KR20210029353A - 이온 채널 연속성이 개선된 연료전지용 전해질막 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지용 전해질막 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 서로 다른 점도를 갖는 이오노머 용액 및 기공을 포함하는 다공성 지지체를 적용하여 수소 양이온이 이동하는 채널의 연속성을 개선시킨 전해질막 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

이온 채널 연속성이 개선된 연료전지용 전해질막 및 그 제조방법{Electrolyte membrane for fuel cell with improved ion channel continuity and manufacturing method of the same}
본 발명은 연료전지용 전해질막 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 서로 다른 점도를 갖는 이오노머 용액 및 기공을 포함하는 다공성 지지체를 적용하여 수소 양이온이 이동하는 채널의 연속성을 개선시킨 전해질막 및 그 제조방법에 관한 것이다.
연료전지의 전해질막은 연료전지에서 실제 수소 양이온을 이동시키는 구성으로, 대표적으로 나피온(Nafion)이 있다. 또한 최근에는, 열적, 기계적으로 안정한 다공성 지지체에 이오노머가 함침된 강화막이 개발되고 있는데, 상기 강화막의 경우 수소 양이온의 이동 통로가 되는 이오노머를 끊김없이 강화막 내부의 기공에 완전히 함침시키는 것에 어려움이 있었다.
통상적으로 다공성 지지체의 양면에 형성된 기공으로 이오노머를 다양한 방식으로 여러 차례 주입하는데, 이때 각 단계마다 주입되는 이오노머와 함께 기공으로 공기가 유입되거나, 또는 내부에 남아있는 공기들이 제대로 빠져나오지 못해 다공성 지지체 내에 기포 형태로 공기가 남아있게 된다.
한국등록특허 제10-639536호는 강화막에 관한 것으로, 다공성 지지체의 상부 및 하부에서 이오노머 분산액을 도포하여 상기 다공성 지지체 내부의 기공으로 함침시키지만, 상기와 같은 방식 역시 다공성 지지체 내부에 생성된 기포를 제거하는 해결법이나, 또는 기포 생성을 억제할 수 있는 새로운 방법을 제시하고 있지 못하다.
한국등록특허 제10-639536호
본 발명은 다공성 지지체 내부에 포함되는 기공에서의 기포 형성을 억제할 수 있는 방법을 제공할 목적이 있다.
본 발명은 전해질막의 수소 양이온의 전도도를 향상시킬 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명에 따르면, 기공을 포함하는 다공성 지지체; 제1 이오노머 용액이 상기 다공성 지지체의 일면으로부터 상기 기공에 침투하여 형성된 것인 제1 이오노머층; 및 제2 이오노머 용액이 상기 다공성 지지체의 타면으로부터 상기 기공에 침투하여 형성된 것인 제2 이오노머층을 포함하고, 상기 제1 이오노머 용액과 제2 이오노머 용액은 점도가 서로 다른 것인 연료전지용 전해질막을 제공한다.
상기 제1 이오노머 용액은 상기 제2 이오노머 용액보다 점도가 높고, 상기 제1 이오노머층은 상기 제1 이오노머 용액이 상기 다공성 지지체의 하단에서 침투하여 형성된 제1 이오노머층; 및 상기 제2 이오노머 용액이 상기 다공성 지지체의 상단에서 침투하여 형성된 제2 이오노머층;을 포함할 수 있다.
제1 이오노머층은 상기 다공성 지지체의 일면으로부터 상기 기공의 일부를 차지하도록 형성된 것이고, 제2 이오노머층은 상기 다공성 지지체의 타면으로부터 상기 기공의 일부를 차지하도록 형성될 수 있다.
상기 제1 이오노머 용액의 점도와 제2 이오노머 용액의 점도의 차이는 10cP 내지 490cP 일 수 있다.
상기 제1 이오노머 용액의 점도는 100 내지 500cP 이고, 상기 제2 이오노머 용액의 점도는 10 내지 90cP 일 수 있다.
본 발명에 따르면, 기공을 포함하는 다공성 지지체를 준비하는 단계; 제1 이오노머 용액을 준비하는 단계; 제2 이오노머 용액을 준비하는 단계; 상기 다공성 지지체의 기공에 상기 제1 이오노머 용액을 함침시키는 제1 함침단계; 및 상기 다공성 지지체의 기공에 상기 제2 이오노머 용액을 함침시키는 제2 함침단계; 를 포함하고, 상기 제1 이오노머 용액과 제2 이오노머 용액은 점도가 서로 다른 것인 연료전지용 전해질막 제조방법을 제공한다.
