KR20050116437A - 연료 전지 시스템 및 이에 사용되는 스택 - Google Patents

연료 전지 시스템 및 이에 사용되는 스택 Download PDF

Info

Publication number
KR20050116437A
KR20050116437A KR1020040041330A KR20040041330A KR20050116437A KR 20050116437 A KR20050116437 A KR 20050116437A KR 1020040041330 A KR1020040041330 A KR 1020040041330A KR 20040041330 A KR20040041330 A KR 20040041330A KR 20050116437 A KR20050116437 A KR 20050116437A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
housing
fuel cell
cover
fuel
cell system
Prior art date
Application number
KR1020040041330A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100542218B1 (ko
Inventor
노형곤
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020040041330A priority Critical patent/KR100542218B1/ko
Publication of KR20050116437A publication Critical patent/KR20050116437A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100542218B1 publication Critical patent/KR100542218B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 연료 전지 시스템은, 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 스택; 상기 스택으로 연료를 공급하는 연료 공급부; 및 상기 스택으로 공기를 공급하는 공기 공급부를 포함하고, 상기 스택은, 전극-전해질 합성체(Membrane Electrode Assembly: MEA)와 이 전극-전해질 합성체의 양면에 배치되는 세퍼레이터(Separator)를 포함하는 적어도 하나의 전기 생성부와, 상기 전기 생성부가 놓여지는 하우징과, 상기 하우징을 덮는 커버와, 상기 하우징에 커버를 고정시키기 위해 상기 하우징과 커버의 연결 부분에 형성되는 융착부를 포함한다.

