Abstract:
본 발명은 탄화수소 함유가스를 직접 사용할 수 있는 고체산화물 연료전지 스택에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 튜브형 개질기와 튜브형 반응기를 포함하는 셀모듈을 이용한 고체산화물 연료전지용 스텍 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 고체산화물 연료전지용 스텍은 원통형 또는 평관형의 다공성 지지체에 적은 저항으로 직렬 연결된 단위셀이 형성된 분할형 셀 튜브 및 같은 모양의 지지체의 내부에 개질 촉매가 내장된 개질기 튜브를 외면에 공기유로가 형성되도록 이격 배치하고, 튜브 사이에 연료가스 흐름용 유로를 형성시킨 셀모듈이 집적된 대형 고체산화물 연료전지용 스택 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 고체산화물 연료전지용 스텍은 대형화가 가능하면서도 내부에 개질기가 내장되어 열 조절이 쉽고, 단위셀 들이 전기적으로 직렬 및 병렬의 혼합 구조로 연결되어 반응면적의 대면적화 및 스택의 고전압화가 가능하고, 또한 모듈화된 셀번들을 사용하여 교체에 의한 수리가 가능하다.
Abstract:
본 발명은 고체산화물 연료전지 시스템에서 비상 정지 또는 정전 시 스텍 보호 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고체산화물 연료전지 시스템에서 비상 정지(shut down) 또는 정전 등에 의해, 스텍의 음극 체널에 연료가스와 물의 공급이 중단될 경우, 음극이 공기 중의 산소에 의해 오염되고, 이로 인해 음극 재료의 재산화가 일어나면서 스텍에 crack이 발생되는 것을 방지하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 연료전지는 연료전지 스텍과 함께 핫 박스에 안치되고, 수위 차이에 의해서 물 저장조로부터 공급된 물을 기화시켜 스텍 음극으로 공급하는 보조 기화기가 설치된 것을 특징으로 한다.
Abstract:
본 발명은 배기가스 중의 NOx 제거용 촉매에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속티타네이트를 담지체로 이용한 NOx 제거용 촉매에 관한 것이다. 본 발명에 따른 NOx 제거용 촉매는 금속티타네이트가 담지체 (support)로서 작용할 뿐만 아니라 연료희박 조건에서 NOx의 흡착 및 저장제 (이하 흡장제로 표기)로 작용하며, 담지 된 귀금속이나 전이금속 성분은 연료희박조건에서는 NOx를 NO 2 로 산화시켜 흡장을 돕고 연료 농후조건에서는 흡장된 NO2의 N 2 로의 환원반응에 참여하는 촉매 기능을 제공한다. 본 발명에 따른 촉매는 NOx 흡장량이 기존에 제시된 촉매들, 예로 Ba, 보다 2배 이상 많을 뿐만 아니라 150 ~ 700℃의 보다 넓은 범위의 운전 조건에서도 효율적인 제거가 가능하다. 더구나 배기가스 내 SOx 가 존재하는 조건하에서도 안정적인 NOx 제거 능력을 보여 지금까지 불가능했던 실용화가 가능하다.
Abstract:
본 발명은 고체산화물 연료전지용 스텍 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평관형 개질기와 평관형 반응기를 일체화한 셀모듈들이 셀번들을 이루어 전기적으로 연결된 대용량의 고체산화물 연료전지용 스텍 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 고체산화물 연료전지용 스텍은 평관형 개질기에 적어도 하나의 평관형 반응기가 적층되며, 상기 평관형 개질기는 일측이 막혀 있고, 외면으로 관통되는 적어도 하나의 제1채널이 형성되고, 상기 평관형 반응기는 적어도 일측이 막혀 있고, 외면으로 관통되는 적어도 하나의 제2채널이 형성되고, 상기 평관형 반응기의 외면에는 반응부와 공기 유로가 형성되며, 상기 제1채널과 제2채널은 연통된 셀모듈을 적층한 셀번들들이 전기적으로 직병렬로 적층된 것으로서, 대용량의 전기를 생산하면서도 안정적인 반응이 가능하고, 교체가 용이하여 장기 운전 안정성을 확보할 수 있다.
Abstract:
본 발명은 고체산화물 연료전지용 스택 및 그 제작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 직병렬 구조로 전기를 생산할 수 있는 고체 산화물 연료전지용 스택 및 그 제작 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 고체산화물 연료전지용 스택은 평관형 지지체의 전단면 및 외부면 일측에 제1전극과 연결된 제1전기연결재가 형성되고, 후단면 및 외부면 일측에 제2전극과 연결된 제2전기연결재가 형성된 단위 셀모듈을 제조하고, 상기 셀모듈의 외측면의 같은 극 끼리 연접되도록 적층하여 전기적으로 병렬연결된 단위 스택모듈을 제조하고, 상기 스택모듈의 전후면을 직렬 연결하여 직병렬 혼합식 고체산화물 연료전지용 일체형 (monolithic) 스택을 제조하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 고체산화물 연료전지용 스택은 고체산화물 연료전지용 스택의 제작 방법에 있어서 가장 약점으로 지적되는 단위 셀들의 대면적화의 어려움, 직렬연결에만 의존한 스택 성능의 단위셀에 의한 직접적인 의존성, 적층에 의한 대형 스택의 제작의 어려움 등을 해결할 수 있다.
Abstract:
PURPOSE: A solid oxide fuel cell is provided to improve performance by uniformly maintaining porosity and particles in a negative electrode layer small and to restrain the crack generation and porous structure change of the negative electrode layer. CONSTITUTION: A solid oxide fuel cell comprises a negative electrode support, a negative electrode layer selectively formed on the negative electrode support, an electrolyte layer formed on the negative electrode support or negative electrode layer, and a positive electrode layer formed on the electrolyte layer. The negative electrode support comprises NiO, one or more components selected from a group consisting of YSZ, ScSZ, SmSZ, GDC, and a heat-expansion-controllable oxide. The heat expansion ratio of the heat-expansion-controllable oxide is 7.0x10^(-6)/°C-10.0x10^(-6)/°C.