KR100844023B1 - 표면에 금속 코팅층이 형성된 연료전지용 스테인리스분리판 및 그 제조방법 - Google Patents
표면에 금속 코팅층이 형성된 연료전지용 스테인리스분리판 및 그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100844023B1 KR100844023B1 KR1020080014678A KR20080014678A KR100844023B1 KR 100844023 B1 KR100844023 B1 KR 100844023B1 KR 1020080014678 A KR1020080014678 A KR 1020080014678A KR 20080014678 A KR20080014678 A KR 20080014678A KR 100844023 B1 KR100844023 B1 KR 100844023B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- stainless steel
- separator plate
- fuel cell
- metal coating
- fuel cells
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 80
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 80
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 17
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 34
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 27
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 27
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 26
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 17
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 15
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 3
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 abstract 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 10
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 2
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000012669 compression test Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000005237 degreasing agent Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical class Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 238000007557 optical granulometry Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
Abstract
초기 뿐만 아니라 연료전지 작동환경에서 장시간 사용하더라도 내식성 및 전기전도성이 우수한 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조방법이 제공된다. 본 발명에 따른 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조방법은 (a) 스테인리스 강판 모재를 마련하는 단계; (b) 스테인리스 강판 모재 표면층의 철(Fe) 성분을 저감시켜 스테인리스 강판 표면에 크롬(Cr) 성분의 상대적인 양이 증가된 Cr-rich 부동태 피막을 형성해주는 표면개질 단계; 및 (c) 표면개질 된 스테인리스 강판 모재의 표면에 금속 입자 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법에 의해 제조되는 표면에 금속 코팅층이 형성된 연료전지용 스테인리스 분리판도 제공된다.
연료전지, 분리판, 금속 도금, 표면개질, 스테인리스
Description
본 발명은 연료전지용 스테인리스 분리판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)의 분리판에 사용되며 내식성과 전도성 및 이들에 대한 내구성(durability)이 우수한 표면에 금속 코팅층이 형성된 고분자 전해질 연료전지용 스테인리스 분리판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
연료전지의 단위셀은 전압이 낮아 실용성이 떨어지기 때문에, 일반적으로 수개에서 수백개의 단위셀을 적층하여 사용한다. 단위셀의 적층 시 단위셀 간 전기적 접속이 이루어지게 하고, 반응 가스를 분리시켜주는 역할을 하는 것이 분리판이다.
분리판(bipolar plate)은 막전극 집합체(MEA)와 더불어 연료전지의 핵심부품으로 막전극 집합체와 기체확산층(GDL)의 구조적 지지, 발생된 전류의 수집 및 전달, 반응가스의 수송 및 제거, 반응열제거를 위한 냉각수 수송 등의 다양한 역할을 담당한다.
이에 따라, 분리판이 가져야할 소재 특성으로는 우수한 전기전도성, 열전도성, 가스밀폐성, 및 화학적 안정성 등이 있다.
이와 같은 분리판의 소재로서 흑연계 소재 및 수지와 흑연을 혼합한 복합 흑연재료를 이용해서 제조되어 왔다.
그러나, 흑연계 분리판은 강도 및 밀폐성이 금속계 소재와 대비하여 낮은 특성을 나타내며 특히 이를 이용한 분리판 제조시 높은 공정비용 및 낮은 양산성으로 인하여 최근에는 금속계 분리판에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
분리판의 소재로서 금속계를 적용할 경우 분리판 두께 감소를 통한 연료전지 스택의 부피감소 및 경량화가 가능하고 스탬핑 등을 이용한 제조가 가능하여 대량생산성을 확보할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
그러나, 연료전지 사용시 발생하는 금속의 부식은 막전극집합체의 오염을 유발하여 연료전지 스택 성능을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있고, 또한 장시간 사용시 금속 표면에서의 두꺼운 산화막 성장은 연료전지 내부 저항을 증가시키는 요인으로 작용할 수 있다.
연료전지 분리판용 금속 소재로서 스테인리스강, 티타늄 합금, 알루미늄 합금 및 니켈 합금 등이 후보재료로 검토되고 있다. 이중 스테인리스강은 비교적 저렴한 소재 원가 및 우수한 내식성 등으로 인하여 분리판 소재로 많은 주목을 받고 있으나, 여전히 내식성 및 전기 전도성 측면에서 만족할 만한 수준을 보이지 못하고 있다.
