公开(公告)号：KR100445380B1

公开(公告)日：2004-08-25

申请号：KR1020020009991

申请日：2002-02-25

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 오인환 ,  신석재 ,  하흥용 ,  홍성안 ,  임태훈 ,  남석우 ,  윤성필 ,  한종희 ,  김영천 ,  이광수

IPC: H01M8/04

Abstract: 본 발명은 연료전지 운전용 가스 공급 장치에 관한 것으로, 특히 고압에서도 운전이 가능하고, 연료전지에 공급되는 가스의 가습 상태를 간단하게 조절할 수 있으며, 운전 중에도 가습에 필요한 물을 보충할 수 있는 연료전지 운전용 가스 공급 장치에 관한 것이다.
종래 연료전지 가스 공급 장치는 항상 반응가스를 가습시킨 후에 연료전지에 공급하기 때문에 가습에 필요한 물을 빈번하게 보충해야 하고, 개폐식 마개가 구비된 가습병을 사용하기 때문에 가습병에 물을 보충 할 경우 연료전지 운전을 중지해야 하며, 가습된 반응가스와 연료전지 가스 공급관의 온도차로 인하여 반응가스가 응축되어 연료전지의 성능이 감소하는 문제점이 있었다.
본 발명은 가습 상태 조절 밸브를 통해 무가습 상태에서도 연료전지를 운전할 수 있고, 일체형 금속으로 제작된 밀폐된 용기를 사용함으로써 고압에서도 연료전지 운전이 가능하며, 물 보충용 밸브를 통해 연료전지를 운전하는 중에도 가습에 필요한 물을 보충할 수 있으며, 연료전지 가스 공급관의 가열 및 단열을 통해 가습된 반응가스가 연료전지에 공급될 때까지 동일한 가습 상태를 유지하게 함으로써, 반응가스의 응축 및 냉각으로 연료전지의 성능이 감소하는 것을 방지하는 효과가 있다.

Abstract translation: 目的：提供一种用于操作燃料电池的气体供给装置，以允许装置在高压下操作，供应给燃料电池的气体的加湿状态易于控制，并且加湿所需的水 即使在手术过程中也要加以补充。 构成：气体供给装置在对加湿器内的气体供给源供给的反应气体进行加湿后，将反应气体供给到燃料电池，其中，加湿器具有容纳反应气体并利用水进行加湿的容器（30） 加湿器气体供应管（13），其一侧插入到容器中以供应待加湿的反应气体; 供水管（33），用于将用于加湿反应气体的水供应到容器; 和与该容器连接的燃料电池气体供应管（15），以将加湿后的反应气体供应到燃料电池。 优选地，在容器的外周设置可拆卸的夹套形容器加热器（35），用于通过加热来加热反应气体; 在供水管上设有补水阀（34）。

公开(公告)号：KR100439814B1

公开(公告)日：2004-07-12

申请号：KR1020010077626

申请日：2001-12-08

Applicant: 현대자동차주식회사 ,  한국과학기술연구원

Inventor： 오인환 ,  고재준 ,  하흥용 ,  홍성안 ,  임태원 ,  이기춘 ,  김수환 ,  이종현

IPC: H01M8/04

CPC classification number: H01M8/04303 ,  H01M8/04119 ,  H01M8/04223 ,  H01M8/04231 ,  H01M8/04302

Abstract: 본 발명은 물의 빙점 이하 온도에서 고분자 전해질 연료전지의 운전방법 및 장치에 관한 것으로서, 이 방법은 고분자 전해질 연료전지의 운전과 정지를 반복하는 기간 중 정지기간 동안 물의 빙점 이하 온도에서 보관하게 될 경우, 외부가습과 전기화학적 반응에 의해 생성된 연료전지 내의 물이 얼었다가 녹는 반복과정을 통해 연료전지의 구성요소인 막-전극 접합체(Membrance and Electrode Assembly)의 구조에 손상이 발생하여 성능이 저하되는데, 이때 고분자 전해질 연료전지의 온도가 물의 빙점 이하로 떨어지기 전에 어느점이 낮은 용액을 연료극(anode)에 충전시킴으로써, 막-전극 접합체 내의 물이 얼지 않게 하여 막-전극 접합체의 성능이 저하되는 것을 막고, 고분자 전해질 연료전지가 빙점 이하에서도 안정하게 보존되며, 재 운전시 성능저하를 막는 방� �을 제공하는 것이다.

