KR102558466B1 - Electrode assembly using a substrate with a height difference and a method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 길이 방향을 따라 복수 개의 중공부가 형성되며, 높이 차가 형성되도록 단차부를 구비하는 기판; 상기 기판 위에 배치되는 애노드; 상기 애노드 상에 적층되어 배치되는 전해질; 및 상기 전해질 상에 적층되도록 배치되는 캐소드를 포함하며, 상기 애노드는, 상기 단차부를 기준으로 상기 기판의 일 측에 배치되는 제1 애노드; 및 상기 기판의 타 측에 배치되며, 상기 제1 애노드와의 사이에 상기 단차부가 배치되도록 위치하는 제2 애노드를 포함하고, 상기 캐소드는 상기 제1 애노드에 적층되어 배치되는 제1 캐소드 및 상기 제2 애노드에 적층되어 배치되는 제2 캐소드를 포함하며, 상기 전해질은 상기 제1 애노드와 상기 제1 캐소드 사이에 적층되어 배치되는 제1 전해질 및 상기 제2 애노드와 상기 제2 캐소드 사이에 적층되어 배치되는 제2 전해질을 포함하고, 상기 제1 전해질과제1 애노드와 상기 제2 전해질은제2 캐소드는 집전체로 연결될 수 있다.
또한, 본 발명은 (a) 길이 방향을 따라 복수 개의 중공부가 형성된 기판에 충전재를 도포하는 단계; (b) 충전재를 도포한 상기 기판을 식각 가공하여 기판에 단차부를 형성하는 단계; (c) 상기 기판에 박막을 증착하며, 상기 단차부가 사이에 위치하도록 복수의 애노드를 쌓아 올리는 단계; (d) 복수의 상기 애노드에 각각 전해질을 적층하는 단계; (e) 각각의 상기 전해질을 집전체로 전기적으로 연결하는 단계상기 애노드가 포함하는 제1 애노드에 집전체를 적층하는 단계; 및 (f) 각각의 상기 전해질에 캐소드를 쌓아 올리는 단계 각각의 상기 전해질에 캐소드를 각각 쌓아 올리고, 상기 제1 애노드와, 상기 캐소드가 포함하는 제2 캐소드가 상기 집전체를 통하여 전기적으로 연결되는 단계를 포함한다.
The present invention is a substrate having a plurality of hollow portions formed along the longitudinal direction, the height difference is formed so as to form a step difference; an anode disposed over the substrate; an electrolyte stacked and disposed on the anode; and a cathode disposed to be stacked on the electrolyte, wherein the anode includes: a first anode disposed on one side of the substrate based on the stepped portion; And a second anode disposed on the other side of the substrate and positioned so that the stepped portion is disposed between the first anode, wherein the cathode includes a first cathode stacked on the first anode and a second cathode stacked on the second anode, wherein the electrolyte is stacked between the first anode and the first cathode, and a first electrolyte stacked and disposed between the second anode and the second cathode A second electrolyte may be included, and the first electrolyte, the first anode, and the second electrolyte may be connected to a second cathode through a current collector.
In addition, the present invention includes (a) applying a filler to a substrate on which a plurality of hollow parts are formed along the longitudinal direction; (b) etching the substrate to which the filler is applied to form a stepped portion on the substrate; (c) depositing a thin film on the substrate and stacking a plurality of anodes so that the stepped portion is located therebetween; (d) depositing an electrolyte on each of the plurality of anodes; (e) electrically connecting each of the electrolytes to a current collector; laminating a current collector on a first anode included in the anode; and (f) stacking a cathode on each of the electrolytes, stacking a cathode on each of the electrolytes, and electrically connecting the first anode and the second cathode included in the cathode through the current collector.

Description

높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체 및 그 제조방법{ELECTRODE ASSEMBLY USING A SUBSTRATE WITH A HEIGHT DIFFERENCE AND A METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Electrode assembly using a substrate with a height difference and its manufacturing method

본 발명은 높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 기판에 복수 개의 전극 조립체가 구비되는 높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode assembly using a substrate having a height difference and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an electrode assembly using a substrate having a height difference in which a plurality of electrode assemblies are provided on one substrate and a manufacturing method thereof.

연료전지는 다양한 종류의 신재생 에너지원 중 하나이다. 연료전지는 무공해, 고효율 등의 장점이 있다.A fuel cell is one of a variety of renewable energy sources. Fuel cells have advantages such as zero pollution and high efficiency.

연료전지 중에서 고체산화물 연료전지(Solid oxide fuel cell, SOFC)는 전해질이 산소 이온 전도성을 갖는 물질로 제작되는 연료전지이다. 고체산화물 연료전지는 정지형 발전시스템, 소형 독립전원 및 자동차 동력원으로 응용된다.Among fuel cells, a solid oxide fuel cell (SOFC) is a fuel cell in which an electrolyte is made of a material having oxygen ion conductivity. Solid oxide fuel cells are applied to stationary power generation systems, small independent power sources and automobile power sources.

다만, 고체산화물 연료전지는 일반적으로 고온(800~100℃)에서 작동되므로 전극 및 촉매의 열화, 시스템의 열적 내구성을 저해하는 단점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 전해질 및 전극을 박막으로 제작하여 상대적으로 저온(400~600℃)에서 구동될 수 있도록 연구가 진행되어 왔다.However, since solid oxide fuel cells are generally operated at high temperatures (800 to 100° C.), they have disadvantages of deterioration of electrodes and catalysts and impairing thermal durability of the system. In order to solve this problem, research has been conducted to make electrolytes and electrodes into thin films so that they can be operated at relatively low temperatures (400 to 600 ° C).

