KR20230041376A - 원통형 연료 전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원통형 연료 전지에 관한 것으로, 분리판에 생성되는 물이 고이는 면적을 최소화하고, 생성되는 물을 신속하게 배출할 수 있고, 분리판의 소재도 전기전도성이 높은 소재를 사용하여 연료전지의 효율을 증대시킬 수 있다.

Description

원통형 연료 전지{Cylindrical fuel cell}
본 발명은 고분자 전해질막 연료전지에 관한 것으로, 특히 원통형 구조의 연료전지에 관한 것이다.
수소차 연료전지는 요구되는 출력 수준을 충족하기 위해 단위 셀(Unit Cell)들을 적층하여 조립한 스택 형태를 사용하고 있다.
단위 셀은 분리판(Separate)과 막전극접합체(Membrane-Electrode Assembly, MEA)으로 구성된다.
도 1을 참조하여, 기존의 연료전지 구조에 대해 설명한다.
기존의 연료전지는 분리판(10)을 적층하여 적절한 압력으로 체결하는 형태이며, 유로의 수직면(11)은 다수의 분리판(10)을 적층하였을 때 발생하는 압력을 지지하는 역할을 한다.
공급된 수소와 공기내 산소의 반응성을 증대하기 위해서는 수소와 공기가 유로를 따라 최대한 막전극접합체(20)과 접촉하여야 하며, 이를 위해 공급된 수소와 산소가 각 유로를 따라 균등하게 배분될 수 있도록 설계하여야 한다.
다만, 수소와 공기내 산소의 반응 생성물인 물이 분리판(10)과 막전극접합체(20)가 맞닿는 부분인 수평면(12)과 공기가 흐르는 공기 유로(40)에 고여 저항이 생기는 경우, 해당 공기 유로(40) 뒤로는 공기가 흐르지 않거나 막전극접합체(20)의 반응면적이 감소되는 결과를 초래하는 문제점이 있다.
예를 들어, 한국등록특허문헌 제10-1008738호는 연료전지 어셈블리에 관한 것으로, 다수의 셀부(120)를 포함하고, 다수의 셀부(120)는 각각 원통형의 형태를 개시하나, 고인 물방울을 쉽게 빠져나가게 하는 인식은 없고, 반응면적을 줄이는 결과를 초래하는 문제점이 있다.
또한, 다른 예를 들어, 한국등록특허문헌 제10-0747863호는 제1 전극판(10), 제1 가스켓 (20), 멤브레인(30), 제2 가스켓(40), 제2 전극 판(50)을 포함하는 원통형 연료전지(100)를 개시하나, 동일하게 고인 물방울을 쉽게 빠져나가게 하는 인식은 없고, 물방울은 쉽게 빠져나가지 못해 반응면적을 줄이는 결과를 초래하는 문제점이 있다.
또한, 다른 예를 들어, 한국등록특허문헌 제10-1875684호는 연료재(110)를 제1전극체(120)의 내측에 충전하여 사용하는 액체 연료전지에 관한 것이고, 고인 물방울을 쉽게 빠져나가게 하는 인식은 없고, 반응면적을 줄이는 결과를 초래하는 문제점이 있다.
또한, 분리판(10)의 구조 중 적절한 수의 수직면(11)은 다수의 분리판(10)을 체결하는 과정에서 그 모양을 유지하기 위해 필수적인데, 분리판(10)은 공급되는 수소로부터 발생하는 전자를 전달하기 위하여 전기 전도도가 높아야 하면서, 전체적인구조를 지지하기 위한 강성을 가지고 있어야 한다.
다만, 위의 세 특허의 경우 기존의 분리판과 동일할 뿐, 분리판으로부터 지지대의 역할을 분리하지 못하였다.
(특허문헌 1) 한국등록특허문헌 제10-1008738호
(특허문헌 2) 한국등록특허문헌 제10-0747863호
(특허문헌 3) 한국등록특허문헌 제10-1875684호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.
구체적으로, 본 발명은 공급되는 수소와 공기내의 산소가 화학반응시 발생하는 물이 고이는 면적을 최소화하고, 생성되는 물을 신속하게 배출하기 위하여 안출된 것이다.
