KR100737828B1 - 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를갖는 평판형 고체전해질 연료전지 스택 - Google Patents

밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를갖는 평판형 고체전해질 연료전지 스택 Download PDF

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Abstract

본 발명은 높은 압력의 연료 및 공기 기체를 사용하여 고체전해질 연료전지 스택을 가압운전할 때, 스택의 내부와 외부 사이에 발생하는 압력차 하에서도 스택의 기밀성과 성능을 유지할 수 있는 압축형 복합재료 밀봉재와, 이를 보다 효과적으로 적용할 수 있는 접속자의 형상 설계를 포함하는 밀봉 시스템을 구비한 평판형 고체전해질 연료전지 스택에 관한 것이다. 이러한 밀봉 시스템의 일 예는 섬유상 입자나 판상 입자를 보강재로 포함하는 압축형 유리 기지상 복합재료 밀봉재와, 유리 기지상의 점성유동에 의한 불필요한 수평 변형을 제한할 수 있는 억제장벽을 가진 접속자로 구성되어 있다.
가압운전, 고체전해질 연료전지, 밀봉재, 접속자, 유리

Description

밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를 갖는 평판형 고체전해질 연료전지 스택 {FLAT SOLID ELECTROLYTIC FUEL CELL STACK WITH A BARRIER STRUCTURE PROTECTING HORIZONTAL DEFORMATION OF SEALING MATERIAL}
도 1은 섬유상 입자를 보강재로 첨가한 평판형 고체전해질 연료전지 스택용 압축형 밀봉재의 모식도 및 수평 변형 억제장벽을 채용한 가압운전용 밀봉구조의 모식도,
도 2는 섬유상 입자를 보강재로 첨가한 유리 기지상 복합재료 내부층과 판상 입자를 보강재로 첨가한 유리기지상 복합재료 표면층으로 구성된 샌드위치형 하이브리드 복합재료 밀봉재의 모식도 및 수평 변형 억제장벽을 채용한 가압운전용 밀봉구조의 모식도.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따라 접속자 디자인의 개선을 통하여 적용 가능한 다양한 형태의 밀봉 시스템을 나타내는 SOFC 스택 일부의 조립 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 독립적인 보조기구(auxiliary unit)를 사용하여 적용 가능한 다양한 형태의 밀봉 시스템을 나타내는 SOFC 스택 일부의 조립 단면도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 접속자 디자인 개선과 독립적인 보조기구(auxiliary unit)를 복합적으로 사용하여 적용 가능한 다양한 형태의 밀봉 시스템을 나타내는 SOFC 스택 일부의 조립 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 밀봉재의 수평 변형을 억제하는 보조기구를 밀봉재의 표면층과 내부층 사이에 도입하여 물리적 분할을 이루고, 이를 통해 유리 기지상의 분리와 이동을 원천적으로 억제하는 밀봉 시스템을 나타내는 SOFC 스택 일부의 조립 단면도이다.
본 발명은 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택에 관한 것이다.
평판형 고체전해질 연료전지(고체산화물 연료전지라고도 함)에서 밀봉재는 접속자와 전해질 사이에 삽입되어 연료극에 공급되는 연료 기체와 공기극에 공급되는 공기가 서로 혼합되지 않도록 하는 역할을 수행한다.
현재까지 보고된 다양한 압축형 밀봉재 중에서 유리-세라믹 복합재료 밀봉재가 기밀성이 가장 우수하지만, 유리 기지상으로 구성된 복합 밀봉재만으로 가압운전을 하는 것은 매우 어려운 일이다.
이를 극복하기 위하여 가압용기 내에 스택을 설치하고 가압용기 내의 불활성 기체의 압력을 스택 내의 기체 압력과 동일하게 유지하면서 가압운전을 하는 방법이 가능하지만, 이 경우에 가압용기로 인하여 스택 자체의 부피가 급격히 증가하고, 추가적으로 높은 설치비용을 필요로 하는 문제가 있다.
