KR20070049809A - Separator for fuel cell, method of producing same and fuel cell system comprising same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료 전지용 세퍼레이터, 그의 제조 방법 및 그를 포함하는 연료 전지 시스템에 관한 것으로서, 상기 세퍼레이터는 탄소계 첨가제 및 폴리머 매트릭스를 포함한다.The present invention relates to a fuel cell separator, a method for manufacturing the same, and a fuel cell system including the same, wherein the separator includes a carbon-based additive and a polymer matrix.

본 발명의 세퍼레이터는 기체 투과율이 매우 낮고, 전도성이 높으며, 얇은 두께로 형성이 가능하여, 우수한 물성을 나타내는 연료 전지를 제공할 수 있다. The separator of the present invention has a very low gas permeability, high conductivity, and can be formed in a thin thickness, thereby providing a fuel cell having excellent physical properties.

세퍼레이터,연료전지,탄소계첨가제,폴리머매트릭스 Separator, Fuel Cell, Carbon Additive, Polymer Matrix

Description

연료 전지용 세퍼레이터, 그의 제조 방법 및 그를 포함하는 연료 전지 시스템{SEPARATOR FOR FUEL CELL, METHOD OF PRODUCING SAME AND FUEL CELL SYSTEM COMPRISING SAME}A separator for a fuel cell, a method for manufacturing the same, and a fuel cell system including the same TECHNICAL FIELD

도 1은 본 발명의 연료 전지용 세퍼레이터의 일 예를 개략적으로 나타낸 도면.1 is a view schematically showing an example of a fuel cell separator of the present invention.

도 2는 본 발명의 연료 전지용 세퍼레이터의 다른 예를 개략적으로 나타낸 도면.2 schematically shows another example of a fuel cell separator of the present invention.

도 3은 본 발명의 연료 전지용 세퍼레이터의 또 다른 예를 개략적으로 나타낸 도면.3 is a view schematically showing another example of a fuel cell separator of the present invention.

도 4는 본 발명의 연료 전지 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도.4 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a fuel cell system of the present invention.

[산업상 이용 분야][Industrial use]

본 발명은 연료 전지용 세퍼레이터, 그의 제조 방법 및 그를 포함하는 연료 전지 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강도가 우수한 연료 전지용 세퍼레이터, 그의 제조 방법 및 그를 포함하는 연료 전지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell separator, a manufacturing method thereof, and a fuel cell system including the same, and more particularly, to a fuel cell separator having excellent strength, a manufacturing method thereof, and a fuel cell system including the same.

[종래 기술][Prior art]

연료 전지(Fuel cell)는 메탄올, 에탄올, 천연기체와 같은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 산소의 화학 반응 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 발전 시스템이다. 이러한 연료 전지는 화석 에너지를 대체할 수 있는 청정 에너지원으로서, 단위 전지의 적층에 의한 스택 구성으로 다양한 범위의 출력을 낼 수 있는 장점을 갖고 있으며, 소형 리튬 전지에 비하여 4-10배의 에너지 밀도를 나타내기 때문에 소형 및 이동용 휴대전원으로 주목받고 있다.A fuel cell is a power generation system that directly converts the chemical reaction energy of hydrogen and oxygen contained in hydrocarbon-based materials such as methanol, ethanol and natural gas into electrical energy. This fuel cell is a clean energy source that can replace fossil energy, and has the advantage of generating a wide range of outputs by stacking unit cells, and having an energy density of 4-10 times that of a small lithium battery. It is attracting attention as a compact and mobile portable power source.

연료 전지의 대표적인 예로는 고분자 전해질형 연료 전지(PEMFC: Polymer Electrolyte Membrane Cell), 직접 산화형 연료 전지(Direct Oxidation Fuel Cell)를 들 수 있다. 상기 직접 산화형 연료 전지에서 연료로 메탄올을 사용하는 경우는 직접 메탄올 연료 전지(DMFC: Direct Methanol Fuel Cell)라 한다. Representative examples of the fuel cell include a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) and a direct oxidation fuel cell (Direct Oxidation Fuel Cell). When methanol is used as a fuel in the direct oxidation fuel cell, it is called a direct methanol fuel cell (DMFC).

