlet passages 43a, 43b, 43c and outlet passages 45a, 45b, 45c of hydrogen, oxygen and cooling water communicating with the discharge ports 44a, 44b, 44c are formed.
즉, 상기 단위전지(22)들이 적층된 연료전지 셀 어셈블리(20)의 수소 및 산소, 냉각수의 각 입구통로(43a,43b,43c) 및 출구통로(45a,45b,45c)는 수소 및 산소, 냉각수가 통과될 수 있도록 분리판(25)을 관통시켜 형성한 수소 및 산소, 냉각수의 각 입구홀(253a,253b,253c) 및 출구홀(255a,255b,255c)에 의해 형성되는 것으로서, 상기 단위전지(22)가 적층된 상태에서 각 분리판(25)의 입구홀(253a,253b,253c) 및 출구홀(255a,255b,255c)들이 해당 입구통로(43a,43b,43c) 및 출구통로(45a,45b,45c)를 이루게 되는 것이다.That is, each of the inlet passages 43a, 43b, 43c and the outlet passages 45a, 45b, and 45c of the fuel cell assembly 20 in which the unit cells 22 are stacked and the cooling water is hydrogen and oxygen, The unit is formed by hydrogen and oxygen formed by penetrating the separation plate 25 so that the coolant can pass therethrough, each inlet hole 253a, 253b and 253c of the coolant and the outlet holes 255a, 255b and 255c. In the state in which the batteries 22 are stacked, the inlet holes 253a, 253b and 253c and the outlet holes 255a, 255b and 255c of each of the separator plates 25 correspond to the inlet passages 43a, 43b and 43c and the outlet passages ( 45a, 45b, 45c).
따라서, 상기 각 분리판(25)의 수소(251a) 및 산소 유로(251b)와 냉각수 유로(251c)는 엔드 플레이트(12)의 공급포트(42a,42b,42c)와 연료전지 셀 어셈블리(20)의 해당 입구통로(43a,43b,43c)를 통해 수소 및 산소, 냉각수를 각각 분배받게 되고, 각 유로(251a,251b,251c)를 통과한 수소 및 산소, 냉각수는 연료전지 셀 어셈블리(20)의 해당 출구통로(45a,45b,45c)와 엔드 플레이트(12)의 배출포트(44a,44b,44c)를 통해 외부로 배출되게 된다.Accordingly, the hydrogen 251a, the oxygen flow path 251b and the cooling water flow path 251c of each of the separation plates 25 are supplied to the supply ports 42a, 42b, 42c of the end plate 12 and the fuel cell assembly 20. Hydrogen, oxygen, and coolant are distributed through the corresponding inlet passages 43a, 43b, and 43c, respectively, and the hydrogen, oxygen, and coolant that have passed through each of the flow paths 251a, 251b, and 251c of the fuel cell assembly 20. It is discharged to the outside through the outlet passage (45a, 45b, 45c) and the discharge port (44a, 44b, 44c) of the end plate 12.
특히, 상기와 같이 이루어진 연료전지 스택(1)에서는 수소로부터 전자를 분리시켜 이온화가 촉진될 수 있도록 주입되는 수소에 수분을 공급해주는 수소의 가습이 필수적으로 이루어져야 한다.In particular, in the fuel cell stack 1 made as described above, the humidification of hydrogen supplying water to hydrogen to be injected so as to separate the electrons from the hydrogen to promote the ionization is essential.
이를 좀더 상세히 설명하면, 각 분리판의 수소 유로를 통과하는 수소가 전극막(MEA:Membrane Electrode Assembly) 표면에서 수소 양이온과 전자로 분해되고, 이후 수소 양이온이 상기 전극막을 통해 이웃한 분리판의 산소 유로쪽으로 흘러 산소의 음이온과 결합하도록 되어 있는 바, 수소 양이온이 산소 유로쪽으로 이동할 때에는 물 분자를 가지고서 이동되므로, 전극막의 적절한 습도를 맞춰주기 위해서는 각 단위전지의 수소 유로를 통과하는 수소가 항상 일정하게 가습된 상태이어야 하는 것이다.In more detail, the hydrogen passing through the hydrogen flow path of each separator is decomposed into hydrogen cations and electrons on the surface of the membrane (MEA: Membrane Electrode Assembly), and then the hydrogen cations are oxygen of the neighboring separator through the electrode membrane. It flows toward the flow path and bonds with the anion of oxygen. As the hydrogen cation moves toward the oxygen flow path, it moves with water molecules, so that the hydrogen passing through the hydrogen flow path of each unit cell is always constant in order to adjust the appropriate humidity of the electrode membrane. It must be humidified.
