KR20230088031A - 연료전지용 분리판 - Google Patents

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신우철
박정희
안동호
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 랜드부의 상단 및 하단을 비대칭으로 형성하여 물배출성을 유지하면서 반응기체의 유동을 향상시킬 수 있는 연료전지용 분리판에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 연료전지용 분리판은 반응영역에서 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 다수의 유로 채널부와 유로 랜드부가 중력방향과 수직인 방향을 따라 형성되어 연료전지의 단위셀을 구성하는 연료전지용 분리판으로서, 상기 유로 랜드부 중 적어도 일부의 유로 랜드부는 중력방향을 기준으로 상단은 직선형으로 형성되고, 하단은 파형(wave type)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

연료전지용 분리판{SEPARATOR FOR FUEL CELL}
본 발명은 연료전지용 분리판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 랜드부의 상단 및 하단을 비대칭으로 형성하여 물배출성을 유지하면서 반응기체의 유동을 향상시킬 수 있는 연료전지용 분리판에 관한 것이다.
연료전지는 연료가 가지고 있는 화학 에너지를 스택 내에서 전기 화학적으로 반응시켜 전기 에너지로 변환하는 일종의 발전장치로서, 산업용, 가정용 및 차량의 구동 전력을 공급할 뿐만 아니라 휴대용 장치와 같은 소형 전자 제품의 전력공급에 사용될 수 있으며, 최근 고효율의 청정 에너지원으로 점차 그 사용영역이 확대되고 있다.
일반적인 연료전기의 단위셀은 수소 양이온(Proton)을 이동시켜 줄 수 있는 고분자 전해질막과, 이 전해질막 양면에 수소와 산소가 반응할 수 있도록 도포된 촉매층, 즉 공기극(cathode) 및 연료극(anode)으로 구성된 막전극접합체(Membrane Electrode Assembly, MEA)와 막전극 접합체의 공기극 및 연료극에 각각 접합되어 반응기체의 확산을 돕는 한 쌍의 기체 확산층(Gas Diffusion Layer, GDL) 및 각각의 기체 확산층에 밀착결합되어 반응기체를 공급하는 분리판을 포함한다.
한편, 분리판은 반응기체인 수소와 산소가 서로 섞이지 않도록 하면서, 막전극접합체를 전기적으로 연결 및 지지함으로써, 연료전지 스택의 형태를 유지시키는 역할을 한다.
따라서, 분리판은 반응기체가 서로 혼합되지 않도록 그 구조가 치밀해야 할 뿐만 아니라 전도체 및 지지체의 역할을 위해 전도성이 우수하면서 강도가 우수한 강도를 가져야 한다. 이에, 주로 금속 재질의 분리판이 주로 사용되었다.
분리판은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 1은 직선형 채널이 형성되는 일반적인 연료전지용 분리판을 보여주는 도면이고, 도 2는 파형 채널이 형성되는 일반적인 연료전지용 분리판을 보여주는 도면이며, 도 3 및 도 4는 엠보 구조의 일반적인 연료전지용 분리판을 보여주는 도면이다.
먼저 도 1에 도시된 바와 같이 직선형 채널이 형성되는 일반적인 연료전지용 분리판(10)의 경우에는 중앙에 반응기체가 유동되면서 반응되는 반응영역(11)이 형성되고, 반응영역(11)의 양측으로는 반응기체 또는 냉각수가 유입 또는 배출되는 다수의 매니폴드(12)가 형성된다.
이때 반응영역(11)에는 유로 채널부(13)와 유로 랜드부(14)가 중력방향을 따라 서로 교대로 반복하여 동일한 간격을 유지하면서 나란하게 형성된다.
특히, 중력방향을 기준으로 유로 랜드부(14)의 상단과 하단은 모두 직선형으로 형성된다.
이러한 직선형 유로 랜드부(14)가 형성되는 연료전지용 분리판(100)의 경우에는 하단부의 생성수 배출은 용이하나 전체적인 반응기체의 유동 교란 및 수직 유동이 부족한 단점이 있었다.
