KR20090016336A - Welding apparatus for welding metal separator of fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용접 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메탈 소재의 상판과 하판을 스폿 용접하여 연료 전지의 분리판을 제작할 수 있도록 하는 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 연료 전지(Fuel Cell)는 수소 및 산소의 전기 화학적인 반응에 의하여 전기를 직접 생산하는 발전 시스템으로서, 별도의 충전 과정 없이도 외부에서 화학 반응물을 공급받아 지속적인 발전이 가능한 특징이 있다.In general, a fuel cell is a power generation system that directly generates electricity by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen, and has a characteristic of continuously generating power by receiving a chemical reactant from the outside without a separate charging process.
연료 전지의 기본적인 구조는 전극과 촉매층, 박막층으로 구성된 막-전극 어셈블리(MEA)와 분리판(separator: 당 업계에서는 통상적으로 "바이폴라 플레이트" 라고 한다)이 교대로 적층되어 있는 구조를 이루고 있다.The basic structure of a fuel cell has a structure in which a membrane-electrode assembly (MEA) composed of an electrode, a catalyst layer, and a thin film layer, and a separator (commonly referred to in the art as a "bipolar plate") are alternately stacked.
상기 분리판은 연료인 수소 가스와 산화제 가스인 공기를 막-전극 어셈블리에 공급해 주는 역할과, 전류를 수집하는 역할, 수소와 산소의 직접 접촉으로 인한 폭발, 연소 등의 위험성을 방지하는 역할을 수행하기 때문에 기체 투과율은 낮고, 전기 전도성이 좋아야 한다.The separator serves to supply hydrogen gas, which is fuel, and air, which is an oxidant gas, to the membrane-electrode assembly, to collect current, and to prevent risks such as explosion and combustion due to direct contact between hydrogen and oxygen. Therefore, gas permeability must be low and electrical conductivity must be good.
이러한 연료 전지 분리판은 그라파이트(graphite) 또는 카본 복합체로서 형성되고 있는 바, 기체 또는 액체의 투과를 막기 위해 최소 0.4~0.6mm의 두께로 이루어진다. 그런데 이러한 분리판은 두께가 두껍고, 성형이 복잡하며, 가격이 비싼 단점을 가지고 있다.The fuel cell separator is formed as a graphite or carbon composite, and has a thickness of at least 0.4 mm to 0.6 mm to prevent gas or liquid permeation. However, such a separator has a disadvantage that the thickness is thick, the molding is complicated, and the price is expensive.
최근에는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 메탈 소재로 이루어진 분리판을 많이 사용하고 있다. 이 분리판은 그라파이트 또는 카본 복합체 소재의 세퍼레이터에 비해 두께가 얇은 장점을 갖고 있다.Recently, in order to solve such a problem, a number of separator plates made of metal are used. This separator has the advantage of being thinner than the separator made of graphite or carbon composite material.
이 경우 상기 분리판(9)은 도 1에서 도시한 바와 같이, 막-전극 어셈블리(3)를 중심에 두고 이의 양측에 배치되는 것으로서, 메탈 소재의 상판(1) 및 하판(2)이 상호 접합된 구조로 이루어진다.In this case, as shown in FIG. 1, the
상기 분리판(9)은 프레스 성형에 의해 요철(凹凸)로서 절곡된 상판(1) 및 하판(2)이 상호 접합되는 바, 일측면에 막-전극 어셈블리(3)로 수소 가스를 공급하기 위한 수소 가스 채널(4)을 형성하고, 다른 일측면에 막-전극 어셈블리(3)로 산화제 가스를 공급하기 위한 산화제 가스 채널(5)을 형성하며, 상판(1) 및 하판(2) 사이로 냉각 매체를 유통시킬 수 있는 냉각 매체 유동 통로(6)를 형성하고 있다.The
이와 같은 종래 기술에 따른 연료 전지의 분리판(9)은 실리콘 고무 소재의 시일제(8)에 의해 상판(1)과 하판(2)의 가장자리 부분이 상호 접합되는 바, 상기 시일제(8)를 상판(1) 또는 하판(2)에 도포하고, 이들 상판(1)과 하판(2)을 운반하여 접합하는 방식으로서 제작된다.In the
그런데 종래에는 이와 같은 시일제(8)의 도포 작업, 상하판(1, 2)의 운반 및 접합 작업이 모두 수작업으로 이루어지기 때문에, 제작 공수 및 제작 시간이 많이 소요되어 생산성이 낮으며, 상판(1)과 하판(2)의 기밀성이 취약하고, 대량 생산 및 양산성에 불리한 문제점을 내포하고 있다.However, in the related art, since the coating work of the sealant 8 and the conveyance and bonding work of the upper and
