KR20230072924A - 전기 화학 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 화학 장치에 관한 것으로, 제1분리판, 제1분리판에 적층되는 제2분리판, 제1분리판과 제2분리판의 사이에 마련되며 제1분리판과 제2분리판의 사이를 실링하는 실링부재, 제1분리판의 일면에 마련되며 실링부재의 측면을 지지하는 제1-1돌기패턴, 및 제1-1돌기패턴을 마주하는 제2분리판의 일면에 마련되며 실링부재의 측면을 지지하는 제2-1돌기패턴을 포함하는 것에 의하여, 안전성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

Description

전기 화학 장치{ELECTROCHEMICAL DEVICE}

본 발명의 실시예는 전기 화학 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전기 화학 장치에 관한 것이다.

지구온난화와 화석연료의 고갈에 따른 대체에너지의 연구개발에 대한 요구가 지속적으로 높아지고 있는 가운데 실용 가능성 있는 환경 및 에너지 문제 해결의 대안으로 수소 에너지가 주목 받고 있다.

특히, 수소는 높은 에너지 밀도를 가지며 그리드 규모로 응용하기에 적합한 특성을 가짐으로 인해 미래 에너지 캐리어로서 각광 받고 있다.

전기 화학 장치 중 하나인 수전해 스택(water electrolysis stack)은, 물을 전기 화학적으로 분해하여 수소와 산소를 생산하는 장치로서, 수십 또는 수백 개의 수전해 셀(단위셀)을 직렬로 적층하여 구성될 수 있다.

수전해 셀은, 막전극접합체(MEA: Membrane Electrode Assembly), 및 막전극접합체의 양면에 각각 배치되는 분리판(애노드 분리판 및 캐소드 분리판)을 포함할 수 있다.

또한, 수전해 셀을 적층하여 수전해 스택을 구성하기 위해서는, 각 분리판(예를 들어, 애노드 분리판 및 캐소드 분리판)의 사이에 기밀이 유지될 수 있어야 한다.

이를 위해, 서로 인접한 분리판의 사이에는 가스켓(실링부재)이 마련된다. 즉, 가스켓은 분리판의 일면 또는 다른 일면으로 유동하는 대상유체(예를 들어, 물 또는 수소)가 수전해 셀의 외부로 누설되는 것을 방지하기 위해 마련된다.

한편, 수전해 셀의 안정적인 성능을 보장하고, 안전성 및 신뢰성을 확보하기 위해서는, 가스켓에 의한 밀봉 상태가 견고하게 유지될 수 있어야 한다.

그런데, 기존에는 수전해 셀의 고압 작동시, 수전해 셀의 내부 압력(예를 들어, 서로 인접한 분리판의 사이 압력)에 의해 가스켓이 밀려나거나 변형됨으로 인해, 수전해 셀의 성능이 저하되고, 가스켓의 내구성 및 기밀성이 저하되는 문제점이 있다.

특히, 기존에는 가스켓이 안착되는 분리판의 안착부가 단턱(그루브)없이 평평하게 형성됨에 따라, 가스켓의 내측면에 인가되는 압력에 의해 가스켓이 쉽게 밀려나며 정위치에서 이탈되는 문제점이 있다.

이에 따라, 최근에는 가스켓의 배치 상태를 안정적으로 유지하고, 가스켓의 내구성 및 기밀성을 확보하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.

본 발명의 실시예는 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전기 화학 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명의 실시예는 실링부재의 배치 상태를 안정적으로 유지하고, 실링부재의 변형 및 손상을 억제할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 실링부재의 내구성 및 기밀성을 확보할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 분리판의 구조적 강성을 향상시키고, 분리판의 변형 및 손상을 최소화하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 구조 및 제작 공정을 간소화할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 전기 화학 장치는, 제1분리판, 제1분리판에 적층되는 제2분리판, 제1분리판과 제2분리판의 사이에 마련되며 제1분리판과 제2분리판의 사이를 실링하는 실링부재, 제1분리판의 일면에 마련되며 실링부재의 측면을 지지하는 제1-1돌기패턴, 및 제1-1돌기패턴을 마주하는 제2분리판의 일면에 마련되며 실링부재의 측면을 지지하는 제2-1돌기패턴을 포함한다.

이는, 전기 화학 장치의 내구성 및 기밀성을 확보하고 안전성 및 신뢰성을 향상시키기 위함이다.

즉, 기존에는 수전해 셀의 고압 작동시, 수전해 셀의 내부 압력(예를 들어, 서로 인접한 분리판의 사이 압력)에 의해 가스켓이 밀려나거나 변형됨으로 인해, 수전해 셀의 성능이 저하되고, 가스켓의 내구성 및 기밀성이 저하되는 문제점이 있다. 특히, 기존에는 가스켓이 안착되는 분리판의 안착부가 단턱(그루브)없이 평평하게 형성됨에 따라, 가스켓의 내측면에 인가되는 압력에 의해 가스켓이 쉽게 밀려나며 정위치에서 이탈되는 문제점이 있다.