본원발명이 해결하고자 하는 과제는 초기 뿐만 아니라 고온-다습한 연료전지의 작동환경에 장시간 노출되더라도 내식성 및 접촉저항이 DOE(미국에너지성) 기준에 만족시킬 수 있는 연료전지용 스테인리스 분리판 및 그 제조방법을 제공하는데에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조방법은 (a) 스테인리스 강판 모재를 마련하는 단계; (b) 스테인리스 강판 모재 표면층의 철(Fe) 성분을 저감시켜 스테인리스 강판 표면에 크롬(Cr) 성분의 상대적인 양이 증가된 Cr-rich 부동태 피막을 형성해주는 표면개질 단계; 및 (c) 표면개질 된 스테인리스 강판 모재의 표면에 금속 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 연료전지용 스테인리스 분리판은 스테인리스 강판 모재; 스테인리스 강판 모재의 표면에 형성된 20 ~ 75wt%의 크롬(Cr) 성분을 가지는 Cr-rich 부동태 피막; 및 부동태 피막 상에 금속 코팅층을 포함한다.
본 발명에 의해 제조되는 연료전지용 스테인리스 분리판에 의하면 초기 뿐만 아니라 연료전지 작동환경에서 장시간 사용하더라도 내식성 및 전기전도성이 매우 우수하다.
또한, 본 발명에 따른 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조방법은 가격이 저렴한 통상의 스테인리스 강판 모재를 사용하더라도 우수한 성질을 얻을 수 있는 표면 처리가 가능해져 스테인리스 분리판의 제조단가를 낮출 수 있게 된다.
본 발명에 의해 제조되는 연료전지용 스테인리스 분리판은 1μA/㎠ 이하의 부식전류, 양면기준 20mΩ·㎠ 이하의 접촉저항 값을 가질 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
또한, 도면에서 층과 막 또는 영역들의 크기 두께는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어 기술된 것이며, 어떤 막 또는 층이 다른 막 또는 층의 "상에" 형성된다라고 기재된 경우, 상기 어떤 막 또는 층이 상기 다른 막 또는 층의 위에 직접 존재할 수도 있고, 그 사이에 제3의 다른 막 또는 층이 개재될 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조방법을 설명하기 위한 공정흐름도이고, 도 2 내지 도 5는 상기 도 1의 각 공정단계에 있어서의 공정사시도를 나타낸 것이다.
본 발명의 연료전지용 스테인리스 분리판을 제조하기 위해서는 먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 스테인리스 강판(200)을 마련한다(S110).
본 공정단계에서 사용되는 스테인리스 강판(200)으로는 일반적으로 시중에서 구입할 수 있는 16~28wt%의 크롬성분을 포함하는 스테인리스 강판을 사용하며, 18wt% 내외의 크롬성분을 포함하는 스테인리스 강판을 사용하더라도 무방하다.
구체적으로, 스테인리스 강판(200) 모재는 0.08 wt%이하의 탄소(C), 16∼28 wt%의 크롬(Cr), 0.1∼20 wt%의 니켈(Ni), 0.1∼6 wt%의 몰리브덴(Mo), 0.1∼5 wt%의 텅스텐(W), 0.1∼2 wt%의 주석(Sn), 0.1~2wt%의 구리 및 기타 잔량으로 철(Fe)을 포함하는 스테인리스 강판인 것을 특징으로 하며, 보다 구체적으로 오스테나이트(Austenite)계 스테인리스인 SUS 316L, 0.2t와 같은 것이 이용된다.
본 단계는 후에 행해질 표면개질 및 금코팅에 앞서 산성 및 알칼리성 탈지제를 이용하여 스테인리스 강판(200)의 표면의 불순물을 제거해 주는 세정공정이 포 함될 수도 있다.
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이 스테인리스 강판(200)의 표면을 개질해 준다(S120).
스테인리스 강판(200)은 내식성이 강한 크롬성분과 니켈성분을 포함하고 있으나 대부분의 함량은 철(Fe) 성분으로 되어 있다.
이로 인하여 스테인리스 강판(200)은 자연상태에서 공기중의 산소와 결합하여 표면에 산화막(oxide)이 생기게 되는데, 산화막은 부도체이므로 전체적인 스테인리스 강판의 전기전도도를 떨어뜨리는 요인으로 작용할 수 있다.
