마이크로셀 전기화학 장치, 조립체 및 이들의 제조 및사용 방법 document_id 1020037001123

[청구항 1] 마이크로셀(microcell) 조립체로서, 각 마이크로셀는 내부 전극과, 상기 내부 전극과 접촉하는 미소공 박막 분리기와, 상기 미소공 박막 분리기의 기공 내의 전해질과, 외부 전극을 포함하는 것으로, 상기 조립체는 실질적으로 평면상으로 일치하도록 서로 연결되고 평행하게 배치되는 복수 개의 마이크로셀 파이버를 포함하고 상기 마이크로셀 파이버의 내부 전류 집전체는 제1 시트 부재의 제1 연부로부터 축방향으로 연장되는 제1 마이크로셀 시트 부재와, 상기 제1 시트 부재 위에 배치되고 각 전류 집전체는 이 제1 시트 부재의 적어도 하나의 마이크로셀 파이버와 접촉하며 상기 제1 시트 부재의 대향하는 제2 연부 너머로 연장되는 외부 전류 집전체의 제2 시트 부재를 포함하는 제1 전지과, 절연 시트로서, 이 절연 시트 위에 배치되는 또 하나의 전지로부터 상기 제1 전지의 전기 절연을 위한 절연 시트와, 실질적으로 평면상으로 일치하도록 서로 연결되고 평행하게 배치되는 복수 개의 마이크로셀 파이버를 구비하고 상기 마이크로셀 파이버의 내부 전류 집전체는 상기 제2 시트 부재의 한 연부로부터 상기 제1 시트 부재의 제2 연부 근처로 축방향으로 연장되는 제1 마이크로셀 시트 부재와, 상기 제1 시트 부재 위에 배치되고 각 전류 집전체는 이 제1 시트 부재의 적어도 하나의 마이크로셀 파이버와 접촉하며 상기 제1 시트 부재의 대향하는 연부 너머로 연장되는 외부 전류 집전체의 제2 시트 부재를 포함하는 제2 전지 을 구비하고, 상기 제1 전지의 내부 전류 집전체는 상기 제2 전지의 외부 전류 집전체와 정렬 및 전기적으로 연결되어 일련의 연결부를 형성하는 것인 마이크로셀 조립체 [청구항 2] 제1항에 있어서,상기 컬렉터는 솔더링(soldering), 브레이징(brazing), 용접, 전도성 접착 본딩(bonding) 또는 용융 본딩에 의하여상호연결되는것인마이크로셀조립체. [청구항 3] 제1항에 있어서,상기 제1 전지와 제2 전지를 복수 개 포함하고, 교번하는 방식으로 배치되며, 근처의 각 전지들은 이에 대응하여 연속적으로 연결되는멀티전지구조포함하는것인마이크로셀조립체. [청구항 4] 제1항에 있어서,연속되는 상기 전지들은 대향하는 각 단부에 포팅(potting)되어 마이크로셀의쉘면과보어면밀봉하는것인마이크로셀조립체. [청구항 5] 다공성(perforate) 판 부재를 포함하는 가스 공급 격실을 포함하는 마이크로셀 모듈로서, 제1항에 기재된 마이크로셀 조립체가 상기 다공성 판 부재 위에 배치되고, 각 밀봉 면들을 형성하는 포팅 부재들에 의하여 이들의 각 단부에서 포팅되며, 이들 둘레에 있는 밀봉 면들이 하우징 내에 인접 배치될 때 이들은 원통 다관형(shell and tube) 구조 배치를 형성하고, 상기 다공성 판 부재는 상기 포팅 부재들 사이에 개재(介在)하여 위치하는 것인 마이크로셀 모듈 [청구항 6] 제5항에 있어서,상기 원통 다관형 구조 배치 내에둘러싸이는것인마이크로셀모듈. [청구항 7] 마이크로셀 서브 번들(sub-bundle) 물품(article)으로서, 실질적으로 평면상으로 일치하도록 서로 연결되고 평행하게 배치되는 복수 개의 마이크로셀 파이버를 포함하고 상기 마이크로셀 파이버의 내부 전류 집전체는 제1 시트 부재의 제1 연부로부터 축방향으로 연장되는 제1 마이크로셀 시트 부재와, 상기 제1 시트 부재 위에 배치되고 각 전류 집전체는 이 제1 시트 부재의 적어도 하나의 마이크로셀 파이버와 접촉하며 상기 제1 시트 부재의 대향하는 제2 연부 너머로 연장되는 외부 전류 집전체의 제2 시트 부재를 포함하는 시트 조립체를 구비하는 것으로, 상기 서브 번들은 상기 시트 조립체를 축방향으로 롤링하여 원통형 예비체(pre-form)가 되게 하고, 투과성(porous) 및 전기적 절연 랩(wrap)을 이 원통형 예비체의 외부 원통면에 도포하며, 이 원통형 예비체의 각 단부에 포팅하여 상기 서브 번들을 생산함으로써 형성되고, 상기 제1 및 제2 시트 부재는 전지를 형성하는 것인 마이크로셀 서브 번들 물품 [청구항 8] 제7항에 있어서,상기 포팅된 단부들 사이의 길이에 걸쳐서는 다공성이지만 상기 포팅된 단부들의 외부에서는 다공성이 아닌중앙관형부재더포함하는것인마이크로셀서브 번들 물품. [청구항 9] 제7항에 있어서,상기 시트 조립체는 상기 제2 시트 부재 위에 배치되는 투과성의 전기적 절연 시트 부재와, 실질적으로 평면상으로 일치하도록 서로 연결 및 평행하게 배치되는 복수 개의 마이크로셀 파이버를 포함하고 상기 마이크로셀 파이버의 내부 전류 집전체는 제3 시트 부재의 제1 연부로부터 축방향으로 연장되는 제3 시트 부재와, 상기 제3 시트 부재 위에 배치되고 상기 제3 시트 부재의 각 전류 집전체는 이 제3 시트 부재의 적어도 하나의 마이크로셀 파이버와 접촉하며 제4 시트 부재의 대향하는 제2 연부 너머로 연장되는 외부 전류 집전체의 제4 시트 부재를 더 포함하고,상기 제1 및 제3 시트 부재의 전류 집전체들은 이들의 단부에서 서로에 대하여 일반적으로 길이 면에서 동일한 공간에 있고, 상기 