KR101889550B1 - A separating plate of solid oxide fuel cell stack using joint process - Google Patents

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Abstract

본 발명은 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판에 관한 것이다. 본 발명은 고체산화물 연료전지 스택의 분리판 제작 시 금속판재 양 면에 기계가공으로 연료유로와 공기유로를 각각 가공하는 방법이 아니라 여러 장의 얇은 금속판에 식각 또는 프레스 가공법을 이용하여 매니폴드 및 유로형상을 모두 관통시켜 가공한 후, 가공된 금속판을 순차적으로 접합만 하여 매니폴드와 유로를 형성한 평판형 고체산화물 연료전지 스택의 분리판에 관한 것이다. 이를 통해 금속 분리판 양 면에 기계가공 시 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있고 가공 및 잔류응력으로 발생되는 분리판의 변형을 줄일 수 있어 평판형 스택 분리판의 전기접촉과 밀봉성능을 향상시킬 수 있다. 또한 종래의 분리판 제작방법과 비교해 일정한 가공품질 확보가 용이하고 분리판 면적에 제한이 없어 대면적 분리판 및 대량생산에 적합하다.The present invention relates to a separator plate of a solid oxide fuel cell stack using a joining process. The present invention relates to a method for manufacturing a solid oxide fuel cell stack in which a plurality of thin metal plates are etched or pressed to form manifolds and flow paths To a separator plate of a planar solid oxide fuel cell stack in which a processed metal plate is successively joined to form a manifold and a flow path. As a result, it is possible to reduce the time and cost required for machining both sides of the metal separator and to reduce the deformation of the separator caused by machining and residual stress, thereby improving the electrical contact and sealing performance of the plate separator have. In addition, compared with the conventional separation plate manufacturing method, it is easy to secure a certain processing quality, and there is no limitation on the separation plate area, which is suitable for large area separation plates and mass production.

Description

접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판{A separating plate of solid oxide fuel cell stack using joint process}A separating plate of a solid oxide fuel cell stack using a joining process

본 발명은 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러 장의 얇은 금속판에 식각 또는 프레스 가공법을 이용하여 매니폴드 및 유로형상을 모두 관통시켜 가공한 후, 가공된 금속판을 순차적으로 접합만 하여 매니폴드와 유로를 형성한 평판형 고체산화물 연료전지 스택의 분리판에 관한 것이다.The present invention relates to a separator plate of a solid oxide fuel cell stack using a joining process, and more particularly, to a separator plate in which a plurality of thin metal plates are passed through a manifold and a flow path by etching or pressing, To a separator plate of a planar solid oxide fuel cell stack in which a manifold and a flow path are formed by successively joining metal plates.

연료전지는 연료의 전기화학적 산화반응을 통해 연료의 화학에너지를 전기에너지로 전환시키는 에너지 변환장치다. 에너지 변환 과정에서 중간 단계가 없기 때문에 기존 발전방식에 비해 효율이 높고, 수소를 연료로 이용할 경우 물 이외의 공해물질이 없는 친환경 발전방식이다.A fuel cell is an energy conversion device that converts the chemical energy of a fuel into electrical energy through an electrochemical oxidation reaction of the fuel. There is no intermediate stage in the energy conversion process, so it is more efficient than conventional power generation methods. In the case of using hydrogen as fuel, it is an eco-friendly power generation method without pollutants other than water.

이러한 연료전지는 전해질의 종류에 따라 특성이 달라지는데 고체산화물 연료전지(SOFC ; Solid Oxide Fuel Cell)는 전해질 및 구성요소가 세라믹으로 이루어져 600 ~ 1000℃ 의 고온에서 운전되고, 수소, 일산화탄소, 메탄 등 다양한 연료를 이용할 수 있다. 또한, 열병합발전 및 복합발전이 용이하여 가정용, 분산발전시스템 및 대형 발전시스템으로 연구가 진행되고 있다.Solid oxide fuel cells (SOFCs) are made of ceramics and operate at a high temperature of 600 to 1000 ° C. They can be used in various applications such as hydrogen, carbon monoxide, and methane. Fuel can be used. In addition, cogeneration power generation and combined power generation are easy, and research is being conducted on a home, distributed power generation system, and large power generation system.

연료전지는 전해질을 중심으로 양 쪽에 연료극과 공기극으로 이루어져 있다. 여기에서 전해질은 이온 전도성만 있고 전자 전도성은 없어야 한다. 고체산화물 연료전지는 산소이온이 전해질을 통해 공기극에서 연료극으로 이동하여 연료를 산화시키고, 이때 전자가 발생하여 외부 회로를 통해 공기극으로 이동하여 다시 산소를 이온화 시키게 된다. 이러한 연료극에서의 산화반응과 공기극에서 산소의 환원반응, 전해질을 통한 산소이온의 이동이 연속적으로 일어나면서 전력이 만들어지게 된다.Fuel cells consist of an anode and an air electrode on both sides of an electrolyte. Here, the electrolyte should have only ionic conductivity and no electronic conductivity. In the solid oxide fuel cell, oxygen ions move from the air electrode to the fuel electrode through the electrolyte to oxidize the fuel. At this time, electrons are generated, and the oxygen ions are moved to the air electrode through the external circuit to ionize the oxygen again. The oxidation reaction in the fuel electrode, the reduction reaction of oxygen in the air electrode, and the movement of oxygen ions through the electrolyte are successively generated, and electric power is produced.

일반적으로 연료전지에서 생산되는 전기는 1볼트 미만이고, 전류는 면적에 비례하게 된다. 따라서, 연료전지에서 원하는 출력을 얻기 위해서는 면적을 넓히고여러 장의 단위전지를 직렬로 연결해야 한다. 높은 출력을 얻기 위해 단위전지를 여러 장 적층한 것을 스택이라고 한다. 스택에서 분리판은 단위전지들을 전기적으로 연결해 주는 역할을 함과 동시에 연료극과 공기극에 공급되는 두 종류의 가스가 혼합되지 않고 단위전지에 균일하게 공급될 수 있도록 유로를 제공해 준다.Generally, the electricity produced by a fuel cell is less than 1 volt, and the current is proportional to the area. Therefore, in order to obtain a desired output from the fuel cell, it is necessary to widen the area and connect a plurality of unit cells in series. In order to obtain a high output, several stacked unit cells are called a stack. The separator in the stack serves to electrically connect the unit cells, and at the same time, the two kinds of gas supplied to the fuel electrode and the air electrode are not mixed, and the flow path is provided to uniformly supply the unit cells.

분리판은 금속과 세라믹 재료가 널리 이용되고 있는데, 세라믹 분리판은 기계적 강도가 약하고 열전도도가 낮아 연료전지 반응에서 발생된 열을 충분히 배출시키기 어렵다. 또한, 공기극과 연료극의 가스혼합을 막기 위해 치밀한 구조로 소결하기가 쉽지 않다.Metallic and ceramic materials are widely used as separator plates. Ceramic separator plates have low mechanical strength and low thermal conductivity, so that it is difficult to sufficiently discharge the heat generated in the fuel cell reaction. In addition, it is not easy to sinter in a dense structure in order to prevent gas mixing between the air electrode and the fuel electrode.