따라서, 높은 압력의 연료 및 공기 기체를 사용하여 고체전해질 연료전지 스택을 가압운전할 때, 대응 외부 압력을 가해주는 가압용기 없이도 스택의 내부와 외부 간에 존재하는 기체의 압력차 하에서 스택의 기밀성을 확보하고, 간단한 방법으로 밀봉재의 수평 변형을 억제할 수 있는 밀봉 시스템의 도입이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스택에 공급하는 공기 및 연료 기체의 압력이 대기압 이상인 가압조건에서 수평 변형이 억제된 상태로 유리 기지상 복합 밀봉재를 적용함으로써, 가압운전 스택의 기밀성을 유지하고 열싸이클 안정성까지 확보할 수 있는 밀봉 시스템을 구비한 평판형 고체전해질 연료전지 스택을 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 평판형 고체전해질 연료전지 스택은,
수평 방향으로 배치된 제 1 및 제 2 전극과 이들 두 전극 사이에 개재된 고체전해질을 구비하는 단위전지; 상기 단위전지를 직렬연결하며, 상기 제 1 및 제 2 전극과 각각 전기 접속하는 제 1 및 제 2 접속자; 및 상기 제 1 접속자와 제 2 접속자 사이 및 상기 제 1 접속자와 상기 고체전해질 사이의 기밀을 유지하는 밀봉재;를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 접속자 중 적어도 하나는 상기 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 1 및 제 2 접속자 중 적어도 하나에 홈부 또는 요철부가 형성 되고, 상기 밀봉재는 상기 홈부 또는 요철부에 상보적인 형상을 가질 수도 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 평판형 고체전해질 연료전지 스택은,
수평 방향으로 배치된 제 1 및 제 2 전극과 이들 두 전극 사이에 개재된 고체전해질을 구비하는 단위전지; 상기 단위전지를 직렬연결하며, 상기 제 1 및 제 2 전극과 각각 전기 접속하는 제 1 및 제 2 접속자; 상기 제 1 접속자와 제 2 접속자 사이 및 상기 제 1 접속자와 상기 고체전해질 사이의 기밀을 유지하는 밀봉재; 및 상기 밀봉재와 결합하며, 상기 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를 갖는 보조기구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 보조기구는 상기 밀봉재 내부에 수평 방향으로 삽입 결합된 결합부와, 상기 결합부와 연결되며 상기 밀봉재의 수직 방향 측벽과 밀착된 장벽부를 포함하여 이루어질 수도 있다.
또는, 상기 보조기구는 상기 밀봉재의 수평 방향 측벽과 밀착된 결합부와, 상기 결합부와 연결되며 상기 밀봉재의 수직 방향 측벽과 밀착된 장벽부를 포함하여 이루어질 수도 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 평판형 고체전해질 연료전지 스택은,
수평 방향으로 배치된 제 1 및 제 2 전극과 이들 두 전극 사이에 개재된 고체전해질을 구비하는 단위전지; 상기 단위전지를 직렬연결하며, 상기 제 1 및 제 2 전극과 각각 전기 접속하는 제 1 및 제 2 접속자; 상기 제 1 접속자와 제 2 접속자 사이 및 상기 제 1 접속자와 상기 고체전해질 사이의 기밀을 유지하는 밀봉재; 및 상기 밀봉재와 결합하며, 상기 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를 갖는 보조기구;를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 접속자 중 적어도 하나는 상기 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제 1 및 제 2 접속자 중 적어도 하나에 홈부 또는 요철부가 형성되고, 상기 밀봉재는 상기 홈부 또는 요철부에 상보적인 형상을 가질 수도 있다.
한편, 상술한 밀봉재는 유리 기지상에 기하 이방성 보강재를 포함할 수도 있다.
이때, 상기 기하 이방성 보강재는 섬유상 보강재를 포함하고, 상기 섬유상 보강재는 상기 장벽에 평행한 방향으로 배향되어 있을 수도 있다.
또한, 상기 밀봉재의 내부층은 5∼55 부피%의 섬유상 보강재를 포함하고, 상기 내부층의 한쪽 또는 양쪽 표면에 적층된 표면층은 5∼60 부피%의 판상 보강재를 포함할 수도 있다.
본 발명은 평판형 고체전해질 연료전지 스택의 가압운전에 적용할 수 있는 압축형 복합 밀봉재와, 적용 밀봉재의 수평 변형을 억제할 수 있는 변형 억제장벽을 포함하는 밀봉 시스템을 보여준다. 즉, 스택에 공급하는 공기 및 연료기체의 압력이 대기압 이상인 가압조건에서 수평 변형이 억제된 상태로 유리 기지상 복합 밀봉재를 적용함으로써 가압운전 스택의 기밀성을 유지하고 열싸이클 안정성까지 확 보할 수 있는 밀봉 시스템에 관하여 설명한다.
본 발명에서 사용되는 복합 밀봉재는 섬유상 보강재가 일 방향으로 배향하고 있는 유리 기지상 복합 밀봉재 또는 그 표면에 일 방향으로 배향된 판상 보강재를 가지고 있는 유리 기지상 복합재료층을 가진 하이브리드 복합 밀봉재이다.
