KR101483282B1 - 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법 - Google Patents

전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법 Download PDF

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최재헌
남수현
임준우
최일범
유영호
김민국
이동영
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Abstract

본 발명은 적층되어 있는 탄소섬유 복합재료시트와 팽창흑연포일을 동시경화(Co-cure)에 의하여 복합재료 분리판을 제조하는 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법을 개시한다. 본 발명은 복수의 탄소섬유 복합재료시트들과 복수의 팽창흑연포일들을 번갈아 적층하고, 적층되어 있는 복수의 탄소섬유 복합재료시트들의 양면에 팽창흑연포일들이 접합되도록 탄소섬유 복합재료시트들과 팽창흑연포일들을 동시경화한다. 팽창흑연포일들 각각을 분리하여 탄소섬유 복합재료시트들의 양면에 팽창흑연층을 형성한다. 또한, 탄소섬유 복합재료시트들 사이에 두 개의 팽창흑연포일들을 적층하고, 두 개의 팽창흑연포일들 사이에 필름을 개재한 후 탄소섬유 복합재료시트와 두 개의 팽창흑연포일들을 동시경화한다. 본 발명에 의하면, 탄소섬유 복합재료시트와 팽창흑연포일을 번갈아 적층한 후, 적층되어 있는 탄소섬유 복합재료시트와 팽창흑연포일을 동시경화에 의하여 복합재료 분리판으로 제조하여 생산성을 향상시키고, 생산비를 절감할 수 있다. 또한, 후가공 없이 팽창흑연층이 복합재료 분리판의 표면에 균일하게 코팅되어 품질을 향상시킬 수 있는 유용한 효과가 있다.

Description

전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING GRAPHITE COATED COMPOSITE BIPOLAR PLATE OF CELL}
본 발명은 전지용 분리판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적층되어 있는 탄소섬유 복합재료시트(Carbon fiber composite material sheet)와 팽창흑연포일(Expanded graphite foil)을 동시경화(Co-cure)에 의하여 복합재료 분리판을 제조하는 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법에 관한 것이다.
연료전지는 연료의 산화에 의하여 발생되는 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환시켜 주는 에너지 변환장치이다. 연료전지는 전지에 이용되는 연료의 종류에 따라 다양한 형태와 구조로 개발되어 있다. 고분자 전해질 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC)는 수소이온 교환특성을 갖는 고분자막을 전해질로 사용한다. 또한, 여러 가지 에너지 저장 시스템(Energy storage system) 중에서 재생에너지의 저장에 효율적인 대용량 이차전자(Secondary battery)로 레독스 흐름 전지(Redox flow battery)의 연구와 개발이 활발하게 진행되고 있다. 레독스 흐름 전지는 전해질(Electrolyte) 중의 활물질(Active material)이 산화(Oxdaition)-환원(Reduction)되어 충전·방전되는 시스템으로 전해액의 화학적 에너지를 직접 전기에너지 저장시키는 전기화학적 축전장치이다.
미국 특허 제7,862,922호 "연료전지용 고분자 전해질막 및 이것을 포함하는 연료전지 시스템(Polymer electrolyte membrane for fuel cell and fuel cell system comprising same)"과 미국 특허 제7,901,836호 "고분자 전해질 연료전지(Polymer electrolyte fuel cell)"이 개시되어 있다. 이 특허 문헌들에 개시되어 있는 PEMFC의 스택(Stack)은 기본적으로 복수의 단위전지(Unit cell/Single cell)들과 두 개의 엔드플레이트(End plate)들로 구성되어 있다.
