KR101669002B1 - Unit cell for solid oxide fuel cell and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지는, ⅰ) 전해질막과, ⅱ) 전해질막의 일면에 위치하는 양극과, ⅲ) 전해질막의 다른 일면에 위치하는 음극과, ⅳ) 음극에서 음극의 표면과 나란하게 형성되며, 음극보다 높은 기계적 강도를 가지는 다공성 세라믹 구조물로 이루어진 보강층을 포함한다.The present invention relates to a unit cell for a solid oxide fuel cell and a manufacturing method thereof. The unit cell for a solid oxide fuel cell includes: i) an electrolyte membrane; ii) an anode located on one surface of the electrolyte membrane; iii) a cathode located on the other surface of the electrolyte membrane; and iv) And a reinforcing layer made of a porous ceramic structure having mechanical strength higher than that of the cathode.

본 발명에 따른 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지는 보강층에 의해 음극의 두께를 확대시키지 않고도 기계적 강도를 효과적으로 높일 수 있으며, 고체 산화물 연료 전지의 성능 저하를 유발하지 않는다.The unit cell for a solid oxide fuel cell according to the present invention can effectively increase the mechanical strength without increasing the thickness of the cathode by the reinforcing layer and does not cause deterioration of the performance of the solid oxide fuel cell.

고체 산화물, 연료 전지, 단위 전지, 전해질막, 양극, 음극, 보강층 Solid oxide, fuel cell, unit cell, electrolyte membrane, anode, cathode, reinforcing layer

Description

고체 산화물 연료 전지용 단위 전지 및 이의 제조 방법 {UNIT CELL FOR SOLID OXIDE FUEL CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a unit cell for a solid oxide fuel cell and a method for manufacturing the unit cell.

본 발명은 고체 산화물 연료 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기계적 강도를 향상시킨 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solid oxide fuel cell, and more particularly, to a unit cell for a solid oxide fuel cell having improved mechanical strength and a method of manufacturing the same.

고체 산화물 연료 전지는 단위 전지와 분리판을 포함하는 전기 생성 유닛을 복수개 적층한 구조로 이루어진다. 단위 전지는 전해질막, 전해질막의 일면에 위치하는 양극(공기극), 및 전해질막의 다른 일면에 위치하는 음극(연료극)을 포함한다.A solid oxide fuel cell has a structure in which a plurality of electricity generating units including a unit cell and a separator plate are stacked. The unit cell includes an electrolyte membrane, an anode (air electrode) located on one surface of the electrolyte membrane, and a cathode (fuel electrode) located on the other surface of the electrolyte membrane.

양극에 산소를 공급하고 음극에 수소를 공급하면, 양극에서 산소의 환원 반응으로 생성된 산소 이온이 전해질막을 지나 음극으로 이동한 후 음극에 공급된 수소와 반응하여 물을 생성한다. 이때 음극에서 생성된 전자가 양극으로 전달되어 소모되는 과정에서 외부 회로로 전자가 흐르며, 고체 산화물 연료 전지는 이러한 전자 흐름을 이용하여 전기 에너지를 생산한다.When oxygen is supplied to the anode and hydrogen is supplied to the cathode, oxygen ions generated by the reduction reaction of oxygen at the anode move to the cathode through the electrolyte membrane and then react with hydrogen supplied to the cathode to generate water. At this time, electrons generated in the cathode are transferred to the anode and consumed, and electrons flow to the external circuit, and the solid oxide fuel cell generates electric energy using the electron flow.

단위 전지를 제조하기 위한 다양한 세라믹 공정이 개발되고 있으며, 이 가운 데 테이프 캐스팅법이 공지되어 있다. 테이프 캐스팅법을 이용하여 단위 전지를 제조하면 치밀한 전해질막을 형성할 수 있고, 전극 특성을 용이하게 제어할 수 있다. 그러나 완성된 단위 전지의 기계적 강도가 충분하지 못하므로, 단위 전지의 기계적 강도를 높이기 위한 개선 방안이 요구되고 있다.Various ceramic processes for producing unit cells have been developed and tape casting methods are known. When a unit cell is manufactured using the tape casting method, a dense electrolyte membrane can be formed, and electrode characteristics can be easily controlled. However, since the finished unit cell has insufficient mechanical strength, improvement measures for increasing the mechanical strength of the unit cell are required.

본 발명은 기계적 강도를 향상시킨 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention provides a unit cell for a solid oxide fuel cell having improved mechanical strength and a method of manufacturing the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지는, ⅰ) 전해질막과, ⅱ) 전해질막의 일면에 위치하는 양극과, ⅲ) 전해질막의 다른 일면에 위치하는 음극과, ⅳ) 음극에서 음극의 표면과 나란하게 형성되며, 음극보다 높은 기계적 강도를 가지는 다공성 세라믹 구조물로 이루어진 보강층을 포함한다.The unit cell for a solid oxide fuel cell according to one embodiment of the present invention comprises: i) an electrolyte membrane; ii) a cathode located on one surface of the electrolyte membrane; iii) a cathode located on the other surface of the electrolyte membrane; and iv) And a reinforcing layer made of a porous ceramic structure having mechanical strength higher than that of the cathode.

보강층은 원형 또는 다각형의 개구부를 가질 수 있으며, 보강층의 개구부는 음극의 구성 물질로 채워질 수 있다. 보강층은 육각형의 개구부를 가지는 벌집 구조물로 이루어질 수 있다.The reinforcing layer may have a circular or polygonal opening, and the opening of the reinforcing layer may be filled with the constituent material of the negative electrode. The reinforcing layer may be a honeycomb structure having a hexagonal opening.

