KR102031399B1 - Fuelcell Membrane-Electrode Assembly and Method of Manufacturing The Same - Google Patents

Fuelcell Membrane-Electrode Assembly and Method of Manufacturing The Same Download PDF

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Abstract

본 발명은 연료 전지 막-전극 접합체 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 양극 및 음극 전극 층 상부 각각에 전해질 용액을 패턴화하여 패턴막을 형성하고, 형성된 패턴막을 교차 접합시킴으로써 막-전극 접합체에 수분 저장 공간을 효과적으로 생산할 수 있고, 이러한 수분 저장 공간에 연료 전지 작동 후 생성되는 수분을 저장하여 습도가 낮은 환경에서도 사용 가능한 연료 전지 막-전극 접합체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a fuel cell membrane-electrode assembly and a method of manufacturing the same, and more particularly, to form a pattern film by patterning an electrolyte solution on each of the anode and cathode electrode layers, and cross-bonding the formed pattern film to form a membrane-electrode. The present invention relates to a fuel cell membrane-electrode assembly and a method for manufacturing the same, which can effectively produce a moisture storage space, and can store moisture generated after operation of a fuel cell in such a moisture storage space and can be used even in a low humidity environment.

Description

연료 전지 막-전극 접합체 및 이의 제조 방법{Fuelcell Membrane-Electrode Assembly and Method of Manufacturing The Same}Fuel Cell Membrane-Electrode Assembly and Method of Manufacturing The Same

본 발명은 연료 전지 막-전극 접합체 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 양극 및 음극 전극 층 상부 각각에 전해질 용액을 패턴화하여 패턴막을 형성하고, 형성된 패턴막을 교차 접합시킴으로써 막-전극 접합체에 수분 저장 공간을 효과적으로 생산할 수 있고, 이러한 수분 저장 공간에 연료 전지 작동 후 생성되는 수분을 저장하여 습도가 낮은 환경에서도 사용 가능한 연료 전지 막-전극 접합체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell membrane-electrode assembly and a method of manufacturing the same, and more particularly, to form a pattern film by patterning an electrolyte solution on each of the anode and cathode electrode layers, and cross-bonding the formed pattern film to form a membrane-electrode. The present invention relates to a fuel cell membrane-electrode assembly and a method for manufacturing the same, which can effectively produce a moisture storage space, and can store moisture generated after operation of a fuel cell in such a moisture storage space and can be used even in a low humidity environment.

현재 우리가 사용하고 있는 에너지 자원(석유, 석탄 등)은 비순환 자원으로 점점 고갈되어 가고 있다. 따라서 순환 자원(태양열, 수력, 풍력, 지열 등)의 개발이 이루어지고 있고, 그 중 공해 물질을 배출하지 않고, 사용되는 연료가 풍부하며 고효율을 자랑하는 연료전지가 주목받고 있다.The energy resources we currently use (oil, coal, etc.) are becoming increasingly depleted. Therefore, the development of circulating resources (solar, hydro, wind, geothermal, etc.) is being made, and among them, fuel cells that are abundant in fuel used and boast of high efficiency have not attracted pollutants.

연료전지는 음극에 수소를 공급하고 양극에 산소를 공급함으로써 수소와 산소가 물로 변하는 화학 변화가 일어날 때의 에너지 변화를 전기 에너지로 전환해 주는 장치이다. 종래 연료 전지는 물을 전기분해 하여 수소와 산소를 공급함으로 끊임없이 물을 공급하여야 한다.A fuel cell is a device that converts energy change when electrical changes occur in a chemical change in which hydrogen and oxygen turn into water by supplying hydrogen to the cathode and oxygen to the anode. Conventional fuel cells must constantly supply water by electrolyzing water to supply hydrogen and oxygen.

이와 같이, 수소와 산소를 공급받아 전기 에너지를 생산하는 연료전지 및 막-전극 접합체 장치로서, 한국공개특허 제10-2007-0056783호는 고분자 전해질 막에 촉매층을 형성하고, 전극 기재에 가교 결합 고분자층을 형성함으로써, 고분자 전해질 막과 전극간의 계면 접착력 및 전극내 촉매층과 전극기재와의 계면 접착력을 증가시킨 것을 특징으로 한다.As such, as a fuel cell and a membrane-electrode assembly apparatus for supplying hydrogen and oxygen to produce electrical energy, Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2007-0056783 forms a catalyst layer on a polymer electrolyte membrane and a crosslinked polymer on an electrode substrate. By forming the layer, the interfacial adhesion between the polymer electrolyte membrane and the electrode and the interfacial adhesion between the catalyst layer and the electrode substrate in the electrode are increased.

또한 한국공개특허 제10-2014-0129721호는 스템퍼, 스크린 프린터용 망 또는 열간 롤러 시스템을 이용하여 고분자 전해질막의 표면에 미세 패턴을 형성하여, 반응계면인 3상계면을 증가시킴으로써 연료전지의 성능을 증가시킨 것을 특징으로 한다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-2014-0129721 uses a stamper, a screen printer net or a hot roller system to form a fine pattern on the surface of the polymer electrolyte membrane, thereby increasing the three-phase interface as a reaction interface for the performance of the fuel cell. It is characterized by increasing the.

또한 한국공개특허 제10-2013-0092368호는 음극 상에 고체 전해질 박막 형성용 슬러리 조성물을 분무 코팅하여 고체 전해질 박막을 음극 상에 증착시키므로, 전극의 한 쪽 표면에 막 용액을 도포하여 막 필름을 전극의 표면에 균일하게 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2013-0092368, by spray coating a slurry composition for forming a solid electrolyte thin film on the negative electrode to deposit a solid electrolyte thin film on the negative electrode, by applying a membrane solution to one surface of the electrode to form a membrane film It is characterized in that it is formed uniformly on the surface of the electrode.

그러나, 상기 문헌들에는 습도가 낮은 환경에서 연료 전지의 효율이 떨어지는 단점을 어떻게 극복할 것인지 기술되어 있지 않다. 즉, 연료 전지 작동 후 생성되는 부산물인 수분의 처리에 대해 구체적으로 알 수 없다.However, these documents do not describe how to overcome the disadvantages of low efficiency of fuel cells in low humidity environments. That is, it is not known in detail about the treatment of water, which is a by-product generated after the fuel cell operation.

또한, 선행 기술은 고분자 전해질 막을 제조하고, 고분자 전해질 막과 양극 및 음극 층을 고온 압축하여 전사하는 막-전극 접합체를 제조한다. 따라서, 고온 압축에 의해 양극 및 음극 층과 고분자 전해질 막 사이 전사가 완전히 이루어 지지 않을 경우 불량이 발생하고, 막-전극 접합체의 접착력고 감소된다는 문제점을 가지고 있다.In addition, the prior art manufactures a polymer electrolyte membrane and a membrane-electrode assembly for transferring the polymer electrolyte membrane and the anode and cathode layers by high temperature compression. Therefore, when the transfer between the anode and cathode layers and the polymer electrolyte membrane is not completely performed by high temperature compression, a defect occurs, and the adhesive strength of the membrane-electrode assembly is reduced.

한국공개특허 제10-2007-0056783호Korean Patent Publication No. 10-2007-0056783 한국공개특허 제10-2014-0129721호Korean Patent Publication No. 10-2014-0129721 한국공개특허 제10-2013-0092368호Korean Patent Publication No. 10-2013-0092368

본 발명의 목적은 패턴막을 교차 접합시킴으로써 패턴막 사이 틈을 형성하고, 틈 사이에 연료 전지 작동 후 생성되는 부산물인 수분을 저장하는 연료 전지 막-전극 접합체를 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide a fuel cell membrane-electrode assembly that forms a gap between pattern films by cross-bonding the pattern films, and stores moisture, which is a by-product generated after operation of the fuel cell, between the gaps.

또한, 본 발명의 목적은, 전극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 패턴막을 코팅하고, 양 전극 층 상부에 형성된 조성물이 동일한 두 개의 패턴막을 열간 프레싱하여 교차 접합시킴으로써, 막 제조 공정이 생략 가능하고, 접착력이 증가된 연료 전지 막-전극 접합체 및 이의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to coat the pattern film by patterning the electrolyte solution on the electrode layer, and by pressing the two pattern films with the same composition formed on both electrode layers by hot pressing to cross-bond, the film manufacturing process can be omitted. Another object of the present invention is to provide a fuel cell membrane-electrode assembly having increased adhesion and a method of manufacturing the same.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(MEA) 제조 방법은 (a) 제1 기판 상부에 양극 조성물을 코팅하여 양극 층을 형성하고, 상기 양극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제1 패턴막이 형성되는 단계; (b) 제2 기판 상부에 음극 조성물을 코팅하여 음극 층을 형성하고, 상기 음극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제2 패턴막이 형성되는 단계; 및 (c) 상기 제1 패턴막과 상기 제2 패턴막을 서로 접하도록 적층시키는 단계;를 포함할 수 있다.In order to solve the above problems, the fuel cell membrane-electrode assembly (MEA) manufacturing method according to the present invention (a) coating a positive electrode composition on the first substrate to form a positive electrode layer, the electrolyte on the positive electrode layer Patterning the solution to form a first pattern film; (b) coating a negative electrode composition on the second substrate to form a negative electrode layer, and patterning an electrolyte solution on the negative electrode layer to form a second pattern film; And (c) laminating the first pattern layer and the second pattern layer to be in contact with each other.

바람직하게는, 제1 패턴막과 상기 제2 패턴막은 열간 프레싱하여 접합될 수 있다.Preferably, the first pattern layer and the second pattern layer may be bonded by hot pressing.

바람직하게는, 제1 패턴막과 상기 제2 패턴막의 패턴이 교차적으로 접합될 수 있다.Preferably, the pattern of the first pattern film and the second pattern film may be cross-bonded.

바람직하게는, (d) 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 제거되는 단계;를 더 포함할 수 있다.Preferably, (d) removing the first substrate and the second substrate; may further include.

바람직하게는, 제1 패턴막 및 제2 패턴막은 퍼플루오르술폰산 폴리머, 탄화수소계 폴리머, 폴리이미드, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리포스파진, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에스테르, 도핑된 폴리벤즈이미다졸, 폴리에테르케톤, 폴리술폰, 이들의 산 및 염기로 이루어진 군에서 선택되는 고분자를 포함할 수 있다.Preferably, the first pattern film and the second pattern film are perfluorosulfonic acid polymer, hydrocarbon-based polymer, polyimide, polyvinylidene fluoride, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyphosphazine, polyethylene Naphthalate, polyester, doped polybenzimidazole, polyetherketone, polysulfone, and polymers selected from the group consisting of acids and bases thereof.

바람직하게는, 양극 층 및 음극 층은 촉매 입자 및 폴리머 이오노머가 용매에 분산된 전극층 형성용 잉크방울에 의해 잉크 코팅될 수 있다.Preferably, the anode layer and the cathode layer may be ink coated by ink droplets for forming electrode layers in which catalyst particles and polymer ionomers are dispersed in a solvent.

바람직하게는, 촉매 입자는 백금, 루테늄 오스뮴, 백금-루테늄 합금, 백금-오스뮴 합금, 백금-팔라듐 합금, 백금-몰리브덴 합금, 백금-로듐 합금 및 백금-전이금속 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.Preferably, the catalyst particles are any one selected from the group consisting of platinum, ruthenium osmium, platinum-ruthenium alloys, platinum-osmium alloys, platinum-palladium alloys, platinum-molybdenum alloys, platinum-rhodium alloys and platinum-transition metal alloys. Or two or more mixtures.

