KR20130033824A - 연료전지 스택 - Google Patents

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김희탁
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Abstract

연료전지 스택이 개시된다. 연료전지 스택은, 막전극 집합체(membrane electrode assembly)와, 막전극 집합체의 양측에 접하는 분리판과, 분리판의 양측에 각각 적층되어 전기 에너지를 외부로 인출하는 집전체와, 집전체의 측면에서 체결압을 가하면서 결합되는 제1 및 제2 엔드 플레이트와, 막전극 집합체와 분리판과 집전체 및 엔드 플레이트를 관통하도록 형성되어 반응가스가 이동하는 매니폴드와, 엔드 플레이트의 매니폴드를 형성하는 부분에 삽입되어 반응가스가 유통되는 통로 상에서 집전체와 엔드 플레이트 사이를 이격시키는 차단 블록을 포함한다.

Description

연료전지 스택{FUEL CELL STACK}
본 발명은 연료전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료전지에 공급되는 반응가스를 유통시키는 매니폴드를 구비한 연료전지 스택에 관한 것이다.
일반적으로 연료전지는 수소 가스와 산소 가스를 이용하여 전기 화학적으로 전기를 생산하는 장치로서, 외부에서 연속적으로 공급되는 연료(즉, 수소) 및 공기(즉, 산소)를 전기화학반응에 의하여 직접 전기에너지와 열로 변환시키는 장치이다.
이러한 연료전지는, 산화전극(anode)에서의 산화반응 및 환원전극(cathode)에서의 환원반응을 이용하여 전력(electric power)을 생성하게 된다.
현재, 연료전지는 대체전원(alternative power source)으로서 다양한 용도로 연구 및 사용되고 있으며, 대표적으로는 고분자형 연료전지를 들 수 있다.
고분자형 연료전지는 출력밀도 및 에너지 전환효율이 높고 80도 이하의 낮은 온도에서도 작동 가능하며, 소형화 및 밀폐화가 가능한 등 다양한 장점을 가지고 있다. 때문에, 연료전지는 무공해 자동차, 가정용 발전 시스템, 이동통신장비, 군사용 장비, 의료기기 등 여러 가지 분야에서 대체전원으로 사용되고 있다.
고분자형 연료전지에서, 전기에너지의 출력은 수소이온이 고분자막을 통해 이동되는 정도에 의존하게 된다. 수소이온이 고분자막을 통해 쉽게 이동하기 위해서는, 고분자막이 적당한 수분으로 수화되어야 한다. 따라서, 이러한 고분자막의 수화를 위해, 연료전지의 산화전극과 환원전극으로 입력되는 반응가스를 가습하는 것이 통상적이다. 따라서 연료전지를 순환하는 반응가스에는 다량의 수분이 함유되게 된다.
연료전지에는 전기화학반응에 의해 반응 생성물인 전기뿐만 아니라 반응에 따른 열이 발생되게 되므로 냉각이 필요하다. 따라서 연료전지에 냉각수를 순환하게 할 수 있다.
이러한 반응기체 및 냉각수는, 엔드 플레이트 및 집전체를 거쳐 연료전지에 형성된 매니폴드를 통해 연료전지에 유입된다. 이 과정에서 금속성의 집전체가 수분에 노출되는 경우에 집전체는 갈바닉 부식(galvanic corrosion)이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는, 매니폴드를 통해 이동하는 반응가스에 의해 집전체가 부식되는 것을 방지할 수 있는 구조를 갖는 연료전지 스택을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는, 막전극 집합체(membrane electrode assembly)와, 막전극 집합체의 양측에 접하는 분리판과, 분리판의 양측에 각각 적층되어 전기 에너지를 외부로 인출하는 집전체와, 집전체의 측면에서 체결압을 가하면서 결합되는 제1 및 제2 엔드 플레이트와, 막전극 집합체와 분리판과 집전체 및 엔드 플레이트를 관통하도록 형성되어 반응가스가 이동하는 매니폴드와, 엔드 플레이트의 매니폴드를 형성하는 부분에 삽입되어 반응가스가 유통되는 통로 상에서 집전체와 엔드 플레이트 사이를 이격시키는 차단 블록을 포함한다.
