WO2011162431A1 - 연료전지용 분리판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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fuel cell
plasma
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전유택
김은영
문만빈
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현대하이스코 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a separator for a fuel cell and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a separator of a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC), and having excellent corrosion resistance, conductivity, and durability, and low temperature plasma (Non-Thermal).
  • PEMFC polymer electrolyte fuel cell
  • Non-Thermal low temperature plasma
  • the present invention relates to a technique of preparing a surface coating layer having a hydrophilic treatment using Plasma) to maximize water or gas flowability.
  • the bipolar plate, together with the membrane electrode assembly (MEA), is a key part of the fuel cell.
  • the material properties of the separator include excellent electrical conductivity, thermal conductivity, gas tightness, and chemical stability.
  • Such a separating plate As a material of such a separating plate, it has been manufactured using a graphite-based material and a composite graphite material in which resin and graphite are mixed.
  • the metal When the metal is applied as the material of the separator, it is possible to reduce the volume and weight of the fuel cell stack by reducing the thickness of the separator and to manufacture by stamping, thereby securing mass productivity.
  • the corrosion of the metal generated when the fuel cell is used may cause contamination of the membrane electrode assembly, thereby degrading the fuel cell stack performance.
  • a thick oxide film may be grown on the metal surface when used for a long time, which may increase the internal resistance of the fuel cell.
  • stainless steel steel titanium alloys, aluminum alloys and nickel alloys are considered as candidate materials.
  • the double stainless steel has attracted much attention as a separator material due to the relatively low material cost and excellent corrosion resistance, but still does not show satisfactory levels in terms of corrosion resistance and electrical conductivity.
  • a gasket is formed between the separator and the separator to form a stack.
  • the surface of the metal separator is changed to a hydrophobic characteristic, causing a problem of deterioration of the flow of cooling water and fuel gas. do.
  • An object of the present invention is to solve the above-described problem, and by forming a surface modification layer using a non-thermal plasma treatment on the surface of a separator plate, the operation of the hot-humid fuel cell as well as the gasket formation step. It is possible to maintain excellent corrosion resistance and conductivity (contact resistance) even when exposed to the environment for a long time, and to provide a separator for a fuel cell and improved manufacturing method of water or gas flow characteristics.
  • the surface of the fuel cell separator is modified so that the surface of the fuel cell separator has hydrophilicity to smooth water flow characteristics and gas flow characteristics. It features.
  • the separator for fuel cells is characterized in that the stainless steel substrate or a stainless steel substrate comprising a coating layer, the surface modification is characterized in that it comprises a low temperature plasma treatment.
  • the low temperature plasma treatment is characterized by spraying a plasma containing at least one selected from oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), hydrogen (H 2 ) and argon (Ar) on the surface of the metal separator. And, while performing for 1 to 600 seconds, the surface roughness of the metal separator is characterized in that it is carried out so that Ra 0.001 ⁇ 1 ⁇ m.
  • the manufacturing method of the fuel cell separator comprises the steps of (a) forming a metal separator plate for the fuel cell, (b) pre-treating the surface of the metal separator plate and (c) the ( and performing a low temperature plasma treatment on the surface of the pretreated metal separator plate of step b) to form a plasma hydrophilic treatment layer.
  • the (b) pretreatment may include at least one of (b-1) wet cleaning the surface of the metal separator plate and (b-2) dry cleaning the surface of the metal separator plate. do.
  • step (b-1) wet cleaning is performed for 5 to 10 minutes using acetone or ethanol
  • step (b-2) dry cleaning is performed using a low temperature plasma cleaning method.
  • the method may further include forming a coating layer on the surface of the metal separation plate between the (b) pretreatment step and the (c) low temperature plasma treatment step, wherein the coating layer is a dry or wet coating layer. It is done.
  • the separator for fuel cells according to the present invention is manufactured by the method of claim 1, characterized in that it has a plasma hydrophilic treatment layer is modified corrosion resistance, conductivity and water flow characteristics.
  • the plasma hydrophilic treatment layer has a corrosion current (corrosion resistance) of 10 mA / cm 2 (@ 0.9VNHE) or less, a contact resistance (conductivity) of 25 m ⁇ cm 2 or less, and a hydrophilicity having a surface contact angle of 30 ° or less ( Water flow characteristics).
  • the plasma hydrophilic treatment layer is characterized in that the thickness of 1 ⁇ 10,000nm.
  • the separator for a fuel cell manufactured according to the present invention forms a surface modification layer using a non-thermal plasma treatment, thereby preventing the hydrophobic characteristic generated in the gasket forming process.
  • a non-thermal plasma treatment thereby preventing the hydrophobic characteristic generated in the gasket forming process.
  • the manufacturing method of the fuel cell separator plate according to the present invention can obtain excellent durability even if using a low-cost conventional stainless steel sheet base material, by using a low-temperature plasma surface treatment method, the surface treatment can be made at a low cost Provides an effect of lowering the manufacturing cost of the separator for fuel cell.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a low-temperature plasma hydrophilic treatment layer according to the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a step of forming a separator plate for a fuel cell according to the present invention.
  • 3 to 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a separator for a fuel cell according to the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a method of measuring contact resistance of a separator for fuel cells according to the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional photograph showing the hydrophilicity of the low-temperature plasma hydrophilic treatment layer according to the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the hydrophilicity of the low-temperature plasma hydrophilic treatment layer according to the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a low-temperature plasma hydrophilic treatment layer according to the present invention.
  • a dry or wet coating layer 110 is formed on the separator plate 100, and a plasma hydrophilic treatment layer 120 is formed on the coating layer 110.
  • the separator 100 is a metal or graphite separator can be used without limitation, in the present invention, it is preferable to use a metal separator plate of stainless steel material (including SUS 316L).
