KR20080106472A - 탄산염 연료전지용 습식 밀봉 콜크 - Google Patents

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KR20080106472A KR1020087025271A KR20087025271A KR20080106472A KR 20080106472 A KR20080106472 A KR 20080106472A KR 1020087025271 A KR1020087025271 A KR 1020087025271A KR 20087025271 A KR20087025271 A KR 20087025271A KR 20080106472 A KR20080106472 A KR 20080106472A
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퓨얼 셀 에너지, 인크
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Abstract

외측 매니폴드형 연료전지 스택을 가져서 매니폴드 가스켓과 스택 표면 사이에 가스 밀봉부를 형성하는 연료전지 시스템에 사용하기 위해 콜크가 제공된다. 상기 콜크는 반죽물로 형성되는 결합제와 세라믹 물질로 형성된다.
매니폴드, 스택, 세라믹, 반죽물, 결합제, 경화제, 파이버

Description

탄산염 연료전지용 습식 밀봉 콜크{WET-SEAL CAULK FOR CARBONATE FUEL CELL}
본 발명은 적어도 하나의 연료전지 스택 및 외측 매니폴드를 갖는 연료전지 시스템에 관한 것으로서, 특히 적어도 하나의 외측 매니폴드형 연료전지 스택을 갖는 연료전지 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 매니폴드와 연료전지 스택 사이에 가스 누설을 최소화하고 전기절연을 유지시키며 전해질 이동을 방지하는 콜크 부재를 포함한다.
연료전지는 화학 에너지를 전기화학적 반응에 의해 전기에너지의 형태로 직접 변환하는 장치이다. 일반적으로 배터리처럼, 연료전지는 네거티브 전극 또는 아노드와, 포지티브 전극 또는 캐소드를 포함하며; 이러한 아노드와 캐소드는 이들 사이에 전기적으로 하전된 이온을 도전시키는 전해질에 의해 분리된다. 그러나, 배터리와는 달리, 연료전지는 아노드 및 캐소드에 연료 및 옥시던트가 공급되는한 전력을 계속 생성할 것이다.
유용한 전력량을 생산하기 위하여, 각각의 연료전지는 전형적으로 각각의 셀 사이에 도전성 분리기 판과 직렬로 적층된 상태로 배치된다. 연료전지 스택은 내측 매니폴드형 스택 또는 외측 매니폴드형 스택으로 분류된다. 내측 매니폴드형 스택에 있어서, 연료 및 옥시던트를 분배하기 위한 가스 통로는 연료전지 판 자체에 구축된다. 내측 매니폴드형 디자인은 외측 매니폴드형 밀봉부를 필요로 하지 않지만, 제조비용이 고가이다.
도1은 외측 매니폴드형 연료전지 스택의 확대도이다. 도1에 도시된 바와 같이, 각각의 연료전지(7)는 그 단부에서 좌측으로 개방되며, 가스는 연료전지 스택(6)의 각각의 표면의 외주에 밀봉된 팬(1) 또는 매니폴드에 의해 분배된다. 상기 매니폴드는 연료를 옥시던트 가스를 연료전지(7)에 분배하고 이러한 가스가 주변이나 기타 다른 매니폴드에 누설되는 것을 방지하기 위하여 밀봉된 통로를 제공한다(도1에는 도시않음). 상기 매니폴드는 연료전지 스택의 동작에 필요로 하는 상태하에서 또한 그 수명주기에 필요한 상태하에서 그 기능을 실행해야만 한다.
외측 매니폴드형 연료전지 스택의 성능은 대부분 매니폴드 엣지와 스택 표면 사이에 설정된 밀봉부에 의존한다. 외측 매니폴드를 갖는 매니폴드 밀봉부 조립체의 전형적인 디자인은 미국 특허 제4.467.018호에 개시되어 있다. 금속으로 구성된 매니폴드는 전형적으로 도전성이고 그 길이를 따라 전기적 전위구배를 갖는 스택 표면으로부터 전기적으로 절연되어야만 한다. 매니폴드를 스택으로부터 절연하고 매니폴드가 스택으로부터 쇼팅되는 것을 방지하기 위해, 도1에 도시된 유전체 프레임(4) 등과 같은 유전체 절연기가 금속 매니폴드와 연료전지 스택 사이에 사용된다. 유전체 절연기는 전형적으로 연료전지 스택 동작중 매니폴드 시스템에 인가되는 열적 응력 및 기계적 응력에 의해 쉽게 손상되며 단단한 알루미나 및 운모 등과 같은 취성 세라믹 물질 등으로 제조된다.
