KR101986783B1 - 유효 면적부 이외의 부분에 테이프가 부착된 연료전지용 박판형 분리판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수소 내지 산소 가스의 유로가 형성되어 있는 유효 면적부를 포함하는 연료전지용 박판형 분리판에 있어서, 상기 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 테이프가 부착된 것을 특징으로 하는 연료전지용 박판형 분리판을 제공한다.
본 발명에 따른 연료전지용 박판형 분리판은 수소 내지 산소 가스의 유로가 형성되어 있는 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 테이프가 부착되어 있으므로, 전기전도도 및 열전도도가 동등한 수준에서도 기계적 강도가 현저하게 향상되며, 저가의 저중량 박판화를 구현함으로써 상용화가 가능하다.

Description

유효 면적부 이외의 부분에 테이프가 부착된 연료전지용 박판형 분리판 및 그 제조방법{Thin separator plate with tape attached to part except active area for fuel cell and manufacturing method thereof}
본 발명은 연료전지용 박판형 분리판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수소 내지 산소 가스의 유로가 형성되어 있는 유효 면적부 이외의 부분에 테이프가 부착됨으로써, 전기전도도 및 열전도도가 동등한 수준에서도 기계적 강도가 현저하게 향상되는 연료전지용 박판형 분리판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 연료전지는 그 사용되는 전해질의 종류에 따라 인산형 연료전지(PAFC), 용융탄산염형 연료전지(MCFC), 고체산화물형 연료전지(SOFC), 고분자 전해질형 연료전지(PEMFC) 및 알칼리형 연료전지(AFC) 등으로 분류된다. 이들 각각의 연료전지는 근본적으로 동일한 원리에 의해 작동되지만 사용되는 연료의 종류, 운전온도, 촉매, 전해질 등이 서로 다르다. 이 중에서 고분자 전해질형 연료전지는 소규모 거치형 발전장비 뿐만 아니라 수송시스템에도 가장 유망한 것으로 알려져 있고, 고분자 전해질막을 포함하는 막 전극 접합체 및 분리판(separator plate)이 핵심부라 할 수 있는데, 특히 분리판에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이러한 분리판은 수소와 산소 등의 가스 불투과성과 아울러 기본적으로 전기전도성 및 열전도성이 좋아야 하고, 아울러 무인기(드론)나 자동차 등의 이동수단에 탑재되어 사용되기 위해서는 각종 충격이나 진동에 견딜 수 있도록 높은 기계적 강도를 가져야 한다. 게다가 연료전지의 중량과 부피의 약 70% 이상을 분리판이 차지하기 때문에 연료전지의 중량과 부피를 줄이기 위해서는 분리판의 저중량 내지 저부피를 통한 박판화가 해결되어야 한다.
한편, 박판형 분리판을 제조하고자 그 소재로서 금속을 사용한 금속 분리판의 경우에는 부식으로 인한 내구성을 보완하기 위하여 도금이나 코팅과 같은 부가공정을 수행하므로 제조단가가 비싸지는 단점이 있다. 또한, 분리판의 소재를 고분자 수지와 전도성 물질의 복합재료로 채택하는 경우에는 고분자 수지의 함량이 많으면 기계적 강도(굴곡강도)는 증가하지만 전기전도도 및 열전도도가 떨어지는 문제점이 있는바, 고분자 수지의 함량을 적게 하면서 전기전도도 및 열전도도를 만족시키기가 어려워 기계적 강도와 전기전도도 및 열전도도 사이의 트레이드-오프 관계를 개선하는데 한계가 있다.
또한, 최근에 수소 내지 산소 가스의 유로가 형성되어 반응이 일어나는 활성화 면적부는 고분자 수지의 함량을 적게 하고, 매니폴드 부분은 고분자 수지의 함량을 많게 하거나 디귿자 모양으로 성형하여 끼우는 방법으로 연료전지용 분리판을 제조하는 기술이 공지된바 있으나, 오히려 결합부위가 더 취약하여 가스가 새거나 부서지는 문제점이 발생한다.
