KR20130113603A - 평관형 고체산화물 단위 셀용 음극, 평관형 고체산화물 단위 셀, 이의 제조 방법, 이를 이용한 평관형 고체산화물 연료전지 및 평관형 고체산화물 수전해장치 - Google Patents

평관형 고체산화물 단위 셀용 음극, 평관형 고체산화물 단위 셀, 이의 제조 방법, 이를 이용한 평관형 고체산화물 연료전지 및 평관형 고체산화물 수전해장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평관형 고체산화물 단위 셀, 이의 제조 방법, 이를 이용한 평관형 고체산화물 연료전지 및 평관형 고체산화물 수전해장치에 관한 것으로, 구체적으로는 음극의 일면에 연결재를 적층하여, 단위 셀의 두께를 감소시키고, 셀 스택의 소형화가 가능한 평관형 고체산화물 단위 셀, 이의 제조 방법, 이를 이용한 평관형 고체산화물 연료전지 및 평관형 고체산화물 수전해장치에 관한 것이다.

Description

평관형 고체산화물 단위 셀용 음극, 평관형 고체산화물 단위 셀, 이의 제조 방법, 이를 이용한 평관형 고체산화물 연료전지 및 평관형 고체산화물 수전해장치{CATHODE FOR FLAT-TUBULAR SOIDE OXIDE CELL AND FLAT-TUBULAR SOLID OXIDE CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND FLAT-TUBULAR SOLID OXIDE FUEL CELL AND FLAT-TUBULAR SOLID OXIDE ELECTROLYZER USING THE SAME}
본 발명은 평관형 고체산화물 단위 셀용 음극, 평관형 고체산화물 단위 셀, 이의 제조 방법, 이를 이용한 평관형 고체산화물 연료전지 및 평관형 고체산화물 수전해장치에 관한 것이다.
일반적으로 연료전지는 천연가스, 석탄가스, 메탄올 등 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 공기 중의 산소를 전기화학반응에 의하여 전기 에너지로 변환시키는 고효율의 청정 발전기술이다. 상기 연료전지는 사용되는 전해질의 종류에 따라, 알칼리형, 인산형, 용융탄산염, 고체산화물 및 고분자 연료전지로 분류된다.
상기 고체산화물 연료전지와 고온 수전해장치 등의 전기화학 반응장치는 그 형태에 따라 평판형과 원통형으로 크게 분류되는데, 상기 평판형은 전력밀도(출력)가 높은 장점이 있으나, 가스 밀봉면적이 넓고 적층시 재료들 간의 열팽창계수 차이에 의한 열적 쇼크가 발생하며 대면적화가 어렵다는 단점이 있고, 상기 원통형은 열응력에 대한 저항 및 기계적 강도가 상대적으로 높고 압출성형으로 제조하여 대면적화가 가능하다는 장점이 있으나 전력밀도가 낮다는 한계점이 있다.
상기 평판형과 원통형의 전기화학 반응 장치가 가지고 있는 장점을 도입한 평관형 고체산화물 연료전지와 같은 평관형 전기화학 반응장치가 대한민국 공개특허 제2005-0021027호, 미국특허 제7351477호 등에 개시되어 있다. 상기 평관형 전기화학 반응장치도 출력을 높이기 위해 셀을 적층한 스택 구조로 되어 있지만, 단위 셀의 두께가 두꺼워짐에 따라, 상기 단위 셀이 적층된 셀 스택의 전체 두께가 증가하여, 연료전지의 소형화가 어려운 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제2005-0021027호 미국특허 제7351477호
본 발명의 목적은, 다수의 단위 셀이 적층되어 구성되는 평관형 고체산화물 연료전지 또는 평관형 고체산화물 수전해장치에서, 연결재의 적층시 셀 스택의 두께를 감소시켜 다수의 단위 셀이 적층될 수 있는 평관형 고체산화물 단위 셀용 음극, 평관형 고체산화물 연료전지용 단위 셀 또는 평관형 고체산화물 수전해장치용 단위 셀을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 평관형 고체산화물 연료전지용 또는 평관형 고체산화물 수전해장치용 단위 셀의 제조비용을 줄이고, 소형화할 수 있는 평관형 고체산화물 연료전지용 또는 평관형 고체산화물 수전해장치용 단위 셀 및 이를 이용하는 평관형 고체산화물 연료전지와 평관형 고체산화물 수전해장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부에 다수의 제1 가스 흐름부가 구비되고, 외부에 가스 유로가 없는 평관형상의 평관형 고체산화물 단위 셀용 음극을 제공한다.
또한, 본 발명은 음극, 전해질층, 양극 및 연결재를 포함하는 평관형 고체산화물 단위 셀에 있어서, 내부에 제1 가스 흐름부가 구비되고 외부에 가스 유로가 없는 평관형상의 음극; 상기 음극에 코팅된 전해질층; 평관형상의 음극의 일면에 코팅된 상기 전해질층에 적층된 양극; 및 상기 양극이 적층된 면의 반대쪽 음극의 일면에 놓여지며 유로를 포함하는 연결재를 포함하는 평관형 고체산화물 단위 셀을 제공한다.
또한, 본 발명은 내부에 제1 가스 흐름부가 구비되고, 외부에 가스 유로가 없는 평관형상의 음극을 성형하는 단계; 상기 음극에 전해질층을 코팅하는 단계; 상기 음극의 일면에 코팅된 상기 전해질층에 양극을 적층하는 단계; 및 상기 양극이 적층된 면의 반대쪽 음극의 일면에 유로를 포함하는 연결재를 적층하는 단계;를 포함하는 평관형 고체산화물 단위 셀의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 다수의 상기 평관형 고체산화물 연료전지용 단위 셀이 적층되어 구비되는 셀 스택 및 집전체를 포함하는 평관형 고체산화물 연료전지를 제공한다.
또한, 본 발명은 다수의 상기 평관형 고체산화물 수전해장치용 단위 셀이 적층되어 구비되는 셀 스택 및 집전체를 포함하는 평관형 고체산화물 수전해장치를 제공한다.
본 발명은 연결부 및 지지부를 포함하는 연결재가 음극의 일면에 적층되어 구비되는 고체산화물 연료전지용 또는 고체산화물 수전해장치용 단위 셀을 통해 제조비용을 줄일 수 있고, 고체산화물 연료전지 또는 고체산화물 수전해장치의 소형화가 가능하다.
또한, 본 발명은 양극에 별도의 제2 가스 흐름부를 위한 요철을 형성하지 않고, 연결부 및 지지부를 포함하는 연결재를 적층함으로써 연결재를 균일하게 가공하여 음극에 적층할 수 있다.
도 1은 본 발명의 평관형 고체산화물 단위 셀용 음극을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 연결재가 수납되는 홈을 구비하고 있는 음극의 형태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 연결재가 격자 형태로 구비하고 있는 음극의 형태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 연결재가 격자 형태로 구비하고 있는 음극의 형태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 단위 셀이 적층된 셀 스택의 일 형태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 셀 스택에 적층되는 집전체의 일 형태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 셀 스택에 적층되는 집전체의 일 형태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
고체산화물 연료전지는, 전해질층과 그 양면에 위치한 음극 및 양극으로 이루어져 있는 단위 셀의 각 전극에 제1 가스로 수소, 제2 가스로 공기를 공급하면, 양극에서는 산소의 환원반응이 일어나 산소 이온이 생성되며, 전해질층을 통해 음극으로 이동한 산소 이온은 다시 음극에 공급된 수소와 반응하여 물을 생성하게 된다. 이때, 음극에서는 전자가 생성되고, 양극에서는 전자가 소모되므로, 두 전극을 서로 연결하면 전기가 흐르게 된다.
또한, 고체산화물 수전해장치는 상기 고체산화물 연료전지를 응용한 것으로, 고체산화물 연료전지의 역반응에 의하여 수증기를 전기분해하여 수소를 형성하는 장치이다.
본 발명은 내부에 다수의 제1 가스 흐름부가 구비되고, 외부에 가스 유로가 없는 평관형상의 평관형 고체산화물 단위 셀용 음극을 제공한다. 상기 외부에 가스 유로가 없는 경우, 기존의 유로가 형성되어 있는 음극과 달리, 제조 공정이 단순하고, 음극에 형성된 유로에 연결재가 불균일하게 코팅되는 것을 제어할 수 있어 고체산화물 연료전지 또는 고체산화물 수전해장치의 효율을 높일 수 있다.
본 발명은 음극, 전해질층, 양극 및 연결재를 포함하는 평관형 고체산화물 연료전지용 또는 고체산화물 수전해장치용 단위 셀에 있어서, 내부에 제1 가스 흐름부가 구비되고 외부에 가스 유로가 없는 평관형상의 음극; 상기 음극에 코팅된 전해질층; 평관형상의 음극의 일면에 코팅된 상기 전해질층에 적층된 양극; 및 상기 양극이 적층된 면의 반대쪽 음극의 일면에 놓여지며 유로를 포함하는 연결재를 포함하는 평관형 고체산화물 연료전지용 또는 고체산화물 수전해장치용 단위 셀을 제공한다.
상기 평판형 고체산화물 연료전지용 또는 고체산화물 수전해장치용 단위 셀에서, 연결재는 다수의 단위 셀이 적층될 때, 적층된 단위 셀 간에 전기가 흐를 수 있도록 연결해 주는 역할을 한다. 본 발명의 음극은 외부에 별도의 가스 유로가 없이 평관형상의 음극인 것이 바람직하며, 상기 연결재는 제2 가스 흐름부를 형성시키기 위한 유로를 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 연결재는 평관형상의 음극의 일면에 놓여지는 것이 바람직하며, 이를 통하여 음극에 별도의 유로 형성을 위한 제조과정을 거치지 않고, 균일한 두께의 연결재를 음극에 적층할 수 있다. 즉, 종래의 음극에는 제2 가스 흐름부를 구비하기 위하여 추가의 제조비용이 발생되는 것과 달리, 본 발명의 음극은 별도의 제2 가스 흐름부를 구비하지 않는다.
따라서, 상기 연결재에 포함된 연결부에 의하여 제2 가스 흐름부를 구비하고, 이를 통하여 제조비용을 줄일 수 있으며, 단위 셀의 두께를 감소시켜 다수의 단위 셀이 적층된 셀 스택의 두께를 감소시킬 수 있다. 또한, 양극에 별도의 제2 가스 흐름부를 구비하지 않고, 연결재를 적층함으로써 연결재를 균일한 두께로 적층할 수 있으며, 종래의 연결재를 적층하기 위한 스프레이 코팅뿐만 아니라, 스크린 프린팅법 코팅을 통하여 연결재를 음극에 적층할 수 있다.
상기 연결재는 다수의 연결부를 포함하고, 상기 다수의 연결부가 격자를 형성하는 것이 바람직하다. 다수의 연결부는 격자를 형성하고, 하나의 단위 셀의 음극과 다른 하나의 단위 셀의 양극 사이에 적층되어 제2 가스가 흐를 수 있도록 유로를 형성할 수 있다.
상기 연결재는 연결부 및 지지부를 포함하여 구비하는 것이 바람직하다. 상기 연결재를 음극에 적층시, 연결부를 지지하는 지지부를 음극의 일면에 형성된 홈에 수납되어 적층되는 것이 바람직하며, 이를 통해 단위 셀의 두께를 감소시킬 수 있다. 이를 통하여, 다수의 단위 셀을 적층하여 구비되는 셀 스택의 두께를 줄일 수 있고, 결과적으로 고체산화물 연료전지 또는 고체산화물 수전해장치의 소형화가 가능하다.
상기 연결부는 하나의 단위 셀과 다른 단위 셀이 적층될 때, 단위 셀의 외부로 돌출되어 제2 가스 흐름부를 형성하는 것이 바람직하며, 상기 제2 가스 흐름부를 통하여 평관형 고체산화물 연료전지 또는 평관형 고체산화물 수전해장치의 측면에 제2 가스로 공기 또는 수증기를 공급하여 전기를 발생시키거나 수소를 생산할 수 있다.
또한, 상기 연결재는 온도 변화에 따른 전기전도도 변화를 감소시키고, 저항을 줄이기 위하여, 백금, 크로퍼 합금, 탄화규소, 및 탄화규소와 탄소를 포함하는 복합재로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 재료로 이루어진 것이 바람직하다.
또한, 상기 연결재는 금속폼 및 세라믹폼으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 재료로 이루어진 것이 바람직하다. 상기 금속폼 또는 세라믹폼은 다공성 재질의 하나로, 연결재를 통하여 제2 가스가 흐를 수 있는 유로를 제공하여 고체산화물 연료전지 또는 고체산화물 수전해장치의 효율을 높일 수 있다.
본 발명은 내부에 제1 가스 흐름부가 구비되고, 외부에 가스 유로가 없는 평관형상의 음극을 성형하는 단계; 상기 음극에 전해질층을 코팅하는 단계; 상기 음극의 일면에 코팅된 상기 전해질층에 양극을 적층하는 단계; 및 상기 양극이 적층된 면의 반대쪽 음극의 일면에 유로를 포함하는 연결재를 적층하는 단계;를 포함하는 평관형 고체산화물 연료전지용 또는 고체산화물 수전해장치용 단위 셀의 제조 방법을 제공한다.
상기 제조 방법의 경우, 외부에 가스 유로가 없는 음극을 이용하여, 유로 즉, 제2 가스 흐름부를 위한 다수의 연결부가 서로 이격되어 포함되는 연결재를 상기 음극에 적층하는 단계를 포함하여, 상기 단위 셀을 제조하는 것이 바람직하며, 이를 통하여 균일한 두께의 연결재를 포함하고, 두께가 감소된 평관형 고체산화물 연료전지용 또는 고체산화물 수전해장치용 단위 셀을 제조할 수 있다.
본 발명은 다수의 상기 평관형 고체산화물 단위 셀이 적층되어 구비되는 셀 스택 및 집전체를 포함하는 평관형 고체산화물 연료전지를 제공한다. 이때, 상기 다수의 단위 셀이 적층되어 하나의 단위 셀의 연결재의 연결부와 다른 단위 셀의 양극이 접합하도록 적층되는 것이 바람직하며, 전기를 집전할 수 있도록 적층된 셀 스택의 상단과 하단에 집전체를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명은 다수의 상기 평관형 고체산화물 수전해장치용 단위 셀이 적층되어 구비되는 셀 스택 및 집전체를 포함하는 평관형 고체산화물 수전해장치를 제공한다. 이때, 상기 다수의 단위 셀이 적층되어 하나의 단위 셀의 연결재의 연결부와 다른 단위 셀의 양극이 접합하도록 적층되는 것이 바람직하며, 전기를 공급할 수 있도록 적층된 셀 스택의 상단과 하단에서 집전체를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 고체산화물 수전해장치는 상기 고체산화물 연료전지에서 일어나는 반응의 역반응을 이용하여 수소연료를 발생시키는 장치로서, 양극에 물을 공급하고, 상단과 하단에 적층된 집전체를 통해 전기를 공급하여, 수소를 생산할 수 있는 장치이다.
상기 집전체는 상기 평관형 고체산화물 단위 셀과 접합하는 부위에 요철을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 요철을 통해, 상기 단위 셀 및 집전체의 접합시 별도의 연결재를 추가할 필요없이 고체산화물 연료전지 또는 고체산화물 수전해장치를 제작할 수 있으며, 저항을 줄여 연료전지의 효율을 높일 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1: 평관형 고체산화물 단위 셀의 제조>
도 1에 나타낸 바와 같이, 세라믹 압출 성형기를 이용하여, 내부에 제1 가스 흐름부(111)가 구성되도록 음극(11)을 성형하고, 양끝단을 밀봉하였다. 이후, 건조된 성형체의 양끝단에 단위 셀간의 제1 가스 흐름부(111)를 연결시키기 위한 홀을 형성시켰다. 이후, 도 3과 같이 연결재(14)를 음극(11)에 코팅하기 위하여, 음극(11)의 일면에 탄화규소(SiC)로 이루어진 연결재(14)를 코팅하였다. 이때, 상기 연결재는 탄화규소 벌크(SiC bulk), 탄화규소(SiC) 섬유 복합체, 크로퍼(Crofer), 인코넬(Inconel), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 페로브스카이트계 세라믹(LSM, LSCF 등) 테이프 또는 다공성 폼(foam) 등을 이용하여 제조할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 연결재의 연결부가 단위 셀의 외부로 돌출되어 제2 가스 흐름부를 형성시킬 수 있도록 코팅하고, 상기 연결재(14)가 코팅되지 않은 음극(11)의 표면에 전해질층(13)을 코팅한 후 상기 연결재(14)와 전해질층(13)이 치밀한 층을 형성하도록 1350 내지 1400℃에서 열처리하였다. 이후, 상기 연결재(14)가 코팅된 면의 반대면에 전해질층(13)을 사이에 두고, 양극(12)을 코팅하고, 900 내지 1200℃에서 열처리하여, 평관형 고체산화물 단위 셀을 제조하였다.
< 실시예 2: 평관형 고체산화물 단위 셀의 제조>
세라믹 압출 성형기를 이용하여, 내부에 제1 가스 흐름부(111)가 구성되도록 음극(11)을 성형하고, 양끝단을 밀봉하였다. 이후, 건조된 성형체의 양끝단에 단위 셀간의 제1 가스 흐름부(111)를 연결시키기 위한 홀을 형성시켰다. 이후, 연결재(14)를 음극(11)에 코팅하기 위하여, 음극(11)의 일면에 도 2와 같이 음극에 연결재의 지지부를 수납할 수 있는 연결재 수납 홈(112)을 형성하고, 형성된 연결재 수납 홈(112)에 탄화규소(SiC)로 이루어진 연결재(14)를 코팅하였다. 이때, 상기 연결재는 탄화규소 벌크(SiC bulk), 탄화규소(SiC) 섬유 복합체, 크로퍼(Crofer), 인코넬(Inconel), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 페로브스카이트계 세라믹(LSM, LSCF 등) 테이프 또는 다공성 폼(foam) 등을 이용하여 제조할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 연결재(14)의 연결부가 단위 셀의 외부로 돌출되어 제2 가스 흐름부를 형성시킬 수 있도록 코팅하고, 상기 연결재(14)가 코팅되지 않은 음극(11)의 표면에 전해질층(13)을 코팅한 후 상기 연결재(14)와 전해질층(13)이 치밀한 층을 형성하도록 1350 내지 1400℃에서 열처리하였다. 이후, 상기 연결재(14)가 코팅된 면의 반대면에 전해질층(13)을 사이에 두고, 양극(12)을 코팅하고, 900 내지 1200℃에서 열처리하여, 평관형 고체산화물 단위 셀을 제조하였다.
< 실시예 3: 평관형 고체산화물 단위 셀의 제조>
도 1에 나타낸 바와 같이, 세라믹 압출 성형기를 이용하여, 내부에 제1 가스 흐름부(111)가 구성되도록 음극(11)을 성형하고, 양끝단을 밀봉하였다. 이후, 건조된 성형체의 양끝단에 단위 셀간의 제1 가스 흐름부(111)를 연결시키기 위한 홀을 형성시켰다. 이후, 도 3과 같이 음극(11)의 일면에 탄화규소 섬유로 이루어진 격자형태의 연결재(14)를 코팅하였다. 이때, 상기 연결재(14)의 연결부가 단위 셀의 외부로 돌출되어 제2 가스 흐름부를 형성시킬 수 있도록 코팅하고, 상기 연결재(14)가 코팅되지 않은 음극(11)의 표면에 전해질층(13)을 코팅한 후 상기 연결재(14)와 전해질층(13)이 치밀한 층을 형성하도록 1350 내지 1400℃에서 열처리하였다. 이후, 상기 연결재(14)가 코팅된 면의 반대면에 전해질층(13)을 사이에 두고, 양극(12)을 코팅하고, 900 내지 1200℃에서 열처리하여, 평관형 고체산화물 단위 셀을 제조하였다.
< 실시예 4: 평관형 고체산화물 연료전지의 제조>
도 5는 상기 실시예 1에서 제조한 단위 셀을 적층하여 제조한 평관형 고체산화물 연료전지를 나타내는 도면이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 단위 셀을 다수 적층하고, 이때, 하나의 단위 셀의 연결재(14)와 다른 단위 셀의 양극(12)이 접합되도록 적층한다.
이후, 적층된 단위 셀의 상단과 하단에 집전체(15)를 구비하여 고체산화물 연료전지를 제조할 수 있으며, 이때, 상단의 집전체(15)는 도 6 또는 도 7에서 나타낸 요철(153)을 포함하는 집전체(15)를 구비하여, 집전체(15)와 셀 스택 사이에 별도의 연결재(14)가 사용되지 않아 연료전지의 효율을 높일 수 있다.
적층된 단위 셀 중 최하단의 단위 셀의 제1 가스 주입부를 통해 제1 가스로 수소를 주입하여 제1 가스 흐름부를 따라 흐르게 하고, 제2 가스로 공기를 측면으로 주입하여 제2 가스 흐름부를 따라 흐르게 하여, 전기를 발생시킬 수 있다.
음극: 11 제1 가스 흐름부: 111
연결재 수납 홈: 112 양극: 12
전해질층: 13 연결재: 14
집전체: 15 집전판: 151
매니폴드: 152 요철: 153

Claims (12)

  1. 내부에 다수의 제1 가스 흐름부가 구비되고, 외부에 가스 유로가 없는 평관형상의 평관형 고체산화물 단위 셀용 음극.
  2. 음극, 전해질층, 양극 및 연결재를 포함하는 평관형 고체산화물 단위 셀에 있어서,
    내부에 제1 가스 흐름부가 구비되고 외부에 가스 유로가 없는 평관형상의 음극;
    상기 음극에 코팅된 전해질층;
    평관형상의 음극의 일면에 코팅된 상기 전해질층에 적층된 양극; 및
    상기 양극이 적층된 면의 반대쪽 음극의 일면에 놓여지며 유로를 포함하는 연결재를 포함하는 평관형 고체산화물 단위 셀.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 연결재는 상기 음극의 일면에 형성된 홈에 수납되어 적층되는 것을 특징으로 하는 평관형 고체산화물 단위 셀.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 연결재는 다수의 연결부를 포함하고, 상기 다수의 연결부가 격자를 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 평관형 고체산화물 단위 셀.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 연결재는 다수의 연결부 및 지지부를 포함하여 구비되고, 상기 연결부는 하나의 단위 셀과 다른 단위 셀이 적층될 때, 단위 셀의 외부로 돌출되어 제2 가스 흐름부를 형성하는 것을 특징으로 하는 평관형 고체산화물 단위 셀.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 연결재는 백금, 크로퍼 합금, 탄화규소, 및 탄화규소 및 탄소를 포함하는 복합재로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 평관형 고체산화물 단위 셀.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 연결재는 금속폼 및 세라믹폼으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 평관형 고체산화물 단위 셀.
  8. 내부에 제1 가스 흐름부가 구비되고, 외부에 가스 유로가 없는 평관형상의 음극을 성형하는 단계;
    상기 음극에 전해질층을 코팅하는 단계;
    상기 음극의 일면에 코팅된 상기 전해질층에 양극을 적층하는 단계; 및
    상기 양극이 적층된 면의 반대쪽 음극의 일면에 유로를 포함하는 연결재를 적층하는 단계;를 포함하는 평관형 고체산화물 단위 셀의 제조 방법.
  9. 다수의 청구항 2의 평관형 고체산화물 단위 셀이 적층되어 구비되는 셀 스택 및 집전체를 포함하는 평관형 고체산화물 연료전지.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 집전체는 상기 셀 스택과 접합하는 부위에 요철을 구비하는 것을 특징으로 하는 평관형 고체산화물 연료전지.
  11. 다수의 청구항 2의 평관형 고체산화물 단위 셀이 적층되어 구비되는 셀 스택 및 집전체를 포함하는 평관형 고체산화물 수전해장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 집전체는 상기 셀 스택과 접합하는 부위에 요철을 구비하는 것을 특징으로 하는 평관형 고체산화물 수전해장치.
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