KR20040002378A - 연료 전지 조립체 - Google Patents

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Abstract

전해질층(2), 상기 전해질층을 사이에 둔 한 쌍의 가스확산전극층(3, 4), 및 상기 가스확산전극층과 접촉하는 산화가스와 연료를 위한 통로(10, 11)를 한정하는 한 쌍의 유동분배플레이트(5)를 포함하는 복수의 전지를 구비한 연료 전지 조립체에서, 상기 전해질층(2)은 다수의 관통공(21b)을 갖는 격자(21a)를 구비한 프레임(21) 및 상기 관통공 각각에 보유된 전해물(22)을 구비한다. 상기 전해물은 상기 가스확산전극층과 유동분배플레이트와 같은 구조적 부재들 사이에 개재될 필요가 없기 때문에, 상기 전해물은 연료와 산화가스를 위한 통로 내로 팽창할 수 있어서, 바람직하지 않은 응력이 발생하지 않고 또한 상기 구조적 부재들도 상기 전해물의 팽창에 의한 영향을 받지 않는다.

Description

연료 전지 조립체{Fuel cell assembly}
연료 전지는, 전해질층과 상기 전해질층의 양측에 배치된 한 쌍의 전극을 구비하며, 촉매의 보조를 받아서 대응하는 전극들에 공급되는 산소 및 공기와 같은 산화 가스와 수소 및 알코올과 같은 연료 가스 간의 전기화학적 반응을 통하여 전기를 발생시킨다. 상기 전해질층으로서 사용되는 전해물질에 따라서, 상기 연료 전지는 인산형(phosphoric acid type), 고체폴리머형(solid polymer type), 또는 용융탄산염형(molten carbonate type)으로 불릴 수 있다.
특히 상기 전해질층으로서 이온교환수지 멤브레인(ion-exchange resin membrane)을 사용하는 상기 고체폴리머 전해물형(solid polymer electrolyte (SPE) type) 연료 전지는, 소형 설계의 가능성, 낮은 작동온도(100℃ 이하), 및 고효율로 인하여 매우 유망하다.
상기 고체폴리머 전해물은 퍼플루오로카본설폰산(perfluorocarbonsulfonic acid, 상표명: Nafion), 페놀설폰산(phenolsulfonic acid), 폴리에틸렌설폰산 (polyethylenesulfonic acid), 폴리트리플루오로설폰산(polytrifluorosulfonic acid) 등으로 만들어진 이온교환수지 멤브레인으로 구성된다. 백금 파우더(platinum powder)와 같은 촉매가 스며든 다공성 카본시트(carbon sheet)는 상기 이온교환수지 멤브레인의 각 측에 배치되어 가스확산 전극층으로 기능한다. 이 조립체를 멤브레인 전극 조립체(membrane-electrode assembly; MEA)라고 한다. 연료 전지는 유동분배플레이트(분리기)를 사용하여 상기 멤브레인 전극 조립체의 일 측에 연료가스통로를 한정하고 멤브레인 전극 조립체의 타 측에 산화가스통로를 한정함으로써 형성된다.
전형적으로는, 상기 연료 전지는 적층되고, 유동분배플레이트들은 동일 적층체의 인접한 연료 전지들에 의해서 공유된다. 그러한 적층체를 형성할 때, 상기 멤브레인 전극 조립체들의 표면들에 의해서 한정되는 통로들을 외부로부터 밀봉하는 것이 필요하다. 종래에는, 각 인접한 멤브레인 전극 조립체와 분배플레이트 사이의 계면(interface) 외주에 가스켓이 배치되었다. 상기 멤브레인 전극 조립체와 상기 가스확산전극 사이의 접촉영역은 통상적으로 적절한 고정구(fastener)의 보조를받아 외력(外力)을 가하여 이들을 함께 가압함으로써 확보되었다. 외부회로와 연결되는 전극단자와 가스확산전극 간에 필요한 전기적 연결도 외력을 가하여 이들을 함께 가압함으로써 확보되었다.
그러나 상기 고체폴리머 전해물은 물이 스며든 때에만 이온교환 멤브레인으로서 기능할 수 있고, 물이 스며든 고체폴리머 전해물은 온도에 따라서 그 체적이 상당하게 변화한다. 이로 인한 응력은 연료 전지에 가해지는 압력에 영향을 가하고, 이는 상기 연료 전지의 다른 층들간에 작용하는 압력의 정확한 제어를 방해한다. 상기 압력이 적절하지 않으면 상기 밀봉이 파손될 수 있으며 상기 전극단자와 가스확산전극 간의 전기적 접촉이 불량하게 될 수 있다. 이러한 경우가 발생한다는 것은 연료 전지 조립체의 총체적 불량을 의미한다.
이 출원은 2000년 5월 8일에 출원된 미국 가출원 제60/202,827호와 2000년 10월 23일에 출원된 미국 가출원 제60/242,136호의 혜택을 주장한다. 상기 두 가출원은 참조로서 본 출원에 편입된다.
