KR20110019688A - 연료전지의 잔류물 제거방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지의 잔류물 제거방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 퍼지가스의 습도를 조절하여 연료전지 내의 물을 효과적으로 제거하면서 멤브레인 상의 습도를 유지하여 멤브레인의 내구성을 확보할 수 있는 연료전지의 잔류물 제거방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 연료전지의 캐소드에 공급되는 퍼지가스의 습도에 대하여 애노드에 공급되는 퍼지가스의 습도를 조절함으로써 연료전지 내 물량과 멤브레인의 물량이 선택적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 연료전지의 잔류물 제거방법을 제공한다.
연료전지, 애노드, 캐소드, 퍼지가스, 멤브레인, 습도

Description

연료전지의 잔류물 제거방법{METHOD FOR REMOVING RESIDUAL WATER FROM FUEL CELL}
본 발명은 연료전지의 잔류물 제거방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 퍼지가스의 습도를 조절하여 연료전지 내의 잔류물을 효과적으로 제거하면서 멤브레인 상의 습도를 거의 일정한 수준으로 유지하여 멤브레인의 내구성을 확보할 수 있는 연료전지의 잔류물 제거방법에 관한 것이다.
일반적으로, 고분자 전해질막 연료전지(PEFC)는 복수의 단위셀들이 적용된 연료전지스택을 포함한다. 상기 각각의 단위셀에서, 애노드와 캐소드는 전극막의 양측에 배치되어 전극막 어셈블리(MEA)를 형성하고, 상기 MEA는 세퍼레이터(바이폴러판)의 사이에 배치된다.
연료전지에 있어서 연료로 수소가 애노드(연료극)으로 공급되고, 산소는 캐소드(공기극 또는 산소극)으로 공급된다.
상기 애노드에 공급된 수소는 전극/촉매전극층에서 촉매에 의해 수소이온 및 전자로 분해된다. 상기 수소이온은 양이온 교환막인 전극막을 통해 캐소드로 이송되고, 상기 전자는 기체분산층(GDL)과 분리판을 통해 캐소드로 이송된다.
상기 캐소드에서 전극막을 통해 공급된 수소이온과 분리판을 통해 이송된 전자는 새코드에 공급된 공기의 산소와 반응하여 물을 생성한다.
상기 연료전지에서 발생하는 전기화학적 반응은 반응이 일어나는 촉매층 표면적, 사용되는 수소, 산소극과 전극막 사이의 결합정도, 전극의 반응온도, 반응기체의 압력 등의 다양한 요인에 의해 영향을 받는다. 또한, 발생된 전류도 상기 요인에 의해 영향을 받는다.
이때, 각 전극에서 발생되는 응축수 및 불순물은 촉매층의 활성 표면적을 줄여 전극 반응에 손실을 주므로 연료전지 성능을 악화시킨다. 따라서, 연료전지내의 각 전극에서 발생되는 응축수 및 불순물은 적절하게 제거되어야 한다.
이러한 점을 감안하여, 연료전지내 각 전극에서 생성되는 응축수 및 불순물을 제거하기 위하여 작동 유체 배출장치가 적용되고 있다.
도 1은 종래의 연료전지 스택용 작동 유체 배출장치를 나타내는 것으로서, 수소함유가스가 연료에서 수소를 분리하는 동시에 수소의 함량을 증가시키는 연료처리시스템(14: FPS)을 통해 연료탱크(12)로부터 애노드에 공급된다.
반면에, 외기, 즉 산소함유가스가 공기필터(22) 및 소음기(24), 그리고 공기블로워(26) 및 가습기(28) 등을 거쳐 연료전지내 각 전극의 캐소드(20)에 공급된다.
이때, 각 전극의 애노드(10) 및 캐소드(20)에는 수소이온, 전자, 및 산소 등 이 서로 반응하여 응축수 및 불순물이 생성된다.
상기 전극의 애노드(10)에서 생성된 응축수 및 불순물은 연료전지 시스템 제어기(30)의 제어로 퍼지밸브(32)가 열려서 외부로 방출된다. 즉, 이렇게 연료전지 스택의 애노드(10: Anode)에서 생성되는 응축수 및 불순물을 제거하기 위해 주기적으로 수소를 퍼징(배출)하여 스택의 성능을 유지하고 있다.
