KR20130133442A - 연료전지의 스택전압 검출이 용이한 구조를 갖는 연료전지의 스택 전압검출장치 - Google Patents

연료전지의 스택전압 검출이 용이한 구조를 갖는 연료전지의 스택 전압검출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연료전지의 스택 전압검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다양한 길이와 넓이를 갖는 금속분리판의 크기와 상관없이 금속분리판에 정확하고 간편하게 접촉되어 셀의 전압을 측정할 수 있는 연료전지의 스택 전압검출장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치는, 다수 개의 금속분리판과 막 전극 접합체를 구비하는 연료전지 스택의 앤드플레이트에 고정되면서, 내부에 수직방향으로 관통 형성된 장착공이 형성되는 프레임; 및 상기 장착공에 결합 되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트 일면에 지지 되도록 형성되고 다수 개가 상기 금속분리판에 접촉되는 다수개의 접촉단자와, 상기 베이스플레이트 타 면에 배치되는 커넥터케이블을 갖는 커넥터;를 포함한다.

Description

연료전지의 스택전압 검출이 용이한 구조를 갖는 연료전지의 스택 전압검출장치{STACK VOLTAGE TESTING APPARATUS OF FUEL CELL}
본 발명은 연료전지의 스택 전압검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다양한 길이와 넓이를 갖는 금속분리판의 크기와 상관없이 금속분리판에 정확하고 간편하게 접촉되어 셀의 전압을 측정할 수 있는 연료전지의 스택 전압검출장치에 관한 것이다.
연료전지는 수소 가스와 산소 가스를 이용하여 전기 화학적으로 전기를 생산하는 장치로서, 외부에서 연속적으로 공급되는 연료(수소) 및 공기(산소)를 전기화학 반응에 의하여 직접 전기에너지와 열에너지로 변환시키는 장치이다.
이러한 연료전지는, 산화전극(anode)에서의 산화반응 및 환원전극(cathode)에서의 환원반응을 이용하여 전력(electric power)을 생성하게 된다.
이때, 산화 및 환원 반응을 촉진시키기 위해 촉매층과 고분자 전해질막으로 구성된 막-전극 접합체(Membrane Electrode Assembly : MEA)가 사용되며, 막-전극 접합체 양단으로 전도성 물질의 분리판이 체결되어 셀(cell) 구조를 이루게 된다.
상기와 같은 셀 구조가 적층 되어 연료전지 스택을 구성하게 되는데, 현재 상술한 연료전지는 차세대 대체 에너지로 연구 및 사용되고 있다.
이어서, 대표적인 차세대 대체 에너지로는 고분자 전해질 막 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell : PEMFC)가 있다.
고분자 전해질 막 연료전지는 출력밀도 및 에너지 전환효율이 높고 소형화 및 밀폐화가 가능한 장점을 갖는다.
일반적으로 연료전지 자동차에 사용되는 스택을 제조하기 위해서는, 다수의 셀을 적층 시켜야 하고, 운전시 스택 성능이 저하되는 것을 미연에 방지하도록 상기 적층 된 다수의 셀 전압을 항상 측정하여야 한다.
즉, 이러한 연료 전지 스택의 평가는 연료 전지 스택에서 발생 되는 전류와 전압 측정으로 이루어진다.
특히, 각 셀의 전압 측정은 스택 운전 시, 각 셀의 성능 및 특성을 나타내 주는 중요한 자료가 된다.
그러나 종래에는, 연료 전지 스택의 셀 전압을 측정하기 위하여 다수 개의 금속분리판 상부에 돌출부를 두었고, 이는 금속분리판과, 상기 금속분리판의 돌출부에 연결되는 슬롯의 제작시에도 그 제작공정이 번거로운 문제점이 있었다.
또한, 각 금속분리판과 연결되는 슬롯이 상기 금속분리판과 대응되는 개수로 구비되어야 하기 때문에, 제품의 제작 후 금속분리판과 슬롯을 각각 연결하기에 번거로운 사용상의 문제점이 있었다.