본 발명은 전해질층(electrolyte layer), 상기 전해질층의 양측에 배치된 한 쌍의 가스확산전극층(gas diffusion electrode layer), 상기 가스확산전극층의 양 외측에 배치되고 상기 가스확산전극층의 대향하는 표면과 협동하여 연료가스를 배분하며 가스를 산화시키는 통로를 한정하는 한 쌍의 유동분배플레이트(flow distribution plate)를 각각 갖는 복수의 연료 전지들을 구비한 연료 전지 조립체에 관한 것이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1 은 본 발명을 구현하는 연료 전지 조립체의 일부의 분해사시도이고;
도 2a 는 도 1 의 Ⅱa-Ⅱa선을 따라 취한 단면도이고;
도 2b 는 도 1 의 Ⅱb-Ⅱb선을 따라 취한 단면도이고;
도 3a 내지 도 3c 는 제조공정의 다양한 단계들에 있는 전해질층의 단면도이고;
도 4a 내지 도 4c 는 제조공정의 다양한 단계들에 있는 유동분배플레이트의 단면도이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점의 관점에서, 본 발명의 주된 목적은 모든 상태에서 양호한 밀봉을 확보할 수 있는 연료 전지 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은 전극단자와 가스확산전극 간에 신뢰성있는 전기적 접촉을 확보할 수 있는 연료 전지 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 3 목적은 초소형이면서도 동시에 효율적인 연료 전지 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면 상기 목적들은, 전해질층, 상기 전해질층을 사이에 둔 한 쌍의 가스확산전극층, 및 상기 가스확산전극층과 접촉하는 산화가스와 연료를 위한 통로를 한정하는 한 쌍의 유동분배플레이트를 포함하는 적어도 하나의 전지(cell)를 구비하고, 상기 전해질층은 다수의 관통공들을 갖는 격자를 구비한 프레임과 상기 관통공들 각각에 보유된 전해물을 구비한 것을 특징으로 하는 연료 전지 조립체를 제공함으로써 달성될 수 있다.
상기 전해물 자체는 상기 두 가스확산전극층들 또는 유동분배플레이트들 사이에 지지되지 않으므로 상기 전해물의 팽창은 상기 통로들 내로 불룩해지는 전해물들에 의해서 충분히 수용될 수 있고, 상기 연료 전지 조립체의 구조적 부재들은 어떠한 과도한 응력도 받지 않는다. 다시 말하면 상기 격자프레임이 가스확산전극층 또는 유동분배플레이트에 의해 가해질 수 있는 압력을 지지한다.
상기 가스확산전극층은 기판에 에칭공정을 수행함으로써 형성되는 것이 바람직하다. 상기 프레임의 격자 또한 기판에 에칭공정을 수행함으로써 형성될 수 있다. 이로서 소형 연료 전지 조립체를 효과적으로 제조하기 위한 정밀 기계가공 또는 다른 특수한 가공공정이 필요하지 않게 되고, 반도체장치 분야에서 주로 개발되어온 에칭과 같은 종래의 가용(可用) 기술을 이용하여 이들을 제조하는 것이 가능하게 된다. 이는 현저한 경제적 장점을 제공한다.
특히 상기 프레임의 격자에 상기 대응하는 관통공 내로 돌출된 돌출부(projection)가 제공되면, 상기 전해물은 상기 격자에 의해서 한정되는 관통공 내에 안정적으로 보유될 수 있다. 돌출부는 상기 프레임이 실리콘 기판 또는 금속 기타 다른 에칭가능한 재료로 만들어지면 상기 격자 내에 용이하게 형성될 수 있고, 상기 관통공들 및 돌출부들은 각 관통공 내의 중앙부가 좁아지도록 하기 위하여 실리콘 기판의 양측으로부터 이방성 에칭(anisotropic etching)을 수행함으로써 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 각 유동분배플레이트는 중앙 요홈(recess)과 상기 요홈 내에 형성된 다수의 돌출부들을 구비하고, 상기 유동분배플레이트의 각 돌출부는 대응하는 가스확산전극층과 접촉하여 상기 돌출부와 격자 사이에 가스확산전극층이 개재된다. 전형적으로는, 외부회로와 상기 가스확산전극층을 전기적으로 연결하기 위한 전극단자층이 상기 돌출부들에 제공된다. 그러므로 상기 돌출부들은, 대향하는 가스확산전극층과 개별적으로 접촉하고 가스확산전극층과 전극단자층 사이의 전기적 연결을 위한 다수의 평행한 경로를 이루어서, 그들 사이에 신뢰성 높은 전기 접촉이 이루어질 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 각 유동분배플레이트는 실리콘 기판으로 만들어지고, 중앙 요홈과 돌출부들은 습식 에칭(예를 들면, 이방성 에칭)에 의해서 형성된다. 이에 따르면, 좁은 배분 통로들이 어려움없이 정확하게 한정될 수 있으면서도 기계적 강도 면에서 매우 안정적인 구조가 얻어질 수 있다.
도 1 은 본 발명을 구현하는 연료 전지 조립체의 일부의 구조를 도시한다. 실제에 있어서, 복수의 전지들은 적층체로 형성되고 상기 다수의 적층체들은 일렬로 및/또는 평행하게 연결되며, 개선된 알코올, 수소 가스 등으로 구성되는 연료는 공기와 같은 산화 가스와 함께 각 연료 전지 적층체로 공급된다.
도 2a 및 도 2b 를 참조하면, 각 연료 전지(1)는 중앙 전해질층(2), 상기 중앙 전해질층(2)의 양 측에 배치된 한 쌍의 가스확산전극층(3, 4; 도 2a 및 도 2b 참조), 및 상기 가스확산전극층(3, 4)의 양 외측에 배치된 한 쌍의 유동분배플레이트(5)를 구비한다. 각 유동분배플레이트(5)의 외측은 인접한 연료 전지를 위한 유동분배플레이트로서 기능하도록 그 내측과 유사하게 형성된다.
