KR20180107938A - Gasket integral separator of fuel cell and method for manufacturng the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a gasket-integrated fuel cell separator and a method for manufacturing the same, including a step of preparing a sealing composition including fine particles and a silicone polymer including a methylvinylsiloxane polymer, a step of forming a gasket layer by screen-printing the sealing composition on a fuel cell separator, and a curing step of curing the gasket layer. The gasket-integrated fuel cell separator manufacturing method according to the present invention can significantly reduce the production time, manufacture a large amount of gaskets with a small amount of sealing composition, and shorten the stack assembly process time. The gasket-integrated fuel cell separator manufactured by the same has a simple work process, is excellent in adhesion to the fuel cell separator, and is excellent in, for example, electrical conductivity, thermal conductivity, gas tightness, chemical resistance, heat resistance, and cold resistance.

Description

가스켓 일체형 연료전지 분리판 및 이의 제조 방법{GASKET INTEGRAL SEPARATOR OF FUEL CELL AND METHOD FOR MANUFACTURNG THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a gasket integral fuel cell separator and a method of manufacturing the same,

본 발명은 연료전지 분리판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료전지 분리판과의 접착력이 우수한 연료전지 분리판 실링용 조성물을 적용하여 전기전도성, 열전도성, 가스밀폐성, 내화학성, 내열성 및 내한성 등이 우수한 가스켓 일체형 연료전지 분리판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell separator and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a fuel cell separator for sealing a fuel cell, which is excellent in adhesion to a fuel cell separator, and is excellent in electrical conductivity, thermal conductivity, gas tightness, Heat resistance and cold resistance, and a method for manufacturing the same.

연료전지는 전기화학적 반응을 이용하여 연료(수소, 메탄올 등)가 가지고 있는 화학에너지가 전기 및 열에너지로 변환되는 원리를 이용하고 있다. 연료전지는 연료 및 반응 촉매의 종류에 따라 고체산화물 연료전지(SOFC), 알칼리형 연료전지(AFC), 고분자전해질 연료전지(PEMFC), 직접 메탄올 연료전지(DMFC) 등으로 분류된다.Fuel cells utilize the principle that the chemical energy of fuel (hydrogen, methanol, etc.) is converted into electricity and thermal energy by electrochemical reaction. Fuel cells are classified into solid oxide fuel cells (SOFC), alkaline fuel cells (AFC), polymer electrolyte fuel cells (PEMFC), and direct methanol fuel cells (DMFC) depending on the type of fuel and reaction catalyst.

PEMFC와 DMFC는 사용되는 고분자 전해질 막의 사용 온도에 한계가 있어 주로 80℃ 이하의 온도에서 사용된다. 특히, DMFC의 경우에는 더욱 낮은 온도인 50℃에서 상온까지 사용되는 것으로 알려져 있다.PEMFCs and DMFCs are used at temperatures below 80 ℃, because of the limited use temperature of polymer electrolyte membranes used. In particular, in the case of DMFC, it is known to be used at room temperature at a lower temperature of 50 ° C.

통상 2매의 백금 전극과 거기에 끼워진 전해질로 이루어진 연료전지의 1 단위를 단셀이라 부르며, 복수의 단셀을 직렬로 이은 것이 스택(stack)이라 부른다. 스택을 만들려면 단셀을 구성하는 부품 외에 단셀과 단셀 사이를 갈라 놓는 부품인 분리판(separator)이 필요하다. 분리판은 각 단셀 사이를 막고 가스의 혼합을 막으며, 각 단셀에 수소 가스나 공기를 공급하는 통로가 되고, 단셀 사이를 잇는 도선으로 작용한다.One unit of a fuel cell composed of two platinum electrodes and an electrolyte sandwiched therebetween is called a single cell, and a plurality of single cells connected in series is called a stack. In order to make a stack, a separator, which is a part for separating a single cell and a single cell, is required in addition to the components constituting a single cell. The separator plate closes between each single cell, blocks the mixing of gas, and serves as a path for supplying hydrogen gas or air to each single cell, and acts as a conductor connecting the single cells.

분리판은 주로 금속 분리판, 흑연 분리판 등이 사용되고 있으며 분리판이 연료전지에 적용되기 위해서는 전기전도도, 기체투과도, 강도, 부식 특성, 용출 특성 등이 고려되어야 한다. 금속 분리판이 연료전지에 적용되기 위해서는 가장 취약한 특성인 부식 문제를 해결해야 하며, 흑연 분리판은 대부분 기계 가공하여 사용하기 때문에 제조 단가가 매우 높고, 부피가 큰 단점이 있다.For separator plates, mainly metal separator plates and graphite separator plates are used. In order for separator plates to be applied to fuel cells, electrical conductivity, gas permeability, strength, corrosion characteristics and dissolution characteristics should be considered. In order for the metal separator to be applied to the fuel cell, corrosion problem, which is the weakest characteristic, must be solved, and since the graphite separator is mostly used by machining, it has a high manufacturing cost and a large volume.

연료전지 스택은 연료극, 막전극접합체(membrane-electrode assembly), 공기극, 냉각면, 연료극이 사양에 맞게 반복적으로 적층 된다. 이때 스택의 부피를 줄이기 위해 공기극 뒷면에 냉각 유로를 형성하거나, 반대로 연료극 뒷면에 냉각 유로가 형성될 수 있다. 추가적으로 공기극 뒷면과 연료극 뒷면에 동시에 냉각 유로를 형성하여 연료전지 스택의 부피를 줄이기도 한다.The fuel cell stack is repeatedly stacked with the fuel electrode, the membrane-electrode assembly, the air electrode, the cooling surface, and the fuel electrode according to the specifications. At this time, in order to reduce the volume of the stack, a cooling channel may be formed on the back surface of the air electrode, or a cooling channel may be formed on the back surface of the fuel electrode. In addition, the cooling channel is formed at the back of the cathode and the backside of the anode to reduce the volume of the fuel cell stack.

이상과 같이 제작된 분리판의 내부에 물이 흐르기 때문에 밀폐 성능을 유지하여야 한다. 분리판을 밀폐하기 위한 가스켓은 그 제작을 위한 금형이 독립적으로 제작되어야 하고, 가스켓의 정밀성을 부여하기 위해서는 많은 노력이 필요하다.Since the water flows into the inside of the separator plate manufactured as described above, the sealing performance should be maintained. The gasket for sealing the separator must be independently manufactured for the production of the gasket, and a great deal of effort is required to give the gasket precision.