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 메탈 소재로 이루어진 연료 전지 분리판의 상판과 하판을 스폿 용접으로 접합하여 분리판 제작의 자동화 및 분리판의 대량 생산을 구현할 수 있도록 하는 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was created in order to improve the problems as described above, by bonding the upper plate and the lower plate of the fuel cell separator plate made of a metal material by spot welding so as to realize the automation of the separator production and mass production of the separator plate. It is an object of the present invention to provide a welding device for joining a metal separator plate of a fuel cell.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치는, 요철(凹凸)로서 절곡된 메탈 소재의 상하판을 상호 접합하여 막-전극 어셈블리(MEA)의 양측면에 각각 대응하는 수소 가스 및 산화제 가스의 채널을 형성하고, 상기 상판과 하판 사이에 상기 채널의 길이 방향을 따라 냉각 매체의 유동 통로를 형성하기 위한 것으로서, 상기 하판과 형태의 결합을 이루는 안착면이 상면에 형성되어 있는 금형 베이스와, 상기 상판을 진공 흡착하고 그 상판을 상기 하판의 상면에 매칭시키기 위한 진공컵이 하면에 장착되고 상기 금형 베이스의 양측 가장자리 부분에 대응하여 복수의 용접 전극들이 설치되는 전극 홀더와, 상기 로봇 아암에 장착되고 상기 전극 홀더의 상면에 고정되게 설치되어 상기 용접 전극으로 유효 전류를 인가하는 전류 인가유닛을 포함한다.In the welding device for joining a metal separator plate of a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention for achieving the above object, a membrane-electrode assembly is formed by bonding a top and bottom plates of a metal material bent as unevenness to each other. Forming channels of hydrogen gas and oxidant gas respectively corresponding to both sides of the MEA, and forming a flow passage of the cooling medium along the longitudinal direction of the channel between the upper plate and the lower plate, the combination of the lower plate and the form A mold base having a seating surface formed on the upper surface thereof, and a vacuum cup for vacuum suctioning the upper plate and matching the upper plate to the upper surface of the lower plate are mounted on the lower surface of the mold base and corresponding to both edge portions of the mold base. An electrode holder to which welding electrodes are installed, and mounted to the robot arm and fixed to an upper surface of the electrode holder, And a current applying unit for applying an effective current to the contact electrode.
상기 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치에 있어서, 상기 전류 인가유닛은, 상기 로봇 아암에 고정되는 원통형의 외부 케이스와, 상단이 개방되고 하단이 폐쇄된 상태로 상기 외부 케이스의 내부에 설치되는 내부 케이스와, 상기 용 접 전극들에 대응하여 상기 내부 케이스의 내주면에 방사상으로 배치되는 복수의 브러쉬와, 상기 내부 케이스의 중앙부에서 회전 가능하게 설치되어 상기 용접 전극과 상기 브러쉬를 전기적으로 연결하는 로터와, 상기 로터와 구동축에 의해 연결되어 상기 로터를 일정한 각도로 회전시키는 스탭핑 모터를 포함할 수 있다.In the welding device for joining the metal separator plate of the fuel cell, the current applying unit is installed inside the outer case with a cylindrical outer case fixed to the robot arm, the upper end is open and the lower end is closed. An inner case, a plurality of brushes disposed radially on an inner circumferential surface of the inner case corresponding to the welding electrodes, and a rotor rotatably installed at a central portion of the inner case to electrically connect the welding electrode and the brush. And a stepping motor connected by the rotor and the drive shaft to rotate the rotor at a predetermined angle.