상기 제1 이오노머 용액은 상기 제2 이오노머 용액보다 점도가 높고, 상기 제1 함침단계는 상기 제1 이오노머 용액을 다공성 지지체의 하단에서 함침시키고, 상기 제2 함침단계는 상기 제2 이오노머 용액을 다공성 지지체의 상단에서 함침시킬 수 있다.
상기 제1 함침단계는 제1 이오노머 용액을 기재 상에 도포하고, 상기 기재 상에 도포된 제1 이오노머 용액 상에 상기 다공성 지지체의 일면을 합지시켜 상기 다공성 지지체의 일면에 제1 이오노머 코팅층을 형성하고, 상기 다공성 지지체 일면의 기공으로 상기 제1 이오노머 용액을 함침시킬 수 있다.
제1 함침 단계에서 상기 제1 이오노머 용액은 상기 다공성 지지체의 기공 중 일 부분에 함침되고, 제2 함침 단계에서 상기 제2 이오노머 용액은 상기 다공성 지지체의 기공 중 상기 제1 이오노머 용액이 함침되지 않은 나머지 부분에 함침될 수 있다.
상기 제1 이오노머 용액의 점도는 100 내지 500cP 이고, 상기 제2 이오노머 용액의 점도는 10 내지 25cP일 수 있다.
상기 제1 이오노머 용액의 점도와 제2 이오노머 용액의 점도의 차이는 10cP 내지 490cP일 수 있다.
상기 다공성 지지체 중 다공성 지지체 자체의 기공의 부피와 상기 기공에 함침된 제1 이오노머 용액 및 제2 이오노머 용액의 부피가 동일할 수 있다.
제1 함침 단계에서 상기 제1 이오노머 용액은 상기 다공성 지지체의 기공 중 일 부분에 함침되고, 제2 함침 단계에서 상기 제2 이오노머 용액은 상기 다공성 지지체의 기공 중 상기 제1 이오노머 용액이 함침되지 않은 나머지 부분에 함침될 수 있다.
제1 함침단계 및 제2 함침단계 이후, 상기 다공성 지지체 상에 제1 이오노머 용액을 도포하는 코팅단계; 를 더 포함할 수 있다.
제1 함침 단계에서 제1 이오노머 용액을 기재 상에 도포하고, 상기 기재 상에 도포된 제1 이오노머 용액 상에 상기 다공성 지지체의 일면을 합지시켜 상기 다공성 지지체의 일면에 제1 이오노머 코팅층을 형성하고, 상기 다공성 지지체 일면의 기공으로 상기 제1 이오노머 용액을 함침시키고, 제2 함침 단계에서 상기 다공성 지지체의 타면에 제2 이오노머 용액을 도포하여 상기 다공성 지지체의 타면에 제2 이오노머 코팅층을 형성하고, 상기 다공성 지지체 타면의 기공으로 상기 제2 이오노머 용액을 함침시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 전해질막의 수소 양이온 전도도를 높여줄 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 다공성 지지체 내의 수소 양이온 채널로 이용되는 이오노머의 끊김 확률을 낮출 수 있다.
본 발명에 따르며, 전해질막의 변형을 억제하여 내구성을 확보할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 전해질막의 일실시예를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 전해질막의 일부 단면을 더욱 자세히 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 전해질막에 또 다른 일실시예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 전해질막 제조 과정을 간단히 나타낸 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 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 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.
본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.
본 발명은 연료전지용 전해질막 및 그 제조방법에 관한 것으로, 물건발명인 연료전지용 전해질막 및 방법방법인 연료전지용 전해질막 제조방법 두 가지로 구분하여 설명하도록 하겠다.
연료전지용 전해질막
본 발명의 연료전지용 전해질막은 기공을 포함하는 다공성 지지체, 제1 이오노머 용액이 상기 다공성 지지체의 일면으로부터 상기 다공성 지지체의 기공에 침투하여 형성된 것인 제1 이오노머층 및 제2 이오노머 용액이 상기 다공성 지지체의 타면으로부터 상기 다공성 지지체의 기공에 침투하여 형성된 것인 제2 이오노머층을 포함하고, 상기 제1 이오노머 용액과 제2 이오노머 용액은 점도가 서로 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 다공성 지지체는 전해질막 및 막-전극 접합체를 지지하는 역할을 수행할 뿐만 아니라, 내부의 기공에 포함된 이오노머를 통해 수소 양이온을 전해질막의 일면에 구비된 연료극(anode)으로부터 전해질막의 타면에 구비된 공기극(cathode)으로 전달시키는 통로 역할을 수행한다.