  • the metal separator plate made of stainless steel is easier to process a flow path or manifold than other separator plates, and has excellent corrosion resistance and durability, and thus may have an optimal effect as a separator plate for a fuel cell according to the present invention.
  • a base material of the metal separator plate of the stainless steel material used in the present invention can be presented a stainless steel containing 16 to 28wt% chromium component, more specifically stainless steel containing about 18wt% chromium component Stills can be presented.
  • Detailed components of the metal separator plate made of stainless steel include 0.08 wt% or less of carbon (C), 16 to 28 wt% of chromium (Cr), 0.1 to 20 wt% of nickel (Ni), and 0.1 to 6 wt. % Molybdenum (Mo), 0.1-5 wt% tungsten (W), 0.1-2 wt% tin (Sn), 0.1-2 wt% copper and other residual amounts of iron (Fe) can be presented.
  • C carbon
  • Cr chromium
  • Ni nickel
  • Mo Molybdenum
  • Mo 0.1-5 wt% tungsten
  • Sn 0.1-2 wt% tin
  • copper and other residual amounts of iron (Fe) can be presented.
  • SUS 316L having a thickness of 0.1 to 0.2 t which is austenitic stainless steel, may be used.
  • the coating layer 110 may be at least one selected from a coating layer using a dry process such as PVD (Physical Vapor Deposition) and a coating layer using a wet process such as electroplating, electroless plating, CVD (Chemical Vapor Deposition). .
  • a dry process such as PVD (Physical Vapor Deposition)
  • a coating layer using a wet process such as electroplating, electroless plating, CVD (Chemical Vapor Deposition).
  • the coating layer 110 may be formed only on one side of the separation plate, and may be formed on both sides.
  • the coating layer 110 is formed to ensure the corrosion resistance and conductivity of the separator at the same time, gold (Au), platinum (Pt), ruthenium (Ru), iridium (Ir), ruthenium oxide (RuO 2 ) and oxidation It is preferable to use either iridium (IrO 2 ).
  • a metal oxide component is formed on the surface.
  • Such a metal oxide may maintain corrosion resistance.
  • the conductivity is increasingly adversely affected.
  • the coating layer 110 is formed by using a material having excellent corrosion resistance and conductivity as described above. As a result, it is possible to manufacture a fuel cell separator having excellent corrosion resistance and conductivity even during initial use as well as for long term use.
  • the coating layer 110 according to the present invention is preferably formed with a coating density of 1 ⁇ 500 ⁇ g / cm2.
  • the coating density is less than 1 ⁇ g / cm2 may not be able to secure the target conductivity, if it exceeds 500 ⁇ g / cm2 may not have the effect of improving the effectiveness of the conductivity as proportional to the increase in coating amount does not appear effective .
  • the plasma hydrophilic treatment layer 120 on the coating layer 110, it is possible to improve the water flow characteristics of the separator plate and to ensure a stable corrosion resistance and conductivity.
  • the plasma hydrophilic treatment layer 120 is preferably formed using a low temperature plasma treatment process including an atmospheric pressure plasma or an atmospheric pressure plasma, and a detailed process thereof will be described below.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a step of forming a separator plate for a fuel cell according to the present invention.
  • the process of forming the plasma hydrophilic treatment layer according to the present invention includes forming a metal separator (S100) and performing wet cleaning to form a coating layer on the surface of the metal separator (S110). ), And performing a dry cleaning (S120), forming a coating layer (S130) and performing an atmospheric pressure (low temperature) plasma treatment (S140).
  • the coating layer (S130) is not an essential process. Therefore, if necessary, the surface modification layer may be formed only by the wet cleaning step S110 and the dry cleaning step S120. In this case, it is preferable to use atmospheric pressure plasma treatment in the dry cleaning step (S120).
  • 3 to 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a separator for a fuel cell according to the present invention.
  • a metal separator 200 is manufactured.
  • the metal separator is a separator used in a polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) to which a high-humidity environment is applied, and a material having excellent corrosion resistance, conductivity, and durability should be used.
  • PEMFC polymer electrolyte fuel cell
  • a wet cleaning process for removing organic / inorganic matter from the surface of the metal separator 200 is performed as a first pretreatment before coating.
  • a method of spraying a cleaning solution such as acetone or ethanol, may be used after the cleaning solution spraying device 310 is disposed on the metal separation plate 200, but is not always limited thereto.
  • the cleaning process is preferably carried out for 5 to 10 minutes, if less than 5 minutes there may be a problem that the removal of the organic / inorganic is not performed completely, if more than 10 minutes, excessive cleaning process is performed As a result, abnormalities may occur on the surface of the separator plate.
  • a dry cleaning process is performed after placing the dry cleaning device 320 on the metal separation plate 200 as a secondary pretreatment process.
  • the atmospheric plasma cleaning method follows a low temperature plasma process for producing a hydrophilic treatment layer, which will be described later, so that it can be described in detail below.
  • the coating layer 230 is formed as a process for securing corrosion resistance and conductivity of the metal separator 200.
  • the coating layer 230 follows the coating layer manufacturing method according to the description of FIG. 1, and preferably forms a PVD coating layer.
  • the plasma hydrophilic treatment layer 240 is formed by performing a low temperature plasma treatment on the surface of the coating layer 230 as the outermost layer of the metal separator 200.
  • the low temperature plasma device 350 sprays plasma on the surface of the metal separation plate 200 in the air or under a gas discharge at room temperature and atmospheric pressure so that the surface molecular structure can be changed.
  • the low-temperature plasma treatment method is a method of irradiating from the upper portion of the metal separation plate 200 as shown, it is possible to design an in-line production facility, there is an advantage of high productivity.
