KR20110059990A - 연료전지 스택용 엔드플레이트의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료전지 스택용 엔드플레이트의 제조 방법에 관한 것으로서, 기계 가공의 공수 및 고가 부품의 사용을 줄이면서 부품수를 축소하여 비용 및 원가 절감, 생산성 향상 및 양산성 확보가 가능해지는 고분자 사출형 엔드플레이트의 제조 방법에 관한 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 엔드플레이트에 삽입되는 강성 유지용 지지플레이트와 단자가 형성된 집전판을 제조하는 단계와; 고분자 수지를 사출 성형하여 상기 집전판의 단자가 삽입되도록 형성된 단자삽입부를 가지는 절연플레이트를 제조하는 단계와; 상기 지지플레이트와 집전판이 분리 절연되도록 지지플레이트와 집전판 사이에 상기 절연플레이트를 개재하여 지지플레이트, 절연플레이트, 집전판의 순으로 적층된 플레이트-집전판 조립체를 조립하는 단계와; 상기 플레이트-집전판 조립체를 사출성형기의 금형 내부에 삽입하는 단계와; 상기 집전판의 단자와 셀 접속면을 노출시킨 상태로 하여 상기 플레이트-집전판 조립체 외표면 전체를 둘러싸도록 고분자 수지를 사출 성형하여 몰딩하는 단계를 포함하는 연료전지 스택용 엔드플레이트의 제조 방법이 개시된다.

연료전지, 스택, 엔드플레이트, 고분자 수지, 사출 성형, 집전판

Description

연료전지 스택용 엔드플레이트의 제조 방법{Manufacturing method of end plate for fuel cell stack}

본 발명은 연료전지 스택에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료전지 스택의 셀들을 스택 양단에서 고정하여 가압력을 제공하는 엔드플레이트의 제조 방법에 관한 것이다.

고분자 전해질막 연료전지(PEMFC: Polyer Electrolyte Membrane Fuel Cells) 혹은 양자교환막 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)는 수소와 산소를 전기화학적으로 반응시켜 물을 생성하면서 전기를 발생시키는 장치로서, 다른 형태의 연료전지에 비해 효율이 높고 전류밀도 및 출력밀도가 크며 시동시간이 짧고 부하 변화에 빠른 응답 특성을 가지는 장점이 있다.

연료전지 스택의 구성은 다음과 같다. 가장 안쪽에 주요 구성부품인 전극막(MEA: Membrane-Electrode Assembly)이 위치하고, 이 전극막은 수소 양자(Proton)를 이동시켜 줄 수 있는 고체 고분자 전해질막과, 이 전해질막 양면에 수소와 산소가 반응할 수 있도록 촉매가 도포된 전극층, 즉 캐소드(Cathode) 및 애노드(Anode)로 구성되어 있다.

또한 상기 전극막의 바깥부분, 즉 캐소드 및 애노드가 위치한 바깥부분에 가스확산층(GDL: Gas Diffusion Layer), 가스켓 등이 적층되고, 상기 가스확산층의 바깥쪽에는 반응가스(연료인 수소와 산화제인 산소를 포함하는 공기)를 공급하고 냉각수가 통과하는 유로(Flow Field)가 형성된 분리판(Separator)이 위치되며, 가장 바깥쪽에는 상기한 각 구성들을 지지하기 위한 엔드플레이트가 결합된다.

상기한 구성의 연료전지 스택에서 연료인 수소와 산화제인 산소(공기)가 분리판의 유로를 통해 전극막의 애노드와 캐소드로 공급되는데, 수소는 애노드로 공급되고, 산소는 캐소드로 공급된다.

애노드로 공급된 수소는 전해질막의 양쪽에 구성된 전극층의 촉매에 의해 수소이온과 전자로 분해되며, 이 중 수소이온만이 선택적으로 양이온교환막인 전해질막을 통과하여 캐소드로 전달되고, 동시에 전자는 도체인 기체확산층과 분리판을 통해 캐소드로 전달된다.

상기 캐소드에서는 전해질막을 통해 공급된 수소이온과 분리판을 통해 전달된 전자가 캐소드로 공급된 공기 중 산소와 만나서 물을 생성하는 반응을 일으킨다. 이때 일어나는 수소이온의 이동에 기인하여 외부 도선을 통한 전자의 흐름이 발생하며, 이러한 전자의 흐름으로 전류가 생성된다.

