KR20090113561A - Fuel cell - Google Patents

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KR20090113561A
KR20090113561A KR1020080039352A KR20080039352A KR20090113561A KR 20090113561 A KR20090113561 A KR 20090113561A KR 1020080039352 A KR1020080039352 A KR 1020080039352A KR 20080039352 A KR20080039352 A KR 20080039352A KR 20090113561 A KR20090113561 A KR 20090113561A
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plate
unit cell
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김경훈
선희영
홍석기
송태원
김지석
박정빈
안성훈
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삼성전자주식회사
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Abstract

PURPOSE: A fuel cell is provided to improve productivity and durability by improving a combining structure of an end plate and connection pipe, and to prevent direct contact of fuel and cooling water with an end plate. CONSTITUTION: A fuel cell comprises a unit cell(10); current collectors(20) which are arranged at both sides of the unit cell and collect electricity generated in the unit cell; a first end plate(30) and a second end plate(40) which are combined between the unit cell and the current collectors; a communication hole(31) formed on at least one end plate of the fires and second end plates; and a hollow connecting pipe(100) for enabling at least part to support the end plate.

Description

연료전지{fuel cell}Fuel cell

본 발명은 연료전지에 관한 것으로, 특히 엔드플레이트 및 연결관의 체결구조가 개선된 연료전지에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell, and more particularly, to a fuel cell having an improved fastening structure of an end plate and a connecting pipe.

연료전지(Fuel Cell)는 수소와 산소의 전기화학반응에 의해 전력을 발생시키는 장치로서, 일반적인 연료전지는 단위전지와, 단위전지에서 발생한 전기를 수집하여 외부의 부하에 전달하도록 단위전지의 양측에 마련되는 한 쌍의 집전판(current plate)들과, 단위전지와 집전판들을 소정 압력으로 가압하도록 단위전지와 집전판들을 사이에 두고 서로 체결되는 한 쌍의 엔드플레이트(end plate)들을 포함한다.A fuel cell is a device that generates power by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen. In general, a fuel cell collects electricity generated from a unit cell and unit cells, and transmits them to external loads. A pair of current plates are provided, and a pair of end plates fastened to each other with the unit cell and the current collector plates therebetween to press the unit cell and the current collector plates to a predetermined pressure.

단위전지는 수소 이온(H+)만을 선택적으로 통과시키는 전해질막과, 전해질막의 양측에 마련되는 애노드(anode) 및 캐소드(cathode)로 이루어지는 막 전극 접합체(Membrane Electrode Assembly)를 포함하며, 상기 막 전극 접합체의 양측에는 연료가스 또는 공기의 수송을 위한 유로홈이 형성된 분리판이 구비된다. 상기 유로홈을 통해 연료가스가 애노드로 공급되고 공기가 캐소드로 공급되어, 애노드에서는 산화반응이 일어나고 캐소드에서는 환원반응이 일어나고, 이 과정에서 전기에너지가 발생된다. 이러한 단위전지를 다수 개 적층한 것을 연료전지스택(stack)이라 한다.The unit cell includes an electrolyte membrane for selectively passing only hydrogen ions (H + ), and a membrane electrode assembly including anodes and cathodes provided on both sides of the electrolyte membrane, and the membrane electrode Both sides of the assembly is provided with a separator plate formed with a flow path groove for transporting fuel gas or air. Fuel gas is supplied to the anode and the air is supplied to the cathode through the flow path groove, so that an oxidation reaction occurs at the anode and a reduction reaction occurs at the cathode, and electrical energy is generated in this process. The stack of a plurality of such unit cells is called a fuel cell stack.

한편, 전기에너지 생산을 위해 필요한 연료가스, 공기 또는 냉각수는 엔드플레이트에 형성된 복수 개의 연통공을 통해 연료전지스택으로 공급되거나 연료전지스택으로부터 배출되고, 각 연통공에는 외부의 공급수단 및 배출수단과의 연결을 위해 연결관이 마련된다. On the other hand, the fuel gas, air or cooling water required for the production of electrical energy is supplied to the fuel cell stack or discharged from the fuel cell stack through a plurality of communication holes formed in the end plate, each communication hole has an external supply means and discharge means and A connector is prepared for the connection of the

엔드플레이트가 스테인리스 스틸 등의 금속재질로 이루어진 경우, 이러한 연결관은 엔드플레이트에 용접되거나, 연결관의 외주면 및 연통공의 내주면에 나사산을 형성시켜 엔드플레이트에 나사결합되는 것이 일반적이다.When the end plate is made of a metal material such as stainless steel, such a connection pipe is generally welded to the end plate, or screwed to the end plate by forming a thread on the outer peripheral surface of the connector and the inner peripheral surface of the communication hole.