통상, 수소 가습을 위한 가습장치(3)는, 첨부한 도 6에 도시한 바와 같이, 외부의 수소 탱크(5)에서 연료전지 스택(1)으로 연결되는 수소 공급라인(7) 상에 별도 설치되는 바, 종래에는 상기와 같이 가습장치(3)가 연료전지 스택(1)의 외부에 설치됨으로 해서, 연료전지 스택 구성시, 그 설치공간 및 비용이 크게 드는 문제점이 있었다.In general, the humidifier 3 for hydrogen humidification is separately installed on the hydrogen supply line 7 connected to the fuel cell stack 1 from an external hydrogen tank 5, as shown in FIG. 6. As described above, since the humidifier 3 is installed outside the fuel cell stack 1 as described above, there is a problem in that the installation space and the cost of the fuel cell stack are large.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 연료전지 스택에 공급된 수소의 가습을 위하여, 단위전지가 적층된 연료전지 셀 어셈블리의 냉각수 입구통로와 수소 입구통로를 형성하는 각 분리판의 냉각수 입구홀과 수소 입구홀 간에 다수개의 미세통로를 형성시킴으로써, 별도의 외부 가습장치가 필요치 않고, 이에 따라 가습장치가 차지하던 공간 및 중량을 줄일 수 있으며, 연료전지 스택 구성시 필요되는 비용도 절감될 수 있는 연료전지 스택의 수소 가습 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the above problems, and in order to humidify the hydrogen supplied to the fuel cell stack, each of the unit cells forming the cooling water inlet passage and the hydrogen inlet passage of the fuel cell assembly in which the unit cells are stacked By forming a plurality of micropaths between the cooling water inlet hole and the hydrogen inlet hole of the separator, a separate external humidifier is not required, thereby reducing the space and weight occupied by the humidifier, and Its purpose is to provide a hydrogen humidifying structure of a fuel cell stack that can also reduce costs.
도 1은 분리판에 형성시킨 본 발명의 수소 가습 구조를 나타낸 도면,1 is a view showing a hydrogen humidifying structure of the present invention formed on a separator plate,
도 2a와 2b는 각각 도 1의 선 A-A와 선 B-B를 따라 취한 단면도,2A and 2B are cross-sectional views taken along the lines A-A and B-B of FIG. 1, respectively;
도 3은 일반적인 연료전지 스택의 단면도,3 is a cross-sectional view of a typical fuel cell stack,
도 4는 통상의 분리판을 나타내는 도면,4 is a view showing a conventional separator;
도 5a와 5b는 각각 도 4의 선 A-A와 선 B-B를 따라 취한 단면도,5A and 5B are cross-sectional views taken along the lines A-A and B-B of FIG. 4, respectively;
도 6은 가습장치가 설치된 연료전지 스택의 수소 공급라인을 나타내는 개략도.6 is a schematic view showing a hydrogen supply line of a fuel cell stack in which a humidifier is installed.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 연료전지 스택5 : 수소 탱크1 fuel cell stack 5 hydrogen tank
7 : 수소 공급라인12, 14 : 엔드 플레이트7: hydrogen supply line 12, 14: end plate
20 : 연료전지 셀 어셈블리22 : 단위전지20 fuel cell assembly 22 unit cell
25 : 분리판26 : 전극막25 separation plate 26 electrode film
42a : 수소 공급포트42c : 냉각수 공급포트42a: hydrogen supply port 42c: cooling water supply port
43a : 수소 입구통로43c : 냉각수 입구통로43a: hydrogen inlet passage 43c: cooling water inlet passage
44a : 수소 배출포트45a : 수소 출구통로44a: hydrogen discharge port 45a: hydrogen outlet passage
253a : 수소입구홀253c : 냉각수입구홀253a: hydrogen inlet hole 253c: cooling water inlet hole
255a : 수소 출구홀257 : 미세통로255a: hydrogen outlet hole 257: fine passage
258 : 배수홀259 : 배수통로258: drainage hole 259: drainage passage
