KR20130025527A - Laser welding apparatus of bipolar plate of a fuel cell and method using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A laser welding apparatus of a fuel cell separating plate and a welding method using the same are provided to enable easy clamping by controlling the vacuum degree even if deformation of the fuel cell separating plate is different. CONSTITUTION: A laser welding apparatus(100) of a fuel cell separating plate comprises a base(110), a fixing unit, a vacuum unit(140), and a laser welding unit(150). The fuel cell separating plate which is combined with a cathode bipolar plate and an anode bipolar plate is installed in the base. The fixing unit pressurizes the edge of the fuel cell separating plate and seals between the fuel cell separating plates. The vacuum unit inhales air remaining between fuel cell separating plates and makes the fuel cell separating plates mutually to be adhered. The laser welding unit welds a connecting unit of the fuel cell separating plate which is adhered by the vacuum unit. The fuel cell separating plate forms an entrance and an exit which are connected to the sealed inside and is sealed by a blocking plate(160). The vacuum unit comprises a suction apparatus(142) which is installed in the fixing unit; and a vacuum pump(144) which inhales the air remaining in a space between fuel cell separating plates.

Description

연료전지 분리판의 레이저 용접장치 및 이를 이용한 용접방법{LASER WELDING APPARATUS OF BIPOLAR PLATE OF A FUEL CELL AND METHOD USING THE SAME}LASER WELDING APPARATUS OF BIPOLAR PLATE OF A FUEL CELL AND METHOD USING THE SAME

본 발명은 연료전지 분리판의 레이저 용접장치 및 이를 이용한 용접방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공부를 이용하여 연료전지 분리판의 밀착성을 향상시켜 용접시 변형 및 손상을 최소화할 수 있는 연료전지 분리판의 레이저 용접장치 및 이를 이용한 용접방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a laser welding device for a fuel cell separator and a welding method using the same, and more particularly, a fuel cell that can minimize deformation and damage during welding by improving adhesion of a fuel cell separator using a vacuum unit. The present invention relates to a laser welding apparatus for a separator and a welding method using the same.

일반적으로, 연료전지용 분리판은 Anode Gas, Cathode Gas와 Coolant를 분리하기 위해서 사용되며, 조합은 캐소드 바이폴러 플레이트(Cathode Bipolar plate)와 애노드 바이폴러 플레이트(Anode Bipolar plate)로 구성되며, 필요에 따라 센타 플레이트(Center plate)가 구성될 수도 있다.Generally, the separator for fuel cell is used to separate Anode Gas, Cathode Gas and Coolant, and the combination consists of Cathode Bipolar Plate and Anode Bipolar Plate. Center plate may be configured.

조합시에 밀봉(Sealing)이 필요한 부위는 가스켓(Gasket)이나 용접기술이 적용이 되며, 여기에 사용되는 것이 주로 레이저 용접이다.Gasket or welding technology is applied to the part that needs sealing during combination, and laser welding is mainly used here.

레이저 용접은 박판형 연료전지 분리판에 적용 시 타용접보다 입열량이 적어 변형량을 최소화시킬 수 있다. 여기서 레이저 용접은 유체의 실링 목적으로 사용되어지며, 또한 반응면적부위의 레이저 용접은 밀착성을 향상시키고 내부 접촉저항을 저감시키는 효과를 지닌다.When laser welding is applied to a thin plate type fuel cell separator, the amount of heat input is lower than that of other welding, so the deformation amount can be minimized. The laser welding is used for the purpose of sealing the fluid, and the laser welding of the reaction area has the effect of improving the adhesion and reducing the internal contact resistance.

한편, 국내 공개특허 제10-2007-0107384호(공개일:2007.11.07)에는 "연료 전지용 금속 분리판"이 개시되어 있다.
On the other hand, Korean Patent Publication No. 10-2007-0107384 (published: 2007.11.07) discloses a "metal separator plate for fuel cells".

