KR20130137388A - 고체산화물 연료전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단위셀 간을 연결하는 와인딩 타입의 집전부재를 단위셀 간의 거리보다 일정 길이 길게 형성함에 의해 연료전지의 운전 시 온도가 상승되더라도 집전부재가 단선되는 것을 방지할 수 있는 고체산화물 연료전지에 관한 것이다. 본 발명에 따른 고체산화물 연료전지는 복수개의 단위셀; 상기 단위셀 사이를 연결하는 제1 집전부재; 및 상기 제1 집전부재가 구비된 단위셀 외주면에 와인딩되는 제2 집전부재;를 포함하되, 상기 단위셀 사이에 위치되는 상기 제1 집전부재의 길이는 상기 단위셀 사이의 거리보다 일정 길이만큼 연장 형성된다. 여기서, 상기 집전부재가 연장되는 길이는 상기 연료전지의 운전에 따른 상기 단위셀의 직진도 변형값일 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 연료전지의 성능 및 장기 내구성을 확보할 수 있다.

Description

고체산화물 연료전지{Solid oxide fuel cell}
본 발명은 고체산화물 연료전지에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고체산화물 연료전지의 집전부재가 단선되는 것을 방지할 수 있는 고체산화물 연료전지에 관한 것이다.
고체산화물 연료전지(SOFC, Solid oxide fuel cell)는 600℃ 내지 1000℃ 정도의 고온에서 작동되며, 다른 형태의 연료전지들과 비교하여 가장 효율이 높고 공해가 적다. 또한, 고체산화물 연료전지는 연료 개질기를 필요로 하지 않고, 복합발전이 가능하다는 장점을 가진다.
이러한 고체산화물 연료전지는 전압이 낮기 때문에 고전압을 얻기 위하여 복수개의 단위셀을 연결하여 스택으로 구성하여 사용한다. 이때, 연료전지 스택은 복수개의 홀이 형성된 분리판에 복수개의 단위셀을 삽입하여 결합한다. 그리고, 복수개의 단위셀은 집전부재에 의해 전기적으로 연결된다.
본 발명은 단위셀 사이에 위치되는 집전부재의 길이를 단위셀 사이의 거리보다 일정 길이만큼 연장 형성함에 의해 연료전지의 운전 시 온도가 상승되더라도 집전부재가 단선되는 것을 방지할 수 있는 고체산화물 연료전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 고체산화물 연료전지는 복수개의 단위셀; 상기 단위셀 사이를 연결하는 제1 집전부재; 및 상기 제1 집전부재가 구비된 단위셀 외주면에 와인딩되는 제2 집전부재;를 포함하되, 상기 단위셀 사이에 위치되는 상기 제1 집전부재의 길이는 상기 단위셀 사이의 거리보다 일정 길이만큼 연장 형성된다.
여기서, 상기 제1 집전부재가 연장되는 길이는 상기 연료전지의 운전에 따른 상기 단위셀의 직진도 변형값일 수 있다.
이때, 상기 단위셀의 직진도 변형값(χ)은 하기 수식의 범위로 형성될 수 있다.
tanθ1×y≤χ≤2×(tanθ2×y)
(여기서, θ1 및 θ2는 단위셀이 휘어진 각도, y는 단위셀의 휘어짐 시작점으로부터 최상단에 위치된 제1 집전부재까지의 거리)
그리고, 상기 θ는 0 초과 내지 30°이하의 범위로 형성될 수 있다.
또한, 상기 단위셀의 직진도 변형값(χ)은 하기 수식의 범위로 형성될 수 있다.
0.000372×L×(D/T)≤χ≤0.0031×L×D/T)
(여기서, L은 단위셀의 길이, D는 단위셀의 외경, T는 단위셀의 두께)
그리고, 상기 직진도 변형값(χ)은 2㎜ 내지 15㎜로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 집전부재는 은(Ag)을 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 제1 집전부재의 단위면적당 전류는 1000A/㎠ 내지 3500A/㎠의 범위일 수 있다.
게다가, 상기 제1 집전부재의 단위면적당 하중은 1700kgf/㎠ 이하의 범위일 수 있다.
또한, 상기 제1 집전부재의 연성은 8% 내지 15%의 범위일 수 있다.
그리고, 상기 단위셀은 원통형으로 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면 단위셀 사이에 위치되는 집전부재의 길이를 단위셀 사이의 거리보다 일정 길이만큼 연장 형성함에 의해 연료전지의 운전 시 온도가 상승되더라도 집전부재가 단선되는 것을 방지할 수 있음으로써, 연료전지의 성능 및 장기 내구성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연료전지 스택을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 단위셀의 고온 열처리 전ㆍ후의 단위셀의 직진도 변화를 나타내는 그래프.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀의 직진도 변형값의 최소값을 나타내기 위한 단면도.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀의 직진도 변형값의 최대값을 나타내기 위한 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위셀의 직진도 변형값의 최소값을 나타내기 위한 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위셀에서 재산화로 인해 부피팽창이 발생된 길이를 나타내기 위한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 전류인가 실험 결과를 나타내는 그래프.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 아울러, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장될 수 있으며 실제의 층 두께나 크기와 다를 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연료전지 스택을 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 고체산화물 연료전지는 원통형으로 형성된 복수개의 단위셀(10)과, 단위셀(10) 사이를 연결하는 제1 집전부재(31) 및 제1 집전부재(31)가 구비된 단위셀(10) 외주면에 와인딩되는 제2 집전부재(32)를 포함한다. 이때, 단위셀(10) 사이에 위치되는 제1 집전부재(31)의 길이는 단위셀(10) 사이의 거리보다 일정 길이만큼 연장 형성될 수 있다.
그리고, 제1 집전부재(31)가 연장되는 길이는 연료전지의 운전에 따른 단위셀(10)의 직진도 변형값일 수 있다. 본 발명에서 직진도 변형값은 연료전지 운전 전ㆍ후의 단위셀(10) 최상단에 위치된 제1 집전부재(31)의 이동거리를 의미한다.
본 발명에 따른 고체산화물 연료전지의 단위셀(10)은 원통형의 단면 형상을 갖는 관체 구조로서, 내측으로부터 연료극(11), 전해질(12) 및 공기극(13)이 순차적으로 적층되어 있다. 그리고, 연료극(11)의 외주면에 길이 방향으로 돌출형성된 연결재(14)가 형성되고, 공기극(13)은 연결재(14)와 접촉하지 않도록 형성된다. 이와 같이 형성된 각각의 단위셀(10)은 분리판(20)에 형성된 홀(미도시)에 결합될 수 있다. 이러한 단위셀(10)은 연료극(11)을 통해 공급되는 수소와 공기극(13)을 통해 공급되는 산소를 전기화학적으로 반응시켜 전기를 생산한다.
여기서, 내부의 전극이 연료극, 외부의 전극이 공기극으로 형성되었지만, 그 반대로 형성되어도 됨은 물론이다.
또한, 제1 집전부재(31)는 인접한 단위셀(10)들을 전기적으로 연결할 수 있도록 ㄷ자 형상으로 형성되며, 일측의 단위셀(10a)과 타측의 단위셀(10b) 외면에 각각 형성된다. 그리고, 각각의 제1 집전부재(31)는 고정부재(33)에 의해 연결된다. 이때, 고정부재(33)는 제1 집전부재(31)를 사이에 두고 양측에서 나사결합함에 의해 제1 집전부재(31)를 고정할 수 있다.
그리고, 제1 집전부재(31)가 구비된 단위셀(10) 외주면에는 제2 집전부재(32)가 와인딩된다. 이러한 제2 집전부재(32)는 단위셀(10)의 외주면에 나선형으로 감기어 결합되는 와이어 형상으로 형성된다. 여기서, 와이어링된 제2 집전부재의 간격은 연료전지의 집전 및 성능에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명에 따른 연료전지는 6개의 단위셀(10)을 2개씩 병렬로 연결하여 각각의 병렬로 연결된 단위셀(10)을 직렬로 3개 연결한 구조(3S2P)로 형성되었지만, 이 구조에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 본 발명과 같은 구조의 연료전지는 하기와 같은 상황이 발생되면 단선될 가능성이 높다. 본 발명에서 제1 집전부재(31)는 은(Ag)으로 형성될 수 있는데, 녹는점이 960℃이고, 연성이 매우 좋은 은의 특성상 약간의 온도 상승에도 단선될 수 있다. 또한, 연료전지의 운전 중 과부하, 전기적 통전 발생으로 인한 단선, 단위셀(10)의 휘어짐으로 인한 단선 및 불량 단위셀(10)에 의한 파손 발생 시 단선될 수 있다.
이러한 단선의 위험은 은뿐만이 아니라 모든 금속에 적용될 수 있으며, 이 경우 연료전지의 운전이 불가능하게 된다. 이러한 문제점을 방지하기 위하여 본 발명에서는 단위셀(10) 간을 연결하는 제1 집전부재(31)의 길이를 단위셀(10) 사이의 거리보다 일정 길이만큼 연장 형성한다. 즉, 연료전지의 운전에 의해 단위셀(10)이 변형되어 휘어지는만큼 제1 집전부재(31)의 길이를 연장 형성하는 것이다.
이때, 제1 집전부재(31)의 단위면적당 하중은 1700kgf/㎠ 이하의 범위일 수 있다. 은의 인장강도가 170Mpa이며, 제1 집전부재(31)의 재료로 은의 하중보다 더 큰 재료를 사용하지 않기 때문이다.
또한, 제1 집전부재(31)의 연성은 8% 내지 15%의 범위일 수 있다. 연료전지를 운전하지 않더라도 열에 의해 단위셀(10)의 직진도 변형이 일어날 수 있으므로, 제1 집전부재(31)는 연성이 있는 재질일 수 있다. 여기서, 제1 집전부재(31)의 연성이 8% 미만으로 형성되는 경우 열에 의해 단위셀(10)의 직진도가 변형될 시 단선될 수 있다. 그리고, 제1 집전부재(31)의 연성이 15%를 초과하는 경우에는 제1 집전부재(31)의 기능을 수행하기 위한 재료로 적절치 않다.
도 2는 본 발명에 따른 단위셀의 고온 열처리 전ㆍ후의 단위셀의 직진도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2를 참조하면, 단위셀(10)에 1000℃의 고온 열처리를 한 후, 열처리 전ㆍ후의 단위셀(10)의 직진도 변형값을 알 수 있다.
No. 열처리 전(㎜) 열처리 후(㎜) 열처리 전ㆍ후 차이(㎜)
1 2.49 4.52 1.93
2 1.27 2.70 1.43
3 1.78 3.50 1.72
4 0.15 1.70 1.55
5 0.67 2.76 2.00
6 0.49 1.87 1.39
표 1에서 보는 바와 같이, 열처리 전에도 약간의 단위셀(10)의 휘어짐이 있을 수 있으며, 단위셀(10)에 열처리를 한 후에 열처리 전과 비교한 결과, 열처리 전ㆍ후에 단위셀(10)의 직진도 변형값은 1.39~2.00㎜를 나타낸다. 즉, 연료전지의 운전을 하지 않더라도 열에 의해 단위셀(10)의 직진도는 변할 수 있으며, 최대 2.00㎜의 단위셀(10)의 직진도가 변화될 수 있음을 알 수 있다.
또한, 상기 표 1에는 나타나지 않았지만, 결함이 있는 단위셀(10)의 경우에는 최대 15㎜의 직진도 변형값을 가질 수 있다.
따라서, 단위셀(10) 사이에 위치되는 제1 집전부재(31)는 단위셀(10) 사이의 거리보다 2㎜ 내지 15㎜의 범위로 연장 형성될 수 있다. 즉, 단위셀(10)은 열에 의해 2㎜ 이하의 직진도가 변형될 수 있으며, 그 직진도 변형값이 15㎜를 초과하는 경우에는 단위셀(10)에 부러짐이 발생할 수 있다. 또한, 제1 집전부재(31)를 단위셀(10) 간의 거리보다 15㎜를 초과하여 연장 형성하는 경우에는 제1 집전부재(31)의 길이가 너무 길어 전류 손실이 크게 발생한다는 문제가 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀의 직진도 변형값의 최소값을 나타내기 위한 단면도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀의 직진도 변형값의 최대값을 나타내기 위한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀(10)의 직진도 변형값(χ)을 구할 수 있다. 먼저, 도 3a에서 단위셀(10)의 직진도 변형값(χ)의 최소값은 하기 수식의 범위로 형성될 수 있다.
χ=tanθ1×y
(여기서, θ1은 단위셀이 휘어진 각도, y는 단위셀의 휘어짐 시작점(P)으로부터 최상단에 위치된 제1 집전부재까지의 거리)
앞서 설명한 바와 같이, 열에 의해 단위셀(10)에는 휘어짐이 발생할 수 있지만, 단위셀(10)의 직진도 변형값(χ)의 최소값을 구하기 위하여, 2개의 단위셀(10a, 10b) 중 하나의 단위셀(10b)에 전혀 휘어짐이 발생하지 않았다는 가정을 하였다. 이에 의해 연료전지의 운전 후에 단위셀(10)의 직진도 변형값(χ)의 최소값을 구할 수 있다.
그리고, 연료전지의 운전 후에 단위셀(10)의 직진도 변형값(χ)의 최대값은 각각의 단위셀(10a, 10b)이 상호 반대 방향으로 가장 큰 휘어짐이 발생하였을 경우를 가정한다. 이에 의해 단위셀(10)의 직진도 변형값(χ)의 최대값은 tanθ2×y값의 2배에 해당하는 값을 가질 수 있다.
χ=2×(tanθ2×y)
따라서, 단위셀(10)의 직전도 변형값(χ)은 하기의 범위로 구할 수 있다.
tanθ1×y≤χ≤2×(tanθ2×y)
여기서, θ1 및 θ2는 0 초과 내지 30°이하의 범위로 형성될 수 있다. 단위셀(10)은 열에 의해서도 약간의 휘어짐이 발생될 수 있으며, 그 각도가 30°를 초과하는 경우에는 단위셀(10)이 부러질 수 있다.
단위셀(10) 간의 간격을 w라고 하면, 본 발명에 따른 제1 집전부재(31)의 길이는 하기와 같이 나타낼 수 있다.
w+(tanθ1×y)≤제1 집전부재의 길이≤w+(2×(tanθ2×y))
이와 같이 제1 집전부재(31)를 단위셀(10) 간의 거리보다 더 길게 연장 형성함으로써, 제1 집전부재(31)에 단선이 발생되지 않으며, 연료전지의 운전에 따라 단위셀(10)의 직진도 변형에 용이하게 대응할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위셀의 직진도 변형값의 최소값을 나타내기 위한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위셀에서 재산화로 인해 부피팽창이 발생된 길이를 나타내기 위한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단위셀(10)은 길이가 500㎜이고, 두께가 2㎜이며, 외경이 21.5㎜를 가진다. 이러한 단위셀(10)의 직진도 변형값은 열에 의해 2㎜가 발생될 수 있다. 그리고, 직진도는 단위셀(10)의 길이, 두께, 외경에 영향을 받을 수 있다.
이러한 단위셀(10)의 직진도 변형값(χ)의 최소값은 하기 수식으로 구할 수 있다.
χ=A×L×(D/T)
(여기서, L은 단위셀의 길이, D는 단위셀의 외경, T는 단위셀의 두께)
상기 수식에 열에 의한 직진도 변형 데이터인 2㎜를 삽입하여 A값을 구할 수 있다.
A=2×(2/500×21.5)=0.000372
따라서, 직진도 변형값(χ)의 최소값은 하기 수식에 의해 구할 수 있다.
χ=0.000372×L×(D/T)
연료전지 운전 중, 단위셀(10)에 문제가 발생하여 단위셀(10)의 하부에 재산화가 발생하면 Ni이 NiO가 되면서, 재산화 부분에 부피 팽창이 일어나게 된다. 이때, 일반적으로 12~14%의 부피 팽창이 일어나므로 재산화가 발생되지 않은 쪽으로 단위셀(10)은 휘어지게 되며, 심한 경우 단위셀(10)이 부러지게 된다.
본 발명에서는 단위셀(10)의 휘어짐에 대응하기 위하여 단위셀(10) 간을 연결하는 제1 집전부재(31)의 길이를 단위셀(10) 간의 거리보다 더 길게 연장 형성한다. 이때, 단위셀(10)의 휘어짐에 의해 제1 집전부재(31)가 끊어져서 단전되는 것을 방지하고자 하기와 같은 수식으로 계산된 길이로 제1 집전부재(31)를 형성하여야 한다.
재산화에 의하여 LR만큼의 부피팽창이 일어나면 단위셀 상단에는 휘어짐이 발생하게 된다. 즉, 직진도 변형값(χ)만큼 휘어지게 된다. 이때, 재산화로 인하여 단위셀(10)이 휘어지다가 결국 부러지게 되면 단위셀(10)에는 휘어짐이 더 이상 발생하지 않게 된다.
500㎜의 단위셀(10)로 실험한 결과, 단위셀(10)의 하단부(LD:단위셀 하단 50㎜)의 크랙(crack)에 의해 부러진 단위셀(10)들은 재산화 부분의 길이(LR)에 상관 없이 단위셀(10) 상단에 직진도 변형값은 약 15㎜로 동일하였다. 이는 직진도 변형값이 15㎜ 이상으로 변하기 전에 단위셀(10)에 부러짐이 발생한다는 것을 의미한다. 즉, 단위셀(10)의 최하단부에 크랙이 발생했다고 가정하면, 500㎜ 단위셀(10)에서 발생할 수 있는 최대의 직진도 변형값은 약 16.7㎜로 예상할 수 있다.
도 5를 참조하면, 호의 길이를 이용한 방정식으로 θ값을 하기와 같이 알 수 있다. 이때, 어느 정도의 호와 직진 거리의 오차는 있을 수 있다.
χ=2LUπ×(θ/360)
(여기서, Lu는 단위셀의 직진도가 변형되기 시작하는 위치로부터 단위셀 상단부까지의 길이)
15=2×450×3.14×(θ/360)
θ=15/2826×360=1.91°
상기에서 구한 θ값을 이용하여 부피 팽창에 의해 발생된 LR의 길이를 구할 수 있다.
tan1.91°=LR/T=0.03626
LR=0.0333×21.5=0.71595
Ni가 NiO가 되면서 일반적으로 12~14%의 부피 팽창이 일어나므로 약 5.2㎜~6㎜의 재산화만 일어나더라도 단위셀(10)은 부러지게 되는 것이다.
즉, 단위셀(10)의 재산화에 의한 직진도 변형값(χ)의 최대값도 최소값과 마찬가지로, 단위셀(10)의 길이와 두께, 외경으로 구할 수 있다.
χ=A×L×(D/T)
A=15×(2/450×21.5)=0.0031
따라서, 단위셀(10)의 직진도 변형값(χ)의 최대값은 하기와 같은 수식으로 표현할 수 있다.
χ=0.0031×L×(D/T)
이에 따라, 제1 집전부재(31)의 길이는 단위셀(10) 간의 거리(w)에 상기 수식에 의한 단위셀(10)의 직진도 변형값(χ)의 최대값 및 최소값을 각각 더한 만큼의 길이로 형성할 수 있다.
w+(0.000372×L×(D/T))≤χ≤w+(0.0031×L×(D/T))
도 6은 본 발명에 따른 전류인가 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 제1 집전부재(31)를 9㎝의 길이 및 Φ1㎜의 은으로 형성하여 전류인가 실험을 하였다. 도 6에서 보는 바와 같이, 전기전도도의 변화가 발생하였으며, 이러한 전지전도도의 변화는 전류 손실에 의해 저항이 발생하였다고 볼 수 있다. 특히, 29A의 전류가 인가된 경우에는 제1 집전부재(31)에 단선이 발생하였다.
제1 집전부재(31)의 단위면적당 전류는 1000A/㎠ 내지 3500A/㎠의 범위일 수 있다. 800℃ 전류 인가 실험을 통해 제1 집전부재(31)의 단위면적당 전류가 1000A/㎠ 미만인 경우, 전류 손실이 발생하여 제1 집전부재(31)에 영향을 줄 수 있다. 그리고, 제1 집전부재(31)의 단위면적당 전류가 3500A/㎠를 초과하는 경우, 제1 집전부재(31)가 단선될 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.
10 : 단위셀 11 : 연료극
12 : 전해질 13 : 공기극
14 : 연결재 20 : 분리판
31 : 제1 집전부재 32 : 제2 집전부재
33 : 고정부재

Claims (11)

  1. 복수개의 단위셀;
    상기 단위셀 사이를 연결하는 제1 집전부재; 및
    상기 제1 집전부재가 구비된 단위셀 외주면에 와인딩되는 제2 집전부재;를 포함하되,
    상기 단위셀 사이에 위치되는 상기 제1 집전부재의 길이는 상기 단위셀 사이의 거리보다 일정 길이만큼 연장 형성되는 고체산화물 연료전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 집전부재가 연장되는 길이는 상기 연료전지의 운전에 따른 상기 단위셀의 직진도 변형값인 고체산화물 연료전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단위셀의 직진도 변형값(χ)은 하기 수식의 범위로 형성되는 고체산화물 연료전지.
    tanθ1×y≤χ≤2×(tanθ2×y)
    (여기서, θ1 및 θ2는 단위셀이 휘어진 각도, y는 단위셀의 휘어짐 시작점으로부터 최상단에 위치된 제1 집전부재까지의 거리)
  4. 제3항에 있어서,
    상기 θ는 0 초과 내지 30°이하의 범위로 형성되는 고체산화물 연료전지.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 단위셀의 직진도 변형값(χ)은 하기 수식의 범위로 형성되는 고체산화물 연료전지.
    0.000372×L×(D/T)≤χ≤0.0031×L×(D/T)
    (여기서, L은 단위셀의 길이, D는 단위셀의 외경, T는 단위셀의 두께)
  6. 제5항에 있어서,
    상기 직진도 변형값(χ)은 2㎜ 내지 15㎜로 형성되는 고체산화물 연료전지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 집전부재는 은(Ag)을 포함하는 고체산화물 연료전지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 집전부재의 단위면적당 전류는 1000A/㎠ 내지 3500A/㎠의 범위인 고체산화물 연료전지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 집전부재의 단위면적당 하중은 1700kgf/㎠ 이하의 범위인 고체산화물 연료전지.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 집전부재의 연성은 8% 내지 15%의 범위인 고체산화물 연료전지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 단위셀은 원통형으로 형성되는 고체산화물 연료전지.
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