KR102241379B1 - 연료전지 분리판의 레이저 용접장치 - Google Patents

연료전지 분리판의 레이저 용접장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연료전지 분리판의 레이저 용접장치에 관한 것으로, 서로 겹쳐진 복수의 연료전지 분리판의 하부면을 지지하며 상부가 개방되는 두개 이상의 체결홈이 이격되어 형성되는 메인블럭; 메인블럭의 상부에 메인블럭의 상부면을 커버하며 복수의 연료전지 분리판의 레이저 용접이 가능하게 서로 일정한 간격으로 이격되게 배치되어 복수의 연료전지 분리판의 상부면을 지지하며 각각 한개 이상의 체결홀이 형성되는 두개 이상의 섬블럭; 및 두개 이상의 섬블럭에 각각 형성된 한개 이상의 체결홀을 관통하여 두개 이상의 체결홈에 연결됨에 의해 두개 이상의 섬블럭이 복수의 연료전지 분리판이 서로 밀착되게 복수의 연료전지 분리판의 상부면을 지지하도록 하는 두개 이상의 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연료전지 분리판의 레이저 용접장치{Laser welding apparatus for bipolar plate of fule cell}
본 발명은 연료전지 분리판의 레이저 용접장치에 관한 것으로, 특히 두 장의 연료전지 분리판을 상부면과 하부면에서 각각 지지하는 메인블럭과 섬블럭을 체결부재를 이용해 체결하고 해체가 가능하도록 함으로써 섬구조를 갖는 용접 라인을 따라 서로 균일한 힘으로 밀착시킬 수 있음에 따라 섬블럭의 체결과 탈착 과정이나 레이저 용접의 오류로 인한 연료전지 분리판의 변형이나 손상을 방지할 수 있는 연료전지 분리판의 레이저 용접장치에 관한 것이다.
연료전지는 연료전지 분리판이 구비되며, 연료전지 분리판에 관한 기술이 한국등록특허공보 제10-0993638호(특허문헌 1)에 공개되어 있다. 한국등록특허공보 제10-0993638호는 연료전지용 금속분리판에 관한 것으로, 두 개의 금속박막을 이용한 스템핑 성형공법을 실시하여 금속분리판을 제작하되, 스템핑 성형시 두 개의 금속박막중 한개인 제1금속박막과 다른 한개인 제2금속박막의 내측에 냉각유로가 형성되고, 이 냉각유로 사이 구간에서 제1 및 제2금속박막의 외측에 각각 제1 및 제2주유로가 형성되는 동시에 이 제1 및 제2주유로의 바닥면에 각각 제1 및 제2보조유로가 형성된다.
한국등록특허공보 제10-0993638호와 같이 종래의 연료전지용 금속분리판 즉, 연료전지 분리판은 두 장을 서로 겹쳐 캐소드 분리판(cathode bipolar plate)이나 애노드 분리판(anode bipolar plate)으로 조합되어 사용된다. 연료전지 분리판은 캐소드 분리판이나 애노드 분리판으로 조합되어 사용 시 두 장이 사용되며, 두 장의 연료전지 분리판은 서로 겹쳐진 상태에서 기밀(sealing)을 유지하기 위해 가스켓(gasket)을 이용하는 경우에 연료전지 스택의 소형화가 용이하지 않아 레이저 용접을 이용하고 있다.
두 장의 분리판은 용접 라인에 따라 서로 겹쳐진 상태에서 레이저 용접이 수행되나 용접 라인이 서로 갈라진 후 다시 만나는 섬구조를 갖는 복잡한 경우에 겹침이 서로 균일하게 밀착되지 않을 수 있으면 이러한 경우에 레이저 용접으로 인한 홀 뚫림, 제품의 열변형이나 용접 불량 등으로 연료전지 분리판의 변형이나 손상이 발생될 수 있으며, 용접부위가 산화되어 연료전지 분리판이 밝은 색인 경우에 어두운 색상으로 변색되고 이로 인해 부식이 발생되어 연료 전지의 성능이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
: 한국등록특허공보 제10-0993638호
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서로 겹쳐저 용접되어야 하는 용접 라인이 서로 갈라진 후 다시 만나는 섬구조를 갖는 두 장의 연료전지 분리판을 상부면과 하부면에서 각각 지지하는 메인블럭과 섬블럭을 체결부재를 이용해 체결하고 해체가 가능하도록 함으로써 메인블럭에서 섬블럭을 용이하게 체결하고 탈착할 수 있고, 섬구조를 갖는 용접 라인을 따라 서로 균일한 힘으로 밀착시킬 수 있음에 따라 섬블럭의 체결과 탈착 과정이나 레이저 용접의 오류로 인한 연료전지 분리판의 변형이나 손상을 방지할 수 있는 연료전지 분리판의 레이저 용접장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 레이저 용접 시 서로 겹쳐저 용접되어야 하는 용접 라인이 서로 갈라진 후 다시 만나는 섬구조를 갖는 두 장의 연료전지 분리판을 상부면과 하부면에서 각각 지지하는 메인블럭과 섬블럭 사이로 불활성 가스를 투입함으로써 용접 라인의 산화를 방지하여 용접부위가 산화되는 것을 방지할 수 있는 연료전지 분리판의 레이저 용접장치를 제공함에 있다.
