KR102634392B1

KR102634392B1 - Fuel cell stack module

Info

Publication number: KR102634392B1
Application number: KR1020180083609A
Authority: KR
Inventors: 허용석; 백석민; 엄기욱; 김주한; 연승준; 김덕환
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2024-02-06
Also published as: KR20200009358A

Abstract

본 발명은 복수의 연료 전지셀이 하나의 모듈로 구성하고, 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하며, 차량의 충격/진동에 의한 변형을 방지할 수 있는 연료 전지 스택 모듈에 대한 것이다.
본 발명에 따른 연료 전지 스택 모듈은, 복수의 연료 전지 셀이 적층되는 연료 전지 스택(110)과, 상기 연료 전지 스택(110)의 양단에 각각 체결되는 한 쌍의 엔드 플레이트(121)와, 상기 연료 전지 스택(110)의 둘레를 감싸는 복수개의 인클로저(131)(132)(133)(134)를 포함하고, 상기 인클로저(131)(132)(133)(134)는 양단이 각각 서로 이격된 엔드 플레이트(121)에 결합되며, 상기 엔드 플레이트(121)와 상기 인클로저(131)(132)(133)(134)들에 의해 형성된 공간 내부에 상기 연료 전지 스택(110)이 수용되어, 상기 연료 전지 스택(110)이 기밀되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a fuel cell stack module that consists of a plurality of fuel cell cells as one module, prevents moisture from penetrating into the interior, and prevents deformation due to shock/vibration of a vehicle.
The fuel cell stack module according to the present invention includes a fuel cell stack 110 in which a plurality of fuel cells are stacked, a pair of end plates 121 respectively fastened to both ends of the fuel cell stack 110, and It includes a plurality of enclosures 131, 132, 133, and 134 surrounding the fuel cell stack 110, and the enclosures 131, 132, 133, and 134 have both ends spaced apart from each other. It is coupled to the end plate 121, and the fuel cell stack 110 is accommodated inside the space formed by the end plate 121 and the enclosures 131, 132, 133, and 134, The battery stack 110 is characterized in that it is airtight.

Description

연료 전지 스택 모듈 {FUEL CELL STACK MODULE}Fuel cell stack module {FUEL CELL STACK MODULE}

본 발명은 복수의 연료 전지셀이 하나의 모듈로 구성하고, 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하며, 차량의 충격/진동에 의한 변형을 방지할 수 있는 연료 전지 스택 모듈에 대한 것이다.The present invention relates to a fuel cell stack module that consists of a plurality of fuel cell cells as one module, prevents moisture from penetrating into the interior, and prevents deformation due to shock/vibration of a vehicle.

차량의 연료 전지 셀은 고분자 전해질막을 구비하고, 막을 기준으로 한쪽면에는 공기(캐소드)가 공급받고 다른 한쪽면에는 수소(연료극, 수소)를 공급받아 전기를 생산하며, 이를 차량 시스템에 전기를 공급한다. The fuel cell of a vehicle is equipped with a polymer electrolyte membrane, and based on the membrane, air (cathode) is supplied to one side and hydrogen (fuel electrode, hydrogen) is supplied to the other side to produce electricity, which supplies electricity to the vehicle system. do.

이러한 셀을 여러 개 구성하기 위해 체결장치(엔드플레이트 및 체결바 등)로 구성된다. 일반적으로 이러한 체결 장치 및 셀 적증체로 이루어지는 연료 전지 스택 모듈이 복수개로 구성되어, 직렬 연결되어 고전압 상태의 전기를 차량에 공급한다.To construct multiple such cells, it is composed of fastening devices (end plates, fastening bars, etc.). Generally, a plurality of fuel cell stack modules composed of such fastening devices and cell stacking materials are connected in series to supply high-voltage electricity to a vehicle.

그런데 이러한 복수개 모듈 방식의 경우, 구성시 체결 장치/고전압 와이어링/연료 분배 장치/인클로저 등의 BOS(Balance Of Stack) 부품이 복잡해지는 단점이 있다.However, in the case of this multiple module method, there is a disadvantage that BOS (Balance of Stack) components such as fastening device/high voltage wiring/fuel distribution device/enclosure become complicated during construction.

따라서, 단모듈 방식을 채택하여 BOS 부품을 단순화하고 있으나, 여전히 체결바, 와이어링, 변형 방지용 임팩트 빔 등의 추가적인 체결 부품들이 요구되는 단점이 있다. 또한, 기밀을 위해서는 복잡한 씰 구조가 요구되고 있다. Therefore, although the BOS components are simplified by adopting the single module method, there is a disadvantage that additional fastening parts such as fastening bars, wiring, and impact beams for preventing deformation are still required. Additionally, a complex seal structure is required for airtightness.

1. 한국공개특허번호 제10-2010-0114887호1. Korean Patent Publication No. 10-2010-0114887 2. 한국공개특허번호 제10-2016-0057312호2. Korean Patent Publication No. 10-2016-0057312 3. 한국공개특허번호 제10-2017-0067284호3. Korean Patent Publication No. 10-2017-0067284

본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 추가적인 체결 부품을 간소화하여 체결을 단순화할 수 있는 연료 전지 스택 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was proposed to solve the problems caused by the above background technology, and its purpose is to provide a fuel cell stack module that can simplify fastening by simplifying additional fastening parts.

또한, 본 발명은 단순화된 씰 구조를 통해 기밀 구조를 구현할 수 있는 연료 전지 스택 모듈을 제공하는데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a fuel cell stack module that can implement an airtight structure through a simplified seal structure.

또한, 본 발명은 단순화된 스택 변형 구조를 구현할 수 있는 연료 전지 스택 모듈을 제공하는데 또 다른 목적이 있다. Additionally, another object of the present invention is to provide a fuel cell stack module capable of implementing a simplified stack deformation structure.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료 전지 스택 모듈은, 복수의 연료 전지 셀이 적층되는 연료 전지 스택과, 상기 연료 전지 스택의 양단에 각각 체결되는 한 쌍의 엔드 플레이트와, 상기 연료 전지 스택의 둘레를 감싸는 복수개의 인클로저를 포함하고, 상기 인클로저는 양단이 각각 서로 이격된 엔드 플레이트에 결합되며, 상기 엔드 플레이트와 상기 인클로저들에 의해 형성된 공간 내부에 상기 연료 전지 스택이 수용되어, 상기 연료 전지 스택이 기밀되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.A fuel cell stack module according to the present invention for achieving the above object includes a fuel cell stack in which a plurality of fuel cells are stacked, a pair of end plates respectively fastened to both ends of the fuel cell stack, and the fuel cell stack. It includes a plurality of enclosures surrounding the periphery of the battery stack, where both ends of the enclosures are coupled to end plates spaced apart from each other, and the fuel cell stack is accommodated within a space formed by the end plates and the enclosures. The fuel cell stack is characterized in that it is airtight.

상기 엔드 플레이트의 둘레를 상기 인클로저의 단부가 감싸도록 상기 각 인클로저의 단부가 상기 엔드 플레이트의 둘레에 체결되는 것을 특징으로 한다.The end of each enclosure is fastened to the end plate so that the end of the enclosure surrounds the end plate.

체결수단이 상기 인클로저를 관통하여, 상기 엔드 플레이트에 고정되어 상기 인클로저가 상기 엔드 플레이트에 고정되는 것을 특징으로 한다.The fastening means penetrates the enclosure and is fixed to the end plate, thereby securing the enclosure to the end plate.