1마이크로 수준의 두께를 갖는 박막형 연료전지 단위 셀을 전기적으로 연결하는 스택킹(stacking) 과정은 단순히 연료전지 단위 셀을 수직 또는 수평 방향으로 전기적 연결한다. 구체적으로 전극의 양극 및 음극의 기계적 및 전기적 연결을 의미하는데, 이때 박막의 특성상 연결부위가 기계적으로 매우 취약하다는 문제점이 있다. 또한, 점 접촉에 의한 국부적 전기 저항 증가현상이 수반된다는 문제점이 있다.A stacking process of electrically connecting thin-film fuel cell unit cells having a thickness of 1 micron simply electrically connects the fuel cell unit cells in a vertical or horizontal direction. Specifically, it refers to the mechanical and electrical connection of the anode and cathode of the electrode, but at this time, there is a problem that the connection part is very weak mechanically due to the nature of the thin film. In addition, there is a problem that a local electrical resistance increase phenomenon due to point contact is accompanied.

한국등록특허 제10-1199051호 (2012. 11. 01. 등록)Korean Patent Registration No. 10-1199051 (registered on November 1, 2012)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 연료전지 단위 전극(셀)의 스택킹(stacking) 과정에서 기계적 결합이 취약해지는 것을 방지할 수 있는 높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체 및 그 제조방법을 제공하고자 함에 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide an electrode assembly using a substrate having a height difference capable of preventing weakening of mechanical coupling during the stacking process of fuel cell unit electrodes (cells) and a manufacturing method thereof.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체는, 길이 방향을 따라 복수 개의 중공부가 형성되며, 높이 차가 형성되도록 단차부를 구비하는 기판; 상기 기판 위에 배치되는 애노드; 상기 애노드 상에 적층되어 배치되는 전해질; 및 상기 전해질 상에 적층되도록 배치되는 캐소드를 포함하며, 상기 애노드는, 상기 단차부를 기준으로 상기 기판의 일 측에 배치되는 제1 애노드; 및 상기 기판의 타 측에 배치되며, 상기 제1 애노드와의 사이에 상기 단차부가 배치되도록 위치하는 제2 애노드를 포함하고, 상기 캐소드는 상기 제1 애노드에 적층되어 배치되는 제1 캐소드 및 상기 제2 애노드에 적층되어 배치되는 제2 캐소드를 포함하며, 상기 전해질은 상기 제1 애노드와 상기 제1 캐소드 사이에 적층되어 배치되는 제1 전해질 및 상기 제2 애노드와 상기 제2 캐소드 사이에 적층되어 배치되는 제2 전해질을 포함하고, 상기 제1 애노드와 상기 제2 캐소드는 집전체로 연결될 수 있다.An electrode assembly using a substrate having a height difference according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is a substrate having a plurality of hollow parts formed along a length direction and a step portion to form a height difference; an anode disposed over the substrate; an electrolyte stacked and disposed on the anode; and a cathode disposed to be stacked on the electrolyte, wherein the anode includes: a first anode disposed on one side of the substrate based on the stepped portion; And a second anode disposed on the other side of the substrate and positioned so that the stepped portion is disposed between the first anode, wherein the cathode includes a first cathode stacked on the first anode and a second cathode stacked on the second anode, wherein the electrolyte is stacked between the first anode and the first cathode, and a first electrolyte stacked and disposed between the second anode and the second cathode A second electrolyte may be included, and the first anode and the second cathode may be connected to a current collector.

또한, 상기 단차부는 상기 기판의 길이 방향의 수평 단면과 수직을 이루도록 형성될 수 있다.In addition, the stepped portion may be formed to be perpendicular to a horizontal cross section of the substrate in a longitudinal direction.

또한, 상기 단차부는, 굴곡지게 형성되도록 만곡부를 포함한다.In addition, the stepped portion includes a curved portion so as to be formed to be curved.

또한, 상기 단차부는 상기 기판의 길이 방향의 수평 단면을 기준으로 테이퍼지게 형성될 수 있다.In addition, the stepped portion may be formed to be tapered based on a horizontal cross section of the substrate in the longitudinal direction.

또한, 상기 제2 전해질은, 일 측면이 높이 방향으로 테이퍼진 형상으로 형성될 수 있다.In addition, the second electrolyte may be formed in a shape in which one side surface is tapered in a height direction.

또한, 상기 집전체는 상기 제2 전해질의 상기 일 측면과 대응되어 연결되도록 테이퍼지게 형성될 수 있다.In addition, the current collector may be formed to be tapered so as to correspond to and be connected to the one side surface of the second electrolyte.

또한, 상기 제2 캐소드는. 상기 집전체 및 상기 제2 전해질의 형상에 대응되어 적층되도록 형성될 수 있다.In addition, the second cathode. It may be formed to be stacked to correspond to the shape of the current collector and the second electrolyte.

또한, 상기 기판은, 상기 기판의 높이 차가 형성되도록 하는 상기 단차부가 소정 간격으로 복수 개가 구비될 수 있다.In addition, the substrate may be provided with a plurality of step portions at predetermined intervals to form a height difference between the substrates.

본 발명의 다른 실시 예는, (a) 길이 방향을 따라 복수 개의 중공부가 형성된 기판에 충전재를 도포하는 단계; (b) 충전재를 도포한 상기 기판을 식각 가공하여 기판에 단차부를 형성하는 단계; (c) 상기 기판에 박막을 증착하며, 상기 단차부가 사이에 위치하도록 복수의 애노드를 쌓아 올리는 단계; (d) 복수의 상기 애노드에 각각 전해질을 적층하는 단계; (e) 각각의 상기 전해질이 전기적으로 연결되도록 상기 전해질의 일부분에 상에 집전체를 적층하는 단계; 및 (f) 각각의 상기 전해질에 캐소드를 쌓아 올리는 단계를 포함하며, 상기 (e) 단계에서, 상기 애노드가 포함하는 제1 애노드의 일부분에 상기 집전체가 적층되며, 상기 (f) 단계에서, 상기 캐소드가 포함하는 제2 캐소드가 상기 집전체의 일부분에 적층되어 상기 제1 애노드와 상기 제2 캐소드가 상기 집전체를 통하여 전기적으로 연결된다.Another embodiment of the present invention, (a) applying a filler to the substrate on which a plurality of hollow parts are formed along the longitudinal direction; (b) etching the substrate to which the filler is applied to form a stepped portion on the substrate; (c) depositing a thin film on the substrate and stacking a plurality of anodes so that the stepped portion is located therebetween; (d) depositing an electrolyte on each of the plurality of anodes; (e) laminating a current collector on a portion of the electrolyte so that each of the electrolytes is electrically connected; And (f) stacking a cathode on each of the electrolytes, wherein in step (e), the current collector is laminated on a portion of the first anode including the anode, and in step (f), a second cathode including the cathode is laminated on a portion of the current collector so that the first anode and the second cathode are electrically connected through the current collector.