한편, 미국특허 제7,132,179호(B2)에는 물량 물질수지 계산에 의해 반응가스의 습도를 조절함으로써 연료전지의 물 함량을 감소시키는 방법이 개시되어 있다. 특히 스택의 성능이 감소되는 임계값은 물 함량이 임계값 이하로 감소되지 않는 멤브레인의 중요한 수분 레벨로 설정된다. 그러나, 상기 임계값까지 도달하는데 수시간이 소요되며, 그 적용가능성이 만족스럽지 못하다.
게다가, 미국특허 제6,358,637호에는 연료전지 시스템 셧 다운 후 진공펌프를 이용하여 연료전지 내에 남아있는 잔류수를 제거하는 방법이 개시되어 있고, 셀의 온도가 높을 때 진공펌프를 이용한 잔류수 제거방법이 효과적이나, 진공펌프로 연료전지 내의 물량을 제거하는데 추가적으로 많은 량의 에너지가 필요한 단점이 있다.
더우기, 미국특허 제6,864,000호에는 스택으로 정렬된 복수의 연료전지를 포함하고, 상기 연료전지를 통해 실질적으로 균일한 수증기 압력을 유지하는 동안 연료전지가 셧다운 온도로 냉각됨으로써 냉각 중 연료전지 내의 물의 이동이 감소되게하는 연료전지시스템의 셧다운 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법도 여전히 만족스럽지 못하다.
상기한 바와 같이, 연료전지로부터 물을 효과적으로 제거하여 멤브레인의 습도를 유지할 수 없다. 즉, 물을 제거하는데 오랜시간이 걸리고, 잔류물의 제거를 위해 블로워 또는 진공펌프를 작동시키는데 추가적인 동력이 필요하다. 또한, 종래의 퍼지 방법은 멤브레인의 건조를 초래하고, 상기 멤브레인의 열화를 촉진시키는 것으로 알려져 있다.
이 배경기술에 개시된 상기 정보는 오로지 본 발명의 배경에 대한 이해를 향상시키고, 당해기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이 나라에서 이미 알려진 종래기술을 형성하지 않는 정보를 포함할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 연료전지의 애노드과 캐소드에 공급하는 퍼지가스의 습도를 조절하여 연료전지 내의 물을 효과적으로 제거할 수 있고, 멤브레인 역시 일정한 습도를 유지하여 멤브레인의 내구성을 확보할 수 있도록 한 연료전지의 잔류물 제거방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
일면에서 본 발명은 캐소드에 공급되는 퍼지가스의 습도에 비례하여 애노드에 공급되는 퍼지가스의 습도를 조절함으로써 연료전지 내 물량과 멤브레인의 물량이 선택적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 연료전지의 잔류물 제거방법을 제공한다.
바람직한 구현예로서, 상기 애노드에 건조한 퍼지가스가 공급되고, 상기 캐소드에 완전가습가스가 공급되어 연료전지 내 물량을 줄이고 멤브레인의 상대습도를 유지한다.
또한, 상기 연료가스의 상대습도가 연료전지의 운전 중에 조절되어 퍼지 개시전에 연료전지 내 물량을 선택적으로 조절한다.
또한, 연료전지 운전중에 생성되는 물량이 멤브레인의 습도를 조절하는데 사용되고, 상기 퍼지가스의 상대습도가 낮게 조절되어 연료전지 내 물량이 감소된다.
또한, 연료전지의 작동 중 애노드와 캐소드에 공급되는 연료가스의 양이 조 절되어 연료전지 내 물량을 최소화하고, 상기 멤브레인의 물량을 유지한다.
또한, 연료전지의 작동 후 애노드와 캐소드에 공급되는 퍼지가스의 양이 조절되어 연료전지 내의 물량과 멤브레인 내의 물량을 선택적으로 제거한다.
