KR101435974B1 - Flat-tubular solid oxide cell and sealing apparatus for the same - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 평관형 고체 산화물 전지는 내부에 길이방향으로 형성된 제1 가스 유동 채널을 포함하고, 상기 제1 가스 유동 채널의 일단부에는 제1 가스가 유입되는 가스 유입구가 형성되고, 상기 제1 가스 유도 채널의 타단부에는 제1 가스가 유출되는 가스 유출구가 형성되어 있는 복수의 고체산화물 단위 전지; 서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지 각각의 가스 유입구와 가스 유출구는 서로 마주 보도록 배열되고, 서로 마주보는 상기 가스 유입구와 가스 유출구 사이에 위치하여 상기 서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지 각각의 제1 가스 유동 채널을 서로 연통시켜주는 채널 연결부; 및 서로 마주보는 상기 가스 유입구 및 가스 유출구와 상기 채널 연결부 사이에 게재하여 상기 제1 가스의 누설을 방지하는 링 형상의 압축 밀봉 개스킷을 포함한다. A flat tubular solid oxide battery according to the present invention includes a first gas flow channel formed in a longitudinal direction therein, a gas inlet through which a first gas flows is formed at one end of the first gas flow channel, A plurality of solid oxide unit cells having a gas outlet formed at the other end thereof with a gas outlet; The gas inlet and the gas outlet of each of the adjacent solid oxide unit cells are arranged to face each other and are positioned between the gas inlet and the gas outlet facing each other, and the first gas flow channel of each of the adjacent solid oxide unit cells A channel connection part for communicating with each other; And a ring-shaped compression sealing gasket disposed between the gas inlet and the gas outlet facing each other and the channel connection portion to prevent leakage of the first gas.

Description

평관형 고체 산화물 전지 및 이를 위한 밀봉 장치{Flat-tubular solid oxide cell and sealing apparatus for the same}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a flat-tubular solid oxide cell and a sealing apparatus for the same.

본 발명은 평관형 고체 산화물 전지 및 이를 위한 밀봉 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 복수의 고체 산화물 단위 전지를 가스 유동 채널이 서로 연통하여도록 밀봉 연결하여 적층한 평관형 고체 산화물 전지 및 이를 위한 밀봉 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a flat tubular solid oxide battery and a sealing apparatus therefor, and more particularly, to a flat tubular solid oxide battery in which a plurality of solid oxide unit cells are stacked by sealingly connecting gas flow channels to each other, ≪ / RTI >

일반적으로 연료전지는 천연가스, 석탄가스, 메탄올 등 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 공기중의 산소를 전기화학 반응에 의해서 직접 전기 에너지로 변환시키는 고효율의 청정 발전기술로서, 사용되는 전해질의 종류에 따라 크게 알카리형, 인산형, 용융탄산염, 고체산화물 및 고분자 연료전지로 분류된다.Generally, a fuel cell is a high-efficiency clean power generation technology that converts hydrogen contained in a hydrocarbon-based material such as natural gas, coal gas, and methanol and oxygen in the air directly to electric energy through an electrochemical reaction. Depending on the type, they are largely classified into alkaline, phosphoric, molten carbonate, solid oxide and polymer fuel cells.

상기 고체 산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)는 구성요소가 모두 고체의 형태로 구성되어 600℃~1000℃ 정도의 고온에서 작동하는 연료전지로서, 종래 여러 형태의 연료전지들 중 가장 효율이 높고 공해가 적을 뿐 아니라, 연료 개질기를 필요로 하지 않고 복합발전이 가능하다는 여러 장점을 지니고 있다. 상기 고체 산화물 연료전지는 전기화학 반응을 역으로 진행시켜 고체 산화물 전해전지(Solid Oxide Electrolysis Cell, SOEC)로 이용될 수 있다.The solid oxide fuel cell (SOFC) is a solid-state fuel cell that operates at a high temperature of about 600 ° C. to 1000 ° C., and is the most efficient among various types of fuel cells It has high advantages and low pollution, and it has many merits that it is possible to do combined power generation without need of fuel reformer. The solid oxide fuel cell can be used as a solid oxide electrolysis cell (SOEC) by reversing the electrochemical reaction.

상기 고체 산화물 연료전지와 고체 산화물 전해전지 등의 전기화학 반응장치는 그 형태에 따라 평판형과 원통형으로 크게 분류되는데, 상기 평판형은 전력밀도(출력)가 높은 장점이 있으나 가스 밀봉면적이 넓고 적층시 재료들 간의 열팽창계수 차이에 의한 열적 쇼크가 발생하며 대면적화가 어렵다는 단점이 있고, 상기 원통형은 열응력에 대한 저항 및 기계적 강도가 상대적으로 높고 압출성형으로 제조하여 대면적화가 가능하다는 장점이 있으나 전력밀도(출력)가 낮다는 한계점이 있다.The electrochemical reaction apparatuses such as the solid oxide fuel cell and the solid oxide electrolytic cell are classified into a flat plate type and a cylindrical type according to the shape thereof. The flat plate type has an advantage of high power density (output) Thermal shock due to a difference in thermal expansion coefficient between materials occurs, and it is difficult to increase the area. In addition, the cylindrical type has a relatively high resistance to thermal stress and a relatively high mechanical strength, and can be manufactured by extrusion molding, The power density (output) is low.

이러한 평판형과 원통형의 전기화학 반응장치가 가지고 있는 장점을 도입한 평관형 전기화학 반응장치(예로 평관형 고체산화물 전지)가 한국공개특허 제2005-0021027호, 미국특허 제7,351487호 등에 개시되어 있다. 상기 평관형 전기화학 반응장치도 출력을 높이기 위해 셀을 적층한 스택 구조로 되어 있는데, 작동온도가 높아 가스를 밀봉하는 밀봉구조 및 밀봉재의 선정에 어려움이 있다.A flat-tubular electrochemical reaction device (for example, a flat tubular solid oxide battery) that introduces the advantages of such a flat-plate and cylindrical electrochemical reaction device is disclosed in Korean Patent Publication Nos. 2005-0021027 and 7,351487 . The flat tubular electrochemical reaction apparatus has a stacked structure in which cells are stacked to increase the output. However, since the operating temperature is high, it is difficult to select a sealing structure for sealing the gas and a sealing material.

