KR101616182B1 - 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치 - Google Patents

연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101616182B1
KR101616182B1 KR1020140051533A KR20140051533A KR101616182B1 KR 101616182 B1 KR101616182 B1 KR 101616182B1 KR 1020140051533 A KR1020140051533 A KR 1020140051533A KR 20140051533 A KR20140051533 A KR 20140051533A KR 101616182 B1 KR101616182 B1 KR 101616182B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lifting
jig
chamber body
metal separator
cylinder
Prior art date
Application number
KR1020140051533A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150125085A (ko
Inventor
한영훈
조창완
김근호
전유택
정연수
박준영
김현찬
Original Assignee
현대제철 주식회사
삼보모터스주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대제철 주식회사, 삼보모터스주식회사 filed Critical 현대제철 주식회사
Priority to KR1020140051533A priority Critical patent/KR101616182B1/ko
Publication of KR20150125085A publication Critical patent/KR20150125085A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101616182B1 publication Critical patent/KR101616182B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치가 개시된다.
본 발명에 따른 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치는 연료전지용 금속 분리판을 코팅하는 공간이 내부에 마련된 챔버 본체에 장착되어, 상기 연료전지용 금속 분리판이 안착된 지그를 상승 또는 하강시키기 위한 승강부; 및 상기 챔버 본체에 장착되며, 상기 금속 분리판의 일면 및 타면에 대한 양면 코팅이 이루어지도록 하기 위해, 상기 금속 분리판을 고정시키는 지그를 회전시켜, 상기 지그에 안착된 상기 금속 분리판을 회전시키기 위한 회전부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치{ROTATING TYPE COATING APPARATUS OF METAL SEPARATOR FOR FUEL CELL}
본 발명은 회전식 코팅 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료전지용 금속 분리판의 코팅 작업 시, 금속 분리판이 대기에 노출되는 것 없이 그 양면이 코팅될 수 있도록 설계한 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치에 관한 것이다.
연료전지의 기본적인 구조는 전기화학 반응이 일어나는 막-전극 접합체(MEA)와 반응가스를 막-전극 접합체로 고르게 분산시켜주는 다공성 매체인 가스확산층(GDL) 그리고 분리판이 교대로 반복 적층되어 있다. 연료전지 중 고분자 전해질막 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC)는 수소와 산소의 전기화학 반응에 의해 전기를 직접 생산하는 발전 장치이다.
고분자 전해질막 연료전지에서는 연료극인 음극(anode)을 통해 수소가 공급되고, 공기극인 양극(cathode)으로는 산소가 공급된다. 연료극으로 공급된 수소는 전해질의 양쪽에 구성된 전극층에 의해 수소 이온과 전자로 분리된다. 수소 이온은 전해질 막을 통과하여 공기극으로 전달되며, 전자의 경우 분리판을 통해 외부 도선을 통한 포집이 이루어져서 전류를 생성시킨다. 그리고, 공기극으로 전달된 수소 이온은 공급된 공기 중의 산소와 만나서 물이 형성된다.
분리판은 발생한 전류의 수집 및 전달, 수소와 산소의 직접 접촉을 막아 폭발 및 연소의 위험을 방지하고, 반응 가스 및 생성물의 수송, 반응열 전달, 각 전극 및 촉매, 기체 확산층의 접합을 이루기 위한 구조체 역할을 한다. 이에 따라, 연료 전지의 핵심 부품인 분리판은 기체투과율이 낮고, 전기전도성, 열전도성, 화학적 안정성이 요구된다.
현재 사용되는 분리판은 흑연계 입자와 수지를 섞은 후 압출, 성형, 가공하여 제작된다. 그러나, 흑연계 분리판은 기계적으로 취성을 갖고 기체 밀폐성이 떨어져서 일정 두께 이상으로 제작해야 하고, 제조 시 절차가 복잡하고 양산성이 낮은 문제가 있다.
