KR20090112771A - 연료전지용 분리판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지용 분리판 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장섬유 강화 복합재료(Continuous Carbon-Fiber Composite)를 이용한 분리판과, 이것의 양산을 위한 제조 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 장섬유 강화 복합재료의 원재료를 반경화 상태로 구비하는 제1단계와; 상기 원재료를 분리판의 길이와 형상으로 형성하는 제2단계와; 상기 분리판의 길이대로 잘라진 복수개의 원재료를 적층 부착시키는 제3단계와; 상기 원재료가 단수 또는 복수개의 층으로 적층된 것을 고온 핫프레스에 배치하여 가열/가압시키는 제4단계와; 상기 가열/가압된 분리판으로부터 불필요한 부분을 잘라주는 마무리하는 제5단계와; 최종 제조된 분리판을 후경화 처리하는 제6단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판 제조 방법을 제공한다.
연료전지, 분리판, 핫프레스, 핫롤러, 장섬유, 복합재료, 카본섬유

Description

연료전지용 분리판 및 그 제조 방법{Separation plate for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell and method for manufacturing the same}
본 발명은 연료전지용 분리판 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장섬유 강화 복합재료(Continuous Carbon-Fiber Composite)를 이용한 분리판과, 이것의 양산을 위한 제조 방법에 관한 것이다.
연료 전지는 수소(H2)와 산소(O2)를 반응시켜 전기 에너지를 생성하는 장치로서, 수소이온(H+)이 전달되는 전해질막(electrolyte membrane)을 사이에 두고 수소(H2)가 공급되는 연료극(anode)과 공기가 공급되는 공기극(cathode)이 배치되고,이 연료극 및 공기극의 바깥쪽으로는 가스확산층(GDL: Gas Diffusion Layer)이 배치된 구조의 막-전극 어셈블리(Membrane Electrode Assembly; MEA)를 포함하고 있다.
또한, 상기 가스확산층의 바깥쪽에는 연료를 공급하고 반응에 의해 발생된 물을 배출하도록 유로(Flow Field)가 형성된 분리판(Separator)이 적층 구성되는 바, 상기 막-전극 어셈블리와 분리판이 순차적으로 적층된 것을 연료전지 스택이라 한다.
따라서, 한쪽의 전극(연료극 혹은 수소극)에는 연료인 수소 혹은 수소가 다량 함유된 혼합가스를 공급하고, 또 다른쪽의 전극(공기극)에는 산소 혹은 산소가 함유된 공기를 공급할 때 발생하는 전기화학반응을 이용하여 전기에너지를 끌어낼 수 있다.
첨부한 도 4에 도시된 바와 같이, 연료전지 스택의 구성중 분리판(30)의 경우, 그 양단부에 각각 수소, 공기, 냉각수 공급 및 배출을 위한 매니폴드(32)들이 관통 형성되어 있고, 각 매니폴드(32) 사이에는 그 길이방향을 따라 수소, 공기, 냉각수 유로(34)가 독립적으로 미세한 채널 구조로 형성된다.
이러한 연료전지용 분리판은 전기전도도가 좋을 것, 화학적 저항성이 클 것, 기계적 구조 강성 및 강도를 가질 것, 열질량이 작을 것(냉시동 관련) 등의 요구 조건이 따른다.
종래의 분리판중, 흑연 분리판은 얇은 흑연판을 밀링 기계가공하여 성형하므로 제작시간 및 비용이 과다하게 소요되고, 충격에 의한 파손 가능성 큰 문제점이 있다.
또한, 팽창 카본(Carbon) 분리판의 경우, 유체가 흐르는 채널의 미세한 성형이 어렵고, 전기전도도가 흑연에 비하여 떨어지는 단점이 있다.
또한, 흑연 파우더(Powder) + 고분자 결합제(Polymer Binder)가 혼합된 복합 재료 분리판의 경우, 유체의 흐름을 위한 채널의 미세한 성형이 어렵고, 전기전도도가 흑연에 비하여 떨어지는 단점이 있다.
