KR20110006155A - 일체형지지체를 갖는 연료전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일체형지지체를 갖는 연료전지에 관한 것으로, 다수의 단위지지체와 상기 단위지지체를 평행하게 연결하는 연결부로 구성된 일체형지지체, 상기 일체형지지체의 외부에 형성되는 공기극, 상기 공기극의 외부에 형성되는 전해질, 및 상기 전해질의 외부에 형성되는 연료극을 포함하는 것을 특징으로 하며 안정된 구조로 연료전지를 지지하여 내구성과 신뢰성을 향상시킨다.
연료전지, 일체형지지체, 공기극, 전해질, 연료극

Description

일체형지지체를 갖는 연료전지{Fuel cell having single body support}
본 발명은 일체형지지체를 갖는 연료전지에 관한 것이다.
연료전지란 연료(수소, LNG, LPG 등)와 공기의 화학 에너지를 전기 화학적 반응에 의해 전기 및 열로 직접 변환시키는 장치이다. 기존의 발전기술이 연료의 연소, 증기 발생, 터빈 구동, 발전기 구동 과정을 취하는 것과 달리 연소 과정이나 구동 장치가 없으므로 효율이 높을 뿐만 아니라 환경문제를 유발하지 않는 새로운 개념의 발전 기술이다.
도 1은 연료전지의 작동원리를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 연료극(1)은 수소(H2)를 공급받아 수소 이온(H+)과 전자(e-)로 분해된다. 수소 이온은 전해질(2)을 거쳐 공기극(3)으로 이동한다. 전자는 외부 회로(4)를 거쳐 전류를 발생시킨다. 그리고 공기극(3)에서 수소 이온과 전자, 그리고 공기 중의 산소가 결합하여 물이 된다. 상술한 연료전지(10)에서의 화학 반응식은 아래의 반응식 1과 같다.
연료극(1): H2 → 2H++ 2e-
공기극(3): 1/2 O2 + 2H++ 2e- → H20
전반응 : H2 + 1/2 O2 → H20
즉, 연료극(1)에서 분리된 전자가 외부 회로를 거쳐 전류를 발생시킴으로써 전지의 기능을 수행하게 된다. 이러한 연료전지(10)는 SOx와 NOx 등의 대기오염물질을 거의 배출하지 않고 이산화탄소의 발생도 적어 무공해 발전이며, 저소음, 무진동 등의 장점이 있다.
한편, 연료전지는 인산형 연료전지(PAFC), 알칼리형 연료전지(AFC), 고분자전해질형 연료전지(PEMFC), 직접메탄올 연료전지(DMFC), 고체산화물 연료전지(SOFC)등 다양한 종류가 있는데, 이 중 고체산화물 연료전지(SOFC)는 고효율 발전이 가능하고, 석탄가스-연료전지-가스터빈 등 복합 발전이 가능하며, 발전용량의 다양성을 갖고 있어서 소형, 대형 발전소 또는 분산형 전원으로 적합하다. 따라서, 고체산화물 연료전지는 향후 수소 경제 사회로의 진입을 위해 필수적인 발전기술이다.
하지만, 고체산화물 연료전지(SOFC)을 실용화하기 위해서는 몇 가지 문제점을 해결해야 한다.
첫째, 취약한 내구성과 신뢰성이다. 고체산화물 연료전지는 고온에서 작동하므로 열 싸이클에 의한 성능저하가 발생한다. 특히, 연료극이나 공기극을 다른 요소들을 위한 지지체로 사용하는 경우 세라믹소재의 특성상 그 크기가 증가하면 부품의 내구성과 신뢰성이 급격히 감소하는 경향을 보이는 문제점이 있다.
둘째, 집전의 어려움이다. 종래기술은 단위전지 내부는 메탈 폼(metal foam)을 외부는 금속선을 채용하여 집전을 수행했다. 하지만, 이런 구조에서는 셀이 대형화 될수록 고가의 금속선 양이 증가하여 제조비용이 상승하고, 구조적으로 복잡해져 대량생산하기 힘든 문제점이 있다.
셋째, 매니폴드(manifold)와 단위전지간의 결합의 어려움이다. 단위전지에 수소등의 연료를 공급하는 매니폴드는 대개 금속으로 이루어진 반면, 단위전지는 세라믹으로 이루어져 있다. 따라서, 이종재질인 금속과 세라믹을 결합하기 위해서 브레이징(brazing) 공정을 이용한다. 하지만, 브레이징 공정은 용접과정에서 유도코일에 전압을 높이는 속도와 전압의 유지시간, 브레이징 후의 냉각조건에 따라 단위전지 내부가 막히는 경우가 발생하거나 용접불량이 발생하기도 한다.
