KR20140025420A - 전지 스택 시스템 - Google Patents

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안드레아스 칼 백스트롬
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에이에프씨 에너지 피엘씨
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Abstract

복수의 유체 접속 포트들을 포함하는, 전지 스택(11)으로 그리고 상기 전지 스택(11)으로부터 복수의 유체들을 공급하고 제거하기 위한 시스템(10)은 상기 스택(11)의 접속 포트들(64)과 짝지어지는 복수의 접속 포트들(72)을 형성하는 접속 모듈(60)을 포함한다. 상기 접속 포트들은 오정렬을 허용하는 틈새를 가질 수 있고, 면 밀봉부(73)를 가질 수 있다. 유체 덕트(12)는 상기 접속 모듈(60)의 각 접속 포트(72)와 교통하고, 각 유체 공급 덕트(12)에는 유체 유동을 제어하는 밸브(32)가 있다. 상기 밸브들(32)은 스택 모니터(84)에 의해서 제어될 수 있다.

Description

전지 스택 시스템{CELL STACK SYSTEM}
본 발명은 유체들이 모든 전지 스택들을 통해서 유동할 수 있게 하는, 다중 전지 스택들을 포함하는 시스템에 관한 것이다.
연료 전지들은 비교적 깨끗하고 효율적인 전력 소스로서 인식되어 있다. 알카라인 연료 전지들은 비교적 저온에서 작동하기 때문에 특히 관심 대상이고, 산업 환경에서 작동하기에 효율적이고 적합하다. 산성 연료 전지들 및 다른 액성 전해질을 사용하는 연료 전지들도 역시 관심대상이다. 이러한 연료 전지들은 통상적으로 연료 가스 챔버(연료 가스, 통상적으로 수소를 수용함)로부터 분리된 전해질 챔버 및 다른 가스 챔버(산소 가스, 대체로 공기를 수용함)를 포함한다. 전해질 챔버는 전극들을 사용하여 가스 챔버로부터 분리된다. 알카라인 연료 전지들을 위한 통상적인 전극들은 전극에 기계적 강도를 제공하는, 전도성 금속 메쉬, 통상적으로 니켈을 포함한다. 상기 금속 메쉬 상에는 예로서 백금과 같은 촉매 금속 및 활성 탄성를 수용할 수 있는 촉매가 침착된다. 단일 연료 전지는 큰 전압을 생산하지 않고, 일반적으로 큰 전력 출력을 제공하기 위하여 다수의 연료 전지들을 스택 안으로 조립하는 것이 바람직하다.
일부 목적을 위하여, 아직 큰 전력 출력을 제공할 수 있는 시스템 안으로 다수의 스택들을 조립하는 것이 필요할 수 있고; 이 과정에서 각각의 스택에 전해질을 제공하는 것, 각 전지 스택을 통해서 유동한 전해질을 제거하는 것, 그리고 각 전지 스택에 가스들을 공급하는 것 등의 문제가 있다. 예로서, 각 스택으로 그리고 각 스택으로부터 전해질을 제공하는 것; 각 스택으로 그리고 각 스택으로부터 공기를 공급하는 것; 그리고 각 스택으로 그리고 각 스택으로부터 연료 가스를 공급하는 것이 필요하므로, 6개의 유체 공급 덕트들에 대한 접속부들이 필요할 수 있다. 스택이 분리될 때, 모든 이들 접속부들은 폐쇄되고 분리되어야 한다. 더욱 단순한 접속 장치가 바람직할 수 있다.
본 발명의 시스템은 하나 이상의 종래 기술의 문제점들을 처리하거나 또는 완화시킨다.
본 발명에 따라서, 복수의 유체 접속 포트들을 포함하는, 전지 스택으로 그리고 상기 전지 스택으로부터 복수의 유체들을 공급하고 제거하기 위한 시스템이 제공되며, 그리고 상기 시스템은 상기 스택의 접속 포트들과 짝지어지는 복수의 접속 포트들을 형성하는 접속 모듈을 포함하고, 상기 접속 모듈의 각 접속 포트와 교통하는 유체 덕트를 갖고, 상기 전지 스택에 유체들을 공급하는 복수의 덕트들이 있고, 각 유체 공급 덕트에 있어서 그 덕트를 통한 유체 유동을 제어하는 밸브를 갖는다.
