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KR102163539B1 - Membrane-electrode assembly, method for manufacturing the same, and fuel cell stack comprising the same - Google Patents

Membrane-electrode assembly, method for manufacturing the same, and fuel cell stack comprising the same Download PDF

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KR102163539B1
KR102163539B1 KR1020170127664A KR20170127664A KR102163539B1 KR 102163539 B1 KR102163539 B1 KR 102163539B1 KR 1020170127664 A KR1020170127664 A KR 1020170127664A KR 20170127664 A KR20170127664 A KR 20170127664A KR 102163539 B1 KR102163539 B1 KR 102163539B1
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Abstract

본 발명은 막-전극 어셈블리의 에지 부분을 보호하고, 서브 가스켓과 막-전극 어셈블리의 접합력을 향상시킬 수 있는 막-전극 어셈블리, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 연료 전지 스택을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 막-전극 어셈블리는 연료전지용 전해질막, 상기 전해질막의 양면에 배치된 촉매층, 상기 촉매층의 측단을 감싸되 상기 전해질막 및 상기 촉매층에 접합된 서브 가스켓을 포함한다.The present invention provides a membrane-electrode assembly capable of protecting an edge portion of a membrane-electrode assembly and improving adhesion between a sub-gasket and a membrane-electrode assembly, a method of manufacturing the same, and a fuel cell stack including the same.
A membrane-electrode assembly according to an aspect of the present invention includes an electrolyte membrane for a fuel cell, a catalyst layer disposed on both sides of the electrolyte membrane, and a sub-gasket surrounding the side ends of the catalyst layer and bonded to the electrolyte membrane and the catalyst layer.

Description

막-전극 어셈블리, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 연료 전지 스택{MEMBRANE-ELECTRODE ASSEMBLY, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND FUEL CELL STACK COMPRISING THE SAME}Membrane-electrode assembly, manufacturing method thereof, and fuel cell stack including the same TECHNICAL FIELD [MEMBRANE-ELECTRODE ASSEMBLY, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND FUEL CELL STACK COMPRISING THE SAME}

본 발명은 막-전극 어셈블리, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 연료 전지 스택에 관한 것으로서, 막-전극 어셈블리의 에지 영역을 보호하고, 접착 성능이 향상된 향상될 수 있는 막-전극 어셈블리, 이의 제조 방법 그리고 이를 포함하는 연료 전지 스택에 관한 것이다.The present invention relates to a membrane-electrode assembly, a method of manufacturing the same, and a fuel cell stack including the same, wherein the membrane-electrode assembly capable of protecting an edge region of the membrane-electrode assembly and improving adhesion performance, and a method of manufacturing the same And it relates to a fuel cell stack including the same.

연료 전지는 메탄올, 에탄올, 천연 기체와 같은 탄화수소 계열의 연료물질 내에 함유되어 있는 수소와 산소의 산화/환원반응과 같은 화학 반응 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 발전 시스템을 구비한 전지로서, 높은 에너지 효율성과 오염물 배출이 적은 친환경적인 특징으로 인해 화석 에너지를 대체할 수 있는 차세대 청정 에너지원으로 각광받고 있다.A fuel cell is a battery equipped with a power generation system that directly converts chemical reaction energy such as oxidation/reduction reactions of hydrogen and oxygen contained in hydrocarbon-based fuel materials such as methanol, ethanol, and natural gas into electrical energy. Due to its efficiency and eco-friendly features with low pollutant emissions, it is attracting attention as a next-generation clean energy source that can replace fossil energy.

이러한 연료 전지는 단위 전지의 적층에 의한 스택 구성으로 다양한 범위의 출력을 낼 수 있는 장점을 갖고 있으며, 소형 리튬 전지에 비하여 4 내지 10 배의 에너지 밀도를 나타내기 때문에 소형 및 이동용 휴대전원으로 주목 받고 있다.These fuel cells have the advantage of being able to output a wide range of outputs by stacking unit cells, and are attracting attention as small and mobile portable power supplies because they exhibit 4 to 10 times the energy density compared to small lithium batteries. have.

연료 전지에서 전기를 실질적으로 발생시키는 스택은 막-전극 어셈블리 (Membrane Electrode Assembly, MEA)와 분리판(separator)(또는 바이폴라 플레이트(Bipolar Plate)라고도 함)로 이루어진 단위 셀이 수 개 내지 수십 개로 적층된 구조를 가지며, 막-전극 어셈블리는 일반적으로 전해질 막을 사이에 두고 그 양쪽에 산화극(Anode, 또는, 연료극)과 환원극(Cathode, 또는 공기극)이 각각 형성된 구조를 이룬다.The stack that actually generates electricity in a fuel cell is a stack of several to tens of unit cells consisting of a membrane-electrode assembly (MEA) and a separator (also called a bipolar plate). In general, the membrane-electrode assembly has a structure in which an anode (Anode, or anode) and a cathode (Cathode, or cathode) are respectively formed on both sides of an electrolyte membrane.

연료 전지는 전해질의 상태 및 종류에 따라 알칼리 전해질 연료 전지, 고분자 전해질 연료 전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC) 등으로 구분될 수 있는데, 그 중에 고분자 전해질 연료 전지는 100 ℃ 미만의 낮은 작동온도, 빠른 시동과 응답특성 및 우수한 내구성 등의 장점으로 인하여 휴대용, 차량용 및 가정용 전원장치로 각광을 받고 있다.Fuel cells can be classified into alkaline electrolyte fuel cells and polymer electrolyte fuel cells (PEMFC), depending on the state and type of electrolyte. Among them, polymer electrolyte fuel cells have a low operating temperature of less than 100 ℃, Due to its advantages such as fast start-up, response characteristics, and excellent durability, it is in the spotlight as a portable, vehicle and home power supply.

고분자 전해질 연료 전지의 대표적인 예로는 수소 가스를 연료로 사용하는 수소이온 교환막 연료 전지 (Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC), 액상의 메탄올을 연료로 사용하는 직접 메탄올 연료 전지 (Direct Methanol Fuel Cell, DMFC) 등을 들 수 있다.Representative examples of polymer electrolyte fuel cells include Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) that uses hydrogen gas as fuel, and Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) that uses liquid methanol as fuel. And the like.

고분자 전해질 연료 전지에서 일어나는 반응을 요약하면, 우선, 수소가스와 같은 연료가 산화극에 공급되면, 산화극에서는 수소의 산화반응에 의해 수소이온(H+)과 전자(e-)가 생성된다. 생성된 수소이온은 고분자 전해질 막을 통해 환원극으로 전달되고, 생성된 전자는 외부회로를 통해 환원극에 전달된다. 환원극에서는 산소가 공급되고, 산소가 수소이온 및 전자와 결합하여 산소의 환원반응에 의해 물이 생성된다.To summarize the reactions that occur in a polymer electrolyte fuel cell, first, when a fuel, such as hydrogen gas supplied to the oxidizing electrode, the oxide electrode hydrogen ion (H +) and electrons (e -) by the oxidation reaction of hydrogen is generated. The generated hydrogen ions are transferred to the cathode through the polymer electrolyte membrane, and the generated electrons are transferred to the cathode through an external circuit. Oxygen is supplied from the reduction electrode, and oxygen is combined with hydrogen ions and electrons to produce water through a reduction reaction of oxygen.

한편, 연료 전지를 FCV(Fuel Cell Vehicle)에 적용하기 위해서는 연료 전지 시스템의 소형화가 필수적이며, 이를 위해서는 단위 면적당 우수한 출력 밀도를 나타낼 수 있는 막-전극 어셈블리(Membrane Electrode Assembly, MEA)의 개발이 요구되고, 특히 FCV의 실제적인 운행을 위해서는 MEA 촉매층의 내구성 증대가 필요하다.Meanwhile, in order to apply a fuel cell to a FCV (Fuel Cell Vehicle), miniaturization of the fuel cell system is essential, and for this, it is required to develop a membrane-electrode assembly (MEA) capable of exhibiting excellent power density per unit area. In particular, it is necessary to increase the durability of the MEA catalyst layer for practical operation of FCV.

현재 FCV 분야에 적용하기 위한 고분자 전해질 연료 전지용 MEA는 장시간 운전에 따른 MEA 성능 저하 및 내구성의 현저한 감소 등의 기술적 한계를 지니고 있으며, 주요 MEA 내구성/성능 저하 이슈는 다음과 같다.Currently, MEA for polymer electrolyte fuel cells for application to FCV field has technical limitations such as deterioration of MEA performance and remarkable decrease in durability due to long-term operation, and major MEA durability/performance degradation issues are as follows.

즉, 로드 사이클링(Load cycling)시 발생하는 포텐셜 사이클링(potential cycling)에 의하여 촉매층 및 촉매가 열화되는 문제, 스타트업(Startup)/셧다운(Shutdown)시 하이 캐소드 포텐셜(high cathode potential)에 의하여 탄소 담체가 부식되는 문제, 전도성 증대를 위한 박막형 고분자 전해질 막의 물리적, 화학적 내구성 저하 문제, 계면에서의 기능성 저하 및 저항 증가에 따른 MEA의 성능 및 내구성 열화 문제 등이다.In other words, the problem of deterioration of the catalyst layer and catalyst due to potential cycling that occurs during load cycling, and the carbon carrier due to high cathode potential during startup/shutdown. Is corroded, the physical and chemical durability of the thin film-type polymer electrolyte membrane to increase conductivity, and the performance and durability of the MEA are deteriorated due to the decrease in functionality and resistance at the interface.

또한, 고분자 전해질 연료 전지 운전 중에 발생하는 MEA의 내구성 저하 및 EOL(End-of-life) 성능 저하는 촉매 열화, 탄소 담체 부식, 고분자 전해질 막의 내구성 저하의 문제점 발생에 기인하는 것으로 알려져 있다. 특히, 막-전극 어셈블리의 에지 부분에서 압력이 가해서 물리적 손상이 발생할 수 있으며, 수소의 크로스오버에 의하여 전해질막에 열화가 발생할 수 있다. 이에, 막-전극 어셈블리의 에지 부분을 견고하고 지지하고, 외부 압력으로부터 에지 부분을 보호하는 것이 필요하다.In addition, it is known that the degradation of durability of MEA and end-of-life (EOL) performance that occurs during operation of the polymer electrolyte fuel cell is caused by problems such as catalyst deterioration, carbon carrier corrosion, and durability of the polymer electrolyte membrane. In particular, physical damage may occur due to the application of pressure at the edge portion of the membrane-electrode assembly, and deterioration may occur in the electrolyte membrane due to crossover of hydrogen. Accordingly, it is necessary to firmly and support the edge portion of the membrane-electrode assembly and to protect the edge portion from external pressure.