상기 고분자 전해질 형 연료 전지는 화석 에너지를 대체할 수 있는 청정 에너지원으로서, 출력 밀도 및 에너지 전환 효율이 높고, 상온에서 작동이 가능하며 소형화 및 밀폐화가 가능하므로 무공해 자동차, 가정용 발전 시스템, 이동통신 장비의 휴대용 전원, 군사용 장비 등의 분야에 폭넓게 사용이 가능하다.The polymer electrolyte fuel cell is a clean energy source that can replace fossil energy, and has a high power density and energy conversion efficiency, can be operated at room temperature, and can be miniaturized and encapsulated. It can be widely used in fields such as portable power supply and military equipment.

상기 고분자 전해질형 연료 전지는 에너지 밀도가 크고, 출력이 높다는 장점을 가지고 있으나, 수소 가스의 취급에 주의를 요하고 연료가스인 수소를 생산하기 위하여 메탄이나 메탄올 및 천연 가스 등을 개질하기 위한 연료 개질 장치 등의 부대 설비를 필요로 하는 문제점이 있다.The polymer electrolyte fuel cell has an advantage of having a high energy density and a high output, but requires attention to handling hydrogen gas and reforms fuel for reforming methane, methanol, natural gas, etc. to produce hydrogen as fuel gas. There is a problem that requires additional equipment such as a device.

이에 반해 직접 산화형 연료 전지는 고분자 전해질형 연료 전지에 비해 에너 지 밀도는 낮으나 연료의 취급이 용이하고 운전 온도가 낮아, 상온에서 운전이 가능하며, 특히 연료 개질 장치를 필요하지 않는다는 장점이 있다.On the other hand, the direct oxidation fuel cell has a lower energy density than the polymer electrolyte fuel cell, but it is easy to handle fuel and has a low operating temperature, and thus can be operated at room temperature, and in particular, there is no need for a fuel reforming device.

이러한 연료 전지 시스템에 있어서, 전기를 실질적으로 발생시키는 스택은 막/전극 어셈블리(Membrane Electrode Assembly: MEA)와 세퍼레이터(Separator)(또는 바이폴라 플레이트(Bipolar Plate))로 이루어진 단위 셀이 수 개 내지 수십개로 적층된 구조를 가진다. 상기 막/전극 어셈블리는 수소 이온 전도성 고분자를 포함하는 고분자 전해질 막을 사이에 두고 애노드 전극(일명, "연료극" 또는 "산화전극"이라 한다)과 캐소드 전극(일명, "공기극" 또는 "환원 전극"이라고 한다)이 접착된 구조를 가진다.In such fuel cell systems, the stack that substantially generates electricity may comprise several to tens of unit cells consisting of a membrane / electrode assembly (MEA) and a separator (or bipolar plate). It has a laminated structure. The membrane / electrode assembly is called an anode electrode (also called "fuel electrode" or "oxide electrode") and a cathode electrode (also called "air electrode" or "reduction electrode") with a polymer electrolyte membrane containing a hydrogen ion conductive polymer therebetween. Has a bonded structure.

본 발명의 목적은 강도가 우수한 연료 전지용 세퍼레이터를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a fuel cell separator having excellent strength.

본 발명의 다른 목적은 기체 투과 현상이 억제된 연료 전지용 세퍼레이터를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a fuel cell separator in which gas permeation is suppressed.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 세퍼레이터의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing the separator.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 세퍼레이터를 포함하는 연료 전지 시스템을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a fuel cell system including the separator.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 탄소계 첨가제; 및 폴리머 매트릭스를 포함하는 연료 전지용 세퍼레이터를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a carbon-based additive; And it provides a fuel cell separator comprising a polymer matrix.

