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KR102243730B1 - Fuel-cell and manufacturing method therefor - Google Patents

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KR102243730B1
KR102243730B1 KR1020180044899A KR20180044899A KR102243730B1 KR 102243730 B1 KR102243730 B1 KR 102243730B1 KR 1020180044899 A KR1020180044899 A KR 1020180044899A KR 20180044899 A KR20180044899 A KR 20180044899A KR 102243730 B1 KR102243730 B1 KR 102243730B1
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Abstract

본 발명은 연료전지 셀 및 이의 제조 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 애노드(Anode)에 하나 이상의 유로를 형성하여 다공성의 애노드에 연료 기체의 유입 및 이동을 원활하게 해 줄 수 있는 연료전지 셀 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a fuel cell and a method for manufacturing the same, and more particularly, a fuel cell capable of facilitating the inflow and movement of fuel gas into the porous anode by forming one or more flow paths in the anode. It relates to a cell and a method of manufacturing the same.

Description

연료전지 셀 및 그 제조 방법{FUEL-CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR} Fuel cell and its manufacturing method TECHNICAL FIELD [FUEL-CELL AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}

본 발명은 연료전지 셀 및 이의 제조 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 애노드(Anode)에 하나 이상의 유로를 형성하여 다공성의 애노드에 연료 기체의 유입 및 이동을 원활하게 해 줄 수 있는 연료전지 셀 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a fuel cell and a method for manufacturing the same, and more particularly, a fuel cell capable of facilitating the inflow and movement of fuel gas into the porous anode by forming one or more flow paths in the anode. It relates to a cell and a method of manufacturing the same.

일반적으로, 연료 전지란 전해질층 양면들 각각에 공기극층 및 연료극층을 형성하고, 이 공기극층 및 연료극층 각각에 산소를 포함하는 공기와 수소를 포함하는 연료 가스를 흘려주면 상기의 전해질층에서 이온 전도현상을 통해 수소와 산소가 전기화학적으로 반응하여 전기를 생성하는 발전 장치이다. In general, in a fuel cell, a cathode layer and an anode layer are formed on each of both sides of an electrolyte layer, and when air containing oxygen and a fuel gas containing hydrogen are flowed into each of the cathode layer and the anode layer, ions are formed in the electrolyte layer. It is a power generation device that generates electricity by electrochemically reacting hydrogen and oxygen through a conduction phenomenon.

이러한 연료 전지는 에너지 전환단계가 간단하고 원리적으로 수소를 산화시켜 에너지를 생산하는 고효율, 무공해 발전기라는 친환경적인 특성 때문에 최근 연구가 활발히 진행되고 있다.These fuel cells have a simple energy conversion step and, in principle, have been actively researched because of the eco-friendly characteristics of a high-efficiency, pollution-free generator that generates energy by oxidizing hydrogen in principle.

종래 연료 전지 단위셀은 연료극, 전해질, 공기극을 포함하고 있고, 연료 전지의 특성을 측정하기 위한 측정 장치는 단위셀의 상부 및 하부와 접촉하는 한 쌍의 지그를 포함하고 있다. 한 쌍의 지그는 각각 연료 기체와 공기가 유동되는 유로가 형성되어 있다. A conventional fuel cell unit cell includes a fuel electrode, an electrolyte, and an air electrode, and a measuring device for measuring characteristics of a fuel cell includes a pair of jigs in contact with upper and lower portions of the unit cell. Each of the pair of jigs has a flow path through which fuel gas and air flow.

그러나, 상기와 같이 종래 연료전지는 인터커넥트(interconnect) 혹은 세퍼레이터(separator)에 유로가 형성되어 유로에서 기체, 전극 및 전해질이 만나는 삼상계면까지 기체 유입이 잘 되지 않는 문제점이 있었다. However, as described above, in the conventional fuel cell, a flow path is formed in an interconnect or a separator, so that gas does not flow well from the flow path to a three-phase interface where gas, electrode, and electrolyte meet.

