KR20040034520A - 연료 전지 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판(204) 위에 희생층(202)을 형성하는 단계, 상기 기판(204) 위에 연료 전지(208, 212, 214)를 형성하는 단계, 연료 전지(208, 212, 214)를 기판(204)과 연결하는 커넥터(210, 216)를 형성하는 단계, 및 희생층(202)을 제거하는 단계를 갖는 연료 전지의 제조방법에 관한 것이다. 상기 희생층(202)이 제거되고 난 후, 연료 전지(208, 212, 214)는 일반적으로 기판(204)의 평평한 표면(206) 상에서 그 사이에 한정된 갭(222)을 두고 자립적으로 유지된다.

Description

연료 전지 및 그의 제조방법{FUEL CELL AND METHOD FOR FORMING}
본 발명은 연료 전지 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 박막 연료 전지에 관한 것이다.
안전하고 공해가 적고 융통적인 전력 생성에 대한 요구에 따라 연료 전지에 대한 관심이 증가되어 왔다. 연료 전지는 일반적으로 연료와 산화제(예컨대 수소 및 산소)를 직접 결합하여 전기 및 물을 생성하는 전기화학적 장치이다. 이는 전해질에 의해 분리된 애노드 또는 연료 전극 및 캐쏘드 또는 공기 전극을 갖는다. 고체 산화물 연료 전지 시스템의 경우, 수소는 전자의 방출을 수반하면서 애노드 상에서 양성자로 산화된다. 애노드에서, 산소 이온은 이들 양성자와 반응하여 물을 형성하고, 이 과정에서 전자를 소모한다. 전자는 외부 부하를 통해 애노드에서 캐쏘드로 흐른다. 이어서, 이러한 전자들은 산소 분자를 환원시켜 산소 음이온을 형성하는데 사용될 수 있고, 전해질을 통한 애노드로의 이온 전류 수송에 의해 회로가 완성된다. 수소에 의해 작동되는 연료 전지는 독성 기체를 방출하지 않는다. 이들은 조용하게 작동하며 약 80% 까지의 잠재적인 전력 효율을 갖는다.
하나의 특정 부류의 연료 전지는 고체 전해질을 일반적으로 갖는 박막 연료 전지로서 공지되어 있다. 고체 산화물 전해질이 종종 사용된다. 전해질 층은 애노드와 캐쏘드 사이에 위치한다. 상기 층들은 화학적 증착(CVD), 연소식 CVD(CCVD), 물리적 증착(PVD), 스크린 인쇄, 슬러리 증착, 원자 층 증착 등과 같은기술을 사용하여 마이크로 규모로 침착될 수 있으며, 기판 위에 지지될 수 있다. 박막 전지는 휴대용 전자제품 및 마이크로-전자제품과 같은 분야에 사용하기에 바람직하다.
박막 고체 산화물 연료 전지에 관한 일부 문제점들은 여전히 해결되지 않고 있다. 예를 들어, 전지의 높은 작동 온도 범위가 문제를 일으킬 수 있다. 애노드, 캐쏘드, 전해질 및 기판 층이 각각 상이한 열팽창 계수를 가질 수 있으므로, 이들은 열 순환 과정에서 서로 다른 양으로 팽창 및 수축할 수 있다. 이는 응력 발생, 균열 및 탈층 현상을 야기할 수 있다. 또다른 문제점은 박막 전지의 최하 층으로의 기체 접근을 제공해야 할 필요성과 관련된 것이다. 전형적으로는, 최하층과 인접한 영역에서 그 아래의 기판을 통해 연장되는 통로를 만들어 접근을 제공해야 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판 위에 희생층을 형성하는 단계, 상기 희생층 위에 연료 전지를 형성하는 단계, 상기 연료 전지를 기판과 연결하는 단계, 및 상기 희생층을 제거하여 연료 전지와 기판 사이에 갭을 한정하는 단계를 갖는 연료 전지의 제조방법을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 방법의 예시적인 바람직한 실시양태를 도시한 공정도이다.
도 2(a) 내지 2(e)는 다양한 형성 단계에서 본 발명의 예시적인 바람직한 연료 전지 장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3(a) 내지 3(e)는 다양한 형성 단계에서 도 2의 예시적인 바람직한 연료 전지 실시양태를 개략적으로 도시한 상면도이다.
도 4(a)는 도 3(d)의 예시적인 연료 전지의 상면도이고, 도 4(b) 내지 4(d)는 도 4(a)에서 선 4(b)-4(b), 선 4(c)-4(c) 및 선 4(d)-4(d)를 따라 도시한 연료 전지의 단면도이다.
도 5(a) 내지 5(e)는 다양한 형성 단계에서의 본 발명의 추가의 예시적인 바람직한 연료 전지 장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 추가의 예시적인 바람직한 연료 전지 장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
본 발명은 박막 연료 전지 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시양태에 따른 방법 및 장치의 바람직한 예는 박막 규모의 단일 챔버 고체 산화물 연료 전지, 및 그의 제조방법을 포함한다.
이제, 도 1의 공정도를 참조하면, 본 발명의 방법의 바람직한 양태는 총체적으로 10으로 도시되어 있다. 초기 단계에서, 희생층을 기판 위에 형성한다(블록 12). 이어서, 연료 전지를 상기 희생층 위에 형성하고(블록 14), 기판과 연결한다(블록 16). 이어서, 희생층을 화학적 에칭이나 다른 적합한 수단에 의해 제거하여 연료 전지와 기판 사이에 갭을 한정한다(블록 18). 그 결과, 연료 전지는 기판 상에 커넥터에 의해 지지되며, 그에 의해 기판 위에 일반적으로 자립적으로 유지된다.
본 발명의 바람직한 방법의 예는 여러 형성 단계에서의 개략적인 도 2(a) 내지 2(e) 및 도 3(a) 내지 3(e)에서 200으로 일반적으로 도시된 연료 전지 장치의 양태를 고려함으로써 더욱 충분히 예시될 수 있다. 이러한 도면뿐 아니라 본원에 첨부된 다른 도면들을 고려하면, 본 발명은 연료 전지 장치의 제조방법을 비롯하여 연료 전지 장치와도 관련됨을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 방법의 양태에 관해 본원에서 기술된 내용은 장치의 양태를 기술하는데 유용할 수 있으며 그 반대로도 마찬가지임이 또한 이해될 것이다. 예를 들어, 도 2 내지 6은 본 발명의 예시적인 방법뿐 아니라 장치를 예시하는데 있어 유용할 것이다.
도 2(a) 및 3(a)는 기판(204) 위에 형성된 희생층(202)을 도시한 것이다. 희생층(202)은 기판(204)의 대체로 평평한 표면(206) 위에 형성된다. 희생층(202)은 예컨대 증착, 스퍼터링, CVD, CCVD, PVD, 스크린 인쇄, 슬러리 증착, 원자 층증착 등을 비롯하여 당해 분야에 공지된 기법을 사용하여 기판(204) 위에 형성될 수 있다. 희생층(202)은 적합한 물질로 제조될 수 있으며, 이러한 물질의 예로는, Ti, Cu, Al, 반도체 물질, 예컨대 폴리-Si, Si-Ge, 알루미늄 산화물, 규소 산화물, 및 스핀-온-글라스(spin-on-glasses)를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 기판(204)은 유전성인 것이 바람직하지만, 유전성 절연층을 갖는 전도체일 수 있다. 기판(204)은 적합한 물질로 제조될 수 있으며, 그 예를 들면, (산화물 층을 갖는) 고온 스테인레스 강과 같은 강, 티탄, 또는 티탄 또는 알루미늄 산화물을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 유리하게는, 본 발명은 에칭과 같은 층 가공 기술 및 열에 노출시 발생할 수 있는 변형 및 다른 결함에 대해 저항성 있는 물질로 제조된 기판을 사용하여 실시될 수 있다. 예를 들어, 기판(204)은 전형적인 고체 산화물 연료 전지 층의 것과 비교적 유사한 비교적 낮은 비용 및 열팽창 계수를 이점으로 갖는 알루미늄 산화물(알루미나)로 제조될 수 있다.
도 2(b) 및 3(b)에 의해 잘 도시된 바와 같이, 애노드 층(208)은 희생층(202) 위에 형성된다. 애노드 층(208)은 적합한 물질로 제조될 수 있으며 당해 분야에 공지된 바와 같은 수단을 사용하여 희생층(202) 위에 형성된다. 예컨대, 애노드(208)는 Ni와 같은 금속, 금속/세라믹 복합물(서멧) 예컨대 Ni-산화이트륨 안정화된 지르코늄, Ni- 또는 Cu-개질된 도핑된 산화세륨(예: Ce0.8Sm0.2O1.9, Ce0.9Gd0.1O1.9)를 포함할 수 있다. 애노드(208)는 증착, 스퍼터링, CVD, CCVD, PVD, 스크린 인쇄, 슬러리 증착, 원자 층 증착 등의 단계를 통해 형성될 수 있다. 애노드(208)는 조밀할 수 있지만, 가장 바람직하게는 다공성이다. 바람직하게는 애노드 층(208)의 통합 연결부(210)인 커넥터가 형성되어 애노드 층을 대체로 평평한 표면(206)과 연결한다. 본원에 사용된 바와 같이, "통합"이라는 용어는 연속적이고 동일한 몸체가 되는 상태를 광범위하게 지칭하도록 의도된다. 따라서, 통합 연결부(201)는 실질적으로 동시에 애노드 층(208)과 함께 형성될 수 있다. 바람직하게는 연결부(210)는 표면(206)과 접하는 희생층(202)의 가장자리 상에 형성된다.
도 2(c) 및 3(c)는 애노드 층(208) 위에 형성된 고체 산화물 전해질 층(212)을 도시한 것이다. 전해질 층(212)은 표준 형성 기법을 사용하여 적합한 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 전해질 층(212)은 산화이트륨-도핑된 지르코늄 산화물, 또는 Sm- 또는 Gd-도핑된 CeO2와 같은 세라믹 산화물 이온 전도체로 제조될 수 있다. 다른 적합한 물질은 La0.9Sr0.1Ga0.8Mg0.2O3과 같은 도핑된 페로브스카이트 산화물, 양성자 전도성 페로브스카이트 BaZrO3, SrCeO3및 BaCeO3, 및 다른 양성자 교환 세라믹을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 전해질 층(212)은 증착, 스퍼터링, CVD, CCVD, PVD, 스크린 인쇄, 슬러리 증착, 원자 층 증착 등과 같은 적합한 방법을 통해 형성될 수 있다.
캐쏘드 층(214)은 도 2(d) 및 3(d)에 잘 도시된 바와 같이 전해질 층(212) 위에 형성된다. 캐쏘드 층(214)은 다공성이거나 조밀할 수 있지만, 바람직하게는 다공성이다. 당해 분야의 숙련자는 다수의 물질 및 방법들이 캐쏘드 층(214)을 형성하는데 있어 적합함을 이해할 것이다. 예컨대, 캐소드는 Ag 화합물, 서멧 등으로 제조될 수 있다. 캐쏘드의 구체적인 예로는, 도핑된 페로브스카이트, 예컨대 Sm0.5Sr0.5CoC3, Ba0.8La0.2CoO3및 Gd0.5Sr0.5CoO3를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 다르게는, 이러한 페로브스카이트의 B 자리는 예컨대 Fe 또는 Mn으로 도핑될 수 있다.
캐쏘드 층(214)은 당해 분야에 일반적으로 공지된 층 형성 수단을 통해 형성될 수 있으며, 예를 들면 증착, 스퍼터링, CVD, CCVD, PVD, 스크린 인쇄, 슬러리 증착, 원자 층 증착 등이 포함된다. 바람직하게는 캐쏘드(214)의 통합 연결부(216)를 포함하는 커넥터는 캐쏘드와 기판의 대체로 평평한 표면(206)을 연결하기 위해 형성된다. 기계적 강도를 제공할 뿐 아니라, 캐쏘드 연결부(216)와 애노드 연결부(210) 모두는 전자를 전달할 수 있으며, 또한 디바이스에 전류를 제공하기 위한 회로 또는 다른 연결을 통해 전자 디바이스와 연결될 수 있다.
총괄적으로, 애노드(208), 전해질(212) 및 캐쏘드(214)는 218로 총체적으로 지칭된 연료 전지를 형성한다. 개별 층들(208, 212 및 214)을 고려하면, 연료 전지(218)의 배향이 디자인의 고려에 따라 변할 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 연료 전지(218)는 애노드 층(208)을 가장 위쪽에 캐쏘드 층(214)을 갭(220)과 대면하여 형성할 수 있음이 예상된다. 또한, 연료 전지(218)는 전자 장치 또는 다른 부하에 의해 사용 전류를 수집하기 위한 애노드 및 캐쏘드와 연결된 전류 수집기를 추가로 포함할 수 있다.
연료 전지(218)의 형성에 이어, 도 2(e) 및 3(e)에 도시된 바와 같이희생층(212)이 제거되어 연료 전지(218)와 기판의 대체로 평평한 표면(206) 사이에 갭(220)이 한정된다. 층(202)의 제거는 에칭 등과 같은 적합한 수단을 통해 달성될 수 있다. 일단 제거되면, 연료 전지(218)는 일반적으로 기판의 평평한 표면(206) 상에 자립적으로 유지되며, 연결부(210 및 216)에 의해서만 단지 지지될 뿐이다. 애노드(208)의 하부 표면(222)은 갭(220)으로부터의 접근이 가능하다.
바람직하게는, 희생층(202)의 두께는 연료 전지의 만족스런 작동을 위해 갭(220)에서 충분한 기체 흐름이 발생할 만큼 충분히 두꺼워야 한다. 특히 목적하는 두께는 의도된 연료 전지 작동 온도, 연료 전지 구성 물질, 연료 전지 층 물질의 두께 등과 같은 인자에 따라 변할 수 있다. 예컨대, 약 0.1 내지 약 500㎛ 두께의 희생층이 유용한 것으로 여겨지며, 추가적인 예로는 약 0.1 내지 약 100㎛ 범위를 들 수 있다.
애노드 층(208), 전해질 층(212) 및 캐쏘드 층(214)의 폭, 길이 및 두께는 목적하는 바에 따라, 또는 예컨대 목적하는 수준의 전류 및/또는 전압, 허용가능한 공간 등을 포함할 수 있는 특정 디자인의 고려에 적합한 지에 따라 다를 수 있다. 층들(208, 212 및 214)의 치수는 연료-공기 혼합물이 애노드 층(208) 및 캐쏘드 층(214)과 반응하도록 바람직하게 최적화된다. 일반적으로, 애노드(208), 전해질(212) 및 캐쏘드(214)의 표면적은 최대화되는 것이 바람직하다. 두께는 층(208, 212 및 214)의 구성 물질, 층들의 면적, 목적하는 전압 및/또는 전류 등과 같은 인자에 따라 변할 수 있다. 더욱 얇은 전해질 층(212)은 임피던스가 두께의 감소에 따라 선형적으로 감소되는 점에서 일반적으로 바람직하다. 그러나, 전해질층(212)은 적합한 기계적 강도를 제공하기에 충분히 두꺼워야 한다. 또한, 애노드 및 캐쏘드 층은 목적하는 전압 및/또는 전류 출력을 위해 요구되는 연료 분해 및 산소 저감을 지지하기에 충분한 촉매 활성을 제공하고 일부의 경우 적합한 기계적 강도를 제공할 정도로 충분히 두꺼워야 한다. 상기 층에 대한 유용한 두께 범위는 각 층에 대해 약 0.1 내지 약 500㎛이며, 더욱 바람직한 범위는 약 0.5 내지 약 15㎛인 것으로 여겨진다.
도 2(e)에 도시된 바와 같이, 챔버(224)는 연료 전지 조립물(200)을 내장하기 위해 바람직하게 제공되며, 이는 연료 전지 조립물(200)로 또는 이로부터 연료 및 산화제 기체를 전달하기 위한 하나 이상의 포트(도시되지 않음)를 갖는다. 당해 분야의 숙련자는 챔버(224)가 특정 적용에 요구되는 바에 따라 특정 형태 및 배치를 가질 수 있음을 이해할 것이다. 예컨대, 챔버(224)는 기판내에 형성된 채널, 벽을 서로 결합함에 의해 구성된 인클로저(enclosure) 등을 포함할 수 있다. 또한, 전류 수집기(226)가 전류를 연료 전지(218)로부터 전기 장치(228)와 같은 부하로 전달하기 위해 제공될 수 있다. 전류 수집기는 당해 분야에 일반적으로 공지되어 있으므로 본원에서 상세히 논의될 필요는 없다. 이들은 애노드(208) 및/또는 캐쏘드(214) 층과 접하는 금속 스트립 또는 영역과 같은 전도성 소자를 포함할 수 있다. 또한, 도 2(e)의 대표적인 예는 단지 개략적인 것일 뿐이며, 실제로는 기계적인 지지를 위해 층 커넥터(216 및 210)에 근접하게 전류 수집기(226)를 위치하는 것이 바람직할 수 있음이 이해될 것이다.
당해 분야의 숙련자에 의해 이해되는 바와 같이, 고체 산화물 연료전지(218)는 연료가 애노드 층(208)의 표면 위에서 양으로 하전된 이온으로 산화되고 산소 분자가 캐쏘드 층(214)의 표면 위에서 산소 음이온으로 환원될 때 작동한다. 애노드 층(208) 및 캐쏘드 층(214)은 촉매적으로 매우 선택적이어서 단일 챔버 장치(200)에서의 반응을 도울 수 있다. 전해질 층(212)이 제공되어 애노드(208) 및 캐쏘드(214)간의 양으로 또는 음으로 하전된 이온중 하나를 수송한다. 연료 전지(218)는 애노드(208)와 캐쏘드(214)가 예컨대 전류 커넥터(226)를 통해 전자 장치(228) 또는 그 사이에 연결된 다른 부하와 연결되는 경우 전류를 생성하도록 활용될 수 있다.
연료 전지(218)의 자립적 유지 형태는 여러 가치있는 이점을 제공한다. 예를 들어, 연료 전지(218)는 갭(220)에 의해 기판(204)으로부터 분리되기 때문에, 기판(204)의 열 흡입(heat sink) 효과가 일반적으로 발생하지 않는다. 그 결과, 연료 전지(218)에서 열과 관련된 응력, 균열 및 탈층의 발생이 감소한다. 또한, 연료 전지(218)는 기판(204)으로부터 이를 분리하는 갭(220)으로 인해 상승된 작동 온도를 더욱 잘 유지할 수 있다.
도 2 및 3을 고려하면, 이 도면들은 바람직한 연료 전지 형태의 일반적인 개략적 예시일 뿐이며, 실제 형상 또는 규모를 대표하도록 의도된 것이 아니다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 캐쏘드 층(214)의 연결부(216)는 단지 예시적인 것이며 실시에 있어서는 연결부(216)는 도시된 자유 공간 상으로 연장하지 않을 수 있음이 이해될 것이다. 추가적인 예로서, 연결부(216)는 애노드 연결부(210) 이외에 연료 전지(200)의 다른 측면 위에 위치될 것이다. 그러나, 커넥터가 2개 이상의 서로다른 측면에 있는 것보다 더욱 큰 층 유연성을 제공하기 위해 상기 커넥터들은 한 측면을 따라 위치하는 것이 바람직하다.
도 4는 희생층의 제거 이전에 바람직한 연료 전지 장치(400)의 예시적인 형상을 더욱 자세하게 나타내고 층간의 배향을 설명하는데 유용하다. 도 4(a)는 바람직한 연료 전지 장치(400)의 상면도이며, 도 4(b) 내지 4(d)는 도 4(a)에 의해 표시된 선들을 따라 도시한 연료 전지의 여러 측면도이다. 희생층(402)은 기판(404), 특히 기판의 평평한 표면(406)에 침착된다. 예시된 바와 같이, 희생층(402)은 바람직하게는 경사진 가장자리(408)를 갖는다. 바람직하게는, 가장자리(408)는 약 30° 내지 약 60°의 각(θ)을 가져 집중이 감소된 열적 및 기계적 응력에 대해 유리한 형상을 제공한다. 애노드 층(410)은 희생층(402) 위에 침착되며, 통합 연결부(412)는 희생층(402)의 경사진 가장자리(408) 상으로 연장되면서 기판 표면(406)으로 연장된다. 도 4(a) 및 (d)에 의해 잘 도시된 바와 같이, 연결부(412)는 바람직하게는 기판 표면(406)을 따라 연장하여 추가의 접합 강도 및 지지를 제공한다.
전해질 층(414)은 애노드 층(410) 위에 침착되고, 도 4(c) 및 4(d)의 측면도에 의해 도시된 바와 같이 애노드 연결부(412) 상을 통과하여 기판의 평평한 표면(406)으로 연장하는 통합 연결부(416)을 갖는다. 캐쏘드 층(418)은 전해질 층(414) 위에 침착되고, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 연결부(416) 상을 통과하여 기판의 평평한 표면(406)으로 연장하는 연결부(420)를 갖는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전해질 층(414)은 바람직하게는 애노드 층(410)을캐쏘드 층(418)과의 접촉으로부터 보호하기 위해 침착된다. 예를 들어, 전해질 층(414)은 도 4(b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 바람직하게는 애노드 층(410)의 양 가장자리(422)를 모두 감싸거나 덮는다. 전해질 층(414)은 도시된 가장자리(422)에 수직이며 도 4(b) 및 (c)의 측면도에서는 도시되지 않은 가장자리를 또한 덮을 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 연료 전지 장치(400)는 바람직하게는 캐쏘드 층(418)이 그 아래의 전해질 층(422)보다 작은 주변 크기를 갖고 전해질 층(422)은 그 아래의 애노드 층(410)보다 작은 주변 크기를 갖도록 구성된다. 이는 유리하게도 애노드 층(410) 및 캐쏘드 층(418)이 서로 접촉하는 것을 방지하는데 도움을 준다.
하나 이상의 층(410, 414 및 418)의 연결부는 도시된 연결부에 부가하여 또는 대체하여 희생층(402)의 상이한 측면을 따라 배향될 수 있다. 예컨대, 캐쏘드 층 연결부(420)는 도 4(b)에 도시된 바와 같이 좌측 아래로 연장하는 대신 반대편 연료 전지 장치(400)의 우측 아래로 연장될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시양태에서는 지지를 위한 임의의 하나 또는 2개의 층(410, 414 또는 418)으로부터의 연결부(들)만을 사용하여 구성될 수 있으며, 남은 하나 또는 2개의 층은 상기 층과의 연결을 통해 기계적으로 지지하고 있다. 예를 들어, 애노드 층(410)으로부터의 연결부(412)는 애노드 층을 지지하는데 사용될 수 있으며, 전해질 층(414) 및 캐쏘드 층(418)은 애노드 층(408)과의 연결을 통해서만 지지되는 것으로 고려된다. 마지막으로, 연료 전지 장치(400)는 캐쏘드 층(418)이 전해질 층(414)의 아래에 위치하고 애노드 층(410)이 최상에 위치하도록 다르게 배향될 수 있는 것으로 이해된다.
당해 분야의 숙련자는 개별 연료 전지(218 또는 400)가 비교적 소량의 에너지만을 제공할 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 실제로는 병렬 또는 직렬로 연결된 다수의 연료 전지를 조합하여 사용함으로써 유용량의 전압 및/또는 전류를 전자 장치에 제공할 수 있다. 본 발명의 추가의 예시적 양태는 다수의 연료 전지를 포함하는 연료 전지 장치의 제조방법이며, 추가의 예시적 장치의 양태는 다수의 연료 전지를 갖는 연료 전지 장치이다. 도 5는 이러한 본 발명의 실시양태를 예시하는데 유용할 것이다. 도 5(a)는 제 1 희생층(502)을 도시한 것으로, 이 층은 기판(506)의 대체로 평평한 표면(504) 위에 형성된다. 이어 제 1 연료 전지(508)가 상기 제 1 희생층(502) 위에 형성된다. 연료 전지(508)는 대체로 평평한 표면(504)과 연결하는 커넥터(510)를 갖는다. 희생층(502), 연료 전지(508) 및 커넥터(510)는 증착, 스퍼터링 등과 같이 당해 분야의 전형적인 수단을 사용하여 형성될 수 있다.
연료 전지(508)는 편의상 도 5(b)에서 단일 소자로서 도시되어 있다. 그러나, 연료 전지(508)는 다수의 개별 층, 예컨대 애노드, 캐쏘드 및 전해질 층뿐 아니라 전류 수집기도 포함할 수 있는 것으로 이해될 것이다. 또한, 커넥터(510)는 하나 이상의 커넥터들을 포함할 수 있으며, 예컨대 애노드 층과 통합되는 커넥터 및/또는 캐쏘드 층과 통합되는 커넥터를 포함할 수 있음이 이해될 것이다. 예컨대, 일반적으로 연료 전지(508)는 치수, 형태 및 바람직한 구성 물질을 비롯하여 도 2 및 3의 연료 전지(218)와 일치하거나 도 4의 연료 전지(400)와 일치할 수 있다. 유사하게 희생층(502)은 치수, 배치 및 바람직한 구성 물질 면에서 희생층(202 또는 402)과 일치하는 것으로 고려될 수 있다.
도 5(c)는 제 1 연료 전지(508) 상에 형성된 제 2 희생층(502) 및 제 2 연료 전지(508)를 도시한 것이다. 도 5(d)는 제 2 연료 전지 상에 순차적으로 적층된 다수의 희생층(502) 및 개별 연료 전지(506)를 도시하고 있다. 다수의 개별 연료 전지는 각각 커넥터(510)에 의해 기판의 평평한 표면(504)과 연결된다. 예컨대 통합 애노드 및 캐쏘드 층 연결의 형태로 직접 연결되어 하나의 단일 커넥터(510)를 형성하거나, 또는 그 아래에 순차적으로 일련의 연료 전지로 연결되어 하나의 단일 커넥터(510)를 형성할 수 있다.
목적하는 갯수의 개별 연료 전지(506)가 형성된 후, 희생층(502)이 제거되면 도 5(e)에서의 512로 총체적으로 도시된 연료 전지 장치가 된다. 갭(514)은 희생층(502)의 제거 후 각각의 연료 전지(506)들 사이에 한정되며 따라서 연료 전지(506)는 일반적으로 자립적으로 유지된다. 희생층(502)의 제거는 에칭 등과 같은 당해 분야의 수단을 사용하여 달성될 수 있다. 희생층(502)은 한 번에 또는 동시적으로 제거될 수 있다.
바람직하게는, 연료 전지 장치(512)는 하나 이상의 포트(518)를 갖는 챔버(516) 등과 같은 인클로저에 내장되며 이 포트를 통해 기체를 장치로 전달하고 챔버(516)로부터 배기시킬 수 있다. 챔버(516)는 목적에 따라 존재할 수 있으며 특정 적용의 경우 유용할 것이다. 또한, 바람직하게는 전류 수집기(520)는 전류를 연료 전지 장치(512)로부터 디바이스(522)와 같은 전기적 부하로 전달하기 위해 제공된다. 전류 수집기(520)를 단일 선으로 도시하였다. 그러나, 실제로는 전류 수집기(520)는 2개 이상의 커넥션을 포함해야만 하며 이중 하나는 캐쏘드 층과 연결되고 다른 하나는 애노등 층과 연결되어 이들 사이에 전자를 전달한다. 또한, 전류 커넥터(520)는 연료 전지 장치(512)를 디바이스(522)와 직렬 또는 병렬로 연결할 수 있는 것으로 이해된다. 마지막으로, 본 발명은 목적하는 세기의 전류 및/또는 전압을 전개하는데 실제적이고 요구되는 바에 따라 어떠한 갯수의 개별 연료 전지(508)를 사용하여서도 실시될 수 있는 것으로 이해된다.
연료 전지 장치(512)의 자립적 유지 형태는 이러한 장치에 수많은 이점을 제공한다. 예를 들어, 연료 전지(506)가 기판(506)의 열 흡입 효과로부터 분리되기 때문에, 탈층, 열 응력 및 균열이 저감될 수 있다. 또한, 유리하게는 연료 전지 장치(512)는, 특히 저비용 및 비교적 우수한 열적 거동 때문에 유리한 알루미나와 같은 기판을 사용할 수 있다. 적층된 형태의 연료 전지 장치(512)는 또한 편리성, 소형 및 경제성의 이점을 제공한다. 예를 들어, 다수의 또는 심지어 가지각색의 연료 전지(506)가 비교적 작은 접지면(footprint) 및 적층 높이를 갖는 단일 챔버내에 제공될 수 있다. 이는 예컨대 소형 또는 마이크로 전자 장치 제품에 연료 전지 장치(512)를 사용하는 경우 바람직하다. 또한, 연료 전지(506)는 갭(514)으로 인하여 높은 작동 온도를 더욱 우수하게 유지할 수 있을 것이다.
도 6은 높은 작동 온도를 유지하는 본 발명의 연료 전지 장치의 능력을 더욱 향상시키는데 유용할 수 있는 추가의 예시적인 본 발명의 실시양태를 도시한 것이다. 연료 전지 장치(600)는 반사층(602)이 기판(606)의 대체로 평평한 표면(604)위에 제공되는 것을 제외하고는 전술한 본 발명의 다른 연료 전지와 일반적으로 일치한다. 반사층(602)은 연료 전지(608)로부터 방사되거나 달리 전달된 열 에너지로부터 기판(606)을 절연시키는데 유용하다. 이는 예컨대 고온이 디바이스 성능에 해로운 전자 디바이스에서 연료 전지 장치(600)를 사용하는 경우 유리할 수 있다. 바람직하게는, 반사층(602)은 적외선("IR") 반사성이다. 적합한 반사층의 예로는, 연료에 촉매적으로 수동적이고 쉽게 산화되지 않으며 비교적 높은 융점을 갖는 금속을 들 수 있다. 그 예로는 Au가 있다.
바람직하게는, 반사층(602)은 기판(606) 위에 침착되고, 이어 상기 반사층(602) 위에 희생층이 형성된다. 희생층이 제거되면, 반사층(602)이 남게 되어 기판(606)을 절연시킨다. 반사 층(602)은 층 형성을 위한 전형적인 수단을 사용하여 형성될 수 있으며, 이러한 방법의 예로는 증착, 스퍼터링, CVD, CCVD, PVD, 스크린 인쇄, 슬러리 증착, 원자 층 증착 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 반사층(602)에 대한 예시적인 두께 범위는 약 0.1 내지 약 10㎛이다.
본 발명의 특정 실시예가 제시되고 기술되었지만, 다른 변경, 대체 및 대안들이 당해 분야의 숙련자에게 명백한 것임이 이해되어야 한다. 이러한 변경, 대체 및 대안은 첨부된 청구의 범위로부터 결정되어야 하는 본 발명의 취지 및 범주로부터 벗어나지 않고도 이루어질 수 있다.
본 발명의 다양한 특징은 첨부된 청구의 범위에 기재되어 있다.
본 발명의 박막 연료 전지 장치에 의하면, 연료 전지가 갭에 의해 기판과 분리되어 있기 때문에, 열에 의한 응력, 균열 및 탈층 등의 문제가 발생되지 않으며 높은 작동 온도가 잘 유지될 수 있으며, 또한 전지의 최하층으로 기체를 쉽게 접근시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 기판(204) 위에 제 1 희생층(202)을 형성하는 단계;
    상기 제 1 희생층(202) 위에 제 1 연료 전지(208, 212, 214)를 형성하는 단계;
    상기 기판(202)에 제 1 연료 전지(208, 212, 214)를 연결하는 단계; 및
    상기 제 1 희생층(202)을 제거하여 기판(204)과 제 1 연료 전지(208, 212, 214) 사이에 갭(220)을 한정하는 단계를 포함하는,
    박막 연료 전지 장치의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    연료 전지(208, 212, 214)를 형성하는 단계가, 애노드 층(208)을 형성하는 단계, 캐쏘드 층(214)을 형성하는 단계, 및 상기 애노드 층(208)과 캐쏘드 층(214) 사이에 위치하는 전해질 층(212)을 형성하는 단계를 포함하는, 박막 연료 전지 장치의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 애노드 층(208), 캐쏘드 층(214) 및 전해질 층(212)의 각각이 세라믹 또는 금속/세락믹 복합물로 제조되고, 상기 기판(204)이 알루미나로 이루어진, 박막 연료 전지 장치의 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 애노드 층(208), 캐쏘드 층(214) 및 전해질 층(212)의 각각이 약 0.5 내지 약 15㎛의 두께를 갖고, 상기 희생층(202)이 약 0.1 내지 약 100㎛의 두께를 갖는, 박막 연료 전지 장치의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료 전지(208, 212, 214)를 기판(202)에 연결하는 단계가, 상기 연료 전지(208, 212, 214)와 통합되고 기판(202)과 연결되는 커넥터(210, 216)를 형성함을 포함하는, 박막 연료 전지 장치의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 연료 전지(508) 위에 다수의 연료 전지(508) 및 희생층(502)을 희생층(502)부터 시작하는 교대적인 배열로 형성하고, 상기 교대적인 배열의 연료 전지(508)의 각각을 기판(504)에 연결하는 단계; 및
    상기 교대적인 배열로부터 각각의 희생층(502)을 제거하여 각각의 연료 전지(508)를 분리하는 갭을 한정하는 단계를 추가로 포함하는,
    박막 연료 전지 장치의 제조방법.
  7. 대체로 평평한 표면(206)을 갖는 기판(204);
    상기 대체로 평평한 표면(206) 상에 하나 이상의 커넥터(210, 216)에 의해 지지되어 대체로 평평한 표면(206)과 제 1 연료 전지(208, 212, 214) 사이에 갭을 한정하는 제 1 연료 전지(208, 212, 214)를 포함하는,
    박막 연료 전지 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    하나 이상의 커넥터에 의해 기판(604)에 각각 연결된 다수의 추가적인 연료 전지(508)를 추가로 포함하되, 다수의 추가적인 연료 전지(508)가 상기 제 1 연료 전지(508) 위에 일반적인 수직 적층으로 배치되면서 그 사이에 갭이 한정되고 다수의 추가적인 연료 전지(508) 각각의 사이에 추가적인 갭이 한정된 박막 연료 전지 장치.
  9. 제 7 항에 기재된 박막 연료 전지를 내장하는 전자 장치로서,
    상기 연료 전지 장치를 감싸며 기체를 전달하기 위한 하나 이상의 포트를 갖는 챔버; 및
    연료 전지와 연결되어 전류를 전자 장치에 전달하기 위한 전류 수집기를 추가로 포함하는 전자 장치.
  10. 대체로 평평한 표면을 갖는 기판;
    상기 기판 상에 현가되어(suspended) 있고 하나 이상의 커넥터에 의해 기판에 연결되어 있으면서 상기 수직 적층물과 상기 대체로 평평한 표면 사이에 갭이 한정되고, 상기 다수의 연료 전지 각각의 사이에 추가적인 갭이 한정되어 있는 다수의 일반적인 수직 적층물 연료 전지;
    상기 다수의 연료 전지 및 적어도 일부의 기판을 감싸며 기체를 전달하기 위한 하나 이상의 포트를 갖는 챔버; 및
    전자 장치 및 다수의 연료 전지에 연결되어 전류를 다수의 연료 전지로부터 전자 장치로 전달하기 위한 전류 수집기를 포함하는,
    전기 장치에 전류를 공급하기 위한 연료 전지 장치.
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2002258754B2 (en) 2001-04-07 2006-08-17 Glaukos Corporation Glaucoma stent and methods thereof for glaucoma treatment
US7112296B2 (en) * 2002-10-18 2006-09-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method for making thin fuel cell electrolyte
US7153601B2 (en) 2002-10-29 2006-12-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fuel cell with embedded current collector
US7445814B2 (en) * 2003-10-22 2008-11-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Methods of making porous cermet and ceramic films
US20060189142A1 (en) * 2004-06-30 2006-08-24 Yuji Saito Method for making a sub-micron solid oxide electrolyte membrane
US20080022514A1 (en) * 2004-10-08 2008-01-31 Harlan Anderson Method of making a solid oxide fuel cell having a porous electrolyte
KR100682939B1 (ko) * 2005-03-16 2007-02-15 삼성전자주식회사 입체 구조의 고체전해질을 이용한 반도체 메모리 장치 및그 제조방법
FR2883420B1 (fr) * 2005-03-17 2007-05-11 Armines Ass Loi De 1901 Cellule de pile a combustible haute temperature a conduction mixte anionique et protonique
US7871734B2 (en) * 2005-08-23 2011-01-18 Massachusetts Institute Of Technology Micro fuel cell
US9985295B2 (en) * 2005-09-26 2018-05-29 General Electric Company Solid oxide fuel cell structures, and related compositions and processes
US8153318B2 (en) 2006-11-08 2012-04-10 Alan Devoe Method of making a fuel cell device
KR101228286B1 (ko) 2005-11-08 2013-01-30 램버트 드보 고체 산화물 연료 전지 및 시스템, 이의 사용 방법과 제조방법
US20070172713A1 (en) * 2006-01-23 2007-07-26 Ketcham Thomas D Stress reducing bus bar for an electrolyte sheet and a solid oxide fuel cell utilizing such
US8029937B2 (en) 2006-05-11 2011-10-04 Alan Devoe Solid oxide fuel cell device and system
JP5066373B2 (ja) * 2007-02-23 2012-11-07 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 燃料電池モジュール
US8278013B2 (en) 2007-05-10 2012-10-02 Alan Devoe Fuel cell device and system
WO2008153763A1 (en) * 2007-05-25 2008-12-18 Massachusetts Institute Of Technology Three dimensional single-chamber fuel cells
US8227128B2 (en) 2007-11-08 2012-07-24 Alan Devoe Fuel cell device and system
US8343684B2 (en) 2008-03-07 2013-01-01 Alan Devoe Fuel cell device and system
WO2010062639A1 (en) 2008-10-28 2010-06-03 Alan Devoe Fuel cell device and system
WO2010059793A2 (en) * 2008-11-21 2010-05-27 Bloom Energy Corporation Coating process for production of fuel cell components
EP2211406B1 (fr) * 2009-01-15 2012-05-30 STMicroelectronics (Tours) SAS Electrode de pile à combustible
US9209474B2 (en) 2009-03-06 2015-12-08 Alan Devoe Fuel cell device
KR101359259B1 (ko) * 2011-12-27 2014-02-06 주식회사 포스코 내흑변성 및 밀착력이 우수한 Ｚｎ-Ｍｇ 합금 코팅강판 및 그 제조방법
US9023555B2 (en) 2012-02-24 2015-05-05 Alan Devoe Method of making a fuel cell device
EP2817842B1 (en) 2012-02-24 2016-04-13 Alan Devoe Method of making a fuel cell device
US10517759B2 (en) 2013-03-15 2019-12-31 Glaukos Corporation Glaucoma stent and methods thereof for glaucoma treatment
GB2521193A (en) * 2013-12-12 2015-06-17 Nokia Technologies Oy Electronic apparatus and associated methods

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5336570A (en) * 1992-08-21 1994-08-09 Dodge Jr Cleveland E Hydrogen powered electricity generating planar member
DE4340486C1 (de) * 1993-11-27 1995-06-01 Forschungszentrum Juelich Gmbh Brennstoffzelle und Verfahren zur Herstellung der Brennstoffzelle
US5963425A (en) * 1997-07-16 1999-10-05 International Business Machines Corporation Combined air and refrigeration cooling for computer systems
US6638654B2 (en) * 1999-02-01 2003-10-28 The Regents Of The University Of California MEMS-based thin-film fuel cells
US20020022382A1 (en) * 2000-08-18 2002-02-21 Franklin Jerrold E. Compliant electrical contacts for fuel cell use
JP3731648B2 (ja) * 2000-11-27 2006-01-05 日産自動車株式会社 燃料電池用単セル及び固体電解質型燃料電池
US7081317B2 (en) * 2001-03-29 2006-07-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Polymer electrolyte thin film fuel cell and method of operating the same
US6677070B2 (en) * 2001-04-19 2004-01-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Hybrid thin film/thick film solid oxide fuel cell and method of manufacturing the same
EP1258937A1 (en) * 2001-05-17 2002-11-20 STMicroelectronics S.r.l. Micro silicon fuel cell, method of fabrication and self-powered semiconductor device integrating a micro fuel cell
US7018734B2 (en) * 2001-07-27 2006-03-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Multi-element thin-film fuel cell
US7045234B2 (en) * 2002-08-14 2006-05-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fuel-cell integral multifunction heater and methods
US20040053100A1 (en) * 2002-09-12 2004-03-18 Stanley Kevin G. Method of fabricating fuel cells and membrane electrode assemblies
US6972161B2 (en) * 2002-10-10 2005-12-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fuel cell assembly and method of making the same
US7112296B2 (en) * 2002-10-18 2006-09-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method for making thin fuel cell electrolyte

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