KR20060082210A - Stack for fuel cell and fuel cell system with the same - Google Patents

Stack for fuel cell and fuel cell system with the same Download PDF

Info

Publication number
KR20060082210A
KR20060082210A KR1020050002484A KR20050002484A KR20060082210A KR 20060082210 A KR20060082210 A KR 20060082210A KR 1020050002484 A KR1020050002484 A KR 1020050002484A KR 20050002484 A KR20050002484 A KR 20050002484A KR 20060082210 A KR20060082210 A KR 20060082210A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel
separator
air
fuel cell
oxygen
Prior art date
Application number
KR1020050002484A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
서준원
나영승
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 KR1020050002484A priority Critical patent/KR20060082210A/en
Publication of KR20060082210A publication Critical patent/KR20060082210A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0258—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant
    • H01M8/0263—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors characterised by the configuration of channels, e.g. by the flow field of the reactant or coolant having meandering or serpentine paths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
    • H01M8/0267—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors having heating or cooling means, e.g. heaters or coolant flow channels
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • 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
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
    • 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

Abstract

본 발명에 따른 연료 전지 시스템은, 막-전극 어셈블리(Membrane Electrode Assembly: MEA)를 중심에 두고 그 양측에 배치되는 세퍼레이터(Separator)를 포함하여 구성되고, 상기 일측 세퍼레이터에 연료를 유통시키는 연료 통로를 형성하고 상기 다른 일측 세퍼레이터에 산소와 냉각매체를 유통시키는 공동 유통로를 형성하는 전기 발생부와, 상기 연료를 상기 연료 통로로 공급하는 연료 공급원과, 상기 산소와 냉각매체를 상기 공동 유통로로 공급하는 공기 공급원을 포함하며,The fuel cell system according to the present invention includes a separator disposed at both sides with a membrane-electrode assembly (MEA) centered thereon, and a fuel passage for distributing fuel to the one side separator. And an electricity generator for forming a common flow passage through which the oxygen and the cooling medium are distributed to the other side separator, a fuel supply source for supplying the fuel to the fuel passage, and supplying the oxygen and cooling medium to the common flow passage. Including an air source,

상기 전기 발생부는, 상기 각각의 세퍼레이터에 형성되어 상기 연료 통로로 연료를 주입시키기 위한 연료 주입구 및 상기 공동 유통로로 공기를 주입시키기 위한 공기 주입구를 구비한다.The electricity generating unit includes a fuel inlet for injecting fuel into the fuel passage and an air inlet for injecting air into the common channel.

연료전지, 스택, 전기발생부, 세퍼레이터, MEA, 수소통로, 유통로, 공기공급원, 연료주입구, 공기주입구Fuel Cell, Stack, Electricity Generator, Separator, MEA, Hydrogen Path, Distribution Path, Air Supply Source, Fuel Inlet, Air Inlet

Description

연료 전지용 스택과 이를 갖는 연료 전지 시스템 {STACK FOR FUEL CELL AND FUEL CELL SYSTEM WITH THE SAME}Stack for fuel cell and fuel cell system having same {STACK FOR FUEL CELL AND FUEL CELL SYSTEM WITH THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a fuel cell system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지용 스택의 구성을 도시한 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view showing the configuration of a stack for a fuel cell according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 결합 단면 구성도이다.3 is a cross-sectional view of the coupling cross-sectional view of FIG.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 전지용 스택의 구성을 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a stack for a fuel cell according to a second embodiment of the present invention.

본 발명은 연료 전지 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료 전지용 스택에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell system, and more particularly to a stack for a fuel cell.

일반적으로, 연료 전지(fuel cell)는 메탄올, 에탄올 또는 천연 가스 등 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 공기 중의 산소를 연료로 하여 일어나는 전기화학 반응에 의하여 화학에너지를 직접 전기에너지로 변화시키는 발전 시스템이다. 특히, 연료 전지는 연소 과정 없이 연료가스와 산화제 가스의 전기 화학적인 반응에 의해 생성되는 전기와 그 부산물인 열을 동시에 사용할 수 있다는 특징을 가지고 있다.In general, a fuel cell is a power generation that directly converts chemical energy into electrical energy by an electrochemical reaction caused by hydrogen contained in a hydrocarbon-based material such as methanol, ethanol or natural gas and oxygen in air as a fuel. System. In particular, the fuel cell is characterized in that it can simultaneously use the electricity generated by the electrochemical reaction of the fuel gas and the oxidant gas and heat by-products thereof without a combustion process.

이러한 연료 전지는 사용되는 전해질의 종류에 따라, 150∼200℃ 부근에서 작동하는 인산형 연료전지, 600∼700℃의 고온에서 작동하는 용융탄산염형 연료전지, 1000℃ 이상의 고온에서 작동하는 고체 산화물형 연료전지, 상온 내지 100℃ 이하에서 작동하는 고분자 전해질형 및 알칼리형 연료전지 등으로 분류되며, 이들 각각의 연료전지는 근본적으로 같은 원리에 의해 작동하나, 연료의 종류, 운전 온도, 촉매 및 전해질이 서로 다르다.Such fuel cells are phosphoric acid fuel cells operating near 150-200 ° C., molten carbonate fuel cells operating at high temperatures 600-700 ° C. and solid oxide types operating at high temperatures 1000 ° C. or higher depending on the type of electrolyte used. It is classified into fuel cell, polymer electrolyte type and alkaline type fuel cell operating at room temperature to below 100 ° C. Each of these fuel cells operates on the same principle, but the type of fuel, operating temperature, catalyst and electrolyte Are different.

이 중에서 근래에 개발되고 있는 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell: PEMFC, 이하 PEMFC라 한다)는, 다른 연료 전지에 비하여 출력 특성이 탁월하고 작동 온도가 낮을뿐더러 빠른 시동 및 응답 특성을 가지고 있어서, 자동차와 같은 이동용 전원은 물론, 주택, 공공건물과 같은 분산용 전원 및 전자기기용과 같은 소형 전원 등 그 응용 범위가 넓은 장점을 가지고 있다.Among these, polymer electrolyte fuel cells (PEMFCs), which are being developed recently, have excellent output characteristics, low operating temperatures, and quick start-up and response characteristics compared to other fuel cells. Therefore, it has a wide range of applications, such as mobile power sources such as automobiles, as well as distributed power sources such as houses, public buildings and small power sources such as for electronic devices.

상기와 같은 PEMFC가 기본적으로 시스템의 구성을 갖추기 위해서는, 스택(stack)이라 불리는 연료 전지 본체(이하, 편의상 스택이라 칭한다.), 연료 탱크 및 이 연료 탱크로부터 상기 스택으로 연료를 공급하기 위한 연료 펌프등이 필요하다. 그리고 연료 탱크에 저장된 연료를 스택으로 공급하는 과정에서 연료를 개질하여 수소를 발생시키고 그 수소를 스택으로 공급하는 개질기(reformer)를 포함할 수 있다. 따라서, PEMFC는 연료 펌프의 펌핑력에 의해 연료 탱크에 저장된 연료를 개질기로 공급하고, 개질기가 연료를 개질하여 수소를 발생시키며, 스택은 수소와 산소를 전기 화학적으로 반응시켜 전기에너지를 생산해 내게 된다.In order for the above PEMFC to basically have a system configuration, a fuel cell body (hereinafter referred to as a stack for convenience) called a stack, a fuel tank, and a fuel pump for supplying fuel from the fuel tank to the stack Etc is required. And a reformer for reforming the fuel to generate hydrogen in the process of supplying the fuel stored in the fuel tank to the stack, and supplying the hydrogen to the stack. Therefore, PEMFC supplies the fuel stored in the fuel tank to the reformer by the pumping force of the fuel pump, the reformer reforms the fuel to generate hydrogen, and the stack produces electrical energy by electrochemically reacting hydrogen and oxygen. .

한편, 연료 전지는 액상의 메탄올 연료를 직접 스택에 공급할 수 있는 직접 메탄올형 연료 전지(Direct Methanol Fuel Cell : DMFC, 이하 DMFC라 한다) 방식을 채용할 수 있다. 이러한 DMFC는 PEMFC와 달리, 개질기가 배제된다.On the other hand, the fuel cell may employ a direct methanol fuel cell (DMFC, hereinafter referred to as DMFC) that can supply a liquid methanol fuel directly to the stack. This DMFC, unlike PEMFC, excludes the reformer.