매니폴드와 스택 사이에 전기절연을 유지하면서 연료전지 스택의 작동중 매니폴드 시스템에 부여되는 응력에 견디기 위하여, 이들을 스택으로부터 절연하는데 사용되는 유전체 절연기 및 매니폴드에 대한 개선이 이루어졌다. 예를 들어, 미국 특허 제6.887.611호에 개시된 가요성 매니폴드 시스템에서, 매니폴드는 스택 형태 및 크기의 변화에 일치한다. 일반적인 유전체 절연기 조립체는 스택과 매니폴드 사이에서 차동 이동을 허용하는 조인트를 갖는 장방향 프레임으로서 설계된다. 이러한 구조는 다수의 세그먼트를 갖는 장방향 절연기 프레임을 설명하는 미국 특허 제4.414.294호에 개시되어 있으며, 상기 세그먼트는 연료전지 스택 및 매니폴드 벽과의 팽창 및 수축을 허용하는 미끄럼가능한 조인트에 의해 상호연결된다. 또 다른 유전체 디자인은 다수의 유전체 프레임 조립체를 갖는 매니폴드 밀봉부 조립체 및 매니폴드를 서술하고 있는 미국 특허 제6.531.237호에 개시되어 있으며, 이러한 미국 특허에는 다수의 유전체 프레임 조립체가 구비된 매니폴드 밀봉부 조립체 및 매니폴드가 개시되어 있다. 유전체 프레임의 표면에 대한 전해질 크리이프를 방지하거나 감소시키므로써 필요로 하는 전압 절연을 제공하기 위해, 미국 특허 제6.514.636호에 개시된 고밀도 및 고-폴리싱 세라믹은 유전체 절연기에 사용하는 것이 바람직하다.
스택 표면에 대한 매니폴드 압축 및 작동중 스택 압밀(compaction)은 세라믹 유전체에 의해 완전히 수용되지 않는 기계적 응력을 유발하여 이들을 손상시킨다. 따라서, 밀봉 능력을 향상시켜 가스 누설을 감소시킬 뿐만 아니라 열응력 및 기계적 응력을 더욱 양호하게 수용하기 위해, 매니폴드-스택 밀봉부에는 다양한 개선사 항이 이루어졌다. 예를 들어, 유전체 절연기와 스택 엣지[예를 들어 도1의 가스켓(5)] 사이에 배치되는 압축성 세라믹 펠트 가스켓은 내장된 순응성 부재를 포함하며; 상기 순응성 부재는 2003년 7월 25일자로 출원되고 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 제10/627.035호에 개시된 바와 같이, 연료전지 스택의 작동중 시간에 따라 쌍극판의 증식을 수용하고 가스켓을 유전체 조인트에 일치시킨다.
그러나, 가스켓이 배치되는 불균일한 스택 엣지와 가스켓 물질의 한계로 인해, 외본 기술분야에서 현재 사용되고 있는 측 매티폴드-스택 밀봉부는 외측 매니폴드와 스택 표면 사이에서의 가스 누설을 완전히 제거하는데 효과적이지 않다. 특히, 연료전지 스택의 일부에 대한 개략적인 측면도인 도2에 도시된 바와 같이, 스택에서 각각의 연료전지는 캐소드 및 아노드[도2에 전극(9)으로 도시된]와, 도전성 분리기 판(10)을 포함한다. 분리기 판의 다양한 디자인은 스택의 작동중 전지 부분의 두께 변화를 조정할 수 있는 분리기 판을 서술하고 있는 미국 특허 제4.514.475호와, 고-내식성의 스텐레스 스틸 부재를 서술하고 있는 미국 특허 제5.399.438호와, 전해질의 분산 및 흡수를 위한 트라우프 영역을 제공하므로써 전해질 관리를 도와주는 개선된 쌍극 분리기 구조를 설명하고 있는 미국 특허 제5.773.161호와, 스텐레스 스틸 판 부재에 용업되는 두쌍의 대향하는 포켓 부재를 갖는 쌍극 분리기 판을 설명하고 있는 미국 특허 제6.372.374호에 개시되어 있다. 각각의 전지는 예를 들어 미국 특허 제6.492.045호에 개시된 바와 같이 주름진 전류 콜렉터와, 전해질 매트릭스(123)를 포함한다. 연료전지는 각각의 전지 사이에서 쌍극 분리기 판(10)과 직렬로 적층된다.