집전체는, 제1 엔드 플레이트와 인접하는 캐소드 집전체와, 제2 엔드 플레이트와 인접하는 애노드 집전체를 포함할 수 있다.
차단 블록은, 제1 엔드 플레이트의 매니폴드를 형성하는 부분에 삽입되면서 캐소드 집전체의 매니폴드를 형성하는 부분으로 돌출되어 반응가스와 캐소드 집전체의 접촉을 차단하는 제1 블록과, 제2 엔드 플레이트와 인접하는 애노드 집전체의 매니폴드를 형성하는 부분에 삽입되어 반응가스와 애노드 집전체의 접촉을 차단하는 제2 블록을 포함할 수 있다.
제1 블록은 매니폴드와 연결되는 관통홀이 형성된 다각 기둥 또는 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 제1 블록은, 캐소드 집전체 측으로 돌출하는 부분이 캐소드 집전체의 두께와 동일하게 형성될 수 있다. 제1 블록은 비금속 소재로 이루어질 수 있다. 제1 블록은 합성수지 또는 PTFE(polytetrafluoroethylene)로 형성될 수 있다.
제1 엔드 플레이트는 매니폴드가 형성되는 부분에서 제1 블록이 삽입되는 삽입부가 형성되고, 삽입부에는 제1 블록과의 사이에 가스켓이 설치될 수 있다.
제2 블록은 제2 엔드 플레이트 면에 접촉할 수 있다. 제2 블록은 비금속 소재로 이루어질 수 있다. 제2 블록은 합성수지 또는 PTFE(polytetrafluoroethylene)로 형성될 수 있다.
집전체는, 제1 엔드 플레이트와 인접하는 캐소드 집전체와 제2 엔드 플레이트와 인접하는 애노드 집전체를 포함할 수 있다.
차단 블록은, 제1 엔드 플레이트와 매니폴드를 형성하는 부분에 삽입되어 캐소드 집전체와 제1 엔드 플레이트 사이를 이격시키는 제1 블록과, 제2 엔드 플레이트와 인접하는 애노드 집전체의 매니폴드를 형성하는 부분에 삽입되어 반응가스와 애노드 집전체의 접촉을 차단하는 제2 블록을 포함할 수 있다.
제1 블록은 캐소드 집전체 면에 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 매니폴드의 내부에 집전체와 반응가스 간의 접촉을 차단하는 차단 블록을 설치하여, 반응가스의 수분에 의해 집전체가 부식되는 것을 방지하여 연료전지 스택의 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 매니폴드의 내부에 차단 블록을 설치하여, 집전체와 엔드 플레이트의 이종 금속 간의 접촉을 차단하여, 집전체의 부식이 진행되는 것을 방지하여 연료전지 스택의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 스택을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 연료전지 스택의 측면에서 바라본 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 스택을 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 IV-IV 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료전지 스택의 제1 블록이 설치된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 엔드 플레이트에 제1 블록이 삽입된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 연료전지 스택을 개략적으로 도시한 측면도이다.
이하 본 발명의 실시예들에 따른 연료전지 스택을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 스택을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 연료전지 스택의 측면에서 바라본 측면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지 스택을 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지스택(100)은, 막전극 집합체(MEA : Membrane Electrode Assembly, 10)와, 막전극 집합체의 양측에 접하는 분리판(20; 21, 23)과, 분리판(20; 21, 23)의 양측에 각각 적층되어 전기 에너지를 외부로 인출하는 집전체(30; 31, 33)와, 집전체(30; 31, 33)의 측면에서 체결압을 가하면서 결합되는 엔드 플레이트(40; 41, 43)와, 반응가스가 이동하는 매니폴드(50; 101, 211, 231, 311, 331, 413)의 내부에 삽입되어 반응가스와 집전체(30; 31, 33)의 접촉을 차단하는 차단 블록(60; 61, 63)을 포함한다.
