KR20060081185A - A cabon separator for fuel cell, and a method for manufacturing the same - Google Patents

A cabon separator for fuel cell, and a method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
KR20060081185A
KR20060081185A KR1020050001661A KR20050001661A KR20060081185A KR 20060081185 A KR20060081185 A KR 20060081185A KR 1020050001661 A KR1020050001661 A KR 1020050001661A KR 20050001661 A KR20050001661 A KR 20050001661A KR 20060081185 A KR20060081185 A KR 20060081185A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
graphite
curing agent
carbon separator
epoxy resins
Prior art date
Application number
KR1020050001661A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박종수
조석현
타미야히로시
손정룡
Original Assignee
승림카본금속주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 승림카본금속주식회사 filed Critical 승림카본금속주식회사
Priority to KR1020050001661A priority Critical patent/KR20060081185A/en
Publication of KR20060081185A publication Critical patent/KR20060081185A/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G5/00Component parts or accessories for scaffolds
    • E04G5/14Railings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G5/00Component parts or accessories for scaffolds
    • E04G5/001Safety or protective measures against falling down relating to scaffoldings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G5/00Component parts or accessories for scaffolds
    • E04G5/04Means for fastening, supporting, or bracing scaffolds on or against building constructions
    • E04G5/046Means for fastening, supporting, or bracing scaffolds on or against building constructions for fastening scaffoldings on walls
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

본 발명은 산소와 수소의 전기화학반응에 의하여 전기에너지를 얻는 연료전지에 이용되는 탄소분리판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon separator used in a fuel cell that obtains electrical energy by an electrochemical reaction between oxygen and hydrogen, and a method of manufacturing the same.

본 발명은, 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 및 비페닐에테르형 에폭시 수지로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 에폭시 수지: 7~22중량%, 산무수물계 경화제, 아민계 경화제 및 페놀계 경화제로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 경화제: 0.3~16중량% 및 나머지 흑연으로 구성되며, 상기 에폭시 수지, 경화제 및 흑연의 평균입자 크기가 0.2~20㎛, 안식각이 15~30°이고, 상기 흑연은 0.20중량% 이하의 Fe와 0.20중량% 이하의 Al을 함유하는 탄소분리판 원료, 및 The present invention provides at least one epoxy resin selected from the group consisting of bisphenol-type epoxy resins, novolac-type epoxy resins, biphenyl-type epoxy resins and biphenyl ether-type epoxy resins: 7 to 22% by weight, acid anhydride-based curing agents, amines At least one curing agent selected from the group consisting of a curing agent and a phenolic curing agent: 0.3 to 16% by weight and the remaining graphite, the average particle size of the epoxy resin, the curing agent and graphite is 0.2 to 20㎛, the angle of repose is 15 to 30 °, wherein the graphite is a carbon separator raw material containing not more than 0.20% by weight of Fe, and not more than 0.20% by weight of Al, and

상기 분리판 원료 100중량부에 대하여, 실리카, 황산바륨, 알루미나, 산화마그네슘, 탄산칼슘, 운모, 카올린, 벤토나이트 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 충진제: 0.03~0.1중량부를 포함하여 이루어지는 연료전지용 탄소분리판이 제공된다.At least one filler selected from the group consisting of silica, barium sulfate, alumina, magnesium oxide, calcium carbonate, mica, kaolin, bentonite and aluminum hydroxide, based on 100 parts by weight of the separator raw material: 0.03 to 0.1 parts by weight of fuel A carbon separator for batteries is provided.

또한, 연료전지용 탄소분리판의 제조방법이 제공된다.In addition, a method of manufacturing a carbon separator for a fuel cell is provided.

본 발명은 탄소분리판에 금속불순물이 적은 흑연, 에폭시 수지, 경화제 혼합분말을 이용함에 의하여 금속이온의 용출이 적고 전지출력이 높은 연료전지용 탄소분리판을 제공할 수 있다.The present invention can provide a carbon separator for fuel cells having low elution of metal ions and high battery output by using graphite, epoxy resin, and a hardener mixed powder having little metal impurities in the carbon separator.

연료전지, 탄소분리판, 철, 알루미늄, 에폭시 수지, 경화제, 흑연Fuel cell, carbon separator, iron, aluminum, epoxy resin, hardener, graphite

Description

연료전지용 탄소분리판 및 그 제조방법{A cabon separator for fuel cell, and a method for manufacturing the same}Carbon separator for fuel cell and method for manufacturing same {A cabon separator for fuel cell, and a method for manufacturing the same}

본 발명은 산소와 수소의 전기화학반응에 의하여 전기에너지를 얻는 연료전지에 이용되는 탄소분리판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속불순물이 적은 흑연을 이용함에 의하여 금속이온의 용출이 적고 전지출력이 높은 연료전지용 탄소분리판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon separator used in a fuel cell that obtains electrical energy by an electrochemical reaction between oxygen and hydrogen. More specifically, the use of graphite, which contains less metal impurities, results in less elution of metal ions and battery output. The present invention relates to a carbon separator for a fuel cell and a manufacturing method thereof.

산소와 수소의 전기화학반응에 의하여 전기에너지를 얻는 탄소분리판을 사용하는 연료전지는 환경 친화적이며, 이에 이용될 수 있는 연료가 무한하기 때문에 석유 등에 대체할 수 있는 차세대 에너지로서 기대되고 있다. 특히, 배기가스를 대기에 방출하지 않는 자동차쪽의 응용은 이미 실용단계에 있다.Fuel cells using carbon separators that obtain electrical energy by electrochemical reactions of oxygen and hydrogen are environmentally friendly and are expected to be used as next-generation energy alternatives to petroleum, since the fuel can be used infinitely. In particular, automotive applications that do not emit exhaust gases to the atmosphere are already in practical use.