종래에 따른 연료 전지용 금속 분리판에 대한 레이저용접은 각각의 플레이트를 서로 겹쳐 클램프로 고정하여 용접하게 됨으로써, 분리판 소재의 두께와 클램프의 압착력에 따라 성형 연료전지 분리판의 접촉부분이 손상되거나 찌그러짐 등의 변형 등이 문제가 된다.Conventional laser welding of a fuel cell metal separator plate is welded by overlapping and fixing each plate with a clamp, so that the contact portion of the molded fuel cell separator plate is damaged or crushed according to the thickness of the separator material and the clamping force of the clamp. Deformation and the like become a problem.

이로 인해 분리판의 기능에서 요구되는 평탄도, 접촉성, 유체의 흐름 등에 문제를 유발하며 연료전지의 성능과도 직결되는 문제를 야기시킨다.This causes problems such as flatness, contact, fluid flow, and the like, which are directly related to the performance of the fuel cell.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.Therefore, there is a need to improve this.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 진공부에 의해 안착된 연료전지 분리판의 접촉부를 밀착시켜 레이저 용접할 수 있어 분리판의 변형 및 손상을 최소화할 수 있는 연료전지 분리판의 레이저 용접장치 및 이를 이용한 용접방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been created by the necessity as described above, the laser of the fuel cell separation plate which can minimize the deformation and damage of the separation plate can be laser welding by contacting the contact portion of the fuel cell separation plate seated by the vacuum unit. Its purpose is to provide a welding apparatus and a welding method using the same.

본 발명에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치는: 캐소드 바이폴러 플레이트와 애노드 바이폴러 플레이트로 조합된 연료전지 분리판이 안착되는 베이스와, 연료전지 분리판의 가장자리를 가압하여 연료전기 분리판 사이를 밀봉하는 고정부와, 연료전지 분리판 사이 공간의 잔류하는 공기를 흡입하여 연료전지 분리판이 상호 밀착되게 하는 진공부 및 진공부에 의해 밀착된 연료전지 분리판의 접촉부를 용접하는 레이저용접부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The laser welding apparatus of a fuel cell separator according to the present invention comprises: a base on which a fuel cell separator combined with a cathode bipolar plate and an anode bipolar plate is seated, and an edge of the fuel cell separator to press the edge of the fuel cell separator to press the fuel cell separator. And a fixing part for sealing, a vacuum part for sucking the remaining air in the space between the fuel cell separator plates to make the fuel cell separator plates come into close contact with each other, and a laser welding part for welding the contact parts of the fuel cell separator plates contacted by the vacuum parts. It is characterized by.

또한, 연료전지 분리판은 밀폐된 내부와 연결되는 입구와 출구를 형성하고, 입구와 출구는 막음판에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 한다.In addition, the fuel cell separator forms an inlet and an outlet connected to the sealed interior, and the inlet and the outlet are sealed by a blocking plate.

또한, 진공부는 고정부에 구비되는 흡입장치 및 흡입장치와 연결되어 연료전지 분리판 사이의 공간에 잔류하는 공기를 흡입하는 진공펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the vacuum unit is characterized in that it comprises a suction device provided in the fixed portion and a vacuum pump connected to the suction device to suck the air remaining in the space between the fuel cell separator.

또한, 진공부는 베이스에 구비되는 흡입장치 및 흡입장치와 연결되어 연료전지 분리판 사이의 공간에 잔류하는 공기를 흡입하는 진공펌프를 포함하는 것을 특징을 한다.In addition, the vacuum unit is characterized in that it comprises a suction device provided in the base and a vacuum pump connected to the suction device to suck the air remaining in the space between the fuel cell separator.

또한, 진공부는 막음판의 어느 하나에 구비되는 흡입장치 및 흡입장치와 연결되어 연료전지 분리판 사이의 공간에 잔류하는 공기를 흡입하는 진공펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the vacuum unit is characterized in that it comprises a suction device provided in any one of the blocking plate and a vacuum pump connected to the suction device to suck the air remaining in the space between the fuel cell separator plate.