상기와 같은 연료 전지 시스템에 있어서, 전기를 실질적으로 발생시키는 스택은 막-전극 어셈블리(Membrane Electrode Assembly : MEA)와 세퍼레이터(separator)('바이폴라 플레이트(Bipolar Plate)'라고도 한다.)로 이루어진 단위 셀이 수 개 내지 수십 개로 적층된 구조를 가진다. 막-전극 어셈블리는 전해질막을 사이에 두고 애노드 전극과 캐소드 전극이 부착된 구조를 가진다. 그리고 세퍼레이터는 연료 전지의 반응에 필요한 산소와 연료 가스가 공급되는 통로의 역할과 각 MEA의 애노드 전극과 캐소드 전극을 직렬로 연결시켜 주는 전도체의 역할을 동시에 수행한다. In such a fuel cell system, a substantially generating stack is a unit cell consisting of a membrane-electrode assembly (MEA) and a separator (also referred to as a bipolar plate). This structure has a stacked structure of several to several tens. The membrane-electrode assembly has a structure in which an anode electrode and a cathode electrode are attached with an electrolyte membrane interposed therebetween. The separator simultaneously serves as a passage for supplying oxygen and fuel gas necessary for the reaction of the fuel cell and a conductor for connecting the anode and cathode electrodes of each MEA in series.

따라서, 세퍼레이터에 의해 애노드 전극에는 수소를 함유하는 가스가 공급되는 반면, 캐소드 전극에는 산소를 함유한 가스가 공급된다. 이 과정에서 애노드 전극에서는 수소의 전기 화학적인 산화가 일어나고, 캐소드 전극에서는 산소의 전기 화학적인 환원이 일어나며 이때 생성되는 전자의 이동으로 인해 전기와 열 그리고 물을 함께 얻을 수 있다.Therefore, the gas containing hydrogen is supplied to the anode electrode by the separator, while the gas containing oxygen is supplied to the cathode electrode. In this process, electrochemical oxidation of hydrogen occurs at the anode electrode, electrochemical reduction of oxygen occurs at the cathode electrode, and electricity, heat, and water can be obtained together due to the movement of the generated electrons.

이러한 연료 전지 시스템은 적정한 운전 온도를 벗어나는 경우 전해질막의 역할 수행 능력이 떨어지고 안정성을 보장할 수 없으며 심한 경우 연료전지를 손상시키게 된다. 이에 상기 연료 전지 시스템에는 공랭식 또는 수냉식의 냉각수단이 구비되어 운전과정에서 스택 내부에 발생되는 열을 지속적으로 제거하게 된다.Such a fuel cell system may not perform the role of the electrolyte membrane when it is out of an appropriate operating temperature, may not guarantee stability, and in severe cases, may damage the fuel cell. The fuel cell system is equipped with air cooling or water cooling means to continuously remove heat generated in the stack during the operation process.

여기서 상기 종래의 냉각방식의 경우 냉각매체를 스택의 셀 사이로 진행시키기 위하여 세퍼레이터에 쿨링 채널을 형성하거나 별도의 쿨링플레이트를 셀과 셀 사이에 설치하게 된다. 따라서 냉각매체가 세퍼레이터 또는 쿨링플레이트에 형성된 쿨링채널을 통해 유통되면서 셀의 전기 화학 반응에 의해 발생되는 열을 신속하게 외부로 방열시키게 된다. In the conventional cooling method, a cooling channel is formed in the separator or a separate cooling plate is installed between the cells in order to advance the cooling medium between the cells of the stack. Therefore, as the cooling medium is distributed through the cooling channel formed in the separator or the cooling plate, the heat generated by the electrochemical reaction of the cell is quickly dissipated to the outside.

그러나 상기한 종래의 구조는 셀 냉각을 위한 별도의 쿨링 플레이트가 셀과 셀 사이에 개재됨에 따라 전체적인 스택의 두께가 두꺼워지는 단점이 있다.However, the conventional structure has a disadvantage in that the thickness of the entire stack becomes thicker as a separate cooling plate for cell cooling is interposed between the cells.

쿨링플레이트를 사용하지 않고 세퍼레이터에 쿨링 채널을 형성하는 경우에도 마찬가지로 세퍼레이터 자체의 두께가 두꺼워지고 이에 따라 스택의 전체 두께가 두꺼워지게 된다.Similarly, when the cooling channel is formed in the separator without using the cooling plate, the thickness of the separator itself becomes thicker, and thus the overall thickness of the stack becomes thicker.

또한, 스택으로 전기 화학 반응에 필요한 산소를 공급하기 위한 공기 공급 용 에어펌프와 더불어 스택 쿨링을 위해 냉각용 공기를 공급하기 위한 쿨링팬을 모두 구비해야 하므로 시스템의 구성이 복잡해지고 시스템의 크기가 커지게 되며 소모되는 전력이 늘어나는 문제점이 발생된다.In addition, the air pump for supplying the oxygen required for the electrochemical reaction to the stack, as well as the cooling fan for supplying the cooling air for the stack cooling, must be provided so that the configuration of the system is complicated and the size of the system is large. The problem is that the power consumption is increased.

이러한 연료전지용 스택의 부피 증가는 좁은 공간 내에서 시스템을 설치 사용해야 하는 경우 설계상의 제약 요인으로 작용하여 더욱 큰 문제를 야기하게 된다.The increase in volume of the fuel cell stack is a design constraint when the system needs to be installed in a narrow space, causing further problems.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스택의 부피를 최소화할 수 있도록 된 연료 전지용 스택을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-described problem, and an object thereof is to provide a fuel cell stack capable of minimizing the volume of the stack.

또한, 본 발명은 시스템을 이루는 구성요소를 줄임으로써 시스템을 단순화시키고 소모되는 전력을 줄일 수 있도록 된 연료 전지 시스템을 제공함에 또다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a fuel cell system that can simplify the system and reduce power consumption by reducing the components that make up the system.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 연료 전지용 스택은, 연료와 산소의 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 전기 발생부를 포함하며,In order to achieve the above object, the stack for a fuel cell according to the present invention includes an electric generator for generating electrical energy through a reaction between fuel and oxygen,

상기 전기 발생부는,The electricity generating unit,

상기 연료가 제1 경로를 통해 공급되고 산소와 냉각매체가 제2 경로를 통해 공급되는 구조로 이루어지고, 상기 제1 경로와 연통하는 매니폴드 타입의 연료 주입부와, 상기 제2 경로와 연통하는 매니폴드 타입의 공기 주입부를 구비한다.The fuel is supplied through the first path and oxygen and the cooling medium are supplied through the second path, a manifold type fuel injection unit communicating with the first path, and communicating with the second path. A manifold type air inlet is provided.

본 발명에 따른 연료 전지용 스택에 있어서, 상기 산소와 냉각매체로서 공기를 사용하는 것이 바람직하다.In the fuel cell stack according to the present invention, it is preferable to use air as the oxygen and the cooling medium.

아울러 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료 전지용 스택은, 연료와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키기 위한 것으로서, 막-전극 어셈블리(Membrane Electrode Assembly: MEA)를 중심에 두고 이의 양측에 배치되는 세퍼레이터(Separator)를 포함하여 구성되는 전기 발생부를 포함하며, In addition, the stack for a fuel cell according to the present invention for achieving the above object, to generate electrical energy through the electrochemical reaction of fuel and oxygen, the center of the membrane-electrode assembly (MEA) Including a separator (Separator) which is disposed on both sides thereof and includes an electricity generating unit,                     

상기 전기 발생부는,The electricity generating unit,

상기 일측 세퍼레이터에 형성되어 상기 연료를 유통시키는 연료 통로와, 상기 다른 일측 세퍼레이터에 형성되어 산소와 냉각매체를 유통시키는 공동 유통로와, 상기 각각의 세퍼레이터에 형성되어 상기 연료 통로로 연료를 주입시키기 위한 연료 주입구 및 상기 공동 유통로로 공기를 주입시키기 위한 공기 주입구를 구비한다.A fuel passage formed in the one side separator for distributing the fuel, a common flow passage formed in the other side separator for distributing oxygen and a cooling medium, and formed in each separator to inject fuel into the fuel passage; And an air inlet for injecting air into the fuel inlet and the common flow passage.

본 발명에 따른 연료 전지용 스택은, 상기 산소와 냉각매체가 상기 유통로로 공급되는 공기를 통해 얻도록 된 구조로 되어 있다.The fuel cell stack according to the present invention has a structure in which the oxygen and the cooling medium are obtained through air supplied to the distribution passage.

또한 본 발명에 따른 연료 전지용 스택에 있어서, 상기 연료 통로는 상기 막-전극 어셈블리에 접하는 상기 세퍼레이터의 접면에 사행(蛇行: meander)의 채널 형태로 형성될 수 있다.In addition, in the stack for a fuel cell according to the present invention, the fuel passage may be formed in the form of a meander channel on the contact surface of the separator in contact with the membrane-electrode assembly.