또한, 흑연계 분리판으로 적층된 연료전지 스택(stack)은 크기와 무게가 증가하고, 외부 충격에 취약하며 제조원가가 높아지는 단점이 있다.
최근에는 흑연계 분리판을 금속 분리판이 대체하고 있다. 금속 분리판을 사용시 분리판의 두께를 대략 1/30 이하로 감소할 수 있고, 비용, 생산성, 기계적 강도 면에서 우수한 장점이 있다.
그러나, 고분자 고체 전해질 연료전지에 금속 분리판을 적용할 시, 막-전극 접합체를 이루는 고분자 내에 양이온 교환능력을 갖는 술폰산(sulfonic acid) 작용기가 존재하며, 술폰산 작용기는 연료전지의 운전 중 약 1M 농도의 황산으로 작용하게 되어 금속의 부식을 촉진시킨다.
이와 같이, 부식에 의한 금속산화물은 전기 절연체로 작용하며，이때 해리되어 나오는 금속 양이온은 촉매층의 고분자 전해질을 오염시켜 연료전지의 성능을 저하시키는 요인으로 작용한다.
따라서, 부식 방지를 위해 금속 분리판의 표면에 코팅층을 형성하고 있으며, 이러한 코팅층은 건식 코팅법에 의해 제조될 수 있다.
이러한 금속 분리판의 경우, 일면을 코팅한 후 일면에 반대되는 타면을 코팅하게 된다. 이때, 일면을 코팅한 후 타면을 코팅하기 위해서는 일면이 코팅된 금속 분리판을 챔버의 외부로 반출한 후, 별도의 회전 장치를 이용하거나, 작업자가 수 작업으로 일면에 대한 코팅이 완료된 금속 분리판을 뒤집은 상태에서 다시 챔버의 내부로 반입하여 타면을 코팅하게 된다.
이때, 챔버의 외부로 반출할 시, 일면에 코팅된 금속 분리판이 대기 중에 노출되는데 기인하여 산화막의 생성으로 코팅층의 기능이 저하되는 문제가 있다.
또한, 종래의 경우, 금속 분리판을 챔버의 외부로 반출하고, 별도의 회전 장치를 이용하거나, 수 작업으로 뒤집은 상태에서 다시 챔버의 내부로 금속 분리판을 반입시켜야 하는 등의 복잡한 과정으로 인해 코팅을 위한 작업 시간, 비용 등의 증가로 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
관련 선행문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-1128615호(2012.03.13 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 전해 도금용 지그가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 금속 분리판의 양면 코팅 작업시, 금속 분리판을 대기에 노출하지 않고 코팅함으로써 산화막의 생성을 방지할 수 있고, 작업 효율을 향상시킬 수 있는 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치는 연료전지용 금속 분리판을 코팅하는 공간이 내부에 마련된 챔버 본체에 장착되어, 상기 연료전지용 금속 분리판이 안착된 지그를 상승 또는 하강시키기 위한 승강부; 및 상기 챔버 본체에 장착되며, 상기 금속 분리판의 일면 및 타면에 대한 양면 코팅이 이루어지도록 하기 위해, 상기 금속 분리판을 고정시키는 지그를 회전시켜, 상기 지그에 안착된 상기 금속 분리판을 회전시키기 위한 회전부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 금속 분리판을 챔버 본체에 마련되는 회전식 코팅 장치에 의해 회전시켜 챔버 본체의 내부에서 그 양면을 코팅할 수 있으므로, 금속 분리판을 대기에 노출시키는 것 없이도 금속 분리판에 대한 코팅을 실시할 수 있어 산화막의 생성을 원천적으로 방지할 수 있고, 단시간에 금속 분리판에 대한 양면 코팅을 실시할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있으므로 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅장치가 챔버 본체에 마련된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 승강부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 리프팅 지지부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 회전부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 연료전지용 금속 분리판이 안착되는 지그를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예의 작동도로서 챔버 본체의 내부로 이송된 지그가 승강부에 안착된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예의 작동도로서 승강부의 승강 지그에 안착된 지그가 승강부의 작동에 의해 상승된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예의 작동도로서 상승된 지그의 일측부를 리프팅 지지부가 지지한 