PEMFC는 양극(Anode), 음극(Cathode), 고분자 전해질막(Polymer electrolyte membrane), 두 개의 가스확산층(Gas diffusion layer, GDL)들, 복수의 개스킷(Gasket)들과 두 개의 분리판들로 구성되어 있다. 분리판은 전기저항이 낮고, 내화학성(Chemical resistance)과 기계적 물성이 높으며, 수소와 산소의 누설을 방지하기 위하여 가스투과율이 낮아야 한다. 또한, 인접하는 두 분리판들 사이의 전기접촉저항(Electrical contact resistance)이 낮아야 한다. 분리판의 재료는 흑연(Graphite), 팽창 카본(Expanded carbon), 스테인리스스틸(Stainless steel)로 구성되거나 고분자 기지(Polymer matrix)에 카본입자, 흑연입자를 첨가한 고분자 기지 섬유강화 복합재료(Polymer matrix composite)가 사용되고 있다.
레독스 흐름 전지는 미국 특허 제8,288,030호, 미국 특허 제8,221,911호, 미국 특허 제7,537,859호 등 많은 특허 문헌들에 개시되어 있다. 레독스 흐름 전지는 단위 셀(Unit cell/Single cell)들이 직렬로 적층되어 있는 스택과, 산화 상태가 각각 다른 활물질이 저장되어 있는 탱크들과, 충전·방전 시 활물질을 순환시키는 펌프들로 구성되어 있다. 단위 셀들은 기본적으로 멤브레인(Membrane)과, 멤브레인의 양쪽에 배치되어 있는 전극들과, 전극들의 양쪽에 배치되어 있는 분리판들을 구비한다. 분리판은 흑연을 소재로 제조되고 있다.
상기한 바와 같은 종래 전지용 흑연 분리판은 접촉저항이 낮고 전기전도도가 높으나, 얇은 흑연판을 밀링(Milling) 등의 기계가공에 의하여 성형해야 하므로 제조비가 비싸고, 생산성이 낮으며, 충격에 의한 파손 가능성이 큰 문제가 있다. 한편, 팽창 카본 분리판과 고분자 기지 섬유강화 복합재료는 유체의 흐름을 위한 채널의 미세한 성형이 어렵고, 전기전도도가 흑연에 비하여 낮은 단점이 있다. 고분자 기지 섬유강화 복합재료 분리판은 전기저항이 높은 단점이 있다. 스테인리스스틸 분리판은 생산성이 높으나, 접촉저항이 높고 부식이 발생되는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 전지용 분리판의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 목적은, 적층되어 있는 탄소섬유 복합재료시트와 팽창흑연포일을 동시경화에 의하여 복합재료 분리판으로 제조하여 생산성을 향상시키고, 생산비를 절감할 수 있는 새로운 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 팽창흑연층이 균일하게 코팅되어 있는 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법이 제공된다. 본 발명에 따른 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법은, 복수의 탄소섬유 복합재료시트들과 복수의 팽창흑연포일들을 번갈아 적층하는 단계와; 적층되어 있는 복수의 탄소섬유 복합재료시트들의 양면에 복수의 팽창흑연포일들이 접합되도록 복수의 탄소섬유 복합재료시트들과 복수의 팽창흑연포일들을 동시경화하는 단계와; 복수의 팽창흑연포일들 각각을 분리하여 복수의 탄소섬유 복합재료시트들의 양면에 팽창흑연층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법은, 한 개의 탄소섬유 복합재료시트와 두 개의 팽창흑연포일들을 번갈아 적층하는 단계와; 두 개의 팽창흑연포일들 사이에 필름을 개재하는 단계와; 적층되어 있는 탄소섬유 복합재료시트의 양면에 두 개의 팽창흑연포일들 각각이 접합되도록 탄소섬유 복합재료시트와 두 개의 팽창흑연포일들을 동시경화하는 단계와; 두 개의 팽창흑연포일들을 분리하여 탄소섬유 복합재료시트의 양면에 팽창흑연층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법은, 탄소섬유 복합재료시트와 팽창흑연포일을 번갈아 적층한 후, 적층되어 있는 탄소섬유 복합재료시트와 팽창흑연포일을 동시경화에 의하여 복합재료 분리판으로 제조하여 생산성을 향상시키고, 생산비를 절감할 수 있다. 또한, 후가공 없이 팽창흑연층이 복합재료 분리판의 표면에 균일하게 코팅되어 품질을 향상시킬 수 있는 유용한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법에서 동시경화를 설명하기 위하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법에서 팽창흑연층의 코팅을 설명하기 위하여 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법에서 팽창흑연포일에 노치가 형성되어 있는 구성을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법의 다른 실시예를 설명하기 위하여 나타낸 단면도이다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판(10)은 탄소섬유 복합재료시트(Carbon fiber composite material sheet: 20)와, 탄소섬유 복합재료시트(20)의 표면에 코팅되어 있는 팽창흑연층(Expanded graphite layer: 30)을 구비한다. 본 발명에 따른 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판(10)은 복수의 탄소섬유 복합재료시트(20)들과 복수의 팽창흑연포일(Expanded graphite foil: 40)들을 번갈아 적층한 후 동시경화(Co-cure)에 의하여 제조한다.