이하에서 설명하는 연료전지 스택(100)은 수소와 산소를 전기화학적으로 반응시킴으로써 전기 에너지를 발생시키는 발전 구성요소를 말한다. 본 실시예에서 연료전지 스택(100)은 막전극 집합체(10)와, 분리판(20; 21, 23)으로 구성된 단일의 전기생성부와, 집전체(30; 31, 33)가 조합된 단위 전지 상태를 예시적으로 설명한다. 그러나 본 실시예는 이에 한정되지 않고 복수의 단위 전지가 연속적으로 적층된 상태에도 적용 가능하다.
막전극 집합체(10)는 수소 이온 만을 선택적으로 통과시키는 고분자 전해질막을 구비한다. 이런 고분자 전해질막의 양쪽 면에 산화전극(anode)과 환원전극(cathode)이 접합된다. 그리고 유체 분배층은 전기 화학 반응에 사용되는 반응가스를 전극에 전달하고, 전기 화학 반응에 의한 생성물을 배출한다. 이러한 막전극 집합체(10)의 보다 구체적인 구성 및 작용은 공지된 것으로서 그 자세한 설명은 이하에서 생략한다. 막전극 집합체(10)의 측면에는 분리판(20; 21, 23)이 적층된다.
분리판(20; 21, 23)은 막전극 집합체(10)의 측면에 적층되어 연료전지 스택(100)을 구조적으로 지지한다. 이러한 분리판(20; 21, 23)은 막전극 집합체(10)의 일측에 적층되는 캐소드 분리판(21)과 막전극 집합체(10)의 타측에서 적층되는 애노드 분리판(23)을 포함한다.
전술한 구성의 분리판(20; 21, 23)은 외부로부터 반응가스 또는 냉각수 등을 공급하며, 반응가스의 전기화학반응 후에 생성된 물 등의 생성물을 외부로 배출하는 역할도 수행한다. 반응가스는 연료 가스 또는 산화제 가스 등으로 적용될 수 있으며, 매니폴드(manifold, 50)를 통해 공급될 수 있다.
캐소드 분리판(21)은 막전극 집합체(10)를 향하는 일면에 산화제 가스 유로가 형성되고, 산소를 함유하는 산화제 가스가 매니폴드(50)를 통해 산화제 가스 유로로 유입된다.
애노드 분리판(23)은 막전극 집합체(10)를 향하는 일면에 연료 가스 유로가 형성되고, 수소를 함유하는 연료 가스가 매니폴드(50)를 통해 연료 가스 유로로 유입된다. 상기 산화제 가스 유로 및 연료 가스 유로는 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 도면에서 상기 유로에 대한 상세한 도시는 생략한다.
가스켓(232)은 매니폴드(311)에서 반응가스가 누출되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 실리콘계, 불소계, 올레핀계, 이피디엠(Ethylene Propylene Diene Monomer) 고무, 유리 섬유로 강화시킨 실리콘 시트, 테프론 시트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 소재로 제작될 수 있다. 이와 같은 가스켓(232)은 쉽게 부식되지 않는 내식성을 가지며 반응가스가 누설되지 않도록 다른 구성요소에 밀착될 수 있다.
이와 같이 매니폴드(50)는 막전극 집합체(10)와, 캐소드 분리판(21)과, 애노드 분리판(23)이 적층된 상태에서 형성된다. 보다 구체적으로 설명하면, 매니폴드(50)는 막전극 집합체(10)의 매니폴드(101), 캐소드 분리판(21)의 매니폴드(211), 애노드 분리판(23)의 매니폴드(231)가 적층 결합됨으로써, 반응가스가 공급될 수 있는 하나의 통로로 형성될 수 있다. 여기서, 막전극 집합체(10)의 매니폴드(101)와, 캐소드 분리판(21)의 매니폴드(211)와 애노드 분리판(23)의 매니폴드(231)는 수소와 산소의 전기 화학반응이 유발되는 반응가스 영역이 아닌 외곽 테두리 영역 부분에 위치할 수 있다.
캐소드 분리판(21) 및 애노드 분리판(23)의 측면에는 집전체(30; 31, 33)가 적층된다.