하지만, 본 발명의 실시예는 하나의 단위셀을 구성하는 제1분리판에 제1-1돌기패턴을 마련하고, 제2분리판에 제2-1돌기패턴을 마련하고, 실링부재의 측면이 제1-1돌기패턴 및 제2-1돌기패턴에 의해 지지되도록 하는 것에 의하여, 실링부재에 인가되는 압력이 높아지더라도, 실링부재가 제1-1돌기패턴 및 제2-1돌기패턴에 의해 지지됨으로써 실링부재의 이동 및 변형을 억제할 수 있으므로, 실링부재에 의한 내구성 및 기밀성을 안정적으로 확보하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1-1돌기패턴은 제1분리판의 일부를 부분적으로 가공하여 제1분리판에 일체로 형성되고, 제2-1돌기패턴은 제2분리판의 일부를 부분적으로 가공하여 제2분리판에 일체로 형성될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예는 제1분리판의 일부를 부분적으로 가공하여 제1-1돌기패턴을 형성하고, 제2분리판의 일부를 부분적으로 가공하여 제2-1돌기패턴을 형성하는 것에 의하여, 제1분리판 및 제2분리판의 구조적 강성을 향상시킬 수 있으므로, 분리판의 변형 및 손상을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

바람직하게, 제1-1돌기패턴과 제2-1돌기패턴은, 실링부재의 길이 방향을 따라 교호적(alternation)으로 배치되며, 실링부재의 측면을 연속적으로 지지할 수 있다. 이와 같이, 제1-1돌기패턴과 제2-1돌기패턴을 매개로 실링부재의 측면이 연속적으로 지지되도록 하는 것에 의하여, 실링부재의 배치 상태를 보다 안정적으로 유지하고, 실링부재의 이탈을 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 전기 화학 장치는, 제1-1돌기패턴에 대응되게 제2분리판의 일면에 마련되며 제1-1돌기패턴이 수용되는 제2-1그루브패턴, 및 제2-1돌기패턴에 대응되게 제1분리판의 일면에 마련되며 제2-1돌기패턴이 수용되는 제1-1그루브패턴을 포함할 수 있다.

바람직하게, 제2-1그루브패턴은 서로 인접한 제2-1돌기패턴의 사이에 정의될 수 있고, 제1-1그루브패턴은 서로 인접한 제1-1돌기패턴의 사이에 정의될 수 있다.

이와 같이, 제1분리판 및 제2분리판에 제1-1그루브패턴 및 제2-1그루브패턴을 마련하고, 제1-1돌기패턴 및 제2-1돌기패턴이 대응하는 제1-1그루브패턴 및 제2-1그루브패턴에 수용되도록 하는 것에 의하여, 제1분리판 및 제2분리판의 사이에 제1-1돌기패턴 및 제2-1돌기패턴을 마련함에 따른 두께(제1분리판 및 제2분리판의 사이 간격) 증가를 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 전기 화학 장치는, 제1분리판의 다른 일면에 마련되며 실링부재의 측면을 지지하는 제1-2돌기패턴, 및 제2분리판의 다른 일면에 마련되며 실링부재의 측면을 지지하는 제2-2돌기패턴을 포함할 수 있다.

바람직하게, 제1-2돌기패턴은 제1분리판의 일부를 부분적으로 가공하여 제1분리판에 일체로 형성될 수 있고, 제2-2돌기패턴은 제2분리판의 일부를 부분적으로 가공하여 제2분리판에 일체로 형성될 수 있다.

더욱 바람직하게, 제1-2돌기패턴과 제2-2돌기패턴은, 실링부재의 길이 방향을 따라 교호적(alternation)으로 배치되며, 실링부재의 측면을 연속적으로 지지하도록 구성된다.

이와 같이, 제1-2돌기패턴과 제2-2돌기패턴을 매개로 실링부재의 측면이 연속적으로 지지되도록 하는 것에 의하여, 실링부재의 배치 상태를 보다 안정적으로 유지하고, 실링부재의 이탈을 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 전기 화학 장치는, 제1-2돌기패턴에 대응되게 제2분리판의 다른 일면에 마련되며 제1-2돌기패턴이 수용되는 제2-2그루브패턴, 및 제2-2돌기패턴에 대응되게 제1분리판의 다른 일면에 마련되며 제2-2돌기패턴이 수용되는 제1-2그루브패턴을 포함할 수 있다.

이와 같이, 제1분리판 및 제2분리판에 제1-2그루브패턴 및 제2-2그루브패턴을 마련하고, 제1-2돌기패턴 및 제2-2돌기패턴이 대응하는 제1-2그루브패턴 및 제2-2그루브패턴에 수용되도록 하는 것에 의하여, 제1분리판 및 제2분리판의 사이에 제1-2돌기패턴 및 제2-2돌기패턴을 마련함에 따른 두께(제1분리판 및 제2분리판의 사이 간격) 증가를 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예를 따르면, 전기 화학 장치는, 제2-1그루브패턴 상에 위치하도록 제2분리판의 일면에 마련되며, 제2분리판에 대해 제1-1돌기패턴을 지지하는 지지패턴을 포함할 수 있다.

이와 같이, 제2분리판에 지지패턴을 마련하고, 지지패턴을 매개로 제2분리판에 대해 제1-1돌기패턴가 지지되도록 하는 것에 의하여, 제1분리판과 제2분리판의 사이 간극을 일정하게 유지하고, 제1분리판에 대한 제2분리판의 배치상태를 보다 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 본 발명의 실시예는, 제2분리판에 대해 제1-1돌기패턴이 지지되도록 하는 것에 의하여, 단위셀에 체결압(가압력)이 인가될 시, 체결압에 의한 제1-1돌기패턴의 변형(예를 들어, 뭉개짐)을 억제하고, 제1분리판과 제2분리판의 사이 간극을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 제1분리판과 제2분리판의 사이 간극이 일정하게 유지되도록 하는 것에 의하여, 실링부재의 과압축을 억제하고, 실링부재의 손상 및 변형을 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예를 따르면, 전기 화학 장치는, 전기 화학 장치는 제1-1돌기패턴, 제1-2돌기패턴, 제2-1돌기패턴 및 제2-2돌기패턴 중 적어도 어느 하나에 측면에 돌출되게 마련되며, 제2분리판에 대해 제1분리판을 지지하는 지지패턴을 포함할 수 있다.