섬유상 입자가 일 방향으로 배향된 복합 밀봉재는 스택 내부에서 작용하는 기체의 압력을 변형 억제장벽 면에 균일하게 분포시키는데 효과적이고, 판상 강화재를 포함하는 표면층은 높은 기계적 압력 하에서도 계면강도를 낮게 유지하여 열싸이클 안정성을 향상시키는 역할을 한다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 평판형 고체전해질 연료전지 스택에 관한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
본 발명은 평판형 고체산화물 연료전지 스택의 가압운전에 적용할 수 있는 압축형 복합 밀봉재와, 적용 밀봉재의 수평 변형을 억제할 수 있는 변형 억제장벽를 포함하는 밀봉 시스템을 구비한다.
이러한 밀봉 시스템은, 스택에 공급하는 공기 및 연료 기체의 압력이 대기압 이상인 가압조건에서 수평 변형이 억제된 상태로 유리 기지상 복합 밀봉재를 적용함으로써 스택의 기밀성을 유지할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 유리 기지상의 조성은 B2O3-SiO2, Al2O3-B2O3-SiO2, CaO-B2O3-SiO2 중 어느 하나일 수 있다. 다만, 본 발명의 내용이 이에 한정되진 않는다.
좀 더 구체적으로, 섬유상 및/또는 판상의 보강재를 포함하는 복합 밀봉재에서 스택을 체결하는 기계적 압력에 의하여 보강재 입자는 배향성을 가지고 서로 접촉하는 네트워크 구조을 형성하여 더 이상의 변형을 억제할 수 있지만, 스택 내에서 기계적 압력방향에 수직으로 가해지는 기체의 압력에 의하여 추가적인 수평 변형이 일어날 수 있다. 이와 같은 스택 내부의 기체 압력에 의한 밀봉재의 수평 변형을 억제하기 위하여 변형 억제장벽을 가진 접속자를 적용하거나, 혹은 접속자와 별도로 독립적인 변형 억제장벽 보조기구를 삽입함으로써 가압운전 조건에서도 평판형 스택의 기밀성을 유지할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 사용되는 복합 밀봉재는 유리 기지상에 섬유상 보강재를 일축으로 배향시킨 특징을 가지고 있으므로, 스택 내의 기체 압력이 밀봉재에 가해질 때 변형 억제장벽에 대한 점 접촉(point contact) 대신에 선 접촉(line contact)이 지배적으로 나타나는 효과를 얻을 수 있어서, 스택 내부의 기체 압력에 의한 응력을 변형 억제장벽 전체에 고르게 분산시킬 수 있다.
이러한 균일한 압력 분포와 함께, 본 발명의 밀봉재는 운전온도에서 점성유동에 의하여 제한된 유동성을 가지는 유리 기지상이 보강재 네트워크 구조로부터 분리되는 것을 방지할 수 있는 부수적인 효과도 얻을 수 있으며, 섬유상 보강재와 함께 입자상 충전재를 첨가하면 점성유동에 의한 유리 기지상의 이동 및 분리를 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.
기하 이방성을 가지고 있는 보강재 입자의 배향성은 보강재 입자의 형상과 성형방법에 의하여 결정되는데, 도 1과 같은 섬유상 보강재 입자의 일 방향 배향성 을 얻기 위해서 압출성형법을 이용할 수 있다. 압출성형 중에 가해지는 전단응력에 의하여 기하 이방성을 가진 섬유상 보강재 입자는 유동 저항성을 줄이기 위하여 단면적이 가장 적은 면이 유동방향을 향하도록 배향한다. 따라서, 압출성형법을 사용하여 섬유상 보강재, 입자상 충전재, 유리 분말, 그리고 결합제로 구성된 균일한 혼합물을 성형하면, 거의 대부분의 섬유상 입자가 일 방향으로 배향된 구조를 가질 수 있다. 이러한 일 방향 배향성 복합 밀봉재는 압출성형법 외에 디스펜싱법을 사용하여 접속자의 변형 억제장벽 내에 직접 성형하는 것도 가능하다.
본 발명의 밀봉 시스템은 외부에서 기계적 압력을 가하는 압축형 밀봉재를 사용하기 때문에, 스택의 면적이 증가하면 부품의 평탄도나 치수의 편차가 증가하므로 이를 극복하기 위하여 더 높은 외부 압력을 가할 필요가 있다. 스택에 가해지는 외부 기계적 압력이 증가하면 밀봉재-접속자 또는 밀봉재-전해질 계면에 존재하는 유리 기지상의 분율이 증가하여 계면의 결합강도를 증가시키는 원인이 된다.
