일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
본 기술은 열전지용 고체전해질 제조방법에 관한 것이다. 본 기술은 상온에서 고체상태를 유지하다가 전지내에서 고온의 열이 발생되면 용융되어 일정전압을 발생할 수 있는 고체전해질을 제조할 수 있도록 한다. 본 기술은 타격으로 인하여 뇌관이 점화되면, 순간적으로 점화물질이 점화되면서 발생되는 고온의 열에 의하여 고체전해질이 용융되어, 이로 인해 전압이 발생되는 것을 이용한 것이다.본 기술은 염화리듐(LiCl) 45중량%와 염화칼륨(CaCl2) 55중량%를 혼화시킨 후 다시 냉각시켜 분쇄하여 입도분류하고, 입도 분류된 시료 56중량%와 이산화규소(SiO2) 7중량%를 혼화시킨 다음 고열로 가열하여 용융시킨후 다시 냉각시켜 분쇄하여 입도 분류한 다음, 입도분류된 분말 63중량%와 크롬산칼륨(CaCrO4) 37중량%를 혼화시킨 다음 고열로 가열하여 용융시킨 후 다시 냉각시켜 입도분류한 시료를 압착하여 펠릿(Pellet)으로 성형함으로써 고체 전해질을 제조한다. 본 기술은 고체전해질 구성에 필요한 물질을 순차적으로 혼화, 용융, 냉각, 분쇄, 입도분류하여 고체전해질을 제조하므로, 공정이 단순하고 인체에 유해한 물질의 발생이 전혀 없으며, 고체로 전해질이 제조되기 때문에 운반, 보관등 취급이 용이하므로 매우 쉽게 제조할 수 있다
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-02
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
본 기술은 열전지용 고체 전해질을 용융시키는데 필요한 발열물질(HEAT PELLET)을 점화시키기 위하여 높은 열량을 발생시킬 수 있는 열전지용 점화 물질 제조방법에 관한 것이다.본 기술은 정상상태에서 점화되지 않고 외적인 고열, 즉 뇌관 점화열과 같은 열에 의해서만 순간적으로 점화될 수 있는 점화물질을 제공한다. 본 기술에 따른 점화물질은 타격으로 인한 뇌관의 점화시 순간적으로 483.5Cal/gr의 발열량을 발열할 수 있다.본 기술에 따른 점화물질은 BaCrO4와 Zr이 액상에서 처리되기 때문에 안전한 상태에서 혼화되고, 혼화된 상태에서는 수분을 제거하더라도 점화되지 않으며, 뇌관 점화열과 같은 외적인 고열에 의해서만 즉시 점화된다.
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-04-28
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화학공정 > 전지 제조 공정 기술
본 기술은 재생운모로된 절연판 및 절연판 흡수제인 세퍼레이터 고정와셔를 사용하여 적층 결합체의 효과를 극대화시킬 수 있는 열전지용 적층 결합체에 관한 것이다.기존의 열전지는 재생운모(MICA) 및 세퍼레이터(SEPARATOR)가 없고, 칼슘(Ca)과 디. 이. 비(D. E. B) 반응에서의 부산물 생성으로 인하여 전극에 쇼트(SHORT) 현상이 발생하고, 상, 하부 히트펠릿의 과열량을 방지할 수 없으며, 전압발생이 불균형하여 열손실이 많다는 문제점이 있었다.본 기술은 앞서 설명한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 쇼트현상의 발생을 억제할 수 있고, 히트펠릿의 과열을 방지할 수 있으며, 균일한 전압을 발생시켜 열손실을 최소화시킬 수 있다.본 기술은 지지관이 적층결합체의 상하부 지지판 및 지지판 사이에 설치되고, 지지관을 중심으로 중앙에 구멍을 천공한 절연판, 하부 발열화약, 열완충제, 세퍼레이터, -연결판이 순차적으로 삽입되고, -연결판의 상부에 칼슘(Ca)으로된 환성물질인 양극과 디. 이. 비(D. E. B)인 전해 감극층이 삽입되고, 세퍼레이터, 그 위에 양극, 전해감극층로 이루어진 단위셀이 순차적으로 여러번 적층되고, 그 위에 다시 +연결핀, 세퍼레이터, 열완충제, 상부발열화약, 절연판이 삽입되고, 지지관 상단부에 유리슬리이브가 삽입되며, 절연와셔 및 고정와셔를 적층시킨후 닛트를 체결한 일정한 단위셀을 여러번 반복하여 구성된다.