그 외에 분리판의 냉각면을 밀폐하기 위한 방법으로는 접착제를 일정한 압력으로 토출시키고, 경화시켜 가스켓 형태로 만드는 방법이 있다. 이 방법은 접착제 토출 시작 부위와 끝 부위가 겹쳐지는 현상이 발생하여 가스켓을 부분적으로 불균일하게 만든다. 따라서 접착제가 겹치는 부위에서 밀폐성을 유지하지 못하는 경우가 종종 발생하며, 접착제를 토출하기 위한 장비가 부수적으로 필요하다.As another method for sealing the cooling surface of the separator, there is a method of discharging the adhesive at a constant pressure and curing it to form a gasket. In this method, the adhesive discharge start portion and the end portion overlap each other, and the gasket is partially uneven. Therefore, occasionally, it is not possible to maintain the hermeticity at the overlapping portion of the adhesive, and equipment for discharging the adhesive is incidentally required.

또한, 연료전지 스택의 밀폐를 위해서는 o-ring형 가스켓이 주로 사용되나, 스택의 조립성이 현저히 떨어지는 단점이 있다. o-ring형 가스켓을 MEA나 분리판 위에 접착제를 도포하여 접합하여 사용하는 경우도 있으나 접착제가 MEA 내부의 멤브레인에 심각한 영향을 주는 것으로 알려져 있어 장기내구성에는 좋지 않다. 또한, 분리판 위에 액상 가스켓 재료를 사출하여 가스켓을 접착하는 기술이 있으나, 사출압이 높을 경우 분리판을 파손하는 경우가 자주 발생하고, 불필요한 버(burr) 등이 많아 이를 제거하는데 많은 시간이 소요된다.In addition, o-ring type gaskets are mainly used for sealing the fuel cell stack, but the assemblability of the stack is remarkably deteriorated. O-ring gaskets may be used by applying an adhesive on an MEA or a separator. However, since the adhesive is known to seriously affect the membrane inside the MEA, it is not good for long-term durability. In addition, there is a technique of bonding a gasket by injecting a liquid gasket material onto a separation plate, but when the injection pressure is high, breakage of the separation plate frequently occurs, and unnecessary burrs are often present, do.

일본특허공개 제2005-123108호(출원일: 2005.5.12)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-123108 (Filing Date: 2005.5.12)

본 발명의 목적은 제조 시간이 현저히 감소되며, 적은 양의 실링용 조성물로 다량의 가스켓을 제조할 수 있으며, 스택 조립 공정 시간을 단축할 수 있는 가스켓 일체형 연료전지 분리판 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a gasket-integrated fuel cell separator, in which the production time is significantly reduced, a large amount of gasket can be produced with a small amount of sealing composition, and the stack assembly process time can be shortened.

본 발명의 다른 목적은 작업 공정이 단순하고 연료전지 분리판과의 접착력이 높은 가스켓 일체형 연료전지 분리판을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a gasket integral type fuel cell separator having a simple working process and high adhesion to the fuel cell separator.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 메틸비닐실록산(methylvinylsiloxane) 중합체를 포함하는 실리콘 중합체 및 미립자를 포함하는 실링용 조성물을 준비하는 단계, 상기 실링용 조성물을 연료전지 분리판 상에 스크린 인쇄하여 가스켓층을 형성하는 단계, 그리고, 상기 가스켓층을 경화시키는 경화 단계를 포함하는 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a sealing composition, comprising the steps of: preparing a sealing composition comprising a silicone polymer and fine particles comprising a methylvinylsiloxane polymer; screening the sealing composition on a fuel cell separator, And a curing step of curing the gasket layer. The present invention also provides a method for manufacturing a gasket-integrated fuel cell bipolar plate.

상기 실링용 조성물은 메틸비닐실록산 중합체를 포함하는 실리콘 중합체 100 중량부, 그리고 상기 실리콘 중합체에 분산된 알루미늄, 흑연 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 미립자 3 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.The sealing composition may comprise 100 parts by weight of a silicone polymer comprising a methylvinylsiloxane polymer and 3 to 10 parts by weight of any one of particles selected from the group consisting of aluminum, graphite and mixtures thereof dispersed in the silicone polymer have.

상기 메틸비닐실록산 중합체는 상기 메틸비닐실록산 전체 몰수에 대하여 페닐(phenyl)기가 5 내지 10 몰%로 치환될 수 있다.The methyl vinyl siloxane polymer may be substituted with phenyl groups in an amount of 5 to 10 mol% based on the total moles of the methyl vinyl siloxane.

상기 실리콘 중합체는 상기 실리콘 중합체 전체 중량에 대하여 상기 메틸비닐실록산 중합체를 55 내지 5 중량% 및 디페닐 폴리실록산 실라놀 중합체를 45 내지 95 중량%로 포함할 수 있다.The silicone polymer may comprise 55 to 5 wt% of the methylvinylsiloxane polymer and 45 to 95 wt% of the diphenylpolysiloxane silanol polymer, based on the total weight of the silicone polymer.

상기 실링용 조성물은 상기 실리콘 중합체 100 중량부에 대하여 지르코늄 아세테이트를 0.02 내지 1.5 중량부로 더 포함할 수 있다.The sealing composition may further comprise 0.02 to 1.5 parts by weight of zirconium acetate relative to 100 parts by weight of the silicone polymer.

상기 실링용 조성물을 준비하는 단계는, 상기 실링용 조성물의 점도가 30,000 내지 50,000cps가 되도록 준비할 수 있다.The step of preparing the sealing composition may be such that the viscosity of the sealing composition is 30,000 to 50,000 cps.

상기 가스켓층을 형성하는 단계는, 상기 연료전지용 분리판이 흑연, 금속, 탄소-탄소(carbon-carbon) 복합 소재 및 탄소-폴리머(carbon-polymer) 복합 소재로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어질 수 있다.The step of forming the gasket layer may include any one selected from the group consisting of graphite, a metal, a carbon-carbon composite material, and a carbon-polymer composite material .

상기 경화 단계는, 상기 가스켓층을 100 내지 150℃의 온도에서 10 내지 30분 동안 경화시킬 수 있다.The curing step may cure the gasket layer at a temperature of 100 to 150 DEG C for 10 to 30 minutes.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법에 의해 제조된 가스켓 일체형 연료전지 분리판을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a gasket integral type fuel cell bipolar plate manufactured by the manufacturing method of the gasket integral type fuel cell bipolar plate.