따라서, 내식성이 떨어지는 스테인리스 강판(200)의 표면 성질을 개질 시켜줄 필요가 있다.
즉, 표면개질을 통하여 스테인리스 강판(200)의 표면층 내부에 존재하는 철성분(Fe) 만을 선택적으로 용해(etching)시켜준다.
상기와 같은 표면개질 공정을 거친 후 스테인리스 강판(200)의 표면은 Cr-rich 부동태 피막(passive film; 210)으로 변하게 되며, Cr-rich 부동태피막(210)의 금속성분 중에서 크롬성분이 차지하는 함량비는 20~75wt% 정도이고, 철성분을 30wt% 이하로 포함하고 있으며, Cr-rich 부동태 피막(passive film; 210)의 주요구성 성분비로 나타낼 때 (Cr+Ni)/Fe의 비율을 1 이상인 상태가 된다.
여기서 선택적 금속 용해가 가능한 이유는 표면 산화물층에서 철 산화물은 산에서 쉽게 용해되는 성질이 있으며, 그에 비해 크롬 산화물은 철 산화물에 비해 안정하여 쉽게 용해되지 않기 때문이다.
표면개질을 위해 사용되는 용액 및 조건은 다음과 같다.
표면개질용액은 순수질산(HNO3) 5~20wt%, 순수황산(H2SO4) 2~15wt%, 및 잔량으로 물을 포함하고 있으며, 50℃ 내지 80℃의 온도가 적정하며, 침적시간은 30초 내지 30분 이하로 하되 처리시간에 따른 생산성을 고려하여 30초 내지 10분 이하로 하여, 질산 및 황산의 농도를 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 표면개질용액은 상기 제1표면개질용액(질산+황산)에 옥살산(oxalic), 과산화수소(H2O2) 중 선택된 어느 하나 또는 모두를 첨가하여 스테인리스 강판의 표면 금속 용해 속도를 가속화시킬 수도 있다.
또한, 표면개질을 함에 있어서 전기화학적 방법을 이용하여 황산(H2SO4)을 포함하는 표면개질용액에 침적한 후 0초과 ~ 1.0V의 SHE 전위 또는 전류를 인가하여 주면 보다 짧은 시간에 철성분(Fe)에 대한 선택적 용해가 가능해진다.
표면개질 공정을 해주면 크롬성분(Cr)은 거의 용해되지 않고 많은 양의 철(Fe) 성분과 일부의 니켈(Ni) 성분이 선택적으로 용해되면서 스테인리스 강판(200) 표면층 내부의 철성분(Fe)을 저감시키고, 크롬(Cr)과 니켈(Ni) 성분을 표면층 내부에서 농축시켜주게 된다.
표면개질 결과 Cr-rich 부동태 피막(passive film; 210)의 두께는 2~100nm가 되도록 해준다.
다음으로, 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이 Cr-rich 부동태 피막(passive film; 210) 상에 금속 코팅층을 형성한다(S130).
금속 코팅층(220, 221)을 형성하는 이유는 다음과 같다.
스테인리스 강판(200)의 표면을 개질해주면 상기에서 설명한 바와 같이 크롬(Cr) 성분이 농축된 부동태 피막이 생겨 초기단계에서는 우수한 내식성과 전도성이 확보될 수 있다.
그러나, 고온-다습한 연료전지의 작동환경에서 표면개질된 스테인리스 분리판을 장시간 노출했을 경우 부동태 피막의 두께가 점차 두꺼워지게 되는데, 이러한 부동태 피막은 금속산화물(metal oxide)이 대부분의 성분을 이루고 있으므로 작동시간이 지남에 따라 내식성은 유지되나 전도성은 나빠지게 된다.
따라서, 상기와 같은 Cr-rich 부동태 피막(210) 상에 내식성 및 전도도가 동시에 우수한 금속 코팅층을 형성하여 줌으로써 초기뿐만 아니라 장기간 사용 시에도 우수한 내식성과 전도성을 가지는 연료전지 분리판을 제조할 수 있게 된다.
