KR20230142416A - MEA for fuel cell and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연료전지용 막-전극 어셈블리 및 그 제작 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 막-전극 어셈블리의 고분자 전해질막과 서브가스켓간의 접합 구조를 개선하여, 고가의 고분자 전해질막 사용량을 현격하게 줄일 수 있도록 한 연료전지용 막-전극 어셈블리 및 그 제작 방법에 관한 것으로, 고가의 전해질막 사용량을 30% 이상 절감 가능하고 연속 공정에 적용함으로써 시트 타입 MEA 대비 양산성이 향상되는 효과가 있다.The present invention relates to a membrane-electrode assembly for a fuel cell and a method of manufacturing the same. More specifically, by improving the joint structure between the polymer electrolyte membrane and the sub-gasket of the membrane-electrode assembly, the amount of expensive polymer electrolyte membrane usage can be significantly reduced. It relates to a membrane-electrode assembly for fuel cells and its manufacturing method, which can reduce the amount of expensive electrolyte membrane used by more than 30% and has the effect of improving mass productivity compared to sheet-type MEA by applying it to a continuous process.
Description
본 발명은 연료전지용 막-전극 어셈블리 및 그 제작 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 막-전극 어셈블리의 고분자 전해질막과 서브가스켓간의 접합 구조를 개선하여, 고가의 고분자 전해질막 사용량을 현격하게 줄일 수 있도록 한 연료전지용 막-전극 어셈블리 및 그 제작 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a membrane-electrode assembly for a fuel cell and a method of manufacturing the same. More specifically, by improving the joint structure between the polymer electrolyte membrane and the sub-gasket of the membrane-electrode assembly, the amount of expensive polymer electrolyte membrane usage can be significantly reduced. It relates to a membrane-electrode assembly for fuel cells and a method of manufacturing the same.
종래의 연료전지용 막-전극 어셈블리(MEA)는 크게 5층(layer) 구조로 제조하는 방법과, 3층 구조로 제조하는 방법이 있다.Conventional membrane-electrode assemblies (MEAs) for fuel cells are largely divided into a five-layer structure manufacturing method and a three-layer structure manufacturing method.
5층 구조의 경우, 고분자 전해질막을 중심으로 그 양편에 애노드 및 캐소드를 위한 촉매층이 형성되고, 애노드 및 캐소드의 바깥쪽에 가스확산층이 접합되어 총 5층 구조를 이루게 되는 바, 가스확산층에 촉매를 코팅하고, 이를 고분자 전해질막에 열압착하여 5층 구조로 제조된다.In the case of a five-layer structure, catalyst layers for the anode and cathode are formed on both sides of the polymer electrolyte membrane, and a gas diffusion layer is bonded to the outside of the anode and cathode to form a total five-layer structure. The catalyst is coated on the gas diffusion layer. Then, it is manufactured into a five-layer structure by thermo-compression bonding it to a polymer electrolyte membrane.
3층 구조의 경우, 고분자 전해질막을 중심으로 그 양편에 애노드 및 캐소드를 위한 촉매층이 형성된 구조를 이루게 되며, 고분자 전해질 막에 촉매를 직접 코팅하거나, 이형지에 촉매를 코팅한 후, 이를 고분자 전해질막에 열압착하여 3층 구조로 제조된다.In the case of a three-layer structure, a catalyst layer for the anode and cathode is formed on both sides of the polymer electrolyte membrane. The catalyst is coated directly on the polymer electrolyte membrane, or the catalyst is coated on release paper and then applied to the polymer electrolyte membrane. It is manufactured into a three-layer structure by thermocompression.
이러한 막-전극 어셈블리의 제조 방법에 상관 없이 모든 막-전극 어셈블리는 서브가스켓을 접합해야 한다.Regardless of the manufacturing method of these membrane-electrode assemblies, all membrane-electrode assemblies must have a subgasket bonded to them.
종래의 3층 구조 막-전극 어셈블리에 서브가스켓을 접합하는 공정을 첨부한 도 2a 내지 도 2c를 참조로 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIGS. 2A to 2C, the process of joining a sub-gasket to a conventional three-layer membrane-electrode assembly is as follows.
도 2a에서 보듯이, 고분자 전해질막(10)을 중심으로 그 양편에 애노드 및 캐소드를 위한 촉매층(12)이 형성된 상태에서, 핫프레스에 의한 서브가스켓(20) 접합이 이루어진다.As shown in Figure 2a, with the catalyst layer 12 for the anode and cathode formed on both sides of the polymer electrolyte membrane 10, the sub-gasket 20 is joined by hot pressing.
즉, 도 2b에서 보듯이, 고분자 전해질막(10)의 양표면의 중앙영역에 촉매층(12)이 형성된 상태에서, 고분자 전해질막(10)의 사방 테두리 영역에 핫프레스에 의한 서브가스켓(20)이 접합된다.That is, as shown in FIG. 2b, with the catalyst layer 12 formed in the central area of both surfaces of the polymer electrolyte membrane 10, the sub gasket 20 is applied to the four edge areas of the polymer electrolyte membrane 10 by hot pressing. This is joined.
이때, 고분자 전해질막(10)의 사방 테두리단 즉, 서브가스켓(20)이 접합되는 접합영역(14)의 폭은 서브가스켓(20)의 폭과 동일하게 형성된다.At this time, the width of the four edges of the polymer electrolyte membrane 10, that is, the joint area 14 where the sub gasket 20 is joined, is formed to be the same as the width of the sub gasket 20.
