Abstract:
본 발명은 연료전지 스택에 반응 기체인 수소 및 공기(산소)를 공급할 때, 전기화학 반응의 생성물인 물이 영하 조건에서 결빙하는 것을 감소시키기 위해 연료전지 셀 내 접촉저항을 감소시킬 수 있도록 설계된 연료전지용 스택에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 기존 스택 생산 공정에 대한 추가적인 공정 개질없이 그대로 이용하되, 단지 연료전지 셀에 적합한 시트(Sheet) 크기로 기체확산층을 재단(Cutting)하는 방식만을 최적화시켜 제조되는 기체확산층, 즉 기체확산층의 분리판 채널로의 침투를 최소화하기 위해 기체확산층 롤 원단 고유의 고강성 기계방향과 분리판 주 유로 방향이 서로 평행하지 않도록 재단하여 주 유로를 가로지르는 횡 방향의 기체확산층 강성을 증가시킨 기체확산층을 적용하여, 연료전지 셀 내 접촉 저항을 감소시키고 냉해동 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 냉해동 내구성이 우수한 연료전지용 스택을 제공하고자 한 것이다.
Abstract:
본 발명은 연료전지 시스템의 운전 정지후, 연료전지 스택의 캐소드에 수소 및 공기의 혼합가스를 넣어줌으로써, 수소 및 공기의 반응에 의한 발열을 통하여 스택의 온도 상승을 도모하는 동시에 물 제거 효과도 얻을 수 있도록 한 연료전지의 냉시동성 개선을 위한 직접 가열 퍼징 장치 및 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 연료전지 스택의 운전정지 후 퍼지 단계로서 스택의 캐소드에 수소 및 공기 혼합가스를 넣어줌과 함께 퍼지를 실시함으로써, 스택의 캐소드에서 수소와 공기의 직접반응에 의하여 열이 발생되는 동시에 스택의 온도를 올릴 수 있고, 수소 퍼지에 의한 애노드의 물 배출이 이루어질 수 있으며, 퍼지 단계중 스택의 온도가 올라가기 때문에 퍼지에 의한 물제거 뿐만 아니라 스택 온도 상승에 의한 물제거 효과도 얻을 수 있도록 한 연료전지의 냉시동성 개선을 위한 직접 가열 퍼징 장치 및 방법을 제공하고자 한 것이다.
Abstract:
PURPOSE: A fuel cell is provided to use a gas diffusion layer in which a conductive polymer layer heating during operation is coated, thereby effectively preventing the condensation of moisture moving in pores of the gas diffusion layer by heating of a conductive polymer layer. CONSTITUTION: A fuel cell comprises: a membrane electrode assembly consisting of a polymer electrolyte membrane(11) and a catalyst electrode layer(12) conjugated to both sides thereof; a gas diffusion layer(13) laminated on both sides outside the membrane electrode assembly; and a separator(15) laminated on outer side of the gas diffusion layer. A conductive polymer layer(14) is formed on sites forming pores surface in the gas diffusion layer in order not to block pore. The conductive polymer layer is composed for a polymer layer to heat by formation of voltage between cathode and an anode of the catalyst layer.
Abstract:
PURPOSE: A fuel cell stack is provided to equip with a cell flux control unit, thereby controlling coolant flux passing through an end cell according to conditions like idle state, normal driving state, and purge after shutdown, etc, at cold starting. CONSTITUTION: A fuel cell stack(10) comprises a cell flux control unit(20) changing open portion of coolant channel(18) inlet of an end cell(16) according to the pressure of coolant applied toward an end plate(15), near the coolant channel of the end cell in the coolant inlet manifold(17). The cell flux control unit comprise a modified elastomer(21) fixed to the end plate, and a guide(22) charging the open portion of coolant channel inlet of the end cell by charging location together with compression/restitution of elastic deforming material according to applied pressure of coolant in the coolant inlet manifold.