이와 같이, 각 돌기패턴(예를 들어, 제1-1돌기패턴, 제1-2돌기패턴, 제2-1돌기패턴 및 제2-2돌기패턴)의 측면에 지지패턴을 마련하고, 지지패턴을 매개로 제2분리판에 대해 제1분리판이 지지되도록 하는 것에 의하여, 제1분리판과 제2분리판의 사이 간극을 일정하게 유지하고, 제1분리판에 대한 제2분리판의 배치상태를 보다 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 안전성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 따르면 실링부재의 배치 상태를 안정적으로 유지하고, 실링부재의 변형 및 손상을 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 실링부재의 내구성 및 기밀성을 확보하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 분리판의 구조적 강성을 향상시키고, 분리판의 변형 및 손상을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 구조 및 제작 공정을 간소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 화학 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기 화학 장치로서, 제1분리판 및 제2분리판을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기 화학 장치로서, 반응층을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전기 화학 장치로서, 각 패턴돌기를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전기 화학 장치로서, 지지패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전기 화학 장치로서, 지지패턴의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성요소가 두 개의 구성요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 전기 화학 장치(10)는, 제1분리판(200), 제1분리판(200)에 적층되는 제2분리판(300), 제1분리판(200)과 제2분리판(300)의 사이에 마련되며 제1분리판(200)과 제2분리판(300)의 사이를 실링하는 실링부재(400), 제1분리판(200)의 일면에 마련되며 실링부재(400)의 측면을 지지하는 제1-1돌기패턴(210), 및 제1-1돌기패턴(210)을 마주하는 제2분리판(300)의 일면에 마련되며 실링부재(400)의 측면을 지지하는 제2-1돌기패턴(310)을 포함한다.

참고로, 본 발명의 실시예에서 전기 화학 장치(10)라 함은, 물을 전기 화학적으로 분해하여 수소와 산소를 생산하는 장치인 수전해 스택(water electrolysis stack), 및 연료(예를 들어, 수소)의 화학적인 반응으로 전기에너지를 생산하는 장치인 연료전지 스택(fuel cell stack)을 모두 포함하는 것으로 정의된다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 전기 화학 장치(10)가, 물을 전기 화학 반응(Electrochemical Reaction)으로 분해하여 수소와 산소를 생산하는 수전해 스택으로 사용되는 예를 들어 설명하기로 한다.

수전해 스택(전기 화학 장치)은, 복수개의 단위셀을 기준 적층 방향(예를 들어, 도 1을 기준으로 상하 방향)으로 적층하여 마련될 수 있다.

보닥 구체적으로 단위셀은, 반응층(100), 반응층(100)의 일면에 적층되는 제1분리판(200), 및 반응층(100)의 다른 일면에 적층되는 제2분리판(300)을 포함할 수 있으며, 복수개의 단위셀을 기준 적층 방향으로 적층한 후, 그 양단에 엔드플레이트(미도시)를 조립함으로써 수전해 스택을 구성할 수 있다.

반응층(100)은 반응유체(예를 들어, 물)의 전기 화학 반응을 유발할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 반응층(100)의 종류 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 반응층(100)은, 막전극접합체(MEA:Membrane Electrode Assembly)(110), 막전극접합체(110)의 일면(200a)에 밀착되는 제1물질전달층(first porous transport layer)(120), 및 막전극접합체(110)의 다른 일면에 밀착되는 제2제2물질전달층(second porous transport layer)(130)을 포함할 수 있다.

막전극접합체(110)의 구조 및 재질은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 막전극접합체(110)의 구조 및 재질에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 막전극접합체(110)는, 전해질막의 양면에 전기화학반응이 일어나는 촉매전극층(예를 들어, 애노드층, 캐소드층)을 부착하여 구성될 수 있다.

제1물질전달층(120) 및 제2물질전달층(130)은 반응유체를 고르게 분포시키기 위해 마련되며, 소정 사이즈의 기공을 갖는 다공성 구조체로 제공될 수 있다.

참고로, 수전해의 산화극인 애노드층에 공급된 물은 수소이온(Proton), 전자(Electron), 및 산소로 분리된 후, 수소이온은 전해질막을 통해 환원극인 캐소드층으로 이동하고, 전자는 외부 회로를 통해 캐소드로 이동한다. 또한, 산소는 애노드 출구로 배출될 수 있고, 수소이온과 전자는 캐소드에서 수소로 전환될 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 제1분리판(200) 및 제2분리판(300)은 반응층(100)과 함께 하나의 단위셀(수전해 셀)을 이루도록 마련되며, 반응층(100)에 의해 분리된 수소와 물을 차단하는 역할 외에, 수소와 물의 이동을 위한 유로(Flow Field)를 확보하는 역할을 수행할 수 있다.

또한, 제1분리판(200) 및 제2분리판(300)은 단위셀에서 발생된 열을 단위셀 전체에 분배하는 역할도 수행할 수 있고, 과도하게 발생된 열은 제1분리판(200) 및 제2분리판(300)을 따라 이동하는 물에 의해 외부로 배출될 수 있다.

참고로, 본 발명의 실시예에서 분리판(제1분리판 및 제2분리판)이라 함은, 수전해 스택에서 물(또는 물 및 산소)과 수소의 유로(채널)를 독립적으로 형성하는 애노드 분리판 또는 캐소드 분리판을 모두 포함하는 것으로 정의된다.

