KR101655067B1 - Heating plates for fuel cell - Google Patents

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이재인
강승호
정해원
조성백
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국방과학연구소
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Abstract

본 발명은 고체산화물 연료전지를 신속하게 정상작동온도로 가열하기 위해 발열반응을 이용하고, 염의 용융잠열을 이용하여 최고온도를 제어함과 더불어 가열속도를 조절하여 장비의 손상을 방지할 수 있는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리에 관한 것이다.
본 발명에 따른 연료전지용 가열플레이트 어셈블리는, 케이스(12)와, 연료분말과 산화제분말이 혼합되고 외부에서 전원이 인가되면 발열되는 발열층(15)과, 상기 발열층(15)이 발열되면 상기 발열층(15)으로부터 발생한 열의 일부를 흡수하여 상변화하는 용융염층(16)을 포함하고, 상기 발열층(15)과 상기 용융염층(16)이 서로 교번하여 적층된 상태로 상기 케이스(12)의 내부에 수용되고 연료전지의 일측에 설치되는 것을 특징으로 한다.The present invention utilizes an exothermic reaction to rapidly heat a solid oxide fuel cell to its normal operating temperature, controls the maximum temperature using the latent heat of melting of the salt, and adjusts the heating rate to prevent fuel And more particularly to a battery heating plate assembly.
The heating plate assembly for a fuel cell according to the present invention includes a case 12, a heating layer 15 mixed with a fuel powder and an oxidizer powder and generating heat when power is supplied from the outside, And a molten salt layer 16 which absorbs a part of the heat generated from the heat generating layer 15 and changes in phase. The heat generating layer 15 and the molten salt layer 16 are alternately stacked, And is installed at one side of the fuel cell.

Description

연료전지용 가열플레이트 어셈블리{HEATING PLATES FOR FUEL CELL}[0001] HEATING PLATES FOR FUEL CELL [0002]

본 발명은 연료전지가 활성화되도록 연료전지를 가열시키는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고체산화물 연료전지를 신속하게 정상작동온도로 가열하기 위해 발열반응을 이용하고, 염의 용융잠열을 이용하여 최고온도를 제어함과 더불어 가열속도를 조절하여 장비의 손상을 방지할 수 있는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리에 관한 것이다.
The present invention relates to a heating plate assembly for a fuel cell that heats a fuel cell to activate the fuel cell, and more particularly, to a heating plate assembly for a fuel cell that utilizes an exothermic reaction to quickly heat a solid oxide fuel cell to normal operating temperature, The present invention relates to a heating plate assembly for a fuel cell, and more particularly, to a heating plate assembly for a fuel cell,

야외활동에서 각종 장비에 전원을 공급하기 위한 전원공급장치는 그 수요가 날로 증대하고 있다.In outdoor activities, the demand for power supply for supplying power to various equipments is increasing day by day.

특히, 병사들은 야외에서의 훈련이 많고 최근에는 각종 전자장비가 실전에 적용되고 있어서 병사들에게 전원공급이 더욱 중요해지고 있다.In particular, soldiers are training in the field and in recent years, various kinds of electronic equipment have been applied to the battlefield.

이를 위해서 종래에는 이차전지와 내연기관이 적용된 발전기를 주로 사용하였다. 그러나, 상기 발전기는 무겁고 효율이 낮을 뿐만 아니라, 작동시 소음으로 인하여, 실전에서 적에게 노출되기 쉬운 문제점이 있다.To this end, a generator using a secondary battery and an internal combustion engine is mainly used. However, the generator is heavy and not only low in efficiency, but also has a problem in that it is easily exposed to the enemy in actual operation due to noise during operation.

한편, 일차전지가 대안을 제시될 수 있는데, 상기 일차전지는 제한된 비에너지와 높은 가격으로 인하여, 개별 병사가 다수의 전지를 휴대 및 사용하기에 부담스러운 문제점이 있다.On the other hand, a primary battery can be suggested as an alternative. However, since the primary battery has a limited specific energy and a high price, it is difficult for an individual soldier to carry and use a plurality of batteries.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 고체산화물 연료전지((SOFC ; Solid Oxide Fuel Cell))에 대한 관심이 늘어나고 있다. 상기 고체산화물 연료전지와 이차전지를 병행하여 사용할 경우, 일차전지에 비하여 전원공급장치의 무게를 줄일 수 있고, 효율면에서도 우수한 장점이 있다.In order to solve such a problem, interest in a solid oxide fuel cell (SOFC) is increasing. When the solid oxide fuel cell and the secondary battery are used in parallel, the weight of the power supply device can be reduced as compared with that of the primary battery, and the efficiency is also excellent.