또한, 베이스와 고정부의 상호 접하는 부위에는 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the sealing member is characterized in that the base and the fixing portion in contact with each other.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치를 이용한 용접방법은: 연료전지 분리판을 조합하는 단계와, 베이스에 조합된 연료전지 분리판을 안착하는 단계와, 연료전지 분리판의 가장자리를 고정부로 가압하여 고정하고, 내부공간을 밀봉하는 단계와, 연료전지 분리판에 형성된 입구와 출구를 밀봉처리하는 단계와, 연료전지 분리판 사이 공간에 잔류하는 공기를 강제 배출시키는 단계와, 연료전지 분리판의 접촉부를 레이저 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, a welding method using a laser welding device of a fuel cell separator according to an embodiment of the present invention includes: combining a fuel cell separator, mounting a fuel cell separator coupled to the base, and fuel cell; Pressing and fixing the edge of the separator plate with a fixing part, sealing the internal space, sealing the inlet and the outlet formed in the fuel cell separator plate, and forcibly discharging air remaining in the space between the fuel cell separator plate And laser welding the contact portion of the fuel cell separator.

본 발명에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치 및 이를 이용한 용접방법은 베이스에 안착되어 고정부에 의해 고정되는 적층된 연료전지 분리판을 진공부에 의해 밀착시켜 레이저 용접할 수 있어 연료전지 분리판의 변형 및 손상을 방지할 수 있는 효과를 지닌다.The laser welding device of the fuel cell separator and the welding method using the same according to the present invention can be laser welded by laminating the fuel cell separator plate, which is seated on the base and fixed by the fixing part, by the vacuum unit. It has the effect of preventing deformation and damage.

또한, 본 발명은 진공부의 진공량을 조절할 수 있어 연료전지 분리판의 성형결과에 따라 변형 정도가 상이하여도 용이하게 클램핑이 가능하아여 작업 성능 향상, 용접 품질 향상, 분리판 평탄도 향상 등의 효과를 지닌다.
In addition, the present invention can control the amount of vacuum in the vacuum unit can be easily clamped even if the degree of deformation is different depending on the molding result of the fuel cell separator plate to improve work performance, weld quality, improve the flatness of the separator plate, etc. Has the effect of.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치의 분해사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치의 결합사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 구성 단면을 보인 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치의 단면도,
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치의 변형예,
도 7은 도 6의 A-A단면도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치의 또 다른 변형예,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치를 이용한 용접방법을 보인 블록도이다.1 is an exploded perspective view of a laser welding apparatus of a fuel cell separator according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a perspective view of the combination of the laser welding device of the fuel cell separator according to an embodiment of the present invention,
3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fuel cell separator according to an embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view of a laser welding device of a fuel cell separator in accordance with one embodiment of the present invention;
5 and 6 are modified examples of the laser welding device of the fuel cell separator according to an embodiment of the present invention,
7 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
8 is another modified example of the laser welding device of the fuel cell separator according to the embodiment of the present invention;
9 is a block diagram showing a welding method using a laser welding device of a fuel cell separator according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치 및 이를 이용한 용접방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, an embodiment of a laser welding apparatus and a welding method using the same of a fuel cell separator according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치의 결합사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 구성 단면을 보인 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치의 단면도이다.
1 is an exploded perspective view of a laser welding device of a fuel cell separator according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view of a combined laser welding device of a fuel cell separator according to an embodiment of the present invention, Figure 3 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fuel cell separator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a laser welding apparatus of a fuel cell separator according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치(100)는 베이스(110), 고정부(120), 진공부(140) 및 레이저용접부(150)를 포함한다.1 to 4, the laser welding apparatus 100 of a fuel cell separator according to an embodiment of the present invention includes a base 110, a fixing part 120, a vacuum part 140, and a laser welding part 150. ).

베이스(110)는 사각판 형상으로 이루어지며, 안착된 연료전지 분리판(10)은 베이스(110)에 안착된다.The base 110 is formed in a rectangular plate shape, and the seated fuel cell separator 10 is seated on the base 110.