상기 엔드 플레이트와 상기 인클로저가 접하는 면과, 상기 각 인클로저가 인접한 다른 인클로저와 접하는 면에는 상기 엔드 플레이트와 상기 인클로저에 의해 형성되는 공간의 내부로 수분, 이물질의 침투를 차단하는 가스켓이 설치되는 것을 특징으로 한다.A gasket is installed on the surface where the end plate and the enclosure contact, and on the surface where each enclosure contacts another adjacent enclosure, to block moisture and foreign substances from penetrating into the space formed by the end plate and the enclosure. Do it as

상기 가스켓 중 상기 엔드 플레이트가 상기 인클로저와 접하는 면에 설치되는 가스켓은 상기 엔드 플레이트와 상기 인클로저의 단부 사이를 기밀시키는 엔드 플레이트 가스켓인 것을 특징으로 한다.Among the gaskets, the gasket installed on the surface where the end plate contacts the enclosure is characterized as an end plate gasket that airtightens the space between the end plate and the end of the enclosure.

상기 엔드 플레이트 가스켓은 상기 엔드 플레이트를 둘레를 따라 폐곡선의 형태로 형성되고, 상기 엔드 플레이트 가스켓은 상기 엔드 플레이트의 둘레에 장착되는 것을 특징으로 한다.The end plate gasket is formed in the form of a closed curve along the circumference of the end plate, and the end plate gasket is mounted on the circumference of the end plate.

상기 엔드 플레이트의 둘레를 따라 정해진 깊이로 엔드 플레이트 가스켓 홈이 형성되고, 상기 엔드 플레이트 가스켓 홈에 상기 엔드 플레이트 가스켓이 장착되는 것을 특징으로 한다.An end plate gasket groove is formed along the circumference of the end plate at a predetermined depth, and the end plate gasket is mounted in the end plate gasket groove.

상기 가스켓 중 서로 인접한 2개의 인클로저가 접하는 면에 설치되는 가스켓은 상기 인클로저의 길이방향을 따라 설치되는 인클로저 가스켓인 것을 특징으로 한다.Among the gaskets, the gasket installed on the surface where two adjacent enclosures come into contact is characterized as being an enclosure gasket installed along the longitudinal direction of the enclosure.

상기 인클로저에서 인접한 다른 인클로저와 접하는 면에는 정해진 깊이로 인클로저 가스켓 홈이 형성되고, 상기 인클로저 가스켓은 상기 인클로저 가스켓 홈에 장착되는 것을 특징으로 한다.An enclosure gasket groove is formed at a predetermined depth on a surface of the enclosure that contacts another adjacent enclosure, and the enclosure gasket is mounted in the enclosure gasket groove.

상기 엔드 플레이트 가스켓은 상기 엔드 플레이트 가스켓으로부터 2개의 인클로저가 서로 접하는 면 사이에 위치하도록 정해진 길이로 연장되는 연장부가 형성되는 것을 특징으로 한다.The end plate gasket is characterized in that an extension portion is formed that extends from the end plate gasket to a predetermined length to be positioned between surfaces where two enclosures are in contact with each other.

상기 인클로저 가스켓의 양단으로부터 정해진 길이에서는 상기 인클로저 가스켓과 상기 연장부가 서로 중첩되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.The enclosure gasket and the extension portion are installed to overlap each other at a predetermined length from both ends of the enclosure gasket.

상기 인클로저 가스켓은 상기 연장부 보다 내측에 위치하는 것을 특징으로 한다.The enclosure gasket is located inside the extension portion.

상기 인클로저에서 상기 인클로저 가스켓 홈의 외측에는 상기 연장부가 수용되는 연장부 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.In the enclosure, an extension groove in which the extension part is accommodated is formed outside the enclosure gasket groove.

서로 인접한 2개의 인클로저가 접하는 면은 외측으로 갈수록 중력방향으로 하향되도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.The surface where two adjacent enclosures contact each other is characterized in that it is formed to be inclined downward in the direction of gravity as it goes outward.

상기 인클로저 중 어느 하나에는 상기 연료 전지 스택과 전기적으로 연결되어 상기 연료 전지 스택의 상태를 모니터링하는 스택 전압 모니터의 장착을 위한 관통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.One of the enclosures is characterized in that a through hole is formed for mounting a stack voltage monitor that is electrically connected to the fuel cell stack and monitors the state of the fuel cell stack.

상기 연료 전지 스택의 양단에는 각각 집전판이 설치되고, 상기 집전판에 버스바가 체결되며, 상기 인클로저 중 어느 하나의 인클로저에는 상기 버스바의 설치를 위한 관통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.Current collector plates are installed at both ends of the fuel cell stack, a bus bar is fastened to the current collector plates, and a through hole for installing the bus bar is formed in one of the enclosures.

상기 버스바가 설치되는 인클로저에는 상기 관통공을 커버하는 버스바 커버가 설치되는 것을 특징으로 한다.A bus bar cover covering the through hole is installed in the enclosure where the bus bar is installed.

상기 인클로저와 상기 연료 전지 스택 사이에는 상기 인클로저의 내측면과 상기 연료 전지 스택의 외측면에 접하면서, 상기 연료 전지 스택으로 전달되는 진동을 차단하는 완충부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.A buffer member is provided between the enclosure and the fuel cell stack to block vibration transmitted to the fuel cell stack while contacting the inner surface of the enclosure and the outer surface of the fuel cell stack.

상기 완충부재는 합성수지 또는 고무를 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The buffer member is characterized in that it is made of synthetic resin or rubber.

상기 인클로저 중에서, 상기 연료 전지 스택의 하부를 감싸는 인클로저에는 받침대에는 상기 연료 전지 스택 모듈을 차량에 고정시키는 받침대가 형성되는 것을 특징으로 한다.Among the enclosures, the enclosure surrounding the lower part of the fuel cell stack is characterized in that a pedestal for fixing the fuel cell stack module to the vehicle is formed on the pedestal.

본 발명에 따르면, 체결바 삭제, 와이어링 단순화, 임팩트빔 삭제 등을 통해 부품수를 감소시킴으로써 재료비, 중량, 공수 등을 절감할 수 있다.According to the present invention, material costs, weight, man-hours, etc. can be reduced by reducing the number of parts by eliminating fastening bars, simplifying wiring, and eliminating impact beams.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 가스켓 및 경사 조립 구조를 통해 향상된 기밀 성능을 구현할 수 있다는 점을 들 수 있다.In addition, another effect of the present invention is that improved airtightness can be achieved through the gasket and inclined assembly structure.

