KR101020742B1 - 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법 - Google Patents

금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101020742B1
KR101020742B1 KR1020080117631A KR20080117631A KR101020742B1 KR 101020742 B1 KR101020742 B1 KR 101020742B1 KR 1020080117631 A KR1020080117631 A KR 1020080117631A KR 20080117631 A KR20080117631 A KR 20080117631A KR 101020742 B1 KR101020742 B1 KR 101020742B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
anode
metal
bonding layer
temperature
component
Prior art date
Application number
KR1020080117631A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100059015A (ko
Inventor
배중면
이창보
백승욱
배규종
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020080117631A priority Critical patent/KR101020742B1/ko
Publication of KR20100059015A publication Critical patent/KR20100059015A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101020742B1 publication Critical patent/KR101020742B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/1213—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the electrode/electrolyte combination or the supporting material
    • H01M8/1226—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the electrode/electrolyte combination or the supporting material characterised by the supporting layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0068—Solid electrolytes inorganic
    • H01M2300/0071—Oxides
    • H01M2300/0074—Ion conductive at high temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

본 발명은 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적어도 2 중층 이상의 접합층을 구비하여 접합특성이 좋게 되고 소결수축에 의한 거동이 최소화되는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법에 관한 것이다.
금속지지체, 고체산화물, 연료전지, 접합층, 소결, 연료극(anode), 공기극(cathode)