본 발명은 막-전극 어셈블리의 에지 부분을 보호하고, 서브 가스켓과 막-전극 어셈블리의 접합력을 향상시킬 수 있는 막-전극 어셈블리, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 연료 전지 스택을 제공한다.The present invention provides a membrane-electrode assembly capable of protecting an edge portion of a membrane-electrode assembly and improving adhesion between a sub-gasket and a membrane-electrode assembly, a method of manufacturing the same, and a fuel cell stack including the same.

본 발명의 일 측면에 따른 막-전극 어셈블리는 연료전지용 전해질막, 상기 전해질막의 양면에 배치된 촉매층, 상기 촉매층의 측단을 감싸되 상기 전해질막 및 상기 촉매층에 접합된 서브 가스켓을 포함한다.A membrane-electrode assembly according to an aspect of the present invention includes an electrolyte membrane for a fuel cell, a catalyst layer disposed on both sides of the electrolyte membrane, and a sub-gasket surrounding the side ends of the catalyst layer and bonded to the electrolyte membrane and the catalyst layer.

여기서, 상기 서브 가스켓에는 상기 전해질막에 접합된 제1 접착층과 상기 촉매층에 접합된 제2 접착층이 형성될 수 있다.Here, a first adhesive layer bonded to the electrolyte membrane and a second adhesive layer bonded to the catalyst layer may be formed on the sub gasket.

또한, 상기 제1 접착층은 제1 점도를 갖고, 상기 제2 접착층은 제2 점도를 갖고, 상기 제1 점도와 상기 제2 점도는 상이하게 형성될 수 있다.In addition, the first adhesive layer may have a first viscosity, the second adhesive layer may have a second viscosity, and the first viscosity and the second viscosity may be formed differently.

또한, 상기 제1 점도는 상기 제2 점도보다 더 크게 형성될 수 있다.In addition, the first viscosity may be greater than the second viscosity.

또한, 상기 제2 접착층에는 복수의 미세 돌기가 형성될 수 있다.In addition, a plurality of fine protrusions may be formed on the second adhesive layer.

또한, 상기 제2 접착층은 상기 제1 접착층 보다 더 큰 표면 조도를 갖도록 이루어질 수 있다.In addition, the second adhesive layer may be formed to have a greater surface roughness than the first adhesive layer.

또한, 상기 제2 접착층은 상기 제1 접착층과 동일한 평면 상에 배치될 수 있다.In addition, the second adhesive layer may be disposed on the same plane as the first adhesive layer.

또한, 상기 제2 접착층은 상기 제1 접착층 상에 적층 형성될 수 있다.In addition, the second adhesive layer may be laminated on the first adhesive layer.

또한, 상기 제1 접착층은 에틸렌 비닐 아세테이트계 수지, 러버(Rubber)계 수지, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지, 스텔렌-이소부텔렌-스텔렌블록 공중합체계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하고, 상기 제2 접착층은 알킬기 치환 아크릴레이트계 수지, C4~C20의 알킬기를 가진 아크릴에스테르계 수지, 방향족 비닐계 수지, 비닐에스테르계 수지, 아크릴아미드계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, the first adhesive layer includes any one selected from the group consisting of ethylene vinyl acetate-based resin, rubber-based resin, silicone-based resin, acrylic resin, and styrene-isobutene-styrene block copolymer-based resin, The second adhesive layer may include any one selected from the group consisting of an alkyl group substituted acrylate resin, an acrylic ester resin having a C4 to C20 alkyl group, an aromatic vinyl resin, a vinyl ester resin, and an acrylamide resin. have.

에틸렌계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하고, 상기 제2 접착층은 알킬기 치환 아크릴레이트계 수지를 포함할 수 있다.Any one selected from the group consisting of ethylene resin, acrylic resin, and silicone resin may be included, and the second adhesive layer may include an alkyl group substituted acrylate resin.

또한, 상기 막-전극 어셈블리는 상기 촉매층 상에 배치된 미세 다공층과 상기 미세 다공층 상에 배치된 지지층을 더 포함하고, 상기 지지층은 상기 서브 가스켓의 내측단을 덮도록 형성될 수 있다.In addition, the membrane-electrode assembly may further include a microporous layer disposed on the catalyst layer and a support layer disposed on the microporous layer, and the support layer may be formed to cover an inner end of the sub gasket.

또한, 상기 막-전극 어셈블리는 상기 촉매층 상에 배치된 미세 다공층과 상기 미세 다공층 상에 배치된 지지층을 더 포함하고, 상기 미세 다공층은 상기 서브 가스켓의 내측단을 덮도록 형성될 수 있다.In addition, the membrane-electrode assembly may further include a microporous layer disposed on the catalyst layer and a support layer disposed on the microporous layer, and the microporous layer may be formed to cover the inner end of the sub gasket. .

또한, 상기 기체 확산층은 미세 다공층과 지지층을 포함하며, 상기 서브 가스켓은 상기 촉매층과 상기 미세 다공층 사이에 삽입된 커버 돌기를 포함하며, 상기 커버 돌기는 상기 서브 가스켓의 다른 부분보다 더 작은 두께를 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the gas diffusion layer includes a microporous layer and a support layer, the sub-gasket includes a cover protrusion inserted between the catalyst layer and the microporous layer, and the cover protrusion has a smaller thickness than other portions of the sub gasket. It can be formed to have.

본 발명의 일 측면에 따른 막-전극 어셈블리의 제조 방법은, 전해질막 상에 촉매층을 형성하는 단계, 서브 가스켓에 점도가 서로 다른 제1 접착층과 제2 접착층을 형성하되, 상기 제1 접착층의 내측에 제2 접착층을 형성하는 단계, 및 상기 제1 접착층을 전해질막에 접합하고, 상기 제2 접착층을 촉매층에 접합하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a membrane-electrode assembly according to an aspect of the present invention includes the steps of forming a catalyst layer on an electrolyte membrane, forming a first adhesive layer and a second adhesive layer having different viscosities on a sub-gasket, the inner side of the first adhesive layer Forming a second adhesive layer on, and bonding the first adhesive layer to the electrolyte membrane, and bonding the second adhesive layer to the catalyst layer.

본 발명의 다른 측면에 따른 막-전극 어셈블리의 제조 방법은, 전해질막 상에 촉매층을 형성하는 단계, 상기 촉매층의 테두리부에 액상의 접착제를 주입하여 제2 접착층을 형성하는 단계, 및 제1 접착층이 형성된 서브 가스켓을 전해질막에 접합하고, 상기 제2 접착층을 상기 서브 가스켓에 접합하여 서브 가스켓과 전해질막을 결합하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a membrane-electrode assembly according to another aspect of the present invention includes: forming a catalyst layer on an electrolyte membrane, injecting a liquid adhesive to an edge of the catalyst layer to form a second adhesive layer, and a first adhesive layer And bonding the formed sub gasket to the electrolyte membrane, and bonding the second adhesive layer to the sub gasket to couple the sub gasket and the electrolyte membrane.

본 발명의 일 또 다른 측면에 따른 막-전극 어셈블리의 제조 방법은, 전해질막 상에 촉매층을 형성하는 단계, 서브 가스켓에 접착층을 형성하는 단계, 상기 접착층 중 내측에 위치하는 부분을 가열하여 점도를 감소시키는 단계, 및 상기 접착층을 전해질막에 접합하되, 가열된 부분을 촉매층에 접합하여 가열된 접착층을 상기 촉매층에 형성된 미세 기공에 침투시켜, 상기 접착층에 미세 돌기를 형성하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a membrane-electrode assembly according to another aspect of the present invention includes forming a catalyst layer on an electrolyte membrane, forming an adhesive layer on a sub-gasket, and heating a portion of the adhesive layer to increase viscosity. Reducing, and bonding the adhesive layer to the electrolyte membrane, and bonding the heated portion to the catalyst layer to penetrate the heated adhesive layer into the fine pores formed in the catalyst layer, and forming fine protrusions in the adhesive layer.

본 발명의 일 측면에 따른 연료 전지 스택은 막-전극 어셈블리를 중심에 두고, 이의 양측에 분리판을 밀착되게 배치하여 구성되는 단위 셀들, 및 상기 단위 셀들을 가압 지지하는 가압 플레이트를 포함하며, 상기 막-전극 어셈블리는, 연료전지용 전해질막, 상기 전해질막의 양면에 배치된 촉매층, 및 상기 촉매층의 측단을 감싸는 서브 가스켓을 포함하며, 상기 서브 가스켓은 상기 전해질막 및 상기 서브 가스켓에 접합되되, 상기 서브 가스켓에는 상기 전해질막에 접합된 제1 접착층과 상기 촉매층 접합된 제2 접착층이 형성된다.A fuel cell stack according to an aspect of the present invention includes unit cells configured by placing a membrane-electrode assembly at the center, and disposing a separator plate on both sides thereof, and a pressing plate for pressing and supporting the unit cells, the The membrane-electrode assembly includes an electrolyte membrane for a fuel cell, a catalyst layer disposed on both sides of the electrolyte membrane, and a sub gasket surrounding a side end of the catalyst layer, wherein the sub gasket is bonded to the electrolyte membrane and the sub gasket, and the sub A first adhesive layer bonded to the electrolyte membrane and a second adhesive layer bonded to the catalyst layer are formed on the gasket.

여기서 상기 제1 접착층은 제1 점도를 갖고, 상기 제2 접착층은 제2 점도를 갖되, 상기 제1 점도는 상기 제2 점도보다 더 크게 이루어질 수 있다.Here, the first adhesive layer may have a first viscosity, and the second adhesive layer may have a second viscosity, but the first viscosity may be greater than the second viscosity.

또한, 상기 제2 접착층에는 상기 촉매층의 표면에 형성된 미세 기공에 삽입된 복수의 미세 돌기가 형성될 수 있다.In addition, a plurality of fine protrusions inserted into fine pores formed on the surface of the catalyst layer may be formed on the second adhesive layer.

