KR20160041702A - Fuel cell segmented measuring module - Google Patents

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KR20160041702A
KR20160041702A KR1020140136164A KR20140136164A KR20160041702A KR 20160041702 A KR20160041702 A KR 20160041702A KR 1020140136164 A KR1020140136164 A KR 1020140136164A KR 20140136164 A KR20140136164 A KR 20140136164A KR 20160041702 A KR20160041702 A KR 20160041702A
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손영준
김승곤
양태현
김민진
박구곤
배병찬
임성대
박석희
김창수
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한국에너지기술연구원
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Abstract

Disclosed is a fuel cell module. More specifically, disclosed is a module for measuring segmented fuel cell, ensuring easy maintenance since a unit cell board and a detection board are formed independently. According to an embodiment of the present invention, the fuel cell module comprises: a membrane electrode assembly including an electrolyte membrane and an electrode comprising a catalytic layer on both sides of the electrolyte membrane; a current collector disposed on one side of the membrane electrode assembly; the unit cell board disposed on the other side of the membrane electrode assembly and being close to the membrane electrode assembly; a plurality of end plates being closed to each of the current collector and the unit cell board and disposed to face each other; and the detection board measuring performance of fuel cells based on a signal detected from the unit cell board.

Description

연료전지 분절측정 모듈{FUEL CELL SEGMENTED MEASURING MODULE}FUEL CELL SEGMENTED MEASURING MODULE [0001]

일 실시 예에 따른 연료전지 모듈이 개시되고, 더 구체적으로는 단위셀보드 및 감지보드가 독립 형성되어 유지보수가 용이한 연료전지 모듈이 개시된다.
A fuel cell module according to an embodiment is disclosed, and more specifically, a fuel cell module is disclosed in which a unit cell board and a sensing board are formed independently to facilitate maintenance.

연료전지는 수소와 산소를 전기화학적으로 반응시켜 물을 생성하면서 전기를 발생시킬 수 있다. 연료전지는 수소와 산소를 결합시킬 때 발생되는 에너지를 전기 형태로 바꿀 수 있다. 연료전지는 전해물질 주위에 서로 맞붙어 있는 두 개의 전극봉을 포함하고, 공기 중의 산소가 한 전극을 지나고 수소가 다른 전극을 지날 때 전기화학 반응을 통해 전기와 물, 열을 생성할 수 있다.Fuel cells can produce electricity by reacting hydrogen and oxygen electrochemically to produce water. Fuel cells can convert the energy generated when hydrogen and oxygen are combined into electrical form. Fuel cells contain two electrodes that stick together around the electrolyte, and when oxygen in the air passes through one electrode and hydrogen passes through the other electrode, it can generate electricity, water, and heat through an electrochemical reaction.

연료전지는 엔드플레이트를 포함할 수 있다. 엔드플레이트는 연료전지 스택에서, 스택 내에 고른 면압이 유지되도록 각 구성들을 지지하는 기능을 할 수 있다. 스택 내의 유체의 누설을 방지하고, 셀간 전기 접촉저항의 증가를 방지할 수 있다.The fuel cell may include an end plate. The end plate may function to support the respective configurations in the fuel cell stack such that an even surface pressure is maintained in the stack. It is possible to prevent the leakage of the fluid in the stack and to prevent an increase in the electrical contact resistance between the cells.

예를 들어 공개특허 제 10-2009-0106670호는 연료전지 스택용 엔드플레이트를 개시한다. 상기 공개특허는 연료전지 스택의 엔드플레이트를 샌드위치 구조로 적용하면서, 샌드위치 구조를 이루는 부재들을 막부재로 감싸줌으로써, 스택내의 열전달을 감소시켜 연료전지 냉시동 특성을 향상시킬 수 있고, 스택의 단열효과가 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 한다.
For example, Patent Publication No. 10-2009-0106670 discloses an end plate for a fuel cell stack. The above-mentioned patent discloses a fuel cell stack in which the end plate of the fuel cell stack is sandwiched and the members constituting the sandwich structure are wrapped with the membrane members, thereby reducing the heat transfer in the stack, So as to prevent falling of the liquid.

