KR20090108767A - Method for sensing separation of gas diffusion layer of membrane electrode assembly - Google Patents

Method for sensing separation of gas diffusion layer of membrane electrode assembly Download PDF

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for sensing the separation of a gas diffusion layer in a membrane electrode assembly is provided to sense whether or not a gas diffusion layer leaves from each catalyst layer or separates from the same. CONSTITUTION: An apparatus for sensing the separation of a gas diffusion layer in a membrane electrode assembly comprises a gas diffusion layer separation sensing unit. The gas diffusion layer separation sensing unit senses whether or not a gas diffusion layer(16) is separated from a membrane electrode assembly(10). The gas diffusion layer separation sensing unit comprises a sensing plate(22) and a plurality of distance detecting sensors(24). The sensing plate is arranged below the membrane electrode assembly. The plural distance detecting sensors are mounted on the sensing plate. The plural distance detecting sensors sense the distance between the membrane electrode assembly and gas diffusion layer.

Description

전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치{Method for sensing separation of gas diffusion layer of membrane electrode assembly}Method for sensing separation of gas diffusion layer of membrane electrode assembly

본 발명은 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 5층 구조를 갖는 전극막 어셈블리의 구성중 가장 외곽에 위치한 가스확산층이 분리 내지 탈락된 상태를 미리 감지하여, 전극막 어셈블리 제조 또는 전극막 어셈블리를 이용한 연료전지 스택 제작시 불량이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting gas diffusion layer separation of an electrode membrane assembly, and more particularly, to detect in advance a state in which a gas diffusion layer located at the outermost part of a configuration of an electrode membrane assembly having a five-layer structure has been separated or dropped. The present invention relates to a gas diffusion layer separation detecting device of an electrode membrane assembly capable of preventing defects from occurring during fabrication of an assembly or fabrication of a fuel cell stack using an electrode membrane assembly.

일반적으로, 고분자 전해질 연료전지는 수소(H2)와 산소(O2)를 반응시켜 전기 에너지를 생성하는 장치로서, 그 핵심이 되는 전극막 어셈블리(MEA: Membrane Electrode Assembly)는 5층(5-layer) 구조로 되어 있다.In general, a polymer electrolyte fuel cell is a device for generating electrical energy by reacting hydrogen (H 2 ) and oxygen (O 2 ), and the electrode membrane assembly (MEA), which is the core thereof, has five layers (5- layer) structure.

첨부한 도 1에 도시된 바와 같이 수소이온(H+)이 전달되는 고분자 전해질막(12 : electrolyte membrane)을 사이에 두고 수소(H2)가 공급되는 연료극(anode) 과 공기가 공급되는 공기극(cathode)용 촉매층(14)이 배치된 상태를 3층(3-layer) 구조라 하고, 이들 각 촉매층(14) 바깥쪽에 가스확산층(16: Gas Diffusion Layer)이 배치된 상태를 5층(5-layer) 구조 즉, 전극막 어셈블리(10)라고 하며, 이러한 전극막 어셈블리는 프레스(36)에 의하여 소정의 시간, 온도 및 압력으로 압착되며 적층 제작된다.As shown in FIG. 1, an anode to which hydrogen (H 2 ) is supplied and an anode to which air is supplied are disposed between a polymer electrolyte membrane (12: electrolyte membrane) through which hydrogen ions (H +) are delivered. The catalyst layer 14 is disposed in a three-layer structure, and a gas diffusion layer 16 is disposed outside the catalyst layer 14 in a five-layer structure. A structure, that is, referred to as an electrode film assembly 10, is pressed by a press 36 at a predetermined time, temperature, and pressure, and manufactured by lamination.

이때, 상기 가스확산층의 바깥쪽에는 연료를 공급하고 반응에 의해 발생된 물을 배출하도록 유로(Flow Field)가 형성된 분리판(미도시됨)이 적층 구성되는 바, 상기 전극막 어셈블리와 분리판이 순차적으로 적층된 것을 연료전지 스택이라 한다.In this case, a separator (not shown) having a flow field is formed to be stacked on the outer side of the gas diffusion layer to supply fuel and discharge water generated by the reaction, and the electrode membrane assembly and the separator are sequentially formed. Stacked as is called a fuel cell stack.