본 발명의 일 측면에 따른 막-전극 어셈블리에서 서브 가스켓은 촉매층의 측단을 감싸되 전해질막 및 촉매층에 접합되므로 막-전극 어셈블리의 에지 영역을 안정적으로 보호할 수 있다.In the membrane-electrode assembly according to an aspect of the present invention, since the sub-gasket surrounds the side end of the catalyst layer and is bonded to the electrolyte membrane and the catalyst layer, the edge region of the membrane-electrode assembly can be stably protected.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지 스택을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 막-전극 어셈블리를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 서브 가스켓을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에서 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 막-전극 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에의 변형예에 따른 막-전극 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 막-전극 어셈블리를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 막-전극 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 막-전극 어셈블리를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 서브 가스켓의 일부를 잘라 본 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 막-전극 어셈블리를 도시한 단면도이다.1 is a diagram showing an overall configuration of a fuel cell according to a first embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view showing a fuel cell stack according to the first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a membrane-electrode assembly according to a first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a sub gasket according to the first embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 4.
6 is a view for explaining a method of manufacturing a membrane-electrode assembly according to the first embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a method of manufacturing a membrane-electrode assembly according to a modification to the first embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a membrane-electrode assembly according to a second embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining a method of manufacturing a membrane-electrode assembly according to a second embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view showing a membrane-electrode assembly according to a third embodiment of the present invention.
11 is a partially cut-away cross-sectional view of a sub gasket according to a third embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view showing a membrane-electrode assembly according to a fourth embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the embodiments of the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, terms such as "... unit", "... group", and "module" described in the specification mean units that process at least one function or operation, which can be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. In addition, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, so the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar. In the drawings, the thicknesses are enlarged to clearly express various layers and regions. And in the drawings, for convenience of description, the thickness of some layers and regions is exaggerated.

층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분과 직접 접촉하는 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 개재된 경우도 포함한다.When a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only "directly" in direct contact with the other part, but also the case where another part is interposed therebetween. .

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지의 전체적인 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 연료 전지 스택을 도시한 분해 사시도이다.1 is a view showing the overall configuration of a fuel cell according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view showing a fuel cell stack according to the first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 연료 전지(200)는 연료와 물이 혼합된 혼합 연료를 공급하는 연료 공급부(210), 상기 혼합 연료를 개질하여 수소 가스를 포함하는 개질 가스를 발생시키는 개질부(220), 개질부(220)로부터 공급되는 수소 가스를 포함하는 개질 가스가 산화제와 전기 화학적인 반응을 일으켜 전기 에너지를 발생시키는 연료전지 스택(100), 및 산화제를 개질부(220) 및 연료전지 스택(100)으로 공급하는 산화제 공급부(240)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the fuel cell 200 includes a fuel supply unit 210 that supplies a mixed fuel of fuel and water, and generates a reformed gas including hydrogen gas by reforming the mixed fuel. The reforming unit 220, the reforming gas including hydrogen gas supplied from the reforming unit 220 causes an electrochemical reaction with an oxidizing agent to generate electric energy, and the fuel cell stack 100, and the oxidizing agent are converted into the reforming unit 220 And an oxidant supply unit 240 supplied to the fuel cell stack 100.

연료는 순수 수소 또는 메탄올, 에탄올, LNG 등이 될 수 있으며, 산화제는 별도의 저장수단에 저장된 순수한 산소 또는 산소를 함유하고 있는 공기가 될 수 있다.The fuel may be pure hydrogen or methanol, ethanol, LNG, and the like, and the oxidizing agent may be pure oxygen stored in a separate storage means or air containing oxygen.

연료전지 스택(100)은 개질부(220)로부터 공급되는 수소 가스를 포함하는 개질 가스와 산화제 공급부(240)로부터 공급되는 산화제의 산화/환원 반응을 유도하여 전기 에너지를 발생시키는 복수의 단위 셀(10)을 구비한다. 또한, 연료전지 스택(100)은 단위 셀(10)을 밀봉하는 가스켓을 더 포함할 수 있다.The fuel cell stack 100 induces an oxidation/reduction reaction of a reforming gas including hydrogen gas supplied from the reforming unit 220 and an oxidizing agent supplied from the oxidizing agent supply unit 240 to generate electric energy ( 10). In addition, the fuel cell stack 100 may further include a gasket sealing the unit cell 10.

각각의 단위 셀(10)은 전기를 발생시키는 단위의 셀을 의미하는 것으로서, 수소 가스를 포함하는 개질 가스와 산화제 중의 산소를 산화/환원시키는 막-전극 어셈블리(20)와, 수소 가스를 포함하는 개질 가스와 산화제를 막-전극 어셈블리(20)로 공급하기 위한 분리판(13, 15)(또는 바이폴라 플레이트(bipolar plate)라고도 하며, 이하 '분리판'이라 칭한다)을 포함한다. 분리판(13, 15)은 막-전극 어셈블리(20)를 중심에 두고, 그 양측에 배치된다. Each unit cell 10 refers to a unit cell that generates electricity, and includes a reforming gas including hydrogen gas and a film-electrode assembly 20 for oxidizing/reducing oxygen in an oxidizing agent, and a hydrogen gas. Separating plates 13 and 15 (also referred to as bipolar plates, hereinafter referred to as'separating plates') for supplying the reforming gas and the oxidizing agent to the membrane-electrode assembly 20 are included. The separators 13 and 15 are disposed on both sides of the membrane-electrode assembly 20 in the center.

일측 분리판(13, 15)에는 산화제 유로가 형성되고, 타측 분리판(13, 15)에는 수소 유로가 형성될 수 있다. 수소 유로는 애노드 전극(26) 측에 위치하고, 산화제 유로는 캐소드 전극(27) 측에 위치할 수 있다.An oxidizing agent flow path may be formed in one side of the separation plates 13 and 15 and a hydrogen flow path may be formed in the other side separation plates 13 and 15. The hydrogen flow path may be located on the anode electrode 26 side, and the oxidant flow path may be located on the cathode electrode 27 side.

이 때, 연료전지 스택(100)의 최외측에 위치하는 분리판(13, 15)을 특별히 엔드 플레이트(30)라 칭하기도 한다. 분리판(13, 15) 중 엔드 플레이트(30)에는 개질부(220)로부터 공급되는 수소 가스를 포함하는 개질 가스를 주입하기 위한 파이프 형상의 제1 공급관(31)과, 산소 가스를 주입하기 위한 파이프 형상의 제2 공급관(32)이 구비되고, 다른 하나의 엔드 플레이트(30)에는 복수의 단위 셀(10)에서 최종적으로 미반응되고 남은 수소 가스를 포함하는 개질 가스를 외부로 배출시키기 위한 제1 배출관(33)과, 한 단위 셀(10)에서 최종적으로 미반응되고 남은 산화제를 외부로 배출시키기 위한 제2 배출관(34)이 구비된다.In this case, the separation plates 13 and 15 positioned on the outermost side of the fuel cell stack 100 may be referred to as an end plate 30 in particular. Of the separating plates 13 and 15, the end plate 30 has a pipe-shaped first supply pipe 31 for injecting a reforming gas including hydrogen gas supplied from the reforming unit 220, and an oxygen gas. A second supply pipe 32 in the shape of a pipe is provided, and the other end plate 30 is a agent for discharging the reformed gas including hydrogen gas that is finally unreacted and remaining in the plurality of unit cells 10 to the outside. One discharge pipe 33 and a second discharge pipe 34 for discharging the unreacted and remaining oxidizing agent to the outside in one unit cell 10 are provided.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 막-전극 어셈블리를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 서브 가스켓을 도시한 사시도이다.3 is a cross-sectional view showing a membrane-electrode assembly according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing a sub gasket according to the first embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 막-전극 어셈블리(20)는 전해질막(21)을 가운데 두고 양면에 애노드 전극(26)과 캐소드 전극(27)이 배치된 구조로 이루어진다. 전해질막(21)은 두께가 15∼50㎛인 고체 폴리머 전해질로 형성되어, 애노드 촉매층(22)에서 생성된 수소 이온을 캐소드 촉매층(23)으로 이동시키는 이온 교환을 가능하게 한다.Referring to FIGS. 3 and 4, the membrane-electrode assembly 20 has an anode electrode 26 and a cathode electrode 27 disposed on both sides with an electrolyte membrane 21 in the center. The electrolyte membrane 21 is formed of a solid polymer electrolyte having a thickness of 15 to 50 µm, and enables ion exchange to move hydrogen ions generated in the anode catalyst layer 22 to the cathode catalyst layer 23.

막-전극 어셈블리(20)의 일면을 형성하는 애노드 전극(26)은 분리판(13)와 막-전극 어셈블리(20) 사이에 형성되는 수소 유로를 통하여 수소 가스를 공급받는 부분으로써, The anode electrode 26 forming one surface of the membrane-electrode assembly 20 is a portion receiving hydrogen gas through a hydrogen flow path formed between the separator 13 and the membrane-electrode assembly 20,

애노드 촉매층(22)과 애노드 기체 확산층(24)을 포함한다. 애노드 촉매층(22)은 PtRu/C를 포함할 수 있으며, 수㎛ 내지 수백㎛의 두께를 가질 수 있다. 애노드 기체 확산층(24)은 애노드 촉매층(22)의 외측에 형성된 애노드 미세 다공층(micro porous layer:MPL)(241)과 애노드 지지층(backing layer)(242)으로 구성된다.An anode catalyst layer 22 and an anode gas diffusion layer 24 are included. The anode catalyst layer 22 may include PtRu/C, and may have a thickness of several µm to hundreds of µm. The anode gas diffusion layer 24 is composed of an anode micro porous layer (MPL) 241 and an anode backing layer 242 formed on the outside of the anode catalyst layer 22.

막-전극 어셈블리(20)의 타면을 형성하는 캐소드 전극(27)은 분리판(15)와 막-전극 어셈블리(20) 사이에 형성되는 공기 유로를 통하여 산소 가스를 공급받는 부분으로써, 캐소드 촉매층(23)과 캐소드 기체 확산층(25)을 포함한다. 캐소드 촉매층(23)은 PtCo/C를 포함할 수 있으며, 수㎛ 내지 수백㎛의 두께를 가질 수 있다. 캐소드 기체 확산층(25)은 캐소드 촉매층(23)의 외측에 형성된 캐소드 미세 다공층(251)과 캐소드 지지층(252)으로 구성된다.The cathode electrode 27 forming the other surface of the membrane-electrode assembly 20 is a portion receiving oxygen gas through an air flow path formed between the separator 15 and the membrane-electrode assembly 20, and is a cathode catalyst layer ( 23) and a cathode gas diffusion layer 25. The cathode catalyst layer 23 may include PtCo/C, and may have a thickness of several µm to several hundreds µm. The cathode gas diffusion layer 25 is composed of a cathode microporous layer 251 and a cathode supporting layer 252 formed outside the cathode catalyst layer 23.