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 차량의 진동, 전후방향의 충격 등에도 스택 변형을 방지할 수 있다는 점을 들 수 있다.In addition, another effect of the present invention is that stack deformation can be prevented due to vehicle vibration, forward and backward impacts, etc.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연료 전지 스택을 보여주는 사시도이다.
도 2는 연료 전지 스택에 엔드 플레이트 및 가스켓이 조립된 상태가 도시된 사시도이다.
도 3은 연료 전지 스택의 둘레를 감싸는 인클로저의 사시도이다.
도 4는 연료 전지 스택의 둘레에 인클로저가 조립된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 연료 전지 스택의 둘레에 인클로저 조립후 버스바가 조립된 상태를 도시한 사시도이다.
도 6은 연료 전지 스택의 외측에 스택 전압 모니터가 조립된 상태를 도시한 사시도이다.
도 7은 연료 전지 스택의 외측에 버스바 커버가 조립된 상태를 도시한 사시도이다.
도 8은 가스켓의 구성도이다.
도 9는 도 6의 A부분에서 가스켓의 설치를 위한 홈이 형성된 상태를 도시한 확대 사시도이다.
도 10은 도 6의 A 부분에서 가스켓이 설치된 상태를 도시한 확대 사시도 이다.
도 11 및 도 12는 프런트 인클로저와 로워 인클로저가 결합되는 부분의 단면도로서, 도 11은 엔드 플레이트에 인접한 부위의 단면도이고, 도 12는 중간 부분의 단면도이다.
도 13는 도 7에서 B-B선에 따라 절개한 단면도이다.1 is a perspective view showing a fuel cell stack according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the end plate and gasket assembled in the fuel cell stack.
Figure 3 is a perspective view of an enclosure surrounding a fuel cell stack.
Figure 4 is a perspective view showing an enclosure assembled around a fuel cell stack.
Figure 5 is a perspective view showing a state in which a bus bar is assembled after an enclosure is assembled around a fuel cell stack.
Figure 6 is a perspective view showing a stack voltage monitor assembled on the outside of a fuel cell stack.
Figure 7 is a perspective view showing a bus bar cover assembled on the outside of the fuel cell stack.
Figure 8 is a configuration diagram of a gasket.
Figure 9 is an enlarged perspective view showing a state in which a groove for installing a gasket is formed in portion A of Figure 6.
Figure 10 is an enlarged perspective view showing a gasket installed in portion A of Figure 6.
FIGS. 11 and 12 are cross-sectional views of the portion where the front enclosure and the lower enclosure are combined. FIG. 11 is a cross-sectional view of a portion adjacent to the end plate, and FIG. 12 is a cross-sectional view of the middle portion.
Figure 13 is a cross-sectional view taken along line BB in Figure 7.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. When describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may be referred to as a first component without departing from the scope of the present invention. The term “and/or” includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless clearly defined in the present application, should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense. It shouldn't be.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 연료 전지 스택 모듈을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a fuel cell stack module according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1 내지 도 도 7에는 연료 전지 스택(110)으로부터 본 발명에 따른 연료 전지 스택 모듈(100)이 되도록 조립되는 과정이 도시되어 있다.1 to 7 show a process of assembling the fuel cell stack 110 into the fuel cell stack module 100 according to the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연료 전지 스택 모듈(100)의 내부에 장착되는 연료 전지 스택을 보여주는 사시도이다. 도 1을 참조하면, 연료 전지 스택(110)의 상단 일측 모서리에는 스택 전압 모니터와 연결을 위한 스택 전압 모니터 커넥터(111)가 형성된다. 연료 전지 스택(110)은 복수개의 연료 전지 셀로 구성되며, 이들 연료 전지 셀에는 MEA(Membrane Electrode Assembly), 분리판, GDL(Gas Diffusion Layer) 등을 포함한다.Figure 1 is a perspective view showing a fuel cell stack mounted inside the fuel cell stack module 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a stack voltage monitor connector 111 for connection to a stack voltage monitor is formed at one upper corner of the fuel cell stack 110. The fuel cell stack 110 is composed of a plurality of fuel cells, and these fuel cells include a membrane electrode assembly (MEA), a separator plate, and a gas diffusion layer (GDL).

상기 연료 전지 스택(110)은 차량의 폭방향(L방향)으로 배치된다.The fuel cell stack 110 is arranged in the width direction (L direction) of the vehicle.

상기 연료 전지 셀, 연료 전지 스택(110)의 구조에 대해서는 이미 널리 알려져 있으므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.Since the structures of the fuel cell and fuel cell stack 110 are already widely known, further description will be omitted.

연료 전지 스택(110)은 상부와 하부에 각 수소 유로, 공기 유로, 냉각수 유로 등이 배치될 수 있다. The fuel cell stack 110 may have a hydrogen flow path, an air flow path, a coolant flow path, etc. disposed at the top and bottom.

도 2는 상기 연료 전지 스택(110)의 양단에 각각 엔드 플레이트(121)와 실링(122)이 조립된 상태를 도시한 사시도이다. 상기 연료 전지 스택(110)의 양단에 각각 상기 연료 전지 스택(110)의 양단을 지지하는 엔드 플레이트(121)가 조립된다. 상기 엔드 플레이트(121)에는 상기 수소 유로, 공기 유로, 냉각수 유로 등과 연결되는 복수개의 연통공(121a)이 형성될 수 있다. 상기 엔드 플레이트(121)는 알루미늄 합금과 같은 금속재를 부분사출하여 제조된다.FIG. 2 is a perspective view showing the end plate 121 and the seal 122 assembled at both ends of the fuel cell stack 110, respectively. End plates 121 supporting both ends of the fuel cell stack 110 are assembled to each end of the fuel cell stack 110 . A plurality of communication holes 121a connected to the hydrogen flow path, air flow path, coolant flow path, etc. may be formed in the end plate 121. The end plate 121 is manufactured by partial injection of a metal material such as aluminum alloy.

또한, 상기 엔드 플레이트(121)의 둘레에는 후술되는 엔드 플레이트 가스켓(141)을 장착하기 위한 엔드 플레이트 가스켓홈(121b)이 형성된다.Additionally, an end plate gasket groove 121b is formed around the end plate 121 for mounting an end plate gasket 141, which will be described later.

상기 연료 전지 스택(110)과 상기 엔드 플레이트(121)의 조립시, 그 사이에는 기밀을 위한 실링(122)이 개재되는 것이 바람직하다. When assembling the fuel cell stack 110 and the end plate 121, it is preferable that a seal 122 for airtightness is interposed between them.

도 3은 상기 연료 전지 스택(110)의 둘레를 감싸는 인클로저(131)(132)(133)(134)들 간의 결합관계를 도시한 사시도이다. 상기 인클로저 조립체(130)를 구성하는 각 어퍼 인클로저(131), 프런트 인클로저(132), 로워 인클로저(133), 리어 인클로저(134)는 각각 서로 인접한 다른 인클로저와 접하도록 체결됨으로써, 하나의 조립체(130)를 형성한다. 서로 다른 2개의 인클로저가 접하는 부위는 기밀이 되도록 밀착된 상태에서, 후술되는 인클로저 가스켓(143)이 설치된다.FIG. 3 is a perspective view showing the coupling relationship between the enclosures 131, 132, 133, and 134 surrounding the fuel cell stack 110. Each of the upper enclosure 131, front enclosure 132, lower enclosure 133, and rear enclosure 134 constituting the enclosure assembly 130 is fastened so as to contact other adjacent enclosures, thereby forming one assembly 130. ) to form. An enclosure gasket 143, which will be described later, is installed in a state where the two different enclosures are in close contact with each other to make them airtight.