탄소분리판에 대한 종래기술로는 일본 공개특허공보 2001-76737호와 2002-270196호가 있다. 상기 일본 공개특허공보 2001-76737호는 팽창흑연과 결합재를 함유하는 성형체의 반응가스 통로측 표면에 친수성을 띄는 시트(불식포, nonwovens) 의 한쪽 면은 노출되고 다른 한쪽 면은 성형체 안에 매설하여 일체화 되어있는 금속이온 용출이 적은 연료전지용 탄소분리판에 관한 것이다. 상기 시험대상의 금속이온은 규소(Si)이온, 나트륨(Na)이온이 있다. 그러나, 상기 종래기술은 팽창흑연을 탄소분리판 재료로 사용하고 있고, 또한 고체 고분자 전해질의 연료전지가 작동하면 고분자 전해질 막 중에는 수소이온(H+)이 다량으로 존재하게 되고 고분자 전해질 막 내부와 전극의 주변이 강산성으로 되기 때문에 금속이온의 용출을 충분히 막을 수 없어 전지출력의 저하를 초래하는 문제점이 있다. Conventional technologies for carbon separators include Japanese Patent Laid-Open Nos. 2001-76737 and 2002-270196. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-76737 discloses an integrated surface by exposing one side of a hydrophilic sheet (nonwovens) on the surface of a reaction gas passageway of a molded body containing expanded graphite and a binder and embedding the other side into the molded body. The present invention relates to a carbon separator for fuel cells with low metal ion elution. The metal ions to be tested include silicon (Si) ions and sodium (Na) ions. However, the prior art uses expanded graphite as a carbon separator material, and when the fuel cell of the solid polymer electrolyte is operated, a large amount of hydrogen ions (H + ) are present in the polymer electrolyte membrane, and the inside of the polymer electrolyte membrane and the electrode Since the periphery becomes strongly acidic, there is a problem that the elution of metal ions cannot be sufficiently prevented, leading to a decrease in battery output.

또한, 상기 일본 공개특허공보 2002-270196호는 표면이 요철이고 크롬(Cr)이 형성하는 부동태피막의 스테인레스강 도전성 탄소분리판에 관한 것으로, 시험대상의 금속이온은 철(Fe)이온, 크롬(Cr)이온, 니켈(Ni)이온이 있다. 그러나, 상기 종래기술의 경우, 부동태피막인 스테인레스강 도전성 탄소분리판을 사용하고 있기 때문에 금속이온의 용출을 충분히 막을 수 없어 전지출력의 저하를 가져오는 문제점이 있다.In addition, the Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-270196 relates to a stainless steel conductive carbon separator of a passivation film formed with rugged surfaces and formed of chromium (Cr), wherein the metal ions to be tested are iron (Fe) ions and chromium ( Cr) ion and nickel (Ni) ion. However, in the prior art, since the stainless steel conductive carbon separator is used as a passivation film, it is not possible to sufficiently prevent the dissolution of metal ions, resulting in a decrease in battery output.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 탄소분리판에 금속불순물이 적은 흑연, 에폭시 수지, 경화제 혼합분말을 이용함에 의한 금속이온의 용출이 적고 전지출력이 높은 연료전지용 탄소분리판 및 그 제조방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, the carbon separation plate for fuel cells with high dissipation of metal ions and high battery output by using a graphite, epoxy resin, hardener powder mixed with a few metal impurities in the carbon separator plate And to provide a method for manufacturing the same, there is a purpose.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,

비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 및 비페닐에테르형 에폭시 수지로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 에폭시 수지: 7~22중량%, 산무수물계 경화제, 아민계 경화제 및 페놀계 경화제로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 경화제: 0.3~16중량% 및 나머지 흑연으로 구성되며, 상기 에폭시 수지, 경화제 및 흑연의 평균입자 크기가 0.2~20㎛, 안식각이 15~30°이고, 상기 흑연은 0.20중량% 이하의 Fe와 0.20중량% 이하의 Al을 함유하는 탄소분리판 원료, 및At least one epoxy resin selected from the group consisting of bisphenol type epoxy resins, novolac type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins and biphenyl ether type epoxy resins: 7 to 22% by weight, acid anhydride curing agents, amine curing agents and phenols At least one curing agent selected from the group consisting of system-based curing agents: 0.3-16% by weight and the remaining graphite, wherein the average particle size of the epoxy resin, curing agent and graphite is 0.2-20 占 퐉, angle of repose is 15-30 °, Graphite is a carbon separator raw material containing not more than 0.20% by weight of Fe and not more than 0.20% by weight of Al, and

상기 분리판 원료 100중량부에 대하여, 실리카, 황산바륨, 알루미나, 산화마그네슘, 탄산칼슘, 운모, 카올린, 벤토나이트 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 충진제: 0.03~0.1중량부를 포함하여 이루어지는 연료전지용 탄소분리판에 관한 것이다.At least one filler selected from the group consisting of silica, barium sulfate, alumina, magnesium oxide, calcium carbonate, mica, kaolin, bentonite and aluminum hydroxide, based on 100 parts by weight of the separator raw material: 0.03 to 0.1 parts by weight of fuel It relates to a battery carbon separator.

또한, 본 발명은 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 및 비페닐에테르형 에폭시 수지로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 에폭시 수지: 7~22중량%, 산무수물계 경화제, 아민계 경화제 및 페놀계 경화제로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 경화제: 0.3~16중량% 및 나머지 흑연으로 구성되며, 상기 에폭시 수지, 경화제 및 흑연의 평균입자 크기가 0.2~20㎛, 안식각이 15~30°이고, 상기 흑연은 0.20중량% 이하의 Fe와 0.20중량% 이하의 Al을 함유하는 탄소분리판 원료를 미분쇄하는 단계;The present invention also relates to at least one epoxy resin selected from the group consisting of bisphenol type epoxy resins, novolac type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins and biphenyl ether type epoxy resins: 7 to 22% by weight, acid anhydride curing agents, At least one curing agent selected from the group consisting of an amine curing agent and a phenolic curing agent: 0.3 to 16% by weight and the remaining graphite, wherein the average particle size of the epoxy resin, the curing agent and the graphite is 0.2 to 20 µm, and the angle of repose is 15 to 30 ° and the graphite is pulverized a carbon separator raw material containing not more than 0.20% by weight of Fe and not more than 0.20% by weight of Al;

상기 미분쇄된 탄소분리판 원료 100중량부에 대하여 실리카, 황산바륨, 알루미나, 산화마그네슘, 탄산칼슘, 운모, 카올린, 벤토나이트 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 충진제: 0.03~0.1중량부를 첨가하여 건식혼합한 다음 미분쇄하여 성형재료 분말을 마련하는 단계;At least one filler selected from the group consisting of silica, barium sulfate, alumina, magnesium oxide, calcium carbonate, mica, kaolin, bentonite and aluminum hydroxide, based on 100 parts by weight of the finely divided carbon separator: 0.03 to 0.1 parts by weight Dry mixing and then pulverizing to prepare a molding material powder;