따라서 본 발명자 등은 상용화 가능한 연료전지용 박판형 분리판을 제조하기 위하여 수년간 연구개발을 거듭한 결과, 수소 내지 산소 가스의 유로가 형성되어 있는 유효 면적부(활성화 면적부) 이외의 부분에 유리 테이프와 같은 점착성 테이프를 부착함으로써, 강도가 취약한 가스켓 부위 등의 압력을 분산시키고, 혹시 크랙이 생기는 경우에도 테이프와의 점착성으로 인하여 부서짐과 가스 누출의 문제점을 동시에 해결할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
특허문헌 1. 일본공개특허 특개2001-335695호 특허문헌 2. 한국등록특허 제10-0485285호 특허문헌 3. 한국등록특허 제10-1759715호
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전기전도도 및 열전도도가 동등한 수준에서도 기계적 강도가 현저하게 향상되며, 저가의 저중량 박판화를 구현한 연료전지용 박판형 분리판 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수소 내지 산소 가스의 유로가 형성되어 있는 유효 면적부를 포함하는 연료전지용 박판형 분리판에 있어서, 상기 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 테이프가 부착된 것을 특징으로 하는 연료전지용 박판형 분리판을 제공한다.
상기 분리판은 열경화성 수지 10~30 중량% 및 전도성 탄소물질 70~90 중량%의 복합재료로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 열경화성 수지는 페놀 수지, 에폭시 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 불포화폴리에스테르 수지, 폴리카르보디이미드 수지, 퍼퍼릴알콜 수지 및 알키드 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 특징으로 한다.
상기 전도성 탄소물질은 천연흑연, 인조흑연, 팽창흑연, 카본블랙, 탄소나노튜브, 무정형 탄소 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 특징으로 한다.
상기 전도성 탄소물질은 평균입경이 10~50 ㎛의 분말상인 것을 특징으로 한다.
상기 분리판은 유리섬유 또는 탄소섬유를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 분리판은 그 두께가 0.5~2.5 mm인 것을 특징으로 한다.
상기 점착성 테이프는 플라스틱 수지, 고무 수지, 세라믹 및 비철금속 소재로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 I) 열경화성 수지 및 전도성 탄소물질을 함유하는 주재를 혼련하는 단계; II) 상기 혼련된 주재를 금형에 투입하고 압축성형하여 반제품 상태인 평판형의 분리판 성형체를 얻는 단계; III) 상기 분리판 성형체를 유로가 형성된 금형에 투입하고 압축성형하여 분리판 본체를 형성하는 단계; 및 IV) 상기 분리판 본체의 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 테이프를 부착하는 단계;를 포함하는 연료전지용 박판형 분리판의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 연료전지용 박판형 분리판은 수소 내지 산소 가스의 유로가 형성되어 있는 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 테이프가 부착되어 있으므로, 전기전도도 및 열전도도가 동등한 수준에서도 기계적 강도가 현저하게 향상되며, 저가의 저중량 박판화를 구현함으로써 상용화가 가능하다.
도 1은 종래 통상의 연료전지를 구성하는 핵심적인 부품의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따라 분리판의 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 테이프가 부착되는 연료전지용 박판형 분리판의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2로부터 제조된 연료전지용 박판형 분리판의 굴곡강도를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2로부터 제조된 연료전지용 박판형 분리판의 전기전도도를 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2로부터 제조된 연료전지용 박판형 분리판의 열전도도를 나타낸 그래프.
이하에서는 본 발명에 따라 분리판의 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 테이프가 부착된 연료전지용 박판형 분리판 및 그 제조방법에 관하여 첨부된 도면과 함께 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 1은 종래 통상의 연료전지를 구성하는 핵심적인 부품의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 연료전지는 막-전극 접합체(membrane electrode assembly, MEA)(1)와, 상기 막-전극 접합체(1)의 양쪽에 설치된 분리판(2)(2')을 포함한다. 연료전지는 막-전극 접합체(1)와 분리판(2)(2')을 단위 셀(unit cell)로 하여, 이러한 단위 셀을 가정용의 경우에는 수십 내지 수백 개, 자동차의 경우에는 수백 개 이상(예를 들어, 600개)을 적층하여 스택(stack)을 형성한다.