그리고, 종래 연료 전지 측정 장치는 단위셀의 두께 및 단위셀의 성능 측정 조건의 변화에 따라 지그에 형성된 유로의 디자인이 변경되어야 하는 문제점이 있었다. 따라서, 단위셀의 두께 및 측정 조건 변화에 따라 지그의 디자인을 변경함으로써, 연료전지 스택의 제조 비용이 증가하는 문제점이 있었다. In addition, the conventional fuel cell measuring apparatus has a problem in that the design of the flow path formed in the jig must be changed according to changes in the thickness of the unit cell and the performance measurement condition of the unit cell. Accordingly, there is a problem in that the manufacturing cost of the fuel cell stack increases by changing the design of the jig according to the change in the thickness of the unit cell and the measurement condition.

이와 관련하여, 단위셀 내 기체 유입을 원활하게 하고, 단위셀의 두께 및 측정 조건 변화에도 지그의 디자인 변경이 필요 없는 연료전지 셀 및 그 제조 방법이 필요한 실정이다. In this regard, there is a need for a fuel cell and a method of manufacturing the same, which facilitates gas inflow into the unit cell and does not require a design change of the jig even when the thickness of the unit cell and the measurement condition change.

한국공개특허 제10-2013-0137795호Korean Patent Publication No. 10-2013-0137795

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 애노드에 유로를 형성됨으로써, 연료 기체가 다공성 애노드의 유로에 유입되어 삼상계면에 도달하기 원활한 연료전지 셀 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. The present invention was conceived to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fuel cell and a method for manufacturing the same so that fuel gas flows into the flow path of the porous anode to reach the three-phase interface by forming a flow path in the anode Is to provide.

그리고, 본 발명의 목적은, 애노드가 유로를 포함함으로써, 측정 조건 변경에 따른 지그 디자인 변화가 요구되지 않고, 지그, 인터커넥트 혹은 세퍼레이트에 유로를 식각하는 비용을 절약할 수 있는 연료전지 셀 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. In addition, an object of the present invention is that since the anode includes a flow path, a change in a jig design is not required according to a change in measurement conditions, and a fuel cell cell capable of saving the cost of etching the flow path in a jig, interconnect or separate, and its manufacturing Is to provide a way.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 셀은 캐소드(Cathode); 상기 양극의 일측에 위치되는 전해질(Electrolyte); 및 상기 전해질 타측에 위치되는 애노드(Anode);을 포함하고, 상기 애노드는, 산화 반응이 일어나는 제1 애노드; 및 상기 제1 애노드를 지지하고, 유로가 형성된 제2 애노드;을 포함하는 것을 특징으로 한다. A fuel cell according to an embodiment of the present invention includes a cathode; An electrolyte positioned on one side of the positive electrode; And an anode positioned on the other side of the electrolyte, wherein the anode includes a first anode in which an oxidation reaction occurs; And a second anode supporting the first anode and having a flow path formed thereon.

일 실시예에서, 상기 제2 애노드는, 복수개의 지지부; 및 상기 지지부의 일측 및 타측 중 어느 하나 이상의 위치에 형성되는 유로부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the second anode, a plurality of support; And a flow path portion formed at one or more positions of one side of the support portion and the other side of the support portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 셀 제조 방법은 애노드(Anode) 슬러리를 제조한 후, 테이프 캐스팅(Tape Casting)을 이용하여 복수개의 제1 그린 시트(Green Sheet)를 제조하는 단계; 복수개의 상기 제1 그린 시트를 적층하여 지지부를 제조하는 단계; 애노드 슬러리와 카본블랙 슬러리가 교대로 위치되게 테이프 캐스팅을 하여 복수개의 제2 그린 시트를 제조하는 단계; 복수개의 상기 제2 그린 시트를 적층하여 유로부를 제조하는 단계; 상기 지지부 일측에 유로부를 적층하여 제2 애노드를 제조하는 단계; 상기 지지부 타측에 제1 애노드, 전해질 및 캐소드를 적층하여 적층체를 제조하는 단계; 및 상기 적층체를 프레스 및 소성하여 유로를 포함하는 연료전지 셀을 제조하는 단계;를 포함하는것을 특징으로 한다. A method of manufacturing a fuel cell according to an embodiment of the present invention includes the steps of manufacturing a plurality of first green sheets using tape casting after manufacturing an anode slurry; Manufacturing a support by stacking a plurality of the first green sheets; Producing a plurality of second green sheets by performing tape casting so that the anode slurry and the carbon black slurry are alternately positioned; Manufacturing a flow path by stacking a plurality of the second green sheets; Manufacturing a second anode by stacking a flow path on one side of the support; Manufacturing a laminate by laminating a first anode, an electrolyte, and a cathode on the other side of the support; And manufacturing a fuel cell including a flow path by pressing and firing the stacked body.