또한, (a) 제1 기판 상부에 양극 조성물을 코팅하여 양극 층을 형성하고, 상기 양극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제1 패턴막이 형성되는 단계; (b) 제2 기판 상부에 음극 조성물을 코팅하여 음극 층을 형성하고, 상기 음극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제2 패턴막이 형성되는 단계; (c) 제3 막을 준비하는 단계; 및 (d) 상기 제1 패턴막과 상기 제2 패턴막이 상기 제3 막의 상측 및 하측에 접하도록 적층되는 단계;를 포함할 수 있다.In addition, (a) coating a positive electrode composition on the first substrate to form a positive electrode layer, and patterning the electrolyte solution on the positive electrode layer to form a first pattern film; (b) coating a negative electrode composition on the second substrate to form a negative electrode layer, and patterning an electrolyte solution on the negative electrode layer to form a second pattern film; (c) preparing a third membrane; And (d) stacking the first pattern layer and the second pattern layer to be in contact with an upper side and a lower side of the third layer.

바람직하게는, (d)단계에서 제1 패턴막과 제2 패턴막은 열간 프레싱하여 접합될 수 있다.Preferably, in the step (d), the first pattern film and the second pattern film may be joined by hot pressing.

바람직하게는, (d)단계에서 제1 패턴막과 제2 패턴막의 패턴이 교차적으로 접합될 수 있다.Preferably, in step (d), the pattern of the first pattern film and the second pattern film may be cross-bonded.

바람직하게는, (e) 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 제거되는 단계;를 더 포함할 수 있다.Preferably, (e) removing the first substrate and the second substrate; may further include.

또한 본 발명에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(MEA)는, 음극 층; 양극 층; 상기 음극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 형성된 제1 패턴막; 및 상기 양극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 형성된 제2 패턴막;을 포함하며, 상기 제1 패턴막과 상기 제2 패턴막은 패턴이 교차적으로 접합될 수 있다.In addition, the fuel cell membrane-electrode assembly (MEA) according to the present invention comprises: a cathode layer; An anode layer; A first pattern layer formed by patterning an electrolyte solution on the cathode layer; And a second pattern layer formed by patterning an electrolyte solution on the anode layer, wherein the first pattern layer and the second pattern layer may cross-bond patterns.

또한 음극 층; 양극 층; 상기 음극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 형성된 제1 패턴막; 상기 양극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 형성된 제2 패턴막; 및 상기 제1 패턴막과 상기 제2 패턴막 사이 형성된 제3 막;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Also a cathode layer; An anode layer; A first pattern layer formed by patterning an electrolyte solution on the cathode layer; A second pattern layer formed by patterning an electrolyte solution on the anode layer; And a third film formed between the first pattern film and the second pattern film.

본 발명에 따르면, 양극 및 음극 전극 층 상부 각각에 전해질 용액을 패턴화하여 패턴막을 형성하고, 양 전극 상부에 형성된 패턴막을 열간 프레싱으로 접합시킴으로써, 조성 물질이 상이한 전해질 막과 전극 층을 열과 압력을 이용하여 접합 및 전사시키는 어려움을 해소하고, 수율 증가 및 효과적인 품질 관리를 할 수 있는 효과가 발생한다. According to the present invention, a pattern film is formed by patterning an electrolyte solution on each of the anode and cathode electrode layers, and the pattern film formed on the both electrodes is bonded by hot pressing, whereby the electrolyte membrane and the electrode layer having different composition materials are subjected to heat and pressure. The effect of eliminating the difficulty of conjugation and transfer by using, and increasing yield and effective quality control occurs.

더욱이, 양 패턴막을 교차 접합시켜 내부에 일정한 공간을 형성하고, 이러한 공간을 통하여 연료 전지 작동 후 생성된 수분을 저장함으로써, 습도가 낮은 환경에서도 효율적으로 사용 가능한 연료 전지 막-전극 접합체를 제공할 수 있는 효과가 발생한다. Furthermore, by forming a constant space therein by cross-bonding both pattern films, and storing the moisture generated after the fuel cell operation through this space, it is possible to provide a fuel cell membrane-electrode assembly that can be efficiently used even in a low humidity environment. That effect occurs.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(100) 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(100) 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(200) 제조 방법을 성명하기 위한 공정도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(200) 사시도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a fuel cell membrane-electrode assembly 100 according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a fuel cell membrane-electrode assembly 100 according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a fuel cell membrane-electrode assembly 200 according to another embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a fuel cell membrane-electrode assembly 200 according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체 및 이의 제조 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of a fuel cell membrane-electrode assembly and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the line or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be described based on the contents throughout the specification.

도 1 및 도 2를 참조하여 일 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(100)를 구체적으로 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(100) 제조 공정을 설명하기 위한 공정도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(100) 사시도이다.A fuel cell membrane-electrode assembly 100 according to an embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a process chart for explaining a fuel cell membrane-electrode assembly 100 manufacturing process according to an embodiment of the present invention. 2 is a perspective view of a fuel cell membrane-electrode assembly 100 according to an embodiment.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(100) 제조 방법은 (a) 제1 기판(10) 상부에 양극 조성물을 코팅하여 양극 층(30)을 형성하고, 양극 층(30) 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제1 패턴막(50)이 형성되는 단계, (b) 제2 기판(20) 상부에 음극 조성물을 코팅하여 음극 층(40)을 형성하고, 음극 층(40) 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제2 패턴막(60)이 형성되는 단계 및 (c) 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60)을 서로 접하도록 적층시키는 단계;를 포함할 수 있다. 이하 각 도면을 참고하여 각각의 구성 요소를 구체적으로 설명하기로 한다.In the fuel cell membrane-electrode assembly 100 manufacturing method according to an embodiment of the present invention (a) by coating the positive electrode composition on the first substrate 10 to form a positive electrode layer 30, the positive electrode layer 30 Patterning an electrolyte solution thereon to form a first pattern layer 50 (b) coating a negative electrode composition on the second substrate 20 to form a negative electrode layer 40, and a negative electrode layer 40 Patterning an electrolyte solution thereon to form a second pattern layer 60 and (c) laminating the first pattern layer 50 and the second pattern layer 60 to be in contact with each other. have. Hereinafter, each component will be described in detail with reference to the drawings.

(a)단계는 (a1)제1 기판(10) 상부에 양극 조성물을 코팅하여 양극 층(30)을 형성하는 단계, (a2)양극 층(30) 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제1 패턴막(50)이 형성되는 단계로 구성될 수 있고, (b)단계는 (b1)제2 기판(20) 상부에 음극 조성물을 코팅하여 음극 층(40)을 형성하는 단계, (b2)음극 층(40) 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제2 패턴막(60)이 형성되는 단계로 구성될 수 있다. (A) step (a1) coating the positive electrode composition on the first substrate 10 to form a positive electrode layer 30, (a2) patterning the electrolyte solution on the positive electrode layer 30, the first pattern The film 50 may be formed, and the step (b) may include (b1) forming a cathode layer 40 by coating a cathode composition on the second substrate 20, and (b2) a cathode layer. 40, the second solution layer 60 may be formed by patterning an electrolyte solution thereon.

(a1)단계는 제1 기판(10) 상부에 양극 조성물을 코팅하여 양극 층(30)을 형성하는 단계이고 (b1)단계는 제2 기판(20) 상부에 음극 조성물을 코팅하여 음극 층(40)을 형성하는 단계로서, 이러한 단계는 일반적으로 기판 상측에 특정한 양극 및 음극 조성물을 이용하여 양극 혹은 음극을 제조하는 공정이다. 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. Step (a1) is a step of forming a positive electrode layer 30 by coating the positive electrode composition on the first substrate 10 and (b1) step is a negative electrode layer 40 by coating the negative electrode composition on the second substrate 20. ), Which is generally a process for producing a positive electrode or a negative electrode using a specific positive electrode and negative electrode composition on the substrate. Detailed description thereof will be omitted.

이러한 단계에서 사용되는 제1 기판(10)과 제2 기판(20)은 당 분야에서 사용하고 있는 통상적인 기판으로 그 종류는 제한되지 않음을 유의한다. Note that the first substrate 10 and the second substrate 20 used in this step are conventional substrates used in the art, and the type thereof is not limited.

또한, 양극 층(30) 및 음극 층(40) 조성물은 당 분야에서 사용하고 있는 조성물을 포함하는 한 제한되지 않으나, 바람직하게는, 촉매 입자 및 폴리머 이오노머가 용매에 분산된 전극층 형성용 잉크방울에 의해 잉크 코팅될 수 있다.In addition, the composition of the anode layer 30 and the cathode layer 40 is not limited as long as it includes a composition used in the art, but preferably, ink droplets for forming an electrode layer in which catalyst particles and polymer ionomers are dispersed in a solvent. By ink coating.

더욱이, 촉매 입자는 백금, 루테늄 오스뮴, 백금-루테늄 합금, 백금-오스뮴 합금, 백금-팔라듐 합금, 백금-몰리브덴 합금, 백금-로듐 합금 및 백금-전이금속 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있으며, 폴리머 이오노머는 나피온 이오노머 또는 술포네이티드 폴리트리플루오로스티렌과 같은 술폰화 폴리머를 포함할 수 있다.Moreover, the catalyst particles are any one or two selected from the group consisting of platinum, ruthenium osmium, platinum-ruthenium alloy, platinum-osmium alloy, platinum-palladium alloy, platinum-molybdenum alloy, platinum-rhodium alloy and platinum-transition metal alloy. Mixtures of species or more may be included, and the polymer ionomer may comprise a sulfonated polymer such as Nafion ionomer or sulfonated polytrifluorostyrene.

또한, 양극 층(30) 및 음극 층(40)은 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 상부에 코팅되는 한 코팅방식은 제한되지 않으나, 바람직하게는, 잉크 제트(ink jet) 코팅 방법으로 분사하여 코팅할 수 있음을 유의한다. In addition, the coating method is not limited as long as the anode layer 30 and the cathode layer 40 are coated on the first substrate 10 and the second substrate 20, but preferably, ink jet coating. Note that it can be sprayed and coated by the method.

(a2)단계는 양극 층(30) 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제1 패턴막(50)을 형성하는 단계이고 (b2)단계는 음극 층(40) 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제2 패턴막(60)을 형성하는 단계로써, 종래 연료 전지 막-전극 접합체에서 막으로서 기능하는 부분을 별도 형성하는 단계이다. In step (a2), the electrolyte solution is patterned on the anode layer 30 to form the first pattern layer 50. In step (b2), the electrolyte solution is patterned on the cathode layer 40. As a step of forming the pattern film 60, a step of forming a portion functioning as a film in a conventional fuel cell membrane-electrode assembly is separately formed.

이때, 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60)이 양극 층(30)과 음극 층(40) 상부에 코팅되는 한 코팅 방식은 제한되지 않으나, 바람직하게는, 스템프, 잉크 제트 방법으로 분사하여 코팅하거나, 양극 층(30) 또는 음극 층(40) 상부에 패턴 마스크를 배치하여 제1 패턴막(50) 및 제2 패턴막(560) 용액을 분사하여 코팅할 수 있음을 유의한다. In this case, the coating method is not limited as long as the first pattern film 50 and the second pattern film 60 are coated on the anode layer 30 and the cathode layer 40, but, preferably, a stamp or ink jet method. Note that it can be sprayed and coated, or a pattern mask can be disposed on the anode layer 30 or the cathode layer 40 to spray and coat a solution of the first pattern film 50 and the second pattern film 560. .

