KR19980032480A - 평면 고온 연료셀전지 - Google Patents

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Abstract

평면 고온 연료셀전지는, 전기화학적 활성소자(2)와 접속기(1)가 교호로 스택상 배열로 이루어지고, 상기 접속기(1)는 열교환기로서 형성되고, 공기측과 가스측으로 분리하는 기저체(3)를 가지고, 그 열팽창은 주로 기저체에 의해서 결정되고, 상기 기저체의 양측면에 각각 설치되어, 전기화학적 활성소자에 따라서 공기와 연소가스의 운반 및 전기도전과 열전도를 위한 구조층(4,5)을 가지고, 상기 기저체의 열팽창은 상기 활성소자의 열팽창과 실질적으로 같은 평면 고온 연료셀전지에 있어서, 상기 각 기저체는 공기열교환기로서 형성되고, 그 표면에 산소존재시 상기 전지의 동작조건하에서 영구 산화막을 형성하는 물질로 구성되고; 상기 구조층(4)은 기저체를 접속점(43)에서의 산화물 형성에 대해 보호하는 방법으로 기저체의 공기측에서 기저체에 결합된다.

Description

평면 고온 연료셀전지
본 발명은 청구항 1의 전제부와 같은 평면 고온 연료셀전지(a battery with planar high temperature fuel cell)에 관한 것이다.
상기 종류의 전지는 유럽특허 출원번호 9581039.5(이하, EP-A xy라고 함)에 의해 개시(開示)된 바 있다. 전지(battery)의 셀(cell)은 전기화학적 활성극판(active plate)과 가스 열교환기로 형성된 3층의 접속기(interconnector)를 포함한다. 상기 접속기의 중간층은 전기화학적 활성극판과 실질적으로 동일한 열팽창계수를 가진 플레이트로 구성된다. 그 양면은 중간층의 극판보다 실질적으로 얇은 금속시트로 제조된다. 상기 금속시트는 다수의 접속점으로 중간층의 플레이트에 안정하고 단단히 고정된다. 양면의 금속시트는 전기화학적 활성극판 및 인접하는 셀의 극판과 직접 접촉되도록 형성된다.
그러나, 접속기의 표면에서 높은 작업온도와 금속산화물의 형성으로 인해서, 적어도 25% 크롬을 포함하고, 산화크롬 보호층을 형성하는 합금의 사용이 필수적이다. 산화크롬과는 달리, 산화알루미늄은 전기적으로 비도전도체이기 때문에, 알루미나이드(aluminide)는 고온에서 사용될 수 있지만, 이의 사용은 고려되지 않는다. 그러나 산화크롬은 연료전지의 동작온도에서 일정한 휘발성을 보인다는 단점을 가지므로, 전기화학적 활성극판의 전극에 축적되어 이들 극판의 노화(aging)를 유도한다. 상기 노화는 연속적인 효율감소의 형식으로 진행된다. 이러한 문제는 적절한 코팅제로 해결될 수 있다 (EP-A 0 714 147 참조).
상기 접속기의 중간층은 비교적 고가의 합금으로 제조되어야 한다. 따라서, 본 발명의 목적은 염가의 재료로 제조될 수 있는 접속기를 가진 평면 고온 연료셀전지를 제공하는 것이다. 이 목적은 청구항 1에 정의된 축전지로 달성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연료셀전지의 접속기의 단면사시도.
도 2는 본 발명에 따른 연료셀전지의 단면도.
도 3은 접속기의 가스측의 구조층의 일례를 나타낸 도면.
본 발명의 평면 고온 연료셀전지는, 전기화학적 활성소자와, 접속기가 교호로 스택상 배열로 이루어지고, 상기 접속기는 열교환기로서 형성되고, 공기측과 가스측으로 분리하는 기저체를 가지고, 그 열팽창은 주로 기저체에 의해서 결정되고, 상기 기저체의 양측면에 각각 설치되어, 전기화학적 활성소자에 따라서 공기와 연소가스의 운반 및 전기도전과 열전도를 위한 구조층을 가지고, 상기 기저체의 열팽창은 상기 활성소자의 열팽창과 실질적으로 같은 평면 고온 연료셀전지에 있어서, 상기 각 기저체는 공기열교환기로서 형성되고, 그 표면에 산소존재시 상기 전지의 동작조건하에서 영구 산화막을 형성하는 물질로 구성되고; 상기 구조층은 기저체를 접속점에서의 산화물 형성에 대해 보호하는 방법으로 기저체의 공기측에서 기저체에 결합된다.