또한, 상기 막-전극 접합체(1)와 분리판(2)(2')의 사이에는 가스켓(gasket)(3)(3')이 설치되며, 분리판(2)(2')의 외측에서 엔드 플레이트(end plate)(4)(4')가 결합된다. 가스켓(3)(3')은 고무 등의 탄성재로서, 이는 분리판(2)(2')의 유로에 흐르는 수소 내지 산소 가스의 누출을 차단한다. 상기 구성요소들은 엔드 플레이트(4)(4')의 외측에서 볼트(bolt) 등의 체결구(5a)를 이용한 체결을 통해 결합된다. 체결구(5a)의 체결 시에는 절연성의 부스(booth)(5b)가 삽입된다. 이러한 체결 결합을 통해 스택이 형성되며, 대부분의 연료전지는 상기 스택을 직렬 및/또는 병렬로 복수 개 연결하여 사용한다.
특히, 상술한 연료전지의 핵심 부품 중에서 분리판에 관하여 좀 더 구체적으로 설명하자면, 수소 내지 산소 가스의 유로가 형성되어 있는 부분을 '유효 면적부'라고 통칭하는바, 유효 면적부는 전기전도도 및 열전도도가 높아야 한다. 반면, 이러한 유효 면적부 이외의 부분은 매니폴드와 가스켓 등 체결 자리를 하고 있는 것으로, 전기전도도 및 열전도도는 상대적으로 낮아도 무방하지만, 연료전지의 체결 시 가스켓의 압력 등으로 인하여 기계적 강도가 취약한 부분이기 때문에 기계적 강도가 매우 높아야 하는 것이 상용화를 위한 최대의 해결과제 중 하나이다.
따라서 본 발명에서는 분리판 본체를 성형한 후, 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 테이프를 부착함으로써 종래 기계적 강도가 취약한 부분인 가스켓 부위의 기계적 강도를 획기적으로 개선한 연료전지용 박판형 분리판을 개발할 수 있게 되었다.
즉, 본 발명은 수소 내지 산소 가스의 유로가 형성되어 있는 유효 면적부를 포함하는 연료전지용 박판형 분리판에 있어서, 상기 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 테이프가 부착된 것을 특징으로 하는 연료전지용 박판형 분리판을 제공한다.
이때, 상기 분리판은 열경화성 수지 10~30 중량% 및 전도성 탄소물질 70~90 중량%의 복합재료로 형성된 것이 바람직한바, 열경화성 수지의 함량이 10 중량% 미만이면 기계적 강도 및 접착성 등이 낮아질 수 있고, 열경화성 수지의 함량이 30 중량%를 초과하면 상대적으로 전도성 탄소물질의 함량이 낮아져 전기전도도가 떨어지는 단점이 있으며, 열경화성 수지의 함량이 너무 많은 경우에는 연료전지의 작동 시 열을 이기지 못해 터지는 현상이 발생할 수도 있다. 게다가 전도성 탄소물질의 함량이 90 중량%를 초과하여 너무 많으면, 기계적 강도(굴곡강도)가 떨어져 외부충격이나 진동에 의해 크랙(crack)이 발생되어 수소 내지 산소 가스가 누출되는 문제가 발생할 수 있어 주의를 요한다.
상기 열경화성 수지로서는 페놀 수지, 에폭시 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 불포화폴리에스테르 수지, 폴리카르보디이미드 수지, 퍼퍼릴알콜 수지, 및 알키드 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 사용할 수 있는데, 통상 연료전지용 분리판의 제작에 많이 사용되는 페놀 수지를 더욱 바람직하게 사용한다.
또한, 상기 전도성 탄소물질은 전도성을 나타내는 탄소재료라면 특별한 한정없이 사용할 수 있으나, 그 중에서도 입수가 용이하고 가격이 저렴한 흑연이 바람직하며, 흑연의 종류에 구애받지 않고 사용할 수 있는바, 천연흑연, 인조흑연 또는 팽창흑연 중에서 어느 것이나 사용 가능하고, 그 밖에도 카본블랙, 탄소나노튜브, 무정형 탄소 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 사용할 수도 있다.
이때, 상기 전도성 탄소물질은 평균입경이 10~50 ㎛의 분말상인 것이 열경화성 수지와 균일하게 혼합될 수 있어 바람직하다.