또한, 상기 (b) 단계는 상기 단차부가 만곡되는 형태로 형성되는 단계를 더 포함한다.In addition, the step (b) further includes forming the stepped portion in a curved shape.

또한, 상기 (b) 단계는 상기 단차부가 상기 기판의 길이 방향의 수평 단면을 기준으로 테이퍼지게 형성되는 단계를 더 포함한다.In addition, the step (b) further includes forming the stepped portion to be tapered based on a horizontal cross section of the substrate in the longitudinal direction.

또한, 상기 (b) 단계는 상기 기판의 높이 차가 형성되도록 하는 상기 단차부가 소정 간격으로 복수 개가 구비되는 단계를 더 포함한다.In addition, the step (b) further includes providing a plurality of stepped portions at predetermined intervals to form a height difference between the substrates.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 달성될 수 있다.According to the present invention, the following effects can be achieved.

본 발명은, 제1 애노드, 제1 전해질 및 제1 캐소드를 순서대로 적층시켜 형성한 제1 전극과, 제2 애노드, 제2 전해질 및 제2 캐소드를 순서대로 적층시켜 형성한 제2 전극을 집전체로 전기적으로 연결할 수 있다.In the present invention, a first electrode formed by sequentially stacking a first anode, a first electrolyte, and a first cathode, and a second electrode formed by sequentially stacking a second anode, a second electrolyte, and a second cathode are electrically connected to a current collector.

이와 같은 전기적 연결로 인해 기존 방법에서 추구하던 연료 전지 제작 후 전기적 연결에서 발생하는 기계적 취약성이 향상될 수 있다.Due to such an electrical connection, mechanical weakness occurring in the electrical connection after fabrication of the fuel cell, which was pursued in the existing method, can be improved.

또한, 이와 같은 전기적 연결은 하나의 기판에 여러 개의 전극을 연결하여 에너지 밀도를 향상 시킬 수 있다.In addition, such an electrical connection can improve energy density by connecting several electrodes to one substrate.

도 1은 본 발명에 따른 높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체의 단면도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3a는 도 1의 기판을 나타내는 단면도이다.
도 3b는 도 3a의 다른 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 다른 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1의 또 다른 실시 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 단차가 형성된 가판을 이용한 전극 조립체의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
1 is a cross-sectional view of an electrode assembly using a substrate having a height difference according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 .
Figure 3a is a cross-sectional view showing the substrate of Figure 1;
Figure 3b is a cross-sectional view showing another embodiment of Figure 3a.
4 is a cross-sectional view illustrating another embodiment of FIG. 1 .
5 is a cross-sectional view illustrating another embodiment of FIG. 1 .
6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an electrode assembly using a stepped plate according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 제한되는 것이 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention can be implemented in various forms that are limited to the embodiments disclosed below, and only these embodiments are provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those skilled in the art of the scope of the present invention to which the present invention belongs, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2"등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Terms used in this specification are for describing embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements. Like reference numerals throughout the specification refer to like elements, and “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited elements. Although "first", "second", etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first element mentioned below may also be the second element within the technical spirit of the present invention.

이하의 설명에서 사용되는 “수평 방향”이라는 용어는 상측 또는 하측 방향의 위치가 변화되지 않는 상태의 전방 측, 후방 측, 좌측 또는 우측 방향을 의미하고, 이하의 설명에서 사용되는 “수직 방향”이라는 용어는 전방 측, 후방 측, 좌측 또는 우측 방향의 위치가 변화되지 않는 상태의 상측 또는 하측 방향을 의미한다.The term "horizontal direction" used in the following description refers to the front side, rear side, left or right direction in a state in which the position in the upper or lower direction does not change, and the term "vertical direction" used in the following description means the upper or lower direction in a state in which the position in the front, rear, left or right direction does not change.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체(10)의 단면도이며, 도 2는 도 1의 평면도이다.1 is a cross-sectional view of an electrode assembly 10 using a substrate having a height difference according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 도시된 실시 예에 따른 높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체(10)는 기판(100), 애노드(200), 캐소드(300) 및 전해질(400)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2 , an electrode assembly 10 using a substrate having a height difference according to the illustrated embodiment includes a substrate 100, an anode 200, a cathode 300, and an electrolyte 400.

기판(100)은 길이 방향을 따라 복수 개의 중공부가 형성된다.The substrate 100 has a plurality of hollows formed along the longitudinal direction.

기판(100)은 높이 차가 형성되도록 단차부(110)를 구비한다.The substrate 100 includes a stepped portion 110 to form a height difference.

단차부(110)는 식각(etching) 공정에 의하여 형성되는데, 상기 식각 공정은 습식 및 건식 식각 공정을 포함한다.The stepped portion 110 is formed by an etching process, and the etching process includes wet and dry etching processes.

애노드(200)는 양극이며 수소를 포함하는 탄화수소 계열의 연료가가 공급된다. 애노드(200)는 기판(100) 위에 배치되며, 제1 애노드(210) 및 제2 애노드(220)를 포함한다.The anode 200 is an anode and is supplied with hydrocarbon-based fuel containing hydrogen. The anode 200 is disposed on the substrate 100 and includes a first anode 210 and a second anode 220 .