최근에는 금속 소재의 분리판 개발이 활발히 이루어지고 있는데 고온에서 금속의 산화를 막기 위해 새로운 소재 및 내산화 코팅 기술에 대한 연구가 진행되고있다. 스택에서 단위전지에 균일한 가스 공급을 위해 매니폴드와 분리판 구조에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 스택은 매니폴드 위치에 따라 내부 매니폴드 스택과 외부 매니폴드 스택으로 나누어지며, 분리판의 유로 형상은 크게 카운터플로(Counter flow), 코플로(Co-flow), 크로스플로(Cross flow) 등이 있다. 높은 성능의 고체산화물 연료전지 스택을 제작하기 위해서는 연료와 공기가 스택 내부에 위치한 단위전지에 균일하게 공급되도록 매니폴드와 분리판의 유로를 잘 설계하고 가공하여야 한다.In recent years, separator plates for metal materials have been actively developed. Researches on new materials and oxidation-resistant coating technologies are being conducted to prevent metal oxidation at high temperatures. Various studies on the manifold and separator structure have been carried out to uniformly supply gas to the unit cell in the stack. The stack is divided into an internal manifold stack and an external manifold stack depending on the manifold position. The flow path shape of the separator plate is divided into a counter flow, a co-flow, and a cross flow. have. In order to produce a high performance solid oxide fuel cell stack, the flow path of the manifold and the separator plate should be well designed and processed so that fuel and air are uniformly supplied to the unit cell located inside the stack.

또한, 고체산화물 연료전지 스택에서 매니폴드와 금속 분리판 가공을 위해서 많은 시간과 비용이 소모된다. 특히, 기계적 가공법으로 금속 분리판 위에 유로를 형성할 경우 시간과 경제적 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 가공 시 고온과 잔류응력으로 인해 분리판이 휘거나 변형이 생겨 평판형 고체산화물 연료전지의 전기적 접촉과 밀봉 성능에 많은 문제점이 발생하였다.In addition, it takes a lot of time and money to process manifolds and metal separators in a solid oxide fuel cell stack. Particularly, when forming the flow path on the metal separator by the mechanical processing method, not only the time and the economic cost are increased but also the separation plate is warped or deformed due to the high temperature and residual stress during processing and the electrical contact and sealing performance Many problems have occurred.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 금속 분리판에 매니폴드와 유로를 동시에 형성하여 고체산화물 연료전지 스택 내부에 균일한 가스공급이 이루어지게 하고, 매니폴드와 유로 가공 시에 소요되는 시간과 비용을 줄이며, 금속 분리판의 가공 변형을 감소시킬 수 있는 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택 분리판을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a solid oxide fuel cell stack in which a manifold and a flow path are simultaneously formed in a metal separator plate to uniformly supply gas into the solid oxide fuel cell stack, The present invention provides a solid oxide fuel cell stack separator using a joining process that reduces the time and cost required for folding and channel processing and reduces deformation of the metal separator.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. Other objects, which will be apparent to those skilled in the art, It will be possible.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 연료극 입구 매니폴드 및 연료극 출구 매니폴드가 서로 대향되게 형성되고, 공기극 입구 매니폴드 및 공기극 출구 매니폴드가 서로 대향되게 형성되며, 상기 매니폴드에서 내측으로 일정 거리만큼 이격된 부분에 연료극 입구 주유로 및 연료극 출구 주유로가 세로방향으로 평행하게 형성되는 연료극 유로판과; 상기 연료극 유로판의 하면에 접합되고, 상기 연료극 입출구 매니폴드에 대응되는 위치에 연료극 입구 매니폴드유로 및 연료극 출구 매니폴드유로가 상기 연료극 입출구 주유로까지 연장되어 형성되며, 상기 공기극 입출구 매니폴드에 대응되는 위치에 공기극 입구 매니폴드 및 공기극 출구 매니폴드가 각각 형성되는 연료극 매니폴드판과; 상기 연료극 매니폴드판의 하면에 접합되고, 상기 연료극 매니폴드판의 매니폴드와 크기와 형상이 동일한 매니폴드가 형성되어 공기극과 연료극의 가스 혼합을 방지하는 중간 매니폴드판과; 상기 중간 매니폴드판의 하면에 접합되고, 상기 중간 매니폴드판의 매니폴드와 크기와 형상이 동일한 매니폴드가 형성되고, 상기 공기극 입출구 매니폴드에 대응되는 위치에서 공기극 입구 주유로 및 공기극 출구 주유로가 가로방향으로 평행하게 형성되는 공기극 유로판과; 상기 공기극 유로판의 하면에 접합되고, 상기 공기극 유로판의 매니폴드와 크기와 형상이 동일한 매니폴드가 형성되고, 공기극이 상기 공기극 입출구 주유로와 연통되도록 연통공이 형성되는 공기극판을 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the present invention provides a fuel cell system including a fuel electrode inlet manifold and a fuel electrode outlet manifold facing each other, wherein the cathode inlet manifold and the cathode outlet manifold are opposed to each other A fuel electrode flow path plate in which a fuel electrode inlet gas main path and an anode outlet gas main path are formed parallel to each other in the longitudinal direction at a portion spaced apart from the manifold by a predetermined distance inward; A fuel electrode inlet manifold flow path and a fuel electrode outlet manifold flow path are formed to extend to the fuel electrode inlet / outlet manifold at a position corresponding to the fuel electrode inlet / outlet manifold, A fuel electrode manifold plate in which a cathode inlet manifold and a cathode outlet manifold are formed, respectively; An intermediate manifold plate joined to a lower surface of the fuel electrode manifold plate and formed with a manifold having the same size and shape as the manifold plate of the fuel electrode manifold plate to prevent gas mixing between the air electrode and the fuel electrode; A middle manifold plate, a middle manifold plate, a middle manifold plate, and a middle manifold plate. The intermediate manifold plate has a manifold having the same size and shape as the manifolds of the intermediate manifold plate. An air electrode flow path plate formed parallel to the transverse direction; And an air electrode plate joined to the lower surface of the air electrode flow path plate and formed with a manifold having the same size and shape as the manifold of the air electrode flow path plate and having a communication hole communicating with the air electrode inlet / outlet main oil path.

상기 연료극 유로판, 연료극 매니폴드판, 중간 매니폴드판, 공기극 유로판 및 공기극판에 형성된 매니폴드와 유로는 식각 또는 프레스를 이용하여 금속판 전체를 관통시켜 가공한 후에 접합하여 제작됨을 특징으로 한다.The manifold and the flow path formed in the fuel electrode flow path plate, the fuel electrode manifold plate, the intermediate manifold plate, the air electrode flow path plate, and the air electrode plate are manufactured by passing through the entire metal plate by etching or pressing and then joining.

상기 연료극 유로판, 연료극 매니폴드판, 중간 매니폴드판, 공기극 유로판 및 공기극판에 형성된 매니폴드와 유로는 서로 대각 방향으로 대향되게 형성되어 크로스 플로우(Cross Flow) 형태를 가짐을 특징으로 한다.The manifold and the flow path formed in the fuel electrode flow path plate, the fuel electrode manifold plate, the intermediate manifold plate, the air electrode flow path plate, and the air electrode plate are formed to face each other in a diagonal direction and have a cross flow shape.

상기 연료극 유로판의 공기극 입출구 매니폴드의 크기는 상기 연료극 매니폴드판의 공기극 입출구 매니폴드보다 크거나 같게 제작됨을 특징으로 한다.Wherein the size of the air electrode inlet / outlet manifold of the fuel electrode flow path plate is greater than or equal to the size of the air electrode inlet / outlet manifold of the fuel electrode manifold plate.