상기 시스템은 정렬된 상기 스택 및 상기 모듈의 접속 포트들을 갖는 상기 전지 스택을 지지하도록 배열된, 상기 전지 스택을 위한 지지 프레임을 또한 포함한다.
상기 스택 및 상기 모듈의 접속 포트들은 바람직하게는, 압입 커넥터들이고, 수형 접속부 및 암형 접속부일 수 있다. 대안으로, 상기 커넥터들의 적어도 일부는 회전가능한 로킹 링(turnable locking ring) 또는 베이어닛 커넥터(bayonet connector)들을 포함할 수 있다.
사용시에, 상기 유체 덕트들에 있는 밸브들은 상기 전지 스택의 작동 중에 개방된다. 상기 전지 스택이 예로서 서비스 작업을 위하여 턴오프되는 경우에, 모든 밸브들은 폐쇄되고, 그후 상기 전지 스택은 상기 스택 및 상기 모듈의 접속 포트들을 분리시킴으로써 제거될 수 있다. 이는 압입 커넥터들의 경우에 가장 단순하다.
양호한 구성에서, 각 밸브는 자동화되고, 그리고 모든 상기 밸브들이 함께 개방 또는 폐쇄될 수 있도록 링크된다. 각 전지 스택은 상기 스택 내의 각 전지의 동작을 모니터하고, 그리고 안전한 동작을 보장하기 위하여, 전자 모니터를 포함할 수 있다. 상기 전자 모니터가 상기 전지 스택이 동작을 중지해야 한다고 결정하면, 상기 모니터는 양호하게는 상기 밸브들의 동작을 제어한다. 양호한 구성에서, 상기 밸브들은 공압식으로 작동되고, 상기 전자 제어기는 그에 의해서 상기 밸브들의 동작을 제어한다.
양호하게는, 상기 스택 및 상기 모듈의 접속 포트들은 면 밀봉부(face seal)들을 포함한다. 예로서, 상기 접속 포트들은 수형 커넥터 및 암형 커넥터를 포함하고, 상기 암형 커넥터는 제한된 오정렬을 허용하면서 상기 수형 커넥터를 위치시키고, 상기 암형 커넥터는 또한 평탄한 밀봉면을 형성하고, 그리고 상기 수형 커넥터는 상기 암형 커넥터에 의해서 형성된 상기 평탄한 밀봉면 상으로 밀봉하기 위하여 밀봉 요소를 포함한다. 한번에 접속되는 여러 접속 포트들이 있는 경우에는, 서로에 대해서 포트들을 매우 정확하게 배치하기 위한 필요조건들을 회피할 수 있다.
상기 시스템은 특히 연료 전지 스택들에 적합하지만, 예로서 수소 및 산소를 발생시키기 위하여 물의 전해를 위해서 전해 전지 스택들과 함께 사용될 수도 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예를 통해서 추가로 그리고 더욱 구체적으로 기술될 것이다.
도 1은 4개의 상이한 레벨들로 배열되는 6개의 연료 전지 조립체들을 통합한 본 발명의 시스템의 사시도.
도 2a 및 도 2b는 접속 수단을 제시하는, 지지체 상의 연료 전지 스택 조립체의 사시도.
도 3은 연료 전지 스택 조립체에 연결하기 위한 접속 수단의 사시도.
도 4는 도 2a 및 도 2b의 접속 수단을 통한 단면도.
연료 전지는 2개의 전극들, 전해질에 의해서 분리된 양극 및 음극으로 구성되고, 각 전극은 각각의 가스 스트림과 접촉한다. 전극들에 발생하는 화학 반응은 이온들이 전해질을 통해서 이동하게 하고, 외부 회로에 전류를 발생시킨다. 단일 연료 전지로부터 사용가능한 큰 전압 또는 전력 출력을 얻기 위하여 연료 전지들을 스택으로 배열하는 것이 일반적이다. 이러한 각각의 연료 전지 스택에는 적당한 유체들이 공급되어야 한다. 예로서, 전해질은 수산화칼륨(KOH)의 액성 용액일 수 있고, 가스 스트림들은 수소, 및 공기 또는 산소일 수 있다. 하기에 기술되는 시스템에서, KOH 전해질 및 공기 스트림은 연료 전지 스택들을 통해서 평행하게 통과되고, 유사하게 수소 스트림은 전지 스택들을 통해서 평행하게 통과된다.
