KR20090068024A

KR20090068024A - 연료전지

Info

Publication number: KR20090068024A
Application number: KR1020070135878A
Authority: KR
Inventors: 조기현
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2009-06-25
Also published as: KR100953533B1

Abstract

본 발명은 연료전지에 관한 것으로서, 분리판에 다단계로 분기된 형태의 유로를 형성하는 연료전지를 개시한다. 본 발명에 따른 연료전지는, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 전해질막이 배치되는 막-전극 어셈블리; 및 상기 막-전극 어셈블리의 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 분리판을 포함하고, 일측 또는 양측 분리판에는 다단계로 분기된 형태의 유로가 형성된다. 본 발명에 의하면, 애노드 전극의 입구측과 토출측의 내부 전류가 흐르는 것을 방지하고, 연료전지의 출력 및 수명이 향상될 수 있다.

전해질막-전극 어셈블리, 분리판, 유로

Description

연료전지{fuel cell}

본 발명은 연료전지에 관한 것이다.

일반적으로 연료전지는 혼합연료와 산소의 전기화학 반응에 의해 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 시스템이다. 성기 연료전지는 혼합연료와 공기를 연료로 사용하는 전지로서 소형화와 경량화가 가능하다.

상기 연료전지는 전해질막-전극 접합체의 양측에 분리판을 포함하는 단위 셀이 적층된 스택 구조(stack structure)로 이루어진다. 상기 전해질막-전극 접합체는 전해질막의 양면에 애노드 전극과 캐소드 전극이 부착된 구조를 갖는다. 또한, 상기 애노드 전극과 접하는 분리판에는 혼합연료가 유동할 수 있는 유로가 형성되고, 상기 캐소드 전극과 접하는 분리판에는 공기가 유동할 수 있는 유로가 형성된다.

상기 애노드 전극에서는 혼합연료가 반응한 후 이산화탄소 등이 생성된다. 상기 이산화탄소와 미반응 혼합연료는 애노드 전극 측 분리판의 유로를 따라 유출구 측으로 배출된다. 이때, 상기 혼합연료는 유로를 따라 유동하면서 애노드 전측과 반응을 하므로, 이산화탄소의 양은 유로의 출구측으로 갈수록 점차적으로 증가 한다.

또한, 상기 캐소드 전극에서는 공기가 반응한 후 물 등이 생성된다. 상기 이산화탄소와 물은 캐소드 전극 측 분리판의 유로를 통해 배출된다. 이때, 상기 공기는 유로를 따라 유동하면서 캐소드 전극과 반응을 하므로, 물의 양은 유로의 출구측으로 갈수록 점차적으로 증가한다.

그러나, 이산화탄소의 양은 상기 유로의 입구에서 출구측으로 갈수록 점차적으로 증가하지만 상기 유로의 폭은 동일하므로, 상기 애노드 전극에 공급되는 혼합연료의 양이 상기 유로의 입구에서 출구측으로 갈수록 점차적으로 감소된다. 따라서, 상기 전해질막-전극 어셈블리에는 상기 유로의 입구측과 출구측 사이에 전류의 편차가 크게 발생되므로, 상기 전해질막-전극 어셈블리 자체에서 내부 전류(internal current)가 흐르게 되는 원인이 되며, 이에 따라 연료전지의 출력을 저하시키고 수명을 단축시킬 수 있다. 또한, 상기 유로에 입구에서 출구측으로 갈수록 점차적으로 이산화탄소의 양이 증가되므로, 상기 유로에는 유동저항이 증가하여 상기 혼합연료의 압력손실이 발생되었다.

또한, 상기 캐소드 전극 측의 유로에는 출구측으로 갈수록 물의 양이 증가하는 반면 유로의 폭은 동일하므로, 상기 유동 저항이 발생되어 물 배출이 정체되었다.

상기한 제반 문제점을 해결하기 위한, 본 발명의 목적은 애노드 전극에 공급되는 혼합연료의 양이 전체적으로 균일해지고, 혼합연료의 유동저항을 감소시키며, 내부 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있는 연료전지를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 캐소드 전극에 의해 발생된 물이 원활하게 배출되도록 하는 연료전지를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 연료전지는, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 전해질막이 배치되는 막-전극 어셈블리; 및 상기 막-전극 어셈블리의 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 분리판을 포함하고, 일측 또는 양측 분리판에는 다단계로 분기된 형태의 유로가 형성될 수 있다.