넷째, 연료전지 성형의 어려움이다. 종래기술은 통상 압출공정을 통해 일정한 직경을 갖는 세라믹 성형체를 제조했다. 하지만 압출공정에 상용되는 혼합 반축은 15~20%의 물을 포함하고 있어 건조공정이 매우 주의 깊게 이루어져야 하고, 시간이 많이 소모된다. 건조공정을 빠르게 진행하면 내부 응력이 발생하여 세라믹 성 형체에 균열이 발생한다. 또한, 제조되는 세라믹 성형체의 형상을 변경하기 어려운 문제점이 있다.
다섯째, 다전지식 고체산화물 연료전지의 경우 다수의 단위전지를 결합하여 스택을 형성해야하는데, 스택형성공정은 각각의 단위전지마다 복잡한 집전연결이 필요하고, 단위전지의 수가 증가할수록 집전저항이 증가하여 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 일체형지지체를 채용하여 집전이 용이하고 성형이 자유로우면서도 공정단순화 및 제조단가를 인하할 수 있는 일체형지지체를 갖는 연료전지를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형지지체를 갖는 연료전지는 다수의 단위지지체와 상기 단위지지체를 평행하게 연결하는 연결부로 구성된 일체형지지체, 상기 일체형지지체의 외부에 형성되는 공기극, 상기 공기극의 외부에 형성되는 전해질, 및 상기 전해질의 외부에 형성되는 연료극을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 공기극은 단위지지체의 외부에만 선택적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부의 길이는 상기 단위지지체의 길이보다 짧은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부는 수직으로 관통된 기체통로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단위지지체의 단면 형상은 원형, 평관형, 델타형 또는 마름모꼴인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 일체형지지체는 다공성 금속인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다공성 금속은 철, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬, 이들의 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 일체형지지체를 갖는 연료전지는 다수의 단위지지체와 상기 단위지지체를 평행하게 연결하는 연결부로 구성된 일체형지지체, 상기 일체형지지체의 외부에 형성되는 연료극, 상기 연료극의 외부에 형성되는 전해질, 및 상기 전해질의 외부에 형성되는 공기극을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 연료극은 단위지지체의 외부에만 선택적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부의 길이는 상기 단위지지체의 길이보다 짧은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부는 수직으로 관통된 기체통로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단위지지체의 단면 형상은 원형, 평관형, 델타형, 또는 마름모꼴인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 일체형지지체는 다공성 금속인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다공성 금속은 철, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬, 이들의 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 고체산화물 연료전지에 일체형지지체를 채용함으로써, 종래의 세라믹 지지체보다 안정된 구조로 연료전지를 지지하여 내구성과 신뢰성이 향상하게 된다.
본 발명에 따르면, 종래의 지지체와 달리 일체형지지체는 단일공정으로 제작할 수 있기 때문에 스택제작이 용이하고, 전류집전체 연결공정이 단순화되어 공정 단순화 및 제조단가를 인하할 수 있다. 또한, 단위전지 간의 집전저항이 줄어 연료전지의 효율이 높아진다.
본 발명에 따르면, 다공성 금속으로 일체형지지체를 제작하면 별도의 전류집전체가 필요없고 일체형지지체를 이용하여 집전이 가능한 장점이 있다. 또한, 다공성금속은 세라믹에 비해 성형이 자유로워 연료전지를 다양한 형상으로 제작할 수 있고 스케일-업(scale-up)이 가능하며, 금속 매니폴드와의 접합과정에서 용접을 통해 완전히 밀봉하여 가스누설을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 도면상에 표시된 O2 및 H2는 연료전지의 작동과정을 상세히 설명하기 위한 예시일 뿐 연료극이나 산소극에 공급되는 기체의 종류를 제한하는 것은 아니다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 일체형지지체를 갖는 연료전지의 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 연료전지에 대해 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 연료전지는 다수의 단위지지체(140)와 단위지지체(140)를 평행하게 연결하는 연결부(150)로 구성된 일체형지지체(100), 일체형지지체(100)의 외부에 형성되는 공기극(110), 공기극(110) 외부에 형성되는 전해질(120), 및 전해질(120) 외부에 형성되는 연료극(130)을 포함하여 이루어진다.
