KR102480579B1 - 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지 - Google Patents

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Abstract

스테인레스강 또는 알루미늄 강의 재질로 형성되고 발생된 수소가 저장될 수 있는 일정 공간부가 형성되는 케이싱 구조로 형성되는 수소발생부; 상기 수소발생부와 수소유입부를 매개로 연결되어 내부에는 상기 수소발생부에서 발생한 수소가 유입되고 감압 및 필터링 과정이 완료된 순수 수소가 어느 한 측면에 설치된 수소배출부를 통해 배출되는 수소 완충부; 상기 수소 완충부에서 공급된 수소 연료와 외부에서 공급된 산소를 화학반응을 하여 전기에너지 및 열을 발생시키는 연료전지부; 상기 연료전지부 및 수소발생부에서 발생한 열을 회수하여 발열 에너지를 공급하는 열 공급장치로 이루어진 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지를 제공함으로써, 사용자가 상기 반응을 제어할 수 있어 불필요한 에너지 생산을 방지하고, 상기 전지는 수득하는 에너지 효율이 우수한 장점이 있다.

Description

수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지{Small fuel cell including hydrogen supply cartridge}
본 발명은 소형 연료전지에 수소를 공급하기 위해 수소화합물을 이용하여 수소를 발생시키고 공급하는 수소공급 카트리지에 관한 것으로, 상세하게는 연료전지의 가동을 사용자가 조절할 수 있도록한 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지에 관한 것이다.
연료전지는 연료 및 산화제와 같은 반응물의 화학적 에너지를 직접 직류 전기로 변화하는 장치이다. 사용되는 대상에 따라 발전용 연료전지, 수송용 연료전지, 가정 및 상업용 연료전지, 휴대용 연료전지로 구분되고 기술은 알칼리 연료전지, 고분자 전해질형 연료전지, 인산형 연료전지, 용융탄산염형 연료전지, 고체 산화물 연료전지 및 효소 연료전지 등 다양한 종류의 연료전지를 포함한다.
주요 압축 연료전지로는 압축수소를 연료로 사용하는 연료전지, 메탄올(CH3OH) 등의 알콜, 수소화붕소나트륨(NaBH4) 등의 금속 수소화물, 탄화수소, 또는 수소연료로 변환된 기타 연료를 사용하는 양자교환 막(Proton Exchange Membrane: PEM, 이하 "PEM") 연료전지와 비수소 연료를 직접 소비할 수 있는 PEM 연료전지 또는 직접 산화형 연료전지(direct oxidation fuelcell), 그리고 고온에서 탄화수소 연료를 직접 전기로 변환하는 고체 산화물형 연료전지(solid oxide fuel cells: SOFC)가 있다.
그러나, 일반적으로 압축 수소는 고압 환경하에서 보관되므로 다루기가 어렵다. 수소 저장 공급에는 많은 방법이 있지만 이들 중에서 붕소수소화물과 같은 화학적 수소화물이 여러 측면에서 가장 적합한 방법이라 할 수 있다.
화학적 수소화물 중 제일 많이 알려진 NaBH4는 아래 반응처럼 가수분해되어 수소를 발생한다. NaBH4는 가수분해 반응속도가 느리기 때문에 촉매를 사용해 수소발생속도를 향상시키며 NaBH4 저장 중 안정성을 위해 NaOH를 첨가한다. 이 반응은 100℃ 이하의 온도에서 Co-P나 Co-B, 또는 Co-P-B 촉매의 도움으로 원하는 수소발생속도를 얻을 수 있다.
회분식 반응기를 이용해도 되나 발열반응이어서 온도제어가 어렵고 부산물 NaBO2의 회수 문제도 있어서 연속흐름 반응기가 보통 사용되고 있다. 연속흐름 반응기에서는 NaBH4 수용액을 저장용기로부터 촉매 반응기에 공급해 반응을 진행시키는데 수용액 공급 속도에 의해 수소 발생량을 제어하는 방식이다.
그러나 이와 같은 연료전지는 액체 연료로서 물이 필요하여 그 저장 체적이 커지기 때문에 휴대용으로 적용이 어려운 문제점이 있다. 본 출원인이 현물 출자하여 개발한 국내 등록특허번호 제10-1850070호에는 연료전지 기반 구명동의에 관하여 개시하고 있으나, 상기 선행문헌은 구명동의로 물이 유입되기만 해도 수소 발생 기작이 실시되어 물의 유입만으로 불필요한 발열이 일어날 수 있는 문제점이 있었다. 이에 본 발명은 물이 유입되어도 연료전지의 가동을 사용자가 조절할 수 있는 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지를 제공하고자 한다.