탄소섬유 복합재료시트(20)는 복수의 탄소섬유(22)들을 폴리머 매트릭스(Polymer matrix; 24)에 함침시켜 시트 또는 층(Laminate)으로 제조한다. 탄소섬유(22)들은 평직, 능직, 수자직으로 직조될 수 있다. 탄소섬유 복합재료시트(20)는 프리프레그(Prepreg), 시트몰딩컴파운드(Sheet molding compound), 촙드스트랜드매트(Chopped strand mat), 직물로빙(Woven roving) 등 다양한 형태와 구조로 구성될 수 있다. 폴리머 매트릭스(24)는 열경화성 수지나 열가소성 수지가 사용될 수 있다. 열경화성 수지는 페놀수지(Phenolic resin), 에폭시수지(Epoxy resin), 폴리에스테르수지(Polyester resin) 등이 사용될 수 있다. 열가소성 수지는 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC) 등이 사용될 수 있다.
열경화성 수지의 경화는 80∼400℃ 정도의 온도로 열경화성 수지를 가열하면, 모노머(Monomer) 형태의 수지가 가교반응(Cross-linking)을 하거나 비-스테이지(B-stage)의 수지가 일단 용융되었다가 가교반응에 의하여 액체에서 고체로 변화하여 이루어진다. 열가소성 수지의 경화는 열에너지의 부여에 의하여 수지가 완전히 용융되어 탄소섬유들의 계면에 충전되고, 온도가 낮아지면 다시 고체로 변화하여 이루어진다.
천연흑연에 황산증기나 황산 및 질산 혼합물을 첨가하여 가수분해한 후, 세척하여 건조하면 흑연 산화물이 된다. 이 흑연 산화물을 1,000℃에서 빨리 가열하여 압축하면 팽창흑연포일(40)이 된다. 팽창흑연포일(40)은 가스와 액체에 대하여 불침투성을 보이고, -200∼1,650℃ 범위에서 탄성과 유연성을 유지하며, 내열성을 가진다. 또한, 팽창흑연포일(40)은 고압과 화학시약에도 장시간 안정된 특성을 가지며, 각 흑연 입자 사이의 결합력이 약하여 여러 개의 층으로 분리하기 쉬운 특성을 갖는다.
도 1과 도 2를 참조하면, 복합재료 분리판(10)의 동시경화를 위한 금형(50)은 하부금형(52)과 상부금형(54)을 구비한다. 작업자는 하부금형(52)과 상부금형(54)의 형개(Mold opening) 상태에서 복수의 탄소섬유 복합재료시트(20)들과 복수의 팽창흑연포일(40)들은 하부금형(52) 위에 번갈아 적층한다. 이때, 적층되어 있는 탄소섬유 복합재료시트(20)들 중 맨 아래의 탄소섬유 복합재료시트(20-1)와 하부금형(52), 맨 위의 탄소섬유 복합재료시트(20-n)와 상부금형(54) 사이에도 팽창흑연포일(40) 각각을 개재한다.