애노드 지지층(242) 및 캐소드 지지층(252)은 탄소지(carbon paper) 또는 탄소천(carbon cloth)로 이루어질 수 있으며 내부에 홀들이 형성된다. 애노드 미세 다공층(241) 및 캐소드 미세 다공층(251)은 흑연, 탄소나노튜브(CNT), 풀러렌(fullerene; C60), 활성탄소 또는 탄소나노혼(carbon nano horn) 등으로 이루어질 수 있으며, 상기한 지지층들(242, 252)에 형성된 홀들보다 크기가 더 작은 복수 개의 홀들을 갖는다. 이러한 미세 다공층들(241, 251)은 기체를 더욱 분산하여 촉매층(22, 23)으로 전달하는 역할을 한다.The anode support layer 242 and the cathode support layer 252 may be made of carbon paper or carbon cloth, and holes are formed therein. The anode microporous layer 241 and the cathode microporous layer 251 may be made of graphite, carbon nanotubes (CNT), fullerenes (C60), activated carbon or carbon nano horns, and the like. It has a plurality of holes having a size smaller than that of the holes formed in one of the support layers 242 and 252. These microporous layers 241 and 251 serve to further disperse gas and transfer the gas to the catalyst layers 22 and 23.

전해질막(21) 상에 촉매층들(22, 23)이 형성된 상태에서 촉매층(22, 23)을 덮도록 서브 가스켓(28, 29)이 접합되다. 서브 가스켓(28, 29)은 중앙에 개구(281, 291)가 형성되어 대략 사각 형상의 고리로 이루어질 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 서브 가스켓(28, 29)은 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 형상의 고리로 이루어질 수 있다.Sub-gaskets 28 and 29 are bonded to cover the catalyst layers 22 and 23 while the catalyst layers 22 and 23 are formed on the electrolyte membrane 21. The sub-gaskets 28 and 29 may have openings 281 and 291 formed in the center thereof to form a substantially rectangular ring. However, the present invention is not limited thereto, and the sub gaskets 28 and 29 may be formed of rings of various shapes such as circular, elliptical, and polygonal shapes.

서브 가스켓(28, 29)의 내측 일부분은 촉매층(22, 23)의 외측 가장자리부, 즉 테두리를 덮도록 설치되고, 서브 가스켓(28, 29)의 다른 부분은 전해질막(21)을 덮도록 설치된다. 일측 서브 가스켓(28) 애노드 촉매층(22)을 덮도록 설치되고, 타측 서브 가스켓(29) 캐소드 촉매층(23)을 덮도록 설치될 수 있다.Part of the inner side of the sub gaskets 28 and 29 is installed to cover the outer edges, that is, the edges of the catalyst layers 22 and 23, and the other portions of the sub gaskets 28 and 29 are installed to cover the electrolyte membrane 21 do. One sub-gasket 28 may be installed to cover the anode catalyst layer 22, and the other sub gasket 29 may be installed to cover the cathode catalyst layer 23.

이에 따라 촉매층(22, 23)의 외측단은 서브 가스켓(28, 29)에 의하여 감싸진다. 미세 다공층(241, 251)은 서브 가스켓(28, 29)의 개구(281, 291)에 삽입되며 지지층(242, 252)은 미세 다공층(241, 251) 상에 형성된다. 이에 따라 미세 다공층(241, 251)의 외측면은 서브 가스켓(28, 29)의 내측면과 맞닿을 수 있으며, 미세 다공층(241, 251)의 외측 하단 모서리는 촉매층(22, 23) 상에 위치할 수 있다.Accordingly, the outer ends of the catalyst layers 22 and 23 are wrapped by the sub gaskets 28 and 29. The microporous layers 241 and 251 are inserted into the openings 281 and 291 of the sub gaskets 28 and 29, and the support layers 242 and 252 are formed on the microporous layers 241 and 251. Accordingly, the outer surfaces of the microporous layers 241 and 251 may contact the inner surfaces of the sub gaskets 28 and 29, and the outer lower edge of the microporous layers 241 and 251 is on the catalyst layers 22 and 23. Can be located in

도 5는 도 4에서 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 잘라 본 단면도이다.5 is a cross-sectional view taken along line V-V in FIG. 4.

도 3 및 도 5를 참조하여 설명하면, 서브 가스켓(28, 29)은 전해질막(21)과 촉매층(22, 23)에 함께 접합되는데, 이를 위해서 서브 가스켓(28, 29)에는 전해질막1에 접합된 제1 접착층(41)과 촉매층(22, 23)에 접합된 제2 접착층(42)이 형성된다. 제1 접착층(41)과 제2 접착층(42)은 동일한 평면에서 평행하게 배치될 수 있다. 3 and 5, the sub gaskets 28 and 29 are bonded to the electrolyte membrane 21 and the catalyst layers 22 and 23 together. For this purpose, the sub gaskets 28 and 29 are attached to the electrolyte membrane 1 The bonded first adhesive layer 41 and the second adhesive layer 42 bonded to the catalyst layers 22 and 23 are formed. The first adhesive layer 41 and the second adhesive layer 42 may be disposed in parallel on the same plane.

제1 접착층(41)과 제2 접착층(42)은 서로 다른 점도(viscosity)를 갖는데, 제1 접착층(41)은 제1 점도를 갖고, 제2 접착층(42)은 제2 점도를 갖도록 이루어질 수 있다. 또한, 제1 점도는 제2 점도보다 더 크게 형성될 수 있는데, 제1 점도는 제2 점도의 1.1배 내지 100배로 이루어질 수 있다.The first adhesive layer 41 and the second adhesive layer 42 have different viscosities, and the first adhesive layer 41 has a first viscosity, and the second adhesive layer 42 has a second viscosity. have. In addition, the first viscosity may be greater than the second viscosity, and the first viscosity may be 1.1 to 100 times the second viscosity.

이를 위해서 제1 접착층(41)은 에틸렌 비닐 아세테이트계 수지, 러버(Rubber)계 수지, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지, 스텔렌-이소부텔렌-스텔렌블록 공중합체계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하고, 제2 접착층(42)은 알킬기 치환 아크릴레이트계 수지, C4~C20의 알킬기를 가진 아크릴에스테르계 수지, 방향족 비닐계 수지, 비닐에스테르계 수지, 아크릴아미드계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.For this purpose, the first adhesive layer 41 includes any one selected from the group consisting of ethylene vinyl acetate-based resin, rubber-based resin, silicone-based resin, acrylic resin, and styrene-isobutene-styrene block copolymer-based resin. And, the second adhesive layer 42 is any one selected from the group consisting of an alkyl group substituted acrylate resin, an acrylic ester resin having an alkyl group of C4 to C20, an aromatic vinyl resin, a vinyl ester resin, and an acrylamide resin. It may include.

본 제1 실시예와 같이 제2 접착층(42)의 점도가 제1 접착층(41)의 점도보다 더 작게 형성되면 서브 가스켓(28, 29)이 다공성을 갖는 촉매층과 용이하게 접합될 수 있다.If the viscosity of the second adhesive layer 42 is smaller than the viscosity of the first adhesive layer 41 as in the first embodiment, the sub gaskets 28 and 29 can be easily bonded to the porous catalyst layer.

또한, 제2 접착층(42)에는 촉매층(22, 23)에 형성된 미세 기공에 삽입된 복수의 미세 돌기(43)가 형성될 수 있다. 제2 접착층(42)이 점도가 낮은 물질로 이루어지면, 제2 접착층(42)이 촉매층(22, 23)에 형성된 미세한 기공으로 침투하여 제2 접착층(42)에 미세 돌기(43)가 형성된다.In addition, a plurality of fine protrusions 43 inserted into fine pores formed in the catalyst layers 22 and 23 may be formed on the second adhesive layer 42. When the second adhesive layer 42 is made of a material having a low viscosity, the second adhesive layer 42 penetrates into the fine pores formed in the catalyst layers 22 and 23 to form fine protrusions 43 in the second adhesive layer 42. .

한편, 제1 접착층(41)은 점도가 높고, 다공성을 갖지 않는 전해질막(21)에 부착되므로 제1 접착층(41)에는 미세 돌기가 형성되지 않는다. 이에 따라 제2 접착층(42)의 표면 조도는 제1 접착층(41)의 표면 조도보다 더 크게 형성될 수 있다. 제2 접착층(42)의 십점 평균 조도(ten point average roughness)는 제1 접착층(41)의 십점 평균 조도의 1.1배 내지 50배로 이루어질 수 있다.Meanwhile, since the first adhesive layer 41 has a high viscosity and is attached to the electrolyte membrane 21 having no porosity, fine protrusions are not formed on the first adhesive layer 41. Accordingly, the surface roughness of the second adhesive layer 42 may be greater than that of the first adhesive layer 41. The ten point average roughness of the second adhesive layer 42 may be 1.1 to 50 times the ten point average roughness of the first adhesive layer 41.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 막-전극 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a method of manufacturing a membrane-electrode assembly according to the first embodiment of the present invention.

도 6을 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 막-전극 어셈블리(20)의 제조 방법은 전해질막(21) 상에 촉매층(22, 23)을 형성하는 단계, 서브 가스켓(28, 29)에 점도가 서로 다른 제1 접착층(41)과 제2 접착층(42)을 형성하는 단계, 및 제1 접착층(41)을 전해질막(21)에 접합하고, 제2 접착층(42)을 촉매층(22, 23)에 접합하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 제2 접착층을 촉매층에 접합하는 단계는 제2 접착층(42)을 촉매층(22, 23)에 형성된 미세 기공에 침투시켜, 상기 제2 접착층에 미세 돌기를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 6, the method of manufacturing the membrane-electrode assembly 20 according to the first embodiment includes forming catalyst layers 22 and 23 on the electrolyte membrane 21, and the sub gaskets 28 and 29 ) Forming a first adhesive layer 41 and a second adhesive layer 42 having different viscosities, and bonding the first adhesive layer 41 to the electrolyte membrane 21, and attaching the second adhesive layer 42 to the catalyst layer ( It may include bonding to 22, 23). In the step of bonding the second adhesive layer to the catalyst layer, the second adhesive layer 42 may penetrate into micropores formed in the catalyst layers 22 and 23 to form fine protrusions in the second adhesive layer.