또한, 상기 분리판은 보강재 및/또는 이형제를 더욱 포함할 수도 있는바, 보강재는 전도성 및/또는 기계적 강도를 보강할 수 있는 것으로, 유리섬유 또는 탄소섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 유리섬유 또는 탄소섬유는 0.1 mm~5 mm의 길이를 갖는 것이 좋다. 또한, 이형제는 분리판 본체를 성형하는 과정에서 금형으로부터 탈형 시 이형성을 갖게 하기 위한 것으로, 열경화성 수지용의 실리콘 오일을 바람직하게 사용한다.
상기 유리섬유 또는 탄소섬유와 같은 보강재는 열경화성 수지와 전도성 탄소물질을 혼합한 100 중량부에 대하여 2~10 중량부로 포함될 수 있다. 보강재의 함량이 2 중량부 미만이면 전도성 및/또는 기계적 강도의 개선 효과가 미미할 수 있고, 보강재의 함량이 10 중량부를 초과하면 접착성(접착강도) 등이 낮아질 수 있다. 또한, 상기 이형제는 열경화성 수지와 전도성 탄소물질을 혼합한 100 중량부에 대하여 이형성을 고려하여 0.1~5 중량부로 포함될 수 있다.
또한, 상기 연료전지용 박판형 분리판은 그 두께가 0.5~2.5 mm인 것이 실질적으로 연료전지용 분리판으로서 저가의 저중량 박판화를 구현할 수 있으므로 바람직하다.
또한, 본 발명에 따라 연료전지용 박판형 분리판의 유효 면적부 이외의 부분에 부착되는 점착성 테이프는 플라스틱 수지, 고무 수지, 세라믹 및 비철금속 소재로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것으로 형성되는 것이라면 무엇이든 좋다. 도 2에는 본 발명에 따라 분리판의 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 테이프가 부착되는 연료전지용 박판형 분리판의 사시도를 나타내었다.
또한, 본 발명은 I) 열경화성 수지 및 전도성 탄소물질을 함유하는 주재를 혼련하는 단계; II) 상기 혼련된 주재를 금형에 투입하고 압축성형하여 반제품 상태인 평판형의 분리판 성형체를 얻는 단계; III) 상기 분리판 성형체를 유로가 형성된 금형에 투입하고 압축성형하여 분리판 본체를 형성하는 단계; 및 IV) 상기 분리판 본체의 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 테이프를 부착하는 단계;를 포함하는 연료전지용 박판형 분리판의 제조방법을 제공한다.
상기 I) 단계와 관련한 열경화성 수지 및 전도성 탄소물질, 그리고 이들의 배합비에 관해서는 상술한 바와 같고, 분리판의 주재로서 상기 열경화성 수지 및 전도성 탄소물질 이외에 필요에 따라 유리섬유 또는 탄소섬유와 같은 보강재와 실리콘 오일과 같은 이형제를 더욱 첨가할 수도 있다.
또한, 상기 II) 단계에서는 I) 단계를 통하여 혼련된 주재를 금형에 투입하고 압축성형하여 반제품 상태인 평판형의 분리판 성형체를 얻는바, 압축성형은 상온에서 압력만을 가함으로써 수행한다. 그러므로 상기 II) 단계에서 성형된 분리판 성형체는 분말(입자)상의 혼합물, 즉 열경화성 수지와 전도성 탄소물질의 혼합 분말이 압축성형된 분말 압축물로서, 이는 후속 III) 단계의 압축성형을 통해 고강도의 분리판 본체로 성형되기 이전의 반제품 상태라 할 수 있다.
이때, 상기 상온이라 함은 인위적으로 열을 가하지 않은 주변의 자연적인 온도라 할 수 있겠으되, 이는 계절에 따라 달라질 수 있음을 고려하면 -5℃ 내지 35℃ 범위가 될 수 있고, 특히 5℃ 내지 30℃가 바람직하며, 15℃ 내지 25℃가 더욱 바람직하다.
또한, 압축성형시 압력은 특별히 제한되지는 않는바, 평판형의 분리판 성형체 형태를 유지할 정도면 족하므로, 50~800 kgf/cm2의 압력으로 수행하는 것이 바람직하다.
