KR102581731B1 - 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 방법 및 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 용매가 혼합된 이온 전도성을 갖는 전극 활물질을 고분자 막의 표면에 균일하고 효율적인 방식으로 코팅할 수 있어 이를 포함하는 막-전극 어셈블리 및 연료 전지의 품질 및 생산성을 향상할 수 있는 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명의 실시예는 연료전지용 막-전극 어셈블리(Membrane-Electrode Assembly)의 고분자 막을 준비하는 단계; 상기 고분자 막의 적어도 일면에 용매가 혼합된 이온 전도성을 갖는 전극 활물질을 분무 형태로 분사하는 단계; 및 상기 고분자 막에 상기 전극 활물질의 분사 시, 상기 분사되는 전극 활물질이 상기 고분자 막에 도포되기 전에 상기 분사되는 전극 활물질을 건조시켜 상기 전극 활물질에 포함된 용매를 제거하는 단계;를 포함하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 방법 및 이를 이용한 제조 장치가 제공된다.

Description

연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 방법 및 제조 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING MEMBRANE-ELECTRODE ASSEMBLY}
본 발명의 실시예는 용매가 혼합된 이온 전도성을 갖는 전극 활물질을 고분자 막의 표면에 균일하고 효율적인 방식으로 코팅할 수 있어 이를 포함하는 막-전극 어셈블리 및 연료 전지의 품질 및 생산성을 향상할 수 있는 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.
최근 화석연료의 사용과 이산화탄소 배출에 대한 전 세계적인 규제가 강화되고 있다. 이에 따라 저탄소 배출 녹색성장을 목표로 높은 에너지 효율과 뛰어난 범용성을 가지는 연료전지에 대한 관심이 급증하고 있다.
다양한 연료전지 중에서, 수소 연료전지는 낮은 작동온도, 높은 성능, 빠른 구동, 그리고 다양한 출력을 낼 수 있는 장점을 바탕으로 휴대용, 차량용, 발전용 에너지원으로 큰 각광을 받고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 수소 연료전지는 막-전극 어셈블리(MEA:Membrane-Electrode Assembly:10)를 포함하여 구성되는데, 상기 막-전극 어셈블리(10)는 고분자 막(11)의 양측에 캐소드(Cathode) 전극(12)과 애노드(anode) 전극(13)이 접합되어 있는 구조를 갖는다.
여기서, 상기 캐소드 전극(12)은 주로 Pt/C로 이루어진 전극 활물질을 포함하고 상기 애노드 전극(13)은 주로 IrO2로 이루어진 전극 활물질을 포함하며, 상기 전극 활물질들의 경우 나피온(Nafion)과 같은 이온 전도성이 있는 고분자인 이오노머(Ionoer)에 혼합하여 슬러리의 형태로 제공된다.
이때, 상기 이오노머의 경우 물과 같은 용매에 녹아 있어, 상기 슬러리 형태의 전극 활물질을 상기 고분자 막(11)의 표면에 직접 코팅할 경우 상기 용매가 상기 고분자 막(11)에 접촉되어 변형을 유발하는 문제점이 있었다.
이에, 종래에는 SiO2 등이 코팅된 PET(Polyethylene terephthalate)나 이미드 필름(imide film)에 슬러리 형태의 전극 활물질을 코팅하고 건조한 이후 열 압착 공정을 이용하여 상기 고분자 막(11)에 전사하여 상기 막-전극 어셈블리를 제조하였다.
그러나, 상기와 같은 종래 막-전극 어셈블리의 제조 공정은 복잡하고 공정 시간이 많이 소요되어 양산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 슬러리 형태의 전극 활물질을 코팅하고 건조하는 과정에서 슬러리 내부를 이루는 물질들이 용매의 증발과 함께 이동을 하게 되는데, 이때 이오노머와 같은 고분자(polymer)들도 함께 이동하게 되면서 주로 코팅층의 표면으로 몰리는 형상이 발생하기 때문에 균일한 코팅막을 형성하기 어려웠다. 아울러, 슬러리 내부의 활물질도 일부 이동하여 코팅막의 불균일도를 더욱 높이는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-2246525호 (2021.04.27.)
본 발명의 실시예는 용매가 혼합된 이온 전도성을 갖는 전극 활물질을 고분자 막의 표면에 직접 코팅할 수 있어 제조 공정을 단순화하여 생산성을 향상할 수 있고 제조비용을 절감할 수 있는 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조방법 및 제조 장치를 제공하기 위한 것이다.