더욱이, 제1 패턴막(50) 및 제2 패턴막(60) 조성물은 당분야에서 사용하고 있는 조성물을 포함하는 한 제한되지 않으나, 바람직하게는 퍼플루오르술폰산 폴리머, 탄화수소계 폴리머, 폴리이미드, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리포스파진, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에스테르, 도핑된 폴리벤즈이미다졸, 폴리에테르케톤, 폴리술폰, 이들의 산 및 염기로 이루어진 군에서 선택되는 고분자를 포함할 수 있다.Further, the composition of the first pattern film 50 and the second pattern film 60 is not limited as long as it includes a composition used in the art, but preferably a perfluorosulfonic acid polymer, a hydrocarbon-based polymer, a polyimide, a poly Vinylidene fluoride, polyethersulfone, polyphenylenesulfide, polyphenylene oxide, polyphosphazine, polyethylenenaphthalate, polyester, doped polybenzimidazole, polyetherketone, polysulfone, acids and bases thereof It may include a polymer selected from the group consisting of.

한편, 양극 층(30)과 음극 층(40)의 직접 접촉을 차단하기 위한 전해질 막 제조 공정을 생략할 수 있다. Meanwhile, an electrolyte membrane manufacturing process for blocking direct contact between the anode layer 30 and the cathode layer 40 may be omitted.

(c)단계는 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60)을 서로 접하도록 적층시키는 단계로써, 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60)을 열간 프레싱(Hot pressing)하여 접합할 수 있다. Step (c) is a step of stacking the first pattern film 50 and the second pattern film 60 so as to be in contact with each other, and hot pressing the first pattern film 50 and the second pattern film 60 to each other. Can be joined.

열간 프레싱 공정을 통하여 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60)을 접합하는 경우에는, 이러한 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60)이 동일한 조성물로 이루어져 용해되는 온도와 재결정되는 온도가 동일하기 때문에, 연료 전지 막-전극 접합체(100)의 접착력을 증가시킬 수 있다는 장점이 발생하게 된다. When the first pattern film 50 and the second pattern film 60 are bonded through a hot pressing process, the temperature at which the first pattern film 50 and the second pattern film 60 are made of the same composition and dissolved therein. Since the recrystallization temperature and the same temperature, the advantage that the adhesion of the fuel cell membrane-electrode assembly 100 can be increased.

따라서, 서로 다른 조성물로 이루어진 전극 층과 전해질 막을 열과 압력을 이용해 전사시키는 어려움을 극복할 수 있고, 접합 부위에 물리적 틈이 생길 확률을 낮춰 불량률이 감소시켜 품질 및 수율 관리를 효과적으로 할 수 있다.Therefore, it is possible to overcome the difficulty of transferring the electrode layer and the electrolyte membrane made of different compositions using heat and pressure, and to reduce the probability of occurrence of a physical gap at the junction, thereby reducing the defective rate, thereby effectively managing quality and yield.

또한, (c)단계에서, 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60)의 패턴은 교차적으로 접합될 수 있다. 이와 같이, 제2 패턴막의 제2 패턴(60b)의 양옆에 제1 패턴막의 제1 패턴(50a)과 제2 패턴막의 제2 패턴(50b)이 적층되어 접합됨으로써 (즉, 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60)을 각각 교차 접합시켜 내부에 일정한 공간을 형성하도록 접합함), 수소 또는 산소가 반응하지 않고 통과하는 것을 방지하고, 공급된 수소와 산소가 빈 공간에서 직접 반응하는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.In addition, in step (c), the pattern of the first pattern film 50 and the second pattern film 60 may be alternately bonded. In this way, the first pattern 50a of the first pattern film and the second pattern 50b of the second pattern film are laminated and bonded to both sides of the second pattern 60b of the second pattern film (that is, the first pattern film ( 50) and the second pattern layer 60 are cross-bonded to each other so as to form a constant space therein), preventing hydrogen or oxygen from passing through without reacting, and directly reacting the supplied hydrogen and oxygen in an empty space. You can effectively block what you do.

또한 제1 패턴막의 패턴(50a, 50b)과 제2 패턴막의 패턴(60a, 60b, 60c)에 의해 수분 저장 공간(80)을 형성함으로써, 습도가 낮은 환경에서는 연료 전지 작동 후 생성된 수분을 저장하여 연료 전지를 효율적으로 작동시키고, 습도가 높은 환경에서는 연료 전지 작동 후 생성된 수분을 통과시켜줌으로써 수소와 산소가 공급될 수 있는 공간을 확보해 줄 수 있다. In addition, the water storage space 80 is formed by the patterns 50a and 50b of the first pattern film and the patterns 60a, 60b and 60c of the second pattern film, thereby storing moisture generated after operation of the fuel cell in a low humidity environment. Therefore, the fuel cell can be operated efficiently, and in a high humidity environment, the hydrogen and oxygen can be secured by passing water generated after the fuel cell is operated.

한편, 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60)에 형성되어 있는 패턴의 크기는 동일할 수 있다. 이와 같이 패턴의 크기가 동일한 경우에는 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60)을 접합하는 경우 보다 효과적으로 수분 저장 공간(80)을 외부로부터 밀폐할 수 있게 된다. 다만, 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60) 접합 부분에 틈이 생기지 않도록 하고, 패턴 사이 수분 저장 공간(80)을 확보하여 접합하는 한 패턴 크기, 수분 저장 공간(80)의 크기, 패턴 교차 모양은 제한하지 않음을 유의한다. Meanwhile, the size of the patterns formed on the first pattern film 50 and the second pattern film 60 may be the same. As described above, when the size of the pattern is the same, the water storage space 80 may be more effectively sealed from the outside when the first pattern film 50 and the second pattern film 60 are bonded to each other. However, as long as a gap does not occur in the joint portion between the first pattern film 50 and the second pattern film 60, and a moisture storage space 80 is secured between the patterns, the size of the pattern and the water storage space 80 are Note that size, pattern intersection shape is not limited.

추가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(100)제조 방법은 (d) 제1 기판(10)과 제2 기판(20)이 제거되는 단계;를 더 포함할 수 있다. 이러한 (d)단계를 통하여, 제1 기판(10)과 제2 기판(20)이 제거됨으로써 연료 전지 막-전극 접합체(100)가 형성될 수 있음을 유의한다. In addition, the method for manufacturing the fuel cell membrane-electrode assembly 100 according to the embodiment of the present invention may further include (d) removing the first substrate 10 and the second substrate 20. It is noted that through the step (d), the fuel cell membrane-electrode assembly 100 may be formed by removing the first substrate 10 and the second substrate 20.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(100) 제조 방법에 의해 생성된 연료 전지 막-전극 접합체(100)는 음극 층(40); 양극 층(30); 양극 층(30) 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 형성된 제1 패턴막(50); 및 음극 층(40) 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 형성된 제2 패턴막(60);을 포함할 수 있다. The fuel cell membrane-electrode assembly 100 produced by the fuel cell membrane-electrode assembly 100 according to the exemplary embodiment of the present invention includes a cathode layer 40; Anode layer 30; A first pattern layer 50 formed by patterning an electrolyte solution on the anode layer 30; And a second pattern layer 60 formed by patterning an electrolyte solution on the cathode layer 40.

상술된 바와 같이, 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60)은 제1 패턴막의 패턴(50a, 50b)과 제2 패턴막의 패턴(60a, 60b, 60c)이 교차적으로 접합되는 것을 특징으로 할 수 있고, 교차적인 접합에 의해 연료 전지 막-전극 접합체(200)에 수분 저장 공간(80)을 형성할 수 있음을 유의한다. 또한 이러한 연료 전지 막-전극 접합체(100)는 상술된 구성의 장점 및 효과를 동일하게 가지므로 이에 대한 구체적은 설명은 생략하기로 한다. As described above, in the first pattern film 50 and the second pattern film 60, the patterns 50a and 50b of the first pattern film and the patterns 60a, 60b and 60c of the second pattern film are alternately bonded. Note that the water storage space 80 may be formed in the fuel cell membrane-electrode assembly 200 by cross bonding. In addition, since the fuel cell membrane-electrode assembly 100 has the same advantages and effects of the above-described configuration, a detailed description thereof will be omitted.

도 3 및 도 4를 참조하여 다른 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(200)를 구체적으로 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(200) 제조 공정을 설명하기 위한 공정도이다. 도 4은 다른 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(200) 사시도이다. A fuel cell membrane-electrode assembly 200 according to another embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. 3 is a flowchart illustrating a manufacturing process of a fuel cell membrane-electrode assembly 200 according to another exemplary embodiment of the present invention. 4 is a perspective view of a fuel cell membrane-electrode assembly 200 according to another embodiment.

본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(200) 제조 방법은 (a) 제1 기판(10) 상부에 양극 조성물을 코팅하여 양극 층(30)을 형성하고, 양극 층(30) 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제1 패턴막(50)이 형성되는 단계; (b) 제2 기판(20) 상부에 음극 조성물을 코팅하여 음극 층(40)을 형성하고, 음극 층(40) 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제2 패턴막(60)이 형성되는 단계; (c) 제3 막(70)을 준비하는 단계; 및 (d) 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60)이 제3 막(70)의 상측 및 하측에 접하도록 적층되는 단계;를 포함할 수 있다. 이하 각 도면을 참고하여 각각의 구성 요소를 구체적으로 설명하기로 한다. In the fuel cell membrane-electrode assembly 200 manufacturing method according to another embodiment of the present invention (a) by coating the positive electrode composition on the first substrate 10 to form a positive electrode layer 30, the positive electrode layer 30 Patterning an electrolyte solution thereon to form a first pattern film 50; (b) coating a negative electrode composition on the second substrate 20 to form a negative electrode layer 40, and patterning an electrolyte solution on the negative electrode layer 40 to form a second pattern layer 60; (c) preparing a third film 70; And (d) stacking the first pattern layer 50 and the second pattern layer 60 so as to contact the upper side and the lower side of the third layer 70. Hereinafter, each component will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(200) 제조 방법의 (a)단계, (b)단계 및 (d)단계는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(100) 제조 방법의 (a)단계, (b)단계 및 (c)단계와 동일하여 생략하며 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다. Steps (a), (b), and (d) of the fuel cell membrane-electrode assembly 200 manufacturing method according to another embodiment of the present invention are the fuel cell membrane-electrode according to the embodiment of the present invention described above. The same steps as (a), (b) and (c) of the method for manufacturing the conjugate 100 will be omitted and only different configurations will be described.

(c)단계는 제3 막(70)을 준비하는 단계로써, 일반적으로 연료 전지 막-전극 접합체에서 막으로서 사용되는 막을 준비하는 단계이다. Step (c) is a step of preparing the third membrane 70, which is generally preparing a membrane used as a membrane in the fuel cell membrane-electrode assembly.

(d)단계는 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60)이 제3 막(70)의 상측 및 하측에 접하도록 적층시키는 단계이다. In the step (d), the first pattern film 50 and the second pattern film 60 are laminated so as to contact the upper side and the lower side of the third layer 70.

이러한 구성으로 인해, 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60) 사이에 더 포함되는 제3 막(70)에 의해 음극 층(40)에서 양극 층(30)으로 수소 이온이 이동하는 통로를 다양화하고, 제1 패턴막(50)의 패턴과 제2 패턴막(60)의 패턴이 접합하는 넓이를 증가시켜 연료 전지 막-전극 접합체(200)의 접착력을 강화하며, 그리고 제1 패턴막의 패턴(50a, 50b)과 제2 패턴막의 패턴(60a, 60b, 60c)이 접합하는 부분에 틈이 생길 수 있는 확률을 감소시켜 연료 전지의 불량률을 감소시킬 수 있게 된다. Due to this configuration, hydrogen ions move from the cathode layer 40 to the anode layer 30 by the third film 70 further included between the first pattern film 50 and the second pattern film 60. Diversify the passage, increase the area where the pattern of the first pattern film 50 and the pattern of the second pattern film 60 join to enhance the adhesion of the fuel cell membrane-electrode assembly 200, and the first It is possible to reduce the failure rate of the fuel cell by reducing the probability that there is a gap in a portion where the patterns 50a and 50b of the pattern film and the patterns 60a, 60b and 60c of the second pattern film are joined.