보강층은 음극의 내부, 전해질막을 향한 음극의 일면, 및 전해질막의 반대측을 향한 음극의 다른 일면 중 적어도 한 곳에 위치할 수 있다. 보강층은 이트리아(Y2O3), 칼시아(CaO), 및 스칸디아(Sc2O3) 중 어느 하나로 도핑된 지르코니 아(ZrO2)를 포함할 수 있다.The reinforcing layer may be located at least one of the inside of the negative electrode, one side of the negative electrode facing the electrolyte membrane, and the other side of the negative electrode facing the opposite side of the electrolyte membrane. The reinforcing layer may comprise zirconia (ZrO 2 ) doped with either yttria (Y 2 O 3 ), calcia (CaO), or scandia (Sc 2 O 3 ).

본 발명의 일 실시예에 따른 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지의 제조 방법은, ⅰ) 전해질 시트와 복수의 음극 시트를 제조하는 단계와, ⅱ) 복수의 음극 시트 중 적어도 하나의 음극 시트 위에 세라믹 분말을 포함한 보강층 페이스트를 다공성 구조물 형태로 인쇄하여 보강층을 형성하는 단계와, ⅲ) 복수의 음극 시트 및 보강층이 형성된 적어도 하나의 음극 시트를 적층하여 음극 스택을 제조하고, 음극 스택 위에 전해질 시트를 적층하는 단계와, ⅳ) 음극 스택과 전해질 시트를 가열 압착 후 동시 소결하여 음극과 전해질막을 제조하는 단계와, ⅴ) 전해질막 위에 양극 재료를 도포 후 소결하여 양극을 제조하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a unit cell for a solid oxide fuel cell according to an embodiment of the present invention includes the steps of: i) preparing an electrolyte sheet and a plurality of negative electrode sheets; and ii) forming ceramic powder on at least one of the plurality of negative electrode sheets (Iii) laminating at least one negative electrode sheet on which a plurality of negative electrode sheets and a reinforcing layer are formed to produce a negative electrode stack, and laminating an electrolyte sheet on the negative electrode stack And iv) preparing a negative electrode and an electrolyte membrane by simultaneously sintering the negative electrode stack and the electrolyte sheet by hot pressing, and v) preparing a positive electrode by applying a cathode material on the electrolyte membrane and then sintering.

세라믹 분말은 이트리아(Y2O3), 칼시아(CaO), 및 스칸디아(Sc2O3) 중 어느 하나로 도핑된 지르코니아(ZrO2) 분말을 포함할 수 있으며, 보강층 페이스트에 대해 50중량% 내지 80중량%로 포함될 수 있다.The ceramic powder may include zirconia (ZrO 2 ) powder doped with any one of yttria (Y 2 O 3 ), calcium oxide (CaO), and scandia (Sc 2 O 3 ) To 80% by weight.

보강층이 형성된 음극 시트는 음극 스택의 내부와 음극 스택의 외면 중 적어도 한 곳에 배치될 수 있다. 보강층은 원형 또는 다각형의 개구부를 가질 수 있으며, 음극 스택과 전해질 시트의 가열 압착 및 동시 소결 과정에서 보강층의 개구부는 음극 물질로 채워질 수 있다.The negative electrode sheet on which the reinforcing layer is formed may be disposed on at least one of the inside of the negative electrode stack and the outside of the negative electrode stack. The reinforcing layer may have a circular or polygonal opening, and the opening of the reinforcing layer may be filled with the negative electrode material during the hot pressing and co-sintering of the negative electrode stack and the electrolyte sheet.

본 발명에 의한 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지는 음극에 보강층을 형성함에 따라 음극의 두께를 확대시키지 않고도 기계적 강도를 효과적으로 높일 수 있 으며, 옴 저항 손실 또는 농도 분극 현상에 의한 고체 산화물 연료 전지의 성능 저하를 유발하지 않는다.The unit cell for a solid oxide fuel cell according to the present invention can effectively increase the mechanical strength without enlarging the thickness of the cathode by forming a reinforcing layer on the cathode, Lt; / RTI >

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 단위 전지 중 보강층의 평면도이다.FIG. 1 is an exploded perspective view of a unit cell for a solid oxide fuel cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a reinforcing layer of the unit cell shown in FIG.

도 1과 도 2를 참고하면, 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지(100)는 전해질막(12)과, 전해질막(12)의 일면에 위치하는 양극(14)과, 전해질막(12)의 다른 일면에 위치하는 음극(16)과, 음극(16)에 형성된 보강층(18)을 포함한다.1 and 2, a unit cell 100 for a solid oxide fuel cell includes an electrolyte membrane 12, a positive electrode 14 disposed on one surface of the electrolyte membrane 12, And a reinforcing layer 18 formed on the negative electrode 16. The negative electrode 16 is formed on the negative electrode 16,

전해질막(12)은 Y, Sc, Sm, 및 Gd 중 어느 하나가 첨가된 지르코니아(ZrO2) 또는 세리아(CeO2)를 포함할 수 있다. 양극(14)은 페로브스카이트상 산화물인 La-Sr-Mn 산화물(LSM) 또는 La-Sr-Co-Fe 산화물(LSCF)을 포함할 수 있다. 음극(16)은 Ni과 이트리아 안정화 지르코니아의 복합체를 포함할 수 있다. 여기에서 언급한 전해질막(12) 양극(14) 및 음극(16)의 재료는 하나의 예일 뿐, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.The electrolyte membrane 12 may include zirconia (ZrO 2 ) or ceria (CeO 2 ) to which one of Y, Sc, Sm, and Gd is added. The anode 14 may comprise a perovskite phase oxide, La-Sr-Mn oxide (LSM) or La-Sr-Co-Fe oxide (LSCF). The cathode 16 may comprise a complex of Ni and yttria-stabilized zirconia. The materials of the anode 14 and the cathode 16 of the electrolyte membrane 12 mentioned here are only one example, but the present invention is not limited thereto.