일체형지지체(100)는 평행한 다수의 단위전지를 지지하는 역할을 한다. 다수 의 단위전지가 하나의 지지체로 지지되기 때문에 구조가 안정적이고 스택제작이 용이하다. 또한, 일체형지지체(100)는 각각의 단위전지를 지지하는 단위지지체(140)와 단위지지체(140)를 평형하게 연결하는 연결부(150)로 구성되는데, 압출공정등을 통해 단위지지체(140)와 연결부(150)를 동시에 제작하여 일체형지지체(100)를 완성하거나, 단위지지체(140)와 연결부(150)를 별도의 공정으로 제작한 후 연결하여 일체형지지체(100)를 완성할 수 있다. 다만, 전술한 제작방법들은 예시적인 것이고, 이외의 방법을 이용하더라도 최종적인 형상이 일체형지지체(100)와 같다면 본 발명의 보호범위에 포함됨은 물론이다.
한편, 전류를 생산하기 위해서는 공기극(110)에 공기가 전달되어야 하는데, 본 실시예에 따른 연료전지는 일체형지지체(100)가 금속 매니폴드로부터 공기를 공급받아 공기극(110)에 이를 전달한다. 따라서, 일체형지지체(100)는 기체투과성이 있으면서 금속 매니폴드와 연결이 용이한 다공성 금속으로 구성됨이 바람직하다. 이때, 다공성 금속은 메탈폼(metal foam), 플레이트 또는 메탈파이버(metal fiber)등을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 연료전지의 효율, 필요한 강도 등을 고려하여 다공성 금속은 철, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬, 이들의 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또한, 다공성 금속으로 구성된 일체형지지체(100)는 전도성을 갖으므로 별도의 집전체없이 일체형지지체(100)만으로 집전할 수 있는 효과가 있다. 예를 들어, 종래기술과 같이 각각의 단위전지 내부에 집전체를 구비할 필요없이 일체형지지체(100)의 일단부에 외부회로를 연결하면 공기극(110)에서 발생하는 전류를 집전할 수 있어 집전효율이 높은 장점이 있다.
한편, 연결부(150)의 상부에 형성된 공기극(110)은 공기 공급을 받기 어려워 사실상 전류가 발생하지 않는다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 공기극(110)을 일체형지지체(100) 중 단위지지체(140)에만 선택적으로 형성하는 것이 더욱 바람직하다. 다만, 이 경우 연결부(150)가 공기극(110), 전해질(120) 및 연료극(130)을 관통한다. 그러므로, 연결부(150)에 의해서 공기극(110)과 연료극(130)이 통전되지 않도록 연료극(130)을 연결부(150)에서 소정간격으로 이격시키거나, 연료극(130)과 연결부(150) 사이에 절연층(미도시됨)을 형성함이 바람직하다.
한편, 연료극(130)에는 연료가 공급되어야 하는데, 본 실시예에 따른 연료전지는 연료극(130)이 최외각에 형성되어있으므로 연료를 연료전지 외부에서 공급받는다. 그런데, 본 발명에 따른 연료전지가 다층으로 스택킹된 경우 일체형지지체(100)의 연결부(150)가 수직방향의 연료흐름을 차단시켜 연료전지의 효율이 낮아질 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 연결부(150)의 길이를 단위지지체(140)의 길이보다 짧게 가공하여 수직방향의 연료흐름을 원할하게 할 수 있다. 전술한 연결부(150)의 가공은 압출공정등을 통해서 단위지지체(140)와 연결부(150)를 동시에 제작한 후 절단가공을 거치거나 연결부(150)를 별도로 짧게 제작하여 단 위지지체(140)와 연결하는 공정을 거친다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 연결부(150)를 관통하는 기체통로(155)를 가공하여 연료흐름을 원할하게 할 수 있다. 이때, 기체통로(155)는 드릴링 또는 절삭가공등을 통해 가공함이 바람직하다.
한편, 도 6a 내지 도 6d는 단위지지체의 단면 형상이 다양한 연료전지의 단면도이다. 도 6a 내지 도 6d에 도시된 바와 같이, 단위지지체의 단면 형상은 원형(도 6a), 평관형(도 6b), 델타형(도 6c) 또는 마름모꼴(도 6d)을 갖을 수 있다. 특히, 일체형지지체(100)를 다공성 금속으로 형성하면 종래의 세라믹지지체에 비해 성형이 자유롭다. 따라서, 용도에 맞는 다양한 형상의 연료전지를 제작할 수 있고, 필요시 연료전지를 대형화할 수 있다.
공기극(110)은 일체형지지체(100)의 외부에 형성된다. 여기서, 일체형지지체(100)는 다공성이므로 공기가 일체형지지체(100)를 투과하여 공기극(110)으로 전달되고, 일체형지지체(100)는 금속이므로 연료극(130)에서 발생한 전자가 공기극(110)으로 흐르며, 전해질(120)에서 수소이온(연료로 수소사용시)이 공기극(110)으로 전달된다. 결국, 공기극(110)에서는 공기, 전자, 및 수소이온이 결합하여 물이 생성된다. 공기극(110)은 LSM(Strontium doped Lanthanum manganite), LSCF((La,Sr)(Co,Fe)O3)등의 조성을 슬립코팅이나 플라즈마 스프레이 코팅법등을 이용하여 코팅한 후 1200˚C 내지 1300˚C에서 소결하여 형성할 수 있다.
또한, 전해질(120)은 공기극(110)의 외부에 형성된다. 전해질(120)은 전자를 통과시키지 않고, 수소를 연료로 사용한 경우 수소 이온만 공기극(110)으로 전달한다. 전해질(120)은 공기극(110)의 외부에 YSZ(Yttria stabilized Zirconia) 또는 ScSZ(Scandium stabilized Zirconia), GDC, LDC등을 슬립코팅이나 플라즈마 스프레이 코팅법등을 이용하여 코팅한 후 1300˚C 내지 1500˚C에서 소결하여 형성할 수 있다.
그리고, 연료극(130)은 전해질(120)의 외부에 형성된다. 연료극(130)은 외부에서 연료를 공급받아 전자를 발생시킨다. 연료극(130)은 전해질(120)의 외부에 NiO-YSZ(Yttria stabilized Zirconia)를 슬립코팅이나 플라즈마 스프레이 코팅법등을 이용하여 코팅한 후 1200˚C 내지 1300˚C로 가열하여 형성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 일체형지지체를 갖는 연료전지의 단면도이다. 본 실시예와 제1 실시예의 가장 큰 차이점은 연료극과 공기극의 형성위치이다. 이하, 제1 실시예와 중복된 서술은 생략하고 차이점을 중심으로 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 연료전지는 다수의 단위지지체(240)와 단위지지체(240)를 평행하게 연결하는 연결부(250)로 구성된 일체형지지 체(200), 일체형지지체(200)의 외부에 형성되는 연료극(210), 연료극(210)의 외부에 형성되는 전해질(220), 및 전해질(220)의 외부에 형성되는 공기극(230)을 포함하여 이루어진다.
또한, 전류를 생산하기 위해서는 연료극(210)에 연료가 전달되어야 하는데, 본 실시예에 따른 연료전지는 일체형지지체(200)가 금속 매니폴드로부터 연료를 공급받아 이를 연료극(210)에 전달한다. 따라서, 일체형지지체(200)는 기체투과성이 있으면서 금속 매니폴드와 연결이 용이한 다공성 금속으로 구성됨이 바람직하다. 이때, 다공성 금속은 메탈폼(metal foam), 플레이트 또는 메탈파이버(metal fiber)등을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 연료전지의 효율, 필요한 강도 등을 고려하여 다공성 금속을 철, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬, 이들의 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택한다.
한편, 연결부(250)의 상부에 형성된 연료극(210)은 연료 공급을 받기 어려워 사실상 전류가 발생하지 않는다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 연료극(210)을 일체형지지체(200) 중 단위지지체(240)에만 선택적으로 형성하는 것이 더욱 바람직하다. 다만, 이 경우 연결부(250)가 연료극(210), 전해질(220) 및 공기극(230)을 관통한다. 그러므로, 연결부(250)에 의해서 공기극(230)과 연료극(210)이 통전되지 않도록 공기극(230)을 연결부(250)에서 소정간격으로 이격시키거나, 공기극(230)과 연결부(250) 사이에 절연층(미도시됨)을 형성함이 바람직하다.
또한, 다공성 금속으로 구성된 일체형지지체(200)는 전도성을 갖으므로 별도의 집전체없이 일체형지지체(200)만으로 집전할 수 있음은 전술한 바와 같다.
한편, 공기극(230)에는 공기가 공급되어야 하는데, 본 실시예에 따른 연료전지는 공기극(230)이 최외각에 형성되어있으므로 공기를 연료전지 외부에서 공급받는다. 그런데, 일체형지지체(200)를 갖는 연료전지가 다층으로 스택킹된 경우 일체형지지체(200)의 연결부(250)가 수직방향의 공기흐름을 차단시켜 연료전지의 효율이 낮아질 수 있다. 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 연결부(250)의 길이를 단위지지체(240)의 길이보다 짧게 가공하여 수직방향의 공기흐름을 원할하게 할 수 있다. 또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 연결부(250)를 관통하는 기체통로(255)를 가공하여 공기흐름을 원할하게 할 수 있다.
도 11a 내지 도 11d에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서도 제1 실시예와 마찬가지로 단위지지체의 단면 형상은 원형(도 11a), 평관형(도 11b), 델타형(도 11c) 또는 마름모꼴(도 11d)을 갖을 수 있다.
연료극(210)은 일체형지지체(200)의 외부에 형성되고, 전해질(220)은 연료극(210)의 외부에 형성되며, 공기극(230)은 전해질(220)의 외부에 형성된다. 연료극(210), 전해질(220), 및 공기극(230)은 각각 제1 실시예에서와 같은 제조방법으로 형성된다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 일체형지지체를 갖는 연료전지는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
도 1은 연료전지의 작동원리를 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료전지의 단면도;
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기극이 단위지지체의 외부에만 선택적으로 형성된 연료전지의 단면도;
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연결부가 단위지지체 보다 짧은 연료전지의 사시도;
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연결부에 기체통로가 형성된 연료전지의 사시도;
도 6a 내지 도 6d는 제1 실시예에 따른 단위지지체의 단면 형상이 다양한 연료전지의 단면도;
도 7는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료전지의 단면도;
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연료극이 단위지지체의 외부에만 선택적으로 형성된 연료전지의 단면도;
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연결부가 단위지지체 보다 짧은 연료전지의 사시도;
도 10는 본 발명의 제2 실시예에 따른 연결부에 기체통로가 형성된 연료전지의 사시도; 및
도 11a 내지 도 11d는 제2 실시예에 따른 단위지지체의 단면 형상이 다양한 연료전지의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
100, 200: 일체형지지체 110, 230: 공기극
120, 220: 전해질 130, 210: 연료극
140, 240: 단위지지체 150, 250: 연결부
155, 255: 기체통로

Claims (14)

  1. 다수의 단위지지체와 상기 단위지지체를 평행하게 연결하는 연결부로 구성된 일체형지지체;
    상기 일체형지지체의 외부에 형성되는 공기극;
    상기 공기극의 외부에 형성되는 전해질; 및
    상기 전해질의 외부에 형성되는 연료극;
    을 포함하는 일체형지지체를 갖는 연료전지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기극은 단위지지체의 외부에만 선택적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형지지체를 갖는 연료전지.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부의 길이는 상기 단위지지체의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 일체형지지체를 갖는 연료전지.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부는 수직으로 관통된 기체통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형지지체를 갖는 연료전지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위지지체의 단면 형상은 원형, 평관형, 델타형 또는 마름모꼴인 것을 특징으로 하는 일체형지지체를 갖는 연료전지.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 일체형지지체는 다공성 금속인 것을 특징으로 하는 일체형지지체를 갖는 연료전지.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 다공성 금속은 철, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬, 이들의 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질인 것을 특징으로 하는 일체형지지체를 갖는 연료전지.
  8. 다수의 단위지지체와 상기 단위지지체를 평행하게 연결하는 연결부로 구성된 일체형지지체;
    상기 일체형지지체의 외부에 형성되는 연료극;
    상기 연료극의 외부에 형성되는 전해질; 및
    상기 전해질의 외부에 형성되는 공기극;
    을 포함하는 일체형지지체를 갖는 연료전지.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 연료극은 단위지지체의 외부에만 선택적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형지지체를 갖는 연료전지.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 연결부의 길이는 상기 단위지지체의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 일체형지지체를 갖는 연료전지.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 연결부는 수직으로 관통된 기체통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형지지체를 갖는 연료전지.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 단위지지체의 단면 형상은 원형, 평관형, 델타형, 또는 마름모꼴인 것을 특징으로 하는 일체형지지체를 갖는 연료전지.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 일체형지지체는 다공성 금속인 것을 특징으로 하는 일체형지지체를 갖는 연료전지.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 다공성 금속은 철, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬, 이들의 합금 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질인 것을 특징으로 하는 일체형지지체를 갖는 연료전지.
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