Description

연료 전지 시스템 및 이에 사용되는 스택 {FUEL SELL SYSTEM AND STACK USED THERETO}
본 발명은 연료 전지 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료 전지를 구성하는 스택의 결합 구조에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, 연료 전지(Fuel Cell)는 메탄올과 같은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와, 산소 또는 산소를 포함한 공기의 화학 반응 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 발전 시스템이다.
이러한 연료 전지는 메탄올 또는 에탄올 등을 개질하여 만들어진 수소를 연료로 사용하여 자동차와 같은 이동용 전원은 물론, 주택, 공공건물과 같은 분산용 전원 및 전자기기용과 같은 소형 전원 등 그 응용 범위가 넓은 장점을 갖는다.
상기 연료 전지는 기본적으로 시스템을 구성하기 위해, 전기를 발생시키는 단위의 셀이 다수 적층된 구조의 스택(stack), 개질기(Reformer), 연료 탱크, 및 연료 펌프 등을 구비한다. 따라서, 상기 연료 전지 시스템은 연료 펌프의 작동으로 연료 탱크 내의 연료를 개질기로 공급하고, 이 개질기에서 연료를 개질하여 수소 가스를 발생시키며, 스택에서 이 수소 가스와 산소를 전기 화학적으로 반응시켜 전기에너지를 발생시킨다.
상기한 구조의 스택은 연료의 누출을 방지하고 전지로서의 구조를 갖추기 위해 적층되어 있는 다수의 셀들을 하나로 체결 고정시켜야 하며, 이를 위해 통상 접착제를 이용하여 각 구성부를 하나로 접착시키거나 앤드플레이트를 통해 상기 셀들을 일정 압력으로 눌러 체결하는 방식이 사용된다.
앤드플레이트를 이용한 가압식 체결구조는 도 5에 잘 도시되어 있는 데, 도 5에 도시된 종래 기술에 따른 스택의 체결 구조는 스택(200)의 양측 단부를 지지하는 두 개의 엔드 플레이트(210)에 형성된 홀을 관통하는 체결봉(220)과, 상기 체결봉(220) 끝단에 형성된 수나사에 체결되어 상기 엔드 플레이트에 고정하는 너트(230)를 포함한다.
따라서 상기 홀을 관통한 체결봉의 양 끝단에 형성된 수나사에 암나사가 형성된 너트를 각각 체결함으로써 양 엔드 플레이트를 눌러 스택을 적정한 압력으로 체결 고정할 수 있게 되는 것이다.
그런데, 상기한 종래의 구조는 볼트와 너트, 와셔 등의 부품이 많이 들어 원가의 상승을 초래할 뿐만 아니라, 이러한 부품들로 인해 스택의 전체적인 크기를 컴팩트하게 구현하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스택의 결합 구조를 단순화하여 제조 원가를 줄이고, 전체적인 스택의 크기를 컴팩트하게 구현할 수 있는 연료 전지 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 사용되는 스택은, 전극-전해질 합성체(Membrane-Electrode assembly: MEA)와 이 전극-전해질 합성체의 양면에 배치되는 세퍼레이터(Separator)를 포함하는 적어도 하나의 전기 생성부; 상기 전기 생성부가 놓여지는 하우징; 상기 하우징을 덮는 커버; 및 상기 하우징에 커버를 고정시키도록 상기 하우징과 커버의 연결 부분에 형성되는 융착부를 포함한다.
본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 사용되는 스택은, 상기 하우징과 커버가 금속 소재로 이루어질 수 있으며, 상기 하우징과 커버가 금속 소재 및 플라스틱 소재로 이루어진 이중 구조로 이루어질 수도 있다.
또한 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 사용되는 스택에 있어서, 상기 하우징은 일면이 개방되어 입구를 형성하고, 상기 전극-전해질 합성체와 세퍼레이터는 상기 하우징의 내부에서부터 입구 측으로 적층될 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 사용되는 스택에 있어서, 상기 융착부는 하우징과 커버의 용접에 의하여 형성될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 사용되는 스택에 있어서, 상기 융착부는 하우징과 커버의 연결 부분에 충진되는 실런트(sealant)에 의하여 형성될 수도 있다.
그리고 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 사용되는 스택에 있어서, 상기 융착부는 UV 큐어링(UV curing)에 의하여 형성될 수도 있다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 연료 전지 시스템은, 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 스택; 상기 스택으로 연료를 공급하는 연료 공급부; 및 상기 스택으로 공기를 공급하는 공기 공급부를 포함하고, 상기 스택은, 전극-전해질 합성체(Membrane Electrode Assembly: MEA)와 이 전극-전해질 합성체의 양면에 배치되는 세퍼레이터(Separator)를 포함하는 적어도 하나의 전기 생성부와, 상기 전기 생성부가 놓여지는 하우징과, 상기 하우징을 덮는 커버와, 상기 하우징에 커버를 고정시키기 위해 상기 하우징과 커버의 연결 부분에 형성되는 융착부를 포함한다.
본 발명에 따른 연료 전지 시스템은, 상기 하우징과 커버가 금속 소재로 이루어질 수 있으며, 상기 하우징과 커버가 금속 소재 및 플라스틱 소재로 이루어진 이중 구조로 이루어질 수도 있다.
또한 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 융착부는 하우징과 커버의 용접에 의하여 형성될 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 융착부는 하우징과 커버의 연결 부분에 충진되는 실런트(sealant)에 의하여 형성될 수도 있다.