따라서, 상기 연료전지 스택을 구성하는 한쪽의 전극(연료극 혹은 수소극)에는 연료인 수소 혹은 수소가 다량 함유된 혼합가스를 공급하고, 또 다른쪽의 전극(공기극)에는 산소 혹은 산소가 함유된 공기를 공급할 때 발생하는 전기화학반응을 이용하여 전기에너지가 생성된다.Therefore, one electrode (fuel electrode or hydrogen electrode) constituting the fuel cell stack is supplied with hydrogen or a mixed gas containing a large amount of hydrogen, and the other electrode (air electrode) is oxygen or air containing oxygen. The electrical energy is generated by using the electrochemical reaction that occurs when supplying.

5층 구조를 갖는 전극막 어셈블리는 연료전지 셀 성능을 좌우하는 중요한 부분으로서, 일반적으로 적당한 온도, 압력, 시간하에서 제조되며, 첨부한 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 진공흡착홀(18)을 갖는 진공흡착판(20)에 의하여 흡착 고정되어 라인의 각 제조공정으로 이송된다.An electrode membrane assembly having a five-layer structure is an important part of fuel cell performance, and is generally manufactured at a suitable temperature, pressure, and time, and includes a plurality of vacuum adsorption holes 18 as shown in FIG. It is sucked and fixed by the vacuum adsorption plate 20 which has, and is conveyed to each manufacturing process of a line.

그러나, 연료전지 스택을 제조하는 라인에서, 상기 각 촉매층과 가스확산층간의 결합력이 약할 경우, 각 전극막 어셈블리를 이용하여 셀을 적층하거나, 전극막 어셈블리를 각 공정으로 이송하는 과정중, 첨부한 도 3에 도시된 바와 같이 가 스확산층(16)이 각 촉매층(14)으로부터 이탈되거나, 심지어는 분리되는 현상이 발생되고 있다.However, in a line for manufacturing a fuel cell stack, when the bonding force between the catalyst layer and the gas diffusion layer is weak, during the process of stacking the cells using each electrode membrane assembly or transferring the electrode membrane assembly to each process, As shown in FIG. 3, the gas diffusion layer 16 is separated or even separated from each catalyst layer 14.

특히, 각 전극막 어셈블리를 이용하여 셀을 수작업으로 적층하거나, 전극막 어셈블리를 각 공정으로 이송하는 경우 뿐만아니라, 별도의 이송 장비를 이용하는 경우에도 가스확산층이 촉매층으로부터 탈락되는 등의 불량 상태를 인지하는 것은 쉽지 않으며, 결국 가스확산층이 촉매층으로부터 탈락된 상태로 연료전지 스택 제조가 이루어지는 문제점이 발생할 수 있다.In particular, not only when the cells are manually stacked by using each electrode membrane assembly or the electrode membrane assembly is transferred to each process, but also when a separate diffusion equipment is used, the gas diffusion layer is removed from the catalyst layer. It is not easy to do so, a problem may occur that the fuel cell stack is manufactured in a state where the gas diffusion layer is removed from the catalyst layer.