그래서, 도 2에 도시된 바와 같이 파형 채널이 형성되는 연료전지 분리판(20)이 제안되어 사용되고 있다.
이러한 파형 채널이 형성되는 연료전지 분리판(20)은 직선형 채널이 형성되는 연료전지용 분리판(10)과 마찬가지로 반응영역(21)에는 유로 채널부(23)와 유로 랜드부(24)가 중력방향을 따라 서로 교대로 반복하여 동일한 간격을 유지하면서 나란하게 형성된다.
이때, 중력방향을 기준으로 유로 랜드부(24)의 상단과 하단은 모두 파형으로 형성된다.
이러한 파형의 유로 랜드부(24)가 형성되는 연료전지용 분리판(20)의 경우에는 반응기체의 유동 교란 및 수직 유동은 용이하나, 생성수가 중력방향으로 정체되어 생성수 배출성 부족한 단점이 있었다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 반응기체의 유동 교란 및 수직 유동을 극대화시키면서 생성수의 배출을 향상시키기 위하여 반응영역(31)에 지그재그 형태로 배치되는 엠보 구조를 형성하는 분리판(30)이 제안되어 사용되고 있다.
이러한 엠보(33) 구조의 연료전지용 분리판(30)은 물배출을 위하여 필연적으로 반응영역(31)을 중력방향을 따라 다수개의 영역으로 구획하는 적어도 하나 이상의 격벽 랜드부(34)를 형성하게 된다.
이러한 격벽 랜드부(34)의 경우 도 4의 (a)와 같이 생성수 배출은 용이하나 격벽 랜드부(34)의 하단에 차압이 낮아서 반응기체의 유량이 과다하게 공급되는 단점이 있었다.
그리고, 분리판(30)의 최상단 영역에서는 도 4의 (b)와 같이 생성수가 중력에 의해 하부로 흘러 반응기체의 유량이 과다하게 공급되는 단점이 있었고, 분리판(30)의 최하단 영역에서는 도 4의 (c)와 같이 생성수의 배출은 용이하나 반응기체의 유량이 저하되는 단점이 있었다.
그래서, 엠보 구조의 연료전지용 분리판(30)의 경우에는 반응영역(31)에서 영역별로 반응기체의 유량 불균형이 발생되어, 연료전지의 성능이나 내구가 저하되는 문제가 발생하였다.
상기의 배경기술로서 설명된 내용은 본 발명에 대한 배경을 이해하기 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
공개특허공보 제10-2018-0070751호 (2018.06.27)
본 발명은 랜드부의 상단 및 하단을 비대칭으로 형성하여 물배출성을 유지하면서 반응기체의 유동을 향상시킬 수 있는 연료전지용 분리판을 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 연료전지용 분리판은 반응영역에서 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 다수의 유로 채널부와 유로 랜드부가 중력방향과 수직인 방향을 따라 형성되어 연료전지의 단위셀을 구성하는 연료전지용 분리판으로서, 상기 유로 랜드부 중 적어도 일부의 유로 랜드부는 중력방향을 기준으로 상단은 직선형으로 형성되고, 하단은 파형(wave type)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 유로 채널부와 유로 랜드부는 중력방향을 따라 서로 교대로 반복하여 형성되고, 상기 유로 랜드부의 하단은 음각부와 양각부가 교대로 형성되면서 파형이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 유로 랜드부의 하단에 형성되는 양각부 사이의 피치는 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 일정하게 유지될 수 있다.
상기 유로 랜드부의 하단에 형성되는 양각부 사이의 피치는 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 점진적으로 커지거나 작아질 수 있다.
상기 유로 랜드부의 하단에 형성되는 음각부와 양각부가 이루는 각도가 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 일정하게 유지될 수 있다.
상기 유로 랜드부의 하단에 형성되는 음각부와 양각부가 이루는 각도가 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 점진적으로 커지거나 작아질 수 있다.
