Print: | ISSN 0304-128X |
Online: | ISSN 2233-9558 |
HWAHAK KONGHAK,
Vol.34, No.5, 651-657, 1996 소형 용융탄산염 연료전지 스택의 운전 특성II : 200W급 같은 방향흐름형 스택의 운전 특성
Performance of s Small-Scale Molten Carbonate Fuel Cell Stack II : Performance of a 200W-Class Co-Flow Type Stack
전극 유효 면적이 100cm2인 단위 전지를 20단 적층한 200W급 내부분배형, 같은방향흐름형 MCFC 스택을 제작하여 성능 실험을 수행하였으며, 그 결과를 이전의 단위 전지 및 스택 실험결과와 비교해 보았다. 연료로 72%H2/18%CO2/10%H2O, 산화제로 70%공기/30%CO2를 사용했을 때 스택의 초기 성능은 전루 밀도 150mA/cm2(15A), 가스 이용률이 0.4인 조건에서 16.9V로 250W이상의 출력을 나타내어 선진국 수준의 성능을 얻는데 성공하였다. 스택의 전압 손실 요인을 분석한 결과 이전 스택에 비해 내부 저항 및 전극 분극에 의한 전압 손실 값이 크게 감소하여 요소 기술 및 적층 기술이 향상되었음을 확인하였다. 또한 각 단위 전지들의 성능 분포도 성능 편차가 14-33mV로 이전 스택에 비해 비교적 균일하였다. 그러나 연속 운전시 스택의 성능은 크게 감소하여 분리판의 내식성 향상 및 전극의 안정화를 통한 스택의 수명 향상이 요구되었다.
A 200W-class stack consisting of twenty molten carbonate fuel cells has been fabricated and tested to establish the basic technology for an intemally mani- folded stack. Each cell in the stack had an effective electrode area of 100cm2, and reactant gases were distributed in each cell in a co-flow configuration. The stack showed state-of-the-art performance; the stack voltage at a cu- rrent density of 150mA/cm2 and gas utilization of 0.4 was 16.9V producing an output of more than 250W using an anode gas of 72%H2/18%CO2/10%H2O and a cathode gas of 70%air/30%CO2. Compared with the performance of the previously-tested stack, the voltage loss due to the internal resistance and the electrode polarization became lower and the distribution of cell voltages be- came more uniform indicating that some improvements were made incompo- nent fabrication and cell stacking technology. The voltage of the stack, how- ever, decayed during the continuous operation at 150mA/cm2 and further works are required to enhance the life of the stack.
[References]
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