일 실시 예에 따른 목적은 단위셀보드 및 감지보드가 독립 형성되어 연료전지 시스템 설계의 독립성을 확보할 수 있는 연료전지 분절측정 모듈을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a fuel cell segment measurement module capable of independently forming a unit cell board and a sensing board to ensure independence of the fuel cell system design.

일 실시 예에 따른 목적은 단위셀보드 및 감지보드가 독립 형성되어 유지보수가 용이한 연료전지 분절측정 모듈을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a fuel cell segmentation measuring module in which a unit cell board and a sensing board are formed independently, thereby facilitating maintenance.

일 실시 예에 따른 목적은 단위셀보드 및 감지보드의 선택에 따라 전류, 온도, 압력의 측정을 할 수 있는 연료전지 분절측정 모듈을 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a fuel cell segmentation module capable of measuring current, temperature, and pressure according to selection of a unit cell board and a sensing board.

상기와 같은 일 실시 예에 따른 목적은 하기와 같은 연료전지 분절측정 모듈을 제공함으로써 달성된다.The above object is achieved by providing a fuel cell segmentation measuring module as described below.

일 실시 예에 따른 연료전지 분절측정 모듈은 전해질 막 및 상기 전해질 막의 양 측에 촉매층이 구비된 전극를 포함하는 막전극접합체, 상기 막전극접합체의 일 측에 배치되는 전류집전체, 상기 막전극접합체의 타 측에 배치되고, 상기 막전극접합체와 접하는 단위셀보드, 상기 전류집전체 및 상기 단위셀보드에 각각 접하고, 서로 마주보도록 배치되는 복수의 엔드플레이트 및 상기 단위셀보드에서 감지되는 신호에 기초하여, 연료전지의 성능을 측정하는 감지보드를 포함할 수 있다.The fuel cell segment measurement module according to an embodiment includes a membrane electrode assembly including an electrolyte membrane and an electrode having catalyst layers on both sides of the electrolyte membrane, a current collector disposed on one side of the membrane electrode assembly, A plurality of end plates which are arranged on the other side and which are in contact with the membrane electrode assembly, which are in contact with the current collector and the unit cell board, and which are disposed so as to face each other, , And a sensing board for measuring the performance of the fuel cell.

일 측에 있어서, 상기 단위셀보드는, 상기 막전극접합체의 각각의 영역들의 정보를 개별적으로 측정하기 위한 복수 개의 단위 셀을 포함할 수 있다.In one aspect, the unit cell board may include a plurality of unit cells for individually measuring information of respective regions of the membrane electrode assembly.

일 측에 있어서, 상기 단위 셀들은 서로 동일한 면적으로 제공되고, 격자 형태로 행 및 열을 지어 나란히 배치될 수 있다.On one side, the unit cells are provided with the same area as each other, and can be arranged side by side in rows and columns in a lattice form.

일 측에 있어서, 상기 감지보드는, 상기 단위셀보드로부터 이격되어 배치되고,상기 단위셀보드와 상기 감지보드를 연결하는 커넥터를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the sensing board may further include a connector that is disposed apart from the unit cell board and connects the unit cell board and the sensing board.

일 측에 있어서, 상기 감지보드는, 상기 복수의 엔드플레이트 중 하나의 엔드플레이트를 기준으로 상기 단위셀보드의 반대편에 배치될 수 있다.In one aspect, the sensing board may be disposed on the opposite side of the unit cell board with respect to one end plate of the plurality of end plates.

일 측에 있어서, 상기 커넥터는 상기 감지보드의 개수에 대응하여 복수 개로 마련될 수 있다.In one side, the connectors may be provided in a plurality corresponding to the number of the detection boards.

일 측에 있어서, 상기 단위셀보드 또는 상기 감지보드에 슬롯이 형성되고, 상기 커넥터는 상기 슬롯에 삽입되어 상기 단위셀보드 또는 상기 감지보드와 결합될 수 있다.In one side, a slot may be formed in the unit cell board or the sensing board, and the connector may be inserted in the slot and coupled to the unit cell board or the sensing board.