도 1을 참조하면, 제1 애노드(210)는 단차부(110)를 기준으로 기판(100)의 일 측에 배치되며, 제2 애노드(220)는 기판의 타 측에 배치된다.Referring to FIG. 1 , the first anode 210 is disposed on one side of the substrate 100 with respect to the stepped portion 110, and the second anode 220 is disposed on the other side of the substrate.

구체적으로 제1 애노드(210)와 제2 애노드(220) 사이에 단차부(110)가 배치되는 것이며, 제1 애노드(210)와 제2 애노드(220)의 수평 방향 단면에 높이 차가 형성된다.Specifically, the stepped portion 110 is disposed between the first anode 210 and the second anode 220, and a height difference is formed in the horizontal cross section of the first anode 210 and the second anode 220.

전해질(400)은 애노드(200) 상에 적층되어 배치되며, 제1 전해질(410) 및 제2 전해질(420)을 포함한다.The electrolyte 400 is stacked on the anode 200 and includes a first electrolyte 410 and a second electrolyte 420 .

전해질(400)은 후술할 캐소드(300)에 산소 이온, 수소 이온 등을 전달할 수 있도록 이온 전도성 산화물로 형성될 수 있다.The electrolyte 400 may be formed of an ion conductive oxide to deliver oxygen ions, hydrogen ions, and the like to the cathode 300 to be described later.

제1 전해질(410)은 제1 애노드(210)상에 적층되어 배치되며, 제2 전해질(420)은 제2 애노드(220) 상에 적층되어 배치된다.The first electrolyte 410 is stacked and disposed on the first anode 210 , and the second electrolyte 420 is stacked and disposed on the second anode 220 .

이때 제1 전해질(410)에 적층된 제1 애노드(210)와 제2 전해질(420)에 적층된 제2 캐소드(320)는 집전체(500)에 의하여 전기적으로 연결된다.At this time, the first anode 210 stacked on the first electrolyte 410 and the second cathode 320 stacked on the second electrolyte 420 are electrically connected by the current collector 500 .

집전체(500)는 전기가 잘 통해야 하므로 밀도가 빽빽한(dense) 전기 전도도가 높은 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.Since the current collector 500 must conduct electricity well, it is preferable to be made of a dense material with high electrical conductivity.

캐소드(300)는 캐소드(300)는 전해질(400) 상에 적층되어 배치되며, 제1 캐소드(310) 및 제2 캐소드(320)를 포함한다.The cathode 300 is stacked on the electrolyte 400 and includes a first cathode 310 and a second cathode 320 .

캐소드(300)는 음극이며, 전해질(400)로부터 공기 중의 산소를 공급 받는다.The cathode 300 is a negative electrode and receives oxygen in the air from the electrolyte 400 .

제1 캐소드(310)는 제1 전해질(410) 상에 적층되어 배치되며, 제2 캐소드(320)는 제2 전해질(420) 상에 적층되어 배치된다.The first cathode 310 is stacked on the first electrolyte 410 and the second cathode 320 is stacked on the second electrolyte 420 .

즉, 기판(100) 위에는 제1 애노드(210)와 제1 캐소드(310) 사이에 제1 전해질(410)이 적층 배치되며, 제2 애노드(220)와 제2 캐소드(320) 사이에 제2 전해질(420)이 적층 배치되는 구조를 갖는다.That is, the first electrolyte 410 is stacked on the substrate 100 between the first anode 210 and the first cathode 310, and the second electrolyte 420 is stacked between the second anode 220 and the second cathode 320.

이때, 제1 애노드(210)와 제2 전해질(420)이 전기적으로 서로 연결되지 않는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the first anode 210 and the second electrolyte 420 are not electrically connected to each other.

이때,또한, 제1 캐소드(310)와 제2 캐소드(320)는 서로 전기적으로 연결되지 않는 것이 바람직하다.At this time, also, it is preferable that the first cathode 310 and the second cathode 320 are not electrically connected to each other.

한편, 캐소드(300)로 공급되는 공기 중의 산소와 애노드(200)에 공급되는 수소의 전기화학 반응에 의해 전기 에너지와 물이 발생된다.Meanwhile, electrical energy and water are generated by an electrochemical reaction between oxygen in the air supplied to the cathode 300 and hydrogen supplied to the anode 200 .

이때 애노드(200)와 캐소드(300)는 상술한 집전체(500)와 달리 수소와 산소가 잘 통과되도록 투과성 또는 다공성이 높은 것이 바람직하다.At this time, the anode 200 and the cathode 300 preferably have high permeability or porosity so that hydrogen and oxygen can easily pass therethrough, unlike the current collector 500 described above.

전기 에너지는 본 발명인 높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체(10)와 연결된 외부 회로(미도시) 또는 부하(미도시)에 공급된다.Electrical energy is supplied to an external circuit (not shown) or a load (not shown) connected to the electrode assembly 10 using a substrate having a height difference according to the present invention.

한편, 기판(100) 위에 적층되는 애노드(200), 전해질(400) 및 캐소드(300)는 표면에 박막을 형성하는 박막 공정이 적용된다. 이때 상기 박막 공정은 예를 들어 스퍼터링, 원자층 증착법 등의 진공 공정 도는 스크린 프린팅, 테잎 캐스팅 등 비진공 공정이다.Meanwhile, a thin film process for forming a thin film on the surface of the anode 200, the electrolyte 400, and the cathode 300 stacked on the substrate 100 is applied. In this case, the thin film process is, for example, a vacuum process such as sputtering or atomic layer deposition or a non-vacuum process such as screen printing or tape casting.

집전체(500)에도 상술한 상기 박막 공정이 적용된다.The thin film process described above is also applied to the current collector 500 .

도 3a는 도 1의 기판을 나타내는 단면도이며, 도 3b는 도 3a의 다른 실시 예를 나타내는 단면도이다.Figure 3a is a cross-sectional view showing the substrate of Figure 1, Figure 3b is a cross-sectional view showing another embodiment of Figure 3a.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 높이 차가 형성된 단차부(110)가 구비된 기판(100)은, 상술한 바와 같이 식각 공정에 의해 형성되는데, 이때 바람직하게는 단차부(110)가 기판(100)의 길이 방향의 수평 단면과 수직을 이루도록 형성된다.3A and 3B, the substrate 100 provided with the stepped portion 110 having a height difference is formed by the etching process as described above.