한편, 엔드플레이트는 연료전지 스택 내에서 고른 면압이 유지되도록 각 구성들을 지지하는 기능을 하는 바, 고른 면압을 유지하는 것은 스택 내의 유체의 누 설 방지, 셀(Cell) 간 전기 접촉저항의 증가 방지와 관련하여 스택 성능을 좌우하는 중요한 인자이다.

엔드플레이트는 관통형과 비관통형의 두 종류가 사용되는데, 관통형 엔드플레이트는 비관통형 엔드플레이트에 수소, 공기 및 냉각수용 매니폴드가 형성된 구조로서, 상기 매니폴드를 통해 반응가스와 냉각수를 효율적으로 공급하는 역할을 하게 된다.

도 1은 종래의 비관통형 엔드플레이트를 도시한 사시도로서, 집전판 단자(12a)가 1개 구성된 엔드플레이트(10)를 예시한 도면이고, 도 2는 종래의 엔드플레이트를 분해하여 도시한 단면도로서, 집전판 단자(12)가 2개 구성된 엔드플레이트(10)를 예시한 도면이다. 도 1과 도 2는 단위 셀들이 적층된 스택을 양단에서 고정한 후 일정한 가압력을 줄 수 있는 엔드플레이트의 형상을 나타내고 있다.

기본적으로 엔드플레이트는 스택의 균일한 체결 및 셀 간의 일정한 체결압력을 유지시킬 수 있어야 하는데, 이를 위해서는 우수한 기계적 강도, 기밀성, 내화학성, 내가수분해성 등의 특성을 가지고 있어야 한다.

또한 연료전지 작동시 발생하는 고전압의 전력이 외부로 누전되지 않도록 절연성이 우수해야 하고, 적층된 스택을 가압한 후 가압에 의한 휨이나 변형 등이 발생되어서는 안 되며, 스택을 가압한 후 연료전지 작동시 스택으로부터 수소, 공기, 물의 누출이 발생되어서는 안 된다.

구성을 살펴보면, 종래의 엔드플레이트(10)는 테플론으로 코팅된 금속재 플레이트(11), 단자(12a)가 형성되고 셀에서 발생되는 전기를 모아서 상기 단자를 통 해 외부로 보내는 집전판(12), 상기 집전판(12)의 단(12a)자에 씌워지는 단자 커버(13), 상기 집전판(12)의 절연 및 누전 방지를 위한 절연판(14), 및 상기 플레이트(11)와 절연판(14) 사이에 개재되는 가스켓(15)을 포함하여 구성된다.

여기서, 체결력 지지 및 강성 유지를 위한 상기 플레이트(11)는 SUS 재질로 제조되고, 절연판(14) 및 단자 커버(13)는 유리섬유 등을 사용하여 제조되며, 가스켓(15)은 실리콘 소재로 제조되는 것이 일반적이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 엔드플레이트에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

엔드플레이트를 제조함에 있어서, 플레이트 등 각 부품을 기계 가공하여 제조하고 있기 때문에 제조시간이 오래 걸리고, 이는 생산성을 저하하는 요인이 되고 있다.

또한 각 부품을 접착제 등을 사용하여 수작업으로 고정하여 조립하므로 제조시간이 오래 걸리고, 안정된 품질 확보에 어려움이 있다.

이와 함께 플레이트에 코팅되는 테플론 및 접착제의 두께가 균일하지 않기 때문에 치수 공차 확보에 어려움이 있으며, SUS 재(플레이트), 유리섬유(절연판 및 단자 커버), 테플론 등과 같은 고가의 재료를 사용하므로 재료비 증대 및 원가 상승의 문제점이 있다.

특히, 절연성 및 기밀성 저항의 문제점이 있는데, 플레이트의 절연을 위해 형성하는 테플론 코팅층은 강성이 약해 충격에 쉽게 벗겨지고(절연성 확보가 어려움), 플레이트와 절연판 간의 접착제 박리 및 갭으로 인해 누수와 누기가 발생할 수 있는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 기계 가공의 공수 및 고가 부품의 사용을 줄이고 부품수를 축소하여 비용 및 원가 절감, 생산성 향상 및 양산성 확보가 가능해지는 고분자 사출형 엔드플레이트를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 균일한 품질을 제공할 수 있고, 제품 치수 공차, 절연성, 누기/누수 등에 대해 안정된 품질을 확보할 수 있도록 한 엔드플레이트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 강성 유지를 위한 지지플레이트와; 단자가 형성된 집전판과; 상기 지지플레이트와 집전판 사이에 개재되어 지지플레이트와 집전판 사이를 분리하여 절연하는 절연플레이트와; 상기 집전판의 단자 및 셀 접속면을 노출시킨 상태로 하여 상기 지지플레이트, 절연플레이트, 집전판의 조립체 외표면 전체를 둘러싸도록 고분자 수지를 사출 성형하여 형성되는 수지몰딩부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택용 엔드플레이트를 제공한다.