상기 공기극판의 연료극 입출구 매니폴드의 크기는 상기 공기극 유로판의 연료극 입출구 매니폴드보다 크거나 같게 제작됨을 특징으로 한다.The size of the fuel electrode inlet / outlet manifold of the air electrode plate is made larger than or equal to the size of the fuel electrode inlet / outlet manifold of the air electrode flow field plate.

상기 연료극 유로판의 상면에 접합되고, 상기 연료극 입구 주유로 및 연료극 출구 주유로에 수직한 방향으로 다수의 연료극 미세유로가 형성되는 연료극 미세유로판을 더 포함한다.Further comprising a fuel electrode micro flow path plate joined to an upper surface of the fuel electrode flow path plate and having a plurality of fuel electrode micro flow paths formed in a direction perpendicular to the fuel electrode inlet main flow path and the fuel electrode outlet main flow path.

상기 공기극판의 하면에 접합되고, 상기 공기극 입구 주유로 및 공기극 출구 주유로에 수직한 방향으로 다수의 공기극 미세유로가 형성되는 공기극 미세유로판을 더 포함한다.And an air electrode micro flow path plate joined to a lower surface of the air electrode plate and having a plurality of air electrode micro flow paths formed in a direction perpendicular to the air pole inlet main flow path and the air outlet main flow path.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 다수의 금속판에 식각 또는 프레스를 이용하여 매니폴드 및 가스유로 형상으로 관통시켜 가공한 후, 가공한 금속판을 순차적으로 접합하여 매니폴드 및 가스유로를 형성함을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a plurality of metal plates are processed through a manifold and a gas channel in the form of a manifold and a press, and then the processed metal plates are sequentially joined to form a manifold and a gas flow path .

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 다수의 금속판에 식각 또는 프레스를 이용하여 매니폴드 및 가스유로 형상으로 관통시켜 가공한 후, 가공한 금속판을 순차적으로 접합하되, 상기 매니폴드는 금속판의 좌우 양측에 다수개가 평행한 방향으로 형성되고, 상기 가스유로는 상기 매니폴드에서 내측으로 연장되어 형성됨을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a metal plate, comprising: machining a plurality of metal plates through a manifold and a gas flow passage using etching or press, and then joining the metal plates sequentially, Wherein a plurality of gas flow passages are formed in a direction parallel to the left and right sides of the manifold, and the gas flow passages extend inwardly from the manifold.

본 발명에 의하면, 상대적으로 얇은 금속판에 프레스 또는 식각을 이용한 방법으로 금속판을 완전 관통하도록 유로와 매니폴드 형상을 가공한 후 확산접합과 같은 방법으로 각 판들을 접합하여 분리판을 제작함으로써 기계가공 시 발생되는 열변형과 잔류응력에 의한 뒤틀림 문제가 발생하지 않아 평판형 고체산화물 연료전지 스택의 전기적 접촉과 가스밀봉도를 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a flow path and a manifold shape are formed so as to completely penetrate a metal plate by a method using press or etching on a relatively thin metal plate, and then the plates are bonded by a method such as diffusion bonding, It is possible to improve the electrical contact and the gas tightness of the planar solid oxide fuel cell stack because there is no problem of distortion due to the generated thermal deformation and residual stress.

또한, 밀링 등과 같은 기계가공으로 분리판을 가공할 경우 가공면적에 비례하여 시간과 비용이 증가하지만 식각과 프레스를 이용하여 판을 관통하는 가공법의 경우 상대적으로 적은 시간이 소요되고 일정한 가공품질 확보가 용이하여 대량으로 분리판을 저렴하게 제작할 수 있는 효과도 있다.In addition, when machining a separation plate by machining such as milling, the time and cost increase in proportion to the machining area. However, in the case of the process of penetrating the plate using the etching and press, it takes relatively little time and securing a constant machining quality So that the separator plate can be produced inexpensively in a large amount.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고체산화물 연료전지 스택 분리판의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 고체산화물 연료전지 스택 분리판의 연료극 유로판을 도시한 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 고체산화물 연료전지 스택 분리판의 연료극 매니폴드판을 도시한 평면도.
도 4는 본 발명에 의한 고체산화물 연료전지 스택 분리판의 중간 매니폴드판을 도시한 평면도.
도 5는 본 발명에 의한 고체산화물 연료전지 스택 분리판의 공기극 유로판을 도시한 평면도.
도 6은 본 발명에 의한 고체산화물 연료전지 스택 분리판의 공기극판을 도시한 저면도.
도 7은 본 발명에 의한 고체산화물 연료전지 스택 분리판의 연료극 미세유로판을 도시한 평면도.
도 8은 본 발명에 의한 고체산화물 연료전지 스택 분리판의 공기극 미세유로판을 도시한 평면도.1 is an exploded perspective view of a solid oxide fuel cell stack separator according to an embodiment of the present invention;
2 is a plan view showing a fuel electrode flow path plate of a solid oxide fuel cell stack separator according to the present invention;
3 is a plan view showing a fuel electrode manifold plate of the solid oxide fuel cell stack separator according to the present invention.
4 is a plan view showing an intermediate manifold plate of the solid oxide fuel cell stack separator according to the present invention.
5 is a plan view showing a cathode electrode flow plate of the solid oxide fuel cell stack separator according to the present invention.
6 is a bottom view showing an air electrode plate of the solid oxide fuel cell stack separator according to the present invention.
7 is a plan view showing a fuel electrode micro flow path plate of a solid oxide fuel cell stack separator according to the present invention.
FIG. 8 is a plan view showing the air electrode micro flow path plate of the solid oxide fuel cell stack separator according to the present invention. FIG.

이하 본 발명에 의한 고체산화물 연료전지 스택 분리판의 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a solid oxide fuel cell stack separator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고체산화물 연료전지 스택 분리판의 분해 사시도이다. 이를 참조하면, 본 발명에 따른 고체산화물 연료전지스택의 분리판(100)은 연료극 유로판(200), 연료극 매니폴드판(300), 중간 매니폴드판(400), 공기극 유로판(500), 공기극판(600), 연료극 미세유로판(700), 공기극 미세유로판(800)을 포함한다. 이하에서는 상기 분리판(100) 각각의 구성에 대하여 차례대로 설명하기로 한다.1 is an exploded perspective view of a solid oxide fuel cell stack separator according to an embodiment of the present invention. The separator plate 100 of the solid oxide fuel cell stack according to the present invention includes the fuel electrode flow path plate 200, the fuel electrode manifold plate 300, the intermediate manifold plate 400, the air electrode flow path plate 500, An air electrode plate 600, a fuel electrode micro flow path plate 700, and an air electrode micro flow path plate 800. Hereinafter, the configuration of each of the separation plates 100 will be described in order.

도 2를 참조하면, 상기 연료극 유로판(200)은 직사각형의 두께 1mm 내외의 얇은 금속판의 한쪽 면에 연료극 입구 매니폴드(211,212)가 형성되고, 이에 대향되는 반대쪽 면에는 연료극 출구 매니폴드(213,214)가 형성된다. 2, the fuel electrode flow path plate 200 has fuel electrode inlet manifolds 211 and 212 formed on one side of a thin metal plate having a rectangular shape with a thickness of about 1 mm and anode electrode outlet manifolds 213 and 214 formed on the opposite side. .