본 발명의 가스켓 일체형 연료전지 분리판 제조 방법은 제조 시간을 현저히 감소시킬 수 있으며, 적은 양의 실링용 조성물로 다량의 가스켓을 제조할 수 있고, 스택 조립 공정 시간을 단축시킬 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The method for manufacturing a gasket integral type fuel cell bipolar plate of the present invention can remarkably reduce the production time, can produce a large amount of gasket with a small amount of sealing composition, and can shorten the time of the stack assembly process.

또한, 상기 제조 방법에 의해 제조된 가스켓 일체형 연료전지 분리판은 작업 공정이 단순하고 연료전지 분리판과의 접착력이 뛰어나다.Also, the gasket integral type fuel cell bipolar plate manufactured by the above manufacturing method has a simple working process and excellent adhesion to the fuel cell bipolar plate.

또한, 상기 제조 방법에 의해 제조된 가스켓 일체형 연료전지 분리판은 전기전도성, 열전도성, 가스밀폐성, 내화학성, 내열성 및 내한성 등이 우수하다.Further, the gasket integral fuel cell bipolar plate manufactured by the above manufacturing method has excellent electrical conductivity, thermal conductivity, gas tightness, chemical resistance, heat resistance and cold resistance.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 요약은 본 발명의 범위 내에서 일반적인 구성을 나타내기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 요약은 본 발명의 전체나 실시예를 완전하게 게시한 것은 아니다.The summary of the present invention is intended to illustrate the general constitution within the scope of the present invention and not to limit the scope of the present invention. Moreover, the summary of the present invention is not intended to be a complete listing of all or an embodiment of the invention.

본 발명의 명세서에 게시된 인용 문헌은 공지기술의 게시를 위한 것이며, 본 발명의 특허성에 연관성이 있는 것은 아니다. 본 발명의 명세서에 게시된 모든 인용 문헌은 단지 참고 문헌일 뿐이다.The cited documents published in the specification of the present invention are for publication of publicly known technology and are not related to the patentability of the present invention. All citations in the specification of the present invention are merely references.

본 발명의 상세한 설명 및 특정 실시예는 본 발명의 실시예를 나타내는 것으로, 본 발명의 설명을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 또한, 게시된 여러 개의 실시예는 다른 특징으로 갖는 다른 실시예나 게시된 특징으로 갖는 실시예의 조합으로 된 다른 실시예를 제외한다는 의미는 아니다.The detailed description and specific examples of the present invention are intended to be illustrative of the present invention and should not be construed as limiting the scope of the present invention. Furthermore, it should be understood that the disclosed embodiments do not exclude other embodiments having other features or combinations of embodiments with published features.

본 발명에 사용된 "바람직한" 또는 "바람직하게는"은 특정 조건에서 특정 장점을 갖는 본 발명의 실시예를 나타낸다. 그러나, 다른 실시예 또한 동일 조건 또는 다른 조건에서 바람직할 수 있다. 또한, 하나 이상의 바람직한 실시예는 다른 실시예가 유용하지 않다는 것을 의미하는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에 있는 다른 실시예를 배제하는 것도 아니다.As used herein, "preferred" or "preferably" refers to an embodiment of the invention having certain advantages under certain conditions. However, other embodiments may also be preferred under the same or other conditions. In addition, one or more preferred embodiments do not imply that other embodiments are not useful, nor do they exclude other embodiments that are within the scope of the invention.

본 명세서에 사용된 "포함한다"는 용어는 본 발명에 유용한 재료, 조성물, 장치, 및 방법들을 나열할 때 사용되며 그 나열된 예에 제한되는 것은 아니다.As used herein, the term " comprises "is used when listing the materials, compositions, apparatus, and methods useful in the present invention and is not limited to the listed examples.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법은 메틸비닐실록산(methylvinylsiloxane) 중합체를 포함하는 실리콘 중합체 및 미립자를 포함하는 실링용 조성물을 준비하는 단계, 상기 실링용 조성물을 연료전지 분리판 상에 스크린 인쇄하여 가스켓층을 형성하는 단계, 그리고, 상기 가스켓층을 경화시키는 경화 단계를 포함한다.A method of manufacturing a gasket integral type fuel cell bipolar plate according to an embodiment of the present invention includes the steps of preparing a sealing composition including a silicone polymer and fine particles containing a methylvinylsiloxane polymer, Screen printing on a separator to form a gasket layer, and a curing step of curing the gasket layer.

상기 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법은 o-ring형 가스켓의 단점과 사출 가스켓의 단점을 개선하기 위해 스크린 인쇄 방식을 통해 연료전지 분리판 표면에 실링용 조성물을 적용하여 가스켓을 일체형으로 형성하는 것이다.In order to improve the disadvantages of the o-ring type gasket and the disadvantages of the injection gasket, the manufacturing method of the gasket integral type fuel cell separator uses a sealing composition on the surface of the fuel cell separator through a screen printing method to integrally form the gasket will be.

즉, 상기 실링용 조성물이 적용된 연료전지 분리판은 별도의 가스켓을 구비할 필요 없이 상기 실링용 조성물에 의하여 형성된 실링층이 가스켓의 역할을 대체할 수 있고, 이에 따라 상기 연료전지 분리판은 가스켓이 일체로 형성됨에 따라 상기한 바와 같은 가스켓을 별도로 구비함에 따른 문제점들을 해결할 수 있다. 또한, 상기 실링용 조성물에 의하여 형성된 일체형의 가스켓은 전기전도성, 열전도성, 가스밀폐성, 내화학성, 내열성 및 내한성 등이 우수하고, 연료전지 분리판과의 접착력이 우수하다.That is, in the fuel cell separator to which the sealing composition is applied, the sealing layer formed by the sealing composition can replace the role of the gasket, without requiring a separate gasket, It is possible to solve the problems of separately providing the gasket as described above. Further, the integral gasket formed by the sealing composition has excellent electrical conductivity, thermal conductivity, gas tightness, chemical resistance, heat resistance and cold resistance, and is excellent in adhesion to the fuel cell separator.

