KR20100075295A - Apparatus and method for testing defects of electrolyte membrane and cell for sofc using fluorescent liquid - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고체 산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, 이하 'SOFC' 라고도 함)에 사용되는 셀 및 전해질막의 결함을 검사하는 장치 및 검사 방법에 관한 것으로서, 특히 형광액과 형광액 흡입장치를 이용하여 SOFC용 전해질막이나 셀의 두께 방향의 미시적 또는 거시적 결함 여부를 용이하고 정확히 검사할 수 있는 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and an inspection method for inspecting defects of cells and electrolyte membranes used in solid oxide fuel cells (hereinafter, referred to as SOFCs). The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method capable of easily and accurately inspecting whether a microscopic or macroscopic defect is present in the thickness direction of an electrolyte membrane or a cell for SOFC.
연료전지는 치밀한 전해질막 양쪽에 위치한 두 전극판인 연료극과 공기극에 각각 연료 기체와 산화제인 공기를 공급함으로서 전해질막에 유도된 이온 전도현상을 이용하여 전기를 생산하는 전기화학적인 고효율, 무공해 발전장치이다. 여러가지 연료전지의 종류 중에서, 전해질막 물질로 고체 산화물을 사용하는 연료전지를 고체산화물 연료전지(SOFC)라고 부른다. 일반적으로 SOFC는 그 형태에 따라 원통 형, 평판평, 일체형 등으로 구분된다. 그 중에서도 평판형 SOFC는 원통형이나 일체형에 비해 제조 단가가 낮고 전력 밀도도 높을 뿐 아니라 제작이 용이하여 대량생산에도 적합하기 때문에 활발한 연구가 진행되고 있다. 평판형 SOFC의 경우 치밀한 전해질막의 제조가 중요한데, 이는 전해질막에 균열 또는 구멍이 존재하여 연료기체와 공기의 크로스오버(cross-over)가 발생할 때 스택의 성능 및 수명이 크게 악화되기 때문이다.A fuel cell is an electrochemical high efficiency and pollution-free power generation device that generates electricity by using ion conduction induced in an electrolyte membrane by supplying fuel gas and air as an oxidant, respectively, to the anode and the cathode, which are two electrode plates located on both sides of a dense electrolyte membrane. to be. Among various types of fuel cells, a fuel cell using a solid oxide as an electrolyte membrane material is called a solid oxide fuel cell (SOFC). Generally, SOFC is classified into cylindrical type, flat plate type, and integral type according to its shape. In particular, active research is being conducted because flat SOFCs are lower in manufacturing cost, higher power density, and easier to fabricate and are suitable for mass production than cylindrical or integrated ones. In the case of a flat SOFC, the manufacture of a dense electrolyte membrane is important because there is a crack or a hole in the electrolyte membrane, which greatly degrades the performance and life of the stack when a crossover of fuel gas and air occurs.
예를 들어, 연료극 지지형 셀(Anode Supported Cell, 'ASC' 라고도 함) 또는 전해질 지지형 셀(Electrolyte Supported Cell, 'ESC' 라고도 함)에서 전해질막의 두께 방향에 대한 미시적 또는 거시적 결함이 상당 수준 존재할 경우, 연료기체와 공기가 셀을 관통하여 섞이는 크로스오버가 발생되어 SOFC의 정상적인 동작이 불가능하게 될 수 있다. SOFC용 셀의 공기극과 연료극은 연료기체와 공기가 통과할 수 있도록 다공성 구조를 갖지만, 전해질막의 경우 크로스 오버를 방지하기 위해 치밀한 구조를 가져야 한다. 따라서, 전해질막을 관통하는 균열 또는 구멍의 존재 여부를 미리 검사하여 SOFC 스택의 신뢰성을 확보하는 것이 매우 중요하다. For example, there are significant levels of microscopic or macroscopic defects in the thickness direction of electrolyte membranes in anode supported cells (also called ASCs) or electrolyte supported cells (also referred to as 'ESCs'). In this case, a crossover in which fuel gas and air are allowed to penetrate the cell may occur, which may make it impossible to operate the SOFC. The cathode and anode of the SOFC cell have a porous structure to allow fuel gas and air to pass through, but the electrolyte membrane should have a compact structure to prevent crossover. Therefore, it is very important to ensure the reliability of the SOFC stack by inspecting for the presence of cracks or holes penetrating the electrolyte membrane in advance.