이어서, 상기 III) 단계에서는 II) 단계를 통하여 성형된 반제품 상태의 평판형 분리판 성형체를 유로가 형성된 금형에 투입하고 압축성형하여 분리판 본체를 형성하는바, 상기 금형은 하부 금형과 상부 금형을 포함할 수 있고, 그 중 적어도 하나가 유로 형성부를 갖는 것이다. 유로 형성부는 유로부와 대응되는 구조를 가지며, 이는 구체적으로 금형의 표면으로부터 돌출되어 형성되되, 상기 유로부와 대응되는 지그재그형의 굴곡 패턴을 가질 수 있다. 상기 III) 단계의 압축성형은 고온 및 가압하에서 수행됨으로써 분리판 성형체를 이루는 열경화성 수지가 경화되고, 동시에 전도성 탄소물질이 결집되어 고강도의 분리판 본체가 형성된다.
이때, 상기 고온이라 함은 130~170℃ 범위가 바람직한바, 압축성형 과정에서 가해지는 온도가 130℃ 미만이면 경화성이 떨어질 우려가 있고, 170℃를 초과하면 분리판 본체의 전도성이 저하될 수 있다.
또한, 압축성형 과정에서의 압력은 1,000~2,500 kgf/cm2의 범위가 바람직한바, 가해지는 압력이 1,000 kgf/cm2 미만이면, 기계적 강도가 미미해지고 박판화가 어려울 수 있으며, 2,500 kgf/cm2를 초과하면 과잉 압력에 따른 상승효과가 그다지 크지 않고, 오히려 경우에 따라서는 파손 등의 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 따라서 이러한 점을 고려할 때, 압축성형 과정에서 가해지는 압력범위는 1,500~2,200 kgf/cm2가 더욱 바람직하다.
마지막으로, 상기 IV) 단계에서는 III) 단계를 통하여 형성된 분리판 본체의 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 테이프를 부착함으로써, 기계적 강도(굴곡강도)가 현저하게 개선된 연료전지용 박판형 분리판이 완성된다.
본 발명에 따라 분리판 본체의 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 테이프가 부착된 연료전지용 박판형 분리판은 그 적용분야에서는 특별히 제한이 없으나, 전기전도도 및 열전도도가 동등한 수준에서도 기계적 강도가 획기적으로 개선되어, 다양한 충격이나 진동에도 견딜 수 있으므로 무인기(드론 등)나 자동차 등의 이송수단에 탑재하여 유용하게 사용될 수 있다.
이하 구체적인 실시예 및 비교예를 상세히 설명한다.
( 실시예 1)
교반기가 설치된 혼합용기에서 페놀 수지 12 중량부 및 평균입경 20 ㎛의 흑연 88 중량부와, 3 mm의 길이를 갖는 탄소섬유(보강재) 5 중량부 및 실리콘 오일(이형제) 2 중량부로 이루어진 주재를 혼련하였다. 상기 혼련된 주재를 금형에 투입하고 23에서 300 kgf/cm2의 압력으로 압축성형하여 반제품 상태인 평판형의 분리판 성형체를 얻었다. 상기 분리판 성형체를 유로가 형성된 스탬핑 금형에 투입하고 140에서 2,000 kgf/cm2의 압력으로 3분 동안 압축성형한 후, 금형으로부터 탈형하여 분리판 본체를 형성하였다. 이어서 상기 분리판 본체의 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 플라스틱 수지 테이프(테이프 두께 0.015 mm)를 부착함으로써, 연료전지용 박판형 분리판(두께 1 mm)을 제조하였다.
( 실시예 2)
페놀 수지 15 중량부 및 흑연 85 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 두께 1 mm인 연료전지용 박판형 분리판을 제조하였다.
( 비교예 1)
분리판 본체의 유효 면적부 이외의 부분에 유리 테이프가 부착되지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 두께 1 mm인 연료전지용 박판형 분리판을 제조하였다.
( 비교예 2)
분리판 본체의 유효 면적부 이외의 부분에 유리 테이프가 부착되지 않은 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 두께 1 mm인 연료전지용 박판형 분리판을 제조하였다.