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예의 작동도로서 상승된 지그의 일측부가 리프팅 지지부에 지지된 상태에서 승강부에 의해 상승된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예의 작동도로서 리프팅 지지부와 승강부에 의해 지지된 지그의 일측부가 회전부에 의해 홀딩된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 상승된 지그가 회전부에 의해 회전되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅장치가 챔버 본체에 마련된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 승강부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 리프팅 지지부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 회전부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 연료전지용 금속 분리판이 안착되는 지그를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치(1)는 연료전지용 금속 분리판(MP)을 코팅하는 공간이 내부에 마련된 챔버 본체(CF)에 장착되어 연료전지용 금속 분리판(MP)이 안착된 지그(400)를 상승 또는 하강시키는 승강부(100)와, 챔버 본체(CF)에 장착되며, 금속 분리판(MP)의 일면과 타면에 대한 양면 코팅이 이루어지도록 하기 위해, 금속 분리판(MP)을 고정시키는 지그(400)를 회전시켜, 지그(400)에 안착된 금속 분리판(MP)을 회전시키기 위한 회전부(300)를 포함한다.
승강부(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버 본체(CF)에 마련되어 복수의 금속 분리판(MP)이 고정된 지그(400)가 챔버 본체(CF)의 내부에서 회전될 수 있는 위치에 오도록 지그(400)를 상승 또는 하강(승강)시키는 역할을 한다.
본 발명의 실시예에서, 지그(400)는 챔버 본체(CF)의 내부에 마련되는 컨베이어(미도시)에 의해 승강부(100)가 배치된 영역으로 이동될 수 있고, 이동되는 지그(400)의 높이는 처음 상승되기 전의 승강부(100)의 승강 지그(130)의 높이보다 높아 지그(400)가 승강 지그(130)에 바로 안착 되게 할 수도 있다. 이와 같이, 승강부(100)로 이동된 지그(400)는 승강부(100)에 의해 일정 높이로 상승된다.
이제, 승강부(100)에 대해 상세히 설명하면, 승강부(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 챔버 본체(CF)에 착탈 가능하게 결합되는 승강 프레임(110)과, 승강 프레임(110)에 지지되어 챔버 본체(CF)의 내부로 일측부가 승강되는 승강 로드(120)와, 승강 로드(120)에 착탈 가능하게 결합되며, 챔버 본체(CF)의 내부에 배치되어 금속 분리판(MP)이 안착된 지그(400)를 지지하는 승강 지그(130)와, 승강 로드(120)에 연결되어 승강 로드(120)를 승강시키는 승강 실린더(140)를 포함한다.
승강 프레임(110)은 챔버 본체(CF)의 하측부에 착탈 가능하게 볼트 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 승강 프레임(110)은 한 쌍이 서로 이격되도록 마련될 수 있고, 각각의 승강 프레임(110)은 제1 연결대(111)에 의해 서로 연결될 수 있다.
승강 로드(120)는 승강 프레임(110)에 관통 지지되며, 승강 로드(120)의 상단부에는 승강 지그(130)가 착탈 가능하게 결합되고 하단부는 승강 실린더(140)의 로드에 연결되어 승강 실린더(140)의 구동에 의해 챔버 본체(CF)의 내부 방향으로 승강된다.
본 발명의 실시예에서, 승강 로드(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 두 개가 마련되어 각각의 승강 프레임(110)에 관통 지지될 수 있고, 각각의 승강 로드(120)의 하단부는 제2 연결대(121)에 의해 서로 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 승강 로드(120)를 두 개로 마련하는 경우 승강 로드(120)와 승강 실린더(140)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 연결대(121)에 의해 서로 연결될 수 있다. 구체적으로, 제2 연결대(121)의 양단에 각각의 승강 로드(120)의 하단부를 볼트 결합시키고, 제2 연결대(121)의 중앙부에 승강 실린더(140)의 로드를 볼트 결합시켜서 승강 로드(120)와 승강 실린더(140)를 서로 연결할 수 있다.