본 발명은 또한 폴리머와 탄소계 첨가제를 혼합하고; 상기 혼합물을 몰딩에 주입하여 열처리하고; 상기 열처리 생성물을 경화시키는 공정을 포함하는 연료 전지용 세퍼레이터의 제조 방법을 제공한다.The invention also mixes a polymer with a carbonaceous additive; Injecting the mixture into a molding and heat-treating; It provides a method for producing a separator for fuel cells comprising the step of curing the heat treatment product.

본 발명은 또한 서로 대향하여 위치한 애노드 전극 및 캐소드 전극; 및 상기 애노드 전극과 상기 캐소드 전극 사이에 위치하는 고분자 전해질 막을 포함하는, 적어도 하나의 막-전극 어셈블리; 및 상기 세퍼레이터를 포함하며, 연료와 산화제의 전기화학적 반응을 통하여 전기를 생성시키는 적어도 하나의 전기 발생부; 연료를 상기 전기 발생부로 공급하는 연료 공급부; 및 산화제를 상기 전기 발생부로 공급하는 산화제 공급부를 포함하는 연료 전지 시스템을 제공한다.The invention also provides an anode electrode and a cathode electrode located opposite each other; And a polymer electrolyte membrane positioned between the anode electrode and the cathode electrode; And at least one electricity generating unit including the separator and generating electricity through an electrochemical reaction between a fuel and an oxidant. A fuel supply unit supplying fuel to the electricity generation unit; And an oxidant supply unit supplying an oxidant to the electricity generation unit.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 연료 전지에서 막-전극 어셈블리(Membrane Electrode Assembly: MEA)의 양면에 밀착되어, 각각의 막-전극 어셈블리를 분리하고, 연료 전지의 반응에 필요한 연료와 산화제를 막-전극 어셈블리의 애노드 전극과 캐소드 전극으로 공급하는 통로의 역할과, 각 막-전극 어셈블리의 애노드 전극과 캐소드 전극을 직렬로 연결시켜 주는 전도체의 역할을 하는 세퍼레이터(일명, 바이폴러 플레이트라고도 함)에 관한 것이다.The present invention is in close contact with both sides of a membrane electrode assembly (MEA) in a fuel cell, separates each membrane electrode assembly, and the fuel and oxidant required for the reaction of the fuel cell anode electrode of the membrane electrode assembly And a separator (also known as a bipolar plate) that serves as a passage for supplying to the cathode electrode and a conductor that connects the anode electrode and the cathode electrode in series in each membrane-electrode assembly.

이러한 세퍼레이터는 강한 내식성을 가지며, 가스 투과성이 없어야한다. 종래 세퍼레이터는 금속을 기계 가공하거나 흑연을 성형 또는 프레스 가공하여 제조하여 사용하였으나, 금속 재질 세퍼레이터는 연료 전지에서 발생되는 산소로 인하여 부식됨에 따라 전지 특성이 열화되어 수명이 짧아짐에 따라 바람직하지 않고, 또한 상기 흑연 재질의 세퍼레이터는 유로 채널을 형성하기 위한 가공비가 고가임에 따라 경제적이지 못하고, 또한 부서지기 쉽고 다공성이므로, 기계 가공시 깨지거나 일정 두께 미만으로 만드는 경우 가스 투과성을 가지게 되는 문제점이 있었다.Such a separator should have strong corrosion resistance and no gas permeability. Conventional separators are manufactured by machining metal or by forming or pressing graphite, but metal separators are not preferable due to deterioration of battery characteristics due to corrosion due to oxygen generated in fuel cells and shortened lifetime. The graphite separator is not economical as the processing cost for forming the flow channel is expensive, and also fragile and porous, there is a problem in that the gas permeability when broken or less than a certain thickness during machining.

이를 해결하기 위하여, 카본-카본 콤포지트 형태를 사용하는 것에 대한 시도가 있었으나, 이 방법으로도 역시 상술한 문제점을 해결하기는 어려웠다.In order to solve this problem, there have been attempts to use a carbon-carbon composite form, but this method has also been difficult to solve the above-mentioned problems.