제2 및 제4 시트 부재의 전류 집전체는 이들의 단부에서 서로에 대하여 일반적으로 길이 면에서 동일한 공간에 있으며, 상기 제2 및 제3 시트 부재의 전류 집전체들의 단부들은 이들의 단부에서 전기적으로 연결되어 있고, 상기 제3 및 제4 시트 부재는제2전지형성하는것인마이크로셀서브 번들 물품. [청구항 10] 제7항에 있어서,멀티 전지를 형성하는 복수 개의 마이크로셀파이버시트구비하는것인마이크로셀서브 번들 물품. [청구항 11] 제7항에 있어서,상기 물품은 멀티 전지를 형성하고 순서가 반복되는 제1 및 제2 시트 부재를 포함하며, 각 전지는 투과성의 전기적 절연 시트 부재에 의하여 인접하는전지분리되어있는것인마이크로셀번들 물품. [청구항 14] 제13항에 있어서,상기 연결은 활성(living)의힌지부재로이루어지는것인마이크로셀물품. [청구항 15] 제13항에 있어서,상기 연결은 용접, 브레이징, 솔더링,전도성접착본딩용융 본딩으로이루어지는것인마이크로셀물품. [청구항 16] 제11항에 기재된 바와 같은 일련의 마이크로셀 서브 번들 물품을 포함하는 마이크로셀 물품으로, 요소 서브 번들 물품은 연속되는 서브 번들 물품의 나란한 관계에서 서로에 대하여 평행하게 정렬되는 번들에 있어서 양극 대 음극의 배치 순서로 연결되며, 이 번들은 이 번들 내의 각 서브 번들 물품의 축방향 치수와 축방향 치수가실질적동일한것인마이크로셀물품. [청구항 17] 제16항에 있어서,상기 번들은 각 단부들에서포팅되는것인마이크로셀물품. [청구항 19] 제18항에 있어서,서브 번들은 상기 포팅된 단부들 사이의 길이에 걸쳐서는 다공성이지만 상기 포팅된 단부들의 외부에서는 다공성이 아닌중앙관형부재포함하는것인마이크로셀물품. [청구항 20] 제19항에 있어서,각각의 복수 개의 서브 번들의 중앙 관형 부재와 공급 관계로 결합되는공급분배매니폴드더포함하는것인마이크로셀물품. [청구항 21] 제11항에 있어서,상기 포팅된 단부들은 개개의 튜브 시트를 형성하고, 각 튜브 시트는 밀봉 가능한 외주부(外周部구비하는것인마이크로셀서브 번들. [청구항 23] 제22항에 있어서,상기 공급 튜브와 연결되고 각각의 복수 개의 서브 번들의 중앙 관형 부재와 공급 관계로 결합되는공급분배매니폴드더포함하는것인마이크로셀모듈. [청구항 24] 제22항에 있어서,상기 공급 튜브는 상기 단부 용적 중의 하나를 통하여 연장되고, 내부 용적과의 폐쇄된가스유동연통결합되는것인마이크로셀모듈. [청구항 25] 제22항에 있어서,단부 판들은 내부에 충분한 보충보다 작은 서브 번들을 장착하고, 내부에 장착되는 서브 번들이 없는 단부 판 개구는 각 단부 판들 내의 대응하는 개구에서폐쇄판과누출방지되게밀봉되는것인마이크로셀모듈. [청구항 44] 제1항에 있어서,상기 박막 분리기는 반투과성 이온 교환 박막과, 셸 또는 보어측에서 선택 투과성 또는 이온 교환 폴리머로 코팅된 다공성 박막으로 이루어지는 군에서 선택된재료제조되는것인마이크로셀조립체. [청구항 47] 제46항에 있어서,상기 다공성 박막 분리기의 외측면 위에는 제2 전극 촉매층이 코팅, 주입 또는 압출되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 48] 제46항에 있어서,상기 전극 촉매층은 전기 전도성 재료와 소수성 첨가 재료 중 적어도 하나와 조합하는 전극 촉매를 포함하는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 49] 제46항에 있어서,외경이 약 100 미크론 내지 약 10 mm인 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 50] 제46항에 있어서,상기 선택 투과성 박막은 무전해 도금, 전기 화학적 증착, 압출, 증기 증착, 용액 증착으로 이루어지는 군에서 선택된 방법에 의해 다공성 박막 분리기에 부착되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 51] 제46항에 있어서,상기 선택 투과성 박막은 금속 및 전기 전도성 폴리머 재료로 이루어지는 군에서 선택된 재료로 구성되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 52] 제46항에 있어서,상기 선택 투과성 박막은 팔라듐으로 구성되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 53] 제46항에 있어서,상기 소수성 첨가 재료는 불소 폴리머로 구성되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 54] 제53항에 있어서,상기 소수성 첨가 재료는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene)으로 구성되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 56] 제55항에 있어서,상기 수소 또는 산소 선택 투과성 박막은 셀룰로오스 에스테르, 폴리이미드, 폴리설폰 및 팔라듐으로 이루어지는 군에서 선택된 재료로 형성되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 57] 제55항에 있어서,상기 