근래에는 플라스틱 등의 수지재질로 제작된 엔드플레이트가 연구, 개발되고 있으며, 이러한 수지재질의 엔드플레이트에는 용접이 불가능하고 나사산의 가공이 용이하지 못하여 연결관을 엔드플레이트와 일체로 수지재질로 성형하는 것이 일반적이다.Recently, endplates made of resin materials such as plastics have been researched and developed, and welding of these resin endplates is not possible and machining of threads is not easy. Is common.

그러나, 용접 또는 나사결합으로 연결관을 엔드플레이트에 결합시키는 경우에는 작업공수의 증가로 인해 생산성이 저하되는 문제점이 있다.However, when joining the connection pipe to the end plate by welding or screwing, there is a problem in that productivity is reduced due to the increase of the labor.

아울러, 연결관을 엔드플레이트와 일체로 수지재질로 성형하는 경우에는 강성이 좋지 못하고, 수지재질이 연료가스, 냉각수 등과 직접 접촉되어 서로 반응하거나, 수지재질 사이의 기공을 통하여 연료가스, 냉각수 등이 누출되는 문제점이 있다.In addition, when the connecting pipe is molded integrally with the end plate, the rigidity is not good, and the resin material is in direct contact with the fuel gas and the cooling water to react with each other, or the fuel gas, the cooling water, and the like through the pores between the resin materials. There is a problem of leaking.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 엔드플레이트와 연결관의 체결구조를 개선하여, 생산성 및 내구성이 향상될 뿐만 아니라 연료, 냉각수 등이 엔드플레이트와 직접 접촉되는 것이 방지되는 연료전지를 제공하는 데 있다.The present invention is to solve such a problem, the object of the present invention is to improve the fastening structure of the end plate and the connection pipe, to improve the productivity and durability as well as to prevent the fuel, coolant, etc. from coming into direct contact with the end plate It is to provide a fuel cell.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지는 단위전지와, 상기 단위전지의 양측에 마련되어 상기 단위전지에서 발생되는 전기를 수집하는 집전판들과, 상기 단위전지와 상기 집전판들을 사이에 두고 결합되는 제1엔드플레이트 및 제2엔드플레이트와, 상기 제1 및 제2엔드플레이트 중 적어도 하나의 엔드플레이트에 형성되는 연통공과, 적어도 일부분이 상기 엔드플레이트에 지지되도록 연료전지의 내측으로부터 연료전지의 외측을 향해 상기 연통공에 삽입되는 중공형 연결관을 포함할 수 있다.A fuel cell according to the present invention for achieving the above object is provided with a unit cell, current collector plates provided on both sides of the unit cell to collect electricity generated from the unit cell, the unit cell and the current collector plate A first end plate and a second end plate coupled to each other, a communication hole formed in at least one end plate of the first and second end plates, and at least a portion of the fuel cell from the inside of the fuel cell such that at least a portion of the end plate is supported by the end plate. It may include a hollow connector inserted into the communication hole toward the outside.

이때, 상기 연결관은 상기 연통공을 관통하는 실린더부와, 상기 엔드플레이트에 지지되는 플랜지부를 구비할 수 있다.In this case, the connecting pipe may include a cylinder portion penetrating the communication hole and a flange portion supported by the end plate.

또한, 상기 엔드플레이트의 연통공에는 상기 연결관의 플랜지부가 안착하는 홈부가 형성될 수 있다.In addition, the communication hole of the end plate may be formed with a groove for seating the flange portion of the connection pipe.

또한, 상기 연결관이 상기 연통공에 삽입된 상태에서 상기 연결관이 회전되지 않도록 상기 연통공의 홈부 및 상기 연결관의 플랜지부는 장방형으로 형성될 수 있다.In addition, the groove portion of the communication hole and the flange portion of the connection tube may be formed in a rectangular shape so that the connection tube is not rotated in the state in which the connection tube is inserted into the communication hole.