국내 등록특허번호 제10-1391317호에는 압력 사이클을 포함하는 반응챔버와; 상기 반응챔버 내부에 배설된 제1반응물을 포함하고, 상기 압력 사이클로부터 초래되는 힘은 증분으로 진행하는 인덱싱 장치에 연결된 압력민감부재에 작용하고, 상기 힘은 상기 인덱싱 장치를 증분적으로 구동하며, 상기 인덱싱 장치는 제2반응물에 연결되고, 상기 인덱싱 장치는 각 증분마다 제2반응물의 이산량을 상기 반응챔버 내로 도입하고 이로써 가스가 상기 제1반응물과 상기 제2반응물 간의 반응에 의하여 생산되는 수소발생 연료전지 카트리지에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-0757273호에는 외부의 조건 즉 연료전지의 부하특성(압력조건)에 따라 빠른 응답성과 외부 에너지 공급원 없이 작동하는 수소발생장치와 기존의 수소발생에 필요했던 연료펌프 등을 제거한 연료저장장치를 제조하여 수소엔진, 연료전지 등 수소를 연료로 사용하는 모든 시스템에 적용이 가능하며 특히 노트북, 핸드폰 등과 같은 소형 전자기기에 적용이 가능한 자가 능동조절형 수소 카트리지에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-1850070호에는 연료전지 운전시 생산되는 전기, 열, 물을 생명연장수단과 조난신호기의 전원으로 활용하는 연료전지 기반 구명동의를 제공한다. 본 발명은 전기를 공급하는 연료전지부; 상기 연료전지부가 발전하는데 필요한 수소 연료를 저장하고 공급하는 수소연료공급장치; 상기 연료전지부에서 발생시킨 전력을 이용하여 신호를 송신하는 신호출력수단; 및 상기 연료전지부에서 발생된 열을 회수하여 전달하는 발열부를 포함하고, 상기 수소연료공급장치는 수소발생 조성물을 사용하여 수소를 발생시키는 연료전지 기반 구명동의에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-1858342호에는 잠수함과 같은 수중함의 잠항기간을 늘이기 위해 수중함에 탑재되는 연료전지에 수소를 안정적이고 지속적으로 공급하도록 함과 동시에 수소의 공급량을 원활하게 조절하고, 반응물질(슬러지)의 안정적 분리 및 배출할 수 있도록 하는 수중함 연료 전지용 수소 발생장치에 관하여 개시하고 있다.
본 발명은 기존의 물의 유입만으로 수소 발생기작이 실시되어 불필요한 발열이 일어날 수 있는 수소발생 기반의 카트리지의 문제점을 해결하기 위해 연료전지의 가동을 사용자가 조절할 수 있는 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지는 스테인레스강 또는 알루미늄 강의 재질로 형성되고 발생된 수소가 저장될 수 있는 일정 공간부가 형성되는 케이싱 구조로 형성되는 수소발생부; 상기 수소발생부와 수소유입부를 매개로 연결되어 내부에는 상기 수소발생부에서 발생한 수소가 유입되고 감압 및 필터링 과정이 완료된 순수 수소가 어느 한 측면에 설치된 수소배출부를 통해 배출되는 수소 완충부; 상기 수소 완충부에서 공급된 수소 연료와 외부에서 공급된 산소를 화학반응을 하여 전기에너지 및 열을 발생시키는 연료전지부; 상기 연료전지부 및 수소발생부에서 발생한 열을 회수하여 발열 에너지를 공급하는 열 공급장치로 이루어진 것일 수 있다.
또한, 상기 수소발생부 내부 공간에는 소수성 폴리머 재질로 형성된 일정 용적의 저장용기 형상으로 금속 하이드라이드와 수소발생촉매 혼합물로 형성된 수소발생 조성물이 저장되는 수소발생 조성부와, 사용자 또는 외부의 일정 충격 또는 힘에 의해 작동하여 상기 수소발생 조성부를 파손하여 수소발생 반응을 유도하는 수소발생 제어부가 상기 수소발생부 내부에 설치되어 이루어지는 것일 수 있다. 상기 수소발생 조성물은 수소발생부 내부에 유입된 물과 반응하여 수소를 발생시키는 것일 수 있다.
본 발명은 수소화합물 및 촉매와 물과의 반응으로 수소를 발생시키는 소형 연료전지로서 사용자의 의사에 따라 수소발생 반응을 제어할 수 있어, 불필요한 에너지 생산을 방지하고, 연료전지부 및 수소발생부에서 발생한 열을 회수하여 발열 에너지를 공급하여 에너지 효율이 우수한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지 개념도이다.
도 2는 본 발명의 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지의 수소발생부 및 수소완충부 개념도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지의 수소발생부 개념도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지가 설치된 구명동의를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 연료전지부를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 열공급장치 모식도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실험예 1에 따른 10g의 촉매에 따른 수소발생반응물의 온도, 적산량, 분당생성량 압력을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실험예 1에 따른 60g의 촉매에 따른 수소발생반응물의 온도, 적산량, 분당생성량 압력을 나타낸 그래프이다.
본 발명의 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지와 관련한 도면을 첨부하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지 개념도를 나타낸다.