상기 다공성 지지체는 그 내부에 기공을 포함하고 지지하는 역할을 충분히 수행할 수 있다면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있으며, 바람직하게 확장형-폴리테트라플루오로에틸렌(e-PTFE)을 포함한다.
상기 다공성 지지체의 내부 기공율은 5 내지 90%이며, 본 발명에서는 상기 다공성 지지체의 두께를 특별히 한정하지 않는다.
다만, 본 발명의 다공성 지지체는 다공성 지지체의 일면으로부터 타면까지 기공들간 연결되어 상기 다공성 지지체를 관통하는 구조를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 다공성 지지체 내부의 기공들간 연결성이 부족할 경우, 상기 기공에 채워지는 이오노머 또한 연결성이 부족해지며 결과적으로 수소 양이온의 전도도가 낮아지게 되는 현상을 배제하기 위함이다.
본 발명의 전해질막은 상기 다공성 지지체 및 이오노머를 포함하는데, 구체적으로 본 발명의 전해질막은 다공성 지지체 내부의 기공으로 이오노머 용액이 함침된 구조를 갖고 있는데, 바람직하게 상기 이오노머 용액은 서로 다른 점도를 갖는 두 가지 이상의 이오노머 용액을 포함한다.
본 발명에서는 상기 이오노머는 연료전지 기술분야에서 사용될 수 있는 종류이면 특별히 한정되지 않고 사용할 수 있으며, 과불소계 술폰화(PFSA) 이오노머를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 두 가지 이상의 이오노머는 점도만 다를뿐 사용되는 이오노머의 종류는 동일하게 하는 것이 중요하다. 이는 다공성 지지체 내부의 기공으로 서로 다른 점도를 갖는 두 가지 이상의 이오노머 용액이 채워질 때, 상기 이오노머 용액간 계면이 발생하여 수소 양이온 전도도가 떨어지는 현상을 방지하기 위함이다.
상기 이오노머 용액은 구체적으로 이오노머 및 용매를 포함하며, 상기 용매는 물, 알코올 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.
본 발명에서 사용되는 이오노머 용액은 상기 이오노머 및 용매간의 비율을 조절하여 점도를 조절할 수 있는데, 고 점도를 갖는 이오노머 용액의 경우 상기 이오노머의 함량이 상기 용매의 함량보다 높으며, 저 점도를 갖는 이오노머 용액의 경우 상기 이오노머의 함량이 상기 용매의 함량보다 낮다.
또한 상기 이오노머 용액의 점도는 이오노머의 당량(EW, equivalent weight) 및 분자량(MW, molecular weight)에 영향을 받아 달라질 수 있다. 특히 상기 점도는 이오노머의 당량이 낮아지거나 또는 분자량이 높아지면 상승될 수 있다. 즉, 상기 점도는 이오노머의 당량에 반비례하고 이오노머의 분자량에 비례한다. 상기 이오노머 용액의 점도가 이오노머의 당량에 반비례하는 것은 이오노머의 당량이 낮아지면 -SO3 그룹이 많아지면서 용매와의 상호작용이 증가하여 결과적으로 용매 분자들이 고정되기(immobilize) 때문이다.
본 발명에서는 상기 고 점도를 갖는 이오노머 용액을 제1 이오노머 용액으로 지칭하고, 상기 저 점도를 갖는 이오노머 용액을 제2 이오노머 용액으로 지칭한다.
상기 제1 이오노머 용액의 점도와 제2 이오노머 용액의 점도의 차이는 10cP 내지 490cP 이다. 이때 상기 점도의 차이가 10cP 미만일 경우, 상기 제1 이오노머 용액의 점도가 너무 묽어 다공성 지지체 내의 기공으로 함침이 원활히 진행되지 않거나, 함침된 후 함침상태를 제대로 유지하지 못하는 문제가 생길 수 있으며, 또는 상기 제2 이오노머 용액의 점도가 높아 다공성 지지체 내의 기공으로 함침이 쉽게 진행되지 않을 수 있다. 또한 상기 점도의 차이가 490cP 초과할 경우, 상기 제1 이오노머 용액의 점도가 필요 이상으로 높아 다공성 지지체 내의 기공으로 함침 자체가 안될 수 있으며, 또는 상기 제2 이오노머 용액의 점도가 너무 낮아 다공성 지지체 내의 기공으로 함침 이후에 이오노머층 또는 이오노머 코팅층의 형성이 안되거나, 공정의 시간이 길어져 경제성이 떨어질 우려가 있다.