또한, 상기 연통공의 홈부 및 상기 연결관의 플랜지부는 원추형태로 형성될 수 있다.In addition, the groove portion of the communication hole and the flange portion of the connecting pipe may be formed in a conical shape.

또한, 상기 연결관은 상기 연통공을 관통하는 실린더부와, 상기 엔드플레이트에 지지되는 하나 이상의 리브로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지.In addition, the connection pipe is a fuel cell, characterized in that consisting of a cylinder portion passing through the communication hole and at least one rib supported on the end plate.

또한, 상기 연결관은 상기 집전판과 대향하는 면에 실링부재를 구비할 수 있다.In addition, the connection pipe may be provided with a sealing member on the surface facing the current collector plate.

또한, 상기 엔드플레이트는 수지재질로 이루어질 수 있다. In addition, the end plate may be made of a resin material.

또한, 본 발명에 따른 연료전지는 단위전지, 집전판 및 절연판을 사이에 두고 결합되는 제1엔드플레이트 및 제2엔드플레이트와, 상기 제1 및 제2엔드플레이트 중 적어도 하나의 엔드플레이트에 형성되는 연통공과, 일측으로 상기 엔드플레이트에 지지되고, 타측으로 상기 절연판에 지지되도록 상기 연통공에 삽입되는 중공형 연결관을 포함할 수 있다.In addition, the fuel cell according to the present invention includes a first end plate and a second end plate coupled between a unit cell, a current collector plate, and an insulating plate, and formed on at least one end plate of the first and second end plates. It may include a communication hole, and a hollow connection tube inserted into the communication hole so as to be supported by the end plate on one side, and supported by the insulating plate on the other side.

본 발명에 따른 연료전지에서는 연결관이 연료전지의 내측에서 외측으로 엔드플레이트의 연통공에 삽입되고, 연결관의 적어도 일부분이 엔드플레이트에 의해 지지됨으로써, 엔드플레이트가 연료, 냉각수 등의 유체와 직접 접촉하는 것이 방지된다.In the fuel cell according to the present invention, the connecting pipe is inserted into the communication hole of the end plate from the inside of the fuel cell to the outside, and at least a part of the connecting pipe is supported by the end plate, so that the end plate is directly connected with the fluid such as fuel, cooling water, etc. Contact is prevented.

또한, 연결관의 강성이 충분한 정도로 확보되어, 연료전지의 내구성이 향상 된다. In addition, the rigidity of the connecting pipe is ensured to a sufficient degree, and the durability of the fuel cell is improved.

또한, 엔드플레이트와 연결관의 결합시에 용접, 나사가공 등의 별도 작업이 불필요하여 작업공수가 줄어드므로, 연료전지의 생산성이 향상되는 효과가 있다.In addition, since the separate work of welding, screwing, etc. is unnecessary at the time of coupling the end plate and the connection pipe, the labor time is reduced, thereby improving the productivity of the fuel cell.

또한, 본 발명의 연료전지에서는 연결관이 파손, 변형될 경우, 연결관을 교체하는 것이 용이하다. In addition, in the fuel cell of the present invention, it is easy to replace the connector when the connector is broken or deformed.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지의 단면도이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. 1 is an exploded perspective view of a fuel cell according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the fuel cell according to the first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 연료전지는 단위전지(10)와, 단위전지(10)의 양측에 마련되어 단위전지(10)에서 발생되는 전기를 수집하는 집전판(20)과, 단위전지(10)와 집전판(20) 등을 사이에 두고 서로 결합되는 제1엔드플레이트(30) 및 제2엔드플레이트(40)를 포함한다.1 and 2, the fuel cell includes a unit cell 10, a current collector plate 20 provided at both sides of the unit cell 10 to collect electricity generated from the unit cell 10, and a unit. A first end plate 30 and a second end plate 40 coupled to each other with the battery 10 and the current collector plate 20 interposed therebetween.