제1 전극 촉매 재료는 내측 다공성 박막 분리기의 외측면에 코팅, 주입 또는 압출되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 58] 제55항에 있어서,상기 제2 전극 촉매 재료는 외측 다공성 박막 분리기의 외측면에 코팅, 주입 또는 압출되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 59] 제55항에 있어서,및 제2 전극 촉매층 중 적어도 하나는 전기 전도성 재료와 소수성 첨가 재료 중 적어도 하나와 조합하는 전극 촉매를 포함하는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 60] 제55항에 있어서,외경이 약 100 미크론 내지 약 10 mm인 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 61] 제55항에 있어서,상기 선택 투과성 박막은 무전해 도금, 전기 화학적 증착, 압출, 증기 증착, 용액 증착으로 이루어지는 군에서 선택된 방법에 의해 내측 다공성 박막 분리기에 부착되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 62] 제55항에 있어서,상기 선택 투과성 박막은 금속 및 전기 전도성 폴리머 재료로 이루어지는 군에서 선택된 재료로 구성되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 63] 제55항에 있어서,상기 선택 투과성 박막은 팔라듐으로 구성되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 64] 제59항에 있어서,상기 소수성 첨가 재료는 불소 폴리머로 구성되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 65] 제64항에 있어서,상기 소수성 첨가 재료는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene)으로 구성되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 66] 제58항에 있어서,상기 제2 전극 촉매 재료 상에 전기 전도성의 수소 또는 산소 선택 투과성 박막을 구비하는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 67] 제66항에 있어서,상기 내측 박막 분리기는 전기 전도성을 갖는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 68] 제67항에 있어서,전류 집전체 섬유가 없는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 70] 제69항에 있어서,상기 개질 촉매는 금속 산화물로 구성되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 71] 제69항에 있어서,상기 개질 촉매는 산화 구리, 산화 아연 및 그 혼합물로 이루어지는 군에서 선택된 금속 산화물로 구성되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 72] 제69항에 있어서,상기 개질 촉매는 co를 co2로 전환시키는 데 촉매로서 효과적인 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 73] 제69항에 있어서,상기 다공성 박막 분리기는 유리, 세라믹 및 폴리머 재료로 이루어지는 군에서 선택된 재료로 형성되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 105] 제101항에 있어서,상기 다공성 박막 분리기는 유리, 세라믹 및 폴리머 재료로 이루어지는 군에서 선택된 재료로 형성되는 것인 섬유마이크로셀구조체. [청구항 106] 분배 관계로 배치된 다공성 박막 분리기 내에 하나 이상의 전류 집전체를 구비하는 마이크로셀 전구체의 공급원과, 상기 공급원으로부터 마이크로셀 전구체를 수용하도록 배치된 액체 접촉 유닛으로서, 분배된 마이크로셀 전구체는 전해질, 전극 촉매, 전극 촉매 환원제 및 소수성 첨가 재료 중 적어도 하나와 접촉되는 것인 액체 접촉 유닛과, 상기 마이크로셀 전구체를 건조시키기 위해 상기 액체 접촉 유닛으로부터 마이크로셀 전구체를 수용하도록 배치된 선택적인 건조 유닛과, 마이크로셀 전구체의 액체 접촉과 선택적인 건조 후에 전구체를 수집하는 수집 수단 을 구비하는 처리 시스템 [청구항 107] 제106항에 있어서,상기 액체 접촉 유닛은 상기 전구체를 이온 교환 폴리머 용액과 접촉시키는 액체욕구비하는 것인처리 시스템. [청구항 108] 제106항에 있어서,상기 액체 접촉 유닛은 상기 전구체를 전극 촉매 용액과 접촉시키는 액체욕구비하는 것인처리 시스템. [청구항 109] 제106항에 있어서,상기 액체 접촉 유닛은 상기 전구체를 전극 촉매 환원 용액과 접촉시키는 액체욕구비하는 것인처리 시스템. [청구항 110] 제106항에 있어서,상기 액체 접촉 유닛은 상기 전구체를 백금산 용액을 포함하는 전극 촉매 용액과 접촉시키는 액체욕구비하는 것인처리 시스템. [청구항 111] 제106항에 