보강층(18)은 음극(16)보다 높은 기계적 강도를 가지는 다공성 구조물로 이 루어지며, 원형 또는 다각형의 개구부(181)를 가진다. 보강층(18)의 개구부(181)는 음극(16) 물질로 채워져 보강층(18)이 음극(16)과 일체를 이룬다. 특히 보강층(18)은 구조적 안정성이 가장 우수한 육각형 벌집 구조로 이루어질 수 있다. 도 1과 도 2에 육각형 개구부(181)를 가지는 보강층(18)을 예로 들어 도시하였다.The reinforcing layer 18 is made of a porous structure having mechanical strength higher than that of the cathode 16, and has a circular or polygonal opening portion 181. The opening 181 of the reinforcing layer 18 is filled with the cathode 16 material so that the reinforcing layer 18 is integral with the cathode 16. [ In particular, the reinforcing layer 18 may have a hexagonal honeycomb structure having the best structural stability. 1 and 2 illustrate a reinforcing layer 18 having a hexagonal opening 181 as an example.

보강층(18)은 음극(16)의 내부와 음극(16)의 외면 중 적어도 한 곳에서 음극(16)의 표면과 나란하게 일정한 두께로 형성된다. 보강층(18)은 20㎛ 내지 150㎛의 두께를 가질 수 있다. 보강층(18)의 두께가 20㎛ 미만이면 보강층(18)에 의한 강도 향상 효과가 미비해지고, 보강층(18)의 두께가 150㎛을 초과하면 단위 전지(100) 소결시 음극(16)이 벌어지거나 크랙 현상이 발생하게 된다. 따라서 전술한 두께의 보강층(18)을 여러장 배치함으로써 단위 전지(100)의 전기적인 물성 저하를 최소화하면서 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.The reinforcing layer 18 is formed to have a constant thickness in parallel with the surface of the cathode 16 in at least one of the inside of the cathode 16 and the outside of the cathode 16. [ The reinforcing layer 18 may have a thickness of 20 占 퐉 to 150 占 퐉. If the thickness of the reinforcing layer 18 is less than 20 탆, the effect of improving the strength by the reinforcing layer 18 is insufficient. If the thickness of the reinforcing layer 18 exceeds 150 탆, the cathode 16 is sintered when the unit cell 100 is sintered A crack phenomenon occurs. Accordingly, by arranging a plurality of the reinforcing layers 18 having the above-described thickness, the mechanical strength can be improved while minimizing deterioration of the electrical properties of the unit cells 100.

보강층(18)은 기계적 강도 및 전기 전도성이 높으면서 음극(16) 물질과 전기적으로 반응하지 않는 세라믹 재료를 포함한다. 보강층(18)은 Ni에 대한 반응성이 없는 도핑된 지르코니아(ZrO2)를 포함할 수 있으며, 구체적으로 이트리아(Y2O3), 칼시아(CaO), 및 스칸디아(Sc2O3) 중 어느 하나로 도핑된 지르코니아를 포함할 수 있다. 특히 도핑된 지르코니아는 3몰%의 이트리아로 안정화된 지르코니아일 수 있다.The reinforcing layer 18 includes a ceramic material that is high in mechanical strength and electrical conductivity and does not electrically react with the cathode 16 material. The reinforcing layer 18 may comprise doped zirconia (ZrO 2 ) that is not reactive to Ni and may be selected from the group consisting of yttria (Y 2 O 3 ), calcia (CaO), and scandia (Sc 2 O 3 ) And may include doped zirconia in any one of them. In particular, the doped zirconia may be zirconia stabilized with 3 mol% yttria.

전술한 보강층(18)은 음극(16)과 단위 전지(100)의 기계적 강도를 높이고, 음극(16) 내에서 농도 분극을 감소시키는 역할을 하며, 음극(16) 물질과 반응성이 없으므로 음극(16)의 전기 전도 및 이온 전도를 방해하지 않는다.The reinforcing layer 18 enhances the mechanical strength of the cathode 16 and the unit cell 100 to reduce the concentration polarization in the cathode 16 and does not react with the material of the cathode 16, Lt; RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI >

이와 같이 본 실시예의 단위 전지(100)는 전술한 보강층(18)에 의해 두께 증가를 최소화하면서 기계적 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시예의 단위 전지(100)는 고체 산화물 연료 전지 적용시 고체 산화물 연료 전지의 성능 저하를 유발하지 않는다.As described above, the unit cell 100 of the present embodiment can effectively increase the mechanical strength while minimizing the thickness increase by the above-described reinforcing layer 18. In addition, the unit cell 100 of this embodiment does not cause degradation of the solid oxide fuel cell when the solid oxide fuel cell is applied.

즉, 단위 전지를 구성하는 요소들 중 하나, 예를 들어 음극의 두께를 확대시켜 단위 전지의 기계적 강도를 높이는 경우를 가정하면, 음극의 두께 증가로 인해 옴 저항 손실 또는 농도 분극 현상이 일어나 고체 산화물 연료 전지의 전기 화학적 특성이 감소하여 출력 밀도가 낮아질 수 있다. 더욱이 음극 재료의 소모량이 커져 제조 비용을 높일 수 있다.That is, assuming that one of the elements constituting the unit cell, for example, the thickness of the cathode, is increased to increase the mechanical strength of the unit cell, an increase in the thickness of the cathode causes an ohmic resistance loss or concentration polarization phenomenon, The electrochemical characteristics of the fuel cell may be reduced and the power density may be lowered. Further, the consumed amount of the negative electrode material becomes large, and the manufacturing cost can be increased.

