KR102348981B1 - 연료전지 분리판 제조용 윤활 조성물 및 이를 이용한 연료전지 분리판 제조방법 - Google Patents

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Abstract

연료전지 분리판 제조용 윤활 조성물 및 이를 이용한 연료전지 분리판 제조방법에 관한 발명이 개시된다. 한 구체예에서 상기 연료전지 분리판 제조용 윤활 조성물은 유기바인더, 부식억제제 및 첨가제를 포함하며, 상기 유기바인더는 스티렌계 공중합체 및 폴리알킬렌옥사이드 중 하나 이상을 포함하며, 상기 부식억제제는 실리카를 포함한다.

Description

연료전지 분리판 제조용 윤활 조성물 및 이를 이용한 연료전지 분리판 제조방법 {LUBRICANT COMPOSITION FOR BIPOLAR PLATE FOR FUEL CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING BIPOLAR PLATE FOR FUEL CELL USING THE SAME}
본 발명은 연료전지 분리판 제조용 윤활 조성물 및 이를 이용한 연료전지 분리판 제조방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로 본 발명은 연료전지 분리판의 유로 형성시 사용되는 윤활 조성물 및 이를 이용한 연료전지 분리판 제조방법에 관한 것이다.
연료전지용 분리판은 막-전극접합체(MEA) 및 기체확산층(GDL)과 함께 연료전지 스택을 구성하는 핵심 부품으로서 수소, 산소 및 냉각수를 각각 분리하여 MEA 전면에 균일하게 분배 및 공급하며, 전기화학 반응에 의해 생성된 전류를 수집(Anode극) 및 전달(Cathode극) 하는 역할을 한다.
뿐만 아니라 연료전지용 분리판은 다수의 셀 적층 시 상기 MEA 및 GDL과 같이 강성이 없는 부품을 지지해주는 지지체 역할도 수행하게 된다. 따라서 분리판 소재로 사용되기 위해 요구되는 재료의 특성으로는, 낮은 가격 이외도 우수한 가공성 및 기계적 강도와 높은 전기 전도성, 낮은 기체 투과율 그리고 화학적인 안정성을 들 수 있다. 이러한 분리판 소재로는 현재 스테인리스 강(STS300계, STS400계 등)을 비롯해 다양한 철강 및 비철금속 (티타늄(Ti) 및 알루미늄(Al) 등)을 이용하여 연료전지 분리판을 제조하고 있다.
특히, 연료전지가 적용되는 분야(수소전기차, 항공운송용, 건물용 및 발전용 등)에 따라 각 적용 분야별 특성에 맞는 분리판 소재 개발이 필요하며, 이러한 이유로 분리판 소재의 다원화 시 소재 종류 및 특성에 따라 유로 성형 난이도는 상이 할 수 밖에 없다. 따라서 상대적으로 저연신율 소재는 무엇보다도 분리판의 유로 성형성을 향상시키는 것이 중요하며, 이러한 분리판의 유로 성형성을 개선할 수 있는 표면 윤활처리 제조방법 및 공정이 요구되고 있다.
본 발명과 관련한 배경기술은 일본 공개특허공보 특개2003-142119호(2003.05.16. 공개, 발명의 명칭: 연료전지용 금속제 세퍼레이터의 제조방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 연료전지 분리판 제조시 저연신율 소재에 윤활성을 부여하여 성형성 및 슬립성을 개선하고, 분리판 크랙 방지효과가 우수한 윤활 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 연료전지 분리판 제조시 분리판 유로(채널)의 피치 감소 효과 및 스택 성능 개선 효과가 우수한 윤활 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 공정 시간 단축효과와 분리판 성형용 금형 수명 연장 효과가 우수한 윤활 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 탈지시 용이하게 제거되며, 제형안정성, 혼합성 및 분산성이 우수한 윤활 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 윤활 조성물을 이용한 연료전지 분리판 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점은 연료전지 분리판 제조용 윤활 조성물에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 연료전지 분리판 제조용 윤활 조성물은 유기바인더, 부식억제제 및 첨가제를 포함하는 윤활 조성물이며, 상기 유기바인더는 스티렌계 공중합체 및 폴리알킬렌옥사이드 중 하나 이상을 포함하며, 상기 부식억제제는 실리카를 포함한다.
한 구체예에서 상기 첨가제는 킬레이팅제, 왁스(wax), 극압제, 방청제, 습윤제, 산화방지제, pH 조절제 및 소포제 중 하나 이상 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 윤활 조성물을 이용한 연료전지 분리판 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 윤활 조성물을 이용한 연료전지 분리판 제조방법은 소재 표면에 윤활 조성물을 부착량 250 mg/m2 이상으로 도포하고 건조하여 윤활코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 소재를 프레스 성형하여 유로를 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 윤활 조성물은 유기바인더, 부식억제제 및 첨가제를 포함하고, 상기 유기바인더는 스티렌계 공중합체 및 폴리알킬렌옥사이드 중 하나 이상을 포함하며, 상기 부식억제제는 실리카를 포함한다.
한 구체예에서 상기 윤활 조성물은 고형분(NVC) 6~8 중량% 포함하며, 점도 20~40mPa·s, 비중 0.8~1.2 및 pH 9~11 이며, 상기 윤활코팅층은 140~160℃에서 건조되어 형성될 수 있다.
