Abstract:
본 발명은 스티렌, 비닐피롤리돈, 가교제 및 개시제를 포함하는 혼합 용액에, 서로 다른 모노머를 사용하여 합성한 이온 전도성 고분자를 함유하는 다공성 지지체를 함침시켜 열중합한 후, 술폰화하여 수소이온 형태로 치환시킴으로써, 우수한 수소 이온 전도성을 가지면서도 제조 공정이 간단하고 제조 비용을 절감할 수 있는 연료전지용 고분자전해질 복합막 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 상기 스티렌-비닐피롤리돈 공중합체를 함유하는 연료전지용 고분자전해질 복합막의 제조 방법은, (a-1) 스티렌, 비닐피롤리돈, 가교제 및 개시제로 구성된 혼합 용액에 다공성 지지체를 함침시키는 단계와, (b-1) 상기 (a-1) 단계에서 함침된 다공성 지지체를 오븐에서 열중합하는 단계와, (c-1) 상기 (b-1) 단계에서 중합된 스티렌-비닐피롤리돈 공중합 복합막을 술폰화하여 술폰산기를 도입하는 단계와, (d-1) 상시 (c-1) 단계에서 술폰화된 복합막을 수소이온형태로 치환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 스티렌, 비닐피롤리돈, 연료전지, 복합막.
Abstract:
PURPOSE: A polymer composite membrane for fuel cells is provided to be operated in the condition of a high temperature more than the specific temperature and the environment less than specific opposition humidity with high ion conductivity. CONSTITUTION: A polymer composite membrane for fuel cells comprises a sulfonated hydrocarbon-based polymer as a matrix and ionic liquid contained in the polymer matrix. A method for manufacturing the polymer composite membrane comprises the steps of: dissolving a sulfonated hydrocarbon-based polymer in a solvent to form a polymer solution; adding the ionic liquid in the polymer solution; stirring a mixture of the ionic liquid and polymer solution; casting the stirred resultant in a film form and drying the cast material; and drying again the cast material in a cast material.
Abstract:
A designing method of an ejector for a polymer electrolyte membrane fuel cell is provided to calculate major design values of the ejector such as nozzle neck and constant area portion which easily recirculate heavy fluid containing water by secondary flow. A designing method of an ejector for a polymer electrolyte membrane fuel cell comprises the steps of: (S1) initializing the pressure, temperature, and flow rate of primary and secondary flow and the exit pressure of the ejector according to design values of PEMFC; (S2) initializing mach number of secondary flow; (S3) calculating heat capacity, gas constant and heat capacity ratio of a mixture of fuel and water; (S4) calculating an ejector nozzle neck, diameter of the constant area portion and ejector exit pressure; (S5) confirming whether it come close to the ejector exit pressure; if it the calculated exit pressure of ejector does not come closed to the desired exit pressure, changing and calculating the pressure of a first flow; (S7) if it the calculated exit pressure of ejector comes close to the desired exit pressure, confirming whether it is satisfied with correlation between the first flow pressure and the ejector exit pressure; (S8) if the correlation between the exit pressure of ejector and the first flow pressure is not satisfied, changing and calculating mach number of the secondary flow; and (S9) the correlation between the exit pressure of ejector and the first flow pressure is satisfied, determining the diameters of the calculated nozzle neck and the constant area portion by design values.
Abstract:
A bipolar plate for a PEM fuel cell inserted with a secondary flow channel is provided to improve reaction uniformity by locally injecting the fresh reaction gas in the performance-decreased area of a fuel battery and to prevent the local degradation of water discharge. A bipolar plate(1) for a PEM fuel cell inserted with a secondary flow channel supplying reaction gas through a gas diffusion layer includes a bipolar plate carved with a flow channel, gas diffusion layer, catalyst layer and electrolyte membrane. A plurality of skew flow channels(12) is formed by forming a plurality of partitions(11) in the bipolar plate parallely. A secondary flow channel(14) is installed with a secondary partition(13) connected to the bipolar plate after being fractionized from the partition having the shortest skew section among a plurality of inlet partitions forming the skew flow channel. The reaction gas is supplied through the secondary flow channel additionally.
Abstract:
An ionomer is provided to ensure high constant resistance of a membrane electrode assembly and to improve mechanical stability of an electrode structure by applying it to a solid alkaline fuel cell. A manufacturing method of ionomer comprises (i) a step for performing the chloromethylation of hydrocarbon-based polymer; and (ii) a step for performing the amination of a chloromethylated polymer; and (iii) a step for, after washing, drying an aminized polymer with distilled water and treating it with a hydrogen peroxide and alkaline solution.