스택 체결에 압축 밀봉재를 적용하는 가장 큰 장점은 우수한 열싸이클 안정성에 있으며, 열싸이클 안정성 향상의 근본적인 이유는 계면강도가 비교적 낮기 때문에 열응력이 발생하면 밀봉재 계면이 가장 먼저 변형되거나 파괴되어 나머지 부품들의 파괴를 방지하기 때문이다.
따라서, 대면적 스택의 가압운전을 위해 외부에서 높은 기계적 압력을 가하여 계면에 편석되는 유리 기지상의 양이 증가하면, 계면강도의 증가로 인하여 열싸이클 안정성이 저하될 가능성이 매우 높다.
본 발명의 밀봉재는 일 방향 배향성을 가지는 섬유상 강화 유리 기지상 복합 밀봉재의 한쪽 또는 양쪽 표면에 판상 입자를 보강재로 첨가하고 동일한 유리조성의 기지상을 가진 복합재료를 부착하여, 유리 기지상의 편석을 억제함으로써 계면강도를 감소시킬 수 있는 하이브리드 복합 밀봉재인 것이 바람직하다(도 2 참조). 하이브리드 복합 밀봉재를 수평 변형 억제장벽을 가진 접속자나 독립적인 변형억제장벽과 함께 스택에 적용하면, 내부 기체압력이 외부 기체압력보다 높은 가압운전 조건에서도 스택의 기밀성을 유지할 수 있다.
이때, 섬유상 보강재와 판상 보강재는 일 방향으로 배향되어 있는 것이 바람직하다. 섬유상 입자가 일방향으로 배향한 복합 밀봉재는 스택 내부에서 작용하는 기체의 압력을 변형 억제장벽 면에 균일하게 분포시키는데 효과적이고, 판상 강화재를 포함하는 표면층은 높은 기계적 압력 하에서도 계면강도를 낮게 유지하여 열싸이클 안정성을 향상시키는 역할을 한다.
여기서, 표면층 내 판상 보강재의 함량은 5∼60 부피% 범위 내이고, 판상 보강재의 두께는 0.2∼1㎛ 범위 내이며, 직경 대 두께비인 종횡비는 5∼50 범위 내이다. 내부층 내 섬유상 보강재의 함량은 5∼55 부피% 범위 내이고, 섬유상 보강재의 직경은 0.5∼2㎛ 범위 내이며, 직경 대 두께비인 종횡비는 5∼100 범위 내이다. 표면층의 두께는 10㎛ 이상이고, 내부층에 대한 표면층의 두께 비는 5∼50 범위 내이다.
이러한 압축형 밀봉재는 스택 체결을 위하여 외부에서 가해지는 기계적 압력 하에서도 과잉의 유리 기지상이 거의 없는 보강재 함량을 포함하고 있지만 일부 과잉의 유리 기지상이 존재하더라도 점성유동에 의하여 유리 기지상이 밀봉재의 표면 부위로의 이동을 억제하기 위하여 섬유상 입자 강화 복합재료층에 등방형 입자상 입자를 5∼30 부피% 첨가할 수 있다. 이에 따라, 유리 기지상의 분포를 결정하는 모세관경의 크기에 있어 내부층의 모세관경이 표면층의 모세관경에 비하여 더 작은 하이브리드 구조를 가지게 된다. 또한, 표면층에 내부층에 포함된 입자상 보강재의 크기보다 큰 등방형 입자상을 첨가하고, 표면층의 등방형 입자상 보강재 함량이 내부층보다 적게 할 수 있다.
복합 밀봉재를 구성하는 보강재 입자들이 외부에서 가해주는 기계적 압력에 의하여 보강재 입자 간의 직접적인 접촉을 형성하는 네트워크 구조에 이르면 더 이상의 수직적인 변형은 일어나지 않지만, 스택 내 기체압력이 가해지는 방향(즉, 수평 방향)으로 유리 기지상의 이동은 여전히 일어날 수 있다. 복합 밀봉재에 추가적으로 입자상 충전재를 첨가하여 점성유동에 의한 유리 기지상의 이동을 억제할 수 있지만, 기체의 압력이 더 높아지면 수평 변형 억제장벽을 도입하는 것이 불가피하다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 복합 밀봉재를 적용하여 가압운전 조건에서도 밀봉재의 형상과 치수를 유지함으로써 스택의 기밀성을 확보할 수 있도록 지지하는 변형 억제장벽의 다양한 형태들을 보여준다.
본 발명에 따라 제안되는 밀봉재 수평 변형 억제장벽의 도입 형태는 그 접근 방식에 따라 크게 세 가지로 구분 가능하다.