집전체(30; 31, 33)는 캐소드 분리판(21)의 일측에 적층되는 캐소드 집전체(31)와, 애노드 분리판(23)의 일측에 적층되는 애노드 집전체(33)를 포함한다. 캐소드 집전체(31) 및 애노드 집전체(33)에는 매니폴드(311, 331)가 형성되어 반응가스를 막전극 집합체(10) 방향으로 공급할 수 있다.
이러한 집전체(30; 31, 33)에는 인출탭(35)이 형성된다. 인출탭(35)에는 외부의 도선이 연결됨으로써 전기 에너지가 외부로 인출가능하게 한다. 캐소드 집전체(31) 및 애노드 집전체(33)의 각각의 측면에는 엔드 플레이트(40; 41, 43)가 설치된다.
엔드 플레이트(40; 41, 43)는 캐소드 집전체(31)의 측면에서 체결압을 가하면서 결합되는 제1 엔드 플레이트(41)와, 애노드 집전체(33)의 측면에서 체결압을 가하면서 결합되는 제2 엔드 플레이트(43)를 포함한다. 이러한 엔드 플레이트(40; 41, 43)는 막전극 집합체(10)와, 캐소드 집전체(31) 및 애노드 집전체(33) 등을 보호하면서 기설정된 체결압으로 상호 밀착 결합이 가능하도록 한다.
한편, 매니 폴드(50)의 내부에는 반응가스와 집전체(30; 31, 33)의 접촉을 차단하는 차단 블록(60; 61, 63)이 설치된다. 차단 블록(60; 61, 63)이 설치되는 것은 수분이 함유된 반응가스가 금속 소재의 집전체(30; 31, 33)에 접촉되어 부식이 발생되는 것을 방지하기 위한 것이다.
도 4는 도 1의 IV-IV 선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 차단 블록(60; 61, 63)은 상기 매니폴드에 삽입되어 반응가스와 캐소드 집전체(31)의 접촉을 차단하는 제1 블록(61)과, 매니폴드(50)에 삽입되어 반응가스와 애노드 집전체(33)의 접촉을 차단하는 제2 블록(63)을 포함한다.
제1 블록(61)은 매니폴드(50)의 내부에서 엔드 플레이트(40)의 내부에 측면의 일부분이 삽입 고정된다. 보다 구체적으로 설명하면, 제1 블록(61)은 매니폴드(50)의 형상에 대응하여 기둥 또는 다각 기둥의 형상으로 형성되어 제1 엔드 플레이트(41)의 내부에 삽입 고정될 수 있다.
제1 블록(61)의 설치를 위해 제1 엔드 플레이트(41)에는 삽입부(411)가 형성된다.
삽입부(411)는 제1 엔드 플레이트(41)에 형성된 매니폴드(413) 위치에 형성된다. 삽입부(411)는 제1 엔드 플레이트(41)에 형성된 매니폴드(413)의 직경 보다 큰 크기를 갖도록 형성됨으로써, 제1 블록(61)이 안착될 수 있는 공간을 형성한다.
제1 블록(61)은 제1 엔드 플레이트(41)에 삽입된 상태에서 캐소드 집전체(31) 측의 일부분이 제1 엔드 플레이트(41) 표면 외부로 돌출된다. 제1 블록(61)의 돌출되는 높이는 캐소드 집전체(31)의 두께에 해당하는 높이로 돌출될 수 있다. 이는 제1 블록(61)의 돌출되는 부분에 의해 캐소드 집전체(31)가 매니폴드(50)에 노출되는 것을 방지하기 위한 것이다. 따라서 수분을 포함한 반응가스가 캐소드 집전체(31)에 접촉되는 것을 차단하여, 캐소드 집전체(31)에 부식이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
제1 블록(61)은 수분이 포함된 반응가스와 접촉에 의해 부식이 발생되는 것을 방지하기 위해 비금속성 소재로 형성될 수 있다. 비금속성 소재로서 합성수지 또는 PTFE(polytetrafluoroethylene) 등이 선택될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 수분과의 접촉에 의해 부식이 발생되지 않는 임의의 비금속 소재로 형성되는 것이 가능하다.
한편, 제1 블록(61)과 삽입부(411)의 사이에는 가스켓(65)이 설치될 수 있다.