그리고 본 발명에 따른 연료 전지용 스택에 있어서, 상기 유통로는 상기 막-전극 어셈블리에 접하는 상기 세퍼레이터의 접면에 채널 형태로 형성되며, 상기 세퍼레이터의 일측단에서 반대쪽 측단을 따라 형성될 수 있다.In the stack for a fuel cell according to the present invention, the flow passage may be formed in a channel form on a contact surface of the separator in contact with the membrane-electrode assembly, and may be formed along an opposite side end from one side end of the separator.

또한 본 발명에 따른 연료 전지용 스택에 있어서, 상기 막-전극 어셈블리는 활성 영역 및 이 활성 영역 외측의 비활성 영역으로 구성되며, 상기 비활성 영역에 상기 공기 주입구와 연통하는 연통부를 형성할 수 있다.In the stack for a fuel cell according to the present invention, the membrane-electrode assembly may include an active region and an inactive region outside the active region, and may form a communication portion communicating with the air inlet in the inactive region.

그리고 본 발명에 따른 연료 전지용 스택에 있어서, 상기 막-전극 어셈블리는 활성 영역 및 이 활성 영역 외측의 비활성 영역으로 구성되며, 상기 활성 영역에 상기 공기 주입구와 연통하는 연통부를 형성할 수도 있다. In the stack for a fuel cell according to the present invention, the membrane-electrode assembly is composed of an active region and an inactive region outside the active region, and may form a communication portion communicating with the air inlet in the active region.                     

또한 본 발명에 따른 연료 전지용 스택에 있어서, 상기 세퍼레이터는 상기 연료 통로를 통과하여 상기 막-전극 어셈블리에서 반응하고 남은 연료를 배출시키는 연료 배출구를 형성할 수 있다.In addition, in the stack for a fuel cell according to the present invention, the separator may pass through the fuel passage to form a fuel outlet for discharging the remaining fuel reacted in the membrane-electrode assembly.

아울러 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료 전지 시스템은, 막-전극 어셈블리(Membrane Electrode Assembly: MEA)를 중심에 두고 그 양측에 배치되는 세퍼레이터(Separator)를 포함하여 구성되고, 상기 일측 세퍼레이터에 연료를 유통시키는 연료 통로를 형성하고 상기 다른 일측 세퍼레이터에 산소와 냉각매체를 유통시키는 공동 유통로를 형성하는 전기 발생부와, 상기 연료를 상기 연료 통로로 공급하는 연료 공급원과, 상기 산소와 냉각매체를 상기 공동 유통로로 공급하는 공기 공급원을 포함하며,In addition, the fuel cell system according to the present invention for achieving the above object, comprising a separator (Separator) disposed on both sides with a membrane-electrode assembly (MEA) in the center, the one side An electricity generation unit forming a fuel passage through which the fuel is passed through the separator and forming a common flow passage through which oxygen and a cooling medium are distributed through the other side separator; a fuel supply source supplying the fuel to the fuel passage; An air supply source for supplying a cooling medium to the common channel,

상기 전기 발생부는,The electricity generating unit,

상기 각각의 세퍼레이터에 형성되어 상기 연료 통로로 연료를 주입시키기 위한 연료 주입구 및 상기 공동 유통로로 공기를 주입시키기 위한 공기 주입구를 구비한다.And a fuel inlet for injecting fuel into the fuel passage and an air inlet for injecting air into the common channel.

본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 연료 통로는 상기 막-전극 어셈블리에 접하는 상기 세퍼레이터의 접면에 사행(蛇行: meander)의 채널 형태로 형성될 수 있다.In the fuel cell system according to the present invention, the fuel passage may be formed in the form of a meander channel on the contact surface of the separator in contact with the membrane-electrode assembly.

또한 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 유통로는 상기 막-전극 어셈블리에 접하는 상기 세퍼레이터의 접면에 채널 형태로 형성되며, 상기 세퍼레이터의 일측단에서 반대쪽 측단을 따라 형성될 수 있다. In addition, in the fuel cell system according to the present invention, the flow path is formed in the channel form on the contact surface of the separator in contact with the membrane-electrode assembly, it may be formed along the opposite side end from one side end of the separator.                     

그리고 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 막-전극 어셈블리는 활성 영역 및 이 활성 영역 외측의 비활성 영역으로 구성되며, 상기 비활성 영역에 상기 공기 주입구와 연통하는 연통부를 형성할 수 있다.In the fuel cell system according to the present invention, the membrane-electrode assembly includes an active region and an inactive region outside the active region, and may form a communication portion communicating with the air inlet in the inactive region.

또한 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 막-전극 어셈블리는 활성 영역 및 이 활성 영역 외측의 비활성 영역으로 구성되며, 상기 활성 영역에 상기 공기 주입구와 연통하는 연통부를 형성할 수도 있다.In the fuel cell system according to the present invention, the membrane-electrode assembly is composed of an active region and an inactive region outside the active region, and may form a communication portion communicating with the air inlet in the active region.

그리고 본 발명에 따른 연료 전지 시스템은, 상기 연료 공급원이 상기 연료 주입구로 수소 가스를 공급하는 구조로 되어 있다.The fuel cell system according to the present invention has a structure in which the fuel supply source supplies hydrogen gas to the fuel injection port.

또한 본 발명에 따른 연료 전지 시스템은, 상기 연료 공급원이 상기 연료 주입구로 액상의 연료를 공급하는 구조로 되어 있다.In addition, the fuel cell system according to the present invention has a structure in which the fuel supply source supplies liquid fuel to the fuel inlet.

그리고 본 발명에 따른 연료 전지 시스템에 있어서, 상기 공기 공급원은 공기를 흡입하여 압축하고, 이 압축 공기를 상기 유통로로 공급하는 컴프레셔를 구비할 수 있다.In the fuel cell system according to the present invention, the air supply source may include a compressor for sucking and compressing air and supplying the compressed air to the distribution passage.

또한 본 발명에 따른 연료 전지 시스템은, 상기 전기 발생부를 복수로 구비하여 이들 전기 발생부의 집합체 구조에 의한 스택을 형성할 수 있다.In addition, the fuel cell system according to the present invention may be provided with a plurality of the electric generators to form a stack having an aggregate structure of these electric generators.

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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템의 구성을 개략적으로 도 시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a fuel cell system according to an exemplary embodiment of the present invention.

이 도면을 참조하여 본 발명에 따른 연료 전지 시스템(100)을 설명하면, 이 연료 전지 시스템(100)은, 연료를 개질하여 수소 가스를 발생시키고, 이 수소 가스와 산화제 가스를 전기 화학적으로 반응시켜 전기 에너지를 발생시키는 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrode Membrane Fuel Cell; PEMFC) 방식을 채용한다.The fuel cell system 100 according to the present invention will be described with reference to the drawings. The fuel cell system 100 reforms the fuel to generate hydrogen gas, and electrochemically reacts the hydrogen gas with the oxidant gas. A polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) method that generates electrical energy is adopted.

이러한 연료 전지 시스템(100)에 있어 전기를 발생시키기 위한 연료라 함은 메탄올, 에탄올 또는 천연 가스 등과 같이 수소를 함유한 기체 또는 액상의 연료 이 외에, 상기 연료의 개질에 의하여 발생되는 수소 가스를 통칭한다. 그러나 본 실시예에서 설명하는 이하의 연료는 편의상 액상으로 이루어진 연료를 의미한다.In the fuel cell system 100, a fuel for generating electricity generally refers to a hydrogen gas generated by reforming the fuel, in addition to a gas containing hydrogen or a liquid fuel such as methanol, ethanol or natural gas. do. However, the fuel described below in the present embodiment means a fuel made of a liquid phase for convenience.

그리고 본 시스템(100)은 수소 가스와 반응하는 산화제 가스로서 별도의 저장수단에 저장된 산소 가스를 사용할 수 있으며, 산소를 함유하고 있는 공기를 사용할 수도 있다. 그러나 이하에서는 후자의 예를 설명한다.The system 100 may use oxygen gas stored in a separate storage means as an oxidant gas that reacts with hydrogen gas, and may use air containing oxygen. However, the latter example is explained below.