( 시험예 )
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2로부터 제조된 연료전지용 박판형 분리판의 굴곡강도, 전기전도도 및 열전도도를 측정하였다. 이때, 굴곡강도는 ASTM D 790 시험법에 따라 만능재료시험기(일본 Shimadzu사 제품, 모델명 AG-X plus)를 이용하여, 분리판 시편의 한쪽을 고정하고 다른 쪽에 힘을 가하여 굽힘이 발생될 때의 값으로 평가하였다. 전기전도도 측정을 위하여 전기전도 측정기(한국 A.I.T.사 제품, 모델명 CMY-SR 2000N)를 사용하였고, 열전도도는 열전도 측정기(미국 Anter corporation사 제품, 모델명 UNITHERM-2022)를 사용하여 시험하였다.
도 3 내지 5에는 각각 상기 시험예에 따라 본 발명의 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2로부터 제조된 연료전지용 박판형 분리판의 굴곡강도, 전기전도도 및 열전도도를 나타내었다.
도 3 내지 5로부터 보는 바와 같이, 페놀 수지와 흑연의 함량이 같은 실시예 1과 비교예 1, 또한 페놀 수지와 흑연의 함량이 같은 실시예 2와 비교예 2에 있어서, 각각 전기전도도 및 열전도도가 동일한 값을 나타내지만, 분리판 본체의 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 플라스틱 수지 테이프가 부착된 실시예 1은 분리판 본체의 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 플라스틱 수지 테이프가 부착되지 않은 비교예 1보다 굴곡강도가 25% 이상 획기적으로 개선되었으며, 실시예 2와 비교예 2를 대비하여도 같은 결과를 나타내고 있음을 확인할 수 있다.
그러므로 본 발명에 따른 연료전지용 박판형 분리판은 수소 내지 산소 가스의 유로가 형성되어 있는 유효 면적부 이외의 부분에 점착성 테이프가 부착되어 있으므로, 전기전도도 및 열전도도가 동등한 수준에서도 기계적 강도가 현저하게 향상되며, 저가의 저중량 박판화를 구현함으로써 상용화가 가능하다.

Claims (9)

  1. 수소 내지 산소 가스의 유로가 형성되어 있는 유효 면적부를 포함하는 연료전지용 박판형 분리판에 있어서,
    상기 유효 면적부 이외의 부분에 플라스틱 수지, 고무 수지, 세라믹 및 비철금속 소재로 이루어진 군으로부터 선택된 점착성 테이프가 부착된 것을 특징으로 하는 연료전지용 박판형 분리판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분리판은 열경화성 수지 10~30 중량% 및 전도성 탄소물질 70~90 중량%의 복합재료로 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지용 박판형 분리판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 열경화성 수지는 페놀 수지, 에폭시 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 불포화폴리에스테르 수지, 폴리카르보디이미드 수지, 퍼퍼릴알콜 수지 및 알키드 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 특징으로 하는 연료전지용 박판형 분리판.
  4. 제2항에 있어서, 상기 전도성 탄소물질은 천연흑연, 인조흑연, 팽창흑연, 카본블랙, 탄소나노튜브, 무정형 탄소 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것을 특징으로 하는 연료전지용 박판형 분리판.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전도성 탄소물질은 평균입경이 10~50 ㎛의 분말상인 것을 특징으로 하는 연료전지용 박판형 분리판.
  6. 제1항에 있어서, 유리섬유 또는 탄소섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 박판형 분리판.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리판은 그 두께가 0.5~2.5 mm인 것을 특징으로 하는 연료전지용 박판형 분리판.
  8. 제1항에 있어서, 상기 점착성 테이프는 플라스틱 수지, 고무 수지, 세라믹 및 비철금속 소재로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 것으로 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지용 박판형 분리판.
  9. I) 열경화성 수지 및 전도성 탄소물질을 함유하는 주재를 혼련하는 단계;
    II) 상기 혼련된 주재를 금형에 투입하고 압축성형하여 반제품 상태인 평판형의 분리판 성형체를 얻는 단계;
    III) 상기 분리판 성형체를 유로가 형성된 금형에 투입하고 압축성형하여 분리판 본체를 형성하는 단계; 및
    IV) 상기 분리판 본체의 유효 면적부 이외의 부분에 플라스틱 수지, 고무 수지, 세라믹 및 비철금속 소재로 이루어진 군으로부터 선택된 점착성 테이프를 부착하는 단계;를 포함하는 연료전지용 박판형 분리판의 제조방법.
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