KR20100021075A - Ｐｃｍ을 포함하는 연료전지 스택 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 단위 셀이 적층된 연료전지 스택으로서, 상기 적층된 셀의 양 측면을 지지하기 위한 앤드 플레이트를 구비하고 있으며, 상기 앤드 플레이트는 내부에 PCM(Phase Change Material)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택을 제공하며, 이에 따라 스택 외부로 방출되는 열을 흡수하여 스택의 온도가 떨어지는 것을 방지하고, 스택 내부로 유입되는 열을 흡수하여 스택의 온도가 올라가는 것을 방지하여 일정 온도 범위 내에서 연료전지가 구동하도록 하여 연료전지의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

ＰＣＭ을 포함하는 연료전지 스택{Fuel cell stack including Phase Change Meterials}
본 발명은 상변화물질(PCM: Phase Change Material)을 포함하는 연료전지 스택에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 단위 셀이 적층된 연료전지 스택으로서, 상기 적층된 셀의 양 측면을 지지하기 위한 앤드 플레이트를 구비하고 있으며, 상기 앤드 플레이트가 PCM을 포함하거나 또는 PCM으로 상기 셀과 상기 앤드 플래이트를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택에 관한 것이다.
연료전지는 산화에 의해서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 전지를 말한다. 연료전지는 화학전지와 달리 반응물이 외부에서 연속적으로 공급되고 반응생성물이 계 외로 제거된다. 연료전지의 가장 대표적 형태는 수소-산소 연료전지이고, 연료전지는 작동온도에 따라 고온형과 저온형으로 나뉜다.(300℃이상은 고온형, 이하는 저온형) 발전효율의 향상을 꾀한 것이나, 귀금속 촉매를 사용하지 않는 고온형의 용융탄산염연료전지를 제2세대, 보다 높은 효율로 발전을 하는 고체전해질 연료전지를 제3세대의 연료전지라고 한다.
연료전지에서는 연료 중 수소와 공기중 산소가 전기 화학 반응에 의해 직접 발전이 이루어지는데, 먼저 연료극(anode)에 공급된 수소는 수소이온과 전자로 분리되고, 수소 이온은 전해질층을 통해 공기극(cathode)으로 이동하며 전자는 외부회로를 통해 공기극으로 이동하고, 공기극 쪽에서 산소이온과 수소이온이 만나 반응생성물(물)이 생성된다.
연료전지는 대표적인 저공해 고효율 에너지원으로서, 동력원의 시스템 효율이 50% 이상이고, NOx, SOx 등의 유해 가스의 배출이 1% 이하인 청정 고효율 발전 시스템이다. 또한 연료전지는 차세대 에너지원으로서 석유에너지 이외에 수소, 석탄가스, 천연가스, 메탄올 등의 다양한 연료를 이용하여 발전할 수 있다는 장점이 있다.
연료전지 중 고분자 전해질형 연료전지에는 통상 단위 셀을 여러 개 포갠 적층구조가 채택된다. 연료전지의 운전시에는 전력발생과 같이 발열이 일어나므로 적층전지에서는 단위 셀의 수 셀마다 냉각판을 설치하여, 전지온도를 일정하게 유지할 필요가 있다. 그 이유는 고분자 전해질형 연료전지에 사용되는 고체 고분자 전해질막은 수분을 충분히 포함한 상태에서 기능하기 때문에, 연료가스 및 산화제가스는 가습하여 공급할 필요가 있는데, 이때, 전지온도가 지나치게 높아지면, 포화증기압력이 상승하기 때문에 고분자 전해질막 안의 수분이 감소하여 전지성능이 저하되고 동시에, 전지반응에 의해서, 산화제가스측에서는 물이 발생하기 때문에, 전지온도가 지나치게 낮아지면 수증기의 결로(結露)에 의해, 산화제가스가 충분히 널리 퍼지지 않게 되어 전지성능이 저하된다. 따라서, 연료전지의 온도는 최적의 온도대로 유지하는 것이 중요하다.
종래의 연료전지 스택의 구조는 도 1에 도시된 바와 같다. 일반적으로 단위 셀을 여러 개 포갠 연료전지 스택(10)이라고 불리는 적층체는, 막·전극접합체(11)와 표면에 가스유로를 설치한 세퍼레이터판(12)을 교대로 적층하고, 그 양 끝단에 발전된 전력을 추출하는 집전판(13) 및 절연판(14)을 배치하여, 이들을 끝단판(15)에 의해서 협지(挾持)하는 구조로 이루어져 있다.