따라서, 도 2c에서 보듯이, 고분자 전해질막(10)의 접합영역(14)은 서브가스켓(20)과 접합되는 영역이 될 뿐, 실질적으로 반응에 참여하지 않는 영역이 된다.Therefore, as shown in FIG. 2C, the bonding region 14 of the polymer electrolyte membrane 10 is only a region that is bonded to the sub-gasket 20 and does not substantially participate in the reaction.
상기 서브가스켓(20)은 막-전극 어셈블리에 가스확산층 및 분리판을 적층할 때, 막-전극 어셈블리의 취급을 용이하게 하고, 분리판을 통해 공급되는 가스가 외부로 유출되는 것을 막아주는 역할을 한다.The sub-gasket 20 facilitates handling of the membrane-electrode assembly when stacking the gas diffusion layer and the separator plate on the membrane-electrode assembly and serves to prevent the gas supplied through the separator from leaking to the outside. do.
전극과 접합되어 있는 전해질 막 이외에 서브 가스켓과 접합되어 있는 고분자 전해질 막은 분리판을 통해 공급되는 공급 가스의 산화/환원반응에 참여하지 않는 부분으로 고가의 고분자 전해질 막이 낭비되는 부분이다. In addition to the electrolyte membrane bonded to the electrode, the polymer electrolyte membrane bonded to the sub gasket is a part that does not participate in the oxidation/reduction reaction of the supply gas supplied through the separator, and the expensive polymer electrolyte membrane is wasted.
반응에 참여하지 않는 부분에 전해질막을 넣지 않으면 높이차이에 의해 공급 가스의 기밀성이 보장되지 않고 연속 공정에서 반응에 참여하지 않는 고분자 전해질 막을 제거하는데 어려움이 있다.If the electrolyte membrane is not inserted in the part that does not participate in the reaction, airtightness of the supply gas is not guaranteed due to the height difference, and it is difficult to remove the polymer electrolyte membrane that does not participate in the reaction in a continuous process.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자, MEA가 롤 형태로써 연속 공정에 적용이 가능하고 산화/환원 반응에 참여하지 않는 서브 가스켓 필름과 접합된 전해질 막을 같은 두께의 저가의 필름으로 대체함으로써 전해질 막의 사용량을 줄인 연속식 MEA 제조 공정을 개발하였다.Accordingly, in order to solve the above problems, the present invention replaces the electrolyte film bonded with the sub-gasket film, which does not participate in the oxidation/reduction reaction, with a low-cost film of the same thickness, so that the MEA can be applied to a continuous process in roll form. A continuous MEA manufacturing process with reduced membrane usage was developed.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 하기와 같은 해결 수단을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides the following solution.
본 발명의 일측면은 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법에 있어서,One aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell,
(a) 전해질막롤의 일부에 전극을 형성하는 단계;(a) forming an electrode on a portion of the electrolyte membrane roll;
(b) 상기 전해질막 롤에서 전극이 형성되지 않은 부분을 커팅 하는 단계;(b) cutting a portion of the electrolyte membrane roll where electrodes are not formed;
(c) 상기 커팅된 부분을 고분자 수지로 도포하는 단계;(c) coating the cut portion with polymer resin;
(d) 상기 고분자 수지가 도포된 전해질막 롤을 롤의 길이방향으로 이동시키면서, 고분자 수지가 도포된 부분을 프레스 하는 단계; 및(d) moving the electrolyte membrane roll coated with the polymer resin in the longitudinal direction of the roll and pressing the portion coated with the polymer resin; and
(e) 상기 프레스가 완료된 고분자 수지 도포 부분을 경화시키는 단계;를 포함하는 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.(e) curing the pressed polymer resin-coated portion; providing a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell including a step.
본 발명의 일측면에서, 상기 (a) 단계는 전해질막롤의 양면에 전극을 형성하는 것인, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, step (a) provides a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, wherein electrodes are formed on both sides of an electrolyte membrane roll.
본 발명의 일측면에서, 상기 (b) 단계에서의 커팅은 전극이 접합되지 않은 전해질막 부분 중 한 부분 이상을 커팅하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the cutting in step (b) provides a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell in which one or more parts of the electrolyte membrane to which electrodes are not bonded are cut.
본 발명의 일측면에서, 상기 (b) 단계에서의 커팅은 전극이 접합되지 않은 전해질막 부분 중 3 부분 이상을 커팅하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the cutting in step (b) provides a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, in which three or more parts of the electrolyte membrane where electrodes are not bonded are cut.
본 발명의 일측면에서, 상기 (c) 단계의 고분자 수지는 UV 접착제인, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell is provided, wherein the polymer resin in step (c) is a UV adhesive.
본 발명의 일측면에서, 상기 UV 접착제는 페녹시 수지와 에폭시 수지를 포함하는 혼합수지; 및 UV 개시제;를 포함하는 UV 접착제인, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the UV adhesive is a mixed resin containing a phenoxy resin and an epoxy resin; A method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, which is a UV adhesive including a UV initiator, is provided.
본 발명의 일측면에서, 상기 (d) 단계에서 전해질막 롤을 롤의 길이방향으로 이동은 양측의 전해질막의 롤 중 어느 하나 이상을 회전시켜 이동시키는 것을 특징으로 하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, in step (d), the electrolyte membrane roll is moved in the longitudinal direction of the roll by rotating at least one of the electrolyte membrane rolls on both sides of the membrane-electrode assembly. Provides a production method.