촉매층(22, 23)을 형성하는 단계는 이형필름 상에 코팅된 촉매층(22, 23)을 전해질막(21)에 핫 프레싱 등의 방법으로 전사할 수 있다. 서브 가스켓(28, 29)에 제1 접착층(41)과 제2 접착층(42)을 형성하는 단계는 서브 가스켓(28, 29)의 표면에 제1 접착층(41)과 제1 접착층(41)보다 점도가 더 작은 제2 접착층(42)을 순차적으로 또는 동시에 형성할 수 있다. 제1 접착층(41)과 제2 접착층(42)은 도포, 스프레이 코팅, 바(bar) 코팅, 다이(die), 프린팅 등의 방식으로 형성될 수 있으며, 제2 접착층(42)은 제1 접착층(41)의 내측에 형성된다.In the step of forming the catalyst layers 22 and 23, the catalyst layers 22 and 23 coated on the release film may be transferred to the electrolyte membrane 21 by hot pressing or the like. The step of forming the first adhesive layer 41 and the second adhesive layer 42 on the sub gaskets 28 and 29 is more than the first adhesive layer 41 and the first adhesive layer 41 on the surfaces of the sub gaskets 28 and 29. The second adhesive layer 42 having a smaller viscosity may be formed sequentially or simultaneously. The first adhesive layer 41 and the second adhesive layer 42 may be formed by coating, spray coating, bar coating, die, printing, and the like, and the second adhesive layer 42 is a first adhesive layer. It is formed on the inside of (41).

접합하는 단계는 롤러, 가압판 등으로 제1 접착층(41)과 제2 접착층(42)을 가압하되 열을 함께 가하여 제2 접착층(42)이 촉매층(22, 23)의 미세 기공으로 스며들도록 가압한다. 이후, 기체 확산층(24, 25)을 촉매층(22, 23) 상에 접합하여 막-전극 어셈블리(20)를 완성한다. In the bonding step, the first adhesive layer 41 and the second adhesive layer 42 are pressed with a roller, a pressing plate, etc., but by applying heat together, the second adhesive layer 42 is pressed so that the second adhesive layer 42 penetrates into the fine pores of the catalyst layers 22 and 23. . Thereafter, the gas diffusion layers 24 and 25 are bonded on the catalyst layers 22 and 23 to complete the membrane-electrode assembly 20.

상기한 바와 같이 본 제1 실시예에 따르면 서브 가스켓(28, 29)이 전해질막(21)과 촉매층(22, 23)에 접합되므로 서브 가스켓(28, 29)이 촉매층(22, 23)의 측단까지 지지할 수 있을 뿐만 아니라 촉매층(22, 23)이 완충 역할을 하므로 막-전극 어셈블리(20)의 테두리 영역에서 물리적 손상이 감소될 수 있다. As described above, according to the first embodiment, since the sub gaskets 28 and 29 are bonded to the electrolyte membrane 21 and the catalyst layers 22 and 23, the sub gaskets 28 and 29 are attached to the side ends of the catalyst layers 22 and 23. In addition to being able to support up to and including the catalyst layers 22 and 23 as a buffer, physical damage in the edge region of the membrane-electrode assembly 20 may be reduced.

또한, 서브 가스켓(28, 29)에 서로 다른 점도를 갖는 제1 접착층(41)과 제2 접착층(42)이 형성되므로 서브 가스켓(28, 29)이 전해질막(21)과 촉매층(22, 23)에 안정적으로 접합되어 막-전극 어셈블리(20)의 구조적 강도가 향상될 수 있다.In addition, since the first adhesive layer 41 and the second adhesive layer 42 having different viscosities are formed on the sub gaskets 28 and 29, the sub gaskets 28 and 29 are formed with the electrolyte membrane 21 and the catalyst layers 22 and 23. ), the structural strength of the membrane-electrode assembly 20 may be improved.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에의 변형예에 따른 막-전극 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a method of manufacturing a membrane-electrode assembly according to a modification to the first embodiment of the present invention.

도 7을 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예의 변형예에 따른 막-전극 어셈블리의 제조 방법은 전해질막(21) 상에 촉매층(22, 23)을 형성하는 단계, 촉매층(22, 23)의 테두리부에 액상의 접착제를 주입하여 제2 접착층(52)을 형성하는 단계, 및 제1 접착층(51)이 형성된 서브 가스켓(28, 29)을 전해질막(21)에 접합하되, 제2 접착층(52)을 서브 가스켓(28, 29)에 접합하여 서브 가스켓(28, 29)과 전해질막(21)을 결합하는 단계를 포함하며, 제2 접착층(52)을 형성하는 단계는 제2 접착층(52)을 촉매층(22, 23)에 형성된 미세 기공에 침투시켜, 제2 접착층(52)에 미세 돌기를 형성한다.Referring to FIG. 7, a method of manufacturing a membrane-electrode assembly according to a modified example of the first embodiment includes the steps of forming catalyst layers 22 and 23 on the electrolyte membrane 21 and forming the catalyst layers 22 and 23. Injecting a liquid adhesive to the rim to form a second adhesive layer 52, and bonding the sub gaskets 28 and 29 on which the first adhesive layer 51 is formed to the electrolyte membrane 21, and a second adhesive layer ( 52) is bonded to the sub gaskets 28 and 29 to combine the sub gaskets 28 and 29 and the electrolyte membrane 21, and forming the second adhesive layer 52 includes the second adhesive layer 52 ) Penetrates the fine pores formed in the catalyst layers 22 and 23 to form fine protrusions in the second adhesive layer 52.

촉매층(22, 23)을 형성하는 단계는 이형필름 상에 코팅된 촉매층(22, 23)을 전해질막(21)에 핫 프레싱 등의 방법으로 전사할 수 있다. 제2 접착층(52)을 형성하는 단계는 액상으로 이루어진 접착제를 촉매층의 테두리에 주입하여 제2 접착층(52)을 형성할 수 있다. 이때 액상의 접착제가 촉매층에 형성된 미세 기공으로 침투하여 복수의 미세 돌기가 형성될 수 있다.In the step of forming the catalyst layers 22 and 23, the catalyst layers 22 and 23 coated on the release film may be transferred to the electrolyte membrane 21 by hot pressing or the like. In the step of forming the second adhesive layer 52, the second adhesive layer 52 may be formed by injecting a liquid adhesive into the edge of the catalyst layer. At this time, the liquid adhesive may penetrate into the fine pores formed in the catalyst layer to form a plurality of fine protrusions.

서브 가스켓(28, 29)과 전해질막(21)을 결합하는 단계는 롤러 등을 이용하여 열과 압력을 동시에 가하여 제1 접착층(51)을 전해질막(21)에 접합하고, 제2 접착층(52)을 서브 가스켓(28, 29)에 접합한다. 여기서 제1 접착층(51)은 핫멜트 방식으로 접합 가능한 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)로 이루어질 수 있으며, 제2 접착층(52)은 흑연화 탄소재와 결합 가능한 다양한 소재로 이루어질 수 있다.In the step of bonding the sub gaskets 28 and 29 and the electrolyte membrane 21, the first adhesive layer 51 is bonded to the electrolyte membrane 21 by simultaneously applying heat and pressure using a roller, etc., and the second adhesive layer 52 To the sub gaskets (28, 29). Here, the first adhesive layer 51 may be made of ethylene vinyl acetate (EVA) bondable by a hot-melt method, and the second adhesive layer 52 may be made of various materials bondable to a graphitized carbon material.

이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 막-전극 어셈블리에 대해서 설명한다. 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 막-전극 어셈블리를 도시한 단면도이다.Hereinafter, a membrane-electrode assembly according to a second embodiment of the present invention will be described. 8 is a cross-sectional view showing a membrane-electrode assembly according to a second embodiment of the present invention.

도 8을 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 막-전극 어셈블리(60)는 지지층(632, 642)과 접착층(65)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 막-전극 어셈블리와 동일한 구조로 이루어지는 바, 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 8, the membrane-electrode assembly 60 according to the second embodiment includes the membrane-electrode assembly according to the first embodiment except for the support layers 632 and 642 and the adhesive layer 65. Since it has the same structure as, duplicate descriptions for the same structure will be omitted.

본 제2 실시예에 따른 막-전극 어셈블리(60)는 전해질막(21), 전해질막(21)에 접합된 전극(61, 62), 전해질막(21)에 접합되되 전극(61, 62)의 측면에 끼워진 서브 가스켓(28, 29)을 포함한다. 전극(61, 62)은 전해질 막에 결합된 촉매층(22, 23)과 촉매층(22, 23)에 적층 배치된 기체 확산층(63, 64)을 포함하고, 기체 확산층(63, 64)은 촉매층(22, 23)에 결합된 미세 다공층(631, 641)과 미세 다공층(631, 641)에 적층 배치된 지지층(632, 642)을 포함한다. 이에 의하면 지지층(632, 642)과 촉매층(22, 23) 사이에 미세 다공층(631, 641)이 위치하고, 미세 다공층(631, 641)과 전해질막(21) 사이에 촉매층(22, 23)이 위치한다.The membrane-electrode assembly 60 according to the second embodiment includes an electrolyte membrane 21, electrodes 61 and 62 bonded to the electrolyte membrane 21, and electrodes 61 and 62 bonded to the electrolyte membrane 21. It includes a sub gasket (28, 29) fitted on the side of the. The electrodes 61 and 62 include catalyst layers 22 and 23 bonded to the electrolyte membrane and gas diffusion layers 63 and 64 stacked on the catalyst layers 22 and 23, and the gas diffusion layers 63 and 64 include a catalyst layer ( It includes microporous layers 631 and 641 bonded to the microporous layers 22 and 23 and support layers 632 and 642 stacked on the microporous layers 631 and 641. According to this, the microporous layers 631 and 641 are located between the support layers 632 and 642 and the catalyst layers 22 and 23, and the catalyst layers 22 and 23 are between the microporous layers 631 and 641 and the electrolyte membrane 21. This is located.

