KR20150070486A - 연료 전지용 막전극 접합체, 이를 적용한 연료 전지 스택 단위 모듈 및 이들의 제조 방법 - Google Patents

연료 전지용 막전극 접합체, 이를 적용한 연료 전지 스택 단위 모듈 및 이들의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 연료 전지용 막전극 접합체는, 전해질막; 상기 전해질막의 하부에 제 1 단차를 양단에 형성하고 접합되는 제 1 전극; 상기 전해질막의 상부에 제 2 단차를 양단에 형성하고 접합되는 제 2 전극; 및 일면에 내향면 접착제와 타면에 외향면 접착제가 도포되어 상기 제 1 단차 및 제 2 단차에 밀봉되게 접합되는 서브 가스켓 필름;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연료 전지용 막전극 접합체, 이를 적용한 연료 전지 스택 단위 모듈 및 이들의 제조 방법{Membrane and Electrode Assembly(MEA), Fuel cell stack unit module comprising the same and Method for manufactoring them}
본 발명은 연료 전지에 관한 것으로서, 더 상세하게는 막전극 접합체(MEA: Membrane and Electrode Assembly)와 가스 확산층(GDL: Gas Diffusion Layer)의 접합을 용이하게 하고, 또한 막전극 접합체(MEA)와 분리판의 접합을 용이하게 하여, 분리판/GDL/MEA/GDL/분리판의 순으로 부품을 결합하여 모듈화하는 연료 전지용 막전극 접합체, 이를 적용한 연료 전지 스택 단위 모듈 및 이들의 제조 방법에 대한 기술이다.
일반적인 전극막 접합체(MEA;Membrane Electrode Assembly)를 제조하는 방법이 도 1에 도시된다. 도 1을 참조하면, 촉매 슬러리를 기체확산층 위에 코팅, 분사, 페인팅 등의 방법을 통하여 전극을 만들고, 이것을 고분자 전해질막과 열압착하여 제조한다.
이외에도 다른 전극막 접합체 제조 방법으로는, 촉매 슬러리를 고분자막에 직접 분사, 코팅, 페인팅하여 기체확산층과 열압착하는 방법이 있다. 또 다른 방법으로 촉매 슬러리를 이형지에 분사, 코팅, 페인팅하고 이것을 고분자막에 전사하여 전극을 만들고, 이것을 기체확산층과 접합하는 방법이 있다.
이중 도 1에서 도시된 제조 방법은 기체확산층 위에 촉매 슬러리를 형성시키는 경우에는 기공 형성에 유리하지만 전극막 접합체(MEA) 제조 공정이 불편하여 상용으로 제조하는 MEA에서는 이러한 공정을 채택하지 않고 있었다.
또한, 고분자막에 촉매층을 직접 형성하는 방법은 작은 규모의 전극 제조는 가능하나 대면적의 전극 제조는 고분자막의 변형 문제 때문에 제조가 어려웠다.
또한, 이형지에 촉매층(전극)을 코팅하고 이것을 고분자막에 전사시키는 방법은 전극을 원하는 형태로 코팅하기가 쉽고 대량 제조가 가능한 장점이 있었다.
이형지에 전극을 코팅하는 방법은 바코팅(bar coating), 콤마코팅(comma coating), 슬롯다이코팅(slot die coating), 그라비아코팅(gravure coating), 스프레이 코팅(spray coating) 등이 있었다.
그러나, 바코팅 또는 스프레이 코팅은 소량의 전극을 제조하는데 사용하는 방법으로 대량 양산 공정에는 적용하기 어려웠다. 또한, 콤마코팅과 그라비아코팅은 전극의 치수를 제어하기 어렵고 촉매슬러리의 성상이 쉽게 변하기 때문에 양산 공정에 적용하기 어려웠다.
슬롯다이코팅은 전극의 치수를 제어하기 쉽고, 촉매슬러리를 폐회로 시스템에서 코팅하기 때문에 촉매슬러리의 성상이 변하지 않게 유지할 수 있다. 또한, 정해진 치수대로 전극을 코팅하면서도, 연속적으로 동일한 치수의 전극을 코팅하는 것이 가능하다.
이형지 위에 코팅된 전극을 전해질막에 전사하는 방법으로는 판형 프레스(plate hot press) 방법 또는 롤프레스(roll press) 방법 등이 있다.