그리고, 본 발명의 실시예는 고분자 막에 스프레이 방식으로 전극 활물질을 코팅할 수 있어 슬러리 형태 등 다양한 전극 활물질을 고분자 막의 표면에 코팅할 수 있는 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조방법 및 제조장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예는 고분자 막의 표면에 전극 활물질을 분무 형태로 용매를 제거한 후 코팅할 수 있어 코팅시 발생하는 입자의 이동에 의한 불균일도를 개선할 수 있는 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조방법 및 제조장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 연료전지용 막-전극 어셈블리(Membrane-Electrode Assembly)의 고분자 막을 준비하는 단계; 상기 고분자 막의 적어도 일면에 용매가 혼합된 이온 전도성을 갖는 전극 활물질을 분무 형태로 분사하는 단계; 및 상기 고분자 막에 상기 전극 활물질의 분사 시, 상기 분사되는 전극 활물질이 상기 고분자 막에 도포되기 전에 상기 분사되는 전극 활물질을 건조시켜 상기 전극 활물질에 포함된 용매를 제거하는 단계;를 포함하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 방법이 제공된다.
상기 전극 활물질은, 초음파, 공압, ESD(Electric Static Deposition) 중 적어도 어느 하나의 방식을 통해 분무 형태로 분사될 수 있다.
그리고, 상기 분사되는 전극 활물질은, 열대류를 이용한 건조 방식 또는 광 조사를 이용한 건조 방식으로 내부에 포함된 용매가 제거될 수 있다.
이때, 상기 광 조사를 이용한 건조 방식은, IR(Infrared Ray), NIR(Near Infrared Ray), UV(Ultraviolet), IPL(Intense Pulsed Light) 중 적어도 어느 하나의 광을 상기 분사되는 전극 활물질에 조사하여 건조하는 방식을 포함할 수 있다.
상기 전극 활물질에 포함된 용매를 제거하는 단계는, 상기 분사되는 전극 활물질을 제1 건조 강도로 건조하는 제1 건조 단계; 및 상기 제1 건조 단계 이후에 상기 분사되는 전극 활물질을 상기 제1 건조 강도보다 작은 제2 건조 강도로 건조하는 제2 건조 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.
이에, 상기 고분자 막의 일면에는 캐소드(cathod) 전극 형성을 위하여 Pt/C를 포함하는 전극 활물질에 용매가 제거된 Ionomer(이오노머)가 코팅된 입자가 도포되며, 상기 고분자 막의 타면에는 애노드(anode) 전극 형성을 위하여 IrO2를 포함하는 전극 활물질에 용매가 제거된 Ionomer(이오노머)가 코팅된 입자가 도포될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 고분자 막이 안착되어 이동되는 컨베이어; 상기 컨베이어의 상부에 구비되어, 상기 컨베이어를 통해 이동되는 상기 고분자 막의 일면에 용매가 혼합된 이온 전도성을 갖는 전극 활물질을 분무 형태로 분사하는 적어도 하나의 스프레이 노즐; 상기 스프레이 노즐과 상기 컨베이어 사이에 구비되며, 상기 스프레이 노즐로부터 분사되는 분무 형태의 전극 활물질이 통과되는 건조 존(Dry Zone)과, 상기 건조 존으로 에너지를 제공하여 상기 건조 존을 통과하는 상기 분무 형태의 전극 활물질을 건조시켜 상기 전극 활물질에 포함된 용매를 제거하는 에너지 공급부를 포함하는 건조 유닛;을 포함하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 장치가 제공된다.
상기 스프레이 노즐은, 초음파, 공압, ESD(Electric Static Deposition) 중 적어도 어느 하나의 방식을 통해 상기 전극 활물질을 분무 형태로 분사할 수 있다.
상기 건조 유닛의 에너지 공급부는, 열대류를 이용하여 가열된 공기를 상기 건조 존에 에너지로 제공하는 열원 등을 포함하거나, 방출되는 광을 상기 건조 존에 에너지로 제공하는 광원 등을 포함할 수 있다.
이때, 상기 광원은, IR(Infrared Ray), NIR(Near Infrared Ray), UV(Ultraviolet), IPL(Intense Pulsed Light) 중 적어도 어느 하나의 광을 방출할 수 있다.
그리고, 상기 건조 유닛은, 제1 건조 강도의 에너지를 제공하여 상기 전극 활물질을 건조시킨 이후 상기 제1 건조 강도보다 작은 제2 건조 강도의 에너지를 제공하여 상기 전극 활물질을 건조할 수 있다.