도 5를 참조하면, 금속 코팅층은 상기 부동태피막(210) 상에 비연속적(discontinuous discrete)인 섬(island) 형태로 형성되어 있을 수도 있고, 도 4와 같이 연속적(continuous)적인 막(film) 형태로 형성되어 있을 수도 있다. 비연속적(discontinuous discrete)인 섬(island) 형태로 형성되어 있어도 분리판 목표 특성 확보가 가능하다. 그러므로, 경제성 확보 측면에서 비연속적(discontinuous discrete)인 섬(island) 형태가 연속적(continuous)적인 막(film) 형태로 형성되어 있는 것에 비해 바람직하다.
금속 도금층(220, 221)을 형성하는 방법으로는 무전해도금, 전해도금, PVD 코팅등의 방법이 제시될 수 있으나, 연속공정 및 도금층 밀착력을 고려할 때 전해도금으로 금속 코팅층(220, 221)을 형성해주는 것이 바람직하다.
본 발명에 적용된 금속은 금(Au), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 니켈(Ni), 구리(Cu) 및 이들의 합금 중에서 선택된다. 금 도금은 3M H2SO4 용액, 5% HCl 용액 그리고 60g/l KCN과 40g/l K2CO3 혼합 용액에 2mg/l의 Au(CN)2가 첨가된 도금 용액을 사용하여 이루어졌다. 또한, 백금 (Pt), 루테늄 (Ru) 및 니켈 (Ni)의 도금은 5% HCl 용액에 각기 H2PtCl6, RuCl3, 그리고 NiCl2가 2mg/l가 첨가된 도금 용액에서 수행되었다. 모든 도금은 온도는 60℃에서 40mA/cm2의 환원전류를 인가하여 정전류법으로 수행하였다.
<실시예 및 비교예>
이하에서는 본 발명의 실시예들에 따른 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조방법에 의해 제조되는 분리판이 부식전류와 접촉저항 성질이 매우 우수하다는 것을 구체적인 실시예들 및 비교예를 들어 설명한다. 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략한다.
표 1과 표 2는 스테인리스 강판 모재로서 316L을 사용하여, 침적법(실시예 1~실시예 7)과 전기화학법(실시예 8~ 실시예 11)에 의해 각각의 표면개질조건(온도, 시간, 전류밀도, 용액조성), 금속 코팅층 형성(온도, 전류밀도, 시간, 용액조성)을 달리하면서 제조되는 본 발명의 실시예 1 ~ 실시예 11 및 비교예에 따른 스테인리스 분리판에 대하여 부식전류와 접촉저항을 측정한 결과를 나타내는 것이다.
구체적으로, 실시예 1~실시예 4, 실시예 9~실시예 11의 경우엔 표면개질과 금도금층 형성을 동시에 해준 것이고, 실시예 5의 경우엔 표면개질과 백금도금을 동시에, 실시예 6의 경우엔 표면개질과 니켈도금을 동시에, 실시예 7의 경우엔 표면개질과 루테늄도금을 동시에 해준 것이고, 실시예 8의 경우엔 표면개질과 구리도금을 동시에 해준 것이고, 비교예 1의 경우엔 표면개질만을 그리고, 비교예 2의 경우엔 금도금층만을 형성해준 것이다.
1. 접촉저항의 측정
도 6은 본 발명에 따른 스테인리스 강판의 접촉저항을 측정하는 접촉저항측정장치를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 스테인리스 강판(500)의 접촉저항 측정을 위해 셀 체결을 위한 최적화된 상수를 얻기 위해 수정된 데이비드 방법(Davies method)을 스테인리스 스틸(Stainless Steel:SS)과 카본 페이퍼 사이의 접촉저항을 측정하기 위해 사용하였다.
접촉저항은 4점법(four-wire current-voltage) 측정 원리를 이용하여 Zahner사의 IM6장비로 측정하였다.
측정방법은 정전류 모드에서 측정 영역 DC 2A 및 AC 0.2A로 하여 10kHz로 부터 10mHz 까지의 범위에서 접촉저항을 측정하였다.
카본페이퍼는 SGL사의 10BB를 사용하였다.
상기 접촉저항측정장치(50)는 카본 페이퍼(520), 금이 도금된 구리플레이트(510)가 시편(500)을 사이에 두고 각각 상하로 마련되고, 상기 구리플레이트(510)는 전류공급장치(530)와 전압측정장치(540)에 연결되어 있다.
상기 시편(500)에 전류를 공급할 수 있는 전류공급장치(530, Zahner사의 IM6)로 DC 2A/AC 0.2A의 전류를 인가하여 전압을 측정하였다.