따라서, 5층 구조의 전극막 어셈블리의 구성중, 가스확산층의 탈락 내지 분리시 이를 미리 인지하여 불량 발생을 미연에 방지할 수 있는 별도의 인지 장치가 요구되고 있다.Therefore, during the construction of the electrode film assembly having a five-layer structure, there is a need for a separate recognition device capable of recognizing this in advance when falling or separating the gas diffusion layer, thereby preventing the occurrence of defects.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 5층 구조의 전극막 어셈블리를 이용한 셀 적층시, 또는 전극막 어셈블리를 각 제조 공정으로 이송시키는 경우에 전극막 어셈블리에서 가스확산층이 탈락 내지 분리된 상태를 감지하여, 전극막 어셈블리 및 이를 이용한 연료전지 스택 제작시 불량 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, and the gas diffusion layer is removed or separated from the electrode membrane assembly when the cell is laminated using the 5-layer electrode membrane assembly or when the electrode membrane assembly is transferred to each manufacturing process. It is an object of the present invention to provide a gas diffusion layer separation detection device of an electrode membrane assembly capable of detecting a state in which the electrode membrane assembly and a fuel cell stack using the same are prevented in advance.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 5층 구조를 갖는 전극막 어셈블리의 제조라인에 5층 구조를 갖는 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 유무를 감지하는 가스확산층 분리 감지수단을 직접 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object is that the gas diffusion layer separation detection means for detecting the presence or absence of gas diffusion layer separation of the electrode membrane assembly having a five-layer structure in the manufacturing line of the electrode membrane assembly having a five-layer structure that Provided is a gas diffusion layer separation detecting apparatus for an electrode membrane assembly.

바람직한 일 구현예로서, 상기 가스확산층 분리 감지수단은: 5층 구조의 전극막 어셈블리 아래쪽에 배치되는 센싱 플레이트와; 상기 센싱 플레이트에 장착되어, 상기 전극막 어셈블리의 이송 또는 정지 상태에서 가스확산층과의 거리를 감지하는 복수개의 거리감지센서; 로 구성된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the gas diffusion layer separation detecting means includes: a sensing plate disposed below the electrode film assembly having a five-layer structure; A plurality of distance detection sensors mounted on the sensing plate to sense a distance to the gas diffusion layer in the transport or stop state of the electrode membrane assembly; Characterized in that consisting of.

더욱 바람직하게는, 상기 각 거리감지센서의 감지신호를 기반으로 가스확산층과의 거리를 연산하는 제어부와; 상기 제어부의 연산 결과로서, 각 거리감지센서와 가스확산층간의 거리 및 가스확산층의 분리유무를 디스플레이하는 디스플레이부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the control unit for calculating the distance to the gas diffusion layer based on the detection signal of each distance detection sensor; A display unit configured to display a distance between each distance sensing sensor and the gas diffusion layer and whether the gas diffusion layer is separated as a result of the calculation of the controller; It characterized in that it further comprises.

바람직한 다른 구현예로서, 상기 가스확산층 분리 감지수단은: 각 제조공정간 이송을 위하여 5층 구조의 전극막 어셈블리를 흡착 고정하는 진공흡착판과; 상기 진공흡착판의 일측면에서 아래쪽으로 절곡 연장된 브라켓에 장착되는 액튜에이터와; 상기 진공흡착판의 타측면에서 아래쪽으로 절곡 연장된 브라켓에 장착되어 상기 액튜에이터와 마주보는 디텍터; 로 구성된 것을 특징으로 한다.In another preferred embodiment, the gas diffusion layer separation detecting means comprises: a vacuum adsorption plate for adsorbing and fixing the electrode layer assembly having a five-layer structure for transfer between manufacturing processes; An actuator mounted to a bracket bent downward from one side of the vacuum suction plate; A detector mounted to a bracket bent downward from the other side of the vacuum suction plate to face the actuator; Characterized in that consisting of.

특히, 상기 액튜에이터는 발광소자이고, 상기 디텍터는 수광소자인 것을 특징으로 한다.In particular, the actuator is a light emitting element, the detector is characterized in that the light receiving element.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.Through the above problem solving means, the present invention can provide the following effects.