상기 전해질층(2)은 격자프레임(21), 및 상기 격자프레임(21)의 인접바(21a)들 사이에 한정된 사각형의 관통공(21b)들에 충전(充塡)된 고체폴리머 전해물(SPE; 22)을 구비한다. 상기 고체폴리머 전해물(22)은 퍼플루오로카본설폰산(상표명: Nafion), 페놀설폰산, 폴리에틸렌설폰산, 폴리트리플루오로설폰산 등과 같은 재료로 만들어질 수 있다.
상기 격자프레임(21)은 실리콘 웨이퍼를 에칭하거나 또는 달리 가공하여 형성되며, 또한 사각형의 환상(環狀)주변부와 상기 환상주변부 내측에 한정된 사각형의 격자영역을 구비한다. 상기 격자프레임(21)의 격자영역 내의 각 바(21a)의 중간부분에는 도 2a 및 도 2b 에 가장 잘 도시된 바와 같이 대응하는 관통공(21b)의 중간 부분 내로 돌출한 돌출부(21c)가 제공된다. 상기 돌출부(21c)는 상기 바(21a)들의 길이를 따라서 연장하는 리지(ridge) 형상을 갖는다. 상기 돌출부(21c)는 각 관통공(21b) 내의 고체폴리머 전해물(22)을 보유하는 것을 보조한다.
그와 같은 돌출부는 상기 격자프레임(21)을 형성함과 동시에 용이하게 형성될 수 있다. 도 3a 내지 도 3c 는 상기 전해질층(2)를 형성하는 공정을 도시한다. 먼저, 도 3a 에 도시된 바와 같이, 포토리소그래피(photolithography)에 의해 적절히 패턴이 형성된 에칭마스크(13, 14)가 격자프레임(21)용 재료로 기능하는 실리콘 웨이퍼의 각 측에 배치된다. 도 3b 에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼의 양측으로부터 이방성 에칭이 수행되고, 이는 돌출부(21c)에 의해 각 중앙 부분에서 좁아지는 복수의 관통공(21b)들을 생성한다. 그 후, 고체폴리머 전해물(22)은 각 관통공(21b) 내로 충전되어 전해질층(2)의 각 측 상에 실질적으로 이어지는 편평한 표면을 한정한다.
이 실시예에서, 사각형 관통공(23a, 23b, 24a, 24b)은 상기 격자프레임(21)의 주변부의 각 모서리부에 형성된다. 이들 관통공의 대각선으로 대향하는 쌍들 중 하나(23a, 23b)는 연료가스용 유입구 및 배출구로서 기능한다. 상기 관통공의 대각선으로 대향하는 쌍들 중 다른 하나(24a, 24b)는 산화가스용 유입구 및 배출구로서 기능한다. 이들 관통공들은 이방성 에칭(습식 에칭)에 의하여 형성되고, 상기 격자프레임(21)의 관통공(21b)들의 경우와 마찬가지로 사각형 구멍으로서 형성된다. 이들은 건식 에칭에 의하여 형성될 수도 있으며, 이 경우에는 임의의 원하는 형상을가질 수 있다.
각 유동분배플레이트(5)는 실리콘 웨이퍼를 가공하여서 형성될 수도 있고, 실질적으로 정각(正角)의 사각형 형상을 갖는다. 편평한 바닥을 갖는 사각형 요홈(51, 52)은 상기 유동분배플레이트(5)의 각 측 중앙에 형성되고, 각각 절두 피라미드 형상을 갖는 복수의 돌출부(53, 54)는 상기 편평한 바닥에 형성된다. 상기 요홈들 및 돌출부들의 표면은 적절한 수단에 의하여 상기 가스확산전극층(3, 4)을 외부회로와 전기적으로 연결시키기 위한 전극단자층(55, 56)으로서 기능하는 금판층(gold plate layer)으로 코팅된다.
도 4a 내지 도 4c 는 각 유동분배플레이트(5)를 형성하는 공정을 도시한다. 도 4a에 도시된 바와 같이 실리콘 웨이퍼의 각 측 상에는 적절하게 패턴이 형성된 포토레지스트층(photo resist layer; 15, 16)이 형성되고, 상기 실리콘 웨이퍼는 양 측으로부터 식각되어 도 4b 에 도시된 바와 같이 상기 요홈(51, 52) 및 돌출부(52, 54)를 동시에 형성한다. 각 연료 전지 적층체의 상단부 또는 하단부 상의 분배플레이트(5)에는 그 내측에만 요홈과 돌출부가 제공될 수 있다. 그 후에, 도 4c에 도시된 바와 같이, 요홈(51, 52) 및 돌출부(53, 54)의 표면 상에 전극단자층(55, 56)이 형성된다.
상기 분배플레이트(5)는 상기 격자프레임(21)과 같은 형상을 가지며, 따라서 사각형 형상을 갖는다. 사각형 관통공(57a, 57b, 58a, 58b)은 그 주변부의 각 모서리부에 형성된다. 이들 관통공의 대각선으로 대향하는 쌍들 중의 하나(57a, 57b)는 연료가스용 유입구 및 배출구로서 기능한다. 상기 관통공의 대각선으로 대향하는쌍들 중의 다른 하나(57a, 57b)는 산화가스용 유입구 및 배출구로서 기능한다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 상기 주변부에 형성된 홈들(59a, 59b)은 상기 요홈(51)을 산화가스용 관통공들(58a, 58b)과 연통시키고, 이에 유사한 홈들(60a, 60b)은 상기 요홈(52)을 연료가스용 관통공들(57a, 57b)과 연통시킨다. 이 홈들(58a, 58b, 59a, 59b)은 이방성 에칭(습식 에칭)에 의하여 형성되고, 따라서 각각 V형상의 단면을 갖는다. 상기 관통공들(57a, 57b, 58a, 58b)은 이방성 에칭(습식 에칭)에 의하여 형성되기 때문에 각각 사각형 형상을 갖지만, 이들이 건식 에칭에 의하여 형성된다면 임의의 원하는 형상을 가질 수 있다.