본 기술분야에 공지된 바와 같이, 쌍극판의 3차원 S형 구조는 분리기 판의 상부 및 바닥 트라우프를 형성하는 부재를 중앙 판의 엣지에 용접하므로써 형성된다. 상기 엣지가 용접되고 분리기 판이 절첩되어 굴곡되었을 때, 용접된 엣지는 용접 비이드(13)로 언급되는 반경을 갖는다. 따라서, 도2에 도시된 바와 같이, 각각의 연료전지는 매니폴드 가스켓이 압축되는 단단한 엣지를 제공하더라도, 연료전지 스택의 엣지는 부드러운 표면을 제공하지 않는다. 쌍극판의 증식 및 스택 형상의 변화를 수용하도록 개선된 물질 및 구조적 특성이라 하더라도, 본 기술분야에 사용되고 있는 가스켓은 적층된 셀에 의해 형성된 거친 표면에 배치되었을 때 완전히 효과적인 밀봉을 형성할 수 없다.
스택 표면의 엣지와 유전체 절연기 사이에 사용되는 밀봉부 또는 가스켓의 또 다른 제한사항으로는 스택의 작동중 전해질이 용이하게 흡수될 수 있도록 작은 구멍 크기를 가져야만 한다는 점이며, 이것은 스택의 상부 또는 포지티브 단부로부터 바닥 또는 네커티브 단부로 전해질의 불필요한 이동을 유발시킨다. 만일 검사되지 않았다면, 전해질의 이러한 수직 이동은 스택의 포지티브 단부에서 전해질의 전지를 고갈시켜 스택의 네거티브 단부에서 연료전지가 범람될 수 있게 한다. 발생할 수 있는 또 다른 형태의 해로운 전해질 이동은 스택으로부터 유전체를 횡단하여 매니폴드로의 전해질 이동으로서, 이것은 스택을 쇼트시킬 수 있다. 전해질 이동은 효율을 감소시키고 연료전지 스택의 수명을 감소시키는 중요한 요소 이다.
연료전지 시스템에서 전해질 이동을 감소시키거나 완화시키는 방법 및 장치는 스택 전체에 용융 전해질 성분을 동일하게 하도록 그 대향 단부에 전해질 습식 위킹 물질을 갖는 연료전지 스택의 높이를 따른 통로를 설명하고 있는 미국 특허 제4.643.954호와; 전해질 이동의 악영향을 완화시키는 상하단부에서 불활성 전해질 저장조의 조합을 갖는 연료전지 스택과, 전해질 이동을 제한하는 전해질 지지가 낮은 다공성 밀봉부재를 설명하고 있는 미국 특허 제4.761.348호와; 전해질 흐름을 지지하는 신장된 다공성 부재와, 이러한 흐름을 지연시키는 장벽 수단을 갖는 용융 탄산염 연료전지용 매니폴드 가스켓을 설명하고 있는 미국 특허 제5.110.692호에 개시되어 있으며; 상기 다공성 부재와 장벽 수단은 전해질 흐름을 제어하고 진해질 이동을 감소시킨다. 그러나, 이러한 개선사항중 그 어느것도 매니폴드 가스켓과 스택 표면 사이에 더욱 효과적인 가스 밀봉을 제공하지 않는다.
따라서, 전해질 이동을 감소시키거나 제거하므로써 개선된 가스 밀봉을 제공하고 스택으로부터 매니폴드의 전기적 절연을 유지시키는 매니폴드-스택 밀봉부가 요구되고 있다.
