금속분리판 연료전지 스택의 구조 해석

Q: 이 논문에서 정의한 금속분리판이란 무엇인가?

금속분리판은 연료전지 스택의 핵심 구성요소로, 수소나 산소의 통로 역할을 하며, 유로가 형성된 부분을 직교이방성 복합재료의 물성으로 단순화하여 모델링할 수 있다. 이는 체결 시 소성 변형이 발생할 수 있어, 스택의 성능과 효율에 중요한 영향을 미치는 기계적 거동을 분석하는 데 필수적인 부분이다.

Q: 금속 분리판 연료전지 스택의 기계적 거동을 유추하는 효과적인 방법은 무엇인가?

연구 결과, 유로가 복잡한 금속 분리판을 직교이방성 물성을 갖는 재료로 단순화하여 유한 요소 해석을 수행함으로써 스택의 기계적 거동을 효과적으로 유추할 수 있다. 이 방법은 체결력, GDL 및 가스켓의 면압 등 실제 실험 결과와 일치함을 확인하여, 다수의 셀 구조물에도 적용 가능하다.

이상민; 전지훈; 이창우; 서정도; 장훈; 김세훈; 이성호; 황운봉

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: 이상민 전지훈 이창우 서정도 장훈 김세훈 이성호 황운봉

저널정보: 한국신재생에너지학회 한국신·재생에너지학회 학술대회 초록집 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회

발행연도: 2007.6

수록면: 101 - 104 (4page)

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금속 분리판으로 제작된 연료전지 스택의 기계적인 거동을 유한요소 해석을 통하여 살펴보았다. 연료전지의 구성요소는 크게 금속 분리판, 가스켓, MEA, GDL, 엔드 플레이트로 나눌 수 있다. 각각의 요소들은 적절한 힘에 의하여 체결되어야 하고 이에 의해 연료전지 스택의 성능이 많아 좌우된다. 유한 요소해석을 위해 가스켓, GDL을 금속 분리판 위에서 변위에 따른 힘의 변화를 실험을 통해 구했으며, 금속 분리판의 유로 부분을 단순 평판으로 치환하여 유한 요소해석을 진행하였고, 해석 결과와 실험결과가 일치함을 확인하였다. 이를 통해 금속 분리판 스택이 체결되었을 때의 기계적 거동을 유추할 수 있다.

#연료전지 스택 #금속분리판 #구조 해석 #Fuel cell stack #Metal bipolar plate #Structural analysis

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