  • a plasma containing at least one selected from oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), hydrogen (H 2 ), and argon (Ar) may be used, it has various processing functions and has a wide range of treatment targets. It can be processed and maintenance cost is low.
  • the low temperature plasma treatment method according to the present invention can be formed to form a plasma hydrophilic treatment layer 240 of 1 ⁇ 10,000nm thickness while performing for 1 ⁇ 600 seconds.
  • the surface roughness of the metal separator 200 according to the present invention is preferably set to Ra 0.001 to 1 ⁇ m, so as to have hydrophilicity (water flow characteristic) having a surface contact angle of 30 ° or less.
  • the metal separation plate 200 including the plasma hydrophilic treatment layer 240 may have a corrosion current of 10 mA / cm 2 (@ 0.9VNHE) or less, thereby improving corrosion resistance, and improving contact resistance of 25 m ⁇ cm 2 or less. To improve conductivity.
  • contact resistance was measured for conductivity measurement, and the following contact resistance measuring apparatus was used.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a method of measuring contact resistance of a separator for fuel cells according to the present invention.
  • the contact resistance of the metal separator 500 was measured, and a modified Davides method was used to obtain an optimized constant for cell fastening.
  • contact resistance was measured in the range of 10 kHz to 10 mHz with a DC current having an amplitude of 0.5 A in the measurement area and an electrode area of 25 cm 2 in the constant current mode.
  • the carbon paper 520 used 10BB of SGL Corporation.
  • the contact resistance measuring device 50 is provided with carbon paper 520 and gold plated copper plate 510 up and down with the metal separator 500 therebetween, and the copper plate 510. Is connected to the current supply device 530 and the voltage measurement device 540.
  • the voltage was measured by applying a current of 5 A to a DC current having an amplitude of 0.5 A and an electrode area of 25 cm 2 using a current supply device 530 (IM6 manufactured by Zahner) capable of supplying current to the metal separator 500.
  • a current supply device 530 IM6 manufactured by Zahner
  • Instron Co., Ltd. provides a pressure so that the metal separating plate 500, the carbon paper 520, and the copper plate 510 have a stacked structure above and below the copper plate 510 of the contact resistance measuring device 50.
  • a model 5566 compression holding tester was used, and the measurement was performed by providing a pressure of 50 to 150 N / cm 2 .
  • the contact resistance according to the present invention was confirmed to have a contact resistance of 25m ⁇ cm 2 or less.
  • EG & G 273A was used.
  • the anode environment is an environment in which hydrogen is separated into hydrogen ions and electrons in a membrane-electrode assembly (MEA), and the cathode environment is a combination of oxygen and hydrogen ions and electrons. It is the environment where reactions that produce water occur.
  • MEA membrane-electrode assembly
  • the potential of the cathode environment is high as in the above conditions, and it is a more severe corrosion condition, it is preferable to test the corrosion resistance based on the cathode environment.
  • the corrosion current density of the metal separator be 10 mm / cm 2 or less.
  • the coating layer was not formed, and a heat treatment process was performed for 30 minutes within a range of 50 ° C to 400 ° C.
  • the target value of the corrosion current density was set to a value of 10 mA / cm 2 or less, and as a result, it was exceeded the reference value at 50 °C, it was possible to obtain the target corrosion resistance at a temperature of 80 °C or more.
  • FIG. 9 is a cross-sectional photograph showing the hydrophilicity of the low-temperature plasma hydrophilic treatment layer according to the present invention.
  • FIG 9 shows a state in which water droplets are spread over the metal separator plate according to the present invention, it can be seen that the surface contact angle is formed relatively low.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the hydrophilicity of the low-temperature plasma hydrophilic treatment layer according to the present invention.
  • the water droplet 650 is fixed on the hydrophilic treatment layer 640 formed on the metal separator 600, and it can be seen that the surface contact angle ⁇ is 30 ° or less. .
  • a 0.1t-thick metal separation plate was manufactured using stainless steel (SUS 316L) containing 18 wt% of chromium, and washed for 5 minutes in acetone by a pretreatment process, and then subjected to low temperature plasma treatment using O 2 and Ar for 5 minutes. Was performed.
  • Example 1 All processes performed in Example 1 were performed in the same manner, but after forming a Au coating layer having a coating density of 250 ⁇ g / cm 2 using a CVD process, a low temperature plasma treatment was performed.
  • Example 1 All processes performed in Example 1 were carried out in the same manner, but after the pretreatment process, a Pt coating layer having a coating density of 250 ⁇ g / cm 2 was formed using a PVD process, followed by low temperature plasma treatment.
  • a 0.1t thick metal separator was manufactured using stainless steel (SUS 316L) containing 18 wt% of chromium.
  • the separator for fuel cell can obtain excellent corrosion resistance and conductivity by the low temperature plasma hydrophilic treatment layer, and has a low surface contact angle, thereby improving hydrophilic characteristics of water or gas flow characteristics. Can have.

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Abstract

본 발명은 연료전지용 분리판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 저온플라즈마 처리를 이용한 표면개질층을 형성함으로써, 가스켓 형성 공정에서 발생하는 소수 특성을 방지하여 우수한 친수 특성을 가질 수 있도록 하고, 초기뿐만 아니라 연료전지 작동환경에서 장시간 사용하더라도 내식성 및 전기전도성이 매우 우수한 효과를 얻을 수 있도록 하고, 가격이 저렴한 통상의 스테인리스 스틸 강판 모재를 사용하더라도 우수한 내구성을 유지할 수 있고, 저렴한 비용으로 표면 처리가 가능해져 연료전지용 분리판의 제조단가를 낮출 수 있도록 하는 발명에 관한 것이다.