Description

금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법{Fabrication method of metal-supported solid oxide fuel cells}
본 발명은 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적어도 2 중층 이상의 접합층을 구비하여 접합특성이 좋게 되고 소결수축에 의한 거동이 최소화되는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법에 관한 것이다.
삭제
최근의 평판형 연료극지지체형 고체산화물 연료전지는 출력특성, 장기운전특성, 열사이클특성 등 여러 요구조건에 부합하고 있다. 하지만 현재까지도 해결하기 어려운 가장 큰 문제점은 밀봉(sealing)과 기계적 강도(mechanical strength)이다. 밀봉이 어려우므로 제작 및 작동효율 향상에 큰 제약을 가져다주며, 기계적 강도가 약해 열 동적 운전이나 외부 충격에 큰 손상을 입을 수 있다.
이러한 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 해외 선진연구기관에서는 금속지 지체형 고체산화물 연료전지를 개발하고 있다. 금속지지체형 고체산화물 연료전지란 현재의 연료극지지체 연료전지의 연료극(anode)을 대신하여 금속을 지지체로 사용함으로써 세라믹 요소의 두께를 줄여 기계적 강도 및 밀봉효율을 높일 수 있는 신개념 고체산화물 연료전지이다. 금속지지체형 고체산화물 연료전지는 세라믹지지체형 연료전지의 분리판 역할을 금속지지체가 담당함으로써 적어도 연료극(anode)과 분리판 사이의 밀봉문제를 해결할 수 있다. 또한 금속의 가공공정이 세라믹 가공공정보다 쉽게 접근될 수 있으므로 유로 가공 등을 통해 연료전지 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 제작공정이 개발되면 제작비용 또한 현저히 줄어들 것이다.
미국의 Lawrence Berkeley National Laboratory(LBNL)은 S. Visco 등의 고체산화물 연료전지 연구자들을 중심으로 관련연구가 이루어지고 있다. 연료극지지체형 고체산화물 연료전지의 경우 800oC에서 1.8W/cm2의 최대출력밀도를 얻을 정도로 고체산화물 연료전지에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 가능성을 인지하고 수년 전부터 다양한 관련연구를 시작하였으며, 최근에는 750oC에서 0.2W/cm2의 최대출력밀도를 확보하였다. 공기극(cathode) 면의 금속지지체의 산화문제는 여전히 심각하며 코팅기술을 통해 산화문제를 피해가고 있다. LBNL은 예전에는 금속지지체형 고체산화물 연료전지 제작시 다공성 금속지지체 위에 세라믹 요소를 적층하는 공법을 이용하였다. 그러나, 최근에는 분말야금공법(powder metallurgy)을 이용하여 금속지지체를 반소결시키고 그 위에 세라믹 요소를 적층시켜 동시소결시키는 공정을 사용하고 있다. 금속지지체로서 100㎛ 크기 의 Fe/Cr 합금을 이용하고 있으며 Al을 첨가해서 소결수축율(sintering shrinkage)을 맞추고 있다. 전해질은 약 10㎛의 YSZ를 이용하고, 연료극(anode)은 약 10㎛의 Ni/YSZ를 이용하고 있다.
영국의 Ceres Power Ltd.는 Imperial college와 합작으로 저온용 금속지지체형 고체산화물 연료전지를 개발하고 있다. 단전지의 경우 570oC에서 0.4W/cm2의 최대출력밀도를 확보하고 있으며, 100W급의 스택기술도 확보하고 있다. Ceres Power는 후막의 페라이트계 스테인리스 스틸에 레이저를 이용해 가스유로를 만들고 그 위에 세라믹 요소들을 코팅하는 방법을 이용하고 있다. 전해질로서 약 20㎛의 CGO를, 연료극(anode)으로서 약 20~30㎛의 Ni/CGO를, 공기극(cathode)으로서 약 10~30㎛의 LSCF/CGO 혼합공기극을 사용하고 있다. 금속지지체는 Ti-Nb 안정화 Cr합금으로서 그 두께는 약 100㎛이다.
1980년대 혁신적인 평판형 단일체 고체산화물 연료전지(monolithic SOFC)를 개발 발표하여 주목을 끌었던 미국의 Argonne National Laboratory(ANL)은 금속분리판과 공기극(cathode) 유로, 연료극(anode) 유로, 그리고 세라믹 요소를 모두 하나로 만들어 일체형으로 소결하는 공법을 이용하였다. 세라믹 요소는 분말야금공법을 이용해 만들어져 적층되었다. 연료극(anode)의 미세구조로서 Ni의 함량, Ni의 분산, 그리고 YSZ 입자의 입경을 제어함으로써 성능을 향상시켰다. 단전지 성능으로서 750oC에서 0.25W/cm2의 최대출력밀도를 확보한 바 있다. 전해질로서 10㎛의 YSZ를, 연료극(anode)으로서 200㎛의 Ni/YSZ를, 공기극(cathode)으로서는 20㎛의 LSF를 각각 사용하였다.
이와 같은 선진연구그룹의 금속지지체형 고체산화물 연료전지도 그 공정의 특성상 대면적화 및 가공비용 면에서 해결하기 어려운 면이 있다. 따라서 본 발명은 새로운 적층구조의 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 금속지지체형 고체산화물 연료전지에 대한 여러 제조공정 중 적어도 2중층 이상의 접합층을 가지는 최적화된 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 종래의 단전지 및 분리판간 결합구조의 접합면을 더욱 견고하게 하며, 접합층의 접합특성을 좋게 하고 소결수축 거동의 영향을 최소화하여 비교적 큰 면적의 단전지를 제공하는 동시에 분리판의 결합에 있어서도 비교적 평평하게 되는 최적화된 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 제1 금속분리판, 제2 금속분리판 및 상기 제1 금속 분리판과 제2 금속 분리판 사이에 설치되는 세라믹셀을 포함하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법에 있어서, 상기 제1 금속분리판의 일측면에 금속성분을 포함하는 제1 분리판접합층을 형성하는 제1 분리판접합층 형성단계; 상기 세라믹셀의 연료극(anode)의 일측면에 상기 세라믹셀의 연료극(anode) 성분을 포함하는 연료극접합층을 형성하는 연료극접합층 형성단계; 상기 제1 분리판접합층 및 연료극접합층이 상기 제1 금속분리판과 상기 세라믹셀의 연료극(anode)을 접착시키는 다층으로 이루어지는 접합층의 일측 외각층 및 타측 외각층을 이루도록 적층하는 적층단계; 상기 접합층을 통하여 상기 제1 금속분리판 및 세라믹셀의 연료극(anode)이 상호 접착되도록 상기 적층된 접합층을 소결시키는 소결단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 분리판접합층은 상기 