상기 제1 이오노머 용액의 점도는 바람직하게 100 내지 500cP 이고, 상기 제2 이오노머 용액의 점도는 바람직하게 10 내지 90cP 이다.
도 1은 본 발명의 전해질막의 일실시예를 나타낸 것으로, 이를 참고하면 다공성 지지체(10)에 포함되는 기공을 통해 제1 이오노머 용액(20) 및 제2 이오노머 용액(30)이 함침되어 있다. 구체적으로 상기 제1 이오노머 용액(20)과 제2 이오노머 용액(30)은 서로 뒤섞이지 않고, 상기 다공성 지지체(10) 내에서 층을 형성하고 있다.
본 발명의 전해질막은 상기 제1 이오노머 용액(20)이 함침된 제1 이오노머층(21) 및 제2 이오노머 용액(30)이 함침된 제2 이오노머층(31)을 포함하고 있으며, 상기 제1 이오노머층(21)과 제2 이오노머층(31)은 다공성 지지체(10) 내의 기공(11)을 통해 서로 맞닿아 형성되어 있다.
상기 제1 이오노머 용액은 상기 다공성 지지체의 하단에서 침투하여 제1 이오노머층을 형성하고, 상기 제2 이오노머 용액은 상기 다공성 지지체의 상단에서 침투하여 제2 이오노머층을 형성한다. 즉, 상기 제1 이오노머층(21)은 상기 다공성 지지체(10)의 일면으로부터 상기 기공(11)의 일부를 차지하도록 형성되어 있으며, 제2 이오노머층(31)은 상기 다공성 지지체(10)의 타면으로부터 상기 기공(11)의 일부를 차지하도록 형성되어 있고, 기공(11) 내에 채워진 이들 제1 이오노머층(21) 및 제2 이오노머층(31)간 기포를 포함하고 있지 않는 것이 특징이다.
결과적으로 본 발명의 상기 다공성 지지체(10) 중 다공성 지지체 자체(10)의 기공(11)의 부피와 상기 기공에 함침된 제1 이오노머 용액 및 제2 이오노머 용액의 부피가 동일하다.
더불어 상기 제1 이오노머 용액(20) 및 제2 이오노머 용액(30)이 각각 함침된 다공성 지지체(10)의 양면에는 상기 제1 이오노머 용액(20) 및 제2 이오노머 용액(30)에 의해 코팅이되어 코팅층이 형성된 것이 특징이다. 즉, 본 발명의 저해질막에 포함되는 이오노머 용액은 다공성 지지체(10) 내부의 기공(11)에만 포함될 수 있으며, 바람직하게 다공성 지지체(10)의 표면 상에도 포함될 수 있다.
도 2를 참고하면, 제1 이오노머 용액(20)의 일부가 다공성 지지체(10)의 기공으로 함침되어 있고, 나머지 일부가 다공성 지지체(10)의 표면에 남아 층을 형성하고 있음을 확인할 수 있다. 본 발명에서는 이를 제1 이오노머 코팅층(22)으로 지칭하고, 마찬가지로 제2 이오노머 용액에 의해 형성된 코팅층은 제2 이오노머 코팅층으로 지칭한다.
상기 제1 이오노머 코팅층 및 제2 이오노머 코팅층은 목적에 따라 배제될 수 도 있다.
본 발명에 있어서 상기 제2 이오노머층(31)의 표면에는 제1 이오노머 용액(20)이 도포되어 제3 이오노머층(51)이 형성될 수 있다. 도 3에는 이와 관련한 전해질막이 나타나 있는데, 이를 참고하면 저 점도를 갖는 제2 이오노머 용액(30)으로 형성된 제2 이오노머층(31) 상에 고 점도를 갖는 제1 이오노머 용액(20)이 도포되어 제3 이오노머층(51)이 형성되어 있다. 이는 전해질막의 두께 조절 및 공정의 효율을 높이기 위한 목적에 의해 선택될 수 있는 사항이다.
