KR101074493B1 - ＰＥＭＦＣ having a pin type flow channel - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료 전지의 분리판 유동 채널을 직각부가 없는 핀 형상으로 만들어 유동 채널 내에서의 유체의 유동이 일정하도록 하여 연료 전지 성능을 높인 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지에 관한 것으로, 전극막접합체를 중심으로 양면에 위치하는 분리판에 의해 형성되는 유로가,입구에서부터 점차 너비가 제 1 너비까지 확장되는 유입 영역과, 상기 유입 영역에서 연속되어 제 1 너비로 균일한 너비를 갖는 유로 형성 영역과, 상기 유로 형성 영역에서 연속되어 점차 너비가 축소되는 유출 영역을 포함하는 하나의 유로 영역이 구성되고,상기 하나의 유로 영역과 대칭되는 구조로 형성되는 다른 유로 영역이 서로 일체형으로 형성되고, 상기 하나의 유로 영역과 다른 유로 영역의 내부에는 균일한 간격으로 핀(Pin)들이 형성되어 유로를 형성하는 것이다.The present invention relates to a polyelectrolyte fuel cell having a fin-type flow channel which improves fuel cell performance by making the flow plate in the flow channel constant by making the separator flow channel of the fuel cell into a pin shape without a right angle portion. A flow path formed by a separator plate positioned on both sides of the electrode membrane assembly is an inflow region gradually extending from the inlet to the first width, and a flow passage having a uniform width at the first width and continuous in the inflow region. A flow path region including a formation region and an outflow region that is gradually reduced in width in the flow path formation region, and another flow path region formed in a structure symmetric with the one flow path region is integrally formed with each other; The fins are formed at uniform intervals in the one flow path region and the other flow path region. To form.

고분자 전해질 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell), 분리판, 유동 채널, Pin, 유로 영역 Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, Separator, Flow Channel, Pin, Euro Area

Description

핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지{ＰＥＭＦＣ having a pin type flow channel}PEMFC having a pin type flow channel

본 발명은 연료전지에 관한 것으로, 구체적으로 분리판 유동 채널을 직각부가 없는 핀 형상으로 만들어 유동 채널 내에서의 유체의 유동이 일정하도록 하여 연료 전지 성능을 높인 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell, and specifically, a polymer electrolyte fuel having a fin type flow channel which improves fuel cell performance by making a separator plate flow channel into a pin shape without a right angle portion so that the flow of fluid in the flow channel is constant. It relates to a battery.

연료전지는 연료의 산화에 의해서 생기는 화학 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 고효율 무공해 발전장치이다. 연료전지의 연료로는 수소 이외에 메탄과 천연가스 등의 화석연료를 사용하는 기체상 연료와, 메탄올 및 히드라진 등의 액체상 연료를 사용할 수 있다.A fuel cell is a high efficiency pollution-free power generation device that directly converts chemical energy generated by oxidation of fuel into electrical energy. As fuel for the fuel cell, gaseous fuels using fossil fuels such as methane and natural gas, and liquid fuels such as methanol and hydrazine can be used as fuel.

이러한 연료전지는 전해질(electrolyte)의 종류에 따라, 인산형 연료전지, 용융탄산염 연료전지, 고체 산화물형 연료전지, 고분자 전해질형 연료전지, 알칼리 연료전지 등으로 분류할 수 있으며, 이 연료전지들은 기본적으로 같은 원리에 의해 작동하지만, 이 연료전지들 각각에 사용되는 연료, 운전온도, 촉매, 전해질 등은 서로 다르다.Such fuel cells may be classified into phosphoric acid fuel cells, molten carbonate fuel cells, solid oxide fuel cells, polymer electrolyte fuel cells, and alkaline fuel cells, depending on the type of electrolyte. The same principle is used, but the fuel, operating temperature, catalyst, and electrolyte used in each of these fuel cells are different.

연료전지 중에서 고분자 전해질형 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cell;PEMFC)는 고분자막을 전해질로 사용하기 때문에 전해질에 의한 부식이나 증발의 위험이 없으며 단위면적당 높은 전류밀도를 얻을 수 있고, 다른 종류의 연료전지에 비해 출력 특성이 월등히 높고 작동 온도가 낮기 때문에 자동차 등에 전력을 공급하기 위한 이동용 전원, 주택이나 공공건물 등에 전력을 공급하기 위한 분산용 전원, 및 전자기기 등에 전력을 공급하기 위한 소형 전원으로 개발이 활발히 추진되고 있다.Among the fuel cells, the polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) uses a polymer membrane as an electrolyte, so there is no risk of corrosion or evaporation by the electrolyte, and a high current density per unit area can be obtained. Compared with the high output characteristics and low operating temperature, the mobile power supply for power supply to automobiles, distributed power supply for homes and public buildings, and small power supply for electronic devices It is actively promoted.