상기 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치에 있어서, 상기 로터는 서로 대칭하여 마주하는 한 쌍의 상기 브러쉬에 각각 접촉되도록 중앙부를 기준할 때, 상기 일측 브러쉬에 대응하여 상기 중앙부의 일측에 돌출 형성되는 제1 접촉부와, 상기 다른 일측 브러쉬에 대응하여 상기 중앙부의 다른 일측에 돌출 형성되는 제2 접촉부로 이루어지는 것이 바람직하다.In the welding apparatus for joining the metal separator plate of the fuel cell, the rotor is formed to protrude on one side of the central portion corresponding to the one side brush when the rotor is referred to the center portion so as to contact each of the pair of brushes facing each other symmetrically. It is preferable that the first contact portion to be formed, and the second contact portion protruding to the other side of the central portion corresponding to the other one side brush.
상기 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치는, 상기 각각의 브러쉬와 상기 용접 전극이 상기 내부 케이스를 관통하는 전선 케이블에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.The welding device for joining the metal separator plate of the fuel cell may be electrically connected to each of the brushes and the welding electrode by an electric wire cable passing through the inner case.
상기 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치에 있어서, 상기 로터는 (+)전극과 연결되며, 상기 금형 베이스는 (-)전극과 연결될 수 있다. 이 경우 상기 용접 전극과 상기 금형 베이스는 상기 로터에 의해 폐회로를 이루는 것이 바람직하다.In the welding device for joining the metal separator plate of the fuel cell, the rotor may be connected with a (+) electrode, and the mold base may be connected with a (-) electrode. In this case, it is preferable that the welding electrode and the mold base form a closed circuit by the rotor.
상기 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치에 있어서, 상기 전극 홀더는 속이 빈 플레이트 형태로 이루어지며, 상기 전극 홀더에는 상기 진공컵과 연결되는 연결로드가 상하 이동 가능하게 설치되고, 상기 연결 로드를 중심에 두고 상기 전극 홀더와 상기 진공컵 사이에 탄성부재가 설치될 수 있다.In the welding device for joining the metal separator plate of the fuel cell, the electrode holder is formed in the form of a hollow plate, the electrode holder is provided with a connecting rod connected to the vacuum cup to move up and down, the connecting rod An elastic member may be installed at the center and between the electrode holder and the vacuum cup.
상기 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치에 있어서, 상기 금형 베이스는 상기 상하판의 용접시 발생되는 열을 방열시키기 위한 복수의 냉각수 유로가 상기 채널의 방향을 따라 형성될 수 있다.In the welding device for joining the metal separator plate of the fuel cell, the mold base may include a plurality of cooling water flow paths for dissipating heat generated during welding of the upper and lower plates along the direction of the channel.
상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치에 의하면, 메탈 소재로 이루어진 분리판의 상판과 하판을 복수의 용접 전극들에 의해 많은 수의 용접점으로서 스폿 용접할 수 있으므로, 분리판의 제작 공수 및 제작 시간을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있고, 공간적인 여유를 확보할 수 있으며, 분리판의 대량 생산이 가능한 효과가 있다.According to the welding device for joining a metal separator plate of a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention as described above, the upper plate and the bottom plate of the separator plate made of a metal material are used as a plurality of welding points by a plurality of welding electrodes. Since spot welding can be performed, the production maneuver and manufacturing time of the separator can be reduced, productivity can be improved, space can be secured, and the mass production of the separator can be performed.