한편 마찬가지로 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(200) 제조 방법은 (e) 제1 기판(10)과 제2 기판(20)이 제거되는 단계;를 더 포함할 수 있으며, 이러한 단계를 통하여, 제1 기판(10)과 제2 기판(20)이 제거됨으로써 연료 전지 막-전극 접합체(200)가 형성될 수 있게 된다. Meanwhile, the method of manufacturing the fuel cell membrane-electrode assembly 200 according to another embodiment of the present invention may further include (e) removing the first substrate 10 and the second substrate 20. Through this step, the fuel cell membrane-electrode assembly 200 may be formed by removing the first substrate 10 and the second substrate 20.

본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체(200) 제조 방법에 의해 제조된 연료 전지 막-전극 접합체(200)는 음극 층(40); 양극 층(30); 양극 층(10) 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 형성된 제1 패턴막(50); 음극 층(20) 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 형성된 제2 패턴막(60); 및 제1 패턴막(50)과 제2 패턴막(60) 사이 형성된 제3 막(70);을 포함할 수 있다. The fuel cell membrane-electrode assembly 200 manufactured by the fuel cell membrane-electrode assembly 200 according to another embodiment of the present invention includes a cathode layer 40; Anode layer 30; A first pattern layer 50 formed by patterning an electrolyte solution on the anode layer 10; A second pattern layer 60 formed by patterning an electrolyte solution on the cathode layer 20; And a third film 70 formed between the first pattern film 50 and the second pattern film 60.

제1 패턴막(50) 및 제2 패터막(60)은 제1 패턴막의 패턴(50a, 50b)과 제2 패턴막의 패턴(60a, 60b, 60c)이 교차적으로 접합되는 것을 특징으로 할 수 있으며, 교차적인 접합에 의해 연료 전지 막-전극 접합체(200)에 수분 저장 공간(80)을 형성할 수 있음을 유의한다. 다만 제3 막(70)이 존재함으로써 반드시 제1 패턴막(50) 및 제2 패터막(60)이 교차적으로 접합되지 않아도 됨을 유의한다. The first pattern film 50 and the second pattern film 60 may be characterized in that the patterns 50a and 50b of the first pattern film and the patterns 60a, 60b and 60c of the second pattern film are alternately bonded. In addition, it is noted that the water storage space 80 may be formed in the fuel cell membrane-electrode assembly 200 by the cross junction. However, it is noted that the first pattern film 50 and the second pattern film 60 do not necessarily cross each other by the presence of the third film 70.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below It will be appreciated that it can be changed.

10 : 제1 기판
20 : 제2 기판
30 : 양극 층
40 : 음극 층
50 : 제1 패턴막
50a : 제1 패턴막 제1 패턴
50b : 제1 패턴막 제2 패턴
60 : 제2 패턴막
60a : 제2 패턴막 제1 패턴
60b : 제2 패턴막 제2 패턴
60c : 제2 패턴막 제3 패턴
70 : 제3 막
80 : 수분 저장 공간
100 : 일 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체
200 : 다른 실시예에 따른 연료 전지 막-전극 접합체10: first substrate
20: second substrate
30: anode layer
40: cathode layer
50: first pattern film
50a: first pattern film first pattern
50b: first pattern film second pattern
60: second pattern film
60a: second pattern film first pattern
60b: second pattern film second pattern
60c: second pattern film third pattern
70: third act
80: moisture storage space
100: fuel cell membrane electrode assembly according to one embodiment
200: fuel cell membrane-electrode assembly according to another embodiment

Claims (14)