스테인레스강 또는 알루미늄 강의 재질로 형성되고 발생된 수소가 저장될 수 있는 일정 공간부가 형성되는 케이싱 구조로 형성되는 수소발생부(100); 상기 수소발생부와 수소유입부(300)를 매개로 연결되어 내부에는 상기 수소발생부에서 발생한 수소가 유입되어 감압 및 필터링 과정이 실시되어 순수 수소가 어느 한 측면에 설치된 수소배출부를 통해 배출되는 수소 완충부(200); 상기 수소 완충부에서 공급된 수소 연료를 통해 외부에서 공급된 산소와 화학반응을 하여 전기에너지를 발생시하는 연료전지부(400); 상기 연료전지부 및 수소발생부에서 발생한 열을 회수하여 발열 에너지를 공급하는 열 공급장치(500)로 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지의 수소발생부 및 수소완충부 개념도를 나타내고, 도 3은 본 발명의 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지의 수소발생부 개념도를 나타낸다. 본 발명의 수소발생부(100)는 내부에서 발생한 수소가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있는 스테인레스강 또는 알루미늄 재질로 형성되어 내부에 수소발생의 화학반응이 발생하는 수소발생 조성부(112) 및 수소발생 제어부(111)가 설치되고 발생된 수소가 저장될 수 있는 일정 공간부가 형성되는 케이싱 구조로 형성될 수 있다.
실시예로 수소발생부는 상부의 덮개와 하부의 몸체부분으로 구성이 되어 있고 덮개와 몸체 사이에는 폴리머 재질로된 씰을 형성하며 덮개와 몸체는 나사를 이용하여 완전히 밀폐된다. 수소발생부(100) 어느 한 측면에는 물 유입관(120)이 설치되어 수소발생부 내부로 물이 유입 및 저장될 수 있다. 실시예로서 구명동의 내부에 본 발명에 따른 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지가 설치되는 경우, 조난자가 물에 떠 있는 상태에서 외부의 물이 수압으로 인해 물 유입관에 유입되고 수소발생부 내부로 물이 유입될 수 있다.
또한, 상기 물 유입관 내부에는 수소발생부 내부에서 일련의 화학반응이 발생하고 부산물의 역류를 방지하기 위해 개폐기가 설치될 수 있으며 이때 상기 개폐기는 제어장치에 의해 개폐가 조절되며 수소발생부 내부의 압력이 충분히 낮을 때에만 외부의 물이 유입될 수 있도록 한다. 이와 같이 외부의 물은 물 유입관을 통해 구명동의 내부를 향해 일 방향으로 유입되며 수소발생 조성물 및 그에 따른 부산물의 발생속도에 따라 유입속도가 조절될 수 있다.
본 발명의 수소발생 조성부(112)는 소수성 폴리머 재질로 형성된 일정 용적의 저장용기 프레임으로 내부에는 수소발생 조성물과 수소발생 촉매의 혼합물이 저장된다. 상기 소수성 폴리머는 범용 폴리머인 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE) 중 하나 이상을 포함하는 군으로 형성되는 복합필름, 시트, 사출용기 중 하나 이상의 형상으로 구현될 수 있다. 이에 수소발생 조성부는 수소발생 제어부의 작동전까지 수소발생부 내부로 물이 유입되어도 하기의 화학식 1 내지 2의 반응이 일어나는 것이 저지될 수 있다.
수소발생 조성부(112)는 소수성 폴리머 용기로 수소화합물 및 촉매를 포장하여 저장된 일측에는 수소발생 제어부(111)가 위치한다. 수소발생제어부는 소수성 폴리머 용기에 구멍 또는 파손을 위한 압침장치(114)가 설치되어 있다. 폴리머와 압침장치 사이에는 용수철이 위치하여 외력이 작용되지 않는 동안 수소화합물과 촉매를 포함한 폴리머 용기가 안전하게 유지되도록 한다. 수소 발생은 소수성 폴리머 용기를 찢기 위한 수소발생 제어부(111)와 연결된 로프(115)를 잡아당겨 용수철(113)이 압축되면서 폴리머 용기를 찢어 물과 섞이게 한다.
상기 수소발생 조성부 내부에는 수소발생 조성물로서 MM'H4의 일반식으로 표시되는 금속 하이드라이드와 수소발생촉매가 혼합된 것으로 물과 반응시 하기의 [화학식 1]의 반응이 발생할 수 있는 조성물이 저장된다. 여기서, M은 알칼리금속, 암모늄, 또는 유기기(organic group)이며, M'는, 예를 들면, 붕소, 알루미늄 또는 갈륨과 같은 13족 원소이며, H는 수소이다.
MM'H4의 일반식으로 표시되는 금속 하이드라이드의 더욱 구체적인 예로서는, NaBH4, LiBH4, KBH4, NH4BH4, (CH3)4NH4BH4, NaAlH4, LiAlH4, KAlH4, NaGaH4, LiGaH4, KGaH4, 이들의 혼합물 등이 있다.
상기 금속 하이드라이드의 가수분해물은, 예를 들면, MM'O2의 일반식으로 표시될 수 있다. 여기서, M은 알칼리 금속, 암모늄, 또는 유기기(organic group)이며, M'는, 예를 들면, 붕소, 알루미늄 또는 갈륨과 같은 13족 원소이며, H는 수소이다.
화학식 1은 알칼리 붕소수소화물의 한 종류인 수소화붕소나트륨(NaBH4)을 가수분해한 식이다. 수소화붕소나트륨(NaBH4)은 타 물질에 비해 상대적으로 높은 수소 함량을 가지는 안정한 물질이며, 불연성의 알칼리 용액으로 친환경적이고 재생 가능한 연료이므로 이를 통해 생성된 수소는 순도가 높고 반응 제어가 용이하다.