연료전지용 전해질막 제조방법
본 발명의 연료전지용 전해질막 제조방법은 기공을 포함하는 다공성 지지체를 준비하는 단계, 제1 이오노머 용액을 준비하는 단계, 제2 이오노머 용액을 준비하는 단계 및 상기 제1 이오노머 용액 및 제2 이오노머 요액을 상기 다공성 지지체의 기공에 함침시키는 함침단계를 포함한다.
상기 다공성 지지체, 제1 이오노머 용액 및 제2 이오노머 용액에 관해서는 앞서 연료전지용 전해질막을 설명할 때 다루었기 때문에 이미 설명한 내용과 중복되는 사항은 생략하고 간략히 설명하도록 하겠다.
다공성 지지체 준비 단계
본 발명의 전해질막 및 막-전극 접합체의 지지대, 골격 및 수소 양이온 이동통로의 역할을 수행할 다공성 지지체는 바람직하게 기공을 포함하고 있는 확장형-폴리테트라플루오로에틸렌(e-PTFE)을 포함한다.
제1 이오노머 용액 준비 단계
상기 다공성 지지체의 기공에 첫 번째로 함침되는 이오노머 용액인 제1 이오노머 용액을 준비하는 단계로, 상기 제1 이오노머 용액은 이오노머 및 용매를 포함한다. 이때 상기 용매는 물, 알코올 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함한다.
상기 제1 이오노머 용액의 점도는 100 내지 500cP 이며, 바람직하게 100 내지 250cP 이다. 상기 제1 이오노머 용액의 점도가 100cP 미만인 경우, 상기 제1 이오노머 용액이 다공성 지지체 내의 기공으로의 함침이 제대로 진행되지 않거나, 함침된 후 원하는 두께의 제1 이오노머 코팅층(22)을 형성하기 어렵고, 상기 제1 이오노머 용액의 점도가 500cP 초과인 경우, 상기 제1 이오노머 용액이 다공성 지지체 내의 기공으로 온전히 침투하지 못하여 제1 이오노머 용액에 의해 지지체 내부의 함침 자체가 안될 수 있다.
제2 이오노머 용액 준비 단계
상기 다공성 지지체의 기공 일 부분에 상기 제1 이오노머 용액이 함침된 후, 상기 제1 이오노머 용액이 함침되지 않은 기공 나머지 부분에 함침되는 이오노머 용액인 제2 이오노머 용액을 준비하는 단계이다.
상기 제2 이오노머 용액은 상기 제1 이오노머 용액과 마찬가지로 이오노머 및 용매를 포함하는데, 상기 이오노머는 상기 제1 이오노머 용액에 포함된 이오노머 및 용매와 동일한 종류인 것이 바람직하다. 다만 제2 이오노머 용액은 상기 제1 이오노머 용액과 비교하여 저점도를 갖는 것이 특징이며, 점도는 상기 이오노머 및 용매간 함량을 조절하여 조절될 수 있다. 바람직하게 제2 이오노머 용액의 점도는 10 내지 90cP 이다. 이때 상기 제2 이오노머 용액의 점도가 10cP 미만인 경우, 점도가 너무 묽어 이오노머층 또는 이오노머 코팅층의 형성이 제대로 안되거나, 건조 이후 다공성 지지체의 기공 내에 기포가 형성될 우려가 있고, 상기 제2 이오노머 용액의 점도가 90cP 초과할 경우, 다공성 지지체의 기공 내로 함침이 제대로 진행되지 않을 수 있다.
함침단계
상기 준비된 다공성 지지체에 상기 제1 이오노머 용액 및 제2 이오노머 용액을 함침시키는 단계이다.
본 발명의 함침단계는 크게 다공성 지지체(10)에 제1 이오노머 용액(20)을 함침시키는 제1 함침단계 및 제2 이오노머 용액(30)을 함침시키는 제2 함침단계를 포함한다.
도 4는 다공성 지지체에 이오노머 용액을 함침시키는 본 발명의 함침 과정을 더욱 구체적으로 나타낸 것이다. 이를 참고하여 각 단계별로 설명하도록 하겠다.
1단계(S1)는 다공성 지지체(10)에 제1 이오노머 용액(20)을 함침시키기 위해 준비하는 단계로, 기재(1) 상에 제1 이오노머 용액(20)을 도포하여 제1 이오노머 용액(20)을 준비한다. 또한 준비된 다공성 지지체(10)의 내부에는 기공(11)을 포함하는데, 구체적으로 상기 다공성 지지체(10)는 상기 다공성 지지체(10)의 일면으로부터 타면까지 관통하는 기공(11)을 포함하고 있다.