상기 가스확산전극층들(3, 4) 각각은 카본시트(carbon sheet; 3a, 4a)를 구비하고, 상기 카본시트 측에는 고체폴리머 전해물과 혼합된 백금 촉매층(3b, 4b)이 전해질층(2)을 대면하여 형성된다.
이와 같은 방식으로 각 연료 전지에는, 한 쌍의 유동분배플레이트(5)가 가스확산전극층(3, 4)을 거쳐서 전해질층(2)의 양측에 배치되고, 이 구성요소들은 양극 결합(anodic bonding)에 의하여 상기 요홈들을 둘러싸고 있는 부분들을 따라서 결합된다. 따라서 복수의 좁은 통로(11)들은 연료가스를 위하여 전해질층(2) 각각의 중앙 요홈들 중의 하나(52)에 한정되고, 이와 유사한 복수의 좁은 통로(10)들은 산화가스를 위하여 상기 전해질층(2)의 다른 중앙 요홈(51)에 형성된다. 각 돌출부는, 전극단자로서 기능하는 금판층에 의하여 실질적으로 완전히 도포되고, 가스확산전극층(3, 4)을 전해질층(2)의 프레임 격자(21)에 대해 가볍게 압박한다. 따라서 각 가스확산전극층(3, 4)은 평행한 관계에 있는 많은 수의 돌출부들을 통하여 대응하는 분배플레이트(5)에 전기적으로 연결되고, 외부회로와 전해질층(2) 간의 신뢰성있는 전기적 연결이 이루어진다.
상기 분배플레이트(5)와 격자프레임(21) 간의 부착은 여러 다향한 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 후술되는 바와 같이 양극 결합이 사용된다. 예를 들어 파이렉스 유리(Pyrex glass; 상표명)로 만들어진 경(硬)유리로 된 열저항층(8)과 전극층(9)은 스퍼터링(sputtering)에 의해서 전해질층(2)의 격자프레임(21)의 각 측에 주변 표면을 따라서 형성되고, 대향하는 분배플레이트(5)의 표면의 주변 부분을 따라서 유사한 전극층(9)이 형성된다. 그 후 상기 조립체가 나트륨 이온이 높은 활동성을 가지게 되는 대략 400℃까지 가열된 상태에서, 상기 조립체 내에 전기장이 생성되어 이온을 이동시킨다. 본 발명의 연료 전지 조립체에서, 상기 전해물이 고체폴리머로 구성되면, 상기 조립체 전체를 400℃로 가열하는 것이 상기 고체 전해물을 손상할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따르면, 히터(도시되지 않음)는 상기 유동분배플레이트의 주변부 만을 선택적으로 가열할 수 있도록 상기 전해질층(9) 밑에 배치된다. 상기 히터는 Si3N4층과 같은 절연층들 사이에 개재된 폴리크리스탈린 실리콘(polycrystalline silicon)으로 구성될 수 있다. 상기 전극단자층(55, 56)이 상기 히터 밑으로 연장하면, 상기 히터의 열효율이 손상될 수 있다. 따라서 상기 히터 밑에는 상기 전극단자층(55, 56)이 없는 것이 바람직하다.
상기 격자프레임(21)과 분배플레이트(5)는 교호적으로 배치되고, 100 gf/cm2내지 2,000 gf/cm2의 압력으로 압착된다. 전류는 상기 폴리크리스탈린 실리콘 히터를 통하여 전도되어, 결합된 영역을 국지적으로 400℃ 정도의 온도로 가열한다. 동시에, 100V 내지 500V 의 전압이 상기 격자프레임(21)의 전극층(9)와 상기 분배플레이트(5)의 전극층(9) 사이에 10분 내지 30분 동안 가해진다.
변형예로서, 상기 격자프레임(21)과 분배플레이트(5)를 함께 부착시키기 위하여 접합제(bonding agent)가 사용될 수 있다. 어느 경우든, 원하는 밀봉능력을 달성하기 위한 밀봉구조 또는 클램핑 구조(clamping arrangement)의 필요성을 제거하는 것이 가능하다.
상기 연료가스와 산화가스(공기)가 상기 연료 전지(1)를 통하여 흐름에 따라서, 백금 촉매의 도움을 받아 전기화학적 반응이 일어나고, 상기 전극단자층들(55, 56) 사이에 전압차가 발생한다. 상기와 같은 다수의 연료 전지들이 적층되어 원하는 전압이 얻어질 수 있다.
여기에 설명된 연료 전지용 연료와 산화제는 가스이지만 액체일 수도 있다.
본 발명은 바람직한 실시예를 예로 들어 설명되었지만, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형예가 가능하다는 것이 명백하다.
본 발명은 연료 전지 분야에서 이용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 전해질층(2), 상기 전해질층을 사이에 둔 한 쌍의 가스확산전극층(3, 4), 및 상기 가스확산전극층과 접촉하는 산화가스와 연료를 위한 통로(10, 11)를 한정하는 한 쌍의 유동분배플레이트(5)를 구비하는 적어도 하나의 전지를 구비한 연료 전지 조립체로서,
    상기 가스확산전극층은 기판에 에칭공정을 수행함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 연료 전지 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전해질층(2)은 다수의 관통공(21b)을 가진 격자(21a)를 구비한 프레임(21)과 상기 관통공 각각에 보유된 전해물(22)을 구비하고, 상기 프레임 격자도 기판에 에칭공정을 수행함으로써 형성된 것을 특징으로 하는 연료 전지 조립체.