승강 지그(130)는, 복수의 금속 분리판(MP)이 고정된 지그(400)를 챔버 본체(CF)의 내부에서 지지하는 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 챔버 본체(CF)의 내부에 배치되는 승강 로드(120)의 상단부에 착탈 가능하도록 볼트 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 승강 지그(130)의 양단부에는 안착된 지그(400)가 이탈되는 것을 방지하기 위해 챔버 본체(CF)의 내부 방향으로 돌출되는 돌기(131)가 마련될 수 있다.
승강 실린더(140)는, 승강 지그(130)가 챔버 본체(CF)의 내부에서 승강되도록 하는 것으로서, 승강 실린더(140)의 하단부는 전술한 바와 같이 제2 연결대(121)에 결합될 수 있고, 승강 실린더(140)의 몸체는 챔버 본체(CF)의 하부 및 제1 연결대(111) 중 적어도 하나에 결합될 수 있다.
한편, 승강부(100)에는 승강 로드(120)의 하측부를 완충시키는 벨로우즈(150)가 마련될 수 있고, 이 벨로우즈(150)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 승강 로드(120)에 마련될 수 있다.
또한, 벨로우즈(150)가 마련된 승강 로드(120)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제3 연결대(160)가 걸림 결합 또는 볼트 결합 등에 의해 연결되고, 제1 연결대(111)와 제3 연결대(160) 사이에는 스토퍼(170)가 마련되어 승강 지그(130)의 최대 상승 높이를 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 스토퍼(170)의 상단부는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 연결대(111)에 볼트 결합될 수 있고, 그 하단부는 제3 연결대(160)를 단순 지지할 수 있으며, 스토퍼(170)는 쇼크 업소버(shock absorber)와 같은 구성으로 이루어질 수 있다.
리프팅 지지부(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 챔버 본체(CF)의 하부에 착탈 가능하게 마련되어 승강부(100)에 의해 상승된 지그(400)의 일측부를 지지하며, 이러한 리프팅 지지부(200)에 의한 지지는 지그(400)가 회전부(300)가 마련된 위치까지 상승되어 회전되는 동안에도 계속된다.
본 발명의 실시예에서, 리프팅 지지부(200)는, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 챔버 본체(CF)에 착탈 가능하게 볼트 결합되는 리프팅 프레임(210)과, 챔버 본체(CF)에 착탈 가능하게 결합되며 일단부에 상승된 지그(400)의 일측부가 지지되는 지지홈(221a)이 형성된 실린더 로드(221)가 구비된 리프팅 실린더(220)와, 리프팅 프레임(210)에 결합되어 실린더 로드(221)와 실린더 로드(221)가 마련된 영역의 챔버 본체(CF)의 사이로 공기가 누설되는 것을 방지하는 실링부(230)와, 리프팅 실린더(220)의 로드에 마련되는 벨로우즈(240)를 포함한다.
리프팅 실린더(220)는, 미 도시되었지만 그 하부에 마련되며 챔버 본체(CF)에 탈착 가능하게 볼트 결합되는 브래킷에 의해 챔버 본체(CF)에 고정될 수 있다.
실링부(230)는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 중앙부에 리프팅 실린더(220)의 실린더 로드(221)가 관통되는 홀(421a)이 마련되어 리프팅 프레임(210)에 탈착 가능하게 볼트 결합되는 실링 몸체(231)와, 챔버 본체(CF)의 내부에 배치되는 실링 몸체(231)에 착탈 가능하게 끼움 맞춤 결합되어 실린더 로드(221)와 챔버 본체(CF)의 사이의 공간을 밀폐하는 실링 부재(232)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 실링 부재(232)는 고무 재질로 제작될 수 있다.