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-06-20
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
본 기술은 고체상태의 전해물질을 용융시키는 히트펠렛(Heat Pellet)의 발열을 외부로부터 차단시켜 줌으로써 열전지내에서의 온도를 일정하게 유지하여 열전지의 방전수명을 지속적으로 유지할 수 있는 열전지용 히트 버퍼의 제조방법에 관한 것이다.열전지용 히트버퍼는 황산리튬(Li2SO4)과 염화나트륨(Nacl)을 혼합하여 체로 치고 이 상태에서 용융시킨 다음 히트버퍼를 형성시키는 소형의 가마위에 붓고 장시간 분쇄하여 건조시킨 다음 접착물질인 산화규소(Sio2)를 혼합하여 다시 용융후 다시 장시간 동안 분쇄한 후 건조시켜서 형성하는 것으로 이를 첨부도면을 통해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.황산리튬(Li2SO4)과 염화나트륨(Nacl)을 각각 156g과 36.4g으로 정확하게 무게를 측정하여 40매쉬의 체를 사용하여 2회정도 통과시키고 이를 60㎖정도의 비이커에 넣어 550℃로에서 완전히 용융시킨 다음 용융된 황산리튬(Li2SO4)과 염화나트륨(Nacl)의 혼합물을 두께가 1/4"를 초과하지 않도록 된 소형 가마에 있는 형틀에 붓고 세라믹 볼(Ceramic Balls) 1000g을 사용하여 10시간 동안 분쇄하여 완전 분쇄시킨 다음 다시 이를 100℃를 유지하는 건조로에 넣고 10시간 동안 건조시킨 후건조된 황산리튬(Li2SO4)과 염화나트륨(nacl)의 혼합물에 서로 입자와 입자를 결합시키는 물질인 산화규소(Sio2) 15g을 넣고 혼합하여 이를 550℃의 로에서 완전히 용융시킨 후 용융된 것을 10시간 동안 다시 분쇄한 다음 100℃의 건조로에서 완전 건조시켜서 금형에 넣고 찍어 히트버퍼(Heat Buffer)를 형성하도록 한 열전지용 히트버퍼 제조방법인 것이다.본 기술은 열전지 내부에 사용하는 히트버퍼(Heat Buffer)를 제조하는 방법으로서 열전지에 사용하는 히트버퍼의 특성을 최대화시킬 수 있는 것이다.
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-02
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
본 기술은 박격포탄, 로켓트탄 및 미사일의 신관에 장설되어 전원을 공급하는 열전지에 관한 것이다.포탄류의 신관내부에 장설되는 기존의 밧데리는 액보존형 전원장치로서 포탄의 관성력과 회전력에 의해 액병이 파괴되고, 액병에 들어있던 전해액이 전극사이에 유입되어 전지가 작동되는 구조로 되어 있으나, 회전형의 신관용 이외의 용도로 사용되기 어렵고 장기간 보관시 신뢰성이 떨어지는등의 문제점이 있었다.본 기술은 앞서 설명한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전해액을 고체상태로 하여 저장기간 중에 자기방전이 없도록 한다.본 기술은 뇌관이 점화되어 히트 패드로 연결되고, 히트 패드가 셀 히트 펠렛을 점화시키면 용융 전해질이 용융되어 전기화학 반응을 발생시킴으로써 신관상측에 설치된 전자부를 작동시키도록 구성된다. 본 기술에 의하면 구성이 간단하여 제조가 손쉽고, 자기방전이 되지않아 저장이 용이하며, 비군사용으로는 비상동작 전원용으로도 사용될 수 있다.
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-02
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
본 기술은 반도체를 이용한 태양전지 제조시 금속전극형태를 최적화하여 태양전지의 효율을 증가시키는 방법에 관한 것이다.종래기술에는 산화물이나 수산화물(소석회)에 폐신문용지인 셀룰로오스섬유를 보강한 후 이산화탄소 기체를 침투시켜 탄산염 건축재료를 만들어 석면-시멘트를 대신해서 사용하였으나, 보강재로서 폐신문용지인 셀룰로오스섬유를 사용함으로서 내구성과 강도가 약한 문제점이 있다.본 기술은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 내구성과 강도가 증가된 석회건축재를 제조하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.본 기술에 의하면 반도체를 이용한 태양전지 제조시 광전변화효율을 향상시키기 위해, 태양광이 입사되는 전면의 금속전극형태를 속가락 모양의 그리드로 제작하되, 그리드의 폭을 0.1 ~ 1μm로 하고 그리드의 수는 금속전극전체의 면적이 태양전지 전체 면적의 8 ~ 10%가 되도록 정하고, 그리드와 그리드 사이의 간격을 일정하게 하며, 그리드와 그리드를 연결하는 연결선이 가로의 그리드선과 정중앙으로 병렬의 형태로 연결되도록 설계함으로써 태양전지의 광전변환효율을 극대화시키는 금속전극패턴 최적화를 통한 태양전지의 효율을 개선할 수 있다.본 기술은 그리드폭, 그리드간격에 따른 직렬저항 및 수광면적비의 변화에 따른 변환효율을 제공하며, 그리드폭은 0.1 ~ 1μm, 그리드의 수를 조절하여 수광면적이 89.5%일 때 가장 좋은 특성을 얻을 수 있다.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-18