본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치는, 다수 개의 금속분리판에 간편하게 연결 및 분리되도록 접촉되어 셀 전압을 측정할 수 있는 연료전지의 스택 전압검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치는, 스택의 길이와 넓이에 상관없이 금속분리판에 접촉되어 셀 전압을 측정할 수 있는 연료전지의 스택 전압검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치는, 금속분리판에 안정적으로 고정 접촉되어 셀 전압을 측정할 수 있는 연료전지의 스택 전압검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치는,
다수 개의 금속분리판과 막 전극 접합체를 구비하는 연료전지 스택의 앤드플레이트에 고정되면서, 내부에 수직방향으로 관통 형성된 장착공이 형성되는 프레임; 및 상기 장착공에 결합 되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트 일면에 지지 되도록 형성되고 다수 개가 상기 금속분리판에 접촉되는 다수개의 접촉단자와, 상기 베이스플레이트 타 면에 배치되는 커넥터케이블을 갖는 커넥터;를 포함한다.
그리고, 상기 장착공은, 상기 프레임의 길이방향으로 다수 개가 나란하게 형성된다.
이어서, 상기 장착공은, 상기 프레임의 길이방향으로 다수 개가 열과 행으로 상호 어긋나게 형성된다.
이어서, 상기 접촉단자는, 다수 개의 핀 형태로 형성된다.
또한, 상기 베이스플레이트는, 상기 커넥터케이블에 연결되는 다수개의 연결단자를 포함하고, 상기 커넥터케이블은, 상기 연결단자에 결합 또는 분리되는 단자결합편과, 상기 단자결합편에서 연장형성되어 다수 개의 전선이 일체의 배선으로 연결되도록 하는 와이어배선을 포함한다.
이어서, 상기 접촉단자는, 상하로 경사면을 갖고, 탄성력을 가지며 금속분리판 사이사이에 진입되어 상기 금속분리판 측면에 접촉된다.
더불어, 상기 접촉단자는, 원뿔형태 또는 막대형태로 형성된다.
이어서, 상기 접촉단자는, 폐곡면을 갖는 판스프링 형태로 형성된다.
한편, 상기 접촉단자는, 다수 개가 열로 서로 엇갈리게 형성된다.
이어서, 상기 접촉단자는, 2열 또는 3열로 형성된다.
특히, 상기 프레임은, 상기 앤드플레이트에 끼움 결합 가능하게 형성되는 폐곡면을 갖는 판스프링 형태로 형성된다.
본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치는, 다수 개의 금속분리판에 간편하게 연결 및 분리되도록 접촉되어 셀 전압을 정확하게 측정할 수 있어, 셀의 전압을 측정하는데 소요되는 시간을 절약할 수 있는 경제적 효과가 있다.
본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치는, 다양한 스택의 길이 또는 넓이와 상관없이 정확하게 금속분리판에 접촉가능한 구조로 이루어져 셀 전압을 측정할 수 있는 기술적 효과가 있다.
본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치는, 금속분리판에 안정적으로 고정 접촉되어 셀 전압을 측정할 수 있기 때문에, 셀의 전압을 정확하게 측정할 수 있어 계측 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기술적 효과가 있다.
본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치는, 셀에 접촉되는 접촉단자와 연결되는 커넥터케이블의 정리가 간편한 그 사용상의 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치의 사용을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치를 분리한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치의 요부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치의 요부의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치의 요부의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치의 다른 요부의 실시 예를 나타낸 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
이하의 상세한 설명에서는, 일 예로 다양한 길이와 넓이를 갖는 금속분리판의 크기와 상관없이 금속분리판에 정확하고 간편하게 접촉되어 셀의 전압을 측정할 수 있도록 하는 기술분야 전반에 걸쳐 본 발명의 연료전지의 스택 전압검출장치 [특히, 프레임, 커넥터 ]의 기술적 구성을 동일하게 적용할 수 있음은 물론이라 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치를 나타낸 도면이다.