밀봉재는 스택 구조에 있어서 연료와 산화제의 혼합 및 누설을 막고, 전기적으로 전지들을 절연하고, 조성물들을 기계적으로 결합시키는 역할을 한다. 이러한 역할을 하기 위해서는 구조적으로 안정하여야 하고, 화학적으로 다른 스택 조성물과 적합하여야 하며, 열적-화학적으로 안정하여야 한다. 또한, 오랜 시간 사용하여도 안정하고, thermal cycling 특성이 우수하여야 한다. 일반적으로 많이 사용되는 밀봉 방법은 유리, 유리-세라믹 등을 이용하는 rigid bonded seal로 단단하게 밀봉하는 방법이나, 여기서 사용되는 밀봉재인 유리, 유리-세라믹의 적절한 열팽창율(coefficient of thermal expansion ; CTE) 유지 등에 문제가 있어서 다수의 단위 전지로 구성되는 스택 구성에서 스택의 열기계적 안정성 및 장기 수명을 보장하는데 여전히 한계가 있다.
The sealing material serves to prevent mixing and leakage of the fuel and the oxidizer in the stack structure, electrically insulate the cells, and mechanically couple the compositions. To do this, it must be structurally stable, chemically compatible with other stack compositions, and thermally-chemically stable. In addition, it should be stable even after long time use and excellent thermal cycling property. A commonly used sealing method is a method of tightly sealing with rigid bonded seals using glass, glass-ceramics or the like, or maintaining a proper coefficient of thermal expansion (CTE) of glass, glass-ceramics, There is still a limit in ensuring the thermomechanical stability and long-term life of the stack in a stack configuration composed of a plurality of unit cells.

1. 한국공개특허 제2005-0021027호(2005.03.07)1. Korean Patent Publication No. 2005-0021027 (Mar. 7, 2005) 2. 미국특허 제7,351487호(2003.12.04)2. U.S. Patent No. 7,351,487 (Dec. 2003)

본 발명은 평관형 고체 산화물 전지를 형성하는 복수의 고체 산화물 단위 전지 적층 구조에서 복수의 고체 산화물 단위 전지 내부의 가스 유동 채널을 서로 연통시켜주면서도 효과적으로 밀봉하는 평관형 고체 산화물 전지 및 이를 위한 밀봉 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention relates to a flat tubular solid oxide battery which effectively seals gas flow channels in a plurality of solid oxide unit cells in a plurality of solid oxide unit cell stack structures forming a flat tubular solid oxide battery, and a sealing device therefor The purpose is to provide.

본 발명에 따른 평관형 고체 산화물 전지는 내부에 길이방향으로 형성된 제1 가스 유동 채널을 포함하고, 상기 제1 가스 유동 채널의 일단부에는 제1 가스가 유입되는 가스 유입구가 형성되고, 상기 제1 가스 유도 채널의 타단부에는 제1 가스가 유출되는 가스 유출구가 형성되어 있는 복수의 고체산화물 단위 전지; 서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지 각각의 가스 유입구와 가스 유출구는 서로 마주 보도록 배열되고, 서로 마주보는 상기 가스 유입구와 가스 유출구 사이에 위치하여 상기 서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지 각각의 제1 가스 유동 채널을 서로 연통시켜주는 채널 연결부; 및 서로 마주보는 상기 가스 유입구 및 가스 유출구와 상기 채널 연결부 사이에 게재하여 상기 제1 가스의 누설을 방지하는 링 형상의 압축 밀봉 개스킷을 포함한다. A flat tubular solid oxide battery according to the present invention includes a first gas flow channel formed in a longitudinal direction therein, a gas inlet through which a first gas flows is formed at one end of the first gas flow channel, A plurality of solid oxide unit cells having a gas outlet formed at the other end thereof with a gas outlet; The gas inlet and the gas outlet of each of the adjacent solid oxide unit cells are arranged to face each other and are positioned between the gas inlet and the gas outlet facing each other, and the first gas flow channel of each of the adjacent solid oxide unit cells A channel connection part for communicating with each other; And a ring-shaped compression sealing gasket disposed between the gas inlet and the gas outlet facing each other and the channel connection portion to prevent leakage of the first gas.

상기 복수의 고체 산화물 단위 전지는 상기 가스 유입구와 가스 유출구 외측에 상기 복수의 고체 산화물 단위 전지의 표면으로부터 내측방향으로 형성된 오목부를 더 포함하고, 상기 채널 연결부의 상부와 하부는 상기 채널 연결부의 중앙부보다 직경이 작도록 이루어져 지지턱을 형성하고, 상기 압축 밀봉 개스킷은 상기 오목부와 상기 지지턱에 의하여 지지 고정된다. Wherein the plurality of solid oxide unit cells further include recesses formed inwardly from the surface of the plurality of solid oxide unit cells on the outer side of the gas inlet and the gas outlet, And the compression sealing gasket is supported and fixed by the recess and the supporting jaw.

상기 압축 밀봉 개스킷은 마이카(mica) 또는 마이카 복합 재료로 이루어지고, 압축 밀봉 개스킷의 종단면은 사각형이며, 상기 채널 연결부는 금속 재료로 이루어진다. Wherein the compression sealing gasket is made of a mica or mica composite material, the longitudinal section of the compression sealing gasket is rectangular, and the channel connecting portion is made of a metal material.

상기 오목부는 상기 압축 밀봉 개스킷의 두께보다 깊거나 같은 깊이를 갖는다. The recess has a depth greater than or equal to the thickness of the compression seal gasket.

상기 제1 가스 유동 채널은 서로 평행한 복수의 유로로서 이루어지고, 상기 가스 유입구 및 가스 유출구는 상기 복수의 유로에 걸쳐서 형성되어 서로 연통된다. The first gas flow channel is formed as a plurality of channels parallel to each other, and the gas inlet and the gas outlet are formed to communicate with each other through the plurality of channels.

상기 복수의 고체산화물 단위 전지의 상부 표면에 형성된 폭방향으로 형성된 제2 가스 유동 채널을 더 포함하고, 상기 제2 가스 유동 채널 영역에는 제1 전극층, 고체 전해질층, 제2 전극층이 차례로 적층된다. And a second gas flow channel formed in a width direction formed on an upper surface of the plurality of solid oxide unit cells, wherein a first electrode layer, a solid electrolyte layer, and a second electrode layer are sequentially stacked on the second gas flow channel region.