그리고, 상기 접촉저항측정장치(50)의 구리플레이트(510) 상하에서 상기 시편(500)과 카본페이퍼(520), 구리 플레이트(510)가 적층구조를 갖도록 압력을 제공할 수 있는 압력기(Instron사 모델 5566, 압축유지시험)를 마련한다. 상기 압력기는 상기 접촉저항 측정 장치(50)에 50 ~ 150N/cm2의 압력을 제공한다.
이와 같이 마련된 접촉저항측정장치(50)로 상기 표 1, 표 2에 나타낸 실시예와 비교예의 시편(500) 즉, 스테인리스 강판의 접촉저항을 측정하였다.
2. 부식전류의 측정
본 발명의 스테인리스 분리판의 부식전류를 측정하기 측정장비로는 EG&G 273A을 사용하였다. 부식 내구성 실험은 PEFC(Polymer Electrolyte Fuel Cell)의 모사 환경 하에서 이루어 졌다.
본 발명에 따른 스테인리스 강판의 부식시키는 실험용액으로는 80℃의 0.1N H2SO4 + 2ppm HF 용액을 사용하고, 1시간 동안 O2 bubbling 후 OCP(Open Circuit Potential) - 0.25V ∼ 1V vs SCE 범위에서 측정하였다.
그리고, PEFC anode 환경에 대해 -0.24V vs SCE, cathode 환경(SCE: Saturated Calomel Electrode)에 대해 0.6V vs SCE에서 물성측정을 하였다.
여기서 상기 물성측정 비교는 연료전지 환경과 유사한 cathode 환경의 0.6V vs SCE의 부식전류 데이터를 통해 비교 평가하였다.
상기 anode 환경은 수소가 막-전극 접합체(Membrane Electrode Assembly, MEA)에서 수소이온과 전자로 분리되는 반응이 일어나는 환경이며, 상기 cathode 환경은 산소가 수소이온 및 전자와 결합하여 물을 생성하는 반응이 일어나는 환경이다.
여기서 상기의 조건과 같이 cathode환경의 전위가 높으며, 더욱 가혹한 부식 조건이기 때문에 cathode 환경을 기준으로 내식성을 시험하는 것이 바람직하다.
그리고, 고분자 전해질 연료전지 적용을 위해서는 스테인리스 강판의 부식전류밀도가 1μA/cm2 이하의 값으로 나오는 것이 바람직하다.
3. 부식전류 및 접촉저항 측정 결과의 분석
표 1과 표 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들과 같이 표면개질-금속도금층 형성 단계 거친 경우엔 부식전류가 0.5~1.0㎂/㎠ 사이의 값을 가지고 있음을 알 수 있고, 접촉저항의 경우엔 양면기준 12~16mΩ·㎠의 값을 나타내고 있음을 알 수 있으며, 이들 값은 DOE 요구 조건을 만족시키는 값이다.
이에 비하여 비교예 1과 같이 표면개질만을 거친 경우엔 접촉저항 값은 17.5mΩ·㎠, 부식전류 값은 0.95㎂/㎠, 비교예 2와 같이 표면개질공정 없이 금도금층만을 형성한 경우엔 접촉저항 값은 18.3 mΩ·㎠, 부식전류 값은 2.9㎂/㎠, 본 발명의 실시예에 비해 높은 값을 나타내고 있다는 것을 알 수 있다. 다만, 다음에 기재될 연료전지의 장기내구성 평가에서는 상기 실시예와 비교예의 값의 차이는 더욱 현저함을 알 수 있다.
4. SEM 사진 분석
도 7은 실시예 9에 의해 제조된 연료전지용 스테인리스 분리판 샘플에 대한 전자주사현미경 및 EDX 분석결과를 나타내는 사진 및 그래프이다.
도 7을 참조하면, 섬(island)의 형태로 금도금층이 형성되어 있음을 알 수 있다. 하기 기재상에 구형 입자가 분포되어 있는 것이 관찰되는데, 입자의 EDX 분석 결과는 구형 입자가 금 (Au) 입자임을 잘 나타내고 있다.