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 엔드 플레이트(12)의 수소 공급포트(42a)와이에 연통된 연료전지 셀 어셈블리(20)의 수소 입구통로(43a)를 통해 외부에서 유입된 후 각 단위전지(22)로 공급되는 연료기체인 수소를 가습시켜주기 위한 연료전지 스택의 수소 가습 구조에 있어서, 상기 각 단위전지(22)의 분리판(25)에서, 엔드 플레이트(12)의 냉각수 공급포트(42c)와 연통된 연료전지 셀 어셈블리(20)의 냉각수 입구통로(43c)를 이루는 냉각수 입구홀(253c)과, 상기 수소 입구통로(43a)를 이루는 수소 입구홀(253a) 간에 미세통로(257)를 다수개 형성시키고, 이 미세통로(257)를 통해 상기 냉각수 입구통로(43c)를 통과하는 냉각수가 상기 수소 입구통로(43a)로 흡입, 분사될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, each unit cell 22 after being introduced from the outside through the hydrogen inlet passage 43a of the fuel cell assembly 20 communicated with the hydrogen supply port 42a of the end plate 12. In the hydrogen humidification structure of the fuel cell stack for humidifying hydrogen, which is a fuel gas supplied to the fuel cell, the cooling water supply port 42c of the end plate 12 in the separation plate 25 of each unit cell 22. A plurality of fine passages 257 between the coolant inlet hole 253c constituting the coolant inlet passage 43c of the fuel cell assembly 20 communicating with the fuel cell assembly 20 and the hydrogen inlet hole 253a constituting the hydrogen inlet passage 43a. And the cooling water passing through the cooling water inlet passage 43c through the micro passage 257 can be sucked and injected into the hydrogen inlet passage 43a.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 각 분리판(25)에는 가습되고 남은 물이 상기 수소 입구홀(253a)에서 배출될 수 있도록 상기 수소 입구홀(253a) 하부 일측에 배수홀(258)을 형성시키고, 이 배수홀(258)을 엔드 플레이트(12)의 수소 배출포트(44a)와 연통된 연료전지 셀 어셈블리(20)의 수소 출구통로(45a)를 이루는 각 분리판(25)의 수소 출구홀(255a) 하부 일측에 연결하여서 된 배수통로(259)가 구비된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the present invention, each of the separation plate 25 is formed with a drain hole 258 on one side of the lower portion of the hydrogen inlet hole 253a so that the remaining water can be discharged from the hydrogen inlet hole 253a. The discharge hole 258 is connected to the hydrogen discharge port 44a of the end plate 12 to form the hydrogen outlet passage 45a of the hydrogen cell outlet passage 45a of the fuel cell assembly 20. (255a) characterized in that it is provided with a drain passage (259) connected to the lower one side.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도 1은 분리판에 형성시킨 본 발명의 수소 가습 구조를 나타낸 도면이고, 도 2a와 2b는 각각 도 1의 선 A-A와 선 B-B를 따라 취한 단면도로서, 도면부호 253a는 단위전지(22)가 적층된 연료전지 셀 어셈블리(20)의 수소 입구통로(43a,도3에서)를 이루게 되는 각 분리판(25)의 수소 입구홀을 나타내며, 도면부호 253b는 산소 입구통로(43b)를 이루게 되는 산소 입구홀, 도면부호 253c는 냉각수 입구통로(43c)를 이루게 되는 냉각수 입구홀을 나타낸다.1 is a view showing a hydrogen humidifying structure of the present invention formed on a separator, and FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views taken along the lines AA and BB of FIG. 1, respectively, and reference numeral 253a denotes a unit cell 22. Is a hydrogen inlet hole of each of the separation plates 25 forming the hydrogen inlet passage 43a (in FIG. 3) of the fuel cell assembly 20 in which the fuel cell assembly 20 is stacked, and reference numeral 253b constitutes the oxygen inlet passage 43b. Oxygen inlet hole, reference numeral 253c denotes a coolant inlet hole forming the coolant inlet passage 43c.