이러한 구조에서 앤드 플레이트에서 빠져나가거나 들어오는 열은 연료전지의 성능에 큰 영향을 미친다. 열이 많이 빠져나가게 되면, 앤드 플레이트에서 응축이 일어나서 단위 셀간의 성능 차가 커지며, 이러한 불균일은 내구성에 큰 영향을 미친다. 또한 열이 너무 많이 들어오게 된다면, 연료전지 스택 내에서 제거해줘야 할 열의 양이 많아지기 때문에 주변기기의 전력 사용량이 늘어난다.
각 단위 셀은, 세퍼레이터판의 내부를 흐르는 쿨런트(coolant)(23)에 의해서 냉각되어 적정온도로 유지될 수 있다. 그러나 앤드 플레이트에 가까운 단위 셀에 있어서는, 바깥공기와의 온도차에 의한 방열 때문에, 다른 단위 셀과 비교하여 셀 온도가 낮아지기 쉽다. 연료전지는, 비발전시에는 전지반응에 의해서 발생하는 열량이 없기 때문에, 앤드 플레이트 가까이 위치하는 단위 셀에서는, 특히 셀 온도가 저하된다.
이와 같은 앤드 플레이트 가까이에 위치하는 셀의 온도를 제어하기 위해 한국특허공개 제2004-106573호(공개일: 2004년 12월 17일)에는 끝단판에 가장 가까운 끝단부의 셀과 셀 적층체의 중앙의 셀과의 온도차에 의한 출력의 불균형을 저감하여 연료전지의 효율을 높이기 위해, 세퍼레이터판의 내부에 설치된 단위셀을 냉각 하기 위한 쿨런트의 유로를 구비하여, 적어도 한쪽의 끝단판과, 그 끝단판의 가장 가까이에 위치하는 단위셀과의 사이의 도전성 세퍼레이터판은, 내부에 쿨런트의 유로를 갖지 않는 연료전지가 개시되어 있다.
그 밖에도 연료전지를 최적의 온도로 유지하기 위한 여러 가지 시도와 연구가 계속되어 왔으나 아직까지 고온 및 저온 지역 양쪽에서 모두 적용이 가능한 간편하고 효율적인 온도 제어 방법은 개발되지 못했다.
한편 본 발명은 연료전지의 성능에 중요한 최적의 온도를 유지하기 위해 PCM 재료를 이용한다. PCM(Phase Change material: 상변화 물질)이란 온도에 따라 액체에서 고체, 고체에서 액체로 변할 때 열을 저장(잠열)하거나 열을 방출(방열)하는 자동 온도조절 기능성 물질을 의미한다.
종래 PCM 물질이 응용되는 분야의 예로는 미국 ThermoArt사의 PCM 응용기술을 들 수 있다. 이는 미국의 나사(NASA)에서 우주 항공산업에 적용하기 위해 개발한, 주위의 온도가 변할 때 설정된 온도에 따라 과잉 열을 자체적으로 저장 또는 방출함으로써 온도를 조절할 수 있는 자동 온도조절 기능성 물질인 PCM(Phase Change Material)을 원천재료 상태 또는 마이크로캡슐화하여 섬유 원단, 인조 피혁 기타 다양한 재료와 분야에 적용하는 특수한 응용기술이다. 이러한 PCM 응용기술을 실생활에 적용하는 경우로, PCM 응용기술이 적용된 스키복을 착용할 시에는 스키를 타는 동안 운동으로 인한 과잉열을 흡수 저장하여 체온의 상승을 막아주고 운동을 멈추고 쉬는 동안에는 PCM 물질에 저장된 열을 방출하여 체온의 저하를 막아주어 인체가 느낄 수 있는 온도의 변화폭을 최소화함으로써 추위와 더위로부터 항상 안 락함을 느끼도록 자동 온도조절 기능을 하는 원리를 들 수 있다. 이와 같이 PCM 응용기술은 친환경에너지 절약분야와 실생활 전반의 분야에 적용하기 위해 전 세계적으로 다양한 연구와 제품개발이 현재 진행되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 연료전지 스택 외부의 온도변화에 대하여 연료전지 스택 내부의 온도변화를 최소화할 수 있으며, 저온 지역 및 고온 지역 어느 곳에서나 적용이 가능한 연료전지 스택을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 다수의 단위 셀이 적층된 연료전지 스택으로서, 상기 적층된 셀의 양 측면을 지지하기 위한 앤드 플레이트를 구비하고 있으며, 상기 앤드 플레이트는 PCM(Phase Change Material)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 PCM은 별개의 유닛(Unit) 형태로 앤드 플레이트 내부에 장착되는 것일 수 있으며, 상기 PCM 유닛은 앤드 플레이트의 중심에 장착되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 연료 전지 스택은 PCM 유닛을 보호하는 PCM 덮개를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 연료 전지 스택은, 상기 PCM 유닛은 다수의 소형 유닛으로 분할되어 장착될 수 있는데, 예를 들어 상기 PCM 유닛은 앤드 플레이트의 유닛 저장 공간에 설치된 다수의 칸막이에 의해 분할되어 장착될 수 있다.