본 발명의 연료전지 분리판의 레이저 용접장치는 서로 겹쳐진 복수의 연료전지 분리판의 하부면을 지지하며 상부가 개방되는 두개 이상의 체결홈이 이격되어 형성되는 메인블럭; 상기 메인블럭의 상부에 메인블럭의 상부면을 커버하며 상기 복수의 연료전지 분리판의 레이저 용접이 가능하게 서로 일정한 간격으로 이격되게 배치되어 상기 복수의 연료전지 분리판의 상부면을 지지하며 각각 한개 이상의 체결홀이 형성되는 두개 이상의 섬블럭; 및 상기 두개 이상의 섬블럭에 각각 형성된 상기 한개 이상의 체결홀을 관통하여 상기 두개 이상의 체결홈에 연결됨에 의해 두개 이상의 섬블럭이 상기 복수의 연료전지 분리판이 서로 밀착되게 복수의 연료전지 분리판의 상부면을 지지하도록 하는 두개 이상의 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 연료전지 분리판의 레이저 용접장치는 서로 겹쳐저 용접되어야 하는 용접 라인이 서로 갈라진 후 다시 만나는 섬구조를 갖는 두 장의 연료전지 분리판을 상부면과 하부면에서 각각 지지하는 메인블럭과 섬블럭을 체결부재를 이용해 체결하고 해체가 가능하도록 함으로써 메인블럭에서 섬블럭을 용이하게 체결하고 탈착할 수 있는 이점이 있고, 섬구조를 갖는 용접 라인을 따라 서로 균일한 힘으로 밀착시킬 수 있음에 따라 섬블럭의 체결과 탈착 과정이나 레이저 용접의 오류로 인한 연료전지 분리판의 변형이나 손상을 방지할 수 있는 이점이 있으며, 레이저 용접 시 서로 겹쳐저 용접되어야 하는 용접 라인이 서로 갈라진 후 다시 만나는 섬구조를 갖는 두 장의 연료전지 분리판을 상부면과 하부면에서 각각 지지하는 메인블럭과 섬블럭 사이로 불활성 가스를 투입함으로써 용접 라인의 산화를 방지하여 용접부위가 산화되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 본 발명의 연료전지 분리판의 레이저 용접장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 연료전지 분리판의 레이저 용접장치의 분해조립 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 연료전지 분리판의 레이저 용접장치의 평면도,
도 4는 도 3에 도시된 연료전지 분리판의 레이저 용접장치의 A-A선 단면도,
도 5는 도 3에 도시된 가장자리 섬블럭의 확대 평면도,
도 6은 도 3에 도시된 다섯개의 내측 섬블럭의 확대 평면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에서와 같이 본 발명의 연료전지 분리판의 레이저 용접장치는 메인블럭(110), 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e) 및 두개 이상의 체결부재(130)를 포함하여 구성된다.
메인블럭(110)은 서로 겹쳐진 복수의 연료전지 분리판(11,12)의 하부면을 지지하며 상부가 개방되는 두개 이상의 체결홈(111a)이 이격되어 형성된다. 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)은 각각 메인블럭(110)의 상부에 메인블럭(110)의 상부면을 커버하며 복수의 연료전지 분리판(11,12)의 레이저 용접이 가능하게 서로 일정한 간격(D1)으로 이격되게 배치되어 복수의 연료전지 분리판(11,12)의 상부면을 지지하며 각각 한개 이상의 체결홀(121a)이 형성된다. 두개 이상의 체결부재(130)는 각각 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)에 각각 형성된 한개 이상의 체결홀(121a)을 관통하여 두개 이상의 체결홈(111a)에 연결됨에 의해 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)이 복수의 연료전지 분리판(11,12)이 서로 밀착되게 복수의 연료전지 분리판(11,12)의 상부면을 지지하도록 한다.