본 발명의 다른 실시예에 따른 평관형 고체산화물 전지용 밀봉 장치는 내부에 길이방향으로 형성된 제1 가스 유동 채널을 포함하는 복수의 고체 산화물 단위 전지 사이에 구비되는 밀봉 장치에 있어서, 서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지 각각의 제1 가스 유동 채널 일단부 및 타단부에 형성된 가스 유입구와 가스 유출구는 서로 마주 보도록 배열되고, 서로 마주보는 상기 가스 유입구와 가스 유출구 사이에 위치하여 상기 서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지 각각의 제1 가스 유동 채널을 서로 연통시켜주는 채널 연결부; 및 상기 마주 보는 가스 유입구 및 가스 유출구와 상기 채널 연결부 사이에 게재하여 상기 제1 가스의 누설을 방지하는 링 형상의 압축 밀봉 개스킷을 포함한다. A sealing apparatus for a flat tubular solid oxide battery according to another embodiment of the present invention is a sealing apparatus provided between a plurality of solid oxide unit cells including a first gas flow channel formed in a longitudinal direction therein, The gas inlet and the gas outlet formed at one end and the other end of the first gas flow channel of each of the unit cells are arranged to face each other and are positioned between the gas inlet and the gas outlet facing each other, A channel connecting portion for connecting the first gas flow channels of the first gas flow channel to each other; And a ring-shaped compression sealing gasket disposed between the opposing gas inlet and the gas outlet and the channel connection portion to prevent leakage of the first gas.

상기 복수의 고체 산화물 단위 전지는 상기 가스 유입구와 가스 유출구 외측에 상기 복수의 고체 산화물 단위 전지의 표면으로부터 내측방향으로 형성된 오목부를 더 포함하고, 상기 채널 연결부의 상부와 하부는 상기 채널 연결부의 중앙부보다 직경이 작도록 이루어져 지지턱을 형성하고, 상기 압축 밀봉 개스킷은 상기 오목부와 상기 지지턱에 의하여 지지 고정된다.Wherein the plurality of solid oxide unit cells further include recesses formed inwardly from the surface of the plurality of solid oxide unit cells on the outer side of the gas inlet and the gas outlet, And the compression sealing gasket is supported and fixed by the recess and the supporting jaw.

상기 압축 밀봉 개스킷은 마이카(mica) 또는 마이카 복합 재료로 이루어지고, 상기 압축 밀봉 개스킷의 종단면은 사각형이고, 상기 채널 연결부는 금속 재료로 이루어진다. Wherein the compression sealing gasket is made of a mica or mica composite material, the longitudinal cross-section of the compression sealing gasket is rectangular, and the channel connection part is made of a metal material.

상기 오목부는 상기 압축 밀봉 개스킷의 두께보다 깊거나 같은 깊이를 갖는다.
The recess has a depth greater than or equal to the thickness of the compression seal gasket.

본 발명에 의하면 복수의 고체 산화물 단위 전지들 및 그들의 적층 구조체 사이의 열팽창율(CTE) 차이로 인한 가스 누설을 방지하는 것이 가능하여 밀봉 효과를 높이는 한편 열적-화학적-기계적으로도 안전한 평관형 고체 산화물 전지를 제공하는 것이 가능하다. According to the present invention, it is possible to prevent gas leakage due to a difference in thermal expansion coefficient (CTE) between a plurality of solid oxide unit cells and a laminated structure thereof, thereby improving the sealing effect and improving the thermal, chemical and mechanical safety of the flattened solid oxide It is possible to provide a battery.

또한, 본 발명에 의하면 가스 유동 채널을 서로 연통시켜주는 채널 연결부 및 가스의 누설을 방지하는 링 형상의 압축 밀봉 개스킷을 포함하는 간단한 구조를 이용하여 장기간의 열적 사이클에 대해서도 안정적으로 밀봉 효과를 얻을 수 있고, 열팽창율(CTE) 차이로 인한 밀봉재 선택에 대한 제한을 극복하는 효과를 얻게 된다.
Further, according to the present invention, by using a simple structure including a channel connecting portion for communicating the gas flow channels with each other and a ring-shaped compression sealing gasket for preventing leakage of gas, a sealing effect can be stably obtained even for long- And the effect of overcoming the restriction on the selection of the sealing material due to the difference in thermal expansion coefficient (CTE) is obtained.

도 1은 본 발명에 따른 평관형 고체 산화물 전지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 평관형 고체 산화물 전지를 구성하는 고체 산화물 단위 전지를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 평관형 고체 산화물 전지의 밀봉장치의 결합 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 고체 산화물 단위 전지의 제1 가스 유동 채널과 가스 유입구를 나타낸 평면도이다. 1 is a perspective view showing a flat tubular solid oxide battery according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of a solid oxide unit battery constituting a flat tubular solid oxide battery according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state of engagement of a sealing device of a flat tubular solid oxide battery according to the present invention.
4 is a plan view showing a first gas flow channel and a gas inlet of the solid oxide unit cell according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 평관형 고체 산화물 전지를 나타낸 사시도이고, 본 발명에 따른 평관형 고체 산화물 전지를 구성하는 고체 산화물 단위 전지를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 평관형 고체 산화물 전지의 밀봉장치의 결합 상태를 나타낸 단면도로서, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하도록 한다. FIG. 1 is a perspective view of a flat tubular solid oxide battery according to the present invention, and is a sectional view showing a solid oxide unit cell constituting a flat tubular solid oxide battery according to the present invention, and FIG. 3 is a cross- 1 is a cross-sectional view showing a state of engagement of a sealing device of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 평관형 고체 산화물 전지는 내부에 길이방향으로 형성된 제1 가스 유동 채널을 포함하고, 상기 제1 가스 유동 채널의 일단부에는 제1 가스가 유입되는 가스 유입구가 형성되고, 상기 제1 가스 유도 채널의 타단부에는 제1 가스가 유출되는 가스 유출구가 형성되어 있는 복수의 고체산화물 단위 전지, 서로 인접하는 고체 산화물 단위 셀구조 각각의 가스 유입구와 가스 유출구는 서로 마주 보도록 배열되고, 서로 마주보는 상기 가스 유입구와 가스 유출구 사이에 위치하여 상기 서로 인접하는 고체 산화물 단위 셀구조 각각의 제1 가스 유동 채널을 서로 연통시켜주는 채널 연결부, 및 서로 마주보는 상기 가스 유입구 및 가스 유출구와 상기 채널 연결부 사이에 게재하여 상기 제1 가스의 누설을 방지하는 링 형상의 압축 밀봉 개스킷을 포함한다. The flat tubular solid oxide battery according to an embodiment of the present invention includes a first gas flow channel formed in a longitudinal direction therein, and a gas inlet through which a first gas flows is formed at one end of the first gas flow channel A plurality of solid oxide unit cells each having a gas outlet port through which the first gas flows out at the other end of the first gas induction channel, and a gas inlet port and a gas outlet port of each of the adjacent solid oxide unit cell structures are arranged to face each other A channel connecting portion located between the gas inlet and the gas outlet facing each other and communicating the first gas flow channels of each of the adjacent solid oxide unit cell structures with each other, And a ring-shaped compression seal for preventing leakage of the first gas Includes skits.