[화학식 1]
NaBH4 + 2H2O -> 4H2 + NaBO2(aq) + 217 KJ/mol
상기 화학식 1에서, 수소화붕소나트륨(NaBH4)을 사용한 수소 발생 방식은, 상온에서도 발열반응이 일어나므로 추가적인 열 공급이 필요없기 때문에 시스템이 간단하고 연료전지와의 통합이 용이하다.
수소화붕소나트륨(NaBH4) 수용액은 촉매가 없는 상태에서 스스로 가수분해되는 것을 억제하기 위해 강알칼리성(pH 13 이상) 용액으로 제조되기 때문에 수소화붕소나트륨(NaBH4)은 촉매 반응을 통해서만 수소를 발생할 수 있다.
상기 수소발생 촉매는 예를들면, 전이금속, 전이금속 붕소화물, 이들 재료의 합금, 이들의 혼합물 등이 포함될 수 있다. 전이금속 촉매는, IB 족 내지 VIIIB 족 금속원소를 함유하거나, 또는 이들 금속원소로부터 만들어진 화합물을 함유하는 촉매이다.
이들 금속의 대표적인 예로서는, 구리족 원소, 아연족 원소, 스칸듐족 원소, 티타늄족 원소, 바나듐족 원소, 크롬족 원소, 망간족 원소, 철족 원소, 코발트족 원소, 니켈족 원소 등이 있다. 전이금속의 원소 또는 화합물은 물에 의한 금속 하이드라이드의 가수분해반응을 촉진시킨다. 전이금속의 원소 또는 화합물의 예로는, 루테늄, 철, 코발트, 니켈, 구리, 망간, 로듐, 레늄, 백금, 팔라듐, 크롬, 은, 오스뮴, 이리듐, 이들의 붕소화물, 이들의 합금, 이들의 혼합물 등이 있다.
본 발명에서 사용되는 수소발생 촉매는, 예를 들면, 분말, 응집체, 메쉬 등과 같은 다양한 형태를 가질 수 있다. 분말형태의 수소발생촉매의 경우, 충분한 면적을 얻기 위하여, 전형적으로 약 100 ㎛ 이하, 바람직하게는 약 50 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 약 25 ㎛ 이하의 평균 입자크기를 가질 수 있다.
수소발생촉매의 함량이 너무 작으면 수소 발생량이 적을 수 있고, 너무 많으면 장치의 국부적 과열이 생길 수 있으며 경제성이 나빠질 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 수소발생촉매의 함량은, 금속 하이드라이드 100 중량부를 기준으로 하여, 약 0.1 내지 약 2000 중량부, 바람직하게는 약 2 내지 약 1500 중량부, 더욱 바람직하게는 약 3 내지 약 1000 중량부일 수 있다.
또한, 상기 수소발생 조성물에는 금속 하이드라이드의 원치 않는 가수분해를 방지하기 위하여, 안정화제(stabilizing agent)를 더 포함할 수 있다. 안정화제는 금속 하이드라이드와 물의 반응을 지체시키거나 방해하는 임의의 성분이다. 안정화제의 첨가는 전형적으로, 수소발생 조성물의 상온(25 ℃)에서의 pH가 7 이상, 바람직하게는 11 이상, 더욱 바람직하게는 13 이상, 더더욱 바람직하게는 14 이상이 되도록 한다. 따라서, 안정화제의 첨가량도, 수소발생 조성물이 이러한 pH 값을 갖도록 조절될 수 있다.
안정화제로서는, 예를 들면, 금속 하이드라이드의 양이온 부분의 대응 수산화물이 사용될 수 있다. 이러한 안정화제의 구체적인 예로서는 수산화나트륨, 수산화리튬, 수산화칼륨, 이들의 혼합물 등이 있다.
안정화제의 또 다른 예로서는, 금속 하이드라이드의 가수분해 과전압을 상승시킬 수 있는 비수산화물 계열의 안정화제가 있다. 비수산화물 계열의 안정화제로서는, 예를 들면, 납, 주석, 카드뮴, 아연, 갈륨, 수은 또는 황을 함유하는 화합물이 사용될 수 있다.
또 다른 수소발생 조성물은 상기 [화학식 1]을 야기하는 금속 아이드라이드 이외에도 물과 반응 시 하기의 [화학식 2]이 발생하여 수소가 방출될 수 있는 기타 화합물이 더 포함될 수 있다.
상기 기타 화합물은 수소를 방출할 수 있는 화합물로서, 유기 화합물일 수 있다. 상기 유기 화합물은 싸이클로헥산 (cyclohexane), 메틸싸이클로헥산 (methylcyclohexane), 데칼린 (decalin), N-에틸카르바졸 (NEthylcarbazole), 카보실란 (carbosilane), 개미산 (formic acid) 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 물질이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 기타 화합물은 암모니아, NaSi, Al 이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 화학식 2는 NaSi의 가수분해에 의한 수소 방출을 나타낸 것이다.