Abstract:
본 발명은 연료전지 스택(Stack)의 주요 구성품 중 하나인 분리판(bipolar plate)의 구조에 따른 연료전지의 성능을 측정하기 위한 연료전지 성능 측정장치 및 이를 이용한 연료전지 분리판 최적설계에 관한 기준을 도출하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 연료전지 성능 측정장치는, 매니폴드 입구와 매니폴드 출구를 가지며, 상기 매니폴드 입구와 출구는 분리판 일면에 형성되는 유로를 통해 상호 연통되되, 상기 유로의 크기 및 개수가 각기 다르게 형성된 다수의 분리판; 및 상기 분리판을 매니폴드 입구 영역, 매니폴드 출구 영역 및 상기 매니폴드 입구 영역과 출구 영역 사이의 중앙 영역으로 분할하고, 분할된 각 영역에 대한 독립적인 측정을 위해 분리판의 해당 영역 상에 장착되는 측정센서;를 포함하며, 이를 이용하여 연료전지의 성능을 측정함에 있어서는, 유로의 크기 및 개수가 각기 다른 여러 형태의 상기 분리판을 막-전극 전합체를 사이에 두고 상호 조합하여 가면서 유로 크기 및 개수에 따라 달라지는 연료전지의 성능을 영역별로 측정하는 것을 요지로 한다. 연료전지, 분리판, 유로, 금속판, 측정센서, 성능 측정
Abstract:
본 발명은 박판에 부분적으로 산화막을 형성하는 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 양극산화를 하는 박판 표면의 산화막 형성 영역에 메쉬 형태의 전극망을 배치하고, 그외 부분을 전해 용액에의 노출로부터 차단하기 위해 산화방지틀 사이에 장착한 후, 전해 용액에 침지시켜 산화막을 형성하는 것이다. 본 발명에 의하면 박판의 원하는 영역에 균일한 분포의 산화막을 형성하여 선택적이고 효율적인 산화막 형성이 가능하다는 장점이 있다. 산화막, 전극막, 산화방지틀
Abstract:
A method for preparing an anion exchange membrane is provided to obtain an anion exchange membrane for a fuel cell having improved ion conductivity and thermal stability. A method for preparing an anion exchange membrane comprises the steps of: dissolving at least one hydrocarbon-based polymer selected from the polyether-based plastic group consisting of polyether ether ketone, polyacetal, polyphenylene oxide, polysulfone, polyether sulfone and polyphenylene sulfide into a solvent, and adding a chloromethylation agent along with a catalyst thereto to perform chloromethylation; and adding a mixture of a diamine and tertiary monoamine to the chloromethylated polymer to perform amination and to obtain an aminated polymer, which, in turn, is subjected to casting into a film-like membrane.
Abstract:
A supporter-inserted gasket is provided to prevent a deviation of a gasket while a fuel cell is kept airtight, to reduce a production error of a multi-layer membrane-electrode assembly, and to save a production cost of a membrane-electrode assembly. The supporter-inserted gasket to be provided in a membrane-electrode assembly comprises a supporter(24) and a gasket(26) molded on the upper part of the supporter(24). The membrane-electrode assembly has the gasket which is configured to keep a fixed gap between a separator and a polymer membrane(20). The gasket is attached and fixed to the polymer membrane(20) by an adhesive member(22).
Abstract:
본 발명은 고분자 전해질 연료전지에 사용하기 위한 수용성 모노머에 의해 가교된 고분자 전해질 복합 막 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 고분자 전해질 연료전지용 고분자 전해질 복합막의 제조방법은 술폰산기를 갖는 아크릴레이트계 모노머, 비스아크릴아미드계 가교제, 개시제 및 전체용매인 물로 구성된 고분자 전해질을 합성하는 단계; 상기 단계에서 합성된 고분자 전해질을 다공성 고분자 지지체에 함침시키는 단계; 및 상기 단계에서 함침된 다공성 지지체를 PET필름 사이에 적층한 후 가교반응시켜, 다공성 지지체 상에 술폰산기를 갖는 아크릴레이트계 모노머-아크릴아미드 가교 고분자 전해질 복합막을 형성하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성되는 본 발명의 고분자 전해질 연료전지용 고분자 전해질 복합막의 제조방법은 우수한 수소 이온 전도성을 가짐과 동시에, 제조 공정이 간단하고 제조 비용을 절감할 수 있는 술폰산화 고분자 전해질 복합막의 제조방법을 제공하며, 상기한 본 발명에 따라 얻어진 술폰산화 고분자 전해질 복합막은 상온에서 수소 이온 전도도가 우수하며, 메탄올 투과 방지효과가 우수하여 연료 전지 분야에 있어서 산업적으로 유용한 발명이다. 고분자 전해질, 연료전지, 술폰산기, 수소 이온 전도성, 가교.