도 2는 서브가스켓을 접합한 막전극 접합체(MEA: Membrane and Electrode Assembly)를 도시한다. 도 2를 참조하면, 전극(220,240)을 전해질막(230)에 접합하여 MEA를 제조한 뒤, 상기의 MEA의 테두리 부분에 서브가스켓(210,250)을 MEA의 상/하단 면에 접합하여 MEA의 취급을 용이하게 한다.
도 3은 상기의 MEA와 서브가스켓을 접합한 최종 제품 모양의 MEA의 단면을 나타내고 있다. 서브가스켓(210)과 전극(220,240)이 접하는 경계는 정확히 일치하게 할 수도 있다. 또한, 서브가스켓이 전극을 덮을 수도 있다. 이와 달리, 서브가스켓과 전극의 경계면이 일정 거리만큼 떨어져 있을 수도 있다. 이 때 서브가스켓과 전해질막의 접합을 용이하게 위하여 접착제(320)를 사용한다. 접착제는 전해질막을 향하는 서브가스켓의 면에 고르게 도포되어 있는 형태를 띤다.
이러한 일반적인 기술은 서브가스켓의 전해질막을 향하지 않은 면(외향면)에 접착제가 도포되어 있지 않거나, 가스 확산층(GDL: Gas Diffusion Layer)을 접합하기 위하여 부분적으로 접착제가 도포되어 있는 서브가스켓을 이용한 MEA 제조 방법이다.
그러나 서브가스켓의 전해질막을 향하지 않은 면(외향면)에 접착제가 도포되면, MEA와 GDL의 접합이 용이해지고 MEA와 분리판의 접합이 용이해 지는 장점이 있다. MEA와 GDL의 용이한 접합을 위하여 부분적으로 접착제를 도포하는 경우, 또는 부분적으로 도포되어 있는 서브가스켓을 사용하여 MEA를 제조하는 경우에는 공정이 복잡하여 양산에 부적합한 문제가 있었다.
또한 서브가스켓의 외향면에 접착제가 도포되어 있지 않은 경우, 막전극 접합체(MEA: Membrane and Electrode Assembly)와 가스 확산층(GDL: Gas Diffusion Layer)과의 접합이 어려웠다.
또한, MEA와 분리판의 접합이 어려워지기 때문에 MEA/GDL/분리판을 하나의 모듈로 제작하는것이 불가능하였다.
1. 한국공개특허번호 제10-2012-0061231호 2. 한국등록특허번호 제10-1270856호 3. 한국공개특허번호 제10-2007-0129213호
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 막전극 접합체(MEA: Membrane and Electrode Assembly)와 가스 확산층(GDL: Gas Diffusion Layer)과의 접합을 용이하게 하면서도 공정이 복잡하지 않은 연료 전지용 막전극 접합체, 이를 적용한 연료 전지 스택 단위 모듈 및 이들의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 MEA/GDL/분리판을 하나의 모듈로 모듈화하는 연료 전지용 막전극 접합체, 이를 적용한 연료 전지 스택 단위 모듈 및 이들의 제조 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 막전극 접합체(MEA: Membrane and Electrode Assembly)와 가스 확산층(GDL: Gas Diffusion Layer)과의 접합을 용이하게 하면서도 공정이 복잡하지 않은 연료 전지용 막전극 접합체를 제공한다.
상기 연료 전지용 막전극 접합체는,
전해질막;
상기 전해질막의 하부에 제 1 단차를 양단에 형성하고 접합되는 제 1 전극;
상기 전해질막의 상부에 제 2 단차를 양단에 형성하고 접합되는 제 2 전극; 및 일면에 내향면 접착제와 타면에 외향면 접착제가 도포되어 상기 제 1 단차 및 제 2 단차에 밀봉되게 접합되는 서브 가스켓 필름;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 서브 가스켓 필름은 상기 내향면 접착제의 표면에 보호지를 부착한후 롤 방식을 이용하여 상기 제 1 단차 및 제 2 단차에 접합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 서브 가스켓 필름은 PET(PolyEthylene Terephthalate), PEN(Poly Ethylene Terephthalate ), PI(PolymIde) 및 PP(PolyPropylene)의 고분자 물질 중 어느 하나 이거나 상기 고분자 물질을 코팅한 것을 특징으로 할 수 있다.
이와달리, 상기 내향면 접착제 또는 외향면 접착제는 PVC(PolyVinylChloride), PU(PolyURethane), PO, PES(PolyEtherSulfone), PA(PolyAmide), PE(PolyEther), 에폭시, 실리콘의 열경화성 접착제 중 어느 하나 또는 열가소성 접착제인 것을 특징으로 할 수 있다.
이와달리, 상기 내향면 접착제 또는 외향면 접착제는 PVC(PolyVinylChloride), PU(PolyURethane), PO, PES(PolyEtherSulfone), PA(PolyAmide), PE(PolyEther), 에폭시, 실리콘의 열경화성 접착제 중 어느 하나 및 열가소성 접착제의 혼합물질인 것을 특징으로 할 수 있다.
이와달리, 상기 내향면 접착제 또는 외향면 접착제는 상기 내향면 접착제 또는 외향면 접착제는 PVC(PolyVinylChloride), PU(PolyURethane), PO, PES(PolyEtherSulfone), PA(PolyAmide), PE(PolyEther), 에폭시, 실리콘의 열경화성 접착제 중 어느 하나 또는 열가소성 접착제에 무기물을 첨가한 물질인 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는, 위에서 기술된 연료 전지용 막전극 접합체; 상기 연료 전지용 막전극 접합체의 양면에 접합되는 가스 확산층; 및 상기 가스 확산층에 접합되는 분리판;을 포함하는 연료 전지 스택 단위 모듈을 제공한다.
이때, 상기 분리판의 내측에 부착되는 분리판 가스켓을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 한편으로, 본 발명의 또 다른 일실시예는, 서브가스켓 필름의 양면에 접착제를 도포하는 단계; 도포된 접착제 중 하나에 보호지를 접착하는 단계; 보호지가 접착된 서브가스켓 필름을 롤 형태로 생성하는 단계; 및 상기 보호지가 접착된 서브가스켓 필름을 연료 전지용 막전극 접합체에 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법을 제공한다.
이때, 상기 보호지는 서브가스켓 필름이 상기 연료 전지용 막전극 접합체에 접합할 때 박피되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 한편으로, 본 발명의 또 다른 일실시예는, 서브가스켓 필름의 양면에 접착제를 도포하는 단계; 도포된 접착제 중 하나에 보호지를 접착하는 단계; 보호지가 접착된 서브가스켓 필름을 롤 형태로 생성하는 단계; 상기 보호지가 접착된 서브가스켓 필름을 연료 전지용 막전극 접합체에 접합하는 단계; 상기 연료 전지용 막전극 접합체의 양면에 가스 확산층을 접합하는 단계; 및 상기 가스 확산층에 분리판을 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 단위 모듈의 제조 방법을 제공한다.
이때, 상기 가스 확산층에 분리판을 접합하는 단계는, 상기 분리판의 일측면에 분리판 가스켓을 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 최종제품의 MEA와 GDL은 서브가스켓의 외향면에 도포된 접착제에 의해서 용이하게 접합되므로 MEA/GDL 접합공정이 단순화된다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 최종제품의 MEA와 분리판은 서브가스켓의 외향면에 도포된 접착제에 의해서 용이하게 접합되므로, 스택의 기밀성이 우수해 진다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 MEA와 GDL의 접합이 용이하면 MEA와 GDL의 접합체를 이용하여 스택을 적층하기가 용이해지므로, 양산 공정에 적용이 가능하고, MEA와 GDL의 정렬도가 우수해서 스택의 품질이 우수해진다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 MEA와 분리판(또는 분리판의 가스켓)의 접합이 우수하면, 적층한 스택의 물리적인 강건성이 우수해지며, 연료전지 운전중에 공급되는 물과 공기, 그리고 수소의 누출이 억제되어 성능과 내구성이 우수하며 스택의 품질이 향상되는 장점이 있다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 특히 스택 내부의 수분이 외부로 누출되어 나타나는 스택 표면의 액적 생성이 방지되고, 절연성이 우수해지는 장점이 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 일반적인 전극막 접합체(MEA;Membrane Electrode Assembly)를 제조하는 공정 개념도이다.
도 2는 일반적인 서브가스켓을 접합한 연료 전지용 막전극 접합체(MEA: Membrane and Electrode Assembly)를 도시한 조립도이다
도 3은 도 2에 도시된 막전극 접합체와 서브가스켓을 접합한 최종 제품 모양의 단면을 나타내고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연료 전지용 막전극 접합체를 적용한 연료 전지 스택 단위 모듈을 제조하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시된 접착제 도포 과정(S410)을 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 보호지 접착 과정(S420)을 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 서브가스켓과 연료 전지용 막전극 접합체의 접합 과정(S440)에 따른 연료 전지용 막전극 접합체(700)의 단면도이다.
도 8은 도 4에 도시된 가스 확산층(GDL: Gas Diffusion Layer) 접합 과정(S450) 및 분리판 접합 과정(S460)에 따른 연료 전지 스택 단위 모듈(800)의 분해도이다.
도 9는 도 8에 도시된 연료 전지 스택 단위 모듈(800)의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 외향면 접착제가 있는 경우와 외향면 접착제가 없는 경우를 비교한 실험 결과를 보여주는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 연료 전지용 막전극 접합체, 이를 적용한 연료 전지 스택 단위 모듈 및 이들의 제조 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일실시예는 서브가스켓 필름의 양면에 접착제를 도포하여 제조한 연료전지용 막전극 접합체(MEA: Membrane and Electrode Assembly)와, 상기 연료전지용 막전극 접합체(MEA)를 이용하여 가스 확산층(GDL: Gas Diffusion Layer)을 접합하는 공정과, 상기 MEA/GDL의 접합체에 분리판을 접합하는 공정을 거친다. 또한 상기 분리판/GDL/MEA/GDL/분리판 접합체를 적층하는 공정 및 이를 통하여 모듈화로 제조되는 연료 전지 스택 단위 모듈에 대한 기술이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연료 전지용 막전극 접합체를 적용한 연료 전지 스택 단위 모듈을 제조하는 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 먼저 서브가스켓 필름의 양면에 접착제를 도포한다(단계 S410). 이를 보여주는 도면 도 5에 도시된다. 도 5를 참조하면, 서브가스켓 필름(510)의 양면에 제 1 접착제(511)와 제 2 접착제(512)가 도포된다. 즉, 서브가스켓 필름(510)의 하단면(즉 내향면)에는 제 1 접착제(511)가 도포되고, 서브가스켓 필름(510)의 상단면(즉 외향면)에는 제 2 접착제(512)가 도포된다. 여기서, 제 1 접착제(511)는 내향면 접착제가 되고, 제 2 접착제(512)는 외향면 접착제가 된다.
여기서, 상기 서브 가스켓 필름(510)은 PET(PolyEthylene Terephthalate), PEN(Poly Ethylene Terephthalate ), PI(PolymIde) 및 PP(PolyPropylene)의 고분자 물질 및/또는 상기 고분자 물질을 코팅한 물질이 사용될 수 있다.
또한, 상기 접착제(511,512)는 PVC(PolyVinylChloride), PU(PolyURethane), PO, PES(PolyEtherSulfone), PA(PolyAmide), PE(PolyEther), 에폭시, 실리콘의 열경화성 접착제 및/또는 열가소성 접착제인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 접착제(511,512)는 PVC(PolyVinylChloride), PU(PolyURethane), PO, PES(PolyEtherSulfone), PA(PolyAmide), PE(PolyEther), 에폭시, 실리콘의 열경화성 접착제와 열가소성 접착제의 혼합물질이 사용될 수 있다.
이와달리, 상기 접착제(511,512)는 상기 내향면 접착제 또는 외향면 접착제는 PVC(PolyVinylChloride), PU(PolyURethane), PO, PES(PolyEtherSulfone), PA(PolyAmide), PE(PolyEther), 에폭시, 실리콘의 열경화성 접착제 및/또는 열가소성 접착제에 무기물을 첨가한 물질이 사용될 수 있다.
도 4를 계속 참조하여 설명하면, 이러한 접착제 도포가 완료되면 도포된 접착제 중 하나에 보호지를 접착한다(단계 S420). 이를 보여주는 도면이 도 6에 도시된다. 도 6을 참조하면, 제 1 접착제(511)의 표면에 보호지(610)가 부착된다.
이후, 보호지가 접착된 서브가스켓 필름을 롤 형태로 생성한다(단계 S430).
롤 형태로 생성된 서브가스켓 필름을 연료 전지용 막전극 접합체(MEA)에 접합한다(단계 S440). 연료 전지용 막전극 접합체(MEA)와 접착제(511,512)를 갖는 서브가스켓 필름(510)이 접합된 후 구조를 보여주는 도면이 도 7에 도시된다. 도 7에 대하여는 후술하기로 한다.
이후, 상기 연료 전지용 막전극 접합체의 양면에 가스 확산층을 접합하고, 상기 가스 확산층에 분리판을 접합하여 연료 전지 스택 단위 모듈을 생성한다(단계 S450,S460). 이러한 연료 전지 스택 단위 모듈을 보여주는 도면이 도 8에 도시된다. 도 8에 대하여는 후술하기로 한다.
도 7은 도 4에 도시된 서브가스켓과 연료 전지용 막전극 접합체의 접합 과정(S440)에 따른 연료 전지용 막전극 접합체(700)의 단면도이다. 도 7을 참조하면, 상기 연료 전지용 막전극 접합체(700)는, 전해질막(730), 상기 전해질막(730)의 하부에 제 1 단차를 양단에 형성하고 접합되는 제 1 전극(740), 상기 전해질막(730)의 상부에 제 2 단차를 양단에 형성하고 접합되는 제 2 전극(750), 및 하단면에 제 1 접착제(511)와 상단면에 제 2 접착제(512)가 도포되어 상기 제 1 단차 및 제 2 단차에 밀봉되게 접합되는 서브 가스켓 필름(510)의 구조를 갖는다. 여기서, 제 1 전극(740)은 음극(cathode)이 되고, 제 2 전극(750)은 양극(anode)이 되나, 반대의 경우도 가능하다.
도 8은 도 4에 도시된 가스 확산층(GDL: Gas Diffusion Layer) 접합 과정(S450) 및 분리판 접합 과정(S460)에 따른 연료 전지 스택 단위 모듈(800)의 분해도이다. 도 8을 참조하면, 연료 전지 스택 단위 모듈(800)은, 연료 전지용 막전극 접합체(700), 상기 연료 전지용 막전극 접합체(700)의 양면에 접합되는 제 1 및 제 2 가스 확산층(811,812), 상기 가스 확산층(811,812)에 접합되는 제 1 및 제 2 분리판(821,822)등을 포함한다.
또한, 상기 분리판(821,822)의 내측에 분리판 가스켓(822-1)이 더 구성된다.
도 9는 도 8에 도시된 연료 전지 스택 단위 모듈(800)의 단면도이다. 도 9를 참조하면, 분리판 가스켓(822-1)이 제 2 접착제(512)에 접합된다. 물론, 가스 확산층(812)의 양단 일부도 동일하게 제 2 접착제(512)에 접합된다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 외향면 접착제가 있는 경우와 외향면 접착제가 없는 경우를 비교한 실험 결과를 보여주는 도면이다. 도 1은, 서브가스켓의 외향면에 접착제가 도포되어 있는 MEA를 사용하여 스택을 적층하는 경우(실시예1)와 서브가스켓의 외향면에 접착제가 도포되어 있지 않은 MEA를 사용하여 스택을 적층하는 경우(비교예1)를 하나의 스택으로 적층하여 연료전지 운전을 수행하고 수일간 방치한 스택의 외면을 관찰한 실험 결과 화면예이다.
서브가스켓의 외향면에 접착제가 도포되어 있지 않은 MEA를 사용하여 스택을 적층하는 경우(비교예 1)에는 스택 외면에 수분이 누출되고, 일주일의 시간의 경과에 의해 표면에 오염물질(ex. 곰팡이)이 발생한 것을 알 수 있다.
스택의 외면에 수분이 누출되는 경우 스택의 절연이 깨지고 성능이 저하되며 내구성이 현저히 감소하게 된다. 이와 반대로 서브가스켓의 외향면에 접착제가 도포되어 있는 MEA를 사용하여 스택을 적층하는 경우(실시예1)에는 스택의 외향면에 오염물질의 발생이 없는 것을 확인할 수 있다.