일 측에 있어서, 상기 감지보드 또는 상기 단위셀보드는 교체 가능하도록 형성될 수 있다.On one side, the sensing board or the unit cell board may be replaceable.

일 측에 있어서, 상기 막전극접합체 및 상기 전류집전체의 사이에 기체확산층이 형성될 수 있다.On one side, a gas diffusion layer may be formed between the membrane electrode assembly and the current collector.

일 측에 있어서, 상기 막전극접합체 및 상기 단위셀보드의 사이에 기체확산층이 형성될 수 있다.On one side, a gas diffusion layer may be formed between the membrane electrode assembly and the unit cell board.

다른 실시 예에 따른 연료전지 모듈은 연료 전지의 일부 영역에서 생성되는 전류를 입력 받기 위한 단위셀을 포함하는 단위셀보드 및 상기 단위셀보드로부터 전달받은 정보에 기초하여, 상기 연료 전지의 일부 영역에서 생성되는 전류의 크기를 감지하는 감지보드를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a fuel cell module including a unit cell board including a unit cell for receiving a current generated in a partial region of the fuel cell, And a sense board for sensing the magnitude of the generated current.

일 측에 있어서, 상기 단위셀은 상기 단위셀보드 상에 복수 개 제공되고, 상기 복수 개의 단위셀은 서로 동일한 면적으로 제공될 수 있다.On one side, a plurality of the unit cells may be provided on the unit cell board, and the plurality of unit cells may be provided on the same area.

일 측에 있어서, 상기 감지보드는, 상기 단위셀보드의 단위셀과 각각 대응하는 복수 개의 센서를 포함하고, 상기 단위셀보드의 단위셀과, 상기 감지보드의 센서를 각각 전기적으로 연결하는 커넥터를 더 포함할 수 있다.
The sensing board may include a plurality of sensors corresponding to the unit cells of the unit cell board and electrically connect the unit cells of the unit cell board and the sensors of the sensing board to each other. .

일 실시 예에 따른 연료전지 분절측정 모듈은 단위셀보드 및 감지보드가 독립 형성되어 연료전지 시스템 설계의 독립성을 확보할 수 있다.The fuel cell segment measurement module according to an embodiment can independently form the unit cell board and the sensing board to ensure the independence of the fuel cell system design.

일 실시 예에 따른 연료전지 분절측정 모듈은 단위셀보드 및 감지보드가 독립 형성되어 유지보수가 용이할 수 있다.The fuel cell segment measurement module according to one embodiment can be easily maintained because the unit cell board and the detection board are formed independently.

일 실시 예에 따른 연료전지 분절측정 모듈은 단위셀보드 및 감지보드의 선택에 따라 전류, 온도, 압력를 측정할 수 있다.The fuel cell segment measurement module according to an embodiment can measure the current, the temperature, and the pressure according to the selection of the unit cell board and the sensing board.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 일 실시 예에 따른 연료전지 분절측정 모듈의 형태를 도시하는 사시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 연료전지 분절측정 모듈의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 단위셀보드 및 감지보드를 도시하는 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전류의 측정결과를 도시한다.1 is a perspective view showing a form of a fuel cell segment measurement module according to an embodiment.
2 is a view schematically showing a configuration of a fuel cell segmentation measurement module according to an embodiment.
3 is a view showing a unit cell board and a sense board according to an embodiment.
4 shows the measurement result of the current according to one embodiment.

이하, 첨부 도면을 참조하여 실시 예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 여러 태양 중 하나이며, 하기의 기술은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룬다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, configurations and applications according to embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following description is one of many possible claims, and the following description forms part of the detailed description of the present invention.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략될 수 있다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather clear.

도 1은 일 실시 예에 따른 연료전지 분절측정 모듈(1)의 형태를 도시하는 사시도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 연료전지 분절측정 모듈(1)의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a fuel cell segment measurement module 1 according to one embodiment, and FIG. 2 is a view schematically showing the configuration of a fuel cell segment measurement module 1 according to an embodiment.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 연료전지 모듈(1)은 막전극접합체(110), 전류집전체(120), 단위셀보드(140) 및 엔드플레이트(130)를 포함할 수 있다.1 and 2, a fuel cell module 1 according to an embodiment includes a membrane electrode assembly 110, a current collector 120, a unit cell board 140, and an end plate 130 .