(a) 제1 기판 상부에 양극 조성물을 코팅하여 양극 층을 형성하고, 상기 양극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제1 패턴막이 형성되는 단계;
(b) 제2 기판 상부에 음극 조성물을 코팅하여 음극 층을 형성하고, 상기 음극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제2 패턴막이 형성되는 단계; 및
(c) 상기 제1 패턴막과 상기 제2 패턴막의 패턴이 교차적으로 접하도록 적층되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
연료 전지 막-전극 접합체(MEA) 제조 방법.
(a) coating an anode composition on the first substrate to form an anode layer, and patterning an electrolyte solution on the anode layer to form a first pattern film;
(b) coating a negative electrode composition on the second substrate to form a negative electrode layer, and patterning an electrolyte solution on the negative electrode layer to form a second pattern film; And
(c) stacking the patterns of the first pattern film and the second pattern film so as to cross each other;
A fuel cell membrane-electrode assembly (MEA) manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 제1 패턴막과 상기 제2 패턴막은 열간 프레싱하여 접합되는 것을 특징으로 하는,
연료 전지 막-전극 접합체(MEA) 제조 방법.
The method of claim 1,
In the step (c),
The first pattern film and the second pattern film is characterized in that the hot pressing is bonded,
A fuel cell membrane-electrode assembly (MEA) manufacturing method.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 연료전지 막-전극 접합체(MEA) 제조 방법은,
(d) 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 제거되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
연료 전지 막-전극 접합체(MEA) 제조 방법.
The method of claim 1,
The fuel cell membrane-electrode assembly (MEA) manufacturing method,
(d) removing the first substrate and the second substrate;
A fuel cell membrane-electrode assembly (MEA) manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 제1 패턴막 및 상기 제2 패턴막은,
퍼플루오르술폰산 폴리머, 탄화수소계 폴리머, 폴리이미드, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리포스파진, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에스테르, 도핑된 폴리벤즈이미다졸, 폴리에테르케톤, 폴리술폰, 이들의 산 및 염기로 이루어진 군에서 선택되는 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는,
연료 전지 막-전극 접합체(MEA) 제조 방법.
The method of claim 1,
The first pattern film and the second pattern film,
Perfluorosulfonic acid polymers, hydrocarbon-based polymers, polyimides, polyvinylidene fluorides, polyethersulfones, polyphenylenesulfides, polyphenylene oxides, polyphosphazines, polyethylene naphthalates, polyesters, doped polybenzimidazoles, Polyether ketone, polysulfone, characterized in that it comprises a polymer selected from the group consisting of acids and bases,
A fuel cell membrane-electrode assembly (MEA) manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 양극 층 및 상기 음극 층은,
촉매 입자 및 폴리머 이오노머가 용매에 분산된 전극층 형성용 잉크방울에 의해 잉크 코팅되는 것을 특징으로 하는,
연료 전지 막-전극 접합체(MEA) 제조 방법.
The method of claim 1,
The anode layer and the cathode layer,
Characterized in that the catalyst particles and the polymer ionomer is ink coated by ink droplets for forming the electrode layer dispersed in a solvent,
A fuel cell membrane-electrode assembly (MEA) manufacturing method.
제6항에 있어서,
상기 촉매 입자는,
백금, 루테늄 오스뮴, 백금-루테늄 합금, 백금-오스뮴 합금, 백금-팔라듐 합금, 백금-몰리브덴 합금, 백금-로듐 합금 및 백금-전이금속 합금으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는,
연료 전지 막-전극 접합체(MEA) 제조 방법.
The method of claim 6,
The catalyst particles,
At least one selected from the group consisting of platinum, ruthenium osmium, platinum-ruthenium alloy, platinum-osmium alloy, platinum-palladium alloy, platinum-molybdenum alloy, platinum-rhodium alloy and platinum-transition metal alloy Characterized by
A fuel cell membrane-electrode assembly (MEA) manufacturing method.
(a) 제1 기판 상부에 양극 조성물을 코팅하여 양극 층을 형성하고, 상기 양극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제1 패턴막이 형성되는 단계;
(b) 제2 기판 상부에 음극 조성물을 코팅하여 음극 층을 형성하고, 상기 음극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 제2 패턴막이 형성되는 단계;
(c) 제3 막을 준비하는 단계; 및
(d) 상기 제3 막의 상측 및 하측에 상기 제1 패턴막과 상기 제2 패턴막의 패턴이 교차적으로 접하도록 적층되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
연료 전지 막-전극 접합체(MEA) 제조 방법.
(a) coating an anode composition on the first substrate to form an anode layer, and patterning an electrolyte solution on the anode layer to form a first pattern film;
(b) coating a negative electrode composition on the second substrate to form a negative electrode layer, and patterning an electrolyte solution on the negative electrode layer to form a second pattern film;
(c) preparing a third membrane; And
and (d) stacking the first pattern film and the second pattern film so as to cross each other on the upper side and the lower side of the third layer.
A fuel cell membrane-electrode assembly (MEA) manufacturing method.
제8항에 있어서,
상기 (d) 단계에서,
상기 제1 패턴막과 상기 제2 패턴막은 열간 프레싱하여 접합되는 것을 특징으로 하는,
연료 전지 막-전극 접합체(MEA) 제조 방법.
The method of claim 8,
In step (d),
The first pattern film and the second pattern film is characterized in that the hot pressing is bonded,
A fuel cell membrane-electrode assembly (MEA) manufacturing method.
삭제delete 제8항에 있어서,
상기 연료전지 막-전극 접합체(MEA) 제조 방법은,
(e) 상기 제1 기판과 상기 제2 기판이 제거되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
연료 전지 막-전극 접합체(MEA) 제조 방법.
The method of claim 8,
The fuel cell membrane-electrode assembly (MEA) manufacturing method,
(e) removing the first substrate and the second substrate;
A fuel cell membrane-electrode assembly (MEA) manufacturing method.
제1항 및 제2항, 제4항 내지 제9항 및 제11항 중 어느 한 항에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는,
연료 전지 막-전극 접합체(MEA).
It is produced by any one of claims 1 and 2, 4 to 9 and 11,
Fuel cell membrane-electrode assembly (MEA).
제12항에 있어서,
음극 층;
양극 층;
상기 양극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 형성된 제1 패턴막; 및
상기 음극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 형성된 제2 패턴막;을 포함하며, 상기 제1 패턴막과 상기 제2 패턴막은 패턴이 교차적으로 접합되는 것을 특징으로 하는,
연료 전지 막-전극 접합체(MEA).
The method of claim 12,
Cathode layer;
An anode layer;
A first pattern layer formed by patterning an electrolyte solution on the anode layer; And
And a second pattern layer formed by patterning an electrolyte solution on the cathode layer, wherein the first pattern layer and the second pattern layer are cross-bonded to each other.
Fuel cell membrane-electrode assembly (MEA).
제12항에 있어서,
음극 층;
양극 층;
상기 양극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 형성된 제1 패턴막;
상기 음극 층 상부에 전해질 용액을 패턴화하여 형성된 제2 패턴막; 및
상기 제1 패턴막과 상기 제2 패턴막 사이 형성된 제3 막;을 포함하며, 상기 제1 패턴막과 상기 제2 패턴막은 패턴이 교차적으로 접합되는 것을 특징으로 하는,
연료 전지 막-전극 접합체(MEA).
The method of claim 12,
Cathode layer;
An anode layer;
A first pattern layer formed by patterning an electrolyte solution on the anode layer;
A second pattern layer formed by patterning an electrolyte solution on the cathode layer; And
And a third film formed between the first pattern film and the second pattern film, wherein the first pattern film and the second pattern film are cross-bonded to each other.
Fuel cell membrane-electrode assembly (MEA).
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