본 발명에 따른 연료 전지 시스템(100)은, 기본적으로, 수소와 산소의 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 복수의 전기 발생부(11)와, 전술한 바 있는 연료로부터 수소 가스를 발생시키고 이 수소 가스를 전기 발생부(11)로 공급하는 연료 공급원(30)과, 상기 전기 발생부(11)로 공기를 공급하는 공기 공급원(50)을 포함한다.The fuel cell system 100 according to the present invention basically includes a plurality of electricity generating units 11 which generate electric energy through a reaction between hydrogen and oxygen, and generates hydrogen gas from the above-described fuel and generates hydrogen gas. And a fuel supply source 30 for supplying gas to the electricity generator 11, and an air supply source 50 for supplying air to the electricity generator 11.

상기 전기 발생부(11)는 연료 공급원(30)과 공기 공급원(50)에 연결 설치되어 이 연료 공급원(30)으로부터 수소 가스를 공급받고, 공기 공급원(50)으로부터 공기를 공급받아 상기 수소 가스 중의 수소와 공기 중의 산소를 전기 화학적으로 반응시켜 전기 에너지를 발생시키는 최소 단위의 연료 전지(fuel cell)를 구성한다. 따라서 본 실시예에서는 위와 같은 최소 단위의 전기 발생부(11)를 복수로 구비하고, 이들을 연속 배치함으로써 전기 발생부(11)들의 집합체 구조에 의한 스택(10)을 형성할 수 있다.The electricity generating unit 11 is connected to the fuel supply source 30 and the air supply source 50 to receive hydrogen gas from the fuel supply source 30, and to receive air from the air supply source 50. Electrochemical reaction between hydrogen and oxygen in air constitutes a minimum unit fuel cell that generates electrical energy. Therefore, in the present exemplary embodiment, the plurality of electricity generating units 11 having the smallest unit as described above may be provided, and the stack 10 having the aggregate structure of the electricity generating units 11 may be formed by continuously arranging them.

본 실시예에서, 상기 스택(10)은 연료 공급원(30)으로부터 공급되는 수소 가스와, 공기 공급원(50)으로부터 공급되는 공기를 통해 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 수행하면서 상기 공기에 의하여 전기 발생부(11)에서 발생되는 열을 냉각시키는 구조로 되어 있다. 이러한 스택(10)의 구조는 뒤에서 더욱 설명하기로 한다.In this embodiment, the stack 10 is powered by the air while performing an electrochemical reaction of hydrogen and oxygen through the hydrogen gas supplied from the fuel source 30 and the air supplied from the air source 50. It is structured to cool the heat which generate | occur | produces in the generating part 11. As shown in FIG. The structure of this stack 10 will be described later.

상기한 연료 공급원(30)은 액상의 연료를 저장하는 연료 탱크(31)와, 이 연료 탱크(31)에 연결 설치되어 상기 연료 탱크(31)에 저장된 연료를 배출시키는 연료 펌프(33)와, 상기 연료 탱크(33)와 스택(10) 사이에 배치되어 연료 탱크(33)로부터 연료를 공급받아 이 연료로부터 수소 가스를 발생시키고 상기 수소 가스를 전기 발생부(11)로 공급하는 개질기(35)를 포함한다.The fuel supply source 30 includes a fuel tank 31 for storing liquid fuel, a fuel pump 33 connected to the fuel tank 31 to discharge fuel stored in the fuel tank 31, A reformer 35 disposed between the fuel tank 33 and the stack 10 to receive fuel from the fuel tank 33 to generate hydrogen gas from the fuel and to supply the hydrogen gas to the electricity generator 11. It includes.

이 연료 공급원(30)에 있어 개질기(35)는 열 에너지에 의한 개질 촉매 반응 예컨대, 수증기 개질, 부분 산화 또는 자열 반응 등의 촉매 반응을 통해 상기한 연료로부터 수소 가스를 발생시키는 것이 바람직하다. 그리고 상기 개질기(35)는 예컨대 수성가스 전환 방법, 선택적 산화 방법 등과 같은 촉매 반응 또는 분리막을 이용한 수소의 정제 등과 같은 방법으로 상기 수소 가스 중에 함유된 일산화탄소의 농도를 저감시키는 것이 바람직하다. 이러한 개질기(35)는 통상적인 PEMFC 방식의 개질기 구성으로 이루어질 수 있으므로, 본 명세서에서 그 자세한 설명한 생략하기로 한다.In this fuel source 30, the reformer 35 preferably generates hydrogen gas from the above-described fuel through a catalytic reaction such as steam reforming, partial reforming or autothermal reaction by thermal energy. In addition, the reformer 35 may reduce the concentration of carbon monoxide contained in the hydrogen gas by, for example, a catalytic reaction such as a water gas conversion method, a selective oxidation method, or purification of hydrogen using a separator. Since the reformer 35 may be formed of a conventional PEMFC reformer configuration, detailed description thereof will be omitted herein.

그리고 상기 공기 공급원(50)은 스택(10)과 연결 설치되며, 소정의 펌핑력으로 공기를 흡입하여 이 공기를 압축하고, 상기 압축 공기를 전기 발생부(11)로 공급하는 통상적인 구조의 컴프레셔(51)을 구비한다.And the air supply source 50 is installed in connection with the stack 10, the compressor of the conventional structure for sucking the air with a predetermined pumping force to compress the air, and supply the compressed air to the electricity generating section (11). (51) is provided.

여기서 본 발명의 실시예에 의한 상기 시스템(100)은 공기 공급원(50) 이외에 별도로 스택(10)을 냉각시키기 위한 구성이 갖추어지지 않았는데, 이는 공기 공급원(50)을 통해 공급되는 공기가 일부는 전기 발생부(11)의 전기 화학 반응에 소요되고 일부는 스택 냉각용으로 소요되기 때문이다. 이러한 작용은 전기 발생부(11)를 이루는 세퍼레이터에 유통로(도 2의 14a)가 형성됨으로써 가능한데 이에 대해서는 후술하도록 한다.Wherein the system 100 according to an embodiment of the present invention is not equipped with a configuration for cooling the stack 10 in addition to the air source 50, which is part of the air supplied through the air source 50 This is because it is required for the electrochemical reaction of the generator 11 and part is required for stack cooling. This operation is possible by forming a distribution path (14a in FIG. 2) in the separator constituting the electricity generating unit 11, which will be described later.

따라서 연료 공급원(30)을 통해 수소 가스를 전기 발생부(11)로 공급하고, 산소 공급원(50)을 통해 공기를 상기 전기 발생부(11)로 공급하게 되면, 전기 발생부(11)로부터 발생되는 열이 상기 공기에 의하여 냉각되게 되고, 이와 동시에 상기 전기 발생부(10)에서는 수소 가스 중의 수소와 공기 중에 함유된 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지, 물 그리고 열을 발생시킨다.Therefore, when hydrogen gas is supplied to the electricity generation unit 11 through the fuel supply source 30, and air is supplied to the electricity generation unit 11 through the oxygen supply source 50, it is generated from the electricity generation unit 11. The heat is cooled by the air, and at the same time, the electricity generating unit 10 generates electric energy, water, and heat through an electrochemical reaction between hydrogen in hydrogen gas and oxygen contained in air.

물론, 본 발명의 연료 전지 시스템(100)이 액상의 연료를 직접 스택으로 공급하여 전기를 생산하는 DMFC 방식으로 구성되는 경우, 상기한 PEMFC 방식과 달리 개질기가 배제된 구성을 이루게 된다. 이하에서는 본 발명을 PEMFC 방식으로 개질 기(35)가 적용된 연료 전지 시스템을 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Of course, when the fuel cell system 100 of the present invention is configured in a DMFC method of producing electricity by directly supplying a liquid fuel to a stack, unlike the above-described PEMFC method, a reformer is excluded. Hereinafter, the fuel cell system to which the reformer 35 is applied in the PEMFC method will be described. However, the present invention is not necessarily limited thereto.

한편, 상기한 구조의 연료 전지 시스템(100)에서 수소 가스 및 공기를 공급받아 전기를 발생시키고, 이때 발생되는 열을 공급되는 공기로 냉각시키는 스택(10)에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, with reference to the accompanying drawings, a stack 10 for generating electricity by receiving hydrogen gas and air from the fuel cell system 100 having the above-described structure and cooling the generated heat with the supplied air will be described with reference to the accompanying drawings. As follows.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지용 스택의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 결합 단면 구성도이다.2 is an exploded perspective view showing the configuration of a stack for a fuel cell according to a first embodiment of the present invention, Figure 3 is a combined cross-sectional view of FIG.