한 구체예에서 상기 소재는 연신율(El) 10% 이하이며, 금속 및 비금속 재료 중 하나 이상을 포함하고, 상기 금속 재료는 스테인리스계, 티타늄(Ti)계 및 알루미늄(Al)계 재료 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 첨가제는 킬레이팅제, 왁스(wax), 극압제, 방청제, 습윤제, 산화방지제, pH 조절제 및 소포제 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 분리판에 유로를 형성하는 단계; 이후, 상기 윤활코팅층을 탈지하여 제거하는 단계;를 더 포함하며, 상기 탈지는 상기 윤활코팅층을 알칼리 탈지하고; 상기 알칼리 탈지된 부위를 1차 브러싱 처리하고; 상기 1차 브러싱 처리된 부위를 전해 탈지하고; 상기 전해 탈지된 부위를 2차 브러싱 처리하고; 상기 2차 브러싱 처리된 부위를 수세하고; 그리고 상기 수세된 부위를 60~80℃로 건조하는 단계;를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 윤활코팅층은 모재를 냉간 압연하여 제조된 냉간압연재를 소둔, 형상교정, 폭 분할을 순차적으로 실시하여 제조된 금속 소재 표면에 형성될 수 있다.
본 발명의 윤활 조성물을 적용시 연료전지 분리판 제조시 저연신율 소재에 윤활성을 부여하여 분리판 유로 가공시 성형성 및 슬립성을 개선하고, 연료전지 분리판 제조시 분리판 유로(채널)의 피치 감소 효과 및 스택 성능 개선 효과가 우수하며, 분리판 크랙 방지효과가 우수하며 성형 공법 단순화를 통한 공정 시간 단축효과가 우수하고, 분리판 소재와 금형과의 마찰을 최소화하여 분리판 성형용 금형 수명 연장 효과가 우수하고, 탈지시 용이하게 제거되며, 제형안정성, 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 연료전지 분리판 제조방법을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 윤활코팅층 형성과정을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 구체예에 따른 연료전지 분리판 제조방법을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 연료전지 분리판 제조방법을 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 분리판의 단면 각도, 높이편차, 평탄도, 표면 크랙 발생 여부를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 윤활 조성물 적용시의 소재와 금형 사이의 마찰계수 변화를 비교한 그래프이다.
도 7은 실시예 1의 연료전지 분리판 제조시 분리판 채널 피치 변화를 나타낸 것이다.
도 8은 상기 실시예 및 비교예 탈지 효율성 평가 방법을 나타낸 것이다.
도 9는 실시예 1 및 비교예 17의 연료전지 스택의 성능평가 결과 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 이때, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
연료전지 분리판 제조용 윤활 조성물
본 발명의 하나의 관점은 연료전지 분리판 제조용 윤활 조성물에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 연료전지 분리판 제조용 윤활 조성물은 유기바인더, 부식억제제 및 첨가제를 포함한다.
본 발명의 윤활 조성물은 저연신율 소재(STS400계 스테인리스계, 티타늄계 등)에 적용할 수 있다. 상기 윤활 조성물을 도포시, 상기 저연신율을 갖는 소재의 윤활성 부여를 통해 성형성 개선과 크랙발생을 방지하고, 성형공법 단순화를 통한 공정시간 단축, 분리판 제품과 금형의 마찰저감을 통한 금형의 수명을 연장할 수 있다.
유기바인더
상기 유기바인더는 분리판 유로 가공시, 프레스 금형 마찰면에 윤활코팅층을 형성하여 마찰 및 마모를 방지하고, 가공성 및 윤활성을 개선하는 목적으로 포함될 수 있다.
한 구체예에서 상기 유기바인더는 스티렌계 공중합체 및 폴리알킬렌옥사이드 중 하나 이상을 포함한다.
한 구체예에서 상기 스티렌계 공중합체는 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 공중합체, 선형 스티렌-부타디엔 공중합체, 수소화 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 공중합체 및 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 공중합체 중 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 스티렌계 공중합체를 포함시 윤활코팅층의 마찰 및 마모 방지 효과, 가공성 및 윤활성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 폴리알킬렌옥사이드는 폴리에틸렌옥사이드 및 폴리프로필렌옥사이드 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 유기바인더는 에멀젼(emulsion) 형태로 포함될 수 있다. 상기 조건으로 포함시 상기 윤활 조성물의 혼합성과 분산성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 유기바인더는 상기 윤활조성물 전체중량에 대하여 1~15 중량% 포함될 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 윤활코팅층의 가공성과 윤활성이 우수하며, 조성물의 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
부식억제제
상기 부식억제제는 분리판 유로 성형시 가공성을 확보하고, 기재 표면의 윤활 조성물을 이용하여 형성된 윤활코팅층의 부착력을 개선하면서, 산화방지 효과, 부식억제 효과 및 산화생성물의 파괴를 억제하는 효과를 가질 수 있다.
한 구체예에서 상기 부식억제제는 실리카(silica)를 포함한다. 상기 부식억제제를 적용시, 윤활코팅층의 부착성과 내부식성이 우수하며, 조성물의 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 실리카는 평균 크기가 1nm~500nm 일 수 있다. 상기 조건에서 혼합성 및 분산성이 우수하고, 윤활코팅층의 부착성과 내부식성이 우수할 수 있다.
예를 들면 상기 실리카는 실리카졸(콜로이달 실리카) 형태로 적용될 수 있다. 상기 실리카졸은 실리카 입자를 물 및 유기용제 등에 분산시킨 형태일 수 있다.