일 실시예에서, 상기 연료전지 셀 제조 방법은, N개의 제2 애노드를 적층하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In an embodiment, the method of manufacturing the fuel cell may further include stacking N second anodes.

일 실시예에서, 상기 연료전지 셀 제조 방법은, 복수개의 상기 제1 그린 시트를 적층하여 제2 지지부를 제조하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the method of manufacturing the fuel cell may further include manufacturing a second support by stacking a plurality of the first green sheets.

일 실시예에서, 상기 연료전지 셀 제조 방법은, 상기 제2 지지부의 일측에 N개의 제2 애노드를 적층하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the method of manufacturing the fuel cell may further include stacking N second anodes on one side of the second support.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 셀 제조 방법은 애노드 슬러리를 제조한 후, 테이프 캐스팅을 이용하여 복수개의 그린 시트를 제조하는 단계; 복수개의 상기 그린 시트를 적층하여 지지부 및 기판을 제조하는 단계; 상기 기판을 일정 간격으로 절단(Cutting)하고, 서로 이격되게 위치시켜 유로부를 제조하는 단계; 상기 지지부 일측에 상기 유로부를 적층하여 제2 애노드를 제조하는 단계; 상기 지지부 타측에 제1 애노드, 전해질 및 캐소드를 적층하여 적층체를 제조하는 단계; 및 상기 적층체를 프레스 및 소성하여 유로를 포함하는 연료전지 셀을 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. A method of manufacturing a fuel cell according to an embodiment of the present invention includes the steps of manufacturing a plurality of green sheets using tape casting after manufacturing an anode slurry; Manufacturing a support part and a substrate by stacking a plurality of the green sheets; Cutting the substrate at regular intervals and placing them apart from each other to manufacture a flow path; Manufacturing a second anode by stacking the flow path on one side of the support; Manufacturing a laminate by laminating a first anode, an electrolyte, and a cathode on the other side of the support; And manufacturing a fuel cell including a flow path by pressing and firing the stacked body.

일 실시예에서, 상기 연료전지 셀 제조 방법은, N개의 제2 애노드를 적층하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In an embodiment, the method of manufacturing the fuel cell may further include stacking N second anodes.

일 실시예에서, 상기 연료전지 셀 제조 방법은, 복수개의 상기 그린 시트를 적층하여 제2 지지부를 제조하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In one embodiment, the method of manufacturing the fuel cell may further include manufacturing a second support by stacking a plurality of the green sheets.

본 발명에 따르면, 애노드에 유로를 형성됨으로써, 연료 기체가 다공성 애노드의 유로에 유입되어 삼상계면에 도달하기 원활한 효과가 발생하게 된다. According to the present invention, since the flow path is formed in the anode, the fuel gas flows into the flow path of the porous anode, thereby generating a smooth effect to reach the three-phase interface.