가스켓(65)은 매니폴드(50)에서 반응가스가 누출되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 실리콘계, 불소계, 올레핀계, 이피디엠(Ethylene Propylene Diene Monomer) 고무, 유리 섬유로 강화시킨 실리콘 시트, PTFE 시트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 소재로 제작될 수 있다. 이와 같은 가스켓(65)은 쉽게 부식되지 않는 내식성을 가지며 반응가스가 누설되지 않도록 다른 구성요소에 밀착될 수 있다.
제2 블록(63)은 애노드 집전체(33)의 매니폴드(331)에 삽입된다. 제2 블록(63)은 애노드 집전체(33)의 두께에 대응하는 두께를 갖는 플레이트 형상으로 설치될 수 있다. 이와 같이 제2 블록(63)은 애노드 집전체(33)의 매니폴드(331)에 삽입 고정됨으로써, 매니폴드(50)를 이동하는 반응가스가 애노드 집전체(33)에 접촉되는 것을 차단할 수 있다. 제2 블록(63)은 반응가스가 애노드 집전체(33)에 접촉되는 것을 차단하여 부식 발생을 방지하기 위한 것으로서, 내식성이 우수한 합성수지 또는 PTFE(polytetrafluoroethylene) 등의 비금속 소재로 형성될 수 있다.
이와 같은 구성으로, 매니폴드에서 이동되는 반응가스는 집전체(30; 31, 33)와 직접적인 접촉이 이루어지지 않게 되어, 반응가스에 포함된 수분에 의해 집전체(30; 31, 33)가 부식되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료전지 스택(200)의 제1 블록이 설치된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 엔드 플레이트에 제1 블록이 삽입된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 4와 동일 참조 번호는 동일 기능의 동일 부재를 말한다. 이하에서는 동일 참조 번호에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료전지 스택(200)은, 매니폴드(50)에 삽입되어 캐소드 집전체(131)의 매니폴드(311)에 노출된 부분을 제1 엔드 플레이트(41)로부터 이격시키는 제1 블록(161)과, 매니폴드(50)에 삽입되어 애노드 집전체(33)와 반응가스의 접촉을 차단하는 제2 블록(63)을 포함한다.
제1 블록(161)은 다각 기둥 또는 원기둥 형상으로 형성되어 제1 엔드 플레이트(41)에 형성된 삽입부(411)에 삽입된다. 제1 블록(161)은 삽입부(411)에 삽입된 상태에서 제1 엔드 플레이트(41)의 캐소드 집전체(31) 측으로 돌출하는 부분이 존재하지 않는다. 이때 캐소드 집전체(131)는 제1 블록(61)이 설치된 부분으로 더욱 연장되어 매니폴드(50)의 내부에 일부분이 노출될 수 있다.
이러한 제1 블록(161)은 합성수지 또는 PTFE(polytetrafluoroethylene) 등의 비금속 소재로 형성될 수 있다. 제1 블록(161)이 비금속 소재로 형성되는 것은 매니폴드(50)의 내부에서 제1 엔드 플레이트(41)와 캐소드 집전체(131)가 일정 거리 이격된 상태를 유지하도록 하기 위한 것이다. 즉, 금속소재인 캐소드 집전체(131) 및 제1 엔드 플레이트(41)는 매니폴드(50)에 노출된 부분이 제1 블록(161)에 의해 서로간에 이격된다. 따라서, 매니폴드(50)의 내부에서 이종 금속간의 전기 전도에 의해 부식이 진행되는 것을 방지하는 것이 가능하다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 연료전지 스택을 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 1 내지 도 6과 동일 참조 번호는 동일 기능의 동일 부재를 말한다. 이하에서는 동일 참조 번호에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 연료전지 스택(300)은, 복수의 전기 생성부를 포함하는 구조를 갖는다. 즉, 막전극 집합체와, 막전극 집합체의 일측에 적층되는 캐소드 분리판(21)과 막전극 집합체의 타측에서 적층되는 애노드 분리판(23)을 포함하는 전기 생성부가 복수개로 적층될 수 있다. 이와 같은 구성에 의해 연료 전지 스택(300)에서 보다 높은 전압의 생성이 가능하다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다.
