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고체 산화물 연료 전지용 스텍의 제조 방법에 있어서, 길이방향을 따라 다공성 육면체를 관통하는 다수의 내부채널이 형성되고, 상기 내부채널들의 일부에 전극 및 전해질층이 피복된 피복 채널이 형성되며, 상기 피복채널에는 피복채널을 흐르는 공기 또는 연료가스의 상대 전극층, 전해질층, 및 동일 전극층이 차례로 피복된 지지체와, 상기 지지체의 외면에 형성되어 상기 상대 전극층과 연결되는 제1전기 연결재와, 및 상기 육면체의 외면에 형성되고 상기 동일 전극층과 연결되며 상기 제1전기 연결재와 절연되는 제2전기 연결재가 형성된 단위셀
을 전기적으로 병렬연결하여 단위모듈을 제조하고,
상기 단위 모듈을 전기적으로 직렬연결하는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스텍 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 지지체는 다공성의 연료극 재료나 공기극 재료로 이루어지거나 또는 다공성의 제3의 전도성 또는 비전도성 재료로 이루어진 지지체인 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스텍 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 전기연결재들은 지지체의 외면 중앙부는 지지체 재질 그대로 두거나, 절연체로 피복하거나, 일정 깊이로 길이 방향과 수직으로 체널을 파는 방법을 하나 이상 적용하여 전기적으로 비접촉되는 것을 특징으로 고체산화물 연료전지 스텍 제조 방법
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 지지체의 외면 중앙부를 파서 내부 채널 방향과 직각을 이루는 외부채널을 형성하고, 상기 외부채널에 냉각 가스가 흐르는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스텍 제조 방법
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제4항에 있어서, 상기 냉각 가스가 공기인 경우, 내부 연료가스 흐름용 채널에는 개질 촉매가 도포 또는 충진되어 도입된 탄화수소와 스팀의 개질에 의해 연료가스가 발생하면서 냉각되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스텍 제조 방법
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제4항에 있어서, 상기 냉각 가스가 연료가스인 경우, 외부 체널에 개질 촉매가 도포 또는 충진되어 도입되는 탄화수소와 스팀의 개질에 의해 연료가스가 발생하면서 냉각되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스텍 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 전극층들은 소결에 의해 다공성으로 형성되고, 전해질 및 전기 연결재층은 치밀막으로 형성되는 것을 특징으로 고체산화물 연료전지 스텍 제조 방법
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제1항에 있어서, 전극 및 전해질층이 형성되지 않은 채널과 외부 냉각 가스의 성분이 다른 경우 지지체 외부면을 전해질층으로 선 피복하는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스텍 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 단위셀은 행 (column) 방향 체널 수는 짝수이며, 열(raw) 방향 체널 수는 홀수 또는 짝수이며, 홀수 일 경우에는 단위 모듈제조시 뒤집어 번갈아 적층하는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스텍 제조 방법
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제1항에 있어서, 상기 스텍은 소결시 전기연결재에 의해 단위셀들이 전기적 및 구조적으로 접합되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스텍 제조 방법
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길이방향을 따라 다공성 육면체를 관통하는 다수의 내부채널이 형성되고, 상기 내부채널들의 일부에 전극 및 전해질층이 피복된 피복 채널이 형성되며, 상기 피복채널에는 피복채널을 흐르는 공기 또는 연료가스의 상대 전극층, 전해질층, 및 동일 전극층이 차례로 피복된 지지체와, 상기 지지체의 외면에 형성되어 상기 상대 전극층과 연결되는 제1전기 연결재와, 및 상기 지지체의 외면에 형성되고 상기 동일 전극층과 연결되며 상기 제1전기 연결재와 절연되는 제2전기 연결재가 형성된 단위셀이 전기적으로 병렬연결된 단위모듈들이 전기적으로 직렬연결된 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 스텍