바람직한 실시예에서, 상기 절연플레이트는 상기 집전판의 단자가 삽입되도록 형성된 단자삽입부를 가지며, 상기 단자삽입부에 삽입된 집전판의 단자가 상기 수지몰딩부의 외표면에서 노출되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 절연플레이트의 단자삽입부는 지지플레이트의 단자홀에 삽입된 상태에서 상기 지지플레이트의 단자홀과 집전판의 단자 사이에 개재되어, 집전판의 단자와 지지플레이트 사이를 절연하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 집전판의 가장자리 끝면은 단자가 형상된 집전판의 전면에 대하여 예각을 형성하도록 경사면으로 가공되어, 상기 가장자리 끝면에 몰딩된 수지가 집전판의 분리를 방지하는 걸림턱 역할을 하도록 된 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 엔드플레이트의 제조 방법에 의하면, 사출 성형을 통해 제조하므로 기존의 기계 가공 및 수작업으로 제조하던 방식에 비해 제품의 양산성 확보가 가능해지고, 생산성이 향상되는 장점이 있게 된다. 또한 기존의 엔드플레이트에 비해 저가의 소재를 사용할 수 있으므로 소재비 및 제품 원가의 절감이 가능해지고, 공정수 및 부품수 감소를 통한 비용 절감이 가능해진다.

아울러, 금형을 이용하여 생산하므로 균일한 품질의 제품을 제공할 수 있고, 제품 치수 공차, 절연성, 누기/누수 등에 대해 제품의 안정된 품질을 확보할 수 있게 된다. 특히, 절연, 부식 방지, 조립을 위한 테플론 코팅, 유리섬유, 접착제를 고분자 수지의 사출로 대체하는 동시에 기계적 강성이 강한 고분자 수지로 두꺼운 절연층을 형성하므로 충격 등에 강한 제품을 제공할 수 있고, 충격 등으로 인한 절연층 파괴의 문제가 해소될 수 있게 된다. 또한 여러 부품을 접착제로 조립하 던 방식을 배제하고 고분자 수지로 일체화함으로써 종래의 누수, 누기 문제를 방지할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 고분자 사출형 엔드플레이트의 제조 방법에 관한 것으로서, 체결력 지지 및 강성 유지를 위한 금속 플레이트의 표면을 둘러싸도록 금속 플레이트에 고분자 수지를 사출 성형하여 제조하는 것에 특징이 있는 것이다.

특히, 본 발명에 따른 엔드플레이트는 고분자 수지에 의해 집전판이 일체화된 구조를 가지는데, 금속 플레이트와 집전판이 중간 절연물(1차 사출물인 절연플레이트임)을 개재한 상태에서 고분자 수지로 몰딩된 집전판 일체형 엔드플레이트가 된다.

이러한 본 발명의 엔드플레이트는 관통형과 비관통형에 모두 적용될 수 있는 것으로, 기계적 강도가 우수한 금속 플레이트와, 절연성 및 내화학성, 경량성이 우수한 고분자 재료의 장점을 모두 가질 수 있는 복합구조의 엔드플레이트로서 제공될 수 있다.

본 발명에서 사출 성형은 1차 사출물(누전방지용 절연플레이트임)을 제조하기 위한 1차 사출 성형 공정과, 상기 1차 사출물과 집전판, 지지플레이트를 조립한 상태에서 집전판의 단자와 셀 접속면을 제외한 조립체 외표면 전체를 둘러싸도록 고분자 수지를 사출 성형하는 2차 사출 성형 공정으로 구분하여 진행된다.

이때, 2차 사출 성형 공정은 1차 사출물과 집전판, 지지플레이트의 조립체를 인서트 사출하는 성형 공정으로서, 상기 조립체를 사출성형기의 성형공간에 삽입하여 고분자 사출 성형을 진행함으로써 조립체가 고분자 수지 내부에 인서트 되어 몰딩된 구조의 엔드플레이트를 제조하게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 비관통형 엔드플레이트의 구성을 도시한 절개사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 관통형 및 비관통형 엔드플레이트를 도시한 정면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 엔드플레이트에서 고분자 수지(수지몰딩부) 내부에 인서트되는 플레이트-집전판 조립체를 도시한 분리사시도이다.