도 1에 있어서, 본 발명의 시스템(10)이 도시되며, 여기서 16개의 연료 전지 스택 조립체(11)가 4개의 상이한 높이로 배열되고, 4개의 연료 전지 스택 조립체(11)는 각각 상이한 높이에 있다. 덕트(12)는 일반적으로 개방된 셧-오프 밸브(shut-off valve;14)을 경유하여 각각의 연료 전지 스택 조립체(11)의 입구 포트(15)로 전해질을 공급하기 위하여 제공된다. 각 연료 전지 스택 조립체(11)는 또한 전해질을 위한 그 기부 부근에 출구 포트(15a)를 가진다. 각 조립체(11)는 또한 공기를 위한 입구 포트(15b) 및 공기를 위한 출구 포트(15c)를 가지며; 그리고 수소를 위한 입구 포트(15d) 및 수소를 위한 출구 포트(15e)를 가진다. 전해질을 위한 출구 덕트 및 수소 운반용 출구 덕트는 명확성을 위해서 도 1에 도시되지 않는다. 조립체(11)의 전해질 입구 및 셧-오프 밸브(14) 사이에는 배출 파이프(16)가 덕트(12)로부터 분기되도록 배열된 T-접합부가 있고, 배출 파이프(16)는 일반적으로 폐쇄되는 배출 밸브(17)를 통합한다. 배출 파이프(16)는 전해질 저장 탱크(20)로 아래로 연장된다. 작동 시에, 셧-오프 밸브(14)가 임의의 이유로 폐쇄되어서, 조립체(11) 안으로의 전해질 유동을 방지하면, 그때 배출 밸브(17)는 모듈(11) 내에 있는 전해질이 전해질 저장 탱크(20) 안으로 배출될 수 있게 하도록 일반적으로 개방된다. 전해질은 펌프(22)에 의해서 파이프(24)를 통하여 저장 탱크(20)로부터 일정한 헤드 탱크들(25)의 연속부(succession)로 순환되고, 이는 잉여 전해질이 오버플로우 파이프(26)를 통해서 각 일정한 헤드 탱크(25)로부터 다음 아래로 또는 최종의 경우에 저장 탱크(20) 안으로 넘쳐흐르기 때문에, 전해질 압력이 시스템(10)에서 동일 높이로 모든 스택 조립체(11)에 대해서 실질적으로 동일하다는 것을 보장한다.
변형 시에, 셧-오프 밸브(14) 및 배출 밸브(17) 대신에, 조립체(11)의 입구 포트(15)를 전해질 공급 덕트(12) 또는 배출 파이프(16)에 연결하는, T-접합부에서상기 2개의 밸브들의 효과들을 조합하는, 단일 3방향 밸브가 대신할 수 있다.
상기 시스템(10)은 도 1에서 단순한 형태로 도시되어 있으며, 각 조립체(11)에 대한 컷-오프 밸브를 각각 구비한, 전해질을 위한 출구 덕트(12) 및 수소 및 공기를 운반하기 위한 출구 덕트(12)가 또한 있다는 것을 이해할 수 있다. 이들은 명확성을 위하여 도 1에 도시되지 않으며, 하나 이상의 조립체(11)의 동작을 중지 또는 시동하는 것은 각각의 조립체와 연계된 여러개의 밸브들의 개폐 동작과 관련된다는 것을 이해할 수 있다.
도 2a에는, 시스템(10)의 부분이 도시되어 있다. 단일 연료 전지 스택 조립체(11)는 프레임(30) 상에 지지되고, 공급 덕트(12) 및 반환 덕트(12)에 연결되는 것으로 도시되어 있다. 이러한 경우에, 각각의 공급 덕트(12)는 각각의 공압-제어식 밸브(32)를 구비한다. 상술한 바와 같이, 공기 및 수소를 위한 공급 덕트에서, 공압-제어식 밸브(32)는 셧-오프 밸브이고, 전해질 공급 덕트(12)에 대해서, 공압-제어식 밸브(32)는 2방향 밸브이므로, 조립체(11)에 대한 전해질 입구는 2방향 밸브의 세팅에 따라서 공급 덕트(12) 또는 배출 덕트(16)와 교통한다.