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
본 기술은 고온의 열량으로 고체 전해질을 용융시켜 전지를 형성시키는 열전지용 발열물질(HEAT PELLET) 제조방법으로서, 정상 상태에서는 점화가 되지 않고 점화물질의 발열에 의해서만 점화되어 고체 전해질을 용융시키고, 고체 전해질을 용융시키는데 필요한 고온의 열량을 발생할 수 있게 하는 것이다본 기술은 타격으로 인하여 뇌관이 점화되면 점화물질이 점화지(HEAT PAPER), 점화봉(HEAT BAR)이 점화되는 순간 발열물질(HEAT PELLET)이 점화 발열되어 고체 전해질을 용융시킴으로써 전지를 형성시키는데, 특히 KClO4 와 철분말을 건조시킨 상태에서 균질하게 혼화하여 압착시킨 상태에서는 점화 발열되지 않으며 외적인 점화에 의해서만 발열온도 400-600℃, 발열량 220cal/gr으로 고온 발열되도록 함으로써 고체 전해질이 용융되어 전지가 형성될 수 있게 하는 발열물질(HEAT PELLET)을 제조하는 방법을 특징으로 한다.따라서, 본 기술에 의하면 정상 상태에서는 점화되지 않고 점화물질의 발열에 의해서만 점화되어 고체 전해질을 용융시킬 수 있고, 고체 전해질을 용융시키는데 필요한 고온의 열량을 발생할 수 있다
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- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-02
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
본 기술은 리튬건전지를 사용하는 도중에 내부에 쇼트가 발생하여 열이 발생하는 경우 건전지가 폭발하는것 등을 방지하도록 해주는 리튬 건전지의 과부하 방지구조에 관한 것이다.기존의 리튬건전지의 피티씨소자는 여러가지 비싼 금속재료를 복합적으로 섞어서 제조하기 때문에 재료의 가격이 비싸고 캡과 커버 사이에서 팽창되는 정도가 일정하지 않아서 열에 대해 반응하는 응답속도가 느린 문제점 등이 있었다.본 기술은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 리튬건전지의과부하 방지구조를 소개한다본 기술은 전해액이 내부에 충진된 케이스, 상기한 케이스의 상부 내측면에 끼워져서 내부 건전지를 밀봉시키는 가스켓, 상기한 가스켓 내부에 설치는 커버 및 캡으로 구성되는데, 상술한 리튬건전지에서, 가스켓의 내주면에는 일정크기로 돌출된 간격돌기를 형성하고, 간격돌기의 하부와 커버의 사이에는 캡의 하부와 접촉되도록 중심부에 상부방향으로 돌출된 돌출부를 형성한 원판형상의 형상기억스프링를 추가시킨 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.따라서, 본 기술에 의하면 리튬 건전지의 과열을 효과적으로 방지하고 생산단가를 저감할 수 있다
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- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-02
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
본 기술은 리튬건전지에 전해액을 주입 시킬 때, 케이스 내에 주입되는 전해액의 양을 정확하게 조절하도록 해주는 리튬건전지의 전해액 주입장치에 관한 것이다.기존의 전해액 주입장치는 하이바 펌프에서 노출된 전해액이 포트의 주입구를 통해서 케이스내에 그대로 주입되므로 처음에 로딩된 케이스와 나중에 로딩된 케이스내에 자중에 의해 미리 주입된 전해액의 양이 각기 다르기 때문에 전해액 주입장치를 회전시켜 원심력으로 케이스내로 전해액을 주입시키는 경우 미리 케이스내로 주입된 전해액으로 인해서 전해액이 넘치게 되는 문제점이 있었다.본 기술은 이러한 점을 감안하여 리튬 건전지에 전해액을 주입시킬 때, 케이스내에 주입되는 전해액의 양을 정확하게 조절하여 전해액이 넘치는 문제를 해결한 것이다본 기술은 리튬건전지의 전해액 주입장치를 전해액을 압송시키는 하이바펌프, 하이바펌프에서 압송된 정해액을 이송시키는 공급유로로 구성된 장치에서, 공급유로에 연결되어 노즐지지대의 저면에 하향 설치되는 공급노즐, 공급노즐로부터 주입되는 전해액이 충진되는 공간부가 내부에 형성되고, 끝단부에는 주입구가 형성된 포트, 차단밸브를 누르는 지지대가 고정되는 고정판, 상기 고정판이 고정되고, 저면에서 힌지에 의해 회동되는 받침판을 통해 케이스가 장착되는 고정체로 구성된 것을 특징으로 하는 리튬건전지의 전해액 주입장치이다.이와 같은 구성을 통해 리튬건전지의 전해액 주입장치는 건전지 케이스내에 주입되는 전해액의 양을 일정하게 유지시켜 준
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-02
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