도 3은 접속자 디자인 개선을 통해 밀봉재의 수평 변형을 억제하는 장벽을 도입한 경우를 나타낸다.
평판형 고체전해질 연료전지 스택은, 수평 방향으로 배치된 제 1 및 제 2 전극과 이들 두 전극 사이에 개재된 고체전해질을 구비하는 단위전지와, 상기 단위전지를 직렬연결하며, 상기 제 1 및 제 2 전극과 각각 전기 접속하는 제 1 및 제 2 접속자와, 상기 제 1 접속자와 제 2 접속자 사이 및 상기 제 1 접속자와 상기 고체전해질 사이의 기밀을 유지하는 밀봉재;를 포함하여 이루어진다.
여기서, 제 1 전극은 공기극 또는 연료극이 될 수 있고, 제 2 전극은 제 1 전극과 반대 극성의 전극이다. 또한, 접속자는 세라믹 또는 금속 합금 재료 물질로 이루어질 수 있으며, 단위 전지를 직렬연결하는 동시에 연료 가스와 공기가 섞이지 않도록 하는 분리판으로 작용한다. 또한, 밀봉재는 이웃하는 두 접속자 사이 및 접속자와 전해질 사이의 기밀을 유지하고, 동시에 두 접속자 사이를 절연한다.
도 3을 참조하면, 두 접속자 중 적어도 하나는 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를 가지고 있다. 설명의 편의상, 도 3에 도시된 상부 접속자를 제 1 접속자, 하부 접속자를 제 2 접속자로 하기로 한다(이하, 도 4 및 도 5에서도 마찬가지이다).
좀 더 구체적으로, 제 1 및 제 2 접속자 중 적어도 하나에 홈부 또는 요철부가 형성되어 있고, 밀봉재는 이 홈부 또는 요철부에 상보적인 형상을 가지면서 홈부 또는 요철부에 끼움 방식으로 결합된 채 압착 밀봉되어 있다(도 3A, 도 3C, 도 3D, 도 3E, 도 3F 참조).
도 3B를 참조하면, 두 접속자 중 하나(제 1 접속자)는 밀봉재의 단위전지 내측 방향으로의 이동을 억제하는 장벽 구조를 구비하고 있고, 다른 하나의 접속자 (제 2 접속자)는 밀봉재의 단위전지 외측 방향으로의 이동을 억제하는 장벽 구조를 구비하고 있다.
도 4는 접속자와는 완전히 독립적인 수평 변형 억제용 보조기구를 추가적으로 도입하여 밀봉 시스템을 구성하는 경우의 형태를 대표적인 몇몇 디자인 예를 통해 보여주고 있다.
도면을 참조하면, 보조기구는 밀봉재와 결합하며, 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를 가지고 있다.
좀 더 구체적으로, 보조기구는 밀봉재 내부에 수평 방향으로 삽입 결합된 결합부와, 이 결합부와 연결되며 밀봉재의 수직 방향 측벽과 밀착된 장벽부를 포함하여 이루어져 있다(도 4A 및 도 4D 참조).
또는, 보조기구는 밀봉재의 수평 방향 측벽과 밀착된 결합부와, 이 결합부와 연결되며 밀봉재의 수직 방향 측벽과 밀착된 장벽부를 포함하여 이루어져 있다(도 4B 및 도 4C 참조).
마지막으로 이러한 두 개의 접근법을 모두 이용하는 방식, 즉 접속자에 형성한 추가적 변형 억제장벽과 독립적인 보조기구를 동시에 사용하여 밀봉재를 구속시키는 경우를 도 5에 나타내었다.
도면을 참조하면, 제 1 및 제 2 접속자 중 적어도 하나는 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를 갖고 있고, 이와 함께 보조기구는 밀봉재와 결합하며, 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를 갖고 있다.
좀 더 구체적으로, 제 1 및 제 2 접속자 중 적어도 하나에 홈부 또는 요철부 가 형성되어 있고, 밀봉재는 상기 홈부 또는 요철부에 상보적인 형상을 가지면서 홈부 또는 요철부에 끼움 방식으로 결합된 채 압착 밀봉되어 있다. 도면에 나타낸 바와 같이, 보조기구는 밀봉재 내부에만 위치할 수도 있는데, 이 경우에도 보조기구는 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽의 역할을 수행한다.