도면을 참고하면, 본 실시예에 의한 스택(10)은 언급한 바 있듯이 다수의 전기 발생부(11)를 연속적으로 밀착 배치하여 이루어지는 바, 상기한 각각의 전기 발생부(11)는 막-전극 어셈블리(Membrane Electrode Assembly: MEA)(이하, "MEA" 라고 한다.)(12)와, 상기 MEA(12)를 중심에 두고 이의 양면에 밀착 배치되는 세퍼레이터(Separator)(당업계에서는 '바이폴라 플레이트'라고도 한다.)(15)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, the stack 10 according to the present exemplary embodiment is formed by continuously arranging a plurality of electricity generating units 11 in close contact with each other, as described above. Each of the electricity generating units 11 is a film-electrode. Membrane Electrode Assembly (MEA) (hereinafter referred to as "MEA") 12 and a separator (bipolar plate in the art) which is placed in close contact with both sides of the MEA 12 as a center. And (15).

MEA(12)는 소정의 면적을 가지면서 수소와 산소의 산화/환원 반응을 일으키는 활성 영역(12a)을 구비하며, 이 활성 영역(12a)의 일면에 애노드 전극, 다른 일면에 캐소드 전극을 구비하고, 두 전극 사이에 전해질막을 구비하는 구조로 이루어져 있다. 그리고 상기 활성 영역(12a)의 가장자리 부분에는 비활성 영역(12b)이 위치하는 바, 이 비활성 영역(12b)은 수소와 산소의 반응이 일어나지 않는 영역으로, 양 세퍼레이터(13) 사이에서 활성 영역(12a)의 가장자리 부분을 실링하는 이른바 가스켓으로서의 기능을 하게 된다. 여기서 상기 애노드 전극은 개질기(35)로부터 공급되는 수소 가스를 산화 반응시켜 수소를 수소 이온(프로톤)과 전자로 변환시키는 기능을 하게 된다. 캐소드 전극은 컴프레셔(51)로부터 공급되는 공기 중의 산소와 상기 애노드 전극으로부터 이동된 수소 이온을 환원 반응시켜, 소정 온도의 열과 수분을 발생시키는 기능을 하게 된다. 그리고 전해질막은 애노드 전극에서 생성된 수소 이온을 캐소드 전극으로 이동시키는 이온 교환의 기능을 하게 된다.The MEA 12 has an active region 12a having a predetermined area and causing an oxidation / reduction reaction between hydrogen and oxygen, and includes an anode electrode on one side of the active region 12a and a cathode electrode on the other side thereof. And a structure including an electrolyte membrane between the two electrodes. An inactive region 12b is positioned at an edge of the active region 12a. The inactive region 12b is a region where hydrogen and oxygen do not react, and the active region 12a is formed between the separators 13. It acts as a so-called gasket to seal the edge of the shell. The anode electrode functions to oxidize hydrogen gas supplied from the reformer 35 to convert hydrogen into hydrogen ions (protons) and electrons. The cathode electrode functions to reduce and react the oxygen in the air supplied from the compressor 51 with the hydrogen ions transferred from the anode electrode to generate heat and moisture at a predetermined temperature. The electrolyte membrane functions as an ion exchange to move hydrogen ions generated at the anode electrode to the cathode electrode.

이 MEA(12)를 사이에 두고 이의 양면에 밀착 배치되는 상기 세퍼레이터(15)는 MEA(12)의 애노드 전극과 캐소드 전극을 직렬로 연결시켜 주는 전도체의 기능을 가지며, MEA(12)의 산화/환원 반응에 필요한 수소 가스와 공기를 상기 애노드 전극과 상기 캐소드 전극에 공급하는 통로의 기능도 가진다.The separator 15, which is arranged in close contact with both surfaces of the MEA 12, has a function of a conductor that connects the anode electrode and the cathode electrode of the MEA 12 in series, and the oxidation / measurement of the MEA 12 is performed. It also has a function of a passage for supplying hydrogen gas and air necessary for the reduction reaction to the anode electrode and the cathode electrode.

이를 위해 언급한 바와 같이 세퍼레이터(15)의 일측 표면에는 MEA(12)의 산화 반응에 필요한 수소 가스를 상기 MEA(12)의 애노드 전극으로 공급하는 연료 통로(13a)(이하에서는 '수소 통로'라고 한다.)를 형성하고 있다. 여기서 상기 수소 통로(13a)는, 세퍼레이터(15)가 MEA(12)의 애노드 전극 면에 밀착되어 형성되는 바, 세퍼레이터(15)의 몸체에 임의의 간격을 두고 직선 상태로 배치되고 이의 양단을 교호적으로 연결하여 이루어지는 사행(蛇行: meander)의 채널 형태로 형성되고 있다.As mentioned above, one side surface of the separator 15 has a fuel passage 13a (hereinafter referred to as a 'hydrogen passage') for supplying hydrogen gas for the oxidation reaction of the MEA 12 to the anode electrode of the MEA 12. Is formed. Here, the hydrogen passage 13a is formed by the separator 15 being in close contact with the anode electrode surface of the MEA 12. The hydrogen passage 13a is disposed in a straight line at an arbitrary interval on the body of the separator 15 and crosses both ends thereof. It is formed in the form of meander channel.

그리고 상기 세퍼레이터(15)의 반대쪽 표면에는 MEA(12)의 환원 반응에 필요한 공기와 더불어 스택(10)의 구동에 의해 전기를 발생하는 과정에서 상기 각 전기 발생부(11)에서 발생하는 열을 냉각하기 위한 공기가 공급되는 유통로(14a)를 형성한다. On the opposite surface of the separator 15, the heat generated by each of the electricity generating units 11 is cooled in the process of generating electricity by driving the stack 10 together with air required for the reduction reaction of the MEA 12. A flow path 14a through which air for supplying air is formed is formed.                     

실질적으로 상기 세퍼레이터(15)는 공기가 공급되도록 유통로(14a)가 형성된 세퍼레이터(14)와 이웃하는 다른 하나의 전기 발생부(11)로 수소 가스가 공급되도록 수소 통로(13a)가 형성된 세퍼레이터(13)가 서로 접하여 합체됨으로써 구성되므로, 이해의 편의를 돕기 위해 이하 설명에서는 상호 접하여 하나의 세퍼레이터를 이루는 두 개의 세퍼레이터 중 수소 가스가 공급되는 세퍼레이터를 제1 세퍼레이터(13)라 칭하고 공기가 공급되는 세퍼레이터를 제2 세퍼레이터(14)라 칭한다.Substantially, the separator 15 is a separator 14 having a hydrogen passage 13a configured to supply hydrogen gas to the other electricity generation unit 11 adjacent to the separator 14 having the flow passage 14a formed thereon to supply air ( Since 13) is formed by incorporating into contact with each other, for convenience of understanding, in the following description, a separator in which hydrogen gas is supplied among the two separators which form a separator in contact with each other is called a first separator 13 and a separator in which air is supplied. Is referred to as a second separator 14.

이에 도면에서는 상기 제1 세퍼레이터(13)와 제2 세퍼레이터(14)의 일면에 각각 수소 통로(13a)와 유통로(14a)가 형성되고, 수소 통로(13a)와 유통로(14a)가 형성되지 않은 면이 상호 밀착되어 하나의 세퍼레이터(15)를 이룬 상태를 잘 예시하고 있다.In the drawing, the hydrogen passage 13a and the flow passage 14a are formed on one surface of the first separator 13 and the second separator 14, respectively, and the hydrogen passage 13a and the flow passage 14a are not formed. Surfaces which are not in close contact with each other form a separator 15 well.

본 실시예에서 상기한 유통로(14a)는 MEA(12)에 접하는 제2 세퍼레이터(14)의 접면에 채널 형태로 형성되며, 뒤에서 더욱 설명하는 공기 주입부(16)와 연통하면서 제2 세퍼레이터(14)의 측단, 즉 도면에서 제2 세퍼레이터(14)의 하단을 향해 직선 형태로 관통 형성된 구조로 되어 있다. 이러한 유통로(14a)는 MEA(12)와 접하면서 상기 측단을 통해 스택(10) 외측으로 연통되는 바, 상기 제2 세퍼레이터(14)의 측단에 위치하는 이 유통로(14a)의 단부가 공기의 배출구를 이루게 된다.In the present embodiment, the flow path 14a is formed in a channel form on the contact surface of the second separator 14 in contact with the MEA 12, and communicates with the air inlet 16, which will be described later. 14), that is, a structure is formed to penetrate in a straight line toward the lower end of the second separator 14 in the drawing. The flow passage 14a communicates with the MEA 12 to the outside of the stack 10 through the side end, and the end of the flow passage 14a positioned at the side end of the second separator 14 is air. Will form an outlet.