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제11항에 있어서, 상기 단위셀은 전기 연결재들은 단위셀의 외부면 중앙부를 제외한 부분에 각각 피복되고, 단위셀의 외부면 중앙부에는 냉각채널용 홈이 내부채널과 직각방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고체 산화물 연료 전지용 스텍
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제11항에 있어서, 상기 내부채널의 일부에 개질 촉매가 충진 또는 코팅된 것을 특징으로 하는 고체 산화물 연료 전지용 스텍
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제11항에 있어서, 상기 피복채널은 피복되지 않은 채널과 교대로 형성되는 것을 특징으로 하는 고체 산화물 연료 전지용 스텍
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제11항에 따른 고체산화물 연료 전지용 스택이 장착된 양 끝이 개방된 사각형의 하우징;
상기 스택의 양단에 장착된 전기집전체;
상기 하우징에 체결되어 스택에 연료가스와 공기를 내부 체널로 공급하는 공급두껑과 반응 가스가 배출되는 출구 두껑; 및
상기 두껑과 하우징 사이에 절연 패드
를 포함하는 고체산화물 연료전지
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길이방향을 따라 다공성 육면체를 관통하는 다수의 내부채널이 형성되고, 상기 내부채널들의 일부에 전극 및 전해질층이 피복된 피복 채널이 형성되며, 상기 피복채널에는 피복채널을 흐르는 공기 또는 연료가스의 상대 전극층, 전해질층, 및 동일 전극층이 차례로 피복된 지지체와, 상기 지지체의 외면에 형성되어 상기 상대 전극층과 연결되는 제1전기 연결재와, 및 상기 지지체의 외면에 형성되고 상기 동일 전극층과 연결되며 상기 제1전기 연결재와 절연되는 제2전기 연결재가 형성된 고체 산화물 연료 전지용 단위셀
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17
제16항에 있어서, 상기 피복채널은 비피복채널과 교대로 이웃하게 형성되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료 전지용 단위셀
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제17항에 있어서, 단위셀은 전기 연결재들이 단위셀의 외부면 중앙부를 제외한 부분에 각각 피복되어 전기연결재에 연결된 다른 전극이 서로 전기적으로 접촉이 되지 않는 것을 특징으로 하는 고체 산화물 연료 전지 스텍 제조용 단위셀
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제16항에 있어서, 단위셀의 외부면 중앙부에는 냉각채널용 홈이 내부채널과 직각방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고체 산화물 연료 전지 스텍 제조용 단위셀
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20
연료가스와 공기를 주입하여 전기화학적 산화반응을 일으켜 전기를 발생시키는 고체산화물 연료전지용 스택을 제작하는 방법에 있어서,
다공성의 육면체의 내부에 길이 방향으로 다수개의 연료가스 및 공기 흐름용 유로가 형성된 내부 체널들이 존재하는 지지체를 사용하여 단위 셀을 제작하기 위해
내부체널들을 연료가스흐름용 체널과 공기흐름용 체널로 서로 이웃하게 번갈아 지정하고 연료가스흐름용 체널 또는 공기흐름용 체널 내부에 연료극층, 전해질층 및 공기극층을 길이 방향으로 엇갈아 피복한 후 연료극층 및 공기극층에 전기연결재층을 연결 피복하고 각각 반대 길이 방향으로 연장하여 외부면 전면까지 피복하되 외부면 중앙부는 전기연결재층이 피복되지 않게 하여 두 전극이 서로 전기적으로 접촉이 되지 않게 단위 셀을 제조하는 단계;
상기 단위 셀들을 연결 적층하여 최종 스택을 제작하기 위해
단위 셀들을 상하 또는 상하좌우로 반복 적층하되 단위 셀 간 같은 극 끼리 연결되게 하여 서로 전기적으로 병렬 연결되어 반응면적이 대면적화 된 단위 모듈을 제작하고
상기 단위 모듈들을 연료극과 공기극이 서로 연결되게 길이 방향으로 반복 나열하고 밀착시켜 전기적으로 직렬 연결함으로서 최종적으로 스택을 완성하는 단계;
들을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지의 스택 제작 방법
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