연료 전지 스택 조립체(11)는 케이싱(34) 내에 연료 전지들의 스택을 수용한다. 케이싱(34)은 전해질, 공기 및 수소 입구 및 출구 포트들(15 및 15a 내지 15e) (도 1에 도시됨 )이 형성되는 단부 플레이트(36)를 포함한다. 이들은 조립체(11)가 모든 공압-제어식 밸브들(32)을 작동시킨 후에 시스템(10)으로부터 간단하게 제거될 수 있도록 배열된다. 공급 및 반환 덕트들(12)은 압입 끼워맞춤 구성체에 의해서 포트들(15 및 15a 내지 15e)에 연결되므로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 프레임(30)의 신축자재식 지지 레일들(37)에 의해서 지지된 상태로 잔류하는 동안, 조립체(11)는 뒤로 당겨질 수 있다. 조립체(11)를 설치할 때, 신축자재식 지지 레일들(37)은 압입 끼워맞춤 커넥터들을 정렬 상태로 안내한다.
도 3에는, 제 1 압입 끼워맞춤 접속 시스템(40)의 사시도가 도시되어 있다. 이 예에서 단부 플레이트(36a)는 명확성을 위하여 케이싱(34)으로부터 분리된 것으로 도시되며, 모서리들에서 볼트(38)에 의해서 케이싱(34)에 부착된다. 이 예에는, 사각형의 모서리 및 사각형의 중심에 배열된, 각각 직경 25 mm의 5개의 포트(42)가 있고; 그리고 중심의 각 측부 상에는 직경 10 mm의 2개의 포트(43)가 있다. 각각의 포트(42,43)는 단부 플레이트(36a) 부근의 큰 외경의 일부를 갖는 돌출 튜브를 포함하고, 상기 돌출 튜브 내에는 O-링 밀봉부(도시생략)를 위치시키기 위하여 원주방향 홈(44)이 형성되어 있다. 또한, 상기 중심의 위와 아래에서 각각 상기 단부 플레이트로부터 돌출하는 2개의 위치설정 프롱(prong;46)이 있고, 상기 프롱은 상기 포트들(42 및 43)보다 더욱 연장되고 그 길이를 따라 계단 방식으로 테이퍼진다.
상기 압입 끼워맞춤 접속 시스템(40)의 다른 절반은 프롱들(46)을 위치시키기 위하여 안내 개구(50)를 형성하고 7개의 암형 소켓들을 지탱하는 접속 플레이트(48)이고: 여기서 4개의 암형 소켓(52) 안에는 상기 포트들(42)의 돌출 튜브들이 끼워지고, 2개의 암형 소켓(53) 안에는 상기 포트들(43)의 돌출 튜브들이 끼워진다. 상기 공급 및 반환 덕트들(12)(도 2a 및 도 2b에 도시됨)은 접속 플레이트(48)의 후면에 부착되지만, 도 4에는 도시되지 않았다. 또한, 수동 작동식 래칭 메카니즘들(manually-operated latching mechanisms;55)이 제공되고, 그중 하나는 접속 플레이트(48)의 각 측부 상에 있고, 이는 단부 플레이트(36)의 측부들 고정된 고리들(56) 상에 걸린다.
따라서, 사용 시에, 단부 플레이트(36a)를 갖는 전지 스택 조립체(11)가 접속 플레이트(48)와 가압 접촉할 때, 위치설정 프롱(46)이 안내 개구(50) 안으로 끼워져서, 다른 컨포넌트들의 정렬을 보장한다. 그때, 포트들(42 및 43)의 돌출 튜브들은 각각의 소켓들(52 및 53) 안으로 활주되고, 포트들(42 및 43)의 돌출 튜브들이 소켓들(52 및 53) 안으로 삽입될 때, O-링 밀봉부들은 유체-기밀 접속을 보장한다. 래칭 메카니즘(55)은 그때 단부 플레이트(36a)를 접속 플레이트(48) 상으로 고정식으로 유지하도록 작동되고, 따라서 전지 스택 조립체(11)를 시스템(10)의 잔여부 안으로 고정한다.
전지 스택 조립체(11)의 작동 후에, 공압 작동식 밸브(32)가 작동하면, 그때 전지 스택 조립체(11)는 래칭 메카니즘(55)을 해제한 후에 단순하게 접속 플레이트(48)로부터 멀리 당겨질 수 있다.