연료전지 분리판(10)은 캐소드 바이폴러 플레이트(Cathode Bipolar plate)와 애노드 바이폴러 플레이트(Anode Bipolar plate)로 이루어지며, 이는 적층되어 연료전지 분리판(10)을 형성한다.The fuel cell separator 10 is formed of a cathode bipolar plate and an anode bipolar plate, which are stacked to form the fuel cell separator 10.

필요에 의해 센타 플레이트(Center plate)가 더 구성될 수도 있다.If necessary, a center plate may be further configured.

연료전지 분리판(10)의 적층은 도 3에서 도시된 바와 같이 연료전지 분리판(10)의 양측을 가스켓(20)을 사용한 내부 실링 또는 고무소재(30)를 사용한 외부 실링으로 실링하여 이루어진다.Stacking of the fuel cell separator 10 is performed by sealing both sides of the fuel cell separator 10 with an inner seal using a gasket 20 or an outer seal using a rubber material 30 as shown in FIG. 3.

고정부(120)는 연료전지 분리판(10)의 가장자리를 가압하여 연료전지 분리판(10) 사이를 밀봉시킨다. 고정부(120)는 베이스(110)와 유사한 크기를 지닌 판 형상으로 중앙에 개구부(121)가 형성되어 베이스(110)에 안착된 연료전지 분리판(10)은 개구부(121)를 통해 외부로 노출된다.The fixing part 120 presses the edges of the fuel cell separator 10 to seal between the fuel cell separator 10. The fixing part 120 has a plate shape having a size similar to that of the base 110, and an opening 121 is formed at the center thereof so that the fuel cell separator 10 seated on the base 110 is moved outward through the opening 121. Exposed.

그리고, 고정부(120)의 개구부(121) 가장자리 저면에는 연료전지 분리판(10)의 가압시 내부가 밀봉되도록 밀봉부재(122)가 구비된다.In addition, a sealing member 122 is provided at the bottom of the edge of the opening 121 of the fixing part 120 to seal the inside of the fuel cell separator 10 when the fuel cell separator 10 is pressed.

또한, 베이스(110)와 고정부(120)의 상호 접하는 부위에는 실링부재(130)가 구비된다.In addition, the sealing member 130 is provided at a portion of the base 110 and the fixing portion 120 in contact with each other.

실링부재(130)는 베이스(110)의 상면 가장자리에 구비되고, 안착홈(132a)이 형성되는 제1실링패드(132)와, 제1실링패드(132)의 안착홈(132a)에 수용되도록 고정부(120)의 저면 가장자리에 형성되는 제2실링패드(134)를 포함한다.The sealing member 130 is provided at the upper edge of the base 110 and is accommodated in the first sealing pad 132 in which the seating groove 132a is formed and in the seating groove 132a of the first sealing pad 132. The second sealing pad 134 is formed on the bottom edge of the fixing part 120.

진공부(140)는 연료전지 분리판(10) 사이 공간에 잔류하는 공기를 흡입하여 연료전지 분리판(10)이 상호 밀착되게 한다.The vacuum unit 140 sucks air remaining in the space between the fuel cell separator 10 so that the fuel cell separator 10 is in close contact with each other.

즉, 캐소드 바이폴러 플레이트와 애노드 바이폴러 플레이트 사이의 공기를 흡입하여 접촉부(15)가 상호 밀착되게 한다.That is, the air 15 between the cathode bipolar plate and the anode bipolar plate is sucked in to bring the contact portions 15 into close contact with each other.

진공부(140)는 고정부(120)에 구비되는 흡입장치(142) 및 흡입장치(142)와 연결되어 연료전지 분리판(10) 사이의 공간에 잔류하는 공기를 흡입하는 진공펌프(144)를 포함한다.The vacuum unit 140 is connected to the suction device 142 and the suction device 142 provided in the fixing unit 120 and the vacuum pump 144 for sucking the air remaining in the space between the fuel cell separation plate 10 It includes.