상기 유로 랜드부의 하단에 형성되는 양각부는 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 기준으로 선단영역과 후단영역에서 음각부와 이루는 각도가 서로 다를 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 연료전지용 분리판은 본 바반응영역을 중력방향을 따라 다수개의 영역으로 구획하는 적어도 하나 이상의 격벽 랜드부가 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 형성되어 연료전지의 단위셀을 구성하는 연료전지용 분리판으로서, 상기 격벽 랜드부 중 적어도 일부의 격벽 랜드부는 중력방향을 기준으로 상단은 직선형으로 형성되고, 하단은 파형(wave type)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 격벽 랜드부의 하단은 음각부와 양각부가 교대로 형성되면서 파형이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 분리판의 유로 랜드부 또는 격벽 랜드부에 비대칭 구조를 적용함으로써, 직선 유로의 장점인 안정성 및 물 배출성과 파형 유로의 장점인 반응기체의 유동 교란 및 수직유동 증대 효과를 동시에 기대할 수 있고, 이에 따라 연료전지 스택의 성능과 내구를 동시에 향상시킬 수 있다.
둘째, 반응영역을 영역별로 구획하는 격벽 랜드부가 형성되는 분리판에서 발생되는 영역별로 반응기체의 유동량 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
셋째, 유로 랜드부 및 격벽 랜드부의 하단에 형성되는 파형의 피치, 각도 및 형태 등을 다양하게 변경하여 다양한 환경에 사용되는 연료전지의 분리판 성능 향상 자유도를 향상시킬 수 있다.
넷째, 종래와 비교하여 특별한 제조 공정의 추가 없이, 종래의 스탬핑 공정에서 금형 형상을 변경하는 것만으로 비대칭 구조를 갖는 유로 랜드부 또는 격벽 랜드부를 제작할 수 있다.
다섯째, 분리판의 일면으로만 스프링백이 발생하는 직선형 채널이 형성되는 분리판 대비 스프링백이 발생하는 빈도를 저감시킬 수 있다.
도 1은 직선형 채널이 형성되는 일반적인 연료전지용 분리판을 보여주는 도면이고,
도 2는 파형 채널이 형성되는 일반적인 연료전지용 분리판을 보여주는 도면이며,
도 3 및 도 4는 엠보 구조의 일반적인 연료전지용 분리판을 보여주는 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 분리판을 보여주는 도면이며,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료전지용 분리판을 보여주는 도면이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 분리판에서 유로 랜드부의 다양한 변형예를 보여주는 도면이며,
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 분리판에서 유로 랜드부의 다양한 실시예를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 분리판을 보여주는 도면이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료전지용 분리판을 보여주는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명이 일 실시예에 따른 연료전지용 분리판(100)은 막전극 접합체(MEA) 및 기체 확산층(GDL)와 함께 연료전지의 단위셀을 구성하는 요소로서, 종래의 직선형 채널이 형성되는 분리판과 파형 채널이 형성되는 분리판의 장점을 모두 갖도록 형성된다.
예를 들어 분리판(100)은 중앙에 반응기체가 유동되면서 반응되는 반응영역(101)이 형성되고, 반응영역(101)의 양측으로는 반응기체 또는 냉각수가 유입 또는 배출되는 다수의 매니폴드(102)가 형성된다.
이때 반응영역(101)에서는 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 다수의 유로 채널부(110)와 유로 랜드부(120)가 형성된다.
그리고, 유로 채널부(110)와 유로 랜드부(120)는 중력방향과 수직인 방향을 따라 나란하게 형성된다.
부연하자면, 유로 채널부(110)와 유로 랜드부(120)는 중력방향을 따라 서로 교대로 반복하여 형성된다.
그래서, 본 실시예에서 분리판(100)은 입구측 매니폴드(102)와 출구측 매니폴드(102)가 좌우 방향으로 배치되고, 반응영역(101)에서 반응기체 및 생성수가 중력방향과 수직인 방향, 즉 좌우방향으로 유동된다.