이와 같은 고분자 전해질형 연료전지는 가스 유로가 서로 평행한 다수의 채널들로 이루어지고 이 일단의 채널들을 유동 채널이라 하면, 이 유동 채널이 어떠한 기하학적인 형상을 하느냐에 따라 채널들을 통과하는 반응가스의 압력과 유량이 변화하게 된다.In the polymer electrolyte fuel cell, if the gas flow channel is composed of a plurality of channels parallel to each other, and the channel is a flow channel, the pressure of the reaction gas passing through the channels depends on the geometric shape of the flow channel. The overflow will change.

상기 가스 유로를 통하여 연료전지의 반응가스가 공급되고, 공급되는 반응가스의 압력이 일정하게 유지되어야 유동 채널의 길이 방향으로 균일한 전기화학반응이 일어나고 균일한 전기를 얻을 수 있으며, 동시에 일정한 열이 발생되어 연료전지의 성능을 최적화시킬 수 있다.When the reaction gas of the fuel cell is supplied through the gas flow path, and the pressure of the supplied reaction gas is kept constant, a uniform electrochemical reaction occurs in the longitudinal direction of the flow channel, and uniform electricity is obtained. Can be generated to optimize the performance of the fuel cell.

또한, 상기 각 채널의 형태와 단면 크기는 가스 공급 뿐만 아니라 고분자 전해질막의 이온전도에 필요한 수분을 공급하고 배출하는데 영향을 주기 때문에 유동 채널의 구조와 형태는 매우 중요하다.In addition, since the shape and cross-sectional size of each channel affect not only gas supply but also supply and discharge of moisture required for ion conduction of the polymer electrolyte membrane, the structure and shape of the flow channel are very important.

그러나 종래 기술의 연료 전지는 도 1a내지 도 1d에서와 같이 모두 유체가 지나가는 유로와 벽으로 이루어진 유동 채널이 직각 부분을 많이 포함하는 구조이 다.However, the fuel cell of the prior art has a structure in which a flow channel composed of a flow path and a wall through which fluid flows, as shown in FIGS.

이 직각 부분에서는 유체의 압력강하가 커서 연료전지 효율에 불리하다. At this right angle, the pressure drop of the fluid is large, which is detrimental to the fuel cell efficiency.

즉, 각 채널을 따라 흐르는 반응가스의 흐름과 압력이 일정하지 않을 경우에는 전류와 온도의 분포가 불균일하게 되어 부분적인 전기 및 열적 과부하 상태가 되어 연료전지의 효율 저하는 물론 수명이 단축될 수가 있다.In other words, if the flow and pressure of the reaction gas flowing along each channel is not constant, the distribution of current and temperature becomes uneven, resulting in a partial electric and thermal overload, which may reduce the efficiency of the fuel cell and shorten its lifespan. .

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 연료 전지의 문제를 해결하기 위한 것으로, 연료 전지의 유동 채널을 직각부가 없는 핀 형상으로 만들어 유동 채널 내에서의 유체의 유동이 일정하도록 하여 연료 전지 성능을 높인 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the fuel cell of the prior art, the fin type is to improve the fuel cell performance by making the flow channel of the fuel cell in a pin shape without a right angle to make the flow of fluid in the flow channel constant. It is an object to provide a polymer electrolyte fuel cell having a flow channel of.

본 발명은 고분자 전해질 연료전지(Prolymer Eletrolyte Fuel Cell)의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 요소인 분리판 유동채널의 새로운 형상을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a new shape of a separator flow channel, which is the most influential factor in the performance of a polymer electrolyte fuel cell.