세라믹셀의 연료극(anode) 성분을 포함하되 금속성분에 대한 상기 세라믹셀의 연료극(anode) 성분의 중량비는 1보다 작고, 상기 연료극접합층은 금속성분을 포함하되 상기 세라믹셀의 연료극(anode) 성분에 대한 금속성분의 중량비는 1보다 작을 수 있는데, 상기 제1 분리판접합층은 금속성분 분말 및 상기 세라믹셀의 연료극(anode) 성분 분말을 포함하는 슬러리를 상기 제1 금속분리판의 일측면에 도포한 후 건조시킴으로써 형성되는 고형분층이고, 상기 연료극접합층은 상기 금속성분 분말 및 세라믹셀의 연료극(anode) 성분 분말을 포함하는 슬러리를 상기 세라믹 연료극(anode)의 일측면에 도포함으로써 형성되는 슬러리층일 수 있고, 한편 본 발명은 상기 적층단계 전에 상기 제1 분리판접합층을 이루는 상기 고형분층에 상기 연료극접합층을 이루는 슬러리와 동일한 슬러리를 도포하여 매개 슬러리층을 형성하는 매개 슬러리층 형성단계를 포함하며, 상기 적층단계는 상기 연료극접합층인 슬러리층과 상기 매개 슬러리층이 접촉하도록 적층될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 분리판접합층 형성단계에서 도포되는 슬러리는 금속성분 분말과 상기 세라믹셀 연료극(anode) 성분 분말을 중량비 8:2로 포함하되, 상기 세라믹셀의 연료극(anode) 성분 분말은 NIO 분말과 YSZ 분말이 중량비 12:8로 혼합된 혼합분말이고, 상기 연료극접합층 형성단계에서 도포되는 슬러리는 금속성분 분말과 상기 세라믹셀 연료극(anode) 성분 분말을 중량비 2:8로 포함하되, 상기 세라믹셀의 연료극(anode) 성분 분말은 NIO 분말과 YSZ 분말이 중량비 48:32로 혼합된 혼합분말일 수 있고, 상기 제1 분리판접합층 형성단계에서 도포되 는 슬러리 및 상기 연료극접합층 형성단계에서 도포되는 슬러리는 첨가제로서 결합제, 분산제, 가소제 및 pore former를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 pore former는 carbon이고, 상기 소결단계는 제1 온도까지 온도를 상승시키는 제1 승온단계와, 상기 결합제, 분산제 및 가소제를 연소시키기 위하여 상기 제1 온도를 소정 시간 유지하는 제1 등온단계와, 제2 온도까지 온도를 상승시키는 제2 승온단계와, 상기 carbon을 연소시키기 위하여 상기 제2 온도를 소정 시간 유지하는 제2 등온단계와, 제3 온도까지 온도를 상승시키는 제3 승온단계와, 상기 접합층에 의한 상기 제1 금속분리판 및 세라믹셀의 연료극(anode) 사이의 접착력이 강화되도록 상기 제3 온도를 소정 시간 유지하는 제3 등온단계와, 상온까지 온도를 하강시키는 강온단계를 포함할 수 있는데, 상기 제1 승온단계, 제1 등온단계 및 제2 승온단계는 공기분위기에서 수행되고, 상기 제3 승온단계, 제3 등온단계 및 강온단계는 환원분위기에서 수행되고, 상기 제3 승온단계 전에 상기 제2 온도에서 공기분위기에서 환원분위기로 전환되는 전환단계를 포함할 수 있으며, 상기 제1 온도는 400 ~ 500 ℃의 임의 온도이고, 상기 제2 온도는 800 ~ 1000 ℃의 임의 온도이고, 상기 제3 온도는 1300 ~ 1500 ℃의 임의 온도일 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 어느 하나의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지에 관한 것이다.
한편, 본 발명은 제1 금속분리판, 제2 금속분리판 및 상기 제1 금속 분리판과 제2 금속 분리판 사이에 설치되는 세라믹셀을 포함하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법에 있어서, 상기 제2 금속분리판의 일측면에 금속성분을 포 함하는 제2 분리판접합층을 형성하는 제2 분리판접합층 형성단계; 상기 세라믹셀의 공기극(cathode)의 일측면에 상기 세라믹셀의 공기극(cathode) 성분을 포함하는 공기극접합층을 형성하는 공기극접합층 형성단계; 상기 제2 분리판접합층 및 공기극접합층이 상기 제2 금속분리판과 상기 세라믹셀의 공기극(cathode)을 접착시키는 다층으로 이루어지는 접합층의 일측 외각층 및 타측 외각층을 이루도록 적층하는 적층단계; 상기 접합층을 통하여 상기 제2 금속분리판 및 세라믹셀의 공기극(cathode)이 상호 접착되도록 상기 적층된 접합층을 소결시키는 소결단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따라 제조되는 금속지지체형 고체산화물 연료전지는 종래의 단전지 및 분리판간 결합구조의 접합면이 더욱 견고해지며, 소결수축 거동의 영향을 최소화하여 비교적 큰 면적의 단전지를 제공하는 동시에 분리판의 결합에 있어서도 비교적 평평하게 되는 장점이 있다.
발명은 상용 세라믹셀과 상용 금속분리판을 서로 적어도 2 중층 이상의 접합층을 통하여 소결접합하여 금속지지체형 고체산화물 연료전지를 제조하므로, 기존기술을 그대로 이용할 수 있으며, 제조 비용 및 대면적화에 유리한 장점이 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.
실시예1
실시예1은 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법에 관한 것이다. 도1은 실시예1의 흐름도를, 도2는 실시예1에 의하여 제조된 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 주요부의 단면도를, 도3은 도1의 소결단계의 흐름도를, 도4는 실시예1에 의하여 제조된 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 주요부의 SEM 이미지를 나타낸다.
도1을 참조하면 실시예1은 제1 분리판접합층 형성단계(S10), 연료극접합층 형성단계(S20), 매개 슬러리층 형성단계(S30), 적층단계(S40) 및 소결단계(S50)를 포함한다.
도2를 참조하면 실시예1에 의하여 제조되는 금속지지체형 고체산화물 연료전지는 제1 금속분리판(10), 제2 금속분리판(20), 제1 금속분리판(10)과 제2 금속분리판(20) 사이에 설치되는 세라믹셀(30)을 포함한다. 세라믹셀(30)은 전해질(32), 연료극(anode)(34) 및 공기극(cathode)(36)으로 이루어진다. 공기극(cathode)(36)과 제2 금속분리판(20) 사이에는 집전체(40)가 형성될 수 있다.