또한, 연료전지의 운전 중 애노드 및 캐소드에 공급되는 연료가스의 상대습도 및 양이 조절되어 연료전지 내의 물량을 최소화하고 멤브레인의 물량을 유지한다.
또한, 상기 연료전지의 운전 후 애노드와 캐소드에 공급되는 퍼지가스가 서로에게서 다른 기체확산율을 갖는다.
"차량" 또는 "탈것의" 이라는 용어 또는 여기서 사용된 다른 유사한 용어는 스포츠 유틸리티 차량(SUV)을 포함하는 승용차, 버스, 트럭, 다양한 상업용 차량과 같은 일반적인 전동 차량과, 다양한 보트 및 선박을 포함하는 배, 항공기 등을 포함하고, 하이브리드 차량, 전기 차량, 플러그-인 하이브리드 전기 차량, 수소전지차량 및 다른 대체 연료 차량(예로, 석유 이외의 자원으로부터 얻어진 연료)을 포함한다. 여기에서 언급된 바와 같이, 하이브리드 차량은 둘 또는 그 이상의 동력원을 갖는 차량, 예를 들어 엔진과 전기로 구동되는 차량이다.
본 발명의 다른 및 상기 특징은 아래에서 설명된다.
이에 따라 본 발명에 따른 연료전지의 잔류물 제거방법에 의하면, 퍼지가스의 습도를 조절하여 연료전지 내의 물량과 멤브레인의 물량을 선택적으로 조절함으 로써, 셀 내의 물을 효과적으로 제거하면서 멤브레인의 습도를 유지하여 멤브레인의 내구성을 확보할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다. 본 발명이 예시적인 구현예에 따라 설명되지만, 본 설명이 본 발명의 예시적인 구현예를 제한하는 것으로 의도되지 않는 것으로 이해될 것이다. 반대로, 본 발명은 예시적인 구현예 뿐만 아니라, 다양한 대안, 변경, 동등물 및 다른 구현예를 포함하고, 첨부한 청구항에 의해 정의된 발명의 정신 및 범위 안에 포함되는 것으로 의도된다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 퍼지가스 및/또는 연료가스의 습도를 조절함으로써 연료전지의 잔류물을 효과적으로 제거할 수 있는 방법을 제공한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지의 잔류물 제거방법을 설명하기위한 개념도이다.
도 2에 도시한 바와 같이 분리판을 통해 애노드에 건조한 퍼지가스(dry gas, 퍼지가스의 상대습도(RH, Relative humidity) 0%;이하, 건조가스)가 공급되고, 캐소드에 완전가습된 퍼지가스(fully humid gas, 퍼지가스의 상대습도 100%;이하, 완전가습가스)가 공급된다. 이때, 애노드 GDL(101)이 건조가스에 의해 건조된 다음, 캐소드(103)의 물이 멤브레인(102)을 통과하여 건조가스에 의해 건조된 애노드 GDL(101)을 적심으로써, 연료전지 내의 물량이 감소되지만 멤브레인의 가습이 유지 된다.
이 경우에, 캐소드에 공급되는 완전가습가스의 양이 애노드에 공급되는 건조가스의 양에 3배로 구성된다. 상기 가스의 양이 구성됨에 따라, 캐소드측으로부터 공급된 물량이 애노드 측에서 건조되는 물량보다 훨씬 더 많기 때문에 멤브레인과 캐소드 GDL의 물량이 100% 물 적심으로 항상 유지될 수 있다.
도 3은 비교 구현예에 따른 연료전지의 잔류물 제거방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 완전가습가스가 분리판을 통해 애노드 GDL(101)에 공급되고, 건조가스가 캐소드 GDL(103)에 공급된다. 그 다음, 캐소드 GDL(103)이 건조가스에 의해 건조해지고, 완전가습가스에 의해 적셔진(saturated) 애노드 GDL(101)의 물이 멤브레인(102)을 통과하여 캐소드 GDL(103)로 이동한다.