있어서,상기 액체 접촉 유닛은 상기 전구체를 수소화보론 나트륨을 포함하는 전극 촉매 환원제와 접촉시키는 액체욕구비하는 것인처리 시스템. [청구항 112] 제106항에 있어서,상기 액체 접촉 유닛은 상기 전구체를 ptfe 유제를 포함하는 소수성 첨가 재료와 접촉시키는 액체욕구비하는 것인처리 시스템. [청구항 113] 제106항에 있어서,상기 액체 접촉 유닛은 상기 전구체를 전극 촉매, 탄소 분말, 이온 교환 폴리머 및 소수성 첨가 재료를 포함하는 잉크 용액과 접촉시키는 액체욕구비하는 것인처리 시스템. [청구항 123] 제117항에 있어서,상기 다공성 박막형성 재료는 용융 스피닝(melt-spinning)에 의해 도포되고, 그 용융 스피닝 재료가 도포된 파이버 또는 토우(tow)는 퀸치 매체접촉되는 것인공정. [청구항 124] 제122항에 있어서,전극 촉매 잉크 페이스트가 상기 내부면 상의 응고제와 동시압출되는 것인공정. [청구항 125] 제117항에 있어서,상기 다공성 박막 분리기를 펌실렉티브(perm-selective) 박막 재료와 이온 교환 폴리머 중 하나로 코팅하는 단계더 포함하는 것인공정. [청구항 126] 제117항에 있어서,서로 정렬된 선구체 물품과 쉘 앤드 튜브(shell-and-tube) 정합체를 형성하기 위해 포팅(potting) 및 밀봉되는 선구체 물품을 복수 개 포함하는 마이크로셀 모듈을 제작하는 것과, 상기 쉘 앤드 튜브 정합체의 쉘측과 튜브측 중 적어도 하나를 통해 전극 촉매 용액,전극 촉매잉크또는환원제하는것을더 포함하는 것인공정. [청구항 127] 제117항에 있어서,서로 정렬된 선구체 물품과 쉘 앤드 튜브 정합체를 형성하기 위해 포팅 및 밀봉되는 선구체 물품을 복수 개 포함하는 마이크로셀 모듈을 제작하는 것을 더 포함하고, 상기 쉘 앤드 튜브 정합체의 쉘측과 튜브측 중 적어도 하나에 전극 촉매 재료가 원위치도포되는 것인공정. [청구항 128] 제127항에 있어서,상기 전극 촉매 재료는 무전해 도금, 전기화학적 증착, 압출, 증기 증착, 용액 증착으로 이루어진 군으로부터 선택된 방법에 의해 상기 쉘 앤드 튜브 정합체도포되는 것인공정. [청구항 129] 제117항에 있어서,상기 박막 분리기는 반투과성 박막 및 이온 교환박막으로 이루어진 군으로부터 선택된 박막포함하는 것인공정. [청구항 130] 전기화학적 셀 모듈로서, 내부 전극을 각각 포함하며 조립체를 이루고 있는 다수의 마이크로셀과, 상기 내부 전극과 접촉하는 세공성 박막 분리기와, 상기 세공성 박막 분리기의 세공 내에 위치하는 전해질과, 외부 전극을 포함하고, 상기 마이크로셀 조립체는 냉매가 중앙 루멘을 통해 흐르도록 구성된 복수 개의 중공관 열교환 요소를 포함하고, 이들 중공관 열교환 요소는 상기 전기화학적 셀 모듈의 작동시 전기화학적 반응 중에 상기 마이크로셀 조립체로부터 열을 제거하도록 상기 마이크로셀 조립체 내에 분포되어 있으며, 상기 냉매의 공급원과, 상기 냉매의 공급원과 상기 중공관 열교환 요소를 서로 연결하는 흐름 회로 를 포함하는 것인 전기화학적 셀 모듈 [청구항 131] 제130항에 있어서,상기 냉매는 액체냉각제인 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 132] 제130항에 있어서,상기 냉매는기체인 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 133] 제130항에 있어서,상기 흐름 회로는 상기 마이크로셀 조립체의 양단에 각각 위치하는 매니폴드를 포함하고, 상기 중공관 열교환 요소는 그 양단부에서 상응하는 매니폴드와 흐름 연통 상태로 연결되어 있으며, 상기 마이크로셀 내의 전기화학적 반응에 의해 상기 마이크로셀 조립체에서 발생하는 열을 제거하기 위해, 상기 냉매가 상기 전기화학적 셀 모듈 내의 중공관 열교환 요소를 통해 흐르게 하는 펌프가 상기 흐름 회로결합되어 있는 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 134] 제130항에 있어서,상기 마이크로셀 조립체는 하우징 내에 장착되어 그 하우징의 축선을 따라 배향되고, 제1 단부가 제1 포팅 부재 내에 포팅되어 있으며, 그 제1 포팅 부재를 통해 상기 마이크로셀 파이버의 개방단이 노출되어 유체가 그 개방단을 통해 흐르고, 상기 제1 포팅 부재는 상기 마이크로셀 파이버의 쉘측을 보어측으로부터 격리시키며, 전류 집전체가 상기 제1 포팅 부재의 축방향으로 연장되고, 상기 중공관 열교환 요소는 또한 상기 제1 포팅 부재와 간격을 두고 제2 포팅 부재 내에 포팅되어 있어, 상기 제1 포팅 부재와 제2 포팅 부재 사이에 하우징의 폐쇄 용적을 형성하며, 하우징 유입구가 상기 폐쇄 용적과 연통하여 그 폐쇄 용적 내로 공급물을 도입하고, 상기 마이크로셀 파이버의 보어측 상에서 상기 마이크로셀 조립체를 통해 흐름이 일어나게 하며, 상기 제2 포팅 부재는 상기 하우징과 함께 폐쇄 단부 용적을 형성하고, 상기 중공관 열교환 요소는 상기 제2 포팅 부재를 통해 연장되어 상기 열교환 요소의 개방단에서 상기 폐쇄 단부 용적 내로 종결되며, 냉매 유입구가 상기 폐쇄 단부 용적과 연통하여 냉매를 상기 폐쇄 