베이스(110)에 연료전지 분리판(10)이 안착되고, 고정부(120)에 의해 밀봉된 내부공간의 공기를 진공펌프(144)의 작동으로 흡입장치(142)를 통해 외부로 배출시킴으로 적층된 연료전지 분리판(10)은 상호 견고히 밀착될 수 있다.The fuel cell separator 10 is mounted on the base 110, and the air in the inner space sealed by the fixing part 120 is discharged to the outside through the suction device 142 by the operation of the vacuum pump 144. The fuel cell separator 10 may be tightly adhered to each other.

이때, 연료전지 분리판(10)은 밀봉된 내부와 연결되는 입구(H)와 출구(H)를 형성하고, 입구(H)와 출구(H)는 막음판(160)에 의해 밀봉된다.In this case, the fuel cell separator 10 forms an inlet H and an outlet H connected to the sealed interior, and the inlet H and the outlet H are sealed by the blocking plate 160.

입구(H)와 출구(H)는 애노드와 캐소드의 입출구와, 냉각수의 입출구를 말한다.Inlet H and outlet H refer to the inlet and outlet of an anode and a cathode, and the inlet and outlet of a cooling water.

한편, 도 5 내지 도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공부의 변형예로서, 도 5 또는 도 6에서 도시된 바와 같이 진공부(140')는 베이스(110)에 구비되는 흡입장치(142) 및 흡입장치(142)와 연결되어 연료전지 분리판(10) 사이의 공간에 잔류하는 공기를 흡입하는 진공펌프(144)를 포함한다.On the other hand, Figures 5 to 7 is a modification of the vacuum unit according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 5 or 6, the vacuum unit 140 'is a suction device provided in the base 110 And a vacuum pump 144 connected to the suction device 142 and suctioning air remaining in the space between the fuel cell separator 10.

즉, 도 5 또는 도 7에서 도시된 바와 같이 베이스(110)의 바닥면에는 복수개의 공기홀(110a)이 형성되고, 공기홀(110a)은 흡입장치(142)와 연결되며, 진공펌프(144)의 작동에 의해 내부에 잔류하는 공기를 흡입하므로써, 연료전지 분리판(10)을 밀착시키게 된다.That is, as shown in FIG. 5 or 7, a plurality of air holes 110a are formed on the bottom surface of the base 110, the air holes 110a are connected to the suction device 142, and the vacuum pump 144. By sucking the air remaining inside by the operation of), the fuel cell separation plate 10 is brought into close contact.

또한, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공부의 또 다른 변형예로서, 도시된 바와 같이 진공부(140")는 막음판(160)의 어느 하나에 구비되는 흡입장치(142) 및 흡입장치(142)와 연결되어 연료전지 분리판(10) 사이의 공간에 잔류하는 공기를 흡입하는 진공펌프(144)를 포함한다.In addition, Figure 8 is another modification of the vacuum unit according to an embodiment of the present invention, as shown in the vacuum unit 140 "suction device 142 is provided on any one of the blocking plate 160 and And a vacuum pump 144 connected to the suction device 142 to suck air remaining in the space between the fuel cell separator 10.

레이저용접부(150)는 진공부(140,140',140")에 의해 밀착된 연료전지 분리판(10)의 접촉부(15)를 용접하는 것으로서, 레이저 에너지를 투입하게 에너지 전달용 광케이블(152)이 연결되어 전송된 에너지를 집광시켜 보호 가스 노즐(156)을 통해 용접을 실시하는 용접헤드(154)로 이루어진다.The laser welding part 150 welds the contact part 15 of the fuel cell separation plate 10 closely contacted by the vacuum parts 140, 140 ′ and 140 ″, and is connected to the energy transmission optical cable 152 to input laser energy. And the welding head 154 for condensing the transmitted energy to perform welding through the protective gas nozzle 156.