그리고, 도 2는 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치의 사용을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도2를 병행참조하면, 연료전지 스택(10)의 전압을 검출하기 위해서는 상기 스택(10)의 다수 개의 금속분리판(30)에 연결되는 커넥터(200)를 사용하게 된다.
이어서, 상기 스택(10)은, 한 쌍의 앤드플레이트(210)의 사이에 다수 개의 금속분리판(30)이 간격을 가지고 적층 되는 형태를 갖는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 금속분리판(30)은, 판 형태로 형성되어 이격 된 채로 다수 개가 나란하게 수직으로 세워지게 된다.
이러한 상기 금속분리판(30)의 간격 사이에는 전기화학 반응에 의해 발생 되는 수소이온을 전달하는 전해질 막의 접합체인 막 전극 접합체(50)가 구비된다.
결과적으로, 상기 스택(10)은, 상기 앤드플레이트(70)와 금속분리판(30) 및 접합체(50)로 이루어진다.
특히, 상기 앤드플레이트(70)는, 다수 개의 상기 금속분리판(30)을 사이에 두고, 상기 금속분리판(30)이 시작되는 부분과 끝나는 부분에 각각 배치되는 것이 바람직하다.
그리고, 다수 개의 상기 금속분리판(30)을 사이에 두는 한 쌍의 상기 앤드플레이트(70) 상부에는, 다수 개의 금속분리판(30)을 가로지르며 형성되는 직사각형 형태의 프레임(100)이 결합 또는 분리될 수 있도록 배치된다.
이어서, 상기 프레임(100)에는, 상기 프레임(100)의 길이방향으로 다수 개가 형성되면서, 수직 방향으로 관통형성되는 장착공(110)이 형성된다.
한편, 상기 커넥터(200)는, 상기 장착공(110)에 결합 되는 베이스플레이트(210)와, 상기 베이스플레이트(210) 일면에 지지 되도록 형성되고 다수 개가 상기 금속분리판(30)에 접촉되는 다수개의 접촉단자(220)를 갖는다.
이어서, 상기 커넥터(200)는, 상기 베이스플레이트(210) 타 면에 배치되는 커넥터케이블(230)을 포함한다.
그리고, 상기 베이스플레이트(210) 일면에는 상기 금속분리판(30)과 접촉되는 다수개의 접촉단자(220)가 형성되고, 타면에는 상기 접촉단자(220)로부터 연결되어 상기 금속분리판(30)의 전압 상태를 인가받는 연결단자(212)가 구비된다.
이어서, 상기 연결단자(212)에는, 커넥터케이블(230)이 연결된다.
결과적으로, 상기 베이스플레이트(210) 일면에 형성된 상기 접촉단자(220)가 상기 금속분리판(30)에 접촉되고, 이러한 접촉정보를 상기 연결단자(212)를 통해 상기 커넥터케이블(230)로 전달하게 된다.
더불어, 상기 커넥터케이블(230)은, 상기 연결단자(212)가 결합 되는 단자결합편(232)과, 상기 단자결합편(232)에서 연장형성되는 와이어배선(234)으로 구성된다.
또한, 상기 단자결합편(232)에는, 상기 연결단자(212)가 직접 끼워질 수 있도록 홈이 형성되는 연결단자홈(231)이 형성된다.
여기서, 상기 접촉단자(220)는, 상기 금속분리판(30)의 이격 된 사이사이로 진입되어, 상기 금속분리판(30)에 밀착접촉 되게 된다.
이때, 상기 베이스플레이트(210)는, 절연재로 형성되며, 대략 직사각의 박스형태를 갖는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 프레임(100)은, 상기 금속분리판(30)의 양측에 형성되는 상기 앤드플레이트(70)와 상기 금속분리판(30)의 형성되는 길이와 대응되는 길이로 형성되게 된다.