Description

연료전지용 분리판 및 그 제조 방법
본 발명은 연료전지용 분리판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)의 분리판에 사용되며 내식성과 전도성 및 내구성(durability)이 우수하면서, 저온플라즈마(Non-Thermal Plasma)를 이용한 친수성처리가 되어 물 또는 가스의 흐름성이 극대화된 표면 코팅층을 제조하는 기술에 관한 것이다.
현재 사용되고 있는 연료전지는 단위셀의 전압이 낮아 실용성이 떨어지는 문제가 있다. 따라서, 일반적으로 수개에서 수백개의 단위셀을 적층하여 사용한다. 이때, 단위셀의 적층 시 단위셀 간 전기적 접속이 이루어지게 하고, 반응 가스를 분리시켜주는 역할을 하는 것이 분리판이다.
분리판(bipolar plate)은 막전극 집합체(MEA)와 더불어 연료전지의 핵심부품으로 막전극 집합체와 기체확산층(GDL)의 구조적 지지, 발생된 전류의 수집 및 전달, 반응가스의 수송 및 제거, 반응열제거를 위한 냉각수 수송 등의 다양한 역할을 담당한다.
이에 따라, 분리판이 가져야 할 소재 특성으로는 우수한 전기전도성, 열전도성, 가스밀폐성 및 화학적 안정성 등이 있다.
이와 같은 분리판의 소재로서 흑연계 소재 및 수지와 흑연을 혼합한 복합 흑연재료를 이용해서 제조되어 왔다.
그러나, 흑연계 분리판은 강도 및 밀폐성이 금속계 소재와 대비하여 낮은 특성을 나타내며 특히 이를 이용한 분리판 제조 시 높은 공정비용이 소모되고, 낮은 양산성으로 인하여 최근에는 금속계 분리판에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
분리판의 소재로서 금속계를 적용할 경우 분리판 두께 감소를 통한 연료전지 스택의 부피감소 및 경량화가 가능하고 스탬핑 등을 이용한 제조가 가능하여 대량생산성을 확보할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
그러나, 연료전지 사용시 발생하는 금속의 부식은 막전극집합체의 오염을 유발하여 연료전지 스택 성능을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있다.
또한 장시간 사용시 금속 표면에 두꺼운 산화막이 성장될 수 있는데, 이는 연료전지 내부 저항을 증가시키는 요인으로 작용할 수 있다.
아울러, 연료전지 분리판용 금속 소재로서 스테인리스 스틸강, 티타늄 합금, 알루미늄 합금 및 니켈 합금 등이 후보재료로 검토되고 있다.
이중 스테인리스 스틸강은 비교적 저렴한 소재 원가 및 우수한 내식성 등으로 인하여 분리판 소재로 많은 주목을 받고 있으나, 여전히 내식성 및 전기 전도성 측면에서 만족할 만한 수준을 보이지 못하고 있다.
또한, 소수성을 띠고 있어 연료 전지 내부에 순환되는 냉각수 및 연료 가스의 흐름성이 떨어져서, 연료전지의 효율이 낮아지는 문제가 있다.
특히, 스택 형성을 위해서 분리판과 분리판 사이에 가스켓을 형성하게 되는데, 가스켓 형성을 위한 열처리 과정에서 금속 분리판의 표면이 소수 특성으로 변화되어 냉각수 및 연료가스의 흐름성이 저하되는 문제가 유발된다.
이로 인하여 금속 분리판의 유로 내에 차압이 증가하게 되고 그 압력에 의해서 특정 부분의 내식성이 저하되고, 분리판이 손상되어 연료전지의 성능이 저하되는 문제가 발생하게 되는 것이다.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 분리판의 표면에 저온플라즈마(Non-Thermal Plasma) 처리를 이용한 표면 개질층을 형성함으로써, 가스켓 형성 단계에서뿐만 아니라 고온-다습한 연료전지의 작동환경에 장시간 노출되더라도 우수한 내식성 및 전도성(접촉저항)을 유지할 수 있고, 물 또는 가스의 흐름 특성이 향상된 연료전지용 분리판 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 분리판의 제조 방법은 연료전지용 분리판의 표면이 친수성을 가지도록, 상기 연료전지용 분리판의 표면을 개질해주어 물 흐름 특성 및 가스 흐름 특성을 원활하게 해주는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 연료전지용 분리판은 스테인리스 스틸 기판 또는 코팅층을 포함하는 스테인리스 스틸 기판인 것을 특징으로 하고, 상기 표면 개질은 저온플라즈마 처리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 저온플라즈마 처리는 상기 금속 분리판의 표면에 산소(O2), 질소(N2), 수소(H2) 및 아르곤(Ar) 중 선택된 하나 이상을 포함하는 플라즈마를 분사하는 것을 특징으로 하고, 1 ~ 600초 동안의 수행하면서 상기 금속 분리판의 표면 조도는 Ra 0.001 ~ 1㎛가 되도록 수행하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료전지용 분리판의 제조 방법은 (a) 연료전지용 금속 분리판을 형성하는 단계와, (b) 상기 금속 분리판 표면을 전처리하는 단계 및 (c) 상기 (b)단계의 전처리된 금속 분리판 표면에 저온플라즈마 처리를 수행하여 플라즈마 친수처리층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (b) 전처리하는 단계는 (b-1) 상기 금속 분리판 표면을 습식 세정하는 단계 및 (b-2) 상기 금속 분리판 표면을 건식 세정하는 단계 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 (b-1) 습식 세정하는 단계는 아세톤 또는 에탄올을 이용하여 5 ~ 10분 동안 수행하고, 상기 (b-2) 건식 세정하는 단계는 저온플라즈마 세정법을 이용하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (b) 전처리 단계 및 상기 (c) 저온플라즈마 처리 단계 사이에 상기 금속 분리판의 표면에 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 코팅층은 건식 또는 습식 코팅층인 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명에 따른 연료전지용 분리판은 한 항의 방법으로 제조하여, 내식성, 전도성 및 물 흐름 특성이 개질된 플라즈마 친수처리층을 갖는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 플라즈마 친수처리층은 10mA/cm2(@0.9VNHE)이하의 부식전류(내식성), 25 mΩcm2이하의 접촉저항(전도성)을 갖고, 표면 접촉각(Contact angle)이 30°이하인 친수성(물 흐름 특성)을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 플라즈마 친수처리층은 1 ~ 10,000nm의 두께인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해 제조되는 연료전지용 분리판은 저온플라즈마(Non-Thermal Plasma) 처리를 이용한 표면개질층을 형성함으로써, 가스켓 형성 공정에서 발생하는 소수 특성을 방지할 수 있다. 또한, 초기뿐만 아니라 연료전지 작동환경에서 장시간 사용하더라도 내식성 및 전기전도성이 매우 우수한 효과를 얻을 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 연료전지용 분리판의 제조방법은 가격이 저렴한 통상의 스테인리스 스틸 강판 모재를 사용하더라도 우수한 내구성을 얻을 수 있고, 저온플라즈마 표면처리 방법을 이용함으로써, 저렴한 비용으로 표면 처리가 가능해져 연료전지용 분리판의 제조단가를 낮출 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 저온플라즈마 친수처리층을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 연료전지용 분리판을 형성하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 연료전지용 분리판 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.