한 구체예에서 상기 부식억제제는 상기 윤활조성물 전체중량에 대하여 1~20 중량% 포함될 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 윤활코팅층의 가공성, 부착력이 우수하며, 조성물의 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
첨가제
한 구체예에서 상기 첨가제는 킬레이팅제, 왁스(wax), 극압제, 방청제, 습윤제, 산화방지제, pH 조절제 및 소포제 중 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 킬레이팅제는 윤활코팅층과 소재 사이의 밀착성을 개선할 수 있다. 상기 킬레이팅제는 카르복실산염 화합물을 포함할 수 있다. 한 구체예에서 상기 킬레이팅제는 상기 윤활조성물 전체중량에 대하여 0.01~3 중량% 포함될 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 윤활코팅층과 소재 사이의 밀착성을 개선하면서, 조성물의 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
상기 왁스는 소부 현상을 방지하고 윤활 성능을 향상시키기 위해 포함될 수 있다. 상기 왁스는 합성 왁스를 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 합성 왁스는 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 미네랄 왁스 중 하나 이상 포함할 수 있다. 한 구체예에서 상기 왁스는 상기 윤활조성물 전체중량에 대하여 0.01~3 중량% 포함될 수 있다. 상기 중량 범위로 포함시 소부 현상을 방지하고 윤활 성능을 향상시키면서, 조성물의 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
상기 극압제는 극압 가공 상태에서 소재의 소부 현상을 방지하고 윤활성능을 향상시키기 위해 포함될 수 있다. 유로 프레스 성형시, 마찰면에 하중이 증대해서 마찰열이 높아지게 되면, 유성제의 흡착만으로 윤활작용이 어렵게 되어 마찰면의 마모나 소부현상이 일어나는데, 극압제를 포함시 이러한 소부 현상을 방지할 수 있다. 상기 극압제가 첨가된 윤활유를 EP 윤활유라 하며, 유성제가 마찰면에 흡착력을 형성하는데 대해서, 극압제는 금속마모 부위에 마찰력 저하에 도움이 되는 제2의 금속화합물의 피막을 형성할 수 있다.
한 구체예에서 상기 극압제는 모노설파이드 또는 디설파이드, 설폭사이드 및 황 포스파이드 화합물 등의 황 함유 화합물; 포스파이드 화합물; 및 염소 함유 화합물; 중 하나 이상 포함할 수 있다. 한 구체예에서 상기 극압제는 상기 윤활조성물 전체중량에 대하여 0.01~3 중량% 포함될 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 고압 가공 상태에서 소재의 소부 현상을 방지하고 윤활성능을 향상시키면서, 조성물의 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
상기 방청제는 상기 윤활조성물의 내부식성 및 방청성 확보를 목적으로 포함될 수 있다. 상기 방청제는 윤활코팅층 표면에 피막을 만들어 공기나 수분이 접촉을 막아 금속 소재 표면에 녹 발생을 방지할 수 있다. 한 구체예에서 상기 방청제는 알칼리토금속의 금속염, 알칼리토금속의 아민염, 소르비탄 모노에스테르, 펜타에리트리톨 모노에스테르, 글리세린 모노에스테르, 노닐 페놀 에톡실레이트, 라놀린 지방산 에스테르 및 라놀린 지방산 칼슘염 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 부식억제제는 상기 윤활조성물 전체중량에 대하여 0.1~10 중량% 포함될 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 내부식성 및 방청성이 우수하면서, 조성물의 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 습윤제는 글리세린, 베타인, 사르코신, 판테놀, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 소르비톨 및 글루코스 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 습윤제는 상기 윤활조성물 전체중량에 대하여 0.01~3 중량% 포함될 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 조성물의 습윤성이 우수하면서, 조성물의 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
상기 산화방지제는 탄소 및 수소로 이루어진 탄화수소 화합물을 포함하는 윤활조성물이 공기 중의 산소를 흡수하여 쉽게 산화되어 색상 변화, 점도 및 산의 증가 그리고 계면장력의 저하 등의 물성 저하를 방지하고, 윤활조성물의 산화가 더욱 진행되어 슬러지 생성, 유용성 산성물의 증가로 금속 소재표면의 부식 등을 방지하기 위해 포함될 수 있다. 한 구체예에서 상기 산화방지제는 인계 산화방지제 및 페놀계 산화방지제 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 산화방지제는 상기 윤활조성물 전체중량에 대하여 0.01~3 중량% 포함될 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 조성물의 산화방지 효과가 우수하면서, 조성물의 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 pH 조절제는 산 및 염기 중 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 산으로는 황산, 염산, 질산, 탄산 및 아세트산 중 1종 이상을 포함할 수 있고, 상기 염기로는 수산화칼륨, 수산화나트륨 및 암모니아 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 pH 조절제는 상기 윤활조성물 전체중량에 대하여 0.01~3 중량% 포함될 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 조성물의 pH 조절이 용이하면서, 조성물의 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
상기 소포제는 윤활유 사용 중 기포가 발생하게 되면 윤활유로서의 기능이 상실되어 윤활작용이 어려우며, 윤활유의 산화도 촉진되어 수명저하의 요인이 되므로 기포 발생을 방지하기 위해 포함될 수 있다. 한 구체예에서 상기 소포제는 실록산계 소포제, 아크릴계 소포제 및 에스테르계 소포제 중 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면 폴리실록산, 폴리아크릴레이트 및 스티렌 에스테르 폴리머 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 소포제는 상기 윤활조성물 전체중량에 대하여 0.01~3 중량% 포함될 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 조성물의 기포 제거 효과가 우수하면서, 조성물의 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 첨가제는 상기 윤활조성물 전체중량에 대하여 0.1~10 중량% 포함될 수 있다. 상기 범위에서 조성물의 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
용제
한 구체예에서 상기 윤활 조성물은 용제를 더 포함할 수 있다. 상기 용제를 포함시 상기 윤활 조성물의 작업성, 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
상기 용제는 물 및 탄소수 1~10의 알코올 중 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 프로필렌 글리콜 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 용제는 상기 윤활조성물 전체중량에 대하여 0.1~85 중량% 포함될 수 있다. 상기 중량범위로 포함시 조성물의 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
예를 들면 상기 윤활조성물은 유기바인더 1~10 중량%, 부식억제제 1~10 중량%, 첨가제 0 초과 1 중량% 이하 및 잔량의 용제를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 윤활 조성물은 고형분(NVC, 불휘발 고형분) 6~8 중량% 포함하며, 점도 20~40mPa·s, 비중 0.8~1.2 및 pH 9~11 일 수 있다. 상기 조건에서 윤활코팅층이 용이하게 형성되며, 성형성 및 작업성이 우수할 수 있다.