그러나, 상기 고체산화물 연료전지는 작동온도가 높아서 정상적인 상기 고체산화물 연료전지의 작동시간에 도달하기전까지 상기 고체산화물 연료전지로부터 충분한 전력이 출력되지 않는 문제점이 있다.
However, the solid oxide fuel cell has a problem in that sufficient power is not output from the solid oxide fuel cell until the normal operating temperature of the solid oxide fuel cell reaches the operating temperature because the operating temperature is high.

한편, 하기의 선행기술문헌에는 '연료전지의 연료/공기 가열장치'에 관한 기술이 개시되어 있다.
On the other hand, the following prior art document discloses a technique relating to a fuel / air heating apparatus for a fuel cell.

10-2004-0011289 A10-2004-0011289A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 고체산화물 연료전지가 신속하게 정상 작동온도에 도달할 수 있고, 과열을 방지할 수 있는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리를 제공하는데 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide a heating plate assembly for a fuel cell capable of quickly reaching a normal operating temperature and preventing overheat of the solid oxide fuel cell.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지용 가열플레이트 어셈블리는, 케이스와, 연료분말과 산화제분말이 혼합되고 외부에서 전원이 인가되면 발열되는 발열층과, 상기 발열층이 발열되면 상기 발열층으로부터 발생한 열의 일부를 흡수하여 상변화하는 용융염층을 포함하고, 상기 발열층과 상기 용융염층이 서로 교번하여 적층된 상태로 상기 케이스의 내부에 수용되고 연료전지의 일측에 설치되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a heating plate assembly for a fuel cell, comprising: a casing; a heating layer formed by mixing a fuel powder and an oxidant powder and generating heat when power is supplied from the outside; Wherein the heat generating layer and the molten salt layer are accommodated in the case in a state where the heat generating layer and the molten salt layer are alternately stacked and are installed on one side of the fuel cell .

상기 연료분말은, Fe, Ni, Mg, Zr, Ti, W, B, Si, C, S 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the fuel powder contains at least one of Fe, Ni, Mg, Zr, Ti, W, B, Si, C and S.

상기 산화제분말은, KClO4, BaCrO4, KNO3, BaNO3, PbO2, Pb3O4, CaCrO4중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.The oxidizer powder is characterized by containing at least one of KClO 4 , BaCrO 4 , KNO 3 , BaNO 3 , PbO 2 , Pb 3 O 4 , and CaCrO 4 .

상기 발열층은 상기 연료분말 50~90중량%와 상기 산화제분말 10~50중량% 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Wherein the heat generating layer comprises 50 to 90% by weight of the fuel powder and 10 to 50% by weight of the oxidizer powder.

상기 발열층(15)은, 연료분말은 Fe를 포함하고 상기 연료분말은 KClO4을 포함하며, Fe 80~90중량%와 상기 KClO4 10~20중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The heating layer 15 comprises Fe, the fuel powder includes KClO 4 , and is composed of 80 to 90 wt% of Fe and 10 to 20 wt% of KClO 4 .

상기 용융염층은, LiF, LiF-NaF, LiCl-LiBr-LiF, LiCl-LiF, LiCl-KF, LiF-LiBr-KBr, LiCl-KCl, NaF 중 적어도 어느 하나를 포함하는 용융염과 MgO를 포함하는 바인더가 혼합되는 것을 특징으로 한다.Wherein the molten salt layer comprises a molten salt containing at least one of LiF, LiF-NaF, LiCl-LiBr-LiF, LiCl-LiF, LiCl-KF, LiF-LiBr- And the binder is mixed.

상기 용융염층은 상기 용융염은 50~90중량%와 상기 바인더는 10~50중량% 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Wherein the molten salt layer comprises 50 to 90% by weight of the molten salt and 10 to 50% by weight of the binder.