단위전지(10)는 수소 이온(H+)만을 선택적으로 통과시키는 전해질막(11a)과, 전해질막의 양측에 마련되는 애노드(11b) 및 캐소드(11c)로 이루어지는 막 전극 접합체(Membrane Electrode Assembly)(11)를 포함하며, 막 전극 접합체(11)의 양측에는 연료가스 또는 공기의 수송을 위한 유로홈(12g, 13g)이 형성된 분리판(12, 13)이 구비된다. 상기 유로홈(12g, 13g)을 통해 연료가스 및 공기가 각각 애노드(11b) 및 캐소드(11c)로 공급되고, 수소와 산소의 산화, 환원과정에서 발생하는 부산물인 물이 배출된다. 미설명 부호 14, 15는 일측으로는 연료가스 또는 공기의 수송을 위한 유로홈(14g, 15g)이 형성되어 있고, 타측으로는 냉각수의 수송을 위한 유로홈(14w, 15w)이 형성된 분리판을 나타낸다.The unit cell 10 includes a membrane electrode assembly including an electrolyte membrane 11a for selectively passing only hydrogen ions (H + ), and an anode 11b and a cathode 11c provided at both sides of the electrolyte membrane ( 11), and both sides of the membrane electrode assembly 11 are provided with separation plates 12 and 13 having flow path grooves 12g and 13g for transporting fuel gas or air. Fuel gas and air are supplied to the anode 11b and the cathode 11c through the flow path grooves 12g and 13g, respectively, and water, which is a by-product generated from oxidation and reduction of hydrogen and oxygen, is discharged. Reference numerals 14 and 15 denote one side of the separation grooves formed with flow path grooves 14g and 15g for transporting fuel gas or air, and the other side with flow path grooves 14w and 15w for transporting cooling water. Indicates.

본 실시예에서 단위전지는 복수 개 적층되어 연료전지스택을 이루고 있는 데, 적층되는 단위전지의 개수에는 제한이 없다.In the present embodiment, a plurality of unit cells are stacked to form a fuel cell stack, and the number of unit cells to be stacked is not limited.

집전판(20)은 직렬로 적층된 전지스택으로부터 전력을 집전하여 외부 부하에 전달하는 금속판으로, 스테인리스강, 구리, 놋쇠 등의 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 접촉저항의 저감과 내식을 위해 금도금이 실시될 수도 있다.The current collector plate 20 is a metal plate that collects electric power from a battery stack stacked in series and transmits power to an external load. The current collector plate 20 may be made of stainless steel, copper, brass, or the like. In this case, gold plating may be performed to reduce contact resistance and to prevent corrosion.

막 전극 접합체(11) 및 분리판(12, 13) 사이의 양호한 전기 접속성을 유지하고, 연료전지를 구성하는 구성요소들 사이로 연료, 냉각수 등이 누출되는 것을 방지하기 위하여, 제1엔드플레이트(30)와 제2엔드플레이트(40)는 단위전지(10)와 집전판(20) 등을 그 사이에 두고 체결바(51) 및 너트(52)에 의해 소정의 압력으로 서로 체결된다.In order to maintain good electrical connection between the membrane electrode assembly 11 and the separators 12 and 13 and to prevent fuel, cooling water, and the like from leaking between the components constituting the fuel cell, the first end plate ( 30 and the second end plate 40 are fastened to each other with a predetermined pressure by the fastening bar 51 and the nut 52 with the unit cell 10 and the current collector plate 20 interposed therebetween.

본 실시예의 엔드플레이트(30, 40)는 비전도성의 수지(resin) 재질로 이루어지고, 연료전지의 성능향상을 위하여 수지에는 유리섬유, 케블라 섬유, 폴리에스테르, 세라믹 등의 충전제 또는 보강재가 포함될 수 있다. 이에 의해, 본 실시예의 연료전지에서는 집전판과 엔드플레이트 사이에 삽입되는 절연판을 생략할 수 있을 뿐만 아니라 금속재로 엔드플레이트를 생산할 때와 비교하여 상대적으로 엔드플레이트 생산비용이 절감된다. 아울러, 전도로 인한 열손실이 감소되므로 연료전지의 기동시간이 짧아지는 효과가 있다. 물론, 엔드플레이트는 스테인리스 등의 금속재 질로 제작되고, 집전판과 엔드플레이트 사이에는 절연판이 삽입될 수도 있다.The end plates 30 and 40 of the present embodiment are made of a non-conductive resin material, and the resin may include fillers or reinforcing materials such as glass fiber, kevlar fiber, polyester, ceramic, etc., in order to improve the performance of the fuel cell. have. As a result, in the fuel cell of the present embodiment, not only the insulation plate inserted between the current collector plate and the end plate can be omitted, but also the end plate production cost is relatively reduced as compared with the production of the end plate made of metal. In addition, since the heat loss due to conduction is reduced, the startup time of the fuel cell is shortened. Of course, the end plate is made of a metal material such as stainless steel, the insulating plate may be inserted between the current collector plate and the end plate.