그리고, 상기 연료극 입구 매니폴드(211,212)와 평행하게 공기극 입구 매니폴드(221)가 형성되고, 상기 공기극 입구 매니폴드(221)의 대각 방향에는 공기극 출구 매니폴드(222)가 형성된다. 상기 공기극 출구 매니폴드(222)는 상기 연료극 출구 매니폴드(213,214)와 평행한 위치에 형성된다. An air electrode inlet manifold 221 is formed parallel to the fuel electrode inlet manifolds 211 and 212 and a cathode outlet manifold 222 is formed in a diagonal direction of the air electrode inlet manifold 221. The cathode outlet manifold 222 is formed at a position parallel to the anode outlet manifolds 213 and 214.

이때, 연료극 입출구 매니폴드(211,212,213,214)및 공기극 입출구 매니폴드(221,222)는 서로 대각선으로 대향되는 위치에 놓여서 크로스 플로우(Cross Flow) 형태의 유로를 가지는 것을 특징으로 하며, 입구와 출구의 방향은 바뀔 수 있다. 또한, 연료극 매니폴드와 공기극 매니폴드의 개수도 설계 조건에 따라 1개 또는 2개 이상이 될 수 있다. 이하에서 설명될 분리판의 모든 구성요소에서 연료극 매니폴드와 공기극 매니폴드 개수와 입출구의 위치는 연료극 유로판(200)과 같이 설계 조건에 따라 다양하게 형성될 수 있다. At this time, the fuel electrode inlet / outlet manifolds 211, 212, 213, and 214 and the cathode inlet / outlet manifolds 221 and 222 are located diagonally opposite to each other and have a cross flow type flow path. have. Also, the number of fuel electrode manifolds and the number of air electrode manifolds may be one or two or more, depending on design conditions. The number of fuel electrode manifolds, the number of air electrode manifolds, and the positions of the inlet and the outlet may be variously formed in accordance with design conditions such as the fuel electrode flow path plate 200 in all components of the separator to be described below.

한편, 상기 연료극 입구 매니폴드(211,212)에서 일정 거리만큼 내측으로 이격된 부분에 연료극 입구 주유로(231)가 형성되고, 이에 대향하여 연료극 출구 매니폴드(213,214)에서 일정 거리만큼 내측으로 이격된 부분에 연료극 출구 주유로(232)가 형성된다. 상기 연료극 입구 주유로(231) 및 연료극 출구 주유로(232)는 서로 평행하게 세로방향으로 형성되는 것으로서, 상기 연료극 유로판(200)의 중심선을 기준으로 서로 대칭되게 형성된다.On the other hand, a fuel electrode inlet manifold 231 is formed at a portion spaced inwardly by a predetermined distance from the fuel electrode inlet manifolds 211 and 212, and a portion spaced apart from the anode manifolds 213 and 214 by a predetermined distance The fuel electrode outlet oil supply passage 232 is formed. The fuel electrode inlet main passage 231 and the fuel electrode outlet main passage 232 are formed in a longitudinal direction parallel to each other and are formed symmetrically with respect to the center line of the fuel electrode flow path plate 200.

그리고, 도 7에 도시된 연료극 미세유로판(700)은 세로방향으로 가공되어 있는 연료극 입구 주유로(231)와 출구 주유로(232)에 수직한 방향으로 연료극 미세유로(710)가 형성되어 연료극 유로판(200) 상면에 접합되어 연료극에 균일한 가스분배가 이루어지도록 한다. 이때, 세로방향의 연료극 입출구 주유로(231,232)와 연료극 미세유로판(700)의 위치가 일치하도록 접합이 이루어져야 한다. The fuel electrode microfluidic channel 700 shown in Fig. 7 has the fuel electrode microfluidic channel 710 formed in the direction perpendicular to the fuel electrode inlet main flow path 231 and the outlet main flow path 232, And is bonded to the upper surface of the flow-field plate 200 to uniformly distribute the gas to the fuel electrode. At this time, the joining should be performed so that the positions of the fuel electrode inlet / outlet openings 231 and 232 and the fuel electrode micro flow path plate 700 in the longitudinal direction coincide with each other.

또한, 이상에서 설명한 매니폴드, 주유로 및 미세유로는 두께 1mm 내외의 얇은 금속판에 식각 또는 프레스 가공법을 이용하여 완전히 관통시켜 가공하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the manifold, the main oil passage, and the micro flow path described above are completely penetrated through a thin metal plate having a thickness of about 1 mm using an etching or press working method.

도 3을 참조하면, 연료극 매니폴드판(300)은 두께 1mm 내외이며 연료극 유로판(200)과 같은 크기를 가진 직사각형의 금속판에 연료극 입구 매니폴드유로(311)와 연료극 출구 매니폴드유로(312) 및 공기극 입구 매니폴드(321)와 공기극 출구 매니폴드(322)가 대각선방향으로 대향하게 위치하도록 관통하여 가공되어 있다. 3, the fuel electrode manifold plate 300 has a fuel electrode inlet manifold channel 311 and a fuel electrode outlet manifold channel 312 in a rectangular metal plate having a thickness of about 1 mm and the same size as the fuel electrode channel plate 200, And the air electrode inlet manifold 321 and the air electrode outlet manifold 322 are opposed to each other in a diagonal direction.

여기에서, 상기 연료극 매니폴드판(300)은 연료극 유로판(200)의 하면에 접합되며, 연료극 및 공기극 입출구 매니폴드의 중심이 연료극 유로판(200)의 매니폴드 중심과 일치하도록 위치해야 하고 매니폴드 크기도 동일해야 한다. 단, 연료극 유로판(200)의 공기극 입구 매니폴드(221)과 공기극 출구 매니폴드(222)의 크기는 연료극 매니폴드판(300)의 공기극 입구 매니폴드(321)와 공기극 출구 매니폴드(322)보다 설계 조건에 따라 크거나 같게 제작될 수도 있다. 이는 연료전지 스택을 적층할 시에 연료극 유로판(200)의 매니폴드 주위로 튜브 형태의 가스켓이 위치(해칭 부분)하게 되는데, 이때 밀봉 및 높이 조절을 하기 위해 크거가 같게 제작될 수도 있는 것이다. The fuel electrode manifold plate 300 is joined to the lower surface of the fuel electrode flow path plate 200. The center of the fuel electrode and the air electrode inlet / outlet manifold should be positioned so as to coincide with the manifold center of the fuel electrode flow path plate 200, The fold size should also be the same. The sizes of the air electrode inlet manifold 221 and the air electrode outlet manifold 222 of the fuel electrode flow path plate 200 are the same as those of the air electrode inlet manifold 321 and the air electrode outlet manifold 322 of the fuel electrode manifold plate 300, It may be made larger or equal to the design conditions. When the fuel cell stack is stacked, a tubular gasket is positioned (hatched portion) around the manifold of the fuel cell flow path plate 200. In this case, the keeper may be made equal to the sealing and height adjustment.