  3. 전해질층(2), 상기 전해질층을 사이에 둔 한 쌍의 가스확산전극층(3, 4), 및 상기 가스확산전극층과 접촉하는 산화가스와 연료를 위한 통로(10, 11)를 한정하는 한 쌍의 유동분배플레이트(5)를 포함하는 적어도 하나의 전지를 구비한 연료 전지 조립체로서,
    상기 전해질층(2)은 다수의 관통공(21b)을 가진 격자(21a)를 구비한프레임(21)과 상기 관통공 각각에 보유된 전해물(22)을 구비한 것을 특징으로 하는 연료 전지 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프레임의 격자에는, 대응하는 관통공 내로 돌출된 돌출부(21c)가 제동된 것을 특징으로 하는 연료 전지 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프레임은 실리콘 기판으로 만들어지고, 상기 관통공과 돌출부는 각 관통공에 좁은 중앙 부분을 생성하기 위하여 상기 실리콘 기판의 양 측으로부터 이방성 에칭을 수행하여 형성된 것을 특징으로 하는 연료 전지 조립체.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 유동분배플레이트 각각은 중앙 요홈(51, 52)과 상기 요홈에 형성된 다수의 돌출부(53, 54)를 구비하고, 상기 유동분배플레이트의 각 돌출부는 대응하는 가스확산전극층과 접촉하여 상기 돌출부와 격자 사이에 가스확산전극층이 개재되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유동분배플레이트의 각 돌출부에는 상기 대응하는 가스확산전극층을 외부회로와 전기적으로 연결시키는 전극단자(55, 56)가 제공되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 조립체.
  8. 제 6 항에 있어서,
    각 유동분배플레이트는 실리콘 기판으로 만들어지고, 상기 중앙 요홈과 돌출부는 각 돌출부를 피라미드 형상으로 형성하기 위하여 이방성 에칭에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 조립체.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100637503B1 (ko) * 2005-04-21 2006-10-20 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지용 스택 및 이를 포함하는 연료 전지 장치
KR100684781B1 (ko) * 2005-04-21 2007-02-20 삼성에스디아이 주식회사 스택 및 이를 포함하는 연료 전지 장치
KR100696682B1 (ko) * 2005-04-21 2007-03-19 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지용 스택 및 이를 포함하는 연료 전지 장치
KR101155911B1 (ko) * 2004-09-08 2012-06-20 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템용 스택

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4916053B2 (ja) * 2000-05-08 2012-04-11 本田技研工業株式会社 燃料電池及びその製造方法
US7108936B2 (en) * 2000-05-08 2006-09-19 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell assembly
KR100697253B1 (ko) * 2000-05-08 2007-03-21 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 연료 전지
US6737182B2 (en) * 2001-06-18 2004-05-18 Delphi Technologies, Inc. Heated interconnect
FR2828769A1 (fr) * 2001-12-21 2003-02-21 Commissariat Energie Atomique Element de base d'une pile a combustible avec electrolyte tridimensionnel et son procede de fabrication
US6989215B1 (en) 2002-02-06 2006-01-24 Angstrom Power Apparatus of high power density fuel cell layer with micro structured components
US6864010B1 (en) 2002-02-06 2005-03-08 Angstrom Power Apparatus of high power density fuel cell layer with micro for connecting to an external load
US7150933B1 (en) 2002-02-06 2006-12-19 Angstrom Power, Inc. Method of manufacturing high power density fuel cell layers with micro structured components
US6872287B1 (en) 2002-02-06 2005-03-29 Angstrom Power Electrochemical cell
US6969563B1 (en) 2002-03-01 2005-11-29 Angstrom Power High power density fuel cell stack using micro structured components
US6869712B2 (en) * 2002-03-07 2005-03-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Ion exchange system structure with a microtextured surface, method of manufacture, and method of use thereof
US6833212B2 (en) * 2002-03-29 2004-12-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electrolyte for a fuel cell
US20040058226A1 (en) * 2002-04-25 2004-03-25 Lamarre Philip A. Efficiency lateral micro fuel cell
WO2003096454A2 (en) * 2002-05-09 2003-11-20 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell assembly, separator-diffusion layer assembly for fuel cell assembly and manufacturing method therefor
JP4042526B2 (ja) 2002-10-22 2008-02-06 株式会社日立製作所 シート状電解質膜電極接合複合体及びそれを用いた燃料電池
AU2003299917A1 (en) * 2002-12-31 2004-07-29 Freudenberg-Nok General Partnership Fuel cell seal with integral bridge
US7029781B2 (en) * 2003-01-21 2006-04-18 Stmicroelectronics, Inc. Microfuel cell having anodic and cathodic microfluidic channels and related methods
WO2004091026A2 (fr) * 2003-04-04 2004-10-21 Sagem Sa Micropiles a combustible destinees particulierement aux dispositif electroniques portables et aux dispositifs de telecommunications
US20040197613A1 (en) * 2003-04-04 2004-10-07 Patrick Curlier Microfuel cells for use particularly in portable electronic devices and telecommunications devices
US7205057B2 (en) 2003-06-19 2007-04-17 Angstrom Power Inc. Integrated fuel cell and heat sink assembly
US7531261B2 (en) * 2003-06-30 2009-05-12 Corning Incorporated Textured electrolyte sheet for solid oxide fuel cell
US7442463B2 (en) 2003-12-26 2008-10-28 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell
JP3912384B2 (ja) * 2004-02-10 2007-05-09 セイコーエプソン株式会社 燃料電池の製造方法
US7195652B2 (en) 2004-04-06 2007-03-27 Angstrom Power Method for forming compact chemical reactors with reactor frames
US7458997B2 (en) 2004-04-06 2008-12-02 Angstrom Power Incorporated Method for making compact chemical reactors
US7063910B2 (en) 2004-04-06 2006-06-20 Angstrom Power Compact chemical reactor with reactor frame
US7067217B2 (en) 2004-04-06 2006-06-27 Angstrom Power Compact fuel cell layer
US7241525B2 (en) 2004-04-06 2007-07-10 Angstrom Power Inc. Fuel cell layer with reactor frame
US7052795B2 (en) 2004-04-06 2006-05-30 Angstrom Power Compact chemical reactor
US20050249987A1 (en) * 2004-05-04 2005-11-10 Angstrom Power Incorporated Fault tolerant fuel cell systems
US7378176B2 (en) 2004-05-04 2008-05-27 Angstrom Power Inc. Membranes and electrochemical cells incorporating such membranes
US7632587B2 (en) 2004-05-04 2009-12-15 Angstrom Power Incorporated Electrochemical cells having current-carrying structures underlying electrochemical reaction layers
JP4568044B2 (ja) * 2004-07-12 2010-10-27 株式会社日立製作所 膜電極複合体モジュール、燃料電池および電子機器並びに膜電極複合体モジュールの製造方法
TWI241735B (en) * 2004-07-22 2005-10-11 Delta Electronics Inc Panel-form fuel cell assembly
JP4752216B2 (ja) * 2004-08-26 2011-08-17 トヨタ自動車株式会社 チューブ型燃料電池用膜電極複合体
KR100633464B1 (ko) 2004-09-03 2006-10-13 현대모비스 주식회사 고분자 전해질 연료전지와 스택 및 그 제조방법
US20060204815A1 (en) * 2005-03-10 2006-09-14 Angstrom Power Incorporated Cell stack having sub-stacks with opposite orientations
KR100691558B1 (ko) * 2005-04-22 2007-03-09 한국과학기술연구원 고체 산화물 연료전지의 제조 방법
KR100707981B1 (ko) * 2005-09-08 2007-04-16 주식회사 비츠로셀 연료전지의 단전지 형성방법
KR100646951B1 (ko) 2005-11-10 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 평판형 연료전지 시스템
KR100646952B1 (ko) 2005-11-10 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 평판형 연료전지 시스템
KR100646953B1 (ko) 2005-11-10 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 평판형 연료전지 시스템
FR2894720B1 (fr) 2005-12-09 2010-12-10 Commissariat Energie Atomique Pile a combustible avec collecteurs de courant integres a l'electrolyte solide et procede de fabrication d'une telle pile a combustible.
GB2434845B (en) * 2006-02-01 2010-10-13 Intelligent Energy Ltd Variable compressibility gaskets
WO2007090423A1 (de) * 2006-02-09 2007-08-16 Carl Freudenberg Kg Gasdiffusionseinheit
US8481228B2 (en) * 2006-07-11 2013-07-09 Societe Bic Fuel cell assembly
US7816056B2 (en) * 2006-08-04 2010-10-19 Atomic Energy Council-Institute Of Nuclear Energy Research Structure of fuel cell assembly
JP5140982B2 (ja) * 2006-09-28 2013-02-13 大日本印刷株式会社 固体酸化物形燃料電池及びそのスタック構造
US8197978B2 (en) 2006-11-29 2012-06-12 Bloom Energy Corporation Fuel cell systems with fuel utilization and oxidation monitoring
JP4978216B2 (ja) * 2007-01-31 2012-07-18 カシオ計算機株式会社 反応器加熱装置、反応器、燃料電池装置及び電子機器
JP5241125B2 (ja) * 2007-03-28 2013-07-17 三洋電機株式会社 燃料電池モジュール
JP2008277236A (ja) * 2007-03-30 2008-11-13 Dainippon Printing Co Ltd 固体酸化物形燃料電池、及びそのスタック構造
GB0715225D0 (en) 2007-08-03 2007-09-12 Rolls Royce Fuel Cell Systems A fuel cell and a method of manufacturing a fuel cell
CN103928694A (zh) 2007-09-25 2014-07-16 法商Bic公司 包括空间节约型流体增压室的燃料电池系统
CN101635362B (zh) * 2008-07-25 2012-03-28 清华大学 膜电极及采用该膜电极的燃料电池
CN101919094B (zh) 2008-01-17 2013-07-24 法商Bic公司 用于电化学池的盖及相关方法
CA2714991C (en) 2008-02-29 2015-11-24 Angstrom Power Incorporated Electrochemical cell and membranes related thereto
US9077042B2 (en) * 2008-07-25 2015-07-07 Tsinghua University Membrane electrode assembly and biofuel cell using the same
CN101752568B (zh) * 2008-12-17 2012-06-20 清华大学 膜电极及采用该膜电极的生物燃料电池
FR2938122B1 (fr) * 2008-10-30 2010-12-24 Commissariat Energie Atomique Electrolyte a rigidite abaissee, et systeme electrochimique comportant un tel electrolyte
GB2470371A (en) * 2009-05-19 2010-11-24 Energy Conversion Technology As Heating of a fuel cell stack
JP2010277825A (ja) * 2009-05-28 2010-12-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 固体酸化物形燃料電池セルおよびその製造方法
US20160336606A1 (en) * 2014-12-22 2016-11-17 Intelligent Energy Limited Fuel cells and methods with reduced complexity
KR20240024694A (ko) * 2022-08-17 2024-02-26 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 제조 공정 관리 시스템 및 이의 동작 방법

Family Cites Families (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1933305C3 (de) * 1969-07-01 1978-04-06 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für Brennstoffelemente
US3784415A (en) * 1971-01-28 1974-01-08 Us Army Method of making a high voltage deposited fuel cell component
JPS58176367A (ja) * 1982-04-09 1983-10-15 日産自動車株式会社 盗難防止装置
JPS5925180A (ja) * 1982-08-03 1984-02-09 Asahi Glass Co Ltd ガス拡散電極用材
US4551220A (en) * 1982-08-03 1985-11-05 Asahi Glass Company, Ltd. Gas diffusion electrode material
US4648955A (en) * 1985-04-19 1987-03-10 Ivac Corporation Planar multi-junction electrochemical cell
JPS62211870A (ja) * 1986-03-12 1987-09-17 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池の温度検出装置
JPH0292666U (ko) * 1988-09-13 1990-07-23
US4997726A (en) * 1989-02-15 1991-03-05 Sanyo Electric Co., Ltd. Solid oxide electrolyte fuel cell
JP2841340B2 (ja) * 1989-03-25 1998-12-24 東燃料株式会社 固体電解質燃料電池
JPH0752653B2 (ja) * 1989-05-23 1995-06-05 石川島播磨重工業株式会社 燃料電池用下部ホルダー
US5009968A (en) * 1989-09-08 1991-04-23 International Fuel Cells Corporation Fuel cell end plate structure
JPH03134963A (ja) * 1989-10-19 1991-06-07 Fuji Electric Co Ltd 固体電解質型燃料電池
JPH03155054A (ja) * 1989-11-13 1991-07-03 Hitachi Ltd 燃料電池
JP2831061B2 (ja) * 1989-11-28 1998-12-02 三菱重工業株式会社 ガス拡散電極及びそれを用いた固体高分子電解質燃料電池本体
JPH0412467A (ja) * 1990-04-27 1992-01-17 Tonen Corp 高温型燃料電池
JP2584570Y2 (ja) * 1990-05-08 1998-11-05 三菱重工業株式会社 固体電解質型燃料電池
JPH04169068A (ja) * 1990-10-08 1992-06-17 Aisin Aw Co Ltd 金属格子付燃料電池
JPH0758617B2 (ja) * 1990-11-01 1995-06-21 三菱重工業株式会社 固体高分子電解質膜と電極との接合体
JP3050328B2 (ja) * 1990-12-10 2000-06-12 株式会社ユアサコーポレーション 固体電解質燃料電池の製造方法
JPH04229956A (ja) * 1990-12-27 1992-08-19 Aisin Aw Co Ltd 格子付燃料電池
JPH04306563A (ja) * 1991-04-02 1992-10-29 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 固体電解質型燃料電池の単電池製造方法
JP2894378B2 (ja) * 1991-06-18 1999-05-24 三菱電機株式会社 電気化学素子及びその製造方法
JPH0529006A (ja) * 1991-07-25 1993-02-05 Honda Motor Co Ltd 燃料電池
US5268241A (en) * 1992-02-20 1993-12-07 Electric Power Research Institute, Inc. Multiple manifold fuel cell
JPH05258756A (ja) * 1992-03-02 1993-10-08 Honda Motor Co Ltd 燃料電池用電解質膜の表面処理方法
JP3267034B2 (ja) * 1993-03-10 2002-03-18 株式会社村田製作所 固体電解質型燃料電池の製造方法
JP2607611Y2 (ja) * 1993-03-22 2002-03-04 三菱重工業株式会社 固体電解質燃料電池
JPH0737596A (ja) * 1993-07-23 1995-02-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 平板型固体電解質電解セル
JP3064167B2 (ja) * 1993-09-01 2000-07-12 三菱重工業株式会社 固体電解質燃料電池
JP3040645B2 (ja) * 1993-11-12 2000-05-15 三菱重工業株式会社 ディンプル型固体電解質セル
JPH07135003A (ja) * 1993-11-12 1995-05-23 Toyota Motor Corp 高分子陽イオン交換膜および燃料電池
JP3486213B2 (ja) * 1993-11-19 2004-01-13 三菱重工業株式会社 固体電解質型燃料電池
GB9402887D0 (en) * 1994-02-15 1994-04-06 Univ Napier Modular fuel cell stack design with particular reference to planar solid oxide fuel cell technology
JP3349245B2 (ja) * 1994-03-04 2002-11-20 三菱重工業株式会社 固体電解質型燃料電池の製造方法
JPH0850903A (ja) * 1994-08-08 1996-02-20 Mazda Motor Corp 固体高分子型燃料電池
JPH0864216A (ja) * 1994-08-25 1996-03-08 Tonen Corp 酸素イオン導電体薄膜及びその製造方法
JPH0888013A (ja) * 1994-09-16 1996-04-02 Tonen Corp 常温型燃料電池用薄膜電解質とこれを用いた常温型燃料電池
US5863671A (en) * 1994-10-12 1999-01-26 H Power Corporation Plastic platelet fuel cells employing integrated fluid management
JPH08180891A (ja) * 1994-10-27 1996-07-12 Tonen Corp 常温型燃料電池用薄膜電解質及び常温型燃料電池
JP3423799B2 (ja) * 1994-11-24 2003-07-07 トヨタ自動車株式会社 燃料電池の反応層形成方法
JP3429585B2 (ja) * 1994-12-19 2003-07-22 三菱電機株式会社 固体高分子型燃料電池
JP3424223B2 (ja) * 1995-03-29 2003-07-07 マツダ株式会社 燃料電池スタック構造
JPH09289029A (ja) * 1996-04-24 1997-11-04 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 固体高分子型燃料電池用ガスシール構造、冷却部構造及びスタック
JPH09312163A (ja) * 1996-05-22 1997-12-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体電解質型燃料電池
JPH09320616A (ja) * 1996-05-23 1997-12-12 Unyusho Senpaku Gijutsu Kenkyusho 電解質膜とそれに密着する電極との界面を凹凸構造とした高出力型固体酸化物燃料電池
JP3354793B2 (ja) * 1996-06-19 2002-12-09 三菱重工業株式会社 円筒型固体電解質燃料電池のセル
US5798187A (en) * 1996-09-27 1998-08-25 The Regents Of The University Of California Fuel cell with metal screen flow-field
JP3516325B2 (ja) * 1996-12-20 2004-04-05 東邦瓦斯株式会社 ハニカム構造固体電解質型燃料電池
JP3292670B2 (ja) * 1997-02-03 2002-06-17 本田技研工業株式会社 燃料電池
GB2348047B (en) * 1997-03-29 2001-04-11 Ballard Power Systems Electrochemical cells
JP3530339B2 (ja) * 1997-04-11 2004-05-24 三洋電機株式会社 固体高分子型燃料電池およびその製造方法
JP3929136B2 (ja) * 1997-10-15 2007-06-13 日本碍子株式会社 電気化学セルおよび電気化学装置
DE59707434D1 (de) * 1997-11-25 2002-07-11 Sulzer Hexis Ag Winterthur Brennstoffzellenmodul mit integrierter Zusatzheizung
DE69836191T2 (de) * 1997-12-18 2007-08-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota Brennstoffzelle und bipolare Trennwand dafür
DE19757320C2 (de) * 1997-12-23 2001-08-02 Forschungszentrum Juelich Gmbh Elektrode mit guter Kohlenmonoxidverträglichkeit für Brennstoffzellen
JPH11224677A (ja) * 1998-02-10 1999-08-17 Denso Corp 固体高分子型燃料電池
GB9807977D0 (en) * 1998-04-16 1998-06-17 Gec Alsthom Ltd Improvements in or relating to coating
JP3632468B2 (ja) 1998-04-22 2005-03-23 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用ガスセパレータおよび該燃料電池用ガスセパレータを用いた燃料電池
DE19819291A1 (de) 1998-04-30 1999-11-11 Emitec Emissionstechnologie Brennstoffzellen-Modul
JPH11329462A (ja) * 1998-05-13 1999-11-30 Murata Mfg Co Ltd 固体電解質型燃料電池
DE19821985B4 (de) * 1998-05-18 2005-12-08 Carl Freudenberg Kg Brennstoffzelle
JP2000058080A (ja) * 1998-08-12 2000-02-25 Mitsubishi Materials Corp 燃料電池用セパレータおよびその製造方法
US6159628A (en) * 1998-10-21 2000-12-12 International Fuel Cells Llc Use of thermoplastic films to create seals and bond PEM cell components
US6127058A (en) * 1998-10-30 2000-10-03 Motorola, Inc. Planar fuel cell
US6214487B1 (en) * 1999-02-01 2001-04-10 Motorola, Inc. Integral sensors for monitoring a fuel cell membrane and methods of monitoring
US6638654B2 (en) * 1999-02-01 2003-10-28 The Regents Of The University Of California MEMS-based thin-film fuel cells
WO2000059058A1 (de) * 1999-03-29 2000-10-05 Siemens Aktiengesellschaft Brennstoffzellenbatterie mit heizelement und verbesserter kaltstartperformance und verfahren zum kaltstarten einer brennstoffzellenbatterie
CN1349670A (zh) * 1999-05-06 2002-05-15 三帝公司 燃料电池和薄膜
DE19922922A1 (de) * 1999-05-19 2000-11-23 Siemens Ag Hochtemperatur-Membran-Brennstoffzelle, Verfahren zum Betreiben einer HTM-Brennstoffzellenbatterie und HTM-Brennstoffzellenbatterie
JP2001043877A (ja) * 1999-05-27 2001-02-16 Honda Motor Co Ltd 燃料電池発電システム
GB9915925D0 (en) * 1999-07-08 1999-09-08 Univ Loughborough Flow field plates
JP3290169B2 (ja) * 2000-02-24 2002-06-10 雅則 奥山 超小形燃料電池
JP4916053B2 (ja) * 2000-05-08 2012-04-11 本田技研工業株式会社 燃料電池及びその製造方法
KR100697253B1 (ko) * 2000-05-08 2007-03-21 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 연료 전지
KR100565498B1 (ko) * 2003-10-07 2006-03-30 엘지전자 주식회사 냉장고용 제빙장치 및 그 제어 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101155911B1 (ko) * 2004-09-08 2012-06-20 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템용 스택
KR100637503B1 (ko) * 2005-04-21 2006-10-20 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지용 스택 및 이를 포함하는 연료 전지 장치
KR100684781B1 (ko) * 2005-04-21 2007-02-20 삼성에스디아이 주식회사 스택 및 이를 포함하는 연료 전지 장치
KR100696682B1 (ko) * 2005-04-21 2007-03-19 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지용 스택 및 이를 포함하는 연료 전지 장치

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