도 4는 연료 전지 스택(110)과 엔드 플레이트(121)가 조립된 조립체의 둘레에 인클로저(131)(132)(133)(134)가 조립된 상태를 도시한 사시도이다. 도 4를 참조하면, 상기 복수개의 인클로저(131)(132)(133)(134)가 상기 연료 전지 스택(110)에서 상기 엔드 플레이트(121)에 의해 커버되지 않은 나머지 부위를 감싸도록 조립된다. 이때, 상기 각 인클로저(131)(132)(133)(134)의 단부는 상기 엔드 플레이트(121)의 둘레도 감싸도록 조립된다. 상기 인클로저(131)(132)(133)(134)는 복수개의 분할된 상태로 제공되어 서로 접하도록 조립된다. 예컨대, 본 발명에서는 상기 인클로저(131)(132)(133)(134)가 연료 전지 스택(110) 및 엔드 플레이트(121)의 조립체의 상단면, 전면, 바닥면, 후면을 각각 커버하도록 어퍼 인클로저(131), 프런트 인클로저(132), 로워 인클로저(133), 리어 인클로저(134)로 이루어질 수 있다. 상기 어퍼 인클로저(131)와 상기 로워 인클로저(133)는 단면의 양단이 만곡부 형상을 갖는다. 즉 상기 어퍼 인클로저(131)에서 차량의 전후방향(T방향)의 양단은 하향되도록 형성되고, 상기 로워 인클로저(133)도 상기 차량의 전후방향의 양단이 상향되도록 형성되는데, 상기 어퍼 인클로저(131)와 상기 로워 인클로저(133)의 단부는 만곡된 형상을 갖도록 한다.FIG. 4 is a perspective view showing the enclosures 131, 132, 133, and 134 assembled around the assembly in which the fuel cell stack 110 and the end plate 121 are assembled. Referring to FIG. 4, the plurality of enclosures 131, 132, 133, and 134 are assembled to surround the remaining portion of the fuel cell stack 110 not covered by the end plate 121. At this time, the ends of each of the enclosures 131, 132, 133, and 134 are assembled to surround the circumference of the end plate 121. The enclosures 131, 132, 133, and 134 are provided in a plurality of segments and assembled to contact each other. For example, in the present invention, the upper enclosure is such that the enclosures 131, 132, 133, and 134 cover the top, front, bottom, and rear of the assembly of the fuel cell stack 110 and the end plate 121, respectively. It may be composed of (131), a front enclosure (132), a lower enclosure (133), and a rear enclosure (134). The upper enclosure 131 and the lower enclosure 133 have curved cross sections at both ends. That is, in the upper enclosure 131, both ends in the forward and backward direction (T direction) of the vehicle are formed to be downward, and the lower enclosure 133 is also formed to be upward in both ends in the front and rear direction of the vehicle. The upper enclosure 131 And the end of the lower enclosure 133 has a curved shape.

또한, 로워 인클로저(133)에는 차량의 바닥면에 상기 연료 전지 스택 모듈(100)을 고정하기 위한 받침대(135)가 형성된다. Additionally, a support 135 is formed in the lower enclosure 133 to secure the fuel cell stack module 100 to the bottom of the vehicle.

상기 인클로저(131)(132)(133)(134) 중에서 어느 하나, 바람직하게는 어퍼 인클로저(131)는 스택 전압 모니터를 연결하기 위한 관통공(131a)이 형성된다. 상기 관통공(131a)에 스택 전압 모니터(155)를 설치하여 상기 연료 전지 스택(110)의 일측에 설치된 커넥터(101)에 연결한다.Any one of the enclosures 131, 132, 133, and 134, preferably the upper enclosure 131, is formed with a through hole 131a for connecting a stack voltage monitor. A stack voltage monitor 155 is installed in the through hole 131a and connected to the connector 101 installed on one side of the fuel cell stack 110.

또한, 상기 인클로저(131)(132)(133)(134) 중에서 어느 하나에는 집전판(151)이 설치된다. 예컨대, 상기 리어 인클로저(134)에 관통공을 형성하고, 상기 관통공을 관통하도록 단자가 일체로 구성된 집전판(151)이 설치된다.Additionally, a current collector 151 is installed in any one of the enclosures 131, 132, 133, and 134. For example, a through hole is formed in the rear enclosure 134, and a current collector plate 151 whose terminals are integrated so as to penetrate the through hole is installed.

상기 각 인클로저(131)(132)(133)(134)와 상기 엔드 플레이트(121)는 각 인클로저(131)(132)(133)(134)를 관통하여 상기 엔드 플레이트(121)의 둘레에 체결되는 체결수단에 의해 체결된다. 예컨대, 도 4에서 화살표로 표시된 위치에 체결볼트를 이용하여 상기 각 인클로저(131)(132)(133)(134)와 상기 엔드 플레이트(121)를 체결시킬 수 있다. 이러한 체결구조에 의해 체결바 없이도, 각 인클로저(131)(132)(133)(134)와 상기 엔드 플레이트(121)가 체결된다.Each of the enclosures (131) (132) (133) (134) and the end plate (121) penetrates each of the enclosures (131) (132) (133) (134) and is fastened to the circumference of the end plate (121). It is concluded by means of fastening. For example, each of the enclosures 131, 132, 133, and 134 and the end plate 121 can be fastened to each other using fastening bolts at positions indicated by arrows in FIG. 4. Through this fastening structure, each enclosure 131, 132, 133, 134 and the end plate 121 are fastened without a fastening bar.

도 5는 상기 연료 전지 스택(110)의 둘레에 인클로저(131)(132)(133)(134)들을 조립한 후, 후 버스바(153)를 고정한 사시도이다. 도 5를 참조하면, 집전판(151)에 상기 인클로저에 형성된 관통공(134a)를 이용하여 버스바(153)를 체결함으로써, 상기 집전판(151)과 상기 버스바(153)가 전기적으로 연결되도록 한다. 물론, 상기 관통공(134a)에는 이외에도 제어기 등이 고정될 수 있다. FIG. 5 is a perspective view of the rear bus bar 153 being fixed after assembling the enclosures 131, 132, 133, and 134 around the fuel cell stack 110. Referring to FIG. 5, the current collector plate 151 and the bus bar 153 are electrically connected by fastening the bus bar 153 to the current collector plate 151 using the through hole 134a formed in the enclosure. Make it possible. Of course, other controllers, etc. may be fixed to the through hole 134a.

도 6은 상기 연료 전지 스택(110)의 외측에 스택 전압 모니터(155)를 조립한 사시도이다. 도 6을 참조하면, 연료 전지 스택 모듈(100)의 어퍼 인클로저(131) 상에 스택 전압 모니터(155)가 장착된다. 상기 어퍼 인클로저(131)에 형성된 관통공(131a)을 통하여 상기 스택 전압 모니터(155)가 장착된다. 상기 스택 전압 모니터(155)는 상기 연료 전지 스택(110)의 커넥터(111)와 전기적으로 연결됨으로써, 상기 연료 전지 스택(110)의 상태를 모니터링할 수 있다.FIG. 6 is a perspective view of the stack voltage monitor 155 assembled on the outside of the fuel cell stack 110. Referring to FIG. 6, a stack voltage monitor 155 is mounted on the upper enclosure 131 of the fuel cell stack module 100. The stack voltage monitor 155 is mounted through the through hole 131a formed in the upper enclosure 131. The stack voltage monitor 155 can monitor the state of the fuel cell stack 110 by being electrically connected to the connector 111 of the fuel cell stack 110.