본 실시예에서는 음극(16) 자체의 두께를 확대시키지 않고 단위 전지(100)의 기계적 강도를 향상시킬 수 있으므로, 옴 저항 손실 또는 농도 분극 현상에 의한 고체 산화물 연료 전지의 성능 저하를 유발하지 않는다.In this embodiment, the mechanical strength of the unit cell 100 can be improved without increasing the thickness of the cathode 16 itself, so that the performance of the solid oxide fuel cell due to ohmic resistance loss or concentration polarization phenomenon does not occur.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.3 is a flow chart showing a method of manufacturing a unit cell for a solid oxide fuel cell according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지의 제조 방법은, 전해질 시트와 복수의 음극 시트를 제조하는 제1 단계(S100)와, 적어도 하나의 음극 시트 위에 보강층 페이스트를 인쇄하여 보강층을 형성하는 제2 단계(S200)와, 복수의 음극 시트 및 보강층이 형성된 적어도 하나의 음극 시트를 적층하여 음극 스택을 제조하고, 음극 스택 위에 전해질 시트를 적층하는 제3 단계(S300)와, 적층된 음극 스택과 전해질 시트를 가열 압착 후 동시 소결하여 음극과 전해질막을 제조하는 제 4 단계(S400)와, 전해질막 위에 양극 재료를 도포 후 소결하여 양극을 제조하는 제5 단계(S500)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a method of manufacturing a unit cell for a solid oxide fuel cell includes a first step (S100) of producing an electrolyte sheet and a plurality of negative electrode sheets, a step of forming a reinforcing layer by printing a reinforcing layer paste on at least one negative electrode sheet A third step (S300) of stacking an electrolyte sheet on a negative electrode stack to produce a negative electrode stack by laminating at least one negative electrode sheet having a plurality of negative electrode sheets and a reinforcing layer formed thereon, A fourth step (S400) of producing an anode and an electrolyte membrane by simultaneous sintering the anode and the electrolyte sheet by heating, and a fifth step (S500) of manufacturing a cathode by applying a cathode material onto the electrolyte membrane and then sintering.

제1 단계(S100)에서, 전해질 시트는 전해질 슬러리를 이용한 테이프 캐스팅법으로 제조되고, 음극 시트 또한 음극 슬러리를 이용한 테이프 캐스팅법으로 제조된다. 전해질 슬러리는 Y, Sc, Sm, 및 Gd 중 어느 하나가 첨가된 지르코니아(ZrO2) 또는 세리아(CeO2)를 포함할 수 있다. 음극 슬러리는 Ni과 이트리아 안정화 지르코니아의 복합체를 포함할 수 있다.In the first step S100, the electrolyte sheet is manufactured by a tape casting method using an electrolyte slurry, and the negative electrode sheet is also manufactured by a tape casting method using a negative electrode slurry. The electrolyte slurry may include zirconia (ZrO 2 ) or ceria (CeO 2 ) to which one of Y, Sc, Sm, and Gd is added. The negative electrode slurry may comprise a complex of Ni and yttria stabilized zirconia.

도 4는 도 3에 도시한 제1 단계에서 사용되는 테이프 캐스팅 장치를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시한 테이프 캐스팅 장치의 부분 확대 단면도이다.FIG. 4 is a perspective view showing a tape casting apparatus used in the first step shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of the tape casting apparatus shown in FIG.

도 4와 도 5를 참고하면, 테이프 캐스팅 장치(200)는 바탕 필름(20)을 이송하는 한 쌍의 롤러(22)와, 슬러리를 제공받아 바탕 필름(20) 위에 도포하는 슬러리 챔버(24)와, 슬러리 챔버(26)에 부착되어 슬러리를 균일한 두께로 밀어내는 닥터 블레이드(26)와, 바탕 필름(20) 위에 도포된 슬러리를 건조시키는 건조 챔버(28)를 포함한다.4 and 5, the tape casting apparatus 200 includes a pair of rollers 22 for conveying the backing film 20, a slurry chamber 24 provided on the backing film 20 to receive the slurry, A doctor blade 26 attached to the slurry chamber 26 to push the slurry to a uniform thickness, and a drying chamber 28 for drying the slurry applied on the backing film 20. [

전술한 테이프 캐스팅 장치(200)를 이용하여 전해질 슬러리를 바탕 필름(20) 위에 도포 후 건조시켜 전해질 테이프를 제조하고, 같은 방법으로 음극 슬러리를 바탕 필름(20) 위에 도포 후 건조시켜 음극 테이프를 제조한다. 이어서 전해질 테이프와 음극 테이프를 원하는 크기로 절단 및 가공한 다음 바탕 필름을 제거하여 도 6에 도시한 바와 같이 전해질 시트(30)와 음극 시트(32)를 완성한다.An electrolyte slurry is applied on the base film 20 by using the tape casting apparatus 200 described above and then dried to prepare an electrolyte tape. The anode slurry is coated on the base film 20 by the same method, do. Subsequently, the electrolyte tape and the negative electrode tape are cut and processed to a desired size, and then the base film is removed to complete the electrolyte sheet 30 and the negative electrode sheet 32 as shown in FIG.

제2 단계(S200)에서, 이트리아, 칼시아, 및 스칸디아 중 어느 하나로 도핑된 지르코니아 분말을 바인더와 혼합하고, 이 혼합물을 가소제, 해교제, 및 용매와 혼합한 다음 교반하여 보강층 페이스트를 제조한다. 바인더는 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose)일 수 있고, 용매는 알파 터피네올(α-terpineol)일 수 있다. 지르코니아 분말은 3몰% 이트리아 안정화 지르코니아 분말일 수 있다.In the second step S200, zirconia powder doped with yttria, calcia, and Scandia is mixed with a binder, and the mixture is mixed with a plasticizer, a peptizer, and a solvent, followed by stirring to prepare a reinforcing layer paste . The binder may be ethyl cellulose and the solvent may be alpha-terpineol. The zirconia powder may be a 3 mol% yttria-stabilized zirconia powder.

이때, 도핑된 지르코니아 분말은 보강층 페이스트에서 50중량% 내지 80중량%로 포함될 수 있다. 보강층 페이스트에 대한 도핑된 지르코니아 분말의 함량이 50중량% 미만이면, 건조시 크랙이 발생하거나 소결 후 치밀화가 일어나지 않게 되어 보강층의 기계적인 강도 특성이 저하될 수 있다. 보강층 페이스트에 대한 도핑된 지르코니아 분말의 함량이 80중량%를 초과하면, 보강층 페이스트의 유동성이 감소하여 음극 시트 위에 보강층 페이스트를 인쇄하는데 어려움이 발생할 수 있다.At this time, the doped zirconia powder may be contained in the reinforcing layer paste in an amount of 50 to 80% by weight. If the content of the doped zirconia powder is less than 50% by weight, cracking may occur during drying or densification may not occur after sintering, and the mechanical strength characteristics of the reinforcing layer may be deteriorated. If the content of the doped zirconia powder in the reinforcing layer paste is more than 80% by weight, the flowability of the reinforcing layer paste may be decreased, and it may be difficult to print the reinforcing layer paste on the cathode sheet.