본 발명에 일 실시예에 따르면, 본 발명에 사용되는 PCM은 유기물계 PCM, 무 기물계 PCM 및 파라핀계 PCM 중에서 1종 이상 선택될 수 있다.
이때, 무기물계 PCM은 MgCl2ㆍ6H2O, Al2(SO4)3ㆍ10H2O, NH4Al(SO4)2ㆍ12H2O, KAl(SO4)2ㆍ12H2O, Mg(SO3)2ㆍ6H2O, SrBr2ㆍ6H2O, Sr(OH)2ㆍ8H2O, Ba(OH)2ㆍ8H2O, Al(NO3)2ㆍ9H2O, Fe(NO3)2ㆍ6H2O, NaCH2S2O2ㆍ5H2O, Ni(NO3)2ㆍ6H2O, Na2S2O2ㆍ5H2O, ZnSO4ㆍ7H2O, CaBr2ㆍ6H2O, Zn(NO3)2ㆍ6H2O, Na2HPO4ㆍ12H2O, Na2CO3ㆍ10H2O, Na2SO4ㆍ10H2O, LiNO2ㆍ3H2O 및 CaCl2ㆍ6H2O로 구성된 군 중에서 1종 이상 선택되는 것이 바람직하며, 유기물계 PCM은 펜타에리트리톨, 폴리에틸렌, 아세트아미드, 프로필아미드, 나프탈렌, 스테아린산, 폴리글리콜 E6000, 왁스, 3-헵타테카논, 시안아미드, d-유산, 글리세롤, 아세트산 및 에틸렌디아민, 폴리글리콜 E400으로 구성된 군 중에서 1종 이상 선택되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 사용되는 파라핀계 PCM은 C12H26, C14H30, C16H34, C18H38, C19H40, C20H42, C21H44, C22H46, C24H50, C26H54, C27H56, C28H58 및 C30H62로 구성된 군 중에서 1종 이상 선택되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 다수의 단위 셀이 적층된 연료전지 스택으로서, 상기 적층된 셀의 양 측면을 지지하기 위한 앤드 플레이트를 구비하고 있으며, 상기 앤드 플레이트의 외부에 PCM 유닛이 장착되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택을 제공한다. 이때, 상기 PCM 유닛은 PCM 덮개를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따라 앤드 플레이트 내부 또는 외부에 PCM을 포함하는 연료전지 스택은 스택 외부로 방출되는 열을 흡수하여 스택의 온도가 떨어지는 것을 방지하고, 스택 내부로 유입되는 열을 흡수하여 스택의 온도가 올라가는 것을 방지하여 일정 온도 범위 내에서 연료전지가 구동하게 함으로써 전지의 온도가 지나치게 상승하여 고분자 전해질막 안의 수분이 감소로 인한 전지성능이 저하되는 것을 방지하고, 전지온도가 지나치게 하강하여 수증기의 결로로 인한 전지성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이하에서, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 다수의 단위 셀이 적층된 연료전지 스택으로서, 상기 적층된 셀의 양 측면을 지지하기 위한 앤드 플레이트를 구비하고 있으며, 상기 앤드 플레이트는 PCM(Phase Change Material)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택을 제공한다. 본 발명에서 상기 PCM은 별개의 유닛(Unit) 형태로 앤드 플레이트 내부에 장착되는 것이 일반적이다.