[화학식 2]
2NaSi +5H2O -> Na2Si2O5 +5H2
본 발명에 따른 수소발생 조성부 내부에 저장된 수소발생 조성물은 MM'H4의 일반식으로 표시되는 금속 하이드라이드와 수소발생촉매의 혼합물이 저장되어 H2O와의 반응 없이는 수소가 발생하지 않는다.
본 발명의 수소발생 제어부(111)는 수소발생 조성부의 프레임 일부를 파손하여 내부에 저장된 수소발생 조성물 및 수소발생 촉매 혼합물이 수소 발생부 내부에 유입된 물에 노출되어 수소를 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 수소발생 제어부는 폴리머 재질의 수소발생 조성부를 파손할 수 있도록 침 형상 프레임의 파손부(114)가 스프링 형상의 용수철장치(113)에 의해 고정되고, 상기 용수철장치에 일정 힘을 가해 수소발생 제어부에 파손부가 접촉하도록 이동시킬 수 있는 트리거(115)로 이루어질 수 있다. 상기 트리거는 사용자의 제어로 파손부의 작동이 되거나, 물에 빠지는 충격파에 의해 작동이 가능하도록 구현될 수 있다.
이에 수소발생부에서 발생한 수소는 수소유입부(300)를 통해 수소완충부로 이동할 수 있다. 본 발명의 수소 완충부(200)는 일정량의 기체가 저장될 수 있도록 폴리머 재질로 형성된 일정 용적의 저장용기 프레임 또는 내부 공간이 구비된 스테인레스강 또는 알루미늄 강의 재질로 형성될 수 있다. 일측에는 수소발생부에서 발생되어 이동한 수소가 유입될 수 있는 수소 유입부가 설치되고, 타측에는 수소 완충부에 저장된 수소의 압력 조절 및 필터링 과정을 실시하여 연료전지부에 공급하는 수소배출부(210)가 설치된다.
또한, 본 발명의 수소 완충부가 폴리머 재질로 형성되는 경우 수소 완충부는 복합필름, 시트, 사출용기 중 하나 이상의 형상으로 구현될 수 있다. 이때, 수소 완충부가 복합필름 또는 시트 형상으로 구현되는 경우 하나 이상의 복합필름 또는 시트의 가장자리를 밀봉하여 내부에 저장공간을 마련하고, 상기 복합필름 또는 시트가 맞닿는 측면부에 일정길이의 접착면이 형성되도록 함으로써 수소 완충부 내부에 수소가 유입되었을 때 수소가 수소 완충부 내부에 분산되며 수소 완충부를 부풀도록 도울 수 있다.
수소 배출부에는 레귤레이터와 필터가 설치된다. 레귤레이터는 수소 완충부에 저장된 수소의 압력을 조절한다. 통상적으로 1기압을 0.7기압으로 감압할 수 있도록 하나 이에 한정되지 않고 설정된 압력으로 기체의 압력을 조절하여 연료전지부로 이동시킨다.
또한, 수소 완충부에는 수소 뿐만 아니라 수소 발생부에서 발생한 가수분해 부산물이 함께 이동할 수 있고, 필터는 수소와 함께 포함된 가수분해 부산물을 필터링함으로써 수소기체를 정제할 수 있는 필터가 설치될 수 있다.
상기 필터는 기액분리막으로 형성될 수 있다. 상기 기액분리막은 기체는 통과시키고 액체는 통과시키지 않는 공지된 멤브레인이다. 따라서 수소 완충부에 저장된 수소만 배출 및 이동시킬 수 있다. 상기 기액분리막은 테프론계열의 고어텍스,셀가드, 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리비닐디플루오라이드, 테드라 플루오르에틸렌-페르플로오트 알킬 비닐에테르 공중합체, 폴리설폰 계열의 폴리머 및 이들의 혼합물로 형성될 수 있다.
본 발명의 연료전지부(400)는 수소 완충부로부터 이송된 수소 연료를 통해 화학 반응을 하여 전기에너지를 발생시킬 수 있도록 한다. 통상적으로 연료전지는 수소를 포함한 액체연료의 화학에너지가 전기에너지로 직접 변환되어 직류 전류를 생산하는 전지로 정의될 수 있으며 외부에서 액체연료와 산소를 공급하여 연속적으로 전기를 생산하도록 이루어진 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면 연료전지부에는 복수의 셀이 적층된 연료전지 스택이 탑재되고, 수소 완충부로부터 수소연료와 외부로부터 산소가 공급될 수 있도록 구성된다.
연료전지 스택은 수소 양이온을 이동시켜 줄 수 있는 고분자 전해질막과, 전해질막 양면에 수소와 산소가 반응할 수 있도록 도포된 촉매층인 공기극 및 연료극을 포함하는 전극막 접합체가 위치될 수 있다. 상기 공기극 및 연료극 바깥 부분에는 가스확산층 및 가스켓이 차례로 적층되고 가스 확산층의 바깥 쪽에는 상기 수소 연료를 공급하고 반응에 의해 발생된 물을 배출할 수 있도록 분리판이 위치할 수 있다.