본 발명의 세퍼레이터는 폴리머 매트릭스와 탄소계 첨가제를 포함하며, 다음과 같은 공정으로 제조될 수 있다.The separator of the present invention includes a polymer matrix and a carbon-based additive, and may be manufactured by the following process.

폴리머 수지와 탄소계 첨가제를 혼합하여 혼합물을 제조한다. 이때 폴리머 수지와 탄소계 첨가제의 혼합 비율은 본 발명의 효과를 얻기 위한 범위 내에서 적절하게 조절할 수 있다.A mixture is prepared by mixing a polymer resin and a carbon-based additive. At this time, the mixing ratio of the polymer resin and the carbon-based additive can be appropriately adjusted within the range for obtaining the effect of the present invention.

상기 혼합 공정은 볼밀링, 니딩(kneadig) 또는 믹싱 등의 일반적인 혼합 방법은 어떠한 방법으로 실시하여도 무방하다. The mixing process may be carried out by any method of a general mixing method such as ball milling, kneading or mixing.

상기 폴리머 수지로는 열경화성 또는 열가소성 수지를 사용할 수 있고, 그 대표적인 예로 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리아닐린 또는 폴리올레핀을 들 수 있다. 폴리올레핀으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 사용할 수 있다.Thermosetting or thermoplastic resins may be used as the polymer resin, and representative examples thereof include phenol resins, epoxy resins, polyanilines, and polyolefins. Polyolefin, polypropylene, etc. can be used as a polyolefin.

상기 탄소계 첨가제로는 카본 나노 튜브, 카본 나노 화이버, 카본 블랙 또는 인편상 흑연, 메조카본마이크로비드(MCMB), 메조카본섬유(MCF) 등과 같은 흑연을 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 이러한 탄소계 첨가제는 제조되는 세퍼레이터의 기계적 강도 유지를 위한 보강재 및 전자전도 역할을 돕는 도전재의 역할을 한다.As the carbon-based additive, one or a mixture of two or more graphites such as carbon nanotubes, carbon nanofibers, carbon black or flaky graphite, mesocarbon microbeads (MCMB), mesocarbon fibers (MCF), and the like may be used. These carbon-based additives serve as a reinforcing material for maintaining the mechanical strength of the separator to be prepared and a conductive material to help the electron conducting role.

이때, 상기 탄소계 첨가제를 그대로 사용할 수도 있고, 반응기 도입을 위한 전처리를 먼저 실시한 후 사용할 수도 있다. 상기 반응기 도입 전처리 공정은 반응기를 도입하고, 산화처리하는 공정으로 실시한다. 상기 반응기 도입 공정은 실란 처리법으로 실시할 수 있으며, 상기 산화처리 공정은 산 세척 및 열처리 공정으로 실시할 수 있다. 상기 산 세척 공정은 상기 반응기 도입 공정을 실시한 탄소계 첨가제를 황산 등의 산으로 세척하는 공정으로 실시하며, 상기 열처리 공정은 상기 세척된 탄소계 첨가제를 약 500 ℃ 이하의 온도에서 대기 중 열처리하는 공정으로 실시한다. In this case, the carbon-based additive may be used as it is, or may be used after first performing a pretreatment for introducing the reactor. The reactor introduction pretreatment step is performed by introducing a reactor and subjecting it to an oxidation treatment. The reactor introduction process may be performed by a silane treatment method, and the oxidation treatment process may be performed by an acid washing and a heat treatment process. The acid washing process is a process of washing the carbon-based additive subjected to the reactor introduction process with an acid such as sulfuric acid, and the heat treatment process is a process of heat-treating the washed carbon-based additive in the air at a temperature of about 500 ° C. or less. To be carried out.

