制造燃料电池的复合隔板的方法及由其制造的复合隔板.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102244279A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102244279A(43)申请公布日2011.11.16(21)申请号201010293101.4H01M2/14(2006.01)(22)申请日2010.09.20(30)优先权数据10-2010-00437152010.05.11KR(71)申请人现代自动车株式会社地址韩国首尔申请人韩国科学技术院(72)发明人李大吉庚哈纳金炳澈金富基林俊佑徐正焘安炳琪金世勋(74)专利代理机构北京尚诚知识产权代理有限公司11322代理人龙淳李巍(51)Int.Cl.H01M8/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图7页(54)发明名称制造燃料电池的复合隔板的方法及由其制造的复合隔板(57)摘要本发明提供一种制造燃料电池的复合隔板的方法，其可以通过等离子蚀刻执行附加的后处理以去除在复合隔板的表面上残留的残余树脂以减小接触电阻。在某些优选的实施方式中，本发明提供一种制造燃料电池的复合隔板的方法，其中沿预定的衬垫图案在复合隔板的表面上施用衬垫用液相树脂，或者将具有预定的衬垫图案的薄膜形式的衬垫用半固化树脂堆叠在复合隔板的表面上，并且随后执行等离子蚀刻以去除残余树脂，并且同时固化衬垫用树脂，因此减小了整体处理时间以改善生产率，并且防止隔板的复合材料被损坏。CN102479ACCNN110224427902244285A权利要求书1/1页1.一种用于制造燃料电池的碳增强复合隔板的方法，所述复合隔板包含作为基质且由碳材料增强的聚合物树脂，所述方法包括：通过在等离子体设备中的所述隔板的表面上执行等离子蚀刻，进行后处理以从所述碳增强复合隔板的表面暴露所述碳材料，并且从所述隔板的表面去除用作所述基质的残余树脂。2.如权利要求1所述的方法，其中在沿着用于保持密封性的衬垫要安置的预定的衬垫图案于所述碳增强复合隔板的表面上堆叠衬垫用树脂后执行所述等离子蚀刻，使得通过等离子体能量使所述衬垫用树脂固化且同时去除所述残余树脂。3.如权利要求2所述的方法，其中在沿所述衬垫图案于所述碳增强复合隔板的表面上施用衬垫用液相树脂后执行所述等离子蚀刻，以使得所述衬垫用树脂固化。4.如权利要求2所述的方法，其中在于所述碳增强复合隔板的表面上堆叠具有预定衬垫图案的薄膜形式的衬垫用半固化树脂后执行所述等离子体蚀刻，以使得所述衬垫用树脂完全固化。5.如权利要求1所述的方法，其中所述碳材料包括选自连续碳纤维、切割碳纤维、碳纳米管和碳黑的至少一种。6.一种由权利要求1所述的方法制造的燃料电池的复合隔板。7.一种用于制造燃料电池的碳增强复合隔板的方法，所述复合隔板包含作为基质且由碳材料增强的聚合物树脂，所述方法包括：通过在等离子体设备中在所述隔板的表面上执行等离子蚀刻而进行后处理。8.如权利要求7所述的用于制造燃料电池的碳增强复合隔板的方法，其中执行所述等离子蚀刻后处理以从所述碳增强复合隔板的表面暴露所述碳材料，并且从所述隔板的表面去除用作所述基质的残余树脂。2CCNN110224427902244285A说明书1/7页制造燃料电池的复合隔板的方法及由其制造的复合隔板技术领域[0001]本公开通常涉及燃料电池的隔板。更具体地，其涉及聚合物电解质膜燃料电池的碳纤维增强复合隔板及其制造方法。背景技术[0002]通常情况下，聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)是由作为反应气体的氢气和氧气(或空气)之间的电化学反应产生的热和水发电的装置。PEMFC与其他类型的燃料电池相比具有某些优点，例如高能效、高电流密度、高功率密度、短启动时间和对负载改变的快速响应。因此，可以用于诸如零排放车辆的电源、独立发电厂、可携带电源、军用电源等不同用途。[0003]参照以下图1说明燃料电池组的配置。[0004]在典型的燃料电池组中，膜电极部件(MEA)位于燃料电池组的每一个单元电池的中部。MEA包括氢离子(质子)通过的固体聚合物电解质膜60和包括涂在电解质膜60的两个表面上的阴极和阳极的催化剂层61。[0005]优选地，气体扩散层(GDL)40和垫片41按顺序堆叠在电解质膜10的外部，即堆叠在阴极和阳极所处的表面上。包括用于供应燃料且放出由反应产生的水的流场(flowfield)的隔板(也称为双级板)30堆叠在GDL40的外部上。另外，用于支承上述元件的端板50适当地连接在两个最外端处。[0006]在燃料电池的阳极处发生氢的氧化反应以产生氢离子(质子)和电子，且产生的氢离子和电子分别通过电解质膜和隔板传递到阴极。在阴极处，通过电解质膜和隔板从阳极传递的氢离子和电子与空气中的氧反应以产生水。这里，由于氢离子的移动而由电子流通过外部导线产生电能，并且同时，由电化学反应产生热和水。[0007]在上述燃料电池组中