또한 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 융착부는 UV 큐어링(UV curing)에 의하여 형성될 수도 있다.
그리고 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 연료 공급부는: 수소를 함유한 연료를 저장하는 연료 탱크; 및 상기 연료 탱크에 연결 설치되는 연료 펌프를 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 공기 공급부는 공기를 흡입하는 공기 펌프를 포함할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 연료 공급부는, 상기 전기 생성부와 연료 탱크에 연결 설치되어 상기 연료 탱크로부터 연료를 공급받아 수소 가스를 발생시키고, 상기 수소 가스를 전기 생성부로 공급하는 개질기를 포함할 수도 있다.
이러한 경우 본 발명에 따른 연료 전지 시스템은, 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrolyte Membrance Fuel Cell: PEMFC) 방식으로 이루어진다.
대안으로서 본 발명에 따른 연료 전지 시스템은, 직접 메탄올형 연료 전지(Direct Methanol Fuel Cell: DMFC) 방식으로 이루어질 수도 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 전체적인 구성을 도시한 개략도이다.
도면을 참고하면, 본 시스템(100)은 수소를 함유한 연료를 개질하여 수소 가스를 발생시키고, 이 수소 가스와 산소를 반응시켜 전기 에너지를 발생시키는 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrode Membrane Fuel Cell; PEMFC) 방식을 채용할 수 있다.
본 발명에 따른 연료 전지 시스템(100)에 있어 전기를 생성하기 위한 연료라 함은 메탄올, 에탄올 또는 천연 가스 등과 같이 수소를 함유한 협의(狹義)의 연료 이 외에, 광의(廣義)의 연료로서 물 및 산소가 더욱 포함된다.
그리고 본 시스템(100)은 상기 연료에 함유된 수소와 반응하는 산소 연료로서 별도의 저장수단에 저장된 순수한 산소 가스를 사용할 수 있으며, 산소를 함유하고 있는 공기를 그대로 사용할 수도 있다. 그러나 이하에서는 상기한 산소 연료로서 공기를 사용하는 후자의 예를 설명한다.
상기 연료 전지 시스템(100)은 기본적으로, 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 연료 전지를 구성하는 스택(10)과, 수소를 함유한 연료로부터 수소 가스를 발생시키고 이 수소 가스를 스택(10)으로 공급하는 연료 공급부(30)와, 공기를 스택(10)으로 공급하는 공기 공급부(40)를 포함한다.
상기 스택(10)은 연료 공급부(30)와 공기 공급부(40)에 연결 설치되어 이 연료 공급부(30)로부터 상기 수소 가스를 공급받고, 공기 공급부(40)로부터 공기를 공급받아 상기 수소 가스와 공기 중의 산소를 전기 화학적으로 반응시켜 전기 에너지를 발생시킨다.
상기 연료 공급부(30)는 전술한 바 있는 협의의 연료를 저장하는 연료 탱크(31)와, 이 연료 탱크(31)에 연결 설치되어 소정의 펌핑력에 의해 연료 탱크(31)에 저장된 연료를 그 탱크의 내부로부터 배출시키는 연료 펌프(33)와, 연료 탱크(31)와 연결 설치되어 상기 협의의 연료로부터 수소 가스를 발생시키고 이 수소 가스를 스택(10)으로 공급하는 개질기(20)를 포함한다.
그리고 공기 공급부(40)는 소정 펌핑력으로 공기를 흡입하여 스택(10)으로 공급하는 공기 펌프(41)를 포함하고 있다.
상기 연료 공급부(30)에 있어 개질기(20)는 열 에너지에 의한 화학 촉매 반응을 통해 상기 협의의 연료로부터 수소 가스를 발생시키고, 상기 수소 가스에 함유된 일산화탄소의 농도를 저감시키는 통상적인 개질기의 구조를 갖는다. 부연 설명하면, 개질기(20)는 일 례로서, 수증기 개질, 부분산화 또는 자열 반응 등의 촉매 반응을 통해 상기한 연료로부터 수소 가스를 발생시킨다. 그리고 개질기(20)는 일 례로서, 수성가스 전환 방법, 선택적 산화 방법 등과 같은 촉매 반응 또는 분리막을 이용한 수소의 정제 등과 같은 방법으로 수소 가스에 함유된 일산화탄소의 농도를 저감시킨다.
대안으로서, 본 발명에 따른 연료 전지 시스템(100)은 상기 협의의 연료를 직접 스택(10)으로 공급하여 전기를 생산해 낼 수 있는 직접 메탄올형 연료 전지(Direct Methanol Fuel Cell: DMFC) 방식을 채용할 수도 있다. 이러한 직접 메탄올형 연료 방식의 연료 전지는 고분자 전해질형 연료 전지와 달리, 전술한 바 있는 개질기(20)를 필요로 하지 않는다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 연료 전지 시스템(100)의 작용시 연료 공급부(30)의 개질기(20)를 통해 발생되는 수소 가스와, 공기 펌프(41)에 의해 흡입되는 공기를 스택(10)으로 공급하게 되면, 스택(10)에서는 상기 수소 가스와 공기 중에 함유된 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기와 물 그리고 열을 발생시킨다.
본 발명에 있어 상기한 스택(10)을 구성하는 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템에 사용되는 스택의 구조를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 단면 구성도이다.
도면을 참고하면, 본 시스템(100)에 적용되는 스택(10)은 전극-전해질 합성체(Membrane-Electrode assembly: MEA)(11)를 중심에 두고 이의 양면에 세퍼레이터(Separator)(12)를 배치하여 전기를 발생시키는 최소 단위의 전기 생성부(10A)를 포함하여 이루어진다. 따라서 위와 같은 복수의 전기 생성부(10A)를 연속적으로 적층 배치함으로써 본 실시예에 의한 적층 구조의 스택(10)을 형성할 수 있다.