이어서, 상기 프레임(100)은, 상기 금속분리판(30)의 상부에서 상기 금속분리판(30)을 가로지르며 상기 베이스플레이트(210)의 접촉단자(220)가 상기 금속분리판(30) 사이사이에 접촉될 수 있도록 상기 앤드플레이트(70)에 고정된다.
결과적으로, 상기 앤드플레이트(70)는, 상기 금속분리판(30)을 사이에 두고 양측에 형성되기 때문에, 상기 프레임(100)의 선단이 하나의 앤드플레이트(70)에 고정되고, 다른 앤드플레이트(70)에 상기 프레임(100)의 말단이 고정되게 된다.
그리고, 상기 프레임(100)은, 상기 앤드플레이트(70)에 견고하게 고정되기 위해서 상기 프레임(100)에 형성되어 상기 앤드플레이트(70)에 연결 고정되는 결합편(105)을 갖는다.
이때, 이러한 상기 결합편(105)은 상기 프레임(100)이 상기 앤드플레이트(70)에 결합 될 수 있다면, 다양한 부품이 사용될 수 있다.
일 예로, 상기 결합편(105)은, 볼트를 사용하여, 상기 프레임(100)이 앤드플레이트(70)에 견고하게 고정될 수 있도록 한다.
또한, 상기 프레임(100)에는 다수 개의 장착공(110)이 별도로 형성되기 때문에, 다수 개의 상기 커넥터(200)가 상기 장착공(110) 들에 각각 결합 또는 분리 가능하게 된다.
특히, 상기 장착공(110)은, 상기 프레임(100)의 길이방향으로 나란하게 다수 개가 형성되는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 베이스플레이트(210)는, 한 쌍의 상기 앤드플레이트(70)와 금속분리판(30)을 가로지르며 배치되고, 일단에 위치된 상기 앤드플레이트(70)로부터 타단에 위치된 상기 앤드플레이트(70)까지의 길이보다 짧게 형성된다.
그리고, 상기 베이스플레이트(210)는, 상기 프레임(100)의 장착공(110) 길이와 대응되게 형성되고, 하나의 프레임(100)의 다수 개가 동시에 연결되어 사용될 수 있다.
즉, 다수 개의 상기 베이스플레이트(210)를 사용하기 위해서는, 상기 장착공(110)의 개수를 늘릴 수 있도록 상기 프레임(100)의 형상을 변형시키면 된다.
도 3은 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치를 분리한 도면이다.
도 3을 살펴보면, 도 3은 상기 커넥터(200)를 분리하여 나타낸 도면이다.
우선, 상기 베이스플레이트(210)의 일면에는, 상기 금속분리판(30)에 밀착 접촉될 수 있는 접촉단자(220)가 구비된다.
이러한 상기 접촉단자(220)는, 자체가 탄성을 가지는 재질 또는 탄성을 제공하는 형태로 형성되는 것이 바람직하다,
이렇게, 상기 접촉단자(220)가 탄성을 갖는 이유는, 상기 접촉단자(220)가 상기 금속분리판(30)에 밀착된 채로 접촉되는 과정에서, 상기 금속분리판(30)과 상기 접촉단자(220)가 상호 마찰로 인해 손상되는 것을 방지하기 위해서이다.
또한, 상기 접촉단자(220)가 탄성을 갖는 이유는, 상기 접촉단자(220)가 탄성력을 통해 안정적으로 상기 금속분리판(30)에 접촉될 수 있도록 하기 위한 것이다.
이어서, 상기 베이스플레이트(210)의 타면에는, 상기 접촉단자(220)와 연결되는 연결단자(212)가 돌출형성된다.
그리고, 상기 연결단자(212)에는, 상기 단자결합편(232)이 연결형성된다.
이때, 상기 단자결합편(232)의 선단에는, 상기 연결단자(212)가 결합 또는 분리 가능하도록 하는 연결단자홈(231)이 형성된다.
특히, 상기 단자결합편(232)에는, 상기 연결단자(212)가 결합 되는 연결단자홈(231)이 상기 연결단자(212)와 대응되게 형성된다.