단부 용적 내로 도입시켜 냉매가 상기 마이크로셀 조립체 내의 중공관 열교환 요소를 통해 축방향으로 흐르며,상기 마이크로셀 조립체의 제2 단부는 제1 대향 포팅 부재 내에 포팅되어 있고, 그 제1 대향 포팅 부재를 통해 상기 마이크로셀 파이버의 대향 개방단이 노출되어 유체가 그 대향 개방단을 통해 흐르며, 상기 제1 대향 포팅 부재는 상기 마이크로셀 파이버의 쉘측을 보어측으로부터 격리시키고, 전류 집전체가 상기 제1 대향 포팅 부재의 축방향으로 연장되며, 상기 중공관 열교환 요소는 또한 상기 제1 대향 포팅 부재와 간격을 두고 제2 대향 포팅 부재 내에 포팅되어 상기 제1 대향 포팅 부재와 제2 대향 포팅 부재 사이에 상기 하우징의 폐쇄 대향 용적이 형성되고, 하우징 유출구가 상기 폐쇄 대향 용적과 연통하여 고갈된 연료를 상기 폐쇄 대향 용적으로부터 배출하며, 상기 제2 대향 포팅 부재는 상기 하우징과 함께 폐쇄 대향 단부 용적을 형성하고, 상기 중공관 열교환 요소는 상기 제2 대향 포팅 부재를 통해 연장되어 상기 중공관 열교환 요소의 개방단에서 상기 폐쇄 대향 단부 용적 내로 종결되며, 냉매 유출구가 상기 폐쇄 대향 단부 용적과 연통하여 냉매를 상기 폐쇄 대향 단부 용적으로부터 배출시켜 상기 마이크로셀 조립체로부터 전기화학적 반응열을 제거하고,상기 전류 집전체는 그 단부에서 서로 직결 또는 병렬로 연결되어, 누설 없는 긴밀한 상태로 상기 하우징으로부터 연장되는 단자를 형성하며,공급관이 상기 마이크로셀 조립체 내의 마이크로셀의 쉘측과 누설 없이 긴밀하게 공급물 연통 상태연결되는 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 135] 제133항에 있어서,상기 공급관은 상기 제1 포팅 부재 및 제2 포팅 부재를 통해 상기 하우징 내로 축방향연장되는 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 136] 제133항에 있어서,상기 제1 포팅 부재의 축방향으로 연장되는 전류 집전체는 보어측 전류 집전체 또는 쉘측 전류 집전체이고, 상기 제1 대향 포팅 부재의 축방향으로 연장되는 전류 집전체는, 상기 제1 포팅 부재의 축방향으로 연장되는 전류 집전체와 반대쪽인 쉘측 전류 집전체 또는 보어측전류 집전체인 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 137] 제133항에 있어서,전류 집전체는 그 양단에서 (a) 제1 포팅 부재와 제2 포팅 부재 사이의 상응하는 폐쇄 용적 내로 종결되고 상기 중공관 열교환 요소와 상이한 것이거나, (b) 단부 용적 내로 종결되고 상기 중공관 열교환 소자와 동일한 것이며,각 전류 집전체는 그 양단에서 다른 전류 집전체의 단부와 직렬 또는 병렬로 연결되어, 누설 없는 긴밀한 상태로 상기 하우징으로부터 연장되는 단자형성하는 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 138] 제133항에 있어서,상기 하우징 내의 마이크로셀 조립체와 연통하여, 산화제가 상기 마이크로셀 조립체 내의 마이크로셀 파이버의 쉘측과 보어측 중 하나 상에서, 공급물을 받고 있는 측과는 반대 방향으로 흐르게 하는 산화제 유입구와, (ⅱ) 상기 하우징 내의 마이크로셀 조립체와 연통하여 소비된 산화제가 하우징으로부터 흘러나오게 하는 소비된 산화제 유출구더 포함하는 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 139] 제133항에 있어서,상기 전기화학적 셀 모듈의 내부 공간 및 구성품에 접근하기 위해 상기 하우징은 그것의 분리 가능한 부분의 제거를 가능하게 하는 분리 가능한 조립체포함하는 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 140] 제133항에 있어서,상기 열교환 요소는 횡단면 직경이 대략 100㎛ 내지 대략인 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 141] 제133항에 있어서,상기 열교환 요소 및 전류 집전체는 분리된 별도의요소인 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 142] 전기화학적 셀 모듈로서, 내부 전극을 각각 포함하며 조립체를 이루고 있는 다수의 마이크로셀과, 상기 내부 전극과 접촉하는 세공성 박막 분리기와, 상기 세공성 박막 분리기의 세공 내에 위치하는 전해질과, 외부 전극을 포함하고, 상기 마이크로셀 조립체는 하우징 내에 장착되어 그 하우징의 축선을 따라 배향되고, 제1 단부가 제1 포팅 부재 내에 포팅되어 있으며, 그 제1 포팅 부재를 통해 상기 마이크로셀 파이버의 개방단이 노출되어 유체가 그 개방단을 통해 흐르고, 상기 제1 포팅 부재는 상기 마이크로셀 파이버의 쉘측을 보어측으로부터 격리시키며, 열교환 요소를 구성하는 전류 집전체가 상기 제1 포팅 부재의 축방향으로 연장되고, 상기 제1 포팅 부재와 간격을 두고 제2 포팅 부재 내에 포팅되어 있어, 상기 제1 포팅 부재와 제2 포팅 부재 사이에 상기 하우징의 폐쇄 용적을 형성하며, 하우징 유입구가 상기 폐쇄 