이에 따라, 공기는 유통로(14a)로 유입되어 일부가 MEA(12)의 환원 반응에 참여하게 되고, 나머지는 상기 배출구를 통해 빠져 나가면서 전기 발생부(11)에서 발생된 열을 스택(10) 외부로 방열시키게 되는 것이다. 여기서 상기 유통로(14a)의 단면구조는 사각형태를 이루는 데, 사각형태 이외에 반원형태나 사다리꼴 형태 등 다양한 형태가 적용될 수 있다.Accordingly, the air flows into the flow path 14a and partly participates in the reduction reaction of the MEA 12, and the other part exits through the discharge port and stacks heat generated in the electricity generating unit 11. ) Will be radiated to the outside. Here, the cross-sectional structure of the channel 14a may have a rectangular shape, and various shapes such as a semicircle shape or a trapezoidal shape may be applied in addition to the rectangular shape.

본 발명에 따르면, 상기 각 세퍼레이터(13, 14)는 각각의 일측면에 수소 통로(13a) 또는 유통로(14a) 만을 형성하면 되므로 각 세퍼레이터(13, 14)에 쿨링용 채널을 형성할 필요가 없게 되고, 또한, 제1 세퍼레이터(13)와 제2 세퍼레이터(14) 사이에 별도의 쿨링 플레이트를 설치하지 않아도 상기 유통로(14a)를 통해 냉각용 공기와 반응용 공기를 유통시킬 수 있게 되므로, 상기 세퍼레이터는 강성이 유지되는 한도에서 그 두께를 최대한 얇게 형성시킬 수 있게 된다.According to the present invention, since each of the separators 13 and 14 only needs to form the hydrogen passage 13a or the channel 14a on each side thereof, it is necessary to form cooling channels in the separators 13 and 14. Since no cooling plate is provided between the first separator 13 and the second separator 14, the cooling air and the reaction air can be circulated through the flow passage 14a. The separator can form the thickness as thin as possible to the extent that rigidity is maintained.

따라서 세퍼레이터(13, 14)와 MEA(12)를 포함하는 다수의 전기 발생부(11)를 연속적으로 밀착 배치하여 스택(10)을 구성함에 있어서, 유통로(14a)가 형성된 제2세퍼레이터(14)가 바로 MEA(12)에 접하게 되어 공기 공급원(50)으로부터 공급되는 공기가 상기 유통로(14a)를 지나면서 전기 발생부(11)를 냉각시킴과 더불어 MEA(12)의 캐소드 전극으로 공급되게 된다.Therefore, in order to form the stack 10 by continuously arranging a plurality of electricity generating units 11 including the separators 13 and 14 and the MEA 12, the second separator 14 having the flow path 14a formed therein. ) Directly contacts the MEA 12 so that the air supplied from the air source 50 is supplied to the cathode electrode of the MEA 12 while cooling the electricity generation unit 11 while passing through the flow passage 14a. do.

이로써 상기 세퍼레이터 상에 공기가 지나가는 상기 유통로(14a) 이외에 별도의 냉각용 공기 공급을 위한 채널 또는 쿨링 플레이트 등을 형성할 필요가 없게 되어 전기 발생부(11)의 두께가 얇아질 수 있고 전체적으로 스택(10)의 두께가 최대한 얇아질 수 있는 것이다.As a result, it is not necessary to form a channel or a cooling plate for supplying cooling air in addition to the flow path 14a through which air passes on the separator, so that the thickness of the electricity generating unit 11 can be reduced and the stack as a whole. The thickness of (10) can be as thin as possible.

이와 같이 구성되는 연료 전지 시스템(100)에 있어 상기한 전기 발생부(11)의 세퍼레이터(15)는 수소 통로(13a)로 수소 가스를 주입시키기 위한 매니폴드 타입의 연료 주입부(16)를 형성하고 있다. 이 연료 주입부(16)는 세퍼레이터(15)에 관통 형성되면서 유통로(14a)와 연통되지 않고 수소 통로(13a)와 실질적으로 연통 하는 연료 주입구(16a)를 포함한다. 이 때 상기 연료 주입부(16)는 통상적인 파이프 형태의 배관에 의하여 개질기(35)에 연결된다.In the fuel cell system 100 configured as described above, the separator 15 of the electricity generating unit 11 forms a manifold type fuel injection unit 16 for injecting hydrogen gas into the hydrogen passage 13a. Doing. The fuel injection section 16 includes a fuel injection port 16a which is formed through the separator 15 and communicates with the hydrogen passage 13a substantially without communicating with the flow passage 14a. At this time, the fuel injection unit 16 is connected to the reformer 35 by a pipe of a conventional pipe type.

그리고 상기 세퍼레이터(15)는 유통로(14a)로 공기를 주입시키기 위한 매니폴드 타입의 공기 주입부(17)를 형성하고 있다. 이 공기 주입부(17)는 세퍼레이터(15)에 관통 형성되면서 수소 통로(13a)와 연통되지 않고 유통로(14a)와 실질적으로 연통하는 공기 주입구(17a)를 형성하고 있다. 이 때 상기 공기 주입부(17)는 통상적인 파이프 형태의 배관에 의하여 컴프레셔(51)에 연결된다.The separator 15 forms a manifold type air inlet 17 for injecting air into the flow passage 14a. The air inlet 17 is formed through the separator 15 to form an air inlet 17a which is not in communication with the hydrogen passage 13a but substantially in communication with the flow passage 14a. At this time, the air injection unit 17 is connected to the compressor 51 by a pipe of a conventional pipe type.

이에 더하여 상기 세퍼레이터(15)에는 수소 통로(13a)를 통과하면서 MEA(12)에 대하여 반응하고 남은 수소 가스를 배출시키기 위해 이 수소 통로(13a)와 실질적으로 연통되고 유통로(14a)와 연통되지 않는 연료 배출구(16b)를 형성하고 있다.In addition, the separator 15 is substantially in communication with the hydrogen passage 13a and not in communication with the flow passage 14a so as to pass through the hydrogen passage 13a and react with the MEA 12 to discharge the remaining hydrogen gas. Fuel outlet 16b is formed.

여기서 상기 수소 가스와 공기를 수소 통로(13a)와 유통로(14a)를 통하여 중력 방향으로 유동시키는 점을 감안할 때, 상기 연료 주입구(16a)와 공기 주입구(17a)는 세퍼레이터(15)의 상측에 형성되고, 상기 연료 배출구(16b)는 하측에 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 세퍼레이터(15)의 가장자리 부분에 위치하는 MEA(12)의 비활성 영역(12b)에는 연료 주입구(16a), 공기 주입구(17a) 및 연료 배출구(16b)와 상호 연통하는 크기의 연통부(12c)를 형성하고 있다.In view of the fact that the hydrogen gas and air flow in the direction of gravity through the hydrogen passage 13a and the flow passage 14a, the fuel inlet 16a and the air inlet 17a are located above the separator 15. It is formed, the fuel outlet 16b is preferably formed on the lower side. In addition, a communication portion 12c having a size communicating with the fuel inlet 16a, the air inlet 17a, and the fuel outlet 16b is formed in the inactive region 12b of the MEA 12 positioned at the edge of the separator 15. To form.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지 시스템(100)에 의하면, 스택(10)의 구동시 개질기(35)로부터 발생되는 수소 가스는 별도의 배관을 통해 각 전기 발생부(11)의 연료 주입구(16a)로 공급된다. 그러면, 상기 수소 가스는 제1 세퍼레이터(13)의 수소 통로(13a)를 따라 흐르면서 MEA(12)의 애노드 전극 으로 공급되게 된다. 이로써 상기 수소 가스 중의 수소는 애노드 전극에서 수소 이온(프로톤)과 전자로 변환되고, 이 때 상기 수소 이온은 전해질막을 통하여 캐소드 전극으로 이동된다. 그리고 상기한 전자는 전해질막을 통과하지 못하고 세퍼레이터(13) 또는 별도의 단자부를 통해 이웃하는 전기 발생부(11)의 캐소드 전극으로 이동되는 바, 상기 전기 발생부(11)에서는 위와 같은 전자의 흐름으로 전기 에너지를 발생시킨다. 그리고 상기 애노드 전극에서 반응하고 남은 수소 가스는 연료 배출구(16b)를 통해 스택(10) 외측으로 배출되게 된다.According to the fuel cell system 100 according to the embodiment of the present invention configured as described above, the hydrogen gas generated from the reformer 35 when the stack 10 is driven, each of the electricity generating unit 11 through a separate pipe. Is supplied to the fuel injection port 16a. Then, the hydrogen gas flows along the hydrogen passage 13a of the first separator 13 and is supplied to the anode electrode of the MEA 12. As a result, hydrogen in the hydrogen gas is converted into hydrogen ions (protons) and electrons at the anode electrode, and the hydrogen ions are transferred to the cathode electrode through the electrolyte membrane. In addition, the electrons do not pass through the electrolyte membrane and are moved to the cathode electrode of the neighboring electricity generating unit 11 through the separator 13 or a separate terminal part. In the electricity generating unit 11, the electrons flow as described above. Generates electrical energy. The remaining hydrogen gas reacted at the anode electrode is discharged to the outside of the stack 10 through the fuel outlet 16b.