또한, 애노드가 유로를 포함함으로써, 측정 조건 변경에 따른 지그 디자인 변화가 요구되지 않고, 지그, 인터커넥트 혹은 세퍼레이트에 유로를 식각하는 비용을 절약할 수 있는 경제적인 효과가 발생하게 된다. In addition, since the anode includes the flow path, a change in the design of the jig according to the measurement condition change is not required, and the cost of etching the flow path on the jig, interconnect, or separate can be reduced, resulting in an economical effect.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 셀의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 연료전지 셀의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 연료전지 셀의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 셀의 제조 방법 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 연료전지 셀의 제조 방법 순서도이다. 1 is a perspective view of a fuel cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a fuel cell according to another embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a fuel cell according to another embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a fuel cell according to another exemplary embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장될 수 있다. The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows. Here, repeated descriptions and detailed descriptions of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to completely explain the present invention to those with average knowledge in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 용이하게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, a preferred embodiment is presented to aid the understanding of the present invention. However, the following examples are only provided to more easily understand the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the examples.

<연료전지 셀> <Fuel cell cell>

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 셀의 사시도이다. 본 발명에 따른 연료전지 셀은 캐소드(Cathode, 도시되지 않음), 전해질(Electrolyte, 10) 및 애노드(Anode, 20)를 포함하고, 애노드(20)는 제1 애노드(21) 및 제2 애노드(22)을 포함할 수 있다. 1 is a perspective view of a fuel cell according to an embodiment of the present invention. The fuel cell according to the present invention includes a cathode (Cathode, not shown), an electrolyte (Electrolyte, 10), and an anode (Anode, 20), and the anode 20 includes a first anode 21 and a second anode ( 22).

제1 애노드(21)는 전해질(10)과 접촉하여 삼상계면을 형성하는 층으로 외부에서 공급되는 연료 기체가 산화 반응하여 수소 이온 및 전자를 발생시킬 수 있는 구성이다. The first anode 21 is a layer that forms a three-phase interface by contacting the electrolyte 10 and is configured to generate hydrogen ions and electrons by an oxidation reaction of a fuel gas supplied from the outside.

제2 애노드(22)는 제1 애노드(21)의 일측에 위치되어 제1 애노드(21)을 지지하는 구성이다. 그리고, 제2 애노드(22)는 하나 이상의 지지부(22a) 및 지지부의 일측 및 타측 중 어느 하나 이상의 위치에 형성되는 유로부(22b)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 제2 애노드(22)는 N개의 지지부(22a) 및 유로부(22b)를 포함하거나, N+1개 지지부(22a) 및 N개의 유로부(22b)를 포함할 수 있다. 여기서, N은 0이 아닌 정수이다. The second anode 22 is positioned on one side of the first anode 21 to support the first anode 21. In addition, the second anode 22 may include one or more support portions 22a and a flow path portion 22b formed at one or more positions of one side and the other side of the support portion. That is, the second anode 22 according to the present invention may include N support portions 22a and flow path portions 22b, or N+1 support portions 22a and N flow path portions 22b. . Here, N is an integer other than 0.

일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 제2 애노드(22)는 하나의 지지부(22a) 및 유로부(22b)를 포함할 수 있다. 따라서, 지지부(22a)의 일측에 유로부(22b)가 위치되고, 타측에 제1 애노드(21)가 위치되는 구조가 제공될 수 있다. In one embodiment, the second anode 22 according to the present invention may include one support portion 22a and a flow path portion 22b. Accordingly, a structure in which the flow path portion 22b is positioned on one side of the support portion 22a and the first anode 21 is positioned on the other side may be provided.

도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 연료전지 셀의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 연료전지 셀의 사시도이다. 2 is a perspective view of a fuel cell according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of a fuel cell according to another embodiment of the present invention.