본 발명에서는 제1 이오노머 용액(20)을 상기 다공성 지지체(10)에 직접 도포하여 제1 이오노머 용액을 함침시키거나 또는 제1 이오노머 용액(20)을 준비된 기재(1) 상에 도포하고 상기 기재(1)의 제1 이오노머 용액(20)이 도포된 일면과 다공성 지지체(10)를 합지시켜 제1 이오노머 용액을 함침시킬 수 있는데, 도 4에는 후자의 방법으로 진행되는 일실시예가 나타나 있다.
2단계(S2) 내지 4단계(S4)는 제1 이오노머 용액(20) 및 제2 이오노머 용액(30)을 다공성 지지체(10)에 함침시키는 단계로, 구체적으로 제1 이오노머 용액을 다공성 지지체(10)의 하단에서 함침시키는 제1 함침단계 및 제2 이오노머 용액을 다공성 지지체(10)의 상단에서 함침시키는 제2 함침단계를 포함한다.
2단계(S2) 및 3단계(S3)은 본 발명의 제1 함침단계에 해당하는데, 2단계(S2)는 상기 제1 이오노머 용액(20)이 도포된 기재(1)의 일면과 준비된 다공성 지지체(10)를 합지시키는 단계로, 상기 기재(1) 상에 도포되어 있는 제1 이오노머 용액(20)이 상기 다공성 지지체(10)의 기공(11) 중 일 부분까지 함침된다.
3단계(S3)는 상기 제1 이오노머 용액(20)의 함침이 충분히 진행되었을 때 상기 기재(1)를 다공성 지지체(10)의 일면으로부터 분리시키는 단계로, 이때 상기 제1 이오노머 용액(20)은 다공성 지지체(10)의 기공(11) 뿐만 아니라, 표면상에도 잔여하게 된다. 즉, 제1 이오노머 용액(20)은 다공성 지지체(10)의 일면에 도포되어 일부는 상기 다공성 지지체(10)의 일면에 잔여하여 제1 이오노머 코팅층을 형성하고, 나머지 일부는 상기 다공성 지지체(10)의 기공(11)으로 침투하여 함침된다.
4단계(S4)는 본 발명의 제2 함침단계에 해당하는데, 4단계(S4)는 상기 다공성 지지체(10)의 기공(11) 중 제1 이오노머 용액(20)이 함침되지 않은 나머지 부분에 제2 이오노머 용액(30)을 완전히 함침시키는 단계이다. 구체적으로 다공성 지지체(10)의 면 중 제1 이오노머 용액(20)이 함침되지 않은 표면에 제2 이오노머 용액(30)을 직접 도포하여 함침시키는 단계이다. 상기 제2 이오노머 용액(30)은 저 점도를 갖기 때문에 중력에 의해서 쉽게 다공성 지지체(10)의 기공(11)으로 함침되어 채워질 수 있다. 이때 상기 제2 이오노머 용액(30)이 기공(11)에 함침되면서 먼저 함침되어 있던 제1 이오노머 용액(20)과 기공(11) 내에서 맞닿게 되는데, 상기 제1 이오노머 용액(20) 및 제2 이오노머 용액(30)이 상기 다공성 지지체(10)의 양면에 형성된 기공(11)을 통해 다공성 지지체(10)의 모든 기공(11)을 빈틈(=기포) 없이 채우는 것이 본 발명의 특징이다.
상기 제2 이오노머 용액(30)의 점도는 상기 제1 이오노머 용액(20)의 점도보다 낮은 것이 본 발명의 주요 특징이다. 이는 상기 제2 이오노머 용액(30)의 점도가 상기 제1 이오노머 용액(20) 처럼 고 점도를 가질 경우, 다공성 지지체(10)의 남은 기공(11)의 압력이 너무 높아지기 때문에 제2 이오노머 용액(30)으로 완전히 다공성 지지체(10)의 기공(11)으로 함침시키는 것이 불가능해지기 때문이다.
상기 제2 이오노머 용액(30) 중 일부만 함침되고, 나머지 일부는 다공성 지지체(10)의 표면에 잔여되어 제2 이오노머 코팅층을 형성할 수 있다.
단, 상기 제2 이오노머 용액(30)의 경우 점도가 낮기 때문에 적당 두께의 제2 이오노머 코팅층을 형성할 수 없을 수 있다. 이 경우, 상기 제2 이오노머 코팅층 또는 제2 이오노머층 상에 고 점도를 갖는 제1 이오노머 용액(10)을 한 번 더 도포하여 제3 이오노머층을 형성시키는 코팅단계가 더 추가될 수 있다.
상기 제3 이오노머층을 형성하는 코팅단계는 공정상 효율을 높이기 위해 추가된 것으로 필요에 따라 배제될 수 있다.
5단계(S5)는 상기 다공성 지지체(10), 제1 이오노머 용액(20) 및 제2 이오노머 용액(30)을 포함하는 전해질막을 건조하는 단계이다. 상기 건조를 통해 제1 이오노머 용액(20) 및 제2 이오노머 용액(30) 중에 포함된 용매가 제거될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 이오노머 용액(20) 및 제2 이오노머 용액(30)에 각각 잔여하는 이오노머의 종류가 동일하기 때문에 전해질막의 모든 면을 관통하는 단일 종류의 이오노머를 포함하는 하나의 연속적인 수소 양이온 채널의 형성이 가능하게 된다.
10: 다공성 지지체
11: 기공
20: 제1 이오노머 용액
21: 제1 이오노머층
22: 제1 이오노머 코팅층
30: 제2 이오노머 용액
31: 제2 이오노머층
40: 이오노머
41: 건조 이오노머층
51: 제3 이오노머층

Claims (15)

  1. 기공을 포함하는 다공성 지지체;
    제1 이오노머 용액이 상기 다공성 지지체의 일면으로부터 상기 기공에 침투하여 형성된 것인 제1 이오노머층; 및
    제2 이오노머 용액이 상기 다공성 지지체의 타면으로부터 상기 기공에 침투하여 형성된 것인 제2 이오노머층을 포함하고,
    상기 제1 이오노머 용액과 제2 이오노머 용액은 점도가 서로 다른 것인 연료전지용 전해질막.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이오노머 용액은 상기 제2 이오노머 용액보다 점도가 높고,
    상기 제1 이오노머층은 상기 제1 이오노머 용액이 상기 다공성 지지체의 하단에서 침투하여 형성된 제1 이오노머층; 및
    상기 제2 이오노머 용액이 상기 다공성 지지체의 상단에서 침투하여 형성된 제2 이오노머층;을 포함하는 것 인 연료전지용 전해질막.
  3. 제1항에 있어서,
    제1 이오노머층은 상기 다공성 지지체의 일면으로부터 상기 기공의 일부를 차지하도록 형성된 것이고,
    제2 이오노머층은 상기 다공성 지지체의 타면으로부터 상기 기공의 일부를 차지하도록 형성된 것인 연료전지용 전해질막.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이오노머 용액의 점도와 제2 이오노머 용액의 점도의 차이는 75cP 내지 490cP 인 연료전지용 전해질막.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이오노머 용액의 점도는 100 내지 500cP 이고,
    상기 제2 이오노머 용액의 점도는 10 내지 90cP 인 연료전지용 전해질막.
  6. 기공을 포함하는 다공성 지지체를 준비하는 단계;
    제1 이오노머 용액을 준비하는 단계;
    제2 이오노머 용액을 준비하는 단계;
    상기 다공성 지지체의 기공에 상기 제1 이오노머 용액을 함침시키는 제1 함침단계; 및
    상기 다공성 지지체의 기공에 상기 제2 이오노머 용액을 함침시키는 제2 함침단계; 를 포함하고,
    상기 제1 이오노머 용액과 제2 이오노머 용액은 점도가 서로 다른 것인 연료전지용 전해질막 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 이오노머 용액은 상기 제2 이오노머 용액보다 점도가 높고,
    상기 제1 함침단계는 상기 제1 이오노머 용액을 다공성 지지체의 하단에서 함침시키고,
    상기 제2 함침단계는 상기 제2 이오노머 용액을 다공성 지지체의 상단에서 함침시키는 연료전지용 전해질막.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 함침단계는 제1 이오노머 용액을 기재 상에 도포하고, 상기 기재 상에 도포된 제1 이오노머 용액 상에 상기 다공성 지지체의 일면을 합지시켜 상기 다공성 지지체의 일면에 제1 이오노머 코팅층을 형성하고, 상기 다공성 지지체 일면의 기공으로 상기 제1 이오노머 용액을 함침시키는 연료전지용 전해질막.