지지층(632, 642)은 미세 다공층(631, 641)의 측단보다 외측으로 더 돌출되도록 형성되며, 지지층(632, 642)은 서브 가스켓(28, 29)을 부분적으로 덮도록 형성될 수 있다. 이에 따라 서브 가스켓(28, 29)은 촉매층(22, 23)과 지지층(632, 642) 사이에 삽입되고, 미세 다공층(631, 641)의 측면은 서브 가스켓(28, 29)의 측면과 맞닿는다. 서브 가스켓(28, 29)의 높이는 미세 다공층(631, 641)의 높이보다 더 작게 형성될 수 있으며, 이에 따라 서브 가스켓(28, 29)의 내측단은 지지층(632, 642)에 의하여 감싸진다.The support layers 632 and 642 are formed to protrude more outward than the side ends of the microporous layers 631 and 641, and the support layers 632 and 642 may be formed to partially cover the sub gaskets 28 and 29. Accordingly, the sub gaskets 28 and 29 are inserted between the catalyst layers 22 and 23 and the support layers 632 and 642, and the side surfaces of the microporous layers 631 and 641 are in contact with the side surfaces of the sub gaskets 28 and 29. All. The height of the sub gaskets 28 and 29 may be formed smaller than the height of the microporous layers 631 and 641, and accordingly, the inner ends of the sub gaskets 28 and 29 are wrapped by the support layers 632 and 642 .

서브 가스켓(28, 29)에서 전해질막(21)을 향하는 면에는 접착층(65)이 형성되는데, 접착층(65)은 열가소성 수지로 이루어질 수 있다. 접착층(65)에서 촉매층(22, 23)에 접합되는 부분은 가열되어 열에 의하여 점도가 감소된 상태에서 촉매층(22, 23)에 접합될 수 있다.An adhesive layer 65 is formed on a surface of the sub gaskets 28 and 29 facing the electrolyte membrane 21, and the adhesive layer 65 may be made of a thermoplastic resin. A portion of the adhesive layer 65 bonded to the catalyst layers 22 and 23 may be heated to be bonded to the catalyst layers 22 and 23 in a state in which the viscosity is reduced by heat.

상기한 바와 같이 본 제2 실시예에 의하면 지지층(632, 642)의 외측단이 서브 가스켓(28, 29) 상에 위치하므로 지지층(632, 642)이 미세 다공층(631, 641) 및 촉매층(22, 23)을 파고드는 것을 방지할 수 있다. 또한, 지지층(632, 642)이 서브 가스켓(28, 29)을 덮으면서 지지하므로 서브 가스켓(28, 29)과 촉매층(22, 23)이 더욱 안정적으로 결합될 수 있다.As described above, according to the second embodiment, since the outer ends of the support layers 632 and 642 are located on the sub gaskets 28 and 29, the support layers 632 and 642 are formed of the microporous layers 631 and 641 and the catalyst layer. 22, 23) can be prevented from digging. In addition, since the support layers 632 and 642 cover and support the sub gaskets 28 and 29, the sub gaskets 28 and 29 and the catalyst layers 22 and 23 can be more stably coupled.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 막-전극 어셈블리의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining a method of manufacturing a membrane-electrode assembly according to a second embodiment of the present invention.

도 9를 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 막-전극 어셈블리의 제조 방법은 전해질막(21) 상에 촉매층(22, 23)을 형성하는 단계, 서브 가스켓(28, 29)에 접착층(65)을 형성하는 단계, 접착층(65) 중 내측에 위치하는 부분을 가열하여 점도를 감소시키는 단계, 및 접착층(65)을 전해질막(21)에 접합하되, 가열된 부분을 촉매층(22, 23)에 접합하여 가열된 접착층(65)을 촉매층(22, 23)에 형성된 미세 기공에 침투시켜, 접착층(65)에 미세 돌기를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, the method of manufacturing the membrane-electrode assembly according to the second embodiment includes forming catalyst layers 22 and 23 on the electrolyte membrane 21, and an adhesive layer on the sub gaskets 28 and 29. The step of forming 65, the step of reducing the viscosity by heating the inner portion of the adhesive layer 65, and bonding the adhesive layer 65 to the electrolyte membrane 21, the heated portion of the catalyst layer 22, 23) may include the step of forming fine protrusions in the adhesive layer 65 by penetrating the heated adhesive layer 65 into the fine pores formed in the catalyst layers 22 and 23.

촉매층(22, 23)을 형성하는 단계는 이형필름 상에 코팅된 촉매층(22, 23)을 전해질막(21)에 핫 프레싱 등의 방법으로 전사할 수 있다. 서브 가스켓(28, 29)에 접착층(65)을 형성하는 단계에서 도포, 스프레이 코팅, 바(bar) 코팅, 다이(die), 프린팅 등의 방식에 의하여 접착층(65)이 서브 가스켓(28, 29)의 표면에 형성될 수 있다.In the step of forming the catalyst layers 22 and 23, the catalyst layers 22 and 23 coated on the release film may be transferred to the electrolyte membrane 21 by hot pressing or the like. In the step of forming the adhesive layer 65 on the sub gaskets 28 and 29, the adhesive layer 65 is applied to the sub gaskets 28 and 29 by coating, spray coating, bar coating, die, or printing. ) Can be formed on the surface.

점도를 감소시키는 단계는 가열 장치(300)를 이용하여 접착층(65)의 내측 부분을 가열하여 점도를 감소시킨다. 여기서 가열 장치(300)는 사각 틀 형태로 이루어지고, 열선 또는 적외선 광원으로 이루어진 가열원(310)을 포함할 수 있다. 가열 장치(300)는 접착층(65)과 접촉하여 가열하거나, 접착층(65)에서 이격되어 가열할 수 있다.In the step of reducing the viscosity, the inner portion of the adhesive layer 65 is heated using the heating device 300 to reduce the viscosity. Here, the heating device 300 has a rectangular frame shape and may include a heating source 310 made of a hot wire or an infrared light source. The heating device 300 may be heated by contacting the adhesive layer 65 or spaced apart from the adhesive layer 65 and heated.

미세 돌기를 형성하는 단계는 가열된 롤러 등을 이용하여 열간 압착으로 서브 가스켓(28, 29)을 전해질막(21)에 접합하고, 열 및 압력에 의하여 용융된 접착층(65)이 촉매층(22, 23)의 미세 기공으로 삽입되도록 한다.In the step of forming the fine protrusions, the sub gaskets 28 and 29 are bonded to the electrolyte membrane 21 by hot pressing using a heated roller or the like, and the adhesive layer 65 melted by heat and pressure is applied to the catalyst layer 22, 23) to be inserted into the fine pores.

이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 막-전극 어셈블리에 대해서 설명한다.Hereinafter, a membrane-electrode assembly according to a third embodiment of the present invention will be described.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 막-전극 어셈블리를 도시한 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 서브 가스켓의 일부를 잘라 본 단면도이다.10 is a cross-sectional view showing a membrane-electrode assembly according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a partially cut-away cross-sectional view of a sub gasket according to the third embodiment of the present invention.

도 10 및 도 11을 참조하여 설명하면, 본 제3 실시예에 따른 막-전극 어셈블리(70)는 미세 다공층(731, 741), 지지층(732, 742), 제1 접착층(75), 및 제2 접착층(76)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 막-전극 어셈블리와 동일한 구조로 이루어지는 바, 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.10 and 11, the membrane-electrode assembly 70 according to the third embodiment includes microporous layers 731 and 741, support layers 732 and 742, a first adhesive layer 75, and Except for the second adhesive layer 76, it has the same structure as the membrane-electrode assembly according to the first embodiment, and redundant descriptions of the same structure will be omitted.

연료전지 스택의 막-전극 어셈블리(20)는 전해질막(21), 전해질막(21)에 접합된 전극(71, 72), 전해질막(21)에 접합되되 전극(71, 72)의 측면에 끼워진 서브 가스켓(28, 29)을 포함한다. 전극(71, 72)은 전해질막(21)에 결합된 촉매층(22, 23)과 촉매층(22, 23) 상에 배치된 기체 확산층(73, 74)을 포함하고, 기체 확산층(73, 74)은 촉매층(22, 23)에 결합된 미세 다공층(731, 741)과 미세 다공층(731, 741) 상에 배치된 지지층(732, 742)을 포함한다.The membrane-electrode assembly 20 of the fuel cell stack is bonded to the electrolyte membrane 21, the electrodes 71 and 72 bonded to the electrolyte membrane 21, and the electrolyte membrane 21, but on the sides of the electrodes 71 and 72. Includes fitted sub gaskets (28, 29). The electrodes 71 and 72 include catalyst layers 22 and 23 coupled to the electrolyte membrane 21 and gas diffusion layers 73 and 74 disposed on the catalyst layers 22 and 23, and gas diffusion layers 73 and 74 It includes microporous layers 731 and 741 bonded to the silver catalyst layers 22 and 23 and support layers 732 and 742 disposed on the microporous layers 731 and 741.

미세 다공층(731, 741)은 서브 가스켓(28, 29)의 상면까지 연장 형성되어 서브 가스켓(28, 29)을 부분적으로 덮도록 형성될 수 있다. 이에 따라 서브 가스켓(28, 29)은 촉매층(22, 23)과 미세 다공층(731, 741) 사이에 삽입되고, 서브 가스켓(28, 29)의 내측단은 미세 다공층(731, 741)에 의하여 감싸진다. 미세 다공층(731, 741)의 외측단은 촉매층(22, 23)의 외측단보다 더 외측에 위치할 수 있으며 지지층(732, 742)은 미세 다공층(731, 741)과 동일한 넓이로 형성될 수 있다. 이에 따라 서브 가스켓(28, 29) 상에는 미세 다공층(731, 741)과 지지층(732, 742)이 차례로 위치한다. The microporous layers 731 and 741 may be formed to extend to the upper surfaces of the sub gaskets 28 and 29 to partially cover the sub gaskets 28 and 29. Accordingly, the sub gaskets 28 and 29 are inserted between the catalyst layers 22 and 23 and the microporous layers 731 and 741, and the inner ends of the sub gaskets 28 and 29 are attached to the microporous layers 731 and 741. Wrapped by The outer ends of the microporous layers 731 and 741 may be located further outside the outer ends of the catalyst layers 22 and 23, and the support layers 732 and 742 are formed to have the same width as the microporous layers 731 and 741. I can. Accordingly, microporous layers 731 and 741 and support layers 732 and 742 are sequentially positioned on the sub gaskets 28 and 29.