다른 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 제2 애노드(22)는 2개의 지지부(22a) 및 유로부(22b)를 포함할 수 있다. 따라서, 제2 애노드(22)의 구조는 제1 지지부(22a) 일측에 제1 유로부(22b)가 위치될 수 있고, 타측에 제2 유로부(22b)가 위치될 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 유로부(22b) 중 어느 하나의 일측에 제2 지지부(22a)가 위치되는 구조를 제공할 수 있다. 즉, 다른 실시예에 따른 제2 애노드(22)는 일 실시예에 따른 복수개의 제2 애노드(22)을 적층하는 구조로 제공될 수 있다. In another embodiment, the second anode 22 according to the present invention may include two support portions 22a and a flow path portion 22b. Accordingly, in the structure of the second anode 22, the first flow path part 22b may be located on one side of the first support part 22a, and the second flow path part 22b may be located on the other side. In addition, it is possible to provide a structure in which the second support portion 22a is positioned on one side of one of the first and second flow path portions 22b. That is, the second anode 22 according to another exemplary embodiment may be provided in a structure in which a plurality of second anodes 22 according to an exemplary embodiment are stacked.

또 다른 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 제2 애노드(22)는 3개의 지지부(22a) 및 2개의 유로부(22b)를 포함할 수 있다. 따라서, 제1 지지부(22a)의 일측 및 타측에 제1 및 제2 유로부(22b)가 각각 위치되고, 제1 및 제2 유로부(22b) 각각의 일측에 제2 및 제3 지지부(22a)가 위치되는 구조를 제공할 수 있다. In another embodiment, the second anode 22 according to the present invention may include three support portions 22a and two flow path portions 22b. Accordingly, the first and second flow path portions 22b are positioned on one side and the other side of the first support portion 22a, respectively, and second and third support portions 22a are positioned on one side of each of the first and second flow path portions 22b. ) Can provide a structure to be located.

본 발명에 따른 제2 애노드(22)는 하나 이상의 유로부(22b)를 포함함으로써, 애노드(20) 자체에서 연료전지 셀의 외부에서 공급되는 연료 기체를 이동시킬 수 있으며, 이에 따라, 연료 기체는 다공성 구조로 형성된 지지부(22a)를 통해 제1 애노드(21)로 유입이 원활한 효과가 발생할 수 있다. The second anode 22 according to the present invention includes one or more flow path portions 22b, so that the anode 20 itself can move the fuel gas supplied from the outside of the fuel cell, and accordingly, the fuel gas is Inflow into the first anode 21 through the support portion 22a formed in a porous structure may generate a smooth effect.

<연료전지 셀 제조 방법><Method of manufacturing fuel cell cells>

<< 실시예Example 1> 1>

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 셀의 제조 방법 순서도이다. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 연료전지 셀 제조 방법은 제1 그린 시트(Green Sheet)를 제조하는 단계(S110), 지지부를 제조하는 단계(S120), 제2 그린 시트를 제조하는 단계(S130), 유로부를 제조하는 단계(S140), 제2 애노드를 제조하는 단계(S150), 적층체를 제조하는 단계(S160) 및 연료전지 셀을 제조하는 단계(S170)를 포함할 수 있다. The fuel cell manufacturing method according to the present invention includes manufacturing a first green sheet (S110), manufacturing a support (S120), manufacturing a second green sheet (S130), and manufacturing a flow path. A step (S140), a step of manufacturing a second anode (S150), a step of manufacturing a laminate (S160), and a step of manufacturing a fuel cell (S170) may be included.

S110 및 S120은 제2 애노드의 지지부를 제조하는 단계이다. 지지부는 복수개의 제1 그린 시트를 적층하여 제조되는 구성으로, 제1 그린 시트는 애노드 슬러리를 제조한 후, 테이프 캐스팅(Tape Casting)을 이용하여 제조할 수 있다. S110 and S120 are steps of manufacturing the support of the second anode. The support portion is manufactured by stacking a plurality of first green sheets, and the first green sheet may be manufactured using tape casting after manufacturing an anode slurry.