물론, 냉각수 입구통로(43c)에는 연료전지 스택(1)을 냉각시기기 위하여 엔드 플레이트(12)의 냉각수 공급포트(42c)를 통해 외부로부터 냉각수가 유입되고, 수소 입구통로(43a)에는 엔드 플레이트(12)의 수소 공급포트(42a)를 통해 외부의 수소 탱크(5, 도 6에서)로부터 연료기체인 수소가 유입된다.Of course, in order to cool the fuel cell stack 1 in the coolant inlet passage 43c, coolant is introduced from the outside through the coolant supply port 42c of the end plate 12, and the end plate is inserted into the hydrogen inlet passage 43a. Hydrogen as a fuel gas flows in through the hydrogen supply port 42a of (12) from an external hydrogen tank 5 (Fig. 6).
또한, 도면부호 251a는 수소 입구통로(43a)로부터 각 단위전지(22)로 수소가 공급되는 각 분리판(25)의 수소 유로를 나타낸 것으로서, 도 1에서는 도시되지 않은 분리판(25) 뒷면에는 동일한 패턴의 산소 유로(251b, 도 2b에서)가 형성되어 있고, 분리판(25) 내부에는 냉각수를 순환시키는 냉각수 유로(251c)가 구비되어 있다.In addition, reference numeral 251a denotes a hydrogen flow path of each of the separation plates 25 to which hydrogen is supplied from the hydrogen inlet passage 43a to each of the unit cells 22, and the back of the separation plate 25, which is not shown in FIG. An oxygen flow passage 251b (in FIG. 2B) having the same pattern is formed, and a cooling water flow passage 251c for circulating the cooling water is provided in the separating plate 25.
본 발명은 연료전지 스택에 공급된 수소의 가습을 위하여, 엔드 플레이트(12)의 해당 공급포트를 통해 각각 냉각수와 수소가 공급되는 연료전지 셀 어셈블리(20)의 냉각수 입구통로(43c)와 수소 입구통로(43a) 간에 다수개의 미세통로(257)를 형성시켜서 된 것이다.The present invention provides a coolant inlet passage 43c and a hydrogen inlet of a fuel cell assembly 20 in which coolant and hydrogen are supplied through corresponding supply ports of an end plate 12 to humidify hydrogen supplied to a fuel cell stack. The plurality of micropaths 257 are formed between the passages 43a.
즉, 냉각수 입구통로(43c)를 이루게 되는 각 분리판(25)의 냉각수 입구홀(253c)과 수소 입구통로(43a)를 이루게 되는 각 분리판(25)의 수소 입구홀(253a) 간에 작은 직경의 미세통로(257)를 다수개 형성시켜서, 냉각수 입구홀(253c)로부터 수소 입구홀(253a)로 냉각수가 공급, 분사될 수 있도록 한 것이다.That is, a small diameter between the cooling water inlet hole 253c of each separation plate 25 forming the cooling water inlet passage 43c and the hydrogen inlet hole 253a of each separation plate 25 forming the hydrogen inlet passage 43a. By forming a plurality of fine passages 257, the cooling water can be supplied and sprayed from the cooling water inlet hole 253c to the hydrogen inlet hole 253a.
상기 각 분리판(25)에서 미세통로(257)를 통해 수소 입구홀(253a)로 물이 분사되는 원리를 설명하면, 냉각수 입구통로(43c)와 수소 입구통로(43a)로 유입되는 냉각수와 수소는 그 원활한 순환을 위하여 어느 정도의 압력 및 유속으로 공급되는데, 이때 냉각수 입구통로(43c)를 통해 흐르는 냉각수의 압력을 수소 입구통로(43a)를 통해 흐르는 수소의 압력보다 크게 하여 공급하면, 각 분리판(25)의 미세통로(257) 내에는 냉각수 입구홀(253c)로부터 수소 입구홀(253a)로 냉각수가 흐르게 된다.Referring to the principle that the water is injected into the hydrogen inlet hole 253a through the micro passage 257 in each of the separation plates 25, the cooling water and hydrogen introduced into the cooling water inlet passage 43c and the hydrogen inlet passage 43a Is supplied at a certain pressure and flow rate for the smooth circulation, wherein if the pressure of the cooling water flowing through the cooling water inlet passage (43c) is greater than the pressure of hydrogen flowing through the hydrogen inlet passage (43a), each separation The cooling water flows from the cooling water inlet hole 253c to the hydrogen inlet hole 253a in the micro passage 257 of the plate 25.