상기 발열층은 각각 상기 발열층을 점화시키는 휴즈가 일측에 연결되는 것을 특징으로 한다.The heat generating layer is connected to one side of a fuse for igniting the heat generating layer.

서로 적층된 발열층과 용융염층의 최외곽에 위치한 발열층 또는 용융염층은 단열층과 접하는 것을 특징으로 한다.And the heat generating layer or the molten salt layer located at the outermost part of the heat generating layer and the molten salt layer which are laminated to each other is in contact with the heat insulating layer.

상기 단열층은 세라믹을 재질로 하는 것을 특징으로 한다.The heat insulating layer is made of ceramic.

상기 단열층은 복수로 이루어지는 것을 특징으로 한다.And the heat insulating layer is formed of a plurality of heat insulating layers.

상기 케이스는 스테인리스강 또는 니켈을 포함하는 금속재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The case is characterized by being made of a metal material including stainless steel or nickel.

상기 케이스의 외측에는 상기 케이스의 전체를 감싸고 상기 케이스를 단열시키는 단열자켓이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.And a heat insulating jacket for covering the entirety of the case and insulating the case is further provided on the outer side of the case.

상기 단열자켓은 세라믹을 재질로 하는 것을 특징으로 한다.
The heat insulating jacket is made of ceramic.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 연료전지용 가열플레이트 어셈블리에 따르면, 발열층에서 발열반응에 의해 신속하게 가열될 수 있어서, 연료전지를 신속하게 정상작동온도로 상승시킬 수 있다.According to the heating plate assembly for a fuel cell according to the present invention having the above-described structure, the heating layer can be quickly heated by an exothermic reaction in the heating layer, so that the fuel cell can be rapidly raised to the normal operating temperature.

또한, 상기 발열층 사이에 적층된 용융염층에서 상기 발열층에서 발생한 열의 일부를 흡수하여 상변화시 용융잠열로 사용되도록하여, 가열속도와 최고온도를 제어하여, 과열과 폭발을 방지함으로써, 상기 연료전지의 손상을 방지할 수 있어서 안정성이 향상된다.
Further, by absorbing a part of the heat generated in the heating layer in the molten salt layer stacked between the heating layers to be used as the latent heat of melting upon the phase change, the heating rate and the maximum temperature are controlled to prevent overheating and explosion, Damage to the battery can be prevented, and stability is improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 가열플레이트 어셈블리의 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료전지용 가열플레이트 어셈블리의 단면도.1 is a sectional view of a heating plate assembly for a fuel cell according to an embodiment of the present invention;
2 is a sectional view of a heating plate assembly for a fuel cell according to another embodiment of the present invention;

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 연료전지용 가열플레이트 어셈블리에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a heating plate assembly for a fuel cell according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 연료전지용 가열플레이트 어셈블리는, 케이스(12)의 내부에 발열층(15)과 용융염층(16)이 서로 교번하여 적층되는 구조를 갖는다.The heating plate assembly for a fuel cell according to the present invention has a structure in which a heat generating layer 15 and a molten salt layer 16 are alternately stacked in a case 12.

케이스(12)는 본 발명에 따른 연료전지용 가열플레이트 어셈블리의 외형을 형성한다. 상기 케이스(12)는 상기 케이스(12)의 내부에 수용된 발열층(15)과 용융염층(16)을 보호하기 위해서, 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 특히, 스테인리스스틸 또는 니켈을 재질로 하는 것이 바람직하다.The case 12 forms the outer shape of the heating plate assembly for a fuel cell according to the present invention. The case 12 is preferably made of a metal material in order to protect the heating layer 15 and the molten salt layer 16 accommodated in the case 12. [ In particular, stainless steel or nickel is preferably used.

상기 케이스(12)는 외부에 세라믹을 재질로한 단열자켓(11)에 의해 감싸지는 것이 바람직하다. 상기 단열자켓(11)에 의해 본 발명에 따른 연료전지용 가열플레이트 어셈블리이 단열되도록 한다. It is preferable that the case 12 is surrounded by a heat insulating jacket 11 made of ceramics on the outside. And the heating plate assembly for a fuel cell according to the present invention is insulated by the heat insulating jacket 11.