또한 도 6은 본 발명에 따른 엔드플레이트의 제조 과정을 나타내는 공정도이다.

우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 엔드플레이트(100)는, 강성 유지를 위한 금속재 지지플레이트(110), 단자(121)가 형성되고 셀에서 발생되는 전기를 모아 상기 단자(121)를 통해 외부로 보내는 집전판(121), 상기 지지플레이트(110)와 집전판(121) 사이에 개재되어 지지플레이트(110)와 집전판(121) 사이를 절연하는 절연플레이트(130), 상기 지지플레이트(110), 절연플레이트(130), 집전판(121)의 조립체(101)(이하, 플레이트-집전판 조립체라 함)를 둘러싸도록 고분자 수지로 몰딩하여 형성되는 몰딩수지부(140)를 포함하여 구성된다.

이러한 구조에서, 지지플레이트(110)와 몰딩수지부(140)는 고분자 수지를 사출하여 성형하는 구성부로서, 본 발명에서 사출 성형 공정은 지지플레이트(110)(1차 사출물임)를 성형하기 위한 1차 사출 성형 공정과, 플레이트-집전판 조립체(101)를 몰딩하기 위한 2차 사출 성형 공정으로 진행된다.

상기 지지플레이트(110)의 소재로는 고가인 기존의 스테인리스강(SUS) 대신 가격이 저렴하면서 기계 가공이 용이한 일반 강재(鋼材)를 사용할 수 있으며, 이와 같이 일반 강재를 사용하는 경우 가공시간 단축 및 비용 절감이 가능해진다.

상기 지지플레이트(110)가 관통형 엔드플레이트(100)에 사용되는 것이라면, 반응가스 및 냉각수의 공급통로인 매니폴드(102)를 형성하기 위한 매니폴드용 홀(111)이 지지플레이트(110)에 형성되어야 한다.

다만, 단순히 단위 셀을 지지하는 비관통형 엔드플레이트(100)에 사용되는 것이라면, 상기의 매니폴드용 홀(111)은 삭제되고 후술하는 바와 같이 절연플레이트(130)의 단자삽입부(131)가 삽입되고 집전판(121)의 단자(121)를 노출시키기 위한 단자홀(112)만이 형성되면 된다.

또한 집전판(121)은 통상의 제조 과정을 통해 제조된 것, 즉 동(銅) 계열의 소재로 제조한 뒤 표면을 도금 처리한 집전판(121)이 그대로 사용될 수 있으며, 단수 또는 복수의 단자(121)가 돌출 형성되도록 제조된다. 이때, 각 단자(121)는 종래와 같이 원형으로 형성될 수 있다.

1차 사출물인 절연플레이트(130)는 집전판(121)과 지지플레이트(110) 사이를 이격시킴과 동시에 두 부품 사이에 개재되어서 집전판(121)에서 생성된 전기가 금 속재인 지지플레이트(110)로 흐르지 않도록 집전판(121)과 지지플레이트(110)를 절연시키는 누전 방지용 구성품이며, 또한 엔드플레이트(100)의 제조시, 특히 2차 사출 성형 공정시에는 지지플레이트(110)와 집전판(121)의 위치를 고정시키는 역할을 하게 된다.

상기 절연플레이트(130)에는 집전판(121)에 형성된 단자(121)의 대응위치에 집전판(121)의 각 단자(121)가 삽입되도록 형성된 단자삽입부(131)가 성형된다.

상기 단자삽입부(131)는 내측으로 삽입된 집전판(121)의 단자 측면부를 둘러싸도록 원통형으로 돌출 형성되는 바, 내측으로 집전판(121)의 단자(121)가 삽입 결합됨으로써 단자 측면부를 절연시키게 되고, 또한 단자(121)의 삽입으로 집전판(121)과 지지플레이트(110)가 결합될 수 있게 된다.

상기 절연플레이트(130)의 단자삽입부(131)는 지지플레이트(110)에 형성된 단자홀(112)에 삽입되도록 되어 있는데, 절연플레이트(130)의 단자삽입부(131)에 집전판(121)의 단자(121)가 삽입되고 지지플레이트(110)의 단자홀(112)에 단자삽입부(131)가 삽입되면, 지지플레이트(110), 절연플레이트(130), 집전판(121)이 결합되어 하나의 조립체(101)가 된다.

