화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2008년 가을 (10/23 ~ 10/24, 부산 BEXCO)
권호 14권 2호, p.2900
발표분야 에너지
제목 체결압력에 따른 소형 고분자 연료전지 스택의 성능 및 운전특성
초록 고분자 전해질 연료전지가 당면한 기술적인 문제들의 대부분은 반응의 생성물인 물로부터 기인하고 있다. 최근 이러한 물의 효과적인 제어를 위해서 기체확산층에 대한 관심들이 집중되고 있으며 이에 대한 다양한 관점에서의 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 스택 관점에서 기체확산층의 압축률을 변화시킴으로써 실제 스택의 성능 및 물 제어와 관련된 운전 특성 등을 고찰하였다.
유효면적이 10cm2인 MEA와 SGL사의 기체확산층 (10BC) 및 탄소 분리판으로 구성되는 5셀의 소형 스택을 제작하여 스택의 체결 압력을 달리함으로써 기체확산층의 압축률을 변화시켜 스택의 초기 성능 및 장시간 운전 안정성 등을 관찰하였다.
스택의 체결압력이 증가함에 따라서 즉, 기체확산층의 압축률이 커짐에 따라서 스택의 초기 성능이 향상되었으며 이는 스택 구성 부품간의 접촉저항의 감소가 주 원인인 것으로 판단되었다. 또한, 스택 체결압력의 증가는 스택 내 압력 강하를 증진시킴으로써 원활한 물 배출에 효과적이었으며 결과적으로 스택의 안정된 운전을 가능케 하였다. 이상의 결과는 실제 스택을 제작함에 있어서 중요한 변수인 기체확산층의 압축률 및 이에 따른 스택성능, 스택 내 압력강하 및 물배출에 대한 중요한 설계 변수를 제공할 것으로 기대된다.
저자 김병주1, 임성대1, 손영준1, 윤영기1, 김창수1, 이원용1, 김영채2
소속 1한국에너지기술(연), 2한양대
키워드 체결압력; 소형 고분자 연료전지 스택; 운전특성; GDL
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