윤활 조성물을 이용한 연료전지 분리판 제조방법
본 발명의 다른 관점은 상기 윤활 조성물을 이용한 연료전지 분리판 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 윤활 조성물을 이용한 연료전지 분리판 제조방법은 (S10) 윤활코팅층 형성단계; 및 (S20) 유로 성형단계;를 포함한다. 보다 구체적으로 상기 연료전지 분리판 제조방법은 (S10) 소재 표면에 윤활 조성물을 부착량 250 mg/m2 이상으로 도포하고 건조하여 윤활코팅층을 형성하는 단계; 및 (S20) 상기 소재를 프레스 성형하여 유로를 형성하는 단계;를 포함한다.
이하, 상기 연료전지 분리판 제조방법을 단계별로 상세히 설명하도록 한다.
(S10) 윤활코팅층 형성단계
상기 단계는 소재 표면에 윤활 조성물을 부착량 250 mg/m2 이상으로 도포하고 건조하여 윤활코팅층을 형성하는 단계이다. 상기 윤활 조성물을 부착량 250 mg/m2 미만으로 도포시, 윤활코팅층의 표면 마찰계수가 증가하고, 분리판 유로 단면 각도가 감소하여 유로 피치가 증가하며, 유로 높이 편차와 평탄도가 증가하여, 윤활 및 마찰 저감 효과를 발휘하기 어려우며, 분리판 유로 프레스 성형시 소재 표면에 크랙 등의 결함이 발생할 수 있다. 예를 들면 부착량 250~350 mg/m2 으로 도포할 수 있다.
도 2는 본 발명의 한 구체예에 따른 윤활코팅층 형성과정을 모식적으로 나타낸 것이다. 구체적으로 도 2(a)는 소재 표면에 윤활 조성물을 도포한 직후를 나타낸 것이며, 도 2(b)는 상기 도포된 윤활 조성물을 건조시 수분이 증발하는 과정을 나타낸 것이고, 도 2(c)는 건조 이후 형성된 윤활코팅층을 나타낸 것이다.
한 구체예에서 상기 윤활코팅층은 140~160℃에서 건조하여 형성될 수 있다. 상기 조건으로 건조시 윤활코팅층이 용이하게 형성되며, 프레스 성형시 크랙 등의 결함을 방지할 수 있다. 예를 들면 상기 건조는 상기 윤활조성물을 도포하고 5~30초 동안 열풍을 이용하여 140~160℃에서 건조하여 실시할 수 있다.
다른 예를 들면 상기 윤활코팅층은 최고 건조온도(peak metal temperature, PMT) 75~85℃ 조건으로 건조되어 형성될 수 있다. 상기 조건으로 건조시 윤활코팅층이 용이하게 형성되며, 프레스 성형시 크랙 등의 결함을 방지할 수 있다. 예를 들면 상기 건조는 5~30초 동안 열풍을 이용하여 최고 건조온도(peak metal temperature, PMT) 75~85℃ 조건으로 실시할 수 있다.
상기 도 2(c)를 참조하면, 윤활코팅층은 상기 소재 표면에 형성되며, 소재와의 밀착성을 확보하며, 친수성 성분을 포함하는 제1층과, 상기 제1층 표면에 형성되는 소수성 성분을 포함하는 제2층을 포함하는 2층 구조를 포함할 수 있다. 상기 제2층은 윤활 특성을 확보하여 마찰을 저감시킬 수 있다.
한 구체예에서 상기 소재는 연신율(El) 10% 이하이며, 금속 및 비금속 재료 중 하나 이상을 포함하고, 상기 금속 재료는 스테인리스계, 티타늄(Ti)계 및 알루미늄(Al)계 재료 중 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 소재는 연신율(El) 5% 이하일 수 있다.
한 구체예에서 상기 도포는 상기 소재 제조를 위한 압연 공정 이후에 실시할 수 있다.
다른 구체예에서 상기 도포는 소재의 프레스 성형 공정 전에 실시할 수 있다.