본 발명의 연료전지 스택과 같이 앤드 플레이트 내로 PCM을 장착하게 되면, PCM 물질의 특성에 의해 앤드 플레이트가 스택 외부로 방출되는 열을 흡수하여 스택의 온도가 떨어지는 것을 방지하고, 스택 내부로 유입되는 열을 흡수하여 스택의 온도가 올라가는 것을 방지하게 된다. 만약 이와 같이 앤드 플레이트에서 단열을 하지 않는 경우에, 전지온도가 지나치게 높아지면 포화증기압력이 상승하기 때문에 고분자 전해질막 안의 수분이 감소하여 전지성능이 저하되며, 전지반응에 의해서 산화제가스측에서는 물이 발생하기 때문에, 전지온도가 지나치게 낮아지면 수증기의 결로(結露)에 의해, 산화제가스가 충분히 널리 퍼지지 않게 되어 전지성능이 저하되는 문제가 발생한다. 따라서 앤드 플레이트가 온도를 일정하여 유지시켜주게 되면, 온도변화에 따라 발생하게 되는 상기 문제를 해결할 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 PCM은 연료전지 스택의 운전 온도와 외부의 공기 온도 사이에서 상변화를 겪는 재료를 선정하는 것이 바람직하다. 현재 사용되고 있는 PCM 재료는 매우 다양하기 때문에 상변화를 겪는 온도 대에 따라 다수의 재료를 선택할 수 있으며, 본 발명에는 유기물계 PCM, 무기물계 PCM 및 파라핀계 PCM 중 어느 물질이나 이용할 수 있다.
예를 들어 사용가능한 무기물계 PCM 물질로는 MgCl2ㆍ6H2O, Al2(SO4)3ㆍ10H2O, NH4Al(SO4)2ㆍ12H2O, KAl(SO4)2ㆍ12H2O, Mg(SO3)2ㆍ6H2O, SrBr2ㆍ6H2O, Sr(OH)2ㆍ8H2O, Ba(OH)2ㆍ8H2O, Al(NO3)2ㆍ9H2O, Fe(NO3)2ㆍ6H2O, NaCH2S2O2ㆍ5H2O, Ni(NO3)2ㆍ6H2O, Na2S2O2ㆍ5H2O, ZnSO4ㆍ7H2O, CaBr2ㆍ6H2O, Zn(NO3)2ㆍ6H2O, Na2HPO4ㆍ12H2O, Na2CO3ㆍ10H2O, Na2SO4ㆍ10H2O, LiNO2ㆍ3H2O 및 CaCl2ㆍ6H2O을 들 수 있다. 표 1에는 무기물계 PCM 물질들의 물성이 표시되어 있다.
Figure 112008058176458-PAT00001
또한 본 발명에 사용가능한 유기물계 PCM 물질로는 펜타에리트리톨, 폴리에틸렌, 아세트아미드, 프로필아미드, 나프탈렌, 스테아린산, 폴리글리콜 E6000, 왁스, 3-헵타테카논, 시안아미드, d-유산, 글리세롤, 아세트산 및 에틸렌디아민, 폴리글리콜 E400을 예로 들 수 있다. 표 2에는 유기물계 PCM 물질들의 물성이 표시되어 있다.
Figure 112008058176458-PAT00002
또한 본 발명에 사용될 있는 파라핀계 PCM 물질로는 C12H26, C14H30, C16H34, C18H38, C19H40, C20H42, C21H44, C22H46, C24H50, C26H54, C27H56, C28H58 및 C30H62를 예로 들 수 있다. 표 2에는 N-파라핀계 PCM 물질들의 물성이 표시되어 있다.
Figure 112008058176458-PAT00003
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 하기 설명에 의해 본 발명의 범위가 한정하는 것은 아니다.