Abstract translation: 提供一种在低于水的凝固点的温度下操作聚合物电解质膜燃料电池的方法及其设备，以防止膜电极组件的损坏和性能下降。 当聚合物电解质膜燃料电池的操作停止时，聚合物电解质膜燃料电池的温度低于水的冻结温度之前，未加湿的气体流动数秒。 同时，聚合物电解质膜燃料电池的阳极充满低凝固点的溶液，以防止聚合物电解质膜燃料电池的温度在冬季由于较低的环境温度而低于水的凝固点。 当聚合物电解质膜燃料电池重新启动时，电池性能不会降低，反映了本发明稳定地保存了燃料电池。

公开(公告)号：KR100435323B1

公开(公告)日：2004-06-10

申请号：KR1020010078248

申请日：2001-12-11

Applicant: 현대자동차주식회사 ,  한국과학기술연구원

Inventor： 임태원 ,  이기춘 ,  이종현 ,  김수환 ,  오인환 ,  조성아 ,  하흥용 ,  홍성안

IPC: H01M4/88

Abstract: 본 발명은 직접 도포식 자동 분사장치 및 이를 이용한 고효율 막-전극 접합체의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동 분사장치를 이용하여 빠른 시간내에 피도물인 연료전지용 전해질의 적정 조업 치수를 확보하고 도포된 층의 균열 방지와 점착성을 증진시키는 동시에 직접 분사방식에 적합한 분산액의 제조용 촉매와 고분자 이오노머 및 분산용매의 양에 대한 최적 비율을 제시하여 고효율을 나타내게 하는 직접 도포식 자동 분사장치 및 이를 이용하여 제조된 고효율 막-전극 접합체에 관한 것이다.

Abstract translation: 目的：提供一种直接涂布型自动喷雾装置，其使催化剂均匀分布并容易控制粒径和孔隙率，以及使用直接型自动喷雾装置（MEA）生产高效膜电极组件 。 本发明的直接式自动喷雾装置包括：自动喷枪（1），用于撒布分散液，可自动控制颗粒大小和喷雾量; 用于储存分散液的容器（2） 循环式泵（3）; 用于固定待涂覆催化剂层的材料的装置（4） 一个X-Y-Z轴自动齿条（5），用于自动控制X-Y-Z轴的移动位置和重复涂覆频率。 并且，MEA通过使用自动喷射装置将包含催化剂的分散液直接喷射到聚合物电解质，复合聚合物电解质或用于固体型燃料电池的电解质上而制得。

公开(公告)号：KR1020030048490A

公开(公告)日：2003-06-25

申请号：KR1020010078248

申请日：2001-12-11

Applicant: 현대자동차주식회사 ,  한국과학기술연구원

Inventor： 임태원 ,  이기춘 ,  이종현 ,  김수환 ,  오인환 ,  조성아 ,  하흥용 ,  홍성안

IPC: H01M4/88

Abstract: PURPOSE: Provided are a direct coating type automatic spray apparatus, which gives uniform distribution of a catalyst and controls particle size and porosity easily, and a process for producing a high efficient membrane-electrode assembly(MEA) by using the direct type automatic spray apparatus. CONSTITUTION: The direct type automatic spray apparatus comprises: an automatic gun sprayer(1) for spreading a dispersion solution, which can control particle size and the spray amount automatically; a container(2) for storing the dispersion solution; a circulation type pump(3); a device(4) for fixing a material to be coated with a catalyst layer; an automatic rack(5) of X-Y-Z axes, which controls the moving position and repeated coating frequency of the X-Y-Z axes automatically. And the MEA is produced by spraying the dispersion solution containing a catalyst directly on a polymer electrolyte, a composite polymer electrolyte, or an electrolyte for a solid type fuel cell by using the automatic spray apparatus.