전해질(32) 및 연료극(anode)(34)의 세라믹셀(30) 요소들은 테이프캐스팅(tape casting process)을 이용하여 적층될 수 있다. 전해질(32)로서는 YSZ(Tosoh TZ-8Y)를 사용할 수 있고, 연료극(anode)(34)으로서는 NiO와 YSZ(Tosoh TZ-8Y)를 6:4 질량비로 혼합하여 사용할 수 있다. 테이프캐스팅용 슬러리는 각 분말에 대해 15%wt.의 결합재 Butvar B-98, 2%wt.의 분산제 polyvinylpyrrolidone, 10%wt.의 가소제 polyethylene glycol, 100%wt.의 용매 S-NECS를 혼합한 후 48시간 볼밀하여 얻을 수 있다. 슬러리를 탈포(de-airing)시킨 후 150㎛ 혹은 250㎛ 높이 의 테이프캐스터(tape-caster)를 이용하여 세라믹 시트(sheet)를 확보한다. 용도에 맞게 적층시킨 후 1500oC에서 4시간 소결하여 치밀한 전해질 및 어느 정도 기공이 있는 연료극(anode)의 세라믹셀을 얻을 수 있다.
제1 금속분리판(10) 및 제2 금속분리판(20)으로 사용되는 금속지지체로서는 28mm의 직경과 1mm의 두께를 가지는 원형의 STS430 판을 사용할 수 있다. 제1 금속분리판(10) 및 제2 금속분리판(20)에 연료극(anode) 유로(12) 및 공기극(cathode) 유로(22)를 단면상으로 만들 수 있다. 연료극(anode) 유로(12) 및 공기극(cathode) 유로(22)의 폭은 각각 0.4mm일 수 있다.
도2를 참조하면 제1 분리판접합층 형성단계(S10)에서는 제1 금속분리판(10)의 일측면에 제1 분리판접합층(52)이 형성된다. 제1 분리판접합층(52)은 금속성분 분말 및 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34) 성분 분말을 포함하는 슬러리를 제1 금속분리판(10)의 일측면에 도포한 후 상온에서 건조시킴으로써 형성되는 고형분층이다. 상기 제1 금속분리판(10)에 도포되는 슬러리는 금속성분 분말에 대한 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34) 성분 분말의 중량비가 1보다 작다. 따라서, 상기 제1 금속분리판(10)에 도포되는 슬러리는 금속성분 분말과 세라믹셀(30) 연료극(anode)(34) 성분 분말을 중량비 8:2로 포함할 수 있는데, 이 경우 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34) 성분 분말은 NIO 분말과 YSZ 분말이 중량비 12:8로 혼합된 혼합분말일 수 있다. 한편, 상기 제1 금속분리판(10)에 도포되는 슬러리는 첨가제로서 결합제, 분산제, 가소제 및 pore former를 포함하는데, pore former는 carbon 일 수 있다. 상기 제1 금속분리판(10)에 도포되는 슬러리는 소결시 수축이 최소화될 수 있도록, 상대적으로 입경이 큰 금속성분 분말(수μm~수백μm의 크기를 가지는 스테인리스 스틸, 인코넬 등의 합금)을 많이 첨가한다. 상기 제1 금속분리판(10)에 도포되는 슬러리의 가장 중요한 요구조건은 소결시 소결수축이 거의 없어야 하는 것이다. 상기 제1 금속분리판(10)에 도포되는 슬러리는 수십μm~수백μm으로 비교적 두껍게 도포되어 이후 딱딱한 세라믹셀(30)과 딱딱한 제1 금속분리판(10) 사이에서 스펀지와 같은 역할을 함으로써 약간의 압력에 의해 세라믹셀(30)과 딱딱한 제1 금속분리판(10) 사이의 모든 접합면이 고루 잘 붙을 수 있는 역할을 하도록 하는 것이 바람직하다.
도2를 참조하면 연료극접합층 형성단계(S20)에서는 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34)의 일측면에 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34) 성분을 포함하는 연료극접합층(54)이 형성된다. 연료극접합층(54)은 금속성분 분말 및 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34) 성분 분말을 포함하는 슬러리를 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34)의 일측면에 도포함으로써 형성되는 슬러리층이다. 상기 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34)에 도포되는 슬러리층의 가장 중요한 요구조건은 소결시 연료극(anode)(34)과의 우수한 접합성이다. 따라서 상기 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34)에 도포되는 슬러리의 조성은 연료극(anode)(34) 재료가 많이 들어가는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34)에 도포되는 슬러리는 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34) 성분 분말에 대한 금속성분 분말의 중량비가 1보다 작게 한다. 따라서, 상기 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34)에 도포되는 슬러리는 금속성분 분말과 세라믹셀(30) 연료극(anode)(34) 성분 분말을 중량비 2:8로 포함할 수 있는데, 이 경우 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34) 성분 분말은 NIO 분말과 YSZ 분말이 중량비 48:32로 혼합된 혼합분말일 수 있다. 한편, 연료극(anode)(34) 성분의 비율이 높아 소결수축이 크므로 상기 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34)에 도포되는 슬러리는 최대한 얇게 하여 소결수축에 의한 악영향을 막아야 한다. 따라서, 상기 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34)에 도포되는 슬러리는 수십nm~수μm 의 두께가 되도록 한다. 한편, 상기 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34)에 도포되는 슬러리는 첨가제로서 결합제, 분산제, 가소제 및 pore former를 포함하는데, pore former는 carbon일 수 있다.
도2를 참조하면 매개 슬러리층 형성단계(S30)에서는 고형분층인 제1 분리판접합층(52)에 매개 슬러리층(56)이 형성된다. 매개 슬러리층(56)은 고형분층인 제1 분리판접합층(52)에 상기 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34)에 도포되는 슬러리와 동일한 슬러리를 도포함으로써 형성된다. 마찬가지로 매개 슬러리층(56)은 연료극(anode)(34) 성분의 비율이 높아 소결수축이 크므로 최대한 얇게 하여 소결수축에 의한 악영향을 막아야 한다. 따라서, 고형분층인 제1 분리판접합층(52)에 도포되는 슬러리는 수십nm~수μm 의 두께가 되도록 한다.