또한 본 실시예에 의하면, 복수의 용접 전극들에 의해 상판과 하판을 균형적으로 접합할 수 있으므로 분리판의 변형을 방지할 수 있으며, 용접 로봇을 이용하여 상판과 하판을 스폿 용접할 수 있으므로 자동화 공정이 가능하고, 하나의 장치로서 상하판 및 분리판의 운반 작업이 가능하여 설비의 간소화를 구현할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present embodiment, since the upper plate and the lower plate can be bonded in a balanced manner by a plurality of welding electrodes, deformation of the separating plate can be prevented, and since the upper plate and the lower plate can be spot welded using a welding robot, automation is possible. The process is possible, and as a single device it is possible to carry out the operation of transporting the upper and lower plates and separation plates, there is an effect that can simplify the installation.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통하여 자세히 설명하면, 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치를 도시한 부분 절개 사시도이고, 도 3은 도 2의 정단면 구성도이고, 도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 평단면 구성도이다.2 is a partially cutaway perspective view illustrating a welding device for joining a metal separator plate of a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 3 is a front sectional configuration diagram of FIG. 2, and FIG. 4 is IV- of FIG. 2. It is a planar cross-sectional view along line IV.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치(100)는 도 1에서와 같이 막-전극 어셈블리(3)를 중심에 두고 이의 양측에 배치되는 연료 전지용 분리판을 제작하는데 적용된다.Referring to the drawings, the
여기서, 상기 분리판은 막-전극 어셈블리(3)의 일측면(애노드 전극)으로 수소 가스를 공급하고, 막-전극 어셈블리(3)의 다른 일측면(캐소드 전극)으로 공기와 같은 산화제 가스를 공급하며, 수소 가스 및 산화제 가스의 전기 화학적인 반응시 발생되는 열을 냉각시키고, 상기 애노드 전극과 캐소드 전극을 전기적으로 연결하는 기능을 하게 된다.Here, the separator supplies hydrogen gas to one side (anode electrode) of the membrane-electrode assembly 3 and an oxidant gas such as air to the other side (cathode electrode) of the membrane-electrode assembly 3. In addition, the heat generated during the electrochemical reaction of hydrogen gas and oxidant gas is cooled, and the anode electrode and the cathode electrode are electrically connected.
이러한 용접 장치(100)는 요철(凹凸)로서 절곡된 메탈 소재의 상판(1: 이하 도 1 참조) 및 하판(2: 이하 도 1 참조)을 스폿 용접식으로 상호 접합하여 일측면에 막-전극 어셈블리(3: 이하 도 1 참조)의 애노드 전극으로 수소 가스를 공급하기 위한 수소 가스 채널(4: 이하 도 1 참조), 다른 일측면에 막-전극 어셈블리(3)의 캐소드 전극으로 산화제 가스를 공급하기 위한 산화제 가스 채널(5: 이하 도 1 참조)을 형성하며, 상판(1) 및 하판(2) 사이로 냉각 매체를 유통시킬 수 있는 냉각 매체 유동 통로(6: 이하 도 1 참조)를 형성하기 위한 것이다.The
본 실시예에서, 상기 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치(100)의 구성은 기본적으로 금형 베이스(10)와, 복수의 용접 전극들(21)이 설치된 전극 홀더(30)와, 전극 홀더(30)로 전류를 인가하는 전류 인가유닛(50)으로 이루어진다.In the present embodiment, the configuration of the
상기 금형 베이스(10)는 소정 두께를 가진 금속 플레이트로서 구비되며, 이의 상면에는 하판(2)과 형태의 결합을 이루는 안착면(11)이 형성되어 있다. 즉, 금 형 베이스(10)의 상면에는 하판(2)의 요철 부분에 대응하는 형태의 홈들(11a)이 서로 수평하게 형성되며, 이 홈들(11a) 사이로 리브들(11b)이 돌출되게 형성된다.The