도 1에서 도시한 바와 같이, 평관형 고체 산화물 전지(100)는 복수의 고체 산화물 단위 전지(200)가 상하방향으로 적층되어 형성되는데, 최하측과 최상측의 고체 산화물 단위 전지에는 각각 제1 가스(수소 또는 탄화수소)가 유입되거나 유출되는 제1 가스 흡기 매니폴드(120)와 제1 가스 배기 매니폴드(미도시)가 형성된다. As shown in FIG. 1, a flat tubular solid oxide battery 100 is formed by stacking a plurality of solid oxide unit cells 200 in a vertical direction. In the solid oxide unit cells, A first gas intake manifold 120 and a first gas exhaust manifold (not shown) are formed through which hydrogen (hydrogen or hydrocarbon) flows or flows.

고체 산화물 단위 전지(200)는 후술하는 제1 전극 지지체(240a)의 내부에 제1 가스가 흐르는 제1 가스 유동 채널(210)이 길이방향을 따라 형성되고, 제1 가스 유동 채널의 일단부에는 제1 가스가 유입되는 가스 유입구(250)가 형성되고, 상기 제1 가스 유동 채널의 타단부에는 제1 가스가 유출되는 가스 유출구(260)가 형성된다. The solid oxide unit cell 200 has a first gas flow channel 210 through which a first gas flows in a first electrode support 240a to be described later along the longitudinal direction, A gas inlet 250 into which the first gas flows is formed and a gas outlet 260 through which the first gas flows out is formed at the other end of the first gas flow channel.

평관형 고체 산화물 전지(100)를 형성하기 위하여 적층되는 복수의 고체산화물 단위 전지(200) 중에서 서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지(200a, 200b) 각각의 가스 유입구(250b)와 가스 유출구(260a)는 서로 마주 보도록 배열되고, 서로 마주보는 상기 가스 유입구(260a)와 가스 유출구(250b) 사이에 위치하는 채널 연결부(310)는 상기 서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지(200a, 200b) 각각의 제1 가스 유동 채널을 서로 연통시켜줌으로써, 제1 가스가 적층된 복수의 고체 산화물 단위 전지(200)의 길이 방향을 따라서 지그재그식으로 흐를 수 있도록 한다. The gas inlet port 250b and the gas outlet port 260a of each of the adjacent solid oxide unit cells 200a and 200b among the plurality of solid oxide unit cells 200 stacked to form the flat tubular solid oxide fuel cell 100 And a channel connecting portion 310 disposed between the gas inlet 260a and the gas outlet 250b facing each other and facing each other is disposed at a position corresponding to the first gas flow of each of the adjacent solid oxide unit cells 200a and 200b The first gas can flow staggered along the longitudinal direction of the plurality of stacked solid oxide unit cells 200. [

또한, 서로 마주보는 상기 가스 유입구(260a)와 상기 채널 연결부(310)의 하부, 상기 가스 유출구(250b)와 상기 채널 연결부(310)의 상부 사이에는 링 형상의 압축 밀봉(compressive sealing) 개스킷(320)이 게재되어 제1 가스의 누설을 방지한다. A compressive sealing gasket 320 of a ring shape is formed between the gas inlet 260a and the channel connecting portion 310 facing each other and between the gas outlet 250b and the channel connecting portion 310. [ ) Is displayed to prevent leakage of the first gas.

복수의 고체 산화물 단위 전지(200)는 가스 유입구(250)와 가스 유출구(260) 외측에 상기 복수의 고체 산화물 단위 전지(200)의 표면으로부터 내측방향으로 형성된 오목부(251b, 261a)를 더 포함하고, 상기 채널 연결부(310)는 금속 재료로 이루어질 수 있는데, 그 상부와 하부는 상기 채널 연결부의 중앙부보다 직경이 작도록 형성되어 지지턱(311)을 형성한다. 압축 밀봉 개스킷(320)은 상기 오목부(251b, 261a)와 상기 지지턱(311)에 의하여 지지 고정되어 효과적으로 밀봉할 수 있게 되는데, 상기 압축 밀봉 개스킷(320)은 마이카(mica) 또는 마이카를 포함하는 마이카 복합 재료로 이루어질 수 있다. The plurality of solid oxide unit cells 200 further include recesses 251b and 261a formed outside the gas inlet 250 and the gas outlet 260 in the inward direction from the surface of the plurality of solid oxide unit cells 200 The channel connecting portion 310 may be made of a metal material. The upper and lower portions of the channel connecting portion 310 are formed to have a smaller diameter than the central portion of the channel connecting portion to form the supporting step 311. The compression seal gasket 320 is supported and fixed by the recesses 251b and 261a and the support protrusion 311 so that the compression seal gasket 320 may include a mica or a mica Based composite material.

마이카는 muscovite라고 불리는 Ka12(AlSi3O10)(F-OH)2와 phlogopite라고 불리는 KMg3(AlSi3O10)(OH)2 등으로 구성될 수 있는데, 상기 오목부(251b, 261a)와 상기 지지턱(311)에서 열 및 압력에 의하여 팽창하게되어 제1 가스 유동 채널과 채널 연구부에 의하여 이루어지는 제1 가스의 유로를 밀봉하게 된다. 이러한 마이카는 고체 산화물 전지의 작동온도(600℃~1000℃ 정도의 고온)에서 탄성 거동을 하며 다른 성분과 결합하거나 반응하는 것이 활발하지 않고, 열 사이클 동안 수축과 팽창에 자유로운 장점을 가진다. 이때 압축 밀봉 개스킷은 하나의 층으로 이루어질 수도 있고 복수개의 층이 적층된 형태로 이루어질 수도 있다. 또한 압축 밀봉 개스킷(320)은 링 형태로 형성되는데, 그 종단면은 사각형으로 이루어져 상기 오목부(251b, 261a) 및 지지턱(311)의 접촉면적을 크게 하여 가스의 누설 및 이에 따른 가스의 혼합을 보다 효과적으로 달성할 수 있다. The mica may be composed of Ka1 2 (AlSi 3 O 10 ) (F-OH) 2 called muscovite and KMg 3 (AlSi 3 O 10 ) (OH) 2 called phlogopite and the concave portions 251b and 261a, The first gas flow channel and the channel research unit are sealed by the first gas flow channel and the second gas flow channel. Such a mica has elasticity behavior at the operating temperature of the solid oxide battery (high temperature of about 600 ° C. to 1000 ° C.), and is not active in binding or reacting with other components, and is free from shrinkage and expansion during a heat cycle. At this time, the compression sealing gasket may be formed of one layer or a plurality of layers may be stacked. The compression seal gasket 320 is formed in the shape of a ring and has a rectangular cross section so that the contact area between the recesses 251b and 261a and the support protrusion 311 is increased so that gas leakage and mixing of the gas are prevented It can be achieved more effectively.