용적과 연통하여 그 폐쇄 용적 내로 공급물을 도입하 고, 상기 마이크로셀 파이버의 보어측 상에서 상기 마이크로셀 조립체를 통해 흐름이 일어나게 하며, 상기 제2 포팅 부재는 상기 하우징과 함께 폐쇄 단부 용적을 형성하고, 열교환 요소를 구성하는 상기 전류 집전체는 상기 제2 포팅 부재를 통해 연장되어 상기 열교환 요소의 개방단에서 상기 폐쇄 단부 용적 내로 종결되며, 냉매 유입구가 상기 폐쇄 단부 용적과 연통하여 냉매를 상기 폐쇄 단부 용적 내로 도입시켜 열교환 요소를 구성하는 상기 전류 집전체를 통해 흐르게 함으로써 상기 마이크로셀 조립체로부터의 전기화학적 반응열을 제거하고, 상기 마이크로셀 조립체의 제2 단부는 대향 포팅 부재 내에 포팅되어 있고, 그 대향 포팅 부재를 통해 상기 마이크로셀 파이버의 대향 개방단이 노출되어 유체가 그 대향 개방단을 통해 흐르며, 상기 대향 포팅 부재는 상기 마이크로셀 파이버의 쉘측을 보어측으로부터 격리시키고, 대향 전류 집전체가 상기 대향 포팅 부재의 축방향으로 연장되며, 열교환 요소를 구성하는 전류 집전체는 상기 대향 포팅 부재에서 종결되고, 하우징 유출구가 상기 폐쇄 용적과 연통하여 고갈된 연료와 냉매를 상기 폐쇄 용적으로부터 배출하고 상기 마이크로셀 조립체로부터 전기화학적 반응열을 제거하며, 상기 전류 집전체는 그 단부에서 서로 직결 또는 병렬로 연결되어, 누설 없는 긴밀한 상태로 상기 하우징으로부터 연장되는 단자를 형성하는 것인 전기화학적 셀 모듈 [청구항 143] 전기화학적 셀 모듈로서, 내부 전극을 각각 포함하며 조립체를 이루고 있는 다수의 마이크로셀과, 상기 내부 전극과 접촉하는 세공성 박막 분리기와, 상기 세공성 박막 분리기의 세공 내에 위치하는 전해질과, 외부 전극을 포함하고, 상기 마이크로셀 조립체는 하우징 내에 장착되어 그 하우징의 축선을 따라 배향되고, 제1 단부가 포팅 부재 내에 포팅되어 있으며, 그 포팅 부재를 통해 상기 마이크로셀 파이버의 개방단이 노출되어 유체가 그 개방단을 통해 흐르고, 상기 포팅 부재는 상기 마이크로셀 파이버의 쉘측을 보어측으로부터 격리시켜 폐쇄 단부 용적을 형성하며, 열교환 요소를 구성하는 전류 집전체가 상기 포팅 부재의 축방향을 따라 상기 폐쇄 단부 용적 내로 연장되어 상기 하우징 내의 적어도 하나의 열교환 통로와 연결되고, 적어도 하나의 상기 열교환 통로는 냉매가 그것을 통해 흐르도록 구성되며, 하우징 유입구가 상기 폐쇄 단부 용적과 연통하여 그 폐쇄 단부 용적 내로 공급물을 도입하고, 상기 마이크로셀 파이버의 보어측 상에서 상기 마이크로셀 조립체를 통해 흐르게 하며, 상기 마이크로셀 조립체의 제2 단부는 대향 포팅 부재 내에 포팅되어 있고, 그 대향 포팅 부재를 통해 상기 마이크로셀 파이버의 대향 개방단이 노출되어 유체가 그 대향 개방단을 통해 흐르며, 상기 대향 포팅 부재는 상기 마이크로셀 파이버의 쉘측을 보어측으로부터 격리시켜, 상기 마이크로셀 파이버의 쉘측을 보어측으로부터 격리하는 폐쇄 단부 용적을 형성하고, 열교환 요소를 구성하는 전류 집전체가 상기 대향 포팅 부재의 축방향을 따라 상기 폐쇄 단부 용적 내로 연장되어 상기 하 우징 내의 적어도 하나의 제2 열교환 통로와 연결되며, 이 적어도 하나의 제2 열교환 통로는 냉매가 그것을 통해 흐르도록 구성되고, 하우징 유출구가 상기 폐쇄 단부 용적과 연통하여 고갈된 연료를 상기 폐쇄 단부 용적으로부터 배출하며, 상기 전류 집전체는 그 단부에서 서로 직결 또는 병렬로 연결되어, 누설 없는 긴밀한 상태로 상기 하우징으로부터 연장되는 단자를 형성하는 것인 전기화학적 셀 모듈 [청구항 144] 제142항에 있어서,상기 제1 열교환 통로와 제2 열교환 통로는서로 연결되어 있는 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 145] 제142항에 있어서,상기 마이크로셀 조립체는 다수의 컴포넌트 마이크로셀 서브번들(component microcell sub-bundle)을 포함하며, 이들 서브번들은 상기 어레이 내에서 서로 직렬연결되어 있는 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 146] 제130항에 있어서,상기 중공관 열교환 요소는 서브번들간 열교환 요소로서 마이크로셀 서브번들 사이분포되어 있는 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 148] 제142항에 있어서,상기 열교환 요소는 금속, 내식성 재료로 코팅된 금속, 흑연 및 폴리머 재료로 이루어진 군으로부터 선택되는 구성 재료형성되는 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 149] 제142항에 있어서,상기 마이크로셀은 크기가 대략 100㎛ 내지 대략인 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 150] 제142항에 있어서,상기 마이크로셀은 크기가 대략 100㎛ 내지 대략인 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 151] 제142항에 있어서,상기 냉매는 기체액체인 