도2를 참조하면 적층단계(S40)에서는 제1 분리판접합층(52) 및 연료극접합층(54)이 제1 금속분리판(10)과 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34)을 접착시키는 다층으로 이루어지는 접합층(50)의 일측 외각층 및 타측 외각층을 이루도록 적층된다. 한편, 적층단계(S40)에서는 연료극접합층(54)인 슬러리층과 매개 슬러리층(56) 이 직접 접촉하도록 적층될 수 있다. 도2에는 매개 슬러리층(56)과 연료극접합층(54)이 상호 경계면을 형성하는 것으로 도시되어 있으나 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 실질적으로 상호 경계면이 형성되지 않는 하나의 층이다. 즉, 매개 슬러리층(56)과 연료극접합층(54)은 동일한 성분의 슬러리층이므로 실질적으로 하나의 슬러리층을 이룬다.
소결단계(S50)에서는 접합층(50)을 통하여 제1 금속분리판(10) 및 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34)이 상호 접착되도록 상기 적층된 접합층(50)이 소결된다. 소결단계(S50)는 공기분위기 또는 환원분위기가 가능한 소결로 내에서 수행된다. 공기분위기란 소결로 내에 공기가 공급된 상태를 가리키고, 환원분위기란 소결로 내에 수소, 질소, 아르곤 등의 환원가스가 공급된 상태를 가리킨다.
도3을 참조하면 소결단계(S50)는 제1 승온단계(S51), 제1 등온단계(S52), 제2 승온단계(S53), 제2 등온단계(S54), 전환단계(S55), 제3 승온단계(S56), 제3 등온단계(S57), 강온단계(S58)를 포함한다.
온도 ( o C) 시간 (hour) 분위기 목적
상온에서 400~500까지 10~30 공기 첨가제가 타서 날아갈 때 주위 분말에 영향을 주지 않기 위해 천천히 승온
400~500 유지 1~3 공기 첨가제가 완전히 타기 위해 온도 유지
400~500에서 800~1000까지 2~5 공기 pore former로서 carbon이 쓰일 경우, carbon이 타는 온도가 700~800oC 정도이므로 800~1000oC까지 공기분위기에서 승온
800~1000 유지 1~3 온도 유지하는 중간쯤 되는 시간에서 공기에서 환원분위기로 변환 공기분위기를 유지하는 것은 carbon을 완전히 태우기 위함, 환원분위기로 바꾸는 것은 이 온도 이상에서는 금속의 산화를 막기 위함
800~1000에서 1300~1500까지 0.5~2 환원분위기 최고온도인 1300~1500oC까지 되도록 빨리 승온하는 것이 좋음, 이는 소결수축의 영향을 최소화하기 위함
1300~1500 유지 2~20 환원분위기 접합면에서 좋은 접합을 이루기 위해 온도 유지
1300~1500에서 상온으로 3~10 환원분위기
[표 1]을 참조하면 제1 승온단계(S51)에서는 소결로 내의 온도가 상온으로 부터 제1 온도까지 상승된다. 제1 승온단계(S51)는 10 ~ 30 시간 동안 공기분위기에서 수행된다. 즉, 제1 승온단계(S51)에서는 접합층(50)에 함유된 첨가제가 타서 날아갈 때 주위 분말에 영향을 끼치지 않도록 천천히 승온된다. 제1 온도는 400 ~ 500 ℃의 임의 온도일 수 있다.
[표 1]을 참조하면 제1 등온단계(S52)에서는 소결로 내의 온도가 상기 제1 온도로 일정하게 유지된다. 제1 등온단계(S52)는 1 ~ 3 시간 동안 공기분위기에서 수행된다. 제1 등온단계(S52)는 접합층(50)에 함유된 첨가제 중 결합제, 분산제 및 가소제를 완전 연소시키기 위해 수행된다.
[표 1]을 참조하면 제2 승온단계(S53)에서는 소결로 내의 온도가 상기 제1 온도로부터 제2 온도까지 상승된다. 제2 승온단계(S53)는 2 ~ 5 시간 동안 공기분위기에서 수행된다. 접합층(50)에 함유되는 첨가제 중 pore former로서 carbon이 쓰일 경우, carbon이 타는 온도가 700 ~ 800 ℃ 정도이므로 제2 승온단계(S53)에서는 소결로 내의 온도가 800 ~ 1000 ℃의 임의 온도까지 상승된다. 즉, 상기 제2 온도는 800 ~ 1000 ℃의 임의 온도일 수 있다.
[표 1]을 참조하면 제2 등온단계(S54)에서는 소결로 내의 온도가 상기 제2 온도로 일정하게 유지된다. 제2 등온단계(S54)는 1 ~ 1.5 시간 동안 공기분위기에서 수행된다. 제2 등온단계(S54)는 접합층(50)에 함유되는 첨가제 중 pore former로서 carbon이 쓰일 경우, carbon을 완전 연소시키기 위하여 수행된다.
[표 1]을 참조하면 전환단계(S55)에서는 소결 내의 분위기가 공기분위기에서 환원분위기로 전환된다. 전환단계(S55)는 상기 제2 온도가 유지되는 상태에서 1 ~ 1.5 시간 동안 수행될 수 있다. 전환단계(S55)에서 소결로 내의 분위기를 전환분위기로 바꾸는 것은 소결로 내의 온도가 상기 제2 온도 이상으로 올라가는 경우 제1 금속분리판(10), 제2 금속분리판(20), 접합층(50) 등에 함유된 금속 성분의 산화를 방지하기 위한 것이다.
[표 1]을 참조하면 제3 승온단계(S56)에서는 소결로 내의 온도가 상기 제2 온도로부터 제3 온도까지 상승된다. 제3 승온단계(S56)는 0.5 ~ 2 시간 동안 환원분위기에서 수행된다. 즉, 환원분위기는 짧은 시간 동안에 걸쳐 빨리 수행되는데, 이는 접합층(50)의 소결수축의 영향을 최소화시키기 위한 것이다. 제3 온도는 1300 ~ 1500 ℃의 임의 온도일 수 있다.
[표 1]을 참조하면 제3 등온단계(S57)에서는 소결로 내의 온도가 상기 제3 온도로 일정하게 유지된다. 제3 등온단계(S57)는 2 ~ 20 시간 동안 환원분위기에서 수행된다. 제3 등온단계(S57)는 제1 금속분리판(10)과 제1 분리판접합층(52) 사이의 접합면, 제1 분리판접합층(52)과 매개 슬러리층(56) 사이의 접합면, 연료극접합층(54)과 연료극(anode)(34) 사이의 접합면 등에서 좋은 접합이 이루어져, 제1 금속분리판 (10)과 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34) 사이의 접착력이 강화되도록 하기 위한 것이다.
[표 1]을 참조하면 강온단계(S58)에서는 소결로 내의 온도가 상기 제3 온도로부터 상온으로 하강된다. 강온단계(S58)는 3 ~ 10 시간 동안 환원분위기에서 수행된다.
도4는 실시예1에 의하여 제조된 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 주요부의 SEM 이미지이다.
실시예1에 의하여 제조된 금속지지체형 고체산화물 연료전지는 세라믹셀(30)과 제1 금속분리판(10)간의 결합구조의 접합면이 더욱 견고해지며, 접합층(50)의 소결수축 거동의 영향이 최소화하여 비교적 큰 면적의 세라믹셀(30) 및 제1 금속분리판(10)의 결합에 있어서도 비교적 평평하게 제작 가능하다.
