KR102164658B1 - 연료 전지 스택 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 명세서는 연료 전지 스택에 포함된 단위 셀들의 적층 불량을 검출할 수 있는 제조 장치를 개시한다. 본 명세서에 따른 연료 전지 스택 제조 장치는, 복수의 단위 셀이 적층된 셀 어셈블리를 수용하는 수용부; 상기 수용부를 소정의 각도로 기울이는 틸팅부; 상기 수용부를 리프팅시키는 리프팅부; 및 상기 수용부에 수용된 셀 어셈블리에 포함된 단위 셀의 단자를 이용하여 적층 정렬도를 측정하는 측정부;를 포함할 수 있다.

Description

연료 전지 스택 제조 장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING OF FUEL CELL STACK}

본 발명은 연료 전지 스택 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료 전지 스택에 포함된 단위 셀들의 적층 불량을 검출할 수 있는 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 연료 전지 시스템은 연료가 가지고 있는 화학에너지를 연소에 의해 열로 바꾸지 않고 연료 전지 스택 내에서 전기화학적으로 직접 전기에너지로 변환시키는 일종의 발전 시스템이다.

이러한 연료 전지 시스템은 크게 전기에너지를 발생시키는 연료 전지 스택, 연료 전지 스택에 연료(수소)를 공급하는 연료공급 시스템, 연료 전지 스택에 전기화학반응에 필요한 산화제인 공기 중의 산소를 공급하는 공기공급 시스템, 연료 전지 스택의 반응 열을 시스템 외부로 제거하고 연료 전지 스택의 운전 온도를 제어하는 열/물 관리 시스템으로 구성된다.

이러한 구성으로 연료 전지 시스템에서는 연료인 수소와 공기 중의 산소에 의한 전기화학반응에 의해 전기를 발생시키고, 반응 부산물로 열과 물을 배출하게 된다.

차량에 적용 가능한 연료 전지는 수소이온이 이동하는 전해질막을 중심으로 막의 양쪽에 전기화학반응이 일어나는 전극/촉매층이 부착된 막전극접합체(Membrane Electrode Assembly, 이하 MEA라 칭함)와, 반응기체들을 고르게 분포하고 발생된 전기를 전달하는 역할을 수행하는 기체확산층(Gas Diffusion Layer, GDL), 반응기체들 및 냉각수의 기밀성과 적정 체결압을 유지하기 위한 가스켓(Gasket) 및 체결기구와, 반응기체들 및 냉각수가 이동하는 분리판(Separator)으로 구성된 에너지 변환 장치로서, 수소와 산소(공기)를 주입할 때 전지반응에 의해 전류를 생성한다.

고분자 고체 전해질형 연료 전지에서는 수소가 양극(Anode, '연료극'이라고도 함)으로 공급되고, 산소(공기)는 음극(Cathode, '공기극' 혹은 '산소극'이라고도 함)으로 공급된다.

양극으로 공급된 수소는 전해질막의 양쪽에 구성된 전극층의 촉매에 의해 수소이온(Proton, H)과 전자(Electron, e)로 분해되고, 이 중 수소이온(Proton, H)만이 선택적으로 양이온 교환막인 전해질막을 통과하여 음극으로 전달되며, 동시에 전자(Electron, e)는 도체인 기체확산층과 분리판을 통해 음극으로 전달된다.

음극에서는 전해질막을 통해 공급된 수소이온과 분리판을 통해 전달된 전자가 음극으로 공급된 공기 중의 산소와 만나서 물을 생성하는 반응을 일으킨다.

이때 일어나는 수소이온의 이동에 기인하여 발생하는 외부 도선을 통한 전자의 흐름으로 전류가 생성되고, 아울러 물 생성 반응에서 열도 부수적으로 발생하게 된다.

한편, 연료 전지 스택은 알려진 바와 같이 단위 셀을 반복적으로 적층하여 쌓은 전기에너지 발생 장치이며, 이때 단위 셀은 수소와 산소가 반응하여 전기에너지를 발생시키기 위한 최소한의 연료 전지 구성요소이다.

이러한 단위 셀 구조는 분리판, 가스확산층(GDL), MEA가 적층된 구조이고, MEA와 양 분리판 사이의 가장자리 부분에 개재되는 가스켓을 구비하며, 상기 MEA와 가스켓이 접착수단에 의하여 연결된다.

연료 전지 스택을 제작하기 위해서는 MEA와 분리판 등 단위 셀의 부품들을 반복적으로 적층하는 과정이 필요하며, 종래에는 이러한 스택 적층 공정이 수작업에 의해 이루어졌다.