한편, 도 9에서 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치를 이용한 용접방법은 연료전지 분리판을 조합하는 단계(S10)와, 베이스(110)에 조합된 연료전지 분리판(10)을 안착하는 단계(S20)와, 연료전지 분리판(10)의 가장자리를 고정부(120)로 가압하여 고정하고, 내부공간을 밀봉하는 단계(S30)와, 연료전지 분리판(10)에 형성된 입구(H)와 출구(H)를 밀봉처리하는 단계(S40)와, 연료전지 분리판(10) 사이 공간에 잔류하는 공기를 강제 배출시키는 단계(S50)와, 연료전지 분리판(10)의 접촉부(15)를 레이저 용접하는 단계(S30)를 포함한다.
Meanwhile, as shown in FIG. 9, the welding method using the laser welding apparatus for the fuel cell separator according to the exemplary embodiment of the present invention includes combining the fuel cell separator (S10) and the base 110. Mounting the fuel cell separation plate 10 (S20), pressing and fixing an edge of the fuel cell separation plate 10 by the fixing unit 120, sealing the internal space (S30), and a fuel cell Sealing the inlet (H) and the outlet (H) formed in the separation plate (10) (S40), forcibly discharging air remaining in the space between the fuel cell separation plate (10) (S50), and fuel Laser welding the contact portion 15 of the battery separator 10 (S30).

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 분리판의 레이저 용접장치 및 이를 이용한 용접방법의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effects of the laser welding device and the welding method using the same of the fuel cell separator according to an embodiment of the present invention.

먼저, 연료전지 분리판(10)의 플레이트를 조합한다.(S10). 연료전지 분리판(10)의 조합은 캐소드 바이폴러 플레이트와 애노드 바이폴러 플레이트 사이에 가스켓(20)을 개재시켜 내부 실링하거나, 고무소재(30)를 이용하여 외부 실링하여 조합한다.First, the plates of the fuel cell separation plate 10 are combined (S10). Combination of the fuel cell separation plate 10 is internally sealed through a gasket 20 between the cathode bipolar plate and the anode bipolar plate, or externally sealed using the rubber material 30.

그리고, 실링되어 조합된 연료전지 분리판(10)을 베이스(110)에 안착시킨다(S20).Then, the fuel cell separation plate 10 which is sealed and combined is seated on the base 110 (S20).

베이스(110)에 안착된 연료전지 분리판(10)의 가장자리는 고정부(120)에 의해 가압하여 고정하고, 내부공간을 밀봉한다(S30).The edge of the fuel cell separator 10 seated on the base 110 is fixed by pressing the fixing part 120 and seals the internal space (S30).

고정부(120)는 중앙에 개구부(121)가 형성되어 연료전지 분리판(10)은 외부로 노출되며, 베이스(110)와 고정부(120) 사이는 밀봉된다.The fixing part 120 has an opening 121 formed in the center thereof, so that the fuel cell separator 10 is exposed to the outside, and the base part 110 and the fixing part 120 are sealed.

이때, 베이스(110)의 상면 가장자리의 제1실링패드(132)와, 고정부(120)의 저면 가장자리의 제2실링패드(134)가 접촉되어 밀폐되며, 제1실링패드(132)에는 제2실링패드(134)가 안착되는 안착홈(132a)이 형성되어 접촉면적이 넓어져 밀폐력이 향상된다.At this time, the first sealing pad 132 of the upper edge of the base 110 and the second sealing pad 134 of the bottom edge of the fixing part 120 are contacted and sealed, and the first sealing pad 132 is made of a first sealing pad 132. A seating groove 132a in which the two sealing pads 134 are seated is formed to increase the contact area, thereby improving sealing force.

그리고, 개구부(121)의 가장자리 저면에 형성된 밀봉부재(122)가 연료전지 분리판(10)의 가장자리를 가압하므로써, 내부공간은 밀봉되는 것이다.In addition, the sealing member 122 formed on the bottom of the edge of the opening 121 presses the edge of the fuel cell separator 10 so that the internal space is sealed.