이경우, 캐소드에 공급된 건조가스의 양이 애노드에 공급된 완전가습가스의 양에 3배가 되도록 구성된다. 캐소드 측에서 물의 제거율이 애노드 측으로부터 물의 공급율에 실질적으로 3배가 됨으로써, 연료전지 내의 전체 물량이 감소됨과 아울러 멤브레인으로부터 물량이 과도하게 제거된다. 따라서, 도 2의 바람직한 구현예와 달리 상기 멤브레인은 과도하게 건조되고 멤브레인의 내구성이 악화된다.
연료전지의 작동중, 연료전지 내의 물량은 연료전지의 작동범위, 연료가스의 상대적인 가습 및 연료가스의 유동율에 따라 다양하다. 특히, 상기 연료전지가 고전류영역에서 작동하면, 전기화학반응이 활발히 증가되고, 연료전지에서 발생된 물이 증가한다. 그러나, 연료전지의 촉매층은 강렬한 전기화학적 반응에 의해 가열되 기 때문에, 촉매층에서 발생된 물은 곧 증발하고 GDL로 향해 이동한다. 이경우, 전극에 공급된 연료가스가 건조해지면 증발된 물이 연료전지에서 제거된다. 다시말하면, 퍼지 공정 전에 연료전지 내의 물량은 연료전지의 작동범위 및 연료전지의 작동중 연료가스의 상대습도를 조절함으로써 조정될 수 있다.
도 8 및 도 9에서 분명한 것처럼, 퍼지 전에 연료전지의 작동위치가 퍼지 공정 뿐만 아니라 연료전지 내의 물량을 조절하기 위해 매우 중요하다.
적절하게는, 연료전지의 작동중, 건조연료가스를 애노드에 그리고 습한연료가스를 캐소드에 공급하여 연료전지 내의 전체 물량이 퍼지 전에 감소되는 것이 바람직하고, 퍼지 중 멤브레인의 과도한 건조를 방지하는 것이 가능하다.
이하, 본 발명을 다음 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 다음 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예
다양한 전류조건에서 연료가스의 상대습도와 다양한 유동율로 작동 후 애노드와 캐소드(예를 들어, 100%/100%, 0%/100%, 100%/0% 및 50%/50%)에 퍼지가스의 다양한 상대습도를 변경함으로써 퍼지가스가 활성면적 250㎠을 갖는 연료전지의 애노드와 캐소드에 공급되었다. 각 조건(프리 퍼지(pre-purge)조건인)에서 연료전지의 작동후 연료전지의 물량 변화가 중성자 가시화를 이용하여 조사되었고, 멤브레인(102)의 이온전도도의 변화가 밀리옴 미터에 의해 측정되었고, 로드가 각 전류영역에서 오프되었고 퍼지가스의 유동율이 일정하게 5분간 유지되었다.
1. 애노드/캐소드에 각각 가습도를 100%/100%한 경우
도 4는 애노드와 캐소드의 상대습도가 100%/100%인 경우 전류밀도에 따른 연료전지 내의 잔류 물량 대비 멤브레인(102) 저항을 비교하는 그래프이다.
도 4에서 왼쪽 수직축은 연료전지 내의 물량을 나타내고, 오른쪽 수직축은 멤브레인(102)의 저항을 나타내며, 상측 2개의 선은 퍼지 전과 후에 연료전지 내의 물량이 감소됨을 나타내고, 하측의 선은 멤브레인(102) 저항이 변화없음을 나타낸다.
따라서, 애노드와 캐소드의 상대습도 100%/100%의 경우 멤브레인(102)의 습도보전 측면에서는 우수하였지만(멤브레인(102)의 저항 변화 없음), 물량 제거 측면에서 그리 우수하지 않았으며, 최대 유동율에서 연료전지 내의 물량이 8.7mg/㎠로 감소하는 수준이었다.
2. 애노드/캐소드에 각각 가습도를 0%/100%한 경우
도 5는 애노드와 캐소드의 상대습도가 0%/100%인 경우 전류밀도에 따른 연료전지 내의 잔류 물량 대비 멤브레인(102) 저항을 비교하는 그래프이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 애노드와 캐소드에서 상대습도 0%/100%의 경우 퍼지후 최대 유량조건(1A/㎠)에서 멤브레인(102)의 저항이 0.0377 옴/㎠로 증가하였으며, 연료전지 내 물량이 4.77mg/㎠로 크게 감소하였다. 따라서, 셀 내 물량 감소 대비 멤브레인(102)의 저항증가가 매우 작았다.