본 발명은 연료 및 산소의 원활한 이동 특성, 채널 전반에 걸친 균일한 속도분포, 압력 강하가 낮은 구조, 원활한 집전체 역할을 할 수 있도록 한 분리판의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료전지를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a polymer electrolyte fuel cell having smooth flow characteristics of fuel and oxygen, uniform velocity distribution throughout the channel, low pressure drop structure, and flow channel of a separator to serve as a current collector. There is a purpose.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지는 전극막접합체를 중심으로 양면에 위치하는 분리판에 의해 형성되는 유로가,입구에서부터 점차 너비가 제 1 너비까지 확장되는 유입 영역과,상기 유입 영역에서 연속되어 제 1 너비로 균일한 너비를 갖는 유로 형성 영역과, 상기 유로 형성 영역에서 연속되어 출구까지 점차 너비가 축소되는 유출 영역을 포함하고, 상기 모든 영역의 내부에는 균일한 간격으로 핀(Pin)들이 형성되어 유로를 형성하는 것을 특징으로 한다.In the polymer electrolyte fuel cell having a fin-type flow channel according to the present invention for achieving the above object, a flow path formed by a separation plate located on both sides of an electrode membrane assembly, the width gradually from the inlet to the first width An inflow region extending up to and including a flow passage forming region continuous in the inflow region and having a uniform width with a first width, and an outflow region continuing in the flow passage forming region and gradually decreasing in width to an outlet, and all the regions The inside of the pin (Pin) is formed at a uniform interval characterized in that to form a flow path.

그리고 상기 유입 영역, 유로 형성 영역, 유출 영역의 핀(Pin)들에 의해 형성된 유로는 일체형의 박스 채널 구조인 것을 특징으로 한다.In addition, the flow path formed by the fins of the inflow area, the flow path formation area, and the outflow area is characterized by an integral box channel structure.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지는 전극막접합체를 중심으로 양면에 위치하는 분리판에 의해 형성되는 유로가,입구에서부터 점차 너비가 제 1 너비까지 확장되는 유입 영역과, 상기 유입 영역에서 연속되어 제 1 너비로 균일한 너비를 갖는 유로 형성 영역과, 상기 유로 형성 영역에서 연속되어 점차 너비가 축소되는 유출 영역을 포함하고 하나의 유로 영역이 구성되고,상기 하나의 유로 영역과 대칭되는 구조로 형성되는 다른 유로 영역이 서로 일체형으로 형성되고, 상기 하나의 유로 영역과 다른 유로 영역의 내부에는 균일한 간격으로 핀(Pin)들이 형성되어 유로를 형성하는 것을 특징으로 한다.A polymer electrolyte fuel cell having a fin-type flow channel according to the present invention for achieving another object is a flow path formed by a separation plate located on both sides around the electrode membrane assembly, the width gradually from the inlet to the first width A flow path region including an inflow region extending therein, a flow passage formation region continuous in the inflow region and having a uniform width to a first width, and an outlet region continuous in the flow passage formation region and gradually decreasing in width; The other flow path regions formed in a symmetrical structure with the one flow path region are integrally formed with each other, and fins are formed at uniform intervals inside the one flow path region and the other flow path region to form a flow path. It is characterized by.

이와 같은 본 발명에 따른 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지는 다음과 같은 효과를 갖는다.Such a polymer electrolyte fuel cell having a fin type flow channel according to the present invention has the following effects.

첫째, 연료 전지의 유동 채널을 직각부가 없는 핀 형상으로 만들어 유동 채널 내에서의 유체의 유동이 일정하도록 하여 연료 전지 성능을 높인다.First, the flow channel of the fuel cell is made into a pin shape without a right angle portion so that the flow of fluid in the flow channel is constant, thereby improving fuel cell performance.

둘째, 고분자 전해질 연료전지(Prolymer Eletrolyte Fuel Cell)의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 요소인 분리판 유동채널의 새로운 형상을 제공한다.Second, it provides a new shape of the separator flow channel, which is the most influential factor in the performance of the polymer electrolyte fuel cell.

셋째, 연료 및 산소의 원활한 이동 특성, 채널 전반에 걸친 균일한 속도분포, 압력 강하가 낮은 구조, 원활한 집전체 역할을 할 수 있도록 한 분리판 의 유동 채널을 갖도록 하여 고분자 전해질 연료전지의 성능을 향상시키는 효과가 있다.Third, improve the performance of the polymer electrolyte fuel cell by having a smooth flow of fuel and oxygen, a uniform velocity distribution across the channel, a structure with low pressure drop, and a flow channel of a separator to serve as a smooth current collector. It is effective to let.

이하, 본 발명에 따른 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a polymer electrolyte fuel cell having a fin type flow channel according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Features and advantages of the polymer electrolyte fuel cell having a fin type flow channel according to the present invention will become apparent from the detailed description of each embodiment below.