여기서, 애노드 슬러리는 전해질 슬러리로 전이금속 산화물(Ni, Fe, Cu, Co), 안정화 지르코니아(YSZ), 분산제, 결합제, 가소제 및 기공제 중 어느 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. Here, the anode slurry is an electrolyte slurry and may include any one or more of transition metal oxides (Ni, Fe, Cu, Co), stabilized zirconia (YSZ), dispersants, binders, plasticizers, and porosity agents.

S130 및 S140은 유로부를 제조하는 단계이다. 애노드 슬러리와 카본블랙 슬러리가 교대로 위치되게 도포하여 복수개의 제2 그린 시트를 제조한 후, 적층하여 제조할 수 있다. 이때, 애노드 슬러리와 카본블랙 슬러리를 교대로 도포하기 위해 테이프 캐스팅 장치는 슬러리 저장 유닛을 하나 이상 포함할 수 있다. 하나의 저장 유닛에는 애노드 슬러리를 또 다른 저장 유닛에는 카본블랙 슬러리를 투입하여 애노드 슬러리 저장 유닛과 카본블랙 슬러리 저장 유닛을 교대로 배치시킬 수 있다. S130 and S140 are steps of manufacturing a flow path. After the anode slurry and the carbon black slurry are alternately applied to prepare a plurality of second green sheets, they may be laminated. In this case, in order to alternately apply the anode slurry and the carbon black slurry, the tape casting apparatus may include one or more slurry storage units. The anode slurry storage unit and the carbon black slurry storage unit may be alternately disposed by introducing an anode slurry into one storage unit and a carbon black slurry into another storage unit.

S150 내지 S170은 제2 애노드 및 연료전지 셀을 제조하는 단계이다. 제2 애노드는 지지부와 유로부를 적층하여 제조할 수 있다. 나아가, 연료전지 셀은 제2 애노드의 지지부 일측에 산화 반응이 일으켜 실질적으로 애노드의 기능을 하는 제1 애노드, 전해질 및 캐소드를 적층하여 적층체를 제조한 후, 적층체를 프레스 및 소성함으로써 제조할 수 있다. S150 to S170 are steps of manufacturing the second anode and the fuel cell cell. The second anode may be manufactured by stacking the support part and the flow path part. Further, in the fuel cell, an oxidation reaction occurs on one side of the support part of the second anode, so that the first anode, the electrolyte, and the cathode that substantially function as an anode are stacked to produce a laminate, and then the laminate is manufactured by pressing and firing the laminate. I can.

이때, 적층체를 소성함으로써, 제1 및 제2 그린 시트에 포함된 기공제 및 제2 그린 시트에 포함된 카본블랙 슬러리가 산화되어 지지부 및 유로부에 기공이 형성되고, 제2 애노드에는 유로가 형성될 수 있다. At this time, by firing the laminate, the pores included in the first and second green sheets and the carbon black slurry included in the second green sheet are oxidized to form pores in the support part and the flow path, and a flow path is formed in the second anode. Can be formed.

<< 실시예Example 2> 2>

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 연료전지 셀의 제조 방법 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a fuel cell according to another exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 연료전지 셀 제조 방법은 그린 시트를 제조하는 단계(S210), 지지부 및 기판을 제조하는 단계(S220), 유로부를 제조하는 단계(S230), 제2 애노드를 제조하는 단계(S240), 적층체를 제조하는 단계(S250) 및 연료전지 셀을 제조하는 단계(S260)를 포함할 수 있다. The fuel cell manufacturing method according to another embodiment of the present invention includes manufacturing a green sheet (S210), manufacturing a support part and a substrate (S220), manufacturing a flow path (S230), and manufacturing a second anode. It may include step S240, the step of manufacturing the laminate (S250), and the step of manufacturing the fuel cell (S260).

S210, S220, S240, S250 및 S260은 본 발명의 일 실시 예에 따른 연료전지 셀 제조 방법과 동일하여 생략하기로 한다. S210, S220, S240, S250, and S260 are the same as the method of manufacturing a fuel cell according to an embodiment of the present invention, and thus will be omitted.