본 발명의 일측면에서, 상기 (d) 단계는 롤 언와인더(roll unwinder) 및 롤 리와인더(roll rewinder)를 반대방향으로 회전시켜 막-전극 어셈블리 롤의 양끝단 방향으로 진행하는 것을 특징으로 하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, step (d) is performed by rotating the roll unwinder and the roll rewinder in opposite directions to proceed in the direction of both ends of the membrane-electrode assembly roll. , provides a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell.
본 발명의 일측면에서, 상기 (b) 내지 (e) 단계는 전극이 접합되지 않은 전해질막 부분이 UV 접착제로 모두 대체될 시점까지 반복되는 단계인, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, steps (b) to (e) are repeated until all parts of the electrolyte membrane to which electrodes are not bonded are replaced with UV adhesive, providing a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell. do.
본 발명의 일측면에서, 상기 (e) 단계의 경화는 자외선을 60초 이하로 조사하여 경화시키는 것인, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the curing in step (e) provides a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, wherein the curing is performed by irradiating ultraviolet rays for 60 seconds or less.
본 발명의 일측면에서, 상기 프레스가 완료된 고분자 수지 도포부분의 두께는 상기 전해질막 두께와 같거나 두껍고 상기 전극 형성부분의 두께와 같거나 얇은 것을 특징으로 하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, characterized in that the thickness of the pressed polymer resin application portion is equal to or thicker than the thickness of the electrolyte membrane and is equal to or thinner than the thickness of the electrode forming portion. provides.
본 발명의 일측면에서, 상기 제작 방법은 (f) 상기 경화가 완료된 막-전극 어셈블리 롤에 서브가스켓을 형성시키는 단계;를 더 포함하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the manufacturing method provides a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, further comprising (f) forming a sub-gasket on the cured membrane-electrode assembly roll.
본 발명의 다른 측면은, 전해질막과 상기 전해질막의 일부에 형성되는 전극층을 포함하는 연료전지용 막-전극 어셈블리에 있어서, 상기 막-전극 어셈블리는 연료전지로 사용 시 전기화학 반응에 참여하는 영역 및 전기화학 반응에 참여하지 않는 영역으로 구분되며, 상기 전기화학 반응에 참여하지 않는 영역 중 일부가 고분자수지로 대체된 것을 특징으로 하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.Another aspect of the present invention is a membrane-electrode assembly for a fuel cell including an electrolyte membrane and an electrode layer formed on a portion of the electrolyte membrane, wherein the membrane-electrode assembly has a region that participates in an electrochemical reaction and electricity when used as a fuel cell. A membrane-electrode assembly for a fuel cell is provided, characterized in that it is divided into regions that do not participate in a chemical reaction, and some of the regions that do not participate in the electrochemical reaction are replaced with a polymer resin.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 전기화학 반응에 참여하는 영역은 어셈블리의 단면이 전해질막의 일부에 전극층이 형성된 형태인, 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.In another aspect of the present invention, a membrane-electrode assembly for a fuel cell is provided, wherein the region participating in the electrochemical reaction has a cross section of the assembly in which an electrode layer is formed on a portion of an electrolyte membrane.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 전기화학 반응에 참여하지 않는 영역은 전해질막 없이 고분자수지 부분을 포함하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.In another aspect of the present invention, a membrane-electrode assembly for a fuel cell is provided, wherein the region that does not participate in the electrochemical reaction includes a polymer resin portion without an electrolyte membrane.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 고분자 수지는 UV 접착제인, 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.In another aspect of the present invention, a membrane-electrode assembly for a fuel cell is provided, wherein the polymer resin is a UV adhesive.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 UV 접착제는 페녹시 수지와 에폭시 수지를 포함하는 혼합수지; 및 UV 개시제;를 포함하는 UV 접착제인, 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.In another aspect of the present invention, the UV adhesive is a mixed resin containing a phenoxy resin and an epoxy resin; and a UV initiator; providing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, which is a UV adhesive containing a.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 전기화학 반응에 참여하지 않는 영역 중 고분자 수지로 대체된 부분은 상기 전해질막 두께와 같거나 두껍고 상기 전극 형성부분의 두께와 같거나 얇은 것을 특징으로 하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.In another aspect of the present invention, a fuel cell membrane, characterized in that the portion replaced with the polymer resin among the regions that do not participate in the electrochemical reaction is equal to or thicker than the thickness of the electrolyte membrane and is equal to or thinner than the thickness of the electrode forming portion. -Provide electrode assembly.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 연료전지용 막-전극 어셈블리는 전극부분 외측으로 서브가스켓이 형성된, 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.In another aspect of the present invention, the membrane-electrode assembly for a fuel cell is provided, wherein a sub-gasket is formed outside the electrode portion.
본 발명의 일측면에 따른 제조 방법은 고가의 전해질막 사용량을 30% 이상 절감 가능하고 연속 공정에 적용함으로써 시트 타입 MEA 대비 양산성이 향상되는 효과가 있다.The manufacturing method according to one aspect of the present invention can reduce the amount of expensive electrolyte membrane used by more than 30% and has the effect of improving mass productivity compared to sheet-type MEA by applying it to a continuous process.
본 발명의 일측면에 따른 제조 방법은 UV 경화 속도를 60초 이내로 함으로써 공정 속도가 올라가지 않고 공정에 적용할수 있다.The manufacturing method according to one aspect of the present invention can be applied to the process without increasing the process speed by setting the UV curing speed to less than 60 seconds.
본 발명의 일측면에 따른 제조 방법은 액상의 UV 경화제를 플레이트 프레스로 압착한 후 경화 시킴으로써 MEA의 굴곡이 없어 스택 리크에도 문제가 없다.The manufacturing method according to one aspect of the present invention compresses a liquid UV curing agent using a plate press and then cures it, so there is no bending of the MEA and there is no problem with stack leakage.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 따른 연료전지용 막-전극 어셈블리 및 그 제작 방법을 나타내는 개략도,
도 2a 내지 도 2c는 종래의 연료전지용 막-전극 어셈블리 및 그 제작 방법을 설명하는 개략도.1A to 1D are schematic diagrams showing a membrane-electrode assembly for a fuel cell and a manufacturing method thereof according to the present invention;
2A to 2C are schematic diagrams illustrating a conventional membrane-electrode assembly for a fuel cell and its manufacturing method.
본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되면 공지 구성 및 기능에 대한 설명은 생략한다. 본 명세서에서 "포함"한다는 것은 특별한 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.If it is judged that it may obscure the gist of the present invention, descriptions of known configurations and functions will be omitted. In this specification, “includes” means that other components may be further included unless otherwise specified.
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.In this specification, when a range is stated for a variable, the variable will be understood to include all values within the stated range, including the stated endpoints of the range. For example, the range "5 to 10" includes the values 5, 6, 7, 8, 9, and 10, as well as any subranges such as 6 to 10, 7 to 10, 6 to 9, 7 to 9, etc. It will be understood that it also includes any values between integers that fall within the scope of the stated range, such as 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 to 8.5, and 6.5 to 9, etc. Also, for example, the range "10% to 30%" includes values such as 10%, 11%, 12%, 13%, etc. and all integers up to and including 30%, as well as 10% to 15%, 12% to 12%, etc. It will be understood that it includes any subranges, such as 18%, 20% to 30%, etc., and any value between reasonable integers within the range of the stated range, such as 10.5%, 15.5%, 25.5%, etc.
이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 일측면은 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법에 있어서,One aspect of the present invention relates to a method for manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell,
(a) 전해질막롤의 일부에 전극을 형성하는 단계;(a) forming an electrode on a portion of the electrolyte membrane roll;
(b) 상기 전해질막 롤에서 전극이 형성되지 않은 부분을 커팅 하는 단계;(b) cutting a portion of the electrolyte membrane roll where electrodes are not formed;
(c) 상기 커팅된 부분을 고분자 수지로 도포하는 단계;(c) coating the cut portion with polymer resin;
(d) 상기 고분자 수지가 도포된 전해질막 롤을 롤의 길이방향으로 이동시키면서, 고분자 수지가 도포된 부분을 프레스 하는 단계; 및(d) moving the electrolyte membrane roll coated with the polymer resin in the longitudinal direction of the roll and pressing the portion coated with the polymer resin; and
(e) 상기 프레스가 완료된 고분자 수지 도포 부분을 경화시키는 단계; 를 포함하는 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.(e) curing the pressed polymer resin-coated portion; Provides a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell including.
본 발명의 일측면에서, 상기 (a) 단계는 전해질막롤의 양면에 전극을 형성하는 것인, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, step (a) provides a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, wherein electrodes are formed on both sides of an electrolyte membrane roll.
본 발명의 일측면에서, 상기 전극이 형성된 부분 사이의 간격은 통상의 간격보다 좁을 수 있다. 본 발명으로 제조한 MEA 롤은 기존 방법으로 제조한 MEA 롤보다 전극 사이의 간격이 좁은 것이 특징일 수 있다. 이는 다음 공정에서 MEA와 MEA 사이를 칼로 커팅하여 MEA 사이의 영역을 UV 접착제로 대체하기 위해서이다.In one aspect of the present invention, the gap between the portions where the electrodes are formed may be narrower than a normal gap. The MEA roll manufactured by the present invention may be characterized by a narrower spacing between electrodes than the MEA roll manufactured by the existing method. This is to cut the area between MEA with a knife in the next process and replace the area between MEA with UV adhesive.
본 발명의 일측면에서, 상기 (b) 단계에서의 커팅은 전극이 접합되지 않은 전해질막 부분 중 한 부분 이상을 커팅하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the cutting in step (b) provides a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell in which one or more parts of the electrolyte membrane to which electrodes are not bonded are cut.
본 발명의 일측면에서, 상기 (b) 단계에서의 커팅은 전극이 접합되지 않은 전해질막 부분 중 3 부분 이상을 커팅하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the cutting in step (b) provides a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, in which three or more parts of the electrolyte membrane where electrodes are not bonded are cut.
일 구현예에 있어서, 커팅 후 고분자수지 도포, 프레스 및 경화가 연속적으로 진행될 수 있으므로, 경화 이후에는 커팅 양측이 연결된 상태로 3부분 이상의 커팅이 가능하다.In one embodiment, the polymer resin application, pressing, and curing can proceed continuously after cutting, so that three or more parts can be cut with both sides of the cut connected after curing.
또한 다른 구현예에 있어서, 상기 (b) 내지 (c) 단계는 롤 언와인더(roll unwinder) 및 롤 리와인더(roll rewinder)를 동일방향으로 회전시켜 막-전극 어셈블리 롤이 롤 리와인더 방향으로 진행하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 이 경우 상기 (b) 단계에서의 커팅은 전극이 접합되지 않은 전해질막 부분 중 한 부분만을 커팅하거나, 또는 2 부분을 커팅하는, 연속식 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공할 수 있다.In another embodiment, steps (b) to (c) include rotating the roll unwinder and the roll rewinder in the same direction so that the membrane-electrode assembly roll moves in the direction of the roll rewinder. It may be characterized in that, in this case, the cutting in step (b) is the production of a membrane-electrode assembly for a continuous fuel cell in which only one part of the electrolyte membrane part where the electrode is not bonded is cut, or two parts are cut. A method can be provided.
본 발명의 일측면에서, 상기 (c) 단계의 고분자 수지는 UV 접착제인, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell is provided, wherein the polymer resin in step (c) is a UV adhesive.
본 발명의 일측면에서, 상기 UV 접착제는 페녹시 수지와 에폭시 수지를 포함하는 혼합수지; 및 UV 개시제;를 포함하는 UV 접착제인, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the UV adhesive is a mixed resin containing a phenoxy resin and an epoxy resin; A method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, which is a UV adhesive including a UV initiator, is provided.
상기 UV 접착제는 통상의 UV 접착제를 사용할 수 있다.The UV adhesive can be a regular UV adhesive.
일 구현예에서, 상기 UV 접착제는 페녹시 수지와 에폭시 수지 포함하는 혼합수지 및 UV 개시제를 포함하는 조성물일 수 있다. 상기 에폭시 수지는 사이클릭 알킬 에폭시(cyclic alkyl epoxy), 사이 클릭 에폭시 아크릴레이트(cyclic epoxy acrylate), 노볼락 에폭시(novolac epoxy), 노볼락 에폭시 아크릴레이 트(novolac epoxy acrylate), 중 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 UV 개시제로 1-하이드록시-시클로헥실-페닐-케톤(Irgacure 907), 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모포리노 프로판-1-온(Irgacure 184C), 1-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(Darocur 1173), Irgacure 184C와 벤조 페논 (benzophenone)의 혼합 개시제(Irgacure 500), 이라가큐어 184C와 이라가큐어 1173의 혼합된 개시제 (Irgacure 1000), 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로파논(Irgacure 2959), 메틸벤조 일포메이트 (Darocur MBF), α,α-다이메톡시-알파-페닐아세토페논 (Irgacure 651), 2-벤질-2-(디메틸아미노)- 1-[4-(4-모포리닐)페닐]-1-부타논(Irgacure 369), 이라가큐어 369와 이라가큐어 651의 혼합 개시제(Irgacure 1300), 다이페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥사이드(Darocur TPO), 다로큐어 TPO와 다로큐어 1173의 혼합 개시제(Darocur 4265), 포스핀 옥사이드(phosphine oxide), 페닐 비스(2,4,6,-트리메틸 벤조일)(Irgacure 819), 이라가큐어 819와 다로큐어 1173의 혼합 개시제(Irgacure 2005), 이라가큐어 819와 다로큐어 1173의 혼 합 개시제(Irgacure 2010), 이라가큐어 819와 다로큐어 1173의 혼합 개시제(Irgacure 2020), 비스(에타 5- 2,4,-시클로펜타디엔-1-일)비스[2,6-다이플루오르-3-(1H-피롤-1-일)페닐]티타늄(Irgacure 784) 및 벤조페논이 함유된 혼합 개시제(HSP 188), 프로필렌 카보네이트와 혼합된 트리아릴 설포니움 헥사플루오로안티모네이트 염 (Cyracure UVI-6974), 프로필렌 카보네이트와 혼합된 트리아릴 설포니움 헥사플로오로포스페이트 염(Cyracure UVI-6990) 중 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다In one embodiment, the UV adhesive may be a composition containing a mixed resin containing a phenoxy resin and an epoxy resin and a UV initiator. The epoxy resin is one or more selected from cyclic alkyl epoxy, cyclic epoxy acrylate, novolac epoxy, and novolac epoxy acrylate. You can use it. The UV initiator includes 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (Irgacure 907), 2-methyl-1[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino propan-1-one (Irgacure 184C), 1 -Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (Darocur 1173), mixed initiator of Irgacure 184C and benzophenone (Irgacure 500), mixed initiator of Irgacure 184C and Irgacure 1173. Initiator (Irgacure 1000), 2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone (Irgacure 2959), methylbenzoylformate (Darocur MBF), α ,α-dimethoxy-alpha-phenylacetophenone (Irgacure 651), 2-benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone (Irgacure 369) , mixed initiator of Irgacure 369 and Irgacure 651 (Irgacure 1300), diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide (Darocur TPO), mixed initiator of Darocur TPO and Darocur 1173 ( Darocur 4265), phosphine oxide, phenyl bis(2,4,6,-trimethyl benzoyl) (Irgacure 819), mixed initiator of Irgacure 819 and Darocur 1173 (Irgacure 2005), Irgacure 819 and mixed initiator of Darocure 1173 (Irgacure 2010), mixed initiator of Irgacure 819 and Darocure 1173 (Irgacure 2020), bis(eta 5-2,4,-cyclopentadien-1-yl)bis[2 ,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)phenyl]titanium (Irgacure 784) and mixed initiator containing benzophenone (HSP 188), triaryl sulfonium hexafluoro mixed with propylene carbonate. One or more selected from the group consisting of an antimonate salt (Cyracure UVI-6974) and a triaryl sulfonium hexafluorophosphate salt mixed with propylene carbonate (Cyracure UVI-6990) may be used.
본 발명의 일측면에서, 상기 (d) 단계에서 전해질막 롤을 롤의 길이방향으로 이동은 양측의 전해질막의 롤 중 어느 하나 이상을 회전시켜 이동시키는 것을 특징으로 하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다. In one aspect of the present invention, in step (d), the electrolyte membrane roll is moved in the longitudinal direction of the roll by rotating at least one of the electrolyte membrane rolls on both sides of the membrane-electrode assembly. Provides a production method.
본 발명의 일측면에서, 상기 (d) 단계는 롤 언와인더(roll unwinder) 및 롤 리와인더(roll rewinder)를 반대방향으로 회전시켜 막-전극 어셈블리 롤의 양끝단 방향으로 진행하는 것을 특징으로 하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, step (d) is performed by rotating the roll unwinder and the roll rewinder in opposite directions to proceed in the direction of both ends of the membrane-electrode assembly roll. , provides a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell.
본 발명의 일측면에서 상기 (d)단계는 UV 접착제를 도포한 후 ①과 ② 방향으로 3 layer MEA 롤이 이동할 수 있다. 이때 일정한 속도로 ③ 방향에 플레이트 프레스가 내려가 UV접착제를 전해질막 두께에 도달할때까지 프레스할 수 있다. In one aspect of the present invention, in step (d), the 3 layer MEA roll can be moved in directions ① and ② after applying the UV adhesive. At this time, the plate press moves down in direction ③ at a constant speed and the UV adhesive can be pressed until it reaches the thickness of the electrolyte membrane.
본 발명의 일측면에서 상기 자외선을 조사하여 UV접착제를 경화하는 단계는 경도가 A부터 H까지 중 어느 하나에 이르도록 조절하여 조사할 수 있다.In one aspect of the present invention, the step of curing the UV adhesive by irradiating ultraviolet rays can be performed by adjusting the hardness to reach any one of A to H.
본 발명의 일측면에서, 상기 (b) 내지 (e) 단계는 전극이 접합되지 않은 전해질막 부분이 UV 접착제로 모두 대체될 시점까지 반복되는 단계인, 연속식 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, steps (b) to (e) are repeated until all parts of the electrolyte membrane to which electrodes are not bonded are replaced with UV adhesive, a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a continuous fuel cell. provides.
본 발명의 일측면에서, 상기 (e) 단계의 경화는 자외선을 60초 이하로 조사하여 경화시키는 것인, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, the curing in step (e) provides a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, wherein the curing is performed by irradiating ultraviolet rays for 60 seconds or less.
본 발명의 일측면에서, 상기 프레스가 완료된 고분자 수지 도포부분의 두께는 상기 전해질막 두께와 같거나 두껍고 상기 전극 형성부분의 두께와 같거나 얇은 것을 특징으로 하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다.In one aspect of the present invention, a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, characterized in that the thickness of the pressed polymer resin application portion is equal to or thicker than the thickness of the electrolyte membrane and is equal to or thinner than the thickness of the electrode forming portion. provides.
본 발명의 일측면에서, 상기 제작 방법은 (f) 상기 경화가 완료된 막-전극 어셈블리 롤에 서브가스켓을 형성시키는 단계;를 더 포함하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법을 제공한다. 본 발명의 일측면에서 상기 (f) 단계에서 서브가스켓을 접합한다. (d) 단계 이후 전해질막 옆으로 UV 접착제가 불균칙하게 나와 있을 수 있다. 그러나 다음 공정인 (f) 단계에서 서브가스켓 접합 공정을 거쳐 MEA 외에 다른 부분들은 절단될 수 있다. In one aspect of the present invention, the manufacturing method provides a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, further comprising (f) forming a sub-gasket on the cured membrane-electrode assembly roll. In one aspect of the present invention, the sub gasket is joined in step (f). After step (d), the UV adhesive may appear irregularly next to the electrolyte membrane. However, in the next process (f), parts other than the MEA can be cut through the sub-gasket joining process.
본 발명의 다른 측면은, 전해질막과 상기 전해질막의 일부에 형성되는 전극층을 포함하는 연료전지용 막-전극 어셈블리에 있어서, 상기 막-전극 어셈블리는 연료전지로 사용 시 전기화학 반응에 참여하는 영역 및 전기화학 반응에 참여하지 않는 영역으로 구분되며, 상기 전기화학 반응에 참여하지 않는 영역 중 일부가 고분자수지로 대체된 것을 특징으로 하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.Another aspect of the present invention is a membrane-electrode assembly for a fuel cell including an electrolyte membrane and an electrode layer formed on a portion of the electrolyte membrane, wherein the membrane-electrode assembly has a region that participates in an electrochemical reaction and electricity when used as a fuel cell. A membrane-electrode assembly for a fuel cell is provided, characterized in that it is divided into regions that do not participate in a chemical reaction, and some of the regions that do not participate in the electrochemical reaction are replaced with a polymer resin.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 전기화학 반응에 참여하는 영역은 어셈블리의 단면이 전해질막의 일부에 전극층이 형성된 형태인, 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다. 일 구현예에서, 상기 전기화학 반응에 참여하는 영역은 어셈블리의 단면이 전해질막의 양면으로 전극층이 형성된 형태인, 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.In another aspect of the present invention, a membrane-electrode assembly for a fuel cell is provided, wherein the region participating in the electrochemical reaction has a cross section of the assembly in which an electrode layer is formed on a portion of an electrolyte membrane. In one embodiment, the area participating in the electrochemical reaction provides a membrane-electrode assembly for a fuel cell in which the cross section of the assembly is in the form of an electrode layer formed on both sides of an electrolyte membrane.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 전기화학 반응에 참여하지 않는 영역은 전해질막 없이 고분자수지 부분을 포함하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.In another aspect of the present invention, a membrane-electrode assembly for a fuel cell is provided, wherein the region that does not participate in the electrochemical reaction includes a polymer resin portion without an electrolyte membrane.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 고분자 수지는 UV 접착제인, 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.In another aspect of the present invention, a membrane-electrode assembly for a fuel cell is provided, wherein the polymer resin is a UV adhesive.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 UV 접착제는 페녹시 수지와 에폭시 수지를 포함하는 혼합수지; 및 UV 개시제;를 포함하는 UV 접착제인, 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.In another aspect of the present invention, the UV adhesive is a mixed resin containing a phenoxy resin and an epoxy resin; and a UV initiator; providing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, which is a UV adhesive containing a.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 전기화학 반응에 참여하지 않는 영역 중 고분자 수지로 대체된 부분은 상기 전해질막 두께와 같거나 두껍고 상기 전극 형성부분의 두께와 같거나 얇은 것을 특징으로 하는 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.In another aspect of the present invention, a fuel cell membrane, characterized in that the portion replaced with the polymer resin among the regions that do not participate in the electrochemical reaction is equal to or thicker than the thickness of the electrolyte membrane and is equal to or thinner than the thickness of the electrode forming portion - An electrode assembly is provided.
본 발명의 다른 측면에서, 상기 연료전지용 막-전극 어셈블리는 전극부분 외측으로 서브가스켓이 형성된, 연료전지용 막-전극 어셈블리를 제공한다.In another aspect of the present invention, the membrane-electrode assembly for a fuel cell is provided, wherein a sub-gasket is formed outside the electrode portion.
본 발명에 따른 연료전지용 막-전극 어셈블리 및 이의 제조방법은 양산 공정에 적합한 연속식 R2R 공정에 적용이 가능하다는 것이다. 대부분의 전해질막 저감 MEA는 시트 타입으로 연속 공정 구현이 어렵고 특히 R2R공정을 할수 없다. 본 특허는 현재 공정인 R2R 공정 적용이 가능하고 경화 속도가 높고 안정한 UV 필름을 사용함으로써 양산성을 향상시켰다. The membrane-electrode assembly for fuel cells and its manufacturing method according to the present invention can be applied to a continuous R2R process suitable for mass production process. Most electrolyte membrane reduction MEAs are of the sheet type, making it difficult to implement a continuous process and especially unable to perform the R2R process. This patent improves mass production by using a UV film that can be applied to the current R2R process and has a high curing speed and is stable.
이하, 본 발명을 하기 도면에 근거하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나 이들 은 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the drawings. However, these are for illustrative purposes only and the scope of the present invention is not limited thereto.
일 구현예에 있어서, 본 발명의 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작방법은 도 1c와 같을 수 있다.In one embodiment, the manufacturing method of the membrane-electrode assembly for a fuel cell of the present invention may be as shown in FIG. 1C.
도 1c에 기재된 (a) 내지 (e)단계는 하기와 대응될 수 있다.Steps (a) to (e) described in FIG. 1C may correspond to the following.
도 1c에서 (a)는 전해질막롤의 일부에 전극을 형성하는 단계이다. 바람직하게 전해질막롤의 일부는 전해질막의 양면일 수 있다. 상기 도 1c의 (a)에서 10은 전해질막이며, 12는 전극이다.In Figure 1c, (a) is the step of forming an electrode on a part of the electrolyte membrane roll. Preferably, a portion of the electrolyte membrane roll may be both sides of the electrolyte membrane. In (a) of FIG. 1C, 10 is an electrolyte membrane and 12 is an electrode.
도 1c에서 (b)는 상기 전해질막 롤에서 전극이 형성되지 않은 부분을 커팅 하는 단계이다. (b) in FIG. 1C is a step of cutting the portion of the electrolyte membrane roll where no electrode is formed.
도 1c에서 (c)는 상기 커팅된 부분을 고분자수지로 도포하는 단계이다. 바람직하게 상기 고분자 수지는 UV 접착제일 수 있으며, UV 접착제는 페녹시 수지와 에폭시 수지를 포함하는 혼합수지; 및 UV 개시제;를 포함하는 UV 접착제일 수 있다.(c) in Figure 1c is the step of applying polymer resin to the cut portion. Preferably, the polymer resin may be a UV adhesive, and the UV adhesive may be a mixed resin containing a phenoxy resin and an epoxy resin; and a UV initiator.
도 1c에서 (d)는 상기 고분자 수지가 도포된 전해질막 롤을 롤의 길이방향으로 이동시키면서, 고분자 수지가 도포된 부분을 프레스 하는 단계이다. 상기 롤의 길이방향으로의 이동은 전해질막의 롤 중 어느 하나 이상을 회전시켜 이동시킬 수 있다. 상기 프레스가 완료된 고분자 수지 도포부분의 두께는 상기 전해질막 두께와 같거나 두껍고 상기 전극 형성부분의 두께와 같거나 얇을 수 있다.In Figure 1c (d), the electrolyte membrane roll coated with the polymer resin is moved in the longitudinal direction of the roll and the portion on which the polymer resin is coated is pressed. The roll can be moved in the longitudinal direction by rotating one or more of the rolls of the electrolyte membrane. The thickness of the press-completed polymer resin application portion may be equal to or thicker than the electrolyte membrane thickness and may be equal to or thinner than the thickness of the electrode forming portion.
도 1c에서 (e)는 상기 프레스가 완료된 고분자 수지 도포 부분을 경화시키는 단계이다. 상기 경화는 자외선을 60초 이하로 조사하여 경화시키는 것일 수 있다.(e) in Figure 1c is a step of curing the polymer resin-coated portion where the pressing has been completed. The curing may be done by irradiating ultraviolet rays for 60 seconds or less.