5층 구조의 전극막 어셈블리를 이용하여 셀을 적층하거나, 전극막 어셈블리를 각 공정으로 이송하는 과정중, 가스확산층이 각 촉매층으로부터 이탈되거나, 심지어는 분리되는 현상을 거리감지센서 또는 발광 및 수광 소자 등을 이용하여 용이하게 감지할 수 있도록 함으로써, 전극막 어셈블리 또는 연료전지 스택 제품의 불량 발생을 미연에 차단할 수 있다.In the process of stacking cells or transferring the electrode membrane assembly to each process by using a 5-layer electrode membrane assembly, the gas diffusion layer is separated from each catalyst layer or even separated from each other. By making it easy to detect by using such as, it is possible to block the occurrence of failure of the electrode membrane assembly or fuel cell stack product in advance.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 연료전지용 전극막 어셈블리 즉, 고분자 전해질막을 사이에 두고 수소(H2)가 공급되는 연료극(anode)과 공기가 공급되는 공기극(cathode)용 촉매층과, 각 촉매층 바깥쪽에 가스확산층이 적층된 5층(5-layer)의 전극막 어셈블리를 제조하는 공정중, 가스확산층이 탈락 또는 분리되는 불량 상태를 감지할 수 있는 장치를 제공하고자 한 것이다.The present invention provides a fuel cell electrode membrane assembly, that is, a catalyst layer for a cathode (anode) supplied with hydrogen (H 2 ) and an air supply (cathode) supplied with air, and a gas diffusion layer stacked outside each catalyst layer. An object of the present invention is to provide a device capable of detecting a defective state in which a gas diffusion layer is dropped or separated during a process of manufacturing a 5-layer electrode film assembly.

이를 위한 본 발명의 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치에 대한 각 실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같으며, 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Detailed description of each embodiment of the gas diffusion layer separation detection device of the electrode membrane assembly of the present invention for this purpose is as follows, but is not limited to the following embodiments.

제1실시예First embodiment

첨부한 도 4는 본 발명에 따른 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치에 대한 제1실시예를 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view showing a first embodiment of a gas diffusion layer separation detecting apparatus of an electrode membrane assembly according to the present invention.

5층 구조의 전극막 어셈블리(10)는 다수의 진공흡착홀을 갖는 진공흡착판에 흡착 고정된 상태로 각 제조 공정간의 이송이 이루어진다.The electrode layer assembly 10 having a five-layer structure is transported between manufacturing processes in a state of being fixed to a vacuum adsorption plate having a plurality of vacuum adsorption holes.

이러한 5층 구조의 전극막 어셈블리(10)의 제조중, 가장 하부에 적층되어 있는 가스확산층이 그 결합력 약화로 인해 일부분이 탈락 또는 분리되는 현상이 발생될 수 있다.During manufacturing of the electrode layer assembly 10 having a five-layer structure, a part of the gas diffusion layer stacked on the bottom may be dropped or separated due to the weakening of the bonding force.

이에, 본 발명에 따르면 가스확산층의 분리 유무를 감지하는 장치를 전극막 어셈블리 제조 라인에 설치하되, 5층 구조의 전극막 어셈블리의 제조 공정중 첫번째 공정 및 마지막 공정이 진행되는 라인에 가스확산층의 분리 유무를 감지하는 장치를 설치하여, 가스확산층의 분리에 따른 불량을 용이하게 감지할 수 있도록 한다.Therefore, according to the present invention, the device for detecting the presence or absence of the gas diffusion layer is installed in the electrode membrane assembly manufacturing line, the separation of the gas diffusion layer in the line where the first step and the last step of the manufacturing process of the electrode film assembly of the five-layer structure proceeds By installing a device for detecting the presence or absence, it is possible to easily detect the failure due to the separation of the gas diffusion layer.

제1실시예에 따른 가스확산층 분리 감지 수단은 센싱 플레이트(22)와, 이 센싱 플레이트(22)에 장착되는 다수개의 거리감지센서(24)를 포함하여 구성된다.The gas diffusion layer separation detecting means according to the first embodiment includes a sensing plate 22 and a plurality of distance detecting sensors 24 mounted on the sensing plate 22.