산무수물계 경화제, 아민계 경화제 및 페놀계 경화제로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 경화제: 5~20중량% 및 나머지 흑연으로 구성되며, 상기 흑연은 0.20중량% 이하의 Fe와 0.20중량% 이하의 Al을 함유하는 성형다이용 원료에, 상기 성형다이용 원료 100중량부에 대하여, 실리카, 황산바륨, 알루미나, 산화마그네슘, 탄산칼슘, 운모, 카올린, 벤토나이트 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 충진제: 0.03~0.1중량부가 첨가되어 제조된 성형다이에 상기 성형재료 분말을 충진하는 단계; 및At least one curing agent selected from the group consisting of an acid anhydride curing agent, an amine curing agent and a phenolic curing agent: 5-20 wt% and the remaining graphite, the graphite having 0.20 wt% or less Fe and 0.20 wt% Al At least one filler selected from the group consisting of silica, barium sulfate, alumina, magnesium oxide, calcium carbonate, mica, kaolin, bentonite and aluminum hydroxide, based on 100 parts by weight of the raw material for molding die containing : Filling the molding material powder in a molding die prepared by adding 0.03 ~ 0.1 parts by weight; And

상기 성형재료 분말이 충진된 성형다이에 500~1000kg/㎠의 압력을 가하면서 130~200℃에서 유지하여 탄소분리판을 제조하는 단계;를 포함하여 이루어지는 연료전지용 탄소분리판의 제조방법에 관한 것이다.It relates to a manufacturing method of a carbon separator for a fuel cell comprising a; forming a carbon separator by applying a pressure of 500 ~ 1000kg / ㎠ to a molding die filled with the molding material powder at 130 ~ 200 ℃. .

이하, 본 발명의 탄소분리판에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the carbon separator of the present invention will be described in detail.

본 발명자는 탄소분리판의 주재료인 흑연에 많이 함유되어 있는 Fe, Al이 적으면, 용출되는 금속이온의 양이 적어져 탄소분리판의 전지출력 저하를 막을 수 있다는데 착안하여 본 발명을 제안하게 된 것이며, 먼저 본 발명의 탄소분리판의 성 분제한 이유부터 살펴본다.The present inventors have proposed that the present invention is focused on the fact that when Fe and Al contained in graphite, which is the main material of the carbon separator, are small, the amount of metal ions eluted can be reduced to prevent the battery output of the carbon separator from decreasing. First, look at the reasons for limiting the carbon separation plate of the present invention.

본 발명의 탄소분리판은 탄소분리판 원료에 충진제가 첨가되어 이루어진다. 상기 탄소분리판 원료는 에폭시 수지, 경화제 및 흑연으로 이루어진다.Carbon separator of the present invention is made by adding a filler to the carbon separator raw material. The carbon separator raw material is composed of an epoxy resin, a curing agent and graphite.

본 발명의 탄소분리판 원료는 에폭시 수지: 7~22중량%(이하, 단지 '%'로 기재함)를 포함한다.The carbon separator raw material of the present invention comprises an epoxy resin: 7 to 22% by weight (hereinafter, only referred to as '%').

상기 에폭시 수지의 함량이 7% 미만이면 탄소분리판의 기계적 강도가 저하되며, 22%를 초과하면 탄소분리판의 도전성이 저하되는 문제점이 있으므로, 그 함량을 7~22%로 제한하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 에폭시 수지는 비스페놀형, 노볼락형, 비페닐형 및 비페닐에테르형 등이 사용가능하며, 형태는 고체상 분말인 것이 바람직하다.If the epoxy resin content is less than 7%, the mechanical strength of the carbon separator is lowered, and if the content of the epoxy resin is more than 22%, there is a problem that the conductivity of the carbon separator is reduced, it is preferable to limit the content to 7 ~ 22%. . In addition, the epoxy resin may be bisphenol type, novolak type, biphenyl type and biphenyl ether type and the like, it is preferable that the form is a solid powder.

또한, 본 발명의 탄소분리판 원료는 경화제: 0.3~16%를 포함한다.In addition, the carbon separator raw material of the present invention contains a curing agent: 0.3 ~ 16%.

상기 경화제의 함량이 0.3% 미만이면 경화가 불충분해지고, 16%를 초과하면 경화가 너무 빨리 진행되어 작업하기가 어려운 문제점이 있으므로, 그 함량을 0.3~16%로 제한하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 경화제는 산무수물계, 아민계, 페놀계 등이 사용가능하며, 성형체의 내열성을 고려하면 노볼락형 페놀수지가 가장 바람직하다. 또한, 형태는 고체상 분말인 것이 바람직하다.When the content of the curing agent is less than 0.3%, the curing becomes insufficient, and when the content of the curing agent exceeds 16%, the curing proceeds too quickly, making it difficult to work. Therefore, the content is preferably limited to 0.3 to 16%. In addition, the curing agent may be an acid anhydride type, amine type, phenol type, etc., considering the heat resistance of the molded body, novolak-type phenolic resin is most preferred. Moreover, it is preferable that a form is a solid powder.

본 발명의 탄소분리판 원료의 나머지는 상기한 성분 이외에 흑연으로 구성된다. 상기 흑연은 0.20% 이하의 Fe와 0.20% 이하의 Al을 함유하는 흑연을 이용하는 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 Fe가 0.20%를 초과하거나 상기 Al이 0.20%를 초과하면 용출하는 금속이 많아져 금속이온이 고분자 전해질 막으로 진입하게 되고, 이에 고분자 전해질 막의 이온 전도성이 저하되어 전지출력이 저하되기 때문이다.본 발명에는 천연흑연과 인조흑연이 모두 사용가능하다.The remainder of the carbon separator raw material of the present invention is composed of graphite in addition to the above components. It is preferable to use graphite containing 0.20% or less of Fe and 0.20% or less of Al, because the Fe is more than 0.20% or the Al is more than 0.20%, so that the metal elutes more. This is because ions enter the polymer electrolyte membrane, and thus the ion conductivity of the polymer electrolyte membrane is lowered, resulting in a decrease in battery output. Both natural graphite and artificial graphite can be used in the present invention.

