KR20240015771A - 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치 - Google Patents

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KR20240015771A
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고민환
박한나
이승호
이윤아
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블루에프씨(주)
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Abstract

본 발명은 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치는 연료전지 스택의 단위 셀 적층 방향으로 신축 가능한 지지구조체; 상기 지지구조체 상에서 단위 셀 적층 방향을 따라 이격 배치되고, 다수의 단위 셀에 각각 전기적으로 접속할 수 있는 접속단자; 및 상기 접속단자의 이격 간격이 상기 연료전지 스택의 단위 셀 적층 간격에 대응하는 간격으로 조절될 수 있도록, 상기 지지구조체의 양단부를 고정한 상태에서 양단부 사이 간격을 조절하는 조절부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연료전지 스택용 셀 전압 측정장치{Cell voltage measuring device for fuel cell stack}
본 발명은 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 접속단자를 지지하는 지지구조체가 단위 셀의 적층 방향으로 신축되도록 함으로써, 단위 셀의 적층 간격에 대응하여 접속단자의 배치 간격을 조절할 수 있는 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치에 관한 것이다.
고분자 전해질 막 연료전지(PEMFC: Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells) 혹은 양자교환 막 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)는 수소와 산소를 전기화학적으로 반응시켜 물을 생성하면서 전기를 발생시키는 장치로서, 다른 형태의 연료전지에 비해 효율이 높고 전류밀도 및 출력밀도가 크며 시동시간이 짧고 부하 변화에 빠른 응답 특성을 가지는 장점이 있다.
연료전지 스택의 구성은 다음과 같다. 가장 안쪽에 주요 구성부품인 막 전극 접합체(MEA: Membrane-Electrode Assembly)가 위치하고, 이 막 전극 접합체는 수소 양자(Proton)를 이동시켜 줄 수 있는 고체 고분자 전해질 막과, 이 전해질 막 양면에 수소와 산소가 반응할 수 있도록 촉매가 도포된 전극층인 캐소드(Cathode) 및 애노드(Anode)로 구성되어 있다.
또한 막 전극 접합체의 바깥부분, 즉 캐소드 및 애노드가 위치한 바깥부분에 가스 확산층(GDL: Gas Diffusion Layer), 가스켓 등이 적층되고, 가스확산층의 바깥쪽에는 반응가스(연료인 수소와 산화제인 산소 또는 공기)를 공급하고 냉각수가 통과하는 유로(Flow Field)가 형성된 분리판(Bipolar Plate)이 위치된다.
이러한 구성을 단위 셀(Cell)로 하여 복수의 단위 셀을 적층한 뒤 가장 바깥쪽에는 단위 셀들을 지지하기 위한 엔드 플레이트(End Plate)를 결합하는데, 엔드플레이트 사이에 단위 셀들을 배열하여 체결함으로써 연료전지 스택을 구성하게 된다.
고분자 전해질 막 연료전지의 작동원리를 살펴보면, 연료인 수소와 산화제인 산소(공기)가 분리판의 유로를 통해 막전극 접합체의 애노드와 캐소드로 각각 공급되는데, 산화극인 애노드로 공급된 수소는 전극층의 촉매에 의해 수소이온(proton, H+)과 전자(electron, e-)로 분리되며, 이 중 수소이온만이 선택적으로 양 이온 교환막인 전해질 막을 통과하여 캐소드로 전달되고, 동시에 전자는 도체인 기체 확산층과 분리판, 외부도선을 통해 캐소드로 전달된다. 이때 일어나는 외부도선을 통한 전자의 흐름으로 전류가 생성된다.
환원극인 캐소드에서는 전해질 막을 통해 공급된 수소이온과 분리판을 통해 전달된 전자가 캐소드로 공급된 산소와 만나서 열과 물을 생성하는 반응을 일으킨다.
이러한 단위 셀은 운전시 낮은 전압(통상 1V 이하)을 유지하므로 전압을 높이기 위해 수십 ~ 수백 개의 셀들을 직렬로 적층하여 스택 형태로 제작한 뒤 발전장치로 사용하게 된다.
