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고체산화물 연료전지용 전극 지지체와 일체형 단위 셀 및그 제조 방법

  • 기술번호 : KST2014026642
  • 담당센터 : 대구기술혁신센터
  • 전화번호 : 053-550-1450
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 제작이 쉽고 대형화가 가능하며 가스 밀봉이 용이하고 획기적으로 증가된 반응면적을 가지는 고체산화물 연료전지용 지지체와 상기 지지체를 기본으로 한 일체형 (Monolith type) 단위 셀 및 그 제조 방법이 제공된다. 본 발명에 따른 연료전지용 단위셀은 전도성 재료로 이루어진 평관형 지지체의 내부에 제1가스 채널이 형성되고, 상·하면에 형성된 다수의 돌기부가 단위셀의 적층 시 제2가스 채널을 형성하여, 지지체의 상·하면에서 동시에 전류의 생성이 이루어지며, 단위셀의 하면에는 제1전극층, 전해질층, 및 제2전극층이 차례로 적층되고, 상기 단위셀의 상면에는 제1전극층, 홈부와 돌기부에 각각 피복 형성된 전해질층과 전기연결층, 및 상기 전기연결층과 접촉되지 않도록 홈부에 피복 형성된 제2전극층으로 이루어진다. 본 발명에 의하면 구조적으로 안정하고 대형화가 쉬우며 가스 밀봉 문제가 없고, 스텍으로 적층 후의 유효 반응 면적이 겉보기 적층 면적 보다 300% 증가하여 획기적인 성능 증가가 기대되는 새롭고 진일보된 고성능의 고체산화물 연료전지용 지지체 및 일체형 단위 셀을 제작하는 방법을 제공한다. 고체산화물 연료전지, 전극 지지체, 일체형 (Monolith type), 단위 셀
Int. CL H01M 8/02 (2010.01) H01M 8/02 (2006.01) H01M 8/24 (2010.01)
CPC
출원번호/일자 1020080010176 (2008.01.31)
출원인 포항공과대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1006467-0000 (2010.12.30)
공개번호/일자 10-2009-0084160 (2009.08.05) 문서열기
공고번호/일자 (20110106) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2008.01.31)
심사청구항수 25

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 포항공과대학교 산학협력단 대한민국 경상북도 포항시 남구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 정종식 대한민국 울산 울주군
2 권진여 대한민국 경북 포항시 북구
3 김남웅 대한민국 경북 포항시 남구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 박상훈 대한민국 서울특별시 영등포구 선유로 *길 **, **층 ****호 (문래동*가, 문래 sk v*센터)(새생명특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 포항공과대학교 산학협력단 대한민국 경상북도 포항시 남구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2008.01.31 수리 (Accepted) 1-1-2008-0082585-66
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2008.10.08 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2008.11.07 수리 (Accepted) 9-1-2008-0069108-15
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2010.02.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2010-0088243-02
5 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2010.04.22 수리 (Accepted) 1-1-2010-0257404-29
6 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2010.05.26 수리 (Accepted) 1-1-2010-0337303-71
7 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2010.06.28 수리 (Accepted) 1-1-2010-0414848-71
8 [지정기간연장]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Designated Period Extension] Application of Period Extension(Reduction, Progress relief)		 2010.07.26 수리 (Accepted) 1-1-2010-0480401-68
9 지정기간연장관련안내서
Notification for Extension of Designated Period		 2010.07.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2010-0067257-40