벨로우즈(240)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 챔버 본체(CF)의 내부에 배치되는 실린더 로드(221)에 걸림 지지되어 실린더 로드(221)의 상승 시 수축되고, 실린더 로드(221)에 가해지는 동력이 제거되는 경우 팽창되어 실린더 로드(221)를 원래의 위치로 하강시키는 역할을 한다.
한편, 회전부(300)는, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 챔버 본체(CF)의 일 측벽에 탈착 가능하게 결합되어, 승강부(100)에 의해 승강된 지그(400)를 홀딩하여 회전시키는 역할을 한다. 그 결과, 복수의 금속분리판(MP)이 고정된 지그(400)가 회전되므로 코팅이 이루어지지 않은 복수의 금속 분리판(MP)의 다른 면, 즉 비 코팅면도 챔버 본체(CF)의 내부에서 코팅을 할 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에서, 회전부(300)는 챔버 본체(CF)에 착탈 가능하게 결합되는 회전 프레임(310)과, 회전 프레임(310)에 착탈 가능하게 결합되는 실린더(320)와, 챔버 본체(CF)의 내부에 배치되어 지그(400)를 홀딩하며 실린더(320)에 연결되어 전후로 이동되는 홀더(330)와, 챔버 본체(CF)에 착탈 가능하게 결합되며 홀더(330)에 연결되어 홀더(330)를 회전시키는 회전 실린더(340)와, 실린더(320)와 회전 실린더(340)의 동력을 홀더(330)로 전달시키는 축 조립체(350)를 포함한다.
회전 프레임(310)은 챔버 본체(CF)에 착탈 가능하게 볼트 결합될 수 있고, 도 4를 기준으로 회전 프레임(310)의 전단부에는 홀더(330)가 배치될 수 있고, 중간부에는 회전 실린더(340)가 결합될 수 있고, 후단부에는 실린더(320)가 결합될 수 있다.
실린더(320)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 프레임(310)의 후단부에 착탈 가능하게 볼트 결합될 수 있고, 홀더(330)가 지그(400)를 홀딩할 수 있도록 홀더(330)를 전진 및 후진시키는 동력을 제공한다.
홀더(330)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 축 조립체(350)의 선단부에 착탈 가능하게 볼트 결합되어 지그(400)의 일측부를 홀딩하는 역할을 한다. 구체적으로, 홀더(330)는 지그(400)의 일측부 테두리에 삽입될 수 있도록 "ㄷ" 자 형상을 가질 수 있고, 일측부에는 지그(400)에 마련되는 홈(411)에 삽입되는 삽입돌기(331)가 마련될 수 있다.
회전 실린더(340)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 프레임(310)의 중앙부에 착탈 가능하게 볼트 결합되며, 외부에서 공급되는 공압 또는 유압에 의해 축 조립체(350)의 제4축(354)을 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에서, 회전 실린더(340)가 제4축(354)을 회전시키는 방법은 공지기술로 상세한 설명은 생략한다.
축 조립체(350)는, 실린더(320)의 전후 이동 동력을 홀더(330)로 전달시켜 홀더(330)를 전후로 이동시키거나 회전 실린더(340)의 회전력을 홀더(330)로 전달시켜 홀더(330)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 역할을 한다.
본 발명의 실시예에서, 축 조립체(350)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 실린더(320)에 일단부가 연결되는 제1축(351)과, 홀더(330)에 일단부가 결합되는 제5축(355)과, 제1축(351)과 제5축(355) 사이에 차례로 연결되는 제2축(352), 제3축(353), 제4축(354)을 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 홀더(330)가 챔버 본체(CF)의 내부 방향으로 이동 시 제4축(354)이 실린더(320)의 로드가 돌출되는 길이만큼 회전 실린더(340)로부터 돌출되고, 실린더(320)로부터 홀더(330)로 가해지는 동력이 제거되면 제5축(355)과 회전 프레임(310) 사이에 배치되며 수축된 벨로우즈(360)의 팽창에 의해 홀더(330)는 이동되기 전의 위치로 복귀된다.