본 기술은 자동 와인딩기를 통해 생성된 소자를 이송하고, 이 소자를 캔에 삽입하는 공정을 자동화한 배터리 제조공정의 소자 이송 시스템에 관한 것이다.기존의 공정은 와인딩기에 재료를 제작하여 집어 넣어주고, 또 와인딩이 완료된 소자를 취출하는 과정을 모두 작업자가 직접 함으로써, 제품 불량률이 약 13%에 달하도록 발생하고, 특히 와인딩된 소자 크기의 불균일과, 음극 및 양극 플레이트간의 쇼트현상이 발생하였다. 또한, 작업자체가 위험성을 내포하고 있을뿐만 아니라, 작업속도가 느리며 작업 인력이 필요하므로 생산비용이 증가하게 되는 문제점이 있었다.본 기술은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소자의 와인딩, 취출, 이송과정을 모두 자동으로 행하는 자동시스템을 소개한다본 기술은 센서의 감지신호에 따라 사전에 내장된 프로그램에 의해 각각 장치들을 제어하는 컨트롤부, 지그리턴컨베어의 출력단에 연결하여, 소정갯수의 지그를 소자이송컨베어로 이송하는 리프터, 2열로 구성하여 각 열에 상기 리프터로부터 빈지그를 이송받고, 이송도중 빈지그에 취출된소자를 버퍼장치로 이송하는 소자이송컨베어, 컨트롤부의 제어에 따라 동작하여 소자를 개별적으로 생성하는 복수의 자동와인딩기, 자동와인딩기 각각에 개별적으로 설치하여 자동와인딩기에서 소자를 취출한후 소자이송컨베어상의 빈지그에 삽입하는 소자이재기, 소자이송컨베어의 출력단에 연결하여 소자가 삽입된 지그를 버퍼링하여 주는 버퍼장치, 버퍼장치의 출력단에 연결하여, 버퍼장치로부터의 소자를 조립하는 소자조립기, 소자조립기를 통해 유출된 빈지그를 소정갯수씩 2배열장치로 유입하는 리프터, 리프터의 출력단에 연결하여, 유입된 빈지그를 지그리턴 컨베어상으로 공급하는 2배열장치, 2배열장치를 통해 공급되는 지그를 상기 리프터로 상승이송하는 지그리턴컨베어로 구성된 것을 특징으로 한다.따라서, 본 기술은 배터리의 제조공정에서, 소자 와인딩과, 와인딩된 소자를 소자조립기로 이송하는 모든 공정을 자동화함으로서 종래에 비하여 작업인원을 감소시키며, 그에 따른 불량품률을 줄일 수 있어, 결과적으로 생산성을 향상시키고, 생산비용을 절감할 수 있는 유용한 기술이다
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- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-02
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
본 기술은 전해액의 팽창시 파열 디스크를 신속히 파열시킴으로써 파열디스크의 파열지연에 의한 화재 및 폭발의 가능성을 미리 방지하는 유기 전해액 전지용 안전장치에 관한 것이다.기존의 유기 전해액 전지는 화학반응에 의한 폭발발생이 급격하게 이루어지기 때문에 팽창된 가스의 압력에 의한 파열 디스크의 파열이 지체될 경우, 케이스 내에서의 폭발 및 그 팽창압에 의해 케이스 자체가 파열됨으로써 화재 및 인명의 손상을 야기시키는 문제점이 있다.본 기술은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 부품을 추가함이 없이 전해액의 팽창시 파열 디스크를 신속히 파열시키는 유기 전해액 전지용 안전 장치를 소개한다본 기술은 중앙 돌출부에 벤트홀을 형성하는 상부캡, 상부캡의 하방에 위치한 파열 디스크, 그리고 중앙 관통공을 형성하며, 파열 디스크를 내측에 고정시키는 커버를 구비하여, 내부의 가스가 고압, 고열의 가스가 파열 디스크를 파열시키고, 커버의 중앙 관통공 및 상부캡의 벤트홀을 통해 외부로 배출됨으로써, 폭발의 확대를 사전에 제거되게한 유기 전해액 전지의 방폭 구성으로 구성되고, 또한 상부캡의 외주면에 내측으로 함몰시킨 V자형의 절개 플랜지를 형성하여 폭발시 V자형의 절개 플랜지에 의해 팽창하는 파열 디스크를 신속히 파열시키며, 파열디스크는 그 하부면을 합성수지로 도포하여 상기커버에 융착시킨 것을 특징으로 한다.따라서, 유기 전해액 전지의 폭발 및 인명의 손상을 미연에 방지할 수 있고, 외부로부터 이물질의 유입을 방지하여, 파열디스크의 팽창 효율을 증대시킬 수 있다
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- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-02
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
본 기술은 양극 활성 물질로 이산화망간을 사용하고 음극 활성 물질로 리튬 금속을 사용하여 전지를 조립하고, 예비 방전을 시켜서 리튬 전지를 제조하기 위한 리튬전지의 제조 방법에 관한 것이다.일반적으로 널리 이용되는 리튬 전지는 금속 리튬을 음극 활성 물질로 사용하고, 이산화망간을 양극 활성 물질로 사용하여, 프로필렌 카보네이트를 함유한 비수용매중에 무기 전해질을 용해한 전해액을 사용하여 전지를 형성하는데 이러한 리튬 전지는 자기 방전이 적고, 고에너지의 밀도를 갖고 있으며 저가의 안정된 물질로 제조할 수 있다는 잇점이 있으나, 초기 방전시에 전지 전압이 약 3.6V의 개로 전압(Open Circuit Voltage)을 가지고 있기 때문에 전기기기에 중대한 결함을 줄 수 있고, 고전압에 의해 전해액이 분해하여 전지 용량의 저하를 초래하는 문제점이 있었다.