이와 같이 연료전지 스택의 전기 생성을 위한 원리는 연료극으로 공급된 수소 원료는 전해질막의 양쪽에 구성된 전극층의 촉매에 의해 수소이온과 전자로 분해되고 이 중 수소이온만이 선택적으로 양이온 교환막인 전해질막을 통과하여 공기극으로 전달되며 동시에 전자는 도체인 기체확신층과 분리판을 통하여 공기극으로 전달된다.
공기극에서는 전해질막을 통하여 공급된 수소이온과 분리판을 통하여 전달된 전자가 공기극으로 공급된 공기중의 산소와 만나서 물을 생성하는 반응을 일으키고 이때 일어나는 수소이온의 이동에 기인하여 외부 도선을 통한 전자의 흐름으로 전류가 생성되고 아울러 물 생성 반응에도 열이 부수적으로 발생할 수 있다.
열 공급장치(500)는 상기 연료전지부의 열을 회수하기 위한 폐열교환기와 상기 폐열교환기에 연결되고 열을 전달하고자 하는 장치에 열 전달이 가능하게 구비되되 열을 축적 및 방출가능하게 구비되는 열전도체를 포함할 수 있다. 열 공급장치는 상기 연료전지부에서 일어나는 화학반응의 폐열뿐만 아니라 수소발생부에서 일어나는 화학반응의 폐열로부터 열을 얻어 이용할 수 있다.
<실시예 1> 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지가 설치된 구명동의
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 수소공급 카트리지를 포함하는 소형 연료전지가 설치된 구명동의를 나타낸다. 본 발명의 실시예 1에 따른 구명동의는 사용자가 인체에 착용가능하게 구비하되 외면을 방수원단으로 형성하고 내측에 부력을 갖는 부력체가 내장되는 구명복 몸체(10)와; 상기 구명복 몸체 내부에는 스테인레스강 또는 알루미늄 강의 재질로 형성되어 수소 발생의 화학반응을 유도하여 저장되고 일정 공간부가 마련되는 케이싱 구조의 수소발생부(100)와; 상기 수소발생부의 수소발생 화학반응을 유도하는 수소발생제어부(111)의 일부가 구명복 몸체 외측면에 연결되고; 상기 수소발생부와 수소유입부(300)를 매개로 연결되어 수소발생부로부터 생성된 수소가 내부에 저장된 후 압력조절 및 필터링되어 수소를 정제하는 수소완충부(200); 상기 수소완충부로부터 공급된 수소를 연료원으로 하여 화학반응하여 전기에너지를 발생시키는 연료전지스택을 포함하여 구성되는 연료전지부(400); 상기 연료전지부 및 수소발생부의 화학반응 발생시 발생하는 폐열을 회수하여 구명복 몸체에 전달하는 열 공급장치(500);를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 구명복 몸체(10)는 사용자가 인체에 착용가능한 의복형태로 형성되는 것으로 인체에 착의 및 탈의 가능한 구조를 갖는 다양한 형상의 의복을 적용하여 구성될 수 있다. 구명복 몸체 외면은 방수원단으로 형성하여 내측을 향한 물의 침투가 차단되게 수밀성이 확보된 구조로 형성할 수 있다. 또한 내부에 내장되는 부력체는 발포스티렌수지나 저밀도 폴리에틸렌수지와 같은 물보다 가벼운 발포성 수지가 내장될 수 있다.
구명복 몸체 목 부분에는 산소만 투과될 수 있는 분자막이 형성되어 구명복 몸체 내부로 산소를 주입할 수 있다. 이에 구명복 몸체 내부로 주입된 산소는 연료전지부에서 수소와 화학반응을 하여 열을 발생하는 데 소비될 수 있다. 상기 구명복 몸체 목 부분에 형성시키는 것은 조난 시 최대한 물이 닿지 않아 구명복 몸체 내부로 산소 투과를 용이하게 하도록 하기 위함이다.
수소발생부(100)는 전술한 바와 같이, 수소발생의 화학반응이 발생하는 수소발생 조성부(112) 및 수소발생 제어부(111)가 설치되고, 수소발생 제어부의 작동으로 수소발생 조성부가 파손됨으로써 상기 화학식 1 내지 2의 반응이 발생됨으로써 수소가 발생될 수 있다. 실시예에 따르면 수소발생 제어부는 일부는 끈 형상으로 구명복 몸체 외측으로 연결설치되고 타측부는 수소발생부에 핀형상의 파손부와 연결된다. 파손부는 용수철로 고정되어 외측부로 연장된 끈형상의 수소발생 제어부를 잡아당김으로써 수소발생 조성부로 파손부를 이동시켜 파손시킴으로써 수소가 생성될 수 있도록 하였으나 이에 한정되지는 않고 전술한 바와 같이 충격파에 의해 파손부가 수소발생 조성부를 파손시킴으로써 수소가 발생하도록 구현할 수 있다.
또한, 구명복 몸체 외측에는 수소발생부로 외부의 물을 주입할 수 있도록 물 유입관이 연결설치될 수 있도록 형성할 수 있다. 이에 상기 물은 사용자가 능동적으로 물 유입관에 물을 유입시킬수도 있고 조난 시 외부의 물이 물 유입관을 통해 유입될 수 있도록 개폐할 수 있다.