이러한 과정을 거치는 동안, 컴프레셔(51)를 가동시켜 공기를 별도의 배관을 통해 각 전기 발생부(11)의 공기 주입구(17a)로 공급한다. 그러면, 상기 공기는 제2 세퍼레이터(14)의 유통로(14a)를 따라 흐르면서 스택(10)의 외측으로 배출되는 바, 이 과정에서 상기 공기는 스택(10)의 구동 중 전기 발생부(11)에서 발생되는 열 즉, 뒤에서 설명하는 환원 반응에 의하여 발생되는 열을 냉각시킴과 더불어 MEA(12)의 캐소드 전극으로 이동된 수소 이온과 환원 반응을 일으키게 된다.During this process, the compressor 51 is operated to supply air to the air inlets 17a of the electricity generating units 11 through separate pipes. Then, the air flows along the flow path 14a of the second separator 14 and is discharged to the outside of the stack 10. In this process, the air is generated during the operation of the stack 10. In addition to cooling the heat generated by, i.e., heat generated by the reduction reaction described later, a reduction reaction with hydrogen ions transferred to the cathode electrode of the MEA 12 is caused.

따라서 본 시스템(100)에 의하면, 위와 같은 일련의 반복적인 동작에 의하여 전기 에너지를 발생시키고, 상기한 환원 반응에 의하여 전기 발생부(11)로부터 발생되는 열을 유통로(14a)를 따라 흐르는 공기에 의하여 냉각시킬 수 있게 된다.Therefore, according to the system 100, the air is generated by the series of repetitive operations as described above, and the air flowing along the flow path 14a through the heat generated from the electricity generating unit 11 by the above-described reduction reaction. It becomes possible to cool by.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료 전지용 스택의 구성을 개략적으로 도시한 단면 구성도이다.4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a stack for a fuel cell according to a second embodiment of the present invention.

도면을 참고하면, 본 실시예에 따른 연료 전지용 스택(110)은 전기 실시예의 구조를 기본으로 하면서, 전기 발생부(111)의 공기 주입구(117a)가 세퍼레이터 (115)의 대략 중앙 부분에 관통 형성되는 공기 주입부(117)를 구성한다.Referring to the drawings, the fuel cell stack 110 according to the present embodiment is based on the structure of the electric embodiment, and the air inlet 117a of the electricity generating unit 111 is formed to penetrate substantially in the center portion of the separator 115. The air injection unit 117 is configured.

구체적으로, 상기 공기 주입구(117a)는 제1 세퍼레이터(113)의 수소 통로(113a)와 연통되지 않도록 상기 제1 세퍼레이터(113)의 중앙 부분에 형성되며, 제2 세퍼레이터(114)의 유통로(114a)와 실질적으로 연통되도록 상기 제2 세퍼레이터(114)의 중앙 부분에 형성된다. 그리고 상기 제1 세퍼레이터(113)와 제2 세퍼레이터(114) 사이에 위치하는 MEA(112)의 활성 영역(112a)에는 공기 주입구(117a)와 상호 연통하는 크기의 연통부(112c)를 형성하고 있다.Specifically, the air inlet 117a is formed in the central portion of the first separator 113 so as not to communicate with the hydrogen passage 113a of the first separator 113, and the flow path of the second separator 114 ( It is formed in the central portion of the second separator 114 to be in substantial communication with 114a). In the active region 112a of the MEA 112 positioned between the first separator 113 and the second separator 114, a communication portion 112c having a size communicating with the air inlet 117a is formed. .

한편, 상기 유통로(114a)는 전기 실시예에서와 같이, MEA(112)와 밀착되는 제2 세퍼레이터(114)의 접면에 형성되는 바, 상기 공기 주입구(117a)와 연통하면서 제2 세퍼레이터(114)의 일측단 및 반대쪽 측단을 향하여 형성되고, 상기 제2 세퍼레이터(114)의 일측단 및 반대쪽 측단을 통해 스택(110)의 외측으로 연통되도록 형성되고 있다.On the other hand, the flow passage (114a) is formed on the contact surface of the second separator 114 in close contact with the MEA (112), as in the previous embodiment, the second separator 114 while communicating with the air inlet (117a) It is formed toward one side end and the opposite side end of the), and is formed to communicate with the outside of the stack 110 through one side end and the opposite side end of the second separator (114).

따라서, 유통로(114a)는 상기 제2 세퍼레이터(114)의 일측단 및 반대쪽 측단(도면에서 상단 및 하단)을 통해 스택(110) 외측으로 연통되는 바, 상기 제2 세퍼레이터(114)의 일측단 및 반대쪽 측단에 위치하는 이 유통로(114a)의 단부가 공기의 배출구를 이루게 된다.Therefore, the flow passage 114a communicates with the outside of the stack 110 through one side end and the opposite side end (top and bottom in the drawing) of the second separator 114, and thus one side end of the second separator 114. And an end portion of this flow passage 114a located at the opposite side end forms an outlet for air.

이에 더하여 본 실시예에 의한 전기 발생부(111)는 전기 실시예에서와 같이, 세퍼레이터(115)에 관통 형성되면서 유통로(114a)와 연통되지 않고 수소 통로(113a)와 실질적으로 연통되는 연료 주입구(116a)와, 수소 통로(113a)와 실질적으로 연통되어 MEA(112)에서 반응하고 남은 수소 가스를 배출시키는 연료 배출구 (116b)를 형성하고 있다.In addition, the electricity generation unit 111 according to the present embodiment is formed through the separator 115, as in the embodiment, and is not in communication with the flow passage 114a, but is substantially in communication with the hydrogen passage 113a. 116a and a fuel outlet 116b which is substantially in communication with the hydrogen passage 113a and discharges the hydrogen gas remaining after reacting in the MEA 112.

본 실시예에 따른 연료 전지용 스택(110)의 나머지 구성 및 작용은 전기 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.Since the rest of the configuration and operation of the stack 110 for a fuel cell according to the present embodiment is the same as the above embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

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.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 공동 유통로로 공기를 제공하여 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 수행하면서 전기 발생부에서 발생되는 열을 냉각시키는 구조를 가지므로, 세퍼레이터에 별도의 쿨링을 위한 채널을 형성하거나 쿨링플레이트를 설치하지 않게 되어 스택의 부피를 최소화할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the air is supplied to the common flow passage and the electrochemical reaction of hydrogen and oxygen is performed, the heat generated from the electricity generating unit is cooled. There is no need to form channels or install cooling plates to minimize stack volume.

또한, 공기 공급원을 통해 전기 발생부에 냉각매체와 산소를 공급할 수 있게 되어 전체적인 연료 전지 시스템의 부피를 줄일 수 있으며, 시스템에서 소모되는 전력을 절감할 수 있게 된다.In addition, it is possible to supply the cooling medium and oxygen to the electricity generating unit through the air source to reduce the volume of the overall fuel cell system, it is possible to reduce the power consumed in the system.

Claims (18)