Abstract translation: 目的：提供一种直接涂布型自动喷雾装置，其能够均匀分布催化剂并容易控制颗粒尺寸和孔隙，以及通过使用直接型自动喷雾装置制造高效膜电极组件（MEA）的方法 。 构成：直接式自动喷雾装置包括：自动喷枪（1），用于扩散分散液，可自动控制粒径和喷雾量; 用于储存分散液的容器（2）; 循环式泵（3）; 用于固定待涂覆材料的催化剂层的装置（4）; X-Y-Z轴的自动机架（5），可自动控制X-Y-Z轴的移动位置和反复涂覆频率。 并且通过使用自动喷雾装置将含有催化剂的分散溶液直接喷涂在聚合物电解质，复合聚合物电解质或固体型燃料电池用电解液上来制造MEA。

公开(公告)号：KR1020030038232A

公开(公告)日：2003-05-16

申请号：KR1020010069933

申请日：2001-11-10

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 원종옥 ,  강용수 ,  홍성안 ,  오인환 ,  하흥용 ,  정범석 ,  전지원

IPC: C08J5/22

Abstract: PURPOSE: A crosslinked irreversible chemical gel film-type ion exchange membrane, its preparation method and a fuel cell containing the ion exchange membrane are provided, to reduce the effect of moisture and methanol on the hydrogen ion conductivity, to reduce the thickness and to improve the ion conductivity. CONSTITUTION: The ion exchange membrane is such that its crosslinking point is formed by the crosslinking reaction of a structural unit A selected from the groups represented by the formulas 1 and 2, and it comprises a structural unit B selected from the groups represented by the formula 3 or ArR7, wherein R1 to R5 are independent each another and are H, a phenyl group, an alkyl group of C1-C4, an alkylene group of C1-C4, an alkynyl group of C1-C4, a nitrile group or a functional group capable of inducing the condensation independently(i.e. epoxy, cyanate, ester and halogen); R6 is H or an alkyl group of C1-C4; Ar is a substituted or unsubstituted phenyl group(wherein the substituent is a phenyl group, an alkyl group of C1-C4, an alkylene group of C1-C4, or an alkynyl group of C1-C4); and R7 is -SO3H, -COOH or -P(O)(OR8)OH(wherein R8 is H or an alkyl group of C1-C4).

Abstract translation: 目的：提供交联不可逆化学凝胶膜型离子交换膜及其制备方法和含有离子交换膜的燃料电池，以减少水分和甲醇对氢离子传导性的影响，减少厚度和改善 离子电导率。 构成：离子交换膜的交联点是通过选自由式1和2表示的基团的结构单元A的交联反应形成的，并且其包含选自由式 3或ArR7，其中R1至R5彼此独立，为H，苯基，C1-C4烷基，C1-C4亚烷基，C1-C4炔基，腈基或官能团 （即环氧基，氰酸酯，酯和卤素）; R6是H或C1-C4的烷基; Ar是取代或未取代的苯基（其中取代基是苯基，C1-C4的烷基，C1-C4的亚烷基或C1-C4的炔基）; 并且R 7是-SO 3 H，-COOH或-P（O）（OR 8）OH（其中R 8是H或C 1 -C 4的烷基）。

公开(公告)号：KR1020030036966A

公开(公告)日：2003-05-12

申请号：KR1020010067920

申请日：2001-11-01

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 홍성안 ,  오인환 ,  임태훈 ,  남석우 ,  하흥용 ,  윤성필 ,  한종희

IPC: H01M4/86

CPC classification number: H01M4/9058 ,  H01M4/8621 ,  H01M4/8885 ,  H01M4/9033 ,  H01M4/92 ,  H01M8/126 ,  Y02E60/525 ,  Y02P70/56

Abstract: PURPOSE: Provided are an electrode which overcomes an interconnection cut-off problem, and has a substantially expanded triple phase boundary and thus shows improved capability, and a method for producing the same. CONSTITUTION: In the electrode which has fine structure having triple phase boundary expanded by coating an electrode of solid oxide fuel cell, sensor, or solid device with porous oxygen ion conducting ceramic ceria, an electron conducting or electron/ion conducting material form a coated film around an electrode and an electrolyte; an ion conduction pathway short-circuited from the electrolyte surface is not presented on the coated film, and the coated film forms a gas-permeable pore or micropore on the coated film or electrode/coating film interface so as to provide triple phase boundary.

Abstract translation: 目的：提供克服互连切断问题的电极，并且具有显着增加的三相边界并因此显示出改善的能力及其制造方法。 构成：通过涂覆固体氧化物燃料电池，传感器或具有多孔氧离子导电陶瓷二氧化铈的固体装置的具有三相边界扩展的精细结构的电极中，电子传导或电子/离子传导材料形成涂膜 围绕电极和电解质; 在涂膜上没有出现从电解质表面短路的离子传导路径，涂膜在涂膜或电极/涂膜界面上形成透气孔或微孔，从而提供三相边界。

公开(公告)号：KR100380049B1

公开(公告)日：2003-04-14

申请号：KR1020000040954

申请日：2000-07-18

Applicant: 현대자동차주식회사 ,  한국과학기술연구원

Inventor： 이기춘 ,  임태원 ,  오인환 ,  하흥용 ,  최형준 ,  이정규 ,  홍성안 ,  임태훈 ,  남석우

IPC: H01M4/02

Abstract: 본 발명은 전극의 제조방법 및 이 방법으로 제조된 전극에 관한 것으로서, 기체 확산층 상부에 탄소 분말층을 도포시키는 단계, 촉매 잉크를 상기 탄소층 상부에 도포시켜 촉매층을 형성시키는 단계 및 상기 촉매층 상부에 이오노머 용액을 도포시키는 단계를 포함하는 방법으로 소량의 촉매로 수소 이온 전달 및 활성이 우수한 전극을 제조할 수 있다.

Abstract translation: 目的：提供一种制备氢离子转移性能优异的电极和活性电池的方法，该方法包括在气体扩散层上施加一层碳粉，在该碳层上施加催化剂油墨以形成催化剂层; 并在催化剂层上施加离聚物溶液。 构成：该方法包括以下步骤：（a）在气体扩散层（21）上涂覆含有10-50wt％聚四氟乙烯的碳粉层（22）; （b）在含有聚合物电解质离聚物，催化剂和有机溶剂的碳层上施加催化剂油墨以形成催化剂层（23）; 和（c）将分散在亲水性溶剂中的聚合物电解质离聚物溶液施加到催化剂层上以形成离聚物层（24）。 通过该方法，可以用少量的催化剂获得氢离子转移及其活性优异的电极。

公开(公告)号：KR100352562B1

公开(公告)日：2002-09-12

申请号：KR1020000015414

申请日：2000-03-27

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 하흥용 ,  오인환 ,  차석열 ,  최형준 ,  홍성안 ,  임태훈 ,  남석우

IPC: H01M8/24

Abstract: 본 발명은 플라즈마 스퍼터링법을 이용하는 직접 메탄올 연료전지 또는 고분자 연료전지용 전해질막-전극 어셈블리의 제조 방법에 있어서, 탄소 분말과 고분자 이오노머 용액을 혼합하여 제조한 잉크를 전해질막의 양쪽 표면에 코팅하여 탄소-이오노머층을 형성한 다음, 상기의 탄소-이오노머층이 코팅된 전해질막을 플라즈마 스퍼터링 반응기에 장착하여 애노드 및 캐소드의 촉매로 사용되는 단성분계 또는 다성분계의 금속 촉매 물질을 증착시켜 상기 전해질막의 탄소-이오노머층 위에 촉매층을 형성하고, 상기의 탄소-이오노머층 형성 및 금속 촉매 물질의 스퍼터링 증착과정을 반복하여 전해질막의 양쪽 면에 다층의 탄소-이오노머층과 촉매층을 형성하는 것을 포함하는, 직접 메탄올 연료전지 또는 고분자 연료전지용 전해질막-전극 어셈블리의 � �조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에 의해 전극에서 반응물과 생성물의 물질 전달 저항을 감소시킴으로써 성능 향상이 가능해지고, 또한 단위 면적당 촉매 담지량을 증가시켜 연료전지 성능을 높일 수 있다.

公开(公告)号：KR100350364B1

公开(公告)日：2002-08-28

申请号：KR1019990046261

申请日：1999-10-25

Applicant: 한국과학기술연구원

Inventor： 홍성안 ,  오인환 ,  임태훈 ,  남석우 ,  하흥용 ,  강범석 ,  이광수

IPC: H01M8/02

CPC classification number: Y02P70/56

Abstract: 본발명은용융탄산염연료전지 (molten carbonate fuel cell, 이하 MCFC)에사용되는매트릭스 (matrix) 및그 제조방법에관한것이다. MCFC용매트릭스제조시단섬유의세라믹섬유를첨가함으로써, MCFC의장기운전시에발생할수 있는탄산염의상변화에따른매트릭스의균열발생및 그에따른탄산염의손실을방지할수 있고, 재용융된탄산염이전극과매트릭스에서원활하게재분포될수 있도록매트릭스자체의강도가증진된고성능의용융탄산염연료전지가구축될수 있다.

公开(公告)号：KR1020020055963A

公开(公告)日：2002-07-10

申请号：KR1020000085240

申请日：2000-12-29

Applicant: 한국과학기술연구원 ,  현대자동차주식회사

Inventor： 임태원 ,  이기춘 ,  오인환 ,  신석재 ,  박세규 ,  하흥용 ,  홍성안

IPC: H01M2/12

CPC classification number: H01M8/04007 ,  H01M8/04126

Abstract: PURPOSE: Provided is a humidifier which can reduce energy and volume necessary for humidification in gas supply for operating a polymer electrolyte fuel cell, and maintain humidity and temperature of reacting gas supplied to the fuel cell at optimum level. CONSTITUTION: The gas supply for operating a polymer electrolyte fuel cell consists of a gas inlet pipe; a flow controller; a gas feed pipe; a back pressure controller; a coolant controller; and a temperature controller of fuel cell. The humidifier comprises a humidifier container(20) connected to the gas feed pipe, water feed pipe(30), and fuel cell feed pipe(42); and an atomizer(26) for finely atomizing a gas(supplied by the gas feed pipe) and water(supplied by the water feed pipe(30)). The humidifier container(20) has double path(22), in which hot fuel cell coolant flows to heat water passing through the water feed pipe(30).

Abstract translation: 目的：提供一种加湿器，其可以降低用于操作聚合物电解质燃料电池的气体供给中的加湿所需的能量和体积，并且将供应到燃料电池的反应气体的湿度和温度保持在最佳水平。 构成：用于操作聚合物电解质燃料电池的气体供应包括进气管; 流量控制器 供气管; 背压控制器 冷却液控制器 和燃料电池的温度控制器。 加湿器包括连接到气体供给管，给水管（30）和燃料电池供给管（42）的加湿器容器（20）。 以及用于使气体（由气体供给管供给）和水（由供水管（30）供给）进行精细雾化的雾化器（26）。 加湿器容器（20）具有双路径（22），其中热燃料电池冷却剂流动以加热通过给水管（30）的水。