이러한 금형 베이스(10)에는 상판(1)과 하판(2)의 용접시 발생되는 열을 방출시키기 위해 냉각수가 몸체를 관통하여 유통될 수 있는 복수의 냉각수 유로들(13)이 형성되는데, 이 냉각수 유로(13)는 리브(11b)의 길이 방향을 따라 길게 형성된다.In the
상기 전극 홀더(30)는 복수의 용접 전극들(21) 및 전류 인가유닛(50)을 지지하기 위한 것으로서, 속이 빈 플레이트 형태로 이루어지며, 하면에는 상기 복수의 용접 전극들(21)이 설치되고, 상면에는 상기 전류 인가유닛(50)이 장착된다.The
상기한 용접 전극들(21)은 금형 베이스(10)의 리브(11b)의 길이 방향에 상응하는 양측 가장자리 부분에 대응하여 전극 홀더(30)의 하면 양쪽 가장자리 부분에 일정 간격 이격되게 배치된다.The
이에 더하여, 상기 전극 홀더(30)의 하면 중앙 부분에는 상판(1)을 진공 흡착하고 그 상판(1)을 금형 베이스(10) 위에 안착된 하판(2)의 상면에 매칭시키기 위한 통상적인 구조의 진공컵(40)이 설치된다.In addition, the lower surface of the
상기 진공컵(40)은 소정 팔레트 내에 적층된 상판(1)을 진공 흡착하고, 금형 베이스(10) 위에서 서로 매칭된 상판(1)과 하판(2)을 가압하기 위한 것으로서, 전극 홀더(30)에 대해 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된 연결로드(41)와 연결된다.The
이 경우 상기 연결로드(41)의 일측 단부는 전극 홀더(30)의 내부 바닥면에 지지되고, 다른 일측 단부에는 상기 진공컵(40)이 설치된다.In this case, one end of the
그리고 전극 홀더(30)와 진공컵(40) 사이에는 전극 홀더(30)의 가압을 완충시키기 위한 탄성부재(43)가 설치되는데, 이 탄성부재(43)는 압축 스프링으로서 이루어지며, 연결로드(41)에 끼워져 장착된다.And between the
본 실시예에서, 상기한 전류 인가유닛(50)은 용접 전극(21)으로 유효 전류를 인가하기 위한 것으로서, 외부 케이스(51), 내부 케이스(53), 브러쉬(55), 로터(57) 및 스탭핑 모터(59)로서 이루어진다.In the present embodiment, the current applying
상기 외부 케이스(51)는 용접 로봇의 아암(60)에 장착되고, 전극 홀더(30)의 상면에 고정되게 설치되는데, 상단부 및 하단부가 폐쇄된 원통형의 케이스로 이루어진다.The
상기 내부 케이스(53)는 외부 케이스(51)의 형태에 상응하는 원통형의 케이스로서 상단부가 개방되고 하단부가 폐쇄된 구조로 이루어지며, 부도체로서 형성된다.The
상기 브러쉬(55)는 도체로 이루어지며, 용접 전극들(21)에 상응하는 개수로서 내부 케이스(53)의 내주면에 원주 방향을 따라 방사상으로 소정 간격 이격되게 배치된다.The
이 경우 상기 각각의 브러쉬(55)와 이에 대응하는 각각의 용접 전극들(21)은 내부 케이스(53)를 관통하는 전선 케이블(56)에 의해서 전기적으로 연결된다.In this case, each of the
상기 로터(57)는 내부 케이스(53)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전자로서, 그 회전에 따라 상기 브러쉬들(55)에 순차적으로 접촉되면서 이에 대응하는 각각의 용접 전극(21)과 브러쉬(55)를 전기적으로 연결하는 기능을 하게 된다.The
이러한 로터(57)는 일측 방향으로 소정 각도 만큼 회전하면서 서로 대칭하여 마주하는 한 쌍의 브러쉬(55)에 각각 접촉되도록 구성된다.The
바람직하게 상기 로터(57)는 중앙부를 기준할 때, 서로 대칭하여 마주하는 일측 브러쉬(55)에 대응하여 그 중앙부의 일측에 돌출되게 형성되는 제1 접촉부(57a)와, 다른 일측 브러쉬(55)에 대응하여 상기 중앙부의 다른 일측에 돌출되게 형성되는 제2 접촉부(57b)로 이루어진다.Preferably, the
여기서 로터(57)는 전원의 (+) 전극과 연결되는 도체로서 이루어지는데, 상기 전원에서의 (-) 전극은 금형 베이스(10)와 연결된다.Here, the
즉, 로터(57)가 회전하면서 제1 및 제2 접촉부(57a, 57b)가 이에 대응하는 브러쉬(55)에 각각 접촉되면, 각각의 브러쉬(55)와 이에 대응하는 각각의 용접 전극(21)이 전선 케이블(56)에 의해 전기적으로 연결되어 있기 때문에, 상기 용접 전극(21)과 금형 베이스(10)는 폐회로를 형성하게 된다.That is, when the
상기 스탭핑 모터(59)는 외부 케이스(51)의 내부에 설치되며, 구동축(59a)이 로터(57)의 중앙부와 연결되어 상기 로터(57)를 일정한 각도로 회전시키는 기능을 하게 된다.The stepping
상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치(100)의 작용에 의하면, 도 5a에 도시된 바와 같이 금형 베이스(10)의 안착면(11)에 하판(2)이 로딩된 상태에서, 도 5b에 도시된 바와 같이 진공컵(40)으로서 상판(1)을 진공 흡착하고, 상기 상판(1)을 하판(2)의 상면에 매 칭시킨다.According to the operation of the
이 경우 상기의 전처리 작업으로서 상판(1)과 하판(2)의 기밀성을 보강하기 위한 목적으로 상판(1)과 하판(2)의 가장자리 부분에 실리콘 고무 소재와 같은 시일제(미도시)를 도포하는 과정을 거칠 수도 있다.In this case, a sealant (not shown) such as a silicone rubber is applied to the edges of the
