내부개질형 관형 고체산화물 연료전지 스택 및 그 제작 방법

    公开(公告)号:WO2011159064A9

    公开(公告)日:2011-12-22

    申请号:PCT/KR2011/004224

    申请日:2011-06-09

    Inventor: 정종식

    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.

    고체산화물 연료전지 시스템에서 비상 정지 또는 정전 시 스텍 보호 방법
    2.
    发明申请
    고체산화물 연료전지 시스템에서 비상 정지 또는 정전 시 스텍 보호 방법 审中-公开
    紧急情况下的堆放保护方法关闭或黑色固体氧化物燃料电池系统

    公开(公告)号:WO2015130095A1

    公开(公告)日:2015-09-03

    申请号:PCT/KR2015/001862

    申请日:2015-02-26

    Inventor: 정종식 박성태

    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 translation: 本发明涉及一种在固体氧化物燃料电池系统中紧急关闭或熄灭的情况下的堆叠保护方法,更具体地,涉及一种系统和方法,用于如果向阳极通道供应燃料气体和水, 由于在固体氧化物燃料电池系统中的紧急关闭或熄灭等而中断堆叠,防止阳极被空气中的氧气污染并防止阳极材料的再氧化发生和形成的裂纹 堆叠由于污染。 根据本发明的燃料电池与燃料电池堆一起设置在热箱中,并且具有辅助蒸发器,其向堆叠阳极蒸发并且将从储水箱供应的水供给水位差。

    희박연소 조건에 있는 자동차나 소각로 배기 가스로부터 낙스를 제거하기 위한 촉매
    3.
    发明申请
    희박연소 조건에 있는 자동차나 소각로 배기 가스로부터 낙스를 제거하기 위한 촉매 审中-公开
    催化剂用于从精炼汽油或焚化炉排气中除去NOX

    公开(公告)号:WO2009139609A2

    公开(公告)日:2009-11-19

    申请号:PCT/KR2009/002602

    申请日:2009-05-16

    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 translation: 本发明涉及用于除去废气中所含的NOx的催化剂,更具体地说,涉及使用金属钛酸盐作为载体除去NOx的催化剂。 根据本发明的用于除去NOx的催化剂允许金属钛酸盐作为稀燃条件下的NOx的吸附和储存剂(以下称为吸附/储存剂)作为载体。 负载的贵金属或过渡金属组分提供了催化剂功能,其通过在稀燃条件下将NO x氧化成NO 2来帮助吸附/储存,并且参与在富含燃料的条件下将吸附和储存的NO 2还原成N2的反应。 根据本发明的催化剂具有常规催化剂例如Ba的两倍于NO x储存量,并且即使在更大范围在150〜700℃的操作条件下也能够有效去除。 此外,即使在废气中存在SO x的条件下,由于即使在稳定的NOx去除能力下,也能够实现迄今为止不可能实际使用。

    평관형 고체산화물 연료전지용 거대 스택 및 그 제작 방법
    4.
    发明申请
    평관형 고체산화물 연료전지용 거대 스택 및 그 제작 방법 审中-公开
    平板管固体燃料电池的巨大堆叠及其制造方法

    公开(公告)号:WO2011126217A2

    公开(公告)日:2011-10-13

    申请号:PCT/KR2011/001459

    申请日:2011-03-03

    Inventor: 정종식

    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 translation: 本发明涉及一种固体氧化物型燃料电池用叠层及其制造方法,更具体地,涉及一种高容量固体氧化物型燃料电池用叠层及其制造方法,其特征在于, 管状重整器和扁平管式反应器通过形成细胞束而电连接。 根据本发明,用于固体氧化物燃料电池的叠层使得能够将至少一个扁平管式反应器层压在扁平管状重整器上,其中:所述扁平管状重整器形成有至少一个第一通道,其具有一个封闭 侧面并穿透到外侧; 所述扁平管式反应器形成有至少一个具有至少一个封闭侧并且穿透到外侧的第二通道; 反应单元和空气通道形成在扁平管式反应器的外侧上; 并且在所述第一通道和所述第二通道上,串联并联地层叠有连通的电池模块堆叠的电池组。 因此,本发明能够通过产生高容量的电力进行稳定的反应,并且由于容易的更换而获得长期运行中的稳定性。

    평관형 구조체를 이용한 고체산화물 연료전지용 스택
    5.
    发明申请
    평관형 구조체를 이용한 고체산화물 연료전지용 스택 审中-公开
    使用平面管状结构的固体氧化物燃料电池的堆叠

    公开(公告)号:WO2010123219A2

    公开(公告)日:2010-10-28

    申请号:PCT/KR2010/002326

    申请日:2010-04-15

    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 translation: 本发明涉及一种固体氧化物型燃料电池用叠层体及其制造方法,更具体地,涉及一种能够以串联并联结构发电的固体氧化物型燃料电池用叠层体。 根据本发明的用于固体氧化物燃料电池的堆叠通过以下步骤制造:制造单元电池模块,其中扁平管状支撑结构具有形成在其前表面上及其外表面上的第一电连接器,并连接 并且具有形成在其后表面和其外表面上并连接到第二电极的第二电连接器; 堆叠单元电池模块,使得在单元电池模块的外表面处的相同磁极彼此接触,以产生单元堆叠模块,其中单元电池模块并联电连接在一起; 并且将单元堆叠模块的前表面和后表面串联连接在一起,从而产生用于固体氧化物燃料电池的串联和并联型单片堆叠。 根据本发明的固体氧化物燃料电池的堆叠解决了生产固体氧化物燃料电池的堆叠中最严重的问题,例如制造大型单位电池的困难,直接依赖于确定连续串联的单元电池 堆叠的性能,以及通过堆叠单元电池生产大规模堆叠的困难。