도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지 구성도이다.2A and 2B are schematic diagrams of a polymer electrolyte fuel cell having a fin type flow channel according to the present invention.

그리고 도 3은 본 발명에 따른 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지 사진이고, 도 4는 본 발명에 따른 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지의 단면 구성도이다.3 is a photo of a polymer electrolyte fuel cell having a fin type flow channel according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram of a polymer electrolyte fuel cell having a fin type flow channel according to the present invention.

본 발명은 연료 전지의 유동 채널을 직각부가 없는 핀 형상으로 만들어 유동 채널 내에서의 유체의 유동이 일정하도록 하여 연료 전지 성능을 높인 것이다.The present invention improves fuel cell performance by making the flow channel of the fuel cell into a fin shape having no right angles so that the flow of fluid in the flow channel is constant.

즉, 연료전지 중 고분자 전해질 연료전지(Prolymer Eletrolyte Fuel Cell)의 성능에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 분리판 유동채널의 형상인데, 분리판의 유동채널은 연료 및 산소가 원활히 이동할 수 있어야 하며, 채널 전반에 걸쳐 속도분포가 고르게 나타나야 하고 압력 강하가 낮아야 한다. 또한 집전체 역할을 잘 수행해 야 한다. 이러한 요소를 모두 충족함으로써 고분자 전해질 연료전지의 성능을 향상 시킬 수 있다.In other words, the most influential factor in the performance of the polymer electrolyte fuel cell among the fuel cells is the shape of the separator flow channel. The flow channel of the separator should allow the fuel and oxygen to move smoothly. The velocity distribution should be even throughout and the pressure drop should be low. In addition, it must perform well as a collector. By satisfying all of these factors, the performance of the polymer electrolyte fuel cell can be improved.

본 발명은 유동채널 내 유체의 유동이 일정하도록 설계하고, 유체가 유동채널의 입구 부분에서 확관에 의해 발생하는 스월을 줄이기 위해 입구부분의 각도를 고려하여 설계한 것이다.The present invention is designed so that the flow of the fluid in the flow channel is constant, and in consideration of the angle of the inlet portion in order to reduce the swirl caused by the expansion of the fluid in the inlet portion of the flow channel.

그 구조는 도 2a에서와 같이, 연료 전지의 유동 채널을 구성하는 분리판이 유입 영역(가), 유로 형성 영역(나), 유출 영역(다)으로 구성되어 유로가 박스 채널 형태가 되도록 한 것이다.As shown in FIG. 2A, the separation plate constituting the flow channel of the fuel cell is composed of an inflow area (A), a flow path formation area (B), and an outflow area (C) so that the flow path is in the form of a box channel.

유입 영역(가)은 입구부터 유로 형성 영역(나)까지 제 1 너비까지 점차 너비가 확장되어 형성된다.The inflow area (a) is formed by gradually extending the width from the inlet to the flow path forming area (b) to the first width.

그리고 유로 형성 영역(나)은 유입 영역(가)으로부터 연속되어 제 1 너비로 균일한 너비로 유출 영역(다)까지 형성된다.The flow path forming region (B) is formed continuously from the inflow region (A) to the outflow region (C) with a uniform width in the first width.

그리고 유출 영역(다)은 상기 유로 형성 영역(나)에서부터 연속되어 점차 너비가 축소되어 형성된다.The outflow region (C) is continuously formed from the flow path forming region (B) and gradually reduced in width.

그리고 상기 유입 영역(가), 유로 형성 영역(나), 유출 영역(다)은 내부에 일정 간격으로 핀(Pin)들이 형성된다.The inflow region (a), the flow path formation region (b), and the outflow region (c) are formed with fins at regular intervals therein.

그리고 도 2b는 연료의 흐름을 더 균일하게 하기 위한 것으로 서로 대칭되는 구조의 박스 채널 형태를 갖도록 구성한 것이다.2b is configured to have a box channel shape that is symmetrical with each other to make the fuel flow more uniform.

즉, 연료 전지의 유동 채널을 구성하는 분리판이 제 1,2 유입 영역(1)(2), 제 1,2 유로 형성 영역(3)(4), 제 1,2 유출 영역(5)(6)으로 구성되어 동일 형상의 박스 채널이 서로 대칭되는 형태가 되도록 한 것이다.That is, the separating plate constituting the flow channel of the fuel cell is divided into the first and second inflow regions (1) (2), the first and second flow path forming regions (3) (4), and the first and second outlet regions (5) and (6). ) So that box channels of the same shape are symmetrical with each other.