본 발명의 연료전지 분리판의 레이저 용접장치의 실시예에 따른 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
복수의 연료전지 분리판(11,12)은 도 2 및 도 4에서와 같이 각각 서로 겹쳐진 상태에서 레이저 용접을 이용한 밀봉을 위해 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e) 사이의 일정한 이격 간격(D1)을 따라 용접 라인이 설정된다. 예를 들어, 복수의 연료전지 분리판(11,12)은 서로 동일하게 형성되며, 도 1에 도시된 바와 같이 서로 겹쳐진 상태에서 복수의 연료전지 분리판(11,12) 중 연료전지 분리판(12)의 하부의 표면은 메인블럭(110)의 상부의 표면과 접촉되게 메인블럭(110)의 상부에 수납한다. 이 후 복수의 연료전지 분리판(11,12) 중 연료전지 분리판(11)의 상부의 표면은 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)을 메인블럭(110)에 장착함에 의해 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)의 하부면과 접촉되어 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)에 의해 압착되어 지지되고, 도 1에서와 같이 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)의 사이의 일정한 이격 간격(D1)을 따라 용접 라인이 설정된다. 여기서, 도 1에 도시된 확대도에서와 같이 이격 간격(D1)은 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e) 사이의 이격 간격(D1)에 모두 동일하게 적용된다. 이러한 복수의 연료전지 분리판(11,12)의 재질은 금속이며, 두께는 0.1 내지 5㎜인 것이 사용된다.
메인블럭(110)은 하부면에 서로 이격되게 다수개의 지지기둥(114)이 연결되며 상부에 서로 이격되며 체결부재(130)가 삽입되는 두개 이상의 체결홈(111a)이 형성되고, 메인블럭(110)의 하부면 즉, 하부의 표면의 모서리 부분에 각각 다수개의 지지기둥(114)이 연결되어 메인블럭(110)을 지지하며, 두개 이상의 체결홈(111a)은 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d) 및 사각형 섬지지 돌출부재(113)의 상부에서 하부로 연장되어 각각 형성된다. 이러한 메인블럭(110)은 도 1, 도 2 및 도 4에서와 같이 사각형 베이스 몸체(111), 한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d) 및 사각형 섬지지 돌출부재(113)를 포함하여 구성된다.
사각형 베이스 몸체(111)는 표면의 형상이 에지(edge)가 제거된 사각형으로 형성되어 본 발명의 연료전지 분리판의 레이저 용접장치를 전반적으로 지지하며, 하부면 즉, 하부의 표면 중 모서리 부분에 각각 서로 이격되게 다수개의 지지기둥(114)이 연결되어 사각형 베이스 몸체(111)을 지지한다.
한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)는 사각형 베이스 몸체(111)의 상부면 즉, 상부의 표면에 서로 간격(D2)을 두고 돌출되게 형성되며 일측이나 타측에 섬블럭 삽입홈(112e,112f,112g,112h,112i)이 형성된다.
한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d) 중 내측 섬지지 돌출부재(112)는 상부에 배치되는 섬블럭(120a)과 대응되게 일측과 타측에 각각 섬블럭 삽입홈(112e)이 형성되며, 섬블럭 삽입홈(112e)의 내측에 사각형 베이스 몸체(111)까지 연장되게 복수의 체결홈(111a)이 서로 이격되게 형성된다. 여기서, 섬블럭 삽입홈(112e)은 섬블럭(120a)과 대응되게 형성되어 섬블럭(120a)이 삽입됨에 의해 복수의 연료전지 분리판(11,12)을 밀착하여 지지하게 된다. 이러한 사각형 베이스 몸체(111)는 에지가 제거된 즉, 각 모서리가 곡선형으로 형성된다.
한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d) 중 다섯개의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)가 사용된다. 다섯개의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d) 중 네개의 내측 섬지지 돌출부재(112a,112b,112c,112d)는 각각 네개의 섬블럭(120b,120c,120d,120e)과 대응되게 일측이나 타측에 섬블럭 삽입홈(112f,112g,112h,112i)이 형성되며, 섬블럭 삽입홈(112f,112g,112h,112i)의 내측에 사각형 베이스 몸체(111)까지 연장되게 복수의 체결홈(111a)이 서로 이격되게 형성된다. 섬블럭 삽입홈(112f,112g,112h,112i)은 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)가 각각 삽입되어 복수의 연료전지 분리판(11,12)을 밀착하여 지지하게 된다. 이러한 한개 이상의 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d) 즉, 다섯개의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)의 상부면은 각각 평탄면으로 형성된다.