캔틸레버소자로 표현되는 전기화학적 활성기판 대신에, 가스측에 배열된 구조층에 장착된 소자가 사용될 수 있고, 상기 소자는 PVD 또는 VPS 법으로 제조된다. VPS(Vacuum-Plasma Spray)법을 이용한 제조방법은 EP-A 0 653 896에 개시되어 있다. 이 방법에서, 예를 들면, 분사된 층이 금속펠트의 기판에 제공된다. PVD(Physical Vapour Deposition)법을 이용한 제조방법은 EP-A 0 722 193에 개시되어 있다. 도전성 세라믹포옴(ceramic foam) 구조가 이 방법에서 기판으로 바람직하게 사용된다.
기저체로 고려되는 물질은 청구항 2에서 특정되는 합금, 특히 청구항 10에서 특정되는 합금이다. 종속 청구항 3∼9는 본 발명에 따른 전지의 바람직한 실시예에 관한 것이다.
산화알루미늄 및／또는 산화실리콘의 보호층 형성에 의해서, 기저체는 코팅할 필요가 없다. 접속기의 공기측의 구조층은 얇고 연성(延性)의 금속시트로 제조되어야 한다. 이러한 종류의 구조층의 일례가 EP-A xy에 개시되어 있다. 이들은 크롬을 함유하여 산화분위기에서 휘발성 산화크롬을 형성하는 니켈계 합금으로 구성된다. 그러므로, 보호층은 예를 들면 망가나이트 (La, Ca, Sr)MnO3, 크로마이트 (La, Sr)CrO3또는 코발타이트 (La, Sr)CoO3와 같은 도전성 물질, 세라믹과 같은 표면에 적용되어야 한다. 가스측에서, 공기측에 있는 금속시트와 같은 것이 사용될 수 있지만, 보호코팅은 가스의 환원분위기 덕분에 필요없다.
이하, 본 발명에 대하여 도면에 따라서 설명한다.
도 1의 접속기(1)는 기저체(3), 공기측에 배치된 구조층(4) 및 가스측에 배치된 구조층(5)을 포함한다. 상기 구조층(5)은 도 1에는 나타내지 않고, 단지 외부경계면(5´)을 일점쇄선으로 나타낸다. 이들 2개의 구조층(4,5)은 도 2와 같이 서로 같은 형태로 형성될 수 있다. 기저체(3)의 공기측에서, 구조층(4)은 기저체(3)를 산화형성에 대하여 보호하는 방법으로 접속점(43)에서 기저체(3)에 접속된다.
도 1의 구조층(4)은 얇은 금속시트가 디프드로잉(deep drawing)가공에 의해서 릴리프(relief)구조로 형성되어 구성된다. 상기 릴리프구조는 노브형상 구조체(43)와 빗형상 구조체(42)를 포함한다. 이들 각각은 중간면의 양쪽에서 규칙적으로 배치된 돌출부를 형성한다. 바람직한 릴리프구조의 추가적인 일례들은 상기 EP-A xy에 개시되어 있다.
금속시트(4)는 노브형상 구조층(43)에 의해서 기저체(3)에 고정되고, 바람직하게는 납땜으로 고정된다. 납땜의 접합점은 산화알루미늄 또는 산화실리콘이 없어야 하고, 기저체(3)와 돌출부(43)가 전기적으로 도체로 되도록 유지하여야 한다.
양쪽에 벽(31,32) 및 공동(cavity)(30)을 가진 기저체(3)는 연료셀 안으로 유입된 공기를 위한 열교환기로서 형성된다. 상기 공동(30)은 방을 만들 수 있고 및／또는 채널의 시스템을 가질 수도 있다. 본 발명에 따르면, 기저체(3)는 산소의 존재시 전지의 동작조건에서 표면에 영구산화막이 형성되는 물질로 구성된다.