제 1 압입 끼워맞춤 접속 시스템(40)은 단지 예시적으로 도시된 것을 이해할 수 있다. 이 경우에, 7개의 포트들이 있으며; 따라서 연료 전지 스택 조립체(11)는 전해질, 공기 및 연료를 위한 공급 및 반환 덕트들 이외에 추가 배출 출구를 가질 수 있다. 유체-기밀 밀봉을 보장하기 위하여, 포트(42 및 43)는 소켓(52 및 53)과 정확하게 정렬되어야 한다. 이는 단부 플레이트(36) 및 접속 플레이트(48)를 엄격한 오차로 제조함으로써 달성될 수 있고, 따라서 정확한 정렬을 보장한다. 대안으로, 단부 플레이트(36) 및 접속 플레이트(48) 중 적어도 하나에서, 상기 포트(42 및 43)의 또는 상기 소켓(52 및 53)의 하나 이상은 가요성 링에 의해서 장착되어서, 정렬 상태로 이동할 수 있다.
도 4에는, 제 2 압입 끼워맞춤 접속 시스템(60)에 따른 단면이 도시되어 있으며, 이는 도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 동일한다. 상기 시스템(60)은 연료 전지 스택 조립체(11)의 단부 플레이트(36) 및 접속 플레이트(68)를 포함한다. 단부 플레이트(36)는 ABS 플라스틱일 수 있고, 포트들(62)을 형성하며, 상기 포트들은 단부 플레이트(36)의 원통형 구멍들이고 연료 전지 스택 조립체(11) 내의 유동 덕트들과 교통한다. 각 포트(62)는 환형 리세스 또는 카운터보어(counterbore;64)에 의해서 둘러싸이고, 각 카운터보어(64)는 깊이 6mm이고, 카운터보어(64)의 단부들은 공통 평면 내에 있다. 단부 플레이트(36)는 내경 25mm의 유체 통로를 제공하는 6개의 포트(62)와, 내경 65mm의 유체 통로를 제공하는 하나의 포트(62a)를 형성한다.
시스템(60)은 스테인레스 강 접속 플레이트(68)를 포함하고, 상기 접속 플레이트는 직경 34mm의 6개의 구멍[직경 25mm의 유체 통로를 제공하는 포트들(62)과 정렬됨]을 형성하고, 직경 76mm의 1개의 구멍[직경 65mm의 유체 통로를 제공하는 포트들(62a)과 정렬됨]을 형성한다. 각각 직경 25mm 및 65mm의 보어들을 제공하는 짧은 길이의 튜브(70 및 70a)는 돌출 플랜지(71)에 의해서 접속 플레이트(68)의 전면 상에 고정되고, 튜브(70 및 70a)는 접속 플레이트(68)의 후면을 통과하여 연장되고 상기 후면을 지나서 돌출하며, 플랜지들(71)의 전면을 지나서 돌출하는 튜브(72)의 일부를 가진다. 공기 또는 연료를 운반하는 튜브(70 및 70a)는 스테인레스 강일 수 있고, 전해질을 운반하는 튜브(70)는 전해질이 수산화칼륨 용액인 경우에 Inconel(상표)과 같은 알카리 저항성 합금이다. 돌출 튜브들(72)의 단부들은 공통 평면에 있고, 직경 2.5mm의 O-링 밀봉부(73)는 각 돌출 튜브(72)의 단부면 상에 고정된다. 돌출 튜브 부분(72)은 카운터보어(64)와 짝지어지고, 카운터보어(64)의 직경은 돌출 튜브 부분(72)보다 2.5mm 크고, 따라서 O-링 밀봉부(73)은 카운터보어(64)의 단부들 상을 밀봉한다.
접속 플레이트(68)의 후방에는, 튜브(70 및 70a)의 돌출 부분들은 ABS 플라스틱 소켓(76)에 의해서 상술한 바와 같이 공급 및 반환 덕트들(12)에 연결된다.
시스템(60)에서, O-링(73)에 의해서 튜브(70)의 평탄한 단부면에 밀봉이 이루어지기 때문에, 튜브들이 끼워지는 카운터보어(64)와 튜브(70)의 정확한 정렬은 도 3의 시스템(40)에서보다 중요하지 않다. 그러나, 시스템(60)에서, 돌출 튜브들(72)의 단부면들이 양호하게는 0.1mm의 정확도 내에서 공통 평면에 있는 것을 보장하는 것이 바람직하다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 접속 플레이트(68)는 프레임(30) 상에 고정되고, 체결 메카니즘(80)을 포함하며, 상기 체결 메카니즘에 의해서 단부 플레이트(36) 및 조립체(11)가 제위치에서 유지된다. 체결 메카니즘(80)은 또한 O-링 밀봉부(73)가 돌출 튜브(72) 및 단부 플레이트(36) 사이의 유체 기밀 밀봉을 확보하기에 충분한 압력 조건에 있는 것을 보장한다. 체결 메카니즘(80)은 공압식으로 작동한다.
