KR100657416B1 - 가스켓 일체형 전극막 접합체 및 이를 구비한 연료전지 - Google Patents

가스켓 일체형 전극막 접합체 및 이를 구비한 연료전지 Download PDF

Info

Publication number
KR100657416B1
KR100657416B1 KR1020060002650A KR20060002650A KR100657416B1 KR 100657416 B1 KR100657416 B1 KR 100657416B1 KR 1020060002650 A KR1020060002650 A KR 1020060002650A KR 20060002650 A KR20060002650 A KR 20060002650A KR 100657416 B1 KR100657416 B1 KR 100657416B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gasket
membrane assembly
electrode membrane
layer
integrated electrode
Prior art date
Application number
KR1020060002650A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060082406A (ko
Inventor
송성민
문고영
이원호
정하철
박경일
유황찬
이상현
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to US11/328,458 priority Critical patent/US7544219B2/en
Priority to KR1020060002650A priority patent/KR100657416B1/ko
Priority to EP06701195A priority patent/EP1839358B1/en
Priority to CNB2006800005460A priority patent/CN100511796C/zh
Priority to JP2007529736A priority patent/JP2008512828A/ja
Priority to PCT/KR2006/000111 priority patent/WO2006075867A1/en
Priority to TW095101098A priority patent/TWI324412B/zh
Publication of KR20060082406A publication Critical patent/KR20060082406A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100657416B1 publication Critical patent/KR100657416B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47K—SANITARY EQUIPMENT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; TOILET ACCESSORIES
    • A47K10/00—Body-drying implements; Toilet paper; Holders therefor
    • A47K10/24—Towel dispensers, e.g. for piled-up or folded textile towels; Toilet-paper dispensers; Dispensers for piled-up or folded textile towels provided or not with devices for taking-up soiled towels as far as not mechanically driven
    • A47K10/32—Dispensers for paper towels or toilet-paper
    • A47K10/42—Dispensers for paper towels or toilet-paper dispensing from a store of single sheets, e.g. stacked
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D25/00—Details of other kinds or types of rigid or semi-rigid containers
    • B65D25/02—Internal fittings
    • B65D25/04—Partitions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/08—Containers or packages with special means for dispensing contents for dispensing thin flat articles in succession
    • B65D83/0805—Containers or packages with special means for dispensing contents for dispensing thin flat articles in succession through an aperture in a wall
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0276—Sealing means characterised by their form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/028—Sealing means characterised by their material
    • H01M8/0284—Organic resins; Organic polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0286—Processes for forming seals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1007—Fuel cells with solid electrolytes with both reactants being gaseous or vaporised
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/242—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes comprising framed electrodes or intermediary frame-like gaskets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y10T29/4911—Electric battery cell making including sealing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

본 발명은 가스켓 일체형 전극막 접합체 및 이를 구비한 연료전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 캐소드, 애노드 및 고분자 전해질막이 구비된 전극막 접합체, 및 상기 전극막 접합체에 가스켓이 장착되고, 상기 가스켓이 지지층의 각면에 적층된 탄성층과 접착층을 구비하는 다층 필름인 것인 가스켓 일체형 전극막 접합체 및 이를 포함하는 연료전지에 관한 것이다.
상기 가스켓 일체형 전극막 접합체는 가스켓과 전극막 접합체를 일체형으로 제작됨에 따라 연료전지 구동시 연료가스 및 산화제 가스와 같은 가스의 누출이 적고, 각 층을 구성하는 물질의 선택의 폭이 넓을 뿐만 아니라 제작공정이 간단하여 고분자 연료전지의 대량생산에 적합하다.
가스켓 일체형 전극막 접합체, 연료전지, 접착제