여기서 전극-전해질 합성체(11)는 양측에 애노드 전극과 캐소드 전극을 구비하며, 수소와 공기 중의 산소를 산화/환원 반응시키는 기능을 가진다. 그리고 세퍼레이터(12)는 전극-전해질 합성체(11)의 양측에 수소와 산소를 함유한 공기를 공급하는 기체 통로를 형성하고, 상기 애노드 전극과 캐소드 전극을 직렬로 연결시켜 주는 전도체의 기능을 하게 된다.
본 실시예에 따르면, 이와 같이 구성되는 스택(10)은 상기 복수의 전기 생성부(10A)를 일정 압력으로 가압하여 고정시키기 위하여, 한 쪽 단부에 형성된 입구를 통해 내부에 상기 복수의 전기 생성부(10A)가 놓여지는 하우징(13)과, 상기 하우징(13)을 덮어 상기 복수의 전기 생성부(10A)를 일정 압력으로 가압하는 커버(14)와, 상기 하우징(13)에 커버(14)를 고정시켜 상기 복수의 전기 생성부(10A)에 가해지는 압력을 유지시키기 위한 고정수단을 포함한다.
상기 하우징(13)은 전기 생성부(10A)로 수소 가스와 공기를 공급하는 공급관 또는 전기 생성부(10A)에서 미반응하고 배출되는 수소 가스와 공기를 배출시키는 배출관이 관통 설치되는 다수의 홀(15)이 관통 형성된 구조로 되어 있다.
이에 따라 상기 세퍼레이터(12)와 전극-전해질 합성체(11)을 포함하는 전기 생성부(10A)는 하우징(13)의 내부에서부터 차례로 적층되어 상기 하우징(13)의 입구에 덮어 씌워지는 커버(14)와 하우징(13) 사이에서 일정 압력으로 가압되게 된다.
본 실시예에서 상기 커버(14)는 하우징(13)의 입구에 설치되어 하우징(13) 내부에 놓여진 전기 생성부(10A)를 일정 압력으로 누를 수 있는 구조로 이루어지고, 그 전면에는 하우징(13)과 마찬가지로 수소 가스와 공기를 공급하는 공급관 또는 전기 생성부(10A)에서 미반응하고 배출되는 수소 가스와 공기를 배출시키는 배출관이 관통 설치되는 다수의 홀(15)이 관통 형성된 구조로 되어 있다. 따라서 상기 하우징(13)에 커버(14)를 설치하게 되면 하우징(13)과 커버(14) 사이에 복수의 전기 생성부(10A)들이 일정 압력으로 가압될 수 있는 것이다. 여기서 상기 하우징(13)과 커버(14)는 소정의 금속 소재를 사출 성형하거나 소정 두께를 갖는 금속 플레이트를 프레스 성형하여 본 실시예에 의한 하우징과 커버의 형태로 제작될 수 있다.
한편, 상기 고정수단은 언급한 바와 같이 하우징(13)에 커버(14)를 설치하여 복수의 전기 생성부(10A)를 일정 압력으로 가압하면서 고정하는 상태를 계속 유지시키기 위하여 하우징(13)에 커버(14)를 고정시키기 위한 것으로, 상기 하우징(13)의 입구 선단과 상기 커버(14)의 개방된 선단에 형성되는 융착부(19)를 구비하고 있다.
본 실시예에 따르면, 상기한 융착부(19)는 하우징(13)의 입구 선단과 커버(14)의 개방된 선단을 용접함으로써 형성될 수 있고, 하우징(13)의 입구 선단과 커버(14)의 개방된 선단 사이의 틈새에 충진되는 실런트(sealant) 예컨대, 글라스 프릿(glass frit) 또는 경화성 수지 등에 의하여 형성될 수 있다. 그리고 상기한 융착부(19)는 하우징(13)의 입구 선단과 커버(14)의 개방된 선단 사이의 틈새에 에폭시 수지 등이 충진되고, 이 에폭시 수지가 UV 경화됨으로써 형성될 수 있다.
따라서 하우징(13)에 커버(14)를 덮고 일정 압력을 가한 상태에서 위와 같은 방법으로 하우징(13)과 커버(14)의 연결 부분에 융착부(19)를 형성하게 되면, 하우징(13)에 커버(14)를 용이하게 결합시켜 복수의 전기 생성부(10A)를 고정시킬 수 있게 되는 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 대한 스택의 변형예를 도시한 단면 구성도이다.
도면을 참고하면, 이 경우는 하우징(63)과 커버(64)의 중량을 줄이기 위해 그 하우징(63)과 커버(64)가 금속 소재 및 플라스틱 소재의 이중 구조로 이루어진 스택(60)을 구성할 수 있다. 즉, 하우징(63)과 커버(64)는 플라스틱 소재로 이루어진 제1 몸체(63a, 64a)가 내측면을 형성하고, 금속 소재로 이루어진 제2 몸체(63b, 64b)가 외측면을 형성하고 있다.
이에 따라 하우징(63) 내에 복수의 전기 생성부(10A)를 적층하고, 본 실시예에 의한 융착부(69)를 통해 하우징(63)에 커버(64)를 고정시키게 되면, 하우징(13) 내부에 장착된 다수의 전기 생성부(10A)들이 하우징(63)과 커버(64) 사이에서 일정 압력으로 눌려진 상태를 유지하게 된다. 이 때 상기 하우징(63)과 커버(64)의 내측면에 플라스틱 소재의 제1 몸체(63a, 64a)를 구비하고 있기 때문에, 전기 생성부(10A)를 탄력적으로 지지하게 되어 외부 압력 변동이나 진동 등의 충격으로부터 전기 생성부(10A)의 유동을 방지하게 된다.
상기한 융착부(69)와 나머지 구성은 전기 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 간단한 구조로 되어 볼트나 너트 등의 스택 조립에 필요한 부품의 수를 줄일 수 있고 이에 따라 원가를 절감할 수 있게 되며, 전체적인 스택의 크기를 컴팩트 하게 구현할 수 있게 된다. 또한, 스택 조립 공정을 줄여 생산량을 증대시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 전체적인 구성을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템에 사용되는 스택의 구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 대한 스택의 변형예를 도시한 단면 구성도이다.
도 5는 종래 기술에 따른 스택의 체결 구조를 도시한 측면 구성도이다.