연료전지 스택의 운전 중 단위 셀이 정상적으로 작동한다면, 단위 셀은 정해진 볼트의 전압을 형성할 수 있다. 이때, 수 백장의 셀 중 한 셀이라도 정상적인 성능을 발현하지 못할 경우, 연료전지 스택의 전체 출력 저하가 생기고 이러한 역전압 현상이 지속되면 연료전지 스택의 운전을 중단해야만 한다.
이러한 문제 해결을 위해, 종래에는 특허문헌 1(공개특허 10-2017-0100116)과 같은 연료전지 CVM(Cell Voltage Monitoring)장치를 이용해 셀의 상태를 체크하고, 셀의 전압을 지속적으로 모니터링한다. 이러한 CVM 장치는 셀 모니터링 커넥터를 이용해 연료전지 스택의 각 단위 셀의 전압을 체크하기 위해 셀에 전기적으로 접촉할 수 있다.
단위 셀은 제조 과정에서 두께 편차가 발생할 수 있으며, 편차가 허용 기준 내라면 정상적인 단위 셀로 판정된다. 이에 따라, 복수의 단위 셀을 적층하여 연료전지 스택을 제조할 때, 각각의 단위 셀은 정상이라 하여도 수백 장의 단위 셀이 적층되는 과정에서 편차가 누적되면 연료전지 스택의 전체 길이는 허용 오차를 벗어날 수 있다.
그런데, 종래의 셀 모니터링 커넥터는 일정한 간격으로 이격된 다수의 접속단자가 마련된 형태로 제공되므로, 상기와 같이 단위 셀의 편차 누적에 의해 연료전지 스택의 전체 길이가 허용 오차를 벗어나는 경우에는, 셀 모니터링 커넥터에 마련된 전체 접속단자 중 일부 접속단자가 측정 대상이 되는 셀에 전기적으로 접속하지 못하게 되는 문제점이 있다.
공개특허 10-2017-0100116
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다수의 접속단자를 지지하는 지지구조체가 단위 셀의 적층 방향으로 신축되도록 함으로써, 단위 셀의 적층 간격에 대응하여 접속단자의 배치 간격을 조절할 수 있는 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 연료전지 스택의 단위 셀 적층 방향으로 신축 가능한 지지구조체; 상기 지지구조체 상에서 단위 셀 적층 방향을 따라 이격 배치되고, 다수의 단위 셀에 각각 전기적으로 접속할 수 있는 접속단자; 및 상기 접속단자의 이격 간격이 상기 연료전지 스택의 단위 셀 적층 간격에 대응하는 간격으로 조절될 수 있도록, 상기 지지구조체의 양단부를 고정한 상태에서 양단부 사이 간격을 조절하는 조절부재를 포함하는 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 지지구조체는 등방성 신축 특성을 가지는 탄성시트로 이루어지고, 상기 연료전지 스택을 감은 상태로 양 단부가 상호 고정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 접속단자는 상기 연료전지 스택의 측면 중 모서리에 근접한 단부에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 조절부재는 상기 단위 셀 적층 방향을 따라 연장되는 가이드봉, 상기 가이드봉에 슬라이딩 가능한 상태로 결합되고, 상기 가이드봉 상의 위치가 선택적으로 고정될 수 있는 한 쌍의 고정부 및 상기 고정부에 각각 고정되고 상기 지지구조체의 단부를 고정할 수 있는 파지부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 파지부는 상기 지지구조체의 양단부에 각각 대응하는 위치에서 상기 연료전지 스택의 단위 셀 적층 방향과 교차하는 방향으로 배치되는 제1지지바, 상기 제1지지바의 상측에 적층되는 제2지지바를 포함하고, 상기 지지구조체는 상기 제1지지바에 의해 연료전지 스택의 측면을 향해 지지된 상태에서, 단부가 상기 제1지지바와 제2지지바의 사이에 개재된 상태로 고정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1지지바와 제2지지바의 서로 마주하는 면에는 요철부가 각각 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 다수의 접속단자를 지지하는 지지구조체가 단위 셀의 적층 방향으로 신축되도록 함으로써, 단위 셀의 적층 간격에 대응하여 접속단자의 배치 간격을 조절할 수 있는 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치가 제공된다.