한편, 상기 스프레이 노즐로 공급되는 전극 활물질은, 용매에 용해된 Ionomer(이오노머)를 혼합한 Pt/C를 포함하거나, 용매에 용해된 Ionomer를 혼합한 IrO2를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 용매가 혼합된 이온 전도성을 갖는 전극 활물질을 고분자 막의 표면에 직접 코팅할 수 있어 제조 공정을 단순화하여 생산성을 향상할 수 있고 제조비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따르면, 고분자 막에 스프레이 방식으로 전극 활물질을 코팅할 수 있어 슬러리 형태 등 다양한 전극 활물질을 고분자 막의 표면에 코팅할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 고분자 막에 용매가 제거된 전극 활물질을 코팅할 수 있어 전극 활물질의 생성시 용매의 함량을 높여 이오노머와 활물질을 원활하고 효율적으로 혼합할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 고분자 막의 표면에 전극 활물질을 분무 형태로 용매를 제거한 후 코팅할 수 있어 코팅시 발생하는 입자의 이동에 의한 불균일도를 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 막-전극 어셈블리를 개략적으로 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 장치를 개략적으로 나타낸 사시도
도 3은 도 2의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 구성도
도 4는 도 2의 스프레이 노즐을 개략적으로 나타낸 단면 구성도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 개시되는 실시예들은 이에 제한되지 않는다.
실시예들을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 개시되는 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 개시되는 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 4는 도 2의 스프레이 노즐을 개략적으로 나타낸 단면 구성도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 장치(100)는, 연료전지용 막-전극 어셈블리(Membrane-Electrode Assembly)의 고분자 막(10-1)이 안착되어 이동되는 컨베이어(110)와, 상기 컨베이어(110)의 상부에 구비되어 상기 컨베이어(110)를 통해 이동되는 상기 고분자 막(10-1)의 일면에 용매가 혼합된 이온 전도성을 갖는 전극 활물질(EAM:Electrode Active Material)을 분무 형태로 분사하는 적어도 하나의 스프레이 노즐(120)과, 상기 스프레이 노즐(120)과 상기 컨베이어 사이에 구비되어 상기 스프레이 노즐(120)로부터 분사되는 분무 형태의 전극 활물질(EAM)을 건조시켜 상기 전극 활물질(EAM)에 포함된 용매를 제거하는 건조 유닛(130)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 컨베이어(110)는, 벨트 구동 방식 또는 롤러 구동 방식 등 다양한 방식으로 상기 고분자 막(10-1)을 복수로 이동시킬 수 있다.
상기 스프레이 노즐(120)은, 상기 컨베이어(110)를 지지하는 베이스 프레임(115)에 상기 컨베이어(110)의 이동방향과 교차되는 방향을 따라 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있다.
여기서, 상기 스프레이 노즐(120)은, 초음파, 공압, ESD(Electric Static Deposition) 중 적어도 어느 하나의 방식을 통해 상기 전극 활물질을 분무 형태로 분사할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서는 상기 스프레이 노즐(120)의 일 예로, 피에조 세라믹(Piezo Ceramics:121)을 이용하여 노즐에 진동을 발생시켜 슬러리 형태의 전극 활물질(EAM)을 분무 형태로 분사하는 노즐을 개시하였다.
이때, 상기 스프레이 노즐(120)로 공급되는 전극 활물질은, 캐소드 전극 형성을 위하여 용매에 용해된 Ionomer(이오노머)를 혼합한 Pt/C를 포함하거나, 애노드 전극 형성을 위하여 용매에 용해된 Ionomer를 혼합한 IrO2를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스프레이 노즐(120)은 작동 본체(125)와 연결되어 상기 작동 본체(125)로부터 분사에 관련된 공압과 전력 등을 제공받을 수 있다.
상기 건조 유닛(130)은, 상기 스프레이 노즐(120)의 하부 상기 베이스 프레임(115)에 구비되어 상기 스프레이 노즐(120)로부터 분사되는 분무 형태의 전극 활물질(EAM)이 통과되면서 함유된 용매를 제거하는 건조 존(Dry Zone:131a)을 갖는 건조 본체(131)를 포함할 수 있다.
자세하게 도시하진 않았지만, 상기 건조 본체(130)에는 상기 건조 존(131a)으로 상기 분무 형태의 전극 활물질(EAM)의 건조를 위한 에너지를 제공하는 에너지 공급부 등이 구비되거나 연결될 수 있다.
여기서, 상기 건조 유닛(130)의 에너지 공급부는, 열대류를 이용하여 공기를 가열하면서 가열된 공기를 상기 건조 존(131a)에 에너지로 제공하는 열원 등을 포함하거나, 방출되는 광을 상기 건조 존(131a)에 에너지로 제공하는 광원 등을 포함할 수도 있다.