3. 애노드/캐소드에 각각 가습도를 100%/0%한 경우
도 6은 애노드와 캐소드의 상대습도가 100%/0%인 경우 전류밀도에 따른 연료전지 내 잔류 물량 대비 멤브레인(102) 저항을 비교하는 그래프이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 애노드와 캐소드의 상대습도가 100%/0%인 경우 퍼지후 저유량 조건에서 연료전지 내의 물량이 4.5 옴/㎠ 으로 매우 효과적으로 감소하였으나, 멤브레인(102) 저항이 0.15옴/㎠로 증가하여 멤브레인(102)이 매우 건조되었다.
4. 애노드/캐소드에 각각 가습도를 50%/50% 한 경우
도 7은 애노드와 캐소드의 상대습도가 50%/50%인 경우 전류밀도에 따른 연료전지 내의 잔류 물량 대비 멤브레인(102) 저항을 비교하는 그래프이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 애노드와 캐소의 상대습도가 50%/50%인 경우 퍼지후 저유량 조건(0.64A/㎠)에서 연료전지 내의 물량이 5.4mg/㎠로 감소폭이 그리 크지 않았으며, 멤브레인(102) 저항이 0.065 옴/㎠로 증가하였다. 그 결과, 멤브레인(102) 상에서 물이 많이 제거되었다.
도 8은 유량조건 1A/cm2에서 다양한 퍼지조건에 따른 퍼지 전후에 물량변화를 나타내는 그래프이고, 도 9는 도 8의 경우와 동일한 유량조건 에서 다양한 퍼지조건에 따른 퍼지 전후에 멤브레인(102)의 저항변화를 나타내는 그래프이다.
도 8 및 9에 도시한 바와 같이, 애노드 및 캐소드의 상대습도가 0%/100%인 경우와 50%/50%인 경우에 퍼지 전후 연료전지 내의 물량이 거의 동일하므로, 연료전지로부터 물제거 성능이 동일하였다. 그러나, 애노드 및 캐소드의 상대습도가 50%/50%인 경우의 멤브레인(102)의 저항변화가 더 커짐에 따라 멤브레인(102)이 퍼지에 의해 건조되었음을 알수 있다.
상기 상대습도가 100%/0%인 경우 물량 제거 측면에서 매우 우수하나, 멤브레인이 거의 건조되고, 멤브레인의 내구성에 불리한 점이 있다.
도 10는 다양한 퍼지조건에서 연료전지 내의 물량 대비 멤브레인(102)의 저항변화를 비교한 그래프이고, 도 11은 다양한 퍼지조건에서 연료전지 내의 물량 대비 멤브레인(102)의 물량변화 (λ 물량 몰수/SO3H 몰수)를 비교한 그래프이다.
상대습도가 0%/100%인 경우 물량(water amount) 변화는 급격히 일어나나 멤브레인(102)의 저항변화는 매우 작으며, 애노드와 캐소드의 상대습도가 100%/0%인 경우 연료전지 내의 물량 변화와 멤브레인(102)의 저항변화가 급격히 발생하였다. 더우기, 애노드와 캐소드의 상대습도가 50%/50%인 경우 상기 두 조건의 중간형태를 띠고 있음을 알수 있다.
예를 들어, 연료전지 내의 원하는 최종 물량이 6mg/㎠이라면, 도 11에 도시한 바와 같이 멤브레인(λ)의 물량이 RH0/100의 퍼지에 의해 7.5가 되고, RH100/0의 퍼지에 의해 5.8가 되고, RH50/50의 퍼지에 의해 4.5가 될 것이다.
즉, 캐소드의 상대습도가 작아질수록 연료전지 내의 물량과 멤브레인의 저항 관계 그래프의 기울기가 완만해짐을 알수 있다. 따라서, 애노드와 캐소드의 퍼지가스의 상대습도를 조절함으로써 연료전지 내의 물량과 멤브레인(102)의 물량을 선택적으로 줄일 수 있다.