상기 분리판의 유로는 흡입유로에서 다단계에 걸쳐 다수의 토출유로로 분기되는 유로와, 다수의 흡입유로가 다수 단계에 걸쳐 토출유로로 합쳐는 유로를 포함할 수 있다.

상기 분기되는 유로는 분리판의 일측에 편중되게 배치되고, 상기 합쳐지는 유로는 분리판의 타측에 편중되게 배치될 수 있다.

상기 분리판의 유로는 하위 단계로 분기될수록 유로의 단면적이 작아질 수 있다. 상기 분리판의 유로는 다수의 흡입유로와 다수의 토출유로로 분기될 수 있다.

상기 다수의 흡입유로에 연결되어 혼합연료를 각 흡입유로에 분배하는 분배관; 및 상기 다수의 토출유로에 연결되어 혼합연료를 모으는 집수관을 더 포함할 수 있다.

상기 애노드 전극 측 유로와 상기 캐소드 전극 측 유로는 서로 대응되게 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 애노드 전극에 공급되는 혼합연료의 양이 입구측과 출구측에 걸쳐 균일해지고, 연료전지의 출력 및 수명이 향상될 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 애노드 전극의 출구측에서 유로 저항을 감소시키고, 상기 애노드 전극의 입구측과 토출측의 내부 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 캐소드 전극 측의 유로에서 물이 원활하게 배출되도록 하는 효과가 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지의 구체적인 실시예에 관해 설명하기로 한다.

일반적으로 연료전지는 작동 온도 대역에 따라 고분자 전해질형 연료전지, 직접 산화형 연료전지, 인산형 연료전지, 용융탄산염형 연료전지 및 고체 산화물형 연료전지 등으로 구분된다.

상기 전해질형 연료전지와 직접 산화형 연료전지는 대략 100℃ 이하에서 작 동되고, 상기 직접 산화형 연료전지는 대략 150~200℃ 대역에서 작동한다. 상기 용융탄산염형 연료전지는 대략 600~700℃ 정도의 고온에서 작동하고, 상기 고체 산화물형 연료전지는 대략 1000℃ 이상의 고온에서 작동한다. 이러한 연료전지들은 전기를 발생시키는 원리는 유사하지만 사용되는 연료의 종류, 촉매 및 전해질 등이 서로 다르다.

이 중에서 상기 직접 산화형 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane: PEMPFC)는 메탄올, 에탄올, 천연가스 등의 수소를 포함하는 개질 연료가 이용된다.

도 1은 본 발명에 따른 연료전지를 도시한 구성도이고, 도 2는 연료전지의 막-전극 어셈블리와 분리판을 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 연료전지는 혼합연료가 저장되는 연료용기(10)를 포함한다. 상기 연료용기(10)에는 개질 연료를 개질하여 수소가 풍부한 메탄올, 에탄올, 천연가스와 같은 개질연료가 수용되어 있다. 아래에서는 개질 연료로서 메탄올이 적용된 예를 기준으로 설명하기로 한다.

상기 연료용기(10)는 개질 연료 공급관(11)에 의해 연료 혼합부(20)에 연결된다. 상기 연료 혼합부(20)는 물공급관(31)에 의해 물공급 장치(30)에 연결된다. 이때, 상기 물공급 장치(30)는 아래에서 설명할 전기 발생부(100)에서 배출된 물을 회수하거나 또는 외부에서 공급되는 물을 수용하는 장치일 수 있다. 상기 연료 혼합부(20)에서는 개질 연료와 물이 혼합되어 혼합 연료가 형성된다.

상기 연료 혼합부(20)는 혼합연료 공급관(21)에 의해 전기 발생부(100)에 연결되고, 상기 전기 발생부(100)는 공기 공급관(41)에 의해 공기 공급부(40)와 연결 된다. 이때, 상기 전기 발생부(100)에는 상기 연료 혼합부(20)에서 토출된 혼합연료와, 상기 공기 공급부(40)에서 토출된 공기가 유입된다.

이때, 상기 공기 공급부(40)는 순수한 산소를 공급하거나 또는 대기중의 공기를 압축하여 상기 전기 발생부(100)에 제공할 수 있다.