본 기술은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 미량의 방전량으로 양극에 소량의 리튬화막을 형성함으로써 전지의개로 전압의 회복을 신속하게 하기 위한 신규한 전지의 예비 방전 방법을 소개한다본 기술은 금속 리튬을 활성 물질로 사용한 음극과 이산화망간을 활성 물질의 주성분으로 사용하는 양극과, 적어도 프로필렌 카보네이트를 함유하는 비수용매중에 무기 전해질을 용해한 전해액을 전해액으로서 사용하여 전지를 형성하고, 상기 전지를 펄스 전류를 이용하여 예비 방전시키는 것으르 특징으로 하는 전지의 제조 방법이며, 본 기술에 따라 예비 방전을 수행하는 경우에, 방전이 시작된 양극 부위에서 생성된 LixMnO2가 반응하지 않은 MnO2와 국부 전지를 형성하며 저전류로 충전 및 방전을 반복하여 양극 표면에 균일한 리튬화막을 형성시킨 것이 특징이다.따라서, 미량의 방전량으로도 고전위 부위를 제거함과 동시에 기체 발생 반응을 억제할 수 있고, 또한 전지 수명이 연장될 뿐만 아니라 전압의 평탄성도 향상된다
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- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-02
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
비수용액 상에서 직접 메탄올 연료전지용 전극촉매를 제조하는 콜로이드 방법에 있어서, 질소 분위기하에 수불혼화성 유기용매 중에서 염화백금 및 비수용성 제2금속 염화물을 수소화붕소리튬(LiBH4)으로 환원시켜 콜로이드 상의 백금 합금 나노 입자를 형성한 후, 백금 합금 입자를 열처리 없이 건조시켜 직접 메탄올 연료전지용 백금 합금 전극촉매의 제조기술로 다음과 같은 단계를 취한다.1) 염화백금과 비수용성 제2금속 염화물을 백금과 제2금속(전이금속 계열, 염화추테늄 또는 염화몰리브덴)이 1-2:1의 원자 비율의 양으로 수불혼화성 용매(THF, ACN, 피리딘, DMF)에 첨가하여 부분적 가열과 격렬한 교반으로 용해시킨다.2) 위의 결과물에 수불혼화성 용매 중의 0.01-0.5몰 수소화붕소리튬(LiBH4)용액을 첨가해 콜로이드상의 백금 합금 나노 입자를 형성한다. 용매를 제거하여 백금 합금 입자를 분리한 다음, 기존의 열처리 대신에, 분리된 입자를 벤젠 및 증류수의 혼합용매에 분산시킨 후 동결 건조시킴으로써 분말상의 백금 합금 입자를 제조한다직접 메탄올 연료전지는 메탄올의 산화시 부산물로서 일산화탄소(CO)를 발생시켜 연료전지의 전극 촉매로서 사용된 백금에 대해 피독(poisoning)현상을 일으켜 메탄올 산화반응의 성능저하 문제가 있어 이를 해결하기 위해, 환원제를 사용하여 나노 입자를 만드는 침전법이 있으나 이는 물에 잘 녹는 금속 염화물만 사용해야 하는 한계를 갖고, 비수용성 금속 염화물 사용 시 카본과 함께 물에 분산시켜 사용하는 방법이 있으나 이는 고온 열처리로 입자 크기의 증가를 가져와 불균일 분포를 갖는다. 한편, 수용액상에서 직접 메탄올 연료전지용 전극촉매 제조하는 콜로이드 방법은 환원제의 종류와 각 과정의 pH조절과 열처리의 단점을 갖고, 비수용액상에서 직접 메탄올 연료전지용 전극촉매 제조하는 콜로이드 방법도 있으나 공정이 복잡하고 필수적 열처리공정에 의해 입자 크기가 다소 증가하는 한계를 갖는다. 따라서 수불혼화성 유기용매와 수소화붕소리튬(LiBH4)환원제를 이용하여 열처리 없이도 염화백금과 비수용성 제2금속 염화물로부터 입자 크기가 최소화된 직접 메탄올 연료전지용 백금 합금 전극촉매를 제조하였다.위의 방법으로 좁은 크기 분포와 2nm 이하의 평균 크기를 갖는 백금 합금 입자를 기존에 비해 훨씬 간편하게 제조할 수 있으며, 백금 합금 입자는 무공해 에너지원인 직접 메탄올 연료전지의 양질의 전극 촉매로서 사용되어 메탄올 산화반응의 성능 향상을 가져올 수 있다
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- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-06-26
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
본 기술은 전기분해법으로 불소(F2)를 제조함에 있어서 음극판(cathode)의 형태를 개량하여 전해용액의 자연대류현상을 효과적으로 이용하므로써 전해조 내에서의 불소-수소 재결합에 의한 폭발을 억제하고 불소 제조효율을 증진시킨 불소 제조용 전해조의 개량 기술에 관한 것이다.음극판 상반부에 몇개의 좁은 루버(louver)형 수평틈새를 설치한 음극을 이용하고 그 후면에 수평냉각관을 수직일렬로 설치하여 전해용액이 전체적으로는 음극판을 중심으로 크게 대류하면서 동시에 부분적으로는 상반부의 수평틈새를 통하여 음극판 후면으로 이동하도록 유도한다. 이 때 자연대류의 흐름에 따라 음극판 전면에서 생성되는 수소기포가 음극판 후면 방향으로 이동하는 힘을 받게 하여 수소기포가 상승할 때 양극쪽으로 퍼지는 현상을 감소시킴으로써 양극과 음극 사이에 별도의 격막을 설치하지 않고도 불소와 수소의 재결합을 효과적으로 억제하는 원리이다. 