마찬가지로 제 1 유입 영역(1)은 입구부터 제 3 유로 형성 영역(3)까지 제 1 너비까지 점차 너비가 확장되어 형성되고, 제 2 유입 영역(2)은 입구부터 제 2 유로 형성 영역(4)까지 제 1 너비까지 점차 너비가 확장되어 형성된다.Similarly, the first inflow region 1 is formed by gradually extending the width from the inlet to the third flow passage forming region 3 to the first width, and the second inflow region 2 is formed from the inlet to the second flow passage forming region 4. Until the first width is gradually formed to expand the width.

그리고 제 1 유로 형성 영역(3)은 제 1 유입 영역(1)으로부터 연속되어 제 1 너비로 균일한 너비로 제 1 유출 영역(5)까지 형성되고, 제 2 유로 형성 영역(4)은 제 2 유입 영역(2)으로부터 연속되어 제 1 너비로 균일한 너비로 제 2 유출 영역(6)까지 형성된다.The first flow path forming region 3 is formed from the first inflow region 1 to the first outflow region 5 with a uniform width at a first width, and the second flow path forming region 4 is formed in a second manner. It is formed from the inlet region 2 to the second outlet region 6 with a uniform width in the first width.

그리고 제 1 유출 영역(5)은 상기 제 1 유로 형성 영역(3)에서부터 연속되어 점차 너비가 축소되어 형성되고, 제 2 유출 영역(6)은 상기 제 2 유로 형성 영역(4)에서부터 연속되어 점차 너비가 축소되어 형성된다.The first outlet region 5 is formed to be continuously reduced in width from the first flow path forming region 3, and the second outlet region 6 is continuously formed from the second flow path forming region 4. It is formed by reducing its width.

그리고 제 1,2 유입 영역(1)(2), 제 1,2 유로 형성 영역(3)(4), 제 1,2 유출 영역(5)(6)은 일체형의 박스 채널을 구성하고, 내부에 일정 간격으로 핀(Pin)들이 형성된다.The first and second inflow zones 1 and 2, the first and second flow path formation zones 3 and 4, and the first and second outflow zones 5 and 6 constitute an integrated box channel. Pins are formed at regular intervals.

이와 같은 본 발명은 분리판 유동 채널의 형상을 규칙적으로 배열되는 핀(Pin)들에 의해 경로가 형성되는 박스형 채널이므로 연료 및 산소가 원활히 이동할 수 있다.As such, the present invention is a box-shaped channel in which a path is formed by pins regularly arranged in the shape of the separator flow channel, so that fuel and oxygen can move smoothly.

또한, 각진 부분이 없어 채널 전반에 걸쳐 속도분포가 고르게 나타나고, 압력 강하가 낮다.In addition, there is no angled portion, resulting in even velocity distribution throughout the channel and low pressure drop.

도 3은 이와 같은 분리판 유동 채널을 갖는 본 발명에 따라 제작된 고분자 전해질 연료 전지 채널의 사진이다.3 is a photograph of a polymer electrolyte fuel cell channel fabricated in accordance with the present invention having such a separator flow channel.

도 4는 본 발명에 따른 규칙적으로 배열되는 핀(Pin)들에 의해 경로가 형성되는 박스형 채널을 갖는 연료 전지의 구성을 나타낸 것이다.4 shows a configuration of a fuel cell having a box-shaped channel whose path is formed by regularly arranged pins according to the present invention.

연료 전지의 단위 구성은 고분자 이온교환막인 고분자 전해질을 중심으로 그 양면에 전극들을 접합시킨 전극막접합체(Membrane and Electrode Assembly;MEA)(41)를 중심으로 양쪽으로 분리판이 위치되어 구성되는 유로(43)가 형성되는 구조이다.The unit structure of the fuel cell includes a flow path 43 in which a separator is positioned at both sides of an electrode membrane assembly (MEA) 41 in which electrodes are bonded to both surfaces of a polymer electrolyte, which is a polymer ion exchange membrane. ) Is formed.

분리판을 밀봉하기 위해 실링층(42)이 형성되고 외면에 금속으로 이루어진 엔드 플레이트(44)가 구성된다.A sealing layer 42 is formed to seal the separator and an end plate 44 made of metal is formed on the outer surface.