이때, 상기 광원은, IR(Infrared Ray), NIR(Near Infrared Ray), UV(Ultraviolet), IPL(Intense Pulsed Light) 중 적어도 어느 하나의 광을 방출할 수 있다.
한편, 상기 건조 유닛(130)은, 제1 건조 강도의 에너지를 제공하여 상기 전극 활물질(EAM)을 건조시킨 이후 상기 제1 건조 강도보다 작은 제2 건조 강도의 에너지를 제공하여 상기 전극 활물질(EAM)을 건조할 수 있다.
즉, 상기 건조 유닛(130)은, 상기 전극 활물질(EAM)의 코팅 과정에서 시간에 따라 건조 정도를 달리하여 상기 고분자 막(10-1)과 상기 전극 활물질(EAM) 간의 결착력을 향상시킬 수도 있다.
일 예로, 상기 고분자 막(10-1)의 표면에 상기 전극 활물질(EAM)이 직접 접촉되어 코팅되는 초기에는 건조 정도가 강한 상기 제1 건조 강도로 건조 유닛(130)을 작동하여 용매를 확실하게 제거하고, 이후에는 건조 정도가 약한 상기 제2 건조 강도로 건조 유닛(130)을 작동하여 상기 전극 활물질(EAM) 간의 결착력을 향상함으로써 코팅성 및 코팅품질을 높일 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 장치를 이용한 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 고분자 막(10-1)을 준비하고, 준비된 고분자 막(10-1)을 컨베이어(110)에 안착시켜 이동시킨다.
그러면, 상기 컨베이어(110)의 이동에 의해 고분자 막(10-1)이 스프레이 노즐(120)의 하부를 통과하면서 상기 고분자 막(10-1)의 일면에 용매가 제거된 이온 전도성을 갖는 전극 활물질(EAM)이 코팅될 수 있다.
여기서, 상기 스프레이 노즐(120)을 통해 용매가 혼합된 전극 활물질(EAM)은 분무 형태로 분사될 수 있다.
이때, 상기 전극 활물질(EAM)은 전술한 바와 같이, 초음파, 공압, ESD 중 적어도 어느 하나의 방식을 이용한 상기 스프레이 노즐(120)을 통해 분무 형태로 분사될 수 있다.
또한, 상기 스프레이 노즐(120)로부터 분사되는 분무 형태의 전극 활물질(EAM)은 건조 유닛(130)의 건조 존(131a)을 통과하면서 건조되어 내부에 포함된 용매가 제거될 수 있다.
이때, 상기 건조 존(131a)을 통과하는 분무 형태의 전극 활물질은 전술한 바와 같이, 열대류를 이용한 건조 방식 또는 광 조사를 이용한 건조 방식으로 내부에 포함된 용매가 제거될 수 있다.
한편, 상기 건조 유닛(130)은, 상기 건조 존(131a)을 통과하는 분무 형태의 전극 활물질(EAM)을 제1 건조 강도로 건조하는 제1 건조 단계와, 상기 제1 건조 단계 이후에 상기 건조 존(131a)을 통과하는 분무 형태의 전극 활물질(EAM)을 상기 제1 건조 강도보다 작은 강도의 제2 건조 강도로 건조하는 제2 건조 단계로 건조 과정을 수행할 수 있다.
이에, 상기 고분자 막(10-1)의 표면에 상기 전극 활물질(EAM)이 직접 접촉되어 코팅되는 초기에는 건조 정도가 강한 상기 제1 건조 강도로 건조 유닛(130)을 작동하여 용매를 확실하게 제거하고, 이후에는 건조 정도가 약한 상기 제2 건조 강도로 건조 유닛(130)을 작동하여 상기 전극 활물질(EAM) 간의 결착력을 향상함으로써 코팅성 및 코팅품질을 높일 수 있다.
결국, 상기 스프레이 노즐(120)을 통해 분사되는 전극 활물질을 Pt/C를 포함하는 전극 활물질을 적용할 경우 상기 고분자 막(10-1)의 일면에는 용매가 제거된 이오노머가 코팅된 Pt/C를 포함하는 전극 활물질이 코팅되어 캐소드(cathod) 전극을 형성할 수 있고, 상기 스프레이 노즐(120)을 통해 분사되는 전극 활물질을 IrO2를 포함하는 전극 활물질을 적용할 경우 상기 고분자 막(10-1)의 일면에는 용매가 제거된 이오노머가 코팅된 IrO2를 포함하는 전극 활물질이 코팅되어 애노드(anode) 전극을 형성할 수 있다.
