KR20190049981A - Unit stack for Solid Oxide Fuel Cell and Large capacity Fuel Cell using thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an enclosure for a solid oxide fuel cell stack and a method for manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a novel enclosure for a solid oxide fuel cell stack and a method for manufacturing the same, which can replace a manifold and including a solid oxide fuel cell. A unit stack for a solid oxide fuel cell according to the present invention comprises: a solid oxide fuel cell stack; and a stack enclosure in which the solid oxide fuel cell stack is embedded, and a supply unit for supplying fuel and air to the embedded fuel cell stack is formed. A first electrode of the solid oxide fuel cell stack is in electrical contact with the stack enclosure and a counter electrode is in electrical contact with the enclosure or a lid of the next stack to be stacked.

Description

고체산화물 연료 전지 단위 스택 및 이를 이용한 대용량 연료 전지{Unit stack for Solid Oxide Fuel Cell and Large capacity Fuel Cell using thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid oxide fuel cell unit stack and a large-capacity fuel cell using the unit stack,

본 발명은 고체산화물 연료전지 단위 스택 및 이를 이용한 대용량 연료 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고체산화물 연료전지 모듈을 내장하고, 매니폴드를 대체할 수 있는 새로운 고체산화물 연료 전지 스택용 외함을 포함하는 연료 전지 단위 스텍 및 그 제작 방법에 관한 것이다BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid oxide fuel cell unit stack and a large-capacity fuel cell using the unit stack, and more particularly, to a solid oxide fuel cell unit stack including a solid oxide fuel cell stack and an enclosure for a new solid oxide fuel cell stack To a fuel cell unit stack and a manufacturing method thereof

고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, 이하 SOFC)는 700~1000℃에서 이온 전도성을 가진 고체 산화물을 전해질로 사용하는 연료전지이다. SOFC는 고온에서 작동하기 때문에 별도의 개질 장치 없이 다양한 탄화 수소계 연료를 사용할 수 있으며, 타 연료전지에 비해 발전효율 높은 장점이 있다.Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) is a fuel cell that uses solid oxide with ion conductivity at 700 ~ 1000 ℃ as an electrolyte. Since SOFCs operate at high temperatures, various hydrocarbonaceous fuels can be used without a separate reforming device, which is advantageous in power generation efficiency compared to other fuel cells.

이러한 SOFC 단전지의 기전력(Open circuit voltage, OCV)는 약 1V로, 가용하고자 하는 높은 전력을 얻기 위해서는 단전지의 활성 전극 면적을 크게 만들거나, 또 다른 방법으로는 여러 개의 단전지를 직렬 혹은 병렬로 적층한 스택(stack)의 구조체를 제작하는 것이다.The open circuit voltage (OCV) of the SOFC single cell is about 1 V, and the active electrode area of the single cell is made large to obtain a high power to be used. Alternatively, several unit cells are connected in series or in parallel To construct a stacked stack structure.

이를 해결하기 위한 한 방법으로는 전해질이 세라믹으로 구성되어 있는 SOFC 단전지를 다양한 형상으로 제작하여 활성면적을 크게 만들 수 있는다.One way to solve this problem is to make the SOFC cell with electrolyte composed of ceramics in various shapes to make the active area large.

SOFC의 1세대 형상인 평판형(planer type) 구조는 단전지 구조에서 기인하는 짧은 전류 경로로 인해 낮은 저항과 구조가 단순해 제작이 용이한 장점이 있는 반면 각각의 판형 전지의 외각 전면을 밀봉해야 하는 복잡한 구조적 한계와 취성에 약한 세라믹 특성에 의해 대면적화가 어려운 문제가 있다. The planer type structure, which is the first generation of SOFC, has advantages such as low resistance and simple structure due to the short current path caused by the single cell structure, but the outer front face of each plate type cell must be sealed There is a problem that it is difficult to increase the area due to the complicated structural limitations and the fragile ceramic characteristics.

이러한 구조적 취약점을 극복하기 위해 고안된 형상이 원통형(tubular type)으로 전지 면적에 비해 작은 부분(전지의 양 끝단)에만 밀봉부를 형성함으로 밀봉 신뢰성을 해결하였다. 또한 원통형은 평판형에 비해 구조적 안정성과 기계적 강도가 높아 대면적 단전지 제작은 용이하나 긴 전류경로에 인해 저항이 높아 단위 부피당 출력밀도가 낮은 단점이 있다. In order to overcome this structural weakness, the sealing reliability is solved by forming the sealing part only in a part (the both ends of the cell) which is smaller than the cell area in the shape of a tubular type designed to overcome the structural weakness. In addition, the cylindrical type has a higher structural stability and mechanical strength than a flat plate type, so that it is easy to fabricate a large-area single cell, but has a disadvantage in that the output density per unit volume is low due to high resistance due to a long current path.

상기 평판형과 원통형의 장단점을 상호 보완한 형상이 평관형(flat-tubular type)으로 평판형 구조의 밀봉문제, 대면적 전지 제작상의 문제와 원통형의 긴 전류 경로로 인한 저항 문제를 동시에 해결할 수 있는 형태이다. 이러한 평관형은 미국특허 US20040219411 A1, US7285348 B2 등에 언급되어 있다. A flat-tubular type sealing structure in which the pros and cons of the flat type and the cylindrical type are complementary to each other can solve the sealing problem of the flat type structure, the problem of manufacturing the large-area battery, and the resistance problem caused by the long- . These flat tubular types are mentioned in US patents US20040219411 A1, US7285348 B2 and the like.

연료전지로부터 가용하고자 하는 높은 전력을 얻기 위한 또 다른 방법으로는 여러 개의 단전지를 직렬 혹은 병렬로 적층한 스택(stack)의 구조체를 제작하는 것이다.Another way to obtain high power from a fuel cell is to construct a stack of multiple unit cells stacked in series or in parallel.

종래의 평판형 스택을 제작하는 기술은 US20050164067 A1와 같이 단전지를 수직방향으로 적층하여 하단부에 밀봉한 후 미국 특허 US 7285347 B2, US 20120315564 A1, 대한민국 특허 10-1146568 에서 언급된 공기(산소) 유로가 형성된 금속 연결재를 사용한다. 이러한 구조는 외부에서 인가된 압력이나 적층된 구조에 의한 하중이 없어 단전지와 연결재가 접촉된 구조를 취하고 있어 접촉면의 신뢰성이 낮으며, 이는 단전지와 연결재의 계면에서 접촉 저항이 높아 스택의 출력이 낮아지는 원인이 되기도 한다.The conventional technique for fabricating a flat stack is a method in which a unit cell is stacked in the vertical direction and sealed at the lower end as in US20050164067 A1, and then the air (oxygen) flow path described in U.S. Patent Nos. US 7285347 B2, US 20120315564 A1 and Korean Patent 10-1146568 The formed metal connector is used. This structure has a structure in which a unit cell and a connection member are in contact with each other due to no external pressure or a load due to a stacked structure, and thus the reliability of the contact surface is low. This is because the contact resistance at the interface between the unit cell and the connection member is high, Is also a cause of lowering.