또한, 본 발명은 분리판의 셀 지지 역할과 전기전도의 역할을 구분하여 각역할에 최적화된 소재를 사용하기 위함이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 서로 이격되어 위치되는 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와, 상기 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)의 방사상 외측으로 위치되며 서로 이격되어 위치되는 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)를 포함하는 분리판(100); 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)의 방사상 외측으로 위치되고, 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)의 방사상 내측으로 위치되는 막전극접합체(200); 및 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)가위치되어 수소를 공급하는 제1 유로(310)와 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)이 위치되어 산소를 공급하는 제2 유로(320)를 포함하는 유로(300); 를 포함하는 연료 전지를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 각각 상기 막전극접합체(200)의 내측과 외측에서 접하도록 위치된다.일 실시예에 있어서, 상기 막전극접합체(200)는 속이 빈 원통 형상이고 수직방향으로 일정 길이 연장되도록 형성되고, 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 각각 상기 막전극접합체(200)를 따라 원형으로 배열된다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 각각 상기 막전극접합체(200)를 따라 원형으로 배열되되 동심으로 배열되고, 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)의 어느 하나의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)의 어느 하나의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120) 각각은 동심이되 방사상 다른 직경 상에 위치할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 유로(310)의 내측으로 위치되는 중심부(410)와, 상기 중심부(410)로부터 연장되어 상기 막전극접합체(200)와 접하며, 복수개로 형성되는 연장부(420)를 포함하는, 셀 지지대(400);를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 유로(320)와 연통되어 공기를 유입하는 공기 유입구(500); 를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 유로(320)의 외측으로 위치되는 외피(600); 를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 각각 상호 인접한 어느 하나의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)와 상호 인접한 어느 하나의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 지그재그 배열될 수 있다.
본 발명에 따라, 다음과 같은 효과가 달성된다.
본 발명은 원통형 고체 막대를 지그재그로 배열함에 따라, 분리판이 맞닿는부분 및 공기유로에 생성되는 물이 고이는 면적을 최소화하여 연료전지의 반응성을 증대시킬 수 있는 효과가 달성된다.
또한, 본 발명은 분리판의 지지 역할과 전기 전도 역할을 구분함으로써 각 역할에 최적화된 소재를 사용하여, 연료전지의 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 달성된다.
도 1은 종래의 연료 전지의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 2은 본 발명에 따른 연료 전지의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 연료 전지를 상측에서 본 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 연료 전지의 단면도이다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명에 따른 연료 전지는 전기전도성 물질의 원통형 고체 막대(100), 막전극접합체(200), 유로(300), 셀 지지대(400), 공기 유입구(500) 및 외피(600)를 포함한다.
도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 연료 전지를 설명한다.
전기전도성 물질의 원통형 고체 막대(100)는 후술하는 막전극접합체(200)와 맞닿아 전자를 전달하는 역할을 한다.
전기전도성 물질의 원통형 고체 막대(100)는 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)를 포함한다.
전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)는 복수개로 위치되며, 서로 이격되어 위치된다.
이 때, 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)가 서로 이격되는 간격은 기설정된다.
전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)는 후술하는 중심부(410)의 방사상 외측으로 위치된다.
본 발명에서는 셀 지지대(400)가 별도로 구비되어 중심부(410), 연장부(420)를 포함하는 바, 막전극접합체(200) 및 연료 전지를 지지하도록 형성된다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)의 방사상 외측으로 위치되며, 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 후술하는 막전극접합체(200)를 사이에 두고 있다.
전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 서로 적절한 압력으로 후술하는 막전급접합체(200)의 각각 내측과 외측으로 위치한다.이 때, 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 동심으로 배열되고, 원형으로 배열될 수 있고, 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 복수개로 위치되며, 서로 이격되어 위치된다.
이 때, 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)이 서로 이격되는 간격은 기설정되나, 전술한 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)가 이격된 간격과 동일한 간격에 제한되는 것은 아니다.
전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)의 개수 및 크기는 도시된 바에 제한되는 것은 아니다.
이 때, 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 모두 원형으로 배열이 되고, 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)의 방사상 외측으로 위치되어, 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)의 개수는 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)의 개수보다 많도록 위치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)를 각각 지지하도록 엔드플레이트(미도시)가 위치될 수 있다.
전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 종방향으로 일정 길이 연장된다.
이에 따라, 막전극접합체(200)에서 생성된 물이 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)를 통해 중력방향으로 배출되기 용이하다.