막전극접합체(Membrane Electrode Assembly, MEA; 110)는 전해질 막을 포함할 수 있다. 전해질 막의 양 측에는 촉매층이 구비된 전극이 포함될 수 있다. 상기 전극은 양극(Anode) 또는 음극(Cathode)을 포함할 수 있다. Membrane Electrode Assembly (MEA) 110 may include an electrolyte membrane. On both sides of the electrolyte membrane, an electrode provided with a catalyst layer may be included. The electrode may include an anode or a cathode.

전류집전체(Current Collector; 120)는 막전극접합체(110)의 일측에 배치될 수 있다. 전류집전체(120)는 막전극접합체(110)의 양극(Anode)과 인접하여 배치될 수 있다. 전류집전체(120)와 막전극접합체(110)의 사이에는 기체확산층(Gas Diffusion Layer, GDL; 170)이 형성될 수 있다. The current collector 120 may be disposed on one side of the membrane electrode assembly 110. The current collector 120 may be disposed adjacent to the anode of the membrane electrode assembly 110. A gas diffusion layer (GDL) 170 may be formed between the current collector 120 and the membrane electrode assembly 110.

단위셀보드(Segment cell board; 140)는 막전극접합체(110)의 타측에 배치될 수 있다. 단위셀보드(140)은 막전극접합체(110)를 중심으로 전류집전체(120)와 마주보도록 배치될 수 있다. 다시 말하면, 전류집전체(120), 막전극접합체(110), 단위셀보드(140)의 순서로 적층될 수 있다. The unit cell board 140 may be disposed on the other side of the membrane electrode assembly 110. The unit cell board 140 may be disposed to face the current collector 120 around the membrane electrode assembly 110. In other words, the current collector 120, the membrane electrode assembly 110, and the unit cell board 140 may be stacked in this order.

단위셀보드(140)는 막전극접합체(110)와 접하게 배치될 수 있다. 따라서 연료전지 성능의 정보를 획득할 수 있다. 상기 정보는 전류, 온도 또는 압력을 포함할 수 있다. 상기 정보의 종류는 한정되지 않는다.The unit cell board 140 may be disposed in contact with the membrane electrode assembly 110. Therefore, information on the performance of the fuel cell can be obtained. The information may include current, temperature or pressure. The kind of the information is not limited.

엔드플레이트(130)는 복수개가 마련될 수 있다. 엔드플레이트(130)는 각각 전류집전체(120) 및 단위셀보드(140)에 면접하게 배치될 수 있다. 엔드플레이트(130)는 서로 마주보게 배치될 수 있다. 엔드플레이트(130)는 연료전지 모듈(1)의 외부면을 이룰 수 있다. 다시 말하면, 엔드플레이트(130), 전류집전체(120), 막전극접합체(110), 단위셀보드(140), 엔드플레이트(130)의 순서로 적층될 수 있다.A plurality of end plates 130 may be provided. The end plates 130 may be disposed to face the current collectors 120 and the unit cell boards 140, respectively. The end plates 130 may be disposed facing each other. The end plate 130 may be formed on the outer surface of the fuel cell module 1. In other words, the end plate 130, the current collector 120, the membrane electrode assembly 110, the unit cell board 140, and the end plate 130 may be stacked in this order.

연료전지 분절측정 모듈(1)은 감지보드(150)를 더 포함할 수 있다. 감지보드(150)는 단위셀보드(140)과 분리되어 형성될 수 있다. 감지보드(150)는, 엔드플레이트(130)의 외측에 배치될 수 있다. 위와 같은 구조를 이용하면, 각각의 단위셀 별로 측정되는 측정값을 독립적으로 센싱하기 위한 전기적 연결구조를 용이하게 배치할 수 있다. 감지보드(150)와 단위셀보드(140)는 커넥터(160)로 연결될 수 있다. 감지보드(150)는 전류집전체(120)와 분리되어 형성될 수 있다. 감지보드(150)은 엔드플레이트(130)와 이격되어 배치될 수 있다.The fuel cell segmentation measurement module 1 may further include a sensing board 150. The sensing board 150 may be formed separately from the unit cell board 140. The sensing board 150 may be disposed outside the end plate 130. By using the above structure, it is possible to easily arrange an electrical connection structure for independently sensing the measured values measured for each unit cell. The sensing board 150 and the unit cell board 140 may be connected to the connector 160. The sensing board 150 may be formed separately from the current collector 120. The sensing board 150 may be disposed apart from the end plate 130.

커넥터(160)는 단위셀보드(140)과 감지보드(150)를 연결할 수 있다. 커넥터(160)는 도전성 재질로 형성될 수 있다. 또는 커넥터(160)는 회로가 인쇄된 PCB를 포함할 수 있다. 커넥터(160)의 재질은 한정되지 않는다.The connector 160 may connect the unit cell board 140 and the sensing board 150. The connector 160 may be formed of a conductive material. Or connector 160 may include a printed circuit board (PCB). The material of the connector 160 is not limited.

커넥터(160)는 감지보드(150)의 개수에 대응하여 복수개로 마련될 수 있다. 단위셀보드(140) 또는 감지보드(150)에 슬롯이 형성될 수 있다. 커넥터(160)는 상기 슬롯에 삽입되어 단위셀보드(140) 또는 감지보드(150)과 결합될 수 있다. The connectors 160 may be provided in a plurality corresponding to the number of the sense boards 150. A slot may be formed in the unit cell board 140 or the sensing board 150. The connector 160 may be inserted into the slot and coupled to the unit cell board 140 or the sensing board 150.

단위셀보드(140) 또는 감지보드(150)는 전류집전체(120)와 분리되어 형성될 수 있다. 다시 말하면, 연료전지의 성능을 측정하기 위한 단위셀보드(140) 또는 감지보드(150)는 전류집전체(120)에 포함되지 않고 별개로 구성될 수 있다. The unit cell board 140 or the sensing board 150 may be formed separately from the current collector 120. In other words, the unit cell board 140 or the sensing board 150 for measuring the performance of the fuel cell may not be included in the current collector 120 but may be configured separately.

단위셀보드(140) 또는 감지보드(150)은 분리 또는 교체 가능할 수 있다. 측정하고자 하는 대상에 따라 단위셀보드(140) 또는 감지보드(150)가 선택될 수 있다. 측정하고자 하는 대상은 전류, 온도 또는 압력을 포함할 수 있다.The unit cell board 140 or the sensing board 150 may be detachable or replaceable. The unit cell board 140 or the sensing board 150 may be selected according to the object to be measured. The object to be measured may include current, temperature or pressure.

단위셀보드(140)는 독립적으로 분리 또는 교체 가능하므로, 쉽게 유지보수 될 수 있다. 연료전지의 성능 측정에 문제가 발생하면 단위셀보드(140) 또는 감지보드(150)를 독립적으로 교체할 수 있다.  The unit cell boards 140 can be independently separated or replaceable, and can be easily maintained. When a problem occurs in the performance measurement of the fuel cell, the unit cell board 140 or the detection board 150 can be independently replaced.

단위셀보드(140) 또는 감지보드(150)가 전류집전체(120)에 포함되면 전류집전체(120) 전체를 교체해야 하지만, 단위셀보드(140) 또는 감지보드(150)가 독립하여 구성되므로 단위셀보드(140) 또는 감지보드(150)만 교체할 수 있다. 유지보수를 용이하게 할 수 있다.If the unit cell board 140 or the sensing board 150 is included in the current collector 120, the entire current collector 120 needs to be replaced. However, Only the unit cell board 140 or the sensing board 150 can be replaced. Maintenance can be facilitated.

단위셀보드(140) 또는 감지보드(150)를 교체하여 측정대상을 변경할 수 있다.예를 들어, 전류, 온도, 압력 등을 측정할 수 있다. 전류, 온도, 압력 등을 동시에 측정할 수도 있다. The measurement target can be changed by replacing the unit cell board 140 or the detection board 150. For example, current, temperature, pressure, etc. can be measured. Current, temperature, pressure, etc. can be measured simultaneously.

도 3은 일 실시 예에 따른 단위셀보드(140) 및 감지보드(150)를 도시하는 도면이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 전류의 측정결과를 도시한다.FIG. 3 is a view showing a unit cell board 140 and a sense board 150 according to an embodiment, and FIG. 4 shows a measurement result of a current according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 단위셀보드(140)는 복수 개의 단위셀(segmented cell; 141)을 포함할 수 있다. 단위셀(141)은 단위셀보드(140)의 표면에 분할되어 각각 셀을 형성할 수 있다. 단위셀(141)들은 단위셀보드(140) 상에 직렬 또는 병렬로 배열될 수 있다. 단위셀보드(140)의 각각의 단위셀(141)은, 막전극접합체(110)의 각각의 영역들의 정보를 개별적으로 측정할 수 있다. 여기서 정보는, 각각의 영역들에서 생성되는 전류의 크기, 각각의 영역들의 온도 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the unit cell board 140 may include a plurality of unit cells (segmented cells) 141. The unit cells 141 may be divided on the surface of the unit cell board 140 to form cells. The unit cells 141 may be arranged in series or in parallel on the unit cell board 140. Each of the unit cells 141 of the unit cell board 140 can individually measure the information of each of the regions of the membrane electrode assembly 110. Here, the information may include the magnitude of the current generated in each of the regions, the temperature of each of the regions, and the like.

예를 들어, 각각의 단위셀(141)들은 서로 동일한 면적으로 제공되고, 격자 형태로 행 및 열을 지어 나란히 배치될 수 있다. 단위셀(141)들을 서로 동일한 면적으로 제공함으로써, 각각의 영역별로 측정되는 정보를 비교하여 이상 현상을 보이는 영역을 쉽게 발견할 수 있다.For example, each unit cell 141 may be provided with the same area as each other, and may be arranged side by side in rows and columns in a lattice form. By providing the unit cells 141 with the same area as each other, it is possible to easily find an area showing abnormal phenomenon by comparing information measured for each area.

한편, 연료전지에서 발생되는 전류는 막전극접합체(110)의 면적에 비례한다. 각각의 단위셀에서 측정된 전류의 총합은, 전체 연료전지에서 발생되는 전류라고 할 수 있다. On the other hand, the current generated in the fuel cell is proportional to the area of the membrane electrode assembly 110. The sum of the currents measured in each unit cell can be regarded as a current generated in the entire fuel cell.

감지보드(150)는 단위셀보드(140)와 상응하게 형성될 수 있다. 예를 들어 감지보드(150)는 단위셀보드(140)와 동일한 형태의 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 단위셀(141) 및 감지보드(150)상의 센서는 서로 대응될 수 있다. 다시 말하면, 단위셀보드(140) 상의 단위셀은 이에 상응하는 위치에 배치되는 감지보드(150)상의 센서와 연결될 수 있다.The sensing board 150 may be formed corresponding to the unit cell board 140. For example, the sensing board 150 may include a sensor (not shown) of the same type as the unit cell board 140. The unit cell 141 and the sensor on the sensing board 150 may correspond to each other. In other words, the unit cell on the unit cell board 140 can be connected to the sensor on the sensing board 150 disposed at the corresponding position.

위와 같은 구조에 의하면, 연료 전지에서 생성되는 전류를 국부적으로, 특정한 영역별로 측정하는 것이 가능해진다. 따라서, 전류 생성 효율이 낮은 영역을 발견하고, 이를 수정하여 전체적으로 높은 효율을 갖는 연료 전지를 설계하기 위하여, 실시 예와 같은 연료전지 분절측정 모듈을 사용할 수 있다. According to the above structure, the current generated in the fuel cell can be locally measured for each specific region. Therefore, in order to design a fuel cell having a high efficiency as a whole by finding a region having low current generation efficiency and correcting the region, a fuel cell segmentation measurement module as in the embodiment can be used.

도 4를 참조하면, 단위셀 마다 전류값이 측정될 수 있다. 단위셀보드(140)의 특정 단위셀 위치에서의 전류값을 측정하고자 하는 경우, 이에 상응하는 감지보드(150)의 센서에서 전류값을 측정할 수 있다. Referring to FIG. 4, a current value may be measured for each unit cell. When a current value at a specific unit cell position of the unit cell board 140 is to be measured, the current value can be measured by the sensor of the sensing board 150 corresponding thereto.

단위셀보드(140)의 단위셀 위치정보가 저장될 수 있다. 감지보드(150)의 센서에서 전류를 측정하여, 단위셀보드(140)의 단위셀에 흐르는 전류값을 측정할 수 있다.Unit cell position information of the unit cell board 140 can be stored. The current of the unit cell of the unit cell board 140 can be measured by measuring the current in the sensor of the sensing board 150. [

상기 묘사된 일 실시 예에 따른 연료전지 분절측정 모듈은 단위셀보드 및 감지보드가 독립 형성되어 연료전지 시스템 설계의 독립성을 확보할 수 있고, 단위셀보드 및 감지보드가 독립 형성되어 유지보수가 용이하며, 단위셀보드 및 감지보드의 선택에 따라 전류, 온도, 압력를 측정할 수 있다.In the fuel cell segment measurement module according to the embodiment described above, the unit cell board and the sensing board are independently formed to ensure the independency of the fuel cell system design, and the unit cell board and the sensing board are formed independently, And the current, temperature, and pressure can be measured according to the selection of the unit cell board and the detection board.

일 실시 예가 첨부된 도면과 함께 설명 되었지만, 이러한 실시 예는 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 발명의 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아니다. 통상의 기술자는 일 실시 예에 따른 발명을 변형 또는 응용할 수 있을 것이고, 그러한 변형 또는 응용도 발명의 보호범위에 속할 것이다. 따라서, 발명의 범위는 여기에서 묘사된 특정한 실시 예에 한정되어서는 안된다.
While one embodiment has been described in conjunction with the accompanying drawings, it is to be understood that such embodiments are for the purpose of facilitating understanding of the invention and are not intended to limit or limit the scope of the invention. Those of ordinary skill in the art will be able to modify or adapt the invention according to one embodiment, and such modifications or applications will fall within the scope of the invention. Accordingly, the scope of the invention should not be limited to the specific embodiments described herein.

110 막전극접합체
120 전류집전체
130 엔드플레이트
140 단위셀보드
141 단위셀
150 감지보드
160 커넥터
170 기체확산층110 membrane electrode assembly
120 current collector
130 end plate
140 unit cell board
141 unit cell
150 detection board
160 connector
170 gas diffusion layer

Claims (13)

전해질 막 및 상기 전해질 막의 양 측에 촉매층이 구비된 전극를 포함하는 막전극접합체;
상기 막전극접합체의 일 측에 배치되는 전류집전체;
상기 막전극접합체의 타 측에 배치되고, 상기 막전극접합체와 접하는 단위셀보드;
상기 전류집전체 및 상기 단위셀보드에 각각 접하고, 서로 마주보도록 배치되는 복수의 엔드플레이트; 및
상기 단위셀보드에서 감지되는 신호에 기초하여, 연료전지의 성능을 측정하는 감지보드;
을 포함하는 연료전지 분절측정 모듈.
A membrane electrode assembly including an electrolyte membrane and an electrode having catalyst layers on both sides of the electrolyte membrane;
A current collector disposed on one side of the membrane electrode assembly;
A unit cell board disposed on the other side of the membrane electrode assembly and in contact with the membrane electrode assembly;
A plurality of end plates which are in contact with the current collector and the unit cell board, respectively, and are arranged to face each other; And
A sensing board for measuring the performance of the fuel cell based on a signal sensed by the unit cell board;
The fuel cell segment measurement module comprising:
제 1항에 있어서,
상기 단위셀보드는, 상기 막전극접합체의 각각의 영역들의 정보를 개별적으로 측정하기 위한 복수 개의 단위 셀을 포함하는 연료전지 분절측정 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the unit cell board includes a plurality of unit cells for individually measuring information of respective regions of the membrane electrode assembly.
제 2항에 있어서,
상기 단위 셀들은 서로 동일한 면적으로 제공되고, 격자 형태로 행 및 열을 지어 나란히 배치되는 연료전지 분절측정 모듈.
3. The method of claim 2,
Wherein the unit cells are provided with the same area as each other and are arranged side by side in rows and columns in a lattice form.
제 1항에 있어서
상기 감지보드는, 상기 단위셀보드로부터 이격되어 배치되고,
상기 단위셀보드와 상기 감지보드를 연결하는 커넥터를 더 포함하는 연료전지 분절측정 모듈.
The method of claim 1, wherein
Wherein the sensing board is disposed apart from the unit cell board,
And a connector for connecting the unit cell board and the sensing board.
제 4항에 있어서,
상기 감지보드는, 상기 복수의 엔드플레이트 중 하나의 엔드플레이트를 기준으로 상기 단위셀보드의 반대편에 배치되는 연료전지 분절측정 모듈.
5. The method of claim 4,
Wherein the sensing board is disposed on the opposite side of the unit cell board with respect to one end plate of the plurality of end plates.
제 4항에 있어서,
상기 커넥터는 상기 감지보드의 개수에 대응하여 복수 개로 마련되는 연료전지 분절측정 모듈.
5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of connectors are provided corresponding to the number of the sense boards.
제 4항에 있어서,
상기 단위셀보드 또는 상기 감지보드에 슬롯이 형성되고,
상기 커넥터는 상기 슬롯에 삽입되어 상기 단위셀보드 또는 상기 감지보드와 결합되는 연료전지 분절측정 모듈.
5. The method of claim 4,
A slot is formed in the unit cell board or the sensing board,
Wherein the connector is inserted into the slot and is coupled to the unit cell board or the sensing board.
제 1항에 있어서,
상기 감지보드 또는 상기 단위셀보드는 교체 가능하도록 형성되는 연료전지 분절측정 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the sensing board or the unit cell board is replaceable.
제 1항에 있어서,
상기 막전극접합체 및 상기 전류집전체의 사이에 기체확산층이 형성되는 연료전지 분절측정 모듈.
The method according to claim 1,
And a gas diffusion layer is formed between the membrane electrode assembly and the current collector.
제 1항에 있어서,
상기 막전극접합체 및 상기 단위셀보드의 사이에 기체확산층이 형성되는 연료전지 분절측정 모듈.
The method according to claim 1,
And a gas diffusion layer is formed between the membrane electrode assembly and the unit cell board.
연료 전지의 일부 영역에서 생성되는 전류를 입력 받기 위한 단위셀을 포함하는 단위셀보드; 및
상기 단위셀보드로부터 전달받은 정보에 기초하여, 상기 연료 전지의 일부 영역에서 생성되는 전류의 크기를 감지하는 감지보드;
을 포함하는 연료전지 분절측정 모듈.
A unit cell board including a unit cell for receiving a current generated in a partial region of the fuel cell; And
A sensing board for sensing a magnitude of a current generated in a part of the fuel cell based on information received from the unit cell board;
The fuel cell segment measurement module comprising:
제 11항에 있어서,
상기 단위셀은 상기 단위셀보드 상에 복수 개 제공되고,
상기 복수 개의 단위셀은 서로 동일한 면적으로 제공되는 연료전지 분절측정 모듈.
12. The method of claim 11,
A plurality of unit cells are provided on the unit cell board,
Wherein the plurality of unit cells are provided in the same area.
제 12항에 있어서,
상기 감지보드는, 상기 단위셀보드의 단위셀과 각각 대응하는 복수 개의 센서를 포함하고,
상기 단위셀보드의 단위셀과, 상기 감지보드의 센서를 각각 전기적으로 연결하는 커넥터를 더 포함하는 연료전지 분절측정 모듈.13. The method of claim 12,
Wherein the sensing board includes a plurality of sensors corresponding to unit cells of the unit cell board,
And a connector for electrically connecting the unit cell of the unit cell board and the sensor of the detection board, respectively.
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