Description

가스켓 일체형 전극막 접합체 및 이를 구비한 연료전지{GASKETED MEMBRANE-ELECTRODE-ASSEMBLY AND FUEL CELL SYSTEM EMPLOYING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 가스켓 일체형 전극막 접합체의 정면도이고,
도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 개구부가 형성된 다층 필름 가스켓의 제조방법 순서를 보여주는 단면도이고,
도 4는 캐소드, 애노드 및 전해질막이 구비된 전극막 접합체의 단면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 가스켓 일체형 전극막 접합체의 제조방법을 보여주는 단면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 가스켓 일체형 전극막 접합체와, 상기 전극막 접합체의 양측에 형성한 세퍼레이터가 구비된 연료전지 단위셀을 보여주는 단면도이다.
<도면의 주요 부호에 관한 설명>
22a, 22b: 접착층 24a, 24b: 지지층
26a, 26b: 탄성층 40: 고분자 전해질막
60: 전극 62: 캐소드
64: 애노드 100a, 100b: 다층 필름
220, 240: 세퍼레이터
200: 가스켓 일체형 전극막 접합체
300: 연료전지 단위셀
본 발명은 연료전지의 전극막 접합체와 가스켓의 결합 구조를 개선한 가스켓 일체형 전극막 접합체 및 이를 구비한 연료전지시스템에 관한 것이다.
연료전지는 최근에 새로운 전기 발전장치로서 많은 관심을 받아오고 있다. 가까운 미래에 연료전지가 자동차용 전지나 발전용 전원 그리고 휴대용 전원으로서 현재의 발전기들을 대체할 것이다.
고분자 전해질 연료전지는 전기화학반응에 의해 연료가 가지고 있는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 일종의 직류발전 장치로서, 연료전지의 심장과 같은 전극막 접합체(Membrane Electrode Assembly; MEA)와 발생된 전기를 집전하고 연료를 공급하는 세퍼레이터(separator, or bipolar plate)의 연속적인 복합체로 구성된다. 여기서, 전극막 접합체는 메탄올 수용액 또는 수소와 같은 연료와 공기의 전기화학 촉매반응이 일어나는 전극과 수소이온의 전달이 일어나는 고분자막의 접합체를 의미한다.
한편, 모든 전기화학 반응은 두 개의 개별적인 반응으로 이루어지는데, 연료 극에서 일어나는 산화반응과 공기 극에서 일어나는 환원반응이 그것이며, 연료 극과 공기 극은 전해질을 통해 분리되어 있다. 이 중에서 직접 메탄올 연료전지는 연료극으로 수소 대신에 메탄올과 물이 공급되며, 메탄올의 산화과정에서 생긴 수소이온이 고분자전해질을 따라 공기 극으로 이동하며, 공기 극으로 공급된 산소와 환원 반응을 하여 전기를 일으키게 된다.
이때 중요한 점은 각각의 극으로부터 유입되는 연료 혹은 산화제가 상대 극으로 투과되는 현상이 발생하게 되면 전지의 성능에 상당히 좋지 못한 영향을 끼치게 되므로 연료와 산화 가스가 전해질막을 투과하여 혼합되는 현상을 철저히 막을 필요가 있다. 연료와 산화 가스의 혼합을 억제하는 능력은 고분자 전해질막의 성능과 관련되는데, 이와 관련하여 전극 면적에 해당되는 부분 이외에 전극막 접합체의 막 가장자리 둘레부에 여분의 전해질막을 남겨두고 그 여분의 전해질막 윗면에 가스켓을 덧댐으로써 연료 혹은 산화 가스가 각각의 상대 극으로 넘어가는 것을 억제한다. 그러나, 전해질막이 상당히 고가이므로 전극막 접합체의 막 가장자리 둘레부에 이용되는 전해질막을 새로운 가스켓 물질로 대체함으로써 전지 가격을 저감시킬 필요가 있었다.
또한, 종래의 전해질막 및 가스켓 간의 조립체는 대부분 몰딩 기법을 사용하여 성형 제작되는 것이 일반적이었다. 성형 제작으로는 연속적인 대량생산 공정에 취약할 뿐만 아니라, 전해질막이 산성을 지니고 있기 때문에 전해질막과 직접 닿게 되는 가스켓 물질을 내산성을 갖고 있는 불소계 수지로만 사용해야 되는 한계가 있었다.
미합중국특허 제6,316,139호는 가스켓 중앙으로부터 탄성층과 접착층으로 이루어진 한 쌍의 가스켓 사이에 전극막 접합체를 개재시킨 가스켓과 전극막 접합체 가 일체화된 구조를 개시하고 있다.
일본공개특허 평9-097619호는 아크릴 기판에 탄성층이 형성된 한 쌍의 가스켓 사이에 전극막 접합체를 개재시키고, 상기 아크릴 기판을 세퍼레이터와 접착층을 통해 접착시킨 구조를 언급하고 있다.
또한 일본공개특허 제2002-329512호는 수지필름, 점착제, 이형필름을 구비한 적층 상태의 필름체에 탄성재질의 가스켓 본체를 일체화한 구조를 개시하고 있으며, 이때 고분자 전해질막의 설치 시 이형필름을 벗겨 점착제의 점착작용을 통해 고분자 전해질막에 장착됨을 언급하고 있다. 그러나 이러한 방법은 이형필름의 일부만 제거함에 따라 고분자 전해질막과 가스켓간의 점착성을 저하시키는 문제가 발생한다.
상기 문제점들을 극복하기 위하여, 본 발명자들은 전극막 접합체의 막 가장자리 둘레부에 이용되는 전해질막을 대체할 새로운 가스켓 물질을 연구하던 중, 접착제를 사용하여 전극막 접합체의 막 가장자리를 가스켓과 접합시켜 가스켓 일체형 전극막 접합체를 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