사각형 섬지지 돌출부재(113)는 한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d) 즉, 다섯개의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)가 내측에 배치되게 섬블럭 삽입홈(113a)이 형성되게 한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)와 각각 간격(D2)을 두고 사각형 베이스 몸체(111)의 가장자리를 따라 사각형 베이스 몸체(111)의 상부면에서 돌출되게 형성된다. 사각형 섬지지 돌출부재(113)는 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e) 중 섬블럭(120) 즉, 한 개의 가장자리 섬블럭(120)과 대응되게 형성되며, 가장자리를 따라 다수개의 체결홈(111a)이 사각형 베이스 몸체(111)까지 연장되게 형성된다. 사각형 섬지지 돌출부재(113)는 모서리가 곡선형으로 형성되며, 상부면은 평탄면으로 형성된다.
두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)은 도 1 내지 도 4에서와 같이 각각 여섯개의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)이 사용되며, 여섯개의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)은 한개의 가장자리 섬블럭(120)과 다섯개의 내측 섬블럭(120a,120b,120c,120d,120e)이 사용된다.
여섯개의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e) 중 한개의 가장자리 섬블럭(120)은 사각형 섬지지 돌출부재(113)와 대응되는 위치와 형상으로 형성되며, 다섯개의 내측 섬블럭(120a,120b,120c,120d,120e)이 내측에 배치되게 섬블럭 삽입홈(121b)이 형성되게 사각형 베이스 몸체(111)의 가장자리를 따라 사각형 베이스 몸체(111)의 상부에 배치되게 형성되고 체결부재(130)가 삽입되는 다수개의 체결홀(121a)이 서로 이격되게 형성되며, 다섯개의 내측 섬블럭(120a,120b,120c,120d,120e)은 각각 가장자리 섬블럭(120)과 간격(D1)을 두고 사각형 베이스 몸체(111)의 상부에 서로 간격을 두고 섬블럭 삽입홈(120e,112f,112g,112h,112i)에 삽입되어 배치되고 각각 체결부재(130)가 삽입되는 두 개의 체결홀(121a)이 일측이나 타측에서 서로 이격되게 형성된다. 즉, 다섯개의 내측 섬블럭(120a,120b,120c,120d,120e)은 각각 다섯의 섬블럭(120a, 120b,120c,120d,120e)과 대응되는 위치나 형상으로 형성되어 각각에 형성된 섬블럭 삽입홈(112e,112f,112g,112h,112i)에 삽입되어 배치된다.
이와 같이 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)은 각각 여섯개의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)이 사용되며, 여섯개의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)은 한개의 가장자리 섬블럭(120)과 다섯개의 내측 섬블럭(120a,120b,120c,120d,120e)이 사용되고, 한개의 가장자리 섬블럭(120)은 도 4 및 도 5에서와 같이 섬블럭 삽입홈(112e)을 따라 내측의 하부면에 불활성 기체의 유입 통로를 제공하는 다수개의 슬롯홈(121c)이 배열되어 형성되며, 다섯개의 내측 섬블럭(120a,120b,120c,120d,120e)은 각각 도 4 및 도 6에서와 같이 일측이나 타측의 하부면에 각각 불활성 기체의 유입 통로를 제공하는 다수개의 슬롯홈(121c)이 배열되어 형성된다. 이러한 가장자리 섬블럭(120)과 다섯개의 내측 섬블럭(120a,120b,120c,120d,120e)은 각각 도 2 및 도 4에서와 같이 단차(121d)가 형성되며, 이 단차(121d)는 섬블럭 삽입홈(112e,112f,112g,112h,112i)에 삽입되는 하부의 표면적이 상부의 표면적보다 작게 형성됨에 의해 레이저 용접 통로를 제공하는 간격(D1)을 최소로 형성할 수 있고, 이로 인해 불활성 가스가 외부로 배출되는 것을 최소화할 수 있다. 이러한 슬롯홈(121c)은 폭이 0.5 내지 2㎜이내로 미세하게 형성함에 의해 불활성 가스를 투입함과 아울러 연료전지 분리판(11,12)과의 밀착성을 개선시킬 수 있게 된다.
