강의노트 연료전지의 기본 구조

연료전지의 기본 구조

연료전지로의 입력은 화학적 에너지를 가지고 있는 수소 및 산소,로 구성되고, 출력은 물과 열, 그리고 전기에너지가 있다. 연료전지의 가장 기본적인 구성 요소는 셀(Cell)이라고 한다.

연료전지 셀(Cell) 은 전해질(Electrolyte)을 사이에 두고 양극과 음극이 마주보고 있는 형태이다. 이때, 전극은 백금등으로 구성되어 있는 촉매층과 수소 또는 산소를 촉매층으로 전달해주는 다공성 물질인 기체 확산층으로 구성되어 있고, 전해질은 이온 전도성이 좋은 물질로 되어 있다. 양극(Anode)은 연료극이라고도 하며, 음극(Cathode)는 공기극이라고도 한다. 전류를 증가시키기 위해서 전극을 넓은 평면 구조를 가지도록 하고 전해질은 얇은 층 구조로 제작한다.

하나의 셀은 출력 전압이 정격 부하 시 0.7[V] 정도로 미약하여 이 셀들을 직렬 연결하여 사용한다. 직렬 연결한 셀들을 스택(Stack)이라고 한다. 셀의 연결 부분 전압 강하 발생으로 Bipolar Plate 방식을 사용한다.