이러한 점을 감안하여, 본원 출원인은 10~200㎛ 입자 크기의 흑연 75~85 중량%, 페놀 수지 13.5~22.5 중량%, 경화제 1.5~2.5 중량%로 이루어진 복합재료를 구비하여 혼합하는 단계와, 금형에 분산시키는 단계와, 분리판으로 성형하는 단계와, 100~120℃에서 열처리하는 단계로 진행되는 분리판 및 그 제조 방법을 이미 출원(대한민국 특허출원번호 제2007-0060189호)한 바 있으나, 기계적 강도, 전기전도도 특성 불량하고, 금형에 분말(Powder)재료를 압축하여 넣는 공정이 까다로와 성형성이 나쁘며, 열처리 공정에 오랜 시간이 소요되어 양산성이 없는 문제점이 있었다.
또한, 카본(Carbon)/흑연분말(Graphite Powder), 고분자 결합제(Polymer Binder)를 이용한 고체 고분자형 연료 전지용 세퍼레이터 및 그 제조 방법이 일본특허공개번호 제1999-297338호에 개시되어 있는 바, 마찬가지로 금형에 분말재료를 넣고 압축하는 공정이 어려워 성형성이 떨어지고, 열처리 공정에 오랜 시간이 소요되어 양산성이 없는 문제점이 있다.
또한, 입경 60~100㎛의 도전제 파우더, 결합제 및 휘발성 용제를 이용한 연료 전지 세퍼레이터의 제조 방법, 연료 전지 세퍼레이터 및 고체 고분자형 연료 전지가 일본특허공개번호 제2001-325967호에 개시되어 있는 바, 입자 함량이 높아 입자간의 접촉이 많아야 전기 특성을 향상시킬 수 있으나, 입자 함량이 많으면 기계적 물성이 떨어지고 성형성이 나빠지는 단점이 있고, 휘발성 용제를 사용하는 공법은 공정 시간, 작업 안전성, 환경 문제 유발 가능성이 큰 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 분리판이 갖는 문제점을 감안하여 연구된 결과물로서, 연료전지용 분리판을 카본 섬유가 고분자 결합제에 의하여 둘러싸인 형태의 장섬유 강화 복합재료를 이용하여 양산을 위한 연속 공정으로 제조할 수 있도록 한 연료전지용 분리판 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 장섬유 강화 복합재료의 원재료를 반경화 상태로 구비하는 제1단계와; 상기 원재료를 분리판의 길이와 형상으로 형성하는 제2단계와; 상기 분리판의 길이대로 잘라진 단수개 또는 복수개의 원재료를 적층 부착시키는 제3단계와; 상기 원재료가 단수개 또는 복수개의 층으로 적층된 것을 고온 핫프레스에 배치하여 가열/가압시키는 제4단계와; 상기 가열/가압된 분리판으로부터 불필요한 부분을 잘라주는 마무리하는 제5단계와; 최종 제조된 분리판을 후경화 처리하는 제6단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판 제조 방법을 제공한다.
상기 장섬유 강화 복합재료는 카본 섬유가 열경화성 고분자 결합제에 의하여 둘러싸인 형태이면서, 수m ~ ∞m 길이를 갖는 연속적인 섬유인 것을 특징으로 한다.
상기 고분자 결합제에 전기 전도성 향상을 위한 전도성 파우더로서, 카본블랙이 더 혼합된 것을 특징으로 한다.