스택 적층 공정에 따라 단위 셀 부품들이 적층되어 하나의 셀 어셈블리를 이루게 되면 이후에 별도의 육안 검사를 통해 단위 셀에 대한 정렬 상태를 측정한 후, 이상이 없을 경우에는 후 공정으로 이동하게 된다. 즉 셀 어셈블리는 다수개의 단위 셀 부품들이 적층되어 형성되는 것이기 때문에 단위 셀 부품들의 적층 정렬도, 예컨대 정렬 편차가 제대로 맞게 적층되어 있는지 기울어지지 않고 균일하게 적층되어 있는지를 포함하는 적층 정렬도를 측정해야 한다.

그러나, 이와 같이 수작업에 의해 단위 셀의 부품들을 적층할 경우, 기밀 유지를 위한 고무 소재의 가스켓이 일정하게 정렬되어야 하나, 이물질 유입, 가스켓과 가스켓 사이의 공차 발생, 적층 시 기울어짐 발생 등이 빈번하게 발생하여 단위 셀 부품들의 적층 불량이 발생하게 된다.

그런데, 종래에는 이러한 단위 셀 부품들의 적층 불량 문제를 적층 상태에서 정확히 검출할 수 없고 적층 정렬도가 허용 기준값을 벗어나 적층 불량이 발생되는 경우에는 공정 구조상 피드백 시간이 증가할 수밖에 없고 적층 불량을 조치하기 위한 시간을 별도로 확보해야 하므로 생산성 및 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제1664321호(2016.10.04)

본 명세서는 연료 전지 스택에 포함된 단위 셀들의 적층 불량을 검출할 수 있는 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 명세서는 상기 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 명세서에 따른 연료 전지 스택 제조 장치는, 복수의 단위 셀이 적층된 셀 어셈블리를 수용하는 수용부; 상기 수용부를 소정의 각도로 기울이는 틸팅부; 상기 수용부를 리프팅시키는 리프팅부; 및 상기 수용부에 수용된 셀 어셈블리에 포함된 단위 셀의 단자를 이용하여 적층 정렬도를 측정하는 측정부;를 포함할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 수용부는 상부판; 하부판; 및 상기 상부판과 하부판을 연결하는 지지바;를 포함하고, 상기 지지바에 의해 형성된 상기 상부판과 상기 하부판 사이에 셀 어셈블리가 수용될 수 있는 공간이 형성될 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 측정부는, 상기 단자를 향해 전자기파를 출력하고 반사된 전자기파에 대한 신호를 출력하는 단자 측정 센서; 및 상기 단자 측정 센서에서 출력된 신호를 이용하여 단자의 길이 및 간격을 산출하는 프로세서;를 포함할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 측정부는 상기 단자 측정 센서를 상하방향으로 이동시키는 센서 이동부;를 더 포함할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 미리 설정된 기준 정렬값보다 미리 설정된 정렬 오차를 벗어난 것으로 산출된 단자를 포함한 단위 셀을 불량 단위 셀로 판단할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 미리 설정된 기준 간격보다 미리 설정된 간격 오차를 벗어난 것으로 산출된 단자를 포함하는 단위 셀을 불량 단위 셀로 판단할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 단위 셀의 두께 편차의 가장 큰 단위 셀부터 교체할 수 있도록 교체 대상 단위 셀에 대한 정보를 작업자에게 제공할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 단자 측정 센서에서 출력된 신호가 가진 파형의 개수를 이용하여 셀 어셈블리를 구성하는 단위 셀의 개수를 더 산출할 수 있다.

본 명세서에 따른 연료 전지 스택 제조 장치는, 상기 상부판과 상기 하부판 사이에 수용된 셀 어셈블리를 가압하는 가압부;를 더 포함할 수 있다.

본 명세서에 따른 연료 전지 스택 제조 장치는, 상기 리프팅부는, 바닥면에 고정되는 지지플레이트; 및 상기 수용부와 상기 지지플레이트 사이에 연결되어 접힘 및 펴짐 동작을 통해 상기 수용부를 승강시키는 적어도 둘 이상의 X자형 프레임;를 포함할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 명세서에 따르면, 단위 셀의 적층 공정 후에 셀 어셈블리의 적층 불량 여부를 정확하고 용이하게 검출하고, 불량이 발견된 해당 단위 셀 부품의 신속한 교체를 통해 연료 전지 스택의 생산성 향상은 물론, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 연료전지 스택 제조 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 연료전지 스택 제조 장치를 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 측정부가 단위 셀의 적층 정렬도를 측정하는 방법에 대한 참고도이다.
도 4는 본 발명에 따른 연료전지 스택의 정렬 상태를 측정한 측정 파형을 나타내는 파형도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 연료 전지 스택 제조 장치를 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 연료 전지 스택 제조 장치를 나타내는 측면도이다.