  9. 제6항에 있어서,
    제1 함침 단계에서 상기 제1 이오노머 용액은 상기 다공성 지지체의 기공 중 일 부분에 함침되고,
    제2 함침 단계에서 상기 제2 이오노머 용액은 상기 다공성 지지체의 기공 중 상기 제1 이오노머 용액이 함침되지 않은 나머지 부분에 함침되는 것인 연료전지용 전해질막 제조방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1 이오노머 용액의 점도는 100 내지 500cP 이고,
    상기 제2 이오노머 용액의 점도는 10 내지 90cP인 연료전지용 전해질막 제조방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 제1 이오노머 용액의 점도와 제2 이오노머 용액의 점도의 차이는 10cP 내지 490cP 인 연료전지용 전해질막.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 다공성 지지체 중 다공성 지지체 자체의 기공의 부피와 상기 기공에 함침된 제1 이오노머 용액 및 제2 이오노머 용액의 부피가 동일한 것인 연료전지용 전해질막 제조방법.
  13. 제6항에 있어서,
    제1 함침 단계에서 상기 제1 이오노머 용액은 상기 다공성 지지체의 기공 중 일 부분에 함침되고,
    제2 함침 단계에서 상기 제2 이오노머 용액은 상기 다공성 지지체의 기공 중 상기 제1 이오노머 용액이 함침되지 않은 나머지 부분에 함침되는 것인 연료전지용 전해질막 제조방법.
  14. 제6항에 있어서,
    제1 함침단계 및 제2 함침단계 이후, 상기 다공성 지지체 상에 제1 이오노머 용액을 도포하는 코팅단계; 를 더 포함하는 것인 연료전지용 전해질막 제조방법.
  15. 제6항에 있어서,
    제1 함침 단계에서 제1 이오노머 용액을 기재 상에 도포하고, 상기 기재 상에 도포된 제1 이오노머 용액 상에 상기 다공성 지지체의 일면을 합지시켜 상기 다공성 지지체의 일면에 제1 이오노머 코팅층을 형성하고, 상기 다공성 지지체 일면의 기공으로 상기 제1 이오노머 용액을 함침시키고,
    제2 함침 단계에서 상기 다공성 지지체의 타면에 제2 이오노머 용액을 도포하여 상기 다공성 지지체의 타면에 제2 이오노머 코팅층을 형성하고, 상기 다공성 지지체 타면의 기공으로 상기 제2 이오노머 용액을 함침시키는 것인 연료전지용 전해질막 제조방법.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100639536B1 (ko) 1999-01-19 2006-10-27 하야시 텔렘프 가부시끼가이샤 배향막 및 이를 사용한 액정표시장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1685547A (zh) * 2002-07-29 2005-10-19 松下电器产业株式会社 燃料电池用膜电极接合体的制造方法
JP4897206B2 (ja) 2004-09-30 2012-03-14 本田技研工業株式会社 燃料電池用膜電極接合体の製造方法
KR20070098157A (ko) 2006-03-31 2007-10-05 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지용 고분자 전해질 막, 이의 제조방법 및 이를포함하는 연료 전지 시스템
JP4930644B1 (ja) * 2011-03-25 2012-05-16 大日本印刷株式会社 燃料電池用ガス拡散層及びその製造方法
JP6387303B2 (ja) 2011-11-04 2018-09-05 グリナリティ・ゲーエムベーハー 触媒被覆膜の調製方法
KR101995527B1 (ko) 2012-12-28 2019-07-02 코오롱인더스트리 주식회사 연료전지용 강화복합막 및 이를 포함하는 연료전지용 막-전극 어셈블리
US9034134B2 (en) * 2013-03-15 2015-05-19 GM Global Technology Operations LLC Manufacturability of ePTFE laminated membranes
JP6502500B2 (ja) 2014-12-24 2019-04-17 コーロン ファッション マテリアル インコーポレイテッド イオン伝導体の充填特性に優れた多孔性支持体、その製造方法及びそれを含む強化膜
KR101639536B1 (ko) 2015-12-21 2016-07-13 한국에너지기술연구원 강화복합막 및 이의 제조방법
KR101830291B1 (ko) * 2016-09-05 2018-02-20 상명대학교 천안산학협력단 고분자전해질연료전지 막-전극접합체용 고내구성 전극 및 그 제조방법
KR20200027626A (ko) * 2018-09-05 2020-03-13 현대자동차주식회사 연료전지용 전해질막 및 이의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100639536B1 (ko) 1999-01-19 2006-10-27 하야시 텔렘프 가부시끼가이샤 배향막 및 이를 사용한 액정표시장치

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