연료전지 분리판 미세유로 설계 및 소결·적층 기반 성능 평가 연구

Fuel-Cell Bipolar Plate Microchannel Design and Additive/Fabrication Performance Evaluation

연구 내용

적층·주조 기반으로 스테인리스 분리판의 미세유로 형상과 리브 조건을 설계하고 제작 공정 변형을 평가하여 연료전지 성능을 최적화하는 연구

연료전지용 바이폴라 플레이트의 미세유로 형상에 따른 전기화학적 성능 변화를 분석하는 연구를 수행합니다. Powder Bed Fusion 기반 적층으로 직사각 마이크로채널과 리브 구조를 구현하고, 열변형에 따른 휨과 가공 치수 오차를 두께 설계로 제어합니다. 또한 유로 폭 변화, 채널 깊이 및 리브 조건을 변수로 설정하여 장단기 운전에서의 성능 경향을 비교합니다. 기존 흑연 분리판과의 성능 상대성을 검토하며, 성형·구조 변수를 연계한 설계-제작-평가 체계를 보유하고 있습니다.

관련 프로젝트

0건

연구 흐름

초기에는 연료전지 분리판의 미세유로 형상을 적층 제조로 재현하고, 열변형에 의한 휨 발생 여부를 제작 조건과 두께 설계 관점에서 검증하는 연구를 수행했습니다. 이후에는 유로 폭을 달리한 여러 흐름장 조건을 구성하여 전기화학적 성능 변화를 단기 운전과 장기 운전에서 비교하는 방향으로 확장했습니다. 최근에는 직사각 마이크로채널과 리브 조합을 정교화하여 공정 구현성과 성능 경향을 함께 해석하는 연구 궤적을 이어가고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

연료전지용 저가 분리판 설계
미세유로 기반 열·질량전달 구조 설계
적층 제조 공정창(공차) 도출
분리판 내구 수명 예측 모델
채널 형상-성능 상관성 데이터베이스
바이폴라 플레이트 경량화 공정
가열·냉각 열변형 저감 설계
운전 조건별 성능 평가 프로토콜
금속 분리판 표면/유로 최적화
소형 스택용 유로 모듈 설계