물론, 자세하게 도시하진 않았지만, 상기 고분자 막(10-1)의 일측면과 타측면에 각각 전술한 스프레이 노즐 및 건조 유닛을 구비하여 상기 고분자 막(10-1)에 캐소드 전극과 애노드 전극을 동시에 코팅 형성할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10-1 : 고분자 막
110 : 컨베이어
115 : 베이스 프레임
120 : 스프레이 노즐
125 : 작동 본체
130 : 건조 유닛
131 : 건조 본체
131a : 건조 존
EAM : 분무 형태의 전극 활물질

Claims (12)

  1. 연료전지용 막-전극 어셈블리(Membrane-Electrode Assembly)의 고분자 막을 준비하는 단계;
    상기 고분자 막의 적어도 일면에 용매가 혼합된 이온 전도성을 갖는 전극 활물질을 분무 형태로 분사하는 단계; 및
    상기 고분자 막에 상기 전극 활물질의 분사 시, 상기 분사되는 전극 활물질이 상기 고분자 막에 도포되기 전에 상기 분사되는 전극 활물질을 건조시켜 상기 전극 활물질에 포함된 용매를 제거하는 단계;를 포함하며,
    상기 전극 활물질에 포함된 용매를 제거하는 단계는,
    상기 분사되는 전극 활물질을 제1 건조 강도로 건조하는 제1 건조 단계; 및
    상기 제1 건조 단계 이후에 상기 분사되는 전극 활물질을 상기 제1 건조 강도보다 작은 제2 건조 강도로 건조하는 제2 건조 단계;를 포함하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극 활물질은, 초음파, 공압, ESD(Electric Static Deposition) 중 적어도 어느 하나의 방식을 통해 분무 형태로 분사되는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 분사되는 전극 활물질은, 열대류를 이용한 건조 방식 또는 광 조사를 이용한 건조 방식으로 내부에 포함된 용매가 제거되는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 광 조사를 이용한 건조 방식은, IR(Infrared Ray), NIR(Near Infrared Ray), UV(Ultraviolet), IPL(Intense Pulsed Light) 중 적어도 어느 하나의 광을 상기 분사되는 전극 활물질에 조사하여 건조하는 방식을 포함하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 방법.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 고분자 막의 일면에는 캐소드(cathod) 전극 형성을 위하여 Pt/C를 포함하는 전극 활물질에 용매가 제거된 Ionomer(이오노머)가 코팅된 입자가 도포되며, 상기 고분자 막의 타면에는 애노드(anode) 전극 형성을 위하여 IrO2를 포함하는 전극 활물질에 용매가 제거된 Ionomer(이오노머)가 코팅된 입자가 도포되는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 방법.
  7. 연료전지용 막-전극 어셈블리의 고분자 막이 안착되어 이동되는 컨베이어;
    상기 컨베이어의 상부에 구비되어, 상기 컨베이어를 통해 이동되는 상기 고분자 막의 일면에 용매가 혼합된 이온 전도성을 갖는 전극 활물질을 분무 형태로 분사하는 적어도 하나의 스프레이 노즐;
    상기 스프레이 노즐과 상기 컨베이어 사이에 구비되며, 상기 스프레이 노즐로부터 분사되는 분무 형태의 전극 활물질이 통과되는 건조 존(Dry Zone)과, 상기 건조 존으로 에너지를 제공하여 상기 건조 존을 통과하는 상기 분무 형태의 전극 활물질을 건조시켜 상기 전극 활물질에 포함된 용매를 제거하는 에너지 공급부를 포함하는 건조 유닛;을 포함하며,
    상기 건조 유닛은, 제1 건조 강도의 에너지를 제공하여 상기 전극 활물질을 건조시킨 이후 상기 제1 건조 강도보다 작은 제2 건조 강도의 에너지를 제공하여 상기 전극 활물질을 건조시키는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 스프레이 노즐은, 초음파, 공압, ESD(Electric Static Deposition) 중 적어도 어느 하나의 방식을 통해 상기 전극 활물질을 분무 형태로 분사하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 에너지 공급부는, 열대류를 이용하여 가열된 공기를 상기 건조 존에 에너지로 제공하는 열원을 포함하거나, 방출되는 광을 상기 건조 존에 에너지로 제공하는 광원을 포함하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 광원은, IR(Infrared Ray), NIR(Near Infrared Ray), UV(Ultraviolet), IPL(Intense Pulsed Light) 중 적어도 어느 하나의 광을 방출하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 장치.
  11. 삭제
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 스프레이 노즐로 공급되는 전극 활물질은, 용매에 용해된 Ionomer(이오노머)를 혼합한 Pt/C를 포함하거나, 용매에 용해된 Ionomer를 혼합한 IrO2를 포함하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제조 장치.
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