이렇게 조립된 플레이트-집전판 조립체(101)에서는 집전판(121)의 단자(121)가 절연부인 단자삽입부(131)를 개재한 상태로 지지플레이트(110)의 단자홀(112)에 삽입되어 지지플레이트 전면에서 노출된다.

결국, 지지플레이트(110) 전면에 노출된 집전판의 단자(121)와, 반대쪽으로 노출된 집전판(121)의 셀 접속면을 제외한 플레이트-집전판 조립체(101)의 외표면 전체를 감싸도록 고분자 수지로 몰딩하게 되면, 부속품 전체가 일체화된 하나의 엔드플레이트(100)가 제조될 수 있게 된다.

상기 몰딩수지부(140)는 집전판(121)의 단자(121) 및 셀 접속면을 노출시킨 상태로 플레이트-집전판 조립체(101)의 외표면 전체를 감싸줌으로써 내부의 집전판(121)을 절연시키고 지지플레이트(110)의 부식을 방지하는 역할을 하게 된다.

물론, 관통형 엔드플레이트(100)인 경우 고분자 수지가 몰딩되어 몰딩수지부(140)가 형성되고 나면 지지플레이트(110)의 매니폴드용 홀(111)에 의해 매니폴드(102)가 형성된 구조가 된다.

또한 바람직한 실시예에서, 전체적인 형상이 사각형의 판재로 제작되는 집전판(121)에서 판의 가장자리 끝면(120a)을 단자(121)가 형성된 전면에 대해 90°가 아닌 경사지게 형성하는 것이 가능하다.

이때, 집전판(121)의 네 변 가장자리 끝면(120a)을 전 둘레에 걸쳐서 전면과의 각도가 90°각도가 아닌 예각이 되도록 경사지게 가공하게 된다(끝면을 경사면으로 가공)(도 3 참조).

이렇게 집전판(121)의 네 변 가장자리 끝면(120a)을 전면에 대해 경사지게 가공하게 되면, 2차 사출 공정에서 성형되는 고분자 수지가 집전판(121)의 가장자리 끝면(120a)을 몰딩하게 되면서, 가장자리 끝면(120a)의 몰딩된 수지부분(140a)이 일종의 걸림턱 역할을 하게 되는 바, 집전판(121)이 고분자 수지로부터 분리되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이하, 상기와 같은 구성의 엔드플레이트를 제조하는 과정에 대해 도 6을 참 조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 일반 강재를 기계 가공하여 지지플레이트(110)를 제조하고, 동 계열의 소재를 사용하여 도금 처리된 집전판(121)을 제조하며, 고분자 수지를 사출 성형하여 절연플레이트(130)를 제조한다.

이때, 지지플레이트(110)에는 매니폴드 홀(111), 단자홀(112) 등을 형성하며, 절연플레이트(130)의 경우 단자삽입부(131)를 일체로 성형하여 제조한다. 또한 집전판(121)의 경우 단자(121)를 형성하여 제조하며, 네 변 가장자리 끝면(120a)은 경사면으로 가공한다.

이어 지지플레이트(110), 절연플레이트(130), 집전판(121)의 적층 순서로 조립하는데, 이때 지지플레이트(110)와 집전판(121) 사이에 절연플레이트(130)를 개재하여 지지플레이트(110)와 집전판(121)이 서로 분리 및 이격되도록 한다.

또한 집전판(121)의 단자(121)를 절연플레이트(130)의 단자삽입부(131)에 우선 끼운 뒤, 단자삽입부(131)를 지지플레이트(110)의 단자홀(112)에 삽입하여, 집전판(121)의 단자(121)와 지지플레이트(110)의 단자홀(112)이 단자삽입부(131)에 의해 절연되도록 하고, 이때 집전판(121)의 단자(121)가 지지플레이트(110)의 전면에서 노출되도록 한다.

이후 상기와 같이 조립된 플레이트-집전판 조립체(101)를 사출성형기의 금형 내부에 삽입한 뒤, 집전판(121)의 단자(121)와 셀 접속면을 제외한 플레이트-집전판 조립체(101)의 외표면 전체를 감싸도록 고분자 수지를 사출 성형함으로써 몰딩수지부(140)를 형성하게 된다.

이때, 집전판(121)의 단자(121) 및 셀 접속면(단자가 형성된 면의 반대쪽 노출면임)은 몰딩수지부(140)의 외부로 노출되며, 관통형 엔드플레이트(100)인 경우 고분자 수지를 사출 성형하고 나면 지지플레이트(110)의 매니폴드용 홀(111)에 의해 매니폴드(102)가 형성되게 된다.