한편, 본 실시예는 분리판(100)의 유로 채널부(110) 형상, 정확하게는 분리판(100)의 반응면쪽으로 형성된 유로 랜드부(120)의 형상을 개선하여 반응기체 및 생성수의 배출을 원활하게 유지하면서 반응기체의 유동 교란 및 수직 유동이 용이하게 이루어지도록 한다.
이를 위하여 유로 랜드부(120) 중 적어도 일부, 바람직하게는 유로 랜드부(120) 전부는 중력방향을 기준으로 상단은 직선형으로 형성되고, 하단은 파형(wave type)으로 형성된다.
그래서, 생성수가 중력에 의해서 하부로 유동되어 유로 랜드부(120)의 상단을 따라 유동되는 경우에 유로 랜드부(120)의 상단 형상, 즉 직선형태에 의해 생성수가 유로 랜드부(120)의 상단에서 정체되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 반응기체는 유로 랜드부(120) 사이의 유로 채널부(110)를 따라 유동되면서 유로 랜드부(120)의 하단 형상, 즉 파형에 의해 유동 교란 및 수직 유동이 발생하면서 기체확산층과의 접촉면적 및 시간이 충분히 보장될 수 있다.
한편, 유로 랜드부(120)의 하단은 음각부(121)와 양각부(122)가 교대로 형성되면서 파형이 이루어진다.
이때 유로 랜드부(120)의 하단에 형성되는 양각부(122) 사이의 피치는 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.
그리고, 유로 랜드부(120)의 하단에 형성되는 음각부(121)와 양각부(122)가 이루는 각도가 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.
그래서, 반응기체의 유동 압력을 전체 영역에서 비교적 일정하게 유지하여 반응기체의 유동 교란 및 수직 유동을 양호하게 유지하면서 생성수의 배출도 양호하게 유지할 수 있다
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명이 다른 실시예에 따른 연료전지용 분리판(200)은 막전극 접합체(MEA) 및 기체 확산층(GDL)와 함께 연료전지의 단위셀을 구성하는 요소로서, 종래의 엠보 구조의 분리판 또는 다공체가 적용되는 분리판에서 격벽 랜드부의 구조를 개선한 것이다.
예를 들어 엠보 구조의 분리판(200)은 전술된 분리판과 마찬가지로 중앙에 반응기체가 유동되면서 반응되는 반응영역(201)이 형성되고, 반응영역(201)의 양측으로는 반응기체 또는 냉각수가 유입 또는 배출되는 다수의 매니폴드(202)가 형성된다.
다만, 반응영역(201)에서는 반응기체의 유동 교란 및 수직 유동을 극대화시키면서 생성수의 배출을 향상시키기 위하여 지그재그 형태로 배치되는 엠보(210) 구조가 형성된다.
또한, 도시하지 않았지만 다공체가 적용되는 분리판도 전술된 분리판과 마찬가지로 중앙에 반응기체가 유동되면서 반응되는 반응영역이 형성되고, 반응영역의 양측으로는 반응기체 또는 냉각수가 유입 또는 배출되는 다수의 매니폴드가 형성된다.
다만, 반응영역에 다공체가 별도로 배치된다.
이러한 엠보(210) 구조의 분리판 또는 다공체가 적용되는 분리판은 공통적으로 물배출을 위하여 필연적으로 반응영역을 중력방향을 따라 다수개의 영역으로 구획하는 적어도 하나 이상의 격벽 랜드부(220)를 형성하게 된다.
본 실시예에서는 분리판(200)의 격벽 랜드부(220) 형상을 개선하여 반응기체 및 생성수의 배출을 원활하게 유지하면서 반응기체의 유동 교란 및 수직 유동이 용이하게 이루어지도록 한다.
이때 격벽 랜드부(220)는 전술된 분리판의 유로 랜드부(120)와 마찬가지로 중력방향을 기준으로 상단은 직선형으로 형성되고, 하단은 파형(wave type)으로 형성된다.