상기 제2단계에서, 원재료를 커터가 장착된 커팅롤러에 통과시킴으로써, 원재료가 분리판의 길이대로 잘라지는 동시에 원재료에 공용분배기 구멍과 조립홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제3단계에서, 분리판 길이대로 잘라진 단수개 또는 복수개의 원재료를 적층/압축롤러를 통과시켜 가열/가압시키되, 상기 복수개의 원재료는 0도/90도/0도로 지그재그 배열로 적층시켜 가열/가압에 의하여 서로 접착되도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 제4단계에서, 고온 핫프레스의 상형 및 하형에 형성된 양각 및 음각의 유로 패턴에 의하여 원재료에 수소, 공기, 냉각수의 유로가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 분리판으로부터 불필요한 부분을 잘라주는 마무리하는 제5단계는 상기 가열/가압된 분리판이 그 형상을 유지할 수 있는 정도의 경화도를 가지도록 최소한의 시간내에 진행되도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 제6단계는 오토클래이브(autoclave)에 400장 이상의 분리판을 한꺼번에 배치한 후, 소정의 온도 및 시간으로 후경화(Post cure) 처리하여 완전 경화된 제품이 되도록 한 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 장섬유 강화 복합재료의 원재료를 반경화 상태로 구비하는 제1단계와; 상기 원재료를 분리판의 길이와 형상으로 형 성하는 제2단계와; 상기 분리판의 길이대로 잘라진 단수개 또는 복수개의 원재료를 적층 부착시키는 제3단계와; 상기 원재료가 단수개 또는 복수개의 층으로 적층된 것을 고온 핫롤러를 통과시켜 가압성형, 가열, 일부 경화가 이루어지는 제4단계와; 상기 가압 성형된 분리판으로부터 불필요한 부분을 잘라주는 마무리하는 제5단계와; 최종 제조된 분리판을 후경화시켜 경화시키는 제6단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판을 제공한다.
상기 제4단계에서, 상기 고온 핫롤러의 표면에 형성된 양각 및 음각의 유로 패턴에 의하여 원재료에 수소, 공기, 냉각수 유로가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.
장섬유 강화 복합재료를 이용하여 분리판을 제조하되, 수소, 공기, 냉각수 등의 형성을 위한 양각 및 음각의 유로 패턴을 갖는 핫프레스 또는 핫롤러를 이용하여 분리판을 용이하게 제조할 수 있으며, 종래의 다른 재질의 분리판에 비하여 충격강도, 성형성, 내화학성등에서 우수하고, 특히 굴곡강도에서 매우 우수한 분리판을 제공할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하 기로 한다.
본 발명에 따른 연료전지용 분리판은 첨부한 도 3에 도시된 바와 같이, 카본 섬유가 고분자 결합제에 의하여 둘러싸인 형태의 장섬유 강화 복합재료를 이용하여 양산을 위한 연속 공정으로 제조할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
이때, 본 발명에 따르면, 전기 전도 특성을 보다 향상시킬 수 있도록 상기 장섬유 강화 복합재료의 고분자 결합제에 카본 블랙과 같은 전도성 파우더를 더 혼합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 이해를 돕기 위하여, 먼저 본 발명의 분리판 제조에 사용되는 장섬유 강화 복합재료(Continuous Carbon-Fiber Composite)와, 기존 재료(흑연, 카본 분말 복합재료, 금속(스테인레스:SUS))간의 물성치를 비교해 보면 다음의 표 1에 기재된 바와 같다.
Figure 112008029582031-PAT00001
위의 표 1에 기재된 바와 같이, 본 발명에 적용된 장섬유 강화 복합재료는 ⅰ)금속재료(SUS)보다 ¼ 정도 비중으로 경량화에 기여할 수 있고, ⅱ)열전도도가 흑연보다 작지만 판재 자체의 두께를 휠씬 줄일 수 있으므로 분리판 전체의 두께 또한 줄일 수 있어, 단위부피당 반응면적이 늘어나 전력밀도(Power density)를 높일 수 있으며, ⅲ)접촉저항이 작아 스택에서 전류 손실이 줄어들어 연료전지의 효율이 높아질 수 있으며, ⅳ)적층각도에 따라 음의 열팽창계수로부터 양의 열팽창계수까지 조절이 가능하고, 치수안정성 측면이 우수하며, ⅴ)전기전도도의 절대값은 흑연보다 작으나 흑연보다 얇게 만들 수 있으므로, 실제 벌크(Bulk) 저항은 동등값으로 실현이 가능하며, ⅵ)체결하중에 의한 변형 발생시 응력에 의한 파손을 방지하기 위하여 굴곡강도는 클수록 좋은 바, 타 재료에 비하여 월등히 우수하며, ⅶ)압축강도 및 내부식성은 기준을 만족함을 통상의 장비를 이용한 실험을 통해 알 수 있었다.