본 발명의 실시예 1에 따른 수소발생 조성부에 저장된 수소발생조성물은 NaBH4화합물과 수소발생 촉매로 RuC가 혼합된 것으로 160g의 NaBH4를 사용하여 24시간 동안 수소가 발생할 수 있었다. 본 발명의 실시예에 따른 수소화합물은 액화수소에 비해 상대적으로 우수한 수소수율과 에너지 밀도를 가진다.
수소 완충부에는 상기 수소발생부에서 발생한 수소가 이동하여 감압 및 정제될 수 있으며 이때 가수분해 시 발생한 고체 부산물은 필터링되어 분리되어 순수한 수소가 연료전지부로 공급될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 연료전지부를 나타낸다. 본 발명의 실시예에 따른 연료전지부는 복수의 셀이 적층된 연료전지 스택이 탑재되고, 수소 완충부로부터 수소연료와 외부로부터 산소가 공급되며, 상기 수소 완충부에서 정제된 수소가 원료로 공급될 수 있다. 상기 산소는 전술한 바와 같이, 구명복 몸체 목 부분을 통해 공급된 산소일 수 있고, 이때 공급 효율을 증가시키기 위해 별도의 소형팬을 설치하여 외부 공기를 연료전지부로 이동시킬 수 있도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 연료전지부는 셀당 면적 2cm2, 총 반응면적 24cm2, 총 12셀로 이루어지고 스택치수는 2cm X 10cm X 1cm로 구현하였으며 산소 공급 효율을 높일 수 있도록 2개의 마이크로팬을 설치하였다. 이에 본 실시예에 따른 연료전지부는 20w이하의 전력을 24시간 동안 공급할 수 있었다. 통상적으로 12W의 전력을 발생하여 8W는 열공급장치로 공급하고 4W는 후술 할 신호출력수단으로 공급할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 열공급장치 모식도를 나타낸다. 수소 발생부에서 생성된 수소는 외부에서 공급된 산소와 함께 연료전지부에 공급되어 다시 물과 열로 전환된다. 이때, 열 공급장치에서는 수소발생부 및 연료전지부에서 발생한 열을 이용하여 구명동의 내부에 설치된 열전도 섬유를 통해 착용자에게 열을 전달하며 착용자의 체온을 유지시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 장치 내에서 저항을 이용한 폐회로를 활용하여 발생 열을 조절하였으며 열전도 섬유로는 면상발열체로 형성하여 열전달 효율을 향상시켰다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면 신호출력수단(600)이 추가로 설치될 수 있다. 신호출력수단은 상기 연료전지부로부터 발생된 전기로 전파, 광파, 적외선, 초음파 중 어느 하나의 신호를 출력하는 구난발신기를 포함할 수 있다.
상기 신호출력수단은 조난상황에서 육상구조대나 해양구조대 등의 외부에 구조요청하기 위한 신호를 출력하는 기능을 수행한다. 상기 신호출력수단은 연료전지부에 연결된 구조로 구명복 몸체 상단부에 구비될 수 있고 상기 연료전지부의 전력공급 여부에 따라 신호를 출력 가능하게 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 상기 신호출력수단은 RF신호 발생기와 LED가 추가적으로 포함될 수 있으며 상기 전력은 연료전지부에 저장된 전기에너지로부터 전력을 공급받아 가동이 가능하다.
실험예 1. 촉매량에 따른 수소발생 확인
도 7은 본 발명의 실험예 1에 따른 10g의 촉매에 따른 수소발생반응물의 온도, 적산량, 분당생성량 압력을 나타낸 그래프이다. 그래프 a)의 분당 생성량의 경우 모두 10분대에 peak을 형성하는 형태의 그래프가 나타난다. 촉매량이 많을수록 그 위치가 y축 방향으로 평행 이동하는 것을 관측했다. 예외적으로 1.0g의 촉매량에서는 40~100분에 걸쳐 분당생성량이 재상승하며 다시 피크를 형성하고 이후 급격히 감소하는 그래프 형태가 나타났다.
그래프 b)에서 확인할 수 있듯이, 적산량의 경우 촉매량이 많을수록 높은 수율을 보였다. 1.0g을 제외하고 모두 선형적으로 증가하는 모습을 보였고, 1.0g의 경우 100분대에서 다시 급증하는 것을 확인할 수 있다. 이것은 그래프a)의 분당생성량에서 관측한 결과와 일치한다.
그래프 c)에서 온도를 확인할 수 있다. 전체적으로 상온보다 높은 온도(25℃ 이상)로 측정되었다. 특히 1.0g의 경우에는 60℃ 이상까지 상승하는 것을 관측했다.
그래프 d)는 0.6L의 카트리지를 구성할 경우 내부압력을 계산하여 플롯한 그래프이다. 1.0g의 촉매를 사용한 경우에만 약 14atm까지 상승하는 것으로 계산되며, 나머지 경우에는 압력상승이 없는 것으로 계산되었다.