상기 본 발명의 탄소분리판 원료는 그 평균입자 크기가 0.2~20㎛인 것이 바람직한데, 그 이유는 크기가 0.2㎛ 미만이면 입자가 작아 각각의 분말들이 균일하게 분산되기 어렵고, 20㎛를 초과하면 탄소분리판의 기계적 강도가 저하될 수 있기 때문이다.The carbon separation plate raw material of the present invention preferably has an average particle size of 0.2 ~ 20㎛, the reason is that if the size is less than 0.2㎛ small particles are difficult to uniformly dispersed, if more than 20㎛ This is because the mechanical strength of the carbon separator may decrease.

또한, 상기 본 발명의 탄소분리판 원료는 안식각(angle of repose;유동성)이 15~30°인 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 범위의 안식각을 가지면 성형다이에 안정적으로 분말을 투입하는 것이 가능하기 때문이다.In addition, the raw material of the carbon separation plate of the present invention preferably has an angle of repose (flowability) of 15 to 30 °, because it is possible to stably inject the powder into the molding die if the angle of repose is in the above range. Because.

본 발명에서는 상기와 같이 조성되는 탄소분리판 원료 100중량부에 대하여, 0.03~0.1중량부의 충진제가 첨가된다. 상기 충진제의 첨가량이 탄소분리판 원료 100중량부에 대하여 0.03중량부 미만이면 분말의 유동성이 좋지 않아 충진이 좋지않고, 0.1중량부를 초과하면 도전성 저하를 초래하므로, 그 첨가량을 탄소분리판 원료 100중량부에 대하여 0.03~0.1중량부로 제한하는 것이 바람직하다.In the present invention, 0.03 to 0.1 parts by weight of the filler is added to 100 parts by weight of the carbon separator raw material prepared as described above. If the addition amount of the filler is less than 0.03 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon separator, the flowability of the powder is not good, and the filling is not good. If the amount is more than 0.1 parts by weight, the conductivity is lowered. It is preferable to limit it to 0.03-0.1 weight part with respect to a part.

또한, 본 발명에서는 상기한 탄소분리판 원료 100중량부에 대하여, 0.5~3중량부의 경화촉진제가 추가로 첨가되는 것이 가능하다. 상기 경화촉진제의 첨가량이 탄소분리판 원료 100중량부에 대하여 0.5중량부 미만이면 에폭시 수지의 중합반응 촉진이 부족하여 강도가 낮고, 3중량부를 초과하면 도전성의 저하를 초래하므로, 그 첨가량을 탄소분리판 원료 100중량부에 대하여 0.5~3중량부로 제한하는 것이 바람직하다. 상기 경화촉진제로는 이미다졸계, 폴리아미드계 및 유기인계 등이 사용가능하다.In addition, in the present invention, 0.5 to 3 parts by weight of a curing accelerator may be further added to 100 parts by weight of the above-described carbon separator raw material. When the amount of the curing accelerator is less than 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon separator, the strength of the epoxy resin is insufficient due to the lack of promotion of the polymerization reaction, and when the amount is more than 3 parts by weight, the conductivity is lowered. It is preferable to limit to 0.5-3 weight part with respect to 100 weight part of plate raw materials. As the curing accelerator, imidazole-based, polyamide-based and organophosphorus-based may be used.

이하, 본 발명의 연료전지용 탄소분리판의 제조방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the carbon separator for fuel cells of the present invention will be described.

먼저, 에폭시 수지, 경화제 및 흑연(0.02중량% 이하의 Fe와 0.02중량% 이하의 Al을 함유)으로 구성되는 탄소분리판 원료를 미분쇄한다. 분쇄방법은 특별히 제한되는 것은 아니며, 에폭시 수지, 경화제 및 흑연 분말을 햄머밀 등으로 50~300㎛로 조분쇄한 후, 제트밀 등을 이용하여 0.2~20㎛로 미분쇄하는 방법이 이용가능하다.First, a carbon separator raw material composed of an epoxy resin, a curing agent, and graphite (containing 0.02 wt% or less of Fe and 0.02 wt% or less of Al) is pulverized. The pulverization method is not particularly limited, and a method of coarsely pulverizing the epoxy resin, the curing agent, and the graphite powder with a hammer mill to 50 to 300 μm, and then using the jet mill or the like to finely pulverize it to 0.2 to 20 μm is available. .

이후 상기 미분쇄된 에폭시 수지, 경화제 및 흑연 분말에 충진제를 첨가하여 건식혼합한 다음 미분쇄하여 성형재료 분말을 마련하게 된다. 이러한 공정은 특별하게 제한되는 것은 아니나 헨셸믹스기에 넣어 30~60m/s 회전수로 건식혼합하고, 이어 건식 혼합하여 균일하게 분산시킨 에폭시 수지, 경화제 및 흑연을 2축 니더기(kneader) 등을 이용하여 열간 니딩하여 냉각한 후 제트밀 등으로 0.2~20㎛로 미분 쇄하는 방법이 이용가능하다. 상기 충진제는 탄소분리판 원료 100중량부에 대하여 0.03~0.1중량부의 양으로 첨가되는 것이 바람직하다.Thereafter, a filler is added to the finely ground epoxy resin, a curing agent, and graphite powder, followed by dry mixing, and then finely ground to prepare a molding material powder. This process is not particularly limited, but it is mixed in dry Henkel mixer at a speed of 30 to 60 m / s, followed by dry mixing to uniformly disperse epoxy resins, hardeners, and graphite using a biaxial kneader. After cooling by hot kneading, a method of pulverizing to 0.2 to 20 μm with a jet mill or the like is available. The filler is preferably added in an amount of 0.03 to 0.1 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon separator raw material.

이후 상기 분쇄된 성형재료 분말을 성형다이에 충진하게 된다. 상기 성형다이는 경화제: 5~20중량% 및 나머지 흑연으로 구성되는 성형다이용 원료에, 상기 성형다이용 원료 100중량부에 대하여, 0.03~0.1중량부의 충진제가 첨가된 것이 바람직하다. 이때 상기 흑연은 0.20중량% 이하의 Fe와 0.20중량% 이하의 Al을 함유하는 흑연인 것이 바람직하다. 상기 경화제의 함량이 5중량% 미만이면 성형다이의 기계적 강도가 낮고, 20중량%를 초과하면 성형다이의 기계적 강도가 저하될 뿐만 아니라 경화가 빠르게 진행되어 작업하기 어려운 문제점이 있으므로, 상기 경화제의 함량은 5~20중량%로 제한하는 것이 바람직하다. 상기 경화제로는 산무수물계, 아민계 및 페놀계 등이 이용될 수 있으며, 성형체의 내열성을 고려하면 노볼락형 페놀수지가 가장 바람직하다.Thereafter, the pulverized molding material powder is filled in a molding die. It is preferable that the molding die is added with 0.03 to 0.1 parts by weight of a filler with respect to 100 parts by weight of the raw material for the molding die, to the raw material for the molding die composed of 5 to 20% by weight of the curing agent and the remaining graphite. At this time, the graphite is preferably graphite containing 0.20% by weight or less of Fe and 0.20% by weight or less of Al. When the content of the curing agent is less than 5% by weight, the mechanical strength of the molding die is low, and when the content of the curing agent exceeds 20% by weight, the mechanical strength of the molding die is not only lowered, but the hardening progresses rapidly, so that it is difficult to work. Silver is preferably limited to 5 to 20% by weight. An acid anhydride type, an amine type, and a phenol type may be used as the curing agent, and in view of the heat resistance of the molded body, a novolac phenol resin is most preferable.