전극막접합체(Membrane and Electrode Assembly;MEA)(41)는 전해질에 의하여 분리된 연료극과 공기극의 두 전극으로 구성되어 있고, 각 전극의 외면에는 분리판이 위치한다.Membrane and Electrode Assembly (MEA) 41 is composed of two electrodes, a fuel electrode and an air electrode separated by an electrolyte, and a separator is located on the outer surface of each electrode.

분리판에 의해 형성된 유로(43)는 연료전지의 반응에 필요한 산소와 연료가스가 양면으로 공급되는 통로의 역할을 한다. 그리고 분리판은 각 단위 전지의 양극과 음극을 직렬로 연결시켜주는 전도체의 역할을 동시에 수행한다.The flow path 43 formed by the separator serves as a passage through which oxygen and fuel gas required for the reaction of the fuel cell are supplied to both sides. The separator serves as a conductor that connects the positive and negative electrodes of each unit cell in series.

이와 같이 본 발명에 따른 고분자 전해질 연료 전지는 핀(Pin)으로된 내부 형상에 의해 채널 내부 전체에서 유체의 유동속도를 일정하게 만들어 주어 연료전지의 성능을 높인다.As described above, the polymer electrolyte fuel cell according to the present invention makes the flow velocity of the fluid constant throughout the channel by the internal shape of the pin, thereby improving the performance of the fuel cell.

즉, 유체가 지나가는 유로와 벽으로 이루어지고 직각인 부분을 갖지 않는 Pin Type이라는 독창적인 형상으로 압력강하 현상이 없고 채널내부의 형상이 모두 동일함으로 채널 전반에 걸쳐 유동속도가 고르게 분포되도록 한 것이다.In other words, it is an original shape called Pin Type, which consists of a flow path and a wall through which a fluid passes, and does not have a right-angled portion.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

도 1a내지 도 1d는 일반적인 고분자 전해질 연료전지의 유동 채널의 구성도1A to 1D are diagrams of flow channels of a typical polymer electrolyte fuel cell

도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지 구성도2A and 2B are schematic diagrams of a polymer electrolyte fuel cell having a fin type flow channel according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지 채널 사진3 is a polymer electrolyte fuel cell channel photo having a fin type flow channel according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지의 단면 구성도4 is a cross-sectional configuration diagram of a polymer electrolyte fuel cell having a fin type flow channel according to the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

41. 전극막접합체(MEA) 42. 실링층41. Electrode membrane assembly (MEA) 42. Sealing layer

43. 유로 44. 엔드플레이트43. Euro 44. Endplates

Claims (3)

삭제delete 삭제delete 전극막접합체를 중심으로 양면에 위치하는 분리판에 의해 형성되는 유로가,The flow path formed by the separation plate located on both sides around the electrode membrane assembly, 입구에서부터 점차 너비가 제 1 너비까지 확장되는 제 1 유입 영역과, 상기 제 1 유입 영역에서 연속되어 제 1 너비로 균일한 너비를 갖는 제 1 유로 형성 영역과, 상기 제 1 유로 형성 영역에서 연속되어 점차 너비가 축소되는 제 1 유출 영역을 포함하는 하나의 유로 영역이 구성되고,A first inflow region gradually extending in width from the inlet to the first width, a first flow passage formation region having a uniform width at a first width and continuous in the first inflow region, and continuous in the first flow passage formation region One flow path region is formed that includes a first outlet region that is gradually reduced in width, 상기 하나의 유로 영역과 대칭되는 구조로 형성되는 제 2 유입 영역,제 2 유로 형성 영역, 제 2 유출 영역을 갖는 다른 유로 영역이 서로 일체형으로 형성되어, 유입되는 유체가 제 1,2 유입 영역으로 나누어져 유입되고 유출되는 유체가 제 1,2 유출 영역으로 나누어져 유출되고, The second inflow region, the second flow passage formation region, and the other flow passage region having the second outflow region are integrally formed with each other so that the fluid flowing into the first and second inflow regions is formed integrally with each other. The divided inflow and outflow fluid is divided into first and second outflow zones, 상기 하나의 유로 영역과 다른 유로 영역의 내부에는 균일한 간격으로 핀(Pin)들이 형성되어 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 핀 타입의 유동 채널을 갖는 고분자 전해질 연료 전지.And a fin type flow channel, wherein fins are formed at uniform intervals in the one channel region and the other channel region to form a channel.
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