고체 산화물 단위 전지(200)는 가스 유입구(250)와 가스 유출구(260) 외측에 상기 복수의 고체 산화물 단위 전지(200)의 표면으로부터 내측 방향으로 형성된 오목부(251b, 261a)를 더 포함하는데, 상기 오목부(251b, 261a)는 상기 압축 밀봉 개스킷(320)의 두께보다 깊거나 같은 깊이를 가질 수 있다. 즉, 이러한 구조에 의해서 압축 밀봉 개스킷(320)은 오목부 내부에 게재되거나 혹은 고체 산화물 단위 전지의 표면과 동일한 높이를 갖도록 되는데, 이로 인하여 후술되는 제2 가스와 직접적으로 접촉하는 것이 억제되어 고온의 제2 가스(공기 또는 산소) 분위기에 의한 부식 또는 산화 작용을 효과적으로 배제할 수 있고, 보다 안정적인 밀봉 효과를 장기간 반복 사용하는 동안에도 유지하는 것이 가능해진다. The solid oxide unit cell 200 further includes recesses 251b and 261a formed outside the gas inlet 250 and the gas outlet 260 inward from the surface of the plurality of solid oxide unit cells 200, The recesses 251b and 261a may have depths greater than or equal to the thickness of the compression sealing gasket 320. That is, by this structure, the compression sealing gasket 320 is placed inside the concave portion or has the same height as the surface of the solid oxide unit cell, thereby preventing direct contact with the second gas to be described later, It is possible to effectively eliminate the corrosive or oxidative effect caused by the second gas (air or oxygen) atmosphere, and it is possible to maintain a more stable sealing effect during long-term repeated use.

평관형 고체 산화물 전지(100)를 구성하는 적층된 복수의 고체산화물 단위 전지(200)의 제1 전극 지지체(240a) 상부 표면에는 폭방향으로, 즉 제1 가스 유동 채널과 직교하는 방향으로, 형성된 제2 가스(공기 또는 산소)가 유동할 수 있는 복수의 2 가스 유동 채널(130)을 더 포함한다. 복수의 고체 산화물 단위 전지(200)에서 제2 가스 유동 채널(220)이 형성된 영역에는 제1 전극층(240b), 고체 전해질층(240c), 제2 전극층(240d)이 차례로 적층된다. On the upper surface of the first electrode support 240a of the plurality of stacked solid oxide unit cells 200 constituting the flat tubular solid oxide battery 100, formed in the width direction, that is, in the direction orthogonal to the first gas flow channel And a plurality of two gas flow channels (130) through which a second gas (air or oxygen) can flow. A first electrode layer 240b, a solid electrolyte layer 240c, and a second electrode layer 240d are sequentially stacked in a region where the second gas flow channel 220 is formed in the plurality of solid oxide unit cells 200. [

상기 고체 산화물 단위 전지(200)는 연료극(음극) 또는 공기극(양극)의 물질을 포함한 다공성의 전도성 재료로 된 제1전극 지지체(240a)와, 상기 제1전극 지지체(240a)의 외표면에 피복된 제1전극 중간층(240b)와, 전기를 연결하도록 형성되는 세라믹 도전체(110) 부분을 제외하고 상기 제1전극중간층(240b)의 외면에 피복된 전해질층(240c)와, 상기 제2가스 유동 채널(130, 220)이 형성된 영역에 피복된 전해질층(240c)의 외면에 코팅된 제2전극층(240d)를 포함한다.The solid oxide unit cell 200 includes a first electrode support 240a made of a porous conductive material containing a material of a fuel electrode (cathode) or an air electrode (anode), and a second electrode support 240b formed on the outer surface of the first electrode support 240a. An electrolyte layer 240c coated on the outer surface of the first electrode intermediate layer 240b except for the first electrode intermediate layer 240b and the ceramic conductor 110 formed to connect the first electrode intermediate layer 240b and the second electrode intermediate layer 240b, And a second electrode layer 240d coated on the outer surface of the electrolyte layer 240c coated on the region where the flow channels 130 and 220 are formed.

상기 제1 전극 지지체(240a)와 제1 전극 중간층(240b)의 전극재료는 NiO-YSZ(산화니켈-이트리아 안정화 지르코니아)가 사용가능하고, 상기 제2 전극층(240d)의 전극재료는 LSM(LaSrMnO3)가 사용가능하며, 전해질층(240c)은NiO-YSZ (nickel oxide-yttria stabilized zirconia) can be used as the electrode material of the first electrode support 240a and the first electrode intermediate layer 240b, and the electrode material of the second electrode layer 240d can be LSM LaSrMnO3) can be used, and the electrolyte layer 240c can be used

YSZ재가 사용될 수 있으나, 이들 재료에 특별히 제한되는 것은 아니고 다양한 전극재료가 사용될 수 있다. 상기 제1 전극 중간층(240b)과 제2 전극층(240d)은 가스가 확산가능한 다공성으로 형성되며, 상기 전해질층(240c)와 세라믹 도전체(110)는 제1 가스와 제2 가스가 상호 혼입되지 않도록 기공이 없는 치밀막으로 형성된다.YSZ ash may be used, but these materials are not particularly limited and various electrode materials may be used. The first electrode intermediate layer 240b and the second electrode layer 240d are formed of a porous porous material capable of diffusing gas and the electrolyte layer 240c and the ceramic conductor 110 are formed such that the first gas and the second gas are not mixed with each other It is formed as a dense film having no pores.