이어서, 전극 홀더(30)를 금형 베이스(10) 쪽으로 가압하게 되면, 전극 홀더(30)는 탄성부재(43)의 탄성력을 극복하면서 상기 금형 베이스(10) 쪽으로 이동하게 되고, 이에 따라 용접 전극들(21)은 상판(1)의 양측 가장자리 부분을 가압하게 된다.Subsequently, when the
이 때, 로터(57)의 제1 및 제2 접촉부(57a, 57b)는 서로 대칭하여 마주하는 한 쌍의 브러쉬(55)에 접촉된 상태에 있다.At this time, the first and
이 같은 상태에서 전원을 로터(57)에 인가하게 되면, 로터(57)의 제1 및 제2 접촉부(57a, 57b)와 접촉하고 있는 각각의 브러쉬(55)와 이에 대응하는 용접 전극(21)이 전선 케이블(56)에 의해 전기적으로 연결되어 있기 때문에, 상기 용접 전극(21)과 금형 베이스(10)는 폐회로를 형성하게 된다.When the power is applied to the
따라서 상기 용접 전극(21)과 금형 베이스(10)의 폐회로에 따른 전기적인 접촉 저항으로서 발생되는 열에 의해 상기 용접 전극(21)과 접촉하는 상판(1)의 일측 부위와 이에 대응하는 하판(2)의 일측 부위를 용융 접합시킬 수 있게 된다.Therefore, one side of the
이와 동시에, 스탭핑 모터(59)를 가동하여 상기 로터(57)를 일정한 각도 만큼 회전시킨다. 그러면, 상기에서와 같이 로터(57)의 제1 및 제2 접촉부(57a, 57b)가 다른 브러쉬(55)와 접촉됨으로써 이 브러쉬(55)에 대응하는 용접 전극(21)과 금 형 베이스(10)가 폐회로를 이루면서 상기 용접 전극(21)은 순차적으로 스폿 용접을 수행하게 된다.At the same time, the stepping
한편, 본 실시예에서는 상기에서와 같은 상판(1)과 하판(1)의 용접시 용접 전극들(21)에서 열이 발생하게 되는데, 금형 베이스(10)의 냉각수 유로들(13)로 냉각수를 공급하여 그 냉각수로서 상기 용접 전극들(21)과 상하판(1, 2)을 냉각시킬 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, heat is generated in the
이로써, 본 실시예는 상판(1)과 하판(2)의 가장자리 부분을 상술한 바와 같은 과정을 통해 스폿 용접함으로써 도 6에 도시된 바와 같이 수소 가스 채널(4), 산화제 가스 채널(5) 및 냉각 매체 유동 통로(6)를 형성하고 있는 분리판(90)을 제작할 수 있게 된다.Thus, this embodiment spot welds the edge portions of the
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.Since these drawings are for reference in describing exemplary embodiments of the present invention, the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
도 1은 금속 분리판이 적용된 일반적인 연료 전지를 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a perspective view schematically illustrating a general fuel cell to which a metal separator is applied.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치를 도시한 부분 절개 사시도이다.2 is a partially cutaway perspective view illustrating a welding device for joining a metal separator plate of a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 정단면 구성도이다.3 is a front sectional configuration diagram of FIG. 2.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 평단면 구성도이다.4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 2.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.5A and 5B are views for explaining the operation of a welding device for joining a metal separator plate of a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치에 의해 제작된 금속 분리판을 개략적으로 도시한 사시도이다.6 is a perspective view schematically illustrating a metal separator manufactured by a welding device for joining a metal separator of a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention.
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