따라서, 기판(100)이 계단 형태로 형성되는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the substrate 100 is formed in a stepped shape.

그러나, 도 3b를 참조하면, 식각 공정에 의해 단차부(110)는 측단면이 90도로 형성되는 계단 형태가 아닌, 굴곡지게 형성되는 만곡부(111)를 더 포함할 수 있다. 이는, 식각 공정에 의해 꼬리(tail)이 남는 구조이다.However, referring to FIG. 3B , the stepped portion 110 by the etching process may further include a curved portion 111 formed in a curved shape rather than a stair shape having a side cross-section of 90 degrees. This is a structure in which a tail is left by an etching process.

한편, 도시된 바는 없으나, 기판(100)에 형성된 단차부(110)는 기판(100)의 길이 방향의 수평 단면과 직각을 이루지 않으며, 상기 수평 단면을 기준으로 테이퍼지게 형성될 수 있다. 구체적으로 단차부(110)가 기판(100)의 상기 수평 단면과 이루는 각도는 둔각 또는 예각으로 형성될 수 있다.On the other hand, although not shown, the stepped portion 110 formed on the substrate 100 does not form a right angle to the horizontal cross section of the substrate 100 in the longitudinal direction, and may be formed to be tapered based on the horizontal cross section. Specifically, an angle between the stepped portion 110 and the horizontal cross section of the substrate 100 may be formed as an obtuse angle or an acute angle.

도 4는 도 1의 다른 실시 예를 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating another embodiment of FIG. 1 .

도 4를 참조하면, 제2 전해질(420)은, 일 측면이 높이 방향으로 테이퍼진 형상으로 형성될 수 있다.된다.Referring to FIG. 4 , the second electrolyte 420 may be formed in a shape in which one side surface is tapered in the height direction.

제2 전해질(420)의 상기 테이퍼진 형상은 제2 애노드(220)에 제2 전해질(420)을 증착하는 과정에서 발생한다.The tapered shape of the second electrolyte 420 is generated in the process of depositing the second electrolyte 420 on the second anode 220 .

이때 제1 전해질이 적층된 제1 애노드(210)와 제2 전해질 상에 적층된 제2 캐소드(320)를 전기적으로 연결하는 집전체(500)는, 테이퍼진 형상의 제2 전해질(420)의 일 측면과 대응되도록 테이퍼지게 형성된다.At this time, the current collector 500 electrically connecting the first anode 210 on which the first electrolyte is stacked and the second cathode 320 stacked on the second electrolyte is electrically connected to one side of the second electrolyte 420 having a tapered shape. It is formed to be tapered to correspond.

또한, 일측면이 높이 방향으로 테이퍼진 형상으로 형성된 제2 전해질(420)과 집전체(500) 상에 적층되어 배치되는 제2 캐소드(320)의 하면은 제2 전해질(420)과 집전체(500)의 연결에 대응되어 적층될 수 있도록 굴곡지게 형성된다.In addition, the lower surface of the second electrolyte 420, one side of which is tapered in the height direction, and the second cathode 320 stacked on the current collector 500, the second electrolyte 420 and the current collector 500. It is formed to be curved so that it can be stacked in correspondence with the connection.

한편, 제1 애노드(210), 제1 전해질(410) 및 제1 캐소드(310)가 적층된 구조를 제1 전극으로서 제1 막전극접합체로 정의하며, 제2 애노드(220), 제2 전해질(420) 및 제2 캐소드(320)가 적층된 구조를 제2 전극으로서 제2 막전극접합체로 정의할 수 있다. 이때 상기 제1 전극에 해당하는 제1 막전극접합체를 제1 셀, 상기 제2 전극에 해당하는 제2 막전극접합체를 제2 셀로 정의할 수도 있다.Meanwhile, a structure in which the first anode 210, the first electrolyte 410, and the first cathode 310 are stacked is defined as a first membrane electrode assembly as a first electrode, and a structure in which the second anode 220, the second electrolyte 420, and the second cathode 320 are stacked may be defined as a second membrane electrode assembly as a second electrode. In this case, the first membrane electrode assembly corresponding to the first electrode may be defined as a first cell, and the second membrane electrode assembly corresponding to the second electrode may be defined as a second cell.

도 5는 도 1의 또 다른 실시 예를 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating another embodiment of FIG. 1 .

도 5를 참조하면, 기판(100)은, 기판 상에 높이 차를 형성하는 단차부가 소정 간격으로 복수 개가 구비될 수 있다. 도 5는 세 개의 층계를 갖는 계단 형태의 기판(100)이 구비되나, 이때 층계의 개수에 제한이 있는 것이 아니므로 3개 이상 형성될 수 있다. 또한, 층계의 높이가 길이 방향에 따라 점점 낮아지거나 높아져야만 하는 것은 아니며, 높아졌다 낮아질 수도 있다.Referring to FIG. 5 , the substrate 100 may include a plurality of stepped portions forming a height difference on the substrate at predetermined intervals. 5 is provided with a substrate 100 in the form of a staircase having three steps, but at this time, since the number of steps is not limited, three or more may be formed. In addition, the height of the stairs does not have to gradually decrease or increase along the length direction, and may increase and decrease.

이때 상기 각 층계에는 상술한 바와 같이 상기 제1 전극에 해당하는 제1 막전극접합체와 상기 제2 전극에 해당하는 제2 막전극접합체를 형성하여 배치시킬 수 있다. 이때 상기 제1 전극에 해당하는 제1 막전극접합체와 상기 제2 전극에 해당하는 제2 막전극접합체를 전기적으로 연결하는 것이 상술한 집전체(500)이다.At this time, as described above, a first membrane electrode assembly corresponding to the first electrode and a second membrane electrode assembly corresponding to the second electrode may be formed and disposed on each layer. At this time, the current collector 500 electrically connects the first membrane electrode assembly corresponding to the first electrode and the second membrane electrode assembly corresponding to the second electrode.

