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저온시동을 위한 고분자 전해질 연료전지의 제어방법(Method for a polymer electrolyte fuel cell of the control for cold start)

  • 기술번호 : KST2016010376
  • 담당센터 : 인천기술혁신센터
  • 전화번호 : 032-420-3580
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 본 발명은 고분자 전해질 연료전지의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영하의 온도에서 공기극 촉매층에서의 산소환원반응에 의해 생성된 물의 결빙으로 인하여 촉매층 및 확산층 내부에서 산소의 전달이 감소하는 것을 방지할 수 있는 저온시동을 위한 고분자 전해질 연료전지의 제어방법에 관한 것이다.본 발명에 따르면, 고분자 전해질 연료전지의 온도상승 속도를 고분자 전해질 연료전지 내부의 산소환원반응에 의한 물의 생성속도보다 빠르게 제어하여 고분자 전해질 연료전지 내부에서 생성된 물이 결빙되는 것을 방지할 수 있어 고분자 전해질 연료전지의 내구성 및 효과의 저하를 방지할 수 있다.
Int. CL H01M 8/10 (2016.01) H01M 8/04 (2016.01)
CPC H01M 8/04253(2013.01) H01M 8/04253(2013.01) H01M 8/04253(2013.01) H01M 8/04253(2013.01) H01M 8/04253(2013.01)
출원번호/일자 1020140156030 (2014.11.11)
출원인 인하대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1629297-0000 (2016.06.03)
공개번호/일자 10-2016-0056434 (2016.05.20) 문서열기
공고번호/일자 (20160622) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 발송처리완료
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.11.11)
심사청구항수 5

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 인하대학교 산학협력단 대한민국 인천광역시 미추홀구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 주현철 대한민국 인천광역시 연수구
2 곽건희 대한민국 인천광역시 남구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이원희 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 성지하이츠빌딩*차 ***호 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 인하대학교 산학협력단 인천광역시 미추홀구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2014.11.11 수리 (Accepted) 1-1-2014-1083879-83
2 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2015.07.22 수리 (Accepted) 4-1-2015-5098802-16
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2015.08.11 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2015.11.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2015-0097415-10
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2015.11.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0831131-09
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2016.01.12 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2016-0031434-73
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2016.01.12 수리 (Accepted) 1-1-2016-0031412-79
8 등록결정서
Decision to grant
2016.05.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2016-0398082-03
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2016.09.05 수리 (Accepted) 4-1-2016-5127132-49
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2018.03.02 수리 (Accepted) 4-1-2018-5036549-31
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2018.12.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5266647-91
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번호 청구항
1 1
고분자 전해질 연료전지의 제어방법에 있어서,고분자 전해질 연료전지의 음극 촉매층 및 양극 촉매층에 제 1 전류밀도가 흐르도록 전압을 인가하는 단계; 고분자 전해질 연료전지 내부의 수분이 불포화상태(undersaturated)인지 여부를 판단하는 단계; 및상기 고분자 전해질 연료전지의 음극 촉매층 및 양극 촉매층에 상기 제 1 전류밀도 보다 높은 제 2 전류밀도가 흐르도록 전압을 인가하는 단계;를 포함하고,상기 제 2 전류밀도가 흐르도록 전압을 인가하는 단계는, 상기 고분자 전해질 연료전지 내부의 수분이 불포화상태(undersaturated)일 때 수행되는 것을 특징으로 하는 저온시동을 위한 고분자 전해질 연료전지의 제어방법
2 2
제 1항에 있어서,상기 제 1 전류밀도는,상기 고분자 전해질 연료전지가 구동되기 위한 전류밀도 값인 것을 특징으로 하는 고분자 전해질 연료전지의 제어방법
3 3
제 1항에 있어서,상기 제 2 전류밀도는,상기 제 1 전류밀도의 1
4 4
삭제
5 5
제 1항에 있어서,상기 불포화상태(undersaturated)인지 여부를 판단하는 단계는,상기 고분자 전해질 연료전지의 내부 온도가 -10°C 내지 0°C 의 범위일 때 수행되는 것을 특징으로 하는 저온시동을 위한 고분자 전해질 연료전지의 제어방법
6 6
제 1항에 있어서,상기 불포화상태(undersaturated)인지 여부를 판단하는 단계는,기 설정된 초기조건을 적용하여 변수를 계산하는 단계;상기 기 설정된 초기조건을 적용하여 계산된 변수를 이용하여 질량 지배방정식 및 운동량 지배방정식을 계산하여 산출된 속도 및 입력값을 계산하는 단계;상기 질량 지배방정식 및 운동량 지배방정식에 의해 산출 및 계산된 속도 및 입력 값을 에너지 지배방정식에 적용하여 각 격자에서의 온도 값을 산출하는 단계;상기 에너지 지배방정식에 의해 산출된 온도 값을 이용하여 화학종 지배방정식을 계산하여 각 격자에서의 수소, 물, 산소의 농도 값을 산출하는 단계;상기 화학종 지배방정식에 의해 산출된 수소, 물, 산소의 농도 값을 이용하여 전하 지배방정식을 계산하여 전류밀도 및 전압 값을 산출하는 단계;상기 전하 지배방정식에 의해 산출된 전류밀도 및 전압 값과 미리 정해놓은 수렴조건을 비교하여, 상기 미리 정해진 수렴조건에 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 및미리 정해진 시간보다 큰지 여부를 판단하는 단계;를 포함하고,상기 질량 지배방정식, 운동량 지배방정식, 에너지 지배방정식, 화학종 지배방정식 및 전하 지배방정식은 아래와 같은 것을 특징을 하는 저온시동을 위한 고분자 전해질 연료전지의 제어방법:질량 지배방정식은, 운동량 지배방정식은, 에너지 지배방정식은, 화학종 지배방정식은,전하 지배방정식은, 및,상기 각각의 지배방정식에 기재된 변수, 윗첨자 및 아랫첨자는 각각 변수,A: 면적(m2), C: 몰농도 (mol/m3), cp: 비열 (J/Kg*K), Di: i종의 확산 (m2/s), F: 페러데이 상수 (96485 C/mol), hsg: 수분 승화의 잠열 (kJ/kg), i0: 교환전류밀도 (A/m2), I: 동작전류밀도 (A/cm2), j: 전송전류밀도 (A/m3), K: 수분투과성 (A/m2), MW: 분자량(kg/mol), P: 압력 (Pa), nd: 전기침투저항계수, R: 보편기체상수 (8
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 미래창조과학부 인하대학교 기후변화대응 기초, 원천기술개발사업 멀티스케일 모델링 및 실험적 성능진단을 통한 연료전지 소재, 디자인, 열 및 물 관리 기법 최적화 연구