일반기술

가스켓 일체형 고분자 전해질 연료전지 전극 및 이의 제조방법

*원리 및 구성본 발명은 가스켓 일체형 고분자 전해질 연료전지 전극 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중앙부분에 일정면적의 홀을 형성한 폴리에스테르필름 또는 폴리에스테르계 라미네이팅 필름을 수소 이온 전도성 전해질 막의 윗면과 아랫면에 가가 적층조합하고, 상기 일정면적의 홀을 통해 노출된 수소 이온 전도성 전해질 막의 노출된 윗면과 아랫면 각각에 스크린 프린팅 기법으로 전극 촉매 층을 일정두께로 직접 형성시킨 후 압착함으로써, 수소 이온 전도성 전해질 막에 적층조합된 폴리에스테르 필름 또는 폴리에스테르계 라미네이팅 필름이 가스켓으로 적용되며, 제조공정을 간단하게 할 수 있고, 소량의 백금을 사용하면서도 연료전지의 성능이 우수하며, 고분자 전해질 연료전지 전극을 제조하는 공정 중에 수소 이온 전도성 전해질 막의 수축, 팽창 및 들뜸 현상을 방지할 수 있는 가스켓 일체형 고분자 전해질 연료전지 전극 및 이의 제조방법에 관한 것이다.*종래기술종래에 연료전지용 전극 촉매층을 스크린 프린팅을 이용하여 고분자 전해질 막 위에 전극 촉매층을 형성하는 직접 코팅법은 주로 고분자 전해질 막을 Na+형태로 변환하여 스크린 프린팅을 실히하였는데, 전극 촉매층이 형성된 고분자 전해질 막은 다시 H+형태로 변환하여 열간 압착을 실시하는 복잡한 전극 제조 공정이 문제가 되었다. 또한, 고분자 전해질 막을 H+형태로 변환하여 고분자 전해질 막 위에 직접 스크린 프린티을 실시하는 경우에는 고분자 전해질 막이 용매에 의해 들뜸 현상이 자주 발생하게 되고 건조 과정에서 어려움이 존재하였다. 극 촉매층이 형성된 고분자 전해질 막을 고온에서 건조하는 경우에는 고분자 전해질 막이 갖고 있던 수분이 빠져 나가게 되어 고부낮 전해질 막의 수축 gustkdQNskas 아니라 고부낮 전해질 막위에 형성된 전극 촉매층의 수축 현상 또한 큰 문제를 발생시켰다.*특징 및 장점1)수소 이온 전도성 전해질 막에 스크린프린팅 기법으로 전극 촉매층을 형성하는 과정에서, 전극의 면적으로 중앙부분에 홍이 형성도니 폴리에스테르 필름 또는 라미네이팅 필름으로 수소 이온 전도성 전해질 막을 동시에 압착시킬 수 있음.2)전극 촉매층을 고분자 전해질 막에 지지하기 전에 다른 필름 위에 지지하지 공정을 생략할 수 있어서 공정이 단순화됨.3)전극 촉매층 형성과 동시에 폴리에스테르 필름 또는 라미네이팅 필름으로 이루어진 가스켓으로 상기 수소 이온 전도성 전해질 막을 동시에 지지할 수 있음.4)상기 전극 촉매층을 건조시킬 경우 수소 이온 전도성 전해질 막이 수축, 팽창되는 등의 변형이 일어나지 않고, 들뜸 현상이 제거되어 전극성능이 향상되는 효과가 있음.