이하에서는, 제1분리판(200)이 수전해 스택에서 수소의 유로(채널)를 형성하는 캐소드 분리판의 역할을 수행하고, 제2분리판(300)이 수전해 스택에서 물(또는 물 및 산소)의 유로(채널)를 형성하는 애노드 분리판의 역할을 수행하는 예를 들어 설명하기로 한다.

보다 구체적으로, 반응층(100)의 일면(도 4를 기준으로 반응층의 상면)을 덮도록 마련되며, 제1분리판(200)의 일면에는 제1채널(미도시)이 마련된다.

제1채널은 전기 화학 반응을 위한 반응 영역을 형성하도록 마련된다. 예를 들어, 제1채널은 수소가 이동하는 캐소드 채널의 역할을 수행할 수 있다.

제1분리판(200)은 제1채널을 갖는 다양한 구조 및 재질로 형성될 수 있으며, 제1분리판(200)의 구조 및 재질에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제1분리판(200)은 대략 사각 플레이트 형태로 형성될 수 있고, 제1채널은 제1분리판(200)의 대략 중앙부에 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제1분리판을 원형 또는 여타 다른 형태로 형성하는 것도 가능하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1분리판(200)은 금속(예를 들어, 티타늄, 스테인리스 스틸, 인코넬, 알루미늄)으로 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1분리판을 흑연 또는 탄소복합소재 등과 같은 여타 다른 재질로 형성하는 것도 가능하다.

제2분리판(300)은, 반응층(100)의 다른 일면(도 4을 기준으로 반응층의 저면)을 덮도록 마련되며, 제2분리판(300)의 일면에는 제2채널이 마련된다.

제2채널은 전기 화학 반응을 위한 반응 영역을 형성하도록 마련된다. 예를 들어, 제2채널은 물(또는 물 및 산소)이 이동하는 애노드 채널의 역할을 수행할 수 있다.

제2분리판(300)은 제2채널을 갖는 다양한 구조 및 재질로 형성될 수 있으며, 제2분리판(300)의 구조 및 재질에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 제2분리판(300)은 제1분리판(200)에 대응하는 대략 사각 플레이트 형태로 형성될 수 있고, 제2채널은 제2분리판(300)의 대략 중앙부에 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제2분리판을 원형 또는 여타 다른 형태로 형성하는 것도 가능하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제2분리판(300)은 금속(예를 들어, 티타늄, 스테인리스 스틸, 인코넬, 알루미늄)으로 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2분리판을 흑연 또는 탄소복합소재 등과 같은 여타 다른 재질로 형성하는 것도 가능하다.

실링부재(400)는 제1분리판(200)과 제2분리판(300)의 사이를 실링하도록 제1분리판(200)과 제2분리판(300)의 사이에 마련된다.

여기서, 제1분리판(200)과 제2분리판(300)의 사이를 실링(밀폐)한다 함은, 제1채널 및 제2채널을 따라 이동하는 대상유체(수소 및물)이 외부로 누설되지 않고 제1채널 및 제2채널을 따라 이동할 수 있도록 제1분리판(200)과 제2분리판(300)의 사이 틈새를 밀폐하는 것으로 정의될 수 있다.

실링부재(400)는 제1분리판(200)과 제2분리판(300)의 사이를 밀폐 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 실링부재(400)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

일 예로, 실링부재(400)는 제1분리판(200)의 반응면과 제2분리판(300)의 반응면의 사이에 개재되는 제1실링부재(410) 및 제2실링부재(420), 그리고, 제1분리판(200)의 비반응면과 제2분리판(300)의 비반응면의 사이에 개재되는 제3실링부재(430)를 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 제1실링부재(410)는 막전극접합체(110)와 제1분리판(200)의 반응면(도 4를 기준으로 저면)의 사이에 마련될 수 있고, 제2실링부재(420)는 막전극접합체(110)와 제2분리판(300)의 반응면(도 4를 기준으로 상면)의 사이에 마련될 수 있으며, 제1실링부재(410)와 제2실링부재(420)는 상호 협조적으로 제1분리판(200)의 반응면과 제2분리판(300)의 반응면의 사이를 밀폐할 수 있다.

예를 들어, 실링부재(400)(예를 들어, 제1실링부재, 제2실링부재, 제3실링부재)는 제1분리판(200)과 제2분리판(300)의 반응 영역의 경계에 대응하는 구조 및 길이를 갖는 연속적인 띠 또는 막대 형태로 형성될 수 있다.

실링부재(400)는 고무, 실리콘 또는 우레탄 등과 같은 탄성 소재로 형성될 수 있으며, 실링부재(400)의 재질 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

실링부재(400)는 제1분리판(200)(또는 제2분리판)과 별도로 제작된 후 제1분리판(200)에 부착(안착)될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1분리판(또는 제2분리판)에 탄성소재를 도포, 전사 또는 인쇄하여 실링부재를 형성하는 것도 가능하다. 다르게는 실링부재를 제1분리판(또는 제2분리판)에 사출 성형하는 것도 가능하다.

제1-1돌기패턴(210)은 실링부재(400)의 측면을 지지 가능하게 제1분리판(200)의 일면에 마련된다.

바람직하게, 제1-1돌기패턴(210)은 제1분리판(200)의 일부를 부분적으로 가공(예를 들어, 프레스 가공)하여 제1분리판(200)에 일체로 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 제1-1돌기패턴(210)은, 제1분리판(200)의 일면(도 1을 기준으로 상면)을 부분적으로 가압함으로써, 제1분리판(200)의 다른 일면(도 1을 기준으로 저면)으로 돌출되게 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1분리판의 일부를 식각하거나, 절삭 가공에 등에 의해 제1분리판의 표면을 절삭하여 제1분리판에 제1-1돌기패턴을 형성하는 것도 가능하다.

제1-1돌기패턴(210)은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 제1-1돌기패턴(210)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 제1-1돌기패턴(210)은 실링부재(400)의 측면을 따라 대략 직선 형태(예를 들어, 사각 블록 형태)로 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1-1돌기패턴을 곡선 형태 또는 여타 다른 형태로 형성하는 것도 가능하다.

이하에서는 실링부재(400)의 양측부(내측부 및 외측부)에 각각 제1-1돌기패턴(210)이 마련되고, 실링부재(400)의 양측부가 각각 제1-1돌기패턴(210)에 의해 지지되는 예를 들어 설명하기로 한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 실링부재의 양측부 중 어느 하나(예를 들어, 외측부)만이 제1-1돌기패턴에 의해 지지되도록 구성하는 것도 가능하다.

제2-1돌기패턴(310)은 실링부재(400)의 측면을 지지 가능하게 제1-1돌기패턴(210)을 마주하는 제2분리판(300)의 일면에 마련된다.

바람직하게, 제2-1돌기패턴(310)은 제2분리판(300)의 일부를 부분적으로 가공(예를 들어, 프레스 가공)하여 제2분리판(300)에 일체로 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 제2-1돌기패턴(310)은, 제2분리판(300)의 일면(도 1을 기준으로 저면)을 부분적으로 가압함으로써, 제2분리판(300)의 다른 일면(도 1을 기준으로 상면)으로 돌출되게 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2분리판의 일부를 식각하거나, 절삭 가공에 등에 의해 제2분리판의 표면을 절삭하여 제1분리판에 제2-1돌기패턴을 형성하는 것도 가능하다.

제2-1돌기패턴(310)은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 제2-1돌기패턴(310)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 제2-1돌기패턴(310)은 실링부재(400)의 측면을 따라 대략 직선 형태(예를 들어, 사각 블록 형태)로 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2-1돌기패턴을 곡선 형태 또는 여타 다른 형태로 형성하는 것도 가능하다.

이와 같이, 제1분리판(200)에 제1-1돌기패턴(210)을 마련하고, 제2분리판(300)에 제2-1돌기패턴(310)을 마련하는 것에 의하여, 실링부재(400)(예를 들어, 제1실링부재 및 제2실링부재)에 인가되는 압력(예를 들어, 물 또는 수소의 압력)이 높아지더라도, 실링부재(400)가 제1-1돌기패턴(210) 및 제2-1돌기패턴(310)에 의해 지지됨으로써 실링부재(400)의 이동을 억제할 수 있으므로, 실링부재(400)의 배치 상태를 안정적으로 유지할 수 있고, 실링부재(400)의 이탈(밀림) 및 변형을 최소화하고 안전성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 제1분리판(200)의 일부를 부분적으로 가공하여 제1-1돌기패턴(210)을 형성하고, 제2분리판(300)의 일부를 부분적으로 가공하여 제2-1돌기패턴(310)을 형성하는 것에 의하여, 제1분리판(200) 및 제2분리판(300)의 구조적 강성을 향상시킬 수 있으므로, 분리판의 변형 및 손상을 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

더욱 바람직하게, 제1-1돌기패턴(210)과 제2-1돌기패턴(310)은, 실링부재(400)의 길이 방향(도 3을 기준으로 좌우 방향)을 따라 교호적(alternation)으로 배치되며, 실링부재(400)의 측면을 연속적으로 지지하도록 구성된다.

여기서, 제1-1돌기패턴(210)과 제2-1돌기패턴(310)이 실링부재(400)의 길이 방향을 따라 교호적으로 배치된다 함은, 제1-1돌기패턴(210)과 제2-1돌기패턴(310)이 서로 겹쳐지지 않도록(평면투영시 제1-1돌기패턴과 제2-1돌기패턴이 서로 겹쳐지지 않도록) 서로 인접한 제1-1돌기패턴(210)의 사이에 제2-1돌기패턴(310)이 배치(또는 서로 인접한 제2-1돌기패턴의 사이에 제1-1돌기패턴이 배치)되는 것으로 이해될 수 있다.

이와 같이, 복수개의 제1-1돌기패턴(210)과 제2-1돌기패턴(310)을 매개로 실링부재(400)의 측면이 연속적으로 지지되도록 하는 것에 의하여, 실링부재(400)의 배치 상태를 보다 안정적으로 유지하고, 실링부재(400)의 이탈을 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 전기 화학 장치(10)는, 제1-1돌기패턴(210)에 대응되게 제2분리판(300)의 일면에 마련되며 제1-1돌기패턴(210)이 수용되는 제2-1그루브패턴(330), 및 제2-1돌기패턴(310)에 대응되게 제1분리판(200)의 일면에 마련되며 제2-1돌기패턴(310)이 수용되는 제1-1그루브패턴(230)을 포함할 수 있다.

바람직하게, 제2-1그루브패턴(330)은 서로 인접한 제2-1돌기패턴(310)의 사이에 정의될 수 있고, 제2-1그루브패턴(330)과 제2-1돌기패턴(310)은 실링부재(400)의 길이 방향을 따라 교호적(alternation)으로 배치될 수 있다.

같은 방식으로, 제1-1그루브패턴(230)은 서로 인접한 제1-1돌기패턴(210)의 사이에 정의될 수 있고, 제1-1그루브패턴(230)과 제1-1돌기패턴(210)은 실링부재(400)의 길이 방향을 따라 교호적으로 배치될 수 있다.

더욱 바람직하게, 제1-1돌기패턴(210) 및 제2-1돌기패턴(310)(또는 제1-1그루브패턴 및 제2-1그루브패턴)은 서로 동일한 높이(두께)를 갖도록 형성될 수 있다.

이와 같이, 제1분리판(200) 및 제2분리판(300)에 제1-1그루브패턴(230) 및 제2-1그루브패턴(330)을 마련하고, 제1-1돌기패턴(210) 및 제2-1돌기패턴(310)이 대응하는 제1-1그루브패턴(230) 및 제2-1그루브패턴(330)에 수용되도록 하는 것에 의하여, 제1분리판(200) 및 제2분리판(300)의 사이에 제1-1돌기패턴(210) 및 제2-1돌기패턴(310)을 마련함에 따른 두께(제1분리판 및 제2분리판의 사이 간격) 증가를 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 전기 화학 장치(10)는, 제1분리판(200)의 다른 일면에 마련되며 실링부재(400)의 측면을 지지하는 제1-2돌기패턴(220), 및 제2분리판(300)의 다른 일면에 마련되며 실링부재(400)의 측면을 지지하는 제2-2돌기패턴(320)을 포함할 수 있다.

제1-1돌기패턴(210)은 실링부재(400)의 측면을 지지 가능하게 제1분리판(200)의 일면에 마련된다.

바람직하게, 제1-2돌기패턴(220)은 제1분리판(200)의 일부를 부분적으로 가공(예를 들어, 프레스 가공)하여 제1분리판(200)에 일체로 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 제1-1돌기패턴(210)은, 제1분리판(200)의 일면(도 1을 기준으로 저면)을 부분적으로 가압함으로써, 제1분리판(200)의 다른 일면(도 1을 기준으로 상면)으로 돌출되게 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1분리판의 일부를 식각하거나, 절삭 가공에 등에 의해 제1분리판의 표면을 절삭하여 제1분리판에 제1-2돌기패턴을 형성하는 것도 가능하다.

제1-2돌기패턴(220)은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 제1-2돌기패턴(220)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 제1-2돌기패턴(220)은 실링부재(400)의 측면을 따라 대략 직선 형태(예를 들어, 사각 블록 형태)로 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1-2돌기패턴을 곡선 형태 또는 여타 다른 형태로 형성하는 것도 가능하다.

제2-2돌기패턴(320)은 실링부재(400)의 측면을 지지 가능하게 제1-2돌기패턴(220)을 마주하는 제2분리판(300)의 일면에 마련된다.

바람직하게, 제2-2돌기패턴(320)은 제2분리판(300)의 일부를 부분적으로 가공(예를 들어, 프레스 가공)하여 제2분리판(300)에 일체로 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 제2-2돌기패턴(320)은, 제2분리판(300)의 일면(도 1을 기준으로 상면)을 부분적으로 가압함으로써, 제2분리판(300)의 다른 일면(도 1을 기준으로 저면)으로 돌출되게 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2분리판의 일부를 식각하거나, 절삭 가공에 등에 의해 제2분리판의 표면을 절삭하여 제2분리판에 제2-2돌기패턴을 형성하는 것도 가능하다.

제2-2돌기패턴(320)은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 제2-2돌기패턴(320)의 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 제2-2돌기패턴(320)은 실링부재(400)의 측면을 따라 대략 직선 형태(예를 들어, 사각 블록 형태)로 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2-2돌기패턴을 곡선 형태 또는 여타 다른 형태로 형성하는 것도 가능하다.

이와 같이, 제1분리판(200)에 제1-2돌기패턴(220)을 마련하고, 제2분리판(300)에 제2-2돌기패턴(320)을 마련하는 것에 의하여, 실링부재(400)(예를 들어, 제3실링부재)에 인가되는 압력(예를 들어, 물 또는 수소의 압력)이 높아지더라도, 실링부재(400)가 제1-2돌기패턴(220) 및 제2-2돌기패턴(320)에 의해 지지됨으로써 실링부재(400)의 이동을 억제할 수 있으므로, 실링부재(400)의 배치 상태를 안정적으로 유지할 수 있고, 실링부재(400)의 이탈(밀림) 및 변형을 최소화하고 안전성 및 신뢰성을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 제1분리판(200)의 일부를 부분적으로 가공하여 제1-2돌기패턴(220)을 형성하고, 제2분리판(300)의 일부를 부분적으로 가공하여 제2-2돌기패턴(320)을 형성하는 것에 의하여, 제1분리판(200) 및 제2분리판(300)의 구조적 강성을 보다 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

더욱 바람직하게, 제1-2돌기패턴(220)과 제2-2돌기패턴(320)은, 실링부재(400)의 길이 방향(도 3을 기준으로 좌우 방향)을 따라 교호적(alternation)으로 배치되며, 실링부재(400)의 측면을 연속적으로 지지하도록 구성된다.

여기서, 제1-2돌기패턴(220)과 제2-2돌기패턴(320)이 실링부재(400)의 길이 방향을 따라 교호적으로 배치된다 함은, 제1-2돌기패턴(220)과 제2-2돌기패턴(320)이 서로 겹쳐지지 않도록(평면투영시 제1-2돌기패턴과 제2-2돌기패턴이 서로 겹쳐지지 않도록) 서로 인접한 제1-2돌기패턴(220)의 사이에 제2-2돌기패턴(320)이 배치(또는 서로 인접한 제2-2돌기패턴의 사이에 제1-2돌기패턴이 배치)되는 것으로 이해될 수 있다.

이와 같이, 복수개의 제1-2돌기패턴(220)과 제2-2돌기패턴(320)을 매개로 실링부재(400)의 측면이 연속적으로 지지되도록 하는 것에 의하여, 실링부재(400)의 배치 상태를 보다 안정적으로 유지하고, 실링부재(400)의 이탈을 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 전기 화학 장치(10)는, 제1-2돌기패턴(220)에 대응되게 제2분리판(300)의 다른 일면에 마련되며 제1-2돌기패턴(220)이 수용되는 제2-2그루브패턴(340), 및 제2-2돌기패턴(320)에 대응되게 제1분리판(200)의 다른 일면에 마련되며 제2-2돌기패턴(320)이 수용되는 제1-2그루브패턴(240)을 포함할 수 있다.

바람직하게, 제2-2그루브패턴(340)은 서로 인접한 제2-2돌기패턴(320)의 사이에 정의될 수 있고, 제2-2그루브패턴(340)과 제2-2돌기패턴(320)은 실링부재(400)의 길이 방향을 따라 교호적(alternation)으로 배치될 수 있다.

같은 방식으로, 제1-2그루브패턴(240)은 서로 인접한 제1-2돌기패턴(220)의 사이에 정의될 수 있고, 제1-2그루브패턴(240)과 제1-2돌기패턴(220)은 실링부재(400)의 길이 방향을 따라 교호적으로 배치될 수 있다.

더욱 바람직하게, 제1-2돌기패턴(220) 및 제2-2돌기패턴(320)(또는 제1-2그루브패턴 및 제2-2그루브패턴)은 서로 동일한 높이(두께)를 갖도록 형성될 수 있다.

이와 같이, 제1분리판(200) 및 제2분리판(300)에 제1-2그루브패턴(240) 및 제2-2그루브패턴(340)을 마련하고, 제1-2돌기패턴(220) 및 제2-2돌기패턴(320)이 대응하는 제1-2그루브패턴(240) 및 제2-2그루브패턴(340)에 수용되도록 하는 것에 의하여, 제1분리판(200) 및 제2분리판(300)의 사이에 제1-2돌기패턴(220) 및 제2-2돌기패턴(320)을 마련함에 따른 두께(제1분리판 및 제2분리판의 사이 간격) 증가를 최소화하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예를 따르면, 전기 화학 장치(10)는, 제2-1그루브패턴(330) 상에 위치하도록 제2분리판(300)의 일면에 마련되며, 제2분리판(300)에 대해 제1-1돌기패턴(210)을 지지하는 지지패턴(500)을 포함할 수 있다.

지지패턴(500)은 제2분리판(300)에 대해 제1-1돌기패턴(210)을 지지 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 지지패턴(500)의 구조 및 형태에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

바람직하게, 지지패턴(500)은 제2분리판(300)의 일부를 부분적으로 가공(예를 들어, 프레스 가공)하여 제2분리판(300)에 일체로 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 지지패턴(500)은 제2-1그루브패턴(330)에 대응하는 제2분리판(300)의 일면(도 8을 기준으로 저면)을 부분적으로 가압함으로써, 제2분리판(300)의 다른 일면(도 8을 기준으로 상면)으로 돌출되게 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 지지패턴을 제2분리판과 별도로 제작한 후 제2분리판에 부착(또는 결합)하는 것도 가능하다.

이와 같이, 제2분리판(300)에 지지패턴(500)을 마련하고, 지지패턴(500)을 매개로 제2분리판(300)에 대해 제1-1돌기패턴(210)이 지지되도록 하는 것에 의하여, 제1분리판(200)과 제2분리판(300)의 사이 간극을 일정하게 유지하고, 제1분리판(200)에 대한 제2분리판(300)의 배치상태를 보다 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

무엇보다도, 본 발명의 실시예는, 제2분리판(300)에 대해 제1-1돌기패턴(210)이 지지되도록 하는 것에 의하여, 단위셀에 체결압(가압력)이 인가될 시, 체결압에 의한 제1-1돌기패턴(210)의 변형(예를 들어, 뭉개짐)을 억제하고, 제1분리판(200)과 제2분리판(300)의 사이 간극을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 제1분리판(200)과 제2분리판(300)의 사이 간극이 일정하게 유지되도록 하는 것에 의하여, 실링부재(400)의 과압축을 억제하고, 실링부재(400)의 손상 및 변형을 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 지지패턴(500)이 제2분리판(300)의 일면에 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 지지패턴을 여타 다른 부위에 형성하는 것을 가능하다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전기 화학 장치(10)는 제1-1돌기패턴(210), 제1-2돌기패턴(220), 제2-1돌기패턴(310) 및 제2-2돌기패턴(320) 중 적어도 어느 하나에 측면에 돌출되게 마련되며, 제2분리판(300)에 대해 제1분리판(200)을 지지하는 지지패턴(500')을 포함할 수 있다.

이하에서는 지지패턴(500')이 제2-1돌기패턴(310) 및 제2-2돌기패턴(320)의 측면에 각각 마련된 예를 들어 설명하기로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 지지패턴(500')을 제1-1돌기패턴(210) 및 제1-2돌기패턴(220)의 측면에 형성하거나 모든 돌기패턴(제1-1돌기패턴, 제1-2돌기패턴, 제2-1돌기패턴 및 제2-2돌기패턴)의 측면에 형성하는 것도 가능하다.

바람직하게, 지지패턴(500)은 제1분리판(200)의 일부를 부분적으로 가공(예를 들어, 프레스 가공)하여 제1분리판(200)에 일체로 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 지지패턴을 제1분리판과 별도로 제작한 후 제1분리판(예를 들어, 제2-1돌기패턴 및 제2-2돌기패턴)에 부착(또는 결합)하는 것도 가능하다.

이와 같이, 제1-1돌기패턴(210) 및 제1-2돌기패턴(220)의 측면에 지지패턴(500)을 마련하고, 지지패턴(500')을 매개로 제2분리판(300)에 대해 제1분리판(200)이 지지되도록 하는 것에 의하여, 제1분리판(200)과 제2분리판(300)의 사이 간극을 일정하게 유지하고, 제1분리판(200)에 대한 제2분리판(300)의 배치상태를 보다 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 전기 화학 장치
100 : 반응층
110 : 막전극접합체
120 : 제1물질전달층
130 : 제2물질전달층
200 : 제1분리판
210 : 제1-1돌기패턴
220 : 제1-2돌기패턴
230 : 제1-1그루브패턴
240 : 제1-2그루브패턴
300 : 제2분리판
310 : 제2-1돌기패턴
320 : 제2-2돌기패턴
330 : 제2-1그루브패턴
340 : 제2-2그루브패턴
400 : 실링부재
410 : 제1실링부재
420 : 제2실링부재
430 : 제3실링부재
500,500' : 지지패턴

Claims (12)

1. 제1분리판;
   상기 제1분리판에 적층되는 제2분리판;
   상기 제1분리판과 상기 제2분리판의 사이에 마련되며, 상기 제1분리판과 상기 제2분리판의 사이를 실링하는 실링부재;
   상기 제1분리판의 일면에 마련되며, 상기 실링부재의 측면을 지지하는 제1-1돌기패턴; 및
   상기 제1-1돌기패턴을 마주하는 상기 제2분리판의 일면에 마련되며, 상기 실링부재의 측면을 지지하는 제2-1돌기패턴;
   을 포함하는 전기 화학 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1-1돌기패턴에 대응되게 상기 제2분리판의 상기 일면에 마련되며, 상기 제1-1돌기패턴이 수용되는 제2-1그루브패턴; 및
   상기 제2-1돌기패턴에 대응되게 상기 제1분리판의 상기 일면에 마련되며, 상기 제2-1돌기패턴이 수용되는 제1-1그루브패턴;
   을 포함하는 전기 화학 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2-1그루브패턴은 서로 인접한 상기 제2-1돌기패턴의 사이에 정의되고,
   상기 제1-1그루브패턴은 서로 인접한 상기 제1-1돌기패턴의 사이에 정의되는 전기 화학 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1-1돌기패턴과 상기 제2-1돌기패턴은, 상기 실링부재의 길이 방향을 따라 교호적(alternation)으로 배치되며, 상기 실링부재의 측면을 연속적으로 지지하는 전기 화학 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1-1돌기패턴은 상기 제1분리판의 일부를 부분적으로 가공하여 상기 제1분리판에 일체로 형성되고,
   상기 제2-1돌기패턴은 상기 제2분리판의 일부를 부분적으로 가공하여 상기 제2분리판에 일체로 형성되는 전기 화학 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1분리판의 다른 일면에 마련되며, 상기 실링부재의 측면을 지지하는 제1-2돌기패턴; 및
   상기 제2분리판의 다른 일면에 마련되며, 상기 실링부재의 측면을 지지하는 제2-2돌기패턴;
   을 포함하는 전기 화학 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1-2돌기패턴에 대응되게 상기 제2분리판의 상기 다른 일면에 마련되며, 상기 제1-2돌기패턴이 수용되는 제2-2그루브패턴; 및
   상기 제2-2돌기패턴에 대응되게 상기 제1분리판의 상기 다른 일면에 마련되며, 제1-2돌기패턴이 수용되는 제1-2그루브패턴;
   을 포함하는 전기 화학 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2-2그루브패턴은 서로 인접한 상기 제2-2돌기패턴의 사이에 정의되고,
   상기 제1-2그루브패턴은 서로 인접한 상기 제1-2돌기패턴의 사이에 정의되는 전기 화학 장치.
   
9. 제6항에 있어서,
   상기 제1-2돌기패턴과 상기 제2-2돌기패턴은, 상기 실링부재의 길이 방향을 따라 교호적(alternation)으로 배치되며, 상기 실링부재의 측면을 연속적으로 지지하는 전기 화학 장치.
   
10. 제6항에 있어서,
    상기 제1-2돌기패턴은 상기 제1분리판의 일부를 부분적으로 가공하여 상기 제1분리판에 일체로 형성되고,
    상기 제2-2돌기패턴은 상기 제2분리판의 일부를 부분적으로 가공하여 상기 제2분리판에 일체로 형성되는 전기 화학 장치.
    
11. 제2항에 있어서,
    상기 제2-1그루브패턴 상에 위치하도록 상기 제2분리판의 상기 일면에 마련되며, 상기 제2분리판에 대해 상기 제1-1돌기패턴을 지지하는 지지패턴을 포함하는 전기 화학 장치.
    
12. 제6항에 있어서,
    상기 제1-1돌기패턴, 상기 제1-2돌기패턴, 상기 제2-1돌기패턴 및 상기 제2-2돌기패턴 중 적어도 어느 하나에 측면에 돌출되게 마련되며,
    상기 제2분리판에 대해 상기 제1분리판을 지지하는 지지패턴을 포함하는 전기 화학 장치.
    

Images