상기 도포는 롤 코팅 및 스프레이 코팅 등의 방법으로 실시할 수 있다. 상기 롤 코팅은 극박냉간압연 제조 공정에서 적용할 수 있으며, 수평형(horizontal type) 롤 코팅 및 수직형(vertical type) 롤 코팅 등의 방법을 사용할 수 있다.
한 구체예에서 상기 스프레이 코팅은 프레스 성형 공정 전에 적용하여 윤활코팅층을 형성할 수 있다. 예를 들면 쉬트(sheet) 단위의 소재가 프레스 성형 전에 이동하면서, 스프레이 챔버를 거치면서 연속적으로 코팅처리 될 수 있다.
상기 윤활 조성물은 유기바인더, 부식억제제 및 첨가제를 포함하고, 상기 유기바인더는 스티렌계 공중합체 및 폴리알킬렌옥사이드 중 하나 이상을 포함하며, 상기 부식억제제는 실리카를 포함한다. 상기 윤활 조성물의 구성 성분은 전술한 바와 동일한 것을 사용할 수 있다.
한 구체예에서 상기 윤활 조성물은 고형분(NVC) 6~8 중량% 포함하며, 점도 20~40mPa·s, 비중 0.8~1.2 및 pH 9~11 일 수 있다. 상기 조건에서 윤활코팅층이 용이하게 형성되며, 성형성 및 작업성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 첨가제는 킬레이팅제, 왁스(wax), 극압제, 방청제, 습윤제, 산화방지제, pH 조절제 및 소포제 중 하나 이상 포함할 수 있다.
(S20) 유로 성형단계
상기 단계는 상기 소재를 프레스 성형하여 유로를 형성하는 단계이다. 상기 프레스 성형은, 프레스 성형용 금형을 이용하여 통상의 방법으로 실시할 수 있다.
(S30) 윤활코팅층 제거단계
본 발명의 한 구체예에서 상기 분리판에 유로를 형성하는 단계; 이후, (S30) 상기 윤활코팅층을 탈지하여 제거하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 탈지는 상기 윤활코팅층을 알칼리 탈지하고; 상기 알칼리 탈지된 부위를 1차 브러싱 처리하고; 상기 1차 브러싱 처리된 부위를 전해 탈지하고; 상기 전해 탈지된 부위를 2차 브러싱 처리하고; 상기 2차 브러싱 처리된 부위를 수세하고; 그리고 상기 수세된 부위를 60~80℃로 건조하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 조건으로 탈지시, 소재의 손상을 방지하면서 상기 윤활코팅층을 용이하게 제거하여, 분리판 후공정이 용이하게 이루어질 수 있다.
한 구체예에서 상기 알칼리 탈지 및 전해탈지는 탈지제를 이용하여 실시할 수 있다.
한 구체예에서 상기 탈지제는 알칼리 빌더, 킬레이트제, 계면활성제 및 용제를 포함할 수 있다. 상기 성분을 포함시 탈지 효율성이 우수할 수 있다.
상기 알칼리빌더는 상기 윤활코팅층에 침투, 유화, 검화 작용 등을 통해 상기 윤활코팅층의 구성 성분을 상기 분리판 표면으로부터 이탈시키는 역할을 할 수 있다. 한 구체예에서 상기 알칼리 빌더는 규산소다, 가성소다, 탄산소다 및 인산소다 중 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면 상기 알칼리 빌더는 규산소다를 포함할 수 있다. 상기 알칼리 빌더를 포함시 탈지 효율이 우수하면서 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 알칼리 빌더는 상기 탈지제 전체중량에 대하여 5~20 중량% 포함할 수 있다. 상기 함량으로 포함시 탈지 효율이 우수하면서 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
상기 킬레이트제는 상기 탈지제 중의 알칼리 빌더가 금속이온 등과 결합하여 성능이 저하되는 것을 방지하여, 탈지 효과를 증가시키는 역할을 할 수 있다. 한 구체예에서 상기 킬레이트제는 제3인산소다, 피로인산소다 및 글루콘산계 화합물을 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 킬레이트제는 상기 탈지제 전체중량에 대하여 10~20 중량% 포함할 수 있다. 상기 함량으로 포함시 탈지 효율이 우수하면서 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
상기 계면활성제는 상기 탈지제의 계면 활성 효과를 향상시키기 위해 포함될 수 있다. 한 구체예에서 상기 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 알킬에테르계, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐에테르계, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐에테르계, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐에테르계, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌계, 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르계 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄계 화합물 중 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르계 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들면 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 에톡실레이트 알코올(C9~C11)을 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 계면활성제는 상기 탈지제 전체중량에 대하여 0 초과 10 중량% 이하 포함될 수 있다. 상기 함량 조건으로 포함시 상기 탈지제의 작업성, 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
상기 용제는 물 및 탄소수 1~10의 알코올 중 하나 이상 포함할 수 있다. 예를 들면 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 프로필렌 글리콜 중 하나 이상 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 용제는 상기 탈지제 전체중량에 대하여 0.1~80 중량% 포함될 수 있다. 상기 함량 조건으로 포함시 상기 탈지제의 작업성, 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
예를 들면 상기 탈지제는 알칼리 빌더(규산소다 포함) 5~15 중량%, 킬레이트제(제3인산소다, 피로인산소다, 글루콘산계 화합물 포함) 10~20 중량%, 계면활성제(폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 에톡실레이트 알코올) 0 초과 5 중량% 이하 및 잔량의 용제를 포함할 수 있다. 상기 함량 조건으로 포함시 상기 탈지제의 탈지 작업성, 혼합성 및 분산성이 우수할 수 있다.