계속해서, 작업자는 탄소섬유 복합재료시트(20)들과 팽창흑연포일(40)들의 적층이 완료되면, 하부금형(52)과 상부금형(54)의 형폐(Mold closing) 후, 하부금형(52)과 상부금형(54)을 히터(Heater) 등의 가열수단에 의하여 가열하면서 하부금형(52)과 상부금형(54)에 의하여 탄소섬유 복합재료시트(20)들과 팽창흑연포일(40)들을 압밀·경화시킨다. 이러한 탄소섬유 복합재료시트(20)들과 팽창흑연포일(40)들의 압밀·경화는 오토클레이브 성형(Autoclave molding)이나 핫프레스 성형(Hot press molding) 등에 의하여 다양하게 실시될 수 있다. 오토클레이브 성형은 압력과 열을 부여하여 진공상태에서 탄소섬유 복합재료시트(20)들과 팽창흑연포일(40)들을 동시경화시켜 성형하는 방법이다. 핫프레스 성형은 히터가 설치되어 있는 상부금형(54)의 가압에 의하여 탄소섬유 복합재료시트(20)들과 팽창흑연포일(40)들을 동시경화시켜 성형하는 방법이다.
도 3을 참조하면, 작업자는 탄소섬유 복합재료시트(20)들과 팽창흑연포일(40)들의 동시경화 후, 금형(50)으로부터 꺼내서 탄소섬유 복합재료시트(20)들을 분리하면, 탄소섬유 복합재료시트(20)들 각각의 표면에 팽창흑연층(30)이 코팅되어 복합재료 분리판(10)이 제조된다. 즉, 팽창흑연포일(40)들 각각은 동시경화 시 폴리머 매트릭스(24)에 접합되어 있게 되고, 탄소섬유 복합재료시트(20)들을 분리하면 팽창흑연포일(40)들이 양분되면서 탄소섬유 복합재료시트(20)들 각각의 양면에 팽창흑연층(30)을 형성하게 된다.
도 2를 다시 참조하면, 맨 아래의 탄소섬유 복합재료시트(20-1)와 하부금형(52), 맨 위의 탄소섬유 복합재료시트(20-n)와 상부금형(54) 사이에 개재되어 있는 팽창흑연포일(40) 각각은 하부 및 상부금형(52, 54)으로부터 맨 아래 및 맨 위의 탄소섬유 복합재료시트(20-1, 20-n)가 쉽게 분리되도록 이형제 역할을 한다. 따라서 탄소섬유 복합재료시트(20)들과 팽창흑연포일(40)들의 동시경화 후, 금형(50)으로부터 용이하게 취출할 수 있다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 팽창흑연포일(40)들 각각의 가장자리 중앙에 노치(Notch: 42)가 팽창흑연포일(40)들 각각의 가장자리를 따라 형성되어 있다. 경화되어 있는 탄소섬유 복합재료시트(20)를 분리할 때, 팽창흑연포일(40)들은 노치(42)를 기준으로 균일하게 양분된다. 따라서 팽창흑연층(30)의 표면은 후가공하지 않고서도 균일하게 형성된다.
도 5에 본 발명에 따른 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 적층되어 있는 탄소섬유 복합재료시트(20)들 사이에 두 장의 팽창흑연포일(40)들이 개재되어 있다. 두 장의 팽창흑연포일(40)들의 사이에 필름(Film: 60)이 개재되어 있다. 필름(60)은 폴리테트라플루오르에틸렌(Polytetrafluorethylene, PTFE), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 금속박막 등으로 구성될 수 있다.
