연료전지 관련 부품
SOFC코팅을 신규개발 ～고수명 고성능화를 실현～
SOFC INTERCONNECT와 집전재(集電材)인 MESH에 니켈,코발트 코팅을 도금으로 실행하여 보다 나은 고수명(高寿命),고성능（高性能）화를 실현하였다。
마그넥스주식회사는 「헤세이 21년도 제품제작 중소기업 제품 개발 지원 보조금(시작개발등 지원 사업)」으로 고체 산화물형 연료 전지 성능의 향상과 열화의 감소를 목적으로 하여, INTERCONNECT, 집전재 표면에 니켈 코발트 코팅을 도금으로하여, 접촉 저항의 저감을 도모하는 것에 성공했다.
 테스트 시료에서 코팅을 한 것과 하지않는 것의 ASR(접촉 저항)의 비교。 코팅에 의해 ASR이 저감되어 고성능(高性能)화를 실현。 |
 코팅을 한 테스트 시료의 ASR(접촉 저항)을 1000시간 측정 결과。 1000시간 후도 안정되어 낮은 ASR에 의해 고수명(高寿命)화를 실현。 |
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INTERCONNECT와 집전재의 니켈코발트 코팅 예(例)
 SOFC발전 스택 |
 INTERCONNECT ASSEMBLY NiCo코팅 |
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 CROFER FELT 집전재(集電材) NiCo코팅 |
 CROFER MESH 집전재(集電材) NiCo코팅 |
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SOFC 인터커넥터
SOFC 인터커넥터용 페라이트계 합금Crofer 22 APU 및 이번에 신발매 된 Crofer 22 H 를 시작으로 고내열/고내산화/장시간내구성/ SOFC 동작온도에서 낮은 접촉저항을 특징으로 하는각종 합금을 준비. 고객의 어떠한 요망에도 대응 할 수 있도록준비하고 있습니다. 판 두께도 각 종류을 골고루 갖추고 있습니다. 또 표면 처리에 대해서도 대응하므로, 상담해 주십시오.
SOFC 인터커넥터용 재료
● Crofer 22 APU
독일.티쎈그룹・VDM社製 Crofer 22 APU 에 관하여서는 아래의 종류을 재고로 갖고,부품공급납기의 단축을 하고 있습니다。Crpfer 22 APU 는 SOFC 인터커넥터용 으로서 세계의 SOFC 업체연구소에서 채용되고 있는 합금재료 입니다。재고의 상황에 관하여서는 폐사의 문의하여주십시요. 재료의 폭과 길이에 대하여서는 예고 없이 변경 될 수 있습니다.
| Crofer 22 APU | Thickness [ mm ] | Width [ mm ] | Length [ mm ] | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Coil | (0.05) | (200) | - | ||
| 0.10 | 350 | - | |||
| Sheet & Plate | 0.20 | 300 | 600 | ||
| 0.30 | 740 | 1000 | |||
| 0.50 | 720 | 1000 | |||
| 1.00 | 720 | 1000 | |||
| 1.50 | 720 | 1000 | |||
| 2.00 | 720 | 1000 | |||
| 2.50 | 720 | 1000 | |||
| 8.00 | 400 | 400 |
● Crofer 22 H
SOFC 동작온도에서 Crofer 22 APU 의 기계적 특성(Creep 특성)을 강화 한 것이 Crofer 22 H 입니다 산화 특성에 대해서는 Crofer 22 APU 와 거의 동등 합니다. 이 재료로 인해 보다 얇은 SOFC 인터커넥터가 가능하게 되어 코스트 삭감 및 경량화가 가능하게 되었습니다.
당면의 재고 예정인 Crofer 22 H 는 아래의 표와 같습니다. 재료의 폭과 길이에 대하여서는 예고 없이 변경 될 수 있습니다
| Crofer 22 H | Thickness [mm] | Width [mm] | Length [mm] | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Sheet & Plate | 0.20 | 350 | 1000 | ||
| 0.30 | 690 | 1000 | |||
| 0.50 | 720 | 1000 | |||
| 1.00 | 720 | 1000 | |||
| 1.50 | 740 | 1000 | |||
| 2.00 | 700 | 1000 | |||
| 2.50 | 740 | 1000 |
● 기타재료
그 외 SOFC 인터커넥터용 페라이트계 합금 ZMG232L, 외SUS430, SUS316L,스테인레스,인코넬 등내열합금으로 부품의 생산도 수주 합니다. 그 외 재료에 관하여도 제작하므로 상담하여 주십시요.