도 7은 도 3에 도시한 제2 단계의 음극 시트와 보강층을 나타낸 사시도이다.7 is a perspective view showing the negative electrode sheet and the reinforcing layer of the second step shown in Fig.

도 7을 참고하면, 음극 시트(32) 위에 보강층 페이스트를 다공성 구조물 형태로 스크린 인쇄 후 건조시켜 보강층(18)을 형성한다. 보강층(18)은 음극 시트(32)의 일면 전체에 균일한 두께로 형성되며, 원형 또는 다각형의 개구부(181)를 가지도록 형성된다. 도 7에서는 일례로 육각형 개구부를 가지는 보강층(18)을 도시하였다.Referring to FIG. 7, the reinforcing layer paste is screen-printed on the negative electrode sheet 32 in the form of a porous structure and then dried to form a reinforcing layer 18. The reinforcing layer 18 is formed to have a uniform thickness throughout the entire surface of the negative electrode sheet 32 and has a circular or polygonal opening portion 181. [ In Fig. 7, for example, a reinforcing layer 18 having a hexagonal opening is shown.

도 8은 도 3에 도시한 제3 단계의 음극 스택과 전해질 시트를 나타낸 분해 사시도이다.8 is an exploded perspective view showing the cathode stack and the electrolyte sheet in the third step shown in Fig.

도 8을 참고하면, 제3 단계(S300)에서 복수의 음극 시트(32)와 보강층(18)이 형성된 적어도 하나의 음극 시트(32)를 적층하여 음극 스택(34)을 형성하고, 음극 스택(34)의 일면에 적어도 하나의 전해질 시트(30)를 배치한다. 보강층(18)이 형성된 음극 시트(32)는 음극 스택(34)의 내부 및 음극 스택(34)의 외면 중 적어도 한 곳에 위치할 수 있다.8, in the third step S300, at least one negative electrode sheet 32 having a plurality of negative electrode sheets 32 and a reinforcing layer 18 formed thereon is laminated to form a negative electrode stack 34, 34, at least one electrolyte sheet 30 is disposed. The negative electrode sheet 32 on which the reinforcing layer 18 is formed may be located at least one of the inside of the negative electrode stack 34 and the outer surface of the negative electrode stack 34.

음극 스택(34)은 추후 음극(16)이 되고, 전해질 시트(30)는 추후 전해질막(12)이 되므로, 원하는 음극(16)의 두께 및 전해질막(12)의 두께를 고려하여 음극 시트(32)의 적층 수와 전해질막(30)의 적층 수를 조절한다. 또한, 원하는 단위 전지(100)의 두께 및 기계적 강도 특성에 맞추어 보강층(18)의 개수와 위치를 조절한다.The negative electrode stack 34 becomes the negative electrode 16 and the electrolyte sheet 30 becomes the electrolyte membrane 12 later so that the negative electrode 16 and the negative electrode 16 are formed in consideration of the thickness of the desired negative electrode 16 and the thickness of the electrolyte membrane 12. [ 32 and the number of stacked layers of the electrolyte membrane 30 are controlled. Further, the number and position of the reinforcing layer 18 are adjusted according to the thickness and mechanical strength characteristics of the desired unit cell 100.

도 8에서는 일례로 보강층(18)이 형성된 3개의 음극 시트(32) 및 보강층(18)이 형성되지 않은 2개의 음극 시트(32)를 적층하여 음극 스택(34)을 형성하고, 음극 스택(34)의 일면에 하나의 전해질 시트(30)를 배치한 구성을 도시하였다. 음극 스택(34)의 구성과 전해질 시트(30)의 개수 등은 도시한 예에 한정되지 않고 다양하게 변형 가능하다.8, three negative electrode sheets 32 on which the reinforcing layer 18 is formed and two negative electrode sheets 32 on which the reinforcing layer 18 is not formed are laminated to form the negative electrode stack 34. In the negative electrode stack 34 And a single electrolyte sheet 30 is disposed on one side of the electrolyte membrane. The configuration of the cathode stack 34 and the number of the electrolyte sheets 30 and the like are not limited to the illustrated examples and can be variously modified.

도 9는 도 3에 도시한 제4 단계의 음극과 전해질막을 나타낸 사시도이다.9 is a perspective view showing a cathode and an electrolyte membrane in the fourth step shown in FIG.

도 9를 참고하면, 전술한 음극 스택(34)과 전해질 시트(30)를 가열 압착하여 원하는 모양으로 성형하고, 이를 원하는 크기로 절단한 다음, 가열 압착된 음극 스택(34)과 전해질 시트(30)를 동시 소결하여 음극(16)과 전해질막(12)을 제조한다. 가열 압착은 70℃ 내지 100℃에서 진행될 수 있으며, 동시 소결은 1,200℃ 내지 1,450℃에서 진행될 수 있다.9, the above-described cathode stack 34 and the electrolyte sheet 30 are heat-pressed to form a desired shape, which is then cut to a desired size, and then the hot-pressed cathode stack 34 and the electrolyte sheet 30 Are simultaneously sintered to prepare the cathode 16 and the electrolyte membrane 12. [ The hot pressing can be carried out at 70 ° C to 100 ° C, and the simultaneous sintering can proceed at 1,200 ° C to 1,450 ° C.

가열 압착 온도가 70℃ 미만이면 소결 후 보강층(18)이 분리되는 현상이 나타날 수 있고, 가열 압착 온도가 100℃를 초과하면 음극 스택(34)과 전해질 시트(30)에 주름이 발생하거나 소결 과정에서 정밀한 두께 조절이 어려워질 수 있다. 소결 온도는 음극(16)과 보강층(18)을 동시에 소결할 수 있는 온도 조건으로서, 전술한 범위를 벗어나면 음극(16)과 보강층(18)의 동시 소결이 이루어지지 않거나 휘어짐 현상이 나타나게 되며, 단위 전지(100)의 갈라짐과 크랙 현상을 유발할 수 있다.If the hot-pressing temperature is less than 70 캜, the reinforcing layer 18 may be separated after sintering. If the hot-pressing temperature exceeds 100 캜, wrinkles may occur in the negative electrode stack 34 and the electrolyte sheet 30, It is difficult to control the thickness accurately. The sintering temperature is a temperature condition in which the cathode 16 and the reinforcing layer 18 can be sintered at the same time. If the sintering temperature is outside the above range, the cathode 16 and the reinforcing layer 18 are not sintered simultaneously or warped. The unit cell 100 may be cracked and cracked.

제4 단계(S400)의 가열 압착 및 소결 과정에서 보강층(18)에 형성된 개구부(181)는 음극(16) 물질로 채워지므로, 보강층(18)은 음극(16)의 내부 또는 음극(16)의 외면에서 음극과 일체를 이루며 음극(16)에 단단하게 고정된다.The opening 181 formed in the reinforcing layer 18 is filled with the cathode 16 material during the heating and sintering process of the fourth step S400 so that the reinforcing layer 18 is formed inside the cathode 16, And is firmly fixed to the cathode 16 integrally with the cathode at the outer surface.

제5 단계(S500)에서 전해질막(12) 위에 양극 슬러리를 도포 후 소결하여 양극(14)(도 1 참조)을 형성한다. 양극 슬러리는 페로브스카이트상 산화물인 La-Sr-Mn 산화물(LSM) 또는 La-Sr-Co-Fe 산화물(LSCF)을 포함할 수 있다. 양극 슬러리의 소결은 900℃ 내지 1200℃에서 진행될 수 있다. 전술한 과정으로 양극(14)을 형성하여 전해질막(12)과 음극(16) 및 양극(14)으로 이루어진 단위 전지(100)(도 1 참조)를 완성한다.In the fifth step S500, a positive electrode slurry is coated on the electrolyte membrane 12 and then sintered to form a positive electrode 14 (see FIG. 1). The positive electrode slurry may comprise a perovskite phase oxide, La-Sr-Mn oxide (LSM) or La-Sr-Co-Fe oxide (LSCF). The sintering of the positive electrode slurry can be carried out at 900 ° C to 1200 ° C. The anode 14 is formed by the above-described process to complete the unit cell 100 (see FIG. 1) composed of the electrolyte membrane 12, the cathode 16, and the anode 14.

도 10은 보강층을 구비하지 않은 비교예의 음극 및 보강층을 구비한 실시예의 음극에서 측정한 굽힘 강도 특성을 나타낸 그래프이다.10 is a graph showing the bending strength characteristics measured in the negative electrode of the comparative example having no reinforcing layer and the negative electrode of the example having the reinforcing layer.

도 10에서 실시예 1은 중간에 하나의 보강층이 배치된 음극을 나타내고, 실시예 2는 일면에 하나의 보강층이 배치된 음극을 나타내며, 실시예 3은 중간에 하 나의 보강층이 배치되고 일면에 하나의 보강층이 배치된 음극을 나타낸다. 비교예의 음극 및 실시예 1 내지 실시예 3의 음극 모두 동일한 조성과 동일한 두께(대략 750㎛)를 가진다.10 shows a cathode in which one reinforcing layer is disposed in the middle, Embodiment 2 shows a cathode in which one reinforcing layer is disposed on one side, Embodiment 3 shows a case where one reinforcing layer is disposed in the middle and one Of the negative electrode. The negative electrode of the comparative example and the negative electrode of each of Examples 1 to 3 have the same composition and the same thickness (approximately 750 mu m).

비교예 음극 및 실시예 1 내지 실시예 3의 음극에 대해 각각 4cm(가로)×0.4cm(세로) 크기의 시편을 제조하고, 유니버셜 테스트 머신을 이용하여 4 포인트 굽힘 테스트를 실행하였다. 10번의 테스트 결과값 중 최대값과 최소값을 제외한 나머지 8개 테스트 결과값의 평균을 구하여 그 결과를 도 10에 나타내었다.Comparative Examples A 4 cm (width) × 0.4 cm (length) specimen was prepared for each of the negative electrode and the negative electrodes of Examples 1 to 3, and a 4-point bending test was conducted using a universal test machine. The results of the eight test results obtained by excluding the maximum value and the minimum value of ten test results were averaged, and the results are shown in FIG.

도 10에 나타난 바와 같이, 보강층을 형성한 실시예 1 내지 실시예 3의 음극들이 보강층을 구비하지 않은 비교예의 음극보다 향상된 굽힘 강도 특성을 나타낸다. 특히 음극의 굽힘 강도는 보강층의 개수에 비례하여 증가하며, 실시예 3의 음극이 비교예의 음극보다 대략 2.1배 향상된 굽힘 강도를 나타낸다.As shown in Fig. 10, the cathodes of Examples 1 to 3 in which the reinforcing layer was formed exhibited improved bending strength characteristics as compared with the negative electrode of Comparative Example without the reinforcing layer. In particular, the bending strength of the negative electrode increases in proportion to the number of the reinforcing layers, and the negative electrode of Example 3 exhibits a bending strength that is approximately 2.1 times higher than that of the negative electrode of the comparative example.

도 11은 보강층을 구비하지 않은 비교예의 단위 전지 및 보강층을 구비한 실시예의 단위 전지에서 측정한 굽힘 강도 특성을 나타낸 그래프이다.11 is a graph showing the bending strength characteristics measured in a unit cell of a comparative example unit cell having no reinforcing layer and a reinforcing layer.

도 11에서 실시예 4는 음극의 중간에 하나의 보강층을 배치한 단위 전지이고, 실시예 5는 전해질막 반대편의 음극 외면에 하나의 보강층을 배치한 단위 전지이며, 실시예 6은 음극의 중간에 하나의 보강층과 전해질막 반대편의 음극 외면에 하나의 보강층을 배치한 단위 전지를 나타낸다. 비교예 및 실시예 1 내지 3의 단위 전지들 모두 보강층을 제외한 나머지 구성과 조성은 모두 동일하게 이루어지며, 음극의 두께는 약 750㎛이다.11 is a unit cell in which one reinforcing layer is disposed in the middle of the cathode, Example 5 is a unit cell in which one reinforcing layer is disposed on the outer surface of the cathode opposite to the electrolyte membrane, and Example 6 is a unit cell in the middle of the cathode And one reinforcing layer is disposed on the outer surface of the negative electrode opposite to the electrolyte membrane. All of the unit cells of Comparative Examples and Examples 1 to 3 except for the reinforcing layer had the same composition and composition, and the thickness of the negative electrode was about 750 탆.

비교예의 단위 전지 및 실시예 1 내지 실시예 3의 단위 전지에 대해 각각 4cm(가로)×0.4cm(세로) 크기의 시편을 제조하고, 유니버셜 테스트 머신을 이용하여 4 포인트 굽힘 테스트를 실행하였다. 10번의 테스트 결과값 중 최대값과 최소값을 제외한 나머지 8개 테스트 결과값의 평균을 구하여 그 결과를 도 11에 나타내었다.A test piece having a size of 4 cm (width) × 0.4 cm (length) was prepared for each of the unit cells of the comparative example and the unit cells of Examples 1 to 3, and a 4-point bending test was performed using a universal test machine. The results of the eight test results obtained by excluding the maximum value and the minimum value of the ten test results were averaged, and the results are shown in FIG.

도 11에 나타난 바와 같이, 음극에 보강층을 형성한 실시예 4 내지 실시예 6의 단위 전지들이 보강층을 구비하지 않은 비교예의 단위 전지보다 최대 1.6배 향상된 굽힘 강도 특성을 구현함을 확인할 수 있다. 특히 단위 전지의 굽힘 강도 또한 보강층의 개수에 비례하여 증가함을 알 수 있다.As shown in FIG. 11, it can be seen that the unit cells of Examples 4 to 6, in which the reinforcing layer was formed on the cathode, exhibited bending strength characteristics up to 1.6 times higher than those of the unit cell of Comparative Example without the reinforcing layer. In particular, the bending strength of the unit cell increases in proportion to the number of the reinforcing layers.

도 12는 비교예의 단위 전지 및 실시예의 단위 전지에서 측정한 전류에 따른 전압 변화 및 전력 변화를 나타낸 그래프이다.12 is a graph showing a voltage change and a power variation according to a current measured in the unit cell of the comparative example and the unit cell of the embodiment.

도 12에서 실시예의 단위 전지는 음극에 형성된 보강층을 포함하며, 비교예의 단위 전지는 보강층 없이 실시예의 단위 전지보다 대략 1.5배 두꺼우면서 실시예의 단위 전지와 동일한 기계적 강도를 가진다. 보강층의 유무와 단위 전지의 두께를 제외하고 비교예 및 실시예의 단위 전지는 동일한 구성 및 조성을 가진다.12, the unit cell of the embodiment includes a reinforcing layer formed on the negative electrode, and the unit cell of the comparative example is about 1.5 times thicker than the unit cell of the embodiment without the reinforcing layer, and has the same mechanical strength as the unit cell of the embodiment. Except for the presence of the reinforcing layer and the thickness of the unit cell, the unit cells of the comparative example and the example have the same composition and composition.

비교예의 단위 전지 및 실시예의 단위 전지에 대해 800℃에서 3% H2O를 포함한 H2를 음극에 제공하고, 공기를 양극에 제공하여 8시간 환원 후 전기 로더를 이용하여 전류에 따른 전압 변화와 전력 변화를 측정하였다.Comparative example single cells and carrying out providing the H 2 containing 3% H 2 O at 800 ℃ for example the unit cell to the cathode and to provide air to the anode and then reduced for 8 hours using an electric loader voltage variation with current, Power change was measured.

도 12에 나타난 바와 같이, 실시예의 단위 전지는 비교예의 단위 전지와 동일한 기계적 강도를 가지면서 전기 화학적 성능 면에서 거의 유사한 출력을 나타냄 을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 12, it can be seen that the unit cell of the embodiment has almost the same mechanical strength as the unit cell of the comparative example, and exhibits almost the same output in terms of electrochemical performance.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a unit cell for a solid oxide fuel cell according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시한 단위 전지 중 보강층의 평면도이다.2 is a plan view of the reinforcing layer of the unit cell shown in Fig.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.3 is a flow chart showing a method of manufacturing a unit cell for a solid oxide fuel cell according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시한 제1 단계에서 사용되는 테이프 캐스팅 장치를 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view showing a tape casting apparatus used in the first step shown in FIG.

도 5는 도 4에 도시한 테이프 캐스팅 장치의 부분 확대 단면도이다.5 is a partially enlarged cross-sectional view of the tape casting apparatus shown in Fig.

도 6은 도 3에 도시한 제1 단계의 전해질 시트와 음극 시트를 나타낸 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view showing the electrolyte sheet and the negative electrode sheet of the first step shown in FIG. 3;

도 7은 도 3에 도시한 제2 단계의 음극 시트와 보강층을 나타낸 사시도이다.7 is a perspective view showing the negative electrode sheet and the reinforcing layer of the second step shown in Fig.

도 8은 도 3에 도시한 제3 단계의 음극 스택과 전해질 시트를 나타낸 분해 사시도이다.8 is an exploded perspective view showing the cathode stack and the electrolyte sheet in the third step shown in Fig.

도 9는 도 3에 도시한 제4 단계의 음극과 전해질막을 나타낸 사시도이다.9 is a perspective view showing a cathode and an electrolyte membrane in the fourth step shown in FIG.