상기 반응기 도입 전처리 공정에 따라 산소 등과 같은 반응기가 표면에 도입된 탄소계 첨가제가 얻어진다. 이와 같이 반응기가 표면에 도입된 탄소계 첨가제를 고분자와 혼합하면, 첨가제와 고분자 매트릭스가 매우 강력하게 화학적으로 결합되어, 계면에서 일어날 수 있는 기체 투과 현상을 더욱 억제할 수 있어서 바람직하다.According to the reactor introduction pretreatment process, a carbon-based additive having a reactor such as oxygen introduced on the surface thereof is obtained. When the carbon-based additive introduced into the surface of the reactor is mixed with the polymer as described above, the additive and the polymer matrix are very strongly chemically bonded, which is preferable because the gas permeation phenomenon that may occur at the interface can be further suppressed.

상기 혼합물을 목적하는 형상의 몰드에 주입한 후, 열처리하여 경화시켜, 본 발명의 세퍼레이터를 제조한다. 상기 열처리 공정은 사용하는 폴리머 수지와 탄소계 첨가제 종류에 따라 적절한 온도 내에서 실시할 수 있다.After inject | pouring the said mixture into the mold of a desired shape, it heat-processes and hardens and manufactures the separator of this invention. The heat treatment step can be carried out at an appropriate temperature according to the type of polymer resin and carbon-based additive used.

이와 같이 제조된 본 발명의 세퍼레이터는 폴리머 매트릭스와 탄소계 첨가제를 포함하며, 그 개략적인 구조를 도 1 내지 도 3에 나타내었다. 도 1 내지 도 3에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 세퍼레이터는 폴리머 매트릭스(10)에 1종 또는 2 종 이상의 탄소계 첨가제가 나노 화이버(30), 카본 나노 튜브의 단일 입자 형태 또는 그 뭉침 형태(50) 그리고 탄소계 입자(70) 형태로 존재한다.  The separator of the present invention prepared as described above includes a polymer matrix and a carbon-based additive, and a schematic structure thereof is shown in FIGS. 1 to 3. As shown in Figures 1 to 3, the separator of the present invention is one or two or more carbon-based additives in the polymer matrix 10, nanofiber 30, a single particle form or agglomeration form thereof (50) And carbon-based particles 70.

본 발명의 세퍼레이터는 다공질이 아니므로, 기체 투과율이 매우 낮고, 탄소계 첨가제에 의해 전도성이 매우 높고, 또한 강도가 우수하여 얇은 두께로 형성이 가능하다. Since the separator of the present invention is not porous, the gas permeability is very low, the conductivity of the carbon-based additive is very high, and the strength is excellent, and thus the thin film can be formed.

본 발명의 세퍼레이터를 포함하는 본 발명의 연료 전지 시스템은 적어도 하나의 전기 발생부, 연료 공급부 및 산화제 공급부를 포함한다.The fuel cell system of the present invention including the separator of the present invention includes at least one electricity generating section, a fuel supply section and an oxidant supply section.

상기 전기 발생부는 고분자 전해질 막, 이 고분자 전해질 막 양면에 존재하는 캐소드 및 애노드 전극 및 세퍼레이터를 포함하며, 연료와 산화제의 전기화학적인 반응을 통하여 전기를 발생시키는 역할을 한다.The electricity generation unit includes a polymer electrolyte membrane, cathode and anode electrodes and separators present on both sides of the polymer electrolyte membrane, and serves to generate electricity through an electrochemical reaction between a fuel and an oxidant.

상기 연료 공급부는 수소를 함유한 연료를 상기 전기 발생부로 공급하는 역할을 하며, 상기 산화제 공급부는 산소 또는 공기와 같은 산화제를 상기 전기 발생부로 공급하는 역할을 한다.The fuel supply unit serves to supply fuel containing hydrogen to the electricity generator, and the oxidant supply unit serves to supply an oxidant such as oxygen or air to the electricity generator.