본 발명에 따른 평면 고온 연료셀전지는 소위 PEN 소자(Positive Electrode／SolidElectrolyte／Negative Electrode)라고 하는 전기화학적 활성극판(2)과 접속기(1)의 교호로 스택상 배열로 이루어진다. 도 2의 단면도는 그 구조체(4,5)가 도 1의 릴리프구조를 가지는 접속기(1)와 함께 PEN소자(2)를 도시하고 있다.
상기 구조체(4,5)는 한편으로 전기도전과 열전도를 주로 스택축의 방향으로 향하도록 하고, 다른 한편으로, PEN 소자(2)에 따라서 공기(화살표(61) 방향, 반응챔버(64))와 연료가스(화살표(71) 방향, 반응챔버(75))의 운반을 허용한다.
PEN 소자(2)와 접속기(1) 사이의 전기도전은 돌출부(42)로 만들어진 접촉점에서 실시된다. 열전달은 방사와 열전도로 실시된다. 공기는 복수의 관(6)을 통해서 기저체(3)의 공동(30)으로 유입된다. 연소가스는 디스트리뷰터(7)와 구멍(70)을 통해서 반대쪽에 있는 연료전지의 가스반응챔버(75)로 들어간다. 공기는 공동(30)(화살표 60 방향)을 통해서 유입되고, 동시에 가열된 후, 가스디스트리뷰터(7) 쪽에 있는 구멍(34)을 통해서 연료전지의 공기반응챔버(64)에 도달하게 된다. 공기와 가스는 에너지공급공정을 실시하는 동안 같은 방향으로 PEN 소자(2)의 표면으로 유입되고, 최종적으로 공통채널(8)(화살표 62, 72방향)을 통해서 배출된다. 공통채널(8)의 혼합가스는 애프터버너로 공급되거나; 또는 애프터버닝이 채널(8) 자체에서 일어날 수도 있다.
접속기(1)의 열팽창은 주로 기저체(3)에 의해서 결정되고, 실질적으로 기저체의 열팽창은 전기화학적 활성극판(2)의 열팽창에 상응한다. 즉, 기저체의 열팽창은 전기화학적 활성극판(2)의 열팽창과 실질적으로 같다.
공기측에 배치된 구조층(4)은 산화크롬의 유리에 대해서 배리어를 형성하는 외부의 도전성 보호층을 가져야 한다. 이러한 종류의 보호층은 가스측에 배치된 구조층(5)에 필수적인 것은 아니다. 상기 구조층(5)은 또한 구멍을 가진다. 예를 들면, 격자의 형태로 구성되거나, 또는 다공성 구조일 수도 있다. 또한 특히, 금속펠트 또는 금속펠트부로 구성될 수도 있다. 도 3은 펀칭으로 형성된 구멍(50)과, 양쪽으로 굽혀져 돌출되어 기저체(3)와 PEN 소자(2)에 각각 접촉된 텅부(51,52)를 가진 금속시트의 또 다른 일례를 나타내고 있다.
전지는 실질적으로 중심에 대칭의 구조를 가지고, 연소가스의 중심축 디스트리뷰터(7)가 스택의 중심에 있고, 공기공급점(6)이 기저체(3)의 주변에 있다.
전지는 필수적으로 평행육면체(parallelepiped)의 형태를 가질 수도 있다. 즉, 디스트리뷰터(7)는 연소가스의 배열의 한쪽에 배치되고, 공기공급점(6)은 상기 가스 디스트리뷰터(7)의 반대쪽에 배치되어, 공기(60)가 기저체에서 가스(71)의 흐름과 반대방향으로 흐른다. 평행육면체의 형태를 가진 이러한 종류의 전지는 예를 들면 DE-A 44 31 510에 개시되어 있다.
기저체(3)의 물질은 다음의 조성물과 같은 알루미늄, 크롬 및 철, 또는 실리콘, 크롬 및 철을 함유하는 철의 합금이 바람직하고, 다음 조성비는 중량%이다.
a) 22% Cr／5∼8% Al／잔부는 Fe,
b) 13∼15% Cr／3.5∼5% Al／잔부는 Fe,
c) 3∼5% Si／3∼5% Cr／잔부는 Fe, 또는
d) 2∼4% Si／8∼12% Cr／잔부는 Fe.
기저체(3)의 물질의 열팽창계수는 전기화학적 활성극판(2)과 최대 3·10-6K-1정도밖에 다르지 않다.