이후, 연료전지 분리판(10)에 형성된 입구(H)와 출구(H)를 밀봉처리한다(S40), 연료전지 분리판(10)에는 캐소드, 애노드 입출구 및 냉각수 입출구가 형성되게 되는데, 이러한 입구, 출구는 막음판(160)에 의해 커버되어 밀봉된다.Thereafter, the inlet H and the outlet H formed on the fuel cell separator 10 are sealed (S40), and the cathode, the anode inlet, and the cooling water inlet and outlet are formed in the fuel cell separator 10. The outlet is covered by the blocking plate 160 and sealed.

상기와 같이 연료전지 분리판(10)이 개재된 베이스(110)와 고정부(120) 사이가 밀봉되면, 연료전지 분리판(10) 사이 공간에 잔류하는 공기를 강제 배출시킨다(S50). 공기의 강제배출은 진공부(140)에 의해 이루어진다.When the fuel cell separator 10 is sealed between the base 110 and the fixing part 120, the air remaining in the space between the fuel cell separator 10 is forced to discharge (S50). Forced discharge of air is made by the vacuum unit 140.

진공부(140)는 고정부(120)에 구비되어 내부공간과 연결되는 흡입장치(142)와 흡입장치(142)와 연결되어 연료전지 분리판(10) 사이의 공간에 잔류하는 공기를 흡입하는 진공펌프(144)로 이루어지며, 진공펌프(144)의 작동에 의해 연료전지 분리판(10) 사이는 진공이 되어 연료전지 분리판(10)이 상호 긴밀히 밀착된다.The vacuum unit 140 is provided in the fixing unit 120 to be connected to the suction device 142 and the suction device 142 connected to the internal space to suck the air remaining in the space between the fuel cell separation plate 10 It is made of a vacuum pump 144, by the operation of the vacuum pump 144 is a vacuum between the fuel cell separator 10, the fuel cell separator 10 is in close contact with each other.

그리고, 본 실시예의 변형예로서, 도 5 내지 도 7에서 도시된 바와 같이 흡입장치(142)는 베이스(110)에 구비될 수도 있고, 도 8에서 도시된 바와 같이 막음판(160)에 구비될 수도 있다.In addition, as a modification of the present embodiment, as shown in FIGS. 5 to 7, the suction device 142 may be provided in the base 110, or as shown in FIG. 8. It may be.

이처럼 진공펌프(144)의 작동에 의해 연료전지 분리판(10)이 상호 밀착되어 접촉부(15)가 긴밀히 밀착되면, 연료전지 분리판(10)의 접촉부(15)를 레이저용접부를 이용하여 레이저 용접한다(S60).As such, when the fuel cell separator 10 is in close contact with each other by the operation of the vacuum pump 144, and the contact unit 15 is in close contact with each other, laser welding is performed on the contact unit 15 of the fuel cell separator 10 using a laser welding unit. (S60).

상기한 바와 같이 진공펌프를 이용하여 연료전지 분리판의 접촉부 밀착성을 향상시킬 수 있어 변형 및 손상을 최소화할 수 있어 연료전지 분리판에서 요구되는 평탄도, 접촉성, 유체의 흐름 등의 문제를 개선할 수 있다.
As described above, the adhesion of the fuel cell separator may be improved by using a vacuum pump, and thus deformation and damage may be minimized, thereby improving problems such as flatness, contactability, and fluid flow required in the fuel cell separator. can do.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be defined by the claims.

100 : 레이저 용접장치 110 : 베이스
120 : 고정부 122 : 밀봉부재
130 : 실링부재 132 : 제1실링패드
132a : 홈 134 : 제2실링패드
140 : 진공부 142 : 흡입장치
144 : 진공펌프 150 : 레이저용접부
152 : 광케이블 154 : 용접헤드
156 : 보호가스노즐 160 : 막음판100: laser welding device 110: base
120: fixing part 122: sealing member
130: sealing member 132: first sealing pad
132a: groove 134: second sealing pad
140: vacuum unit 142: suction device
144: vacuum pump 150: laser welding part
152: optical cable 154: welding head
156: protective gas nozzle 160: blocking plate