Abstract:
본 발명은 연료전지를 위한 퍼지장치에 관한 것으로서, 연료전지의 냉시동 동안 밸브 해동시까지 소요되는 시간을 단축하고 전체 냉시동 시간을 단축시킬 수 있는 연료전지의 냉시동성 향상을 위한 퍼지장치에 관한 것이다. 이를 위해, 연료전지 스택의 퍼지가스 출구에 연결되어 스택을 퍼지한 퍼지가스 및 불순물이 배출되는 메인 배관과; 상기 메인 배관에서 분기되어 설치되는 보조 배관과; 상기 메인 배관과 보조 배관에 설치되어 퍼징동작을 수행하는 퍼지밸브와; 상기 보조 배관에서 퍼지밸브 상류측으로 설치되는 차단밸브와; 상기 퍼지밸브 및 차단밸브의 작동을 제어하기 위한 제어기를 포함하여 구성된다. 연료전지, 스택, 퍼지, 밸브, 냉시동
Abstract:
본 발명은 연료전지 스택용 통합형 밸브 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료전지 셧다운시 공기 유입을 차단하는 에어 차단 밸브 및 냉시동성 개선을 위한 건조가스 퍼지를 위한 밸브를 동시 개폐 작동 가능하게 동축으로 연결시킨 새로운 구조의 연료전지 스택용 통합형 밸브 장치에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 연료전지 셧다운시 공기극으로 공기가 들어가는 것을 차단하는 에어 차단 밸브와, 물 제거를 위한 건조가스 퍼지용 바이패스 밸브를 구동수단에 의하여 동시 개폐 가능하도록 동축으로 연결하여 하나로 통합시킨 것을 특징으로 하는 연료전지 스택용 통합형 밸브 장치를 제공한다. 연료전지 스택, 밸브 장치, 에어 차단 밸브, 바이패스 밸브, 공기극, 냉시동성
Abstract:
본 발명은 연료전지 스택의 아이스 블로킹 감지 방법에 관한 것으로서, 연료전지 스택의 최소 셀전압을 분석하여 전극면의 아이스 블로킹 발생을 실시간으로 감지하는 동시에 특히 애노드의 아이스 블로킹을 캐소드의 아이스 블로킹과 구분하여 판별할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 연료전지 스택에 반응가스가 공급되는 상태에서 셀전압 모니터링 장치의 셀전압 측정치로부터 연료전지 스택의 최소 셀전압을 주기적으로 산출하는 단계와; 산출된 최소 셀전압의 현재값과 최소 셀전압의 이전값을 이용하여 최소 셀전압의 변화치를 산출하는 단계와; 상기 최소 셀전압의 변화치가 설정된 기준치 이상인지를 판정하는 단계와; 상기 최소 셀전압의 변화치가 기준치 이상이면 연료전지 스택의 애노드에서 아이스 블로킹이 발생한 것으로 판정하는 단계를 포함하는 연료전지 스택의 아이스 블로킹 감지 방법이 개시된다.
Abstract:
PURPOSE: Apparatus and method for cold starting control of fuel cell system are provided to improve a starting property by rapidly increasing the temperature of a fuel cell stack when starting in the state where the fuel cell stack is cooled. CONSTITUTION: A method for cold starting control of a fuel cell system comprises the steps of: determining whether a cold starting condition is satisfied by detecting the temperature of a fuel cell stack if the start-on is required; supplying hydrogen and air to the fuel cell stack if the temperature of the fuel cell stack satisfies a cold starting condition; and supplying the gas in which hydrogen and air to the fuel cell stack to increase the temperature of the fuel cell stack.
Abstract:
PURPOSE: A method and an apparatus for improving cold start of a fuel cell are provided to allow a stack to perform warming-up by minimizing heat discharge by maintaining a stack in an adiabatic state. CONSTITUTION: An apparatus for improving cold start of a fuel cell includes: an enclosure(21) which is installed in order to seal the circumstance of a fuel cell stack(3); a vacuum suction unit(25) which is connected to the enclosure through a suction pipe(22) and allows an inner space to be a vacuum condition for insulation by inhaling the air present between the fuel cell stack and enclosure through the suction pipe; and a normal-pressure valve(26) so that e air flows inside the internal space.
Abstract:
본 발명은 연료전지 시스템의 가습ㆍ응축 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료전지 스택의 고온/가압 운전을 위해 연료전지 스택의 공기 출구측으로부터 배출되는 수증기를 포집할 수 있도록 가습기에 응축기 기능을 통합시킨 연료전지 시스템의 가습ㆍ응축 장치에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 연료전지 스택과, 이 연료전지 스택의 공기극에 가습 공기를 공급하는 가습기를 포함하는 연료전지 시스템의 가습ㆍ응축 장치에 있어서, 상기 가습기내에 냉각수를 순환시켜서 상기 공기극에서 배출된 수증기를 포집할 수 있도록, 상기 가습기의 소정 위치에 형성되는 냉각수 입구 및 냉각수 출구; 상기 냉각수 입구 및 냉각수 출구를 연결하는 폐순환 냉각수라인; 상기 폐순환 냉각수라인에서 냉각수 출구쪽에 설치되는 라디에이터와; 상기 폐순환 냉각수라인에서 냉각수 입구쪽에 설치되는 물펌프; 로 구성된 응축장치를 상기 가습기에 직접 설치시킨 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 가습ㆍ응축 장치를 제공한다. 연료전지, 가습기, 응축장치, 폐순환 냉각수라인, 수증기, 라디에이터