Claims (18)

  1. 전극-전해질 합성체(Membrane-Electrode assembly: MEA)와 이 전극-전해질 합성체의 양면에 배치되는 세퍼레이터(Separator)를 포함하는 적어도 하나의 전기 생성부;
    상기 전기 생성부가 놓여지는 하우징;
    상기 하우징을 덮는 커버; 및
    상기 하우징에 커버를 고정시키도록 상기 하우징과 커버의 연결 부분에 형성되는 융착부
    를 포함하는 연료 전지 시스템에 사용되는 스택.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징과 커버가 금속 소재로 이루어지는 연료 전지 시스템에 사용되는 스택.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징과 커버가 금속 소재 및 플라스틱 소재로 이루어진 이중 구조로 이루어지는 연료 전지 시스템에 사용되는 스택.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 일면이 개방되어 입구를 형성하고, 상기 전극-전해질 합성체와 세퍼레이터는 상기 하우징의 내부에서부터 입구 측으로 적층되는 연료 전지 시스템에 사용되는 스택.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 융착부는 하우징과 커버의 용접에 의하여 형성되는 연료 전지 시스템에 사용되는 스택.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 융착부는 하우징과 커버의 연결 부분에 충진되는 실런트(sealant)에 의하여 형성되는 연료 전지 시스템에 사용되는 스택.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 융착부는 UV 큐어링(UV curing)에 의하여 형성되는 연료 전지 시스템에 사용되는 스택.
  8. 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 스택;
    상기 스택으로 연료를 공급하는 연료 공급부; 및
    상기 스택으로 공기를 공급하는 공기 공급부
    를 포함하고,
    상기 스택은,
    전극-전해질 합성체(Membrane Electrode Assembly: MEA)와 이 전극-전해질 합성체의 양면에 배치되는 세퍼레이터(Separator)를 포함하는 적어도 하나의 전기 생성부와, 상기 전기 생성부가 놓여지는 하우징과, 상기 하우징을 덮는 커버와, 상기 하우징에 커버를 고정시키기 위해 상기 하우징과 커버의 연결 부분에 형성되는 융착부를 포함하는 연료 전지 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하우징과 커버가 금속 소재로 이루어지는 연료 전지 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 하우징과 커버가 금속 소재 및 플라스틱 소재로 이루어진 이중 구조로 이루어지는 연료 전지 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 융착부는 하우징과 커버의 용접에 의하여 형성되는 연료 전지 시스템.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 융착부는 하우징과 커버의 연결 부분에 충진되는 실런트(sealant)에 의하여 형성되는 연료 전지 시스템.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 융착부는 UV 큐어링(UV curing)에 의하여 형성되는 연료 전지 시스템.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 연료 공급부는:
    수소를 함유한 연료를 저장하는 연료 탱크; 및
    상기 연료 탱크에 연결 설치되는 연료 펌프를 포함하는 연료 전지 시스템.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 공기 공급부는 공기를 흡입하는 공기 펌프를 포함하는 연료 전지 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 연료 공급부는, 상기 전기 생성부와 연료 탱크에 연결 설치되어 상기 연료 탱크로부터 연료를 공급받아 수소 가스를 발생시키고, 상기 수소 가스를 전기 생성부로 공급하는 개질기를 포함하는 연료 전지 시스템.
  17. 제 1 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 연료 전지 시스템이, 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrolyte Membrance Fuel Cell: PEMFC) 방식으로 이루어지는 연료 전지 시스템.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료 전지 시스템이, 직접 메탄올형 연료 전지(Direct Methanol Fuel Cell: DMFC) 방식으로 이루어지는 연료 전지 시스템.
KR1020040041330A 2004-06-07 2004-06-07 연료 전지 시스템 및 이에 사용되는 스택 KR100542218B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040041330A KR100542218B1 (ko) 2004-06-07 2004-06-07 연료 전지 시스템 및 이에 사용되는 스택