서브 가스켓(28, 29)에서 전해질막(21)을 향하는 면에는 제1 접착층(75)과 제2 접착층(76)이 형성되는데, 제2 접착층(76)은 제1 접착층(75) 상에 형성되어, 제1 접착층(75)과 제2 접착층(76)은 적층 배치될 수 있다. 이에 따라 제1 접착층(75)과 제2 접착층(76)은 서로 다른 평면에 위치할 수 있다.A first adhesive layer 75 and a second adhesive layer 76 are formed on the surface of the sub gaskets 28 and 29 toward the electrolyte membrane 21, and the second adhesive layer 76 is formed on the first adhesive layer 75. Thus, the first adhesive layer 75 and the second adhesive layer 76 may be stacked and disposed. Accordingly, the first adhesive layer 75 and the second adhesive layer 76 may be located on different planes.

제1 접착층(75)과 제2 접착층(76)은 서로 다른 점도(viscosity)를 갖는데, 제1 접착층(75)은 제1 점도를 갖고, 제2 접착층(76)은 제2 점도를 갖도록 이루어질 수 있다. 또한, 제1 점도는 제2 점도보다 더 크게 형성될 수 있는데, 제1 점도는 제2 점도의 1.1배 내지 100배로 이루어질 수 있다. 제1 접착층(75)은 에틸렌 비닐 아세테이트계 수지, 러버(Rubber)계 수지, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지, 스텔렌-이소부텔렌-스텔렌블록 공중합체계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하고, 제2 접착층(76)은 알킬기 치환 아크릴레이트계 수지, C4~C20의 알킬기를 가진 아크릴에스테르계 수지, 방향족 비닐계 수지, 비닐에스테르계 수지, 아크릴아미드계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.The first adhesive layer 75 and the second adhesive layer 76 have different viscosities, and the first adhesive layer 75 has a first viscosity, and the second adhesive layer 76 has a second viscosity. have. In addition, the first viscosity may be greater than the second viscosity, and the first viscosity may be 1.1 to 100 times the second viscosity. The first adhesive layer 75 includes any one selected from the group consisting of an ethylene vinyl acetate-based resin, a rubber-based resin, a silicone-based resin, an acrylic resin, and a styrene-isobutene-styrene block copolymer-based resin, The second adhesive layer 76 includes any one selected from the group consisting of an alkyl group substituted acrylate resin, an acrylic ester resin having a C4~C20 alkyl group, an aromatic vinyl resin, a vinyl ester resin, and an acrylamide resin. can do.

상기한 바와 같이 본 제3 실시예에 의하면 미세 다공층(731, 741)이 서브 가스켓(28, 29)을 부분적으로 덮도록 형성되면 서브 가스켓(28, 29)과 촉매층(22, 23)이 더욱 안정적으로 결합될 수 있다. 한편, 열간압착될 때 점도가 낮은 제2 접착층(76)이 미세 기공에 삽입되면 제2 접착층(76)의 두께가 감소하여 접착력이 저하될 수 있다. 그러나 본 제3 실시예와 같이 서로 다른 점도를 갖는 제1 접착층(75)과 제2 접착층(76)이 적층 형성되면 다수의 제1 접착층(75)이 미세 기공에 삽입되더라도 제2 접착층(76)이 제1 접착층(75)과 결합되므로 서브 가스켓(28, 29)과 촉매층(22, 23)이 안정적으로 접합될 수 있다.As described above, according to the third embodiment, when the microporous layers 731 and 741 are formed to partially cover the sub gaskets 28 and 29, the sub gaskets 28 and 29 and the catalyst layers 22 and 23 are further formed. It can be stably combined. On the other hand, when the second adhesive layer 76 having a low viscosity is inserted into the micropores when hot-pressed, the thickness of the second adhesive layer 76 may decrease, thereby reducing adhesive strength. However, as in the third embodiment, when the first adhesive layer 75 and the second adhesive layer 76 having different viscosities are stacked and formed, the second adhesive layer 76 is formed even if a plurality of first adhesive layers 75 are inserted into the micropores. Since it is combined with the first adhesive layer 75, the sub gaskets 28 and 29 and the catalyst layers 22 and 23 can be stably bonded.

이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 막-전극 어셈블리에 대해서 설명한다.Hereinafter, a membrane-electrode assembly according to a fourth embodiment of the present invention will be described.

도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 막-전극 어셈블리를 도시한 단면도이다.12 is a cross-sectional view showing a membrane-electrode assembly according to a fourth embodiment of the present invention.

도 12를 참조하여 설명하면, 본 제4 실시예에 따른 막-전극 어셈블리(80)는 서브 가스켓(88, 89)을 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 막-전극 어셈블리와 동일한 구조로 이루어지는 바, 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 12, the membrane-electrode assembly 80 according to the fourth embodiment has the same structure as the membrane-electrode assembly according to the first embodiment, except for the sub gaskets 88 and 89. As made, redundant description of the same structure will be omitted.

본 제3 실시예에 따른 연료전지 스택의 막-전극 어셈블리(80)는 전해질막(21), 전해질막(21)에 접합된 전극(81, 82), 전해질막(21)에 접합되되 전극(81, 82)의 측면에 끼워진 서브 가스켓(88, 89)을 포함한다. 전극(81, 82)은 전해질 막에 결합된 촉매층(22, 23)과 촉매층(22, 23) 상에 배치된 기체 확산층(83, 84)을 포함하고, 기체 확산층(83, 84)은 촉매층(22, 23)에 결합된 미세 다공층(831, 841)과 미세 다공층(831, 841) 상에 배치된 지지층(832, 842)을 포함한다.The membrane-electrode assembly 80 of the fuel cell stack according to the third embodiment is bonded to the electrolyte membrane 21, the electrodes 81 and 82 bonded to the electrolyte membrane 21, and the electrolyte membrane 21, Includes sub gaskets (88, 89) fitted on the sides of 81, 82. The electrodes 81 and 82 include catalyst layers 22 and 23 bonded to the electrolyte membrane and gas diffusion layers 83 and 84 disposed on the catalyst layers 22 and 23, and the gas diffusion layers 83 and 84 include a catalyst layer ( It includes microporous layers 831 and 841 coupled to the 22 and 23 and support layers 832 and 842 disposed on the microporous layers 831 and 841.

서브 가스켓(88, 89)은 중앙에 개구가 형성되어 대략 사각 형상의 고리로 이루어질 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 서브 가스켓(88, 89)은 원형, 타원형, 다각형 등 다양한 형상의 고리로 이루어질 수 있다.The sub-gaskets 88 and 89 may have an opening formed in the center to form a substantially rectangular ring. However, the present invention is not limited thereto, and the sub gaskets 88 and 89 may be formed of rings of various shapes such as a circle, an ellipse, and a polygon.

서브 가스켓(88, 89)의 내측 일부분은 촉매층(22, 23)을 덮도록 설치되고, 서브 가스켓(88, 89)의 다른 부분은 전해질막(21)을 덮도록 설치된다. 이에 따라 촉매층(22, 23)의 외측단은 서브 가스켓(88, 89)에 의하여 감싸진다. 이를 위해서 서브 가스켓(88, 89)에는 내면에서 돌출된 커버 돌기(881, 891)가 형성되는데, 커버 돌기(881, 891)는 촉매층(22, 23) 상에 위치한다.Part of the inner side of the sub gaskets 88 and 89 is installed to cover the catalyst layers 22 and 23, and other portions of the sub gaskets 88 and 89 are installed to cover the electrolyte membrane 21. Accordingly, the outer ends of the catalyst layers 22 and 23 are wrapped by the sub gaskets 88 and 89. To this end, cover protrusions 881 and 891 protruding from the inner surface are formed on the sub gaskets 88 and 89, and the cover protrusions 881 and 891 are located on the catalyst layers 22 and 23.

커버 돌기(881, 891)는 서브 가스켓(88, 89)의 다른 부분보다 더 작은 두께를 갖도록 형성되며, 촉매층(22, 23)과 미세 다공층(831, 841) 사이에 삽입된다. 커버 돌기(881, 891)의 두께는 서브 가스켓(88, 89)의 평균 두께의 0.1배 내지 0.9배로 이루어질 수 있다. 커버 돌기(881, 891)는 서브 가스켓(88, 89)의 내측면의 둘레 방향을 따라 이어져 형성되며 이에 따라 사각 고리의 횡단을 가질 수 있다. The cover protrusions 881 and 891 are formed to have a smaller thickness than other portions of the sub gaskets 88 and 89 and are inserted between the catalyst layers 22 and 23 and the microporous layers 831 and 841. The thickness of the cover protrusions 881 and 891 may be 0.1 to 0.9 times the average thickness of the sub gaskets 88 and 89. The cover protrusions 881 and 891 are formed to be connected along the circumferential direction of the inner side surfaces of the sub gaskets 88 and 89 and thus may have a cross section of a square ring.

본 제4 실시예와 같이 서브 가스켓(88, 89)에 커버 돌기(881, 891)가 형성되면 촉매층(22, 23)과 서브 가스켓(88, 89)이 중첩된 부분에서 두께를 크게 증가시키지 아니하고도 막-전극 어셈블리(80)의 테두리 영역을 효과적으로 보호할 수 있다.When the cover protrusions 881 and 891 are formed on the sub gaskets 88 and 89 as in the fourth embodiment, the thickness of the catalyst layers 22 and 23 and the sub gaskets 88 and 89 overlapped without significantly increasing the thickness The border area of the coating-electrode assembly 80 can be effectively protected.