다시 정리하면, 본 발명의 분리판 제조에 사용되는 장섬유 강화 복합재료(Continuous Carbon-Fiber Composite)는 기존 재료(흑연, 금속, 카본-분말(carbon-powder), 쵸프드 카본 섬유(Chopped-carbon Fiber) 복합재료) 대비 우수한 물성을 갖는 것으로 알려져 있으며, 기계적 강도가 우수하여 스택 체결력에 의한 변형의 최소화로 시일(Seal) 특성을 향상시킬 수 있고, 충격 강도가 우수하여 흑연 재료에 비하여 충격에 깨지지 않아 핸들링(Handling)이 쉬우며, 하중에 의한 파손 우려가 없는 장점이 있다.
또한, 상기 장섬유 강화 복합재료는 기체 투과도 작고, 특히 기존의 분말 기반(Powder Based) 복합재료가 금형을 이용하여 분리판으로 성형되는 것과 달리, 양산을 위한 연속공정 적용이 가능하다.
또한, 기존의 분리판에 사용된 재료에 비하여 비열이 작으므로, 열적 관성(Thermal Inertia)이 작아서 냉시동에 유리하고, 내화학성이 우수하여 코팅이 불필요하므로 제작 단가를 크게 낮출 수 있는 등의 장점이 있다.
이에, 본 발명에 따른 분리판은 장섬유 강화 복합재료를 이용하여 양산을 위한 연속 공정으로 용이하게 제조할 수 있는 바, 그 제조를 위한 실시예를 설명하면 다음과 같고, 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제1실시예
본 발명의 제1실시예에 따른 분리판 제조 방법은 장섬유 강화 복합재료를 핫 프레스(Hot Press) 방식으로 성형하는 방법을 제공한다.
첨부한 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 분리판의 제조 방법을 설명하는 공정도이다.
먼저, 지름이 약 10㎛인 카본 섬유가 열경화성 고분자 결합제에 의하여 둘러싸인 형태이면서, 수m ~ ∞m 길이를 갖는 연속적인 섬유인 장섬유 강화 복합재료 원재료(10)를 롤(12:roll)에 말아서 구비한다.
이때, 상기 장섬유 강화 복합재료의 원재료(10)는 반경화 시트 형태인 프리프레그(Prepreg) 상태, 또는 반경화 상태인 SMC(Sheet Molding Compound) 상태로 구비된다.
다음으로, 상기 장섬유 강화 복합재료의 원재료(10)를 긴 롤 형태이면서 그 표면에 커터(16)가 장착된 복수개의 커팅롤러(18)에 통과시킴으로써, 원재료가 분리판의 길이대로 잘라지게 되고, 동시에 공용분배기 구멍과 조립홀이 형성된다.
이어서, 복수개의 원재료(10) 즉, 분리판 길이대로 잘라진 단수개의 원재료 적층/압축롤러(20)를 통과시키거나, 또는 분리판 길이대로 잘라진 복수개의 원재료를 0도/90도/0도 등의 지그재그 배열로 적층시켜 적층/압축롤러(20)를 통과시킨다.
이때, 상기 원재료의 두께가 0.1mm이면, 제조될 분리판의 두께를 고려하여 3~5장 정도 지그재그 배열로 적층시킨다.
또한, 적층/압축롤러(20)는 별도의 히팅수단이 내장된 것을 사용하며, 이에 원재료(10)가 적층/압축롤러(20)를 통과할 때, 40~80℃ 온도로 가압 밀착된다.