한 구체예에서 상기 탈지제는 추가로 용제를 이용하여 희석하여 사용할 수 있다. 예를 들면 상기 제조된 탈지제 농도를 3~5 중량%로 희석하여 사용할 수 있다. 상기 희석은, 용제 성분을 이용하여 실시할 수 있다.
예를 들면 상기 알칼리 탈지 및 전해 탈지는 각각 상기 탈지제를 이용하여 50~80℃에서 80초 이상 조건으로 실시할 수 있다. 상기 조건에서 소재의 손상을 방지하면서, 탈지 효율성이 우수할 수 있다. 예를 들면 60~70℃에서 80~120초 조건으로 실시할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 구체예에 따른 연료전지 분리판 제조방법을 나타낸 것이다. 상기 도 3을 참조하면, 연료전지 분리판용 금속 모재를 냉간 압연하여 제조된 냉간압연재를 소둔(광휘 소둔), 형상교정 및 폭 분할을 순차적으로 실시하여 제조된 금속 소재 표면에 윤활코팅층을 형성한 다음, 소재를 포장하여 출하할 수 있다.
그 다음에, 상기 소재를 프레스 성형하여 유로를 형성하고, 탈지하여 윤활코팅층을 제거하고, 후공정을 실시하여 분리판을 제조할 수 있다. 상기 후공정은 통상의 방법으로 실시할 수 있다. 예를 들면 상기 탈지된 소재의 표면에 가스켓을 사출 성형하는 단계; 상기 가스켓이 사출 성형된 소재 표면을 전도성 소재로 코팅하는 단계; 상기 분리판을 접합하는 단계; 및 검사 단계;를 포함할 수 있다.
한 구체예에서 상기 전도성 소재는 금(Au), 카본, 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 및 전도성 고분자 중 하나 이상 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 연료전지 분리판 제조방법을 나타낸 것이다. 상기 도 4를 참조하면, 분리판용 소재의 표면에 윤활코팅층을 형성한 다음, 상기 소재를 프레스 성형하여 유로를 형성하고, 탈지하여 윤활코팅층을 제거하고, 후공정을 실시하여 분리판을 제조할 수 있다.
한 구체예에서 상기 제조된 연료전지 분리판은 연료전지의 기체확산층에 밀착 지지되는 랜드; 및 반응 기체가 흐르는 유로 채널;이 교대로 형성되며, 상기 유로 채널은 채널 상면; 및 상기 채널 상면과 랜드 사이에 형성되는 채널 측면;을 포함하여 형성될 수 있다.
한편 분리판의 채널 상면 중심부와, 이웃하는 채널 상면 중심부 사이의 거리인 채널 피치의 감소를 시키기 위해서는 고신율 소재 및 고정밀 성형공법 개발이 필요하나 윤활제 코팅처리를 통한 간단한 공정으로 목표달성 가능하다. 또한 종래에는 분리판 성형 시 고연신율 소재를 사용하였으나, 본 발명을 통해 STS400계나 티타늄 소재와 같은 저연신율 소재적용이 가능하다. 또한, 채널피치 감소 시 연료전지의 스택 성능이 개선되나, 동일 소재로 유로 채널 피치 감소를 위해서는 다단성형(2단 또는 3단)공정이 적용되어야 하므로, 금형수량이 증가하고 생산성이 저하되는 반면, 본 발명은 상기 윤활조성물을 적용하여 이와 같은 문제를 해소할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예 1~5
(1) 윤활 조성물(윤활제 A) 제조: 유기바인더(스티렌계 공중합체 포함) 1~10 중량%, 부식억제제(실리카 졸) 1~10 중량%, 첨가제(왁스, 극압제(인계 극압제), 킬레이팅제) 0 초과 1 중량% 이하 및 잔량의 용제(증류수)를 포함하며, 고형분(NVC) 6~8 중량%, 점도 20~40mPa·s, 비중 0.8~1.2 및 pH 9~11인 윤활 조성물을 제조하였다.
(2) 탈지제 제조: 알칼리 빌더(규산소다 포함) 5~15 중량%, 킬레이트제(제3인산소다, 피로인산소다, 글루콘산계 화합물 포함) 10~20 중량%, 계면활성제(폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 에톡실레이트 알코올(C9~C11))(Polyoxyethylene Lauryl Ether, Alcohol C9-11, Ethoxylated) 0 초과 5 중량% 이하 및 잔량의 용제(증류수)를 포함하는 탈지제를 준비하였다.
(3) 연료전지용 분리판 제조: 분리판용 소재(티타늄(Ti)계 금속 소재)의 표면에 하기 표 1의 조건으로 윤활 조성물을 도포 및 건조하여 윤활코팅층을 형성하였다. 그 다음에, 상기 윤활코팅층이 형성된 소재를 통상의 방법으로 금형을 이용하여 프레스 가공하여 유로를 형성하고, 하기 표 3의 조건으로 탈지하여 윤활코팅층을 제거하였다. 그 다음에, 상기 탈지된 소재 표면에 가스켓을 사출성형하고, 전도성 소재를 코팅한 다음, 접합 공정을 거쳐 연료전지용 분리판을 제조하였다.
비교예 1~8
하기 표 1 조건의 윤활 조성물 도포량과 건조 온도 조건을 적용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지용 분리판을 제조하였다.