그 외에도 스택을 설계함에 있어 반드시 고려되어야 할 부분은 연료와 공기(산소)의 공급과 배기 유로의 형성, 내부 스택의 연료극과 공기극 사이 밀봉, 스택에서 발생된 전기를 외부로 인출하기 위한 전기 집전체(electrical current collector)가 있다.In addition to this, a part to be considered in designing the stack is the supply of fuel and air (oxygen) and the formation of an exhaust flow path, the sealing between the anode and the cathode of the internal stack, the electric current collector (electrical current collector).

종래 평판형(planer type) 스택의 경우 미국 특허 US 4476196 A, 원통형(tubular type)의 경우 미국특허 US 8592093 B2, 평관형의 경우 미국특허 US 8609291 B2와 같이 복잡한 연료와 공기를 공급하기 위해 스택의 양옆 유로가 포함된 대형 매니폴더가 필요하게 되어 스택 부피가 필요 이상으로 거대해지고, 복잡한 구조에 의해 매니폴더와 스택 간의 밀봉이 어려운 문제가 있다. 또한 공기극과 연료극의 전기 집전체들은 각 절연되어 통전을 방지해야 되는 구조이기에 스택 구조가 복잡하고 설계가 어려워지는 단점이 있다.Conventional planer type stacks have been used to supply complex fuel and air such as U.S. Pat. No. 4,476,196 A, tubular type U.S. Pat. No. US 8592093 B2, and flat tubular type U.S. Pat. No. 8609291 B2. There is a problem that the stack volume becomes larger than necessary due to the necessity of a large manifold including both side flow paths and the sealing between the stack and the manifold is difficult due to the complicated structure. Further, since the electric current collectors of the air electrode and the fuel electrode are insulated to prevent the electric current from flowing, the stack structure is complicated and the design becomes difficult.

포항공과대학교에서 개발한 평관형상으로 세라믹 지지체에 가스 유로층이 형성되어 있고, 세라믹 연결재가 적용되어 있어 별도의 가스 유로층을 가지는 금속 연결재가 없이 세라믹 단전지를 적층하는 것만으로 스택을 제작할 수 있는 형상은 (대한민국 특허 10-0727684, 10-0976506)은 스택 적층 시 금속 분리판이 필요치 않아 금속 분리판에서 야기되는 크롬 피독 문제를 근본적으로 해결할 수는 있고 단전지를 단순 적층하는 것으로 스택을 용이하게 제작할 수 있으나, 연료와 공기를 공급하기 위한 매니폴드의 문제는 여전히 남아 있다.It is a flat shape developed by Pohang University of Technology and has a gas channel layer formed on a ceramic support body and a ceramic connection member is applied so that a stack can be formed by simply stacking a ceramic unit cell without a metal connecting member having a separate gas channel layer. (Korean Patent No. 10-0727684, 10-0976506) can solve the problem of chromium poisoning caused by the metal separator because the metal separator is not required in the stacking, and the stack can be easily manufactured by simply stacking the unit cells , The problem of manifolds for supplying fuel and air still remains.

또한 단전지의 대면적화와 스택의 형상으로만 높은 용량의 SOFC 스택을 구현하기 위한 해결할 수 없어 근래에는 단위 스택을 직렬 혹은 병렬로 적층하여 그 용량을 높이는 연구가 진행되고 있다. Also, in order to realize a high capacity SOFC stack with a large size of a single cell and a shape of a stack, researches have been carried out to increase the capacity by stacking unit stacks in series or in parallel in recent years.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 내부에 고체산화물 연료 전지에서 매니폴드를 대체할 수 있는 새로운 고체산화물 연료 전지용 스택 외함과, 상기 스택 외함에 내장된 고체산화물 연료 전지 모듈로 이루어진 고체산화물 연료 전지용 단위 스택을 제공하는 것이다. The object of the present invention is to provide a stack unit for a new solid oxide fuel cell capable of replacing a manifold in a solid oxide fuel cell and a unit stack for a solid oxide fuel cell comprising a solid oxide fuel cell module .

본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 스택외함에 단위 스택을 장착함으로 연료와 공기의 공급부, 연료와 공기의 분리를 위한 밀봉부, 연료전지 반응 후 미반응된 연료와 공기(배기 가스)가 배출될 배출부가 형성되는 스택 외함을 구성하고 그 스택 외함을 직렬 혹은 병렬로 적층하여 보다 용이하게 고용량를 구현할 수 있는 스택을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to mount a unit stack on a stack enclosure to supply fuel and air, a seal for separating fuel and air, unreacted fuel and air (exhaust gas) And stacking the stack enclosures in series or in parallel so as to more easily realize a high capacity.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 내부에 고체산화물 연료 전지에서 매니폴드를 대체할 수 있는 새로운 고체산화물 연료 전지용 스택 외함을 제공하는 것이다. A problem to be solved by the present invention is to provide a stack enclosure for a new solid oxide fuel cell capable of replacing a manifold in a solid oxide fuel cell.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은In order to solve the above problems,

고체산화물 연료전지 스택 모듈, 및A solid oxide fuel cell stack module, and

상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈이 내장되고, 내장된 연료전지 스택 모듈에 의해 연료와 공기를 공급하는 공급부가 형성되는 적층될 수 있는 하나 이상의 스택 외함을 포함하여 이루어지며,At least one stack enclosure capable of being stacked in which the solid oxide fuel cell stack module is embedded and in which a supply part for supplying fuel and air by an embedded fuel cell stack module is formed,

상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈의 제1 전극은 내장되는 스택 외함에 전기적으로 접촉되고, 고체산화물 연료 전지 스택 모듈의 상대전극은 내장되는 스택 외함과 전기적으로 절연된 덮개 또는 다른 스택 외함에 접촉되는 것을 특징으로 하는 단위 스택을 제공한다. The first electrode of the solid oxide fuel cell stack module is in electrical contact with the enclosed stack enclosure and the counter electrode of the solid oxide fuel cell stack module is in contact with the enclosed stack enclosure and the electrically insulated enclosure or other stack enclosure Provides a stack of units that is characterized.