즉, 상기 진공흡착판(20)에 의하여 고정되어 있는 5층 구조의 전극막 어셈블리(10)의 아래쪽에 센싱 플레이트(22)가 배치되고, 상기 전극막 어셈블리(10)의 정지 상태에서 가스확산층(16)과의 거리를 감지하는 복수개의 거리감지센서(24)가 센 싱 플레이트(22)상에 장착된다.That is, the sensing plate 22 is disposed under the five-layer electrode membrane assembly 10 fixed by the vacuum adsorption plate 20, and the gas diffusion layer 16 is stopped in the electrode membrane assembly 10. A plurality of distance detecting sensor 24 for detecting the distance to the) is mounted on the sensing plate (22).

바람직하게는, 상기 복수개의 거리감지센서(24)는 가스확산층(16)의 분리가 잘 발생되는 그 외곽라인과 대향되게 배열된다.Preferably, the plurality of distance detection sensors 24 are arranged to face the outer line where separation of the gas diffusion layer 16 occurs well.

또한, 제1실시예에 따른 가스확산층 분리 감지 수단은 상기 각 거리감지센서(24)의 감지신호를 기반으로 가스확산층(16)과의 실제 거리를 연산하는 제어부(26)와, 상기 제어부(26)의 연산 결과로서 각 거리감지센서(24)와 가스확산층(16)간의 거리 및 가스확산층(16)의 분리유무를 시각적으로 보여주는 디스플레이부(28)를 더 포함하여 구성된다.In addition, the gas diffusion layer separation detection means according to the first embodiment is a control unit 26 for calculating the actual distance with the gas diffusion layer 16 based on the detection signal of each distance detection sensor 24, and the control unit 26 It further comprises a display unit 28 that visually shows the distance between each distance detection sensor 24 and the gas diffusion layer 16 and the presence or absence of separation of the gas diffusion layer 16 as a result of the calculation.

따라서, 상기 센싱 플레이트(22)에 장착된 복수개의 거리감지센서(24)가 가스확산층(16)과의 거리를 감지하여 상기 제어부(26)로 전송하면, 이 제어부(26)에서는 실제 거리값을 연산한 다음, 그 신호를 디스플레이부(28)로 전송하고, 이에 상기 거리감지센서(24)에 의한 측정값이 상기 디스플레이부(28)에 그래프화되어 디스플레이된다.Therefore, when the plurality of distance detecting sensors 24 mounted on the sensing plate 22 detect the distance from the gas diffusion layer 16 and transmit the detected distances to the control unit 26, the control unit 26 transmits the actual distance value. After calculation, the signal is transmitted to the display unit 28, whereby the measured value by the distance sensor 24 is displayed on the display unit 28 in a graph.

이에 따라, 첨부한 도 4에 ③번으로 지시된 가스확산층(16)의 테두리부에서 그 거리가 가장 짧게 측정되고, ②,⑤,⑥번으로 지시된 가스확산층(16)의 테두리부에서 기준 범위 이하의 거리로 측정되어, 결국 가스확산층(16)이 분리된 불량 상태임을 알 수 있게 된다.Accordingly, the distance is measured at the edge of the gas diffusion layer 16 indicated as ③ in the attached FIG. 4 at the shortest, and the reference range at the edge of the gas diffusion layer 16 indicated by ②, ⑤, and ⑥. Measured with the following distance, it can be seen that the gas diffusion layer 16 is in a separated bad state.

제2실시예Second embodiment

첨부한 도 5는 본 발명에 따른 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장 치에 대한 제2실시예를 나타내는 사시도이다.5 is a perspective view showing a second embodiment of the gas diffusion layer separation detection device of the electrode membrane assembly according to the present invention.

제2실시예에 따른 가스확산층 분리 감지 수단은 센싱 플레이트(22)와, 이 센싱 플레이트에 장착되는 2개의 거리감지센서(24)를 포함하여 구성된다.The gas diffusion layer separation detecting means according to the second embodiment includes a sensing plate 22 and two distance detecting sensors 24 mounted on the sensing plate.

