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연료극층, ZrO2 계 고체전해질층, 공기극 반응 방지층 그리고 공기극 층을 포함하는 고체산화물 연료전지용 셀의 제조방법에 있어서,상기 ZrO2 계 고체전해질층이 형성된 기판 위에 공기극 반응 방지층 구성 분말의 후막층을 적층하고 상기 공기극 반응 방지층 위에 공기극 층을 적층한 다음 이를 동시에 소성하고, 상기 ZrO2 계 고체전해질층이 형성된 기판은 적어도 연료극층이 형성되어 있고, 후속 열처리 공정에서 수축이 일어나지 않도록 소결된 기판을 사용하고, 상기 고체산화물 연료전지용 셀의 제조방법은, 상기 ZrO2 계 고체전해질층이 어느 한 면에 형성된 기판을 준비하는 제1단계; 상기 기판의 ZrO2 계 고체전해질층 위에 테이프 캐스팅법으로 상기 공기극 반응 방지층의 그린 시트를 온간등방압프레스(WIP) 공정을 이용하여 적층하는 제2단계;상기 공기극 반응 방지층의 그린 시트에 있는 결합제와 가소제를 제거하는 제3단계;상기 결합제와 가소제를 제거한 적층체를 냉간등방압프레스(CIP)공정을 실시하여 상기 공기극 반응 방지층을 압축 성형하는 제4단계;상기 공기극 반응 방지층 위에 공기극층의 페이스트를 스크린 인쇄하는 제5단계; 및 상기 공기극 반응 방지층과 상기 공기극층이 형성된 기판을 동시에 소성하는 제6단계; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 셀의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 ZrO2 계 고체전해질 층은 (ZrO2)1-x(Y2O3)x (x=0
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제4항에 있어서,상기 제2단계에서 상기 온간등방압프레스(WIP) 공정은 형성된 각 그린시트를 진공포장하고 상기 진공포장된 상기 적층체를 실린더 내부의 물 온도가 60~80℃로 유지되는 온간등방압프레스 장치에 넣고 100~300kgf/cm2 의 압력을 10~40분간 인가하여 실시하는 고체산화물 연료전지용 셀의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 제3단계에서 각 결합제와 가소제 제거 공정은 공기중 에서 분당 1~3 oC 의 승온 속도로 승온하면서 200oC, 350oC, 500℃ 에서 각각 2~5 시간 이상 유지하는 고체산화물 연료전지용 셀의 제조방법
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제4항에 있어서,상기 제4단계에서 상기 냉간등방압프레스(CIP)공정은 상기 적층체를 진공으로 포장한 다음 냉간등방압프레스기에 투입한 상태에서 냉간등방압프레스기에서 1,000~5,000kgf/cm2 의 정수압을 5~30분간 인가하여 실시하는 고체산화물 연료전지용 셀의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 공기극 반응 방지층은 Ce1-xLnxO2-δ, (Ln=Gd, Sm 또는 Y, x = 0
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제8항에 있어서,상기 공기극 반응 방지층은 상기 산화물 또는 상기 혼합물 중에 CoO, Co3O4, CuO, MnO 및 MnO2 중 어느 하나 이상의 전이금속 산화물이 0
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제9 항에 있어서,상기 공기극층은 전기 전도성 산화물 또는 이러한 전기전도성 산화물에 고체전해질 층 구성 분말을 50 vol% 이하의(0%를 포함하지 않는다) 범위로 첨가한 복합체인 고체산화물 연료전지용 셀의 제조방법
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제10항에 있어서,상기 전기 전도성 산화물은 (A1-xBx)sFe1-yCoyO3-δ (A = La, Gd, Y, Sm, Ln 또는 그 혼합물, B = Ba, Sr, Ca, 또는 그 혼합물, Ln=Lanthanides, x= 0
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제11항에 있어서,상기 동시 소성은 대기중 에서 1,000~1,100℃ 범위에서 1~5 시간 범위로 열처리하는 고체산화물 연료전지용 셀의 제조방법
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제1항 및 제4항 내지 제12항 중 어느 한 항의 제조방법에 의하여 제조된 연료전지용 셀을 사용하여 제조한 연료전지 스택 (Fuel Cell Stack)
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제1항 및 제4항 내지 제12항 중 어느 한 항의 제조방법에 의하여 제조된 연료전지용 셀을 사용하여 제조한 연료전지 발전 시스템(Fuel Cell Power Generation System)
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