한편, 본 발명의 실시예에서 복수의 금속 분리판(MP)이 고정되는 지그(400)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 사각형 형상을 가지되 내부가 비어있는 지그 몸체(410)와, 일단부가 지그 몸체(410)의 일측부에 결합 되고 타단부가 지그 몸체(410)의 타측부에 결합되는 복수의 지지대(420)를 포함할 수 있다.
지그 몸체(410)의 일측부 즉, 홀더(330)가 홀딩되는 영역에는 삽입돌기(331)가 삽입되는 홈(411)이 마련될 수 있고, 리프팅 지지부(200)에 의해 지지 되는 타측부에는 리프팅 지지부(200)에 의해 지지 되면서 회전될 수 있도록 회전 지지부(412)가 마련될 수 있다.
복수의 지지대(420)에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 중앙부에 금속 분리판(MP)에 대응되는 형상을 갖되 금속 분리판(MP)보다 큰 홀(421a)이 형성된 확장부(421)가 마련될 수 있고, 이 홀(421a)에 금속 분리판(MP)이 착탈 가능하게 끼워 맞춤 고정될 수 있다.
이하에서는, 도 6 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예의 작동 상태를 간략히 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시예의 작동도로서 챔버 본체의 내부로 이송된 지그가 승강부에 안착된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예의 작동도로서 승강부의 승강 지그에 안착된 지그가 승강부의 작동에 의해 상승된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예의 작동도로서 상승된 지그의 일측부를 리프팅 지지부가 지지한 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 또한, 도 9는 본 발명의 실시예의 작동도로서 상승된 지그의 일측부가 리프팅 지지부에 지지된 상태에서 승강부에 의해 상승된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시예의 작동도로서 리프팅 지지부와 승강부에 의해 지지된 지그의 일측부가 회전부에 의해 홀딩된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 11은 상승된 지그가 회전부에 의해 회전되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
먼저, 복수의 금속 분리판(MP)이 고정되며 이송되는 지그(400)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 승강부(100)의 승강 지그(130)에 안착된다. 이후, 승강 실린더(140)가 작동되어 승강 로드(120)를 상승시키면, 승강 지그(130)에 안착된 지그(400)는, 도 7에 도시된 위치로 상승하게 된다.
승강부(100)에 의해 도 7의 위치로 지그(400)가 상승하게 되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 리프팅 지지부(200)의 실린더 로드(221)가 상승되어 지그(400)의 일측부를 지지하고, 이 상태에서 지그(400)는 계속 상승되어 도 9에 도시된 위치에 배치된다.
이 상태에서 회전부(300)의 실린더(320)가 작동되어, 도 10에 도시된 바와 같이, 홀더(330)가 지그(400)의 타측부에 삽입되어 지그(400)를 홀딩한다. 마지막으로, 지그(400)를 지지하는 승강 지그(130)가 하강된 후, 도 11에 도시된 바와 같이, 회전 실린더(340)의 작동에 의해 홀더(330)가 180° 회전되고, 홀더(330)가 회전되므로 지그(400)도 같이 180° 회전된다.
이러한 과정은 진공으로 유지되는 챔버 본체(CF)의 내부에서 이루어질 수 있다. 또한, 챔버 본체(CF)의 내부에는 복수의 코팅 장치가 마련되고, 일면이 코팅된 금속 분리판(MP)이 본 발명의 실시예인 회전식 코팅 장치에 의해 챔버 본체(CF)의 내부에서 회전된 후 코팅이 이루어지지 않은 다른 면을 코팅할 수 있으므로 챔버 본체(CF)의 내부에서 금속 분리판(MP)의 양면 코팅이 이루어질 수 있다.