본 발명의 연료 전지 시스템의 개략적인 구조를 도 4에 나타내었으며, 이를 참조로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 연료 전지 시스템(100)은연료와 산화제의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 적어도 하나의 전기 발생부(19)를 갖는 스택(7)과, 상기한 연료를 공급하는 연료 공급원(1)과, 산화제를 전기 발생부(19)로 공급하는 산화제 공급원(5)을 포함하여 구성된다.A schematic structure of the fuel cell system of the present invention is shown in FIG. 4, which will be described in more detail with reference to the following. The fuel cell system 100 of the present invention includes a stack 7 having at least one electricity generating unit 19 for generating electrical energy through an electrochemical reaction between fuel and an oxidant, and a fuel supply source for supplying the fuel. (1) and the oxidant supply source 5 which supplies an oxidant to the electricity generation part 19, and is comprised.

또한 상기 연료를 공급하는 연료 공급원(1)은 연료를 저장하는 연료 탱크(9)와, 연료 탱크(9)에 연결 설치되는 연료 펌프(11)를 구비한다. 상기한 연료 펌프 (11)는 소정의 펌핑력에 의해 연료 탱크(9)에 저장된 연료를 배출시키는 기능을 하게 된다.In addition, the fuel supply source 1 for supplying the fuel has a fuel tank 9 for storing fuel and a fuel pump 11 connected to the fuel tank 9. The fuel pump 11 serves to discharge fuel stored in the fuel tank 9 by a predetermined pumping force.

상기 스택(7)의 전기 발생부(19)로 산화제를 공급하는 산화제 공급원(5)은 소정의 펌핑력으로 공기를 흡입하는 적어도 하나의 공기 펌프(13)를 구비한다.The oxidant source 5 for supplying the oxidant to the electricity generating unit 19 of the stack 7 has at least one air pump 13 which sucks air with a predetermined pumping force.

상기 전기 발생부(19)는 연료와 공기 중의 산화제를 산화 및 환원 반응시키는 막-전극 어셈블리(21)와 이 막-전극 어셈블리의 양측에 연료와 산화제를 함유한 공기를 공급하기 위한 세퍼레이터(23,25)로 구성된다. The electricity generating unit 19 is a membrane-electrode assembly 21 for oxidizing and reducing an oxidant in fuel and air, and a separator 23 for supplying air containing fuel and an oxidant to both sides of the membrane-electrode assembly. 25).

이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention are described. However, the following examples are only one preferred embodiment of the present invention and the present invention is not limited to the following examples.

(실시예 1)(Example 1)

흑연을 페놀 수지와 볼밀링하여 혼합물을 제조하고, 이 혼합물을 유로가 설계된 몰드에 주입하였다. 이어서, 이를 열처리하고, 경화하여 세퍼레이터를 제조하였다.The mixture was prepared by ball milling graphite with a phenolic resin, and the mixture was injected into a mold in which a flow path was designed. Then, it was heat treated and cured to prepare a separator.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

유로 채널이 형성된 흑연을 세퍼레이터로 사용하였다.Graphite having flow channel formed therein was used as a separator.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

유로 채널이 형성된 카본/카본 콤포지트를 세퍼레이터로 사용하였다.A carbon / carbon composite having a flow channel formed therein was used as the separator.

상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 2의 세퍼레이터의 기체 투과율 및 전도성을 비교한 결과 실시예 1의 기체 투과율이 낮고, 전도성은 우수한 결과가 나왔다.As a result of comparing the gas permeability and conductivity of the separators of Example 1 and Comparative Examples 1 to 2, the gas permeability of Example 1 was low and the conductivity was excellent.

상술한 것과 같이, 본 발명의 세퍼레이터는 기체 투과율이 매우 낮고, 전도성이 높으며, 얇은 두께로 형성이 가능하여, 우수한 물성을 나타내는 연료 전지를 제공할 수 있다. As described above, the separator of the present invention has a very low gas permeability, high conductivity, and can be formed in a thin thickness, thereby providing a fuel cell having excellent physical properties.