특히, 원재료가 40℃ 이하로 가압되면 서로간의 접착력이 떨어지고, 80℃ 이상으로 가압되면 원재료가 경화될 우려가 있으므로, 40~80℃ 온도로 가압 밀착하는 것이 바람직하다.
다음으로, 원재료(10)가 단수개 또는 복수개의 층으로 적층된 것을 고온 핫프레스(22)에 배치하여 가압 성형시킨다.
이때, 원재료(10)에 대한 고온 핫프레스(22)의 성형 온도는 150~550℃ 온도로 관리하는 것이 바람직하며, 그 이유는 150℃ 이하이면 성형성이 떨어지고, 550℃ 이상이면 원재료가 완전 경화될 우려가 있기 때문이다.
특히, 상기 고온 핫프레스(22)의 상형 및 하형에는 수소, 공기, 냉각수 등의 형성을 위한 양각 및 음각의 유로 패턴(24)이 형성되어 있으며, 따라서 고온 핫프레스의 가압 성형에 따라 원재료에 수소, 공기, 냉각수 등의 유로가 형성되어진다.
다음으로, 가열/가압 성형된 원재료(10) 즉, 분리판으로부터 불필요한 부분을 트림 커터(26)를 이용하여 잘라주는 마무리 단계가 진행되는 바, 가열/가압된 원재료(10)가 형상을 유지할 수 있는 정도의 경화도를 가지도록 최소한의 시간내에 진행되도록 한다.
마지막으로, 후경화(post cure) 공정 즉, 오토클래이브(autoclave)에 400장 정도의 분리판을 한꺼번에 배치하여 약 125℃에서 2시간 정도 열처리하여, 분리판의 최종 경화가 이루어지도록 한다.
제2실시예
본 발명의 제2실시예에 따른 분리판 제조 방법은 장섬유 강화 복합재료를 핫 롤링(Hot Rolling) 방식으로 성형하는 방법을 제공한다.
첨부한 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 분리판의 제조 방법을 설명하는 공정도이다.
먼저, 지름이 약 10㎛인 카본 섬유가 열경화성 고분자 결합제에 의하여 둘러싸인 형태이면서, 수m ~ ∞m 길이를 갖는 연속적인 섬유인 장섬유 강화 복합재료 원재료(10)를 롤(12:roll)에 말아서 구비한다.
이때, 상기 장섬유 강화 복합재료의 원재료(10)는 반경화 시트 형태인 프리프레그(Prepreg) 상태, 또는 반경화 상태인 SMC(Sheet Molding Compound) 상태로 구비된다.
다음으로, 제1실시예와 같이, 상기 장섬유 강화 복합재료의 원재료(10)를 긴 롤 형태이면서 그 표면에 커터(16)가 장착된 복수개의 커팅롤러(18)에 통과시킴으로써, 원재료가 분리판의 길이대로 잘라지게 되고, 동시에 공용분배기 구멍과 조립홀이 형성된다.
이어서, 제1실시예와 같이, 복수개의 원재료(10) 즉, 분리판 길이대로 잘라진 단수개의 원재료 적층/압축롤러(20)를 통과시키거나, 또는 분리판 길이대로 잘라진 복수개의 원재료를 0도/90도/0도 등의 지그재그 배열로 적층시켜 적층/압축롤러(20)를 통과시킨다.
이때, 상기 원재료(10)의 두께가 0.1mm이면, 제조될 분리판의 두께를 고려하여 3~5장 정도 지그재그 배열로 적층시킨다.
또한, 적층/압축롤러(20)는 별도의 히팅수단이 내장된 것을 사용하며, 이에 원재료가 적층/압축롤러(20)를 통과할 때, 40~80℃ 온도로 가압 밀착된다.
특히, 원재료가 40℃ 이하로 가압되면 서로간의 접착력이 떨어지고, 80℃ 이상으로 가압되면 원재료가 경화될 우려가 있으므로, 40~80℃ 온도로 가압 밀착하는 것이 바람직하다.