두개 이상의 체결부재(130)는 각각 도 1 및 도 2에서와 같이 나사나 볼트가 사용되어 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)에 각각 형성된 체결홀(121a)을 관통하여 삽입된 후 한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)나 사각형 섬지지 돌출부재(113)에 각각 형성된 체결홈(111a)에 연결되어 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)이 각각 한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)나 사각형 섬지지 돌출부재(113)에 체결되도록 함으로써 복수의 연료전지 분리판(11,12)을 견고하게 고정시킨 상태에서 레이저 용접이 가능하도록 한다.
제어기(140)는 레이저 용접 시 복수의 연료전지 분리판(11,12)의 산화를 방지하기 위해 공급되는 불활성 기체를 다수개의 밸브(150)를 제어함에 의해 공급 여부를 제어한다. 즉, 불활성 기체는 질소(N)나 아르곤(Ar) 가스가 사용되며, 연결호스(151)는 각각 제어기(140)의 제어에 의해 개폐되는 밸브(150)가 연결된다. 이러한 밸브(150)는 연결호스(151)를 통해 메인블럭(110)과 연결된다. 예를 들어, 메인블럭(110)은 일측면과 타측면에 각각 제1공압 연결관통구(115)가 형성되며 제1공압 연결관통구(115)와 직교되게 서로 이격되며 하부면에서 상부면까지 관통되게 다수개의 제2공압 연결 관통구(116)가 형성된다. 제1공압 연결관통구(115)는 사각형 베이스 몸체(111)에서 관통되어 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)나 사각형 섬지지 돌출부재(113)의 측면과 연통되게 형성되어 불활성 기체가 공급되는 연결호스(151)가 연결되며, 다수개의 제2공압 연결관통구(116)는 각각 사각형 베이스 몸체(111)의 하부에서 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)나 사각형 섬지지 돌출부재(113)의 섬블럭 삽입홈(113a)의 내측과 연통되게 형성되어 불활성 기체가 공급되는 연결호스가 연결되며,
본 발명의 연료전지 분리판의 레이저 용접장치를 이용해 용접하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
복수의 연료전지 분리판(11,12)의 레이저 용접 방법은 복수의 연료전지 분리판(11,12)을 메인블럭(110)의 한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)와 사각형 섬지지 돌출부재(113)의 상부의 표면에 정렬시킨다. 복수의 연료전지 분리판(11,12)이 메인블럭(110)의 한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)와 사각형 섬지지 돌출부재(113)의 상부의 표면에 정렬되면
한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d) 및 사각형 섬지지 돌출부재(113)에 각각 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)을 배치한다. 즉, 여섯개의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e) 중 한개의 가장자리 섬블럭(120)은 사각형 섬지지 돌출부재(113)와 대응되는 위치와 형상으로 형성되어 섬블럭 삽입홈(113a)에 삽입되며, 다섯개의 내측 섬블럭(120a,120b,120c,120d,120e)은 각각 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)과 각각 대응되는 위치와 형상으로 형성되어 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)에 각각 형성되는 섬블럭 삽입홈(112e,112f,112g,112h,112i)에 삽입되어 배치된다.
한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d) 및 사각형 섬지지 돌출부재(113)에 각각 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)을 배치되면 두개 이상의 체결부재(130)를 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)에 각각 형성된 체결홀(121a)을 관통하여 삽입된 후 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)나 사각형 섬지지 돌출부재(113)에 각각 형성된 체결홈(111a)에 연결시켜 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)이 각각 한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)나 사각형 섬지지 돌출부재(113)에 체결되도록 함으로써 복수의 연료전지 분리판(11,12)을 견고하게 고정시킨 상태에서 간각(D1)을 통해 레이저 용접이 가능하도록 한다.
레이저 용접 시 제어기(140)는 다수개의 밸브(150)의 온/오프를 제어하여 연결호스(151)를 통해 연결되는 제1공압 연결관통구(115)나 다수개의 제2공압 연결관통구(116)를 통해 사각형 베이스 몸체(111)에서 관통되어 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)나 사각형 섬지지 돌출부재(113)의 측면이나 사각형 베이스 몸체(111)의 하부에서 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)나 사각형 섬지지 돌출부재(113)의 섬블럭 삽입홈(113a)의 내측으로 불활성 기체를 도 4에 도시된 화살표 방향으로 공급하여 레이저 용접으로 인한 복수의 연료전지 분리판(11,12)의 산화를 방지한다.
본 발명의 연료전지 분리판의 레이저 용접장치는 연료전지 분야는 물론 다양한 종류의 핸드폰, 커패시터 제조 삽업 분야 등에 널리 적용할 수 있다.