도 8은 본 발명에 따른 연료전지용 분리판의 접촉저항을 측정하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명에 따른 저온플라즈마 친수처리층의 친수성을 나타낸 단면 사진이다.
도 10은 본 발명에 따른 저온플라즈마 친수처리층의 친수성을 나타낸 단면도이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 연료전지용 분리판 및 이를 제조하는 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 저온플라즈마 친수처리층을 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 분리판(100)의 상부에 건식 또는 습식 코팅층(110)이 형성되고, 코팅층(110) 상부에 플라즈마 친수처리층(120)이 형성된 것을 볼 수 있다.
이때, 분리판(100)은 금속계 또는 흑연계 분리판이 제한 없이 사용 가능하나 본 발명에서는 스테인리스 스틸 소재(SUS 316L 포함)의 금속 분리판을 사용하는 것이 바람직하다. 스테인리스 스틸 소재의 금속 분리판은 다른 분리판들 보다 유로 또는 매니폴드 등을 가공하기 용이하며, 내식성 및 내구성이 우수하므로 본 발명에 따른 연료전지용 분리판으로서 최적의 효과를 낼 수 있다.
특히, 본 발명에서 사용되는 스테인리스 스틸 소재의 금속 분리판의 모재로는 16 ~ 28wt%의 크롬성분을 포함하는 스테인리스 스틸을 제시할 수 있으며, 보다 구체적으로는 18wt% 내외의 크롬성분을 포함하는 스테인리스 스틸을 제시할 수 있다.
스테인리스 스틸 소재의 금속 분리판을 구성하는 상세 성분으로는 0.08 wt%이하의 탄소(C), 16~28 wt%의 크롬(Cr), 0.1~20 wt%의 니켈(Ni), 0.1~6 wt%의 몰리브덴(Mo), 0.1~5 wt%의 텅스텐(W), 0.1~2 wt%의 주석(Sn), 0.1 ~ 2wt%의 구리 및 기타 잔량으로 포함되는 철(Fe)을 제시할 수 있다. 그리고, 보다 구체적인 실시예로서 오스테나이트(Austenite)계 스테인리스 스틸인 0.1~0.2t 두께의 SUS 316L를 이용할 수 있다.
다음으로, 코팅층(110)은 PVD(Physical Vapor Deposition)과 같은 건식 공정을 이용한 코팅층과 전해도금, 무전해도금, CVD(Chemical Vapor Deposition)과 같은 습식 공정을 이용한 코팅층 중 선택된 하나 이상이 될 수 있다.
또한, 코팅층(110)은 분리판의 한쪽 면에만 형성될 수 있으며, 양쪽 면 모두에 형성될 수 있다.
여기서, 코팅층(110)은 분리판의 내식성 및 전도도를 동시에 확보하기 위하여 형성하는 것으로, 금(Au), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 산화루테늄(RuO2) 및 산화이리듐(IrO2) 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 스테인리스 스틸 분리판의 표면이 고온-다습한 연료전지의 작동환경에 장시간 노출될 경우 표면에 금속산화물(metal oxide) 성분이 형성되는데, 이와 같은 금속산화물은 내식성을 유지시킬 수 있으나, 전도성에는 점점 악영향을 미치게 된다.
따라서, 본 발명에서는 상기와 같이 내식성 및 전도도가 동시에 우수한 물질을 이용하여 코팅층(110)을 형성하는 것이다. 그 결과, 초기뿐만 아니라 장기간 사용 시에도 우수한 내식성과 전도성을 가지는 연료전지 분리판을 제조할 수 있게 되었다.
아울러, 본 발명에 따른 코팅층(110)은 코팅밀도는 1 ~ 500㎍/㎠ 로 형성하는 것이 바람직하다.
코팅밀도가 1㎍/㎠미만일 경우 목표로 하는 전도성을 확보하지 못할 수 있고, 500㎍/㎠를 초과하는 경우 코팅량 증가분에 비례하는 만큼의 전도성 향상 효과가 나타나지 않아 실효성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
또한, 상기와 같은 코팅층(110)까지만 형성된 금속 분리판의 경우 후속의 가스켓 형성 과정에서 표면이 소수성으로 변화되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 코팅층(110) 상부에 플라즈마 친수처리층(120)을 형성함으로써, 분리판의 물 흐름 특성을 향상시킬 수 있으며 내식성 및 전도성을 안정적으로 확보할 수 있도록 한다.