도 8은 본 발명의 실험예 1에 따른 60g의 촉매에 따른 수소발생반응물의 온도, 적산량, 분당생성량 압력을 나타낸 그래프이다. 그래프 a)에서 분당생성량 그래프가 정규분포 형태로 나타나는 것을 알 수 있다. 촉매량에 따라 정규분포의 피크가 이동하는 것도 관측 가능하다. 피크가 나타나는 위치는 0.4g>0.1g>0.2g 순서이며 0.05g촉매를 이용한 경우에는 피크가 나타나지 않지만 일정한 생성량을 유지하는 구간이 150분~450분 사이에 존재한다. 피크의 높이는 촉매량이 많을수록 높았다. 피크는 300~400분사이에 형성되지만 0.4g의 촉매량을 사용하면 100분 이하로 앞당겨지는 것을 관측했다.
그래프 b)에서 적산량은 촉매량이 많을수록 높은 수율을 보이는 경향이 있으나, 0.4g 촉매를 사용한 경우 400분 전까지 높은 적산량을 유지하다, 이후 0.2g 촉매를 사용했을 때의 적산량이 더 높아진다. 또한 0.2g 촉매를 사용한 경우 앞서 말한 것처럼 400분 이후에 폭발적으로 생산량이 늘어나는데, 400분 이전 초반부에는 오히려 0.1g 촉매를 사용했을 때 보다 적은 적산량을 보였다.
그래프 c)의 온도는 0.05g을 제외하고는 50℃ 이상까지 상승하였고, 온도 상승의 타이밍과 분당생성량이 증가하는 타이밍이 일치하는 것을 관측했다. 발열반응이면서 온도가 상승함에 따라 반응속도가 증가한 영향으로 확인된다. 반응이 가속화되기 시작하면 재료가 급속도로 소모되어 빠르게 반응이 종결된다.
그래프 d)에서 확인 할 수 있듯이 0.6L의 카트리지를 구성할 경우 내부압력을 계산하 플롯한 그래프이다. 0.05g 촉매를 사용한 경우에만 압력상승이 없었다. 그 외 경우에는 20atm 이상으로 매우 높게 계산되었다.
본 발명은 수소공급 카트리지를 포함하는 소형연료전지를 통해 전기에너지 및 열 에너지를 적용할 수 있는 제품에 설치할 수 있어 적용되는 품목이 다양하여 관련 산업인 이윤 창출에 보탬이 됨으로 산업상 이용가능성이 있다.
10: 구명복 몸체
100: 수소발생부 111: 수소발생제어부
112: 수소발생 조성부 113: 용수철
114: 압침장치 115: 로프
120: 물 유입관 200: 수소완충부
210: 수소배출부 300: 수소유입부
400: 연료전지부 500: 열 공급장치
600: 신호출력수단

Claims (4)

  1. 스테인레스강 또는 알루미늄 강의 재질로 형성되고 발생된 수소가 저장될 수 있는 일정 공간부가 형성되는 케이싱 구조로 형성되는 수소발생부, 상기 수소발생부 내부 공간에는 수소발생 반응을 유도하는 수소발생 제어부와 수소발생 조성부가 설치되며,
    상기 수소발생 제어부에는 압침장치가 설치되고 수소발생 조성부와 압침장치 사이에는 용수철이 위치하며, 사용자 또는 외부의 일정 충격에 의해 수소발생 제어부의 압침장치가 수조발생 조성부에 구멍을 내도록하여 수소발생 반응을 유도하며;
    상기 수소발생부와 수소 완충부는 수소유입부를 매개로 연결되어 수소발생부에서 발생한 수소가 수소 완충부로 유입되고 감압 및 필터링 과정이 완료된 수소가 수소배출부를 통해 배출되며;
    상기 수소 완충부에서 공급된 수소 연료와 외부에서 공급된 산소를 화학반응하여 전기에너지 및 열을 발생시키는 연료전지부로 이루어진 것을 특징으로 하는 소형 연료전지용 수소공급 카트리지
  2. 제1항에 있어서, 연료전지부 및 수소발생부에서 발생한 열을 회수하여 열을 전달받고자 하는 장치로 열 전달이 가능하도록 구비된 열 공급장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 연료전지용 수소공급 카트리지
  3. 제1항에 있어서, 수소발생 조성부는 소수성 폴리머 재질로 형성된 일정 용적의 저장용기에 수소발생 조성물과 수소발생 촉매의 혼합물이 저장되는 것을 특징으로 하는 소형 연료전지용 수소공급 카트리지
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120244765A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-27 Shao-Chi Huang Hydrogen power supply module and life preserver having the same
KR101850070B1 (ko) * 2016-07-12 2018-04-19 재단법인대구경북과학기술원 연료전지 기반 구명동의

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200644324A (en) 2005-06-13 2006-12-16 Bic Soc Hydrogen generating fuel cell cartridges
KR100757273B1 (ko) 2006-03-27 2007-09-10 (주)오선텍 자가 능동형 수소 카트리지
KR101858342B1 (ko) 2016-05-17 2018-05-15 대우조선해양 주식회사 수중함 연료 전지용 수소 발생장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120244765A1 (en) * 2011-03-25 2012-09-27 Shao-Chi Huang Hydrogen power supply module and life preserver having the same
KR101850070B1 (ko) * 2016-07-12 2018-04-19 재단법인대구경북과학기술원 연료전지 기반 구명동의

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