이에, 본 발명은 고가인 전해질막을 대체할 수 있는 가스켓 물질을 발견하여 전지 가격을 저감시키고, 전지 셀 또는 스택 조립시 핸들링을 용이하게 하기 위한 전해질막 및 가스켓 간의 조립체를 제조하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
캐소드, 애노드 및 고분자 전해질막이 구비된 전극막 접합체, 및 상기 전극막 접합체에 가스켓이 장착되고,
상기 가스켓이 지지층의 각면에 적층된 탄성층과 접착층을 구비하는 다층 필름인 가스켓 일체형 전극막 접합체를 제공한다.
이때 상기 가스켓 일체형 전극막 접합체는 고분자 전해질막의 소정 영역이 다층 필름 가스켓의 접착층의 경화에 의해 고정되어 가스켓과 전극막 접합체가 일체화된다.
또한, 본 발명은 한 쌍의 세퍼레이터 사이에 상기 가스켓 일체형 전극막 접합체가 개재된 연료전지를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 연료전지 단위셀이 복수개로 형성된 연료전지 스택과, 연료가스 및 산화제 가스를 주입하기 위한 가스 공급부를 포함하는 연료전지를 제공한다.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에 의해 가스켓을 필름 형태로 고분자 전해질막과 일체형으로 제작이 가능하고, 연료전지 구동시 연료가스 및 산화제 가스와 같은 가스의 누출이 적고, 각 층을 구성하는 물질의 선택의 폭이 넓을 뿐만 아니라 제작공정이 간단하여 고분자 연료전지의 대량생산에 적합하다.
도 1은 본 발명에 따른 가스켓 일체형 전극막 접합체(200)의 정면도이고, 도 2는 도 1의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 가스켓 일체형 전극막 접합체(200)는 개구부를 가 지는 한 쌍의 다층 필름(100) 가스켓에 전극(60; 62+64)이 개재되어 일체화된 구조를 가진다. 상기 전극막 접합체의 고분자 전해질막(40)은 가스켓 내 접착층(22a, 22b) 사이에 개재된다. 이때 가스켓(100)은 접착층(22a, 22b) 상에 지지층(24a, 24b) 및 탄성층(26a, 26b)이 순차적으로 적층된 다층 필름 형태를 가진다.
상기 접착층(22a, 22b)은 다층 필름 가스켓(100)과 전극막 접합체의 부착을 위해 사용되며, 충분한 실링을 이루기 위해 내수, 내열 및 내산성을 가지는 물질이 사용 가능하다.
바람직하기로, 상기 접착층(22a, 22b) 재질로는 연료전지 구동시 발생하는 열을 충분히 견딜 수 있는 내열성 접착제가 사용될 수 있으며, 바람직하기로 150 내지 200 ℃에서 내열성을 가지는 접착제면 어느 것이든 사용 가능하다.
대표적으로, 실리콘 수지, 에폭시 수지, 아크릴계 수지 및 폴리에스테르-폴리우레탄 중합의 2액형 수지가 가능하다. 상기 접착층(22a, 22b)으로서의 전술한 바의 부착 및 실링을 이룰 수 있도록 10 내지 200 ㎛의 두께로 제조되며, 바람직하기로는 50 내지 100 ㎛으로 형성한다.
상기 지지층(24a, 24b)은 후속에서 설명되는 탄성층(26a, 26b)과 고분자 전해질막과의 직접적인 접촉을 막는 역할을 한다. 이는 상기 고분자 전해질막이 수소이온의 원활한 이송을 위해 유기 또는 고분자 전해질을 포함하여 산성을 나타냄에 따라, 탄성층(26a, 26b)과 장시간 동안 직접적으로 접하게 되면 상기 고분자 전해질막과 접하는 부분에서부터 탄성층(26a, 26b)의 부식이 발생하는 문제가 있어, 지지층(24a, 24b)을 통해 분리함으로써 이러한 문제를 방지한다. 또한, 상기 지지 층(24a, 24b)은 가스켓으로서의 형태를 이루고, 고분자 전해질막 및 전극막 접합체와 접합시 가해지는 스트레스를 견디기 위해 사용된다.
이러한 지지층(24a, 24b)으로는 도막 형성이 용이하고, 치수 안정성 및 내구성이 비교적 안정적인 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계; 폴리아미드계; 폴리스타이렌계; 및 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이들의 공중합체를 포함하는 폴리올레핀계 등이 가능하며, 계면간 특성을 향상시키기 위해 플라즈마 등으로 개질된 것을 사용한다.
상기 지지층(24a, 24b)의 형성은 통상적인 건식방법 및 습식방법에 의해 필름 형태로 제조되며, 지지층(24a, 24b)으로서의 적절한 강도를 갖기 위해 50 내지 200 ㎛의 두께로 제조되며, 바람직하기로는 100 내지 150 ㎛으로 형성한다. 이때, 상기 지지층(24a, 24b)의 두께는 후속 공정에서 삽입되는 고분자 전해질막의 두께를 고려하여 형성하며, 50 ㎛ 미만으로 얇게 형성되는 경우 전극막 접합체를 충분히 지지할 수 없어 가스켓으로서의 기능을 수행할 수 없게 된다.