가공
SOFC 인터커넥터의 제작에 있어서 아래와 같은 가공기술을 구사하고, 최고의 SOFC 인터커넥터 특성을 가지는 부품의 제공이 가능하게 되었습니다.
| 화학에칭 가공： | 재료의 화학적·기계적 특성에 전혀 손상 없이 가공 입니다. | ||
| 레이저 가공： | 재료의 화학적·기계적 특성에 전혀 손상 없는 가공 입니다. | ||
| 프레스 가공： | 연료전지의 성능을 최대한으로 발휘할수 있는 프레스 제품 공급을 합니다 | ||
| 절삭.연마가공： | 폐사 제품인 자기 헤드로 쌓아 올린 정밀 가공 기술 입니다. | ||
| 확산접합가공： | SOFC 인터커넥터에 대해 정밀 기계가공 으로는 어려운 형상의제품이 있고, 복수의 형상의 부품을 진공 중에서 결합·붙여서맞추는 가공법이 확산접합 가공 입니다. 또 SOFC 인터커넥터에관하여서는 기체의 씰 및 유기물의 혼입방지가 요구됩니다.이러한 가공에 최적인 것이 확산접합 입니다. | ||
| 경납땜(BRAZING)접합가공： | SOFC 인터커넥터용 합금의 경납땜(BRAZING) 접합가공 최적인 납땜(BRAZING)재에 의한 금속접합. 서로 다른 금속접합도 가능 합니다. | ||
| 도금가공： | SOFC 인터커넥터 표면처리의 하나인 금속도금을 수주하고 있습니다. 코발트, 니켈-코발트, 백금 등 |
PEFC분리판 및 히트싱크
폐사는 PEFC 용 금속 분리판을 제작하고 있습니다. PEFC 에는 그라파이트나 카본제 분리판이 사용되고 있습니다만 두께를 얇게 했을 때 기계적 특성 과 가공 등 양산성에 문제가 있을 뿐만이아니라 전기적인 특성에도 문제가 있다. 이것에 대하여 스테인레스제 PEFC 분리판은 내식성, 가공성, 내진동성 및 프레스 등에 의한 양산성에서 뛰어 납니다. 다만 문제가 있는 특히스테인레스강 고유의 부동태 피막에 의한 접촉저항 문제는 해결 해야 할 문제 입니다. 폐사에서는 도금가공으로 스테인레스 금속분리판을 제작하고 있습니다. 표면처리 재료 및 가공법에 대해서는 폐사에 상담하여 주십시요.
또, 폐사의 PEFC 분리판은 확산접합 가공등에 의해 내부에 유로를 만들어 그곳에 흡열체를 흘리는 것으로 PEFC 분리판의 과열을 방지하는 히트씽크 로서의 기능을 가짐과 동시에, 그 열을 효율적으로 빼내는 것이 가능하게 되어 있습니다.
 PEFC분리판 |
 히터씽크 기능이 붙은 PEFC분리판 |
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금속메쉬
금속메쉬는 아래에 있는 것과 같이 SOFC 인터커넥터 와SOFC MEA 전극의 사이에 삽입되어 SOFC 인터커넥터 SOFC MEA전극간의 접촉을 확보하기 위해서 사용된다. 재료 와 선경(線径)등, 다양하게 갖추고 있으며, 또 도금 표면처리 가공 등에도 대응 하고 있습니다. 재료는Crofer 22 APU 의 인터커낵터용 합금을 시작하여 순 니켈, 스테인레스등 각종재료를갖추고 있습니다. 더 나아가, 다층 금속메쉬 (2층)[Bonding Mesh]의 공급도 가능 합니다. SOFC 성능 향상에 도움이 되기를 바랍니다.
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 금속메쉬 |
 다층금속메쉬 |
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● 금속메쉬용 재료
금속메쉬 재료로 Crofer 22 APU, SUS430,Ni등을 준비하고 있습니다.
● 금속메쉬 사양
선경(線徑),메쉬 수(數)에 관하여서는 각종을 준비하고 있습니다.