본 발명에 따른 연료전지 스택을 제조하기 위해서는, 단위 셀, MEA 및 분리판 등의 부품들 반복적으로 적층하여 셀 어셈블리(10)를 제조하는 과정이 필요하며, 이러한 적층 공정은 수작업에 의해 이루어진다.

본 발명에 따른 연료 전지 스택 제조 장치(1)는, 셀 어셈블리(10)의 적층 불량 여부를 검출하여 적층 불량인 부품의 신속한 교체를 가능하게 하는 장치로서, 우선 단위 셀을 적층하여 셀 어셈블리(10)를 형성하는 적층 공정에 대해 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 연료 전지 스택 제조 장치(1, 이하 간단하게 '제조 장치')는, 복수의 단위 셀이 적층된 셀 어셈블리를 수용하는 수용부(100)와, 상기 수용부(100)를 소정의 각도로 기울이는 틸팅부(110)와, 상기 수용부(100)를 리프팅시키는 리프팅부(120)와, 상기 수용부(100)에 수용된 셀 어셈블리에 포함된 단위 셀의 단자를 이용하여 적층 정렬도를 측정하는 측정부(200)를 포함한다.

연료 전지 스택을 제조하기 위해서는 복수의 단위 셀을 적층해서 셀 어셈블리(10)를 형성해야 한다. 이때, 단위 셀은 모두 판상체의 플레이트 형상으로, 셀 어셈블리(10)는 복수의 단위 셀이 하나씩 순차적으로 적층된 상태이다.

단위 셀의 어느 한 측면에는 단자(11)가 형성되어 있다. 상기 단자(11)는 전력의 입출력 또는 전압/전류 측정을 위한 전기적 단자이다. 상기 단자(11)는 이하에서 설명될 측정부(200)의 적층 정렬도를 측정하기 위한 측정 대상이다.

한편, 상기 셀 어셈블리(10)는 별개의 장소에서 적층 공정이 이루어진 후, 작업자나 이송장치 등에 의해 제조 장치(1)로 옮겨 질 수 있다. 따라서, 상기 셀 어셈블(10)의 적층 공정이 반드시 본 발명에 따른 제조 장치(1)에서 이루어져야 하는 것은 아니다. 적층 공정이 완료된 셀 어셈블(10)는 단위 셀에 대한 적층 정렬도, 즉 정렬 편차 및 기울기를 측정이 필요하다.

상기 수용부(100)는 상부판(101), 하부판(102), 상기 상부판(101)과 하부판(102)을 연결하는 지지바(103)를 포함한다. 상기 지지바(103)에 의해 형성된 상기 상부판(101)과 상기 하부판(102) 사이에 셀 어셈블리(10)가 수용될 수 있는 공간이 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 제조 장치(1)는 상기 수용부(100)를 하부에서 지지하는 지지부(104)를 더 포함할 수 있다. 상기 지지부(104)에는 복수의 이동용 휠(105)이 구비될 수 있다. 상기 이동용 휠(105)은 제조 장치(1)를 원하는 위치로 용이하게 이동시킬 수 있게 도움을 준다. 또한, 상기 지지부(104)에는 브레이크 장치가 형성되어, 이동이 완료된 제조 장치(1)가 상기 이동용 휠(105)에 의해 움직이지 않도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 제조 장치(1)는 상기 상부판(101)과 상기 하부판(102) 사이에 수용된 셀 어셈블리(10)를 가압하는 가압부(106)를 더 포함할 수 있다. 상기 가압부(106)는 셀 어셈블리(10)를 압력을 가할 수 있도록 가압 액추에이터를 포함할 수 있으면, 상기 가압 액추에이터를 포함하여 상기 가압부(106)는 상기 상부판(101)의 상단에 위치할 수 있다.

본 발명에 따른 제조 장치(1)는 셀 어셈블리(10)를 가압한 상태에서 단위 셀들의 적층 정렬도를 측정할 수 있다. 상기 측정부(200)가 단위 셀의 적층 정렬도를 측정하는 방법에 대해서는 이후에 보다 자세히 설명하겠다.