상기 탄성층(26a, 26b)은 고분자 전해질막(40)의 말단 영역을 실링 후 전극막 접합체와 접합시 가해지는 스트레스를 견디기 위한 목적으로 사용되며, 재질로는 액상형 탄성 물질이 사용된다. 상기 액상형 탄성물질로는 천연고무(Natural rubber) 및 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM) 고무, 니트릴 부타디엔(NBR) 고무, 실리콘 고무(Silicone Rubber), 아크릴계 고무, 폴리우레탄(Polyurethane)과 같은 합성 고무가 사용될 수 있으며, 바람직하기로 실리콘 고무가 사용된다.
이때, 탄성층(26a, 26b)의 두께는 후속 공정에서 접합되는 캐소드 및 애노드 와 같은 전극의 두께에 부합되도록 형성되며, 바람직하기로 전극과 동일한 두께인 50 내지 300 ㎛으로 형성한다. 상기 탄성층(26a, 26b)의 두께를 전극와 비교하여 너무 얇게 또는 두껍게 형성하게 되면, 두께 차이로 인하여 후속공정의 연료전지 스택 형성시 적층되는 각각의 전극막 접합체들간의 들뜸 또는 밀림 등의 현상이 발생하게 되어 바람직하지 못하다.
상기한 접착층(22a, 22b), 지지층(24a, 24b) 및 탄성층(26a, 26b)으로 이루어진 다층 필름 가스켓은 고분자 전해질막의 가장자리 일측부가 개재될 수 있도록 개구부(A)를 구비한다. 이때 상기 개구부(A)는 접착층(22a, 22b) 및 지지층(24a, 46b)을 포함하도록 하며, 지지층(24a, 24b)과 최대 탄성층(26a, 26b)이 접하는 계면까지 형성하도록 한다.
도 3은 본 발명에서 가스켓으로 적용되는 개구부가 형성된 다층 필름의 제조방법 순서를 보여주는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 개구부가 형성된 다층 필름(100a)은
a) 지지층(24a)의 일측면에 탄성 물질을 코팅 및 경화하여 탄성층(26a)을 형성하고,
b) 상기 탄성층(26a)이 형성되지 않은 지지층(24a)의 타측면에 접착제를 도포하여 접착층(22a)을 형성하여 다층 필름을 제조하고,
c) 상기 다층 필름의 내주면을 펀칭하여 개구부(A)를 형성하는 단계를 거쳐 제조된다.
이때 상기 펀칭 공정 중 접착층(22a)을 보호하기 위해 상기 접착층(22a)의 일측 전면에 보호필름(미도시)을 적층한 후 수행한다.
단계 a)에서 제공된 지지층(24a)의 일측 전면에 걸쳐 액상형 탄성 물질을 코팅한 후 건조시킨 후 경화하여 캐스팅하여 탄성층(26a)을 형성한다. 이때 각각의 건조 및 경화 조건은 사용되는 탄성 물질에 따라 적절히 조절한다.
단계 c)에서는 상기 탄성층(26a)이 형성되지 않은 지지층(24a)의 타측 전면에 접착제를 도포한 후, 건조하여 접착층(22a)을 형성한다.
단계 d)에서는 접착층/지지층/탄성층(22a/24a/26a)으로 이루어진 다층 필름의 내주면을 펀칭하여 개구부(A)를 형성한다. 이때 펀칭 공정 이전에 접착층(22a)의 일측 전면에 걸쳐 보호필름을 적층하여 펀칭 공정을 수행한 후, 전극막 접합체와의 일체화 공정 이전에 제거한다.
상기 보호필름은 접착층(22a)간의 점착을 방지하고, 다층필름간의 탈, 부착을 용이하게 하기 위해 사용되며, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르계가 가능하다.
전술한 단계를 거쳐 개구부가 형성된 다층 필름은 전극막 접합체를 사이에 두고 상하부에 적층한 후, 접착층을 경화시켜 전극막 접합체의 가스켓으로 적용되어 가스켓 일체형 전극막 접합체를 제조할 수 있다.
도 4는 캐소드, 애노드 및 고분자 전해질막이 구비된 전극막 접합체의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 전극막 접합체는 한 쌍의 캐소드(64) 및 애노드 전극(62) 사이에 고분자 전해질막(40)이 개재된다. 이때 상기 고분자 전해질막(40)의 도출 된 영역의 폭은 상기 펀칭 공정을 통해 제조된 필름형 가스켓(100a)의 폭보다 같거나 작아야 한다.
상기 고분자 전해질막(40)은 통상적으로 이 분야에서 사용되는 물질이 가능하며, 본 발명에서 한정하지는 않는다. 대표적으로, 폴리(퍼플루오로술폰산)이 사용될 수 있으며, 현재까지는 듀폰(Dupont)사의 Nafion™ 이 가장 널리 사용된다.
상기 캐소드 및 애노드 전극(62, 64)은 연료전지의 산화 및 환원반응이 직접적으로 일어나 연료전지의 전기화학반응을 수행한다. 이러한 전극(60)은 통상적으로 전극에 산화 및 환원반응을 촉진시키는 촉매가 존재하는 촉매층(Catalyst Layer)과, 상기 촉매층을 지지하고, 전극에 연료가스 및 산화제 가스를 주입하기 위한 기체 확산층(Gas Diffusion Layer)으로 이루어진다. 이때 사용되는 촉매 또한 연료전지 분야에서 사용되는 모든 촉매가 가능하며, 백금 촉매, 또는 카본으로 지지된 백금 촉매가 일반적이다. 이때 전극의 두께는 사용되는 촉매의 함량에 따라 달라진다.
도 5는 본 발명에 따른 가스켓 일체형 전극막 접합체의 제조방법을 보여주는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 가스켓 일체형 전극막 접합체는
ⅰ) 접착층(22a, 22b), 지지층(24a, 24b) 및 탄성층(26a, 26b)이 순차적으로 적층된 한 쌍의 다층 필름(100a, 100b)을 접착층(22a, 22b)이 대향되도록 위치시키고,
ⅱ) 상기 한 쌍의 다층 필름(100a, 100b) 사이에 전극막 접합체(200)를 개재 시키고,
