KR20150066103A - Chamber structure of solid oxide fuel cell - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a chamber structure of a solid oxide fuel battery, comprising an anode chamber in which fuel flows; a cathode chamber which is stacked respectively on the surface of the anode chamber and the other surface of the anode chamber in which air flow; and a fuel battery cell which is supported by a supporting body installed in the anode chamber. The chamber structure of a solid oxide fuel battery is allowed to improve output values of fuel batteries, because fuel battery cells installed in the chamber are connected in series when the cathode chamber and the anode chamber are alternately stacked, and is allowed to manufacture chambers with use of stainless, thereby reducing manufacturing cost, resolves problems that current collecting between stainless and the fuel battery cell is generated with use of intervened insulating materials and has an effect of inhibiting gas leakage by consecutively stacking and attaching Ag paste and sealant so that the stacked fuel battery cell is electrically connected through Ag wires.

Description

고체 산화물 연료전지의 챔버 구조 {CHAMBER STRUCTURE OF SOLID OXIDE FUEL CELL}CHAMBER STRUCTURE OF SOLID OXIDE FUEL CELL < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료전지의 출력 값을 향상시킬 수 있는 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a chamber structure of a solid oxide fuel cell, and more particularly, to a chamber structure of a solid oxide fuel cell capable of improving an output value of the fuel cell.

고체 산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell)는 산소 또는 수소 이온전도성을 띄는 고체 산화물을 전해질로 사용하여 연료 전지 중 가장 높은 온도(700∼1000 ℃)에서 작동한다.Solid Oxide Fuel Cells operate at the highest temperature (700-1000 ° C) of fuel cells using solid oxide with oxygen or hydrogen ion conductivity as the electrolyte.

특히, 고체 산화물 연료전지는 모든 구성 요소가 고체로 이루어져 있기 때문에 다른 연료 전지에 비해 구조가 간단하고, 전해질의 손실 및 보충과 부식의 문제가 없으며, 귀금속 촉매가 필요 없고 직접 내부 개질을 통한 연료 공급이 용이하다. 또한, 고온의 가스를 배출하기 때문에 폐열을 이용한 열 복합 발전이 가능하다는 장점도 지니고 있다. In particular, the solid oxide fuel cell has a simple structure compared to other fuel cells because all the components are solid, there is no problem of electrolyte loss and replenishment and corrosion, and there is no need of a noble metal catalyst, This is easy. In addition, it has an advantage that it can generate thermal hybrid power using waste heat because it discharges gas at a high temperature.

일반적인 고체 산화물 연료전지는 산소 이온전도성의 치밀한 전해질층과 그 양면에 위치한 다공성의 공기극(Cathode) 및 연료극(Anode)으로 이루어져 있다. 작동원리는 다공성의 공기극에서는 산소가 투과하여 전해질 면에 이르고 산소의 환원 반응에 의해 생성된 산소이온이 치밀한 전해질을 통해 연료극으로 이동하여 다시 다공성의 연료극에 공급된 수소와 반응함으로써 물을 생성하게 되고, 이때, 연료극에서는 전자가 생성되고 공기극에서는 전자가 소모되므로 두 전극을 서로 연결하면 전기가 흐르게 되는 것이다.A typical solid oxide fuel cell consists of a dense electrolyte layer with oxygen ion conductivity and a porous cathode and anode on both sides of the electrolyte layer. In the porous cathode, oxygen permeates to the electrolyte surface, and the oxygen ions generated by the reduction reaction of oxygen move to the anode through the dense electrolyte and react with the hydrogen supplied to the porous anode to generate water At this time, electrons are generated in the fuel electrode and electrons are consumed in the air electrode, so that electricity flows when the two electrodes are connected to each other.

이러한 고체 산화물 연료전지와 관련된 기술이 특허등록 제0717130호와, 공개특허 제2012-0075242호에 제안된 바 있다.A technology related to such a solid oxide fuel cell has been proposed in Patent Registration No. 0717130 and Published Patent Application No. 2012-0075242.