발열층(15)는 파이로테크닉스(Pyrotechnics) 또는 화약열원을 포함하여, 외부로부터 점화신호가 입력되면 발열반응을 일으켜 신속하게 고체산화물 연료전지의 정상적으로 작동할 수 있는 온도까지 상승한다. 상기 발열층(15)은 연료분말과 산화제분말이 혼합되고, 외부로부터 점화신호가 입력되면 상기 연료분말과 상기 산화제분말의 화학반응에 의해서 발열되어, 고체산화물 연료전지가 신속하게 작동온도에 도달할 수 있도록 한다.The exothermic layer 15 includes pyrotechnics or a powder heat source. When an ignition signal is input from an external source, the exothermic layer 15 generates an exothermic reaction and rapidly rises to a temperature at which the solid oxide fuel cell can operate normally. The heating layer 15 is mixed with the fuel powder and the oxidizer powder. When the ignition signal is input from the outside, the fuel layer is heated by the chemical reaction between the fuel powder and the oxidizer powder, and the solid oxide fuel cell quickly reaches the operating temperature .

상기 연료분말은 단위무게당 발열량이 우수한 Fe를 비롯하여, Ni, Mg, Zr, Ti, W, B, Si, C, S 중 어느 하나를 포함한다.The fuel powder includes any one of Ni, Mg, Zr, Ti, W, B, Si, C, and S as well as Fe having a high calorific value per unit weight.

상기 산화제분말은 상기 연료분말과 혼합되는데, KClO4, BaCrO4, KNO3, BaNO3, PbO2, Pb3O4, CaCrO4 중 어느 하나를 포함한다.Wherein the oxidizer powder is mixed with the fuel powder and is selected from the group consisting of KClO 4 , BaCrO 4 , KNO 3 , BaNO 3 , PbO 2 , Pb 3 O 4 , CaCrO 4 Or the like.

이때, 상기 연료분말과 상기 산화제분말은 상기 연료분말 50~90중량%와 상기 산화제분말 10~50중량% 의 비율로 혼합될 수 있다.At this time, the fuel powder and the oxidizer powder may be mixed in a ratio of 50 to 90% by weight of the fuel powder and 10 to 50% by weight of the oxidizer powder.

상기 발열층(15)은 상기 연료분말과 상기 산화제분말을 혼합한 후, 프레스를 통하여 일정한 두께를 갖도록 가압 성형된다.The heating layer 15 is formed by mixing the fuel powder and the oxidizing agent powder, and then press-molding the mixture to have a constant thickness through a press.

그리고, 상기 발열층(15)은 용융염층(16)과 적층된 상태로 구비되는 바, 상기 발열층(15)이 하나의 층으로 이루어져 열원이 집중되어 과열을 방지할 수 있다.The heat generating layer 15 is laminated with the molten salt layer 16, and the heat generating layer 15 is formed as a single layer so that the heat source is concentrated to prevent overheating.

용융염층(16)은 상기 발열층(15)의 발열에 의해 과열되는 것을 방지하여, 고체산화물 연료전지의 손상을 방지하고, 초기 발동조건을 예측가능한 수준으로 유지하기 위하여 상변환물질로 이루어진다. 즉, 상기 발열층(15)으보퉈 발생한 열의 일부를 흡수하여, 상기 용윰염층(16)이 상변화시 용융잠열로 소모되어 폭발 및 과열을 방지한다.The molten salt layer 16 is made of a phase change material to prevent the solid oxide fuel cell from being overheated by heat generation of the heat generating layer 15, to prevent damage to the solid oxide fuel cell, and to maintain an initial operating condition at a predictable level. That is, a portion of the heat generated in the heat generating layer 15 is absorbed, and the molten salt layer 16 is consumed by the latent heat of melting when the phase is changed, thereby preventing explosion and overheating.

이러한 용융염층(16)은 LiF, LiF-NaF, LiCl-LiBr-LiF, LiCl-LiF, LiCl-KF, LiF-LiBr-KBr, LiCl-KCl, NaF 중 적어도 어느 하나를 포함하는 용융염과 MgO를 포함하는 바인더가 서로 혼합하여 이루어진다.The molten salt layer 16 is formed of a molten salt containing at least one of LiF, LiF-NaF, LiCl-LiBr-LiF, LiCl-LiF, LiCl-KF, LiF-LiBr- And the binders included are mixed with each other.