510: 서브가스켓 필름
511, 512: 접착제
610: 보호지
700: 연료 전지용 막전극 접합체
730: 전해질막
740,750: 전극
811,812: 가스 확산층(GDL: Gas Diffusion Layer)
821,822: 분리판
821-1: 분리판 가스켓

Claims (13)

  1. 전해질막;
    상기 전해질막의 하부에 제 1 단차를 양단에 형성하고 접합되는 제 1 전극;
    상기 전해질막의 상부에 제 2 단차를 양단에 형성하고 접합되는 제 2 전극; 및 일면에 내향면 접착제와 타면에 외향면 접착제가 도포되어 상기 제 1 단차 및 제 2 단차에 밀봉되게 접합되는 서브 가스켓 필름;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지용 막전극 접합체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 가스켓 필름은 상기 내향면 접착제의 표면에 보호지를 부착한후 롤 방식을 이용하여 상기 제 1 단차 및 제 2 단차에 접합되는 것을 특징으로 하는 연료 전지용 막전극 접합체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 가스켓 필름은 PET(PolyEthylene Terephthalate), PEN(Poly Ethylene Terephthalate ), PI(PolymIde) 및 PP(PolyPropylene)의 고분자 물질 중 어느 하나 이거나 상기 고분자 물질을 코팅한 것을 특징으로 하는 연료 전지용 막전극 접합체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 내향면 접착제 또는 외향면 접착제는 PVC(PolyVinylChloride), PU(PolyURethane), PO, PES(PolyEtherSulfone), PA(PolyAmide), PE(PolyEther), 에폭시, 실리콘의 열경화성 접착제 중 어느 하나 또는 열가소성 접착제인 것을 특징으로 하는 연료 전지용 막전극 접합체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 내향면 접착제 또는 외향면 접착제는 PVC(PolyVinylChloride), PU(PolyURethane), PO, PES(PolyEtherSulfone), PA(PolyAmide), PE(PolyEther), 에폭시, 실리콘의 열경화성 접착제 중 어느 하나 및 열가소성 접착제의 혼합물질인 것을 특징으로 하는 연료 전지용 막전극 접합체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 내향면 접착제 또는 외향면 접착제는 상기 내향면 접착제 또는 외향면 접착제는 PVC(PolyVinylChloride), PU(PolyURethane), PO, PES(PolyEtherSulfone), PA(PolyAmide), PE(PolyEther), 에폭시, 실리콘의 열경화성 접착제 중 어느 하나 또는 열가소성 접착제에 무기물을 첨가한 물질인 것을 특징으로 하는 연료 전지용 막전극 접합체.
  7. 제 1 항 내지 제 6항 중 어느 한항의 연료 전지용 막전극 접합체;
    상기 연료 전지용 막전극 접합체의 양면에 접합되는 가스 확산층; 및
    상기 가스 확산층에 접합되는 분리판;
    을 포함하는 연료 전지 스택 단위 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 분리판의 내측에 부착되는 분리판 가스켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 단위 모듈.
  9. 서브가스켓 필름의 양면에 접착제를 도포하는 단계;
    도포된 접착제 중 하나에 보호지를 접착하는 단계;
    보호지가 접착된 서브가스켓 필름을 롤 형태로 생성하는 단계; 및
    상기 보호지가 접착된 서브가스켓 필름을 연료 전지용 막전극 접합체에 접합하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보호지는 서브가스켓 필름이 상기 연료 전지용 막전극 접합체에 접합할 때 박피되는 것을 특징으로 하는 연료 전지용 막전극 접합체의 제조 방법.
  11. 서브가스켓 필름의 양면에 접착제를 도포하는 단계;
    도포된 접착제 중 하나에 보호지를 접착하는 단계;
    보호지가 접착된 서브가스켓 필름을 롤 형태로 생성하는 단계;
    상기 보호지가 접착된 서브가스켓 필름을 연료 전지용 막전극 접합체에 접합하는 단계;
    상기 연료 전지용 막전극 접합체의 양면에 가스 확산층을 접합하는 단계; 및
    상기 가스 확산층에 분리판을 접합하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 단위 모듈의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 보호지는 서브가스켓 필름이 상기 연료 전지용 막전극 접합체에 접합할 때 박피되는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 단위 모듈의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 가스 확산층에 분리판을 접합하는 단계는,
    상기 분리판의 일측면에 분리판 가스켓을 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 단위 모듈의 제조 방법.




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