10 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2010.08.26 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2010-0553612-85
11 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2010.08.26 수리 (Accepted) 1-1-2010-0553607-56
12 등록결정서
Decision to grant		 2010.12.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2010-0595033-79
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.06.13 수리 (Accepted) 4-1-2013-0025573-58
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.02.25 수리 (Accepted) 4-1-2014-5024386-11
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.11.20 수리 (Accepted) 4-1-2019-5243581-27
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.11.22 수리 (Accepted) 4-1-2019-5245997-53
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.11.25 수리 (Accepted) 4-1-2019-5247115-68
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
연료가스와 공기를 이용하여 전기를 발생시키는 연료전지용 단위셀에 있어서, 전도성 재료로 이루어진 다공성의 평관형 지지체; 상기 지지체의 내부에 하나 이상의 유로가 형성된 제1 가스 흐름용 채널부; 상기 지지체의 상판 및 하판 외부 중앙부 반응면에 반대극 가스 유로가 형성된 제2 가스 흐름용 채널부; 상기 지지체의 외부 면 전면에 피복되는 제1 전극 층; 상기 지지체의 상판 제2 가스 채널 사이의 돌기부를 제외한 전면에 피복된 전해질; 상기 지지체의 상판 제2 가스 채널 사이 돌기부에 피복된 전기연결층; 및 상기 지지체의 외부 반응 면 중 하판부를 반드시 포함하고 전기연결층과 서로 접촉되지 않게 피복된 제2 전극 층;들을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위셀
2 2
제1항에 있어서, 상기 지지체는 공기극 재료로 이루어지거나 또는 제3의 재료로 이루어지고 제1 전극층을 공기극 재료로 피복하는 경우 제1 가스 흐름용 채널부에는 공기가 흐르게 되고 제2 가스 흐름용 채널부에는 연료 가스가 흐르며, 반대로 상기 지지체가 연료극 재료로 이루어지거나 제3의 재료로 이루어지고 제1전극을 연료극 재료로 피복하는 경우는 제1 가스 흐름용 채널부에는 연료 가스가 흐르고, 제2 가스 흐름용 채널부에는 공기가 흐르는 것임을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위셀
3 3
제1항에 있어서, 상기 지지체는 몸체 내부에 다수의 격벽을 설치하여 복수의 제1가스 흐름용 채널이 형성된 평관을 압출 성형하여 제조하고, 상기 몸체 외부 면의 양끝 일부분을 제외한 상판 및 하판 상의 반응 면 부분에 제2가스 흐름용 채널을 형성한 것임을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위셀
4 4
제3항에 있어서, 상기 지지체는 제2 가스 흐름용 채널부를 제외한 양측 끝 부분은 단위 셀의 적층 시 가스의 밀봉을 위한 밀봉 부로 사용되는 것임을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위셀
5 5
제1항에 있어서, 상기 지지체는 그 내부의 제1 가스 흐름용 채널들의 단면이 구조적으로 안정한 다각형 또는 원형 모양을 이루고, 그 크기가 0
6 6
제5항에 있어서, 상기 지지체는 채널 사이의 격벽의 두께가 0
7 7
제1항에 있어서, 상기 지지체는 상판과 하판 외부 면에 각각 형성된 제2 가스 흐름용 채널이 제1가스 흐름용 채널의 흐름 방향인 길이 방향과 반대 방향으로 유입구 및 유출구가 설치되도록 제조된 것임을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위셀
8 8
제7항에 있어서, 상기 제2 가스 흐름용 채널의 단면은 높이가 0
9 9
제1항에 있어서, 상기 지지체는 외부 면 특정 부분에 제1전극층, 전해질층, 전기연결층, 제1 전극층과 반대 극을 이루는 제2 전극층 재료들을 얇게 피복한 것임을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위 셀
10 10
제9항에 있어서, 제1 전극층, 제2 전극층은 소결 후 피복층이 가스의 확산이 용이 하도록 다공성으로 유지되는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위셀
11 11
제9항에 있어서, 상기 전해질층 및 전기연결층은 소결 후 피복 층들이 가스가 새지 않도록 기공이 없고 접촉부분이 일부 중첩이 되도록 피복된 것임을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위 셀