또 다른 고려사항으로는 연료전지가 매우 높은 고온에서 작동된다는 점이다. 예를 들어 용융 탄산염 연료전지는 약 650℃에서 작동된다. 매니폴드-스택 밀봉부에서 사용되는 물질의 선택은 이러한 장기간의 작동 온도에 대한 설명을 해야 하며, 전형적으로 수년 정도인 연료전지의 수명동안 성분이 지속되게 한다.
따라서, 연료전지 스택 작동 온도에 견디며 스택 이동 및 스택 칫수의 변화를 수용할 수 있는 매니폴드-스택 밀봉부가 요망되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 매니폴드와 스택 사이에 개선된 가스 밀봉을 제공할 수 있고 스택으로부터 매니폴드를 전기적으로 절연시킬 수 있으며 연료전지 스택의 작동중 열응력 및 내부 연료전지 압밀로 인한 차동 이동을 수용할 수 있는, 용융 탄산염 연료전지 스택의 표면에 매니폴드를 밀봉하기 위한 연료전지 매니폴드-스택 밀봉부를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 스택의 포지티브 단부로부터 네거티브 단부로의 전해질 이동과 스택으로부터 유전체를 횡단하여 매니폴드로의 전해질 이동을 방지할 수 있는, 매니폴드-스택 밀봉 조립체를 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 목적과 기타 다른 목적은 매니폴드를 연료전지 스택 표면에 밀봉하는 콜크에 의해 실현될 수 있으며, 상기 콜크는 연료전지 스택 표면에 배치되며 상기 콜크는 반죽물에 형성되는 결합제와 세라믹 물질을 포함한다.
또한, 상술한 바와 같은 목적과 기타 다른 목적은 스택 표면이 구비된 연료전지 스택과, 상기 스택 표면과 접촉하는 매니폴드와, 스택 표면의 일부에 인가되는 콜크를 포함하는 연료전지 조립체에 의해 실현될 수 있으며; 상기 콜크는 반죽물에 형성된 결합제와 세라믹 물질을 포함하며, 스택 표면의 일부와 매니폴드 사이에 밀봉부를 제공한다.
본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
도1은 스택 수명의 초기에, 외측 매니폴드형 연료전지 스택의 확대사시도.
도2는 콜크 밀봉부를 인가하기 전, 연료전지 스택이 일부에 대한 개략적인 측면도.
도3은 콜크 밀봉을 인가한 후, 도2에 도시된 연료전지 스택의 일부에 대한 개략적인 측면도.
도4A는 콜크 밀봉부를 인가하기 전, 연료전지 스택의 일부에 대한 개략적인 사시도.
도4B는 스택의 두개의 인접한 측부에 인가되었을 때 콜크 밀봉부를 도시하는, 도4A에 도시된 연료전지 스택의 일부에 대한 개략적인 사시도.
본 발명의 실시예는 연료전지 스택 표면의 일부에 인가된 콜크를 설명하고 있다. 특히, 인가되는 금속 및 세라믹 연료전지 부품에 고착되는 세라믹 반죽물은 연료전지 성능이나 스택 수명에 악영향을 끼치지 않고 효과적인 매니폴드-스택 밀봉부를 형성한다.
상술한 바와 같이, 매니폴드와 스택 사이의 밀봉부의 중요한 기능은 가스 누설을 감소시키거나 제거하는 것이다. 상술한 바와 같은 콜크는 도2에 도시된 바와 같이 연료전지 스택 표면측 또는 엣지 영역의 형상 및 엣지와 일치하며, 매니폴드 가스켓이 밀봉될 수 있는 부드러운 표면을 형성한다.
도3은 도시된 실시예의 콜크(15)에 의해 형성된 스택 측부 또는 엣지를 따라 부드러운 표면을 나타내는 연료전지 스택 표면의 일부에 대한 개략적인 측면도이다. 도3에 도시된 바와 같이, 콜크(15)는 매트릭스(12)의 단부와 쌍극 분리기 판(10)의 영역에 의해 형성된 스택 측부 또는 엣지 영역의 일부에 배치된다. 그러 나, 상기 콜크는 불연속적으로 인가되므로, 쌍극판의 단부 영역의 일부는 덮이지 않은 상태로 존재하게 된다. 특히, 상기 콜크는 단부 영역에 형성된 용접 비이드(13) 위에는 인가되지 않으므로, 콜크 부재를 갖는 스택 측부 또는 엣지 영역의 표면은 부드럽게 된다. 콜크의 불연속성은 매니폴드 가스켓으로 밀봉을 위해 스택 표면 측부 또는 엣지 영역에 부드러운 표면의 제공시 돌출 용접 비이드를 보상할 뿐만 아니라, 스택의 포지티브 단부로부터 네거티브 단부로의 전해질 이동을 방지한다. 콜크(15)에 의해 흡수된 전해질은 각각의 용접 비이드(13)에서 콜크 부재의 단부 보다 멀리 수직으로 이동할 수 없다.
도4A 및 도4B는 연료전지 스택의 코너 엣지의 일부에 대한 개략적인 사시도이다. 도4A에는 스택의 인접한 측부에서 종료되는 각각의 연료전지 부품이 도시되어 있다. 특히, 한쪽에는 캐소드(20)와, 주름잡힌 캐소드 전류 콜렉터(21)와, 쌍극 분리기 판(22)과, 전해질 매트릭스(23)가 도시되어 있다. 본 기술분야에서는 주름잡힌 캐소드 전류 콜렉터(21)와 캐소드(20)의 일부가 쌍극판(22)에 의해 형성된 상부 포켓 영역내에 배치되므로, 각각의 부품은 연료전지 스택의 폭으로 연장된다. 인접한 측부에는 아노드 전류 콜렉터(25)와 쌍극판(22) 및 전해질 매트릭스(23)가 도시되어 있다. 아노드(24) 및 아노드 전류 콜렉터(25)는 쌍극 분리기 판(22)에 의해 형성된 하부 포켓 영역내로 연장되는 것으로 이해된다. 쌍극 분리기 판(22)에 의해 형성된 포켓은 용융 탄산염 전해질로 적셔지고, 이에 따라 쌍극 분리기 판이 사용되는 탄산염 연료전지를 위한 습식 밀봉부를 형성한다. 도시된 실시예의 인접한 각각의 측부에는 스택 표면의 엣지로부터 돌출되는 쌍극판(22)에 의해 형성된 용접 비이드(13)가 도시되어 있다.
도4B는 콜크(15)가 스택 표면의 일부에 인가된 후, 도4A에 도시된 연료전지 스택의 코너 엣지의 일부에 대한 개략적인 사시도이다. 도4B에 도시된 바와 같이, 콜크(15)는 쌍극 분리기 판(22)의 단부 영역에 형성된 포켓 또는 습식 밀봉 영역과, 매트릭스(23)의 단부에 의해 형성된 스택 표면의 측부 또는 엣지 영역의 일부에 배치된다. 도3에 도시된 실시예에서, 콜크(15)는 불연속적으로 인가되므로, 쌍븍 판(22)의 단부 영역(포켓 영역)의 일부는 덮이지 않은 상태로 존재한다. 특히, 각각의 스택 표면에서, 콜크는 포켓 영역에서 용접 비이드(13) 위에 인가되지 않으므로, 콜크를 갖는 각각의 스택 표면 측부 영역의 표면은 부드럽다. 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 콜크의 불연속성은 매니폴드 가스켓으로 밀봉을 위해 스택 표면 측부 또는 엣지 영역에 부드러운 표면의 제공시 돌출 용접 비이드를 보상할 뿐만 아니라, 스택의 포지티브 단부로부터 네거티브 단부로의 전해질 이동을 방지하는데; 그 이유는 콜크(15)에 의해 흡수된 전해질이 각각의 용접 비이드(13)에서 콜크의 단부 보다 멀리 수직으로 이동할 수 없기 때문이다.
용접 비이드(13)가 그다지 현저하지 않거나 또는 용접 비이드가 없는 연료전지 스택에서, 전해질 이동에 대한 동일한 결과를 달성하기 위하여 콜크(15)는 스택 표면의 측부 영역 또는 엣지를 따라 규칙적인 간격으로 차단되어, 작은 부분을 노출시킨다. 쌍극판의 용접 비이드(13)를 코킹함에 의한 또한 스택 표면의 측부 영역 또는 엣지의 길이를 따라 규칙적인 간격으로 코킹을 차단함에 의한 콜크의 불연속성은 세가지 요소에 의해 전해질 이동을 효과적으로 감소시키는 것으로 나타났 다.
도시된 실시예의 콜크의 또 다른 특징은 평균 구멍 크기(약 0.1 미크론 이상의 평균 구멍 크기)가 커서 흡수된 전해질의 양을 감소시킨다는 점이다. 구멍 크기 분포는 콜크를 형성하는데 사용된 물질의 함수로서, 전해질 및 탄산염 연료전지에 순응해야만 한다. 콜크의 다양한 실시예는 알루미나 등과 같은 세라믹 파이버, 세륨 산화물 및/또는 지르코니아를 포함하는 분말 제재로 형성된다. 콜크의 예시적인 실시예에 사용된 시료 제재는 다음과 같다.
성분 용도 중량%
지르코늄 산화물 벌크 파이버(분말로 분쇄) 충진재 60
지르코니아 벌크 파이버,
형태 ZYBF-2, No. ZPI-210(분말로 분쇄) 충진재 40
지르코니아 경화제 No. ZPI-202 결합제 n/a
예시적인 실시예의 콜크는 분말을 상술한 바와 같은 비율로 조합하여 이들을 혼합하므로써 형성된다. 그후, 반죽물이 형성되어 스택 표면 측부 또는 엣지 영역에 대한 인가를 위해 충분한 견고성을 가질 때까지 또는 반죽물이 수직 위치에 지지된 주걱(spatula)에 고착되었을 때, 상술한 지르코니아 경화제 등과 같은 결합제 물질이 건조 분말 혼합물에 부가된다.
알루미나 등과 같은 세라믹, 세륨 산화물 및/또는 지르코니아를 포함하는 건 조 분말의 기타 다른 다양한 제재는 본 발명의 원리와 일치하는 콜크의 상이한 실시예를 형성하는데 사용될 수 있음을 인식해야 한다. 콜크 반죽물을 형성하기 위해, 지르코니아를 포함하는 기타 다른 경화제가 사용될 수 있음도 인식해야 하며; 본 발명의 예시적인 실시예에 특정된 경화제는 단지 하나의 실시예에 지나지 않음을 인식해야 한다.
스택 표면이 측부 또는 엣지 영역에 일단 콜크에 인가되었다면 콜크에 의해 형성된 부드러운 표면에 대해 매니폴드 가스켓이 배치되도록 건조가 허용된다. 건조된 콜크 반죽물은 평균 구멍 크기가 크므로, 상술한 바와 같이 전해질 흡수를 감소시키며; 또한 수직의 전해질 이동을 제한함과 함께 수평의 전해질 이동을 감소시키며, 이러한 수평의 전해질 이동은 본 기술분야의 전해질 관리에 따란 기타 다른 문제점으로서 서술되었다.
서술된 콜크의 실시예는 상용으로 유용한 콜크 및 반죽물과는 달리, 스택 표면의 측부 영역 또는 엣지에 고착되어 용이하게 인가된다. 또한, 콜크는 스택 표면과 매니폴드 가스켓 사이의 인터페이스에서 국부적으로 압축되므로써 스택 수축을 수용한다.
모든 경우에 있어서, 상술한 배열은 단순히 본 발명의 적용을 나타내는 특정의 가능한 실시예의 예시에 지나지 않음을 인식해야 한다. 매니폴드 조립체 및 연료전지 스택 부품의 다양한 형태 및 상이한 물질의 사용은 본 발명의 정신 및 범주로부터의 일탈없이 용이하게 발명될 수 있다.

Claims (17)

  1. 매니폴드를 연료전지 스택 표면에 밀봉하기 위한 콜크에 있어서,
    상기 콜크 부재는 연료전지 스택 표면에 배치되며, 상기 콜크는 반죽물로 형성되는 결합제와 세라믹 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 콜크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 물질은 알루미나, 세륨 산화물, 및 지르코니아중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 콜크.
  3. 제2항에 있어서, 상기 결합제는 세라믹 경화제 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 콜크.
  4. 제3항에 있어서, 상기 세라믹 경화제 물질은 지르코니아로 형성되는 것을 특징으로 하는 콜크.
  5. 제1항에 있어서, 세라믹 분말의 적어도 두개의 상이한 세라믹 파이버를 분쇄하고 최종적인 분말을 혼합하여 세라믹 분말의 건조 혼합물을 형성하고, 상기 세라믹 분말의 혼합물을 결합제에 첨가하여 반죽물을 형성하므로써, 콜크가 형성되는 것을 특징으로 하는 콜크.
  6. 제1항에 있어서, 상기 콜크는 약 0.1 미크론 이상의 평균 구멍 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 콜크.
  7. 스택 표면을 갖는 연료전지 스택과,
    상기 스택 표면과 접촉하는 매니폴드와,
    상기 스택 표면의 일부에 인가되는 콜크를 포함하며,
    상기 콜크는 반죽물로 형성되는 결합제와 세라믹 물질을 포함하고, 상기 스택 표면의 일부와 매니폴드 사이에 밀봉부를 제공하는 것을 특징으로 하는 연료전지 조립체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 스택 표면의 일부는 스택 표면의 적어도 하나의 신장된 측부 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 조립체.
  9. 제7항에 있어서, 상기 콜크는 스택 표면의 일부에 불연속적으로 인가되는 것을 특징으로 하는 연료전지 조립체.
  10. 제7항에 있어서, 상기 스택 표면의 일부는 스택 표면의 대향하는 신장된 측부 영역이며, 상기 신장된 측부 영역은 측부 영역의 길이를 따라 이격된 용접 비이드를 가지며, 상기 용접 비이드는 콜크가 없는 것을 특징으로 하는 연료전지 조립 체.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연료전지 스택은 전해질을 이송하기 위한 연료전지 매트릭스를 각각 포함하는 연료전지와, 연료전지를 인접한 연료전지로부터 분리시키고 용접 비이드를 포함하는 단부 영역을 가지며 연료전지 매트릭스의 각각의 단부와 접촉하는 분리기 판을 포함하며; 상기 각각의 분리기 판의 단부 영역과 연료전지 매트릭스의 접촉된 단부 영역은 스택 표면의 상기 측부 영역의 적어도 일부이며; 상기 콜크는 단부 영역의 용접 비이드를 배제한 분리기 판의 단부 영역과 상기 연료전지 매트릭스의 접촉된 단부 영역 위로 연장되는 것을 특징으로 하는 연료전지 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 각각의 분리기 판은 판 부재와, 상기 판 부재의 제1표면으로부터 연장되고 상기 판 부재의 제1측부 및 제2측부에 대향하는 제1 및 제2포켓 부재와, 상기 판 부재의 제1표면에 대향하는 제2표면으로부터 연장되고 상기 판 부재의 제3측부 및 제4측부에 대향하는 제2 및 제3포켓 부재를 포함하며; 각각의 분리기 판의 제1 및 제3포켓 부재의 일부는 각각의 분리기 판의 단부 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 연료전지 조립체.
  13. 제7항에 있어서, 상기 세라믹 물질은 알루미나, 세륨 산화물, 지르코니아중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 조립체.
  14. 제13항에 있어서, 상기 결합제는 세라믹 경화제 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 조립체.
  15. 제14항에 있어서, 상기 세라믹 경화제 물질은 지르코니아로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 조립체.
  16. 제7항에 있어서, 적어도 두개의 상이한 세라믹 파이버를 연마하고 그 최종적인 분말을 혼합하여 세라믹 분말의 건조 혼합물을 형성하고, 상기 세라믹 분말의 혼합물의 결합제를 첨가하여 반죽물을 형성하므로써, 상기 콜크 부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 조립체.
  17. 제7항에 있어서, 상기 콜크는 약 0.1 미크론 이상의 평균 구멍 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지 조립체.
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