이렇게 고분자 수지를 사출하여 외부 형상을 성형하고 나면, 금속재인 지지플레이트(110), 셀에서 생성된 전기를 모으는 집전판(121), 지지플레이트(110)와 집전판(121) 사이에 개재되는 절연플레이트(130), 그리고 이들을 몰딩하고 있는 몰딩수지부(140)가 일체화된 구성의 엔드플레이트(100)가 완성된다.

이와 같이 하여, 본 발명의 엔드플레이트에 따르면, 사출 성형을 통해 제조하므로 기존의 기계 가공 및 수작업으로 제조하던 방식에 비해 제품의 양산성 확보가 가능해지고, 생산성이 향상되는 장점이 있게 된다. 또한 기존의 엔드플레이트에 비해 저가의 소재를 사용할 수 있으므로 소재비 및 제품 원가의 절감이 가능해지고, 공정수 및 부품수 감소를 통한 비용 절감이 가능해진다.

아울러, 금형을 이용하여 생산하므로 균일한 품질의 제품을 제공할 수 있고, 제품 치수 공차, 절연성, 누기/누수 등에 대해 제품의 안정된 품질을 확보할 수 있게 된다. 특히, 절연, 부식 방지, 조립을 위한 테플론 코팅, 유리섬유, 접착제를 고분자 수지의 사출로 대체하는 동시에 기계적 강성이 강한 고분자 수지로 두꺼운 절연층을 형성하므로 충격 등에 강한 제품을 제공할 수 있고, 충격 등으로 인한 절연층 파괴의 문제가 해소될 수 있게 된다. 또한 여러 부품을 접착제로 조립하던 방식을 배제하고 고분자 수지로 일체화함으로써 종래의 누수, 누기 문제를 방지 할 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는 바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

도 1은 종래의 비관통형 엔드플레이트를 도시한 사시도이다.

도 2는 종래의 엔드플레이트를 분해하여 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 비관통형 엔드플레이트의 구성을 도시한 절개사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 관통형 및 비관통형 엔드플레이트를 도시한 정면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 엔드플레이트에서 고분자 수지(수지몰딩부) 내부에 인서트되는 플레이트-집전판 조립체를 도시한 분리사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 엔드플레이트의 제조 과정을 설명하는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 엔드플레이트 101 : 플레이트-집전판 조립체

102 : 매니폴드 110 : 지지플레이트

111 : 매니폴드용 홀 112 : 단자홀

120 : 집전판 121 : 단자

130 : 절연플레이트 131 : 단자삽입부

140 : 몰딩수지부

Claims (3)

1. 엔드플레이트에 삽입되는 강성 유지용 지지플레이트와 단자가 형성된 집전판을 제조하는 단계와;

   고분자 수지를 사출 성형하여 상기 집전판의 단자가 삽입되는 단자삽입부가 형성된 절연플레이트를 제조하는 단계와;

   상기 지지플레이트와 집전판이 분리 절연되도록 지지플레이트와 집전판 사이에 상기 절연플레이트를 개재하여 플레이트-집전판 조립체를 조립하는 단계와;

   상기 플레이트-집전판 조립체를 사출성형기의 금형 내부에 삽입하는 단계와;

   상기 집전판의 단자와 셀 접속면을 노출시킨 상태로 하여 상기 플레이트-집전판 조립체의 외표면 전체를 둘러싸도록 고분자 수지를 사출 성형하는 단계;

   를 포함하는 연료전지 스택용 엔드플레이트의 제조 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 플레이트-집전판 조립체를 조립하는 단계에서, 상기 집전판의 단자를 절연플레이트의 단자삽입부에 삽입하고, 상기 단자가 삽입된 집전판의 단자삽입부를 지지플레이트에 형성한 단자홀에 삽입하여, 상기 단자삽입부가 절연을 위해 지지플레이트의 단자홀과 집전판의 단자 사이에 개재되도록 하는 것을 특징으로 하는 연료전지 스택용 엔드플레이트의 제조 방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 집전판을 제조하는 단계에서 집전판의 가장자리 끝면은 단자가 형성된 집전판의 전면에 대하여 예각을 형성하도록 경사면으로 가공하여,

   상기 고분자 수지를 사출 성형하는 단계에서 상기 집전판의 가장자리 끝면에 몰딩되는 고분자 수지가 집전판의 분리를 방지하는 걸림턱 역할을 하도록 한 것을 특징으로 하는 연료전지 스택용 엔드플레이트의 제조 방법.

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