S230은 유로부를 제조하는 단계이다. 유로부는 복수개의 그린 시트를 적층하여 제조된 기판을 일정 간격으로 절단(Cutting)하여 복수개의 유로 형성부를 제조한 후, 각각의 유로 형성부를 서로 이격되게 위치시켜 유로를 형성하여 제조될 수 있다. S230 is a step of manufacturing the flow path part. The flow path portion may be manufactured by cutting a substrate manufactured by stacking a plurality of green sheets at regular intervals to manufacture a plurality of flow path formations, and then forming a flow path by positioning each of the flow path formations to be spaced apart from each other.

다른 실시 예에 있어서, 유로 형성부는 테이프 캐스팅에 의해 제조된 그린 시트를 절단하고, 절단된 복수개의 그린 시트를 적층하여 제조될 수 있다. In another embodiment, the flow path forming unit may be manufactured by cutting a green sheet manufactured by tape casting and stacking a plurality of the cut green sheets.

상술된 실시예 1 및 2에 따른 연료전지 셀 제조 방법 중 적층체를 제조 하는 단계(S160, S250)는 N(N은 0이 아닌 정수)개의 제2 애노드를 적층하는 단계가 더 포함될 수 있다. 즉, 제2 애노드의 적층 개수에 따라 연료전지 셀의 구조가 상이해 질 수 있다. In the fuel cell manufacturing method according to the above-described embodiments 1 and 2, the steps of manufacturing a stack (S160 and S250) may further include stacking N (N is an integer non-zero) number of second anodes. That is, the structure of the fuel cell may be different depending on the number of stacked second anodes.

그리고, 연료전지 셀 제조 방법 중 적층체를 제조 하는 단계(S160, S250)는 복수개의 그린 시트를 적층하여 제2 지지부를 제조하는 단계 및 제2 지지부의 일측에 N(N은 0이 아닌 정수)개의 제2 애노드를 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 제2 지지부는 제1 애노드와 대향되는 방향에 위치될 수 있다. In the fuel cell manufacturing method, the steps of manufacturing a stack (S160, S250) include manufacturing a second support by stacking a plurality of green sheets, and N on one side of the second support (N is an integer other than 0). It may further include stacking two second anodes. That is, the second support may be positioned in a direction opposite to the first anode.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can do it.

10: 전해질
20: 애노드
21: 제1 애노드
22: 제2 애노드
22a: 지지부
22b: 유로부10: electrolyte
20: anode
21: first anode
22: second anode
22a: support
22b: Euro part

Claims (9)