    고체산화물 연료전지 스텍에서 안정적인 전도특성을 가지는 연결재층 및 이를 이용한 단위셀 형성 방법
    7.
    发明公开
    고체산화물 연료전지 스텍에서 안정적인 전도특성을 가지는 연결재층 및 이를 이용한 단위셀 형성 방법 审中-实审
    在固体氧化物燃料电池堆中具有稳定的导电性能的互连层和使用其的单位电池的制造方法

    公开(公告)号:KR1020170027286A

    公开(公告)日:2017-03-09

    申请号:KR1020160108626

    申请日:2016-08-25

    Abstract: 본발명은고체산화물연료전지스텍에서안정적인전도특성을가지는연결재층및 상기층의단위셀 내형성방법에관한것으로, 단위셀내 음극노출면또는음극면 쪽에는산화및 환원분위기에서공히전도성을가지는 Perovskite 계연결재층을사용하고양극노출면 또는양극면에는산화분위기에서만전도성을가지는 p-type 연결재층을사용하되상기두 연결재층과양극또는음극노출면쪽은서로접합되어최종적으로치밀막으로형성된연결재를부착한단위셀을제작하는것을특징으로한다. 본발명에서제시된연결재층은단위셀 내음극면의수소농도및 양극면의산소농도의변화에관계없이안정적인전도성을나타내어단위셀을적층한 스텍내 입구또는출구쪽 위치에상관없이균일하고안정적인성능이기대된다.

    스텍 연료의 전후 처리 및 열교환을 위한 통합 장치 및 그 운전 방법
    8.
    发明授权
    스텍 연료의 전후 처리 및 열교환을 위한 통합 장치 및 그 운전 방법 有权
    燃料电池系统中的燃料处理器和热交换单元的集成设备及使用其的操作方法

    公开(公告)号:KR101598686B1

    公开(公告)日:2016-03-03

    申请号:KR1020140024547

    申请日:2014-02-28

    Inventor: 정종식 박성태

    Abstract: 본발명은스텍연료의전후처리및 열교환을위한통합장치및 그운전방법에관한것으로서, 보다상세하게는연료전지스텍에서배출되는스텍배출가스를처리하고, 동시에스텍배출가스를이용하여연료전지스텍으로유입되는연료를개질할수 있는단위장치에관한것이다. 본발명에따른장치는연료전지의연료전후처리및 열교환이이루어지는장치로서, 스텍배출가스가흐르면서연소촉매에의해연소되는제1 채널과, 연료전지스텍의연료가스가상기스텍배출가스와반대로흐르면서개질촉매에의해개질되는제2 채널을포함하고, 상기제1 채널과상기제2 채널사이에열교환이이루어지는것을특징으로한다.

    고체산화물 연료전지용 연결재 및 연결재층 형성방법
    9.
    发明公开
    고체산화물 연료전지용 연결재 및 연결재층 형성방법 有权
    固体氧化物燃料电池的互连及其形成方法

    公开(公告)号:KR1020160016487A

    公开(公告)日:2016-02-15

    申请号:KR1020140142579

    申请日:2014-10-21

    Abstract: 본발명은고체산화물연료전지의연결재에관한것으로서로다른물질로구성된이중층연결재에서발생할수 있는문제점을극복하여개선된성능을보여주는것을특징으로한다. 기존의개발된이중층연결재의경우 n-type 전도층과 p-type 전도층으로이루어진이중층의형태로구성이되는데이는극심한산화분위기혹은환원분위기에서 n-type 전도층의부분적인산화혹은 p-type 전도층의부분적인환원을유발해전도성능저하를야기할수 있다. 이에본 발명에서는 n-type물질과 p-type 물질의반응성을이용하여산화분위기와환원분위기에서동시에준수한전도특성을갖는물질을개발하고전도층으로의형성방법을제공한다.

    Abstract translation: 本发明涉及一种用于固体氧化物燃料电池的互连件,其通过克服由不同材料组成的双层互连的问题而显示出改进的性能。 现有的双层互连是由n型导电层和p型导电层构成的双层形式,由于n型导电层的部分氧化或导致n型导电层的部分还原而导致导电性能降低 p型导电层在强氧化气氛或还原气氛中。 通过在氧化气氛或还原气氛中使用n型材料和p型材料的反应性,开发出具有良好导电性的材料,并且提供了形成导电层的方法。

    전극 반응층이 개선된 고체산화물 연료 전지 및 그 제조 방법
    10.
    发明公开
    전극 반응층이 개선된 고체산화물 연료 전지 및 그 제조 방법 有权
    具有改进的电极及其制备的固体氧化物燃料电池

    公开(公告)号:KR1020120132058A

    公开(公告)日:2012-12-05

    申请号:KR1020110050635

    申请日:2011-05-27

    CPC classification number: Y02P70/56 H01M8/12 C04B35/01 C04B35/64 H01M8/02

    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.

    Abstract translation: 目的:提供一种固体氧化物燃料电池,以通过均匀地维持负极层中的孔隙率和颗粒较小并且抑制负极层的裂纹产生和多孔结构变化来提高性能。 构成:固体氧化物型燃料电池包括负极支撑体,在负极支撑体上有选择地形成的负极层,在负极支撑体或负极层上形成的电解质层,以及在电解质层上形成的正极层。 负极支持体包含NiO,一种或多种选自YSZ,ScSZ,SmSZ,GDC和热膨胀可控氧化物的组分。 热膨胀可控氧化物的热膨胀率为7.0×10 ^( - 6)/℃〜10.0×10 -6( - 6)/℃。

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