즉, 상기 진공흡착판(20)에 의하여 고정되어 있는 5층 구조의 전극막 어셈블리(10)의 아래쪽에 센싱 플레이트(22)가 배치되고, 상기 전극막 어셈블리(10)의 이송 상태에서 가스확산층(16)과의 거리를 감지하는 2개의 거리감지센서(24)가 센싱 플레이트(22)상에 그 폭방향을 따라 이격 장착된다.That is, the sensing plate 22 is disposed under the five-layer electrode film assembly 10 fixed by the vacuum adsorption plate 20, and the gas diffusion layer 16 is transferred in the transport state of the electrode film assembly 10. Two distance detecting sensors 24 for detecting a distance from the upper and lower sides are mounted on the sensing plate 22 along the width direction thereof.

마찬가지로, 제2실시예에 따른 가스확산층 분리 감지 수단은 상기 각 거리감지센서(24)의 감지신호를 기반으로 가스확산층(16)과의 실제 거리를 연산하는 제어부(26)와, 상기 제어부(26)의 연산 결과로서 각 거리감지센서(24)와 가스확산층(16)간의 거리 및 가스확산층(16)의 분리유무를 시각적으로 보여주는 디스플레이부(28)를 더 포함하여 구성된다.Similarly, the gas diffusion layer separation detecting means according to the second embodiment includes a control unit 26 for calculating an actual distance from the gas diffusion layer 16 based on the detection signals of the respective distance detection sensors 24 and the control unit 26. It further comprises a display unit 28 that visually shows the distance between each distance detection sensor 24 and the gas diffusion layer 16 and the presence or absence of separation of the gas diffusion layer 16 as a result of the calculation.

따라서, 진공흡착판(24)에 의하여 흡착고정되어 있는 상기 5층 구조의 전극막 어셈블리(10)가 이송하는 도중, 상기 2개의 거리감지센서(24)를 지나서 이송하게 된다.Accordingly, the five-layer electrode membrane assembly 10, which is fixed by suction by the vacuum adsorption plate 24, is transferred past the two distance sensors 24.

이때, 상기 센싱 플레이트(22)에 장착된 2개의 거리감지센서(24)가 가스확산층(16)의 폭방향 테두리 부분과의 거리를 연속적으로 감지하여 상기 제어부(26)로 전송하면, 이 제어부(26)에서는 실제 거리값을 연산한 다음, 그 신호를 디스플레이부(28)로 전송하고, 이에 상기 거리감지센서(24)에 의한 측정값이 상기 디스플레이부(28)에 그래프화되어 디스플레이된다.In this case, when the two distance detection sensors 24 mounted on the sensing plate 22 continuously detect the distance to the widthwise edge portion of the gas diffusion layer 16 and transmit the distances to the control unit 26, the control unit ( In operation 26, an actual distance value is calculated, and then the signal is transmitted to the display unit 28, whereby the measured value by the distance sensor 24 is graphed and displayed on the display unit 28.

이에 따라, 첨부한 도 5에 도시된 바와 같이, 가스확산층(16)과의 연속적인 거리 측정값이 기준범위내에서 일정한 수준으로 유지되어야 하는데, 그러하지 않고 기준범위를 벗어나 경사값을 갖게 되면, 결국 가스확산층(16)이 분리된 불량 상태임을 알 수 있게 된다.Accordingly, as shown in the accompanying FIG. 5, the continuous distance measurement value with the gas diffusion layer 16 should be maintained at a constant level within the reference range. It can be seen that the gas diffusion layer 16 is in a separated defective state.

제3실시예Third embodiment

첨부한 도 6은 본 발명에 따른 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치에 대한 제3실시예를 나타내는 사시도이다.6 is a perspective view showing a third embodiment of the gas diffusion layer separation detection apparatus of the electrode membrane assembly according to the present invention.

제3실시예에 따른 가스확산층 분리 감지수단은 제1 및 제2실시예와 달리 그 센싱수단을 진공흡착판에 구비한 점에 특징이 있다.The gas diffusion layer separation detecting means according to the third embodiment is characterized in that, unlike the first and second embodiments, the sensing means is provided in the vacuum adsorption plate.