실시예1에 있어서, 매개슬러리층 형성단계(S30)를 포함하는 것으로 하였으나, 다른 실시예의 경우 매개슬러리층 형성단계(S30)를 포함하지 않을 수 있다. 이 경우 적층단계(S40)는 연료극접합층 형성단계(S20)에서 형성되는 연료극접합층(54)이 제1 분리판접합층(52)과 직접 접촉하도록 적층되는 단계일 수 있다. 한편, 이와는 달리 매개슬러리층 형성단계(S30)를 포함하지 않는 경우 연료극접합층 형성단계(S20)에서 형성되는 연료극접합층(54)은 금속성분 분말 및 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34) 성분 분말을 포함하는 슬러리를 제1 분리판접합층(52)의 일측면에 도포함으로써 형성되는 슬러리층이고, 적층단계(S40)는 세라믹셀(30)의 연료극(anode)(34)이 연료극접합층(54)과 직접 접촉하도록 적층되는 단계일 수 있다.
실시예2
실시예2는 실시예1에 의하여 제조되는 금속지지체형 고체산화물 연료전지에 관한 것이다.
도2를 참조하면 실시예2는 제1 금속분리판(10), 제2 금속분리판(20), 제1 금속분리판(10)과 제2 금속분리판(20) 사이에 설치되는 세라믹셀(30)을 포함한다. 세라믹셀(30)은 전해질(32), 연료극(anode)(34) 및 공기극(cathode)(36)으로 이루어진다. 공기극(cathode)(36)과 제2 금속분리판(20) 사이에는 집전체(40)가 형성될 수 있다.
도2를 참조하면 제1 금속분리판(10)과 연료극(anode)(34) 사이에는 접합층(50)이 형성된다. 접합층(50)에 대하여는 실시예1에서 상세히 설명하였으므로, 설명을 생략한다.
실시예3
실시예3은 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법에 관한 것이다. 도5는 실시예3의 흐름도를, 도6은 실시예3에 의하여 제조된 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 주요부의 단면도를 나타낸다.
도5를 참조하면 실시예3은 제2 분리판접합층 형성단계(S110), 공기극접합층 형성단계(S120), 매개 슬러리층 형성단계(S130), 적층단계(S140) 및 소결단계(S150)를 포함한다.
도6을 참조하면 실시예3에 의하여 제조되는 금속지지체형 고체산화물 연료전지는 제1 금속분리판(110), 제2 금속분리판(120), 제1 금속분리판(110)과 제2 금속분리판(120) 사이에 설치되는 세라믹셀(130)을 포함한다. 세라믹셀(130)은 전해질(132), 연료극(anode)(134) 및 공기극(cathode)(136)으로 이루어진다. 연료극(anode)(134)과 제1 금속분리판(110) 사이에는 집전체(150)가 형성될 수 있다.
세라믹셀(130)은 실시예1과 마찬가지 방법으로 획득될 수 있다. 또한 실시예1에서와 마찬가지로 제1 금속분리판(110) 및 제2 금속분리판(120)으로 사용되는 금속지지체로서는 28mm의 직경과 1mm의 두께를 가지는 원형의 STS430 판을 사용할 수 있으며, 제1 금속분리판(110) 및 제2 금속분리판(120)에 연료극(anode) 유로(112) 및 공기극(cathode) 유로(122)가 형성된다.
도6을 제1 분리판접합층 형성단계(S110)에서는 제2 금속분리판(120)의 일측면에 제2 분리판접합층(142)이 형성된다. 제2 분리판접합층(142)은 금속성분 분말 및 세라믹셀(130)의 공기극(cathode)(136) 성분 분말을 포함하는 슬러리를 제2 금속분리판(120)의 일측면에 도포한 후 상온에서 건조시킴으로써 형성되는 고형분층일 수 있다. 상기 제2 금속분리판(120)에 도포되는 슬러리는 금속성분 분말에 대한 세라믹셀(130)의 공기극(cathode)(136) 성분 분말의 중량비가 1보다 작다. 기타의 사항은 실시예1에서 설명한 바에 준한다.
도6을 참조하면 공기극접합층 형성단계(S120)에서는 세라믹셀(130)의 공기극(cathode)(136)의 일측면에 세라믹셀(130)의 공기극(cathode)(136) 성분을 포함하는 공기극접합층(144)이 형성된다. 공기극접합층(144)은 금속성분 분말 및 세라믹셀(130)의 공기극(cathode)(136) 성분 분말을 포함하는 슬러리를 세라믹셀(130)의 공기극(cathode)(136)의 일측면에 도포함으로써 형성되는 슬러리층이다. 세라믹셀(130)의 공기극(cathode)(136)에 도포되는 슬러리는 세라믹셀(130)의 공기극(cathode)(136) 성분 분말에 대한 금속성분 분말의 중량비가 1보다 작게 한다. 기타의 사항은 실시예1에서 설명한 바에 준한다.
도6을 참조하면 매개 슬러리층 형성단계(S130)에서는 고형분층인 제2 분리판접합층(142)에 매개 슬러리층(146)이 형성된다. 매개 슬러리층(146)은 고형분층인 제2 분리판접합층(142)에 상기 세라믹셀(130)의 공기극(cathode)(136)에 도포되는 슬러리와 동일한 슬러리를 도포함으로써 형성된다. 기타의 사항은 실시예1에서 설명한 바에 준한다.
도6을 참조하면 적층단계(S140)에서는 제2 분리판접합층(142) 및 공기극접합층(144)이 제2 금속분리판(110)과 세라믹셀(130)의 공기극(cathode)(136)을 접착시키는 다층으로 이루어지는 접합층(140)의 일측 외각층 및 타측 외각층을 이루도록 적층된다. 한편, 적층단계(S140)에서는 공기극접합층(144)인 슬러리층과 매개 슬러리층(146)이 직접 접촉하도록 적층될 수 있다.
소결단계(S150)에서는 접합층(140)을 통하여 제2 금속분리판(120) 및 세라믹셀(130)의 공기극(cathode)(136)이 상호 접착되도록 상기 적층된 접합층(140)이 소결된다. 소결단계(S150)는 공기분위기 또는 환원분위기가 가능한 소결로 내에서 수행된다. 공기분위기란 소결로 내에 공기가 공급된 상태를 가르키고, 환원분위기란 소결로 내에 수소, 질소, 아르곤 등의 환원가스가 공급된 상태를 가르킨다. 기타의 사항은 실시예1에서 설명한 바에 준한다.
도1은 실시예1의 흐름도.
도2는 실시예1에 의하여 제조된 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 주요부의 단면도.
도3은 도1의 소결단계의 흐름도.
도4는 실시예1에 의하여 제조된 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 주요부의 SEM 이미지.
도5는 실시예3의 흐름도.
도6은 실시예3에 의하여 제조된 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 주요부의 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10:제1 금속분리판 12:연료극 유로
20:제2 금속분리판 22:공기극 유로
30:세라믹셀 32:전해질
34:연료극 36:공기극
40:집전체
50:접합층 52:제1 분리판접합층
54:연료극접합층 56:매개 슬러리층
110:제1 금속분리판 112:연료극 유로
120:제2 금속분리판 122:공기극 유로
130:세라믹셀 132:전해질
134:연료극 136:공기극
140:접합층 142:제2 분리판접합층
144:공기극접합층 146:매개 슬러리층
150:집전체