이와같은 원리가 적용되도록 새로운 음극판의 발명과 수평냉각관의 설치방법을 이용하여 전해조 내에서의 폭발을 방지하고 불소 제조효율을 증진시킬 수 있다전기분해에 의한 불소 제조에서는 양극에서 발생하는 불소기포와 음극에서 발생하는 수소기포가 전해용액 중에서 상승하면서 일부가 혼합되어 폭발적으로 재결합하는 문제가 있다. 몇개의 좁은 루버(louver)형 수평틈새를 갖도록 음극판의 형태를 개량하고 음극판 후면에 수평냉각관을 설치하여 전해액이 음극판 전면에서 상승하면서 후면으로 흐르는 형태의 자연대류를 유도하였다. 이 때 루버형 수평틈새를 음극판 전체에 설치하면 유체가 수평틈새를 통하여 전면에서 후면부로, 후면에서 전면부로 서로 엉켜서 흐르면서 균일한 흐름형태를 유지하지 못한다. 따라서 루버형 수평틈새를 음극판의 상부에만 설치하고 냉각관을 음극판 후면부에 설치함으로써 음극판 전면에서 후면부로의 균일한 유체흐름을 유지시키고, 이 흐름에 따라 음극판 전면에서 생성되어 상승하는 수소기포가 음극판 후면쪽으로 당겨져서 흐르도록 유도함으로써 수소가 양극쪽으로 퍼지는 현상을 감소시키는 효과를 높인 것이 기술의 특징이다. 즉 전해액의 자연대류를 이용하여 수소의 양극쪽으로의 이탈을 억제함으로써 양극과 음극 사이에 별도의 격막을 설치하지 않고도 불소와 수소의 재결합을 효과적으로 억제시켜 전해조 내에서의 불소-수소의 폭발적인 재결합을 감소시키고 불소 제조효율을 증진시키는 효과를 볼 수 있다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-03-31
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화학공정 > 전지 제조 공정 기술
이트리아 안정화 지르코니아(Yttria Stabilized Zirconia, YSZ) 졸(sol)을 이용하여 고체 산화물 연료 전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)에 사용되는 공기극(cathode)의 성능을 개선하기 위한 것으로 방법은 다음과 같다.1. YSZ 졸을 기존의 재료와 방법을 이용하여 제조한 SOFC 공기극에 코팅하여 향상시키는 방법2. YSZ 졸에 기존의 SOFC 공기극 분말을 사용하여 슬러리를 만든 후 이 슬러리를 SOFC 전해질에 코팅하여 공기극을 제조하여 향상시키는 방법3. YSZ 졸을 이용하여 기존의 SOFC 공기극 분말 표면에 YSZ를 코팅하고, YSZ 졸을 이용하여 기존의 SOFC 공기극 분말 표면에 YSZ를 코팅하고, YSZ가 코팅된 공기극 분말을 SOFC 공기극 재료로 사용하여 향상시키는 방법이트리아 안정화 지르코니아 졸은 간단한 공정으로 고가의 장비없이 합성할 수 있다기존의 SOFC 공기극에 YSZ 졸을 코팅하여 미세한 YSZ 입자층을 공기극-전해질 계면에 형성하여 SOFC 공기극의 성능을 크게 향상시킬 수 있으며, 특히 기존의 공기극 분말과 같이 사용하는 경우에는 공기극-전해질의 접합이 1200도 이하의 온도에서 가능하여 저항이 높은 계면 화합물의 생성을 방지할 수 있으므로 접촉저항이 감소된다. 또한 미세한 YSZ 입자층에 의하여 삼상 계면의 면적이 확대되어 공기극의 성능이 향상된다.따라서 고가의 장비나 출발 물질 또는 고온 공정을 사용하지 않으면서도 간단하고 경제적인 방법으로 SOFC 공기극-전해질 계면의 미세구조를 효과적으로 제어하여 SOFC 공기극의 성능을 향상시킬 수 있다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-11
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
기지고분자로 PAN계[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트)공중합체]와 PVdF계[예를 들면, 폴리비닐리덴 플로라이드, 폴리(비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌)공중합체]를 중량비가 10:1∼1:5로 블렌딩한 것을 사용하고, 가소제는 기지고분자의 1∼5배의 양으로 첨가하고, SiO2는 1∼20 중량%로 첨가하고, 용매 및 보조가소제로 작용하는 유기용매는 기지고분자의 3∼10배의 양으로 혼합하고 가열하여 고체고분자 매트릭스를 형성시킨 후 캐스팅하여 건조시키고, 여기에 유기용매 전해질을 주입하여 고제고분자 전해질을 제조한 후, 음극/고체고분자전해질/양극/고체고분자전해질/음극의 순으로 여러 층을 적층하고, 리튬이온 전지용 유기용매 전해질 주입 공정을 추가하여 리튬고분자 전지를 제조한다.기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 접착력이 우수하여 복합전극과 금속기판이 잘 접착되기 때문에 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다.PAN계 전해질의 장점인 우수한 접착력 및 이온전도도와 PVdF계 하이브리드형 전해질의 장점인 우수한 기계적 강도 및 이온전도도를 유지하며, PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제 및 제조공정 중의 수분오염 문제를 해결하고 PVdF계 하이브리드형 전해질 제조시의 단점인 가소제의 추출과정을 제거하여 접착력과 기계적 안정성이 우수하고 전지성능이 우수한 리튬고분자 전지를 제조하였다.전지에서 요구되는 우수한 이온전도도, 접착력, 기계적 안정성을 갖는 고체고분자 전해질을 제조할 수 있어서 전지성능이 우수하고 전지 제조공정이 용이해진다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-30