도 1은 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치의 사시도,
도 2는 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치에 따른 지지구조체의 발췌사시도,
도 3은 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치에 따른 조절부재의 발췌사시도,
도 4는 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치에 따른 지지구조체의 신축 특성을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치의 정면도,
도 6은 도 5의 A-A'선 단면도,
도 7은 도 5의 B-B'선 단면도,
도 8은 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치의 작용도이고,
도 9는 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치를 단위 셀 적층 간격이 서로 다른 연료전지 스택에 적용한 상태를 나타낸 도면이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치에 대하여 상세하게 설명한다.
첨부도면 중, 도 1은 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치의 사시도, 도 2는 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치에 따른 지지구조체의 발췌사시도, 도 3은 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치에 따른 조절부재의 발췌사시도이고, 도 4는 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치에 따른 지지구조체의 신축 특성을 나타낸 도면이다.
상기 도면에 도시된 바와 같은 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치는 지지구조체(110), 접속단자(120) 및 조절부재(130)를 포함한다.
상기 지지구조체(110)는 연료전지 스택(10)의 단위 셀(11) 적층 부위를 감쌀 수 있는 형태로 마련되고, 상기 연료전지 스택(10)을 감은 상태에서 서로 중첩되는 양단부가 접착제(A) 등에 의해 상호 고정될 수 있으며, 비전도성의 신축 가능한 재질로 이루어질 수 있다.
상기 접속단자(120)는 상기 지지구조체(110) 상에서 단위 셀(11) 적층 방향을 따라 일정 간격으로 이격 배치되는 것으로서, 측정 대상이 되는 연료전지 스택(10)의 단위 셀(11) 개수와 동일한 개수로 마련되며, 일단부는 단위 셀(11)과의 전기적인 접속을 위해 상기 지지구조체(110)의 상기 단위 셀(11)과 마주하는 내측면으로 노출되고, 타단부는 CVM 장치와의 연결을 위해 지지구조체(110)의 외측면으로 노출된다. 한편, 접속단자(120)의 일단부는 단위 셀(11)과의 안정적인 접속을 위해 판스프링과 같은 형태로 이루어지는 것이 바람직할 것이다.
상기와 같이 다수의 접속단자(120)를 지지하는 지지구조체(110)는 단위 셀(11)의 적층 방향에 대하여 신축할 수 있는 신축 특성을 가짐으로써 지지구조체(110)상에 일정 간격으로 배치되는 접속단자(120)의 배치 간격(p2)을 조절할 수 있다. 또한, 지지구조체(110)는 단위 셀(11)의 적층 방향과 교차하는 방향으로도 신축할 수 있는 신축 특성을 가짐으로써 연료전지 스택(10)을 감싼 상태에서 지지구조체(110)의 내측면에 위치하는 접속단자(120)가 단위 셀(11)에 탄력적으로 밀착되도록 할 수 있으며, 이를 통해 접속단자(120)와 단위 셀(11)의 전기적 접점이 안정적으로 유지되도록 할 수 있다.
본 실시예에서는 상기 지지구조체(110)가 등방성 신축 특성을 갖는 탄성시트로 이루어지는 것을 예로 들어 설명한다. 이러한 탄성시트로 구성된 지지구조체(110)의 상기 단위 셀(11) 적층 방향에 대한 길이는 단위 셀(11) 적층 영역의 길이에 비해 상대적으로 짧게 설정되고, 상기 단위 셀(11) 적층 방향과 교차하는 방향에 대한 길이는 단위 셀(11)의 둘레에 비해 상대적으로 짧게 설정되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 지지구조체(110)는 탄성시트 이외에도 이방성 또는 등방성으로 균등한 신축이 이루어질 수 있는 다양한 형태의 기구적 구조물로 구성되는 것도 가능할 것이다.