도 7은 도 6의 공정후(연료 전지 스택에 스택 전압 모니터를 조립한 후) 버스바 커버(157)를 조립한 연료 전지 스택 모듈(100)의 사시도이다. 상기 연료 전지 스택 모듈(100)의 외측면, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 연료 전지 스택 모듈(100)의 후면에 상기 버스바(153)를 덮도록 버스바 커버(157)가 장착된다.FIG. 7 is a perspective view of the fuel cell stack module 100 with the busbar cover 157 assembled after the process of FIG. 6 (after assembling the stack voltage monitor to the fuel cell stack). As shown in FIG. 6, for example, the outer surface of the fuel cell stack module 100, a bus bar cover 157 is mounted on the rear of the fuel cell stack module 100 to cover the bus bar 153. do.

도 8는 기밀을 위해 설치되는 가스켓(141)(143)을 도시한 구성도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 엔드 플레이트(121)의 둘레를 기밀시키는 엔드 플레이트 가스켓(141)과, 상기 인클로저(131)(132)(133)(134) 사이를 기밀시키는 인클로저 가스켓(143)를 포함한다. 상기 엔드 플레이트 가스켓(141)과 상기 인클로저 가스켓(143)에 의해 수분뿐만 아니라, 먼지와 같은 이물질의 유입도 방지하도록 기밀된다.Figure 8 is a configuration diagram showing gaskets 141 and 143 installed for airtightness. As shown in FIG. 8, an end plate gasket 141 that airtightens the perimeter of the end plate 121 and an enclosure gasket 143 that airtightens between the enclosures 131, 132, 133, and 134. Includes. The end plate gasket 141 and the enclosure gasket 143 provide airtightness to prevent not only moisture but also foreign substances such as dust from entering.

엔드 플레이트 가스켓(141)은 상기 엔드 플레이트(121)을 둘레를 감싸도록 폐곡선의 형태로 형성된다. 상기 엔드 플레이트 가스켓(141)은 상기 엔드 플레이트(121)에 형성된 엔드 플레이트 가스켓 홈(121b)에 끼워짐으로써, 상기 엔드 플레이트(121)의 둘레를 기밀시킨다.The end plate gasket 141 is formed in the form of a closed curve to surround the end plate 121. The end plate gasket 141 is inserted into the end plate gasket groove 121b formed in the end plate 121, thereby airtightening the perimeter of the end plate 121.

상기 엔드 플레이트 가스켓(141)에는 상기 연료 전지 스택 모듈(100)이 내측을 향하여 연장되는 연장부(142)가 일체로 형성된다. 상기 연장부(142)는 상기 엔드 플레이트 가스켓(141)으로부터 2개의 인클로저(131)(132)(133)(134)의 접하는 면 사이에 위치하도록 연장된다. 따라서, 상기 인클로저(131)(132)(133)(134)가 4개로 구성되어 있다면, 상기 엔드 플레이트 가스켓(141)에는 4개의 연장부(142)가 형성된다.An extension portion 142 extending inward of the fuel cell stack module 100 is formed integrally with the end plate gasket 141 . The extension portion 142 extends from the end plate gasket 141 to be positioned between contact surfaces of the two enclosures 131, 132, 133, and 134. Accordingly, if the enclosures 131, 132, 133, and 134 are composed of four, four extension portions 142 are formed in the end plate gasket 141.

인클로저 가스켓(143)는 서로 인접한 2개의 인클로저(131)(132)(133)(134) 사이에 설치된다. 각 인클로저(131)(132)(133)(134)는 인접한 다른 인클로저(131)(132)(133)(134)와 접하는 면에 각 인클로저(131)(132)(133)(134)의 길이방향을 따라 인클로저 가스켓 홈(133a)이 형성되는데, 상기 인클로저 가스켓 홈(133a)에 상기 인클로저 가스켓(143)이 설치됨으로써, 서로 다른 2개의 인클로저(131)(132)(133)(134)가 접하는 부위가 기밀되도록 한다.The enclosure gasket 143 is installed between two adjacent enclosures 131, 132, 133, and 134. Each enclosure (131) (132) (133) (134) has a length of each enclosure (131) (132) (133) (134) on the surface in contact with other adjacent enclosures (131) (132) (133) (134). An enclosure gasket groove 133a is formed along the direction, and the enclosure gasket 143 is installed in the enclosure gasket groove 133a, so that two different enclosures 131, 132, 133, and 134 are in contact with each other. Make sure the area is airtight.

상기 엔드 플레이트 가스켓(141)과 상기 인클로저 가스켓(143)은 고무 씰이 될 수 있다.The end plate gasket 141 and the enclosure gasket 143 may be rubber seals.

한편, 도 9에는 상기 엔드 플레이트(121)와 상기 로워 인클로저(133)가 만나는 부위가 상세히 도시되어 있다. 상기 엔드 플레이트(121)의 둘레에는 상기 엔드 플레이트 가스켓(141)이 장착되는 엔드 플레이트 가스켓 홈(121b)이 형성된다. 상기 로워 인클로저(133)가 상기 프런트 인클로저(132), 상기 리어 인클로저(134)와 접하는 면에는 상기 인클로저 가스켓(143)과 엔드 플레이트 가스켓(141)의 연장부(142)가 설치되는 인클로저 가스켓 홈(133a)과 연장부 홈(133b)이 형성된다.Meanwhile, Figure 9 shows in detail the area where the end plate 121 and the lower enclosure 133 meet. An end plate gasket groove 121b in which the end plate gasket 141 is mounted is formed around the end plate 121. On the surface where the lower enclosure 133 is in contact with the front enclosure 132 and the rear enclosure 134, there is an enclosure gasket groove ( 133a) and an extension groove 133b are formed.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 로워 인클로저(133)에는 연장부 홈(133b)과 인클로저 가스켓 홈(133a)이 중첩된 상태로 형성되어 있으므로, 상기 인클로저 가스켓(143)의 단부는 상기 연장부(142)가 중첩되게 설치된다.As shown in FIG. 9, the lower enclosure 133 has an extension groove 133b and an enclosure gasket groove 133a formed in an overlapping state, so the end of the enclosure gasket 143 is connected to the extension portion ( 142) are installed overlapping.

또한, 상기 연장부 홈(133b)은 상기 엔드 플레이트 가스켓 홈(121b)과 연결된다.Additionally, the extension groove 133b is connected to the end plate gasket groove 121b.

아울러, 상기 엔드 플레이트 가스켓 홈(121b), 상기 인클로저 가스켓 홈(133a) 및 연장부 홈(133b)은 수분이 상기 연료 전지 스택 모듈(100)의 내부로 유입되는 경로를 길게 형성하도록 하여, 수분의 유입을 막는다.In addition, the end plate gasket groove 121b, the enclosure gasket groove 133a, and the extension groove 133b form a long path for moisture to flow into the interior of the fuel cell stack module 100, thereby preventing moisture from flowing into the fuel cell stack module 100. prevent inflow.

도 10은 도 6의 A로 도시된 부분에서 가스켓(143)이 설치된 상태를 도시한 확대도이다. 도 10를 참조하면, 앞서 살펴본 바와 같이, 연장부(142)가 상기 인클로저 가스켓(143)의 보다 외측에 위치된다.FIG. 10 is an enlarged view showing the gasket 143 installed in the portion indicated by A in FIG. 6. Referring to FIG. 10, as previously discussed, the extension portion 142 is located outside the enclosure gasket 143.