또한, 흑연에 함유된 Fe 및 Al의 함량이 0.20중량%를 초과하면, 탄소분리판 성형시 탄소분리판으로 혼입되는 금속이 많아져 금속이온이 고분자 전해질 막으로 진입하게 되고, 이로 인하여 고분자 전해질 막의 이온 전도성이 저하됨으로써 전지출력이 저하된다. 상기와 같은 본 발명의 성형다이는 금속재질이 아니기 때문에 탄소분리판에 금속이 혼입되는 것을 막을 수 있을 뿐만 아니라 다공질이기 때문에 탄소분리판 원료 혼합분말중의 공기를 완전하게 제거할 수 있다.In addition, when the content of Fe and Al contained in the graphite exceeds 0.20% by weight, the metal to be incorporated into the carbon separation plate during the forming of the carbon separation plate, the metal ions enter the polymer electrolyte membrane, thereby causing the polymer electrolyte membrane As the ion conductivity is lowered, the battery output is lowered. Since the molding die of the present invention as described above is not made of a metal material, it is possible not only to prevent the metal from being mixed in the carbon separator, but also to remove the air in the carbon separator raw material mixture powder completely.

또한, 상기 충진제의 첨가량이 성형다이용 원료 100중량부에 대하여 0.03중 량부 미만이면 분말의 유동성이 좋지 않아 충진이 좋지 않고, 0.1중량부를 초과하면 그 효과가 포화되므로, 그 첨가량을 성형다이용 원료 100중량부에 대하여 0.03~0.1중량부로 제한하는 것이 바람직하다.In addition, when the amount of the filler added is less than 0.03 part by weight based on 100 parts by weight of the raw material for molding die, the fluidity of the powder is not good, and the filling is not good. It is preferable to limit it to 0.03-0.1 weight part with respect to 100 weight part.

이후, 상기와 같이 성형재료 분말이 충진된 성형다이에 500~1000kg/㎠의 압력을 가하면서 130~200℃에서 유지하여 탄소분리판으로 제조된다. 성형다이에 가해지는 압력이 500kg/㎠ 미만이면 기계적 강도 저하 및 조직의 치밀화가 부족하여 가스 누출의 원인이 되고, 1000kg/㎠을 초과하면 물리적으로 에폭시의 편석이 발생되므로, 상기 성형다이에 가해지는 압력은 500~1000kg/㎠으로 제한하는 것이 바람직하다.Thereafter, while applying a pressure of 500 ~ 1000kg / ㎠ to the molding die filled with the molding material powder as described above is maintained at 130 ~ 200 ℃ is produced as a carbon separator. If the pressure applied to the molding die is less than 500kg / cm 2, the mechanical strength decreases and the density of the tissue is insufficient, which causes gas leakage. If the pressure exceeds 1000kg / cm 2, segregation of epoxy is physically generated. The pressure is preferably limited to 500 to 1000 kg / cm 2.

또한, 상기 탄소분리판 성형시 성형온도가 130℃ 미만이면 기계적 강도 저하 및 조직의 치밀화가 이루어지지 않아 가스 누출의 원인이 되고, 200℃를 초과하면 물리적으로 에폭시의 용출 및 편석이 발생되므로, 상기 성형온도는 130~200℃로 제한하는 것이 바람직하다.In addition, when forming the carbon separator plate is less than 130 ℃ forming temperature is less than the mechanical strength and densification of the tissue is not a cause of gas leakage, if it exceeds 200 ℃ physically eluting and segregation of the epoxy, Molding temperature is preferably limited to 130 ~ 200 ℃.

이하, 본 발명에 대하여 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

[실시예]EXAMPLE

하기 표 1과 같이 조성되는 탄소분리판 원료를 햄머밀을 이용하여 평균 입자크기 230~250㎛로 조분쇄한 다음, 제트밀을 이용하여 평균 입자크기 5~7㎛로 미분 쇄하였다. 이후 상기 미분쇄된 원료분말에 평균입경 0.02㎛의 실리카를 하기 표 1의 양으로 첨가한 후, 헨셸믹스기에 넣어 31~36m/s의 회전수로 건식혼합하여 성형재료 분말을 제조하였다. 상기 성형재료 분말을 2축 니더기로 열간 니딩하여 냉각한 다음, 제트밀로 평균 입자크기 5㎛로 미분쇄하였다. 각각의 원료분말 제조조건 및 제조후 안식각을 표 2에 나타내었다.The raw material of the carbon separator prepared as shown in Table 1 was coarsely ground to an average particle size of 230 to 250 μm using a hammer mill, and then finely ground to an average particle size of 5 to 7 μm using a jet mill. Thereafter, silica powder having an average particle diameter of 0.02 μm was added to the pulverized raw powder, and then mixed in a Henschel mixer at a rotational speed of 31 to 36 m / s to prepare a molding material powder. The molding material powder was hot kneaded with a biaxial kneader and cooled, and then pulverized to an average particle size of 5 탆 with a jet mill. Each raw material powder manufacturing conditions and post-preparation angle of repose are shown in Table 2.