이어서, 상기 단자결합편(232)의 말단에는, 상기 연결단자홈(231)에 결합되는 상기 연결단자(212)와 연결되는 와이어배선(234)이 형성된다.
이러한 상기 와이어배선(234)은, 다수 개의 전기선이 깔끔하게 정리될 수 있도록 하나의 판 형태로 연결되게 형성된다.
도 4는 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 살펴보면, 상기 프레임(100)에 형성되는 다수 개의 상기 장착공(110)의 다른 형태를 확인할 수 있다.
이어서, 상기 프레임(100)은, 상기 베이스플레이트(210)의 접촉단자(220)가 상기 금속분리판(30)에 용이하게 접촉될 수 있도록 상기 베이스플레이트(210)를 상기 장착공(110)에 견고하게 고정되도록 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 금속분리판(30)의 형상과, 사용자의 필요에 따라 상기 장착공(110)은, 다수 개가 열과 행으로 상호 어긋나게 형성될 수 있다.
예컨대, 상기 금속분리판(30)이 길이방향과 폭 방향으로 넓게 형성될 경우, 상기 금속분리판(30)의 전압을 측정하기 위해서, 다수 개의 상기 프레임(100) 및 베이스플레이트(210)가 필요로 하게 된다.
이때, 상기 금속분리판(30)의 산발적인 전압측정을 할 경우에는, 다수 개가 열과 행으로 상호 어긋나게 형성되는 장착공(110)을 갖는 상기 프레임(100)을 사용할 수 있다.
마찬가지로, 상기 프레임(100)에는, 상기 결합편(105)이 구비되어 다수 개의 상기 금속분리판(30)을 사이에 두고 배치되는 상기 앤드플레이트(70)에 상기 프레임(100)이 견고하게 고정될 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치의 요부를 나타낸 도면이다.
도 5를 살펴보면, 상기 베이스플레이트(210) 일면에 돌출 형성되는 접촉단자(220)는, 다수 개가 핀 형태로 형성된다.
이때, 상기 접촉단자(220)는, 상하로 경사면을 갖고, 탄성력을 가지며 금속분리판(30) 사이사이에 진입되어 상기 금속분리판(30) 측면에 접촉되게 된다.
여기에서는, 상기 접촉단자(220)가 핀 형태로 개시되지만, 사용자의 필요에 따라, 상기 접촉단자(220)가 상기 금속분리판(30)의 측면에 밀착될 수 있다면, 다양한 형태로 형성될 수 있다.
특히, 상기 접촉단자(220)는, 상기 금속분리판(30)에 밀착되어, 상기 금속분리판(30)의 전압을 측정할 수 있다면 예컨대 판 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 접촉단자(220)와 상기 금속분리판(30)의 원활한 접촉을 위하여, 다수 개의 열과 행을 갖고, 그 열과 행이 상호 엇갈리게 배치되게 된다.
예컨대, 상기 접촉단자(220)는, 사용자의 필요에 따라 2열 또는 3열로 형성될 수 있다.
이렇게, 상기 접촉단자(220)가 다수 개의 열로 상호 엇갈리게 형성되는 이유는, 상기 접촉단자(220)가 상기 금속분리판(30) 사이에 원활하게 진입되기 위해서이다.
또한, 상기 접촉단자(220)가 상기 금속분리판(30)의 측면에 밀착 접촉되는 과정에서, 다수 개의 상기 금속분리판(30) 간의 간격이 협소하여 각각의 접촉단자(220)들이 단락되지 않도록 공간을 확보하기 위해서이다.
도 6은 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치의 요부의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 살펴보면, 상기 접촉단자(220)는, 원뿔형태로 형성되면서 다수 개가 형성된다.
이러한 원뿔형태의 상기 접촉단자(220)는, 2열 또는 3열로 형성될 수 있고, 각열에 형성된 상기 접촉단자(220)는 타 열과 상호 엇갈리게 배치되는 것이 바람직하다.