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 제1 금속분리판, 제2 금속분리판 및 상기 제1 금속 분리판과 제2 금속 분리판 사이에 설치되는 세라믹셀을 포함하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법에 있어서,
    상기 제1 금속분리판의 일측면에 금속성분을 포함하는 제1 분리판접합층을 형성하는 제1 분리판접합층 형성단계;
    상기 세라믹셀의 연료극(anode)의 일측면에 상기 세라믹셀의 연료극(anode) 성분을 포함하는 연료극접합층을 형성하는 연료극접합층 형성단계;
    상기 제1 분리판접합층 및 연료극접합층이 상기 제1 금속분리판과 상기 세라믹셀의 연료극(anode)을 접착시키는 다층으로 이루어지는 접합층의 일측 외각층 및 타측 외각층을 이루도록 적층하는 적층단계;
    상기 접합층을 통하여 상기 제1 금속분리판 및 세라믹셀의 연료극(anode)이 상호 접착되도록 상기 적층된 접합층을 소결시키는 소결단계;
    를 포함하되,
    상기 제1 분리판접합층은 상기 세라믹셀의 연료극(anode) 성분을 포함하되 금속성분에 대한 상기 세라믹셀의 연료극(anode) 성분의 중량비는 1보다 작고,
    상기 연료극접합층은 금속성분을 포함하되 상기 세라믹셀의 연료극(anode) 성분에 대한 금속성분의 중량비는 1보다 작은 것을 특징으로 하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 분리판접합층은 금속성분 분말 및 상기 세라믹셀의 연료극(anode) 성분 분말을 포함하는 슬러리를 상기 제1 금속분리판의 일측면에 도포한 후 건조시킴으로써 형성되는 고형분층이고,
    상기 연료극접합층은 상기 금속성분 분말 및 세라믹셀의 연료극(anode) 성분 분말을 포함하는 슬러리를 상기 세라믹 연료극(anode)의 일측면에 도포함으로써 형성되는 슬러리층인 것을 특징으로 하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적층단계 전에 상기 제1 분리판접합층을 이루는 상기 고형분층에 상기 연료극접합층을 이루는 슬러리와 동일한 슬러리를 도포하여 매개 슬러리층을 형성하는 매개 슬러리층 형성단계를 포함하며,
    상기 적층단계는 상기 연료극접합층인 슬러리층과 상기 매개 슬러리층이 접촉하도록 적층되는 것을 특징으로 하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 분리판접합층 형성단계에서 도포되는 슬러리는 금속성분 분말과 상기 세라믹셀 연료극(anode) 성분 분말을 중량비 8:2로 포함하되, 상기 세라믹셀의 연료극(anode) 성분 분말은 NIO 분말과 YSZ 분말이 중량비 12:8로 혼합된 혼합분말이고,
    상기 연료극접합층 형성단계에서 도포되는 슬러리는 금속성분 분말과 상기 세라믹셀 연료극(anode) 성분 분말을 중량비 2:8로 포함하되, 상기 세라믹셀의 연료극(anode) 성분 분말은 NIO 분말과 YSZ 분말이 중량비 48:32로 혼합된 혼합분말인 것을 특징으로 하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 분리판접합층 형성단계에서 도포되는 슬러리 및 상기 연료극접합층 형성단계에서 도포되는 슬러리는 첨가제로서 결합제, 분산제, 가소제 및 pore former를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 pore former는 carbon이고,
    상기 소결단계는 제1 온도까지 온도를 상승시키는 제1 승온단계와, 상기 결 합제, 분산제 및 가소제를 연소시키기 위하여 상기 제1 온도를 소정 시간 유지하는 제1 등온단계와, 제2 온도까지 온도를 상승시키는 제2 승온단계와, 상기 carbon을 연소시키기 위하여 상기 제2 온도를 소정 시간 유지하는 제2 등온단계와, 제3 온도까지 온도를 상승시키는 제3 승온단계와, 상기 접합층에 의한 상기 제1 금속분리판 및 세라믹셀의 연료극(anode) 사이의 접착력이 강화되도록 상기 제3 온도를 소정 시간 유지하는 제3 등온단계와, 상온까지 온도를 하강시키는 강온단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 승온단계, 제1 등온단계 및 제2 승온단계는 공기분위기에서 수행되고,
    상기 제3 승온단계, 제3 등온단계 및 강온단계는 환원분위기에서 수행되고,
    상기 제3 승온단계 전에 상기 제2 온도에서 공기분위기에서 환원분위기로 전환되는 전환단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 온도는 400 ~ 500 ℃의 임의 온도이고,
    상기 제2 온도는 800 ~ 1000 ℃의 임의 온도이고,
    상기 제3 온도는 1300 ~ 1500 ℃의 임의 온도인 것을 특징으로 하는 금속지 지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법.
  10. 삭제
  11. 제1 금속분리판, 제2 금속분리판 및 상기 제1 금속 분리판과 제2 금속 분리판 사이에 설치되는 세라믹셀을 포함하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법에 있어서,
    상기 제2 금속분리판의 일측면에 금속성분을 포함하는 제2 분리판접합층을 형성하는 제2 분리판접합층 형성단계;
    상기 세라믹셀의 공기극(cathode)의 일측면에 상기 세라믹셀의 공기극(cathode) 성분을 포함하는 공기극접합층을 형성하는 공기극접합층 형성단계;
    상기 제2 분리판접합층 및 공기극접합층이 상기 제2 금속분리판과 상기 세라믹셀의 공기극(cathode)을 접착시키는 다층으로 이루어지는 접합층의 일측 외각층 및 타측 외각층을 이루도록 적층하는 적층단계;
    상기 접합층을 통하여 상기 제2 금속분리판 및 세라믹셀의 공기극(cathode)이 상호 접착되도록 상기 적층된 접합층을 소결시키는 소결단계;
    를 포함하되,
    상기 제2 분리판접합층은 상기 세라믹셀의 공기극(cathode) 성분을 포함하되 금속성분에 대한 상기 세라믹셀의 공기극(cathode) 성분의 중량비는 1보다 작고,
    상기 공기극접합층은 금속성분을 포함하되 상기 세라믹셀의 공기극(cathode) 성분에 대한 금속성분의 중량비는 1보다 작은 것을 특징으로 하는 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법.
KR1020080117631A 2008-11-25 2008-11-25 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법 KR101020742B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080117631A KR101020742B1 (ko) 2008-11-25 2008-11-25 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080117631A KR101020742B1 (ko) 2008-11-25 2008-11-25 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100059015A KR20100059015A (ko) 2010-06-04
KR101020742B1 true KR101020742B1 (ko) 2011-03-09

Family

ID=42360371

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080117631A KR101020742B1 (ko) 2008-11-25 2008-11-25 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101020742B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101835891B1 (ko) 2012-10-10 2018-03-07 포스코에너지 주식회사 고체산화물 연료전지의 열처리 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102030981B1 (ko) * 2010-09-30 2019-10-11 한국전력공사 금속지지체식 고체산화물 연료전지 및 그 제조방법
KR101218505B1 (ko) * 2011-01-26 2013-01-03 한국과학기술원 경사기능재료 접합층을 이용한 연료전지 및 그 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05151979A (ja) * 1991-11-26 1993-06-18 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解質型燃料電池
JPH09306514A (ja) * 1996-05-09 1997-11-28 Tokyo Gas Co Ltd 固体電解質型燃料電池の製造方法
US20060228613A1 (en) 2005-04-07 2006-10-12 Bourgeois Richard S System and method for manufacturing fuel cell stacks
US20070134540A1 (en) 2005-12-12 2007-06-14 General Electric Company Solid oxide electrochemical devices having a dimensionally stable bonding agent to bond an anode to anode interconnect and methods

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05151979A (ja) * 1991-11-26 1993-06-18 Sanyo Electric Co Ltd 固体電解質型燃料電池
JPH09306514A (ja) * 1996-05-09 1997-11-28 Tokyo Gas Co Ltd 固体電解質型燃料電池の製造方法
US20060228613A1 (en) 2005-04-07 2006-10-12 Bourgeois Richard S System and method for manufacturing fuel cell stacks
US20070134540A1 (en) 2005-12-12 2007-06-14 General Electric Company Solid oxide electrochemical devices having a dimensionally stable bonding agent to bond an anode to anode interconnect and methods

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101835891B1 (ko) 2012-10-10 2018-03-07 포스코에너지 주식회사 고체산화물 연료전지의 열처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100059015A (ko) 2010-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101162806B1 (ko) 자가-지지형 세라믹 멤브레인 및 전기화학 전지 및 이것을포함하는 전기화학 전지 적층체
JP5219298B2 (ja) 薄い固体酸化物電池
JP6398647B2 (ja) 固体酸化物型燃料電池用アノードの製造方法および燃料電池用電解質層−電極接合体の製造方法
KR101405477B1 (ko) 금속지지체형 고체산화물 연료전지용 셀의 제조방법 및 금속지지체형 고체산화물 연료전지용 셀
KR20100050687A (ko) 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법
JP5079991B2 (ja) 燃料電池セル及び燃料電池
JP2001196069A (ja) 燃料電池
KR101020742B1 (ko) 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법
KR101900819B1 (ko) 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법
JP2002216807A (ja) 固体電解質型燃料電池の空気極集電体
JP2012212541A (ja) 電解質・電極接合体及びその製造方法
JP5051741B2 (ja) 平板型固体酸化物形燃料電池の作製方法
KR20120037175A (ko) 연료 전지 및 그 제조 방법
KR20110126786A (ko) 금속폼 지지체를 사용하는 고체산화물 연료전지 및 그 제조방법
JPH10172590A (ja) 固体電解質型燃料電池
US20120082920A1 (en) Co-fired metal interconnect supported sofc
KR101857747B1 (ko) 금속지지체형 고체산화물 연료전지용 셀의 제조방법 및 금속지지체형 고체산화물 연료전지용 셀
JPH10106608A (ja) 固体電解質型燃料電池及びその製造方法
JP5547188B2 (ja) 電解質・電極接合体の製造方法
JPH11354139A (ja) 固体電解質型燃料電池
KR101012519B1 (ko) 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 접합층용 슬러리
KR102247782B1 (ko) 캘린더링 공정을 이용한 고체산화물 연료전지의 제조방법
KR101883401B1 (ko) 금속지지체형 고체산화물 연료전지의 제조방법
KR102109730B1 (ko) 고체산화물 연료전지 제조방법
KR101207122B1 (ko) 금속폼 지지체를 사용하는 고체산화물 연료전지 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140303

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150226

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160225

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170224

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180226

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200302

Year of fee payment: 10