또한, 상기 연료극 입구 매니폴드유로(311)는 스택에 공급된 연료가 각 단위전지에 공급될 수 있도록 연료극 입구 매니폴드(211,212)에서 연료극 입구 주유로(231)까지 가스통로를 제공한다. 연료극 출구 매니폴드유로(312)는 연료극 배기가스를 연료극 출구 주유로(232)에서 연료극 출구 매니폴드(213,214)까지 배출하는 통로를 제공하게 된다. 이를 위해 상기 연료극 입구 매니폴드유로(311)와 연료극 출구 매니폴드유로(312)는 연료극 유로판(200)의 매니폴드를 포함할 수 있는 형상을 가진다. The fuel electrode inlet manifold flow path 311 provides a gas path from the fuel electrode inlet manifolds 211 and 212 to the fuel electrode inlet gas inlet path 231 so that the fuel supplied to the stack can be supplied to each unit cell. The anode outlet manifold channel 312 provides a passage for discharging the anode exhaust gas from the anode outlet gas supply passage 232 to the anode outlet manifolds 213 and 214. The fuel electrode inlet manifold flow path 311 and the fuel electrode outlet manifold flow path 312 may include a manifold of the fuel electrode flow path plate 200.

그리고, 상기 중간 매니폴드판(400)이 연료극 매니폴드판(300)의 하면에 접합되어 연료극 입구 매니폴드유로(311)와 연료극 출구 매니폴드유로(312)가 가스기밀이 이루어지도록 한다. 상기 연료극 입구 매니폴드유로(311)의 우측 세로면은 연료극 입구 주유로(231)의 우측 세로면과 크기 및 위치가 정확히 일치하는 것이 바람직하다. 이는 연료극 입구 매니폴드(211,212)에서부터 연료극 입구 매니폴드유로(311)의 크기를 점차적으로 증가시켜 연료극 입구 주유로(231)와 동일한 크기로 연결함으로써 연료극 미세유로판(700) 전체에 균일한 연료 분배가 가능하기 때문이다. 상기 연료극 출구 매니폴드유로(312) 또한 같은 이유로 연료극 입구 매니폴드유로(311)와 동일한 구조를 가지는 것이 바람직하다. The intermediate manifold plate 400 is joined to the lower surface of the fuel electrode manifold plate 300 so that the fuel electrode inlet manifold channel 311 and the anode outlet manifold channel 312 are gas tight. It is preferable that the right vertical surface of the fuel electrode inlet manifold flow path 311 exactly coincides in size and position with the right vertical surface of the fuel electrode inlet port main path 231. This is achieved by gradually increasing the size of the fuel electrode inlet manifold flow path 311 from the fuel electrode inlet manifolds 211 and 212 to the same size as the fuel electrode inlet flow path 231 so that uniform fuel distribution Is possible. It is also preferable that the anode outlet manifold flow path 312 has the same structure as the anode inlet manifold flow path 311 for the same reason.

한편, 상기 연료극 입구 매니폴드유로(311)와 연료극 출구 매니폴드유로(312), 공기극 입구 매니폴드(321)와 공기극 출구 매니폴드(322)는 모두 두께 1mm 내외의 얇은 금속판에 식각 또는 프레스 가공법을 이용하여 완전히 관통시켜 가공하는 것이 바람직하다.The fuel electrode inlet manifold channel 311 and the anode outlet manifold channel 312 and the cathode inlet manifold 321 and the cathode outlet manifold 322 are formed by etching or pressing a thin metal plate having a thickness of about 1 mm It is preferable to thoroughly penetrate and process it.

도 4를 참조하면, 상기 중간 매니폴드판(400)은 두께 1mm 내외이며 연료극 유로판(200)과 같은 크기를 가진 직사각형의 금속판에 연료극 입구 매니폴드(411, 412)가 형성되고 이에 대향되는 반대쪽 면에 연료극 출구 매니폴드(413,414)가 형성된다. 상기 연료극 입구 매니폴드(411,412)와 평행하게 공기극 입구 매니폴드(421)가 형성되고 대각 방향에는 공기극 출구 매니폴드(422)가 형성된다. 4, the intermediate manifold plate 400 is formed with fuel electrode inlet manifolds 411 and 412 on a rectangular metal plate having a thickness of about 1 mm and the same size as that of the fuel electrode flow field plate 200, The anode outlet manifolds 413 and 414 are formed. An air electrode inlet manifold 421 is formed parallel to the fuel electrode inlet manifolds 411 and 412 and a cathode outlet manifold 422 is formed in a diagonal direction.

이때, 연료극 및 공기극 입구와 출구 매니폴드(411,412,413,414,421,422)는 서로 대각 방향으로 대향되는 위치에 놓여서 크로스 플로우(Cross Flow) 형태의 유로를 가지는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the inlet and outlet manifolds of the anode and the cathode and the outlet manifolds 411, 412, 413, 414, 421, 422 are located at positions opposed to each other in the diagonal direction and have a flow path of a cross flow type.

상기 중간 매니폴드판(400)은 연료극 매니폴드판(300)의 하면에 접합되며, 연료극 및 공기극 입출구 매니폴드의 중심이 연료극 매니폴드판(300)의 매니폴드 중심과 정확히 일치하도록 위치해야 하고 매니폴드 크기도 동일해야 한다. 그리고, 중간 매니폴드판(400)은 연료극과 공기극의 가스가 혼합되지 않도록 기밀을 제공한다. 이때, 연료극 매니폴드(411,412,413,414) 및 공기극 매니폴드(421,422)는 모두 두께 1mm 내외의 얇은 금속판에 식각 또는 프레스 가공법을 이용하여 완전히 관통시켜 가공하는 것이 바람직하다.The middle manifold plate 400 is joined to the lower surface of the fuel electrode manifold plate 300 and the center of the fuel electrode and the inlet / outlet manifold of the air pole must be positioned exactly in the center of the manifold plate of the fuel electrode manifold plate 300, The fold size should also be the same. The intermediate manifold plate 400 provides airtightness so that the gas of the fuel electrode and the air electrode is not mixed. At this time, it is preferable that the fuel electrode manifolds 411, 412, 413, and 414 and the air electrode manifolds 421 and 422 are completely penetrated through a thin metal plate having a thickness of about 1 mm using an etching or pressing method.

도 5를 참조하면, 상기 공기극 유로판(500)은 두께 1mm 내외이며 연료극 유로판(200)과 같은 크기를 가진 직사각형의 금속판에 연료극 입구 매니폴드(511, 512)가 형성되고, 이에 대향되는 반대쪽 면에 연료극 출구 매니폴드(513,514)가 형성된다. 상기 연료극 입구 매니폴드(511,512)와 평행한 위치에 가로방향으로 길게 가공된 공기극 입구 주유로(521)가 형성되고, 대각 방향에 가로방향으로 길게 가공된 된 공기극 출구 주유로(522)가 형성된다. 5, the air electrode flow path plate 500 is formed with fuel electrode inlet manifolds 511 and 512 on a rectangular metal plate having a thickness of about 1 mm and the same size as that of the fuel electrode flow path plate 200, The anode outlet manifolds 513 and 514 are formed. An air electrode inlet main oil passage 521 is formed in the lateral direction in parallel with the fuel electrode inlet manifolds 511 and 512 and an air electrode outlet main oil passage 522 is formed in the diagonal direction .

상기 공기극 유로판(500)은 중간 매니폴드판(400)의 하면에 접합되며, 연료극 및 공기극 입출구 매니폴드의 중심이 중간 매니폴드판의 매니폴드 중심과 정확히 일치하도록 위치해야 하고 매니폴드 크기도 동일해야 한다. The air electrode flow path plate 500 is connected to the lower surface of the intermediate manifold plate 400. The center of the fuel electrode and the air inlet / outlet manifolds should be located exactly in the center of the manifold plate of the intermediate manifold plate. Should be.