Claims (7)

캐소드 바이폴러 플레이트와 애노드 바이폴러 플레이트로 조합된 연료전지 분리판이 안착되는 베이스;
상기 연료전지 분리판의 가장자리를 가압하여 상기 연료전기 분리판 사이를 밀봉하는 고정부;
상기 연료전지 분리판 사이 공간의 잔류하는 공기를 흡입하여 상기 연료전지 분리판이 상호 밀착되게 하는 진공부; 및
상기 진공부에 의해 밀착된 상기 연료전지 분리판의 접촉부를 용접하는 레이저용접부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판의 레이저 용접장치.
A base on which a fuel cell separation plate combined with a cathode bipolar plate and an anode bipolar plate is seated;
A fixing part sealing the space between the fuel cell separator by pressing an edge of the fuel cell separator;
A vacuum unit for sucking the remaining air in the space between the fuel cell separators so that the fuel cell separators are in close contact with each other; And
And a laser welding part for welding the contact part of the fuel cell separating plate in close contact with the vacuum part.
제 1항에 있어서,
상기 연료전지 분리판은 밀폐된 내부와 연결되는 입구와 출구를 형성하고;
상기 입구와 출구는 막음판에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판의 레이저 용접장치.
The method of claim 1,
The fuel cell separator forms an inlet and an outlet connected to the sealed interior;
And the inlet and the outlet are sealed by a blocking plate.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 진공부는 상기 고정부에 구비되는 흡입장치; 및
상기 흡입장치와 연결되어 상기 연료전지 분리판 사이의 공간에 잔류하는 공기를 흡입하는 진공펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판의 레이저 용접장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The vacuum unit is a suction device provided in the fixed portion; And
And a vacuum pump connected to the suction device to suck air remaining in the space between the fuel cell separators.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 진공부는 상기 베이스에 구비되는 흡입장치 및
상기 흡입장치와 연결되어 상기 연료전지 분리판 사이의 공간에 잔류하는 공기를 흡입하는 진공펌프를 포함하는 것을 특징을 하는 연료전지 분리판의 레이저 용접장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The vacuum unit and the suction device provided in the base and
And a vacuum pump connected to the suction device to suck air remaining in the space between the fuel cell separators.
제 2항에 있어서,
상기 진공부는 상기 막음판의 어느 하나에 구비되는 흡입장치; 및
상기 흡입장치와 연결되어 상기 연료전지 분리판 사이의 공간에 잔류하는 공기를 흡입하는 진공펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판의 레이저 용접장치.
The method of claim 2,
The vacuum unit is a suction device provided in any one of the blocking plate; And
And a vacuum pump connected to the suction device to suck air remaining in the space between the fuel cell separators.
제 1항에 있어서,
상기 베이스와 상기 고정부의 상호 접하는 부위에는 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판의 레이저 용접장치.
The method of claim 1,
Laser welding device of a fuel cell separator, characterized in that the sealing member is provided in the contact portion between the base and the fixing portion.
연료전지 분리판을 조합하는 단계;
베이스에 조합된 연료전지 분리판을 안착하는 단계;
상기 연료전지 분리판의 가장자리를 고정부로 가압하여 고정하고, 내부공간을 밀봉하는 단계;
상기 연료전지 분리판에 형성된 입구와 출구를 밀봉처리하는 단계;
상기 연료전지 분리판 사이 공간에 잔류하는 공기를 강제 배출시키는 단계;
상기 연료전지 분리판의 접촉부를 레이저 용접하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 분리판의 레이저 용접방법.Combining the fuel cell separators;
Mounting a fuel cell separator coupled to the base;
Pressing and fixing an edge of the fuel cell separator with a fixing part to seal an internal space;
Sealing the inlet and the outlet formed in the fuel cell separator;
Forcibly discharging air remaining in the space between the fuel cell separators;
Laser welding of the contact portion of the fuel cell separator; laser welding method of a fuel cell separator.
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