또한, 제1엔드플레이트(30)에는 복수 개의 연통공(31)이 형성되어 있고, 상기 연통공(31)을 통하여 연료가스, 공기, 냉각수 등이 연료전지의 내부로 공급하거나 연료전지의 외부로 배출된다. 이때, 외부의 공급수단(미도시) 또는 배출수단(미도시)과의 연결을 위하여 각각의 연통공(31)에는 중공형(hollow) 연결관(100)이 결합된다.In addition, a plurality of communication holes 31 are formed in the first end plate 30, and through the communication holes 31, fuel gas, air, cooling water, etc. are supplied into the fuel cell or outside of the fuel cell. Discharged. In this case, a hollow connection pipe 100 is coupled to each communication hole 31 for connection with an external supply means (not shown) or discharge means (not shown).

도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 나타낸 단면도이고, 도 4A 및 도 4B는 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따른 연료전지의 엔드플레이트와 연결관의 체결구조를 나타내는 사시도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 2, and FIGS. 4A and 4B are perspective views illustrating a fastening structure of an end plate and a connection pipe of a fuel cell according to a second embodiment and a third embodiment of the present invention. .

도 3에 도시된 바와 같이, 연결관(100)은 연료전지의 내측에서 외측을 향해 제1엔드플레이트(30)의 연통공(31)에 삽입된 후, 일측으로 제1엔드플레이트(30)에 의해 지지되고, 타측으로 집전판(20)에 의해 지지된다. 이를 위해, 본 실시예의 연결관(100)은 제1엔드플레이트(30)의 연통공(31)을 관통하는 실린더부(110)와, 일측으로 제1엔드플레이트(30)에 의해 지지되는 플랜지부(120)를 구비한다. 이때, 연결관(100)은 충분한 강도 및 내식성을 가지도록 스테인리스 스틸 또는 알루미늄으로 이루어짐이 바람직하다. As shown in FIG. 3, the connection pipe 100 is inserted into the communication hole 31 of the first end plate 30 from the inside of the fuel cell to the outside thereof, and then to one side of the first end plate 30. It is supported by, and is supported by the current collector plate 20 to the other side. To this end, the connection pipe 100 of the present embodiment is a cylinder portion 110 penetrating through the communication hole 31 of the first end plate 30, and the flange portion supported by the first end plate 30 to one side 120. At this time, the connection pipe 100 is preferably made of stainless steel or aluminum to have sufficient strength and corrosion resistance.

이에 따라, 본 발명에 따른 연료전지에서는 수지재질로 이루어진 엔드플레이트와 연료, 냉각수 등과의 직접적인 접촉이 방지된다.Accordingly, in the fuel cell according to the present invention, direct contact between the end plate made of a resin material, fuel, and cooling water is prevented.

또한, 엔드플레이트의 재질과 다른 재질로 연결관을 제작할 수 있으므로, 강성 또는 내식성이 강한 재질로 연결관을 제작하는 것이 가능하다.In addition, since the connector can be manufactured from a material different from that of the end plate, it is possible to manufacture the connector from a material having strong rigidity or corrosion resistance.

또한, 엔드플레이트와 연결관의 결합시에 용접, 나사가공 등의 별도 작업이 불필요하여 작업공수가 줄어드므로, 연료전지의 생산성이 향상되는 효과가 있다.In addition, since the separate work of welding, screwing, etc. is unnecessary at the time of coupling the end plate and the connection pipe, the labor time is reduced, thereby improving the productivity of the fuel cell.

또한, 본 발명의 연료전지에서는 연결관이 파손, 변형될 경우, 연결관을 교체하는 것이 용이하다. 다시 말해, 본 발명의 연료전지에서는 별도의 공구 없이 손으로 연결관을 연통공으로부터 분리하는 것이 가능하다.In addition, in the fuel cell of the present invention, it is easy to replace the connector when the connector is broken or deformed. In other words, in the fuel cell of the present invention, it is possible to separate the connecting pipe from the communication hole by hand without a separate tool.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연결관(100)은 집전판(20)과 대향하는 면에 오-링(o-ring) 형태의 실링부재(130)를 더 구비한다. As shown in FIG. 3, the connection pipe 100 according to the present invention further includes a sealing member 130 having an o-ring shape on a surface facing the current collector plate 20.