염가의 재료로 제조될 수 있는 접속기를 가진 평면 고온 연료셀전지를 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 전기화학적 활성소자(2)와 접속기(1)가 교호로 스택상 배열로 이루어지고, 상기 접속기(1)는 열교환기로서 형성되고, 공기측과 가스측으로 분리하는 기저체(3)를 가지고, 그 열팽창은 주로 기저체에 의해서 결정되고, 상기 기저체의 양측면에 각각 설치되어, 전기화학적 활성소자에 따라서 공기와 연소가스의 운반 및 전기도전과 열전도를 위한 구조층(4,5)을 가지고, 상기 기저체의 열팽창은 상기 활성소자의 열팽창과 실질적으로 같은 평면 고온 연료셀전지에 있어서,
    상기 각 기저체는 공기열교환기로서 형성되고, 그 표면에 산소존재시 상기 전지의 동작조건하에서 영구 산화막을 형성하는 물질로 구성되고; 상기 구조층(4)은 기저체를 접속점(43)에서의 산화물 형성에 대해 보호하는 방법으로 기저체의 공기측에서 기저체에 결합되는 것을 특징으로 하는 평면 고온 연료셀전지.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 기저체(3)의 물질은 고온에 대해서 저항성이 있는 합금으로, 알루미늄 및／또는 실리콘을 포함하고; 상기 산화막 형성은 산화알루미늄 또는 산화실리콘으로 구성되는 것을 특징으로 하는 평면 고온 연료셀전지.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 공기측에 배치된 구조층(4)이 기저체(3)에 납땜되는 것을 특징으로 하는 평면 고온 연료셀전지.
  4. 청구항 1∼3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공기측에 배치된 구조층(4) 및 바람직하게는 상기 가스측에 배치된 구조층(5)이 각각 릴리프구조를 가진 박막금속시트로 이루어지고; 상기 릴리프구조로 인하여 상기 금속시트가 접속기(1)의 열팽창에 실질적으로 영향을 주지 않는 것을 특징으로 하는 평면 고온 연료셀전지.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 릴리프구조가 노브형상 구조소자 및／또는 빗형상 구조소자를 포함하고, 이들 각각은 중심면의 양쪽에서 규칙적으로 배열된 돌출부(42, 43)를 형성하는 것을 특징으로 하는 평면 고온 연료셀전지.
  6. 청구항 4 또는 5에 있어서, 상기 공기측에 배치된 구조층(4)은 외측에 산화크롬의 유리에 대한 배리어를 형성하는 도전성 보호층을 가지는 것을 특징으로 하는 평면 고온 연료셀전지.
  7. 청구항 1∼6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스측에 배치된 구조층(5)은 격자의 형태로 구성되거나 또는 다공성 구조를 가지고, 특히 금속펠트 또는 금속펠트부 또는 도전성 세라믹 포옴 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 평면 고온 연료셀전지.
  8. 청구항 7에 있어서, 전기화학적 활성요소가 각각 가스측에 배치된 구조층에 부착되고, PVD 또는 VPS 공정으로 제조되는 것을 특징으로 하는 평면 고온 연료셀전지.
  9. 청구항 1∼8 중 어느 한 항에 있어서,상기 스택상 배열이 실질적으로 중심에 대칭의 구조를 가지고; 중심축 디스트리뷰터(7)가 연료가스를 위해 설치되고, 공기공급점(6)이 기저체(3)의 주변에 있는 것을 특징으로 하는 평면 고온 연료셀전지.
  10. 청구항 1∼8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스택상 배열은 실질적으로 평행육면체의 형태의 구성을 가지고; 디스트리뷰터(7)는 연소가스의 배열의 한쪽에 배치되고; 공기공급점(6)은 상기 가스디스트리뷰터의 반대쪽에 배치되어 공기(60)가 상기 기저체(3)에서 상기 가스의 흐름(71)과 반대방향으로 흐르는 것을 특징으로 하는 평면 고온 연료셀전지.