상기 전기 발생부(100)는 전해질막-전극 어셈블리(110)(Membrane-Electrode Assembly: MEA)와, 상기 전해질막-전극 어셈블리(110)의 양측에 설치된 한 쌍의 분리판(120)을 포함하는 단위 셀로 구성될 수 있다. 이러한 전기 발생부(100)는 단위 셀이 다수 적층된 스택 구조를 가질 수 있다.

상기 전해질막-전극 어셈블리(110)는 애노드 전극(111)과 캐소드 전극(112) 사이에 전해질막(113)이 배치되는 구조를 갖는다. 이때, 상기 애노드 전극(111)과 캐소드 전극(112)은 전해질막(113)의 양측면에 부착될 수 있다. 또한, 상기 각 분리판(120)은 애노드 전극(111)과 캐소드 전극(112)에 밀착될 수 있다. 상기 애노드 전극(111) 측 분리판(120)에는 상기 연료 혼합부(20)에서 제공된 혼합연료가 유동하는 혼합연료 유로(141,145)가 형성된다. 상기 캐소드 전극(112) 측의 분리판(120)에는 상기 공기 공급부(40)에서 제공된 공기가 유동하는 공기 유로(141a,145a)가 형성된다. 상기 각 분리판(120)은 전도성이 있는 재질로 형성될 수 있다.

도 3은 애노드 전극 측의 분리판을 도시한 정면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 애노드 전극(111) 측의 분리판(120)에는 혼합연료 유로(141,145)가 다단계로 분기될 수 있다. 상기 캐소드 전극(112) 측의 분리판(120) 에는 공기 유로(141a,145a: 도 1 참조)가 다단계로 분기될 수 있다. 상기 혼합연료 유로(120)와 공기 유로(141a,145a)는 동일한 형상이므로, 아래에서는 상기 애노드 전극(111) 측의 분리판(120)에 형성된 혼합연료 유로(141,145)의 일예를 기준으로 설명하기로 한다.

상기 혼합연료 유로(141,145)는 흡입유로(141)에서 다수 단계로 분기되는 유로(이하에서는 '확산 유로(141)'라고 칭하기로 한다) 를 포함한다. 예를 들면, 상기 확산 유로(141)는 상기 흡입유로(131)에서 다수의 제1단계 유로(142a)가 분기되고, 상기 각 제1단계 유로(142a)에서 다수의 제2단계 유로(142b)가 각각 분기되며, 상기 제2단계 유로(142b)에서 다수의 제3단계 유로(142c)가 각각 분기될 수 있다. 상기 혼합연료 유로(141,145)는 제N단계 유로까지 각각 분기될 수 있다. 도 3에서는 하나의 흡입유로(131)에서 다수 단계로 분기되는 확산 유로(141)를 도시하였으나, 2개 이상의 흡입유로에서 다수 단계로 분기되는 확산 유로(141)를 적용할 수 있다.

또한, 상기 혼합연료 유로(141,145)는 다수의 흡입유로가 다단계에 걸쳐 합쳐지는 유로(145)(이하에서는 '수렴 유로(145)'라고 칭하기로 한다) 수 있다. 예를 들면, 상기 수렴 유로(145)는 상기 다수의 흡입유로(131)가 소정 개씩 합쳐지는 제3단계 유로(146c)를 형성하고, 상기 제3단계 유로(146c)가 소정 개씩 합쳐지는 제2단계 유로(146b)가 형성되고, 상기 제2단계 유로(146b)가 소정 개씩 합쳐지는 제2단계 유로(146a)가 형성될 수 있다. 도 3에서는 다수의 흡입유로(131)에서 하나의 토출유로(151)로 합쳐진 수렴 유로(145)를 도시하였으나, 2개 이상의 토출유로로 합쳐지는 수렴 유로(145)를 적용할 수 있다.

상기 혼합연료 유로(141,145)는 상기 확산 유로(141)와 수렴 유로(145)를 포함하는 개념이다.