또한, 상기 공기극 입구 주유로(521)와 공기극 출구 주유로(522)는 가로방향으로 가공이 되어 세로방향으로 가공된 연료극 주유로(231,232)와 직교하게 형성되어 크로스 플로우(Cross Flow)형태의 유로가 형성되는 것이 바람직하다. The air electrode inlet main oil passage 521 and the air electrode outlet main oil passage 522 are formed in a cross direction and perpendicular to the longitudinally processed fuel electrode main oil passages 231 and 232, Is formed.

도 6을 참조하면, 상기 공기극판(600)은 두께 1mm 내외이며 연료극 유로판(200)과 같은 크기를 가진 직사각형의 금속판에 연료극 입구 매니폴드(611, 612)가 형성되고, 이에 대향되는 반대쪽 면에 연료극 출구 매니폴드(613,614)가 형성된다. 또한, 공기극 입구 매니폴드(621)와 공기극 출구 매니폴드(622)도 직사각형 금속판에서 대각 방향으로 대향하게 형성된다. 6, the air electrode plate 600 is formed with fuel electrode inlet manifolds 611 and 612 on a rectangular metal plate having a thickness of about 1 mm and the same size as that of the fuel electrode flow path plate 200, The anode outlet manifolds 613 and 614 are formed. Also, the air electrode inlet manifold 621 and the air electrode outlet manifold 622 are formed to face each other in the diagonal direction on the rectangular metal plate.

상기 공기극판(600)은 공기극 유로판(500)의 하면에 접합되며, 연료극 및 공기극 입출구 매니폴드의 중심이 공기극 유로판의 매니폴드 중심과 정확히 일치하도록 위치해야 하고 매니폴드 크기도 동일해야 한다. 단, 공기극판(600)의 연료극 입구 매니폴드(611, 612)와 연료극 출구 매니폴드(613, 614)의 크기는 공기극 유로판(500)의 연료극 입구 매니폴드(511,512)와 연료극 출구 매니폴드(513, 514)보다 설계 조건에 따라 크거나 같게 제작되는 것이 바람직하다. 이는 연료전지 스택을 적층할 시에 공기극판(600)의 매니폴드 주위로 튜브 형태의 가스켓이 위치(해칭 부분)하게 되는데, 이때 밀봉 및 높이 조절을 하기 위해 크거가 같게 제작될 수도 있는 것이다.
The air electrode plate 600 is joined to the lower surface of the air electrode flow path plate 500. The center of the fuel electrode and the air electrode inlet / outlet manifold should be positioned exactly in line with the manifold center of the air electrode flow path plate and the manifold size should be the same. The sizes of the fuel electrode inlet manifolds 611 and 612 and the sizes of the anode outlet manifolds 613 and 614 of the air electrode plate 600 are the same as those of the anode electrode inlet manifolds 511 and 512 and the anode outlet manifolds 513, and 514 according to the design conditions. This is because when the fuel cell stack is stacked, a tubular gasket is positioned (hatched portion) around the manifold of the air electrode plate 600, where the keeper may be made the same for sealing and height adjustment.

상기 공기극판(600)의 가운데 부분에는 단위전지의 공기극과 연통될 수 있도록 연통공(631)이 형성되어 공기극에 균일한 가스공급이 이루어지는 것이 바람직하다. 이때, 연료극 매니폴드와 공기극 매니폴드 및 연통공(631)은 모두 두께 1mm 내외의 얇은 금속판에 식각 또는 프레스 가공법을 이용하여 완전히 관통시켜 가공하는 것이 바람직하다.In the middle portion of the air electrode plate 600, a communication hole 631 is formed so as to communicate with the air electrode of the unit cell, thereby uniformly supplying gas to the air electrode. At this time, it is preferable that both the fuel electrode manifold and the air electrode manifold and the communication hole 631 are completely penetrated through a thin metal plate having a thickness of about 1 mm by etching or pressing.

그리고, 도 8에 도시된 공기극 미세유로판(800)은 가로방향으로 가공되어 있는 공기극 입구 주유로(521)와 공기극 출구 주유로(522)에 수직한 방향으로 공기극 미세유로(810)가 형성되도록 공기극판(600)의 하면에 접합되어 공기극에 균일한 가스분배가 이루어지도록 한다. The air electrode micro flow path plate 800 shown in FIG. 8 is formed so that the air electrode micro flow path 810 is formed in the direction perpendicular to the air electrode inlet main passage 521 and the air electrode outlet main passage 522, And is bonded to the lower surface of the air electrode plate 600 to uniformly distribute gas to the air electrode.

이때, 가로방향의 공기극 입출구 주유로(521,522)와 공기극 미세유로판(800)의 위치가 일치하도록 접합이 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 공기극 유로판(500)의 하면에는 공기극판(600)이 접합되어 있어 공기극 입구 및 출구매니폴드에서 공기극 미세유로판(800)이 접합된 부근까지 가스밀봉이 제공된다. At this time, it is preferable that the lateral air inlet / outlet openings 521 and 522 and the air electrode micro flow path plate 800 are positioned so as to be aligned with each other. The air electrode plate 600 is joined to the lower surface of the air electrode plate 500 so that gas sealing is provided from the air electrode inlet and outlet manifolds to the vicinity of the air electrode micropipe plate 800.

여기에서, 연료극 매니폴드와 공기극 매니폴드 및 공기극 주유로, 공기극 미세유로는 모두 두께 1mm 내외의 얇은 금속판에 식각 또는 프레스 가공법을 이용하여 완전히 관통시켜 가공하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the fuel electrode manifold, the air electrode manifold, the air electrode main flow path, and the air electrode micro flow path are completely penetrated through a thin metal plate having a thickness of about 1 mm using an etching or pressing method.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 고체산화물 연료전지 스택의 분리판을 제작하는데 있어 종래의 기계적 가공 없이 1mm 내외의 얇은 금속판에 식각 또는 프레스 가공법으로 원하는 형상을 관통시켜 가공한 후 접합을 통해 분리판에 필요한 매니폴드와 가스유로를 모두 제공하고 있다. As described above, according to the present invention, in manufacturing a separator plate of a solid oxide fuel cell stack, a desired shape is penetrated through a thin metal plate of about 1 mm or less without mechanical machining to form a desired shape by etching or pressing, Both the manifold and the gas flow path are provided.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but may be defined by the scope of the claims, and those skilled in the art may make various modifications and alterations within the scope of the claims It is self-evident.