즉, 상기 진공흡착판(20)의 일측면에서 아래쪽으로 절곡 연장된 브라켓(34)에 일종의 발광소자인 액튜에이터(30)가 장착되고, 상기 진공흡착판(20)의 타측면에서 아래쪽으로 절곡 연장된 브라켓(34)에는 일정의 수광소자인 디텍터(32)가 상기 액튜에이터(30)와 마주보며 장착된다.That is, the actuator 30, which is a kind of light emitting element, is mounted on the bracket 34 extending downward from one side of the vacuum suction plate 20, and the bracket bending downward from the other side of the vacuum suction plate 20. A detector 32, which is a predetermined light receiving element, is mounted on the 34, facing the actuator 30.

따라서, 상기 액튜에이터(30)에서 발광신호를 송신하는 동시에 그 신호를 상기 디텍터(32)에서 수광하게 되면, 가스확산층(16)의 분리가 이루어지지 않은 정상상태로 판정하고, 이와 달리 상기 액튜에이터(30)에서 발광신호를 송신하는 동시에 그 신호를 상기 디텍터(32)에서 수광하지 못하면, 가스확산층(16)의 분리가 이루어진 불량상태로 판정하게 된다.Therefore, when the actuator 30 transmits a light emission signal and receives the signal from the detector 32, it is determined that the gas diffusion layer 16 is not separated, and the actuator 30 is otherwise. In the case where the light emission signal is transmitted at the same time and the signal is not received by the detector 32, it is determined that the gas diffusion layer 16 is separated.

다시 말해서, 상기 액튜에이터(30)에서 발광신호를 송신할 때, 그 신호가 분 리된 가스확산층(16)에 가로 막혀 저촉되면, 상기 디텍터(32)에서 발광신호를 수광하지 못하게 되므로, 이에 가스확산층(16)의 분리가 이루어진 불량상태로 판정하게 된다.In other words, when the actuator 30 transmits the light emission signal, if the signal is blocked by the separated gas diffusion layer 16, the detector 32 cannot receive the light emission signal, and thus the gas diffusion layer ( It is determined that the defective state of 16) has been separated.

이와 같이, 5층 구조의 전극막 어셈블리를 이용하여 셀을 적층하거나, 전극막 어셈블리를 각 공정으로 이송하는 과정중, 가스확산층이 각 촉매층으로부터 이탈되거나, 심지어는 분리되는 현상을 용이하게 감지하여, 제품의 불량 발생을 미연에 차단할 수 있다.As such, during the process of stacking cells or transporting the electrode membrane assembly to each process using the 5-layer electrode membrane assembly, the gas diffusion layer is easily detected from being separated or even separated from each catalyst layer. Product defects can be prevented beforehand.

도 1은 연료전지용 전극막 어셈블리 구조를 설명하는 구성도,1 is a configuration diagram illustrating a structure of an electrode membrane assembly for a fuel cell;

도 2는 전극막 어셈블리의 각 제조공정간의 이송수단으로서, 전극막 어셈블리를 진공 흡착하는 진공흡착판 구조를 보여주는 개략도,Figure 2 is a schematic diagram showing a vacuum adsorption plate structure for vacuum adsorption of the electrode membrane assembly as a transfer means between the manufacturing process of the electrode membrane assembly,

도 3은 전극막 어셈블리로부터 제조 공정중 분리판이 분리된 상태를 설명하는 개략도,3 is a schematic view illustrating a state in which a separator is separated during a manufacturing process from an electrode membrane assembly;

