Compounding and Test of Gasket Rubber for Fuel Cell Stack Application

연료전지 스택 가스켓용 고무재료의 제조와 평가

We examined the properties of compound and made compound of the optimum state using the properties of each material to evaluate suitability of FKM, VMQ, EPDM, NBR with gasket for fuel cell which is in general use with the material of gasket. It could be found from the compound made with setting the optimum state that NBR is worse than FKM in the chemical property of matter for a long term, and VMQ is worse than FKM in the elution of a metal ion, and EPDM is worse than FKM in the permeability of gas. As a result of leak evaluation of gasket for fuel cell with using FKM, it appeared leak in short time when contracting pressure is getting lower and sealing pressure is getting higher. And as a result of the life prediction with using Arrhenius model, we could predict that it is possible to continuously drive for 60,000 hours.

가스켓 재료로서 널리 사용되고 있는 FKM, VMQ, EPDM, NBR을 연료전지 스택용 가스켓으로써의 적합성을 평가하기 위하여, 각각의 재료특성을 이용하여 최적상태의 배합물을 제작하고, 배합물의 특성을 살펴보았다. 최적의 상태를 만족하도록 만든 배합물에서 NBR 재료는 장기 화학적 물성에서, VMQ는 금속이온 용출성에서, EPDM은 가스투과성이 FKM에 비하여 열세로 나타났다. 배합물 물성에서 우수하다고 판단된 FKM으로 연료전지 스택용 가스켓을 제작하여 leak 평가를 실시한 결과, 체결압이 낮을수록, sealing pressure가 높을수록 짧은 시간에서 leak가 발생하였다. 또 Arrhenius Model을 이용하여 수명예측을 실시한 결과, $80^{\circ}C$에서 연속운전 시 가스켓의 수명은 60,000시간 이상 가능한 것으로 예측되었다.