10...막전극 집합체 20...분리판
21...캐소드 분리판 23...애노드 분리판
30...집전체 31...캐소드 집전체
33...애노드 집전체 35...인출탭
40...엔드 플레이트 41...제1 엔드 플레이트
43...제2 엔드 플레이트 50...매니폴드
60...차단 블록 61...제1 블록
63...제2 블록

Claims (12)

  1. 막전극 집합체(membrane electrode assembly);
    상기 막전극 집합체의 양측에 접하는 분리판;
    상기 분리판의 양측에 각각 적층되어 전기 에너지를 외부로 인출하는 집전체;
    상기 집전체의 측면에서 체결압을 가하면서 결합되는 제1 및 제2 엔드 플레이트;
    상기 막전극 집합체와 상기 분리판과 상기 집전체 및 상기 엔드 플레이트를 관통하도록 형성되어 반응가스가 이동하는 매니폴드; 및
    상기 엔드 플레이트의 상기 매니폴드를 형성하는 부분에 삽입되어 상기 반응가스가 유통되는 통로 상에서 상기 집전체와 상기 엔드 플레이트 사이를 이격시키는 차단 블록;
    을 포함하는 연료전지 스택.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 집전체는,
    상기 제1 엔드 플레이트와 인접하는 캐소드 집전체와, 상기 제2 엔드 플레이트와 인접하는 애노드 집전체를 포함하고,
    상기 차단 블록은,
    상기 제1 엔드 플레이트의 상기 매니폴드를 형성하는 부분에 삽입되면서 상기 캐소드 집전체의 상기 매니폴드를 형성하는 부분으로 돌출되어 상기 반응가스와 상기 캐소드 집전체의 접촉을 차단하는 제1 블록; 및
    상기 제2 엔드 플레이트와 인접하는 상기 애노드 집전체의 상기 매니폴드를 형성하는 부분에 삽입되어 상기 반응가스와 상기 애노드 집전체의 접촉을 차단하는 제2 블록
    을 포함하는 연료전지 스택.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 블록은 상기 매니폴드와 연결되는 관통홀이 형성된 다각 기둥 또는 원기둥 형상으로 형성되는 연료전지 스택.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 블록은,
    상기 캐소드 집전체 측으로 돌출하는 부분이 상기 캐소드 집전체의 두께와 동일하게 형성되는 연료전지 스택.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,.
    상기 제1 블록은 비금속 소재로 이루어지는 연료전지 스택.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 블록은 합성수지 또는 PTFE(polytetrafluoroethylene)로 형성되는 비금속 소재인 연료전지 스택.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 엔드 플레이트는 상기 매니폴드가 형성되는 부분에서 상기 제1 블록이 삽입되는 삽입부가 형성되고,
    상기 삽입부에는 상기 제1 블록과의 사이에 가스켓이 설치되는 연료전지 스택.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제2 블록은 상기 제2 엔드 플레이트 면에 접촉하는 연료전지 스택.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 블록은 비금속 소재로 이루어지는 연료전지 스택.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 블록은 합성수지 또는 PTFE(polytetrafluoroethylene)로 형성되는 비금속 소재인 연료전지 스택.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 집전체는,
    상기 제1 엔드 플레이트와 인접하는 캐소드 집전체와 상기 제2 엔드 플레이트와 인접하는 애노드 집전체를 포함하고,
    상기 차단 블록은,
    상기 제1 엔드 플레이트와 상기 매니폴드를 형성하는 부분에 삽입되어 상기 캐소드 집전체와 상기 제1 엔드 플레이트 사이를 이격시키는 제1 블록; 및
    상기 제2 엔드 플레이트와 인접하는 상기 애노드 집전체의 상기 매니폴드를 형성하는 부분에 삽입되어 상기 반응가스와 상기 애노드 집전체의 접촉을 차단하는 제2 블록
    을 포함하는 연료전지 스택.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 블록은 상기 캐소드 집전체 면에 접촉하는 연료전지 스택.


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