전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 연료 전지의 종방향 길이와 대응되도록 종방향으로 연장될 수 있다.
전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2원통형 고체 막대(120)는 서로 동일한 직경으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 각각 막전극접합체(200)의 내측과 외측에서 접하도록 위치되며, 전술한 바와 같이 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110) 각각은 서로 이격되도록 위치되고, 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120) 각각은 서로 이격되도록 위치된다.
전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 각각 원통 형상으로 형성되는 바, 맞닿는 부분의 면적을 최소화 하여 맞닿는 부분에 물이 고이는 것을 최소화 할 수 있다.
또한, 상기 제1 유로(310)과 상기 제2 유로(320)은 막전극접합체(200)로 공급되는 공기와 수소가 확산되기 용이하도록 형성되어, 공급된 공기 및 수소의 반응성을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)는 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 상호 지그재그로 배열되는 것을 설명한다.
복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 각각 막전극접합체(200)를 따라 원형으로 배열되되 동심으로 배열된다.
복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110) 중 어느 하나의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120) 중 어느 하나의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120) 각각은 동심이되, 방사상 다른 직경에 위치한다.
복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 각각 상호 인접한 어느 하나의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)와 상호 인접한 어느 하나의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 지그재그 배열된다.
이에 따라, 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)의 맞닿는 면적을 증가시킴에 따라 막전극접합체(200)에서의 반응성을 더욱 극대화할 수 있다.
또한, 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 전기전도성이 높은 재질로 형성될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.
막전극접합체(200)는 공기 및 수소를 공급받아, 수소에서 전자를 분리하거나 수소이온과 산소를 결합시켜 물을 발생시키고 이 과정에서 전기를 발생시킨다.
막전극접합체(200)는 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)의 사이에 위치되고, 막전극접합체(200)는 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)와 접하도록 위치된다.
막전극접합체(200)는 속이 빈 원통 형상으로 형성되고, 막전극접합체(200)의 내측으로 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)가 위치되고, 막전극접합체(200)의 외측으로 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)이 위치된다.
막전극접합체(200)는 후술하는 제1 유로(310)로 공급된 수소가 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)을 따라 막전극접합체(200)의 일면으로 이동할 수 있다.
전술한 바와 같이, 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)이 각각 원통형으로 형성되고 종방향으로 연장되어, 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 맞닿은 면적을 최소화하여 막전극접합체(200)에서 반응결과 생성된 물이 용이하게 배출될 수 있다.
또한, 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)이 각각 원통형으로 형성되고 각각 기설정된 간격으로 이격되어 형성되는 바, 막전극접합체(200)에서 생성된 물이 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)의 사이에 고이지 않으며, 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(120)의 사이에 고이지 않아 물이 용이하게 배출될 수 있다.
본 발명에서, 막전극접합체(200)는 후술하는 셀 지지대(400)의 연장부(420)에 의해 별도로 지지되는 바, 막전극접합체(200)는 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)에 의해 지지되지 않는다.
이에 따라, 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 전기전도에 적합한 재질로 형성될 수 있어, 본 발명에 따른 연료전지의 반응효율을 증대시킬 수 있다.
유로(300)는 제1 유로(310)와 제2 유로(320)를 포함한다.
제1 유로(310)는 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)가위치되며, 막전극 접합체(200)와 중심부(410) 사이에 형성되는 공간이다.
제1 유로(310)는 후술하는 수소 유입구와 연통되어, 수소 유입구에서 유입된 수소를 공급받는다.
제1 유로(310)의 폭은 수소 유입구에서 유입된 수소가 유동하도록 형성되면 족하나, 막전극접합체(200)에서의 반응성을 증가시키기 위해, 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)의 직경보다 조금 크도록 형성될 수 있다.
제2 유로(320)는 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)이 위치되며, 막전극 접합체(200)와 외피(600) 사이에 형성되는 공간이다.
제2 유로(320)는 공기 유입구(500)와 연통되어, 공기 유입구(500)에서 유입된 공기를 공급받는다.
제2 유로(320)의 폭은 공기 유입구(500)에서 유입된 공기가 유동하도록 형성되면 족하나, 막전극접합체(200)에서의 반응성을 증가시키기 위해, 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)의 직경보다 조금 크도록 형성될 수 있다.