이에 따라, 연결관(100)과 집전판(20) 사이의 밀실력이 더 강화될 뿐만 아니라, 고온의 작동환경에서 발생할 수 있는 연결관(100)의 열변형을 완충하는 역할을 한다.Accordingly, not only the tightness between the connection pipe 100 and the current collector plate 20 is further strengthened, but also serves to buffer thermal deformation of the connection pipe 100 that may occur in a high temperature operating environment.

또한, 본 발명에 따른 연결관(100)의 플랜지부(120) 및 플랜지부(120)가 삽입되는 제1엔드플레이트(30)의 홈부(32)는 타원형상을 이루고 있으므로, 삽입된 상태에서 연결관(100)의 회전이 방지된다. 삽입된 상태에서 연결관의 회전을 방지하기 위한 플랜지부 및 홈부의 형상은 타원에 한정되지 아니함은 당연하다.In addition, since the flange portion 120 and the groove portion 32 of the first end plate 30 into which the flange portion 120 is inserted are formed in an elliptical shape, the connection pipe 100 is connected in the inserted state. Rotation of the tube 100 is prevented. Of course, the shape of the flange portion and the groove portion for preventing the rotation of the connector in the inserted state is not limited to the ellipse.

또한, 연결관의 전체적 형상은 도 3에 도시된 것에 한정되지 아니하며, 연결관 전체가 연통공을 관통하지 않도록 적어도 일부분이 엔드플레이트에 지지되는 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 도 4A 및 도 4B는 이러한 연결관의 변형예를 도시하고 있다. 구체적으로, 도 4A의 중공형 연결관(200)은 연통공(31)을 관통하는 실린더부(210)와, 제1엔드플레이트(30)에 지지되는 원추부(220)를 구비한다. 또한, 도 4B의 중공형 연결관(300)은 연통공(31)을 관통하는 실린더부(310)와, 제1엔드플 레이트(30)에 지지되는 복수 개의 리브(320)를 구비하고 있다. 미설명부호 230, 330은 각각 실링부재를 나타낸다.In addition, the overall shape of the connector is not limited to that shown in FIG. 3, and may be manufactured in various shapes in which at least a portion of the connector is supported on the end plate so that the entire connector does not pass through the communication hole. 4A and 4B show a variant of this connector. Specifically, the hollow connector pipe 200 of FIG. 4A includes a cylinder portion 210 passing through the communication hole 31 and a cone portion 220 supported by the first end plate 30. In addition, the hollow connecting tube 300 of FIG. 4B includes a cylinder portion 310 penetrating through the communication hole 31, and a plurality of ribs 320 supported by the first end plate 30. Reference numerals 230 and 330 denote the sealing members, respectively.

본 실시예의 막 전극 접합체(11), 분리판(12) 등의 배치는 예시적인 것으로, 다양한 변형 실시가 가능하다. 예를 들어, 본 실시예에서는 양측으로 유로홈이 마련된 분리판이 적용되었으나, 일측에만 유로홈이 마련된 분리판만을 이용하여 연료전지를 제작할 수 있다.The arrangement of the membrane electrode assembly 11, the separator 12, and the like in this embodiment is exemplary, and various modifications can be made. For example, in this embodiment, the separator plate provided with flow path grooves on both sides is applied, but the fuel cell may be manufactured using only the separator plate provided with flow path grooves on only one side.

또한, 본 실시예에서 연통공(31)은 제1엔드플레이트(30)에만 형성되어 있으나, 연료전지의 구조에 따라 연통공의 위치가 변경될 수 있음은 당연하다.In addition, although the communication hole 31 is formed only in the first end plate 30 in this embodiment, it is obvious that the position of the communication hole may be changed according to the structure of the fuel cell.

또한, 본 실시예에서는 절연판이 생략되었으나, 엔드플레이트와 집전판 사이에는 절연판이 삽입될 수도 있으며, 이때, 연결관은 일측으로 엔드플레이트에 의해 지지되고 타측으로 절연판에 의해 지지된다. 물론, 필요에 따라 절연판 이외의 다른 구성요소가 연료전지에 삽입되어, 연결관은 타측으로 상기 구성요소에 의해 지지될 수도 있다.In addition, although the insulating plate is omitted in the present embodiment, an insulating plate may be inserted between the end plate and the current collector plate. In this case, the connecting pipe is supported by the end plate on one side and supported by the insulating plate on the other side. Of course, if necessary, other components other than the insulating plate may be inserted into the fuel cell, so that the connection pipe may be supported by the components to the other side.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a fuel cell according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a fuel cell according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of portion A of FIG. 2.