상세하게는, 상기 접촉단자(220)는, 상기 베에스플레이트(210)에서 멀어질수록 단면적이 좁아지는 형태를 가질 수 있다.
이렇게, 상기 접촉단자(220)의 형상의 원뿔형상일 경우, 상기 금속분리판(30)의 배치간격이 다양하다 할지라도, 상기 접촉단자(220)를 상기 금속분리판(30)에 원활하게 접촉시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 접촉단자(220)는 상기 금속분리판(30)의 측면에 접촉되게 된다.
그렇기 때문에, 상기 금속분리판(30) 간의 이격 간격이 좁을 경우에는, 상기 접촉단자(220)의 하부에서 상기 접촉단자(220)와 금속분리판(30)이 접촉될 수 있고, 그 접촉된 상태를 유지가능하게 된다.
또한, 상기 금속분리판(30) 간의 이격 간격이 넓을 경우에는, 상기 접촉단자(220)의 상부에서 상기 접촉단자(220)와 금속분리판(30)이 접촉될 수 있고, 그 접촉된 상태를 유지가능하게 된다.
특히, 상기 접촉단자(220)가 다수 개의 열로 상호 엇갈리게 형성되는 이유는, 상기 접촉단자(220)가 상기 금속분리판(30) 사이에 진입되어 상기 금속분리판(30)의 측면에 밀착 접촉되기 때문이다.
다수 개의 열로 상호 엇갈리게 배치되는 상기 접촉단자(220)는, 상기 금속분리판(30)에 접촉되는 과정에서, 다수 개의 상기 금속분리판(30) 간의 간격이 협소하여 각각의 접촉단자(220)들이 단락되지 않도록 공간을 확보할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치의 요부의 다른 실시를 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 접촉단자(220)는, 폐곡면을 갖는 판스프링 형태로 형성되면서 다수 개가 형성된다.
이러한 폐곡면을 갖는 판스프링 형태의 상기 접촉단자(220)는, 2열 또는 3열로 형성될 수 있고, 각열에 형성된 상기 접촉단자(220)는 다른 열과 상호 엇갈리게 배치되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 접촉단자(220)의 폐곡면을 갖는 판스프링 형태는, 보다 안정적으로 상기 금속분리판(30)에 접촉되기 위해서이다.
상기 접촉단자(220)는, 다수 개의 상기 금속분리판(30)의 사이사이에 진입되면서 상기 금속분리판(30)에 접촉된 후, 상기 금속분리판(30)으로부터 쉽게 이탈되지 않게 되어, 상기 금속분리판(30)과의 결합력을 향상시킬 수 있다.
이러한 상기 접촉단자(220)는, 폐곡면을 갖는 판스프링 형태를 가지면서, 자체가 탄성을 갖기 때문에, 상기 금속분리판(30) 사이에 진입되면서 수평 내측 방향으로 압축되면서 상기 금속분리판(30)에 접촉되게 된다.
마찬가지로, 상기 접촉단자(220)가 다수 개의 열로 상호 엇갈리게 형성되는 이유는, 상기 접촉단자(220)가 상기 금속분리판(30) 사이에 진입되어 상기 금속분리판(30)의 측면에 밀착 접촉되기 때문이다.
다수 개의 열로 상호 엇갈리게 배치되는 상기 접촉단자(220)는, 상기 금속분리판(30)에 접촉되는 과정에서, 다수 개의 상기 금속분리판(30) 간의 간격이 협소하여 각각의 접촉단자(220)들이 단락되지 않도록 공간을 확보할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치의 다른 요부의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 8을 살펴보면, 상기 프레임(100)은, 상기 앤드플레이트(70)에 끼움 결합 가능하게 형성되는 폐곡면을 갖는 판스프링 형태로 형성되는 결합편(105)을 더 포함한다.
이때, 상기 결합편(105)의 폐곡면을 갖는 판스프링 형태는, 상기 프레임(100)이 간편하게 상기 앤드플레이트(70)에 결합 또는 분리되기 위해서이다.