상기 틸팅부(110)는 셀 어셈블리(10)에서 일부 단위 셀을 교체하기 위해 작동할 수 있다. 상기 측정부(200)의 적층 정렬도 측정 결과 일부 단위 셀의 교체가 필요할 경우, 상기 틸팅부(110)는 상기 수용부(100)를 소정의 각도로 기울일 수 있다. 이 것은 단위 셀의 교체를 안정적으로 수행하기 위함으로써, 셀 어셈블리(10)에 대한 가압부(103)의 압력을 해제한 상태에서 수용부(100)를 0 ~ 90도 사이의 임의의 각도로 기울인 상태에서 일부 단위 셀을 교체할 수 있다.

상기 틸팅부(110)는 상기 수용부(100)의 일측에 지지되어 수용부(100)를 회동 가능하게 힌지(미도시); 및 상기 수용부(100)의 타측에 연결된 틸팅액추에이터를 포함할 수 있다. 상기 틸팅액추에이터는 서보모터의 동력에 의해 작동할 수 있으며, 지지대(미도시)에 의해서 틸팅액추에이터가 지지될 수 있다.

한편, 상기 틸팅부(110)에 의해 상기 수용부(100)가 틸팅될 때, 상기 셀 어셈블리(10)에 포함된 단위 셀이 아래 방향으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 복수의 이탈 방지 바(미도시)가 구비되어 있을 수 있다.

상기 리프팅부(120)는 수용부(100)의 지지부(104)의 하부에 구비되어 수용부(100)를 승강시킬 수 있다. 상기 리프팅부(120)는 단위 셀 또는 부품의 교체 시, 작업자의 작업 편의를 위해 셀 어셈블리(10)를 적절한 높이로 올려 주거나 내려주기 위함이다. 상기 리프팅부(120)는 수용부(100)의 하부에 연결되어 접힘 및 펴짐 동작을 통해 수용부(100)를 승강시키는 적어도 둘 이상의 X자형 프레임(121)을 포함하며, 상기 X자형 프레임(121)을 지지한 상태에서 바닥면에 고정되는 지지플레이트(123)를 포함한다. 지지플레이트(123)는 바닥면 상에 직접 고정되면서 수용부(100)의 전체 베이스 역할을 할 수 있다.

X자형 프레임(121)은 작동되면서 수용부(100)를 상승시키거나 하강시키는 부분으로서, X자 형태로 교차되는 2개의 프레임으로 구성되며, 각 프레임(121)의 한 쪽 끝은 수용부(100)와 지지플레이트(123) 측에 각각 힌지 구조로 고정되고, 다른 한쪽 끝은 롤러를 이용하여 수용부(100)와 지지플레이트(123)의 부재 내에 있는 가이드를 따라 이동 가능한 구조를 가지게 된다.

이러한 X자형 프레임(121)은 리프팅부(120)의 폭방향 양측을 지지하는 한 쌍으로 형성되며 높이방향을 따라 복수 개가 구성될 수 있다. X자형 프레임(121)은 교차 부위를 수평으로 관통하는 하나의 프레임축(122)에 의해 결합되어 동시에 접히거나 펴질 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 리프팅부(120)의 상승 및 하강을 위한 동력을 제공하는 동력 제공부는 리프트 액추에이터(미도시)일 수 있다. 수용부(100), 틸팅부(110) 및 리프팅부(120) 등에 사용되는 액추에이터 대신에, 일반적으로 공압이나 유압으로 작동되는 실린더를 적용할 수도 있다.

이하에서는 상기 측정부(200)가 단위 셀의 적층 정렬도를 측정하는 방법에 대해서는 설명하겠다.

도 3은 본 발명에 따른 측정부가 단위 셀의 적층 정렬도를 측정하는 방법에 대한 참고도이다.

도 4는 본 발명에 따른 연료전지 스택의 정렬 상태를 측정한 측정 파형을 나타내는 파형도이다.

상기 측정부(200)는 상기 수용부(100)의 일 측 방향에 설치될 수 있다. 단위 셀의 어느 한 측면에는 단자(11)가 형성되어 있다. 단위 셀들을 적층하여 셀 어셈블리를 형성할 때, 단위 셀들은 상기 단자(11)들이 어느 한 쪽 방향으로 정렬되도록 적층될 수 있다. 상기 측정부(200)는 상기 단자(11)들 이용하여 단위 셀에 대한 적층 정렬도를 측정할 수 있다. 본 명세서에서 단위 셀들의 단자(11)들 상기 측정부(200)를 향하도록 셀 어셈블리(10)가 상기 수용부(100)에 수용된 상태라고 가정하겠다.