본 발명은 일 측면에서, The present invention, in one aspect,

고체산화물 연료전지 스택 모듈, 및A solid oxide fuel cell stack module, and

상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈이 내장되고, 내장된 연료전지 스택 모듈에 의해 연료와 공기를 공급하는 공급부가 형성되는 적층 가능한 하나 이상의 스택 외함을 포함하여 이루어지며,At least one stack enclosure capable of stacking the solid oxide fuel cell stack module and forming a supply part for supplying fuel and air by the built-in fuel cell stack module,

상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈의 제1 전극은 내장되는 스택 외함에 전기적으로 접촉되고, 고체산화물 연료 전지 스택 모듈의 상대전극은 외함의 덮개 혹은 다음(위쪽에 적층) 스택 외함 하판에 전기적으로 접촉되고, 이러한 구조가 반복되어 마지막 스택 외함 덮개부에 전기적으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 타워형 단위 스택를 제공한다. The first electrode of the solid oxide fuel cell stack module is in electrical contact with the built-in stack enclosure, and the counter electrode of the solid oxide fuel cell stack module is electrically contacted to the enclosure of the enclosure or to the next (stacked above) stack enclosure , And the structure is repeated to electrically contact the last stack enclosure lid portion.

본 발명에 있어서, 상기 고체산화물 연료전지의 스택 모듈 형상은 평판 형상, 평관 형상, 또는 원통 형상을 가질 수 있다.In the present invention, the shape of the stack module of the solid oxide fuel cell may have a flat plate shape, a flat pipe shape, or a cylindrical shape.

또한, 고체산화물 연료전지 스택 모듈은 연료와 공기가 평행하게 공급될 수 있으며, 또한 연료와 공기가 직교하여 공급되는 구조도 가능하다. Further, the solid oxide fuel cell stack module can be structured such that fuel and air can be supplied in parallel, and fuel and air are also supplied in a perpendicular manner.

본 발명에 있어서, 상기 스택 외함의 내부에는 스택에 공급되는 연료와 공기, 및 배출가스가 혼입되는 것을 방지할 수 있도록 격벽들이 형성될 수 있다. In the present invention, partition walls may be formed in the stack enclosure to prevent fuel, air, and exhaust gas from being mixed into the stack.

본 발명에 있어서, 상기 상대전극은 다음으로 적층될 스택의 외함이나 덮개부와 접촉되는 구조를 가지나 제1 전극이 접촉하는 스택 외함의 하판과 접촉되지 않도록 하는 구조를 가지며, 이를 위해 각각의 스택 외함 사이 그리고 스택 외함의 하판과 덮개부의 단락을 위해 밀봉재가 삽입되는 구조를 가지는 구조로 구성되어 있다.In the present invention, the counter electrode has a structure in which it is in contact with an enclosure or a lid of a stack to be next stacked, but has a structure in which the first electrode does not come into contact with a lower plate of the stack enclosure. And a structure in which a sealing material is inserted for short-circuiting between the lower plate and the lid of the stack enclosure.

본 발명에 일 실시에 있어서, 스택 외함은 스택이 안치되는 하나 이상의 직육면체 용기(들)일 수 있으며, 덮개부는 평판일 수 있고, 이들은 금속으로 이루어질 수 있다. 상기 스택 모듈은 상단에 집전판이 적층되어 금속으로 이루어진 덮개나 상부에 적층된 다른 스택 외함의 하부면에 전기적으로 연결될 수 있으며, 또한 하단에 집전판이 적층되어 금속으로 이루어진 스택 외함의 내부 바닥에 전기적으로 연결될 수 있으며, 스택 외함 하판과 덮개부는 평판형 스택에서 사용되는 세라믹 밀봉재를 사용하여 전기적으로 단락시킨다. In one embodiment of the present invention, the stack enclosure may be one or more rectangular parallelepiped containers (s) in which the stack is laid, and the lid portion may be a flat plate, and these may be made of metal. The stack module may be stacked on top of the current collectors to be electrically connected to a lower surface of a metal lid or another stack enclosure stacked on the upper surface of the stack, And the stack enclosure underlay and lid are electrically short-circuited using a ceramic sealant used in a planar stack.

본 발명에 있어서, 상기 단위 스택은 직렬 또는 병렬로 연결하여 대용량의 스택을 형성하게 된다. In the present invention, the unit stacks are connected in series or in parallel to form a large-capacity stack.

본 발명에 있어서, 상기 제1전극은 공기극 또는 연료극일 수 있으며, 이 경우 상대전극은 각각 연료극 또는 공기극일 수 있다.In the present invention, the first electrode may be an air electrode or a fuel electrode, and the counter electrode may be a fuel electrode or an air electrode, respectively.

본 발명은 일 실시에서, The present invention, in one embodiment,

고체산화물 연료전지 스택 모듈, 및A solid oxide fuel cell stack module, and

상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈이 내장되고, 내장된 전지 스택 모듈에 연료와 공기를 공급하는 공급부가 형성되는 스택 외함과, 상기 스택 외함을 덮는 덮개를 포함하고, 여기서, 상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈의 제1 전극은 스택 외함에 전기적으로 접촉되고, 상대 전극은 스택 외함과 절연된 스택 덮개에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위 스택을 제공한다. A stack enclosure in which the solid oxide fuel cell stack module is embedded and in which a supply part for supplying fuel and air to the built-in battery stack module is formed; and a cover covering the stack enclosure, wherein the solid oxide fuel cell stack module Wherein the first electrode of the stack body is electrically contacted to the stack enclosure and the counter electrode is electrically connected to the stack enclosure and the insulated stack cover.

본 발명은 다른 일 실시에서, In another embodiment,

고체산화물 연료전지 스택 모듈, 및A solid oxide fuel cell stack module, and

상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈이 내장되고, 내장된 전지 스택 모듈에 연료와 공기를 공급하는 공급부가 형성되는 스택 외함들이 적층된 타워형 스텍 외함과 덮개를 포함하고,Wherein the solid oxide fuel cell stack module includes a stacked tower stack enclosure and a lid in which stacked enclosures in which a supply part for supplying fuel and air to the built-in battery stack module are formed,

여기서, 상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈의 제1 전극은 내장된 스택 외함에 전기적으로 접촉되고, 상대 전극은 내장된 스택 외함과 전기적으로 절연된 상부의 스택 외함에 연결되며, 최상단 스택 외함에서는 덮개에 연결되는 것을 특징으로 하는 타워형 고체산화물 연료전지용 단위 스택을 제공한다. Here, the first electrode of the solid oxide fuel cell stack module is in electrical contact with the built-in stack enclosure, the counter electrode is connected to the built-in stack enclosure and the electrically isolated top stack enclosure, The unit stack for a tower-type solid oxide fuel cell is provided.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 타워형 고체산화물 연료전지용 단위 스텍은 다른 타워형 고체산화물 연료전지 스택들과 병렬 및/또는 직렬로 연결될 수 있다. In the practice of the present invention, the unit stack for the tower-type solid oxide fuel cell may be connected in parallel and / or in series with other tower-type solid oxide fuel cell stacks.

본 발명에 있어서, 스택 외함에 스택을 장착하였을 시 연료와 공기의 유로, 연료와 공기가 배출되는 배기구가 외함과 적층된 스택 모듈 사이에 형성되어 별도의 매니 폴더가 필요하지 않게 된다. In the present invention, when the stack is mounted on the stack enclosure, a flow path for fuel and air, and an exhaust port for discharging fuel and air are formed between the enclosure and the stacked stack module, so that a separate manifold is not required.

또한, 스택 외함의 덮개는 하단과 조립될 시 적층된 각각의 단전지 사이 유격과 스택의 양 끝단 셀과 집전판 사이 유격을 고정하는 역할을 수행하여 기존 평관형 스택에서 해결하지 못한 접촉저항을 크게 개선할 수 있다.In addition, the lid of the stack enclosure plays a role of fixing the gap between each stacked cell and the clearance between both ends of the stack and the current collector when assembled with the bottom, Can be improved.

또한, 단위 스택의 구조가 매우 간단하고 단위 스택을 직렬 혹은 병렬로 연결하기 쉬워 대용량 발전용 연료전지로도 응용이 가능하다는 장점이 있다.In addition, the structure of the unit stack is very simple, and it is easy to connect the unit stacks in series or in parallel, which is advantageous in that it can be applied to fuel cells for large capacity power generation.

도 1 : 유로 일체형 평관 단전지 형상
도 2 : 평관형 단전지가 적층된 스택 형상
도 3 : 집전판, 밀봉재, 밀봉 지지판이 부착된 스택 모듈 형상
도 4 : 스택 외함의 구조와 연료, 공기 이동 경로
도 5 : 스택 외함에 하부 형상
도 6 : 스택 외함 하판 및 덮개 접합체용 밀봉 개스킷
도 7 : 스택 외함에 평관형 스택을 삽입한 상부 형상
도 8 : 스택 외함에 덮개부가 접합된 형상
도 9 : 단위 스택을 적층한 스택 타워 형상
도 10 : 도 14의 A-A′부 절개도
도 11 : 종래 평판형 스택의 유로와 스택 외함에 평판형 스택을 삽입한 예시와 그 상부 형상
도 12 : 종래 원통형 스택의 유로와 스택 외함에 평판형 스택을 삽입한 예시와 그 상부 형상
도 13 : 종래 평관형 스택의 유로와 스택 외함에 원통형 스택을 삽입한 예시와 그 상부 형상Fig. 1: Shape of straight pipe unit
Figure 2: Stacked stacked flat tubular cells
3: stack module shape with collector plate, sealing material, sealing support plate
Figure 4: Structure of the stack enclosure and fuel, air movement path
Figure 5: Lower geometry of the stack enclosure
Figure 6: Sealing gasket for stack enclosure bottom plate and lid assembly
Figure 7: Top shape with flattened stack inserted into the stack enclosure
Figure 8: Shape with lid part joined to stack enclosure
Figure 9: Stack tower configuration with unit stack
10: AA 'sub-incision in Fig. 14
11 shows an example in which a planar stack is inserted into a flow path of a conventional planar stack and a stack enclosure,
12 shows an example in which a planar stack is inserted into a flow path of a conventional cylindrical stack and a stack enclosure,
Figure 13: An example in which a cylindrical stack is inserted into the flow path of a conventional flat tubular stack and the stack enclosure,

이하, 실시 예를 통해서 본 발명을 설명한다. 하기 실시 예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 내용을 한정하기 위한 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described by way of examples. The following examples are intended to illustrate the invention and are not intended to limit the scope of the invention.

도 1은 평관형 연료전지 형상으로 지지체 내부에 연료 유로(1)가 지지체 외부에 공기 유로(2)가 형성되어 전극과 유로가 일체화된 평관형 단전지(8) 형상이다.1 shows a flat tubular fuel cell in the form of a flat tubular fuel cell in which a fuel flow path 1 is formed inside a support and an air flow path 2 is formed on the outside of the support so that the electrode and the flow path are integrated.

연료극 지지체(5) 한 면과 양 측면에는 전해질(4)이 코팅되어 있으며, 전해질 위 공기극(3)이 코팅되어 단위 전지 기본 구성을 완성한다. 공기극 반대 면의 연료극 지지체에 치밀한 조직의 세라믹 연결재 (6)가 코팅되어 수소의 누설을 방지하고 연료극에서 발생한 음전하를 외부로 전달하는 역할을 수행한다. 단전지의 끝단에는 수소와 공기를 분리시키도록 밀봉재가 조립될 밀봉부(7)가 존재하며, 단전지가 적층될 시 적층된 단전지 사이에 외부 공기가 유로로 공급될 수 있도록 공기 유로가 있다. 연료의 이동경로(11)와 공기의 이동 경로(12)를 도 1, 도 2에 형상화 하였다.An electrolyte 4 is coated on one side and both sides of the anode support 5, and the cathode 3 on the electrolyte is coated to complete the basic structure of the unit cell. A ceramic connector material 6 having a dense structure is coated on the anode electrode support on the opposite side of the air electrode to prevent leakage of hydrogen and to transfer a negative charge generated from the anode to the outside. In the end of the unit cell, there is a sealing portion 7 to which the sealing material is to be assembled so as to separate hydrogen and air, and there is an air flow path so that external air can be supplied as a flow path between the stacked unit cells when the unit cells are stacked. The fuel movement path 11 and the air movement path 12 are shown in Figs. 1 and 2.

도 2 는 도 1 에 제시된 유로 일체형 평관 단전지(8)가 복수의 개로 적층된 형상으로 적층된 각각의 단전지 양면에 공기 유로와 밀봉부(7)가 형성되어 있어, 별도의 공기 유로를 가진 금속 연결재 없이 스택 모듈을 제작 할 수 있는 구조이다.  Fig. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the air passage and the sealing portion 7 are formed on both sides of each unit cell in which the channel-integrated flat tube single cells 8 shown in Fig. 1 are stacked in a plurality of open- It is a structure that can manufacture stack module without metal connection material.

도 3은 도 2에 표현한 단전지가 적층된 형상에 연료극 집전판(14), 공기극 집전판(15), 스택 외각과 스택 외함 사이를 밀봉할 수 있는 연료극(음극)측 스택 외부 밀봉 지지판(23), 공기극(양극)측 스택 외부 밀봉 지지판(24)와 외부 밀봉재(21)를 조립한 스택 모듈을 형상화 하였다. 각각의 단전지 사이에는 내부 밀봉부(7)가 존재하여 그 공간에 밀봉재를 삽입하여 연료와 공기의 혼입을 차단하며, 도 2와 같이 적측된 스택의 최하단, 연료극(음극)측 전기 집전을 위한 연료극 집전판(14)과 스택의 최상단, 공기극(양극)측 전기 집전을 위한 공기극 집전판(15)를 전집전 페이스트 도포 후 접착한다. 그 후 스택 외함에 삽입할 시 스택과 외함 사이 형성된 공간으로 공급되는 연료와 공기가 혼합되지 않도록 스택 외부 밀봉재(21)를 도 3과 같이 스택의 양면에 위치하는 집전판 상단과 하단에 위치 시킨다. 이때 조립된 밀봉재가 스택 무게에 의해 혹은 스택 외함을 적층할 시 무게에 의해 밀봉재가 두께 방향 형상을 잃지 않도록 금속 연료극측 밀봉 지지판(23), 공기극측 밀봉 지지판(24)을 집전판 상단과 하단에 위치하도록 조립한다. 여기서 집전판과 밀봉 지지판은 전기 전도성을 가진 금속 재질로 고온 내산화성을 가지는 소재가 바람직하다. 보다 구체적으로는 SUS316s, SUS410L, SUS416, SUS420, Inconnel 등이 있다. FIG. 3 is a sectional view of the fuel electrode collector plate 14, the air electrode collector plate 15, the fuel electrode (negative electrode) side stack external sealing support plate 23 which can seal between the stack outer case and the stack enclosure, , A stacked module in which an external sealing support plate 24 on the air electrode (anode) side stack and an external sealing member 21 were assembled. An internal sealing portion 7 is provided between each unit cell to interpose the sealing material into the space to block the mixing of the fuel and the air. The bottom portion of the stack stacked as shown in FIG. 2, The anode collector plate 14 and the cathode collector plate 15 for collecting electricity at the uppermost end of the stack and at the cathode (anode) side are coated and then bonded. Then, the stack outer sealing material 21 is positioned at the top and bottom of the current collector plate located on both sides of the stack as shown in FIG. 3 so that fuel and air supplied to the space formed between the stack and the enclosure when inserting into the stack enclosure are not mixed. At this time, the metal-fuel-electrode-side sealing support plate 23 and the air-electrode-side sealing support plate 24 are disposed at the upper and lower ends of the collecting plate so that the assembled sealing material does not lose its thickness- . Here, the collector plate and the sealing support plate are preferably made of a metal material having electrical conductivity and having high temperature oxidation resistance. More specifically, examples include SUS316s, SUS410L, SUS416, SUS420, and Inconnel.

도 4는 스택 외함(31)을 나타낸 것으로 스택 외함은 전기 전도성을 가진 금속 재질로 고온 내산화성을 가지는 소재가 바람직하다. 보다 구체적으로는 SUS316s, SUS410L, SUS416, SUS420, Inconnel 등이 있다. 스택 외함 내부에 스택 모듈이 장착되었을 시 도 3의 스택 모듈의 측면 유격이 고정되도록 돌기 형태의 스택 및 밀봉재 고정부(32)가 위치하며, 도 7에서와 같이 스택 모듈과 스택 외함 간 밀봉을 위해 스택 외부 밀봉재(21)을 장착하였을 시 밀봉재 장착 위치를 설정할 수 있는 위치에 고정부(32)를 형성하는 것이 바람직하다. 본 고정부(32)는 스택 외함과 밀봉재를 고정하는 역할 외에도 연료와 공기가 유입되는 연료 인입부(33), 공기 인입구(34)와 연료 배출구(35), 공기 배출구(36)의 매니 폴더 역할을 수행할 수 있도록 적정한 간격을 형성하는 것을 특징으로 한다. 공기 인입 공간의 형성을 위해 이격된 고정부(32)에 상응하는 길이만큼의 금속 밀봉 지지판(23, 24)을 제작하여 스택 외부 밀봉재(32)와 스택 외함(31) 사이 위치시켜 스택 외부 밀봉재(21)를 고정한다. 스택 외함 내부로 공급된 연료의 이동경로(11)는 단전지(8)의 내부(1) 에서만 통하며, 이때 유로(2)로 연료가 혼합되지 않도록 스택 모듈과 스택 외함 사이에 장착된 외부 밀봉재(21)가 에 의해 차단된다.FIG. 4 shows the stack enclosure 31, which is preferably a metal material having electrical conductivity and having high temperature oxidation resistance. More specifically, examples include SUS316s, SUS410L, SUS416, SUS420, and Inconnel. When the stack module is mounted in the stack enclosure, the protruding stack and seal fixture 32 is positioned so that the side clearance of the stack module of FIG. 3 is fixed. As shown in FIG. 7, for sealing between the stack module and the stack enclosure It is preferable to form the fixing portion 32 at a position where the sealing material mounting position can be set when the stack outer sealing material 21 is mounted. In addition to fixing the stack enclosure and the sealing material, the fixing portion 32 serves as a manifold for the fuel inlet portion 33, the air inlet port 34, the fuel outlet port 35, and the air outlet port 36, So that an appropriate gap can be formed. The metal sealing support plates 23 and 24 corresponding to the spaced apart fixing portions 32 are formed between the stack outer sealing material 32 and the stack enclosure 31 to form the stacked outer sealing material 21). The movement path 11 of the fuel supplied into the stack enclosure passes only through the interior 1 of the unit cell 8 so that the external seal material 13 mounted between the stack module and the stack enclosure, (21).

또한 스택 외함 하단에는 연료 공급 유로(11)를 형성할 수 있도록 연료 인입구(33), 공기 인입구(34)를 형성하며, 또한 연료가 배출될 수 있는 연료 배출구(35), 공기 배출구(36)을 형성한다. 그 형상은 자유로우나 스택 외함에서 압력 강하가 일어나지 않도록 공급되는 유량을 고려하여 설계한다. A fuel inlet port 33 and an air inlet port 34 are formed at the bottom of the stack enclosure so as to form the fuel supply passage 11 and a fuel outlet 35 and an air outlet port 36, . The shape is designed to be free, or to take into account the flow rate supplied so that no pressure drop occurs in the stack enclosure.

도 5은 스택 외함(31)을 하단의 모습을 형상화하였다. 스택으로 연료와 공기가 공급될 수 있도록 연료와 공기가 유입되는 연료 인입부(33), 공기 인입구(34), 연료 배출구(35), 공기 배출구(36)가 형성되어 있다.FIG. 5 illustrates the bottom of the stack enclosure 31. FIG. A fuel inlet 33, an air inlet 34, a fuel outlet 35, and an air outlet 36 are formed in the stack so that fuel and air can be supplied to the stack.

도 6는 단위 스택을 보다 효과적으로 직렬 적층하기 위해 필요한 스택 외함용 밀봉 개스킷(42)이다. 밀봉 개스킷은 스택 및 밀봉재 고정부(32)의 형상을 포함하는 스택 외함의 상단면과 같은 형상으로 구성하는 것이 바람직하며, 보다 완벽한 밀봉을 위해서는 외함 단면의 형상보다 1~2mm 넓게 제작하는 것이 바람직하다. 밀봉 개스킷은 도 8 혹은 도 9와 같이 스택 외함(31)과 스택 외함 사이 혹은 스택 외함(31)과 스택 외함 덮개(41) 사이에 삽입하여 스택 외함 외부로 누설을 방지하는 용도로 사용한다.6 is a sealing gasket 42 for a stack enclosure necessary to more effectively stack the unit stacks in series. The sealing gasket is preferably formed in the same shape as the top surface of the stack enclosure including the shape of the stack and the sealing material fixing portion 32. For more complete sealing, it is preferable to make the sealing gasket 1 to 2 mm wider than the shape of the enclosure cross- . The sealing gasket is inserted between the stack enclosure 31 and the stack enclosure or between the stack enclosure 31 and the stack enclosure lid 41 as shown in Fig. 8 or 9 to prevent leakage to the outside of the stack enclosure.

도 7은 도 4에서 언급한 스택 외함(31)에 도 3에서 언급한 스택 모듈을 삽입한 후 스택의 양측면과 스택 외함의 공간에서 누설이 발생하지 않도록 스택 외부 밀봉재(21)를 삽입하고, 그 스택 외부 밀봉재(21)와 스택 외함(31) 사이 공간을 지지하도록 스택 고정용 세라믹(22)를 조립한 형상이다. 이렇게 스택 외함 하단에 위치하는 연료 인입부(33)으로 공급된 연료는 스택을 구성하는 단전지 연료 유로(1)를 통과하여 스택 외함 하단에 있는 연료 배출구(35)로 배출되며, 마찬가지로 공급된 공기는 스택을 구성하는 단전지 표면의 공기 유로(2)를 통과하여 스택 외함 하단에 있는 공기 배출구(36)으로 배출된다.FIG. 7 shows a state in which the stack external module 31 is inserted into the stack enclosure 31 shown in FIG. 4, the stack external sealant 21 is inserted so that leakage does not occur in both sides of the stack and space of the stack enclosure, And a stack fixing ceramics 22 is assembled to support a space between the stack outer sealing material 21 and the stack enclosure 31. [ The fuel supplied to the fuel inlet portion 33 located at the lower end of the stack enclosure is discharged to the fuel outlet 35 at the lower end of the stack enclosure through the single cell fuel flow path 1 constituting the stack, Passes through the air passage 2 on the surface of the unit cell constituting the stack, and is discharged to the air outlet 36 at the lower end of the stack enclosure.

도 8은 조립된 스택 외함 집합체에 스택 외함 덮개(41)을 접합한 스택의 형상이다. 전기 전도성을 가지는 금속 소재의 외함 덮개(41)는 양전하를 띄는 집전판(15) 위의 공기극측 스택 외부 밀봉 지지판(24)와 접촉되어 스택에서 발생하는 양전하를 스택 외부로 전도하는 역할을 수행한다. 또한 스택 외함 덮개(41)는 스택 외부 밀봉재(21)의 상단과 접촉되어 연료 공급 유로에서 인입되는 연료가 스택 모듈로 공급되는 공기를 차단시키는 역할을 수행한다. 스택 외함(31)과 스택 외함 덮개(41)의 사이에 밀봉 개스킷(42)을 삽입한 후 고온에서 열처리하여 접합함으로 가스 누설을 방지하며, 하나의 모듈로 완성할 수 있다. 이 때 스택 외함(31)에 삽입된 도 3의 스택 모듈은 스택 외함 덮개(41)가 접합될 시 스택 모듈의 적층 방향으로 외함 내부에 이격 없이 고정되어 각각의 단전지와 집전판과의 접촉 저항을 크게 개선할 수 있다.FIG. 8 is a view of a stack of a stack enclosure lid 41 bonded to an assembled stack enclosure assembly. The enclosure lid 41 made of a metal material having electrical conductivity is in contact with the air electrode side stack external seal supporting plate 24 on the positively charged current collecting plate 15 and conducts the positive charge generated in the stack to the outside of the stack . The stack enclosure lid 41 is in contact with the upper end of the stack outer sealing material 21 and serves to block the air supplied to the stack module from the fuel introduced into the fuel supply path. The sealing gasket 42 is inserted between the stack enclosure 31 and the stack enclosure lid 41 and then heat-treated at a high temperature to be bonded to prevent gas leakage, thereby completing a single module. 3 inserted into the stack enclosure 31 is fixed to the inside of the enclosure in the stacking direction of the stack module when the stack enclosure lid 41 is joined so that the contact resistance between each unit cell and the current plate Can be greatly improved.

이로써 본 발명을 통해 진보된 평관형 스택; 보다 상세히는 평관형 스택이 기존 평판형과 같이 수평으로 뉘어 적층되고 스택 외함 덮개로 스택 모듈을 고정함으로 접촉 저항이 개선된 형태, 연료와 공기의 공급부, 배출부가 포함되어 별도의 매니 폴더가 필요치 않는 형태, 연료와 공기의 분리를 위한 밀봉부가 스택 양단 국소적인 부분에만 존재하여 기밀에 신뢰성을 더할 수 있는 것을 특징으로 하는 스택을 제작 할 수 있다. Thus, through the present invention, an advanced flat tubular stack; More specifically, the flat tubular stack is stacked horizontally like a conventional flat stack, and the stack module is fixed to the stack enclosure to improve the contact resistance, and the fuel and air supply and discharge sections are included. And a seal for separating the fuel and the air from each other is present only in a local portion at both ends of the stack, thereby adding reliability to airtightness.

도 9은 스택 외함 덮개(41)를 포함하지 않은 도 7의 완성된 단위 스택 집합체와 도 6에서 표현한 스택 외함용 밀봉 개스킷(42)을 규칙적으로 5단 배열한 후 최상단에 스택 외함 덮개(41) 위치시켜 완성된 스택 타워(stack tower)를 2열로 나열하여 직렬 연결시킨 대용량 스택 형상의 예시이다. 각각의 단위 스택은 스택 외함용 밀봉 개스킷(42)를 통해 절연되며, 내부의 스택은 전기적으로 연결된 구성을 가진다. 각각의 단위 스택의 음극은 연료극과 접촉하는 스택 외함(31)으로 집전하게 되며, 양극은 스택 상부에 접촉되는 새로운 스택 외함(31) 혹은 스택 외함 덮개(41)과 연결되어 전기 연결이 완성된다. 이 때 스택의 최상단과 서로 접촉하지 않도록 위치하는 다음 스택 타워 배열의 최하단 부와 전기전으로 연결함으로 다수의 단위 스택을 직렬로 연결시킬 수 있다. 이를 반복함으로 다수의 스택 타워를 직렬로 연결함으로 대용량 스택을 구성할 수 있다.Fig. 9 shows a stack unit enclosure 41 having a stack unit enclosure 41 of Fig. 7 without stack enclosure lid 41 and a stack enclosure sealing gasket 42 of Fig. 6, And stacked tower stacks are arranged in two rows and connected in series. Each unit stack is insulated via a sealing gasket 42 for the stack enclosure, and the internal stack has an electrically connected configuration. The cathode of each unit stack is energized into a stack enclosure 31 in contact with the anode and the anode is connected to a new stack enclosure 31 or stack enclosure lid 41 that is in contact with the top of the stack to complete the electrical connection. At this time, a plurality of unit stacks can be connected in series by electrically connecting to the lowermost end of the next stack tower array positioned so as not to contact the uppermost end of the stack. By repeating this, multiple stack towers can be connected in series to form a large stack.

도 10은 도 9를 보다 상세히 설명하기 위해 A-A′ 방향 절개도를 나타내었다. 각 단위 스택의 연료극 집전판(14)은 음전하를 띄고 있으며 집전판 하단에는 금속재질의 연료극 스택 외부 밀봉 지지판(23)이 위치하여 스택 외함으로 전기적 연결이 된다. 또한 스택 외함용 밀봉 개스킷(42)은 각각의 적층된 단위 스택을 외함들 간 절연하는 역할과 스택 외함 내부의 연료, 공기 간 혼합을 방지하는 역할을 수행한다. 도 10에서 나타낸 공기 이동 경로(12)와 같이 스택 외함 내부의 연료와 배기가스는 동일한 흐름을 가지며 스택 모듈로 공급 및 배출되게 된다. 스택 타워 내부의 전류는 밀봉 가스킷(42)을 통해 절연된 스택 외함(31)의 내부 스택을 통해 다음 적층된 스택 외함(31)으로 연결되어 최상단의 스택 덮개(41)를 통해 외부로 전달되며, 스택 타워 내부 최하단 단위 스택 모듈에서 발생하는 양전하는 상단 공기극 집전판(34)과 공기극(양극)측 스택 외부 밀봉 지지판(24)를 통해 외부로 전달된다. 전도된 양전하는 직렬 연결하고자 하는 다음 열의 적층 된 스택 타워의 음전하, 즉 스택 외함(31)과 연결하여 스택 타워 간 직렬 연결이 완성된다. FIG. 10 shows the A-A 'directional cut-away view for explaining FIG. 9 in more detail. The fuel electrode collector plate 14 of each unit stack is negatively charged and an outer sealing support plate 23 of a metal material is placed at the bottom of the collector plate to be electrically connected to the stack enclosure. Also, the sealing gasket 42 for stack enclosure functions to insulate each stacked unit stack from the enclosures and to prevent mixing between fuel and air inside the stack enclosure. Like the air movement path 12 shown in FIG. 10, the fuel and the exhaust gas inside the stack enclosure have the same flow and are supplied to and discharged from the stack module. The current inside the stack tower is connected to the next stacked stack enclosure 31 through the internal stack of the stack enclosure 31 insulated through the sealing gasket 42 and is transmitted to the outside through the top stack cover 41, The positive charges generated in the lowermost unit stack module inside the stack tower are transmitted to the outside through the upper air electrode current collecting plate 34 and the external seal supporting plate 24 on the air electrode (anode) side. Conducted positive charges are connected to the negative charge of the stacked stack tower of the next column to be connected in series, that is, the stack enclosure 31 to complete a series connection between the stack towers.

도 11은 종래의 평판형 스택을 동일한 원리로 스택 외함에 삽입하고 스택 외부 밀봉재(21)와 스택 및 밀봉재를 고정부에 적당한 사이로 제작된 스택 고정용 세라믹(22), 스택 외함용 밀봉 개스킷(42)을 조립한 형상이다. Fig. 11 is a cross-sectional view of a conventional stacked-type stack in which a conventional stacked-type stack is inserted into a stack enclosure on the same principle and a stacked external sealant 21 and a stack-sealing ceramic material 22, ).

도 12는 종래의 원통형 스택을 동일한 원리로 스택 외함에 삽입하고 스택 외부 밀봉재(21)와 스택 및 밀봉재를 고정부에 적당한 사이로 제작된 스택 고정용 세라믹(22), 스택 외함용 밀봉 개스킷(42)을 조립한 형상이다. Figure 12 shows a conventional stacked cylindrical stack with the same principle inserted into the stack enclosure, stacked outer sealant 21, stacking and sealing material, stacked ceramic 22, stack enclosure sealing gasket 42, .

도 13는 종래의 평관형 스택을 동일한 원리로 스택 외함에 삽입하고 스택 외부 밀봉재(21)와 스택 및 밀봉재를 고정부에 적당한 사이로 제작된 스택 고정용 세라믹(22), 스택 외함용 밀봉 개스킷(42)을 조립한 형상이다. FIG. 13 is a cross-sectional view of a conventional flat tubular stack, which is inserted into the stack enclosure on the same principle, a stack outer sealant 21, a stack fixing ceramic 22, a stack enclosure seal gasket 42 ).

1. 연료 공급 유로
2. 공기(산소) 공급 유로
3. 공기극(양극)
4. 전해질
5. 연료극(음극)
6. 세라믹 연결재
7. 단전지 밀봉부
8. 유로 일체형 평관형 단전지
11. 연료의 이동경로
12. 공기(산소)의 이동경로
13. 배기가스의 이동경로
14. 연료극(음극) 집전판
15. 공기극(양극) 집전판
21. 스택 외부 밀봉재
22. 스택 고정용 세라믹
23. 연료극(음극)측 스택 외부 밀봉 지지판
24. 공기극(양극)측 스택 외부 밀봉 지지판
31. 스택 외함
32. 스택 및 밀봉재 고정부
33. 연료 인입구
34. 공기(산소) 인입구
35. 연료 배출구
36. 공기(산소) 배출구
41. 스택 외함 덮개
42. 스택 외함용 밀봉 개스킷1. The fuel supply passage
2. Air (oxygen) supply flow
3. Air electrode (anode)
4. Electrolytes
5. Anode (cathode)
6. Ceramic connector
7. Single cell seal
8. Euro integrated type flat tubular single cell
11. Fuel movement path
12. Movement path of air (oxygen)
13. Exhaust gas movement path
14. Fuel electrode (cathode) collector plate
15. Air electrode (anode) collector plate
21. Stack Outer Seal
22. Stacking Ceramic
23. Fuel electrode (cathode) side stack Outer sealing support plate
24. Air electrode (anode) side stack External sealing support plate
31. Stack enclosure
32. Stack and Seal Material Fixing
33. Fuel Inlet
34. Air (Oxygen) Inlet
35. Fuel outlets
36. Air (oxygen) outlet
41. Stack enclosure cover
42. Sealing gaskets for stack enclosures

Claims (8)

고체산화물 연료전지 스택 모듈, 및
상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈이 내장되고, 내장된 연료전지 스택 모듈에 의해 연료와 공기를 공급하는 공급부가 형성되는 적층될 수 있는 하나 이상의 스택 외함을 포함하여 이루어지며,
상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈의 제1 전극은 내장되는 스택 외함에 전기적으로 접촉되고, 고체산화물 연료 전지 스택 모듈의 상대전극은 내장되는 스택 외함과 전기적으로 절연된 덮개 또는 다른 스택 외함에 접촉되는 것을 특징으로 하는 단위 스택. A solid oxide fuel cell stack module, and
At least one stack enclosure capable of being stacked in which the solid oxide fuel cell stack module is embedded and in which a supply part for supplying fuel and air by an embedded fuel cell stack module is formed,
The first electrode of the solid oxide fuel cell stack module is in electrical contact with the enclosed stack enclosure and the counter electrode of the solid oxide fuel cell stack module is in contact with the enclosed stack enclosure and the electrically insulated enclosure or other stack enclosure A unit stack with features. 제1항에 있어서, 상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈은 평판 형상, 평관 형상, 또는 원통 형상인 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위 스택. The unit stack for a solid oxide fuel cell according to claim 1, wherein the solid oxide fuel cell stack module has a flat plate shape, a flat plate shape, or a cylindrical shape. 제1항에 있어서, 상기 고체산화물 연료전지 스택 모듈은 연료와 공기가 평행하게 공급되거나, 연료와 공기가 직교하여 공급되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위 스택.The unit stack for a solid oxide fuel cell according to claim 1, wherein the solid oxide fuel cell stack module is supplied with fuel and air in parallel, or fuel and air are supplied in orthogonal directions. 제1항에 있어서, 상기 스택 외함은 내부에 연료와 공기의 혼합을 방지하는 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료 전지용 단위 스택. The unit stack for a solid oxide fuel cell according to claim 1, wherein the stack enclosure includes a partition wall for preventing mixing of fuel and air therein. 제1항 있어서, 상기 스택 외함은 벽면에 연료 및 공기의 유입구와 배출가스의 배출구를 가지며, 내부에 스택이 안치되는 영역과 연료, 공기 또는 배출가스를 위한 유로가 형성된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료 전지용 단위 스택.2. The fuel cell stack of claim 1, wherein the stack enclosure has an inlet for fuel and air and an outlet for exhaust gas on the wall, Battery unit stack. 고체산화물 연료전지 스택 모듈, 및
상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈이 내장되고, 내장된 전지 스택 모듈에 연료와 공기를 공급하는 공급부가 형성되는 스택 외함과, 상기 스택 외함을 덮는 덮개를 포함하고, 여기서, 상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈의 제1 전극은 스택 외함에 전기적으로 접촉되고, 상대 전극은 스택 외함과 절연된 스택 덮개에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위 스택.A solid oxide fuel cell stack module, and
A stack enclosure in which the solid oxide fuel cell stack module is embedded and in which a supply part for supplying fuel and air to the built-in battery stack module is formed; and a cover covering the stack enclosure, wherein the solid oxide fuel cell stack module Wherein the first electrode of the unit stack is electrically connected to the stack enclosure and the counter electrode is electrically connected to the stack enclosure and the insulated stack cover. 고체산화물 연료전지 스택 모듈, 및
상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈이 내장되고, 내장된 전지 스택 모듈에 연료와 공기를 공급하는 공급부가 형성되는 스택 외함들이 적층된 타워형 스텍 외함과 덮개를 포함하고,
여기서, 상기 고체산화물 연료 전지 스택 모듈의 제1 전극은 내장된 스택 외함에 전기적으로 접촉되고, 상대 전극은 내장된 스택 외함과 전기적으로 절연된 상부의 스택 외함에 연결되며, 최상단 스택 외함에서는 덮개에 연결되는 것을 특징으로 하는 타워형 고체산화물 연료전지용 단위 스택.A solid oxide fuel cell stack module, and
Wherein the solid oxide fuel cell stack module includes a stacked tower stack enclosure and a lid in which stacked enclosures in which a supply part for supplying fuel and air to the built-in battery stack module are formed,
Here, the first electrode of the solid oxide fuel cell stack module is in electrical contact with the built-in stack enclosure, the counter electrode is connected to the built-in stack enclosure and the electrically isolated top stack enclosure, Wherein the unit stack for the tower-type solid oxide fuel cell is connected to the unit stack. 제1항, 제6항, 또는 제7항 중 어느 한 항에 따른 연료 전지용 단위 스택을 직렬 및/또는 병렬로 연결한 것을 특징으로 하는 대용량 고체산화물 연료 전지.
7. A large capacity solid oxide fuel cell comprising unit stacks for fuel cells according to any one of claims 1, 6, and 7 connected in series and / or in parallel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113346120A (en) * 2021-05-19 2021-09-03 武汉理工大学 Manifold device for fuel cell stack

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