12 12
제9항에 있어서, 상기 전해질층, 전극층들의 두께는 1000 ㎛ 이하인 것임을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위 셀
13 13
제9항에 있어서, 상기 전기연결층의 두께는 1
14 14
연료가스와 공기를 이용하여 전기를 발생시키는 연료전지용 지지체 및 일체형의 단위 셀을 제작하는 방법에 있어서, 내부에 다수의 제1 가스 흐름용 채널부의 유로가 형성된 지지체를 준비하는 단계; 상기 지지체의 외부면의 양끝 밀봉부를 제외한 중간 반응부 상의 상판 및 하판을 가공하여 다수개의 돌기부들을 형성하고 지지체를 적층 시 그 사이에서 제2 가스 채널부의 유로가 형성되도록 하는 단계; 상기 지지체의 외부 면 전부에 제1 전극 층을 피복하는 단계; 상기 지지체의 상판 돌기부를 제외한 외부 면 전부에 전해질층을 피복하는 단계; 상기 지지체의 상판 돌기부에 전기연결층을 피복하는 단계; 및 상기 지지체의 외부 반응 면 중 하판 면을 반드시 포함하고 전기연결층과 서로 전기적으로 연결이 되지 않게 제2 전극 재료의 피복 층을 전해질층위에 형성하는 단계;들을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 딘위셀 제조 방법
15 15
제14항에 있어서, 상기 지지체는 음극 또는 양극을 이루는 전극 재료나 제3의 전도성 재료를 사용하여 압출기(extrusion machine)에서 평관형으로 압출 성형, 건조, 소결 함으로써 이루어진 것임을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위셀 제조 방법
16 16
제14항에 있어서, 상기 제2 가스 흐름용 채널부와 그 사이의 돌기부는 상기 지지체의 상판 및 하판 외부 면을 첨삭, 연마하여 형성한 것임을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위셀 제조 방법
17 17
제14항에 있어서, 상기 피복층들은 금속 또는 금속산화물 입자의 슬러리 용액을 이용하여 피복한 후 열 소결(thermal sintering) 처리를 하거나, 또는 금속화합물을 이용한 화학증착법(CVD, chemical vapor deposition), 금속 또는 금속산화물을 이용한 물리증착법 (Physical vapor deposition), 전기화학적 도금, 또는 융사법 (spray) 등을 사용하여 피복되는 것임을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위 셀 제작 방법
18 18
제14항에 있어서, 각 피복층이 고유 기능을 발휘하기 위해 각각의 피복 공정 완료 후 개별 소결, 또는 몇 개의 피복 공정을 함께 묶어서 공 소결의 과정을 거쳐서 완성하는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지용 단위 셀 제작 방법
19 19
고체전해질 연료 전지용 평관형 지지체에 있어서, 내부에 제1가스 흐름용 채널이 형성되고, 상·하면의 길이 양끝 부분을 제외한 중간 반응부에 돌기부가 형성되도록 홈들이 형성되며 지지체의 적층에 의해 상기 홈들이 제2 가스의 유로를 형성하는 제2 가스 흐름용 채널이 되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 지지체
20 20
제19항에 있어서, 상기 지지체는 제2 가스 채널 완료 전, 후, 또는 전과 후 공히, 상하판 외부면을 보다 정교하게 연마하여 최종 상하판 사이 두께가 균일하게 유지되도록 추가로 정밀 연마 가공한 것임을 특징으로 하는 연료전지용 지지체
21 21
제19항에 있어서, 상기 평관형 지지체의 외부면 전면에 제1전극층이 적층되고, 그다음 상기 제1 전극층이 적층된 지지체의 상면 돌기부에 적층되는 전기연결층과 돌기부를 제외한 전면에 전해질층이 전기연결층과 접촉하고 일부 중첩되게 적층되고, 반응부의 전해질층위에 제2전극층이 전기연결층과 접촉하지 않도록 적층되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 지지체
22 22
제21항에 있어서, 제1가스 흐름용 체널 내의 제1가스가 상하판의 반응면의 제1전극층으로 확산되어 전기 생성 반응이 일어나는 것을 특징으로 하는 지지체
23 23
제21항에 있어서, 지지체를 적층 시 상위 지지체의 하판과 하위 지지체의 상판 사이 제2가스 흐름용 체널이 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 지지체
24 24
제21항에 있어서, 지지체를 적층 시 제2가스 흐름용 체널 내의 제2가스가 상위 지지체의 하판과 하위 지지체의 상판 상의 반응면의 제2전극층으로 확산되어 전기 생성 반응이 일어나는 것을 특징으로 하는 연료전지용 지지체
25 25
제21항에 있어서, 지지체를 적층 시 하위 지지체의 제1전극층이 상판 돌기부 전기연결층을 통하여 상위 지지체의 하판상의 제2전극층과 접촉되어 전기연결이 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 지지체
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