Membrane Journal (멤브레인)

The Membrane Society of Korea (한국막학회)
권호 표지

Characterization of Carbon Composite Bipolar Plates far Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells

고분자 전해질 연료전지용 탄소 복합체 Bipolar Plates의 기체 투과 특성 연구

  • Hong Seong Uk (Department of Chemical Engineering, Hanbat National University) ;
  • Kim Hyun Seon (Department of Chemical Engineering, Hanbat National University) ;
  • Choi Won Seok (Fuel Cell Development Team, Hankook Tire Co.) ;
  • Kim Jeong Heon (Fuel Cell Development Team, Hankook Tire Co.)
  • 홍성욱 (국립한밭대학교 화학공학과) ;
  • 김현선 (국립한밭대학교 화학공학과) ;
  • 최원석 (한국타이어 중앙연구소) ;
  • 김정헌 (한국타이어 중앙연구소)
  • Published : 2005.06.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this study, carbon composites were prepared using carbon graphite, thermoset resin, and carbon black. Oxygen permeability was measured using the continuous flow gas permeation analyzer as a function of composition and processing conditions. The experimental results showed that the oxygen permeability increased as the carbon black content increased, whereas the oxygen permeability decreased as the pressing time increased. The oxygen permeability was not affected by the processing pressure.

본 연구에서는 흑연, 열경화성 수지, 그리고 카본 블랙을 사용하여 조성과 제조 조건을 달리하여서 탄소 복합체를 제조하였다. 제조된 탄소 복합체의 고분자 전해질 연료전지용 bipolar plate로의 응용 가능성을 살펴보기 위하여 연속 흐름 기체 투과 장치를 사용하여서 산소의 투과도를 측정하였다 실험 결과 카본 블랙의 양이 증가할수록 산소 투과도가 증가하였으며, 탄소 복합체의 성형 시간이 증가할수록 투과도가 감소하였다 반면에 성형 압력은 산소 투과도에 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. 연료전지연구센터, '고분자 전해질 연료전지의 구성과 응용', 한국에너지기술연구원 (2001)
  2. M. J. Blomen and M. N. Mugerwa, 'Fuel Cell Systems', Plenum Press, New York (1993)
  3. K Kordesch and G. Simader, 'Fuel Cells and Their Applications', VCH, Weinheim, Germany (1996)
  4. I. Bar-On, R. Kirchain, and R. Roth, 'Technical cost analysis for PEM fuel cells', J. Power Sources, 109, 71 -75 (2002) https://doi.org/10.1016/S0378-7753(02)00062-9
  5. 조은애, 오인환, '고분자 전해질 연료전지용 분리판 기술개발 현황 및 전망', 고분자 과학과 기술, 15, 612-617 (2004)
  6. 원종옥, 강용수, 김경호, '저온 연료전지용 나노구 조재료', 한국과학기술정보연구원 (2003)
  7. 조만, '고체 고분자 연료전지용 세퍼레이터', 한국 과학기술정보연구원 (2003)
  8. C. K. Yeom, B. S. Kim, C. U. Kim, K. J. Kim, and J. M. Lee, 'Permeation apparatus for on-line measurement of the permeation characteristics through dense polymeric membranes', Membr. J., 8, 86-93 (1998)
  9. C. K. Yeom, J. M. Lee, Y. T. Hong, and S. C. Kim, ''Evaluation of gas transport parameters through dense polymeric membranes by continuous-flow technique', Membr. J., 9, 141-150 (1999)
  10. J. Crank, 'The Mathematics of Diffusion', 2nd Ed., Oxford University Press, Oxford (1975)
  11. J. M. Watson and P. A. Payne, 'A study of organic compound pervaporation through silicone rubber', J. Membr. Sci., 49, 171-205 (1990) https://doi.org/10.1016/S0376-7388(00)80786-3
  12. J. M. Watson, G. S. Zhang, and P. A. Payne, 'The diffusion mechanism in silicone rubber', J. Membr. Sci., 73, 55-71 (1992) https://doi.org/10.1016/0376-7388(92)80186-N
  13. H. S. Kim, 'A study on the Characteristics of Carbon Composite Bipolar Plates for PEMFC', M.S. Dissertation, Hanbat National Univ., Daejeon, Korea (2005)