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화학공정 > 전지 제조 공정 기술
PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체]과 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)]을 10:1∼1:5의 중량비로 혼합한 혼합물에 PAN계/PVC계 혼합물의 1∼5배의 가소제를 혼합하고, 1∼5배의 유기용매전해질, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼120℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 고분자 블렌딩을 실시하여 고체고분자 전해질의 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 이성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 복합음극(25∼35중량%의 음극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 이성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/이성분계 고체고분자 전해질/복합양극(25∼35중량%의 양극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 이성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/이성분계 고체고분자전해질/복합음극의 순으로 적층하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 접착력이 우수하여 복합전극과 금속기판이 잘 접착되기 때문에 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다. PAN계 전해질의 우수한 접착력과 이온전도도 및 PVC계 전해질의 우수한 기계적 강도와 이온전도도를 유지하고 PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제를 해결하기 위하여 PAN계 및 PVC계를 블렌딩하여 이성분계 고체고분자 전해질을 제조하였다.고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 매우 적합하다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-06-20
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화학공정 > 전지 제조 공정 기술
PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체]과 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)]을 10:1∼1:5의 중량비로 혼합한 혼합물에 PAN계/PVC계 혼합물의 1∼5배의 가소제를 혼합하고, PAN계/PVC계/PVdF계 혼합물의 3∼10배의 유기용매를 첨가하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 또는 30∼100℃의 온도에서 10분∼24시간 동안 고분자 블렌딩을 실시하여 고체고분자 전해질의 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 고체고분자 막을 얻은 후 유기용매 전해질을 주입하여 이성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 음극/이성분계 고체고분자 전해질/양극/이성분계 고체고분자 전해질/음극의 순으로 순차적으로 적층하고 유기용매 전해질을 주입하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 접착력이 우수하여 복합전극과 금속기판이 잘 접착되기 때문에 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다.PAN계 및 PVC계를 블렌딩하여 이성분계 고체고분자 전해질을 제조하여 PAN계 전해질의 우수한 접착력과 이온전도도 및 PVC계 전해질의 우수한 기계적 강도와 이온전도도를 유지하고 PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제를 해결하였다..고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 매우 적합하다
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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화학공정 > 전지 제조 공정 기술