탄소섬유 복합재료시트(20)들과 팽창흑연포일(40)들의 동시경화 후, 탄소섬유 복합재료시트(20)들을 분리하게 되면, 탄소섬유 복합재료시트(20)들 각각의 양면에 팽창흑연포일(40)들이 접합되어 팽창흑연층(30)을 형성하게 된다. 이때, 두 장의 탄소섬유 복합재료시트(20)들 사이에 개재되어 있는 두 장의 팽창흑연포일(40)들은 필름(60)에 의하여 쉽게 분리되어 탄소섬유 복합재료시트(20)들 각각에 접합되게 된다. 이와 같이 팽창흑연포일(40)들이 필름(60)에 의하여 쉽게 분리되면서 균일한 팽창흑연층(30)을 형성하게 되므로, 복합재료 분리판(10)의 생산성 및 품질을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 흑연 코팅 복합재료 분리판 20: 탄소섬유 복합재료시트
30: 팽창흑연층 40: 팽창흑연포일
42: 노치 52: 하부금형
54: 상부금형 60: 필름

Claims (5)

  1. 복수의 탄소섬유 복합재료시트들과 복수의 팽창흑연포일들을 번갈아 적층하는 단계와;
    적층되어 있는 상기 복수의 탄소섬유 복합재료시트들의 양면에 상기 복수의 팽창흑연포일들이 접합되도록 상기 복수의 탄소섬유 복합재료시트들과 상기 복수의 팽창흑연포일들을 동시경화하는 단계와;
    상기 복수의 팽창흑연포일들 각각을 분리하여 상기 복수의 탄소섬유 복합재료시트들의 양면에 팽창흑연층을 형성하는 단계를 포함하는 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 팽창흑연포일들 각각의 양분을 위하여 상기 복수의 팽창흑연포일들 각각의 가장자리 중앙에 노치를 형성하는 단계를 더 포함하는 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 탄소섬유 복합재료시트들과 상기 복수의 팽창흑연포일들은 하부금형과 상부금형 사이에 번갈아 적층하고, 상기 복수의 탄소섬유 복합재료시트들 중 맨 아래 탄소섬유 복합재료시트와 상기 하부금형 사이에 팽창흑연포일을 개재하며, 상기 복수의 탄소섬유 복합재료시트들 중 맨 위 탄소섬유 복합재료시트와 상기 상부금형 사이에 팽창흑연포일을 개재하는 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법.
  4. 한 개의 탄소섬유 복합재료시트와 두 개의 팽창흑연포일들을 번갈아 적층하는 단계와;
    상기 두 개의 팽창흑연포일들 사이에 필름을 개재하는 단계와;
    적층되어 있는 상기 탄소섬유 복합재료시트의 양면에 상기 두 개의 팽창흑연포일들 각각이 접합되도록 상기 탄소섬유 복합재료시트와 상기 두 개의 팽창흑연포일들을 동시경화하는 단계와;
    상기 두 개의 팽창흑연포일들을 분리하여 상기 탄소섬유 복합재료시트의 양면에 팽창흑연층을 형성하는 단계를 포함하는 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 한 개의 탄소섬유 복합재료시트와 상기 두 개의 팽창흑연포일은 하부금형과 상부금형 사이에 번갈아 적층하고, 적층되어 있는 탄소섬유 복합재료시트 중 맨 아래 탄소섬유 복합재료시트와 상기 하부금형 사이에 팽창흑연포일을 개재하며, 적층되어 있는 탄소섬유 복합재료시트 중 맨 위 탄소섬유 복합재료시트와 상기 상부금형 사이에 팽창흑연포일을 개재하는 전지용 흑연 코팅 복합재료 분리판의 제조 방법.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101660032B1 (ko) * 2015-04-08 2016-09-27 한국철도기술연구원 탄소 코팅이 적용된 탄소섬유층
WO2017099403A1 (ko) * 2015-12-09 2017-06-15 (주)엘지하우시스 복합재 분리판 및 그 제조 방법
DE102016219214A1 (de) 2016-10-04 2018-04-05 Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Bauelements und Bauelement
JP2019514179A (ja) * 2016-04-21 2019-05-30 エルジー・ハウシス・リミテッドＬｇ Ｈａｕｓｙｓ，Ｌｔｄ． 複合材分離板及びその製造方法
KR20200094468A (ko) 2019-01-30 2020-08-07 금오공과대학교 산학협력단 카본블랙이 첨가된 연료전지용 분리판의 제조방법 및 그에 의하여 제조된 연료전지용 분리판
KR20210023211A (ko) 2019-08-22 2021-03-04 금오공과대학교 산학협력단 전도성 고분자 복합재료, 이를 성형하여 제조된 연료전지용 분리판 및 이의 제조방법
