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고체산화물 연료전지 밀봉용 결정화유리 가스켓 제조 방법 및 밀봉재

  • 기술번호 : KST2019007681
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요약 본 발명은 600~1000℃에서 밀봉재로 사용되는 고체산화물 연료전지 밀봉용 결정화유리 가스켓 제조 방법에 관한 것이다.고체산화물 연료전지 중 평판형에서는 형태에 무관하게 운전 중 전극간 또는 단전지간의 가스 흐름을 차단하며 구성층 사이를 접합 및 스택 전체를 지지하기 위해서는 밀봉이 필수적이다.이때 통상 밀봉을 하는 소재를 밀봉재라 하는데, 밀봉을 위해서는 밀봉재가 일정한 형상 즉 가스켓으로 가공되어야 한다.현재 사용되는 밀봉재로는 유리, 유리를 결정화시킨 결정화유리, 유리에 결정, 금속 및 운모(mica)등을 혼합한 복합소재가 밀봉재 등으로 사용되고 있으나, 고온에서 장시간 운전시 밀봉재가 산화·환원에 의해 구조적으로 변형하여 강도가 약화되거나 계면 또는 표면 반응에 의해 기공을 형성하거나 고온으로 인해 일부 성분의 증발등으로 강도가 약화되는 문제를 안고 있다. 특히 대용량 고체산화물 연료전지의 경우 단전지를 수십, 수백층을 적층하여 스택을 제조하므로 높은 하중이 밀봉재에 인가되어 밀봉 가스켓이 적층 하중으로 인해 무너지거나 크랙(crack)이 발생된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서는 유리 구조가 사용온도에서 안정해야 되고, 산화·환원분위기에 구조적으로 변형이 없어야 하며, 고온에서 탄성을 갖으면서 기공이 발생하지 않아야 된다. 그런데 대부분의 선행기술에서는 복합화의 효과로 열팽창계수 제어, 고온에서 유동성 제어, 구조적 변형에 대해 언급하고 있으나 복합화했을 때 어떤 방법으로 강도를 증진하는 점에 대해서는 제시되지 못하고 있다.따라서 본 발명에서는 고체산화물 연료전지 밀봉용 쉬트(sheet) 및 벌크(Bulk) 가스켓이 사용온도에서 형태가 변형되지 않고 크랙 발생이 없으면서 특성열화가 없이 열처리 과정 중에 부착된 후 운전 작동 중에 결정화되어 강도를 획기적으로 개선한 것을 발명의 요지로 하였다.
Int. CL H01M 8/0282 (2016.01.01) H01M 8/0273 (2016.01.01) H01M 8/124 (2016.01.01)
CPC H01M 8/0282(2013.01) H01M 8/0282(2013.01) H01M 8/0282(2013.01) H01M 8/0282(2013.01) H01M 8/0282(2013.01)
출원번호/일자 1020100081256 (2010.08.23)
출원인 한국전력공사
등록번호/일자 10-1209983-0000 (2012.12.03)
공개번호/일자 10-2012-0021924 (2012.03.09) 문서열기
공고번호/일자 (20121207) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.08.23)
심사청구항수 4

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전력공사 대한민국 전라남도 나주시

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 최병현 대한민국 경기도 광명시 철산로 **,
2 지미정 대한민국 경기도 광명시 하안로 ***
3 이미재 대한민국 서울특별시 서대문구
4 박성태 대한민국 서울특별시 구로구
5 권용진 대한민국 서울특별시 서초구
6 안용태 대한민국 경기도 광명시 광
7 최성은 대한민국 서울특별시 서대문구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 한양특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 논현로**길 **, 한양빌딩 (도곡동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전력공사 전라남도 나주시
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2010.08.23 수리 (Accepted) 1-1-2010-0540359-23
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2011.08.09 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2011.09.09 수리 (Accepted) 9-1-2011-0071994-15
4 [출원인변경]권리관계변경신고서
[Change of Applicant] Report on Change of Proprietary Status
2011.10.11 수리 (Accepted) 1-1-2011-0792875-04
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2012.05.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0295715-19
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2012.07.23 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0586946-50
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)
2012.07.23 수리 (Accepted) 1-1-2012-0586945-15
8 등록결정서
Decision to grant
2012.11.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0727260-14
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.12.16 수리 (Accepted) 4-1-2014-5153448-46
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.07.09 수리 (Accepted) 4-1-2019-5136129-26
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.07.10 수리 (Accepted) 4-1-2019-5136893-80
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.03.27 수리 (Accepted) 4-1-2020-5072225-46
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번호 청구항
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B2O3 6~14mole%, CaO 3~41mole%, Al2O3 2~4mole%, La2O3 1~6mole%, SrO 3~7mole%, BaO 2~5mole%이고, 잔부는 SiO2인 MO(M=Mg, Ca, Sr, Ba)계 밀봉재로서,결정 필러로 CaTiO3, BaTiO3, SrTiO3, Al2O3, MgAl2O4, 80mol%ZrO2-20mol%MgO, 3mol%Y2O3-97mol% ZrO2, 8mole%Y2O3-92mole%ZrO2을 중량비 5~30% 첨가하여 복합밀봉재로 제조하고,고체산화물 연료전지 작동 시 칼슘, 스트론튬, 바륨, 실리케이트 결정이 각각 또는 동시에 생성된 것을 특징으로 하는 밀봉재
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제1항의 조성으로 제조되어 전이 온도가 630~716℃이고 연화온도가 646~774℃이면서 열팽창계수가 84~103×10-7/℃ 인 것을 특징으로 하는 밀봉재
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삭제
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B2O3 6~14mole%, CaO 3~41mole%, Al2O3 2~4mole%, La2O3 1~6mole%, SrO 3~7mole%, BaO 2~5mole%이고, 잔부는 SiO2인 MO(M=Mg, Ca, Sr, Ba)계 밀봉재로서,결정 필러로 CaTiO3, BaTiO3, SrTiO3, Al2O3, MgAl2O4, 80mol%ZrO2-20mol%MgO, 3mol%Y2O3-97mol% ZrO2, 8mole%Y2O3-92mole%ZrO2을 중량비 5~30% 첨가하여 복합밀봉재로 제조하고,복합밀봉재 합성시 상기 결정필러로 입자크기를 0
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제4항에 있어서,벌크 가스켓 제조시 복합 밀봉재 분말을 20~50㎛ 범위로 과립화하여 프레스 성형으로 고밀도화하여 운전 온도로 1차 열처리함으로서 강도를 향상시킴은 물론 접합시 무수축이 이루어지는 유리,결정필러 및 결정화유리로 된 복합 밀봉재를 제조하는 것을 특징으로 하는 고체산화물 연료전지 밀봉용 결정화유리 가스켓 제조 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.