또한, 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 보조기구를 밀봉재의 표면층과 내부층 사이에 도입하여 물리적 분할을 이루고, 이를 통해 유리 기지상의 분리와 이동을 원천적으로 억제하는 밀봉 시스템을 나타내는 단면도를 도 6에 도시하였다. 이때, 밀봉재 내부에 두는 보조기구는 단독으로도 사용될 수 있으며, 혹은 도 4 및 도 5에 제시된 접속자 및 보조기구와 동시에 사용가능하다. 또한, 도 6에 제시된 보조기구 적용개념은 도 3에 제시된 접속자 구조에 모두 적용가능하며, 또한 제시된 접속자 구조에 한정되지 아니하며 다양한 형태에 적용가능하다.
[실시예 1] 저가압 기체를 공급할 때의 압축형 복합 밀봉재를 사용한 본 발명의 밀봉 시스템의 저압 기밀성
섬유상 알루미나 보강재 25%, 입자상 알루미나 충전재 10%, 붕규산 유리 기지상 65%(부피 기준)로 구성된 압축형 복합 밀봉재를 수평 변형 억제장벽(본 실시예에서는 도 3C를 적용) 내에 적용하고 고체전해질 연료전지 작동온도인 800℃에서 스택 외부의 대기압보다 약간 높은 0.1기압(1.5 psi)의 차압을 유지할 때 외부 기계적 압력의 변화에 따른 기체 누설율은 아래 표 1과 같이 매우 낮은 값을 가지고 있으며, 이는 스택의 기밀성이 매우 우수하다는 것을 의미한다. 실시예 1의 조건에 서 기체 누설율이 0.001 sccm/cm 이하로 아주 낮은 값을 유지한다는 사실은 본 발명의 밀봉 시스템을 평판형 고체전해질 연료전지의 상압운전에 적용할 경우 기술적으로는 기체의 누설이 거의 없는 상태를 유지할 수 있음을 의미한다.
표 1. 공급 기체 압력을 1.5 psi으로 유지할 때 스택체결에 적용된 기계적 압력에 따른 밀봉 시스템의 기체 누설율 비교
스택체결 기계적 압력(psi) 기체 누설율 (sccm/cm)
5 0.000500
10 0.000130
15 0.000100
20 0.000047
28 0.000012
[실시예 2] 차압이 1기압일 때 밀봉 시스템의 기밀성
실시예 1과 동일한 조건이지만, 스택 외부 대기압에 비해 스택 내에 1기압의 차압을 유지하였을 때 측정한 기체 누설율의 결과를 스택 체결을 위해 가해주는 기계적 압력의 함수로 비교한 것이 표 2이다. 스택 내부와 외부에 1기압(14.7 psi)의 차압을 유지하면 차압이 0.1기압(1.5 psi)일 때에 비하여 기체누설율이 상당히 증가하는 경향을 보여주지만, 스택 전체에 가해지는 체결 기계적 압력이 증가하면 기체 누설율은 지속적으로 감소하는 경향을 보여준다. 그러나, 본 실시예에서 가해준 기계적 압력이 매우 낮은 체결압력임에도 불구하고 스택을 가동하는데 무리가 없는 기체 누설율 수준을 유지할 수 있음을 확인할 수 있다.
표 2. 스택 내부와 외부의 차압이 1기압일 때 스택 체결에 적용된 기계적 압력에 따른 밀봉 시스템의 기체 누설율 비교
스택체결 기계적 압력 (psi) 기체 누설율 (sccm/cm)
20 0.0038
23 0.0035
25 0.0036
28 0.0031
30 0.0026
41 0.0021
50 0.0018
[실시예 3] 기계적 체결압력을 30.5 psi로 고정하고 스택 내부와 외부의 차압을 변화시킬 때의 기체 누설율 비교
실시예 1과 동일한 밀봉 시스템을 적용하면서 기계적 체결압력을 30.5 psi로 일정하게 유지할 때 스택 내부의 기체 압력을 증가시켜 스택 내부와 외부의 차압을 증가시키는데 따른 기체 누설율의 변화를 표 3에 정리하였다. 비교적 낮은 체결압력을 가하였지만 채택한 가압운전 조건 내에서 기체누설율이 비교적 적은 상태를 유지하 수 있으며, 이미 실시예 2에서 확인한 바와 같이 체결압력을 증가시키면 기체 누설율은 더욱 감소할 수 있을 것으로 예상된다. 본 실시예 3의 결과를 통해 본 발명의 밀봉 시스템이 평판형 고체전해질 연료전지 스택을 가압 운전하는데 필요한 수준의 스택 기밀성을 충분히 제공할 수 있음을 확인하여준다.