각 인클로저(131)(132)(133)(134)들이 서로 접하는 부위를 하나의 인클로저 가스켓(143)만으로 기밀시킬 수 없기 때문에, 각 인클로저(131)(132)(133)(134)가 서로 접하는 부위에 상기 인클로저 가스켓(143)를 설치하고, 상기 인클로저 가스켓(143)의 단부에서 상기 연장부(142)와 중첩되도록 하여, 기밀이 되도록 한다. 특히, 상기 연장부(142)는 상기 인클로저 가스켓(143)의 보다 외측에 위치하는 것이 바람직하다.Since the area where each enclosure (131) (132) (133) (134) is in contact with each other cannot be made airtight with only one enclosure gasket (143), each enclosure (131) (132) (133) (134) is in contact with each other. The enclosure gasket 143 is installed in the area, and the end of the enclosure gasket 143 overlaps the extension part 142 to ensure airtightness. In particular, the extension portion 142 is preferably located outside the enclosure gasket 143.

한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 2개의 인클로저의 조립시에도 체결수단, 예컨대 볼트(145)를 이용하여 체결시킨다. 도 10에는 프런트 인클로저(도 10에서는 미도시)와 로워 인클로저(133)가 볼트(145)를 이용하여 조립되는 상태가 도시되어 있다. 이 뿐만 아니라, 서로 인접한 2개의 인클로저는 체결시 볼트(145)와 같은 체결수단에 의해 조립된다.Meanwhile, as shown in FIG. 10, when assembling two adjacent enclosures, they are fastened using a fastening means, for example, bolts 145. Figure 10 shows a state in which the front enclosure (not shown in Figure 10) and the lower enclosure 133 are assembled using bolts 145. In addition, two enclosures adjacent to each other are assembled using fastening means such as bolts 145.

도 11에 도시된 바와 같이, 인접한 2개의 인클로저가 접하는 면은 경사면이 되도록 하여, 수분의 유입을 방지하도록 한다. 도 11에는 상기 프런트 인클로저(132)와 상기 로워 인클로저(133)의 결합부위의 단면이 도시되어 있는데, 결합면을 경사면(133c)으로 형성하여, 수분 유입 방지효과가 우수해진다. 특히, 상기 결합면에는 상기 인클로저 가스켓(143)이 장착되므로, 상기 인클로저 가스켓(143)과 상기 경사면(133c)에 의해 기밀 효과는 더욱 증대된다. 이때, 상기 인클로저 가스켓(143)은 상기 경사면(133c)에서 상기 경사면의 상단에 위치하는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 11, the surface where two adjacent enclosures meet is inclined to prevent the inflow of moisture. Figure 11 shows a cross-section of the joining portion of the front enclosure 132 and the lower enclosure 133. The joining surface is formed as an inclined surface 133c, thereby improving the effect of preventing moisture inflow. In particular, since the enclosure gasket 143 is mounted on the coupling surface, the airtightness effect is further increased by the enclosure gasket 143 and the inclined surface 133c. At this time, the enclosure gasket 143 is preferably located at the top of the inclined surface 133c.

상기 경사면은 각 인클로저(131)(132)(133)(134)가 다른 인클로저에 접하는 면에는 모두 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 2개의 인클로저가 접하는 부위는 경사구조와 인클로저 가스켓(143)에 의해 기밀이 가능해진다.It is preferable that the inclined surfaces are formed on all surfaces of each enclosure 131, 132, 133, and 134 in contact with other enclosures. Accordingly, the area where the two enclosures come into contact can be made airtight by the inclined structure and the enclosure gasket 143.

도 12에는 2개의 인클로저와 상기 엔드 플레이트(121)가 접하는 부위의 단면도가 도시되어 있다.Figure 12 shows a cross-sectional view of the area where two enclosures and the end plate 121 come into contact.

인접한 2개의 인클로저가 서로 접하는 면은 도 12에 도시된 바와 같이, 경사면으로 형성되어 있어서, 수분의 유입을 방지한다. 상기 경사면에 상기 연장부(142)와 상기 인클로저 가스켓(143)이 중첩되게 설치된다. 상기 인클로저의 경사면에서 상부에는 상기 인클로저 가스켓(143)이 설치되고, 하부에는 상기 연장부(142)가 설치된다. As shown in FIG. 12, the surface where two adjacent enclosures contact each other is formed as an inclined surface to prevent the inflow of moisture. The extension portion 142 and the enclosure gasket 143 are installed to overlap on the inclined surface. The enclosure gasket 143 is installed at the upper part of the inclined surface of the enclosure, and the extension part 142 is installed at the lower part.

도 11과 도 12에 도시된 바와 같이, 2개의 인클로저가 접하는 면을 외측으로 갈수록 중력방향으로 하향되는 경사면으로 하고, 상기 경사면에 상기 인클로저 가스켓(143), 상기 연장부(142)가 설치되도록 함으로써, 상기 연료 전지 스택 모듈(100)의 내부로 수분이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 상기 경사면의 상단과 하단은 평면이 형성된다. As shown in Figures 11 and 12, the surface where the two enclosures are in contact is an inclined surface that slopes downward in the direction of gravity toward the outside, and the enclosure gasket 143 and the extension portion 142 are installed on the inclined surface. , it is possible to prevent moisture from flowing into the fuel cell stack module 100. The top and bottom of the slope are formed as flat surfaces.

이러한 기밀 구조는 상기 프런트 인클로저(132)와 상기 로워 인클로저(133) 뿐만 아니라, 상기 리어 인클로저(134)와 로워 인클로저(133)에도 당연히 적용되며, 상기 프런트 인클로저(132)와 상기 어퍼 인클로저(131) 사이, 상기 리어 인클로저(134)와 상기 어퍼 인클로저(131) 사이에도 적용될 수 있다.This airtight structure is naturally applied not only to the front enclosure 132 and the lower enclosure 133, but also to the rear enclosure 134 and the lower enclosure 133, and to the front enclosure 132 and the upper enclosure 131. It can also be applied between the rear enclosure 134 and the upper enclosure 131.

특히, 가스켓(141)(143)이 적용되고, 인클로저(131)(132)(133)(134)들은 결합부위에 경사구조가 적용되어 있어 IP69K와 같은 방수등급을 만족할 수 있어서, 상기 연료 전지 스택 모듈(100)이 고압 세차기에 직접 노출되더라도, 수분의 침투를 방지할 수 있다.In particular, gaskets 141 and 143 are applied, and the enclosures 131, 132, 133 and 134 have an inclined structure applied to the joint portion, so that they can satisfy a waterproof rating such as IP69K, and the fuel cell stack Even if the module 100 is directly exposed to a high-pressure car washer, penetration of moisture can be prevented.

한편, 상기 인클로저(131)(132)(133)(134)의 기밀을 위한 인클로저 가스켓(143)을 일자형태로 형성하고, 상기 인클로저 가스켓(143)의 단부에서 상기 연장부(142)와 중첩되는 형태로 설치함으로써, 가스켓의 구조를 단순하게 형성할 수 있으므로, 복잡한 성형 공정이 요구되지 않는다. Meanwhile, an enclosure gasket 143 for airtightness of the enclosures 131, 132, 133, and 134 is formed in a straight shape, and an end of the enclosure gasket 143 overlaps the extension portion 142. By installing it in the form, the structure of the gasket can be formed simply, so a complicated molding process is not required.