다음으로, 원재료가 단수개 또는 복수개의 층으로 적층된 것을 고온 핫롤러(28)를 통과시켜 가압성형, 가열, 일부 경화가 이루어지도록 한다.
이때, 상기 고온 핫롤러(28)의 표면에는 수소, 공기, 냉각수 등의 형성을 위한 양각 및 음각의 유로 패턴(24)이 형성되어 있으며, 따라서 원재료(10)가 고온 핫롤러(28)를 통과하면서 가압 성형됨에 따라 원재료에 수소, 공기, 냉각수 등의 유로가 형성되어진다.
또한, 원재료(10)에 대한 고온 핫롤러(28)의 가열 온도는 150~250℃ 온도로 관리하는 것이 바람직하며, 그 이유는 150℃ 이하이면 성형성이 떨어지고, 250℃ 이상이면 원재료가 완전 경화될 우려가 있기 때문이다.
다음으로, 가압 성형된 원재료(10) 즉, 분리판으로부터 불필요한 부분을 트림 커터(26)를 이용하여 잘라주는 마무리 단계가 진행된다.
마지막으로, 후경화(post cure) 공정 즉, 오토클래이브(autoclave)에 400장 정도의 분리판을 한꺼번에 배치하여 약 125℃에서 2시간 정도 열처리하여, 분리판의 최종 경화가 이루어지도록 한다.
이와 같이, 기존의 분말 기반의 복합재료를 금형을 이용하여 성형하는 것과 달리, 장섬유 강화 복합재료를 이용하여 양산을 위한 연속공정인 핫프레스 또는 핫롤 방식으로 분리판을 용이하게 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 분리판의 제조 방법을 설명하는 공정도,
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 분리판의 제조 방법을 설명하는 공정도,
도 3은 장섬유 강화 복합재료의 구조를 설명하는 개략도,
도 4는 연료전지 분리판의 구조를 설명하는 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 장섬유 강화 복합재료의 원재료 12 : 롤
16 : 커터 18 : 커팅롤러
20 : 적층/압착롤러 22 : 고온 핫프레스
24 : 양각 및 음각의 유로패턴 26 : 트림커터
28 : 핫 롤러 30 : 분리판
32 : 매니폴드 34 : 유로

Claims (12)

  1. 장섬유 강화 복합재료의 원재료를 반경화 상태로 구비하는 제1단계와;
    상기 원재료를 분리판의 길이와 형상으로 형성하는 제2단계와;
    상기 분리판의 길이대로 잘라진 단수개 또는 복수개의 원재료를 적층 부착시키는 제3단계와;
    상기 원재료가 단수개 또는 복수개의 층으로 적층된 것을 고온 핫프레스에 배치하여 가열/가압시키는 제4단계와;
    상기 가열/가압된 분리판으로부터 불필요한 부분을 잘라주는 마무리하는 제5단계와;
    최종 제조된 분리판을 후경화 처리하는 제6단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판 제조 방법.