또한, 상기 프레임(100)의 결합편(105)이 상기 앤드플레이트(70)에 결합 된 후, 상기 앤드플레이트(70)로부터 쉽게 이탈되지 않도록 상기 프레임(100)의 결합력을 향상시킬 수 있도록 하기 위해서이다.
상기 결합편(105)의 폐곡면을 갖는 판스프링 형태는, 상기 프레임(100)과 상기 앤드플레이트(70)가 상호 결합 되면서 별도의 구성요소가 장착되거나 추가되지 않게 된다.
이어서, 상기 앤드플레이트(70) 상부에 폐곡면을 갖는 판스프링 형태의 상기 결합편(105)이 진입되어 결합가능한 홈(미도시)이 형성되어 있다면 용이하게 상호 결합 또는 분리가 가능하게 된다.
이러한 본 발명에 따른 연료전지의 스택 전압검출장치는, 다수 개의 금속분리판에 간편하게 연결 및 분리되도록 접촉되어 셀 전압을 정확하게 측정할 수 있어, 셀의 전압을 측정하는데 소모되는 시간을 절약할 수 있는 경제적 효과가 있다.
또한, 다양한 스택의 길이 또는 넓이와 상관없이 정확하게 금속분리판에 접촉가능하도록 되어 셀 전압을 측정할 수 있는 기술적 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10 : 스택 30 : 금속분리판
50 : 접합체 70 : 앤드플레이트
100 : 프레임 ` 105 : 결합편
110 : 장착공
200 : 커넥터 210 : 베이스플레이트
212 : 연결단자
220 : 접촉단자
230 : 커넥터케이블 231 : 연결단자홈
232 : 단자결합편 234 : 와이어배선

Claims (11)

  1. 다수 개의 금속분리판과 막 전극 접합체를 구비하는 연료전지 스택의 앤드플레이트에 고정되면서, 내부에 수직방향으로 관통 형성된 장착공이 형성되는 프레임; 및
    상기 장착공에 결합 되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트 일면에 지지 되도록 형성되고 다수 개가 상기 금속분리판에 접촉되는 다수개의 접촉단자와, 상기 베이스플레이트 타 면에 배치되는 커넥터케이블을 갖는 커넥터;를 포함하는 연료전지의 스택 전압검출장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 장착공은,
    상기 프레임의 길이방향으로 다수 개가 나란하게 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지의 스택 전압검출장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 장착공은,
    상기 프레임의 길이방향으로 다수 개가 열과 행으로 상호 어긋나게 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지의 스택 전압검출장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스플레이트는,
    상기 커넥터케이블에 연결되는 다수개의 연결단자를 포함하고,
    상기 커넥터케이블은,
    상기 연결단자에 결합 또는 분리되는 단자결합편과, 상기 단자결합편에서 연장형성되어 다수 개의 전선이 일체의 배선으로 연결되도록 하는 와이어배선을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 스택 전압검출장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 접촉단자는,
    다수 개의 핀 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지의 스택 전압검출장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 접촉단자는,
    상하로 경사면을 갖고, 탄성력을 가지며 금속분리판 사이에 진입되어 상기 금속분리판 측면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 연료전지의 스택 전압검출장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 접촉단자는,
    원뿔형태 또는 막대형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지의 스택 전압검출장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 접촉단자는,
    폐곡면을 갖는 판스프링 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지의 스택 전압검출장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 접촉단자는,
    다수 개가 열로 서로 엇갈리게 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지의 스택 전압검출장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 접촉단자는,
    2열 또는 3열로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지의 스택 전압검출장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임은,
    상기 앤드플레이트에 끼움 결합 가능하게 형성되는 폐곡면을 갖는 판스프링 형태로 형성되는 결합편을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 스택 전압검출장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110265690A (zh) * 2019-07-02 2019-09-20 上海楞次新能源汽车科技有限公司 一种燃料电池单体检测连接装置
CN114976142A (zh) * 2022-05-09 2022-08-30 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种燃料电池堆电压监测装置及监测方法

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