6. 연료전지 모사환경 접촉저항 평가 및 결과
(1) 모사환경 접촉저항 평가
본 발명의 스테인리스 분리판의 연료전지 환경 모사는 EG&G 273A을 사용하였다. 80℃의 0.1N H2SO4 + 2ppm HF 용액에 시편을 장입하고, 1시간 동안 O2 bubbling 후 시편에 0.6V vs SCE의 정전압을 인가하였다. 일정 시간 동안 정전압 인가 후 시편의 접촉저항을 측정하였다. 위 작업을 반복하면서 장기간 동안 연료전지 모사환경에서의 접촉저항 변화 양상을 평가하였다.
(2) 모사환경 접촉저항 평가 결과
도 8은 상기와 같은 방법으로 측정된 연료전지 모사환경 접촉저항 평가에 대한 결과를 나타내고 있는 그래프이다.
도 8을 참조하면, 실시예 1과 비교예 1의 경우엔 초기 접촉저항 값은 서로 비슷하였으나, 시간이 지남에 따라 실시예 1의 경우엔 그 값이 계속 유지되고 있음을 알 수 있으나, 비교예 1과 같이 표면개질만을 하고 금코팅층을 형성하지 않은 경우엔 계속하여 접촉저항 값이 증가하고 있음을 알 수 있다.
7. 연료전지 장기 내구성 평가 및 결과
(1) 장기 내구성 평가 방법
반응 가스의 공급을 위해 서펜타인 유로를 가지는 분리판을 사용하였으며 분리판 사이에 막-전극 접합체(Gore사의 모델명 5710)와 가스확산층(SGL사의 모델 10BA)을 둔 후 일정압력으로 체결하여 연료전지 셀을 제작하였다.
연료전지 성능평가는 단위셀을 이용해 평가하였는데, 연료전지 운전 장치는 NSE Test Station 700W class를 사용하였고 연료전지 성능평가를 위한 전자 부하장치로 KIKUSUI E-Load를 사용하여, 0.01A/cm2 전류 15초-1A/cm2로 전류 15초 사이클을 지속적으로 인가하였다.
반응가스로는 수소와 공기를 사용하였고, 유량은 전류에 따라 수소 1.5, 공기 2.0의 화학양론비를 일정하게 유지하며 상대습도 100% 가습 후 공급하였다. 가습기와 셀의 온도는 65℃로 일정하게 유지시켜주며 대기압 조건하에서 성능을 평가하였다. 이때, 작동면적(active area)은 25㎠, 작동압력은 1atm 이었다.
(2) 장기 내구성 평가 결과
도 9는 상기 실시예 1과 비교예 1의 시편을 상기의 장기내구성 평가방법에 따라 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9를 참조하면, 상기 두 경우 모두 초기엔 전류밀도 1A/cm2 인가 시 발생전압이 0.65V 정도였으나, 비교예 1의 경우엔 1000시간 경과 후 발생전압이 0.6V 정도로 저하되고, 그 이후에도 계속하여 저하되고 있음을 알 수 있다.
이에 비하여 본 발명의 실시예 1에 의해 제조되는 스테인리스 분리판을 사용한 연료전지의 경우엔 내구성이 매우 우수하여 1,000시간 경과하더라도 초기와 거의 동일한 발생전압 값을 유지하고 있으며, 5,000시간 이상이 경과하더라도 초기 값과 거의 동일한 값을 나타내고 있음을 알 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조방법을 설명하기 위한 공정흐름도이다.
도 2 내지 도 5는 상기 도 1의 각 공정단계에 있어서의 공정사시도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 스테인리스 강판의 접촉저항을 측정하는 접촉저항측정장치를 도시한 도면이다.
도 7은 실시예 1, 실시예 4에 의해 제조된 연료전지용 스테인리스 분리판 샘플에 대한 전자주사현미경 분석결과를 나타내는 사진이다.
도 8은 상기와 같은 방법으로 측정된 연료전지 모사환경 접촉저항 평가에 대한 결과를 나타내고 있는 그래프이다.
도 9는 상기 실시예 1과 비교예 1의 시편을 상기의 장기내구성 평가방법에 따라 평가한 결과를 나타낸 그래프이다.