실시예 6~10 및 비교예 10~16
유기바인더(폴리에틸렌옥사이드 포함) 1~10 중량%, 부식억제제(실리카 졸) 1~10 중량%, 첨가제(왁스, 극압제(인계 극압제), 킬레이팅제) 0 초과 1 중량% 이하 및 잔량의 용제(증류수)를 포함하며, 고형분(NVC) 6~8 중량%, 점도 20~40mPa·s, 비중 0.8~1.2 및 pH 9~11인 윤활 조성물(윤활제 B)을 적용하되, 하기 표 2 조건의 윤활 조성물 도포량과 건조 온도 조건을 적용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지용 분리판을 제조하였다.
비교예 17
티타늄계 소재에 윤활제를 미적용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지용 분리판을 제조하였다.
실시예 11
티타늄계 소재에 윤활제 A를 적용하여 윤활코팅층을 형성하고, 금형을 사용하여 2단 프레스 공정을 통해 성형한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지용 분리판을 제조하였다.
실시예 12
티타늄계 소재에 윤활제 B를 적용하여 윤활코팅층을 형성하고, 금형을 사용하여 2단 프레스 공정을 통해 성형한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지용 분리판을 제조하였다.
실시예 13
티타늄계 소재에 윤활제 A를 적용하여 윤활코팅층을 형성하고, 금형을 사용하여 3단 프레스 공정을 통해 성형한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지용 분리판을 제조하였다.
실시예 14
티타늄계 소재에 윤활제 B를 적용하여 윤활코팅층을 형성하고, 금형을 사용하여 3단 프레스 공정을 통해 성형한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지용 분리판을 제조하였다.
실시예 15
스테인리스 스틸(STS)계 소재에 윤활제 A를 적용하여 윤활코팅층을 형성하고, 금형을 사용하여 2단 프레스 공정을 통해 성형한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지용 분리판을 제조하였다.
실시예 16
스테인리스 스틸(STS)계 소재에 윤활제 B를 적용하여 윤활코팅층을 형성하고, 금형을 사용하여 2단 프레스 공정을 통해 성형한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지용 분리판을 제조하였다.
실시예 17
스테인리스 스틸(STS)계 소재에 윤활제 A를 적용하여 윤활코팅층을 형성하고, 금형을 사용하여 3단 프레스 공정을 통해 성형한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지용 분리판을 제조하였다.
실시예 18
스테인리스 스틸(STS)계 소재에 윤활제 B를 적용하여 윤활코팅층을 형성하고, 금형을 사용하여 3단 프레스 공정을 통해 성형한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지용 분리판을 제조하였다.
실험예 (1)
(1) 마찰계수 측정: 상기 실시예 및 비교예 중 실시예 1~10 및 비교예 1~16의 프레스 성형시, 소재와 금형 사이의 마찰계수를 측정하여 그 결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다. 마찰계수는 통상의 마찰계수 측정장비를 이용하여 마찰력 5kN 인가 조건으로 측정하였다.
(2) 분리판 단면 각도, 높이편차, 평탄도, 표면 크랙 발생 여부: 실시예 1~10 및 비교예 1~16의 연료전지용 분리판 단면을 기준으로, 유로 채널의 채널 상면과 채널 측면이 이루는 각도, 분리판에 형성된 랜드와 채널 상면 과의 높이 편차, 채널 상면의 평탄도, 분리판 표면의 크랙 발생 여부를 평가하여 그 결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다. 한편 연료전지 분리판 품질 관리 기준은 채널 상면과 측면 사이의 각도 50~70°, 랜드와 채널 상면과의 높이 편차 ±0.015mm이며, 채널 상면의 평탄도 5mm 이하이며, 크랙 등의 결함이 없어야 한다.
Figure 112021088576584-pat00001
Figure 112021088576584-pat00002
Figure 112021088576584-pat00003
도 5는 실시예 11~18의 분리판 단면 각도, 높이편차, 평탄도, 표면 크랙 발생 여부를 나타낸 것이다. 상기 표 1, 표 2 및 도 5의 결과를 참조하면, 본 발명의 실시예 1~18은 본 발명이 목표로 하는 연료전지 분리판 품질관리 기준을 만족하였으나, 본 발명의 조건을 벗어난 비교예 1~16의 경우 실시예에 비해 분리판 윤활코팅층의 마찰계수가 증가하였으며, 분리판 표면에 크랙이 발생하는 것을 알 수 있었다.
도 6은 본 발명에 따른 윤활 조성물 적용시의 소재와 금형 사이의 마찰계수 변화를 비교한 그래프이다. 상기 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 윤활조성물(윤활유 A~D)를 도포시, 무도포군에 비해 마찰계수가 감소하는 것을 알 수 있었다.
도 7은 실시예 1의 연료전지 분리판 제조시 분리판 채널 피치 변화를 나타낸 것이다. 상기 도 7을 참조하면, 실시예 1을 미적용하여 분리판 제조시 채널 피치가 2.4mm인 반면에, 실시예 1을 적용하여 분리판 제조시 채널 피치가 1.2mm로 감소하는 것을 알 수 있었다.
실시예 19~23
상기 실시예 1과 동일한 성분의 탈지제를, 용제와 혼합하여 하기 표 4의 농도 조건으로 희석한 탈지제 용액을 적용하여 알칼리 탈지 및 전해 탈지를 수행한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 연료전지용 분리판을 제조하였다.
