Print: | ISSN 0304-128X |
Online: | ISSN 2233-9558 |
HWAHAK KONGHAK,
Vol.34, No.2, 194-200, 1996 폴리머 전해질형 연료전지 스택의 최적 운전 조건 연구
The Optimum Operating Condition of Polymer Electrolyte Fuel Cell Stack
E-TEK 전극(20%Pt/C, 0.4mg Pt/cm2)과 Nafion #115 이온교환막을 사용한 반응면적이 50cm2인 단위전지를 세 개와 다섯 개로 접합하여 폴리머 전해질형 연료전지 스택을 구성하고 이에 대한 성능을 조사하였다. 직-병렬 가스 유로의 흑연 양극판이 Z-pattern 양극판에서 얻은 실험결과 보다 스택의 성능이 우수하게 나타났다. 다양한 밀봉방법과 재료를 이용하여 가스누출 방지 및 가압실험을 하였다. 가스켓이 없는 밀봉방법인 O-ring을 사용한 양극판으로서 이러한 실험목적을 달성할 수 있었다. 반응면적 50cm2을 갖는 5-cell 스택은 작동온도 70℃, 작동 압력 3bar에서 0.7V, 350mA/cm2을 나타내었다. 이 스택은 1000시간 이상의 운전에서도 눈에 띄는 성능 저하 현상이 나타나지 않았다.
Individual cells having 50cm2 active area were fabricated using E-TEK electrode(20%Pt/C, 0.4mg Pt/cm2) and Nafion #115 membrane. PEFC stacks having three and five cells were assembled without cooling plate and its performance was investigated. Graphite bipolar plates of series-parallel gas flow channel exhibited better stack performance compared to that obtained for Z-pattern plates. Various sealing methods and materials have been tested to prevent gas leakage and to enable pressurization. The use of O-rings instead of gaskets in the bipolar plates was proposed as the appropriate sealing method. 5-Cell stack of active area of 50cm2 showed the performance of 0.7V and 350mA/cm2 at the operating temperature and pressure of 70℃ and 3 bar respectively. This stack didn’t show any appreciable performance degradation even after more than 1000 hours of operation.
Keywords:
PEFC(Polymer Electrolyte Fuel Cell); Series-parallel Gas Flow Channel; Gasketless Sealing; Multi-cell Stack; Graphite Bipolar Plate
[References]
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