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 152] 제142항에 있어서,상기 포팅 부재는 에폭시, 폴리우레탄, 비스말레이미드, 고무 및 탄성 중합체 재료로 이루어진 군으로부터 선택되는 구성 재료형성되는 것인전기화학적 셀 모듈. [청구항 153] 마이크로셀의 조립체를 포함하는 마이크로셀 모듈로서, 각 마이크로셀은 내부 전극 활성 재료와, 상기 내부 전극 활성 요소와 접촉하는 세공성 박막 분리기와, 상기 세공성 박막 분리기의 세공 내에 위치하는 전해질과, 외부 전극 활성 요소를 포함하고, 상기 내부 전극 활성 요소와 외부 전극 활성 요소는 적어도 하나의 전극, 전류 집전체 및 전극 촉매 성분을 각각 포함하며, 상기 마이크로셀은 가늘고 긴 전극 또는 전류 집전체를 포함하고, 각 마이크로셀은 또한, (a) 상기 마이크로셀의 조립체를 통해 연장되며, 전류 집전체를 구성하지 않는 중공관 열교환 요소와, (b) 상기 마이크로셀의 조립체를 통해 연장되며, 전류 집전체를 구성하는 중공관 열교환 요소와, (c) 상기 마이크로셀의 조립체로부터 연장되며 냉매와 열교환 관계로 연결된 고체 전류 집전체 로 이루어진 군으로부터 선택되는, 상기 조립체로부터 열을 추출하기 위한 수단을 포함하는 것인 마이크로셀 모듈 [청구항 154] (a) 내부 전극을 각각 포함하며 조립체를 이루고 있는 다수의 마이크로셀과, 상기 내부 전극과 접촉하는 세공성 박막 분리기와, 상기 세공성 박막 분리기의 세공 내에 위치하는 전해질과, 외부 전극를 포함하며, 상기 마이크로셀 조립체는 냉매가 중앙 루멘을 통해 흐르도록 구성된 복수 개의 중공관 열교환 요소를 포함하고, 이들 중공관 열교환 요소는 전기화학적 셀 모듈의 작동시 전기화학적 반응 중에 상기 마이크로셀 조립체로부터 열을 제거하도록 상기 마이크로셀 조립체 내에 분포되어 있으며, 상기 냉매의 공급원과, 상기 냉매의 공급원과 상기 중공관 열교환 요소를 서로 연결하는 흐름 회로 를 포함하는 전기화학적 셀 모듈을 마련하는 단계와, (b) 상기 조립체 내의 마이크로셀의 쉘측과 보어측 중 하나로 상기 전기화학적 셀 모듈에 연료를 공급하는 단계와, (c) 상기 조립체 내의 마이크로셀의 쉘측과 보어측 중 연료를 공급받는 것의 반대쪽으로 상기 전기화학적 셀 모듈에 산화제를 동시에 공급함으로써 전기화학적 반응을 일으켜 전기적 에너지와 열을 발생시키는 단계와, (d) 상기 전기화학적 셀 모듈로부터 고갈된 공급물을 배출하는 단계와, (e) 냉매가 그 공급원으로부터 상기 흐름 회로와 중공관 열교환 요소를 통해 흐르게 하여 상기 전기화학적 셀 모듈로부터 열을 제거하는 단계와, (f) 상기 전기화학적 셀 모듈로부터 냉매를 제거하는 단계 를 포함하는 전기화학적 에너지 발생 공정 [청구항 155] 제154항에 있어서,배출된 냉매가 열교환기를 통해 흐르게 해서 감지 가능한 열을 제거하여 냉매의 온도를 낮추는 단계와,(h) 온도가 낮아진 냉매를 상기 전기화학적 셀 모듈로 재순환시켜 상기 중공관 열교환 요소를 통해 흐르게 하는 단계더 포함하는 것인전기화학적 에너지 발생 공정. [청구항 156] 제154항에 있어서,상기 냉매는 물포함하는 것인전기화학적 에너지 발생 공정. [청구항 157] 제154항에 있어서,상기 냉매는 수성 글리콜 용액포함하는 것인전기화학적 에너지 발생 공정. [청구항 158] 제154항에 있어서,쉘측과 튜브측 중 적어도 하나는 초대기압상태에 있는 것인전기화학적 에너지 발생 공정. [청구항 177] 제176항에 있어서,하우징은 마이크로셀 요소와 중공 파이버가 수직으로 배열되도록 정향되어 있어서, 하우징 내의 수집 장소는 하우징의 하단에 있고, 중공 파이버의 보어에 있는 물이 중력 작용에 의해 수집 장소하향으로 흐르는 것인전기 화학 장치. [청구항 178] 제176항에 있어서,각각의 중공 파이버는 그 외면이 친수성의 첨가제코팅되어 있는 것인전기 화학 장치. [청구항 179] 제176항에 있어서,각각의 중공 파이버는 중합체 물질, 유리 및 세라믹으로 이루어진 군으로부터 선택된 물질형성되는 것인전기 화학 장치. [청구항 180] 제176항에 있어서,중공 파이버는 한외여과, 마이크로여과 및 역삼투로 이루어지는 군으로부터 선택된 용례에 적합한 범위의 다공성갖는 것인전기 화학 장치. [청구항 181] 제176항에 있어서,중공 파이버의 외경은 약 100 마이크로미터 내지 약 10 밀리미터 범위내에 있는 것인전기 화학 장치. [청구항 182] 제176항에 있어서,중공 파이버는 친수성 물질형성되는 것인전기 화학 장치. [청구항 184] 제183항에 있어서,조립체가 하우징에 장착되어 있고 하우징의 축을 따라 정향되어 있으며, 제1 단부가 제1 포팅 부재에 포팅되어 있고, 이 단부를 통하여 마이크로셀 파이버의 개방 단부가 그 단부를 통한 유체 흐름에 대해 노출되어 있으며, 제1 포팅 부재가 마이크로 파이버의 셀측을 그 파이버의 보어측으로부터 격리시키고, 전류 집전체가 제1 포팅 부재의 축방향으로 연장되며, 상기 열교환 요소가 상기 제1 포팅 부재에 대해 간격을 두고 있는 관계로 제2 포팅 부재에 더 포팅되어 있어서, 제1 포팅 부재와 제2 포팅 부재의 사이에 하우징의 