실험예 (2)
* 탈지 효율성 평가: 상기 실시예 19~23에 대하여, 하기 표 4의 조건으로 적용하여 탈지 공정시 탈지 효율성을 평가하였다.
도 8은 상기 실시예 및 비교예 탈지 효율성 평가 방법을 나타낸 것이다. 상기 도 8을 참조하면 상기 실시예 및 비교예 탈지 효율성은 탈지 공정이후 분리판 표면의 물 접촉각, 분리판 동도금시 도금 외관성 평가, 연료전지 운전시 분리판 표면의 물 배출성을 평가하여 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
Figure 112021088576584-pat00004
상기 표 4의 결과를 참조하면, 상기 실시예 19~23은 탈지 제거 효율성이 우수하여 수접촉각이 낮고, 동도금성이 양호하였으며, 분리판의 물 배출성이 양호한 것을 알 수 있었다.
실험예 (3)
스택성능 평가: 실시예 및 비교예 중 실시예 1 및 비교예 17의 분리판과, 상용 막전극접합체 및 가스확산층을 이용하여 공지된 방법으로 단위 셀을 제작 후, 5개의 셀을 조립하여 연료전지 스택을 제조하였다. 상기 스택 단위 셀 조립에 사용된 가스확산층(GDL)은 SGL사의 10BC를 사용하였으며, 막-전극접합체(MEA)는 W.L 코어사 제품을 사용하였다.
그 다음에, 상기 연료전지스택에 대하여 운전온도(상압) 65℃, 상대습도 100RH%, 반응가스(애노드/캐소드): H2/공기(air), 반응가스 이용률(SR, 애노드/캐소드) 1.5/2.0 조건으로 운전하였을 때, 상기 실시예 1 및 비교예 17의 스택성능을 평가하여 그 결과를 하기 도 9에 나타내었다.
도 9(a)는 실시예 1 및 비교예 17의 전류밀도 변화에 따른 연료전지 스택의 전압 변화를 나타낸 그래프이고, 도 9(b)는 실시예 1 및 비교예 17의 전류밀도 변화에 따른 전압 변화를 나타낸 그래프이다. 상기 도 9의 결과를 참조하면, 연료전지 스택평가 결과 실시예 1은 비교예 17에 비해 고전류영역(1.0A/cm2 이상)에서 10mV 이상의 스택 성능이 향상되었고, 이는 분리판의 유로 성형시 윤활코팅층의 영향으로 분리판의 유로 채널의 경사각과 평탄도가 향상됨으로서, 스택 내부의 반응 가스(수소/공기)가 전극 내부에 공급과 생성되는 물의 배출성 향상이 스택 성능의 주요 원인으로 작용하는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (8)

  1. 유기바인더 1~10 중량%, 부식억제제 1~10 중량%, 첨가제 0 초과 1 중량% 이하 및 잔량의 용제를 포함하는 윤활 조성물이며,
    상기 윤활 조성물은 고형분(NVC) 6~8 중량% 포함하며, 점도 20~40mPa·s, 비중 0.8~1.2 및 pH 9~11이며,
    상기 유기바인더는 스티렌계 공중합체 및 폴리알킬렌옥사이드 중 하나 이상을 포함하며,
    상기 부식억제제는 실리카를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 제조용 윤활 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 첨가제는 킬레이팅제, 왁스(wax), 극압제, 방청제, 습윤제, 산화방지제, pH 조절제 및 소포제 중 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 제조용 윤활 조성물.
  3. 소재 표면에 윤활 조성물을 부착량 250 mg/m2 이상으로 도포하고 140~160℃에서 건조하여 윤활코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 소재를 프레스 성형하여 유로를 형성하는 단계;를 포함하는 연료전지 분리판 제조방법이며,
    상기 윤활 조성물은 유기바인더 1~10 중량%, 부식억제제 1~10 중량%, 첨가제 0 초과 1 중량% 이하 및 잔량의 용제를 포함하고,
    상기 윤활 조성물은 고형분(NVC) 6~8 중량% 포함하며, 점도 20~40mPa·s, 비중 0.8~1.2 및 pH 9~11이며,
    상기 유기바인더는 스티렌계 공중합체 및 폴리알킬렌옥사이드 중 하나 이상을 포함하며,
    상기 부식억제제는 실리카를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 소재는 연신율(El) 10% 이하이며,
    금속 및 비금속 재료 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 금속 재료는 스테인리스계, 티타늄(Ti)계 및 알루미늄(Al)계 재료 중 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 제조방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 첨가제는 킬레이팅제, 왁스(wax), 극압제, 방청제, 습윤제, 산화방지제, pH 조절제 및 소포제 중 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 제조방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 분리판에 유로를 형성하는 단계; 이후, 상기 윤활코팅층을 탈지하여 제거하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 탈지는 상기 윤활코팅층을 알칼리 탈지하고;
    상기 알칼리 탈지된 부위를 1차 브러싱 처리하고;
    상기 1차 브러싱 처리된 부위를 전해 탈지하고;
    상기 전해 탈지된 부위를 2차 브러싱 처리하고;
    상기 2차 브러싱 처리된 부위를 수세하고; 그리고
    상기 수세된 부위를 60~80℃로 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 제조방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 윤활코팅층은 모재를 냉간 압연하여 제조된 냉간압연재를 소둔, 형상교정, 폭 분할을 순차적으로 실시하여 제조된 금속 소재 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판 제조방법.
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