Claims (15)
- (a) 스테인리스 강판 모재를 마련하는 단계;(b) 상기 스테인리스 강판 모재 표면층의 철(Fe) 성분을 저감시켜 Cr-rich 부동태 피막을 형성해주는 표면개질 단계; 및(c) 표면개질된 상기 스테인리스 강판 모재의 표면에 금속 코팅층을 형성하는 단계를 포함하는 연료전지용 금속분리판의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 (c) 단계에 있어서, 적용된 금속은 금(Au), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 니켈 (Ni), 구리(Cu) 및 이들의 합금 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 (b) 단계를 거친 후 상기 스테인리스 강판의 표면층을 구성하는 부동태 피막은 원자량 비율로 (Cr+Ni)/Fe의 비율이 1 이상인 것을 특징으로 하는 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 금속 코팅층은 상기 부동태 피막 상에 비연속적(discontinuous discrete) 아일랜드(island) 형태로 형성되어 있거나, 연속적(continuous) 막(film)형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 (b) 단계의 표면개질 공정은 황산(H2SO4)과 질산(HNO3)을 포함하는 용액에 침적시켜 주거나 상기 용액을 스테인리스 강판 모재의 표면에 스프레이 해줌으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 (b) 단계의 표면개질 공정은 황산(H2SO4)을 포함하는 표면개질 용액에 침적하고 0초과 ~ 1.0V의 SHE영역에서 전위(또는 전류)를 인가하여 줌으로서 수행되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 표면개질용액은 과산화수소(H2O2)와 옥살산(C2H2O4; oxalic acid) 중 선택되는 하나 이상의 첨가물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 (c) 단계에 있어서, 상기 금속 코팅층은 전해도금, 무전해도금, PVD 공정에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 스테인리스 강판 모재는 16~28wt%의 크롬성분을 가지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스테인리스 분리판의 제조 방법.
- 스테인리스 강판 모재;상기 스테인리스 강판 모재의 표면에 형성된 20 ~ 75wt%의 크롬(Cr) 성분을 가지는 Cr-rich 부동태 피막; 및상기 부동태 피막 상에 2~200nm의 두께로 형성된 금속 코팅층을 포함하는 연료전지용 스테인리스 분리판.
- 제 10 항에 있어서,상기 금속 코팅층은 상기 부동태 피막 상에 비연속적(discontinuous discrete) 아일랜드 형태로 형성되어 있거나, 연속적(continuous) 막(film)형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스테인리스 분리판.
- 제 10 항에 있어서,상기 금속 코팅층에 적용된 금속은 금(Au), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 니켈 (Ni), 구리(Cu) 및 이들의 합금 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스테인리스 분리판.
- 제 10 항에 있어서,상기 부동태 피막은 원자량 비율로 (Cr+Ni)/Fe의 비율이 1 이상인 것을 특징으로 하는 연료전지용 스테인리스 분리판.
- 제 10 항에 있어서,상기 스테인리스 강판 모재는 0.08 wt%이하의 탄소(C), 16∼28 wt%의 크롬(Cr), 0.1∼20 wt%의 니켈(Ni), 0.1∼6 wt%의 몰리브덴(Mo), 0.1∼5 wt%의 텅스텐(W), 0.1∼2 wt%의 주석(Sn), 0.1~2wt%의 구리 및 기타 잔량으로 철(Fe)을 포함하는 스테인리스 강판인 것을 특징으로 하는 연료전지용 스테인리스 분리판.