  11. 청구항 1∼10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기저체(3)의 물질은 철의 합금이고, 다음과 같은 조성물(중량% 임):
    a) 22% Cr／5∼8% Al／잔부는 Fe,
    b) 13∼15% Cr／3.5∼5% Al／잔부는 Fe,
    c) 3∼5% Si／3∼5% Cr／잔부는 Fe, 또는
    d) 2∼4% Si／8∼12% Cr／잔부는 Fe
    의 하나에 따라서 알루미늄, 크롬 및 철, 또는 실리콘, 크롬 및 철을 함유하는 것을 특징으로 하는 평면 고온 연료셀전지.
  12. 청구항 1∼10 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기저체(3) 물질의 열팽창 계수는 전기화학적 활성극판(2)과 최대한 3·10-6K-1정도 다른 것을 특징으로 하는 평면 고온 연료셀전지.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030035433A (ko) * 2001-10-31 2003-05-09 한국전력공사 용융탄산염 연료전지 분리판의 집전판
KR100424195B1 (ko) * 2001-11-19 2004-03-24 한국과학기술연구원 이방향성 슬롯판을 이용한 연료전지 분리판

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19730003B4 (de) * 1997-07-12 2007-06-21 Mtu Cfc Solutions Gmbh Elektrisch leitfähiges Hochtemperaturbrennstoffzellenbauteil und Verwendung eines Metall-Keramik-Verbundwerkstoffs zur Herstellung eines Hochtemperaturbrennstoffzellenbauteils
US6114058A (en) * 1998-05-26 2000-09-05 Siemens Westinghouse Power Corporation Iron aluminide alloy container for solid oxide fuel cells
JP3769958B2 (ja) * 1998-12-24 2006-04-26 三菱電機株式会社 燃料電池
US6432567B1 (en) * 1999-03-17 2002-08-13 Sulzer Hexis Ag Fuel cell battery with afterburning at the periphery of a cell stack
DE10012621A1 (de) * 2000-03-15 2001-09-27 Forschungszentrum Juelich Gmbh Interkonnektor für eine Brennstoffzelle
DE10025108A1 (de) * 2000-05-20 2001-11-29 Forschungszentrum Juelich Gmbh Hochtemperaturwerkstoff
US6815116B2 (en) * 2001-03-08 2004-11-09 The Regents Of The University Of California Flexible interconnects for fuel cell stacks
US7122266B2 (en) * 2001-09-13 2006-10-17 Ngk Insulators, Ltd. Holding member for holding an electrochemical cell, a holding substrate for the same, an electrochemical system and a connecting member for electrochemical cells
KR20030097458A (ko) * 2002-06-21 2003-12-31 현대자동차주식회사 고체산화물 연료전지의 연결자용 페라이트계 스테인레스합금
JP4117740B2 (ja) 2002-12-17 2008-07-16 日立マクセル株式会社 金属多孔体とその製造方法
JP4180404B2 (ja) * 2003-03-05 2008-11-12 アイシン精機株式会社 燃料電池、酸化剤配流板
US20050042494A1 (en) * 2003-08-19 2005-02-24 Chao-Yi Yuh Compliant member for wet seal
CN101002355A (zh) * 2004-08-10 2007-07-18 财团法人电力中央研究所 成膜物
JP2006085982A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Yanmar Co Ltd 固体酸化物型燃料電池の冷却構造
US7842396B2 (en) * 2004-10-29 2010-11-30 Thermo-Tec Automotive Products, Inc. Air cooled heat shield
US20060204796A1 (en) * 2005-03-08 2006-09-14 General Electric Company Systems and Methods for Minimizing Temperature Differences and Gradients in Solid Oxide Fuel Cells
CN101278430B (zh) * 2005-09-30 2011-05-04 康宁股份有限公司 固体氧化物燃料电池的焊接接头
US8691467B2 (en) 2005-09-30 2014-04-08 Corning Incorporated Metallic structures for solid oxide fuel cells
US20070122304A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Ramasesha Sheela K Alloys for intermediate temperature applications, methods for maufacturing thereof and articles comprising the same
TWI357171B (en) 2007-12-06 2012-01-21 Young Green Energy Co Heat exchanging element and fuel cell system using
JP5499033B2 (ja) 2008-08-21 2014-05-21 セレス インテレクチュアル プロパティー カンパニー リミテッド 空気分配装置を用いた改良型燃料電池スタックの流路フードの気流