10∼90중량%의 PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체], 1∼50중량%의 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)] 및 1∼50중량%의 PVdF계 화합물[예를 들면, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리(비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로-프로필렌) 공중합체]을 혼합한 화합물에 중량비로 1∼5배의 가소제를 첨가하고, 유기용매를 삼성분계 혼합물의 3∼10배로 혼합하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 또는 30∼100℃의 온도에서 10분∼24시간 동안 고분자 블렌딩을 실시하여 고체고분자 전해질의 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 고체 고분자 막을 얻은 후, 유기용매 전해질을 주입하여 삼성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 음극/삼성분계 고체분자 전해질/양극/삼성분계 고체고분자 전해질/음극의 순으로 순차적으로 적층하고 유기용매 전해질을 주입하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다.PAN계, PVC계 및 PVdF계를 대기중에서 블렌딩하여 삼성분계 고체고분자 전해질을 제조하여, PAN계 전해질의 우수한 접착력과 이온전도도 및 PVC계 전해질의 우수한 기계적 강도와 이온전도도를 유지하고 PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제를 해결하고, PVdF계 전해질의 단점인 접착력 문제를 해결하였다.고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 매우 적합하다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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일반기술
화학공정 > 전지 제조 공정 기술
10∼90중량%의 PAN계 화합물[예를 들면, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(아크릴로니트릴-메틸아크릴레이트), 폴리(아크릴로니트릴-co-메틸메타크릴레이트) 공중합체], 1∼50중량%의 PVC계 화합물[예를 들면, 폴리비닐클로라이드, 폴리(비닐리덴클로라이드-co-아크릴로니트릴)] 및 1∼50중량%의 PVdF계 화합물[예를 들면, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리(비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로-프로필렌) 공중합체]을 혼합한 화합물에 중량비로 1∼5배의 가소제를 첨가하고, 유기용매 전해질을 첨가하고, 0∼20중량%의 SiO2를 혼합하고 110∼180℃까지 가열하여 10분∼2시간 정도 고분자 블렌딩을 실시하여 고체고분자 전해질의 매트릭스를 형성하고 이를 캐스팅하여 삼성분계 고체고분자 전해질을 제조한 다음, 복합음극(25∼35중량%의 음극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 삼성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/삼성분계 고체고분자 전해질/복합양극(25∼35중량%의 양극활물질, 0.5∼2중량%의 도전재, 15∼25중량%의 삼성분계 고체고분자 전해질, 40∼60중량%의 가소제로 구성됨)/삼성분계 고체고분자전해질/복합음극의 순으로 적층하여 리튬고분자 전지를 제조한다기존의 고체고분자 전해질은 주로 폴리(에틸렌옥사이드)(PEO)계였으나, 근래에는 이온전도도가 우수한 젤형태의 폴리아크릴로니트릴(PAN)계 및 하이브리드 형태의 폴리(비닐리덴플루오라이드)(PVdF)계가 개발되었다. PAN계 전해질은 전지의 충방전시 접촉저항이 작고 활물질이 적게 탈락된다는 장점이 있으나 강도가 떨어지는 단점이 있다. PVdF계 전해질은 기계적 강도는 우수하지만 제조공정이 까다로우며, 접착력이 불량하여 전극 및 전지 제조시 가열 라미네이션과 추출공정을 필요로 하는 결정적인 단점이 있다. 또한, 근래에 발표된 폴리비닐클로라이드(PVC)계 고체 고분자 전해질은 상온에서 이온전도도 및 기계적 강도가 우수하지만 저온특성이 나쁘며 접촉저항이 큰 단점이 있다.PAN계, PVC계 및 PVdF계를 대기중에서 블렌딩하여 삼성분계 고체고분자 전해질을 제조함으로써, PAN계 전해질의 우수한 접착력과 이온전도도 및 PVC계 전해질의 우수한 기계적 강도와 이온전도도를 유지하고 PAN계 전해질의 단점인 기계적 안정성 문제를 해결하고, PVdF계 전해질의 단점인 접착력 문제를 해결하였다.고체 고분자 전해질들은 이온전도도가 리튬 고분자 전지용 전해질로서 충분히 사용할 수 있을 정도로 우수하고, 접착력 및 기계적 강도가 우수하여 전지제조가 용이할 뿐만 아니라 이를 이용한 전지는 전극용량 및 싸이클 수명 특성과 같은 전지성능도 우수하게 나타나 리튬고분자 전지용 고체고분자 전해질로서 적합하다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-15
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