- 제 10 항에 있어서,상기 연료전지용 스테인리스 분리판의 부식전류는 1㎂/㎠ 미만, 접촉저항은 양면기준 20mΩ·㎠ 미만의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 연료전지용 스테인리스 분리판.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080014678A KR100844023B1 (ko) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | 표면에 금속 코팅층이 형성된 연료전지용 스테인리스분리판 및 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080014678A KR100844023B1 (ko) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | 표면에 금속 코팅층이 형성된 연료전지용 스테인리스분리판 및 그 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100844023B1 true KR100844023B1 (ko) | 2008-07-04 |
Family
ID=39823775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080014678A KR100844023B1 (ko) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | 표면에 금속 코팅층이 형성된 연료전지용 스테인리스분리판 및 그 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100844023B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101165542B1 (ko) * | 2009-08-21 | 2012-07-16 | 현대하이스코 주식회사 | 표면에 코팅막이 형성된 연료전지용 금속 분리판 및 그 제조방법 |
| KR101410944B1 (ko) * | 2012-12-21 | 2014-06-23 | 주식회사 포스코 | 고분자 연료전지 분리판용 스테인리스강의 제조방법 |
| WO2021125531A1 (ko) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 주식회사 포스코 | 표면 전기전도성이 우수한 연료전지 분리판용 스테인리스강 및 그 제조방법 |
| WO2021125533A1 (ko) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 주식회사 포스코 | 표면 전기전도성이 우수한 연료전지 분리판용 스테인리스강 및 그 제조방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0966263A (ja) * | 1995-09-04 | 1997-03-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐海水性に優れた表面被覆金属材料および表面被覆金属パイプ |
| JP2000323152A (ja) | 1999-05-12 | 2000-11-24 | Nisshin Steel Co Ltd | ステンレス鋼製低温型燃料電池用セパレータ及びその製造方法 |
| JP2006164824A (ja) | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Nisshin Steel Co Ltd | 固体高分子型燃料電池用ステンレス鋼製セパレータ及び固体高分子型燃料電池 |
-
2008
- 2008-02-19 KR KR1020080014678A patent/KR100844023B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0966263A (ja) * | 1995-09-04 | 1997-03-11 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐海水性に優れた表面被覆金属材料および表面被覆金属パイプ |
| JP2000323152A (ja) | 1999-05-12 | 2000-11-24 | Nisshin Steel Co Ltd | ステンレス鋼製低温型燃料電池用セパレータ及びその製造方法 |
| JP2006164824A (ja) | 2004-12-09 | 2006-06-22 | Nisshin Steel Co Ltd | 固体高分子型燃料電池用ステンレス鋼製セパレータ及び固体高分子型燃料電池 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| USRE37284 E |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101165542B1 (ko) * | 2009-08-21 | 2012-07-16 | 현대하이스코 주식회사 | 표면에 코팅막이 형성된 연료전지용 금속 분리판 및 그 제조방법 |
| US8778566B2 (en) | 2009-08-21 | 2014-07-15 | Hyundai Hysco | Metal separator plate for fuel cell having coating film formed on surface and method for producing same |
| KR101410944B1 (ko) * | 2012-12-21 | 2014-06-23 | 주식회사 포스코 | 고분자 연료전지 분리판용 스테인리스강의 제조방법 |
| WO2021125531A1 (ko) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 주식회사 포스코 | 표면 전기전도성이 우수한 연료전지 분리판용 스테인리스강 및 그 제조방법 |
| WO2021125533A1 (ko) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 주식회사 포스코 | 표면 전기전도성이 우수한 연료전지 분리판용 스테인리스강 및 그 제조방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101165542B1 (ko) | 표면에 코팅막이 형성된 연료전지용 금속 분리판 및 그 제조방법 | |
| KR100885041B1 (ko) | 표면에 금속 질화물층(MNx), 금속 탄화물층(MCy), 금속 붕소화물층(MBz) 중에서 선택되는 코팅층이 형성된 연료전지용 스테인리스 분리판 및 그 제조방법 | |
| JP5518934B2 (ja) | 燃料電池用ステンレス分離板及びその製造方法 | |
| KR100791274B1 (ko) | 금속층/금속질화물층과 금속산질화물층을 포함하는 연료전지용 스테인리스 | |
| JP5634604B2 (ja) | 燃料電池用分離板およびその製造方法 | |
| KR100844023B1 (ko) | 표면에 금속 코팅층이 형성된 연료전지용 스테인리스분리판 및 그 제조방법 | |
| KR100909374B1 (ko) | 표면개질 공정과 열처리 공정을 포함하는 연료전지용스테인리스 분리판 및 그 제조방법 | |
| KR100796526B1 (ko) | 표면에 비연속적인 크롬질화물층을 가지는 연료전지용스테인리스 분리판 및 그 제조방법 | |
| KR100777125B1 (ko) | ＣｒＮ이 코팅된 연료전지용 금속분리판 및 그 제조방법 | |
| JP7486026B2 (ja) | 燃料電池用セパレータおよびその製造方法 | |
| KR100867819B1 (ko) | 연료전지용 금속분리판의 표면층 및 이의 형성방법 | |
| Liu et al. | Towards cost-effective and durable bipolar plates for proton exchange membrane electrolyzers: A review | |
| JP2023122178A (ja) | 燃料電池用セパレータの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| A302 | Request for accelerated examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130603 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140602 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150601 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160523 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170609 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180601 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190530 Year of fee payment: 12 |