JP5401438B2 (ja) * 2010-12-08 2014-01-29 本田技研工業株式会社 平板型固体電解質燃料電池
WO2014118866A1 (ja) * 2013-01-31 2014-08-07 日本特殊陶業株式会社 燃料電池セル及び燃料電池スタック
GB201509444D0 (en) * 2015-06-01 2015-07-15 Adelan Ltd Solid oxide fuel cell unit
KR102518538B1 (ko) * 2016-12-16 2023-04-07 현대자동차주식회사 연료전지용 다공체
US10508864B2 (en) 2017-08-14 2019-12-17 Hamilton Sundstrand Corporation Evaporative cooling in additive manufactured heat exchangers
JP6541854B2 (ja) * 2017-11-15 2019-07-10 日本碍子株式会社 セルスタック

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL294315A (ko) * 1962-06-27 1900-01-01
FR1367534A (fr) * 1963-05-17 1964-07-24 Comp Generale Electricite Pile électrique à combustibles
US3432357A (en) * 1964-09-28 1969-03-11 Gen Electric Fluent material distribution system and fuel cell therewith
US4476197A (en) * 1983-10-12 1984-10-09 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Integral manifolding structure for fuel cell core having parallel gas flow
US4950562A (en) * 1988-04-21 1990-08-21 Toa Nenryo Kogyo Kabushiki Kaisha Solid electrolyte type fuel cells
DE4016157A1 (de) * 1989-06-08 1990-12-13 Asea Brown Boveri Vorrichtung zur umwandlung von chemischer energie in elektrische energie mittels in serie geschalteter flacher, ebener hochtemperatur-brennstoffzellen
EP0410166A1 (de) * 1989-07-24 1991-01-30 Asea Brown Boveri Ag Bauteil zur StromfÀ¼hrung für Hochtemperatur-Brennstoffzellen
US5145753A (en) * 1989-09-12 1992-09-08 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Solid electrolyte fuel cell
EP0432381A1 (de) * 1989-10-12 1991-06-19 Asea Brown Boveri Ag Bauteilanordnung zur Stromführung für keramische Hochtemperatur-Brennstoffzellen
JP2528987B2 (ja) * 1990-02-15 1996-08-28 日本碍子株式会社 固体電解質型燃料電池
EP0446680A1 (de) * 1990-03-15 1991-09-18 Asea Brown Boveri Ag Stromkollektor zur Stromführung zwischen benachbarten stapelförmig angeordneten Hochtemperatur-Brennstoffzellen
JPH0439868A (ja) * 1990-06-06 1992-02-10 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 溶融炭酸塩型燃料電池用セパレータ
JPH0462757A (ja) * 1990-06-29 1992-02-27 Nkk Corp 固体電解質型燃料電池
CH682270A5 (ko) * 1991-03-05 1993-08-13 Ulf Dr Bossel
JP3122955B2 (ja) * 1992-05-20 2001-01-09 新日本製鐵株式会社 溶融炭酸塩型燃料電池
JPH06260178A (ja) * 1993-02-26 1994-09-16 Kawasaki Heavy Ind Ltd 溶融塩に対する装置材料の耐食被覆方法及び耐食被覆材
JPH07141312A (ja) 1993-11-16 1995-06-02 Canon Inc 情報処理装置
DE4431510C1 (de) 1994-09-03 1996-01-18 Forschungszentrum Juelich Gmbh Festelektrolyt-Hochtemperatur-Brennstoffzellenanordnung
DE59409325D1 (de) * 1994-11-23 2000-06-08 Sulzer Hexis Ag Winterthur Hochtemperatur-Brennstoffzelle mit chromhaltigen Verbindungselementen zwischen elektrochemisch aktiven Platten
DE4443688C1 (de) * 1994-12-08 1996-03-28 Mtu Friedrichshafen Gmbh Bipolarplatte für Brennstoffzellen
EP0722193B1 (de) 1995-01-16 2000-04-19 Sulzer Hexis AG Elektrochemisch aktives Element zu einer planaren Hochtemperatur-Brennstoffzelle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030035433A (ko) * 2001-10-31 2003-05-09 한국전력공사 용융탄산염 연료전지 분리판의 집전판
KR100424195B1 (ko) * 2001-11-19 2004-03-24 한국과학기술연구원 이방향성 슬롯판을 이용한 연료전지 분리판

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Publication number Publication date
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