표 3. 스택 체결압력을 30.5 psi로 일정하게 유지한 상태에서 스택 내부와 외부의 차압에 따른 기체누설율 비교
스택 내외부의 기체압력 차압 (기압) 기체 누설율 (sccm/cm)
0.5 0.0042
1.0 0.0027
1.5 0.0031
2.0 0.0100
4.0 0.09
본 발명에 의하면, 스택의 운전온도에서 연료 및 공기를 가압상태로 스택에 공급하는 가압운전 조건에서 스택을 안전하게 운전할 수 있는 충분한 스택 기밀성을 보장한다. 또한, 가압용기가 불필요하기 때문에 가압운전 스택을 매우 간단하고 콤팩트하게 제조할 수 있어서 스택의 설치 공간을 감소시키는 것은 물론 가압운전용 스택의 제조단가를 현저히 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다.
본 발명은 도시된 실시예를 중심으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 할 수 있는 다양한 변형 및 균등한 타 실시예를 포괄할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (18)

  1. 수평 방향으로 배치된 제 1 및 제 2 전극과 이들 두 전극 사이에 개재된 고체전해질을 구비하는 단위전지;
    상기 단위전지를 직렬연결하며, 상기 제 1 및 제 2 전극과 각각 전기 접속하는 제 1 및 제 2 접속자; 및
    상기 제 1 접속자와 제 2 접속자 사이 및 상기 제 1 접속자와 상기 고체전해질 사이의 기밀을 유지하는 밀봉재;를 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 접속자 중 적어도 하나는 상기 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 접속자 중 적어도 하나에 홈부 또는 요철부가 형성되고, 상기 밀봉재는 상기 홈부 또는 요철부에 상보적인 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 접속자는 상기 밀봉재의 상기 단위전지 내측 방향으로의 이동을 억제하는 장벽 구조를 구비하고, 상기 제 2 접속자는 상기 밀봉재의 상기 단위전지 외측 방향으로의 이동을 억제하는 장벽 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  4. 수평 방향으로 배치된 제 1 및 제 2 전극과 이들 두 전극 사이에 개재된 고체전해질을 구비하는 단위전지;
    상기 단위전지를 직렬연결하며, 상기 제 1 및 제 2 전극과 각각 전기 접속하는 제 1 및 제 2 접속자;
    상기 제 1 접속자와 제 2 접속자 사이 및 상기 제 1 접속자와 상기 고체전해질 사이의 기밀을 유지하는 밀봉재; 및
    상기 밀봉재와 결합하며, 상기 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를 갖는 보조기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 보조기구는 상기 밀봉재 내부에 수평 방향으로 삽입 결합된 결합부와, 상기 결합부와 연결되며 상기 밀봉재의 수직 방향 측벽과 밀착된 장벽부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 보조기구는 상기 밀봉재의 수평 방향 측벽과 밀착된 결합부와, 상기 결 합부와 연결되며 상기 밀봉재의 수직 방향 측벽과 밀착된 장벽부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  7. 수평 방향으로 배치된 제 1 및 제 2 전극과 이들 두 전극 사이에 개재된 고체전해질을 구비하는 단위전지;
    상기 단위전지를 직렬연결하며, 상기 제 1 및 제 2 전극과 각각 전기 접속하는 제 1 및 제 2 접속자;
    상기 제 1 접속자와 제 2 접속자 사이 및 상기 제 1 접속자와 상기 고체전해질 사이의 기밀을 유지하는 밀봉재; 및
    상기 밀봉재와 결합하며, 상기 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를 갖는 보조기구;를 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 접속자 중 적어도 하나는 상기 밀봉재의 수평 방향으로의 변형을 억제하는 장벽 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 접속자 중 적어도 하나에 홈부 또는 요철부가 형성되고, 상기 밀봉재는 상기 홈부 또는 요철부에 상보적인 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  9. 제 1 항, 제 4 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 밀봉재는 유리 기지상에 기하 이방성 보강재를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기하 이방성 보강재는 섬유상 보강재를 포함하고, 상기 섬유상 보강재는 상기 장벽에 평행한 방향으로 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 밀봉재의 내부층은 5∼55 부피%의 섬유상 보강재를 포함하고, 상기 내부층의 한쪽 또는 양쪽 표면에 적층된 표면층은 5∼60 부피%의 판상 보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 판상 보강재의 두께는 0.2∼1㎛ 범위 내이고, 직경 대 두께의 비인 종횡비가 5∼50 범위 내인 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 섬유상 보강재의 직경은 0.5∼2㎛ 범위 내이고, 길이 대 직경의 비인 종횡비가 5∼100 범위 내인 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 표면층의 두께는 적어도 10㎛이고, 상기 내부층에 대한 상기 표면층의 두께 비는 5∼50 범위 내인 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 내부층은 등방형 입자상 보강재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 표면층은 상기 내부층에 포함된 입자상 보강재의 크기보다 큰 등방형 입자상 보강재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 유리 기지상의 조성은 B2O3-SiO2, Al2O3-B2O3-SiO2, CaO-B2O3-SiO2 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