Claims (14)

탄소계 첨가제; 및Carbon-based additives; And 폴리머 매트릭스Polymer matrix 를 포함하는 연료 전지용 세퍼레이터.Separator for a fuel cell comprising a. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 폴리머는 열경화성 또는 열가소성 수지인 연료 전지용 세퍼레이터.The polymer is a thermosetting or thermoplastic resin separator for fuel cells. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 폴리머는 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리아닐린 및 폴리올레핀으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 연료 전지용 세퍼레이터.The polymer is a fuel cell separator that is selected from the group consisting of phenol resin, epoxy resin, polyaniline and polyolefin. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 탄소계 첨가제는 카본 나노 튜브, 카본 나노 화이버, 흑연 및 카본 블랙으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 연료 전지용 세퍼레이터.The carbon-based additive is selected from the group consisting of carbon nanotubes, carbon nanofibers, graphite and carbon black separator for fuel cells. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 연료 전지용 바이폴라 플레이트는 표면에 반응기를 더욱 포함하는 것인 연료 전지용 세퍼레이터.The fuel cell bipolar plate further comprises a reactor on the surface of the fuel cell separator. 폴리머와 탄소계 첨가제를 혼합하고;Mixing the polymer and the carbonaceous additive; 상기 혼합물을 몰드에 주입하여 열처리하고;Injecting the mixture into a mold for heat treatment; 상기 열처리 생성물을 경화시키는Curing the heat treatment product 공정을 포함하는 연료 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.The manufacturing method of the separator for fuel cells containing a process. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 탄소계 첨가제는 카본 나노 튜브, 카본 나노 화이버, 흑연 및 카본 블랙으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 연료 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.The carbon-based additive is selected from the group consisting of carbon nanotubes, carbon nanofibers, graphite, and carbon black. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 탄소계 첨가제는 반응기 도입 전처리 공정을 실시한 것인 연료 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.The carbon-based additive is a method for producing a separator for fuel cells that is subjected to a reactor pretreatment step. 제 8 항에 있어서, The method of claim 8, 상기 반응기 도입 전처리 공정은 반응기 도입 공정 및 산화 처리 공정을 포함하는 것인 연료 전지용 세퍼레이터의 제조 방법.The reactor introduction pretreatment step includes a reactor introduction step and an oxidation treatment step. 서로 대향하여 위치한 애노드 전극 및 캐소드 전극; 및 상기 애노드 전극과 상기 캐소드 전극 사이에 위치하는 고분자 전해질 막을 포함하는, 적어도 하나의 막-전극 어셈블리; 및 탄소계 첨가제와 폴리머 매트릭스를 포함하는 세퍼레이터를 포함하며, 연료와 산화제의 전기화학적 반응을 통하여 전기를 생성시키는 적어도 하나의 전기 발생부; An anode electrode and a cathode electrode located opposite each other; And a polymer electrolyte membrane positioned between the anode electrode and the cathode electrode; And a separator including a carbon-based additive and a polymer matrix, wherein the separator includes at least one electricity generator configured to generate electricity through an electrochemical reaction between a fuel and an oxidant; 연료를 상기 전기 발생부로 공급하는 연료 공급부; 및A fuel supply unit supplying fuel to the electricity generation unit; And 산화제를 상기 전기 발생부로 공급하는 산화제 공급부Oxidant supply unit for supplying an oxidant to the electricity generating unit 를 포함하는 연료 전지 시스템.Fuel cell system comprising a. 제 10 항에 있어서, The method of claim 10, 상기 폴리머는 열경화성 또는 열가소성 수지인 연료 전지 시스템.The polymer is a thermoset or thermoplastic resin. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 폴리머는 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리아닐린 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 연료 전지 시스템.Wherein said polymer is selected from the group consisting of phenol resins, epoxy resins, polyaniline and polyethylene. 제 10 항에 있어서, The method of claim 10, 상기 탄소계 첨가제는 카본 나노 튜브, 카본 나노 화이버, 흑연 및 카본 블랙으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 연료 전지 시스템.The carbon-based additive is selected from the group consisting of carbon nanotubes, carbon nanofibers, graphite and carbon black. 제 10 항에 있어서, The method of claim 10, 상기 연료 전지용 바이폴라 플레이트는 표면에 반응기를 더욱 포함하는 것인 연료 전지 시스템.The fuel cell bipolar plate further comprises a reactor on the surface.
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