즉, 지지구조체(110)에 지지된 다수의 접속단자(120)는 도 4의 (a)와 같이 지지구조체(110)에 외력이 인가되지 않은 상태에서 소정의 배치 간격(p2)으로 상호 이격 배치되는데, 이러한 상태에서 도 4의 (b)와 같이 지지구조체(110)를 양측으로 잡아당겨 신장시키면 외력이 인가되지 않은 상태의 배치 간격(p2)에 비해 상대적으로 확장된 배치 간격(p2')으로 상호 이격 배치될 수 있다. 이때, 상기 지지구조체(110)는 신축 과정에서 전체적으로 균등한 신축 변형이 이루어지도록 구성함으로써, 지지구조체(110)의 신축에 따라 다수의 접속단자(120)의 배치 간격(p2)이 균등하게 조절되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 지지구조체(110)에 의해 지지되는 접속단자(120)는 지지구조체(110)에 의한 가압력이 효과적으로 작용할 수 있도록 상기 연료전지 스택(10)의 측면에서 단위 셀(11)의 모서리 영역에 근접하도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 조절부재(130)는 상기 접속단자(120)의 배치 간격(p2)을 상기 연료전지 스택(10)의 단위 셀(11) 적층 간격(p1)에 대응하는 간격으로 조절하기 위해 상기 지지구조체(110)를 상기 단위 셀(11)의 적층 방향으로 신축시키는 것으로서, 상기 단위 셀(11) 적층 방향과 나란하게 배치되고 양단부가 상기 연료전지 스택(10)의 엔드플레이트(12)에 고정되는 가이드봉(131), 상기 가이드봉(131)에 슬라이딩 가능한 상태로 결합되고, 상기 가이드봉(131) 상의 위치가 선택적으로 고정될 수 있는 한 쌍의 고정부(132) 및 상기 고정부(132)에 각각 고정되고 상기 지지구조체(110)의 단부를 고정하는 파지부(133)를 포함한다.
상기 가이드봉(131)은 상기 파지부(133)의 안정적인 이동을 위해 복수 마련되고 서로 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. 상기 연료전지 스택(10)의 체결을 위한 볼트가 단위 셀(11)의 외부로 노출되는 경우에는 상기 볼트가 가이드봉(131)으로 활용될 수 있다.
상기 고정부(132)는 상기 가이드봉(131)을 따라 슬라이딩할 수 있는 클램프(132a)와, 상기 클램프(132a)를 조이거나 풀어 가이드봉(131)에 대한 위치를 고정할 수 있는 체결부재(132b)를 포함하는 형태로 이루어질 수 있다.
상기 파지부(133)는 지지구조체(110)의 단부 외측면을 지지하여 지지구조체(110)를 연료전지 스택(10)의 측면에 밀착시키는 제1지지바(133a) 및 상기 제1지지바(133a)의 상측에 배치되고 제1지지바(133a)와의 사이로 삽입되는 지지구조체(110)의 단부를 가압하여 고정하는 제2지지바(133b)를 포함한다.
상기 제1지지바(133a)와 제2지지바(133b)는 지지구조체(110)의 안정적인 지지를 위해 연료전지 스택(10)의 일측면 중 단위 셀(11)의 적층 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 막대 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1지지바(133a)와 제2지지바(133b)의 서로 마주하는 면에는 지지구조체(110)의 고정력을 향상시키기 위해 요철부가 각각 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 요철부는 서로 맞물릴수 있는 단면 형상으로 이루어지고 제1지지바(133a)와 제2지지바(133b)의 길이방향을 따라 연장될 수 있다.
상기 제2지지바(133b)는 고정부(132)를 매개로 가이드봉(131)에 연결된 상태에서 상기 제1지지바(133a)와의 사이에 개재되는 지지구조체(110)의 단부를 제1지지바(133a)를 향해 가압하는 방식으로 지지구조체(110)를 고정할 수 있다. 한편, 이러한 가압 고정방식 이외에, 상기 제2지지바(133b)와 지지구조체(110)를 관통하여 제1지지바(133a)에 체결되는 스크류 등을 이용해 제1지지바(133a)와 제2지지바(133b) 사이에 개재된 지지구조체(110)를 고정하는 등, 지지구조체(110)의 고정을 위한 다양한 형태의 고정 구조를 적용하는 것도 가능할 것이다.
아울러, 본 실시예에서는 상기 조절부재(130)가 연료전지 스택(10)의 일면에만 배치되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 지지구조체(110)의 신축 균형을 맞추기 위해 상기 연료전지 스택(10)의 서로 나란한 두 면에 각각 배치하거나, 네 면에 모두 배치하는 것도 가능할 것이다.
지금부터는 상술한 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
첨부도면 중 도 5는 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치의 정면도, 도 6은 도 5의 A-A'선 단면도, 도 7은 도 5의 B-B'선 단면도, 도 8은 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치의 작용도이고, 도 9는 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치를 단위 셀 적층 간격이 서로 다른 연료전지 스택에 적용한 상태를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치의 조립구조를 살펴보면 다음과 같다.
지지구조체(110)는 일정한 간격으로 이격 배치된 다수의 접속단자(120)를 지지하기 위한 것으로서 신축 가능한 탄성시트로 이루어지며, 연료전지 스택(10)의 단위 셀(11) 적층부위를 감싼 상태에서, 중첩된 양 단부가 접착제(A)에 의해 고정된다.
상기 조절부재(130)의 가이드봉(131)은 상기 연료전지 스택(10)의 일측면에서 단위 셀(11)의 적층 방향을 따라 배치된 상태에서, 양단부가 연료전지 스택(10)의 양단부에 위치한 엔드플레이트(12)에 고정되고, 한 쌍의 파지부(133)는 상기 지지구조체(110)의 양단부를 각각 고정한 상태로 상기 가이드봉(131)을 따라 슬라하는 고정부(132)에 각각 연결된다.
상기 파지부(133)는 연료전지 스택(10)의 단위 셀(11) 적층 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 제1지지바(133a)와 제2지지바(133b)를 이용해 지지구조체(110)의 단부를 가압하여 고정할 수 있다. 이때 상기 제1지지바(133a)와 제2지지바(133b)의 서로 마주하는 면에는 요철부가 형성됨에 따라 지지구조체(110)에 대한 고정력을 향상시킬 수 있다.
상기와 같이 파지부(133)의 제1지지바(133a)와 제2지지바(133b)의 사이에 단부가 고정된 지지구조체(110)는, 제1지지바(133a)의 외측면을 경유하여 제1지지바(133a)와 연료전지 스택(10)의 사이로 연장됨에 따라 연료전지 스택(10)의 외측면에 밀착된 상태가 될 수 있다. 즉, 지지구조체(110)의 단부는 제1지지바(133a)에 의해 상기 연료전지 스택(10)의 측면에 밀착되는 방향으로 가압 지지된 상태에서, 지1지지바의 외측면을 경유하여 제1지지바(133a)와 제2지지바(133b) 사이로 삽입 고정될 수 있다. 이에 따라, 지지구조체(110)의 탄성복원력에 의한 장력이 제1지지부를 감싸는 부위에서 충분히 지지될 수 있으므로, 제1지지부와 제2지지부 사이에 고정된 지지구조체(110)의 단부가 장력에 의해 임의로 이탈하는 것을 방지할 수 있다
상기 고정부(132)는 클램프(132a)에 체결된 체결부재(132b)의 조임 상태에 따라 가이드봉(131) 상에서의 위치가 고정 또는 고정해제될 수 있다. 즉 체결부재(132b)를 푼 상태에서는 클램프(132a)가 가이드봉(131)을 고정하는 힘이 해제됨에 따라 가이드봉(131)을 따라 슬라이딩할 수 있고, 체결부재(132b)를 충분히 조인 상태에서는 클램프(132a)가 가이드봉(131)에 고정됨에 따라 클램프(132a)의 위치가 고정될 수 있다.
상기와 같이 조절부재(130)를 이용해 연료전지 스택(10)의 단위 셀(11) 적층 영역을 감싼 지지구조체(110)의 양단부 사이 길이를 단위 셀(11)의 적층 방향에 대한 길이에 대응하는 길이로 신장시킨 상태로 고정할 수 있으며, 이를 통해 지지구조체(110) 상에 이격 배치된 다수의 접속단자(120)의 배치 간격(p2)을 연료전지 스택(10)의 단위 셀(11) 적층 간격(p1)에 대응하도록 조절할 수 있다.
구체적으로, 도 8과 같이, 지지구조체(110)의 일측 단부를 고정하고 있는 일측 파지부(133)를 연료전지 스택(10)의 일측 엔드플레이트(12)에 밀착시킨 상태에서 파지부(133)와 함께 가이드봉(131)을 따라 슬라이딩한 일측 고정부(132)를 가이드봉(131)에 위치고정하고, 이어 지지구조체(110)의 타측 단부를 고정하고 있는 타측 파지부(133)를 연료전지 스택(10)의 타측 엔드플레이트(12)에 밀착시킨 상태에서 파지부(133)와 함께 가이드봉(131)을 따라 슬라이딩한 타측 고정부(132)를 가이드봉(131)에 위치고정하면, 상기 지지구조체(110)의 양단부 사이의 길이를 단위 셀(11)의 적층 영역의 길이에 대응하는 길이로 조정할 수 있다.