SOFC용 전해질막과 같은 세라믹 시트의 결함 검사 방법으로는 일반적으로 기체 투과를 이용한 통기도 검사법, 물의 흡수를 이용한 투수 검사법, 알코올 용액을 이용한 버블 검사법, 또는 빛의 투과를 이용한 검사법 등이 알려져 있다. SOFC용 전해질막의 결함 검사 방법으로 상기의 방법들을 범용적으로 사용하고 있으나, 아 직까지 정성적인 수준의 검사 방법이 대부분이며 검사 방법이 복잡하고 장시간을 필요로 하여 양산체제로서 범용성이 결여된다. As a defect inspection method of a ceramic sheet, such as an electrolyte membrane for SOFC, generally, air permeability inspection method using gas permeation, permeability inspection method using water absorption, bubble inspection method using alcohol solution, inspection method using light transmission, and the like are known. Although the above methods are widely used as defect inspection methods for SOFC electrolyte membranes, the qualitative inspection methods are still largely used, and the inspection methods are complicated and require a long time.
또한, 세라믹 시트에 형광액 도포 후 자외선 조사에 의한 결함 측정 방법을 적용한 기술이 제안되었다. 이 경우 검사 부위에 형광액을 도포하여 일정 시간이 지난 후, 형광액을 제거하고 그 도포면에서 결함 검사를 실시하고 있으나, 이와 같은 방법은 핀 홀이나 균열로 형광액이 잘 침투할 수 있도록 유기용제를 사용해야 하는 단점과 결함 검사 시간이 지연되는 단점이 있다. 또한, SOFC용 셀과 같은 다층 구조의 검사 대상체의 경우 형광액이 모세관력에 의해 침투하는 데에는 한계가 있다. Moreover, the technique which applied the defect measuring method by ultraviolet irradiation after apply | coating a fluorescent liquid to a ceramic sheet was proposed. In this case, after a certain period of time by applying a fluorescent solution to the inspection site, the fluorescent solution is removed and defects are inspected on the coated surface. However, in such a method, an organic solvent is used so that the fluorescent solution can be easily penetrated by pinholes or cracks. There are disadvantages of using and delay of defect inspection time. In addition, in the case of a test object having a multi-layered structure, such as a cell for SOFC, there is a limit in penetrating the fluorescent liquid by capillary force.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고체 산화물 연료전지용 전해질막 또는 셀의 두께 방향 결함을 단시간에 용이하게 효과적으로 검사할 수 있고 검사 신뢰성을 높일 수 있는 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inspection apparatus and an inspection method which can easily and effectively inspect a thickness direction defect of an electrolyte membrane or a cell for a solid oxide fuel cell in a short time and can increase inspection reliability.
본 발명의 일 측면에 따른 고체 산화물 연료전지(SOFC)용 전해질막 및 셀 검사 장치는, 검사 대상체의 일 표면 상에 형광액을 도포하는 형광액 도포 장치; 상기 일 표면에 형광액이 도포된 검사 대상체의 반대 표면으로 상기 도포된 형광액을 흡입하기 위한 형광액 흡입 장치; 및 상기 형광액 흡입 장치를 거친 검사 대상체에 대해, 상기 검사 대상체의 반대 표면으로 자외선을 조사하고 상기 검사 대상체의 반대 표면으로부터 상기 검사 대상체의 결함 내의 형광액에 의한 형광을 수광하고 상기 수광된 형광으로부터 상기 검사 대상체의 결함을 측정하는 결함 검사부를 포함한다.An electrolyte membrane and a cell inspection device for a solid oxide fuel cell (SOFC) according to an aspect of the present invention, a fluorescent liquid coating device for applying a fluorescent solution on one surface of the test object; A fluorescent liquid suction device for sucking the coated fluorescent liquid onto an opposite surface of a test object having a fluorescent liquid applied to the one surface; And irradiating ultraviolet light to an opposite surface of the test object, receiving fluorescence by a fluorescence solution in a defect of the test object, from the opposite surface of the test object, It includes a defect inspection unit for measuring the defect of the test object.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 SOFC용 전해질막 및 셀 검사 장치는, 형광액 흡입 장치를 거친 검사 대상체의 일 표면에 잔류하는 형광액을 자동으로 제거하는 형광액 자동 제거 필터를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the electrolyte membrane and cell inspection device for SOFC, may further include a fluorescent solution automatic removal filter for automatically removing the fluorescent solution remaining on one surface of the test object passed through the fluorescent solution suction device. have.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 결함 검사부는, 상기 형광액 흡입 장치를 거친 검사 대상체에 대해, 상기 검사 대상체의 반대 표면으로 자외선을 조사하는 자외선 램프; 상기 자외선이 조사된 상기 검사 대상체의 반대 표면의 영상을 취득하는 카메라; 및 상기 카메라에 의해 취득된 상기 검사 대상체의 반대 표면의 영상으로부터 결함을 검출하는 결함 정보 처리부를 포함한다. 상기 결함 정보 처리부는 상기 검사 대상체의 결함 존부, 결함 위치 및 결함 갯수를 측정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the defect inspection unit may include: an ultraviolet lamp that irradiates ultraviolet rays to an opposite surface of the test object to the test object that has passed through the fluorescent liquid suction device; A camera acquiring an image of an opposite surface of the test object irradiated with the ultraviolet rays; And a defect information processing unit for detecting a defect from an image of the opposite surface of the inspection object acquired by the camera. The defect information processor may measure a defect zone, a defect position, and a number of defects of the test object.
본 발명의 다른 측면에 따른 고체 산화물 연료전지(SOFC)용 전해질막 및 셀 검사 방법은, 검사 대상체의 일 표면 상에 형광액을 도포하고 상기 도포된 형광액을 상기 검사 대상체의 반대 표면으로 흡입하는 형광액 도포 및 흡입 단계; 및 상기 흡입 단계를 거친 검사 대상체에 대해, 상기 검사 대상체의 반대 표면으로 자외선을 조사하고 상기 반대 표면에서 상기 검사 대상체의 결함 내의 형광액에 의한 형광을 수광하고 상기 수광된 형광으로부터 상기 검사 대상체의 결함을 측정하는 결함 검사 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, an electrolyte membrane and a cell inspection method for a solid oxide fuel cell (SOFC) may include applying a fluorescent solution on one surface of a test object and sucking the applied fluorescent solution on an opposite surface of the test object. Fluorescent liquid application and inhalation step; And irradiating ultraviolet rays to an opposite surface of the test object, receiving fluorescence by a fluorescent solution in a defect of the test object on the opposite surface, and receiving a defect of the test object from the received fluorescence. It includes a defect inspection step of measuring.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 SOFC용 전해질막 및 셀 검사 방법은, 상기 형광액 도포 및 흡입 단계와 상기 결함 검사 단계 사이에, 상기 흡입 단계를 거친 검사 대상체의 일 표면에 잔류하는 형광액을 자동으로 제거하는 형광액 제거 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 형광액 도포 및 흡입 단계는, 상기 검사체의 일 표면 상에 수용성 형광 염료를 도포하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the electrolyte membrane and cell inspection method for SOFC, the fluorescent solution remaining on one surface of the test object subjected to the suction step, between the fluorescent solution application and suction step and the defect inspection step, It may further include a fluorescent solution removal step of automatically removing. The applying and inhaling the fluorescent solution may include applying a water-soluble fluorescent dye on one surface of the test object.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 결함 검사 단계는, 상기 흡입 단계를 거친 검사 대상체에 대해 상기 검사 대상체의 반대 표면으로 자외선을 조사하는 단계; 상기 자외선이 조사된 상기 검사체의 반대 표면의 영상을 취득하는 단계; 및 상기 취득된 검사 대상체의 반대 표면의 영상으로부터 결함을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 결함을 검출하는 단계에서, 상기 검사 대상체의 결함 존부, 결함 위치 및 결함 갯수를 측정할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the defect inspection step may include: irradiating ultraviolet rays to the opposite surface of the test object with respect to the test object that has undergone the suction step; Acquiring an image of an opposite surface of the test object irradiated with the ultraviolet rays; And detecting a defect from an image of an opposite surface of the acquired test object. In the detecting of the defect, the defect zone, the defect position, and the number of defects of the test object may be measured.
본 발명에 따르면, 검사 대상체의 두께, 모양, 형상에 관계 없이 SOFC용 전해질막 또는 셀의 두께 방향 결함을 용이하고 정확하게 검사할 수 있다. 또한 검사 대상체의 결함 존부 뿐만 아니라, 결함 위치 및 결함 갯수도 검사 대상체의 전면적에 대해 실시간으로 정확히 검사할 수 있게 된다. 더욱이, 형광액 흡입 장치를 통해 형광액을 형광액 도포면 반대편으로 결함 내에 용이하게 침투시킴과 함께 도포면 반대편에서 자외선 조사를 통한 결함 검사를 실시함으로써, 검사 시간을 줄이고 검사 정확도를 높일 수 있다. 또한, 이용 가능한 형광액의 종류도 넓고 유기 용제의 사용을 필요로 하지 않는다. According to the present invention, a defect in the thickness direction of an electrolyte membrane or a cell for SOFC can be inspected easily and accurately regardless of the thickness, shape, or shape of the test object. In addition, not only the defect area of the test object, but also the defect position and the number of defects can be accurately inspected in real time on the entire area of the test object. Furthermore, by easily penetrating the fluorescent liquid into the defect on the opposite side of the fluorescent coating surface through the fluorescent liquid suction device and performing the defect inspection through ultraviolet irradiation on the opposite side of the coating surface, it is possible to reduce the inspection time and increase the inspection accuracy. Moreover, the kind of fluorescent solution available is also wide and does not require the use of an organic solvent.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 고체 산화물 연료전지(SOFC)용 전해질막 및 셀 검사장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of an electrolyte membrane and a cell inspection apparatus for a solid oxide fuel cell (SOFC) according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, SOFC용 전해질막 및 셀 검사장치는, 형광액 도포 시스템부(2), 형광액 자동 제거부(8) 및 결함 검사부(10)를 포함한다. 형광액 도포 시스템부(2)는 검사 대상체(5)인 SOFC(예컨대, 평판형 SOFC)용 전해질막 또는 셀의 일 표면에 형광액을 도포하기 위한 형광액 도포 장치(3)를 상측에 구비하고, 검사 대상체(5)가 놓여지는 형광액 흡입 장치(6)를 하측에 구비하고 있다. 검사 과정을 시작하기 위해 검사 대상체(5)는 자동 이송 장치(1)를 통해 형광액 도포 시스템부(2)로 이동할 수 있다. 형광액 도포 장치(3)는 분사 노즐 등을 통해 검사 대상체(5)의 일 표면 상에 형광액(4)을 도포할 수 있다. 검사 대상체(5)의 형광액(4) 도포면 반대편에 배치된 형광액 흡입 장치(6)는 예컨대, 로터리 펌프(7)와 연결되어 검사 대상체의 도포면 반대편에서 진공 흡입 작용을 한다. 이로써, 검사 대상체의 핀 홀, 구멍 또는 균열에 형광액이 효과적으로 빠른 시간 내에 침투될 수 있도록 한다. 형광액 흡입 장치(6)를 통해 결함 내 형광액 침투를 용이하게 함으로써, 형광액에 유 기용제를 사용할 필요가 없으며, 형광액으로서 수용성 형광 염료를 사용할 수 있다. 특히 FDA의 승인을 받는 수용성 형광 염료를 이용함으로써 사용자의 안정성이 확보되고 환경 문제에 적절히 대응할 수 있다.Referring to FIG. 1, an electrolyte membrane and cell inspection apparatus for SOFC includes a fluorescent liquid
형광액 도포 시스템부(2)의 다음 단에는 형광액 자동 제거부(8)가 구비되어 있다. 형광액 자동 제거부(8)는 형광액 자동 제거 필터(9)가 설치되어 있어, 형광액 자동 제거 필터(9)를 사용하여 검사 대상체(5)(이전 단의 형광액 도포 및 흡입을 거친 검사 대상체)의 일 표면 상에 잔류하는 형광액을 자동을 제거한다. The next stage of the phosphor
형광액 자동 제거 필터(8)의 다음 단에는, 결함 검사부(10)가 구비되어 있다. 결함 검사부(10)는 검사 대상체(5)의 반대 표면(이하, 형광액 도포면의 반대면을 '반대 표면'이라 함)으로 자외선을 조사하는 자외선 램프(12)를 구비한다. 따라서, 자외선 램프(12)는 검사 대상체(5)의 형광액 도포면(도 1에서 볼 때 상면)의 반대편 쪽에 배치된다. 또한, 검사 대상체(5)의 반대 표면으로부터 검사 대상체(5)의 결함 내의 형광액에 의한 형광을 수광하도록 CCD 카메라(13)가 형광액 도포면 반대편 쪽에 배치되어 검사 대상체(5)의 반대 표면의 영상을 취득한다. CCD 카메라(13)는 결함 정보 처리부(14)와 연결되어 있으며, 결함 정보 처리부(14)는 CCD 카메라(13)에 의해 취득된 영상 데이터를 받아서 이를 분석하여 CCD 카메라(13)에 의해 수광된 형광으로부터 검사 대상체(5)의 결함을 검출, 측정한다. 결함 정보 처리부(14)는 검사 대상체의 결함 존부, 결함 위치 및 결함 갯수를 측정할 수 있다. 이러한 결함 정보 처리부(14)는 영상 데이터 처리가 가능한 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. The
형광액 자동 제거부(10)로부터 자외선 조사 위치로 검사 대상체(5)를 이동 및 고정시키기 위해 자동 이송 척(11)을 사용할 수 있다. 상술한 바와 같이, 결함 검사부(10)에서 자외선 램프(12)와 CCD 카메라(13)를 검사 대상체(5)의 형광액 도포면 반대편에 배치시켜 결함 검사 부위를 형광액 도포면의 반대면으로 함으로써, 검사 대상체(5)의 이동을 단순화시킬 수 있다. 결함 검사부(10)에서의 자외선 조사는 검사 대상체(5)의 전면에 고르게 조사될 수 있도록 멀티 램프를 적절하게 사용할 수 있다. 상술한 구성을 통해 형광액을 검사 대상체의 결함 내로 단시간에 용이하게 침투시킴으로써 검사 대상체의 두께, 모양, 및 캠버(camber, 휨) 등의 형상에 구애 받지 않고, SOFC용 전해질막 또는 셀의 관통 결함을 거의 완벽하게 검사할 수 있다. The
이하, 상술한 SOFC용 전해질막 및 셀 검사 장치를 사용하여 전해질막 또는 셀의 결함을 검사하는 과정을 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a process of inspecting a defect of an electrolyte membrane or a cell using the above-described SOFC electrolyte membrane and cell inspection apparatus will be described.
먼저, 자동 이송 장치(1)를 통해 예컨대 평판형 SOFC용 전해질막 또는 셀 검사 대상체(5)를 형광액 도포 시스템부(2)로 이동시키고, 형광액 도포 장치(3)를 통해 형광액(4), 예컨대 수용성 형광 염료를 검사 대상체(5)의 일 표면(상면)에 도포 한다. 이 때, 형광액 흡입 장치(6)와 이에 연결된 로터리 펌프(7)를 가동하여 상기 도포된 형광액(4)을 검사 대상체(5)의 반대 표면(하면)으로 흡입한다. 이러한 흡입 또는 진공 흡입 과정에 의해서, 검사 대상체(5)의 일 표면 상에 도포된 형광액(4)이 검사 대상체(5)의 구멍 또는 균열 안으로 빠른 시간 내에 효과적으로 침투하게 되어, 후속의 반대 표면에서의 형광 수광을 통한 결함 검사의 신뢰도를 높여준다. 전해질막 뿐만 아니라 전해질막을 포함하는 다층구조인 셀에 대해서도 검사 대상체(셀)의 관통 결함 안으로 형광액을 효과적으로 침투시킬 수 있다. First, for example, the electrolyte membrane or the
다음으로, 형광액 도포 및 흡입이 완료된 후에는 형광액 자동 제거 필터(9)를 사용하여 검사 대상체(5)의 일 표면에 잔류하는 형광액을 자동으로 제거한다. Next, after the application and suction of the fluorescent solution is completed, the fluorescent solution remaining on one surface of the
다음으로, 자동 이송 척(11)을 사용하여, 검사 대상체(5)를 결함 검사부(10)의 자외선 조사 위치로 이동 및 고정시킨다. 결함 검사부(10)에서, 자외선 램프(13)를 사용하여 검사 대상체(5)의 반대 표면(하면)으로 자외선을 조사하고, CCD 카메라(13)를 통해 상기 반대 표면의 영상을 취득하여 검사 대상체(5) 결함 내의 형광액에 의한 형광을 수광한다. 결함 정보 처리부(14)는 CCD 카메라(13)에 의해 취득된 검사 대상체(5)의 반대 표면에 대한 영상 데이터를 수신하여 검사 대상체(5)의 결함을 검출 및 측정한다. 이 때, 검사 대상체(5)는 영상 처리를 통해 검사 대상체(5)의 결함의 존부, 결함 위치 및 결함 갯수를 측정할 수 있다. Next, the
상술한 검사 장치 및 검사 방법을 통해 SOFC용 전해질막을 적층하거나 셀 스택을 형성하기 전에 미리 전해질막 또는 셀의 관통 균열, 구멍의 존재 여부 등을 검사하여, 검사 대상체의 전 면적에서 실시간으로 결함의 위치, 갯수 및 크기를 정확히 측정할 수 있다. Before stacking the SOFC electrolyte membrane or forming the cell stack through the above-described inspection apparatus and inspection method, the presence of through cracks, holes, etc. of the electrolyte membrane or the cell is inspected in advance, whereby the position of the defect in real time in the entire area of the inspection object is examined. The number, size, and size can be measured accurately.
실시예Example
도 2는 도 1을 참조하여 설명한 상기 검사 장치를 사용하여 평판형 SOFC용 전해질막을 검사한 결과를 보여주는 전해질막 표면의 사진으로서, 도 2(a)는 검사전의 전해질막 표면 사진이고, 도 2(b)는 검사 후의 전해질막 표면 사진이다. 도시된 바와 같이, 상술한 검사를 통해 다양한 크기의 결함이 존재함을 명확히 확인할 수 있었다. FIG. 2 is a photograph of an electrolyte membrane surface showing a result of inspecting an electrolyte membrane for a flat SOFC using the test apparatus described with reference to FIG. 1, and FIG. 2 (a) is a photograph of an electrolyte membrane surface before inspection, and FIG. b) is a photograph of the surface of the electrolyte membrane after the test. As shown, the above-described inspection clearly confirmed that defects of various sizes exist.
도 3은 도 1을 참조하여 설명한 상기 검사 장치를 사용하여 평판형 SOFC용 셀을 검사한 결과를 보여주는 셀 표면의 사진으로서, 도 3(a)는 검사 전의 셀 표면 사진이고, 도 3(b)는 검사 후의 셀 표면 사진이다. 셀은 연료극, 전해질막 및 공기극을 구비하며, 형광액은 연료극 측의 표면에 도포되었고, 결함 검사는 공기극 측의 표면에서 실시하였다. 이 실험 결과, 공기극 부분에서 결함 부위를 명확히 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는, 흡입 장치를 사용하지 않고 형광액의 모세관력으로 형광액을 침투하는 방법을 사용할 경우 결함 부위가 공기극에 가려서 결함 여부를 정확히 판단할 수 없는 난점을 극복한 것이다. 따라서, 상술한 검사 장치 및 검 사 방법에 의해 SOFC용 전해질 또는 셀의 형상에 구애받지 않고 검사 대상체의 결함을 높은 신뢰도로 평가할 수 있음을 알 수 있다. FIG. 3 is a photograph of a cell surface showing a result of inspecting a flat type SOFC cell using the inspection apparatus described with reference to FIG. 1, FIG. 3 (a) is a photograph of a cell surface before inspection, and FIG. Is a cell surface photograph after inspection. The cell was provided with a fuel electrode, an electrolyte membrane and an air electrode, the fluorescent liquid was applied to the surface of the fuel electrode side, and defect inspection was performed on the surface of the air electrode side. As a result of this experiment, the defect site in the air cathode part could be clearly confirmed. Such a result overcomes the difficulty of not accurately determining a defect because a defect site is covered by an air electrode when a method of infiltrating the fluorescent liquid with a capillary force of the fluorescent liquid without using an inhalation device is used. Therefore, it can be seen that the defects of the test object can be evaluated with high reliability regardless of the shape of the electrolyte or cell for SOFC by the above-described test apparatus and test method.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. The present invention is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims, and that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention described in the claims. It will be apparent to one of ordinary skill in the art.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 고체 산화물 연료전지용 전해질막 및 셀 검사 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of an electrolyte membrane and a cell inspection device for a solid oxide fuel cell according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 검사 장치를 사용하여 고체 산화물 연료전지용 전해질막의 결함을 검사한 결과를 나타낸 사진으로서, 도 2(a)는 검사전 전해질막 표면의 사진이고 도 2(b)는 검사 후 전해질막 표면의 사진이다.FIG. 2 is a photograph showing a result of inspecting a defect of an electrolyte membrane for a solid oxide fuel cell using a test apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 (a) is a photograph of the surface of an electrolyte membrane before inspection and FIG. 2 (b). Is a photograph of the surface of the electrolyte membrane after inspection.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 검사 장치를 사용하여 고체 산화물 연료전지용 셀의 결함을 검사한 결과를 나타낸 사진으로서, 도 3(a)는 검사전 셀 표면의 사진이고 도 3(b)는 검사 후 셀 표면의 사진이다.FIG. 3 is a photograph showing a result of inspecting a defect of a cell for a solid oxide fuel cell using an inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 (a) is a photograph of the surface of the cell before inspection, and FIG. Photograph of cell surface after inspection.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 검사 대상체 자동 이송장치 2: 형광액 도포 시스템부1: Inspection object automatic transfer device 2: Fluorescent liquid application system part
3: 형광액 도포 장치 4: 형광액3: fluorescent liquid coating device 4: fluorescent liquid
5: 검사 대상체 6: 형광액 흡입 장치5: test object 6: fluorescent liquid suction device
7: 로터리 펌프 8: 형광액 자동 제거부7: Rotary Pump 8: Fluorescent Solution Automatic Removal Section
9: 형광액 자동 제거 필터 10: 결함 검사부9: fluorescent solution automatic removal filter 10: defect inspection unit
11: 검사 대상체 이동 및 고정척 12: 자외선 램프11: Moving and fixing the test object 12: UV lamp
13: CCD 카메라 14: 결함 정보 처리부 13: CCD camera 14: defect information processing unit
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