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040041330A KR100542218B1 (ko) 2004-06-07 2004-06-07 연료 전지 시스템 및 이에 사용되는 스택

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050116437A true KR20050116437A (ko) 2005-12-12
KR100542218B1 KR100542218B1 (ko) 2006-01-12

Family

ID=37290045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040041330A KR100542218B1 (ko) 2004-06-07 2004-06-07 연료 전지 시스템 및 이에 사용되는 스택

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100542218B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101887528B1 (ko) * 2016-10-05 2018-08-13 발레오전장시스템스코리아 주식회사 스타트모터 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR100542218B1 (ko) 2006-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100673754B1 (ko) 스택 및 이를 채용한 연료 전지 시스템
JP2005327718A (ja) 燃料電池用スタック及びこのスタックを有する燃料電池システム
US8481229B2 (en) Fuel cell stack and fuel cell using the same
US7700216B2 (en) Stack for fuel cell system having an element for reducing stress concentration
US20110123888A1 (en) Fuel cell stack and fuel cell using the same
US20050238933A1 (en) Fuel processing device, fuel cell system having the same, and method of driving thereof
US20060234105A1 (en) Stack and fuel cell system having the same
US20070048584A1 (en) Fuel cell
KR100542218B1 (ko) 연료 전지 시스템 및 이에 사용되는 스택
KR100707611B1 (ko) 펌프고정구를 채용한 연료전지
JP4672492B2 (ja) 燃料電池システム及びスタック
KR101009621B1 (ko) 연료 전지용 스택 및 이를 구비한 연료 전지 시스템
KR20070036501A (ko) 연료전지 시스템 및 이에 사용하기 위한 스택
KR100728792B1 (ko) 연료 전지 시스템 및 스택
KR101065380B1 (ko) 연료 전지 시스템 및 이에 사용되는 스택
KR100709246B1 (ko) 연료 전지 시스템
KR101173857B1 (ko) 연료 전지 시스템, 스택, 및 세퍼레이터
KR101107074B1 (ko) 연료 전지 시스템
KR101126204B1 (ko) 연료 전지 시스템
KR20070036500A (ko) 연료전지 시스템 및 이에 사용하기 위한 스택
KR100590010B1 (ko) 연료 전지 시스템 및 그 스택
KR20050113687A (ko) 연료 전지 시스템 및 이의 스택
KR20060020023A (ko) 연료 전지 시스템 및 이에 사용되는 스택
KR20070042814A (ko) 연료전지용 스택 및 이를 이용한 연료전지 시스템
KR20060034426A (ko) 연료 전지 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111216

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121221

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee