KR20230100107A - 유로형성 돌출부를 갖는 고체산화물 연료전지용 집전체 - Google Patents

유로형성 돌출부를 갖는 고체산화물 연료전지용 집전체 Download PDF

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최재옥
전용근
최병선
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Abstract

본 발명은, 연료전지에 구비되는 집전체로서, 일정한 두께를 가지면서 폭방향 및 길이방향으로 연장되게 형성되고, 상기 연료전지에 구비되는 단위셀 및 분리판 사이에 배치되는 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트의 일부분이 상기 분리판 방향으로 굴곡되어 형성되고, 각각이 상기 단위셀측에서 상기 분리판측으로 연장되는 한 쌍의 기립부와 상기 한 쌍의 기립부의 상기 분리판측 단부를 연결하면서 상기 분리판에 접촉하는 접촉부로 이루어져, 내측부에 가스가 유동하는 제1가스유로를 상기 베이스플레이트의 길이방향을 따라 관통되게 형성하는 복수개의 돌출부; 상기 베이스플레이트의 폭방향을 따라 일정 간격 이격되어 배열된 복수개의 상기 돌출부 사이를 연결하면서 상기 단위셀에 접촉하도록 배치되고, 상기 베이스플레이트의 폭방향을 따라 서로 인접하는 상기 돌출부의 외측부와 함께 가스가 유동하는 제2가스유로를 형성하는 복수개의 평면부;를 포함하고, 상기 베이스플레이트의 영역 중 일부 영역에 형성된 상기 돌출부의 높이와, 다른 영역에 형성된 상기 돌출부의 높이가 상이하게 형성되는 것을 특징으로 하는 유로형성 돌출부를 갖는 고체산화물 연료전지용 집전체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

유로형성 돌출부를 갖는 고체산화물 연료전지용 집전체{CURRENT COLLECTOR FOR SOLID OXIDE FUEL CELL HAVING FLOW PATH FORMING PROTRUSION}
본 발명은 가스유로를 형성하는 고체산화물 연료전지용 집전체에 관한 것이다.
고체산화물 연료전지는 일반적으로 연료전지 중 가장 높은 온도(700 ~ 1100℃)에서 작동하며, 모든 구성요소가 고체로 이루어져 있기 때문에 다른 연료전지에 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. 이러한 장점 때문에 고체산화물 연료전지에 관한 연구는 현재 활발히 이루어지고 있다.
고체산화물 연료전지(SOFC: Solid Oxide Fuel Cell)는 전기화학적 에너지 변환장치로서, 기존의 금속지지체형 연료전지는 다공성인 금속지지체와 그 상부에 연료극(음극), 산소 이온전도성 고체전해질 및 공기극(양극)이 순차적으로 적층되어 이루어진다. 상기 공기극에서는 산소의 환원 반응에 의해 생성된 산소이온이 고체전해질을 통해 연료극으로 이동하여 상기 연료극에 공급된 수소와 반응함으로써 물을 생성하게 되고, 이때, 연료극에서는 전자가 생성되고 공기극에서는 전자가 소모되므로 두 전극을 서로 연결하면 전기가 흐르게 되는 것이다.
그러나, 상기 연료극, 전해질 및 공기극을 기본으로 하는 단위셀 하나에서 발생하는 전력은 상당히 작기 때문에, 여러 개의 단위셀을 적층(스택)하여 연료 전지를 구성함으로써 상당량의 전력을 출력시킬 수 있게 되는데, 이러한 연료전지 스택에는 복수개의 단위셀과 분리판이 구비되며, 전지 효율 향상을 위하여 단위셀과 분리판 사이에는 집전체가 구비된다.
한국등록특허 제10-1765697호 (2017.08.01. 등록)
이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 베이스플레이트 상에 복수개의 돌출부를 형성하여 가스유로를 형성하되, 베이스플레이트의 각 영역마다 돌출부의 높이를 각기 다르게 형성하여 베이스플레이트의 각 영역마다 상이한 면압이 작용하더라도 베이스플레이트 각 영역에 형성된 복수개의 돌출부의 구조적 상태가 균일하게 유지될 수 있는 유로형성 돌출부를 갖는 고체산화물 연료전지용 집전체를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는, 연료전지에 구비되는 집전체로서, 일정한 두께를 가지면서 폭방향 및 길이방향으로 연장되게 형성되고, 상기 연료전지에 구비되는 단위셀 및 분리판 사이에 배치되는 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트의 일부분이 상기 분리판 방향으로 굴곡되어 형성되고, 각각이 상기 단위셀측에서 상기 분리판측으로 연장되는 한 쌍의 기립부와 상기 한 쌍의 기립부의 상기 분리판측 단부를 연결하면서 상기 분리판에 접촉하는 접촉부로 이루어져, 내측부에 가스가 유동하는 제1가스유로를 상기 베이스플레이트의 길이방향을 따라 관통되게 형성하는 복수개의 돌출부; 상기 베이스플레이트의 폭방향을 따라 일정 간격 이격되어 배열된 복수개의 상기 돌출부 사이를 연결하면서 상기 단위셀에 접촉하도록 배치되고, 상기 베이스플레이트의 폭방향을 따라 서로 인접하는 상기 돌출부의 외측부와 함께 가스가 유동하는 제2가스유로를 형성하는 복수개의 평면부;를 포함하고, 상기 베이스플레이트의 영역 중 일부 영역에 형성된 상기 돌출부의 높이와, 다른 영역에 형성된 상기 돌출부의 높이가 상이하게 형성되는 것을 특징으로 하는 유로형성 돌출부를 갖는 고체산화물 연료전지용 집전체를 제공한다.
또한, 상기 베이스플레이트의 영역 중 상기 일부 영역은 상기 베이스플레이트의 외측에 형성된 영역이고, 상기 다른 영역은 상기 베이스플레이트의 내측에 형성된 영역인 것을 특징으로 하는 유로형성 돌출부를 갖는 고체산화물 연료전지용 집전체를 제공한다.
또한, 상기 베이스플레이트의 영역 중 상기 일부 영역에 형성된 상기 돌출부의 높이가, 상기 다른 영역에 형성된 상기 돌출부의 높이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 유로형성 돌출부를 갖는 고체산화물 연료전지용 집전체를 제공한다.
또한, 복수개의 상기 돌출부는 상기 베이스플레이트의 길이방향을 따라 서로 엇갈리게 배열되며, 상기 베이스플레이트의 길이방향을 따라 서로 인접하는 상기 돌출부는 상기 접촉부의 일부분이 일체로 연결되어 이음부가 형성되는 것을 특징으로 하는 유로형성 돌출부를 갖는 고체산화물 연료전지용 집전체를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 고체산화물 연료전지용 집전체의 베이스플레이트 상에 복수개의 돌출부를 형성하여 가스유로를 형성하되, 베이스플레이트의 각 영역마다 돌출부의 높이를 각기 다르게 형성하여 베이스플레이트의 각 영역마다 상이한 면압이 작용하더라도 베이스플레이트 각 영역에 형성된 복수개의 돌출부의 구조적 상태가 균일하게 유지될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고체산화물 연료전지용 집전체의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고체산화물 연료전지용 집전체가 단위셀 및 분리판 사이에 배치된 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고체산화물 연료전지용 집전체의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 A부분을 확대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고체산화물 연료전지용 집전체의 측면을 나타내는 부분확대도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 베이스플레이트 영역 중 일부 영역과 다른 영역을 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 3의 X-X'의 단면도 및 X-X'의 단면의 부분확대도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 베이스플레이트상에 형성된 제1가스유로 및 제2가스유로를 통해 가스가 유동하는 모습을 나타내는 평면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 유로형성 돌출부를 갖는 고체산화물 연료전지용 집전체(10)는, 연료전지에 구비되는 집전체로서, 일정한 두께를 가지면서 폭방향(WD) 및 길이방향(LD)으로 연장되게 형성되고, 연료전지에 구비되는 단위셀(20) 및 분리판(30) 사이에 배치되는 베이스플레이트(100); 베이스플레이트(100)의 일부분이 분리판(30) 방향으로 굴곡되어 형성되고, 각각이 단위셀(20)측에서 분리판(30)측으로 연장되는 한 쌍의 기립부(210a, 210b)와 한 쌍의 기립부(210a, 210b)의 분리판(30)측 단부를 연결하면서 분리판(30)에 접촉하는 접촉부(230)로 이루어져, 내측부에 가스가 유동하는 제1가스유로(110)를 베이스플레이트(100)의 길이방향(LD)을 따라 관통되게 형성하는 복수개의 돌출부(200); 및 베이스플레이트(100)의 폭방향(WD)을 따라 일정 간격 이격되어 배열된 복수개의 돌출부(200) 사이를 연결하면서 단위셀(20)에 접촉하도록 배치되고, 베이스플레이트(100)의 폭방향(WD)을 따라 서로 인접하는 돌출부(200)의 외측부와 함께 가스가 유동하는 제2가스유로(130)를 형성하는 복수개의 평면부(300);를 포함하고, 베이스플레이트(100)의 영역 중 일부 영역(A1)에 형성된 돌출부(201)의 높이(h1)와, 다른 영역(A2)에 형성된 돌출부(202)의 높이(h2)가 상이하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 집전체(10)는 고체산화물 연료전지(SOFC, Solid Oxide Fuel Cell)에 구비되며, 고체산화물 연료전지는 산소 이온전도성 전해질(21)과, 산소 이온전도성 전해질(21)의 양측에 각각 구비되는 공기극(cathode) 및 연료극(anode)을 포함하는 단위셀(20)을 포함하여, 단위셀(20)에 공급되는 공기 및 연료에 의해 산소의 환원반응과 수소의 산화반응이 동시에 일어나는 전기화학 반응으로 전기 에너지를 생성한다.
한편, 고체산화물 연료전지는 다수개의 단위셀(20)과 분리판(30)을 번갈아가며 여러층으로 적층한 스택(stack) 형태로 구비될 수 있으며, 이때 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 집전체(10)는 가스유로를 형성하는 금속 플레이트 부재로 구비되어 단위셀(20)과 분리판(30) 사이에 배치됨으로써, 단위셀(20)에 공급되는 가스를 분배하는 기능과 단위셀(20)의 전기화학 반응에 의해 생성되는 전기를 모으는 집전 기능을 동시에 수행하도록 구비될 수 있다.
본 발명의 일실시에에 따른 고체산화물 연료전지용 집전체(10)는 베이스플레이트(100), 돌출부(200) 및 평면부(300)를 포함할 수 있으며, 이하 도 3 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 각 구성에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 베이스플레이트(100)는 일정한 두께를 가지면서 폭방향(WD) 및 길이방향(LD)으로 연장되게 형성되고, 연료전지에 구비되는 단위셀(20) 및 분리판(30) 사이에 배치된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 베이스플레이트(100)는 일정한 두께, 폭 및 길이를 갖는 사각 플레이트 형상으로 구비될 수 있다.
여기서, 베이스플레이트(100)는 고온 산화환경에서의 내산화성 및 전기전도성을 향상시키기 위해 Fe-Cr 합금을 포함하는 재질로 이루어질 수 있으며, 또한 베이스플레이트(100)는 Fe-Cr 합금을 기반으로 하면서 Mn, Nb, Mo 중 적어도 어느 하나 이상이 첨가제로 포함된 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 베이스플레이트(100) 상에는 보호코팅층이 형성될 수 있고, 여기서 보호코팅층은 La, Mn, Sr 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 스피넬(Spinel)계 코팅층이거나, La, Mn, Sr 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 페로브스카이트(Perovskite)계 코팅층일 수 있다.
이와 같이 베이스플레이트(100) 상에 보호코팅층이 형성됨으로써 베이스 플레이트(100)의 Cr 휘발에 의한 연료전지의 성능열화를 방지할 수 있으며, 또한 베이스플레이트(100)가 단위셀(20)에 접촉하는 경우, 베이스플레이트(100)와 단위셀(20) 사이의 계면접촉저항(interfacial contact resistance, ICR)을 감소시켜, 계면접촉저항의 증가에 따른 연료전지의 성능열화를 방지할 수 있다.
한편, 베이스플레이트(100) 상에는 후술하는 돌출부(200) 및 평면부(300)에 의해 제1가스유로(110) 및 제2가스유로(130)가 형성되어 베이스플레이트(100)의 길이방향(LD)으로 가스가 유동하도록 구비된다.
이어서, 돌출부(200)는 베이스플레이트(100)의 일부분이 분리판(30) 방향으로 굴곡되어 형성되고, 각각이 단위셀(20)측에서 분리판(30)측으로 연장되는 한 쌍의 기립부(210a, 210b)와 한 쌍의 기립부(210a, 210b)의 분리판(30)측 단부를 연결하면서 분리판(30)에 접촉하는 접촉부(230)로 이루어져, 내측부에 가스가 유동하는 제1가스유로(110)를 베이스플레이트(100)의 길이방향(LD)을 따라 관통되게 형성한다.
돌출부(200)는 베이스플레이트(100) 상에 복수개가 형성될 수 있는데, 도 3에 도시된 바와 같이 돌출부(200)는 베이스플레이트(200)의 폭방향(WD) 및 길이방향(LD)를 따라 베이스플레이트 상에 복수개가 형성될 수 있다.
좀 더 구체적으로, 복수개의 돌출부(200)는 베이스플레이트(200)의 폭방향(WD)을 따라 일정 간격 이격되어 배열되면서, 베이스플레이트(200)의 길이방향(LD)을 따라 서로 엇갈리게 배열될 수 있다.
한편, 돌출부(200)는 예컨대 판재 가공 방법 중 하나인 스탬핑(stamping) 가공에 의해 베이스플레이트(100) 상의 각 부분을 굴곡시켜 베이스플레이트(100) 상에 돌출부(200)를 형성시킬 수 있다.
돌출부(200)는 분리판(30) 방향으로 돌출되도록 형성되며, 도 5에 도시된 바와 같이 돌출부(200)는 각각이 단위셀(20)측에서 분리판(30)측으로 연장되는 한 쌍의 기립부(210a, 210b)와 한 쌍의 기립부(210a, 210b)의 분리판(30)측 단부를 연결하면서 분리판(30)에 접촉하는 접촉부(230)로 이루어질 수 있으며, 여기서 접촉부(230)는 분리판(30)과의 계면접촉저항(interfacial contact resistance, ICR)을 감소시키도록 분리판(30)과 접촉하는 일측면이 플랫(flat)하게 형성될 수 있다.
이에 따라, 돌출부(200)의 내측부에는 한 쌍의 기립부(210a, 210b)와 접촉부(230)로 둘러싸인 제1가스유로(110)가 형성되며, 제1가스유로(110)는 단위셀(20)측으로 개방되어 있어 제1가스유로(110)를 유동하는 가스는 단위셀(20)로 공급될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 고체산화물 연료전지용 집전체(10)는 베이스플레이트(100)의 영역 중 일부 영역(A1)에 형성된 돌출부(201)의 높이(h1)와, 다른 영역(A2)에 형성된 돌출부(202)의 높이(h2)가 상이하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
좀 더 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이 베이스플레이트(100)의 영역 중 일부 영역(A1)은 베이스플레이트(100)의 외측에 형성된 영역이고, 다른 영역(A2)은 베이스플레이트(100)의 내측에 형성된 영역이며, 도 7에 도시된 바와 같이 베이스플레이트(100)의 영역 중 일부 영역(A1)에 형성된 돌출부(201)의 높이(h1)가, 다른 영역(A2)에 형성된 돌출부(202)의 높이(h2)보다 크게 형성될 수 있다.
연료전지의 조립과정이나 가동과정에서 높은 온도와 면압을 받게 되면 돌출부(200)의 접촉부(230)가 변형되어 분리판(30)과의 접촉성이 저하되는 문제점이 있다.
이때, 전술한 바와 같이 고체산화물 연료전지는 다수개의 단위셀(20)과 분리판(30)을 번갈아가며 여러층으로 적층한 스택(stack) 형태로 구비될 수 있는데, 통상 연료전지 스택은 분리판(30) 등의 바깥판의 외곽 가장자리 부분에 다수의 볼트부재를 체결함으로써 형성되고, 이에 따라 스택 내 구비되는 집전체(10)는 베이스플레이트(100)의 내측(중앙 부분)보다 외측(가장자리 부분)에 더 큰 면압이 작용하게 된다.
이를 고려하여, 본 발명의 일실시예에 따른 고체산화물 연료전지용 집전체(10)는 베이스플레이트(100)의 영역 중 일부 영역(A1)(외측 영역)에 형성된 돌출부(201)의 높이(h1)를, 다른 영역(A2)(내측 영역)에 형성된 돌출부(202)의 높이(h2)보다 크게 형성시킨 것을 특징으로 하며, 이에 따라 베이스플레이트(100)의 외측 영역에 더 큰 면압이 작용하더라도 베이스플레이트(100) 각 영역에 형성된 복수개의 돌출부(201, 202)의 구조적 상태가 균일하게 유지될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 복수개의 돌출부(200)는 베이스플레이트(100)의 길이방향(LD)을 따라 서로 엇갈리게 배열되되, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 베이스플레이트(100)의 길이방향(LD)을 따라 서로 인접하는 돌출부(200)는 접촉부(230)의 일부분이 일체로 연결되어 이음부(250)가 형성될 수 있다.
이와 같이 베이스플레이트(100)의 길이방향(LD)을 따라 서로 인접하는 돌출부(200)는 접촉부(230)의 일부분이 일체로 연결되어 이음부(250)가 형성됨으로써, 접촉부(230)의 구조적 강도가 더욱 보강될 수 있다.
이어서, 평면부(300)는 베이스플레이트(100)의 폭방향(WD)을 따라 일정 간격 이격되어 배열된 복수개의 돌출부(200) 사이를 연결하면서 단위셀(20)에 접촉하도록 배치되고, 베이스플레이트(100)의 폭방향(WD)을 따라 서로 인접하는 돌출부(200)의 외측부와 함께 가스가 유동하는 제2가스유로(130)를 형성한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 평면부(300)는 베이스플레이트(100)의 폭방향(WD)을 따라 일정 간격 이격되어 배열된 복수개의 돌출부(200) 사이에 구비되어 인접하는 돌출부(200) 사이를 연결한다.
평면부(300)는 한 쌍의 기립부(210a, 210b)의 단위셀(20)측 단부를 연결하면서 단위셀(20)에 접촉하도록 배치되는데, 이때 평면부(300)는 단위셀(20)과의 계면접촉저항을 감소시키도록 단위셀(20)와 접촉하는 일측면이 플랫(flat)하게 형성될 수 있다.
평면부(300)가 인접하는 돌출부(200) 사이를 연결하도록 구비됨으로써, 베이스플레이트(100) 상에는 서로 인접하는 돌출부(200)의 외측부와 평면부(300)로 둘러싸인 제2가스유로(130)가 형성되며, 제2가스유로(130)는 분리판(30)측으로 개방되어 있어 제2가스유로(130)를 유동하는 가스가 분리판(30)측으로 공급될 수 있게 된다.
한편, 전술한 바에 따라 베이스플레이트(100) 상에 형성된 복수개의 돌출부(200)는 베이스플레이트(100)의 길이방향(LD)을 따라 서로 엇갈리게 배열되는데, 이에 따라 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 베이스플레이트(100)의 길이방향(LD)을 따라 서로 인접하는 돌출부(200) 상에는 제1가스유로(111)와 제2가스유로(130)를 연통시키는 개방부(270)가 형성될 수 있다.
베이스플레이트(100)의 길이방향(LD)을 따라 서로 인접하는 돌출부(200) 상에 개방부(270)가 형성됨으로써, 도 8에 도시된 바와 같이 제1가스유로(110)를 유동하는 단위셀(20)측 가스는 개방부(270)를 통해 제2가스유로(130)로 유입될 수 있으며, 또한 제2가스유로(130)를 유동하는 분리판(30)측 가스는 개방부(270)를 통해 제1가스유로(110)로 유입될 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 고체산화물 연료전지용 집전체(10)의 베이스플레이트(100) 상에 복수개의 돌출부(200)를 형성하여 가스유로(110)를 형성하되, 베이스플레이트(100)의 각 영역마다 돌출부(200)의 높이를 각기 다르게 형성하여 베이스플레이트(100)의 각 영역마다 상이한 면압이 작용하더라도 베이스플레이트(100) 각 영역에 형성된 복수개의 돌출부(200)의 구조적 상태가 균일하게 유지될 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 집전체
20 : 단위셀
21 : 전해질층
22 : 공기극
23 : 연료극
30 : 분리판
100 : 베이스플레이트
WD : 폭방향
LD : 길이방향
A1 : 일부 영역
A2 : 다른 영역
110 : 제1가스유로
130 : 제2가스유로
200 : 돌출부
210a, 210b : 한 쌍의 기립부
230 : 접촉부
250 : 이음부
270 : 개방부
300 : 평면부

Claims (4)

  1. 연료전지에 구비되는 집전체로서,
    일정한 두께를 가지면서 폭방향 및 길이방향으로 연장되게 형성되고, 상기 연료전지에 구비되는 단위셀 및 분리판 사이에 배치되는 베이스플레이트;
    상기 베이스플레이트의 일부분이 상기 분리판 방향으로 굴곡되어 형성되고, 각각이 상기 단위셀측에서 상기 분리판측으로 연장되는 한 쌍의 기립부와 상기 한 쌍의 기립부의 상기 분리판측 단부를 연결하면서 상기 분리판에 접촉하는 접촉부로 이루어져, 내측부에 가스가 유동하는 제1가스유로를 상기 베이스플레이트의 길이방향을 따라 관통되게 형성하는 복수개의 돌출부;
    상기 베이스플레이트의 폭방향을 따라 일정 간격 이격되어 배열된 복수개의 상기 돌출부 사이를 연결하면서 상기 단위셀에 접촉하도록 배치되고, 상기 베이스플레이트의 폭방향을 따라 서로 인접하는 상기 돌출부의 외측부와 함께 가스가 유동하는 제2가스유로를 형성하는 복수개의 평면부;를 포함하고,
    상기 베이스플레이트의 영역 중 일부 영역에 형성된 상기 돌출부의 높이와, 다른 영역에 형성된 상기 돌출부의 높이가 상이하게 형성되는 것을 특징으로 하는 유로형성 돌출부를 갖는 고체산화물 연료전지용 집전체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베이스플레이트의 영역 중 상기 일부 영역은 상기 베이스플레이트의 외측에 형성된 영역이고, 상기 다른 영역은 상기 베이스플레이트의 내측에 형성된 영역인 것을 특징으로 하는 유로형성 돌출부를 갖는 고체산화물 연료전지용 집전체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베이스플레이트의 영역 중 상기 일부 영역에 형성된 상기 돌출부의 높이가, 상기 다른 영역에 형성된 상기 돌출부의 높이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 유로형성 돌출부를 갖는 고체산화물 연료전지용 집전체.
  4. 제1항에 있어서,
    복수개의 상기 돌출부는 상기 베이스플레이트의 길이방향을 따라 서로 엇갈리게 배열되며,
    상기 베이스플레이트의 길이방향을 따라 서로 인접하는 상기 돌출부는 상기 접촉부의 일부분이 일체로 연결되어 이음부가 형성되는 것을 특징으로 하는 유로형성 돌출부를 갖는 고체산화물 연료전지용 집전체.
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