● 다층금속 메쉬(2층)[Bonding Mesh]
일반 금속메쉬를 확산접합가공으로 접합한 2층 구조의 금속메쉬 입니다. 1층의 금속메쉬 와 비교하여 탄력성이 있어 접촉성 향상에 유효한 제품 입니다. 또 2층 모두 같은 사양의 금속메쉬 외에,한층 마다 다른 사양의 금속메쉬의 제작도 가능 합니다. 예를 들면 #52금속메쉬 와 #70 금속메쉬의조합 등이 가능 합니다
● 금속 메쉬에 도금가공
내산화 보호막 으로서 Co, Ni을 도금 가공한 금속 메쉬도 제작하고 있습니다. 더 나아가 백금도금가공도 가능 합니다
금속 메쉬 제품 일람 (예)
| material | Diameter [ mm ] | W [lines/inch ] | H [ lines/inch ] | Width/max [ mm ] | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Crofer 22 APU | Φ0.10 | 52 | 52 | 1000 | ||
| Crofer 22 APU | Φ0.10 | 70 | 70 | 1000 | ||
| Crofer 22 APU | Φ0.20 | 52 | 52 | 1000 | ||
| Ni | Φ0.12 | 52 | 52 | 1000 | ||
| SUS430 | Φ0.10 | 60 | 60 | 1000 | ||
| SUS316L | Φ0.15 | 60 | 60 | 1000 | ||
| INCONEL | Φ0.18 | 60 | 60 | 1000 |
다층 금속 메쉬(2층)[Bonding Mesh]일람 (예)
| material | Diameter [ mm ] | W [ lines/inch ] | H [ lines/inch ] | layer | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Crofer 22 APU | Φ0.10 | 52 | 52 | 2 | ||
| Φ0.10 | 52 | 52 | ||||
| Crofer 22 APU | Φ0.10 | 70 | 70 | 2 | ||
| Φ0.10 | 70 | 70 | ||||
| Crofer 22 APU | Φ0.10 | 70 | 70 | 3 | ||
| Φ0.10 | 70 | 70 | ||||
| Φ0.20 | 50 | 50 |
포러스메탈 상세
포러스메탈(발포금속)은 통상의 금속과는 달라, 내부에 기공이 있고, 부피비중이 작아 가압에 의해 쉽게 변형 됩니다. 그 때문에 금속 메쉬와 같이 SOFC 인터커넥터 와 SOFC MEA 전극의사이에 삽입하여 접촉도를 높여서 도전성을 향상시켜, 접촉 저항 문제를 해결 하기 위하여 이용 됩니다.
재료로는 순Ni포러스메탈을 SOFC 인터커넥터용 접촉 재료로서 준비하고 있습니다.
 Ni포러스메탈의 전자현미경사진 |
금속펠트
● 금속펠트
스테인레스등 금속 화이버(Fiber)를 적층하고 소결한 것 입니다. 내열성, 내식성을 가지며 다른한편으로 얇은 것은 유연성이 있어 SOFC 인터커넥터 와 SOFC MEA간의 접촉성 개선을 위하여이용 됩니다.
재료로서는 SUS316L, Ni을사용하고 있습니다.그 외의 재료에 관하여서는 상담 해 주십시오
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| 금속펠트표면사진 |
SOFC MEA
SOFC 연료 전지전극의 제작공정에, 독자기술을 이용하여 전극성능이 비약적으로 향상 되었습니다. 전극성능 향상의 결과700℃까지 작동 온도를 내리는 것이 가능 하게 되었습니다.
사이즈는 0.6mm두께/직경120mm가 표준입니다만, 사양 등은 문의하여 주십시요.
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 작동 온도 700℃에 있어서의 표준 셀의 발전 특성 |
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씰재
SOFC 에는 SOFC 인터커넥터 및 SOFC MEA간에있어 연료 및 공기의 혼합을 방지하는 목적,또 전기적인 절연을 목적으로써 씰재가 필요하게 됩니다. 폐사에서는 이하의 2 종류의재료를 준비했습니다. 아래 재료로 씰재의제공을 하고 있습니다. 상담해 주십시오.
● 마이카
천연 마이카를 잘게 부수어, 0.1t의 시트상태 마이카를 만듭니다. 그것을 SI계 접착제로 쌓아붙여서 두께를 조정 합니다. 마이카의 특징은 고온 가열에 의해 부풀어 나지 않고, 가열 후의 강도 저하는 매우 작다. 또, 내수성에도 뛰어나 고습도 하에서 극히 높은 전기 절연성을 나타냅니다.
● 세라믹펠트
고순도의 알루미나 와 실리카의 원료를 전기 용해하여 섬유화한 세라믹 화이버(ceramic fiber)입니다. 다소의 탄력성을 가지고 있습니다. 씰재 및 개스킷으로 사용 할 수 있습니다.두께는 0.25/0.5/1/1.5/2/3 mm를 준비하고 있습니다.
마그넥스주식회사 에서는 평면형 연료전지 관련 부품을 고객에게 제공하고 있습니다.
Crofer 22 APU, Crofer 22 H시작으로 각종 SOFC용의 고내열/고내산화/장수명 합금을 준비하고, 고객의 요구에 대응할 수 있도록 하고 있습니다. 또 PEFC용 각종 재료에 대해서도 잘 갖추어 두고 있습니다. 화학에칭가공, 레이저가공, 정밀기계가공, 접착가공 등 고객의 요구에 대응하고 있습니다. 제품도 SOFC 인터커넥터, SOFC 인터커넥터 와SOFC MEA전극 과의 접촉용 재료인 금속메쉬, 포러스메탈 및 SOFC MEA등을 제공하고 있습니다.