  2. 장섬유 강화 복합재료의 원재료를 반경화 상태로 구비하는 제1단계와;
    상기 원재료를 분리판의 길이와 형상으로 형성하는 제2단계와;
    상기 분리판의 길이대로 잘라진 단수개 또는 복수개의 원재료를 적층 부착시키는 제3단계와;
    상기 원재료가 단수개 또는 복수개의 층으로 적층된 것을 고온 핫롤러를 통과시켜 가압성형, 가열, 일부 경화가 이루어지는 제4단계와;
    상기 가열/가압 성형된 분리판으로부터 불필요한 부분을 잘라주는 마무리하는 제5단계와;
    최종 제조된 분리판을 후경화시켜 경화시키는 제6단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판 제조 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 장섬유 강화 복합재료는 카본 섬유가 열경화성 고분자 결합제에 의하여 둘러싸인 형태이면서, 수m ~ ∞m 길이를 갖는 연속적인 섬유인 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판 제조 방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 고분자 결합제에 전기 전도성 향상을 위한 전도성 파우더가 더 혼합된 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판 제조 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 전도성 파우더는 카본 블랙인 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판 제조 방법.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제2단계에서, 원재료를 커터가 장착 된 커팅롤러에 통과시킴으로써, 원재료가 분리판의 길이대로 잘라지는 동시에 원재료에 공용분배기 구멍과 조립홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판 제조 방법.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제3단계에서, 분리판 길이대로 잘라진 단수개 또는 복수개의 원재료를 적층/압축롤러를 통과시켜 가열/가압시키되, 상기 복수개의 원재료는 0도/90도/0도로 지그재그 배열로 적층시켜 가열/가압에 의하여 서로 접착되도록 한 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판 제조 방법.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 제4단계에서, 고온 핫프레스의 상형 및 하형에 형성된 양각 및 음각의 유로 패턴에 의하여 원재료에 수소, 공기, 냉각수의 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판 제조 방법.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 분리판으로부터 불필요한 부분을 잘라주는 마무리하는 제5단계는 상기 가열/가압된 분리판이 그 형상을 유지할 수 있는 정도의 경화도를 가지도록 최소한의 시간내에 진행되도록 한 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판 제조 방법.
  10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제6단계는 오토클래이브(autoclave)에 400장 이상의 분리판을 한꺼번에 배치한 후, 소정의 온도 및 시간으로 후경화(Post cure) 처리하여 완전 경화된 제품이 되도록 한 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판 제조 방법.
  11. 청구항 2에 있어서, 상기 제4단계에서, 상기 고온 핫롤러의 표면에 형성된 양각 및 음각의 유로 패턴에 의하여 원재료에 수소, 공기, 냉각수 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판 제조 방법.
  12. 청구항 1 또는 청구항 2중 어느 하나의 항에 따른 방법에 의해 제조된 연료전지용 분리판.
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US12/229,183 US7867656B2 (en) 2008-04-25 2008-08-19 Fuel cell separator and method for manufacturing the same
DE102008041320A DE102008041320A1 (de) 2008-04-25 2008-08-19 Brennstoffzellenseparator und Verfahren zum Herstellen desselben
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101134482B1 (ko) * 2009-11-30 2012-04-13 한국과학기술원 고분자 전해질 연료전지용 복합재료 분리판 및 그 제조 방법
WO2013172629A1 (ko) * 2012-05-16 2013-11-21 한국과학기술원 연료전지용 탄소섬유 직물 분리판 및 그 제조 방법
KR20170050688A (ko) * 2015-10-30 2017-05-11 주식회사 엘지화학 채널 플레이트의 제조장치 및 제조방법

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012128106A1 (ja) * 2011-03-18 2012-09-27 凸版印刷株式会社 ガスケット付き電解質膜製造装置及びガスケット付き電解質膜の製造方法
EP2770565A1 (en) * 2013-02-26 2014-08-27 Vito NV Method of manufacturing gas diffusion electrodes
CN105226323B (zh) 2014-06-09 2017-12-01 宁德新能源科技有限公司 电芯及其制备方法
TWI538286B (zh) * 2015-01-26 2016-06-11 財團法人工業技術研究院 雙極板及應用其之燃料電池模組
JP6958269B2 (ja) * 2017-11-10 2021-11-02 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用セパレータの製造方法
CN108465818B (zh) * 2018-02-22 2020-02-04 北京机电工程总体设计部 一种颗粒增强金属复合材料