캐소드(Cathode);
상기 양극의 일측에 위치되는 전해질(Electrolyte);
상기 전해질 타측에 위치되고, 산화 반응이 일어나는 제1 애노드(Anode); 및
상기 제1 애노드를 지지하는 지지부;와 상기 지지부의 일측에 위치되어 유로가 형성된 유로부;를 포함하는 제2 애노드를 포함하고,
상기 제2 애노드는,
상기 제1 애노드 타측에 2개가 적층되는 것을 특징으로 하는,
연료전지 셀.
Cathode;
An electrolyte positioned on one side of the positive electrode;
A first anode located on the other side of the electrolyte and in which an oxidation reaction occurs; And
And a second anode including a support portion for supporting the first anode; and a flow path portion formed at one side of the support portion to form a flow path,
The second anode,
Characterized in that two are stacked on the other side of the first anode,
Fuel cell cell.
 삭제delete 애노드(Anode) 슬러리를 제조한 후, 테이프 캐스팅(Tape Casting)을 이용하여 복수개의 제1 그린 시트(Green Sheet)를 제조하는 단계;
복수개의 상기 제1 그린 시트를 적층하여 2개의 지지부를 제조하는 단계;
애노드 슬러리와 카본블랙 슬러리가 교대로 위치되게 테이프 캐스팅을 하여 복수개의 제2 그린 시트를 제조하는 단계;
복수개의 상기 제2 그린 시트를 적층하여 2개의 유로부를 제조하는 단계;
상기 유로부 일측에 상기 지지부, 유로부 및 지지부 순서대로 적층하여 2개의 제2 애노드를 제조 및 적층하는 단계;
상기 제2 애노드 중 가장 상측에 위치되는 상기 지지부 타측에 제1 애노드, 전해질 및 캐소드를 적층하여 적층체를 제조하는 단계; 및
상기 적층체를 프레스 및 소성하여 유로를 포함하는 연료전지 셀을 제조하는 단계;를 포함하는,
연료전지 셀 제조 방법.
After preparing an anode slurry, preparing a plurality of first green sheets using tape casting;
Manufacturing two support parts by stacking a plurality of the first green sheets;
Producing a plurality of second green sheets by performing tape casting so that the anode slurry and the carbon black slurry are alternately positioned;
Manufacturing two flow paths by stacking a plurality of the second green sheets;
Manufacturing and stacking two second anodes by sequentially stacking the support part, the flow path part, and the support part on one side of the flow path part;
Manufacturing a laminate by laminating a first anode, an electrolyte, and a cathode on the other side of the support part positioned at the top of the second anode; And
Including; pressing and firing the laminate to manufacture a fuel cell cell including a flow path;
Fuel cell manufacturing method.
 삭제delete 제3항에 있어서,
상기 연료전지 셀 제조 방법은,
복수개의 상기 제1 그린 시트를 적층하여 제2 지지부를 제조하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 연료전지 셀 제조 방법.
The method of claim 3,
The fuel cell manufacturing method,
The method of manufacturing a fuel cell further comprising: manufacturing a second support by stacking a plurality of the first green sheets.
 제5항에 있어서,
상기 연료전지 셀 제조 방법은,
상기 제2 지지부의 일측에 N개의 제2 애노드를 적층하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 연료전지 셀 제조 방법.
The method of claim 5,
The fuel cell manufacturing method,
Laminating N second anodes on one side of the second support portion; characterized in that it further comprises a fuel cell manufacturing method.
 애노드 슬러리를 제조한 후, 테이프 캐스팅을 이용하여 복수개의 그린 시트를 제조하는 단계;
복수개의 상기 그린 시트를 적층하여 2개의 지지부 및 2개의 기판을 제조하는 단계;
상기 2개의 기판을 각각 일정 간격으로 절단(Cutting)하고, 서로 이격되게 위치시켜 2개의 유로부를 제조하는 단계;
상기 2개의 유로부 일측에 각각 2개의 지지부를 적층하여 2개의 제2 애노드를 제조 및 적층하는 단계;
상기 제2 애노드 중 가장 상측에 위치되는 상기 지지부 타측에 제1 애노드, 전해질 및 캐소드를 적층하여 적층체를 제조하는 단계; 및
상기 적층체를 프레스 및 소성하여 유로를 포함하는 연료전지 셀을 제조하는 단계;를 포함하는,
연료전지 셀 제조 방법.
After preparing the anode slurry, preparing a plurality of green sheets using tape casting;
Stacking a plurality of the green sheets to manufacture two support portions and two substrates;
Cutting the two substrates at regular intervals and placing them apart from each other to manufacture two flow paths;
Manufacturing and stacking two second anodes by stacking two support portions on one side of the two flow path portions, respectively;
Manufacturing a laminate by laminating a first anode, an electrolyte, and a cathode on the other side of the support part positioned at the top of the second anode; And
Including; pressing and firing the laminate to manufacture a fuel cell cell including a flow path;
Fuel cell manufacturing method.
 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 연료전지 셀 제조 방법은,
복수개의 상기 그린 시트를 적층하여 제2 지지부를 제조하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 연료전지 셀 제조 방법.
The method of claim 7,
The fuel cell manufacturing method,
The method of manufacturing a fuel cell further comprising: manufacturing a second support by stacking a plurality of the green sheets.
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