이와 같은 플라즈마 친수처리층(120) 상압 플라즈마 또는 대기압 플라즈마를 포함하는 저온플라즈마 처리 공정을 이용하여 형성하는 것이 바람직하며, 그 구체적인 공정을 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 연료전지용 분리판을 형성하는 단계를 나타낸 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 플라즈마 친수처리층을 형성하는 공정은 금속 분리판을 형성하는 단계(S100)와, 금속 분리판의 표면에 코팅층을 형성하기 위한 습식세정을 수행하는 단계(S110)와, 건식세정을 수행하는 단계(S120)와, 코팅층을 형성하는 단계(S130) 및 상압(저온)플라즈마 처리를 수행하는 단계(S140)로 이루어 진다.
여기서, 코팅층을 형성하는 단계(S130)는 필수적인 과정은 아니다. 따라서, 필요에 따라서는 습식세정 단계(S110) 및 건식세정 단계(S120) 만으로 표면 개질층을 형성할 수 있다. 이와 같은 경우에는 건식세정 단계(S120)를 상압플라즈마 처리를 이용하는 것이 바람직하다.
이하에서는 상기 각 단계별 분리판 제조 공정에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 연료전지용 분리판 제조 방법을 나타낸 단면도들이다.
도 3을 참조하면, 금속 분리판(200)을 제조한다. 이때, 본 발명에서 금속 분리판은 고온-다습한 환경이 적용되는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 등에 사용되는 분리판으로써, 내식성, 전도성 및 내구성이 우수한 소재를 사용하여야 한다.
다음으로 도 4를 참조하면, 코팅 전 1차 전처리 과정으로서 금속 분리판(200)의 표면의 유/무기물 제거를 위한 습식 세정 공정을 수행한다.
도시된 바와 같이, 세정액 분사 장치(310)를 금속 분리판(200)의 상부에 배치시킨 후 아세톤 또는 에탄올과 같은 세정액을 분사하는 방법을 사용할 수 있으나, 항상 이에 제한되는 것은 아니다.
여기서, 세정 공정은 5 ~ 10분 동안 수행하는 것이 바람직하며, 5분 미만인 경우 유/무기물의 제거가 완벽하게 수행되지 못하는 문제가 있을 수 있고, 10분을 초과하는 경우에는 과다하게 세정 공정이 수행되어 분리판 표면에 이상이 발생할 수 있다.
그 다음으로 도 5를 참조하면, 2차 전처리 과정으로서 금속 분리판(200) 상부에 건식 세정 장치(320)를 위치시킨 후 건식 세정 공정을 수행한다. 이때, 건식 세정 공정은 금속 분리판 표면의 산화막 및 불순물을 제거하여 표면이 활성화 될 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 습식 세정과 같이 건식 세정 장치(320)를 금속 분리판(200) 상부에 배치 시킨 후 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 건식 세정 공정을 상압플라즈마 세정법을 이용하여 수행하는 것이 바람직하다. 여기서, 상압플라즈마 세정법은 후속에 설명되는 친수처리층 제조를 위한 저온플라즈마 과정을 따르므로, 이하에서 상세히 설명될 수 있도록 한다.
그 다음으로 도 6을 참조하면, 금속 분리판(200)의 내식성 및 전도도 확보를 위한 과정으로 코팅층(230) 형성 공정을 수행한다. 여기서, 코팅층(230)은 상기 도 1의 설명에 의한 코팅층 제조 방법을 따르며, PVD 코팅층을 형성하는 것이 바람직하다.
그 다음으로 도 7을 참조하면, 금속 분리판(200)의 최외각층으로서 코팅층(230)의 표면에 저온플라즈마 처리를 수행하여, 플라즈마 친수처리층(240)을 형성한다.
이때, 저온플라즈마 장치(350)는 상온, 상압하에서 대기중 또는 가스 방전에 의한 플라즈마를 금속 분리판(200)의 표면에 분사하여, 표면 분자 구조가 변화될 수 있도록 한다.
이와 같은 저온플라즈마 처리 방법은 도시된 바와 같이 금속 분리판(200) 상부에서 조사하는 방식이므로, 인라인(In-Line) 생산 설비를 설계할 수 있으며, 생산성이 높은 장점이 있다. 또한, 산소(O2), 질소(N2), 수소(H2) 및 아르곤(Ar) 중 선택된 하나 이상을 포함하는 플라즈마를 이용할 수 있으므로, 다양한 처리 기능을 가지며, 처리 대상이 광범위 하므로 단시간에 처리가 가능하며 유지 관리비가 저렴한 장점이 있다.
상기와 같은 장점을 활용하여, 본 발명에 따른 저온플라즈마 처리 방법은 1 ~ 600초 동안의 수행하면서 1 ~ 10,000nm의 두께의 플라즈마 친수처리층(240)이 형성되도록 할 수 있다.
그 결과로서, 본 발명에 따른 금속 분리판(200)의 표면 조도는 Ra 0.001 ~ 1㎛이 되도록 하여, 표면 접촉각이 30°이하인 친수성(물 흐름 특성)을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 플라즈마 친수처리층(240)을 포함하는 금속 분리판(200)은 10mA/cm2 (@0.9VNHE)이하의 부식전류를 갖도록 하여 내식성을 향상시킬 수 있으며, 25 mΩcm2이하의 접촉저항을 갖게 하여 전도도를 향상시킬 수 있다.
이상의 특성은 접촉저항 측정 및 부식 시험과 같은 측정 방법에 의해 평가될 수 있으며, 그에 대한 상세한 설명은 다음과 같다.
1. 접촉저항의 측정
먼저, 전도성 측정을 위해 접촉저항을 측정하였으며, 다음과 같은 접촉저항 측정장치를 이용하였다.