지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예는 금속 분리판을 챔버 본체에 마련되는 회전식 코팅 장치에 의해 회전시켜 챔버 본체의 내부에서 그 양면을 코팅할 수 있으므로, 금속 분리판을 대기에 노출시키는 것 없이도 금속 분리판에 대한 코팅을 실시할 수 있어 산화막의 생성을 원천적으로 방지할 수 있고, 단시간에 금속 분리판에 대한 양면 코팅을 실시할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있으므로 비용을 절감할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
1 : 회전식 코팅 장치 100 : 승강부
110 : 승강 프레임 120 : 승강 로드
130 : 승강 지그 140 : 승강 실린더
150 : 벨로우즈 160 : 제3 연결대
200 : 리프팅 지지부 210 : 리프팅 프레임
220 : 리프팅 실린더 230 : 실링부
240 : 벨로우즈 300 : 회전부
310 : 회전 프레임 320 : 실린더
330 : 홀더 340 : 회전 실린더
350 : 축 조립체 360 : 벨로우즈
400 : 지그 410 : 지그 몸체
420 : 지지대 CF : 챔버 본체
MP : 금속 분리판

Claims (9)

  1. 연료전지용 금속 분리판을 코팅하는 공간이 내부에 마련된 챔버 본체에 장착되어, 상기 연료전지용 금속 분리판이 안착된 지그를 상승 또는 하강시키기 위한 승강부;
    상기 챔버 본체에 장착되며, 상기 금속 분리판의 일면 및 타면에 대한 양면 코팅이 이루어지도록 하기 위해, 상기 금속 분리판을 고정시키는 지그를 회전시켜, 상기 지그에 안착된 상기 금속 분리판을 회전시키기 위한 회전부; 및
    상기 챔버 본체에 착탈 가능하게 결합되어, 상기 챔버 본체의 내부에서 상기 승강부에 의해 승강된 상기 지그의 일측부를 지지하는 리프팅 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승강부는
    상기 챔버 본체에 착탈 가능하게 마련되는 승강 프레임과,
    상기 승강 프레임에 지지되어, 상기 챔버 본체의 내부로 승강되는 승강 로드와,
    상기 승강 로드에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 챔버 본체의 내부에 배치되어 상기 금속 분리판이 안착된 지그를 지지하는 승강 지그와,
    상기 승강 로드에 연결되어 상기 승강 로드를 승강시키는 승강 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 승강 프레임은 한 쌍이 이격하여 마련되고,
    상기 승강 로드는 2개가 마련되어, 한 쌍의 상기 승강 프레임에 각각 지지되고,
    각각의 상기 승강 로드의 일단은 상기 승강 지그에 연결되고, 타단은 상기 승강 실린더에 연결되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전부는
    상기 챔버 본체에 착탈 가능하게 결합되는 회전 프레임와,
    상기 회전 프레임에 착탈 가능하게 결합되는 실린더와,
    상기 챔버 본체의 내부에 배치되어 상기 지그를 홀딩하며, 상기 실린더에 연결되어 전후로 이동되는 홀더와,
    상기 챔버 본체에 착탈 가능하게 결합되며, 상기 홀더에 연결되어 상기 홀더를 회전시키는 회전 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 리프팅 지지부는
    상기 챔버 본체에 착탈 가능하게 결합되는 리프팅 프레임과,
    상기 챔버 본체에 결합되며, 일단부에 상승된 상기 지그의 일측부가 지지되는 지지홈이 형성되며, 상기 일단부는 상기 챔버 본체의 내부에 배치되는 실린더 로드가 구비된 리프팅 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 리프팅 지지부는
    상기 리프팅 프레임에 결합되어, 상기 실린더 로드와, 상기 실린더 로드가 마련된 영역의 상기 챔버 본체의 사이로 공기가 누설되는 것을 방지하는 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 리프팅 지지부는
    상기 챔버 본체의 외부에 있는 상기 실린더 로드에 마련되는 벨로우즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지그는
    지그 몸체와,
    상기 지그 몸체에 마련되며 중앙부에 상기 금속분리판이 안착되는 홀이 형성된 확장부가 구비된 복수의 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치.