이때, 수소 입구통로(43a)를 통해 흐르는 유속이 미세통로(257) 내의 냉각수 유속이 빠르므로, 각 분리판(25)의 수소 입구홀(253a) 내부에서 미세통로(257)의 출구 주변으로는 부압이 형성된다.At this time, since the flow rate of the flowing water through the hydrogen inlet passage 43a is fast in the cooling water flow rate in the micro passage 257, the hydrogen inlet hole 253a of each separation plate 25 is around the outlet of the micro passage 257. Negative pressure is formed.
결국, 이 부압에 의하여 미세통로(257)를 통해 수소 입구홀(253a)로 냉각수가 흡입, 분사될 수 있는 것이다.As a result, the coolant may be sucked and injected into the hydrogen inlet hole 253a through the micro passage 257.
상기와 같이 분사된 물에 의해 연료전지 셀 어셈블리(20)의 수소 입구통로(43a)를 흐르는 수소가 가습될 수 있는 것이며, 이때, 상기 미세통로(257)의 직경은 냉각수가 흡입될 수 있는 충분한 직경으로 하되, 흡입되는 냉각수의 양이 지나치게 많아지지 않도록, 적당한 직경으로 함은 당연할 것이다.Hydrogen flowing through the hydrogen inlet passage 43a of the fuel cell assembly 20 may be humidified by the water injected as described above. In this case, the diameter of the microchannel 257 may be sufficient to allow cooling water to be sucked. It is obvious that the diameter should be a suitable diameter so that the amount of cooling water sucked is not excessively large.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 각 분리판(25)에는, 수소 입구홀(253a)에서 가습되고 남은 물이 배수될 수 있도록, 상기 수소 입구홀(253a) 하부 일측에 배수홀(258)을 형성시키고 이 배수홀(258)을 수소 출구홀(255a) 하부 일측에 연결한 배수통로(259)가 구비된다.In addition, in the preferred embodiment of the present invention, each of the separation plate 25, the drain hole 258 on one side of the lower portion of the hydrogen inlet hole 253a so that the water remaining after being humidified in the hydrogen inlet hole 253a can be drained. ) And a drain passage 259 connecting the drain hole 258 to a lower side of the hydrogen outlet hole 255a.
여기서, 상기 배수홀(258)을 통해 배수된 물은 수소 입구홀(253a)과 수소 출구홀(255a) 간의 압력차에 의해 배수통로(259)를 통해 각 분리판(25)의 수소 유로(251a)가 모아지는 수소 출구홀(255a)로 이동되는 것이며, 이동된 물은 수소와 함께 외부로 배출되거나, 수소를 순환시키도록 된 연료전지 스택인 경우 수소와 함께 다시 연료전지 스택으로 유입되게 된다.Here, the water drained through the drainage hole 258 is a hydrogen flow path 251a of each separation plate 25 through the drainage passage 259 by the pressure difference between the hydrogen inlet hole 253a and the hydrogen outlet hole 255a. ) Is moved to the hydrogen outlet hole (255a) is collected, the moved water is discharged to the outside with the hydrogen, or in the case of the fuel cell stack to circulate the hydrogen is introduced into the fuel cell stack again with hydrogen.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연료전지 스택의 수소 가습 구조에 의하면, 연료전지 스택에 공급된 수소의 가습을 위하여, 단위전지가 적층된 연료전지 셀 어셈블리의 냉각수 입구통로와 수소 입구통로를 형성하는 각 분리판의 냉각수 입구홀과 수소 입구홀 간에 다수개의 미세통로를 형성시킴으로써, 별도의 외부 가습장치가 필요치 않고, 이에 따라 가습장치가 차지하던 공간 및 중량을 줄일 수 있으며, 연료전지 스택 구성시 필요되는 비용도 절감될 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, according to the hydrogen humidification structure of the fuel cell stack according to the present invention, in order to humidify the hydrogen supplied to the fuel cell stack, the cooling water inlet passage and the hydrogen inlet passage of the fuel cell cell assembly in which the unit cells are stacked. By forming a plurality of micropaths between the cooling water inlet hole and the hydrogen inlet hole of each separation plate forming a, an external humidifier is not required, thereby reducing the space and weight occupied by the humidifier, fuel cell stack It is also possible to reduce the cost required for configuration.
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