이상에서 본 발명의 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.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

200: 연료 전지
210: 연료 공급부
220: 개질부
240: 산화제 공급부
100: 연료전지 스택
10: 단위 셀
13, 15: 분리판
20, 60, 70, 80: 막-전극 어셈블리
26, 27, 61, 62, 71, 72, 81, 82: 전극
21: 전해질막
22, 23: 촉매층
24, 25, 63, 64, 73, 74, 83, 84: 기체 확산층
241, 251, 631, 641, 731, 741, 831, 841: 미세 다공층
242, 252, 632, 642, 732, 742, 832, 842: 지지층
28, 29, 88, 89: 서브 가스켓
30: 엔드 플레이트
41, 75: 제1 접착층
42, 76: 제2 접착층
65: 접착층
300: 가열 장치
881, 891: 커버 돌기200: fuel cell
210: fuel supply
220: reforming section
240: oxidant supply unit
100: fuel cell stack
10: unit cell
13, 15: separation plate
20, 60, 70, 80: membrane-electrode assembly
26, 27, 61, 62, 71, 72, 81, 82: electrode
21: electrolyte membrane
22, 23: catalyst layer
24, 25, 63, 64, 73, 74, 83, 84: gas diffusion layer
241, 251, 631, 641, 731, 741, 831, 841: microporous layer
242, 252, 632, 642, 732, 742, 832, 842: support layer
28, 29, 88, 89: sub gasket
30: end plate
41, 75: first adhesive layer
42, 76: second adhesive layer
65: adhesive layer
300: heating device
881, 891: cover protrusion

Claims (18)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 연료전지용 전해질막;
상기 전해질막의 양면에 배치된 촉매층; 및
상기 촉매층의 측단을 감싸되 상기 전해질막 및 상기 촉매층에 접합된 서브 가스켓
을 포함하되,
상기 서브 가스켓에는 상기 전해질막에 접합된 제1 접착층과 상기 촉매층에 접합된 제2 접착층이 형성되어 있고,
상기 제2 접착층에는 복수의 미세 돌기가 형성된 막-전극 어셈블리.An electrolyte membrane for fuel cells;
Catalyst layers disposed on both sides of the electrolyte membrane; And
A sub gasket wrapped around the side end of the catalyst layer and bonded to the electrolyte membrane and the catalyst layer
Including,
The sub gasket has a first adhesive layer bonded to the electrolyte membrane and a second adhesive layer bonded to the catalyst layer,
A film-electrode assembly having a plurality of fine protrusions formed on the second adhesive layer. 연료전지용 전해질막;
상기 전해질막의 양면에 배치된 촉매층; 및
상기 촉매층의 측단을 감싸되 상기 전해질막 및 상기 촉매층에 접합된 서브 가스켓
을 포함하되,
상기 서브 가스켓에는 상기 전해질막에 접합된 제1 접착층과 상기 촉매층에 접합된 제2 접착층이 형성되어 있고,
상기 제2 접착층은 상기 제1 접착층 보다 더 큰 표면 조도를 갖는 막-전극 어셈블리.An electrolyte membrane for fuel cells;
Catalyst layers disposed on both sides of the electrolyte membrane; And
A sub gasket wrapped around the side end of the catalyst layer and bonded to the electrolyte membrane and the catalyst layer
Including,
The sub gasket has a first adhesive layer bonded to the electrolyte membrane and a second adhesive layer bonded to the catalyst layer,
The second adhesive layer has a larger surface roughness than the first adhesive layer-the membrane-electrode assembly. 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제2 접착층은 상기 제1 접착층과 동일한 평면 상에 배치된 막-전극 어셈블리.The method of claim 5 or 6,
The second adhesive layer is disposed on the same plane as the first adhesive layer-electrode assembly. 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제2 접착층은 상기 제1 접착층 상에 적층 형성된 막-전극 어셈블리.The method of claim 5 or 6,
The second adhesive layer is a film-electrode assembly formed on the first adhesive layer. 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 제1 접착층은 에틸렌 비닐 아세테이트계 수지, 러버(Rubber)계 수지, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지, 및 스텔렌-이소부텔렌-스텔렌블록 공중합체계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하고,
상기 제2 접착층은 알킬기 치환 아크릴레이트계 수지, C4~C20의 알킬기를 가진 아크릴에스테르계 수지, 방향족 비닐계 수지, 비닐에스테르계 수지, 및 아크릴아미드계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 막-전극 어셈블리.The method of claim 5 or 6,
The first adhesive layer includes any one selected from the group consisting of ethylene vinyl acetate-based resin, rubber-based resin, silicone-based resin, acrylic resin, and styrene-isobutene-styrene block copolymer-based resin,
The second adhesive layer comprises any one selected from the group consisting of an alkyl group substituted acrylate resin, an acrylic ester resin having a C4 to C20 alkyl group, an aromatic vinyl resin, a vinyl ester resin, and an acrylamide resin. Membrane-electrode assembly. 연료전지용 전해질막;
상기 전해질막의 양면에 배치된 촉매층; 및
상기 촉매층의 측단을 감싸되 상기 전해질막 및 상기 촉매층에 접합된 서브 가스켓
을 포함하는 막-전극 어셈블리에 있어서,
상기 막-전극 어셈블리는 상기 촉매층 상에 배치된 미세 다공층과 상기 미세 다공층 상에 배치된 지지층을 더 포함하고, 상기 지지층은 상기 서브 가스켓의 내측단을 덮도록 형성된 막-전극 어셈블리.An electrolyte membrane for fuel cells;
Catalyst layers disposed on both sides of the electrolyte membrane; And
A sub gasket wrapped around the side end of the catalyst layer and bonded to the electrolyte membrane and the catalyst layer
In the membrane-electrode assembly comprising a,
The membrane-electrode assembly further includes a microporous layer disposed on the catalyst layer and a support layer disposed on the microporous layer, wherein the support layer is formed to cover an inner end of the sub gasket. 연료전지용 전해질막;
상기 전해질막의 양면에 배치된 촉매층; 및
상기 촉매층의 측단을 감싸되 상기 전해질막 및 상기 촉매층에 접합된 서브 가스켓
을 포함하는 막-전극 어셈블리에 있어서,
상기 막-전극 어셈블리는 상기 촉매층 상에 배치된 미세 다공층과 상기 미세 다공층 상에 배치된 지지층을 더 포함하고, 상기 미세 다공층은 상기 서브 가스켓의 내측단을 덮도록 형성된 막-전극 어셈블리.An electrolyte membrane for fuel cells;
Catalyst layers disposed on both sides of the electrolyte membrane; And
A sub gasket wrapped around the side end of the catalyst layer and bonded to the electrolyte membrane and the catalyst layer
In the membrane-electrode assembly comprising a,
The membrane-electrode assembly further includes a microporous layer disposed on the catalyst layer and a support layer disposed on the microporous layer, wherein the microporous layer is formed to cover an inner end of the sub gasket. 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 서브 가스켓은 상기 촉매층과 상기 미세 다공층 사이에 삽입된 커버 돌기를 포함하며, 상기 커버 돌기는 상기 서브 가스켓의 다른 부분보다 더 작은 두께를 갖는 막-전극 어셈블리.The method of claim 10 or 11,
The sub gasket includes a cover protrusion inserted between the catalyst layer and the microporous layer, and the cover protrusion has a thickness smaller than that of other portions of the sub gasket. 삭제delete 삭제delete 전해질막 상에 촉매층을 형성하는 단계;
서브 가스켓에 접착층을 형성하는 단계;
상기 접착층 중 내측에 위치하는 부분을 가열하여 점도를 감소시키는 단계; 및
상기 접착층을 전해질막에 접합하되, 가열된 부분을 촉매층에 접합하여 가열된 접착층을 상기 촉매층에 형성된 미세 기공에 침투시켜, 상기 접착층에 미세 돌기를 형성하는 단계;
를 포함하는 막-전극 어셈블리의 제조 방법.Forming a catalyst layer on the electrolyte membrane;
Forming an adhesive layer on the sub gasket;
Reducing the viscosity by heating a portion of the adhesive layer located inside; And
Bonding the adhesive layer to the electrolyte membrane, and bonding the heated portion to the catalyst layer to penetrate the heated adhesive layer into the fine pores formed in the catalyst layer, thereby forming fine protrusions in the adhesive layer;
A method of manufacturing a membrane-electrode assembly comprising a. 삭제delete 삭제delete 막-전극 어셈블리를 중심에 두고, 이의 양측에 분리판을 밀착되게 배치하여 구성되는 단위 셀들; 및
상기 단위 셀들을 가압 지지하는 가압 플레이트
를 포함하며,
상기 막-전극 어셈블리는,
연료전지용 전해질막;
상기 전해질막의 양면에 배치된 촉매층; 및
상기 촉매층의 측단을 감싸는 서브 가스켓
을 포함하며,
상기 서브 가스켓은 상기 전해질막 및 상기 서브 가스켓에 접합되되,
상기 서브 가스켓에는 상기 전해질막에 접합된 제1 접착층과 상기 촉매층에 접합된 제2 접착층이 형성되어 있고,
상기 제2 접착층에는 상기 촉매층의 표면에 형성된 미세 기공에 삽입된 복수의 미세 돌기가 형성된 연료 전지 스택.Unit cells configured by placing the membrane-electrode assembly in the center and placing separator plates on both sides thereof; And
A pressing plate for pressing and supporting the unit cells
Including,
The membrane-electrode assembly,
An electrolyte membrane for fuel cells;
Catalyst layers disposed on both sides of the electrolyte membrane; And
Sub gasket surrounding the side end of the catalyst layer
Including,
The sub gasket is bonded to the electrolyte membrane and the sub gasket,
The sub gasket has a first adhesive layer bonded to the electrolyte membrane and a second adhesive layer bonded to the catalyst layer,
A fuel cell stack in which a plurality of fine protrusions inserted into fine pores formed on the surface of the catalyst layer are formed on the second adhesive layer.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220181652A1 (en) * 2019-07-08 2022-06-09 Kolon Industries, Inc. Membrane-electrode assembly, manufacturing method therefor, and fuel cell comprising same
JP7307109B2 (en) * 2021-03-19 2023-07-11 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス Membrane electrode assembly with gas diffusion layer and manufacturing method thereof
KR20230100452A (en) * 2021-12-28 2023-07-05 코오롱인더스트리 주식회사 Membrane-electrode assembly and fuel cell comprising same
KR20240067020A (en) * 2022-11-08 2024-05-16 코오롱인더스트리 주식회사 Membrane-Electrode for Fuel Cell and Method for Preparing the Same
JP2025047249A (en) * 2023-09-21 2025-04-03 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス Electrode Structure
WO2025089846A1 (en) * 2023-10-25 2025-05-01 주식회사 에이엠엑스랩 Solid oxide fuel cell

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001118592A (en) * 1999-10-18 2001-04-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Polymer electrolyte fuel cell and cell stack
KR20020076653A (en) * 2001-03-29 2002-10-11 홍병선 A PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cells) having efficient water-balance properties
KR101147238B1 (en) * 2004-06-29 2012-05-18 삼성에스디아이 주식회사 Fuel cell system and stack
KR101093706B1 (en) * 2004-06-29 2011-12-19 삼성에스디아이 주식회사 Fuel cell and stack used therein
KR101483125B1 (en) * 2008-02-05 2015-01-15 삼성에스디아이 주식회사 Membrane and electrode assembly for fuel cell, manufacturing method thereof, and fuel cell employing the same
KR20100004495A (en) * 2008-07-04 2010-01-13 현대자동차주식회사 Method for bonding mea and gdl of fuel cell stack

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