상기 실링용 조성물을 준비하는 단계에 있어서, 상기 실링용 조성물은 메틸비닐실록산 중합체를 포함하는 실리콘 중합체 100 중량부, 그리고 상기 실리콘 중합체에 분산된 알루미늄, 흑연 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 미립자 3 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.In the step of preparing the sealing composition, the sealing composition comprises 100 parts by weight of a silicone polymer comprising a methylvinylsiloxane polymer, and 100 parts by weight of a silicone polymer selected from the group consisting of aluminum, graphite and mixtures thereof dispersed in the silicone polymer. And 3 to 10 parts by weight of one fine particle.

상기 실리콘 중합체는 내열성 및 내한성 등이 우수한 메틸비닐실록산 중합체를 포함하며, 이를 위하여 상기 메틸비닐실록산 중합체는 상기 메틸비닐실록산 전체 몰수에 대하여 페닐(phenyl)기가 5 내지 10 몰%로 치환될 수 있다. 상기 페닐기로 치환된 메틸비닐실록산을 포함하는 실링용 조성물에 의하여 형성된 일체형의 가스켓은 전기전도성, 열전도성, 가스밀폐성, 내화학성, 내열성 및 내한성 등이 우수하고, 연료전지 분리판과의 접착력이 우수하다.The silicone polymer includes a methylvinylsiloxane polymer having excellent heat resistance and cold resistance. To this end, the methylvinylsiloxane polymer may be substituted with phenyl groups in an amount of 5 to 10 mol% based on the total mols of the methylvinylsiloxane. The integrated gasket formed by the sealing composition comprising the phenyl group-substituted methylvinylsiloxane has excellent electrical conductivity, thermal conductivity, gas tightness, chemical resistance, heat resistance and cold resistance, and excellent adhesion to the fuel cell separator Do.

또한, 상기 실리콘 중합체는 상기 실리콘 중합체 전체 중량에 대하여 상기 메틸비닐실록산 중합체를 55 내지 5 중량% 및 디페닐 폴리실록산 실라놀 중합체를 45 내지 95 중량%로 포함할 수 있다. 즉, 상기 실리콘 중합체는 상기 메틸비닐실록산 중합체와 상기 디페닐 폴리실록산 실라놀 중합체의 혼합물(blend)을 포함할 수 있다. 상기 메틸비닐실록산 중합체와 상기 디페닐 폴리실록산 실라놀 중합체의 혼합물을 포함하는 실링용 조성물에 의하여 형성된 일체형의 가스켓은 전기전도성, 열전도성, 가스밀폐성, 내화학성, 내열성 및 내한성 등이 우수하고, 연료전지 분리판과의 접착력이 우수하다.In addition, the silicone polymer may comprise from 55 to 5% by weight of the methylvinylsiloxane polymer and from 45 to 95% by weight of the diphenylpolysiloxane silanol polymer, based on the total weight of the silicone polymer. That is, the silicone polymer may comprise a blend of the methylvinylsiloxane polymer and the diphenylpolysiloxane silanol polymer. The integral gasket formed by the sealing composition comprising the mixture of the methylvinylsiloxane polymer and the diphenylpolysiloxane silanol polymer is excellent in electrical conductivity, thermal conductivity, gas tightness, chemical resistance, heat resistance and cold resistance, Excellent adhesion to separator plate.

한편, 상기 실링용 조성물은 상기 실리콘 중합체에 분산된 알루미늄, 흑연 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 미립자를 포함한다. 상기 미립자는 상기 실리콘 중합체 100 중량부에 대하여 3 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.On the other hand, the sealing composition includes any one of fine particles selected from the group consisting of aluminum, graphite and mixtures thereof dispersed in the silicone polymer. The fine particles may be contained in an amount of 3 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the silicone polymer.

이때, 상기 흑연 미립자는 평균 입도(particle size)가 50 ㎛ 이하인 팽창 그라파이트(expanded graphite)일 수 있다.At this time, the graphite fine particles may be expanded graphite having an average particle size of 50 탆 or less.

상기 흑연 미립자가 상기 팽창 그라파이트인 경우 상기 실링용 조성물의 전기전도성 및 열전도성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 이러한 효과를 더욱 향상시키기 위하여 상기 팽창 그라파이트는 카르복실기(-COOH), 하이드록시기(-OH), 카보닐기(-C=O) 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 기능화기로 표면이 개질된 것일 수 있다. 상기 표면이 개질된 팽창 그라파이트를 포함하는 실링용 조성물에 의하여 형성된 일체형의 가스켓은 전기전도성, 열전도성, 가스밀폐성, 내화학성, 내열성 및 내한성 등이 우수하고, 연료전지 분리판과의 접착력이 우수하다.When the graphite fine particles are the expanded graphite, the electrical conductivity and thermal conductivity of the sealing composition can be further improved. In order to further improve this effect, the expanded graphite may be any one functional group selected from the group consisting of a carboxyl group (-COOH), a hydroxyl group (-OH), a carbonyl group (-C═O) The surface may be modified. The integrated gasket formed by the sealing composition comprising the expanded graphite surface has excellent electrical conductivity, thermal conductivity, gas tightness, chemical resistance, heat resistance and cold resistance, and is excellent in adhesion to the fuel cell separator .

한편, 상기 실링용 조성물은 상기 실리콘 중합체 100 중량부에 대하여 지르코늄 아세테이트를 0.02 내지 1.5 중량부로 더 포함할 수 있다. 상기 지르코늄 아세테이트를 더 포함하는 실링용 조성물에 의하여 형성된 일체형의 가스켓은 전기전도성, 열전도성, 가스밀폐성, 내화학성, 내열성 및 내한성 등이 우수하고, 연료전지 분리판과의 접착력이 우수하다.The sealing composition may further comprise 0.02 to 1.5 parts by weight of zirconium acetate relative to 100 parts by weight of the silicone polymer. The integral gasket formed by the sealing composition further comprising the zirconium acetate has excellent electrical conductivity, thermal conductivity, gas tightness, chemical resistance, heat resistance and cold resistance, and is excellent in adhesion to the fuel cell separator plate.

또한, 상기 실링용 조성물을 준비하는 단계에 있어서, 상기 실링용 조성물의 점도는 30,000 내지 50,000cps일 수 있다. 상기 실링용 조성물의 점도가 30,000cps 미만인 경우 가스켓 형상을 유지하지 못할 수 있고, 50,000cps를 초과하는 경우 스크린 인쇄가 어려울 수 있다.Further, in the step of preparing the sealing composition, the viscosity of the sealing composition may be 30,000 to 50,000 cps. When the viscosity of the sealing composition is less than 30,000 cps, the gasket shape may not be maintained, and when the viscosity exceeds 50,000 cps, screen printing may be difficult.