이와 같은 연결은 기존 방법에서 추구하던 연료 전지 제작 후 전기적 연결에서 발생하는 기계적 취약성을 향상 시킬 수 있다.Such a connection can improve the mechanical weakness that occurs in the electrical connection after fabrication of the fuel cell, which was pursued in the existing method.

또한, 이와 같은 연결은 하나의 기판에 여러 개의 전극(막전극접합체_를 연결하여 에너지 밀도를 향상 시킬 수 있다. 구체적으로 하나의 상기 제1 전극(제1 막전극접합체)이 1V(볼트)를 발생시킨다면, 상기 제1 전극(제1 막전극접합체)과 상기 제2 전극(제2 막전극접합체)을 전기적으로 연결하여 형성된 스택은 2V(볼트)를 발생시킬 수 있다.In addition, such connection can improve energy density by connecting several electrodes (membrane electrode assembly_) to one substrate. Specifically, if one first electrode (first membrane electrode assembly) generates 1V (volt), a stack formed by electrically connecting the first electrode (first membrane electrode assembly) and the second electrode (second membrane electrode assembly) can generate 2V (volt).

도시된 바는 없으나, 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극(제1 막전극접합체, 제2 막전극접합체, 제3 막전극접합체)의 전기적 연결 또한 상술한 바와 동일한 방식으로 가능하며, 기판(100)의 길이에 맞추어 n개의 전극(막전극접합체)를 기판 위에 배치하여 전기적 에너지 밀도를 최대로 향상 시키는 것 또한 가능하다.Although not shown, electrical connection of the first electrode, the second electrode, and the third electrode (the first membrane electrode assembly, the second membrane electrode assembly, and the third membrane electrode assembly) is also possible in the same manner as described above, and it is also possible to arrange n electrodes (membrane electrode assemblies) on the substrate according to the length of the substrate 100 to maximize the electrical energy density.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 단차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체(10)의 제조방법을 나타내는 순서도이다.Meanwhile, FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing the electrode assembly 10 using a stepped substrate according to the present invention.

도 6을 참조하면, 도시된 실시 예에 따른 단차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체(10)의 제조방법은, 길이 방향을 따라 복수 개의 중공부가 형성된 기판(100)에 충전재를 도포하는 단계(S100)로 시작된다.Referring to FIG. 6 , the manufacturing method of the electrode assembly 10 using a stepped substrate according to the illustrated embodiment begins with the step of applying a filler to the substrate 100 having a plurality of hollow parts formed along the longitudinal direction (S100).

기판(100)은 상술한 전극 소재인 애노드(200) 및 캐소드(300)와 전해질(400)이 증착될 플랫폼으로, 길이 방향을 따라 복수 개의 중공부가 형성된 기판(100)이 후술할 식각(에칭, etching)을 견딜 수 있도록 충전재를 도포한다(S100).The substrate 100 is a platform on which the anode 200, the cathode 300, and the electrolyte 400, which are the electrode materials described above, are deposited, and the substrate 100 having a plurality of hollow portions formed along the longitudinal direction is etched. A filler is applied to withstand etching (S100).

이때 기판(100)에 도포된 상기 충전재는 주성분이 폴리머 계열인 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the filler applied to the substrate 100 has a polymer-based main component.

다음으로, 충전재를 도포한 상기 기판(100)을 식각 가공하여 기판에 높낮이 차이가 형성되도록 단차부(110)를 형성한다(S200).Next, the substrate 100 to which the filler is applied is etched to form a stepped portion 110 to form a height difference on the substrate (S200).

기판에 높이 차이를 형성하는 단차부(110)는, Reactive Ion Etching(RIE)를 포함한 다양한 습식 및 건식 식각 공정을 이용하여 제조한다.The stepped portion 110 forming a height difference on the substrate is manufactured using various wet and dry etching processes including reactive ion etching (RIE).

식각 공정이 끝난 이후에는 기판(100)에 남아있는 잔여 충전재를 제거한다.After the etching process is finished, the remaining filler remaining on the substrate 100 is removed.

다음으로, 높이 차가 형성된 기판(100)에 박막 제작 공정을 이용하여 애노드(200)를 적층 배치한다(S300).Next, the anode 200 is stacked and disposed on the substrate 100 having a height difference formed using a thin film manufacturing process (S300).

이 때 애노드(200)의 적층 배치는 앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 애노드(210)와 제2 애노드(220) 사이에 단차부(110)가 배치되도록 하여, 제1 애노드(210)와 제2 애노드(220)의 수평 방향 단면에 높이 차가 형성되게 하는 것이다.At this time, the stacked arrangement of the anode 200 is such that the stepped portion 110 is disposed between the first anode 210 and the second anode 220, as described above with reference to FIG.

한편, 상기 박막 제작 공정은, 예를 들어 스퍼터링, 원자층 증착법 등의 진공공정 또는 스크린 프린팅, 테잎 캐스팅 등 비진공 공정을 뜻한다.Meanwhile, the thin film fabrication process refers to a vacuum process such as sputtering or atomic layer deposition or a non-vacuum process such as screen printing or tape casting.

다음으로, 애노드(200)에 전해질(400)을 적층 배치한다(S400).Next, the electrolyte 400 is stacked on the anode 200 (S400).

이때 제1 애노드(210)에 제1 전해질(410)이 적층 배치되고, 제2 애노드(220)에 제2 전해질(420)이 적층 배치되는 구조는 앞서 설명한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.At this time, since the structure in which the first electrolyte 410 is stacked on the first anode 210 and the second electrolyte 420 is stacked on the second anode 220 is the same as described above, a detailed description thereof will be omitted.