다접촉 전기 커넥터(도시생략)는 각 연료 전지 스택 조립체(11)의 정상부 상의 소켓(82) 안으로 플러그 결합되고, 이는 조립체(11)의 전기 출력을 위한 도선들을 포함한다. 또한, 스택 조립체(11) 내의 각 전지에 접속되는 도선들이 있고, 상기 도선들은 조립체(11) 바로 밑에 있는 프레임(30)에 고정된, 도 2b에 도시된 모니터 모듈(84)에 접속된다. 모니터 모듈(84)은 스택 조립체(11) 내의 각 전지의 동작을 모니터한다. 모니터 모듈(84)은 또한 고압 에어라인(86)에 연결되고, 각각의 공압 제어식 밸브(32) 및 체결 메카니즘(80)의 공압 메카니즘에 연결된다. 시스템 제어 유닛(도시생략)으로부터 각 모니터 모듈(84)로의 전기 접속(도시생략)도 있다.
작동 시에, 모니터 모듈(84)은 연료 전지 스택 조립체(11) 내의 각 전지의 출력을 모니터하여, 각 전지가 허용가능한 한계값 내에 있는 출력 전압을 제공하는 것을 보장한다. 하나 이상의 전지들이 허용가능한 작동 한계값 밖에 있는 경우에는, 그때 모니터 모듈(84)은 시스템(10)으로부터 조립체(11)를 분리시킬 수 있고, 따라서 교체될 수 있다. 이는 조립체(11)에 대한 공기 및 연료의 공급을 스위치 오프하고 전해질 공급을 스위치 오프하며 그리고 조립체(11) 내의 전해질이 배출 파이프(16) 안으로 배출될 수 있게 하기 위하여, 공압 제어식 밸브들(32)을 제어함으로써 달성된다. 충분한 지연 후에, 그때 체결 메카니즘(80)을 해제한다. 스택 조립체(11)는 그때 도 2b에 도시된 위치로 뒤로 당겨질 수 있고, 접속 시스템(60)의 돌출 튜브(72)로부터 단부 플레이트(36)를 플러그해제한다. 연료 전지 스택 조립체(11)는 그때 교체되고, 최초 조립체(11)는 서비스 시에 제거된다.
또한, 시스템(10)은 전해질 전지 스택들 또는 유동 배터리들과 함께 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

Claims (8)

  1. 복수의 유체 접속 포트들을 포함하는 전지 스택으로 그리고 상기 전지 스택으로부터 복수의 유체들을 공급하고 제거하기 위한 시스템으로서,
    상기 시스템은 상기 스택의 접속 포트들과 짝지어지는 복수의 접속 포트들을 형성하는 접속 모듈을 포함하고, 상기 접속 모듈의 각 접속 포트와 교통하는 유체 덕트를 갖고, 상기 전지 스택에 유체들을 공급하는 복수의 덕트들을 구비하고, 각 유체 공급 덕트에 있어서 그 덕트를 통한 유체 유동을 제어하는 밸브를 갖는, 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    정렬된 상기 스택 및 상기 모듈의 접속 포트들을 갖는 상기 전지 스택을 지지하도록 배열된, 상기 전지 스택을 위한 지지 프레임을 또한 포함하는, 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스택 및 상기 모듈의 접속 포트들은 압입 커넥터(push-in connector)들인, 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 밸브는 액추에이터에 의해서 작동되고, 그리고 모든 상기 밸브들이 함께 개방 또는 폐쇄될 수 있도록 링크되는, 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    각 전지 스택은 상기 스택 내의 각 전지의 동작을 모니터하고, 그리고 상기 밸브들의 동작을 제어하기 위한 전자 모니터를 포함하는, 시스템.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 밸브들은 공압식으로 작동되는, 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접속 포트들은 면 밀봉부(face seal)들을 포함하는, 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 접속 포트들은 수형 커넥터 및 암형 커넥터를 포함하고, 상기 암형 커넥터는 제한된 오정렬을 허용하면서 상기 수형 커넥터를 위치시키고, 상기 암형 커넥터는 또한 평탄한 밀봉면을 형성하고, 그리고 상기 수형 커넥터는 상기 암형 커넥터에 의해서 형성된 상기 평탄한 밀봉면 상으로 밀봉하기 위한 밀봉 요소를 포함하는, 시스템.
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