상기 실링용 조성물의 점도를 조정하기 위해 희석제를 혼합할 수 있다. 상기 희석제는 상기 실리콘 중합체를 희석시킬 수 있는 것이면 어느 것이나 사용할 수 있고, 특히 상기 희석제는 크실렌을 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 희석제로 크실렌을 사용하는 경우 실리콘 중합체 내부에서 빨리 휘발할 수 있다는 점에서 바람직하다.A diluent may be mixed to adjust the viscosity of the sealing composition. The diluent may be any diluent which can dilute the silicone polymer. In particular, xylene may preferably be used as the diluent. The use of xylene as the diluent is preferred in that it can volatilize quickly inside the silicone polymer.

한편, 상기 실링용 조성물을 준비하는 단계의 일 실시예에 대한 보다 구체적인 설명은 다음과 같다.A more detailed description of one embodiment of the step of preparing the sealing composition is as follows.

상기 실링용 조성물의 준비 단계는, 팽창 그라파이트를 1회 이상 분쇄하여 나노 크기 분말을 제조하는 나노 분쇄 단계, 상기 나노 크기의 팽창 그라파이트 표면을 개질하여 기능화기를 도입하는 표면 개질 단계, 그리고 메틸비닐실록산(methylvinylsiloxane) 중합체를 포함하는 실리콘 중합체 100 중량부에 상기 표면 개질된 팽창 그라파이트를 3 내지 10 중량부 분산시키는 분산 혼합 단계를 포함한다.The preparation step of the sealing composition may include a nano-crushing step of crushing expanded graphite at least once to produce a nano-sized powder, a surface modification step of modifying the nano-sized expanded graphite surface to introduce a functional group, methylvinylsiloxane) polymer in an amount of 3 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the silicone polymer.

우선, 상기 팽창 그라파이트를 분쇄하는 단계를 수행할 수 있다. 상기 팽창 그라파이트는 수분을 첨가하고 초음파 분쇄기를 이용하여 나노 입자로 분쇄하는 습식 나노 분쇄 단계를 1회 이상 수행하여 분쇄할 수 있다. 이때, 상기 나노 분쇄 단계는 상기 팽창 그라파이트를 10 내지 100 nm 크기로 분쇄할 수 있다.First, the expanding graphite may be pulverized. The expanded graphite may be pulverized by carrying out at least one wet nano-grinding step in which water is added and pulverized into nanoparticles using an ultrasonic mill. At this time, the nano-grinding step may pulverize the expanded graphite to a size of 10 to 100 nm.

또한, 상기 분쇄된 팽창 그라파이트에서 수분을 제거하는 수분 제거 단계, 그리고 수분이 제거된 나노 크기의 팽창 그라파이트 분말 입자에 대하여 분말 분산 공정을 통해 균일하게 분산화하는 분말 분산 단계를 포함할 수 있다.The method may further include a moisture removing step of removing water from the pulverized expanded graphite, and a powder dispersing step of uniformly dispersing the moisture-removed expanded graphite powder particles through a powder dispersion process.

다음으로, 상기 나노 크기로 분쇄된 팽창 그라파이트의 표면을 개질하여 안정적인 기능화기를 도입하도록 처리하는 표면 개질 단계를 수행할 수 있다. 이때, 상기 팽창 그라파이트의 표면 개질은 질산, 황산, 염산, 아세트산, 카르복실산 등의 혼합산(Acid)에 의해 가공 처리하여 수행될 수 있다. 상기 표면 개질을 통해 팽창 그라파이트의 표면에 도입되는 기능화 기는 카르복실기(-COOH), 하이드록시기(-OH), 카보닐(-C=O) 및 이들의 혼합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.Next, a surface modification step may be performed in which the surface of the expanded graphite ground into nano-sized particles is modified to introduce a stable functional group. At this time, the surface modification of the expanded graphite can be performed by processing with a mixed acid such as nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid, and carboxylic acid. The functional group introduced into the surface of the expanded graphite through the surface modification may be any one selected from the group consisting of a carboxyl group (-COOH), a hydroxyl group (-OH), a carbonyl group (-C═O) have.

상기 표면 개질 과정을 통해 상기 팽창 그라파이트의 표면을 수용성으로 개질함으로써, 상기 실리콘 중합체와의 결합력, 밀착력 및 분산성을 향상시켜 보다 균질한 조성물을 제공할 수 있다.By modifying the surface of the expanded graphite to be water-soluble through the surface modification process, it is possible to improve a bonding force, adhesion force and dispersibility with the silicone polymer, thereby providing a more homogeneous composition.

다음으로, 상기 표면 개질된 나노 크기의 팽창 그라파이트를 상기 실리콘 중합체에 분산, 혼합시켜 상기 실링용 조성물을 제조하는 분산 혼합단계를 수행할 수 있으며, 상기 실링용 조성물의 점도를 조정하기 위해 희석제를 더 혼합하여 상기 실링용 조성물을 제조하여 준비할 수 있다.Next, a dispersing and mixing step of dispersing and mixing the surface-modified nano-sized expanded graphite in the silicone polymer may be carried out to prepare the sealing composition. In order to adjust the viscosity of the sealing composition, And then the mixture is mixed to prepare the sealing composition.

상기 가스켓층을 형성하는 단계에 있어서, 상기 실링용 조성물은 흑연, 금속, 탄소-탄소(carbon-carbon) 복합 소재 및 탄소-폴리머(carbon-polymer) 복합 소재로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 연료전지 분리판에 적용할 수 있다. 상기 실리용 조성물은 상기 흑연, 금속, 탄소-탄소(carbon-carbon) 복합 소재 또는 탄소-폴리머(carbon-polymer) 복합 소재로 이루어진 연료전지 분리판 중 어느 것에 적용되더라도 전기전도성, 열전도성, 가스밀폐성, 내화학성, 내열성 및 내한성 등이 우수하고, 연료전지 분리판과의 접착력이 우수하다.In the step of forming the gasket layer, the sealing composition may be any one selected from the group consisting of graphite, a metal, a carbon-carbon composite material, and a carbon-polymer composite material It can be applied to a battery separator plate. Although the above-mentioned silicate composition is applied to any of fuel cell separators composed of graphite, a metal, a carbon-carbon composite material or a carbon-polymer composite material, the electrical conductivity, thermal conductivity, gas tightness , Chemical resistance, heat resistance and cold resistance, and is excellent in adhesion to a fuel cell separator.