도 13은 도 7에서 B-B선에 따라 절개한 단면도이다. 도 13은 참조하면, 상기 인클로저(131)(132)(133)(134)의 내측면과 상기 연료 전지 스택(110) 사이에는 탄성재지의 완충부재(137)가 설치되어 진동을 완화시키고, 충격을 흡수하여 변형을 방지한다. 또한, 차량의 충돌에 의한 충격을 완화한다. 상기 완충부재(137)는 합성수지 또는 고무를 재질로 하고, 상기 인클로저(131)(132)(133)(134)의 내측면과 상기 연료 전지 스택(110) 사이에 복수로 설치된다. 상기 완충부재(137)는 바람직하게는 상기 프런트 인클로저(132)와 상기 연료 전지 스택(110) 사이, 상기 로워 인클로저(133)와 상기 연료 전지 스택(110) 사이, 상기 리어 인클로저(134)와 상기 연료 전지 스택(110) 사이에 상기 완충부재(137)가 설치된다. 상기 프런트 인클로저(132)와 상기 연료 전지 스택(110) 사이, 상기 리어 인클로저(134)와 상기 연료 전지 스택(110) 사이에 설치되는 완충부재(137)는 상기 차량의 전후방향(T방향)으로 작용하는 충격을 흡수하고, 상기 로워 인클로저(133)와 상기 연료 전지 스택(110) 사이에 설치되는 완충부재(137)는 상기 차량으로 상기 연료 전지 스택(110)의 저면으로 전달되는 진동을 차단하여, 상기 연료 전지 스택(110)의 변형을 방지한다. 상기 연료 전지 스택(110)의 자중에 의해 상기 어퍼 인클로저(131)와는 항상 이격된 상태이므로, 상기 어퍼 인클로저(131)와 상기 연료 전지 스택(110) 사이에는 상기 완충부재(137)가 설치되지 않을 수도 있다.Figure 13 is a cross-sectional view taken along line B-B in Figure 7. Referring to FIG. 13, a buffer member 137 made of elastic material is installed between the inner surface of the enclosures 131, 132, 133, and 134 and the fuel cell stack 110 to alleviate vibration and shock. absorbs and prevents deformation. Additionally, it alleviates the impact caused by a vehicle collision. The buffer members 137 are made of synthetic resin or rubber, and are installed in plural numbers between the inner surfaces of the enclosures 131, 132, 133, and 134 and the fuel cell stack 110. The buffer member 137 is preferably between the front enclosure 132 and the fuel cell stack 110, between the lower enclosure 133 and the fuel cell stack 110, between the rear enclosure 134 and the fuel cell stack 110. The buffer member 137 is installed between the fuel cell stacks 110. The buffer member 137 installed between the front enclosure 132 and the fuel cell stack 110 and between the rear enclosure 134 and the fuel cell stack 110 is installed in the forward and backward direction (T direction) of the vehicle. The buffer member 137 installed between the lower enclosure 133 and the fuel cell stack 110 absorbs the impact and blocks vibration transmitted to the bottom of the fuel cell stack 110 to the vehicle. , preventing deformation of the fuel cell stack 110. Since the fuel cell stack 110 is always spaced apart from the upper enclosure 131 due to its own weight, the buffer member 137 is not installed between the upper enclosure 131 and the fuel cell stack 110. It may be possible.

100 : 연료 전지 스택 모듈
110 : 연료 전지 스택
111 : 스택 전압 모니터 커넥터
121 : 엔드 플레이트
121a : 연통공
121b : 엔드 플레이트 가스켓홈
122 : 씰링
131 : 어퍼 인클로저
131a : 관통공
132 : 프런트 인클로저
133 : 로워 인클로저
133a : 인클로저 가스켓홈
133b : 연장부 홈
133c : 경사면
134 : 리어 인클로저
134a : 관통공
135 : 받침대
137 : 완충부재
141 : 엔드 플레이트 가스켓
142 : 연장부
143 : 인클로저 가스켓
145 : 볼트
151 : 집전판
153 : 버스바
155 : 스택 전압 모니터
157 : 버스바 커버100: Fuel cell stack module
110: fuel cell stack
111: stack voltage monitor connector
121: end plate
121a: flue hole
121b: End plate gasket groove
122: sealing
131: Upper enclosure
131a: Through hole
132: front enclosure
133: Lower enclosure
133a: Enclosure gasket groove
133b: Extension groove
133c: slope
134: rear enclosure
134a: Through hole
135: stand
137: Buffer member
141: End plate gasket
142: extension part
143: enclosure gasket
145: bolt
151: Current collector
153: bus bar
155: Stack voltage monitor
157: Bus bar cover

Claims

복수의 연료 전지 셀이 적층되는 연료 전지 스택과,
상기 연료 전지 스택의 양단에 각각 체결되는 한 쌍의 엔드 플레이트와,
상기 연료 전지 스택의 둘레를 감싸는 복수개의 인클로저를 포함하고,
상기 인클로저는 양단이 각각 서로 이격된 엔드 플레이트에 결합되며,
상기 엔드 플레이트와 상기 인클로저들에 의해 형성된 공간 내부에 상기 연료 전지 스택이 수용되어, 상기 연료 전지 스택이 기밀되고,
상기 엔드 플레이트와 상기 인클로저가 접하는 면과, 상기 각 인클로저가 인접한 다른 인클로저와 접하는 면에는 상기 엔드 플레이트와 상기 인클로저에 의해 형성되는 공간의 내부로 수분, 이물질의 침투를 차단하는 가스켓이 설치되며,
서로 인접한 2개의 인클로저가 접하는 면에 외측으로 갈수록 중력방향으로 하향되도록 경사지는 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.A fuel cell stack in which a plurality of fuel cells are stacked,
A pair of end plates respectively fastened to both ends of the fuel cell stack,
Comprising a plurality of enclosures surrounding the fuel cell stack,
The enclosure is coupled to end plates at both ends spaced apart from each other,
The fuel cell stack is accommodated inside a space formed by the end plate and the enclosures, so that the fuel cell stack is airtight,
A gasket is installed on the surface where the end plate and the enclosure contact, and on the surface where each enclosure contacts another adjacent enclosure, to block moisture and foreign substances from penetrating into the space formed by the end plate and the enclosure,
A fuel cell stack module, characterized in that an inclined surface is formed on the surface where two adjacent enclosures contact each other, sloping downward in the direction of gravity toward the outside.

제1항에 있어서,
상기 엔드 플레이트의 둘레를 상기 인클로저의 단부가 감싸도록 상기 각 인클로저의 단부가 상기 엔드 플레이트의 둘레에 체결되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to paragraph 1,
A fuel cell stack module, characterized in that the end of each enclosure is fastened to the circumference of the end plate so that the end of the enclosure surrounds the circumference of the end plate.

제2항에 있어서,
체결수단이 상기 인클로저를 관통하여, 상기 엔드 플레이트에 고정되어 상기 인클로저가 상기 엔드 플레이트에 고정되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to paragraph 2,
A fuel cell stack module, wherein a fastening means penetrates the enclosure and is fixed to the end plate so that the enclosure is fixed to the end plate.

제1항에 있어서,
상기 경사면의 상단과 하단에서는 상기 인클로저와 수직한 평면이 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to paragraph 1,
A fuel cell stack module, characterized in that a plane perpendicular to the enclosure is formed at the top and bottom of the inclined surface.

제1항에 있어서,
상기 가스켓 중 상기 엔드 플레이트가 상기 인클로저와 접하는 면에 설치되는 가스켓은 상기 엔드 플레이트와 상기 인클로저의 단부 사이를 기밀시키는 엔드 플레이트 가스켓인 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to paragraph 1,
Among the gaskets, the gasket installed on the surface where the end plate contacts the enclosure is an end plate gasket that airtightens between the end plate and the end of the enclosure.