연료와 산소의 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 전기 발생부Electric generator that generates electric energy through the reaction of fuel and oxygen 를 포함하며,Including; 상기 전기 발생부는 상기 연료가 제1 경로를 통해 공급되고, 산소와 냉각매체가 제2 경로를 통해 공급되는 구조로 이루어지고,The electricity generation unit has a structure in which the fuel is supplied through a first path, oxygen and a cooling medium are supplied through a second path, 상기 제1 경로와 연통하는 매니폴드 타입의 연료 주입부와, 상기 제2 경로와 연통하는 매니폴드 타입의 공기 주입부를 구비하는 연료 전지용 스택.A fuel cell stack comprising a manifold type fuel injection portion communicating with the first path and a manifold type air injection portion communicating with the second path. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 산소와 냉각매체가 공기인 연료 전지용 스택.The fuel cell stack, wherein the oxygen and the cooling medium are air. 연료와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 연료 전지용 스택에 있어서,In a fuel cell stack for generating electrical energy through the electrochemical reaction of fuel and oxygen, 막-전극 어셈블리(Membrane Electrode Assembly: MEA)를 중심에 두고 이의 양측에 배치되는 세퍼레이터(Separator)를 포함하여 구성되는 전기 발생부Electric generator including a separator disposed at both sides of the membrane-electrode assembly (MEA) 를 포함하며,Including; 상기 전기 발생부는, 상기 일측 세퍼레이터에 형성되어 상기 연료를 유통시키는 연료 통로와, 상기 다른 일측 세퍼레이터에 형성되어 산소와 냉각매체를 유통시키는 공동 유통로와, 상기 각각의 세퍼레이터에 형성되어 상기 연료 통로로 연료 를 주입시키기 위한 연료 주입구 및 상기 공동 유통로로 공기를 주입시키기 위한 공기 주입구를 구비하는 연료 전지용 스택.The electricity generating unit includes a fuel passage formed in the one side separator for distributing the fuel, a common flow passage formed in the other side separator for distributing oxygen and a cooling medium, and formed in each separator to the fuel passage. A fuel cell stack comprising a fuel inlet for injecting fuel and an air inlet for injecting air into the common channel. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 산소와 냉각매체는 상기 유통로로 공급되는 공기를 통해 얻도록 된 연료 전지용 스택.The oxygen and the cooling medium is a fuel cell stack to be obtained through the air supplied to the flow path. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 연료 통로는 상기 막-전극 어셈블리에 접하는 상기 세퍼레이터의 접면에 사행(蛇行: meander)의 채널 형태로 형성되는 연료 전지용 스택.And the fuel passage is formed in the form of a meander channel on the contact surface of the separator in contact with the membrane-electrode assembly. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 유통로는 상기 막-전극 어셈블리에 접하는 상기 세퍼레이터의 접면에 채널 형태로 형성되며, 상기 세퍼레이터의 일측단에서 반대쪽 측단을 따라 형성되는 연료 전지용 스택.The flow path is formed in a channel form on the contact surface of the separator in contact with the membrane electrode assembly, the fuel cell stack is formed along the opposite side end from one side of the separator. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 막-전극 어셈블리는 활성 영역 및 이 활성 영역 외측의 비활성 영역으로 구성되며, 상기 비활성 영역에 상기 주입구와 연통하는 연통부를 형성하는 연료 전지용 스택.And the membrane-electrode assembly is composed of an active region and an inactive region outside the active region, and forms a communication portion communicating with the injection hole in the inactive region. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 막-전극 어셈블리는 활성 영역 및 이 활성 영역 외측의 비활성 영역으로 구성되며, 상기 활성 영역에 상기 공기 주입구와 연통하는 연통부를 형성하는 연료 전지용 스택.And the membrane-electrode assembly is composed of an active region and an inactive region outside the active region, and forms a communication portion in the active region in communication with the air inlet. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 세퍼레이터는 상기 연료 통로를 통과하여 상기 막-전극 어셈블리에서 반응하고 남은 연료를 배출시키는 연료 배출구를 형성하는 연료 전지용 스택.And the separator defines a fuel outlet through which the fuel passes through the fuel passage and reacts with the membrane-electrode assembly. 막-전극 어셈블리(Membrane Electrode Assembly: MEA)를 중심에 두고 그 양측에 배치되는 세퍼레이터(Separator)를 포함하여 구성되고, 상기 일측 세퍼레이터에 연료를 유통시키는 연료 통로를 형성하고 상기 다른 일측 세퍼레이터에 산소와 냉각매체를 유통시키는 공동 유통로를 형성하는 전기 발생부;And a separator disposed at both sides with a membrane electrode assembly (MEA) centered thereon, forming a fuel passage for circulating fuel through the one separator, and forming oxygen and oxygen in the other separator. An electricity generating unit forming a common distribution path through which the cooling medium is distributed; 상기 연료를 상기 연료 통로로 공급하는 연료 공급원; 및A fuel supply source for supplying the fuel to the fuel passage; And 상기 산소와 냉각매체를 상기 공동 유통로로 공급하는 공기 공급원An air source for supplying the oxygen and cooling medium to the common flow path 을 포함하며,Including; 상기 전기 발생부는, 상기 각각의 세퍼레이터에 형성되어 상기 연료 통로로 연료를 주입시키기 위한 연료 주입구 및 상기 공동 유통로로 공기를 주입시키기 위한 공기 주입구를 구비하는 연료 전지 시스템.And the electricity generating unit includes a fuel inlet for injecting fuel into the fuel passage and an air inlet for injecting air into the common channel. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 연료 통로는 상기 막-전극 어셈블리에 접하는 상기 세퍼레이터의 접면에 사행(蛇行: meander)의 채널 형태로 형성되는 연료 전지 시스템.The fuel passage is formed in the form of a meander channel in the contact surface of the separator in contact with the membrane-electrode assembly. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 유통로는 상기 막-전극 어셈블리에 접하는 상기 세퍼레이터의 접면에 채널 형태로 형성되며, 상기 세퍼레이터의 일측단에서 반대쪽 측단을 따라 형성되는 연료 전지 시스템.The flow path is formed in a channel form on the contact surface of the separator in contact with the membrane electrode assembly, the fuel cell system is formed along the opposite side end from one side of the separator. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 막-전극 어셈블리는 활성 영역 및 이 활성 영역 외측의 비활성 영역으로 구성되며, 상기 비활성 영역에 상기 공기 주입구와 연통하는 연통부를 형성하는 연료 전지 시스템.And the membrane-electrode assembly is composed of an active region and an inactive region outside the active region, and forms a communication portion in communication with the air inlet in the inactive region. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 막-전극 어셈블리는 활성 영역 및 이 활성 영역 외측의 비활성 영역으로 구성되며, 상기 활성 영역에 상기 공기 주입구와 연통하는 연통부를 형성하는 연료 전지 시스템.And the membrane-electrode assembly is composed of an active region and an inactive region outside the active region, and forms a communication portion in the active region in communication with the air inlet. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 연료 공급원이 상기 연료 주입구로 수소 가스를 공급하는 구조의 연료 전지 시스템.And a fuel source supplying hydrogen gas to the fuel inlet. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 연료 공급원이 상기 연료 주입구로 액상의 연료를 공급하는 구조의 연료 전지 시스템.And a fuel source supplying liquid fuel to the fuel inlet. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 공기 공급원은 공기를 흡입하여 압축하고, 이 압축 공기를 상기 유통로로 공급하는 컴프레셔를 구비하는 연료 전지 시스템.And the air supply source includes a compressor for sucking and compressing air and for supplying the compressed air to the flow path. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 전기 발생부를 복수로 구비하여 이들 전기 발생부의 집합체 구조에 의한 스택을 형성하는 연료 전지 시스템.A fuel cell system comprising a plurality of said electric generators, and forming a stack by the aggregate structure of these electric generators.
KR1020050002484A 2005-01-11 2005-01-11 Stack for fuel cell and fuel cell system with the same KR20060082210A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050002484A KR20060082210A (en) 2005-01-11 2005-01-11 Stack for fuel cell and fuel cell system with the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050002484A KR20060082210A (en) 2005-01-11 2005-01-11 Stack for fuel cell and fuel cell system with the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060082210A true KR20060082210A (en) 2006-07-18

Family

ID=37172962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050002484A KR20060082210A (en) 2005-01-11 2005-01-11 Stack for fuel cell and fuel cell system with the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060082210A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20060081603A (en) Stack for fuel cell and fuel cell system with the same
KR20060087100A (en) Stack for fuel cell and fuel cell system with the same
JP2006073528A (en) Stack for fuel cell
KR100542200B1 (en) Fuel cell system
KR100599776B1 (en) Fuel cell system and stack of the same
EP1995814B1 (en) Fuel cell stack
KR100536201B1 (en) Cooling apparatus for stack and fuel cell system having thereof
KR100637487B1 (en) Fuel cell system and stack of the same
KR100796656B1 (en) Fuel cell system
KR101135481B1 (en) Stack for fuel cell and fuel cell system with the same
KR101181821B1 (en) Fuel cell system and stack of the same
KR20060082210A (en) Stack for fuel cell and fuel cell system with the same
KR100560495B1 (en) Reformer for fuel cell system and fuel cell system having thereof
KR100637506B1 (en) Fuel cell system and stack
KR101181850B1 (en) Fuel cell system
KR101294206B1 (en) Fuel cell system and fuel cell stack of the same
KR101122574B1 (en) Fuel cell system, stack and separator used thereto
KR100627389B1 (en) Fuel cell system and stack of the same
KR20060065776A (en) Fuel cell system, stack and separator
KR101433933B1 (en) separator module and fuel cell stack comprising it
KR101126204B1 (en) Fuel cell system
KR20060082303A (en) Fuel cell system
KR20060020018A (en) Fuel cell system, stack and separator used thereto
KR101093702B1 (en) Fuel cell system and stack
KR20110022441A (en) Fuel cell stack and separator used thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application