11,12: 연료전지 분리판
110: 메인블럭
111: 사각형 베이스 몸체
112,112a,112b,112c,112d: 내측 섬지지 돌출부재
113: 사각형 섬지지 돌출부재
120,120a,120b,120c,120d,120e: 섬블럭

Claims (8)

  1. 사각형 베이스 몸체(111)와, 상기 사각형 베이스 몸체(111)의 상부면에 서로 간격을 두고 돌출되게 형성되며 일측이나 타측에 섬블럭 삽입홈(112e,112f,112g,112h,112i)이 형성되는 한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)와, 상기 사각형 베이스 몸체(111)의 가장자리를 따라 사각형 베이스 몸체(111)의 상부면에서 돌출되게 형성되는 사각형 섬지지 돌출부재(113)를 포함하고, 서로 겹쳐진 복수의 연료전지 분리판(11,12)의 하부면을 지지하며 상부가 개방되는 두개 이상의 체결홈(111a)이 이격되어 형성되는 메인블럭(110);
    상기 메인블럭(110)의 상부에 서로 이격되게 배치되어 체결부재(130)가 삽입되는 다수개의 체결홀(121a)과 불활성 기체의 유입 통로를 제공하도록 섬블럭 삽입홈(112e)을 따라 내측의 하부면에 배치된 다수개의 슬롯홈(121c)을 구비한 한 개의 가장자리 섬블럭(120)과, 상기 한 개의 가장자리 섬블럭(120)과 간격을 두고 일측이나 타측에 서로 이격되게 배치되어 체결부재(130)가 삽입되는 두개의 체결홀(121a)과 불활성 기체의 유입 통로를 제공하도록 일측이나 타측의 하부면에 각각 배치된 다수개의 슬롯홈(121c)을 구비한 다섯개의 내측 섬블럭(120a,120b,120c,120d,120e)으로 이루어진 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e); 및
    상기 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)에 각각 형성된 상기 한개 이상의 체결홀(121a)을 관통하여 상기 두개 이상의 체결홈(111a)에 연결됨에 의해 두개 이상의 섬블럭(120,120a,120b,120c,120d,120e)이 상기 복수의 연료전지 분리판(11,12)이 서로 밀착되게 복수의 연료전지 분리판(11,12)의 상부면을 지지하도록 하는 두개 이상의 체결부재(130)를 포함하고,
    상기 메인블럭(110)은 일측면과 타측면에 각각 제1공압 연결관통구(115)가 형성되며 상기 제1공압 연결관통구(115)와 직교되게 서로 이격되며 하부면에서 상부면까지 관통되게 다수개의 제2공압 연결 관통구(116)가 형성되고,
    상기 제1공압 연결관통구(115)는 사각형 베이스 몸체(111)에서 관통되어 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)나 사각형 섬지지 돌출부재(113)의 측면과 연통되게 형성되어 불활성 기체가 공급되는 연결호스(151)가 연결되며,
    상기 다수개의 제2공압 연결관통구(116)는 각각 사각형 베이스 몸체(111)의 하부에서 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)나 사각형 섬지지 돌출부재(113)의 섬블럭 삽입홈(113a)의 내측과 연통되게 형성되어 불활성 기체가 공급되는 연결호스(151)가 연결되며,
    상기 불활성 기체는 질소(N)나 아르곤(Ar) 가스가 사용되며, 상기 연결호스(151)는 각각 제어기(140)의 제어에 의해 개폐되는 밸브(150)가 연결되는 연료전지 분리판의 레이저 용접장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사각형 베이스 몸체(111)와 사각형 섬지지 돌출부재(113)는 각각 모서리가 곡선형으로 형성되며, 상기 한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)와 상기 사각형 섬지지 돌출부재(113)의 상부면은 각각 평탄면으로 형성되는 각각 일측이나 타측에 섬블럭 삽입홈(113a)이 형성되는 연료전지 분리판의 레이저 용접장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메인블럭(110)은 하부면에 서로 이격되게 다수개의 지지기둥(114)이 연결되며 상부에 서로 이격되며 체결부재(130)가 삽입되는 두개 이상의 체결홈(111a)이 형성되고,
    상기 다수개의 지지기둥(114)은 상기 메인블럭(110)의 하부면의 모서리 부분에 각각 연결되어 메인블럭(110)을 지지하며, 상기 두개 이상의 체결홈(111a)은 한개 이상의 내측 섬지지 돌출부재(112,112a,112b,112c,112d)와 사각형 섬지지 돌출부재(113)의 상부에 각각 형성되는 연료전지 분리판의 레이저 용접장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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