도 10은 보강층을 구비하지 않은 비교예의 음극 및 보강층을 구비한 실시예의 음극에서 측정한 굽힘 강도 특성을 나타낸 그래프이다.10 is a graph showing the bending strength characteristics measured in the negative electrode of the comparative example having no reinforcing layer and the negative electrode of the example having the reinforcing layer.

도 11은 보강층을 구비하지 않은 비교예의 단위 전지 및 보강층을 구비한 실시예의 단위 전지에서 측정한 굽힘 강도 특성을 나타낸 그래프이다.11 is a graph showing the bending strength characteristics measured in a unit cell of a comparative example unit cell having no reinforcing layer and a reinforcing layer.

도 12는 비교예의 단위 전지 및 실시예의 단위 전지에서 측정한 전류에 따른 전압 변화 및 전력 변화를 나타낸 그래프이다.12 is a graph showing a voltage change and a power variation according to a current measured in the unit cell of the comparative example and the unit cell of the embodiment.

Claims (10)

전해질막;An electrolyte membrane; 상기 전해질막의 일면에 위치하는 양극;A positive electrode disposed on one surface of the electrolyte membrane; 상기 전해질막의 다른 일면에 위치하는 음극; 및A negative electrode disposed on the other surface of the electrolyte membrane; And 상기 음극에서 상기 음극의 표면과 나란하게 형성되며, 상기 음극보다 높은 기계적 강도를 가지는 다공성 세라믹 구조물로 이루어진 보강층A reinforcing layer made of a porous ceramic structure formed in parallel with the surface of the negative electrode at the cathode and having mechanical strength higher than that of the negative electrode, 을 포함하며,/ RTI > 상기 보강층은 이트리아(Y2O3), 칼시아(CaO), 및 스칸디아(Sc2O3) 중 어느 하나로 도핑된 지르코니아(ZrO2)를 포함하는 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지.Wherein the reinforcing layer comprises zirconia (ZrO 2 ) doped with any one of yttria (Y 2 O 3 ), calcium oxide (CaO), and scandia (Sc 2 O 3 ). 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 보강층은 원형 또는 다각형의 개구부를 가지며, 상기 보강층의 개구부는 상기 음극의 구성 물질로 채워지는 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지.Wherein the reinforcing layer has a circular or polygonal opening, and the opening of the reinforcing layer is filled with the constituent material of the negative electrode. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 보강층은 육각형의 개구부를 가지는 벌집 구조물로 이루어지는 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지.Wherein the reinforcing layer is a honeycomb structure having a hexagonal opening. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 보강층은 상기 음극의 내부, 상기 전해질막을 향한 상기 음극의 일면, 및 상기 전해질막의 반대측을 향한 상기 음극의 다른 일면 중 적어도 한 곳에 위치 하는 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지.Wherein the reinforcing layer is located in at least one of the inside of the cathode, one surface of the cathode facing the electrolyte membrane, and the other surface of the cathode facing the opposite side of the electrolyte membrane. 삭제delete 전해질 시트와 복수의 음극 시트를 제조하는 단계;Preparing an electrolyte sheet and a plurality of negative electrode sheets; 상기 복수의 음극 시트 중 적어도 하나의 음극 시트 위에 세라믹 분말을 포함한 보강층 페이스트를 다공성 구조물 형태로 인쇄하여 보강층을 형성하는 단계;Forming a reinforcing layer by printing a reinforcing layer paste containing ceramic powder in the form of a porous structure on at least one negative electrode sheet of the plurality of negative electrode sheets; 상기 복수의 음극 시트 및 상기 보강층이 형성된 적어도 하나의 음극 시트를 적층하여 음극 스택을 제조하고, 상기 음극 스택 위에 상기 전해질 시트를 적층하는 단계;Stacking the plurality of negative electrode sheets and at least one negative electrode sheet on which the reinforcing layer is formed to produce a negative electrode stack, and stacking the electrolyte sheet on the negative electrode stack; 상기 음극 스택과 상기 전해질 시트를 가열 압착 후 동시 소결하여 음극과 전해질막을 제조하는 단계;Compressing the negative electrode stack and the electrolyte sheet followed by sintering to produce a negative electrode and an electrolyte membrane; 상기 전해질막 위에 양극 재료를 도포 후 소결하여 양극을 제조하는 단계A step of applying a cathode material on the electrolyte membrane and then sintering to prepare a cathode 를 포함하는 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지의 제조 방법.Wherein the solid oxide fuel cell comprises a plurality of unit cells. 제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 세라믹 분말은 이트리아(Y2O3), 칼시아(CaO), 및 스칸디아(Sc2O3) 중 어 느 하나로 도핑된 지르코니아(ZrO2) 분말을 포함하는 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지의 제조 방법.The ceramic powder was prepared by using a powder of zirconia (ZrO 2 ) doped with any one of yttria (Y 2 O 3 ), calcia (CaO), and scandia (Sc 2 O 3 ) Way. 제7항에 있어서,8. The method of claim 7, 상기 세라믹 분말은 상기 보강층 페이스트에 대해 50중량% 내지 80중량%로 포함되는 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지의 제조 방법.Wherein the ceramic powder is contained in an amount of 50% by weight to 80% by weight with respect to the reinforcing layer paste. 제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 보강층이 형성된 음극 시트는 상기 음극 스택의 내부와 상기 음극 스택의 외면 중 적어도 한 곳에 배치되는 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지의 제조 방법.Wherein the negative electrode sheet on which the reinforcing layer is formed is disposed at least one of the inside of the negative electrode stack and the outside of the negative electrode stack. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 보강층은 원형 또는 다각형의 개구부를 가지며, 상기 음극 스택과 상기 전해질 시트의 가열 압착 및 동시 소결 과정에서 상기 보강층의 개구부가 상기 음극의 구성 물질로 채워지는 고체 산화물 연료 전지용 단위 전지의 제조 방법.Wherein the reinforcing layer has a circular or polygonal opening and the opening of the reinforcing layer is filled with the constituent material of the negative electrode during the hot pressing and simultaneous sintering of the negative electrode stack and the electrolyte sheet.
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