상기 전술한 바와 같이, 본 발명의 연료전지의 잔류물 제거방법에 따르면, 퍼지가스의 상대습도를 조절하여 연료전지 내의 물량과 멤브레인의 물량을 선택적 으로 조절함으로써, 연료전지 내의 물을 효과적으로 제거하면서 멤브레인의 습도를 유지하여 멤브레인의 내구성을 확보하는 것이 가능하다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
도 1은 종래의 연료전지 스택용 작동 유체 배출장치를 나타내는 개략도로서,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지의 잔류물 제거방법을 설명하기위한 개념도,
도 3은 애노드 및 캐소드측의 가스 습도를 조절함에 따라 잔류물을 선택적으로 제거하는 방법을 설명하는 개념도,
도 4는 전류에 관하여 애노드 및 캐소드의 상대습도가 100%/100%인 경우 연료전지 내의 물량과 멤브레인 저항을 비교하는 그래프,
도 5는 전류에 관하여 애노드 및 캐소드의 상대습도가 0%/100%인 경우 연료전지 내의 물량과 멤브레인 저항을 비교하는 그래프,
도 6은 전류에 관하여 애노드 및 캐소드의 상대습도가 100%/0%인 경우 연료전지 내의 물량과 멤브레인 저항을 비교하는 그래프,
도 7은 전류에 관하여 애노드 및 캐소드의 상대습도가 50%/50%인 경우 연료전지 내의 물량과 멤브레인 저항을 비교하는 그래프,
도 8은 1A/㎠의 운전조건으로 다양한 퍼지조건에서 퍼지 전후에 물량변화를 나타내는 그래프,
도 9는 1A/㎠의 운전조건으로 다양한 퍼지조건에서 퍼지 전후에 멤브레인의 저항변화를 나타내는 그래프,
도 10은 다양한 퍼지조건에서 연료전지 내의 물량에 관하여 멤브레인의 저항변화를 비교한 그래프,
도 11은 다양한 퍼지조건에서 연료전지 내의 물량에 관하여 멤브레인의 물량변화를 비교한 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101 : 애노드 GDL 102 : 멤브레인
103 : 캐소드 GDL
첨부된 도면은 반드시 일정한 비율로 되지는 않고, 본 발명의 기초원리를 설명하는 다양한 바람직한 특징을 다소 단순하게 표현한다. 본 발명의 특별한 디자인의 특징, 여기서 개시된 것처럼, 예를 들어 치수, 방향, 위치, 모양이 특별히 의도된 적용 및 사용환경에 의해 부분적으로 결정될 것이다.
상기 도면의 몇몇 그림에서 본 발명의 동일한 또는 동등한 부품을 언급한다.

Claims (6)

  1. 연료전지의 캐소드에 공급되는 퍼지가스의 습도와, 애노드에 공급되는 퍼지가스의 습도를 조절함으로써 연료전지 내 물량과 멤브레인 내의 물량이 선택적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 연료전지의 잔류물 제거방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 애노드에 건조한 퍼지가스가 공급되고, 상기 캐소드에 완전가습가스가 공급되어 연료전지 내의 물량을 줄이고 멤브레인 내의 물량을 유지하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 잔류물 제거방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 연료가스의 상대습도가 연료전지의 운전 중에 조절되어 퍼지 개시전에 연료전지 내 물량을 선택적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 잔류물 제거방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 연료전지 운전중에 생성되는 물량이 멤브레인의 습도를 조절하는데 사용되고, 상기 퍼지가스의 상대습도가 낮게 조절되어 연료전지 내 물량을 감소시키는 것을 특징으로 하는 연료전지의 잔류물 제거방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 연료전지의 작동 중 연료가스의 상대습도가 일정한 조건에서 조절되어 연료전지 내 물량을 최소화하고, 필요한 퍼지가스의 양을 최소화하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 잔류물 제거방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 연료전지의 작동 후 애노드와 캐소드에 공급되는 퍼지가스의 양이 조절되어 연료전지 내의 물량과 멤브레인 내의 물량을 선택적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 잔류물 제거방법.
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