상기와 같은 (e) 단계가 완료된 전해질막롤의 단면은 도 1a와 같을 수 있다.The cross section of the electrolyte membrane roll upon completion of step (e) above may be as shown in FIG. 1A.
또한, 도 1d에서와 같이 상기 (e) 단계 이후에 (f) 단계인, 상기 경화가 완료된 막-전극 어셈블리 롤에 서브가스켓을 형성시키는 단계를 더 진행할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 1D, after step (e), step (f), which is the step of forming a sub-gasket on the cured membrane-electrode assembly roll, may be further performed.
상기와 같은 (f) 단계가 완료된 전해질막롤의 단면은 도 1b와 같을 수 있다.The cross section of the electrolyte membrane roll upon completion of step (f) as described above may be as shown in FIG. 1B.
10 : 고분자 전해질막
12 : 촉매층
20 : 서브가스켓10: polymer electrolyte membrane
12: catalyst layer
20: Sub gasket
Claims (10)
(a) 전해질막롤의 일부에 전극을 형성하는 단계
(b) 상기 전해질막 롤에서 전극이 형성되지 않은 부분을 커팅 하는 단계;
(c) 상기 커팅된 부분을 고분자 수지로 도포하는 단계;
(d) 상기 고분자 수지가 도포된 전해질막 롤을 롤의 길이방향으로 이동시키면서, 고분자 수지가 도포된 부분을 프레스 하는 단계;
(e) 상기 프레스가 완료된 고분자 수지 도포 부분을 경화시키는 단계; 및
(f) 상기 경화가 완료된 막-전극 어셈블리 롤에 서브가스켓을 형성시키는 단계;를 포함하며,
상기 (b) 단계에서의 커팅은 전극이 접합되지 않은 전해질막 부분 중 한 부분 이상을 커팅하는 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법.
In a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell performed in a continuous R2R process,
(a) Forming an electrode on a portion of the electrolyte membrane roll
(b) cutting a portion of the electrolyte membrane roll where electrodes are not formed;
(c) coating the cut portion with polymer resin;
(d) moving the electrolyte membrane roll coated with the polymer resin in the longitudinal direction of the roll and pressing the portion coated with the polymer resin;
(e) curing the pressed polymer resin-coated portion; and
(f) forming a sub-gasket on the cured membrane-electrode assembly roll,
The cutting in step (b) is a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell in which one or more parts of the electrolyte membrane where electrodes are not bonded are cut.
상기 (a) 단계는 전해질막롤의 양면에 전극을 형성하는 것인, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법.
According to clause 1,
Step (a) is a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, wherein electrodes are formed on both sides of the electrolyte membrane roll.
상기 (b) 단계에서의 커팅은 전극이 접합되지 않은 전해질막 부분 중 3 부분 이상을 커팅하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법.
According to clause 1,
The cutting in step (b) is a method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, in which three or more parts of the electrolyte membrane where electrodes are not bonded are cut.
상기 (c) 단계의 고분자 수지는 UV 접착제인, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법.
According to clause 1,
A method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, wherein the polymer resin in step (c) is a UV adhesive.
상기 UV 접착제는 페녹시 수지와 에폭시 수지를 포함하는 혼합수지; 및 UV 개시제;를 포함하는 UV 접착제인, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법.
According to clause 4,
The UV adhesive is a mixed resin containing phenoxy resin and epoxy resin; A method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, which is a UV adhesive containing a UV initiator.
상기 (d) 단계에서 전해질막 롤을 롤의 길이방향으로 이동은 양측의 전해질막의 롤 중 어느 하나 이상을 회전시켜 이동시키는 것을 특징으로 하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법.
According to clause 1,
In step (d), the electrolyte membrane roll is moved in the longitudinal direction of the roll by rotating at least one of the electrolyte membrane rolls on both sides.
상기 (d) 단계는 롤 언와인더(roll unwinder) 및 롤 리와인더(roll rewinder)를 반대방향으로 회전시켜 막-전극 어셈블리 롤의 양끝단 방향으로 진행하는 것을 특징으로 하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법.
According to claim 6,
The step (d) is a membrane-electrode assembly for a fuel cell, characterized in that the roll unwinder and the roll rewinder are rotated in opposite directions to proceed in the direction of both ends of the membrane-electrode assembly roll. Production method.
상기 (b) 내지 (e) 단계는 전극이 접합되지 않은 전해질막 부분이 고분자수지로 모두 대체될 시점까지 반복되는 단계인, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법.
According to claim 1,
Steps (b) to (e) are repeated until all parts of the electrolyte membrane to which electrodes are not bonded are replaced with polymer resin.
상기 (e) 단계의 경화는 자외선을 60초 이하로 조사하여 경화시키는 것인, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법.
According to clause 1,
A method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, wherein the curing in step (e) is performed by irradiating ultraviolet rays for 60 seconds or less.
상기 프레스가 완료된 고분자 수지 도포부분의 두께는 상기 전해질막 두께와 같거나 두껍고 상기 전극 형성부분의 두께와 같거나 얇은 것을 특징으로 하는, 연료전지용 막-전극 어셈블리의 제작 방법.According to clause 1,
A method of manufacturing a membrane-electrode assembly for a fuel cell, characterized in that the thickness of the pressed polymer resin application portion is equal to or thicker than the electrolyte membrane thickness and the thickness of the electrode forming portion is equal to or thinner.
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