도 8은 본 발명에 따른 연료전지용 분리판의 접촉저항을 측정하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 8을 참조하면, 금속 분리판(500)의 접촉저항 측정을 한 것으로, 셀 체결을 위한 최적화된 상수를 얻기 위해 수정된 데이비드 방법(Davies method)을 사용하였다.
그 구체적 형태로는 구리 플레이트(510)에 대한 압력이 가해질 경우, 금속 분리판(500)과 카본 페이퍼(520) 사에 발생하는 접촉저항을 측정하는 형태가 되도록 하였다.
접촉저항은 4점법(four-wire current-voltage) 측정 원리를 이용하여 Zahner사의 IM6장비로 측정하였다.
측정방법은 정전류 모드에서 측정 영역 0.5A의 진폭 및 25㎠의 전극면적을 가지는 DC 전류를 5A로 하여 10kHz로 부터 10mHz까지의 범위에서 접촉저항을 측정하였다.
다음으로, 카본페이퍼(520)는 SGL사의 10BB를 사용하였다.
보다 구체적으로 상기 접촉저항측정장치(50)는 카본 페이퍼(520), 금이 도금된 구리플레이트(510)가 금속 분리판(500)을 사이에 두고 각각 상하로 마련되고, 상기 구리플레이트(510)는 전류공급장치(530)와 전압측정장치(540)에 연결되어 있다.
상기 금속 분리판(500)에 전류를 공급할 수 있는 전류공급장치(530, Zahner사의 IM6)로 0.5A의 진폭 및 25㎠의 전극면적을 가지는 DC 전류를 5A의 전류를 인가하여 전압을 측정하였다.
그리고, 상기 접촉저항측정장치(50)의 구리플레이트(510) 상하에서 상기 금속 분리판(500)과 카본페이퍼(520), 구리 플레이트(510)가 적층구조를 갖도록 압력을 제공하는 압력기는 Instron사 모델 5566 압축유지시험기를 사용하였으며, 50 ~ 150N/cm2의 압력을 제공하여 측정을 진행하였다.
그 결과로서, 본 발명에 따른 접촉저항은 25mΩcm2이하의 접촉저항을 가짐을 확인할 수 있었다.
2. 부식전류 밀도의 측정
본 발명에 따른 연료전지용 금속 분리판의 부식전류 밀도(이하 '부식전류')를 측정하기 측정장비로는 EG&G 273A을 사용하였다.
다음으로, 부식 내구성 실험은 PEFC(Polymer Electrolyte Fuel Cell)의 모사 환경 하에서 이루어 졌다.
먼저, 본 발명에 따른 금속 분리판의 부식시키는 실험용액으로는 80℃의 0.1N H2SO4 + 5ppm HF 용액을 사용하고, 1시간 동안 O2 버블링(bubbling) 후 OCP(Open Circuit Potential) -0.25V vs OCP -1.2V vs SCE 범위에서 측정하였다.
그리고, PEFC 애노드(anode) 환경에 대해 -0.24V vs SCE, 캐소드(cathode) 환경(SCE: Saturated Calomel Electrode)에 대해 0.6V vs SCE에서 물성측정을 하였다.
여기서 상기 물성측정 비교는 연료전지 환경과 유사한 캐소드(cathode) 환경의 0.6V vs SCE의 부식전류 데이터를 통해 비교 평가하였다.
상기 애노드(anode) 환경은 수소가 막-전극 접합체(Membrane Electrode Assembly, MEA)에서 수소이온과 전자로 분리되는 반응이 일어나는 환경이며, 상기 캐소드(cathode) 환경은 산소가 수소이온 및 전자와 결합하여 물을 생성하는 반응이 일어나는 환경이다.
여기서 상기의 조건과 같이 캐소드(cathode)환경의 전위가 높으며, 더욱 가혹한 부식 조건이기 때문에 캐소드(cathode) 환경을 기준으로 내식성을 시험하는 것이 바람직하다.
그리고, 고분자 전해질 연료전지 적용을 위해서는 금속 분리판의 부식전류밀도가 10mA/cm2 이하의 값으로 나오는 것이 바람직하다.
순수한 내식성 특성을 측정하기 위하여 코팅층은 형성하지 않고, 50℃ 내지 400℃의 범위 내에서 30분간 열처리 공정을 수행하였다. 이때, 부식전류밀도의 목표값은 10mA/cm2 이하의 값으로 설정하여 측정한 결과, 50℃일 때 기준 값을 초과하게 되고, 80℃ 이상의 온도에서 목표한 내식성을 얻을 수 있었다.
본 발명에서는 상기와 같은 실험을 수행하여, 본 발명 실시를 위한 최적의 저온플라즈마 처리 조건을 확정하였으며, 이하에서는 상기 조건을 적용한 구체적인 결과물을 보고 설명하는 것으로 한다.
도 9는 본 발명에 따른 저온플라즈마 친수처리층의 친수성을 나타낸 단면 사진이다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 금속 분리판 상부에 물방울이 퍼진 상태를 나타낸 것으로, 표면 접촉각이 비교적 낮게 형성됨을 알 수 있다.
이때, 사진상으로 정확한 표면 접촉각을 얻을 수 없으므로, 하기 도면을 참조하면, 표면 접촉각에 대하여 구체적으로 알아 보는 것으로 한다.
도 10은 본 발명에 따른 저온플라즈마 친수처리층의 친수성을 나타낸 단면도이다.
도 10을 참조하면, 금속 분리판(600)에 형성된 친수처리층(640) 상에 물방울(650)이 고착된 상태를 나타낸 것으로, 표면 접촉각(θ)이 30°이하로 나타나고 있음을 알 수 있다.