구분  division 탄소분리판 원료 조성(중량%)Carbon separator raw material composition (% by weight) 충진제 (원료100중량부에 대한 중량부)Filler (part by weight based on 100 parts by weight of raw material) 에폭시 수지Epoxy resin 경화제Hardener 흑연black smoke 비스페놀 A형Bisphenol A type 노볼락형 페놀수지Novolac Type Phenolic Resin 천연흑연Natural graphite 인조흑연Artificial graphite Fe함량Fe content Al함량Al content 실리카Silica 발명재1Invention 1 1616 55 7979 -- 0.190.19 0.120.12 0.050.05 비교재Comparative material 1616 55 7979 -- 0.390.39 0.600.60 0.080.08 발명재2Invention 2 1212 66 -- 8282 0.180.18 0.170.17 0.080.08

구분division 조분쇄후 평균입자크기(㎛)Average particle size after coarse grinding (㎛) 미분쇄후 평균입자크기(㎛)Average particle size after pulverization (㎛) 건식혼합시 회전수(m/s)Rotation speed during dry mixing (m / s) 안식각 (°)Angle of repose (°) 발명재1Invention 1 250250 55 3232 2020 비교재Comparative material 250250 55 3131 2222 발명재2Invention 2 230230 77 3636 2323

이후, 탄소분리판 성형에 이용될 흑연재질 성형다이와 통상의 스테인레스 재질 금형이 제조되었다. 상기 흑연재질 성형다이는 하기 표 3과 같이 조성되는 원료를 햄머밀로 평균 입자크기 250㎛로 조분쇄한 후, 각 분말을 제트밀을 이용하여 평균 입자크기 5㎛로 미분쇄하였다. 이후 상기 미분쇄된 재료분말에 평균 입자크기 0.02㎛의 실리카를 재료분말 100중량부에 대하여 0.8중량부를 첨가하여 헨셸믹스기에 넣고 31~36m/s의 회전수로 건식혼합하여 성형다이용 분말을 제조하였다. 상기 분말을 2축 니더기로 열간니딩한 후 평판으로 성형하여 질소가스 분위기하 1000℃에서 탄화시켰다. 이후 소성 절삭 가공하여 성형다이를 제조하였다. 이렇게 제조된 성형다이의 굴곡강도는 62~63MPa이었다.Thereafter, a graphite molding die and a conventional stainless metal mold to be used for forming a carbon separator were manufactured. The graphite material forming die was roughly ground to a mean particle size of 250 μm using a hammer mill, and then pulverized each powder to an average particle size of 5 μm using a jet mill. Thereafter, 0.8 parts by weight of silica having an average particle size of 0.02 μm was added to the finely ground material powder, and added to a Henschel mixer in a Henschel mixer to dry mix at a rotational speed of 31 to 36 m / s to prepare a powder for molding die. It was. The powder was hot kneaded with a biaxial kneader and then molded into a flat plate and carbonized at 1000 ° C. under a nitrogen gas atmosphere. Thereafter, plastic cutting was performed to manufacture a molding die. The bending strength of the molding die thus produced was 62-63 MPa.

성형다이 원료 조성(중량%)Molding die raw material composition (% by weight) 충진제 (원료100중량부에 대한 중량부)Filler (part by weight based on 100 parts by weight of raw material) 경화제Hardener 흑연black smoke 노볼락형 페놀수지Novolac Type Phenolic Resin 천연흑연Natural graphite Fe함량Fe content Al함량Al content 실리카Silica 1414 8484 0.190.19 0.120.12 0.080.08

이후 상기와 같이 제조된 흑연재질 성형다이와 통상의 스테인레스 재질 금형에 성형재료 분말을 충진하였다. 이후 하기 표 4의 압력조건과 성형온도 조건에서 30초 이상 유지하는 것을 100회 반복하여 연료전지용 탄소분리판을 성형하였으며, 이때 분위기 온도는 400℃로 하였다. 이렇게 제조된 탄소분리판의 굴곡강도는 62MPa이었다.Thereafter, the molding material powder was filled in the graphite material forming die and the conventional stainless steel mold. Thereafter, the carbon separator for fuel cell was formed by repeating 100 times of maintaining the pressure and molding temperature conditions of Table 4 for 30 seconds or more, and the atmosphere temperature was 400 ° C. The flexural strength of the carbon separator thus prepared was 62 MPa.

구분division 조성Furtherance 성형다이 재질Molding die material 압력 (kg/㎠)Pressure (kg / ㎠) 성형온도 (℃)Molding temperature (℃) 발명예1Inventive Example 1 발명재1Invention 1 흑연재질Graphite material 500500 150150 비교예1Comparative Example 1 비교재Comparative material 스테인레스 재질Stainless material 500500 150150 발명예2Inventive Example 2 발명재2Invention 2 흑연재질Graphite material 500500 200200 비교예2Comparative Example 2 발명재2Invention 2 스테인레스 재질Stainless material 500500 200200

프로톤 전도성 고분자 전해질(Perfluorosulfonic Acid)을 음극과 양극에 끼운 다음, 상기 음극과 양극의 외측에 양극측 도전성 탄소분리판과 음극측 도전성 탄소분리판을 배치하고(1셀), 이를 50셀 적층하였다. 상기 적층된 셀을 집전판과 절연판을 끼워 스테인레스 강판의 단판과 체결하여 연료전지를 제조하였다.The proton conductive polymer electrolyte (Perfluorosulfonic acid) was inserted into the cathode and the anode, and then the anode-side conductive carbon separator and the cathode-side conductive carbon separator were disposed on the outside of the cathode and the anode (1 cell), and 50 cells were stacked. The stacked cells were fastened with a single plate of a stainless steel plate by sandwiching a current collector plate and an insulation plate to manufacture a fuel cell.

이후, 상기와 같이 제조된 연료전지를 80~90℃로 유지하고, 양극측의 노점이 75~85℃가 되도록 온습한 수소가스를 공급하였으며, 또한 음극측의 노점이 70~80℃가 되도록 온습한 공기를 공급하였다. 전류를 외부로 출력하지 않는 무부하의 경우에 있어서 개로전압을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 5와 같다. 또한, 연료 이용률 80%, 산소 이용률 40%, 전류밀도 0.6A/㎠의 조건에서 연속발전시험을 실시하였고, 출력특성의 시간변화를 하기 표 5에 나타내었다.Thereafter, the fuel cell manufactured as described above was maintained at 80 to 90 ° C., and a humid hydrogen gas was supplied to the dew point at the anode side so as to be 75 to 85 ° C., and the humidity at the cathode side to 70 to 80 ° C. One air was supplied. The open-circuit voltage was measured in the case of no load not outputting current to outside, and the results are shown in Table 5 below. In addition, the continuous power generation test was conducted under the conditions of 80% fuel utilization, 40% oxygen utilization, and 0.6A / cm 2 current density, and the time variation of the output characteristics is shown in Table 5 below.