  18. 제 4 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 밀봉재의 내부층은 5∼55 부피%의 섬유상 보강재를 포함하고, 상기 내부층의 한쪽 또는 양쪽 표면에 적층된 표면층은 5∼60 부피%의 판상 보강재를 포함하며,
    상기 내부층과 표면층 사이에 상기 보조기구의 적어도 일부가 도입된 것을 특징으로 하는 평판형 고체전해질 연료전지 스택.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100964294B1 (ko) * 2008-09-26 2010-06-16 한국과학기술연구원 평면 밴드 구조의 고체 산화물 연료전지
WO2013183885A1 (ko) * 2012-06-08 2013-12-12 주식회사 미코 연료 전지용 스택 구조물 및 그의 구성

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2109173B1 (en) * 2008-04-07 2013-05-08 Topsøe Fuel Cell A/S Solid oxide fuel cell stack, process for the preparation thereof and use of an E-glass therein
CA2724572A1 (en) * 2008-06-17 2009-12-23 Battelle Memorial Institute Sofc double seal with dimensional control for superior thermal cycle stability
DK2228858T3 (da) 2009-03-13 2013-07-29 Topsoee Fuel Cell As Brændselscellestak
KR20160021872A (ko) 2013-06-29 2016-02-26 생-고뱅 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인코포레이티드 조밀한 장벽층을 가지는 고체 산화물 연료전지

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000249229A (ja) 1999-02-27 2000-09-12 Nok Corp 大面積薄型部品用密封機構
KR20040000573A (ko) * 2002-06-21 2004-01-07 엘지전자 주식회사 연료전지 발전기의 실링구조
KR20040104423A (ko) * 2003-06-03 2004-12-10 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘 피 시일, 연료 전지, 전자 장치, 열 응력 전달 감소 방법 및연료 카트리지 제조 방법
KR20050071887A (ko) * 2004-01-05 2005-07-08 현대자동차주식회사 고체산화물 연료전지용 유리/세라믹 섬유 밀봉재와 이의제조방법
KR20070017963A (ko) * 2003-09-20 2007-02-13 우미코레 아게 운트 코 카게 집적된 시일링 물질을 갖는 촉매-코팅된 멤브레인 및그로부터 생산된 멤브레인-전극 어셈블리

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5478663A (en) * 1994-03-22 1995-12-26 International Fuel Cells Corporation Edge seals for molten carbonate fuel cell stacks
US5556627A (en) * 1994-10-12 1996-09-17 Bipolar Technologies, Inc. Bipolar battery cells, batteries and methods
US5993986A (en) * 1995-11-16 1999-11-30 The Dow Chemical Company Solide oxide fuel cell stack with composite electrodes and method for making
US6495281B1 (en) * 2000-07-24 2002-12-17 Microcell Corporation Microcell electrochemical devices assemblies with corrosion management subsystem, and method of making and using the same
AU2003256251A1 (en) * 2002-04-24 2003-11-10 The Regents Of The University Of California Planar electrochemical device assembly

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000249229A (ja) 1999-02-27 2000-09-12 Nok Corp 大面積薄型部品用密封機構
KR20040000573A (ko) * 2002-06-21 2004-01-07 엘지전자 주식회사 연료전지 발전기의 실링구조
KR20040104423A (ko) * 2003-06-03 2004-12-10 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘 피 시일, 연료 전지, 전자 장치, 열 응력 전달 감소 방법 및연료 카트리지 제조 방법
KR20070017963A (ko) * 2003-09-20 2007-02-13 우미코레 아게 운트 코 카게 집적된 시일링 물질을 갖는 촉매-코팅된 멤브레인 및그로부터 생산된 멤브레인-전극 어셈블리
KR20050071887A (ko) * 2004-01-05 2005-07-08 현대자동차주식회사 고체산화물 연료전지용 유리/세라믹 섬유 밀봉재와 이의제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100964294B1 (ko) * 2008-09-26 2010-06-16 한국과학기술연구원 평면 밴드 구조의 고체 산화물 연료전지
WO2013183885A1 (ko) * 2012-06-08 2013-12-12 주식회사 미코 연료 전지용 스택 구조물 및 그의 구성

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