초록 |
연료전지는 전류밀도가 매우 높지만 전압이 낮아 높은 전압을 얻기 위해서 그리고 compact한 design을 위해서는 Stack으로 적층 되어야 한다. 단위전지에서 생성되는 발열량은 열전달량에 비해 적기 때문에 외부에서 온도가 가해져야 하고, Stack의 경우 발열량이 많기 때문에 외부에서수냉식 또는 공냉식으로 냉각이 되어야 한다. 일반적으로 5kW이상의 PEMFC는 수냉식, 2kW이하에서는 공냉식이 사용되는데, 물은 일반적으로 공기에 비해 열전도도가 높기 때문에 수냉시 필요한물이 소량이라면수백W의 Stack에서도실제 이용가능할 것으로 생각된다. 본 연구에서 사용된 150W Stack은gore사 57125cm2 MEA 10장으로 적층하였고, GDL로는 35BC를 사용하였으며, 분리판은 3 way serpentine 유로로 제작되었다. Anode/Cathode Stoich=1.5/2, Cell, Humidifier 65°C일 때 6V에서 1A/cm2의 성능을 보였다. 본 연구에서는 Stack의 온도를 소량의 냉각수로 조절하고, CV 6V에서10시간 구동하여 Cell, Humidifier 온도, 가습을 변화시키면서 그에 따른 최적의 성능을 확인하였다.Stack 최대출력은 180W였고,Cathode가습은 필수적임을 알 수 있었다. |