또한, 100회째의 탄소분리판 100g을 시험편으로 채취하여 pH 2의 물 2L에 80℃의 온도로 10일간 침적한 후, 수중의 이온농도를 흡광광도법에 의하여 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 5와 같다.In addition, 100 g of the carbon separator of the 100th time was taken as a test piece and immersed in 2 L of water at pH 2 for 10 days at a temperature of 80 ℃, the concentration of ions in water was measured by the absorbance method. same.

구분division 개로 전압 (V)Open circuit voltage (V) 구동시간에 따른 탄소분리판의 전지출력 (KW)Battery output of carbon separator according to driving time (KW) 금속용출 (중량%)Metal Elution (wt%) 0 시간0 hours 1000 시간1000 hours 2000 시간2000 hours 3000 시간3000 hours 4000 시간4000 hours 5000 시간5000 hours FeFe AlAl 발명예1Inventive Example 1 4040 15.115.1 15.015.0 15.015.0 14.914.9 14.814.8 14.814.8 0.090.09 0.050.05 비교예1Comparative Example 1 3333 15.215.2 14.714.7 14.114.1 13.613.6 12.912.9 12.212.2 0.270.27 0.430.43 발명예2Inventive Example 2 4545 16.916.9 16.916.9 16.816.8 16.816.8 16.716.7 16.616.6 0.070.07 0.060.06 비교예2Comparative Example 2 3838 16.916.9 16.416.4 15.915.9 15.415.4 14.714.7 14.114.1 0.220.22 0.070.07

상기 표 5에서, 본 발명의 범위를 만족하는 발명예(1~2)의 경우, 5000시간에 걸쳐서 약 14.8KW(40V×370A) 및 약 16.6KW(45V×370A)의 전지출력을 유지하였을 뿐만 아니라 용출된 금속의 양도 매우 적었다.In Table 5, the invention examples (1 to 2) satisfying the scope of the present invention maintained only about 14.8 KW (40 V x 370 A) and about 16.6 KW (45 V x 370 A) over 5000 hours. But the amount of metal eluted was also very small.

그러나, 성형재료 분말내 Fe와 Al의 함량이 본 발명의 범위를 벗어난 비교예1의 경우, 5000시간이 지난 후 최초 전지출력의 약 20%가 감소한 전지출력을 보여주었으며, 용출되는 금속의 양도 매우 많았다.However, in the case of Comparative Example 1 in which the content of Fe and Al in the molding material powder was out of the range of the present invention, after 20 hours, about 20% of the original battery output was decreased, and the amount of metal eluted was also very high. Many.

또한, 스테인레스 재질 금형을 이용한 비교예2의 경우, 5000시간이 지난 후 최초 전지출력의 약 17%가 감소한 전지출력을 보여주었으며, 용출되는 금속의 양도 매우 많았다.In addition, in the case of Comparative Example 2 using a stainless mold, the battery output was reduced by about 17% of the initial battery output after 5000 hours, and the amount of metal eluted was also very high.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 탄소분리판에 금속불순물이 적은 흑연, 에폭시 수지, 경화제 혼합분말을 이용함에 의하여 금속이온의 용출이 적고 전지출력이 높은 연료전지용 탄소분리판을 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, a carbon separator for fuel cells having a low elution of metal ions and a high battery output can be provided by using a graphite, epoxy resin, and a hardener mixed powder having few metal impurities in the carbon separator.

Claims (2)

비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 및 비페닐에테르형 에폭시 수지로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 에폭시 수지: 7~22중량%, 산무수물계 경화제, 아민계 경화제 및 페놀계 경화제로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 경화제: 0.3~16중량% 및 나머지 흑연으로 구성되며, 상기 에폭시 수지, 경화제 및 흑연의 평균입자 크기가 0.2~20㎛, 안식각이 15~30°이고, 상기 흑연은 0.20중량% 이하의 Fe와 0.20중량% 이하의 Al을 함유하는 탄소분리판 원료, 및At least one epoxy resin selected from the group consisting of bisphenol type epoxy resins, novolac type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins and biphenyl ether type epoxy resins: 7 to 22% by weight, acid anhydride curing agents, amine curing agents and phenols At least one curing agent selected from the group consisting of system-based curing agents: 0.3-16% by weight and the remaining graphite, wherein the average particle size of the epoxy resin, curing agent and graphite is 0.2-20 占 퐉, angle of repose is 15-30 °, Graphite is a carbon separator raw material containing not more than 0.20% by weight of Fe and not more than 0.20% by weight of Al, and 상기 분리판 원료 100중량부에 대하여, 실리카, 황산바륨, 알루미나, 산화마그네슘, 탄산칼슘, 운모, 카올린, 벤토나이트 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 충진제: 0.03~0.1중량부를 포함하여 이루어지는 연료전지용 탄소분리판.At least one filler selected from the group consisting of silica, barium sulfate, alumina, magnesium oxide, calcium carbonate, mica, kaolin, bentonite and aluminum hydroxide, based on 100 parts by weight of the separator raw material: 0.03 to 0.1 parts by weight of fuel Carbon separator for battery. 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 및 비페닐에테르형 에폭시 수지로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 에폭시 수지: 7~22중량%, 산무수물계 경화제, 아민계 경화제 및 페놀계 경화제로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 경화제: 0.3~16중량% 및 나머지 흑연으로 구성되며, 상기 에폭시 수지, 경화제 및 흑연의 평균입자 크기가 0.2~20㎛, 안식각이 15~30°이고, 상기 흑연은 0.20중량% 이하의 Fe와 0.20중량% 이하의 Al을 함유하는 탄소분리판 원료를 미분쇄하는 단계;At least one epoxy resin selected from the group consisting of bisphenol type epoxy resins, novolac type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins and biphenyl ether type epoxy resins: 7 to 22% by weight, acid anhydride curing agents, amine curing agents and phenols At least one curing agent selected from the group consisting of system-based curing agents: 0.3-16% by weight and the remaining graphite, wherein the average particle size of the epoxy resin, curing agent and graphite is 0.2-20 占 퐉, angle of repose is 15-30 °, Graphite is pulverized a carbon separator raw material containing not more than 0.20% by weight of Fe and not more than 0.20% by weight of Al; 상기 미분쇄된 탄소분리판 원료 100중량부에 대하여 실리카, 황산바륨, 알루미나, 산화마그네슘, 탄산칼슘, 운모, 카올린, 벤토나이트 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 충진제: 0.03~0.1중량부를 첨가하여 건식혼합한 다음 미분쇄하여 성형재료 분말을 마련하는 단계;At least one filler selected from the group consisting of silica, barium sulfate, alumina, magnesium oxide, calcium carbonate, mica, kaolin, bentonite and aluminum hydroxide, based on 100 parts by weight of the finely divided carbon separator: 0.03 to 0.1 parts by weight Dry mixing and then pulverizing to prepare a molding material powder; 산무수물계 경화제, 아민계 경화제 및 페놀계 경화제로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 경화제: 5~20중량% 및 나머지 흑연으로 구성되며, 상기 흑연은 0.20중량% 이하의 Fe와 0.20중량% 이하의 Al을 함유하는 성형다이용 원료에, 상기 성형다이용 원료 100중량부에 대하여, 실리카, 황산바륨, 알루미나, 산화마그네슘, 탄산칼슘, 운모, 카올린, 벤토나이트 및 수산화알루미늄으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 충진제: 0.03~0.1중량부가 첨가되어 제조된 성형다이에 상기 성형재료 분말을 충진하는 단계; 및At least one curing agent selected from the group consisting of an acid anhydride curing agent, an amine curing agent and a phenolic curing agent: 5-20 wt% and the remaining graphite, the graphite having 0.20 wt% or less Fe and 0.20 wt% Al At least one filler selected from the group consisting of silica, barium sulfate, alumina, magnesium oxide, calcium carbonate, mica, kaolin, bentonite and aluminum hydroxide, based on 100 parts by weight of the raw material for molding die containing : Filling the molding material powder in a molding die prepared by adding 0.03 ~ 0.1 parts by weight; And 상기 성형재료 분말이 충진된 성형다이에 500~1000kg/㎠의 압력을 가하면서 130~200℃에서 유지하여 탄소분리판을 제조하는 단계;를 포함하여 이루어지는 연료전지용 탄소분리판의 제조방법.And manufacturing a carbon separator by applying a pressure of 500 to 1000 kg / cm 2 to a molding die filled with the molding material powder and maintaining the same at a temperature of 130 to 200 ° C. 2.
KR1020050001661A 2005-01-07 2005-01-07 A cabon separator for fuel cell, and a method for manufacturing the same KR20060081185A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050001661A KR20060081185A (en) 2005-01-07 2005-01-07 A cabon separator for fuel cell, and a method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050001661A KR20060081185A (en) 2005-01-07 2005-01-07 A cabon separator for fuel cell, and a method for manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20060081185A true KR20060081185A (en) 2006-07-12