즉, 수축상태로 제공되는 지지구조체(110)는 도 8의 (a)와 같이 접속단자(120)의 배치 간격(p2)이 연료전지 스택(10)의 단위 셀(11) 적층 간격(p1)과 일치하지 않을 수 있는데, 도 8의 (b)와 같이 지지구조체(110)의 양단부 사이 길이를 단위 셀(11)의 적층 영역에 대응하는 길이로 신장시키면 지지구조체(110) 상에 배치된 다수의 접속단자(120)의 배치 간격(p2)이 연료전지 스택(10)의 단위 셀(11) 적층 간격(p1)에 대응하도록 조절될 수 있다. 이에 따라, 지지구조체(110) 상에 배치된 다수의 접속단자(120)가 연료전지 스택(10)을 구성하는 다수의 단위 셀(11)에 각각 전기적으로 접속할 수 있게 된다.
본 실시예에 따르면, 지지구조체(110)를 연료전지 스택(10)의 단위 셀(11) 적층 영역에 대응하는 길이로 신장시켜 접속단자(120)의 배치 간격(p2)을 단위 셀(11) 적층 간격(p1)에 대응하도록 조절할 수 있다. 따라서, 연료전지 스택(10)의 단위 셀(11)의 두께 편차가 누적되어 연료전지 스택(10)의 전체 길이가 허용 오차를 벗어남에 따라, 도 9와 같이 연료전지 스택(10,10')의 단위 셀(11) 적층 간격이 서로 다른 경우에도 CVM 장치에 연결되는 전체 접속단자(120)의 배치 간격을 조절하여 측정 대상이 되는 단위 셀(11)에 각각 전기적으로 접속되도록 할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
110:지지구조체, 120:접속단자, 130:조절부재,
131:가이드봉, 132:고정부, 132a:클램프,
132b:체결부재, 133:파지부, 133a:제1지지바,
133b:제2지지바, 10:연료전지 스택, 11:단위 셀,
12:엔드플레이트, p1:단위 셀의 적층 간격,
p2:접속단자의 배치 간격, A:접착제

Claims (6)

  1. 연료전지 스택의 단위 셀 적층 방향으로 신축 가능한 지지구조체;
    상기 지지구조체 상에서 단위 셀 적층 방향을 따라 이격 배치되고, 다수의 단위 셀에 각각 전기적으로 접속할 수 있는 접속단자; 및
    상기 접속단자의 이격 간격이 상기 연료전지 스택의 단위 셀 적층 간격에 대응하는 간격으로 조절될 수 있도록, 상기 지지구조체의 양단부를 고정한 상태에서 양단부 사이 간격을 조절하는 조절부재를 포함하는 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 지지구조체는 등방성 신축 특성을 가지는 탄성시트로 이루어지고, 상기 연료전지 스택을 감은 상태로 양 단부가 상호 고정되는 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 접속단자는 상기 연료전지 스택의 측면 중 모서리에 근접한 단부에 배치되는 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 조절부재는 상기 단위 셀 적층 방향을 따라 연장되는 가이드봉, 상기 가이드봉에 슬라이딩 가능한 상태로 결합되고, 상기 가이드봉 상의 위치가 선택적으로 고정될 수 있는 한 쌍의 고정부 및 상기 고정부에 각각 고정되고 상기 지지구조체의 단부를 고정할 수 있는 파지부를 포함하는 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 파지부는 상기 지지구조체의 양단부에 각각 대응하는 위치에서 상기 연료전지 스택의 단위 셀 적층 방향과 교차하는 방향으로 배치되는 제1지지바, 상기 제1지지바의 상측에 적층되는 제2지지바를 포함하고, 상기 지지구조체는 상기 제1지지바에 의해 연료전지 스택의 측면을 향해 지지된 상태에서, 단부가 상기 제1지지바와 제2지지바의 사이에 개재된 상태로 고정되는 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1지지바와 제2지지바의 서로 마주하는 면에는 요철부가 각각 형성되는 연료전지 스택용 셀 전압 측정장치.
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