도 4는 본 발명에 따른 고체 산화물 단위 전지(200)의 제1 가스 유동 채널과 가스 유입구를 나타낸 평면도이다. 도 4에서 도시된 바와 같이, 제1 가스 유동 채널은 그 길이 방향의 양단이 막히고 서로 평행한 복수의 유로(210)로서 이루어지고, 양단부에는 상기 복수의 유로(210)에 폭방향으로 걸쳐서 형성되어 서로 연통될 수 있는 상기 가스 유입구(250) 또는 가스 유출구가 형성된다. 가스 유입구(250) 또는 가스 유출구의 형상은 고체 산화물 단위 전지의 폭방향으로 길쭉한 형상의 구멍일 수도 있고, 혹은 하나의 큰 둥근 원 형상의 구멍일 수도 있는데, 이러한 구체적인 형상에 제한되지는 아니하고, 상기 복수의 유로(210)와 연통되는 구조이면 족하다. 4 is a plan view showing a first gas flow channel and a gas inlet of the solid oxide unit cell 200 according to the present invention. As shown in FIG. 4, the first gas flow channel is formed as a plurality of flow paths 210, both ends of which are clogged in parallel with each other in the longitudinal direction, and formed at both ends thereof across the plurality of flow paths 210 in the width direction The gas inlet 250 or the gas outlet which can communicate with each other is formed. The shape of the gas inlet 250 or the gas outlet may be an elongated hole in the width direction of the solid oxide unit cell or a single large rounded circular hole. The structure that communicates with the plurality of flow paths 210 is sufficient.

한편, 본 발명에 따른 평관형 고체 산화물 전지는 고체 산화물 연료 전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC) 또는 상기 고체 산화물 연료 전지의 전기화학 반응을 역으로 진행시켜 이용하는 고체 산화물 전해 전지(Solid Oxide Electrolysis Cell, SOEC)로 사용될 수 있다. Meanwhile, the flat tubular solid oxide battery according to the present invention can be applied to a solid oxide fuel cell (SOFC) or a solid oxide electrolyte cell (hereinafter referred to as " Solid Oxide Electrolysis Cell " SOEC).

본 발명에 따른 평관형 고체 산화물 전지가 연료 전지(Fuel Cell)로 사용될 경우에는 제1 가스 (수소 또는 탄화수소)가 제1 가스 흡기 매니폴드(120)를 통해 최상측의 고체 산화물 단위 전지(200)의 제1 가스 유동 채널(210) 내에 유입하여 화살표 방향으로 복수의 고체 산화물 단위 전지(200)의 제1 가스 유동 채널 내를 지그재그로 흘러 최하측의 고체 산화물 단위 전지(200)의 제1 가스 유동 채널을 거쳐 제1 가스 배기 매니폴드(미도시)를 통해 유출하게 되는데, 이 경로를 흐르는 중에 제1 가스(수소 또는 탄화수소)는 상기 복수의 고체 산화물 단위 전지(200)의 제2 가스 유동 채널(130)을 통해 흐르는 제2 가스(공기 또는 산소)와 반응하여 전기를 발생하는 한편 발생한 물과 함께 상기 제1 가스 배기 매니폴드를 통해 유출하게 된다. 이 때 전기는 세라믹 도전체(110)를 통해 집전된다.When the flat tubular solid oxide battery according to the present invention is used as a fuel cell, a first gas (hydrogen or hydrocarbon) flows through the first gas intake manifold 120 to the uppermost solid oxide unit battery 200, Flows in the first gas flow channel 210 of the lowermost solid oxide unit cell 200 in a zigzag manner in the first gas flow channel of the plurality of solid oxide unit cells 200 in the direction of the arrow, (Hydrogen or hydrocarbon) flows through the second gas flow channel (not shown) of the plurality of solid oxide unit cells 200 while flowing through the first gas exhaust manifold (Air or oxygen) flowing through the first and second gas exhaust manifolds 130 and 130 to generate electricity. At this time, electricity is collected through the ceramic conductor 110.

본 발명에 따른 평관형 고체 산화물 전지가 전해 전지(Electrolysis Cell)로 사용될 경우에는 수증기가 제1 가스 흡기 매니폴드(120)을 통해 유입하여 전기화학 반응(연료전지의 반응의 역반응)을 하여 수소가 발생하고 제1 가스 배기 매니폴드를 통해 유출하게 된다.
When the flat tubular solid oxide battery according to the present invention is used as an electrolysis cell, water vapor flows through the first gas intake manifold 120 to perform an electrochemical reaction (reverse reaction of the reaction of the fuel cell) And flows out through the first gas exhaust manifold.

본 발명의 다른 실시예에 따른 평관형 고체산화물 전지용 밀봉 장치(300)는 내부에 길이방향으로 형성된 제1 가스 유동 채널을 포함하는 복수의 고체 산화물 단위 전지 사이에 구비되는 밀봉장치로서, 서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지(200a, 200b) 각각의 제1 가스 유동 채널 일단부 및 타단부에 형성된 가스 유입구(250b)와 가스 유출구(260a)는 서로 마주 보도록 배열되고, 서로 마주보는 상기 가스 유입구(250b)와 가스 유출구(260a) 사이에 위치하여 상기 서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지(200a, 200b) 각각의 제1 가스 유동 채널을 서로 연통시켜주는 채널 연결부(310); 및 상기 마주 보는 가스 유입구(250b)와 가스 유출구(260a)와 상기 채널 연결부(310) 사이에 게재하여 상기 제1 가스의 누설을 방지하는 링 형상의 압축 밀봉 개스킷(320)을 포함한다. The sealing device 300 for a flat tubular solid oxide battery according to another embodiment of the present invention is a sealing device provided between a plurality of solid oxide unit cells including a first gas flow channel formed in a lengthwise direction thereof, The gas inlet 250b and the gas outlet 260a formed at one end and the other end of the first gas flow channel of each of the solid oxide unit cells 200a and 200b are arranged to face each other and the gas inlet 250b, A channel connection part 310 positioned between the gas outlet part 260a and the gas outlet part 260a to communicate the first gas flow channels of the adjacent solid oxide unit cells 200a and 200b with each other; And a ring-shaped compression sealing gasket 320 disposed between the opposing gas inlet 250b and the gas outlet 260a to prevent leakage of the first gas.