페쇄 용적을 형성하고, 하우징의 입구는, 폐쇄 용적 내로 공급부를 도입하고, 마이크로셀 파이버의 보어측 상의 조립체를 통하여 흐르게 하도록 폐쇄 용적과 연통하며, 상기 제2 포팅 부재는 하우징과 함께 폐쇄 단부 용적을 형성하며, 상기 열교환 요소는 제2 포팅 부재를 통하여 연장되고 열교환 요소의 개방 단부에 있는 폐쇄 단부 용적에서 종결되며, 냉각 매체 입구가 폐쇄 단부 용적과 연통하여, 수용성 냉각 매체를 폐쇄 단부 용적 내로 도입하고, 냉각제가 조립체 내의 열교환 요소를 통하여 축방향으로 흐르게 하며, 조립체의 제2 단부가 제1 대향 포팅 부재에 포팅되어 있고, 이 단부를 통하여 마이크로셀 파이버의 개방 대향 단부가 그 단부를 통한 유체 흐름에 노출되어 있으며, 제1 대향 포팅 부재가 마이크로셀 파이버의 쉘측을 그것의 보어측으로부터 격리시키고, 전류 집전체가 제1 대향 포팅 부재의 축방향으로 연장되며, 상기 열교환 요소가 제1 대향 포팅 부재에 대해 간격을 두고 있는 관계로 제2 대향 포팅 부재에 더 포팅되어 있어서, 제1 대향 포팅 부재와 제2 대향 포팅 부재의 사이에 하우징의 폐쇄 대향 용적을 형성하고, 하우징 출구는 소비된 연료를 폐쇄 용적으로부터 방출하도록 폐쇄 용적과 연통하며, 상기 제2 대향 포팅 부재는 하우징과 함께 폐쇄 대향 단부 용적을 형성하고, 상기 열교환 요소는 제2 대향 포팅 부재를 통하여 연장되고 열교환 요소의 개방 단부에 있는 폐쇄 대향 단부 용적에서 종결되며, 냉각 매체 출구가 폐쇄 대향 단부 용적과 연통하여, 냉각 매체를 폐쇄 대향 단부 용적으로부터 방출하고, 조립체로부터 전기 화학 반응의 열을 제거하며, 상기 전류 집전체는 그들 단부에서 서로 직렬 또는 병렬로 접합되어 하우징의 외측으로 누설을 방지하게 연장되는 단자을 형성하고, 상기 조립체 내의 마이크로셀의 셀측과 공급 연통하도록 누설 방지식으로 접합된 공급 튜브를 더 포함하는 전기화학 셀모듈. [청구항 185] 제183항에 있어서,각각의 중공 파이버 열교환 요소는 선택적 투수성의 시약을 포함한 물질로 형성되는 것인 전기화학 셀모듈. [청구항 186] 제183항에 있어서,선택적 투수성의 시약은 이온 교환 플루오로폴리머를 포함하는 것인 전기화학 셀모듈. [청구항 187] 제183항에 있어서,중공 파이버는 한외여과, 마이크로여과 및 역삼투로 이루어지는 군으로부터 선택된 용례에 적합한 범위의 다공성갖는 것인전기 화학 장치. [청구항 188] 제183항에 있어서,중공 파이버의 외경은 약 100 마이크로미터 내지 약 10 밀리미터 범위내에 있는 것인전기 화학 장치. [청구항 201] 제197항에 있어서,상기 중공 파이버의 외경은 약 100 ㎛ 내지인 것인장치. [청구항 203] 제202항에 있어서,상기 열분해 유기물의 연속 코팅은 비결정성 특징갖는 것인코팅 파이버. [청구항 204] 제202항에 있어서,상기 열분해 유기물의 연속 코팅은 결정성 특징갖는 것인코팅 파이버. [청구항 205] 제202항에 있어서,상기 탄소질 연속 코팅은 그 외표면에 미세다공구조갖는 것인코팅 파이버. [청구항 206] 제202항에 있어서,상기 탄소질 연속 코팅의 표면적은 bet 등온 다공도 측정에 의하면 코팅 물질 1g 당이상인 것인코팅 파이버. [청구항 207] 제202항에 있어서,직경이 약 50 ㎛ 내지인 것인코팅 파이버. [청구항 208] 제202항에 있어서,상기 탄소질 연속 코팅은 유리질 탄소 물질포함하는 것인코팅 파이버. [청구항 209] 제202항에 있어서,상기 열분해 유기물의 탄소질 연속 코팅 상에 전극 촉매더 포함하는 것인코팅 파이버. [청구항 210] 파이버 마이크로셀 구조체로서, 내부 전극과, 이 내부 전극과 접촉하는 미세다공성 박막 분리기와, 이 미세다공성 박막 분리기의 미세공에 있는 전해질과, 외부 전극 을 포함하고, 내부 전극과 외부 전극 중 하나 이상은 전류 집전체를 구비하며, 이 전류 집전체는 본래 부식되기 쉬운 물질로 형성된 금속 파이버와, 이 금속 파이버 위에 소정의 두께로 마련되어 금속 파이버에 내식성을 부여하는 열분해 유기물의 탄소질 연속 코팅을 포함하는 코팅 파이버를 포함하는 것인 파이버 마이크로셀 구조체 [청구항 212] 제211항에 있어서,연료 셀을 구성하는 것인 전기화학 셀소자. [청구항 213] 제211항에 있어서,배터리 셀을 구성하는 것인 전기화학 셀소자. [청구항 215] 제214항에 있어서,연료 셀을구성하는 것인전기화학 소자. [청구항 216] 제214항에 있어서,배터리 셀을구성하는 것인전기화학 소자. [청구항 217] 제214항에 있어서,상기 전류 집전체는 판 형상갖는 것인전기화학 소자. [청구항 218] 제214항에 있어서,상기 전류 집전체는 파이버 형상갖는 것인전기화학 소자. [청구항 219] 제214항에 있어서,상기 전류 집전체는 시트 또는 웹형태인 것인전기화학 소자. [청구항 220] 제214항에 있어서,상기 탄소질 연속 코팅은 비결정성 특징갖는 것인전기화학 소자. [청구항 221] 제214항에 있어서,상기 탄소질 연속 코팅은 결정성 특징갖는 것인전기화학 소자. [청구항 222] 제214항에 있어서,상기 탄소질 연속 코팅은 유리질 탄소의 특징갖는 것인전기화학 소자.