ⅲ) 상기 접착층(22a, 22b)을 경화하는 단계를 거쳐 제조된다.
이때 경화는 가스켓의 다층 필름을 구성하는 접착층의 재질에 따라 달라질 수 있으며, 전극막 접합제의 물성에 영향을 주지 않도록 자외선, X-선을 조사하거나 열을 가해 수행하는 것이 바람직하다.
이러한 공정을 거쳐 접착층, 지지층 및 탄성층의 다층 필름으로 형성되고, 내주면에 개구부가 구비된 한 쌍의 필름형 가스켓, 및 상기 한 쌍의 필름형 가스켓 사이에 위치하며, 캐소드, 애노드 및 고분자 전해질막이 구비된 전극막 접합체를 구비하고, 상기 한 쌍의 필름형 가스켓이 접착층이 서로 대향하여 위치하고, 그 사이에 고분자 전해질막이 개재되어 가스켓과 전극막 접합체가 일체화된 가스켓 일체형 전극막 접합체를 제조한다.
이러한 가스켓 일체형 전극막 접합체는 연료전지에 바람직하게 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 가스켓 일체형 전극막 접합체가 도입된 연료전지 단위셀의 일실시예를 보여주는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 연료전지(300)는 한 쌍의 세퍼레이터(또는 Bipolar plate, 220, 240) 사이에 상기 가스켓 일체형 전극막 접합체(200)가 위치한 구조를 가진다
상기 세퍼레이터의 구체적인 구조는 도시하지는 않았으나 전극에 연료가스 및 산화제 가스를 주입하고, 전류를 수집하기 위해 일정 형태의 유로가 형성된다.
실질적으로 연료전지는 상기한 단위셀이 복수층으로 적층되고, 이때 적층된 복수의 가스켓의 소정 영역을 펀칭하되 동일 영역을 펀칭함으로써 상기 펀칭된 영역이 일치되도록 접합하여 연료전지 스택을 제조한다.
따라서 상기한 연료전지 스택을 포함하는 연료전지 시스템은 본 발명에 따른 가스켓 일체형 전극막 접합체와, 상기 전극막 접합체의 양측면에 위치한 분리판이 구비된 연료전지용 스택과, 상기 연료전지용 스택에 연료가스 및 산화제 가스를 공급하기 위한 가스 공급부가 구비된다.
이때 상기 가스켓 일체형 전극막 접합체를 사용함으로써 연료전지 시스템 구동시 연료가스 및 산화제 가스와 같은 가스의 누출이 적고, 각 층을 구성하는 물질의 선택의 폭이 넓을 뿐만 아니라 제작공정이 간단하여 고분자 연료전지의 대량생산에 적합하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예 및 비교예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1>
지지층으로는 100㎛ 두께의 폴리에스테르테레프탈레이트 재질의 필름을 사용하였고, 이때 탄성층과의 접착력을 높이기 위해 상기 지지층의 표면을 코로나로 표면 처리하여 개질하였다. 이어서, 상기 지지층의 상부에 액상형 실리콘을 닥터 블레이드 코팅 방법을 이용하여 코팅 후 경화하여 200㎛ 두께의 탄성층을 형성하였다. 이어서, 상기 탄성층이 형성되지 않은 지지층의 타측면에 폴리에스테르 폴리우레탄(polyester polyurethane) 중합의 2액형 수지 접착제를 바 코터를 사용하여 2~3 g/m2의 양으로 코팅한 후 건조하였다. 이러한 단계를 거친 다층 필름 2개를 제조하였다.
상기 얻어진 다층 필름 상에 50㎛ 두께의 폴리에스테르 재질의 보호필름을 형성한 다음, 핸드 프레스를 사용하여 전극 면적보다 다소 큰 크기의 사각으로 펀칭하여 개구부를 형성한 후 보호필름을 제거하였다. 상기 개구부가 형성된 다층 필름을 접착층이 대향하도록 겹친 후, 미리 제조된 전극막 접합체를 삽입한 60 ℃의 오븐에서 24시간 방치하여 접착층을 완전히 경화하여 가스켓이 일체화된 전극막 접합체를 제조하였다.
이때 상기 전극막 접합체 중 고분자 전해질막은 통상의 필름 캐스팅 법으로 제조된 나피온(듀퐁 화학) 필름(150 ㎛)을 사용하고, 애노드 및 캐소드 전극으로는 카본 페이퍼(carbon paper)의 일면에 탄소 분말에 담지된 백금 촉매(Pt/C)층이 형성된 것을 사용하였다.
< 실험예 1> 가스투과도 측정
상기 실시예에서 얻어진 가스켓 일체형 전극막 접합체의 가스 투과도를 알아보기 위해 하기와 같이 실시하였다.
상기 가스켓 일체형 전극막 접합체를 세퍼레이터와 접하도록 대면시켜 연료전지 단위셀을 체결하고, 가습기를 통과하는 질소 기체를 한쪽 전극으로 유입시켜 주었다. 이때 셀의 온도는 70 ℃이고, 한 시간 가량 질소 기체를 주입하여 전극이 충분히 가습된 상태를 만들어준 후, 최대 4기압까지 가압하여 질소 기체가 유입되 고 있는 반대측 전극으로 가스가 투과되는지를 확인하였다.
이때 질소 기체의 확인은 질소가 주입되는 반대측에 튜브를 연결하고, 상기 튜브를 수조에 담궈 기포 발생 여부를 확인하였다. 그 결과, 측정이 진행되는 동안 수조 내 기포가 전혀 발생하지 않음을 확인하였고, 이에 따라 본 발명에 의해 제조된 가스켓 일체형 전극막 접합체가 연료전지 구동시 연료가스 및 산화제 가스와 같은 가스의 누출을 효과적으로 방지할 수 있음을 알 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 전극막 접합체와 가스켓을 일체화하므로, 전해질막 및 가스켓 간의 조립체를 연속적으로 대량생산할 수 있고, 가스켓 물질의 선택이 훨씬 자유롭다는 장점이 있다.