상기 용융염층(16)도 혼합 후에, 프레스를 통하여 일정한 두께를 갖도록 가압성형 되는 것이 바람직하다.The molten salt layer 16 is preferably press-formed to have a constant thickness through a press after mixing.

상기 용융염층(16)은 상기 LiF 50~90중량%와 상기 MgO 10~50중량% 의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.The molten salt layer 16 is preferably mixed in a ratio of 50 to 90% by weight of LiF and 10 to 50% by weight of MgO.

휴즈(17)는 상기 발열층(15)의 일측에 연결되어, 상기 발열층(15)이 점화되어 발열되도록 한다.The fuse 17 is connected to one side of the heat generating layer 15 so that the heat generating layer 15 is ignited to generate heat.

단열층은 서로 적층된 발열층(15)과 용융염층(16)의 최외곽에 구비된다. 상기 단열층(13)(14)는 상기 발열층(15)과 접하도록 구성될 수도 있고, 상기 용융염층(16)과 접하도록 구성될 수도 있다.The heat insulating layer is provided at the outermost part of the heat generating layer 15 and the molten salt layer 16 stacked on each other. The heat insulating layers 13 and 14 may be configured to be in contact with the heat generating layer 15 and be in contact with the molten salt layer 16.

특히, 상기 단열층(13)(14)이 상기 발열층(15)과 접하는 경우에는 상기 단열층(13)(14)이 복수로 형성되도록 한다. 즉, 도 1에서와 같이, 최외곽에 발열층(15)이 위치하여 상기 발열층(15)과 접하는 경우에는, 상기 단열층이 제1단열층(13)과 제2단열층(14)을 포함하고, 도 2에서와 같이, 최외곽에 용융염층(16)이 위치하는 경우에는 상기 제1단열층(13)만 포함한다.In particular, when the heat insulating layers 13 and 14 are in contact with the heat generating layer 15, a plurality of the heat insulating layers 13 and 14 are formed. That is, as shown in FIG. 1, when the heat generating layer 15 is located at the outermost portion and is in contact with the heat generating layer 15, the heat insulating layer includes the first heat insulating layer 13 and the second heat insulating layer 14, As shown in FIG. 2, when the molten salt layer 16 is located at the outermost portion, only the first heat insulating layer 13 is included.

상기 제1단열층(13)과 제2단열층(14)은 세라믹을 재질로 하여 이루어지는 것이 바람직하다.
The first heat insulating layer 13 and the second heat insulating layer 14 are preferably made of a ceramic material.

도 1에는 본 발명에 따른 연료전지용 가열플레이트 어셈블리의 제1실시예가 도시되어 있다.1 shows a first embodiment of a heating plate assembly for a fuel cell according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 연료전지용 가열플레이트 어셈블리는 케이스(12)가 단열자켓(11)에 의해 감싸진 상태로 구비되고, 상기 케이스(12)의 내부에 발열층(15)과 용융염층(16)이 서로 교번하여 적층된 상태로 배치되어 있다. 상기 케이스(12)의 내부에서 제1단열층(13)과 제2단열층(14)이 최외곽에 노출된 발열층(15)과 접하도록 구비되고, 각 발열층(15)은 일측에 점화를 위한 휴즈(17)와 연결되어 있다.1, a heating plate assembly for a fuel cell includes a case 12 surrounded by a heat insulating jacket 11, and a heating layer 15 and a molten salt layer 16 are alternately stacked and arranged. The first heat insulating layer 13 and the second heat insulating layer 14 are provided so as to be in contact with the heat generating layer 15 exposed at the outermost portion in the case 12 and the heat generating layers 15 are provided on one side for ignition And is connected to the fuse 17.

상기 발열층(15)에서 연료분말은 Fe분말이 될 수 있고, 산화제로는 KClO4 분말이 될 수있고, Fe 분말이 84중량%, KClO4 분말이 16중량%의 비율로 혼합되어, 가압된 상태로 제조될 수 있다. In the heating layer 15, the fuel powder may be Fe powder, the oxidizing agent may be KClO 4 powder, the Fe powder and the KClO 4 powder may be mixed at a ratio of 84 wt% and 16 wt%, respectively, . ≪ / RTI >

한편 용융염층(16)은 LiF 분말 70중량%, MgO 분말 30중량%로 혼합되어, 가압된 상태로 제조될 수 있고, 상기 발열층(15)과 상기 용융염층(16)이 서로 교번하여 적층되는데, 각각 3개의 층으로 구성된다.On the other hand, the molten salt layer 16 may be mixed with 70% by weight of LiF powder and 30% by weight of MgO powder and pressurized, and the heating layer 15 and the molten salt layer 16 are alternately stacked , And three layers, respectively.

또한, 각각의 발열층(15)은 일측에 휴즈(17)가 연결되어, 상기 발열층(15)들이 점화되도록 외부로부터 점화신호를 전달한다.
A fuse 17 is connected to one side of each heat generating layer 15 to transmit an ignition signal from the outside so that the heat generating layers 15 are ignited.

도 2에는 본 발명에 따른 연료전지용 가열플레이트 어셈블리의 제2실시예가 도시되어 있다.FIG. 2 shows a second embodiment of a heating plate assembly for a fuel cell according to the present invention.

제2실시예에서도, 단열자켓(11)으로 둘러싸인 케이스(12)의 내부에 발열층(15)과 용융염층(16)이 적층되는데, 앞서 설명한 실시예에서와 달리, 최외곽에 용융염층(16)이 위치하도록 하여, 상기 용융염층(16)의 개수가 상기 발열층(15)의 개수보다 하나 더 많도록 한다. 도 2에서는 3개의 발열층(15)과 4개의 용융염층(16)이 적층된 예가 도시되어 있다.The heat generating layer 15 and the molten salt layer 16 are laminated in the case 12 enclosed by the heat insulating jacket 11. Unlike the embodiment described above, the molten salt layer 16 ) So that the number of the molten salt layers (16) is one more than the number of the heating layers (15). In Fig. 2, three heating layers 15 and four molten salt layers 16 are stacked.

본 실시예에서는 최외곽에 용융염층(16)이 위치하고 있으므로, 단열층은 제1단열층만 구비되도록 한다.
In this embodiment, since the molten salt layer 16 is located at the outermost portion, only the first heat insulating layer is provided as the heat insulating layer.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 따른 연료전지용 가열플레이트 어셈블리는 외부에서 휴즈(17)를 통하여 점화신호가 전달되면, 상기 각 발열층(15)에서 발열반응이 일어나, 상기 고체산화물 연료전지가 활성화되는 온도, 예컨대 850? 이상으로 급속가열된다. 상기 발열층(15)에서 발열시, 발열층(15) 사이에 적층된 용융염층(16)에서 상변환이 일어나면서 상기 발열층(15)으로부터 발생한 열의 일부를 용융잠열로 흡수함으로써, 상기 폭발 및 과열을 방지한다.
As described above, in the heating plate assembly for a fuel cell according to the present invention, when an ignition signal is transmitted from the outside through the fuse 17, an exothermic reaction occurs in each of the heating layers 15 and the solid oxide fuel cell is activated Temperature, e.g., 850? Or more. Phase transformation occurs in the molten salt layer 16 stacked between the exothermic layers 15 when the exothermic layer 15 generates heat and absorbs part of the heat generated from the exothermic layer 15 as latent heat of melting, Prevent overheating.

11 : 단열자켓
12 : 케이스
13 : 제1단열층
14 : 제2단열층
15 : 발열층
16 : 용융염층
17 : 휴즈11: Insulation jacket
12: Case
13: first insulating layer
14: Second insulating layer
15: exothermic layer
16: molten salt layer
17: Fuse

Claims (14)

케이스와,
연료분말과 산화제분말이 혼합되고 외부에서 전원이 인가되면 발열되는 발열층과,
상기 발열층이 발열되면 상기 발열층으로부터 발생한 열의 일부를 흡수하여 상변화하는 용융염층을 포함하고,
상기 발열층과 상기 용융염층이 서로 교번하여 적층된 상태로 상기 케이스의 내부에 수용되고 연료전지의 일측에 설치되며,
상기 발열층은 외부로부터 입력된 신호에 의해 각각 상기 발열층을 점화시키는 휴즈가 일측에 직접 연결되고,
서로 적층된 발열층과 용융염층의 최외곽에 위치한 발열층 또는 용융염층은 단열층과 접하며,
상기 케이스의 외측에는 상기 케이스의 전체를 감싸고 상기 케이스를 단열시키는 단열자켓이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리.
The case,
A heating layer which is mixed with the fuel powder and the oxidizer powder and generates heat when power is applied from the outside,
And a molten salt layer which absorbs a part of heat generated from the heating layer and changes phase when the heating layer generates heat,
Wherein the heat generating layer and the molten salt layer are accommodated in the case in a state where the heat generating layer and the molten salt layer are alternately stacked and installed on one side of the fuel cell,
Wherein the heat generating layer is directly connected to one side of the fuse for igniting the heat generating layer by an external signal,
The heat generating layer or the molten salt layer located at the outermost part of the heat generating layer and the molten salt layer stacked with each other is in contact with the heat insulating layer,
And a heat insulating jacket for covering the entirety of the case and insulating the case is further provided on the outer side of the case.
제1항에 있어서,
상기 연료분말은, Fe, Ni, Mg, Zr, Ti, W, B, Si, C, S 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리.
The method according to claim 1,
Wherein the fuel powder comprises at least one of Fe, Ni, Mg, Zr, Ti, W, B, Si, C and S.
제1항에 있어서,
상기 산화제분말은, KClO4,BaCrO4,KNO3,BaNO3,PbO2,Pb3O4,CaCrO4중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리.
The method according to claim 1,
Wherein the oxidizer powder comprises at least one of KClO 4 , BaCrO 4 , KNO 3 , BaNO 3 , PbO 2 , Pb 3 O 4 , and CaCrO 4 .
제1항에 있어서,
상기 발열층은 상기 연료분말 50~90중량%와 상기 산화제분말 10~50중량% 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리.
The method according to claim 1,
Wherein the heating layer comprises 50 to 90% by weight of the fuel powder and 10 to 50% by weight of the oxidizer powder.
제1항에 있어서,
상기 발열층은 연료분말은 Fe를 포함하고 상기 산화제분말은 KClO4을 포함하며, Fe 80~90중량%와 상기 KClO4 10~20중량% 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리.
The method according to claim 1,
Wherein the heating layer comprises Fe and the oxidant powder comprises KClO 4 , and 80 to 90 wt% of Fe and 10 to 20 wt% of KClO 4 .
제1항에 있어서,
상기 용융염층은, LiF, LiF-NaF, LiCl-LiBr-LiF, LiCl-LiF, LiCl-KF, LiF-LiBr-KBr, LiCl-KCl, NaF 중 적어도 어느 하나를 포함하는 용융염과 MgO를 포함하는 바인더가 혼합되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리.
The method according to claim 1,
Wherein the molten salt layer comprises a molten salt containing at least one of LiF, LiF-NaF, LiCl-LiBr-LiF, LiCl-LiF, LiCl-KF, LiF-LiBr- Wherein the binder is mixed with the binder.
제6항에 있어서,
상기 용융염층은 상기 용융염은 50~90중량%와 상기 바인더는 10~50중량% 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리.
The method according to claim 6,
Wherein the molten salt layer comprises 50 to 90% by weight of the molten salt and 10 to 50% by weight of the binder.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 단열층은 세라믹을 재질로 하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리.
The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating layer is made of a ceramic material.
제1항 또는 제10항에 있어서,
상기 단열층은 복수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리.
11. The method according to claim 1 or 10,
Wherein the heat insulating layer comprises a plurality of heat insulating layers.
제1항에 있어서,
상기 케이스는 스테인리스강 또는 니켈을 포함하는 금속재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리.
The method according to claim 1,
Wherein the case is made of a metal material including stainless steel or nickel.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 단열자켓은 세라믹을 재질로 하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 가열플레이트 어셈블리.The method according to claim 1,
Wherein the heat insulating jacket is formed of a ceramic material.
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