상기 수렴 유로(145)는 상기 애노드 전극(111) 측의 분리판(120)의 일측에 편중되게 배치되고, 상기 확산 유로(141)는 분리판(120)의 타측에 편중되게 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 수렴 유로(145)는 상기 분배관(130) 측으로 편중되게 배치되고, 상기 확산 유로(141)는 상기 집수관(150) 측에 편중되게 배치될 수 있다. 따라서, 상기 수렴 유로(145)를 유동하는 혼합연료는 대부분 상기 분리판(120)의 중심과 혼합연료의 흡입측 구간에서 애노드 전극(111)과 반응하고, 상기 확산 유로(141)를 유동하는 혼합연료는 대부분 상기 분리판(120)의 중심과 혼합연료의 토출측 구간에서 애노드 전극(111)과 반응한다.

또한, 상기 애노드 전극(111)의 중심부와 흡입측 사이의 구간에 공급되는 혼합연료와, 상기 애노드 전극(111)의 중심부와 토출측 사이의 구간에 공급되는 혼합연료에는 거의 동일한 양의 이산화탄소가 함유된다. 따라서, 상기 애노드 전극(111)의 혼합연료 흡입측과 토출측에 이산화탄소의 함유 비율이 거의 비슷한 혼합연료를 공급할 수 있으므로, 상기 애노드 전극(111)과 혼합연료의 반응 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 분리판(120)에는 상기 확산 유로(141)와 수렴 유로(145) 중 어느 한 형태만을 형성할 수 있다.

상기 혼합연료 유로(141,145)는 하위 단계로 갈수록 각 유로의 단면적이 작 게 형성될 수 있다. 또한, 상기 혼합연료 유로(141,145)는 하위 단계로 갈수록 각 유로의 깊이를 깊게 형성할 수 있다. 따라서, 상기 혼합연료 유로(141,145)의 총 단면적을 증대시킬 수 있다.

상기 혼합연료 유로(141,145)의 단계적인 단면적 변화의 일예는 아래와 같은 관계식으로 정의될 수 있다.

여기서, D는 유로의 직경이고, i = 양의 정수이다. 또한, l은 각 단계 유로의 길이이다.

이때, 상기 혼합연료 유로(141,145)는 하위 단계로 갈수록 각 유로의 단면이 작아지는 유로가 다수 형성되지만, 상기 혼합연료 유로(141,145)의 총 단면적은 하위 단계로 갈수록 점차적으로 증가될 수 있다. 물론, 상기 혼합연료 유로(141,145)의 총 단면적은 하위 단계와 상위 단계가 거의 동일할 수 있다.

상기 다수의 흡입유로(131)에는 혼합연료가 상기 다수의 흡입유로(131)에 분배되도록 분배관(130)이 연결될 수 있다. 이러한 분배관(130)은 상기 혼합연료가 유입되어 일시 정체되도록 하여 상기 혼합연료의 유입압력을 완충시킬 수 있다.

상기 다수의 토출유로(151)에는 미반응된 혼합연료와 이산화탄소가 토출되도 록 집수관(150)이 연결될 수 있다. 이러한 집수관(150)은 혼합연료와 이산화탄소의 토출압력을 완충시킬 수 있다.

상기 분리판(120)에는 2개 이상의 확산 유로(141)와 2개 이상의 수렴 유로(145)가 형성될 수 있다. 도 3에서는 하나의 확산 유로(141)와 수렴 유로(145)가 형성된 일예를 도시하였다.

상기 캐소드 전극(112) 측의 분리판(112)에는 상기 애노드 전극(111) 측의 혼합연료 유로(141,145)와 서로 대응되는 형태로 분기된 공기 유로(141a,145a)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 공기 유로(141a,145a)와 혼합연료 유로는 서로 대응되게 겹쳐지는 형태로 배치될 수 있다.또한, 상기 캐소드 전극(112) 측의 분리판(120)에는 분배관(130)과 집수관(150)이 연결될 수 있다. 상기 공기 유로(141a,145a)는 혼합연료 유로와 실질적으로 동일한 형태로 형성되므로 도시를 생략하였다.

이와 같이 구성된 연료전지의 작용에 관해 설명하기로 한다.

도 3을 참조하면, 상기 전기 발생부(100)의 혼합연료와 상기 공기 공급부(40)의 공기는 전기 발생부(100)에 공급된다.

상기 혼합연료는 애노드 전극 측의 분리판(120)의 혼합연료 유로(141,145)를 통해 유동되면서 애노드 전극(111)과 전기화학반응을 한다. 이때, 상기 수렴 유로(145)와 확산 유로(141)에는 상기 분배관(130)에 유입된 혼합연료가 나누어 공급된다.