제5항에 있어서,
상기 엔드 플레이트 가스켓은 상기 엔드 플레이트를 둘레를 따라 폐곡선의 형태로 형성되고,
상기 엔드 플레이트 가스켓은 상기 엔드 플레이트의 둘레에 장착되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to clause 5,
The end plate gasket is formed in the form of a closed curve along the circumference of the end plate,
The fuel cell stack module, characterized in that the end plate gasket is mounted around the end plate.

제6항에 있어서,
상기 엔드 플레이트의 둘레를 따라 정해진 깊이로 엔드 플레이트 가스켓 홈이 형성되고,
상기 엔드 플레이트 가스켓 홈에 상기 엔드 플레이트 가스켓이 장착되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to clause 6,
An end plate gasket groove is formed at a predetermined depth along the circumference of the end plate,
A fuel cell stack module, characterized in that the end plate gasket is mounted in the end plate gasket groove.

제6항에 있어서,
상기 가스켓 중 서로 인접한 2개의 인클로저가 접하는 면에 설치되는 가스켓은 상기 인클로저의 길이방향을 따라 설치되는 인클로저 가스켓인 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to clause 6,
A fuel cell stack module, characterized in that among the gaskets, the gasket installed on the surface where two adjacent enclosures contact each other is an enclosure gasket installed along the longitudinal direction of the enclosure.

제8항에 있어서,
상기 인클로저에서 인접한 다른 인클로저와 접하는 면에는 정해진 깊이로 인클로저 가스켓 홈이 형성되고,
상기 인클로저 가스켓은 상기 인클로저 가스켓 홈에 장착되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to clause 8,
An enclosure gasket groove is formed at a predetermined depth on a surface of the enclosure that contacts another adjacent enclosure,
The fuel cell stack module, wherein the enclosure gasket is mounted in the enclosure gasket groove.

복수의 연료 전지 셀이 적층되는 연료 전지 스택과,
상기 연료 전지 스택의 양단에 각각 체결되는 한 쌍의 엔드 플레이트와,
상기 연료 전지 스택의 둘레를 감싸는 복수개의 인클로저를 포함하고,
상기 인클로저는 양단이 각각 서로 이격된 엔드 플레이트에 결합되며,
상기 엔드 플레이트와 상기 인클로저들에 의해 형성된 공간 내부에 상기 연료 전지 스택이 수용되어, 상기 연료 전지 스택이 기밀되고,
상기 엔드 플레이트와 상기 인클로저가 접하는 면에는 상기 엔드 플레이트와 상기 인클로저에 의해 형성되는 공간의 내부로 수분, 이물질의 침투를 차단하는 엔드 플레이트 가스켓이 구비되며,
상기 엔드 플레이트 가스켓은 상기 엔드 플레이트 가스켓으로부터 2개의 인클로저가 서로 접하는 면 사이에 위치하도록 정해진 길이로 연장되는 연장부가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.A fuel cell stack in which a plurality of fuel cells are stacked,
A pair of end plates respectively fastened to both ends of the fuel cell stack,
Comprising a plurality of enclosures surrounding the fuel cell stack,
The enclosure is coupled to end plates at both ends spaced apart from each other,
The fuel cell stack is accommodated inside a space formed by the end plate and the enclosures, so that the fuel cell stack is airtight,
An end plate gasket is provided on the surface where the end plate and the enclosure are in contact to block moisture and foreign substances from penetrating into the space formed by the end plate and the enclosure,
The end plate gasket is a fuel cell stack module, characterized in that an extension part is formed that extends from the end plate gasket to a predetermined length to be positioned between surfaces where two enclosures are in contact with each other.

제10항에 있어서,
서로 인접한 2개의 인클로저가 접하는 면에 상기 인클로저의 길이방향을 따라 인클로저 가스켓이 설치되고,
상기 인클로저 가스켓의 양단으로부터 정해진 길이에서는 상기 인클로저 가스켓과 상기 연장부가 서로 중첩되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to clause 10,
An enclosure gasket is installed on the surface where two adjacent enclosures contact each other along the longitudinal direction of the enclosure,
A fuel cell stack module, wherein the enclosure gasket and the extension portion overlap each other at a predetermined length from both ends of the enclosure gasket.

제11항에 있어서,
상기 인클로저 가스켓은 상기 연장부 보다 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to clause 11,
The fuel cell stack module, wherein the enclosure gasket is located inside the extension portion.

제10항에 있어서,
상기 인클로저에서 인접한 다른 인클로저와 접하는 면에는 정해진 깊이로 인클로저 가스켓 홈이 형성되고,
상기 인클로저에서 상기 인클로저 가스켓 홈의 외측에는 상기 연장부가 수용되는 연장부 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to clause 10,
An enclosure gasket groove is formed at a predetermined depth on a surface of the enclosure that contacts another adjacent enclosure,
A fuel cell stack module, wherein an extension groove in which the extension portion is accommodated is formed outside the enclosure gasket groove in the enclosure.

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제1항 또는 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인클로저 중 어느 하나에는 상기 연료 전지 스택과 전기적으로 연결되어 상기 연료 전지 스택의 상태를 모니터링하는 스택 전압 모니터의 장착을 위한 관통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to any one of claims 1 and 10,
A fuel cell stack module, characterized in that one of the enclosures is formed with a through hole for mounting a stack voltage monitor that is electrically connected to the fuel cell stack and monitors the state of the fuel cell stack.

제1항 또는 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연료 전지 스택의 양단에는 각각 집전판이 설치되고,
상기 집전판에 버스바가 체결되며,
상기 인클로저 중 어느 하나의 인클로저에는 상기 버스바의 설치를 위한 관통공이 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to any one of paragraphs 1 or 10,
Current collector plates are installed at both ends of the fuel cell stack,
A bus bar is fastened to the current collector plate,
A fuel cell stack module, characterized in that a through hole for installation of the bus bar is formed in any one of the enclosures.

제16항에 있어서,
상기 버스바가 설치되는 인클로저에는 상기 관통공을 커버하는 버스바 커버가 설치되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to clause 16,
A fuel cell stack module, characterized in that a bus bar cover covering the through hole is installed in the enclosure where the bus bar is installed.

제1항 또는 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인클로저와 상기 연료 전지 스택 사이에는 상기 인클로저의 내측면과 상기 연료 전지 스택의 외측면에 접하면서, 상기 연료 전지 스택으로 전달되는 진동을 차단하는 완충부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to any one of paragraphs 1 or 10,
A fuel cell stack module, characterized in that a buffer member is provided between the enclosure and the fuel cell stack to block vibration transmitted to the fuel cell stack while contacting the inner surface of the enclosure and the outer surface of the fuel cell stack. .

제18항에 있어서,
상기 완충부재는 합성수지 또는 고무를 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.According to clause 18,
A fuel cell stack module, wherein the buffer member is made of synthetic resin or rubber.

제1항 또는 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인클로저 중에서, 상기 연료 전지 스택의 하부를 감싸는 인클로저에는 상기 연료 전지 스택 모듈을 차량에 고정시키는 받침대가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 모듈.
According to any one of paragraphs 1 or 10,
Among the enclosures, the fuel cell stack module is characterized in that the enclosure surrounding the lower part of the fuel cell stack is formed with a pedestal for fixing the fuel cell stack module to the vehicle.