CN114976097A (zh) * 2022-04-22 2022-08-30 同济大学 一种燃料电池用分层式复合石墨极板及其制备方法
CN115799552A (zh) * 2023-02-10 2023-03-14 海卓动力(青岛)能源科技有限公司 一种复合石墨树脂碳纤维极板的制备方法
US11660846B2 (en) * 2015-04-30 2023-05-30 Board Of Trustees Of Michigan State University Composite article and method of manufacture

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009129601A (ja) 2007-11-21 2009-06-11 Nippon Pillar Packing Co Ltd 燃料電池セパレータ及びその製造方法
KR101134482B1 (ko) 2009-11-30 2012-04-13 한국과학기술원 고분자 전해질 연료전지용 복합재료 분리판 및 그 제조 방법
KR101173059B1 (ko) 2010-09-29 2012-08-13 한국과학기술원 고분자 전해질 연료전지용 복합재료 분리판 및 이의 제조방법
KR101315738B1 (ko) 2011-02-15 2013-10-10 한국과학기술원 연료전지 복합재료 분리판용 프리프레그의 제조방법, 및 이를 이용한 연료전지용 복합재료 분리판의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009129601A (ja) 2007-11-21 2009-06-11 Nippon Pillar Packing Co Ltd 燃料電池セパレータ及びその製造方法
KR101134482B1 (ko) 2009-11-30 2012-04-13 한국과학기술원 고분자 전해질 연료전지용 복합재료 분리판 및 그 제조 방법
KR101173059B1 (ko) 2010-09-29 2012-08-13 한국과학기술원 고분자 전해질 연료전지용 복합재료 분리판 및 이의 제조방법
KR101315738B1 (ko) 2011-02-15 2013-10-10 한국과학기술원 연료전지 복합재료 분리판용 프리프레그의 제조방법, 및 이를 이용한 연료전지용 복합재료 분리판의 제조방법

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101660032B1 (ko) * 2015-04-08 2016-09-27 한국철도기술연구원 탄소 코팅이 적용된 탄소섬유층
WO2016163784A1 (ko) * 2015-04-08 2016-10-13 한국철도기술연구원 탄소 코팅이 적용된 탄소섬유층
US20180051398A1 (en) * 2015-04-08 2018-02-22 Korea Railroad Research Institute Carbon fiber layer having carbon coating
US11660846B2 (en) * 2015-04-30 2023-05-30 Board Of Trustees Of Michigan State University Composite article and method of manufacture
WO2017099403A1 (ko) * 2015-12-09 2017-06-15 (주)엘지하우시스 복합재 분리판 및 그 제조 방법
JP2019514179A (ja) * 2016-04-21 2019-05-30 エルジー・ハウシス・リミテッドＬｇ Ｈａｕｓｙｓ，Ｌｔｄ． 複合材分離板及びその製造方法
DE102016219214A1 (de) 2016-10-04 2018-04-05 Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Bauelements und Bauelement
KR20200094468A (ko) 2019-01-30 2020-08-07 금오공과대학교 산학협력단 카본블랙이 첨가된 연료전지용 분리판의 제조방법 및 그에 의하여 제조된 연료전지용 분리판
KR20210023211A (ko) 2019-08-22 2021-03-04 금오공과대학교 산학협력단 전도성 고분자 복합재료, 이를 성형하여 제조된 연료전지용 분리판 및 이의 제조방법
CN114976097A (zh) * 2022-04-22 2022-08-30 同济大学 一种燃料电池用分层式复合石墨极板及其制备方法
CN114976097B (zh) * 2022-04-22 2024-02-27 同济大学 一种燃料电池用分层式复合石墨极板及其制备方法
CN115799552A (zh) * 2023-02-10 2023-03-14 海卓动力(青岛)能源科技有限公司 一种复合石墨树脂碳纤维极板的制备方法

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