100 : 분리판 200 : 연료극 유로판
211,212 : 연료극 입구 매니폴드 213,214 : 연료극 출구 매니폴드
221 : 공기극 입구 매니폴드 222 : 공기극 출구 매니폴드
231 : 연료극 입구 주유로 232 : 연료극 출구 주유로
300 : 연료극 매니폴드판 311 : 연료극 입구 매니폴드유로
312 : 연료극 출구 매니폴드유로 321 : 공기극 입구 매니폴드
322 : 공기극 출구 매니폴드 400 : 중간 매니폴드판
411,412 : 연료극 입구 매니폴드 413,414 : 연료극 출구 매니폴드
421 : 공기극 입구 매니폴드 422 : 공기극 출구 매니폴드
500 : 공기극 유로판 511,512 : 연료극 입구 매니폴드
513,514 : 연료극 출구 매니폴드 521 : 공기극 입구 주유로
522 : 공기극 출구 주유로 600 : 공기극판
611,612 : 연료극 입구 매니폴드 613,614 : 연료극 출구 매니폴드
621 : 공기극 입구 매니폴드 622 : 공기극 출구 매니폴드
631 : 연통공 700 : 연료극 미세유로판
710 : 연료극 미세유로 800 : 공기극 미세유로판
810 : 공기극 미세유로100: separator plate 200: fuel electrode flow plate
211, 212: fuel electrode inlet manifold 213, 214: anode electrode outlet manifold
221: air pole inlet manifold 222: cathode outlet manifold
231: fuel electrode inlet gas supply line 232: anode electrode outlet gas supply line
300: fuel electrode manifold plate 311: anode electrode inlet manifold channel
312: anode outlet manifold flow path 321: cathode inlet manifold
322: cathode outlet manifold 400: intermediate manifold plate
411, 412: Fuel electrode inlet manifold 413, 414:
421: air inlet inlet manifold 422: cathode outlet manifold
500: air electrode flow field plate 511, 512: anode electrode inlet manifold
513, 514: an anode outlet manifold 521:
522: outlet of air electrode; oiling furnace 600: air electrode plate
611, 612: fuel electrode inlet manifold 613, 614: anode electrode outlet manifold
621: air inlet inlet manifold 622: cathode outlet manifold
631: communication hole 700: fuel electrode micro flow path plate
710: fuel electrode micro flow path 800: air electrode micro flow path plate
810: Air electrode micro flow path

Claims (15)