먼저 본 발명의 일 실시예에 따르면 PCM은 별개의 유닛 형태로 연료전지 스택의 앤드 플레이트에 포함될 수 있다. 이때 연료전지 스택에서 나오는 열의 유출입을 막기 위해 상기 PCM 유닛은 앤드 플레이트의 중심에 장착되는 것이 바람직하다. 또한 상기 앤드 플레이트에는 상기 PCM 유닛을 보호하는 PCM 덮개를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 PCM이 앤드 플레이트의 내부에 장착된 후 PCM 덮개로 덮어진 연료전지 스택의 외형을 보여주는 도면을 나타낸다. 도 2에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 연료전지 스택의 앤드 플레이트(31) 내부에는 PCM이 장착되며, PCM 덮개(36)로 인해 외부에는 PCM 재료가 노출되지 않는다. 참고로 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 스택(30)은 단위 셀 적층체(33)와 앤드 플레이트(31)의 사이에 절연판(32)과 집전판(29)이 배치되어 있으며, 연료 포트(35)도 구비되어 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예 따른 PCM 유닛(40a)이 앤드 플레이트(31)의 저장공간에 장착되기 전에 각 구성요소들이 분리되어 있는 상태를 보여주는 분해도이다. 도 3을 참조하면, 앤드 플레이트(31) 내부에는 PCM 유닛 저장공간(37a)이 마련되어 있고, 상기 저장공간(37a)의 틀에 적합한 PCM 유닛(40a)이 상기 저장공간(37a)에 장착되며, 그 외측으로 PCM 유닛(40a) 이상의 단면적을 갖는 PCM 덮개(36)가 장착된다. 이때, 저장공간의 밀봉을 위하여 오링이나 기타 실링재가 상기 저장공간(37a)과 PCM 덮개(36) 사이에 부착될 수 있다. 이와 같이 PCM 덮개(36)를 사용하여 PCM 유닛(40a)을 밀봉하면 PCM 재료의 열손실을 방지할 수 있어 더욱 효율이 높아질 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예 따른 PCM 유닛이 다수의 소형 유닛으로 분할되어 장착되는 형태를 보여주는 분해도이다. 도 4를 참조하면, 앤드 플레이트 내부에 있는 PCM 유닛 저장공간(37b)은 칸막이(38)에 의해 분할될 수 있으며, 이에 따라 상기 PCM 유닛(36b)도 칸막이(38)로 분할된 저장공간(37b)에 적합한 단위 크기로 분할되어 장착된다. 또한 상기 PCM 유닛(40b)들은 앤드 플레이트(31) 내부에 장착된 후 PCM 덮개(36)로 덮일 수 있다. 이와 같이 PCM 저장 공간이 분할되어 있으면, PCM의 이동을 최소화할 수 있으므로 PCM 물질이 액화되어 발생할 수 있는 대류 현상을 억제할 수 있어 유용하다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예 따라 PCM 유닛(40c)이 앤드 플레이트(31)의 외부에 장착되고, 다시 상기 PCM 유닛(40c)을 보호하는 PCM 덮개(36a)가 존재하는 형태를 나타내는 분해도이다. 이런 형태의 경우에도 PCM 재료의 특성에 따라 앤드 플레이트 내에 PCM이 포함되어 있을 때와 유사한 단열 효과를 얻을 수 있다.
한편 도 6 및 도 7는 본 발명에 따른 PCM 유닛이 장착된 앤드 플레이트를 포함하는 연료전지 스택의 단면도로서, 저온 지역 및 고온 지역에서 외부 온도에 의한 스택의 기능 변화를 최소화하며 연료전지의 기능을 수행하는 원리를 보여준다.
구체적으로 도 6는 저온 지역에서 열이 외부로 유출되는 것을 막기 위해 PCM을 적용했을 때, 연료전지 스택에서의 열흐름이 나타나 있다. 도 6를 참조하면, 연료전지 스택이 저온 지역에서 사용되는 경우, 연료전지 스택 내부의 열이 외부로 빠져나가게 되는데, 이때, 초기에 PCM 물질에 의해 순간적으로 빠져나가는 열을 막아주며, PCM 물질이 응고하게 되더라도 이종 재질 간에 컨택 저항 및 PCM 물질의 낮은 전도성에 의해 PCM 물질이 단열재의 역할을 수행하게 된다. 예를 들어, PCM 물질이 n-파라핀계인 경우, 300K에서의 열전도율이 0.4W/mK 이하로 알루미늄의 열전도율인 273W/mK보다 열전도율이 훨씬 낮기 때문에 단열성능이 뛰어나다. PCM 물질은 상변화를 겪는 온도대가 다양하므로 연료전지 스택의 운전온도와 외부의 차가운 공기 사이에서 상변화를 일으키는 PCM 물질을 선택할 경우에 가장 최적의 단열효과를 가질 수 있을 것이다.