상기 수렴 유로(145)에 유입된 혼합연료는 상기 제3,2,1단계 유 로(146c,146b,146a)를 거치면서 애노드 전극(111)과 반응한다. 이때, 상기 혼합연료에는 제3단계 유로(146c)에서 상기 제1단계 유로(146a) 측으로 갈수록 이산화탄소의 양이 증가한다. 상기 제1단계 유로(146a)에 유입된 미반응 혼합연료와 이산화탄소는 상기 제1단계 유로(146a)와 연결된 토출유로(151)를 통해 집수관(150)에 유입된다. 이러한 수렴 유로(145)의 혼합연료는 상기 분리판(120)의 중심부와 혼합연료의 흡입측 사이의 구간에서 애노드 전극(111)과 반응한다.

동시에, 상기 확산 유로(141)에 유입된 혼합연료는 상기 제1,2,3단계 유로(142a,142b,142c)를 거치면서 애노드 전극(111)과 반응한다. 이때, 상기 혼합연료에는 제1단계 유로(142a)에서 상기 제3단계 유로(142c) 측으로 갈수록 이산화탄소의 양이 증가한다. 상기 각 제3단계 유로(142c)에 유입된 미반응 혼합연료와 이산화탄소는 상기 각 제3단계 유로(142c)와 연결된 토출유로(151)를 통해 집수관(150)에 유입된다. 이러한 확산 유로(141)의 혼합연료는 상기 분리판의 중심부와 연료 토출측 사이의 구간에서 애노드 전극(111)과 반응한다.

따라서, 상기 애노드 전극(111)의 혼합연료 흡입측과 토출측에 이산화탄소의 함유 비율이 거의 비슷한 혼합연료를 공급할 수 있으므로, 상기 애노드 전극(111)과 혼합연료의 반응 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 애노드 전극(111)의 혼합연료 흡입측과 토츨측에서 생성되는 전류량이 균일해지므로, 상기 애노드 전극(111)의 흡입측과 토출측에서 전류 편차가 거의 발생되지 않는다. 결과적으로, 상기 전해질막-전극 어셈블리(110)에 내부 전류가 발생되는 것을 방지할 수 있으므로, 상기 연료전지의 전기 발생 효율을 향상시키고 수명을 연장할 수 있다.

상기 혼합연료 유로(141,145)에는 혼합연료가 애노드 전극(111)과 반응 반응함에 의해 이산화탄소, 수소 이온 및 전자가 생성된다. 그리고, 상기 수소 이온은 전해질막(113)을 통과하여 캐소드 전극(112)으로 이동되어 상기 캐소드 전극(112)의 작용에 의해 상기 공기와 반응하여 물을 생성한다. 상기 생성된 물은 물회수 장치(30: 도 1 참조)에 유입된다. 여기서, 상기 애노드 전극(111)은 산화전극으로 작용하고, 상기 캐소드 전극(112)은 환원전극으로 작용한다.

상기 애노드 전극(111)에서 생성된 전자들은 화학반응의 자유에너지 변화와 함께 외부회로를 통해 이동한다. 한편, 상기 분리판(120)은 전도성이 있는 재질이므로, 캐소드 전극(112)과 애노드 전극(111)과 접하며 전기를 모으는 집전판 역할을 할 수도 있다.

상기와 같은 전기발생부(100)에서의 전기화학반응을 반응식으로 나타내면 아래와 같다.

애노드 전극 반응식: CH3OH + H2O → CO2 + 6H+ + 6e-

캐소드 전극 반응식: 3/2 O2 + 6H+ + 6e- → 3H2O

전체 반응식: CH3OH + 3/2 O2 → CO2 + 2H2O

한편, 상기 집수관(150)에는 상기 수렴 유로(145)와 확산 유로(141)의 이산화탄소와 미반응 연료가 유입된 후 전기 발생부(100)의 외부로 토출된다. 이때, 동일한 단면적의 유로를 하나로 형성하는 경우와 다수로 분지하여 형성하는 경우, 다수로 분지하는 경우의 접촉면적이 현저히 증가된다. 나아가, 상기 혼합연료 유로(141,145)가 하위 단계로 갈수록 깊게 형성되는 경우, 상기 혼합연료 유 로(141,145)의 총 단면적은 하위 단계로 갈수록 더욱 커지고 상기 접촉면적 역시 현저히 증가한다.