Claims (11)

  1. 캐소드, 애노드 및 고분자 전해질막이 구비된 전극막 접합체, 및 상기 전극막 접합체에 가스켓이 장착되고,
    상기 가스켓이 지지층의 각면에 적층된 탄성층과 접착층을 구비하는 다층 필름인 것인 가스켓 일체형 전극막 접합체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가스켓 일체형 전극막 접합체는 고분자 전해질막의 소정 영역이 다층 필름 가스켓의 접착층에 고정되어 형성되는 것인 가스켓 일체형 전극막 접합체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 실리콘 수지, 에폭시 수지, 아크릴계 수지 및 폴리에스테르-폴리우레탄 중합의 2액형 수지로 이루어진 그룹 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 가스켓 일체형 전극막 접합체.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 접착층은 두께가 10 내지 200 ㎛인 것을 특징으로 하는 가스켓 일체형 전극막 접합체.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 지지층은 폴리에스테르계; 폴리아미드계; 폴리스타이렌계; 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌의 폴리올레핀계로 이루어진 그룹 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 가스켓 일체형 전극막 접합체.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 지지층은 두께가 50 내지 200 ㎛인 것을 특징으로 하는 가스켓 일체형 전극막 접합체.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 탄성층은 천연고무(Natural rubber), 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM) 고무, 니트릴 부타디엔(NBR) 고무, 실리콘 고무(Silicone Rubber), 아크릴계 고무 및 폴리우레탄(Polyurethane)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 가스켓 일체형 고분자 전극막 접합체.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 탄성층은 두께가 50 내지 300 ㎛인 것을 특징으로 하는 가스켓 일체형 전극막 접합체.
  9. 접착층, 지지층 및 탄성층이 순차적으로 적층된 한 쌍의 다층 필름을 접착층이 대향되도록 위치시키고,
    상기 한 쌍의 다층 필름 사이에 전극막 접합체를 개재시키고,
    상기 접착층을 경화하는 단계를 포함하는 가스켓 일체형 전극막 접합체의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 다층 필름은 지지층의 일측면에 탄성 물질을 코팅 및 경화하여 탄성층을 형성하고,
    상기 탄성층이 형성되지 않은 지지층의 타측면에 접착제를 도포하여 접착층을 형성하여 다층 필름을 제조하고,
    상기 다층 필름의 내주면을 펀칭하여 개구부를 형성하는 단계를 거쳐 제조되는 것인 가스켓 일체형 전극막 접합체의 제조방법.
  11. 한 쌍의 세퍼레이터 사이에 제1항의 가스켓 일체형 전극막 접합체가 개재된 연료전지.
KR1020060002650A 2005-01-12 2006-01-10 가스켓 일체형 전극막 접합체 및 이를 구비한 연료전지 KR100657416B1 (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/328,458 US7544219B2 (en) 2005-01-12 2006-01-10 Gasketed membrane-electrode-assembly and fuel cell system employing the same
KR1020060002650A KR100657416B1 (ko) 2005-01-12 2006-01-10 가스켓 일체형 전극막 접합체 및 이를 구비한 연료전지
EP06701195A EP1839358B1 (en) 2005-01-12 2006-01-11 Gasketed membrane-electrode-assembly and fuel cell system employing the same
CNB2006800005460A CN100511796C (zh) 2005-01-12 2006-01-11 用衬垫装配的膜电极接合体和应用其的燃料电池系统
JP2007529736A JP2008512828A (ja) 2005-01-12 2006-01-11 ガスケット一体型電極膜接合体及びこれを備えた燃料電池
PCT/KR2006/000111 WO2006075867A1 (en) 2005-01-12 2006-01-11 Gasketed membrane-electrode-assembly and fuel cell system employing the same
TW095101098A TWI324412B (en) 2005-01-12 2006-01-11 Gasketed membrane-electrode-assembly and fuel cell system employing the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050002863 2005-01-12
KR20050002863 2005-01-12
KR1020060002650A KR100657416B1 (ko) 2005-01-12 2006-01-10 가스켓 일체형 전극막 접합체 및 이를 구비한 연료전지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060082406A KR20060082406A (ko) 2006-07-18
KR100657416B1 true KR100657416B1 (ko) 2006-12-14