구체적으로, 상기 흑연 분리판 소재는 주로 두 가지 형태가 사용되고 있다. 일반적으로는 흑연 소재 내의 기공을 통한 가스의 침투를 방지하기 위하여 표면에 약 7 ㎛ 깊이로 수지 함침이나 Pyrolytic 열처리 함침처리가 되어 있는 흑연 판재를 사용한다. 이러한 연료전지 분리판용 흑연 소재로는 높은 전기 및 열적 전도성, 낮은 접촉저항성, 우수한 내식성 및 가공의 용이성이 내는 POCO Graphite(미국), SGL Carbon(독일) 등의 제품이 있다. 상기 흑연 소재 분리판은 주로 CNC 밀링공정으로 유로가공이 이루어진다. 다른 하나는 GraphTech (미국)의 GRAFCELL 같은 flexible graphite 소재를 분리판으로 사용하는 것이다. Flexible graphite는 천연 흑연(natural graphite)을 intercalation 공정이나 열처리 공정으로 제조된 것으로 흑연 소재의 층간 거리가 약 80 배 정도 큰 편으로 분리판 제조시 원하는 밀도로 압축하여 사용 할 수 있다. 현재 flexible graphite를 이용한 분리판은 가격이 비교적 저렴하고 아주 낮은 접촉저항과 밀도(1 g/cm3)를 나타내며 우수한 실링 특성을 보인다. 그러나, 단점으로는 다른 분리판 소재에 비하여 상대적으로 기계적 강도가 취약하고 높은 가스 침투특성을 나타낸다.Specifically, two types of the graphite separator material are mainly used. In general, a graphite plate having a depth of about 7 탆 and impregnated with a resin or Pyrolytic heat treatment is used to prevent penetration of gas through pores in the graphite material. Graphite materials for such fuel cell separators include POCO Graphite (USA) and SGL Carbon (Germany) which have high electrical and thermal conductivity, low contact resistance, excellent corrosion resistance and ease of processing. The graphite separator is mainly processed by a CNC milling process. The other is the use of a flexible graphite material such as GRAFCELL from GraphTech (USA) as a separator. Flexible graphite is made of natural graphite by intercalation process or heat treatment process. It is about 80 times as large as the interlayer distance of graphite material. At present, the flexible graphite separator is relatively inexpensive, exhibits very low contact resistance and density (1 g / cm 3 ) and exhibits excellent sealing characteristics. However, the disadvantages are relatively weak mechanical strength and high gas permeation characteristics compared with other separator materials.

상기 금속 분리판 소재로는 주로 스테인리스강을 이용할 수 있다. 상기 금속 소재를 채택할 경우 상기 흑연 소재에 비하여 가스의 투과성에 대한 염려가 없고 내식성이나 전기 및 열적 전도성이 확보할 수 있을 뿐만 아니라 충분한 기계적 강도를 유지하면서도 분리판의 두께를 0.1 mm까지 줄일 수 있어 중량이나 가격적인 면에서 유리해지는 측면이 있다. 그러나 고품질의 금속 분리판을 제조하기 위해서는 추가적인 코팅 표면처리가 필요할 경우 생산비용이 증가할 수 있다.As the material of the metal separation plate, stainless steel can be mainly used. When the metal material is adopted, there is no fear of permeability of the gas compared with the graphite material, and corrosion resistance, electrical and thermal conductivity can be ensured, and the thickness of the separator plate can be reduced to 0.1 mm while maintaining sufficient mechanical strength It is advantageous in terms of weight and cost. However, production costs may increase if additional coating surface treatment is required to produce a high quality metal separator.

보다 구체적으로, 알루미늄(Al)은 소재 자체의 가격이 저렴할 뿐만 아니라 밀도가 낮고 가공이 용이하지만 나쁜 내식성으로 인하여 전기접촉저항성이 증가하므로 추가적인 적절한 코팅 처리가 필요하다. 일례로 Al6061 소재의 경우 에칭 공정 후 무전해 Ni 코팅처리하거나 추가적으로 PVD법으로 CrN 또는 TiN 코팅 처리하여 사용할 수 있다. 타이타늄(Ti)은 상기 알루미늄과 마찬가지로 낮은 밀도와 표면 산화 피막층 형성에 의한 우수한 내식성을 보이지만 비전도성 피막에 의한 접촉저항성이 증가와 소재 자체가 가격이 고가라는 단점이 있다. 니켈(Ni)은 연료전지 운전환경에서 내식 피막층을 형성하지 않기 때문에 심각한 이온 용출반응이 일어날 수 있어 내식성 피막을 형성하는 원소인 크롬(Cr)이 첨가된 Ni-50Cr이나 Inconel 같은 합금강을 사용할 수 있지만 이러한 소재는 가격이 너무 높아 실용성이 없을 수 있다. 스테인리스강(Stainless Steel, SS)은 다른 금속 소재들에 비하여 기계적 강도, 접촉저항성, 내식성, 가격면 등에서 채택 가능성이 가장 높은 금속소재이다. 이 경우 주로 오스테나이트계 스테인리스강(austenitic stainless steel)이 사용될 수 있다.More specifically, aluminum (Al) is not only inexpensive in the material itself but also has a low density and easy processing, but resistance to electrical contact is increased due to poor corrosion resistance, so additional coating treatment is required. For example, in the case of Al 6061, it is possible to use an electroless Ni coating after the etching process or a CrN or TiN coating by the PVD method. Titanium (Ti) has a low density and excellent corrosion resistance due to the formation of a surface anodic coating layer as in the case of aluminum, but has a disadvantage that the contact resistance by the nonconductive coating is increased and the material itself is expensive. Nickel (Ni) does not form a corrosion-resistant layer in a fuel cell operating environment, so severe ion dissociation reaction may occur, and an alloy steel such as Ni-50Cr or Inconel added with Cr, which is an element forming a corrosion- These materials may not be practical because they are too expensive. Stainless steel (SS) is a metal material most likely to be adopted in terms of mechanical strength, contact resistance, corrosion resistance, and price in comparison with other metal materials. In this case, austenitic stainless steel may be used.