상기 복수의 고체 산화물 단위 전지는 상기 가스 유입구와 가스 유출구 외측에 상기 상기 복수의 고체 산화물 단위 전지의 표면으로부터 내측방향으로 형성된 오목부(251b, 261b)를 더 포함하고, 상기 채널 연결부의 상부와 하부는 상기 채널 연결부의 중앙부보다 직경이 작도록 형성되어 지지턱(311)을 형성하고, 상기 압축 밀봉 개스킷(320)은 상기 오목부(251b, 261b)와 상기 지지턱(311)에 의하여 지지 고정된다. 상기 오목부는 상기 압축 밀봉 개스킷의 두께보다 깊거나 같은 깊이를 가질 수 있다. The plurality of solid oxide unit cells further include recesses (251b, 261b) formed on the outer side of the gas inlet and the gas outlet from the surface of the plurality of solid oxide unit cells in the inner direction, And the compression seal gasket 320 is supported and fixed by the recesses 251b and 261b and the support jaw 311. The compression seal gasket 320 is formed to have a diameter smaller than that of the central portion of the channel connection portion, . The recess may have a depth greater than or equal to the thickness of the compression seal gasket.

상기 압축 밀봉 개스킷(320)은 마이카(mica) 또는 마이카 복합 재료로 이루어지고, 그 종단면은 사각형일 수 있으며, 상기 채널 연결부(310)는 금속 재료로 이루어질 수 있다. The compression seal gasket 320 may be made of a mica or mica composite material, and the longitudinal cross-section thereof may be a quadrilateral, and the channel connection portion 310 may be made of a metal material.

본 발명에 따른 평관형 고체산화물 전지용 밀봉 장치는 서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지 각각의 제1 가스 유동 채널을 서로 연통시켜주도록 서로 마주보는 가스 유입구와 가스 유출구 사이에 채널 연결부를 삽입하고, 고체 산화물 전지의 작동온도(600℃~1000℃ 정도의 고온)에서 탄성 거동을 하며 다른 성분과 결합하거나 반응하는 것이 활발하지 않고, 열 사이클 동안 수축과 팽창에 자유로운 장점을 갖는 마이카 또는 마이카 복합 재료로 이루어진 링 형상의 압축 밀봉 개스킷을 포함하여 구성되어, 종래 기술의 밀봉방법인 rigid bonded seal 방법에서 유리 및 유리 복합재료를 밀봉재로 사용하는 경우에 상기 밀봉재가 갖는 취성, 상호확산성, 결정화 또는 열 사이클 과정에서의 열팽창율 변화 등으로 인하여 발생되는 가스 누설 및 이로 인한 가스의 혼합 등의 문제점을 해결할 수 있게 된다. The sealing apparatus for a flat tubular solid oxide battery according to the present invention is characterized in that a channel connecting portion is inserted between gas inlet and gas outlet facing each other so as to allow the first gas flow channels of each of the adjacent solid oxide unit cells to communicate with each other, A ring shape made of a mica or mica composite material having elasticity behavior at an operating temperature (high temperature of about 600 ° C to 1000 ° C) of the mica or mica composite material which does not act to bond or react with other components and is free from contraction and expansion during thermal cycles In a rigid bonded seal method, which is a sealing method of the prior art, in the case of using a glass and a glass composite material as a sealing material, the brittleness, interdiffusion, crystallization, The gas leakage caused by the change of the thermal expansion rate and the gas mixture It is possible to solve problems such as.

특히, 마이카 또는 마이카 복합 재료로 이루어진 링 형상의 압축 밀봉 개스킷이 채널 연결부와 고체 산화물 단위 전지의 오목부 사이의 공간에 배치되어 제1 가스 혹은 제2 가스와의 직접적인 접촉이 현격히 감소하여 압축 밀봉 개스킷가 제1 내지 제2 가스의 상호 반응이 더욱 제한되어 더욱 안정적인 밀봉 구조를 제공할 수 있고, 이로 인해 장기간 열 사이클을 반복하는 경우에도 우수한 밀봉 특성을 유지할 수 있게 된다.
Particularly, a ring-shaped compression sealing gasket made of a mica or mica composite material is disposed in the space between the channel connecting portion and the concave portion of the solid oxide unit cell, so that the direct contact with the first gas or the second gas is significantly reduced, The mutual reaction of the first and second gases is further restricted, so that a more stable sealing structure can be provided, so that excellent sealing characteristics can be maintained even when a long thermal cycle is repeated.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

100: 평관형 고체 산화물 전지 110, 230: 세라믹 도전체
120: 제1 가스 흡기 매니폴드 130, 220: 제2 가스 유동 채널
240a: 제1 전극 지지체 240b: 제1 전극 중간층
240c: 고체 전해질층 240d: 제2 전극층
250, 250b: 가스 유입구 260, 260a: 가스 유출구
251b, 261a: 오목부 300: 밀봉장치
310: 채널 연결부 311: 지지턱
320: 압축 밀봉 개스킷100: flat tubular solid oxide battery 110, 230: ceramic conductor
120: first gas intake manifold 130, 220: second gas flow channel
240a: first electrode support 240b: first electrode middle layer
240c: solid electrolyte layer 240d: second electrode layer
250, 250b: gas inlet 260, 260a: gas outlet
251b, 261a: recess 300: sealing device
310: channel connecting part 311: supporting jaw
320: compression seal gasket

Claims (12)

내부에 길이방향으로 형성된 제1 가스 유동 채널을 포함하고, 상기 제1 가스 유동 채널의 일단부에는 제1 가스가 유입되는 가스 유입구가 제1 면에 형성되고, 상기 제1 가스 유동 채널의 타단부에는 제1 가스가 유출되는 가스 유출구가 상기 제1 면에 대향하는 제 2면에 형성되어 있는 복수의 고체산화물 단위 전지;
서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지 각각의 가스 유입구와 가스 유출구는 서로 마주 보도록 배열되고, 서로 마주보는 상기 가스 유입구와 가스 유출구 사이에 위치하여 상기 서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지 각각의 제1 가스 유동 채널을 서로 연통시켜주는 채널 연결부; 및
서로 마주보는 상기 가스 유입구 및 가스 유출구와 상기 채널 연결부 사이에 게재하여 상기 제1 가스의 누설을 방지하는 링 형상의 압축 밀봉 개스킷을 포함하고,
상기 복수의 고체 산화물 단위 전지는 상기 가스 유입구와 가스 유출구 외측에 상기 복수의 고체 산화물 단위 전지의 표면으로부터 내측 방향으로 형성된 오목부를 더 포함하고,
상기 채널 연결부의 상부와 하부는 상기 채널 연결부의 중앙부보다 직경이 작도록 이루어져 지지턱을 형성하고,
상기 압축 밀봉 개스킷은 상기 오목부와 상기 지지턱에 의하여 지지 고정되며,
상기 오목부는 상기 압축 밀봉 개스킷의 두께보다 깊거나 같은 깊이를 갖는 평관형 고체산화물 전지.
Wherein a first gas flow channel formed in the longitudinal direction of the first gas flow channel is formed at one end of the first gas flow channel and a gas inlet port through which the first gas flows is formed at a first surface of the first gas flow channel, A plurality of solid oxide unit cells having a gas outlet through which a first gas flows out, the plurality of solid oxide unit cells being formed on a second surface opposite to the first surface;
The gas inlet and the gas outlet of each of the adjacent solid oxide unit cells are arranged to face each other and are positioned between the gas inlet and the gas outlet facing each other, and the first gas flow channel of each of the adjacent solid oxide unit cells A channel connection part for communicating with each other; And
And a ring-shaped compression sealing gasket disposed between the gas inlet and the gas outlet facing each other and the channel connection portion to prevent leakage of the first gas,
Wherein the plurality of solid oxide unit cells further include recesses formed in the inner side from the surface of the plurality of solid oxide unit cells outside the gas inlet and the gas outlet,
The upper and lower portions of the channel connection portion are formed to be smaller in diameter than the central portion of the channel connection portion,
Wherein the compression sealing gasket is supported and fixed by the concave portion and the supporting jaw,
Wherein the recess has a depth that is greater than or equal to the thickness of the compression sealing gasket.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 압축 밀봉 개스킷은 마이카(mica) 또는 마이카 복합 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 평관형 고체산화물 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the compression seal gasket is made of a mica or mica composite material.
제3항에 있어서,
상기 압축 밀봉 개스킷의 종단면은 사각형인 것을 특징으로 하는 평관형 고체산화물 전지.
The method of claim 3,
And the longitudinal cross-section of the compression seal gasket is rectangular.
제1항에 있어서,
상기 채널 연결부는 금속 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 평관형 고체산화물 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the channel connecting portion is made of a metal material.
제1항에 있어서,
상기 복수의 고체산화물 단위 전지는 적층되고,
적층된 상기 복수의 고체 산화물 단위 전지의 상기 제1 가스 유동 채널, 가스 유입구 및 가스 유출구를 통하여 상기 제1 가스가 상기 복수의 고체 산화물 단위 전지의 길이 방향을 따라서 지그재그식으로 흐르는 평관형 고체산화물 전지.
The method according to claim 1,
The plurality of solid oxide unit cells are stacked,
The solid oxide fuel cell according to claim 1, wherein the plurality of solid oxide unit cells are stacked, and the first gas flows through the first gas flow channel, the gas inlet, and the gas outlet of the plurality of solid oxide unit cells stacked in zigzag manner along the longitudinal direction of the plurality of solid oxide unit cells. .
내부에 길이방향으로 형성된 제1 가스 유동 채널을 포함하는 복수의 고체 산화물 단위 전지 사이에 구비되는 밀봉 장치에 있어서,
서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지 각각의 제1 가스 유동 채널의 일단부에 연통되도록 상기 고체 산화물 단위 전지의 제1 면에 형성된 가스 유입구와 상기 제1 가스 유동 채널의 타단부에 상기 고체 산화물 단위 전지의 제1 면에 대향하는 제 2면에 형성된 가스 유출구는 서로 마주보도록 배열되고, 서로 마주보는 상기 가스 유입구와 가스 유출구 사이에 위치하여 상기 서로 인접하는 고체 산화물 단위 전지 각각의 제1 가스 유동 채널을 서로 연통시켜주는 채널 연결부; 및
상기 마주 보는 가스 유입구 및 가스 유출구와 상기 채널 연결부 사이에 게재하여 상기 제1 가스의 누설을 방지하는 링 형상의 압축 밀봉 개스킷을 포함하고,
상기 복수의 고체 산화물 단위 전지는 상기 가스 유입구와 가스 유출구 외측에 상기 복수의 고체 산화물 단위 전지의 표면으로부터 내측방향으로 형성된 오목부를 더 포함하고,
상기 채널 연결부의 상부와 하부는 상기 채널 연결부의 중앙부보다 직경이 작도록 이루어져 지지턱을 형성하고,
상기 압축 밀봉 개스킷은 상기 오목부와 상기 지지턱에 의하여 지지 고정되며,
상기 오목부는 상기 압축 밀봉 개스킷의 두께보다 깊거나 같은 깊이를 갖는 평관형 고체산화물 전지용 밀봉 장치.
And a plurality of solid oxide unit cells including a first gas flow channel formed in a longitudinal direction inside the sealing unit,
A solid oxide fuel cell having a gas inlet formed on a first surface of the solid oxide unit cell so as to communicate with one end of a first gas flow channel of each solid oxide unit cell adjacent to each other and a gas inlet formed on a first surface of the solid oxide unit cell, Wherein the gas outlet ports formed on the second surface opposite to the first surface are arranged to face each other and are positioned between the gas inlet and the gas outlet facing each other so that the first gas flow channels of each of the adjacent solid oxide unit cells are connected to each other A channel connection part for communicating with each other; And
And a ring-shaped compression sealing gasket disposed between the opposing gas inlet and the gas outlet and the channel connection portion to prevent leakage of the first gas,
Wherein the plurality of solid oxide unit cells further include recesses formed in the inner side from the surface of the plurality of solid oxide unit cells outside the gas inlet and the gas outlet,
The upper and lower portions of the channel connection portion are formed to be smaller in diameter than the central portion of the channel connection portion,
Wherein the compression sealing gasket is supported and fixed by the concave portion and the supporting jaw,
Wherein the recess has a depth greater than or equal to the thickness of the compression sealing gasket.
삭제delete 제7항에 있어서,
상기 압축 밀봉 개스킷은 마이카(mica) 또는 마이카 복합 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 평관형 고체산화물 전지용 밀봉 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the compression seal gasket is made of a mica or mica composite material.
제9항에 있어서,
상기 압축 밀봉 개스킷의 종단면은 사각형인 것을 특징으로 하는 평관형 고체산화물 전지용 밀봉 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein a longitudinal section of the compression sealing gasket is rectangular.
제7항에 있어서,
상기 채널 연결부는 금속 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 평관형 고체산화물 전지용 밀봉 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the channel connecting portion is made of a metal material.
삭제delete
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