그리고, 전해질(400)을 적층 배치하는 공정에는 상술한 상기 박막 제작 공정이 동일하게 적용된다. 이에 대한 자세한 설명은 앞서 언급한 내용과 동일하므로 생략한다.In addition, the above-described thin film manufacturing process is equally applied to the process of stacking and arranging the electrolyte 400 . A detailed description of this will be omitted since it is the same as the previously mentioned content.

다음으로, 집전체(500)를 적층하여 전해질(400)을 전기적으로 연결한다.
구체적으로, 제1 애노드(210)의 일부분과 제2 전해질(420)의 일부분에 집전체(500)를 적층배치 하여(S500), 제1 전해질(410)과 제2 전해질(420)이 집전체(500)에 의해 전기적으로 연결되게 한다.
Next, the current collector 500 is stacked to electrically connect the electrolyte 400 .
Specifically, the current collector 500 is stacked on a part of the first anode 210 and a part of the second electrolyte 420 (S500), so that the first electrolyte 410 and the second electrolyte 420 are electrically connected by the current collector 500.

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다음으로, 각각의 전해질(400)에 캐소드(300)를 쌓아 올린다(S600).Next, the cathode 300 is stacked on each of the electrolytes 400 (S600).

이때, 캐소드(300)를 적층 배치하는 공정에는 상술한 상기 박막 제작 공정이 동일하게 적용된다. 이에 대한 자세한 설명은 앞서 언급한 내용과 동일하므로 생략한다.At this time, the above-described thin film manufacturing process is equally applied to the process of stacking and arranging the cathode 300 . A detailed description of this will be omitted since it is the same as the previously mentioned content.

이때 제1 전해질(410)에 제1 캐소드(310)이 적층 배치되고, 제2 전해질(420)에 제2 캐소드(320)이 적층 배치되는 구조는 앞서 설명한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.At this time, since the structure in which the first cathode 310 is stacked on the first electrolyte 410 and the second cathode 320 is stacked on the second electrolyte 420 is the same as described above, a detailed description thereof will be omitted.

한편, 제1 애노드(210)의 일 단에 집전체(500)의 일부분이 적층되며, 제1 애노드(210)의 단면 밖으로 돌출된 집전체(500)의 나머지 부분이 제2 캐소드(300) 상에 적층됨에 의해 제1 애노드(210)와 제2 캐소드(320)가 전기적으로 연결된다.On the other hand, a portion of the current collector 500 is stacked on one end of the first anode 210, and the remaining portion of the current collector 500 protruding outside the end surface of the first anode 210 is stacked on the second cathode 300. The first anode 210 and the second cathode 320 are electrically connected.

한편, 도시된 바는 없으나 단계(S200)는, 단차부(110)가 만곡되는 형태로 형성되는 단계를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, although not shown, step S200 may further include forming the stepped portion 110 in a curved shape.

상술한 바와 같이, 굴곡지게 형성되는 만곡부(111)를 의미하며, 이는, 식각 공정에 의해 꼬리(tail)이 남는 구조를 뜻한다.As described above, it refers to the curved portion 111 formed to be curved, which means a structure in which a tail is left by an etching process.

또한, 도시된 바는 없으나 단계(S200)는 단차부(110)가 기판(100)의 길이 방향의 수평 단면을 기준으로 테이퍼지게 형성되는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, although not shown, step S200 may further include a step of forming the stepped portion 110 to be tapered based on the horizontal cross section of the substrate 100 in the longitudinal direction.

또한, 도 6에 도시된 바는 없으나, S200단계는 기판(100)에 높이 차가 형성되도록 하는 단차부(110)가 소정 간격으로 복수 개가 구비되는 단계를 더 포함한다.In addition, although not shown in FIG. 6 , step S200 further includes a step of providing a plurality of stepped portions 110 at predetermined intervals to form a height difference on the substrate 100 .

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자는 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present invention pertains will be understood that the present invention can be variously modified and changed without departing from the technical spirit and technical scope of the present invention described in the claims to be described later. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

10: 높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체
100: 기판
110: 단차부
111: 만곡부
200: 애노드
210: 제1 애노드
220: 제2 애노드
230: 제3 애노드
300: 캐소드
310: 제1 캐소드
320: 제2 캐소드
330: 제3 캐소드
400: 전해질
410: 제1 전해질
420: 제2 전해질
430: 제3 전해질
500: 집전체
10: Electrode assembly using a substrate having a height difference
100: substrate
110: stepped part
111: bend
200: anode
210: first anode
220: second anode
230: third anode
300: cathode
310: first cathode
320: second cathode
330: third cathode
400: electrolyte
410: first electrolyte
420: second electrolyte
430: third electrolyte
500: entire collector

Claims (12)