한편, 고가의 흑연 소재 분리판을 대체하기 위한 일환으로 값싼 탄소 복합소재 분리판이 개발되고 있다. 복합 소재 분리판은 탄소 소재의 결합제로 첨가되는 폴리머 수지가 최종 상태에서 탄소 형태로 남아 있느냐 아니면 폴리머 상태로 남아있는 가에 따라 탄소-탄소(Carbon-Carbon) 복합 소재와 탄소-폴리머(Carbon-Polymer) 복합 소재로 크게 구별된다. 일 예로, 카본 섬유 및 페놀 수지 혼합 슬러리 몰딩, 가스유로 형성 프레스 공정 및 고온(1350 내지 1500 ℃)에서 chemical-vapor infiltration(CVI) 공정을 통하여 제조되며, 상기 고온의 CVI 공정에서 메탄올 혼합 가스 처리를 하면 혼합 슬러리에 첨가된 탄소섬유 표면에 탄소성분이 형성되고 또한 페놀수지 결합제도 Pyrolytic 탄화에 의하여 탄소-탄소 복합 소재가 얻어질 수 있다.On the other hand, cheap carbon composite material separator plates have been developed as a substitute for expensive graphite separator plates. The composite separator is a carbon-carbon composite material and a carbon-polymer (carbon-polymer) composite material, depending on whether the polymer resin added as the binder of the carbon material remains in the form of carbon or polymer in the final state. ) Composite materials. For example, it is manufactured through a mixed slurry molding of a carbon fiber and a phenol resin, a gas flow forming press process and a chemical vapor infiltration (CVI) process at a high temperature (1350 to 1500 ° C). In the high temperature CVI process, Carbon composite is formed on the surface of the carbon fiber added to the mixed slurry and Pyrolytic carbonization of the phenol resin bonding system can be obtained.

상기 탄소-폴리머 복합 소재는 다양한 탄소 소재에 열경화성(thermoset)이나 열가소성(thermoplastic) 폴리머 수지 결합제를 첨가하여 사출성형(inject moulding, IM)이나 압축성형(compression moulding, CM), 슬러리 성형(slurry moulding, SM), 이송성형(transfer moulding, TM) 공정 등을 이용하여 판상의 복합소재 또는 유로형성 복합 소재 분리판을 제조할 수 있다.The carbon-polymer composite material may be prepared by injecting a thermosetting or thermoplastic polymer resin binder into various carbon materials and injecting the mixture into an injection molding (IM), a compression molding (CM), a slurry molding, SM, a transfer molding (TM) process, or the like, may be used to produce a plate-like composite material or a flow path-forming composite material separator plate.

상기한 바와 같이, 상기 실리용 조성물은 상기 흑연, 금속, 탄소-탄소(carbon-carbon) 복합 소재 또는 탄소-폴리머(carbon-polymer) 복합 소재로 이루어진 연료전지 분리판 중 어느 것에도 적용 가능하다.As described above, the silicate composition is applicable to any of fuel cell separators composed of the graphite, metal, carbon-carbon composite material or carbon-polymer composite material.

상기 가스켓층을 형성하는 단계에 있어서, 상기 실링용 조성물을 연료전지 분리판 상에 스크린 인쇄하여 가스켓층을 형성할 수 있다. 상기 스크린 인쇄는 60 내지 80도 각도를 가지는 우레탄 고무 재질의 스퀴지를 통해 이루어질 수 있다. 상기 60 내지 80도 각도를 가지는 우레탄 고무 재질의 스퀴지를 이용하여 스크린 인쇄를 진행하는 경우 가스켓 형상 제조에 유리하다.In the step of forming the gasket layer, the sealing composition may be screen printed on the fuel cell separator to form a gasket layer. The screen printing may be carried out through a squeegee made of urethane rubber having an angle of 60 to 80 degrees. When screen printing is carried out using a squeegee made of a urethane rubber material having an angle of 60 to 80 degrees, it is advantageous in manufacturing a gasket shape.

상기 경화 단계에 있어서, 상기 가스켓층을 100 내지 150℃의 온도에서 10 내지 30분 동안 경화시킬 수 있다. 상기 경화 온도가 100℃ 미만이거나 경화 시간이 10분 미만인 경우 가스켓이 미경화될 수 있고, 상기 경화 온도가 150℃를 초과하거나 경화 시간이 30분을 초과하는 경우 제조 시간이 길어질 수 있다.In the curing step, the gasket layer may be cured at a temperature of 100 to 150 ° C for 10 to 30 minutes. If the curing temperature is less than 100 ° C or the curing time is less than 10 minutes, the gasket may be uncured. If the curing temperature is more than 150 ° C or the curing time is more than 30 minutes, the manufacturing time may be long.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가스켓 일체형 연료전지 분리판은 상기 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법에 따라 제조될 수 있으며, 이에 따라 상기 연료전지 분리판은 가스켓층이 분리판에 일체형으로 부착되어 있다.The gasket integral type fuel cell bipolar plate according to another embodiment of the present invention can be manufactured according to the method of manufacturing the gasket integral type fuel cell bipolar plate such that the gasket layer is integrally attached .

상기 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 상기 가스켓층의 두께 편차는 0.02mm 이내일 수 있다. 상기 가스켓층의 두께 편차가 0.02mm를 초과하는 경우 분리판의 밀폐에 문제가 발생할 수 있다.The thickness variation of the gasket layer of the gasket integral type fuel cell bipolar plate may be within 0.02 mm. If the thickness variation of the gasket layer exceeds 0.02 mm, a problem may occur in sealing the separator plate.

또한, 상기 가스켓층의 경도는 40 내지 60일 수 있다. 상기 가스켓층의 경도가 40 미만인 경우 막-전극 어셈블리(MEA)가 과도하게 압축되어 연료전지 성능이 저하될 수 있고, 60을 초과하는 경우 MEA가 제대로 압축되지 않아 연료전지 성능이 저하될 수 있고, 분리판을 파손시킬 수도 있다.Further, the hardness of the gasket layer may be 40 to 60. [ If the hardness of the gasket layer is less than 40, the membrane-electrode assembly (MEA) may be excessively compressed to deteriorate fuel cell performance. If the hardness of the gasket layer is more than 60, the MEA may not be properly compressed, The separator may be damaged.