KR1020140051533A 2014-04-29 2014-04-29 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치 KR101616182B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140051533A KR101616182B1 (ko) 2014-04-29 2014-04-29 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140051533A KR101616182B1 (ko) 2014-04-29 2014-04-29 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150125085A KR20150125085A (ko) 2015-11-09
KR101616182B1 true KR101616182B1 (ko) 2016-04-28

Family

ID=54604671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140051533A KR101616182B1 (ko) 2014-04-29 2014-04-29 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101616182B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102236688B1 (ko) * 2020-12-08 2021-04-06 주식회사 엔시스 이차전지용 지그장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100708759B1 (ko) * 2006-07-12 2007-04-18 한국생산기술연구원 열-가압방식의 마이크로 패턴 성형장치
KR101128615B1 (ko) * 2009-09-11 2012-03-26 삼성전기주식회사 전해 도금용 지그

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100708759B1 (ko) * 2006-07-12 2007-04-18 한국생산기술연구원 열-가압방식의 마이크로 패턴 성형장치
KR101128615B1 (ko) * 2009-09-11 2012-03-26 삼성전기주식회사 전해 도금용 지그

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150125085A (ko) 2015-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105789668A (zh) 金属有机骨架材料/聚合物复合质子交换膜的制备方法
KR20080034982A (ko) 촉매 코팅 막의 제조 방법
Ning et al. Great improvement in the performance and lifetime of a fuel cell using a highly dense, well-ordered, and cone-shaped Nafion array
US20180244882A1 (en) Substrate film, catalyst transfer sheet, method for producing membrane electrode assembly, and method for producing catalyst layer-coated electrolyte membrane
CN106033819A (zh) 一种平板型电极支撑的陶瓷电解质电池及其制备方法
KR20110043908A (ko) 고분자 전해질 연료전지용 막전극접합체 제조 방법
Yan et al. A highly selective proton exchange membrane with highly ordered, vertically aligned, and subnanosized 1D channels for redox flow batteries
KR101616182B1 (ko) 연료전지용 금속 분리판의 회전식 코팅 장치
JP2003082488A (ja) 膜電極接合体とその製造方法
KR20140113939A (ko) 양성자 교환막용 다공성 전극
KR20160039375A (ko) 연료 전지용 전해질 막 및 이의 제조 방법
US20090286126A1 (en) Tube-shaped solid polymer fuel cell and method for producing tube-shaped solid polymer fuel cell
JP2015220185A (ja) 膜電極接合体の製造装置及び製造方法
KR20140129721A (ko) 연료전지의 고분자 전해질막, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 연료전지
JP5074663B2 (ja) 燃料電池構造の製造方法
JP5251139B2 (ja) 燃料電池の膜・電極接合体の製造方法
KR101628681B1 (ko) 연료전지 결합장치 및 이를 이용한 연료전지 결합방법
US9184462B2 (en) Fuel cell module and method manufacturing the same
KR101616183B1 (ko) 기어 타입의 회전식 코팅 장치
KR101648259B1 (ko) 위치 정렬이 용이한 자동화 방식의 연료전지 분리판 정렬 장치 및 그 정렬 방법
KR101836604B1 (ko) 연료전지용 스택의 소재 접합 장치
KR101616185B1 (ko) 자동화 방식의 연료전지용 금속 분리판의 고정 지그
JP2008053167A (ja) 燃料電池の製造方法
CA2530019A1 (en) Manufacturing method for electrochemical fuel cells
JP7138364B2 (ja) フロー電池、その製造プロセス、及びその使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190401

Year of fee payment: 4