이하에서 종래기술로서 특허등록 제0717130호와, 공개특허 제2012-0075242호에 개시된 고체 산화물 연료전지를 간략히 설명한다.Hereinafter, the solid oxide fuel cell disclosed in Patent No. 0717130 and No. 2012-0075242 as a prior art will be briefly described.

도 1에는 종래기술 1에 의한 연료극 지지형 고체산화물 연료전지의 단전지 단면을 보인 사진이 기재되어 있다. 도 1을 참조하면, 단전지는 다공성 연료극지지체, 연료극 기능성층, 전해질층, 복합 공기극층으로 구성을 가지며, 복합 공기극층은 다시 공기극 기능성층과 공기극 그리고 집전층으로 구성된다. FIG. 1 shows a photograph showing a cross section of a single cell of a fuel electrode supporting solid oxide fuel cell according to Prior Art 1. FIG. Referring to FIG. 1, the unit cell is composed of a porous anode support, an anode functional layer, an electrolyte layer, and a composite cathode layer. The composite cathode layer is further comprised of a cathode functional layer, an air electrode, and a current collector layer.

도 2에는 종래기술 2에 의한 금속 지지체형 고체 산화물 연료전지의 일 예가 단면도로 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 종래 기술 2의 금속 지지체형 금속 산화물 연료전지는 금속 지지체(101); 상기 금속 지지체(101)의 일면에 형성된 제1 전극(103); 상기 제1 전극(103)의 일면에 형성되는 전해질(107) 및 상기 전해질(107)의 일면에 형성되는 제2 전극(109)이 적층된 적층체에 형성되어, 연료 또는 공기의 공급 및 배출을 위한 매니폴드(110)를 포함하고, 상기 제1 전극(103) 및 제2 전극(109)은 공기극 또는 연료극의 서로 다른 전극으로 구성된다.FIG. 2 is a cross-sectional view of an example of a solid oxide fuel cell of the metal support type according to the prior art 2. As shown in FIG. Referring to FIG. 2, the metal-supported metal oxide fuel cell of Prior Art 2 includes a metal support 101; A first electrode 103 formed on one surface of the metal support 101; An electrolyte 107 formed on one surface of the first electrode 103 and a second electrode 109 formed on one surface of the electrolyte 107 are stacked to form a laminate in which fuel and air are supplied and discharged. And the first electrode 103 and the second electrode 109 are composed of different electrodes of an air electrode or a fuel electrode.

그러나 종래기술 1, 2에 의한 고체 산화물 연료전지는 반응 면적의 한계에 따른 출력이 한정되므로 이를 해결할 수 있는 방안의 모색이 요구되고 있다.However, in the solid oxide fuel cell according to the prior arts 1 and 2, the output according to the limit of the reaction area is limited, and therefore, a solution for solving the problem is required.

KR 0717130 B1KR 0717130 B1 KR 2012-0075242 AKR 2012-0075242 A

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 캐소드 챔버와 애노드 챔버를 교번되게 적층시킨 상태에서 챔버 내부에 배치된 연료전지 셀을 직렬 연결 가능하므로 연료전지의 출력 값을 향상시킬 수 있게 한 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a fuel cell system in which fuel cells arranged in a chamber in a state in which a cathode chamber and an anode chamber are alternately stacked can be connected in series, And to provide a chamber structure of a solid oxide fuel cell which can be improved.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 챔버 재질을 스테인리스로 제작하여 단가를 줄일 수 있으며, 스테인리스가 연료전지 셀과 집전하게 되는 문제를 개입되는 절연체 물질을 통해 해결 가능하게 한 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a chamber structure of a solid oxide fuel cell in which a chamber material is made of stainless steel to reduce the unit cost and solved by an insulator material in which stainless steel is collected on a fuel cell .

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 적층 배치된 연료전지 셀을 은 와이어(Ag wire)를 통해 전기적으로 접속시키기 위해 은 페이스트(Ag paste)와 실런트(Sealant)로 층층이 접착시켜 가스 누수(Gas Leakage) 발생을 억제시킬 수 있게 한 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a fuel cell stack structure in which layered layers are adhered to each other by a silver paste and a sealant to electrically connect fuel cell units stacked via a silver wire, In a solid oxide fuel cell.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 연료가 유입되는 애노드 챔버; 상기 애노드 챔버의 표면과 이면에 각각 적층되어 공기가 유입되는 캐소드 챔버; 상기 애노드 챔버의 내부에 배치된 연료전지 셀; 및 상기 애노드 챔버와 상기 연료전지 셀과의 접촉 부위에 개입시키는 절연체를 포함하는 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조를 통해 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel cell system including: an anode chamber into which fuel flows; A cathode chamber which is stacked on the front and back surfaces of the anode chamber and into which air flows; A fuel cell disposed inside the anode chamber; And an insulator interposed between the anode chamber and the fuel cell, wherein the insulator intervenes between the anode chamber and the fuel cell.

또한, 본 발명에서의 상기 고체 산화물 연료전지는 양 끝단에서 상기 캐소드 챔버에 의해 마감되며, 상기 캐소드 챔버의 사이에 상기 애노드 챔버와 상기 캐소드 챔버가 교번되게 배치될 수 있다.In addition, the solid oxide fuel cell of the present invention may be terminated by the cathode chamber at both ends, and the anode chamber and the cathode chamber may be alternately disposed between the cathode chambers.

또한, 본 발명에서의 상기 캐소드 챔버 중 외곽측은 연료전지 셀이 상기 애노드 챔버와 인접한 내벽 일측에 구비되고, 상기 캐소드 챔버 중 내곽측은 상기 연료전지 셀이 상기 애노드 챔버와 인접한 내벽 양측에 구비될 수 있다.In the present invention, the outer side of the cathode chamber may be provided on one side of the inner wall adjacent to the anode chamber, and the inner side of the cathode chamber may be provided on both sides of the inner wall adjacent to the anode chamber .

또한, 본 발명에서의 상기 애노드 챔버는 스테인리스(Stainless) 재질로 형성될 수 있다.In addition, the anode chamber of the present invention may be formed of stainless steel.

또한, 본 발명에서의 상기 절연체는 알루미나 플레이트(Al2O3)인 것을 특징으로 할 수 있다.Further, the insulator in the present invention may be characterized by being an alumina plate (Al 2 O 3 ).

또한, 본 발명에서의 상기 연료전지 셀은 은 페이스트(Ag paste)와 실런트(Sealant)로 접착시킨 상태에서 은 와이어(Ag wire)로 연결할 수 있다.In addition, the fuel cell of the present invention may be connected with an Ag wire in a state of being adhered with a silver paste and a sealant.

또한, 본 발명에서의 상기 연료전지 셀은 적층 배치되어 전기적으로 순차 연결할 수 있다.In addition, the fuel cell of the present invention may be stacked and electrically connected in series.

본 발명에 의하면, 캐소드 챔버와 애노드 챔버를 교번되게 적층시킨 상태에서 챔버 내부에 배치된 연료전지 셀을 직렬 연결 가능하므로 연료전지의 출력 값을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the fuel cell cells disposed in the chamber can be connected in series with the cathode chamber and the anode chamber being alternately stacked, the output value of the fuel cell can be improved.

또한, 본 발명은, 챔버 재질을 스테인리스로 제작하여 단가를 줄일 수 있으며, 스테인리스가 연료전지 셀과 집전하게 되는 문제를 개입되는 절연체 물질을 통해 해결 가능한 효과가 있다.In addition, the present invention can reduce the unit cost by manufacturing the chamber material with stainless steel, and can solve the problem by using an insulator material that interferes with the problem that the stainless steel collects with the fuel cell.

또한, 본 발명은, 적층 배치된 연료전지 셀을 은 와이어(Ag wire)를 통해 전기적으로 접속시키기 위해 은 페이스트(Ag paste)와 실런트(Sealant)로 층층이 접착시켜 가스 누수(Gas Leakage) 발생을 억제시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention relates to a fuel cell system in which stacked layers of silver paste and sealant are adhered to electrically connect fuel cell units stacked and arranged via a silver wire, thereby suppressing the occurrence of gas leaks There is an effect that can be made.

도 1은 종래기술 1에 대한 연료극 지지형 고체산화물 연료전지의 단전지 단면을 보인 사진이다.
도 2는 종래기술 2에 대한 금속 지지체형 고체 산화물 연료전지의 일 예가 도시된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조를 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조를 도시한 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조를 도시한 측단면도이다.1 is a photograph showing a cross section of a single cell of an anode-supported solid oxide fuel cell according to Prior Art 1. [Fig.
2 is a cross-sectional view showing an example of a metal-supported solid oxide fuel cell according to Prior Art 2. In Fig.
3 is a side cross-sectional view illustrating a chamber structure of a solid oxide fuel cell according to a first embodiment of the present invention.
4 is a side cross-sectional view illustrating a chamber structure of a solid oxide fuel cell according to a second embodiment of the present invention.
5 is a side cross-sectional view illustrating a chamber structure of a solid oxide fuel cell according to a third embodiment of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present specification and claims are intended to mean that the inventive concept of the present invention is in accordance with the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain its invention in the best way Should be interpreted as a concept.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하 도면을 참고하여 본 발명에 의한 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조에 대한 실시 예의 구성을 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, the structure of a chamber structure of a solid oxide fuel cell according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<제1 실시예>&Lt; Embodiment 1 >

도 3에는 본 발명의 제1 실시예에 의한 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조가 측단면도로 도시되어 있다.FIG. 3 is a sectional side view of the chamber structure of the solid oxide fuel cell according to the first embodiment of the present invention.

이 도면에 의하면, 제1 실시예에 따른 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조는 애노드 챔버(100), 캐소드 챔버(110), 절연체(120) 및 연료전지 셀(130)을 포함하며, 상기 애노드 챔버(100)를 기점으로 상하에 상기 캐소드 챔버(110)가 밀착된 3단 형태의 챔버를 예를 들어 설명하였으나 이에 한정하지 않고 단수의 증감이 가능하다.According to this figure, the chamber structure of the solid oxide fuel cell according to the first embodiment includes the anode chamber 100, the cathode chamber 110, the insulator 120, and the fuel cell 130, 100 as a starting point, the cathode chamber 110 is closely contacted with the upper and lower sides of the chamber. However, the present invention is not limited to this, and the number of chambers can be increased or decreased.

애노드 챔버(Anode chamber: 100)는 수소 또는 메탄올, 에탄올 및 탄화수소계열 등이 포함되는 연료가 유입되도록 유입구가 형성되는 챔버로, 스테인리스(Stainless) 재질 등으로 형성된다.The anode chamber 100 is a chamber in which an inlet is formed for introducing hydrogen or a fuel including methanol, ethanol, hydrocarbons and the like. The anode chamber 100 is formed of stainless steel or the like.

캐소드 챔버(Cathode chamber: 110)는 애노드 챔버(100)의 표면과 이면에 각각 적층되어 공기가 유입되는 유입구가 형성되며, 상기 애노드 챔버(100)와 동일 재질로 형성될 수 있다.The cathode chamber 110 may be formed of the same material as that of the anode chamber 100. The anode chamber 100 may have an inlet port through which the air is introduced.

절연체(120)는 애노드 챔버(100)와 연료전지 셀(130)과의 접촉 부위에 개입시켜 상기 애노드 챔버(100)의 재질인 스테인리스가 상기 연료전지 셀(130)과 집전하게 되는 문제를 해결할 수 있다.The insulator 120 intervenes in the contact area between the anode chamber 100 and the fuel cell 130 to solve the problem that the stainless steel which is the material of the anode chamber 100 collects with the fuel cell 130 have.

이때, 상기 절연체(120)는 절연체 물질로 사용되고 있는 세라믹 등으로 형성되며, 세라믹 중에서도 알루미나 플레이트(Al2O3) 등으로 가공하여 플레이트 형태로 만든 후 플레이트 표면에 연료전지 셀(130)이 삽입되는 홈을 형성한다.At this time, the insulator 120 is formed of ceramics or the like used as an insulator material. The insulator 120 is made of alumina plate (Al 2 O 3 ) or the like in the ceramic to form a plate, and then the fuel cell 130 is inserted into the plate surface Thereby forming a groove.

연료전지 셀(130)은 저면이 지지체(132)로 지지되며, 애노드 전극, 절해질층 및 캐소드 전극으로 이루어져, 상기 애노드 전극의 저면에 상기 지지체(132)가 구비된다. 이때, 상기 지지체(132)는 양극 알루미나 산화물(Anodized Aluminum Oxide: AAO) 기판을 말한다. The fuel cell 130 has a bottom supported by a support 132, and is composed of an anode electrode, a cut-off layer, and a cathode electrode, and the support member 132 is provided on the bottom surface of the anode electrode. At this time, the support 132 refers to an anode aluminum oxide (AAO) substrate.

더욱이, 연료전지 셀(130)은 적층된 상기 연료전지 셀(130)을 전기적으로 접속시키기 위해 은 와이어(Ag wire)로 연결하는 과정에서 페이스트(Ag paste)와 실런트(Sealant)로 층층이 접착시켜 가스 누수(Gas Leakage) 발생을 억제한다.Further, the fuel cell 130 is bonded with a layer of Ag paste and sealant in a process of connecting with the silver wire to electrically connect the stacked fuel cell 130, It suppresses the occurrence of gas leakage.

즉, 상기 연료전지 셀(130)이 안착된 절연체(120)의 끝단에는 각각 집전을 시킬 수 있도록 은 와이어를 위아래로 연결하면서 적층된 상기 연료전지 셀(130)마다 전기적으로 순차 연결하여 직렬연결 할 수 있는 구조를 구현할 수 있게 된다.That is, at the end of the insulator 120 on which the fuel cell 130 is mounted, silver wire is vertically connected to each stacked fuel cell 130 so as to collect electricity, It is possible to implement a structure that can be realized.

한편, 상기 연료전지 셀(130)은 본 실시예에서의 고체 산화물 연료전지의 챔버가 3단 형태인 경우 상측 캐소드 챔버(110)의 하단과 하측 캐소드 챔버(110)의 상단에 설치된다.
The fuel cell 130 is installed at the lower end of the upper cathode chamber 110 and at the upper end of the lower cathode chamber 110 when the chamber of the solid oxide fuel cell according to the present embodiment has a three-stage configuration.

그러므로 본 실시예에 따른 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조는 애노드 챔버(100)의 유입구로 연료인 수소 또는 메탄올이 유입되고, 캐소드 챔버(110)의 유입구로 공기가 유입되는 과정에서, 상기 애노드 챔버(100)에서 연료전지 셀(130)이 지지된 절연체(120)를 밀봉하므로 상기 캐소드 챔버(110)로 연료가 유입되는 과정에서 가스 누수가 발생하지 않는다.Therefore, in the chamber structure of the solid oxide fuel cell according to the present embodiment, hydrogen or methanol, which is fuel, flows into the inlet of the anode chamber 100, and air is introduced into the inlet of the cathode chamber 110, Since the insulator 120 supporting the fuel cell 130 is sealed in the cathode chamber 100, gas leakage does not occur during the flow of the fuel into the cathode chamber 110.

더욱이, 상기 애노드 챔버(100)를 기준으로 양 표면에 캐소드 챔버(110)를 적층시키고, 그 내부의 연료전지 셀(130)을 직렬 연결하므로 각각의 상기 연료전지 셀(130) 들은 출력 값이 높아지게 된다.
Furthermore, since the cathode chamber 110 is stacked on both surfaces of the anode chamber 100 and the fuel cells 130 are connected in series, the output values of the fuel cells 130 are increased do.

<제2 실시예>&Lt; Embodiment 2 >

도 4에는 본 발명의 제2 실시예에 의한 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조가 측단면도로 도시되어 있다.FIG. 4 is a sectional side view of a chamber structure of a solid oxide fuel cell according to a second embodiment of the present invention.

이 도면에 의하면, 제2 실시예에 따른 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조는 애노드 챔버(100), 캐소드 챔버(110), 절연체(120) 및 연료전지 셀(130)을 포함하며, 상하 양 끝단에 배치된 상기 캐소드 챔버(110)의 사이를 애노드 챔버(100), 캐소드 챔버(110) 및 애노드 챔버(100)가 교번되게 적층되어 총 5단 형태의 챔버를 예를 들어 설명하였으나 이에 한정하지 않고 단수의 증감이 가능하다.According to this drawing, the chamber structure of the solid oxide fuel cell according to the second embodiment includes the anode chamber 100, the cathode chamber 110, the insulator 120, and the fuel cell 130, The anode chamber 100, the cathode chamber 110, and the anode chamber 100 are alternately stacked to form a five-stage chamber. However, the present invention is not limited thereto, It is possible to increase or decrease.

본 실시예에서는 상기 고체 산화물 연료전지의 중심부에 캐소드 챔버(110)를 배치한 상태에서 중심에 배치된 상기 캐소드 챔버(110)의 양 표면과, 연료전지 상하 양 끝단에 배치된 상기 캐소드 챔버(110)의 대향면 사이에 애노드 챔버(100)가 각각 개입되는 점이 상이하며, 절연체(120), 연료전지 셀(130) 및 상기 연료전지 셀(130)의 전기적 연결구조는 앞선 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.In this embodiment, both surfaces of the cathode chamber 110 disposed at the center in the state where the cathode chamber 110 is disposed at the center of the solid oxide fuel cell and the cathode chamber 110 Since the electrical connection structure of the insulator 120, the fuel cell 130, and the fuel cell 130 is the same as that of the previous embodiment, The description is omitted.

이때, 상기 연료전지의 상하 양 끝단 외곽에 배치된 상기 캐소드 챔버(110)와 접촉하는 애노드 챔버(100)측에만 한쪽에 연료전지 셀(130)이 배치되고, 내곽에 배치된 애노드 챔버(100)에는 양쪽에 상기 연료전지 셀(130)이 배치되는 것이다.At this time, the fuel cell 130 is disposed on only one side of the anode chamber 100, which is in contact with the cathode chamber 110 disposed at the upper and lower ends of the fuel cell, and the anode chamber 100, The fuel cell 130 is disposed on both sides.

그러므로 본 실시예에서는 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조가 5단 형태의 챔버로 구성되어 제1 실시예보다 높은 출력 값을 구현할 수 있다.
Therefore, in the present embodiment, the chamber structure of the solid oxide fuel cell is constituted by a five-stage chamber, so that a higher output value than that of the first embodiment can be realized.

<제3 실시예>&Lt; Third Embodiment >

도 5에는 본 발명의 제3 실시예에 의한 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조가 측단면도로 도시되어 있다.5 is a side sectional view of a chamber structure of a solid oxide fuel cell according to a third embodiment of the present invention.

이 도면에 의하면, 제3 실시예에 따른 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조는 애노드 챔버(100), 캐소드 챔버(110), 절연체(120) 및 연료전지 셀(130)을 포함하며, 상하 양 끝단에 배치된 상기 캐소드 챔버(110)의 사이를 애노드 챔버(100), 캐소드 챔버(110), 애노드 챔버(100), 캐소드 챔버(110) 및 애노드 챔버(100)가 교번되게 적층되어 총 7단 형태의 챔버를 예를 들어 설명하였으나 이에 한정하지 않고 단수의 증감이 가능하다.According to this drawing, the chamber structure of the solid oxide fuel cell according to the third embodiment includes the anode chamber 100, the cathode chamber 110, the insulator 120, and the fuel cell 130, The anode chamber 100, the cathode chamber 110, the anode chamber 100, the cathode chamber 110, and the anode chamber 100 are alternately stacked in the space between the disposed cathode chambers 110, The chamber has been described by way of example, but the present invention is not limited thereto and the number of chambers can be increased or decreased.

본 실시예에서는 상기 고체 산화물 연료전지의 중심부에 애노드 챔버(100)를 배치한 상태에서 중심에 배치된 상기 애노드 챔버(100)의 양 표면에 캐소드 챔버(110), 애노드 챔버(100) 및 캐소드 챔버(110)가 각각 배치되는 점이 상이하며, 절연체(120), 연료전지 셀(130) 및 상기 연료전지 셀(130)의 전기적 연결구조는 앞선 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.In this embodiment, the cathode chamber 110, the anode chamber 100, and the cathode chamber 100 are formed on both surfaces of the anode chamber 100 disposed at the center with the anode chamber 100 disposed at the center of the solid oxide fuel cell. The electrical connection structure of the insulator 120, the fuel cell 130, and the fuel cell 130 is the same as that of the previous embodiment, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이때, 상기 연료전지의 상하 양 끝단 외곽에 배치된 상기 캐소드 챔버(110)와 접촉하는 애노드 챔버(100)측에만 한쪽에 연료전지 셀(130)이 배치되고, 내곽에 배치된 애노드 챔버(100)에는 양쪽에 상기 연료전지 셀(130)이 배치되는 것이다.At this time, the fuel cell 130 is disposed on only one side of the anode chamber 100, which is in contact with the cathode chamber 110 disposed at the upper and lower ends of the fuel cell, and the anode chamber 100, The fuel cell 130 is disposed on both sides.

그러므로 본 실시예에서는 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조가 7단 형태의 챔버로 구성되어 제1, 2 실시예보다 높은 출력 값을 구현할 수 있다.
Therefore, in this embodiment, the chamber structure of the solid oxide fuel cell is composed of a seven-stage chamber, so that an output value higher than that of the first and second embodiments can be realized.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the appended claims, as well as the appended claims.

100: 애노드 챔버
110: 캐소드 챔버
120: 절연체
130: 연료전지 셀
132: 지지체100: anode chamber
110: cathode chamber
120: Insulator
130: fuel cell
132: Support

Claims (7)

연료가 유입되는 애노드 챔버;
상기 애노드 챔버의 표면과 이면에 각각 적층되어 공기가 유입되는 캐소드 챔버;
상기 애노드 챔버의 내부에 배치된 연료전지 셀; 및
상기 애노드 챔버와 상기 연료전지 셀과의 접촉 부위에 개입시키는 절연체를 포함하는 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조.
An anode chamber into which fuel flows;
A cathode chamber which is stacked on the front and back surfaces of the anode chamber and into which air flows;
A fuel cell disposed inside the anode chamber; And
And an insulator interposed between the anode chamber and the fuel cell, wherein the insulator intervenes between the anode chamber and the fuel cell.
제1항에 있어서,
상기 고체 산화물 연료전지는 양 끝단에서 상기 캐소드 챔버에 의해 마감되며, 상기 캐소드 챔버의 사이에 상기 애노드 챔버와 상기 캐소드 챔버가 교번되게 배치되는 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조.
The method according to claim 1,
Wherein the solid oxide fuel cell is terminated by the cathode chamber at both ends and wherein the anode chamber and the cathode chamber are alternately disposed between the cathode chambers.
제2항에 있어서,
상기 캐소드 챔버 중 외곽측은 연료전지 셀이 상기 애노드 챔버와 인접한 내벽 일측에 구비되고, 상기 캐소드 챔버 중 내곽측은 상기 연료전지 셀이 상기 애노드 챔버와 인접한 내벽 양측에 구비되는 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조.
3. The method of claim 2,
Wherein the outer side of the cathode chamber is provided on one side of the inner wall adjacent to the anode chamber and the inner side of the cathode chamber is provided on both sides of the inner wall adjacent to the anode chamber.
제1항에 있어서,
상기 애노드 챔버는 스테인리스(Stainless) 재질로 형성되는 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조.
The method according to claim 1,
Wherein the anode chamber is formed of a stainless steel material.
제1항에 있어서,
상기 절연체는 알루미나 플레이트(Al2O3)인 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조.
The method according to claim 1,
Wherein the insulator is an alumina plate (Al 2 O 3 ).
제1항에 있어서,
상기 연료전지 셀은 은 페이스트(Ag paste)와 실런트(Sealant)로 접착시킨 상태에서 은 와이어(Ag wire)로 연결하는 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조.
The method according to claim 1,
Wherein the fuel cell cell is connected with an Ag wire in a state of being bonded with a silver paste and a sealant.
제6항에 있어서,
상기 연료전지 셀은 적층 배치되어 전기적으로 순차 연결하는 고체 산화물 연료전지의 챔버 구조.The method according to claim 6,
Wherein the fuel cell cells are stacked and electrically connected in sequence.
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