한편, O-ring형 가스켓을 이용하는 경우 별도의 시트(sheet)를 제작하여 펀칭하여야 하기 때문에 시간 및 추가 공정이 요구된다. 가스켓을 사출하는 경우에도 가스켓을 사출하는 시간은 짧으나 가스켓을 사출한 다음 사출 금형 안에서 가스켓을 경화시켜야 하기 때문에 경화 시간이 필요하고, 경화 후에도 버(burr)나 불필요한 부분을 제거하기 위한 공정이 추가된다.On the other hand, when an O-ring type gasket is used, a separate sheet is required to be manufactured and punched, so that time and an additional process are required. Even if the gasket is injected, the time for injecting the gasket is short, but since the gasket must be injected and then the gasket must be hardened in the injection mold, a curing time is required and a process for removing burrs or unnecessary parts is added after curing .

또한, o-ring 가스켓의 경우 일정 두께를 갖는 시트(sheet)로 제조한 다음 o-ring 부분을 펀칭하여 제조되기 때문에 재료비의 소모가 매우 많다. 사출로 형성되는 가스켓 경우 원활한 사출을 위해 금형 내부에 복잡한 형상의 가스켓 통로가 필요하는 등 사출을 위해 가스켓에 불필요한 형상이 요구되고, 버(burr)가 많이 발생한다. 또한, 사출 노즐에도 가스켓 소재가 채워지게 되어 불필요한 소재량이 많아지게 된다.In addition, o-ring gaskets are produced by sheet having a certain thickness and then punched out of the o-ring part, so that material cost is very high. In the case of a gasket formed by injection molding, a gasket passage of a complicated shape is required in a mold for smooth injection, an unnecessary shape is required for a gasket, and a lot of burrs are generated. In addition, the injection nozzle is also filled with the gasket material, which increases the amount of unnecessary material.

그러나, 본 발명의 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법을 통하여 연료전지 분리판을 제조하는 경우 o-ring 및 사출을 이용하여 제조된 가스켓을 포함하는 연료전지에 비하여 제조 시간을 현저히 감소시킬 수 있으며, 적은 양의 실링용 조성물로 다량의 가스켓을 제조할 수 있고, 스택 조립 공정 시간을 단축시킬 수 있다.However, when manufacturing the fuel cell separator through the manufacturing method of the gasket integral type fuel cell separator of the present invention, the manufacturing time can be significantly reduced as compared with the fuel cell including the gasket manufactured using the o-ring and injection molding , A large amount of gasket can be produced with a small amount of sealing composition, and the stack assembly process time can be shortened.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

Claims (9)

메틸비닐실록산(methylvinylsiloxane) 중합체를 포함하는 실리콘 중합체 및 미립자를 포함하는 실링용 조성물을 준비하는 단계;
상기 실링용 조성물을 연료전지 분리판 상에 스크린 인쇄하여 가스켓층을 형성하는 단계; 그리고,
상기 가스켓층을 경화시키는 경화 단계를
포함하는 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법.Preparing a sealing composition comprising a silicone polymer and fine particles comprising a methylvinylsiloxane polymer;
Screen printing the sealing composition on a fuel cell separator to form a gasket layer; And,
A curing step of curing the gasket layer
Wherein the fuel cell separator is a gasket. 제 1 항에 있어서,
상기 실링용 조성물은 상기 메틸비닐실록산 중합체를 포함하는 실리콘 중합체 100 중량부, 그리고 상기 실리콘 중합체에 분산된 알루미늄, 흑연 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 미립자 3 내지 10 중량부를 포함하는 것인 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the sealing composition comprises 100 parts by weight of the silicone polymer comprising the methylvinylsiloxane polymer and 3 to 10 parts by weight of any one of microparticles selected from the group consisting of aluminum, graphite, and mixtures thereof dispersed in the silicone polymer Wherein the fuel cell separator comprises a plurality of gaskets. 제 2 항에 있어서,
상기 메틸비닐실록산 중합체는 상기 메틸비닐실록산 전체 몰수에 대하여 페닐(phenyl)기가 5 내지 10 몰%로 치환된 것인 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the methyl vinyl siloxane polymer has a phenyl group substituted in an amount of 5 to 10 mol% based on the total moles of the methyl vinyl siloxane. 제 2 항에 있어서,
상기 실리콘 중합체는 상기 실리콘 중합체 전체 중량에 대하여 상기 메틸비닐실록산 중합체를 55 내지 5 중량% 및 디페닐 폴리실록산 실라놀 중합체를 45 내지 95 중량%로 포함하는 것인 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the silicone polymer comprises 55 to 5 wt% of the methylvinylsiloxane polymer and 45 to 95 wt% of the diphenylpolysiloxane silanol polymer based on the total weight of the silicone polymer. 제 2 항에 있어서,
상기 실링용 조성물은 상기 실리콘 중합체 100 중량부에 대하여 지르코늄 아세테이트를 0.02 내지 1.5 중량부로 더 포함하는 것인 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the sealing composition further comprises 0.02 to 1.5 parts by weight of zirconium acetate relative to 100 parts by weight of the silicone polymer. 제 1 항에 있어서,
상기 실링용 조성물을 준비하는 단계는,
상기 실링용 조성물의 점도가 30,000 내지 50,000cps가 되도록 준비하는 것인 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법.The method according to claim 1,
The step of preparing the sealing composition comprises:
Wherein the sealing composition is prepared to have a viscosity of 30,000 to 50,000 cps. 제 1 항에 있어서,
상기 가스켓층을 형성하는 단계는,
상기 연료전지용 분리판이 흑연, 금속, 탄소-탄소(carbon-carbon) 복합 소재 및 탄소-폴리머(carbon-polymer) 복합 소재로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것인 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein forming the gasket layer comprises:
Wherein the separator plate for fuel cells is made of any one selected from the group consisting of graphite, metal, carbon-carbon composite material and carbon-polymer composite material. . 제 1 항에 있어서,
상기 경화 단계는,
상기 가스켓층을 100 내지 150℃의 온도에서 10 내지 30분 동안 경화시키는 것인 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the curing step comprises:
And the gasket layer is cured at a temperature of 100 to 150 DEG C for 10 to 30 minutes. 제 1 항에 따른 가스켓 일체형 연료전지 분리판의 제조 방법에 의해 제조된 가스켓 일체형 연료전지 분리판.A gasket integral type fuel cell bipolar plate produced by the method for manufacturing a gasket integral fuel cell bipolar plate according to claim 1.
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