Family

ID=36677872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060002650A KR100657416B1 (ko) 2005-01-12 2006-01-10 가스켓 일체형 전극막 접합체 및 이를 구비한 연료전지

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7544219B2 (ko)
EP (1) EP1839358B1 (ko)
JP (1) JP2008512828A (ko)
KR (1) KR100657416B1 (ko)
CN (1) CN100511796C (ko)
TW (1) TWI324412B (ko)
WO (1) WO2006075867A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101272513B1 (ko) 2010-12-03 2013-06-10 현대자동차주식회사 연료전지용 막-전극 어셈블리 및 그 제작 방법
KR101297798B1 (ko) * 2010-11-24 2013-08-19 지에스칼텍스 주식회사 연료 전지용 가스켓

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4754339B2 (ja) * 2005-12-02 2011-08-24 三星エスディアイ株式会社 燃料電池用の封止材、燃料電池及び燃料電池の製造方法
US8470497B2 (en) * 2006-11-08 2013-06-25 GM Global Technology Operations LLC Manufacture of membrane electrode assembly with edge protection for PEM fuel cells
US7732083B2 (en) * 2006-12-15 2010-06-08 3M Innovative Properties Company Gas diffusion layer incorporating a gasket
US8012284B2 (en) 2006-12-15 2011-09-06 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for fabricating roll good fuel cell subassemblies
US8288059B2 (en) * 2006-12-15 2012-10-16 3M Innovative Properties Company Processing methods and systems for assembling fuel cell perimeter gaskets
JP5125102B2 (ja) * 2007-01-05 2013-01-23 トヨタ自動車株式会社 燃料電池、燃料電池を構成するシール一体部材、および、その製造方法
KR100830980B1 (ko) * 2007-05-28 2008-05-20 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지용 스택
US8426078B2 (en) 2007-12-21 2013-04-23 3M Innovative Properties Company Manufacturing of fuel cell membrane electrode assemblies incorporating photocurable cationic crosslinkable resin gasket
JP5266777B2 (ja) * 2008-02-01 2013-08-21 大日本印刷株式会社 補助膜を用いた挟持体、挟持体付き電解質膜−触媒層接合体の製造方法、挟持体付き電解質膜−電極接合体の製造方法、及び固体高分子形燃料電池の製造方法
JP5396029B2 (ja) 2008-02-21 2014-01-22 東海ゴム工業株式会社 燃料電池用セルおよび燃料電池および燃料電池用セルの製造方法
US10263277B2 (en) * 2008-02-25 2019-04-16 Alliance For Sustainable Energy, Llc Flexible thin film solid state lithium ion batteries
JP5146012B2 (ja) * 2008-02-29 2013-02-20 日産自動車株式会社 燃料電池用膜電極接合体
JP5280719B2 (ja) * 2008-03-26 2013-09-04 帝人デュポンフィルム株式会社 固体高分子電解質膜補強用二軸配向積層フィルムおよびそれからなる固体高分子電解質膜補強部材
JP5683085B2 (ja) * 2008-08-11 2015-03-11 大日本印刷株式会社 補強シート付き電解質膜−触媒層積層体及びそれを具備する固体高分子形燃料電池
JP5099091B2 (ja) * 2008-08-27 2012-12-12 大日本印刷株式会社 補強シート付き電解質膜−触媒層積層体及びそれを具備する固体高分子形燃料電池
JP5205191B2 (ja) * 2008-09-22 2013-06-05 本田技研工業株式会社 固体高分子型燃料電池用膜−電極構造体
EP2946431B1 (en) 2013-01-18 2017-11-08 Daimler AG Fuel cell assembly, fuel cell stack and preparation methods therefor
TW201525741A (zh) * 2013-12-24 2015-07-01 Nat Univ Chin Yi Technology 開發設計小型燃料電池堆暨控制系統的方法
KR101601380B1 (ko) * 2013-12-27 2016-03-09 현대자동차주식회사 연료전지용 블렌드 가스켓
JP2015220039A (ja) * 2014-05-15 2015-12-07 日産自動車株式会社 燃料電池のセル構造、燃料電池のセル構造の製造方法、および燃料電池
DE102016111794A1 (de) 2016-06-28 2017-12-28 Volkswagen Ag Membran-Elektroden-Anordnung, Brennstoffzellenstapel und Verfahren zum Herstellen einer Membran-Elektroden-Anordnung
JP7258683B2 (ja) * 2019-07-17 2023-04-17 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス サブガスケット付膜電極接合体の製造方法およびその製造装置、並びに、サブガスケット基材
EP4057398A4 (en) * 2019-11-06 2024-08-14 Kolon Inc METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A MEMBRANE ELECTRODE ASSEMBLY
JP7259801B2 (ja) 2020-05-14 2023-04-18 トヨタ自動車株式会社 燃料電池単位セル
KR102581912B1 (ko) * 2021-09-02 2023-09-22 재단법인대구경북과학기술원 Pem 연료전지