따라서, 분기된 각 유로에서 이산화탄소에 의해 혼합연료와 애노드 전극(111)이 접촉하는 면적이 줄더라도, 상기 분기된 모든 유로에서는 상기 혼합연료가 애노드 전극(111)과 접촉하는 면적이 현저히 증가하게 된다. 따라서, 수렴 유로(145)와 확산 유로(141)의 토출부(125)로 갈수록 이산화탄소의 양이 증가하더라도 상기 애노드 전극(111)과 혼합연료의 접촉면적이 현저히 증가하므로, 상기 혼합연료 유로(141,145)의 흡입부(123)와 토출부(125) 사이에서 발생되는 전류량이 균일해진다. 따라서, 상기 애노드 전극(111) 전체에서 혼합연료의 반응성이 균일해지므로, 상기 전해질막-전극 어셈블리(110)에서 내부 전류가 발생되는 것을 방지할 수 있고, 연료전지의 출력을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 혼합연료 유로(141,145)의 총 단면적이 하위 단계로 갈수록 점차적으로 넓어지는 경우 유로 저항이 감소되므로, 상기 혼합연료 유로(141,145)에서 유동성을 확보할 수 있고 나아가 혼합연료를 공급하는 동력장치를 상대적으로 저용량으로 적용할 수 있다.

또한, 상기 공기 유로(131)는 하위 단계로 갈수록 총 단면적이 증가하므로, 상기 공기 유로(131)의 유로 저항이 감소될 수 있다. 따라서, 상기 캐소드 전극(112)과의 반응에 의해 생성된 물에 의해 공기 유로(131)가 폐색되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 혼합연료 유로(141,145)와 공기 유로(131)는 상기 전해질막(113) 을 기준으로 양측에 대응되는 형태로 형성되므로, 상기 혼합연료 유로(141,145)의 수소 이온이 상기 전해질막(113)을 통해 공기 유로(131)에 원활하게 유입되도록 할 수 있다.

상기한 실시예는 직접 메탄올 연료전지에 대해 일예를 들어 설명하였으나 액체 연료를 사용하여 기체가 반응생성물로 생성되는 모든 연료전지에 적용이 가능하다.

본 발명은 애노드 전극의 입구측과 토출측의 내부 전류가 흐르는 것을 방지하고, 연료전지의 출력 및 수명이 향상될 수 있으므로, 산업상으로 이용 가능성이 현저하다.

도 1은 본 발명에 따른 연료전지를 도시한 구성도이다.

도 2는 도 1의 연료전지의 막-전극 어셈블리와 분리판을 도시한 사시도이다.

도 3은 도 1의 분리판을 도시한 정면도이다.

Claims

애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 전해질막이 배치되는 막-전극 어셈블리; 및

상기 막-전극 어셈블리의 양측에 각각 배치되는 한 쌍의 분리판을 포함하고,

일측 또는 양측 분리판에는 다단계로 분기된 형태의 유로가 형성되는 연료전지.
제 1 항에 있어서,

상기 분리판의 유로는 흡입유로에서 다단계에 걸쳐 다수의 토출유로로 분기되는 유로와, 다수의 흡입유로가 다수 단계에 걸쳐 토출유로로 합쳐는 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지.
제 2 항에 있어서,

상기 분기되는 유로는 분리판의 일측에 편중되게 배치되고,

상기 합쳐지는 유로는 분리판의 타측에 편중되게 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지.
제 2 항에 있어서,

상기 분리판의 유로는 하위 단계로 분기될수록 유로의 단면적이 작아지는 것 을 특징으로 하는 연료전지.
제 1 항에 있어서,

상기 분리판의 유로는 다수의 흡입유로와 다수의 토출유로로 분기되는 것을 특징으로 하는 연료전지.
제 4 항에 있어서,

상기 다수의 흡입유로에 연결되어 혼합연료를 각 흡입유로에 분배하는 분배관; 및

상기 다수의 토출유로에 연결되어 혼합연료를 모으는 집수관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지.
제 1 항에 있어서,

상기 애노드 전극 측 유로와 상기 캐소드 전극 측 유로는 서로 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지.