CN109353031A (zh) * 2018-11-19 2019-02-19 苏州银禧新能源复合材料有限公司 电池箱盖的制备方法
CN111326759B (zh) * 2018-12-14 2022-04-22 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种用作质子交换膜燃料电池双极板的石墨基导电复合材料及其制备
CN111048800A (zh) * 2019-12-27 2020-04-21 浙江锋源氢能科技有限公司 一种双极板及其制备方法以及燃料电池

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63294610A (ja) * 1987-05-27 1988-12-01 Showa Denko Kk 導電性成形板およびその製造方法
JPH11297338A (ja) 1998-04-10 1999-10-29 Nisshinbo Ind Inc 固体高分子型燃料電地用セパレータ及びその製造方法
JP2000164226A (ja) * 1998-11-27 2000-06-16 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 燃料電池セル用セパレータの製造方法
CA2303572A1 (en) * 1999-04-05 2000-10-05 Michael P. Sexsmith Methacrylate impregnated carbonaceous parts
JP4743356B2 (ja) 2000-05-15 2011-08-10 日清紡ホールディングス株式会社 燃料電池セパレータの製造方法、燃料電池セパレータ及び固体高分子型燃料電池
CA2352443C (en) * 2000-07-07 2005-12-27 Nippon Steel Corporation Separators for solid polymer fuel cells and method for producing same, and solid polymer fuel cells
JP2002198062A (ja) * 2000-12-26 2002-07-12 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池用セパレータ及びその製造方法並びに燃料電池
KR20040016378A (ko) 2002-08-16 2004-02-21 대주전자재료 주식회사 고체 고분자 전해질막 연료전지용 세퍼레이터
EP1553651A4 (en) * 2002-08-23 2008-01-23 Honda Motor Co Ltd FUEL CELL SEPARATOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
WO2005055349A1 (ja) * 2003-12-02 2005-06-16 Nissan Motor Co., Ltd. 燃料電池の製造
KR20050120515A (ko) 2004-06-19 2005-12-22 한국타이어 주식회사 연료전지 분리판용 탄소복합재, 그의 제조방법 및 이를적용한 연료전지 분리판
JP4904732B2 (ja) * 2004-07-08 2012-03-28 東レ株式会社 熱伝導性成形体およびその製造方法
KR20070084217A (ko) 2004-12-09 2007-08-24 제이에프이 케미칼 가부시키가이샤 초조시트, 다층시트 및 연료전지용 세퍼레이터
JP2006164816A (ja) * 2004-12-09 2006-06-22 Jfe Chemical Corp 抄造シート及び燃料電池用セパレータ
JP4821162B2 (ja) * 2005-04-13 2011-11-24 トヨタ自動車株式会社 燃料電池スタックの製造方法
JP4965832B2 (ja) * 2005-08-26 2012-07-04 パナソニック株式会社 燃料電池セパレータの製造方法及び燃料電池セパレータ
US8597453B2 (en) * 2005-12-05 2013-12-03 Manotek Instriments, Inc. Method for producing highly conductive sheet molding compound, fuel cell flow field plate, and bipolar plate
KR100783867B1 (ko) 2005-12-08 2007-12-10 현대자동차주식회사 연료전지용 분리판 및 그 제조방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101134482B1 (ko) * 2009-11-30 2012-04-13 한국과학기술원 고분자 전해질 연료전지용 복합재료 분리판 및 그 제조 방법
US8956767B2 (en) 2009-11-30 2015-02-17 Hyundai Motor Company Composite separator for polymer electrolyte membrane fuel cell and method for manufacturing the same
US9257706B2 (en) 2009-11-30 2016-02-09 Hyundai Motor Company Composite separator for polymer electrolyte membrane fuel cell and method for manufacturing the same
WO2013172629A1 (ko) * 2012-05-16 2013-11-21 한국과학기술원 연료전지용 탄소섬유 직물 분리판 및 그 제조 방법
KR20170050688A (ko) * 2015-10-30 2017-05-11 주식회사 엘지화학 채널 플레이트의 제조장치 및 제조방법
US10714765B2 (en) 2015-10-30 2020-07-14 Lg Chem, Ltd. Manufacturing apparatus and method for channel plate

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Publication number Publication date
US20090269671A1 (en) 2009-10-29
JP2009266787A (ja) 2009-11-12
CN101567433B (zh) 2013-09-18
DE102008041320A1 (de) 2009-10-29
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CN101567433A (zh) 2009-10-28
US7867656B2 (en) 2011-01-11
JP5368738B2 (ja) 2013-12-18

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