그래서, 생성수가 중력에 의해서 하부로 유동되어 격벽 랜드부(220)의 상단을 따라 유동되는 경우에 격벽 랜드부(220)의 상단 형상, 즉 직선형태에 의해 생성수가 격벽 랜드부(220)의 상단에서 체류되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 반응기체는 격벽 랜드부(220)의 하단 형상, 즉 파형에 의해 유동 교란 및 수직 유동이 발생하면서 기체확산층과의 접촉면적 및 시간이 충분히 보장될 수 있다.
한편, 격벽 랜드부(220)의 하단도 음각부(221)와 양각부(222)가 교대로 형성되면서 파형이 이루어진다.
이때 격벽 랜드부(220)의 하단에 형성되는 양각부(222) 사이의 피치는 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.
그리고, 격벽 랜드부(220)의 하단에 형성되는 음각부(221)와 양각부(222)가 이루는 각도가 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.
그래서, 반응기체의 유동 압력을 전체 영역에서 비교적 일정하게 유지하여 반응기체의 유동 교란 및 수직 유동을 양호하게 유지하면서 생성수의 배출도 양호하게 유지할 수 있다
이하에서는 유로 랜드부(120)와 격벽 랜드부(220)의 형상을 구체적으로 설명한다. 다만, 전술된 바와 같이 유로 랜드부(120)와 격벽 랜드부(220)의 상단 및 하단 형상은 동일하게 적용되는 바, 유로 랜드부(120)를 대상으로 그 형상을 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 분리판에서 유로 랜드부의 다양한 변형예를 보여주는 도면이며, 도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 분리판에서 유로 랜드부의 다양한 실시예를 보여주는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이 유로 랜드부(120)의 하단을 형성하는 음각부(121)와 양각부(122)의 형태는 다양하게 변경되어 형성될 수 있다
예를 들어 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 유로 랜드부(120)는 음각부(121)와 양각부(122)가 유연하게 이어지는 파형을 이루면서 형성될 수 있다.
또한, 도 7의 (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 유로 랜드부(120)는 직선형의 음각부(121)와 원형 또는 사각형의 양각부(122)가 교대로 배치되면서 파형이 형성될 수 있다.
그리고, 도 7의 (d) 및 (e)에 도시된 바와 같이 유로 랜드부(120)는 직선형의 음각부(121)를 형성하면서, 양각부(122)는 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 기준으로 선단영역과 후단영역에서 음각부(121)와 이루는 각도가 서로 다르게 형성될 수 있다.
부연하자면, 도 7의 (d)와 같이 양각부(122)의 선단영역은 음각부(121)와 이루는 각도가 직각으로 형성되고, 후단영역은 음각부(121)와 이루는 각도가 소정 각도를 가지면서 라운드 형상을 형성될 수 있다.
그래서, 양각부(122)의 선단영역에서 반응기체의 수직 유동을 증대시킬 수 있다.
또한, 도 7의 (e)와 같이 양각부(122)의 선단영역은 음각부(121)와 이루는 각도가 소정 각도를 가지면서 라운드 형상을 형성되고, 후단영역은 음각부(121)와 이루는 각도가 직각으로 형성될 수 있다
그래서, 양각부(122)의 선단영역에서 반응기체의 와류가 발생하는 것을 방지하면서 후단영역에서는 반응기체의 유동이 정체되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이 유로 랜드부(120)의 하단을 형성하는 음각부(121)와 양각부(122)의 배치관계, 즉 서로 인접되는 양각부(122) 사이의 피치를 다양하게 변경하여 형성할 수 있다.
예를 들어 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 유로 랜드부(120)의 하단에 형성되는 양각부(122) 사이의 피치는 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 점진적으로 커지게 형성할 수 있다.(P1 < P2 > P3)
그래서, 반응기체가 유동되는 방향을 따라 상류영역보다 하류영역에서 반응기체의 압력을 증대시켜 생성수의 배출을 향상시킬 수 있다.
또한, 반대로 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 유로 랜드부(120)의 하단에 형성되는 양각부(122) 사이의 피치는 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 점진적으로 작아지게 형성할 수 있다.(P1 > P2 > P3)
그래서, 반응기체가 유동되는 방향을 따라 상류영역보다 하류영역에서 반응기체의 압력을 증대시켜 반응기체의 수직유동을 증대시킬 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 유로 랜드부(120)의 하단을 형성하는 음각부(121)와 양각부(122) 사이의 각도를 다양하게 변경하여 형성할 수 있다.
예를 들어 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 유로 랜드부(120)의 하단에 형성되는 음각부(121)와 양각부(122) 사이의 각도를 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 점진적으로 커지게 형성할 수 있다.(θ1 < θ2)
그래서, 반응기체가 유동되는 방향을 따라 상류영역보다 하류영역에서 반응기체의 압력을 증대시켜 생성수의 배출을 향상시킬 수 있다.
또한, 반대로 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 유로 랜드부(120)의 하단에 형성되는 음각부(121)와 양각부(122) 사이의 각도를 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 점진적으로 작아지게 형성할 수 있다.(θ1 > θ2)
그래서, 반응기체가 유동되는 방향을 따라 상류영역보다 하류영역에서 반응기체의 압력을 증대시켜 반응기체의 수직유동을 증대시킬 수 있다.
또한, 도 9의 (c)와 같이 유로 랜드부(120)의 하단에 형성되는 음각부(121)와 양각부(122) 사이의 각도를 직각으로 형성할 수 있다.
그래서, 반응기체가 유동되는 전체 영역에서 반응기체의 수직유동을 극대화시킬 수 있다.
물론, 도 9의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 유로 랜드부(120)의 하단에 형성되는 음각부(121)와 양각부(122) 사이의 다양한 각도를 혼합하여 적용할 수도 있을 것이다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
10, 20, 30, 100, 200: 분리판
11, 21, 31, 101, 201: 반응영역
12, 22, 32, 102, 202: 매니폴드
13, 23, 110: 유로 채널부
14, 24, 120: 유로 랜드부
33, 210: 엠보
34, 220: 격벽 랜드부
121, 221: 음각부
122, 222: 양각부

Claims (9)

  1. 반응영역에서 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 다수의 유로 채널부와 유로 랜드부가 중력방향과 수직인 방향을 따라 형성되어 연료전지의 단위셀을 구성하는 연료전지용 분리판으로서,
    상기 유로 랜드부 중 적어도 일부의 유로 랜드부는 중력방향을 기준으로 상단은 직선형으로 형성되고, 하단은 파형(wave type)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유로 채널부와 유로 랜드부는 중력방향을 따라 서로 교대로 반복하여 형성되고,
    상기 유로 랜드부의 하단은 음각부와 양각부가 교대로 형성되면서 파형이 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 유로 랜드부의 하단에 형성되는 양각부 사이의 피치는 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 유로 랜드부의 하단에 형성되는 양각부 사이의 피치는 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 점진적으로 커지거나 작아지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 유로 랜드부의 하단에 형성되는 음각부와 양각부가 이루는 각도가 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 유로 랜드부의 하단에 형성되는 음각부와 양각부가 이루는 각도가 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 점진적으로 커지거나 작아지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 유로 랜드부의 하단에 형성되는 양각부는 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 기준으로 선단영역과 후단영역에서 음각부와 이루는 각도가 서로 다른 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
  8. 반응영역을 중력방향을 따라 다수개의 영역으로 구획하는 적어도 하나 이상의 격벽 랜드부가 반응기체 및 생성수가 유동되는 방향을 따라 형성되어 연료전지의 단위셀을 구성하는 연료전지용 분리판으로서,
    상기 격벽 랜드부 중 적어도 일부의 격벽 랜드부는 중력방향을 기준으로 상단은 직선형으로 형성되고, 하단은 파형(wave type)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 격벽 랜드부의 하단은 음각부와 양각부가 교대로 형성되면서 파형이 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
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