도 7은 고온 지역에서의 연료전지 스택에서의 열흐름을 나타내는 모습을 보이는 그림이다. 도 7을 참조하면, 연료전지 스택을 고온 지역에서 사용하는 경우, 연료전지 스택 내부로 열이 유입될 때, 초기에 PCM 물질에 의해 순간적으로 들어오는 열을 막아주며, PCM 물질이 액화하더라도 이종 재질 간에 컨택 저항 및 PCM 물질의 낮은 전도성에 의해 PCM 물질이 단열재의 역할을 수행하게 된다. 따라서 스택의 운전 온도와 외부의 공기 온도 사이에 상변화를 겪는 PCM 재료를 선택하면 급격한 온도 변화에 따른 연료전지 성능의 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 쿨런트를 이용하는 고분자 전해질형 연료전지 스택의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 PCM이 앤드 플레이트에 장착된 후 PCM 덮개로 밀봉된 연료전지 스택의 외형을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예 따른 PCM 유닛이 앤드 플레이트에 장착되기 전에 각 구성 요소가 분리되어 있는 상태를 나타내는 분해도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예 따른 PCM 유닛이 분할되어 장착되는 형태를 나타내는 분해도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예 따라 PCM 유닛이 앤드 플레이트의 외부에 장착되는 형태를 나타내는 분해도이다.
도 6는 저온 지역에서의 연료전지 스택에서의 열흐름을 보여주는 단면도이다.
도 7은 고온 지역에서의 연료전지 스택에서의 열흐름을 보여주는 단면도이다.
<주요 도면 부호>
11, 33 : 막전극 접합체
12 : 도전성 세퍼레이트판
13, 29 : 집전판
14, 32 : 절연판
15, 31 : 앤드 플레이트
23 : 쿨런트의 유로
35 : 연료 포트
36 : PCM 덮개
37a, 37b : 저장공간
38 : 칸막이
40a, 40b, 40c : PCM 유닛

Claims (12)

  1. 다수의 단위 셀이 적층된 연료전지 스택으로서, 상기 적층된 셀의 양 측면을 지지하기 위한 앤드 플레이트를 구비하고 있으며, 상기 앤드 플레이트는 PCM(Phase Change Material)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 PCM은 별개의 유닛(Unit) 형태로 앤드 플레이트 내부에 장착되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 PCM 유닛은 앤드 플레이트의 중심에 장착되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 PCM 유닛을 보호하는 PCM 덮개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 PCM 유닛은 다수의 소형 유닛으로 분할되어 장착되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 PCM 유닛은 앤드 플레이트의 유닛 저장 공간에 설치된 다수의 칸막이에 의해 분할되어 장착되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 PCM이 유기물계 PCM, 무기물계 PCM 및 파라핀계 PCM 중에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 무기물계 PCM이 MgCl2ㆍ6H2O, Al2(SO4)3ㆍ10H2O, NH4Al(SO4)2ㆍ12H2O, KAl(SO4)2ㆍ12H2O, Mg(SO3)2ㆍ6H2O, SrBr2ㆍ6H2O, Sr(OH)2ㆍ8H2O, Ba(OH)2ㆍ8H2O, Al(NO3)2ㆍ9H2O, Fe(NO3)2ㆍ6H2O, NaCH2S2O2ㆍ5H2O, Ni(NO3)2ㆍ6H2O, Na2S2O2ㆍ5H2O, ZnSO4ㆍ7H2O, CaBr2ㆍ6H2O, Zn(NO3)2ㆍ6H2O, Na2HPO4ㆍ12H2O, Na2CO3ㆍ10H2O, Na2SO4ㆍ10H2O, LiNO2ㆍ3H2O 및 CaCl2ㆍ6H2O로 구성된 군 중에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 유기물계 PCM이 펜타에리트리톨, 폴리에틸렌, 아세트아미드, 프로필아미드, 나프탈렌, 스테아린산, 폴리글리콜 E6000, 왁스, 3-헵타테카논, 시안아미드, d-유산, 글리세롤, 아세트산 및 에틸렌디아민, 폴리글리콜 E400으로 구성된 군 중에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 파라핀계 PCM이 C12H26, C14H30, C16H34, C18H38, C19H40, C20H42, C21H44, C22H46, C24H50, C26H54, C27H56, C28H58 및 C30H62로 구성된 군 중에서 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.
  11. 다수의 단위 셀이 적층된 연료전지 스택으로서, 상기 적층된 셀의 양 측면을 지지하기 위한 앤드 플레이트를 구비하고 있으며, 상기 앤드 플레이트 외부에 PCM 유닛이 장착되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 PCM 유닛을 보호하는 PCM 덮개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택.
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