다음으로, 상술한 특성 평가 방법을 기준으로 실험한 결과들을 하기 표1에 나타내었다.
실시예1
18wt%의 크롬성분을 포함하는 스테인리스 스틸(SUS 316L)을 이용하여 0.1t 두께의 금속 분리판을 제조하였으며, 전처리 공정으로 아세톤에서 5분간 세정하고, O2 및 Ar을 이용한 저온플라즈마 처리를 5분간 수행하였다.
실시예2
상기 실시예1에서 수행한 모든 과정을 동일하게 수행하되, 전처리 공정 후 CVD공정을 이용하여 250㎍/㎠ 의 코팅밀도를 갖는 Au 코팅층을 형성한 후 저온플라즈마 처리를 수행하였다.
실시예3
상기 실시예1에서 수행한 모든 과정을 동일하게 수행하되, 전처리 공정 후 PVD공정을 이용하여 250㎍/㎠ 의 코팅밀도를 갖는 Pt 코팅층을 형성한 후 저온플라즈마 처리를 수행하였다.
비교예1
18wt%의 크롬성분을 포함하는 스테인리스 스틸(SUS 316L)을 이용하여 0.1t 두께의 금속 분리판을 제조 하였다.
비교예2
비교예1과 동일한 금속 분리판을 제조하였으며, 전처리 공정으로 아세톤에서 5분간 세정공정을 수행하였다.
비교예3
비교예2와 동일한 금속 분리판을 제조하였으며, 전처리 공정 후에 CVD공정을 이용하여 250㎍/㎠ 의 코팅밀도를 갖는 Au 코팅층을 형성하였다.
비교예4
비교예2와 동일한 금속 분리판을 제조하였으며, 전처리 공정 후에 PVD공정을 이용하여 250㎍/㎠ 의 코팅밀도를 갖는 Pt 코팅층을 형성하였다.
다음으로, 상술한 실시예1 내지 실시예3과, 비교예1 내지 비교예4의 금속 분리판에 가스켓 열처리에 의한 특성을 부여하기 위하여 250℃의 온도에서 12시간 동안 열처리를 수행한 후, 내식성, 전도성 및 접촉각을 각각 측정하였다.
표 1
구분 표면 처리 내식성(mA/cm2) 전도성(mΩcm2) 접촉각(°)
전처리(건식or습식) 습식코팅 건식코팅 저온플라즈마 처리
비교예 1 X X X X 7.68 126.8 76
비교예 2 O X X X 2.85 37.5 68
비교예 3 O O X X 0.65 27 64
비교예 4 O X O X 0.02 21 78
실시예 1 O X X O 2.56 25.0 28
실시예 2 O O X O 0.45 24.5 24
실시예 3 O X O O 0.01 18.7 15
상기 표1을 참조하면, 본 발명에 따른 저온플라즈마 처리를 수행하지 않은 비교예1 내지 비교예4의 경우 접촉각이 모두 30°를 초과하고 있으므로, 소수성을 갖는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 비하여 물 흐름 특성이 극도로 저조한 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 연료전지용 분리판은, 저온플라즈마 친수처리층에 의해서, 우수한 내식성 및 전도성을 얻을 수 있고, 낮은 표면 접촉각을 가짐으로써, 물 또는 가스의 흐름 특성이 개선된 친수 특성을 가질 수 있다.

Claims (16)

  1. 연료전지용 분리판의 표면이 친수성을 가지도록, 상기 연료전지용 분리판의 표면을 개질해주어 물 흐름 특성 및 가스 흐름 특성을 원활하게 해주는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료전지용 분리판은 스테인리스 스틸 기판 또는 코팅층을 포함하는 스테인리스 스틸 기판인 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면 개질은 저온플라즈마(Non-Thermal Plasma) 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 저온플라즈마 처리는 상기 금속 분리판의 표면에 산소(O2), 질소(N2), 수소(H2) 및 아르곤(Ar) 중 선택된 하나 이상을 포함하는 플라즈마를 분사하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판의 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 저온플라즈마 처리는 1 ~ 600초 동안의 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판의 제조 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 저온플라즈마 처리는 상기 금속 분리판의 표면 조도는 Ra 0.001 ~ 1㎛가 되도록 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판의 제조 방법.
  7. (a) 연료전지용 금속 분리판을 형성하는 단계;
    (b) 상기 금속 분리판 표면을 전처리하는 단계; 및
    (c) 상기 (b)단계의 전처리된 금속 분리판 표면에 저온플라즈마 처리를 수행하여 플라즈마 친수처리층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (b) 전처리하는 단계는
    (b-1) 상기 금속 분리판 표면을 습식 세정하는 단계 및
    (b-2) 상기 금속 분리판 표면을 건식 세정하는 단계 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 (b-1) 습식 세정하는 단계는 아세톤 또는 에탄올을 이용하여 5 ~ 10분 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판의 제조 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 (b-2) 건식 세정하는 단계는 상압 플라즈마 세정법을 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판의 제조 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 (b) 전처리 단계 및 상기 (c) 저온플라즈마 처리 단계 사이에 상기 금속 분리판의 표면에 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 코팅층은 건식 또는 습식 코팅층인 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판의 제조 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 방법으로 제조하여, 내식성, 전도성 및 물 흐름 특성이 개질된 플라즈마 친수처리층을 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 플라즈마 친수처리층은 10mA/cm2 (@0.9VNHE)이하의 부식전류(내식성), 25mΩcm2 이하의 접촉저항 (전도성)을 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 플라즈마 친수처리층은 표면 접촉각(Contact angle)이 30°이하인 친수성(물 흐름 특성)을 갖는 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 플라즈마 친수처리층은 1 ~ 10,000nm의 두께인 것을 특징으로 하는 연료전지용 분리판.
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