수소차용 연료전지 시스템

● 연료전지시스템

- 연료전지 스택과 주변장치(balance of plant, BOP)로 구성된 시스템

 

● 수소저장장치

- 수소를 고압으로 압축하여 저장한 압축탱크

 

● 전장장치

- 연료전지에서 생산된 전기를 변환하거나 모터를 구동하는 장치

 

● MEA

- Membrane Electrode assmbly로 막전극 접합체

 

● Decal 방식

- 열 압착 전사방식으로 MEA를 제조하는 방법

 

● CCM

- Catalyst Coated membrane으로 촉매층을 직접 고분자 전해질막에 코팅한 것

 

● Nafion

- DuPont사에 개발한 양이온을 전달할 수 있는 고분자 전해질막 상품명

 

● 이온클러스터

- 술폰산의 친수성으로 인해 물이 모여 이온을 전달할 수 있는 형태

 

● 강화복합막

- 다공성 격막에 이온 전달 고분자를 채워 넣어 만든 고분자 전해질막

 

● 활성화에너지

- 반응이 일어나기 위해 넘어야 할 에너지 장벽

 

● 담지체

- 작은 입자를 다루기 위해서 입자를 흡착할 수 있는 지지체

 

● Pt/C 촉매

- 카본 담지체에 나노사이즈의 백금이 올라간 촉매

 

● 삼상계면

- 가스, 전해질, 전극이 모두 만나 전기화학 반응을 가능케 하는 상태

 

● 이오노머 바인더

- 고분자 전해질과 동일한 형태의 고분자를 접착제로 사용하는 것

 

● 수소이온 전도

- 수소의 산화 반응에 의해 생성된 수소이온이 고분자 전해질마가을 통해 이동하는 것

 

● Roughnesss factor

- 2차원적 전극 면적을 전극에 포함된 모든 백금 촉매의 표면적의 합으로 나눈 값

 

● 촉매 활용률

- 전극에 포함된 백금 촉매가 실제 전기화학 반응에 참여하는 비율

 

● 백금 함유율

- Pt/C 촉매에서 백금이 차지하는 질량 비율

 

● GDL

- Gas Diffusion Layer의 약자로 기체확산층을 의미

 

● MPL

- Microporous Layer의 약자로 발수 처리된 카본입자로 구성된 층

 

● Flooding

- 연료전지 내부에서 물이 기공을 막아 가스 공급이 잘 되지 않는 상태

 

● 분리판

- Bipolar plate와 같은 의미로 양 면이 다른 극을 가지며 수소와 산소가 이동하는 채널 제공

 

● 탄소복합체분리판

- 흑연과 수지를 혼합한 분리판

 

● 금속분리판

- 금속 표면에 부식방지 코팅을 한 분리판

 

분리판 종류별 장단점

1. Graphite 분리파나은 여러 장점에도 불구하고 대량생산이 어려워 가격이 비싸고 박판형태의 제작이 어렵고 진동에 약해 자동차에 적용할 수 없음

2. Graphite의 대체품으로 Carbon composite과 표면코팅된 금속 분리판이 있음

3. 연료전지 자동차의 특성상 부피가 적고, 박막이 가능하며 진동충격에 강한 금속분리판이 적용되고 있음

4. 금속분리판은 고분자전재힞ㄹ 연료전지의 산성분위기에서 부식되지 않기 위해 부식방지 코팅이 필요함

 

● 스택

- 다나위연료전지를 직렬로 적층한 형태

 

● 매니폴더

- 반응 기체, 냉각수를 분배하는 채널

 

● 분리판에 형성된 가스와 물이 지나가는 채널 디자인

- 분리판 유로