셀 지지대(400)는 막전극접합체(200)를 지지하도록 위치된다.
셀 지지대(400)는 중심부(410)와 연장부(420)를 포함한다.
중심부(410)는 제1 유로(310)의 내측으로 위치된다. 중심부(410)는 원통형으로 형성되며 종방향 연장된다.
중심부(410)가 종방향 연장된 길이는, 전술한 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)이 종방향 연장된 길이와 동일할 수 있다.
연장부(420)는 중심부(410)로부터 연장되어 막전극접합체(200)와 접한다. 연장부(420)는 중심부(410)로부터 연장되되 막전극접합체(200)와 접하도록 위치되고, 연장부(420)는 복수개로 형성되어 연장부(420)가 막전극접합체(200)와 접하는 부분은 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)가위치되지 않는다.
공기 유입구(500)는 외피(600)의 일측으로 위치되고, 제2 유로(320)와 연통되어 공기를 유입한다.
공기 유입구(500)는 외피(600)의 측부에 생성되어, 제2 유로(320)의 측부로 공기를 공급할 수 있으나, 공기 유입구(500)의 위치는 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서는 수소 유입구(미도시)를 더 포함한다. 수소 유입구는 제1 유로(310)와 연통되어 수소가 유입된다.
수소 유입구는 제1 유로(310)의 하측으로 위치될 수 있으나, 수소 유입구의 위치는 이에 제한되는 것은 아니다.
외피(600)는 연료전지를 외측에서 지지하는 부분으로, 제2 유로(320)의 외측으로 위치되며 연료전지의 최외측으로 위치된다.
외피(600)의 내측으로는 전술한, 분리판(100), 막전극접합체(200), 유로(300), 셀 지지대(400)가 위치한다.
외피(600)는 전술한 공기 유입구(500)에서 유입된 공기가 제2 유로(320)로 이동할 수 있도록 제2 유로(320)와 연통되도록 형성된다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10: 분리판
11: 수직면
12: 수평면
20: 막전극접합체
30: 수소 유로
40: 공기 유로
100: 전기전도성 물질의 원통형 고체 막대
110: 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대
120: 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대
200: 막전극접합체
300: 유로
310: 제1 유로
320: 제2 유로
400: 셀 지지대
410: 중심부
420: 연장부
500: 공기 유입구
600: 외피

Claims (8)

  1. 서로 이격되어 위치되는 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와, 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)의 방사상 외측으로 위치되며 서로 이격되어 위치되는 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)를 포함하는 전기전도성 물질의 원통형 고체 막대(100);
    상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)의 방사상 외측으로 위치되고, 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)의 방사상 내측으로 위치되는 막전극접합체(200); 및
    상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)가 위치되는 제1 유로(310)와 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)이 위치되는 제2 유로(320)를 포함하는 유로(300); 를 포함하고,
    상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 각각 원통 형상이고,
    상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 각각 종방향으로 연장되도록 형성되는,
    연료 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 각각 상기 막전극접합체(200)의 내측과 외측에서 접하도록 위치되는,
    연료 전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 막전극접합체(200)는 속이 빈 원통 형상이고 수직방향으로 일정 길이 연장되도록 형성되고,
    상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 각각 상기 막전극접합체(200)를 따라 원형으로 배열되는,
    연료 전지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 각각 상기 막전극접합체(200)를 따라 원형으로 배열되되 동심으로 배열되고,
    상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)의 어느 하나의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)의 어느 하나의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120) 각각은 동심이되 방사상 다른 직경 상에 위치하는,
    연료 전지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유로(310)의 내측으로 위치되는 중심부(410)와, 상기 중심부(410)로부터 연장되어 상기 막전극접합체(200)와 접하며, 복수개로 형성되는 연장부(420)를 포함하는, 셀 지지대(400);를 더 포함하는,
    연료 전지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유로(320)와 연통되어 공기를 유입하는 공기 유입구(500); 를 포함하는,
    연료 전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유로(320)의 외측으로 위치되는 외피(600); 를 더 포함하는,
    연료 전지.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 상기 복수개의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)는 각각 상호 인접한 어느 하나의 전기전도성 물질의 제 2 원통형 고체 막대(120)와 상호 인접한 어느 하나의 전기전도성 물질의 제 1 원통형 고체 막대(110)와 지그재그 배열되는,
    연료 전지.
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