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200328908Y1 (ko) * 2003-07-15 2003-10-01 박상수 건축물 바닥구조

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3353567B2 (ja) 1995-09-29 2002-12-03 松下電器産業株式会社 燃料電池
JPH11219714A (ja) 1998-02-03 1999-08-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池
EP1174482B1 (en) 1999-04-27 2015-08-05 Nok Corporation Gasket
WO2002061869A1 (fr) 2001-01-31 2002-08-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Pile a carburant electrolytique de haut polymere et ensemble joint a film electrolytique destine a la pile a carburant
JP2002260693A (ja) * 2001-03-02 2002-09-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高分子電解質型燃料電池
JP4530122B2 (ja) * 2001-03-09 2010-08-25 Ｎｏｋ株式会社 ガスケット
JP4396802B2 (ja) 2001-05-02 2010-01-13 Ｎｏｋ株式会社 燃料電池用ガスケット
KR100429603B1 (ko) * 2001-11-23 2004-05-03 (주)세티 실링 성능이 향상되고 조립이 용이한 연료전지 및 그제조방법
JP4346287B2 (ja) * 2002-07-18 2009-10-21 内山工業株式会社 燃料電池用ガスケット
US6716550B1 (en) 2002-12-20 2004-04-06 Ballard Power Systems Inc. Sealing membrane electrode assemblies for electrochemical fuel cells
US7405019B2 (en) 2003-03-14 2008-07-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Polymer electrolyte fuel cell
KR101147238B1 (ko) * 2004-06-29 2012-05-18 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템 및 그 스택

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200328908Y1 (ko) * 2003-07-15 2003-10-01 박상수 건축물 바닥구조

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101297798B1 (ko) * 2010-11-24 2013-08-19 지에스칼텍스 주식회사 연료 전지용 가스켓
KR101272513B1 (ko) 2010-12-03 2013-06-10 현대자동차주식회사 연료전지용 막-전극 어셈블리 및 그 제작 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN100511796C (zh) 2009-07-08
WO2006075867A1 (en) 2006-07-20
TW200640067A (en) 2006-11-16
US7544219B2 (en) 2009-06-09
KR20060082406A (ko) 2006-07-18
JP2008512828A (ja) 2008-04-24
CN1993851A (zh) 2007-07-04
EP1839358A4 (en) 2008-01-23
EP1839358B1 (en) 2012-12-19
EP1839358A1 (en) 2007-10-03
US20060159978A1 (en) 2006-07-20
TWI324412B (en) 2010-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100657416B1 (ko) 가스켓 일체형 전극막 접합체 및 이를 구비한 연료전지
KR101269494B1 (ko) 다층 막-전극-어셈블리(ｍｌ-ｍｅａ) 및 이의 제조방법
EP2048730B1 (en) Membrane electrode assembly, method for producing the same, and solid polymer fuel cell using the same
KR100995480B1 (ko) 보호 필름층을 갖는 촉매-피복된 이오노머 막 및 이로부터제조된 막-전극-어셈블리
EP1956669B1 (en) Membrane electrode joint product and solid polymer electrolyte fuel battery
US9425469B2 (en) Integrated gas diffusion layer with sealing function and method of making the same
CN107180986B (zh) 膜电极组件和包括膜电极组件的燃料电池
KR20120063574A (ko) 고분자 전해질막 연료전지용 막전극접합체의 제조방법
US8133636B2 (en) Fuel cell stack and manufacturing method of the same
JP2010192392A (ja) 燃料電池用多孔膜複合体、燃料電池用電解質膜−電極−多孔膜複合体、及びこれらの製造方法
JP2007193948A (ja) 燃料電池
KR20170040443A (ko) 막-전극 접합체 및 이의 제조방법
JP2002075402A (ja) 高分子電解質型燃料電池及びその製法
EP2120277B1 (en) Membrane electrode assembly for fuel cell, method for making the same, and fuel cell system including the same
JP6046603B2 (ja) 樹脂枠付き膜電極構造体
JP7398636B2 (ja) 燃料電池モジュール及びその製造方法
JP2005135639A (ja) 燃料電池およびその製造方法
CA2970019A1 (en) Methods for fabricating membrane electrode assemblies with protective film for enhanced durability in fuel cells
JP2007035442A (ja) 燃料電池用セパレータとそのシール成形方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121011

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131018

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141017

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150923

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 13