도 4A 및 도 4B는 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따른 연료전지의 엔드플레이트와 연결관의 체결구조를 나타내는 사시도이다.4A and 4B are perspective views illustrating a fastening structure of an end plate and a connection pipe of a fuel cell according to a second embodiment and a third embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *

10 단위전지 11 막 전극 접합체     10 unit cell 11 membrane electrode assembly

12 분리판 13 분리판     12 Separator 13 Separator

20 집전판 30 제1엔드플레이트     20 Current collecting board 30 First end plate

40 제2엔드플레이트 100, 200, 300 연결관     40 2nd end plate 100, 200, 300 connector

51 체결바 52 너트     51 Fastening Bar 52 Nut

Claims (9)

단위전지와,Unit cell, 상기 단위전지의 양측에 마련되어 상기 단위전지에서 발생되는 전기를 수집하는 집전판들과,Collector plates provided at both sides of the unit cell to collect electricity generated from the unit cell; 상기 단위전지와 상기 집전판들을 사이에 두고 결합되는 제1엔드플레이트 및 제2엔드플레이트와,A first end plate and a second end plate coupled between the unit cell and the current collector plates; 상기 제1 및 제2엔드플레이트 중 적어도 하나의 엔드플레이트에 형성되는 연통공과,A communication hole formed in at least one end plate of the first and second end plates; 적어도 일부분이 상기 엔드플레이트에 지지되도록 연료전지의 내측으로부터 연료전지의 외측을 향해 상기 연통공에 삽입되는 중공형 연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지.And a hollow connection tube inserted into the communication hole from an inside of the fuel cell toward the outside of the fuel cell such that at least a portion thereof is supported by the end plate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연결관은 상기 연통공을 관통하는 실린더부와, 상기 엔드플레이트에 지지되는 플랜지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료전지.The connecting tube includes a cylinder portion penetrating the communication hole, and a fuel cell, characterized in that the flange portion supported by the end plate. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 엔드플레이트의 연통공에는 상기 연결관의 플랜지부가 안착하는 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지.The communication hole of the end plate is characterized in that the fuel cell, characterized in that the groove portion for seating the flange portion of the connector. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 연결관이 상기 연통공에 삽입된 상태에서 상기 연결관이 회전되지 않도록 상기 연통공의 홈부 및 상기 연결관의 플랜지부는 장방형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지.The fuel cell, characterized in that the groove portion of the communication hole and the flange portion of the connection tube is formed in a rectangular shape so that the connection tube is not rotated in the state in which the connection tube is inserted into the communication hole. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 연통공의 홈부 및 상기 연결관의 플랜지부는 원추형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지.The groove of the communication hole and the flange of the connector is a fuel cell, characterized in that formed in a conical shape. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연결관은 상기 연통공을 관통하는 실린더부와, 상기 엔드플레이트에 지지되는 하나 이상의 리브로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지.The connection pipe is a fuel cell, characterized in that consisting of a cylinder portion passing through the communication hole and at least one rib supported on the end plate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연결관은 상기 집전판과 대향하는 면에 실링부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료전지.The connection pipe is a fuel cell, characterized in that provided with a sealing member on the surface facing the current collector plate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 엔드플레이트는 수지재질인 것을 특징으로 하는 연료전지.The end plate is a fuel cell, characterized in that the resin material. 단위전지, 집전판 및 절연판을 사이에 두고 결합되는 제1엔드플레이트 및 제2엔드플레이트와,A first end plate and a second end plate coupled between the unit cell, the current collector plate, and the insulating plate; 상기 제1 및 제2엔드플레이트 중 적어도 하나의 엔드플레이트에 형성되는 연통공과,A communication hole formed in at least one end plate of the first and second end plates; 일측으로 상기 엔드플레이트에 지지되고, 타측으로 상기 절연판에 지지되도록 상기 연통공에 삽입되는 중공형 연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지.And a hollow connection tube inserted into the communication hole so as to be supported by the end plate on one side and supported by the insulating plate on the other side.
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