상기 측정부(200)는 상기 단자(11)를 향해 전자기파를 출력하고 반사된 전자기파에 대한 신호를 출력하는 단자 측정 센서(220) 및 상기 단자 측정 센서(220)에서 출력된 신호를 이용하여 단자의 길이 및 간격을 산출하는 프로세서(300)를 포함할 수 있다.

상기 측정부(200)는 상기 단자 측정 센서(220)를 상하방향으로 이동시키는 센서 이동부(230)를 더 포함할 수 있다. 상기 센서 이동부(230)는 상기 단자 측정 센서(220)를 셀 어셈블리(10) 내 단위 셀들이 적층된 방향과 나란한 방향으로 이동할 수 있도록 한다. 상기 센서 이동부(230)는 상기 상부판(101)과 하부판(102) 사이에 연결되어 상기 단자 측정 센서(220)의 이동을 가이드 하는 가이드 바(107)를 포함할 수 있다. 또한, 센서 이동부(230)는 상기 단자 측정 센서(220)가 상기 가이드 바(107)를 따라 상하로 이동하도록 동력을 발생시키는 구동모터(미도시)를 포함할 수 있다. 하지만 이는 본 발명의 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 상하 이동구조가 채택될 수 있다.

상기 단자 측정 센서(220)에서 출력된 전자기파(210)은 상기 단자(11)에 반사되어 입력된다. 따라서, 상기 프로세서는 상기 전자기파(210)가 출력/반사된 시간을 통해 상기 단자 측정 센서(220)와 상기 단자(11) 사이의 거리(단자의 길이)를 산출할 수 있다. 그리고 상기 단자 측정 센서(220)는 상기 센서 이동부(230)에 의해 이동하면서 복수의 단자(11)들을 측정하는 바, 상기 프로세서는 상기 전자기파(210)가 반사되어 입력된 시간 간격과 상기 단자 측정 센서(220)의 이동 속도에 대한 정보를 이용하여 단자와 단자 사이의 간격을 산출할 수 있다. 상기 프로세서는 각 단자(11)의 길이 및/또는 단자 사이의 간격을 이용하여 적층 정렬도를 판단할 수 있다.

여기서, 적층 정렬도라 함은, 각 단위 셀의 돌출 편차 및/또는 두께 편차 정도를 의미한다. 보다 구체적으로, 단위 셀이 적층된 방향을 세로축으로 할 때, 단위 셀이 가로 방향으로 들어가거나 튀어나온 정도가 '단위 셀의 정렬 편차'이다. 그리고 상기 세로축 방향으로 단위 셀의 두께가 기준 두께보다 두껍거나 얇은 정도를 '단위 셀의 두께 편차'이다.

보다 구체적으로, '단위 셀의 정렬 편차'는 미리 설정된 기준 정렬값보다 더 돌출될 경우, 정렬 편차를 +로 결정하고, 정렬 기준보다 덜 돌출될 경우 정렬 편차를 -로 결정하게 된다. '단위 셀의 두께 편차'는 단자와 단자 사이의 간격 즉, 피치의 길이를 미리 설정된 기준 간격과 비교하여 두께 편차를 결정한다.

상기 프로세서는 상기 기준 정렬값보다 미리 설정된 정렬 오차를 벗어난 것으로 산출된 단자를 포함한 단위 셀을 불량 단위 셀로 판단할 수 있다. 또한, 상기 프로세서는 상기 기준 간격보다 미리 설정된 간격 오차를 벗어난 것으로 산출된 단자를 포함하는 단위 셀을 불량 단위 셀로 판단할 수 있다. 따라서, 상기 프로세서는 불량 단위 셀에 대한 정보를 작업자에게 제공하여 불량 단위 셀을 교체할 수 있도록 할 수 있다.

한편, 각각의 단위 셀은 제조 과정에서 편차가 발생할 수 있다. 이때, 편차가 허용 기준 내라면 정상적인 단위 셀로 판정된다. 다만, 복수의 단위 셀을 적층하여 셀 어셈블리(10)를 제조할 때, 각각의 단위 셀은 정상이라 하여도 편차가 누적되어 셀 어셈블리(10)의 전체 길이는 허용 오차를 벗어날 수 있다. 이 경우, 상기 프로세서는 단위 셀의 두께 편차의 가장 큰 단위 셀부터 교체할 수 있도록 교체 대상 단위 셀에 대한 정보를 작업자에게 제공할 수 있다.