도 4는 본 발명에 따른 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치에 대한 제1실시예를 나타내는 사시도,4 is a perspective view showing a first embodiment of a gas diffusion layer separation detecting apparatus of an electrode membrane assembly according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치에 대한 제2실시예를 나타내는 사시도,5 is a perspective view illustrating a second embodiment of a gas diffusion layer separation detecting apparatus of an electrode membrane assembly according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치에 대한 제3실시예를 나타내는 사시도.Figure 6 is a perspective view showing a third embodiment of the gas diffusion layer separation detection device of the electrode membrane assembly according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 전극막 어셈블리 12 : 고분자 전해질막10 electrode assembly 12 polymer electrolyte membrane

14 : 촉매층 16 : 가스확산층14 catalyst layer 16 gas diffusion layer

18 : 진공흡착홀 20 : 진공흡착판18: vacuum suction hole 20: vacuum suction plate

22 : 센싱 플레이트 24 ; 거리감지센서22: sensing plate 24; Distance sensor

26 : 제어부 28 : 디스플레이부26 control unit 28 display unit

30 : 액튜에이터 32 : 디텍터30: actuator 32: detector

34 : 브라켓 36 : 프레스34: Bracket 36: Press

Claims (5)

전극막 어셈블리의 제조라인에 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 유무를 감지하는 가스확산층 분리 감지수단을 직접 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치.Gas diffusion layer separation detection device of the electrode membrane assembly, characterized in that the gas diffusion layer separation detecting means for directly detecting the presence or absence of gas diffusion layer separation of the electrode membrane assembly in the manufacturing line of the electrode membrane assembly. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 가스확산층 분리 감지수단은: The gas diffusion layer separation detection means: 전극막 어셈블리 아래쪽에 배치되는 센싱 플레이트와;A sensing plate disposed under the electrode film assembly; 상기 센싱 플레이트에 장착되어, 상기 전극막 어셈블리의 이송 또는 정지 상태에서 가스확산층과의 거리를 감지하는 복수개의 거리감지센서; A plurality of distance detection sensors mounted on the sensing plate to sense a distance to the gas diffusion layer in the transport or stop state of the electrode membrane assembly; 로 구성된 것을 특징으로 하는 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치.Gas diffusion layer separation detection device of an electrode membrane assembly, characterized in that consisting of. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 가스확산층 분리 감지수단은:The gas diffusion layer separation detection means: 상기 각 거리감지센서의 감지신호를 기반으로 가스확산층과의 거리를 연산하는 제어부와;A control unit for calculating a distance from the gas diffusion layer based on the detection signal of each distance detection sensor; 상기 제어부의 연산 결과로서, 각 거리감지센서와 가스확산층간의 거리 및 가스확산층의 분리유무를 디스플레이하는 디스플레이부; A display unit configured to display a distance between each distance sensing sensor and the gas diffusion layer and whether the gas diffusion layer is separated as a result of the calculation of the controller; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치.Gas diffusion layer separation detection device of the electrode membrane assembly further comprising. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 가스확산층 분리 감지수단은: The gas diffusion layer separation detection means: 각 제조공정간 이송을 위하여 전극막 어셈블리를 흡착 고정하는 진공흡착판과;A vacuum suction plate for adsorbing and fixing the electrode membrane assembly for transfer between each manufacturing process; 상기 진공흡착판의 일측면에서 아래쪽으로 절곡 연장된 브라켓에 장착되는 액튜에이터와;An actuator mounted to a bracket bent downward from one side of the vacuum suction plate; 상기 진공흡착판의 타측면에서 아래쪽으로 절곡 연장된 브라켓에 장착되어 상기 액튜에이터와 마주보는 디텍터;A detector mounted to a bracket bent downward from the other side of the vacuum suction plate to face the actuator; 로 구성된 것을 특징으로 하는 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치.Gas diffusion layer separation detection device of an electrode membrane assembly, characterized in that consisting of. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 액튜에이터는 발광소자이고, 상기 디텍터는 수광소자인 것을 특징으로 하는 전극막 어셈블리의 가스확산층 분리 감지 장치.The actuator is a light emitting element, the detector is a gas diffusion layer separation detection device of an electrode membrane assembly, characterized in that the light receiving element.
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