연료극 입구 매니폴드 및 연료극 출구 매니폴드가 서로 대향되게 형성되고, 공기극 입구 매니폴드 및 공기극 출구 매니폴드가 서로 대향되게 형성되며, 상기 매니폴드에서 내측으로 일정 거리만큼 이격된 부분에 연료극 입구 주유로 및 연료극 출구 주유로가 세로방향으로 평행하게 형성되는 연료극 유로판과;
상기 연료극 유로판의 하면에 접합되고, 상기 연료극 입출구 매니폴드에 대응되는 위치에 연료극 입구 매니폴드유로 및 연료극 출구 매니폴드유로가 상기 연료극 입출구 주유로까지 연장되어 형성되며, 상기 공기극 입출구 매니폴드에 대응되는 위치에 공기극 입구 매니폴드 및 공기극 출구 매니폴드가 각각 형성되는 연료극 매니폴드판과;
상기 연료극 매니폴드판의 하면에 접합되고, 상기 연료극 매니폴드판의 매니폴드와 크기와 형상이 동일한 매니폴드가 형성되어 공기극과 연료극의 가스 혼합을 방지하는 중간 매니폴드판과;
상기 중간 매니폴드판의 하면에 접합되고, 상기 중간 매니폴드판의 매니폴드와 크기와 형상이 동일한 매니폴드가 형성되고, 상기 공기극 입출구 매니폴드에 대응되는 위치에서 공기극 입구 주유로 및 공기극 출구 주유로가 가로방향으로 평행하게 형성되는 공기극 유로판과;
상기 공기극 유로판의 하면에 접합되고, 상기 공기극 유로판의 매니폴드와 크기와 형상이 동일한 매니폴드가 형성되고, 공기극이 상기 공기극 입출구 주유로와 연통되도록 연통공이 형성되는 공기극판을 포함하는 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판.Wherein the fuel electrode inlet manifold and the anode outlet manifold are formed to face each other and the cathode inlet manifold and the cathode outlet outlet manifold are formed to face each other, A fuel electrode flow path plate in which a fuel electrode outlet main flow path is formed in parallel in the longitudinal direction;
A fuel electrode inlet manifold flow path and a fuel electrode outlet manifold flow path are formed to extend to the fuel electrode inlet / outlet manifold at a position corresponding to the fuel electrode inlet / outlet manifold, A fuel electrode manifold plate in which a cathode inlet manifold and a cathode outlet manifold are formed, respectively;
An intermediate manifold plate joined to a lower surface of the fuel electrode manifold plate and formed with a manifold having the same size and shape as the manifold plate of the fuel electrode manifold plate to prevent gas mixing between the air electrode and the fuel electrode;
A middle manifold plate, a middle manifold plate, and a middle manifold plate. The middle manifold plate is formed with a manifold having the same size and shape as the manifolds of the intermediate manifold plate. An air electrode flow path plate formed parallel to the transverse direction;
And an air electrode plate joined to the lower surface of the air cathode flow path plate and having a manifold having the same size and shape as the manifold of the air pole flow path plate and having a communication hole communicating with the air pole inlet / outlet main oil path, Separation plate of solid oxide fuel cell stack using. 제 1 항에 있어서,
상기 연료극 유로판, 연료극 매니폴드판, 중간 매니폴드판, 공기극 유로판 및 공기극판에 형성된 매니폴드와 유로는 식각 또는 프레스를 이용하여 금속판 전체를 관통시켜 가공한 후에 접합하여 제작됨을 특징으로 하는 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판.The method according to claim 1,
Wherein the manifold and the flow path formed in the fuel electrode flow path plate, the fuel electrode manifold plate, the intermediate manifold plate, the air electrode flow path plate, and the air electrode plate are processed by passing through the entire metal plate by etching or pressing, Separation Plate of Solid Oxide Fuel Cell Stack Using. 제 1 항에 있어서,
상기 연료극 유로판, 연료극 매니폴드판, 중간 매니폴드판, 공기극 유로판 및 공기극판에 형성된 매니폴드와 유로는 서로 대각 방향으로 대향되게 형성되어 크로스 플로우(Cross Flow) 형태를 가지며, 이때 복수의 매니폴드들 서로가, 그리고 복수의 유로들 서로가 각각 대각 방향으로 대향되는 것을 특징으로 하는 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판.The method according to claim 1,
The manifold and the flow path formed in the fuel electrode flow path plate, the fuel electrode manifold plate, the intermediate manifold plate, the air electrode flow path plate, and the air electrode plate are formed to face each other in a diagonal direction and have a cross flow shape, Folds of the solid oxide fuel cell stack, and the plurality of flow paths are opposed to each other in the diagonal direction. 제 1 항에 있어서,
상기 연료극 유로판의 공기극 입출구 매니폴드의 크기는 상기 연료극 매니폴드판의 공기극 입출구 매니폴드보다 크거나 같게 제작됨을 특징으로 하는 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판.The method according to claim 1,
Wherein the size of the air electrode inlet / outlet manifold of the fuel electrode flow path plate is greater than or equal to the size of the air electrode inlet / outlet manifold of the fuel electrode manifold plate. 제 1 항에 있어서,
상기 공기극판의 연료극 입출구 매니폴드의 크기는 상기 공기극 유로판의 연료극 입출구 매니폴드보다 크거나 같게 제작됨을 특징으로 하는 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판.The method according to claim 1,
Wherein the size of the fuel electrode inlet / outlet manifold of the air electrode plate is greater than or equal to the size of the inlet / outlet manifold of the anode electrode of the air cathode flow field plate. 제 1 항에 있어서,
상기 연료극 유로판의 상면에 접합되고, 상기 연료극 입구 주유로 및 연료극 출구 주유로에 수직한 방향으로 다수의 연료극 미세유로가 형성되는 연료극 미세유로판을 더 포함하는 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판.The method according to claim 1,
Further comprising a fuel electrode micro flow path plate joined to an upper surface of the fuel electrode flow path plate and having a plurality of fuel electrode micro flow paths formed in a direction perpendicular to the fuel electrode inlet main flow path and the fuel electrode outlet main flow path, Separate plates of. 제 1 항에 있어서,
상기 공기극판의 하면에 접합되고, 상기 공기극 입구 주유로 및 공기극 출구 주유로에 수직한 방향으로 다수의 공기극 미세유로가 형성되는 공기극 미세유로판을 더 포함하는 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판.The method according to claim 1,
Further comprising an air electrode micro flow path plate joined to a lower surface of the air electrode plate and having a plurality of air electrode micro flow paths formed in a direction perpendicular to the air electrode inlet main path and the air outlet outlet main path, Separation plate. 연료극 입구 매니폴드 및 연료극 출구 매니폴드가 서로 대향되게 형성되고, 공기극 입구 매니폴드 및 공기극 출구 매니폴드가 서로 대향되게 형성되며, 상기 매니폴드에서 내측으로 일정 거리만큼 이격된 부분에 연료극 입구 주유로 및 연료극 출구 주유로가 세로방향으로 평행하게 형성되는 연료극 유로판과;
상기 연료극 유로판의 상면에 접합되고, 상기 연료극 입구 주유로 및 연료극 출구 주유로에 수직한 방향으로 다수의 연료극 미세유로가 형성되는 연료극 미세유로판과;
상기 연료극 유로판의 하면에 접합되고, 상기 연료극 입출구 매니폴드에 대응되는 위치에 연료극 입구 매니폴드유로 및 연료극 출구 매니폴드유로가 상기 연료극 입출구 주유로까지 연장되어 형성되며, 상기 공기극 입출구 매니폴드에 대응되는 위치에 공기극 입구 매니폴드 및 공기극 출구 매니폴드가 각각 형성되는 연료극 매니폴드판과;
상기 연료극 매니폴드판의 하면에 접합되고, 상기 연료극 매니폴드판의 매니폴드와 크기와 형상이 동일한 매니폴드가 형성되어 공기극과 연료극의 가스 혼합을 방지하는 중간 매니폴드판과;
상기 중간 매니폴드판의 하면에 접합되고, 상기 중간 매니폴드판의 매니폴드와 크기와 형상이 동일한 매니폴드가 형성되고, 상기 공기극 입출구 매니폴드에 대응되는 위치에서 공기극 입구 주유로 및 공기극 출구 주유로가 가로방향으로 평행하게 형성되는 공기극 유로판과;
상기 공기극 유로판의 하면에 접합되고, 상기 공기극 유로판의 매니폴드와 크기와 형상이 동일한 매니폴드가 형성되고, 공기극이 상기 공기극 입출구 주유로와 연통되도록 연통공이 형성되는 공기극판과;
상기 공기극판의 하면에 접합되고, 상기 공기극 입구 주유로 및 공기극 출구 주유로에 수직한 방향으로 다수의 공기극 미세유로가 형성되는 공기극 미세유로판을 포함하는 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판.Wherein the fuel electrode inlet manifold and the anode outlet manifold are formed to face each other and the cathode inlet manifold and the cathode outlet outlet manifold are formed to face each other, A fuel electrode flow path plate in which a fuel electrode outlet main flow path is formed in parallel in the longitudinal direction;
A fuel electrode micro flow path plate joined to an upper surface of the fuel electrode flow path plate and having a plurality of fuel electrode micro flow paths formed in a direction perpendicular to the fuel electrode inlet main flow path and the fuel electrode outlet main flow path;
A fuel electrode inlet manifold flow path and a fuel electrode outlet manifold flow path are formed to extend to the fuel electrode inlet / outlet manifold at a position corresponding to the fuel electrode inlet / outlet manifold, A fuel electrode manifold plate in which a cathode inlet manifold and a cathode outlet manifold are formed, respectively;
An intermediate manifold plate joined to a lower surface of the fuel electrode manifold plate and formed with a manifold having the same size and shape as the manifold plate of the fuel electrode manifold plate to prevent gas mixing between the air electrode and the fuel electrode;
A middle manifold plate, a middle manifold plate, and a middle manifold plate. The middle manifold plate is formed with a manifold having the same size and shape as the manifolds of the intermediate manifold plate. An air electrode flow path plate formed parallel to the transverse direction;
An air electrode plate joined to a lower surface of the air electrode flow path plate and having a manifold having the same size and shape as the manifold of the air electrode flow path plate and having a communication hole communicating with the air electrode inlet / outlet main oil path;
And separating the solid oxide fuel cell stack using a bonding process including an air electrode micro flow path plate joined to a lower surface of the air electrode plate and having a plurality of air electrode micro flow paths formed in a direction perpendicular to the air electrode inlet main oil path and the air electrode outlet main oil path plate. 제 8 항에 있어서,
상기 연료극 유로판, 연료극 매니폴드판, 중간 매니폴드판, 공기극 유로판 및 공기극판에 형성된 매니폴드와 유로는 식각 또는 프레스를 이용하여 금속판 전체를 관통시켜 가공한 후에 접합하여 제작됨을 특징으로 하는 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판.9. The method of claim 8,
Wherein the manifold and the flow path formed in the fuel electrode flow path plate, the fuel electrode manifold plate, the intermediate manifold plate, the air electrode flow path plate, and the air electrode plate are processed by passing through the entire metal plate by etching or pressing, Separation Plate of Solid Oxide Fuel Cell Stack Using. 제 8 항에 있어서,
상기 연료극 유로판, 연료극 매니폴드판, 중간 매니폴드판, 공기극 유로판 및 공기극판에 형성된 매니폴드는 서로 대각 방향으로 대향되게 형성되어 크로스 플로우(Cross Flow) 형태를 가짐을 특징으로 하는 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판.9. The method of claim 8,
Wherein the fuel electrode flow path plate, the fuel electrode manifold plate, the intermediate manifold plate, the air electrode flow path plate, and the manifolds formed on the air electrode plate are formed to face each other in a diagonal direction and have a cross flow shape. Separation plate of the solid oxide fuel cell stack used. 제 8 항에 있어서,
상기 연료극 유로판의 공기극 입출구 매니폴드의 크기는 상기 연료극 매니폴드판의 공기극 입출구 매니폴드보다 크거나 같게 제작됨을 특징으로 하는 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판.9. The method of claim 8,
Wherein the size of the air electrode inlet / outlet manifold of the fuel electrode flow path plate is greater than or equal to the size of the air electrode inlet / outlet manifold of the fuel electrode manifold plate. 제 8 항에 있어서,
상기 공기극판의 연료극 입출구 매니폴드의 크기는 상기 공기극 유로판의 연료극 입출구 매니폴드보다 크거나 같게 제작됨을 특징으로 하는 접합공정을 이용한 고체산화물 연료전지 스택의 분리판.9. The method of claim 8,
Wherein the size of the fuel electrode inlet / outlet manifold of the air electrode plate is greater than or equal to the size of the inlet / outlet manifold of the anode electrode of the air cathode flow field plate. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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