길이 방향을 따라 복수 개의 중공부가 형성되며, 높이 차가 형성되도록 단차부를 구비하는 기판;
상기 기판 위에 배치되는 애노드;
상기 애노드 상에 적층되어 배치되는 전해질; 및
상기 전해질 상에 적층되도록 배치되는 캐소드;를 포함하며,
상기 애노드는,
상기 단차부를 기준으로 상기 기판의 일 측에 배치되는 제1 애노드; 및
상기 기판의 타 측에 배치되며, 상기 제1 애노드와의 사이에 상기 단차부가 배치되도록 위치하는 제2 애노드를 포함하고,
상기 캐소드는
상기 제1 애노드에 적층되어 배치되는 제1 캐소드 및
상기 제2 애노드에 적층되어 배치되는 제2 캐소드를 포함하며,
상기 전해질은
상기 제1 애노드와 상기 제1 캐소드 사이에 적층되어 배치되는 제1 전해질 및
상기 제2 애노드와 상기 제2 캐소드 사이에 적층되어 배치되는 제2 전해질을 포함하고,
상기 제1 애노드와 상기 제2 캐소드는 집전체로 연결되는 것을 특징으로 하는,
높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체.
A substrate having a plurality of hollow portions formed along the longitudinal direction and having a stepped portion to form a height difference;
an anode disposed over the substrate;
an electrolyte stacked and disposed on the anode; and
A cathode disposed so as to be stacked on the electrolyte; includes,
The anode,
a first anode disposed on one side of the substrate based on the stepped portion; and
It is disposed on the other side of the substrate and includes a second anode positioned so that the stepped portion is disposed between the first anode and the second anode,
The cathode
A first cathode stacked on the first anode and disposed thereon;
And a second cathode stacked on the second anode,
The electrolyte is
A first electrolyte stacked and disposed between the first anode and the first cathode, and
And a second electrolyte stacked and disposed between the second anode and the second cathode,
Characterized in that the first anode and the second cathode are connected to a current collector,
Electrode assembly using a substrate having a height difference.
제1항에 있어서,
상기 단차부는 상기 기판의 길이 방향의 수평 단면과 수직을 이루도록 형성되는,
높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체.
According to claim 1,
The stepped portion is formed to be perpendicular to the horizontal cross section of the substrate in the longitudinal direction,
Electrode assembly using a substrate having a height difference.
제1항에 있어서,
상기 단차부는, 굴곡지게 형성되도록 만곡부를 포함하는
높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체.
According to claim 1,
The stepped portion includes a curved portion so as to be formed to be curved
Electrode assembly using a substrate having a height difference.
제1항에 있어서,
상기 단차부는 상기 기판의 길이 방향의 수평 단면을 기준으로 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 하는,
높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체.
According to claim 1,
Characterized in that the stepped portion is formed to be tapered based on a horizontal cross section in the longitudinal direction of the substrate,
Electrode assembly using a substrate having a height difference.
제2항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제2 전해질은,
일 측면이 높이 방향으로 테이퍼진 형상으로 형성되는,
높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체.
According to any one of claims 2 to 4,
The second electrolyte is
One side is formed in a tapered shape in the height direction,
Electrode assembly using a substrate having a height difference.
제5항에 있어서,
상기 집전체는 상기 제2 전해질의 상기 일 측면과 대응되어 연결되도록 테이퍼지게 형성되는,
높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체.
According to claim 5,
The current collector is formed to be tapered so as to correspond to and connect to the one side of the second electrolyte.
Electrode assembly using a substrate having a height difference.
제6항에 있어서,
상기 제2 캐소드는.
상기 집전체 및 상기 제2 전해질의 형상에 대응되어 적층되도록 형성되는,
높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체.
According to claim 6,
The second cathode.
Formed to be stacked to correspond to the shape of the current collector and the second electrolyte,
Electrode assembly using a substrate having a height difference.
제1항에 있어서,
상기 기판은,
상기 기판의 높이 차가 형성되도록 하는 상기 단차부가 소정 간격으로 복수 개가 구비되는 것을 특징으로 하는,
높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체.
According to claim 1,
the substrate,
Characterized in that a plurality of step portions are provided at predetermined intervals so that a height difference between the substrates is formed.
Electrode assembly using a substrate having a height difference.
(a) 길이 방향을 따라 복수 개의 중공부가 형성된 기판에 충전재를 도포하는 단계;
(b) 충전재를 도포한 상기 기판을 식각 가공하여 기판에 단차부를 형성하는 단계;
(c) 상기 기판에 박막을 증착하며, 상기 단차부가 사이에 위치하도록 복수의 애노드를 쌓아 올리는 단계;
(d) 복수의 상기 애노드에 각각 전해질을 적층하는 단계;
(e) 각각의 상기 전해질이 전기적으로 연결되도록 상기 전해질의 일부분에 집전체를 적층하는 단계; 및
(f) 각각의 상기 전해질에 캐소드를 쌓아 올리는 단계를 포함하며,
상기 (e) 단계에서, 상기 애노드가 포함하는 제1 애노드의 일부분에 상기 집전체가 적층되며,
상기 (f) 단계에서, 상기 캐소드가 포함하는 제2 캐소드가 상기 집전체의 일부분에 적층되어 상기 제1 애노드와 상기 제2 캐소드가 상기 집전체를 통하여 전기적으로 연결되는,
높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체의 제조방법.
(a) applying a filler to a substrate on which a plurality of hollows are formed along the longitudinal direction;
(b) etching the substrate to which the filler is applied to form a stepped portion on the substrate;
(c) depositing a thin film on the substrate and stacking a plurality of anodes so that the stepped portion is located therebetween;
(d) depositing an electrolyte on each of the plurality of anodes;
(e) laminating a current collector on a portion of the electrolyte so that each of the electrolytes is electrically connected; and
(f) stacking a cathode on each of the electrolytes;
In the step (e), the current collector is laminated on a portion of the first anode included in the anode,
In the step (f), a second cathode included in the cathode is laminated on a portion of the current collector so that the first anode and the second cathode are electrically connected through the current collector,
A method of manufacturing an electrode assembly using a substrate having a height difference.
제9항에 있어서,
상기 (b) 단계는 상기 단차부가 만곡되는 형태로 형성되는 단계를 더 포함하는,
높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체의 제조방법.
According to claim 9,
The step (b) further comprises forming the stepped portion in a curved shape,
A method of manufacturing an electrode assembly using a substrate having a height difference.
제9항에 있어서,
상기 (b) 단계는 상기 단차부가 상기 기판의 길이 방향의 수평 단면을 기준으로 테이퍼지게 형성되는 단계를 더 포함하는,
높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체의 제조방법.
According to claim 9,
The step (b) further comprises forming the stepped portion to be tapered based on a horizontal cross section in the longitudinal direction of the substrate.
A method of manufacturing an electrode assembly using a substrate having a height difference.
제9항에 있어서,
상기 (b) 단계는 상기 기판의 높이 차가 형성되도록 하는 상기 단차부가 소정 간격으로 복수 개가 구비되는 단계를 더 포함하는,
높이 차가 형성된 기판을 이용한 전극 조립체의 제조방법.
According to claim 9,
The step (b) further comprises providing a plurality of the stepped portions at predetermined intervals so that a height difference between the substrates is formed.
A method of manufacturing an electrode assembly using a substrate having a height difference.
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