나아가, 상기 프로세서는 이와 상기 단자 측정 센서(220)에서 출력된 신호가 가진 파형의 개수를 이용하여 셀 어셈블리(10)를 구성하는 단위 셀의 개수를 산출할 수 있다. 상기 프로세서는 단위 셀의 개수가 기준 개수보다 적거나 많을 때, 그 개수에 대한 정보를 작업자에게 제공할 수 있다.

한편, 상기 전자기파(210)는 가시광선, 적외선 등 다양한 파장을 가질 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 제조 장치(1)를 설명함에 있어서, 셀 어셈블리(10)가 만들어진 이후 적층 정렬도를 측정하는 것으로 설명하였으나, 본 발명에 따른 제조 장치(1)는 셀 어셈블리(10)의 제조 과정에서도 측정할 수 있다. 단위 셀의 적층 고정과 동시에 적층 정렬도를 측정하게 될 경우, 적층 불량이 발생하자 마자 단위 셀의 신속한 교체가 가능하여, 셀 어셈블리의 해체 작업이 필요 없어 생산성 향상은 물론, 제품에 대한 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.

상기 프로세서는 산출 및 다양한 제어 로직을 실행하기 위해 본 발명이 속한 기술분야에 알려진 마이크로프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 상술한 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 프로세서는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이 때, 프로그램 모듈은 메모리 장치에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다.

상기 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C/C++, C#, JAVA, Python, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.

상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.

상술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 수용부 110 : 틸팅부
120 : 리프팅부 200 : 측정부

Claims (10)

1. 복수의 단위 셀이 적층된 셀 어셈블리를 수용하는 수용부;
   상기 수용부를 소정의 각도로 기울이는 틸팅부;
   상기 수용부를 리프팅시키는 리프팅부; 및
   상기 수용부에 수용된 셀 어셈블리에 포함된 단위 셀의 단자를 이용하여 적층 정렬도를 측정하는 측정부;를 포함하는 연료 전지 스택 제조 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 수용부는 상부판; 하부판; 및 상기 상부판과 하부판을 연결하는 지지바;를 포함하고,
   상기 지지바에 의해 형성된 상기 상부판과 상기 하부판 사이에 셀 어셈블리가 수용될 수 있는 공간이 형성된 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 제조 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 측정부는,
   상기 단자를 향해 전자기파를 출력하고 반사된 전자기파에 대한 신호를 출력하는 단자 측정 센서; 및
   상기 단자 측정 센서에서 출력된 신호를 이용하여 단자의 길이 및 간격을 산출하는 프로세서;를 포함하는 연료 전지 스택 제조 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 측정부는 상기 단자 측정 센서를 상하방향으로 이동시키는 센서 이동부;를 더 포함하는 연료 전지 스택 제조 장치.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 프로세서는 미리 설정된 기준 정렬값보다 미리 설정된 정렬 오차를 벗어난 것으로 산출된 단자를 포함한 단위 셀을 불량 단위 셀로 판단하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 제조 장치.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 프로세서는 미리 설정된 기준 간격보다 미리 설정된 간격 오차를 벗어난 것으로 산출된 단자를 포함하는 단위 셀을 불량 단위 셀로 판단하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 제조 장치.
   
7. 제3항에 있어서,
   상기 프로세서는 단위 셀의 두께 편차의 가장 큰 단위 셀부터 교체할 수 있도록 교체 대상 단위 셀에 대한 정보를 작업자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 제조 장치.
   
8. 제3항에 있어서,
   상기 프로세서는 상기 단자 측정 센서에서 출력된 신호가 가진 파형의 개수를 이용하여 셀 어셈블리를 구성하는 단위 셀의 개수를 더 산출하는 것을 특징으로 하는 연료 전지 스택 제조 장치.
   
9. 제2항에 있어서,
   상기 상부판과 상기 하부판 사이에 수용된 셀 어셈블리를 가압하는 가압부;를 더 포함하는 연료 전지 스택 제조 장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 리프팅부는,
    바닥면에 고정되는 지지플레이트; 및
    상기 수용부와 상기 지지플레이트 사이에 연결되어 접힘 및 펴짐 동작을 통해 상기 수용부를 승강시키는 적어도 둘 이상의 X자형 프레임;를 포함하는 연료 전지 스택 제조 장치.
    

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