Family

ID=37172268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050001661A KR20060081185A (en) 2005-01-07 2005-01-07 A cabon separator for fuel cell, and a method for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20060081185A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101227900B1 (en) * 2010-10-28 2013-02-06 주식회사 유니테크 Novel compositie material having enhanced mechanical and electrical property

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002332328A (en) * 2001-05-10 2002-11-22 Nisshinbo Ind Inc Injection molding compound and process for producing fuel cell separator
JP2003327668A (en) * 2002-05-08 2003-11-19 Gun Ei Chem Ind Co Ltd Thermosetting resin molding material and molded object using the same
JP2005190846A (en) * 2003-12-25 2005-07-14 Osaka Gas Co Ltd Conductive molding and reduction method of its resistance value
KR20060005904A (en) * 2004-07-14 2006-01-18 이용헌 Materials for shaping a separator of a fuel cell and the separator for the fuel cell made therefrom

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002332328A (en) * 2001-05-10 2002-11-22 Nisshinbo Ind Inc Injection molding compound and process for producing fuel cell separator
JP2003327668A (en) * 2002-05-08 2003-11-19 Gun Ei Chem Ind Co Ltd Thermosetting resin molding material and molded object using the same
JP2005190846A (en) * 2003-12-25 2005-07-14 Osaka Gas Co Ltd Conductive molding and reduction method of its resistance value
KR20060005904A (en) * 2004-07-14 2006-01-18 이용헌 Materials for shaping a separator of a fuel cell and the separator for the fuel cell made therefrom

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101227900B1 (en) * 2010-10-28 2013-02-06 주식회사 유니테크 Novel compositie material having enhanced mechanical and electrical property

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3463806B2 (en) Fuel cell separator and method of manufacturing the same
JP4702670B2 (en) Separator material for polymer electrolyte fuel cell and manufacturing method thereof
US20200335801A1 (en) Bipolar plate of proton exchange membrane fuel cell and method of preparing same
WO2013047485A1 (en) Porous separator for fuel cells
JP5249610B2 (en) Manufacturing method of fuel cell separator
JP3824795B2 (en) Method for producing separator member for polymer electrolyte fuel cell
JP5249609B2 (en) Fuel cell separator and manufacturing method thereof
JP5041309B2 (en) Separator material for fuel cell and manufacturing method thereof
JP5391005B2 (en) Manufacturing method of fuel cell separator and fuel cell separator
JPH11354138A (en) Ribbed fuel-cell separator, its manufacture, and fuel cell
KR20060081185A (en) A cabon separator for fuel cell, and a method for manufacturing the same
KR100533104B1 (en) Mixed powder material for separators of fuel cell
JP5502552B2 (en) Composition for fuel cell separator, fuel cell separator, and method for producing fuel cell
JP2010511279A (en) Nickel-plated fuel cell separator and method for manufacturing the same (FUELCELLSEPARAPARORPLATTEDWITHNICKELANDITMANUFACTURINGMETHOD)
WO2011092885A1 (en) Method for producing fuel cell separator, and fuel cell
JP4810142B2 (en) Manufacturing method of fuel cell separator
JP2001216977A (en) Separator material for fuel cell
JP2002075394A (en) Separator member for fuel cell
JP5845458B2 (en) Manufacturing method of fuel cell separator
JP4989880B2 (en) Fuel cell separator, resin composition therefor and method for producing the same
JP2006252905A (en) Separator material for fuel cell, and manufacturing method of the same
JP5979529B2 (en) Manufacturing method of fuel cell separator
JP5185661B2 (en) Fuel cell separator
JP2005071886A (en) Manufacturing method for separator-molding resin composition for fuel cell
JP2005071888A (en) Manufacturing method for separator-molding resin composition for fuel cell

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee