KR20210008679A - 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치 - Google Patents

연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20210008679A
KR20210008679A KR1020190085121A KR20190085121A KR20210008679A KR 20210008679 A KR20210008679 A KR 20210008679A KR 1020190085121 A KR1020190085121 A KR 1020190085121A KR 20190085121 A KR20190085121 A KR 20190085121A KR 20210008679 A KR20210008679 A KR 20210008679A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
frame
moving shaft
upper jig
insert
Prior art date
Application number
KR1020190085121A
Other languages
English (en)
Inventor
유진혁
송병근
정병헌
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020190085121A priority Critical patent/KR20210008679A/ko
Priority to US16/688,832 priority patent/US11038183B2/en
Priority to CN201911220906.3A priority patent/CN112234236A/zh
Publication of KR20210008679A publication Critical patent/KR20210008679A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/1004—Fuel cells with solid electrolytes characterised by membrane-electrode assemblies [MEA]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/78—Means for handling the parts to be joined, e.g. for making containers or hollow articles, e.g. means for handling sheets, plates, web-like materials, tubular articles, hollow articles or elements to be joined therewith; Means for discharging the joined articles from the joining apparatus
    • B29C65/7841—Holding or clamping means for handling purposes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8803—Supports for the deposition of the catalytic active composition
    • H01M4/8807—Gas diffusion layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
    • H01M4/8882—Heat treatment, e.g. drying, baking
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
    • H01M4/8896—Pressing, rolling, calendering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/028—Sealing means characterised by their material
    • H01M8/0284—Organic resins; Organic polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/242—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes comprising framed electrodes or intermediary frame-like gaskets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M2008/1095—Fuel cells with polymeric electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0286—Processes for forming seals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

본 발명은 열가소성 탄성체(TPE)로 제작되는 시트형 탄성체 프레임을 별도의 접착부재 없이 막전극접합체 및 기체확산층이 접합된 인서트와 일체로 접합시키는 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치는 막전극접합체와 기체확산층이 접합된 인서트와, 상기 인서트의 외곽영역에 일체화되는 열가소성 탄성체(TPE)로 제작되는 시트형 탄성체 프레임으로 구성되어 연료전지의 단위 셀을 구성하는 탄성체 셀 프레임을 제조하는 장치로서, 상기 인서트와 탄성체 프레임이 소정 영역에서 포개어지는 중첩영역이 형성되도록 안착되는 하부 지그유닛과; 상기 하부 지그유닛의 상부에 배치되어 상기 중첩영역에 열과 압력을 제공하여 상기 중첩영역에서 상기 인서트와 탄성체 프레임의 계면을 열융착시키는 상부 지그유닛을 포함한다.

Description

연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치{Apparatus for manufacturing an elastomer cell frame for fuel cell}
본 발명은 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열가소성 탄성체(TPE)로 제작되는 시트형 탄성체 프레임을 별도의 접착부재 없이 막전극접합체 및 기체확산층이 접합된 인서트와 일체로 접합시키는 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치에 관한 것이다.
연료전지는 연료가 가지고 있는 화학 에너지를 스택 내에서 전기 화학적으로 반응시켜 전기 에너지로 변환하는 일종의 발전장치로서, 산업용, 가정용 및 차량의 구동 전력을 공급할 뿐만 아니라 휴대용 장치와 같은 소형 전자 제품의 전력공급에 사용될 수 있으며, 최근 고효율의 청정 에너지원으로 점차 그 사용영역이 확대되고 있다.
일반적인 연료전지의 단위 셀은 가장 안쪽에 막전극접합체(MEA: Membrane-Electrode Assembly)가 위치하는데, 이 막전극접합체는 수소 양이온(Proton)을 이동시켜 줄 수 있는 고분자 전해질막과, 이 고분자 전해질막 양면에 수소와 산소가 반응할 수 있도록 도포된 촉매층, 즉 공기극(cathode) 및 연료극(anode)으로 구성되어 있다.
또한, 상기 막전극접합체의 일면과 타면, 즉 공기극 및 연료극이 위치한 바깥 부분에는 반응가스를 공급하고 반응에 의해 발생된 생성수를 배출하는 한 쌍의 분리판이 배치된다. 이때 막전극접합체와 분리판 사이에는 반응가스 및 생성수의 유동을 확산시키거나 원활하게 하는 기체확산층(GDL: Gas Diffusion Layer)이 개재될 수 있다.
한편, 종래에는 단위 셀의 기밀 유지 및 적층 공정에서의 편의를 위하여 막전극접합체와 가스켓을 일체화시킨 막-전극-가스켓 접합체(Membrane-Electrode-Gasket Assembly, MEGA)를 제작하여 사용하기도 하였다.
또한, 최근에는 막전극접합체에 기체확산층을 접합한 인서트와 가스켓을 일체화시킨 일체형 프레임이 제안되기도 하였다.
하지만, 종래의 일체형 프레임은 플라스틱 재질의 프레임과 인서트를 접착제를 사용하여 접합시켰다. 또한, 종래의 일체형 프레임을 사용하여 단위 셀을 제작하는 경우에 분리판과 일체형 프레임의 접착을 위하여 별도의 접착 부재 및 실링 부재가 필요하였다. 이러한 공정은 재료비용 및 생산비용을 상승시키는 원인이 되었다.
그래서, 출원인은 가스켓을 열가소성 탄성체(TPE)로 제작되는 시트형 탄성체 프레임을 대체하여 인서트와 일체화시키는 연구를 실시하였고, 이에 따라 탄성체 프레임과 인서트에 열과 압력을 동시에 제공하여 열융착시킬 수 있는 장치가 요구되었다.
상기의 배경기술로서 설명된 내용은 본 발명에 대한 배경을 이해하기 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
등록실용신안공보 제20-0466802호 (2013.05.02) 등록실용신안공보 제20-0478989호 (2015.12.08)
본 발명은 인서트와 탄성체 프레임의 중첩영역에 열과 압력을 동시에 제공하여 별도의 접착부재 없이 인서트와 탄성체 프레임을 일체로 접합시킬 수 있는 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치는 막전극접합체와 기체확산층이 접합된 인서트와, 상기 인서트의 외곽영역에 일체화되는 열가소성 탄성체(TPE)로 제작되는 시트형 탄성체 프레임으로 구성되어 연료전지의 단위 셀을 구성하는 탄성체 셀 프레임을 제조하는 장치로서, 상기 인서트와 탄성체 프레임이 소정 영역에서 포개어지는 중첩영역이 형성되도록 안착되는 하부 지그유닛과; 상기 하부 지그유닛의 상부에 배치되어 상기 중첩영역에 열과 압력을 제공하여 상기 중첩영역에서 상기 인서트와 탄성체 프레임의 계면을 열융착시키는 상부 지그유닛을 포함한다.
상기 상부 지그유닛은, 상기 하부 지그유닛 방향으로 전진 또는 후진되는 이동축과; 상기 이동축의 일단에 설치되어 상기 중첩영역에 대면되면서 열과 압력을 제공하는 상부지그와; 상기 이동축의 타단에 설치되어 상기 이동축의 전진 또는 후진 동작에 동력을 제공하는 동력부를 포함한다.
상기 중첩영역은 상기 탄성체 프레임의 단축부에 형성되는 단축 중첩영역과; 상기 탄성체 프레임의 장축부에 형성되는 장축 중첩영역으로 구분되고, 상기 상부지그는 상기 단축 중첩영역에 열과 압력을 제공하는 제 1 상부지그와, 상기 장축 중첩영역에 열과 압력을 제공하는 제 2 상부지그를 포함하고, 상기 이동축은 상기 제 1 상부지그를 이동시키는 제 1 이동축과, 상기 제 2 상부지그를 이동시키는 제 2 이동축을 포함한다.
상기 제 1 상부지그는 상기 제 1 이동축에 연결되는 제 1 본체부와, 상기 제 1 본체부의 표면에서 상기 하부 지그유닛 방향으로 돌출되어 상기 단축 중첩영역에 직접 대면되면서 열과 압력을 제공하는 제 1 히팅부로 구분되고, 상기 제 2 상부지그는 상기 제 2 이동축에 연결되는 제 2 본체부와, 상기 제 2 본체부의 표면에서 상기 하부 지그유닛 방향으로 돌출되어 상기 장축 중첩영역에 직접 대면되면서 열과 압력을 제공하는 제 2 히팅부로 구분되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 이동축은 양단이 중공된 파이프 형태로 형성되고, 상기 제 2 이동축은 상기 제 1 이동축의 내부를 관통하여 설치되며, 상기 제 1 상부지그의 제 1 본체부보다 상기 제 2 상부지그의 제 2 본체부가 가 상기 하부 지그유닛 방향으로 배치되되, 상기 제 1 상부지그의 제 1 히팅부가 상기 제 2 상부지그의 제 2 히팅부보다 상기 하부 지그유닛 방향으로 더 돌출되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 히팅부 및 제 2 히팅부가 상기 제 1 본체부 및 제 2 본체부보다 열전도율이 더 높은 재료로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 동력부는 상기 제 1 이동축과 제 2 이동축의 이동 유무 및 이동량을 각각 독립적으로 작동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 하부 지그유닛이 안착되는 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트에 설치되어 상기 상부 지그유닛이 상기 하부 지그유닛의 상부에 배치되도록 지지하는 서포트 유닛을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 막전극접합체와 기체확산층이 접합된 인서트와, 상기 인서트의 외곽영역에 일체화되는 열가소성 탄성체(TPE)로 제작되는 시트형 탄성체 프레임을 손쉽게 정렬하고 열융착시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 인서트와 탄성체 프레임의 중첩영역을 영역별로 구분하고, 상부 지그유닛을 각 영역에 대응하도록 구분하여 각 영역별로 제공되는 열과 압력 조건을 다르게 제어할 수 있어 탄성체 셀 프레임의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치를 보여주는 측면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치를 보여주는 요부 분해 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 지그유닛을 보여주는 요부 사시도이고,
도 4, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 요부의 단면을 보여주는 단면도이며,
도 6a 내지 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 히팅부의 단면을 보여주는 요부 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치를 보여주는 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치를 보여주는 요부 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 지그유닛을 보여주는 요부 사시도이고, 도 4, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 요부의 단면을 보여주는 단면도이며, 도 6a 내지 7b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 히팅부의 단면을 보여주는 요부 단면도이다.
이때, 도 4는 도 3의 A-A선에 대한 단면도이고, 도 5a는 도 2의 B-B선에 대한 단면도이며, 도 5b는 도 2의 C-C선에 대한 단면도이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치는 막전극접합체(20)와 기체확산층(30)이 접합된 인서트(10)와, 상기 인서트(10)의 외곽영역에 일체화되는 열가소성 탄성체(TPE)로 제작되는 시트형 탄성체 프레임(40)으로 구성되어 연료전지의 단위 셀을 구성하는 탄성체 셀 프레임을 제조하는 장치로서, 크게 베이스 플레이트(100), 서포트 유닛(200), 상부 지그유닛(300) 및 하부 지그유닛(400)으로 구분된다.
먼저, 본 발명을 사용하여 제조되는 탄성체 셀 프레임을 구성하는 인서트(10)와 탄성체 프레임(40)에 대하여 설명한다.
인서트(10)는 막전극접합체(20)와 한 쌍의 기체확산층(30)을 적층시킨 접합체로서, 바람직하게는 막전극접합체(20)의 일면 및 타면에 기체확산층(30)이 각각 배치되어 적층된다.
막전극접합체(20)는 수소 양이온(Proton)을 이동시켜 줄 수 있는 고분자 전해질막(21)과, 이 고분자 전해질막 양면에 수소와 산소가 반응할 수 있도록 촉매가 도포된 전극층(22), 즉 공기극(cathode) 및 연료극(anode)으로 구성되는 일반적인 막전극접합체로 구현된다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 막전극접합체(20)는 고분자 전해질막(21)의 양면에 한 쌍의 전극층(22)이 형성된다.
기체확산층(30)은 분리판을 통하여 유동되는 반응가스를 막전극접합체(20)로 확산시키면서 통과시키는 수단으로서, 기재 단독으로 이루어지거나 기재와, 기재의 일면으로 형성되는 미세기공층(MPL)으로 이루어진다. 이때 기재 및 미세기공층의 소재는 일반적인 기체확산층에 적용되는 소재로 구현된다.
한편, 인서트(10)는 탄성체 프레임(40)과의 열융착에 의해 용이하게 접합되도록 하기 위하여 탄성체 프레임(40)과의 열융착이 기체확산층(30)보다 상대적으로 용이한 고분자 전해질막(21) 및 전극층(22)이 탄성체 프레임(40)과 직접 대면되도록 한다.
이를 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 고분자 전해질막(21)의 양면에 순차적으로 형성되는 전극층(22)과 기체확산층(30)의 길이를 다르게 적용할 수 있다. 예를 들어 고분자 전해질막(21)의 일면에 형성되는 전극층(22)과 기체확산층(30)의 길이와 타면에 형성되는 전극층(22)과 기체확산층(30)의 길이를 서로 다르게 형성할 수 있다. 그래서, 고분자 전해질막(21)의 측면 및 일면 테두리가 노출되도록 하고, 전극층(22)의 측면 및 일면 테두리도 노출되도록 할 수 있다. 물론 인서트(10)를 형성하는 고분자 전해질막(21), 전극층(22) 및 기체확산층(30)의 길이 및 형성은 특정 길이 및 형상으로 한정되지 않고 탄성체 프레임(40)과의 열융착을 위하여 다양하게 변경되어 구현될 수 있을 것이다.
탄성체 프레임(40)은 인서트(10)의 기밀 유지 및 적층 공정에서의 편의를 위하여 인서트(10)의 외곽영역에 일체로 형성되는 수단으로서, 탄성체 프레임(40)은 소정의 형상을 유지하면서 별도의 접착부재 없이 열융착에 의해 접합하기 위하여 열가소성 탄성체(TPE; Thermo Plastic Elastomer)를 이용하여 시트형태로 형성된다.
한편, 인서트(10)와 탄성체 프레임(40)은 소정 영역에서 포개어지는 중첩영역이 형성된다. 바람직하게는 탄성체 프레임(40)이 인서트(10)의 외곽영역에서 인서트(10)의 테두리를 둘러싸도록 배치된다. 그래서 중첩영역은 인서트(10)의 외주영역 및 탄성체 프레임의 내주영역에 형성된다.
특히 탄성체 프레임(40)에는 도 2, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 길이방향을 기준으로 양단부에 연료전지의 단위 셀을 구성하는 분리판에 형성되는 다수의 입구 매니폴드 및 출구 매니폴드에 대응되는 관통홀(42)이 형성되고, 인서트(10)가 배치되는 반응면을 둘러싸는 영역에는 실링을 위한 실링돌기(41)이 형성된다.
그래서, 탄성체 프레임(40)의 길이방향을 기준으로 양단부에 관통홀(42)와 인서트(10)가 배치되는 반응면 영역 사이에 확산부가 형성되고, 탄성체 프레임(40)의 폭방향을 기준으로 양단부에 실링부가 형성된다. 이에 따라 탄성체 프레임(40)에 형성되는 중첩영역은 탄성체 프레임(40)의 확산부에 해당되는 영역, 즉 탄성체 프레임(40)의 단축부에 형성되는 단축 중첩영역(40b)과, 탄성체 프레임(40)의 실링부에 해당되는 영역, 즉 탄성체 프레임(40)의 장축부에 형성되는 장축 중첩영역(40a)으로 구분된다.
상기와 같이 구성되는 인서트(10)와 탄성체 프레임(40)을 열융착하여 일체화시키기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치는 인서트(10)와 탄성체 프레임(40)이 소정 영역에서 포개어지는 중첩영역이 형성되도록 안착되는 하부 지그유닛(400)과; 하부 지그유닛(400)의 상부에 배치되어 상기 중첩영역에 열과 압력을 제공하여 중첩영역에서 인서트(10)와 탄성체 프레임(40)의 계면을 열융착시키는 상부 지그유닛(300)을 포함한다. 또한, 하부 지그유닛(400)이 안착되는 베이스 플레이트(100)와; 베이스 플레이트(100)에 설치되어 상부 지그유닛(300)이 하부 지그유닛(400)의 상부에 배치되도록 지지하는 서포트 유닛(200)을 더 포함한다.
베이스 플레이트(100)는 하부 지그유닛(400)과 함께 상부 지그유닛(300)을 지지하는 서포트 유닛(200)이 설치되는 베이스 역할을 한다. 베이스 플레이트(100)는 특정 형상이나 형태로 한정되지 않고, 하부 지그유닛(400) 및 서포트 유닛(200)이 안정적으로 안착 및 설치될 수 있도록 다양하게 변경되어 구현될 수 있을 것이다. 본 실시예에서는 상부로 평평한 면이 형성된 플레이트로 구현된다.
서포트 유닛(200)은 상부 지그유닛(300)이 하부 지그유닛(400)의 상부에 배치될 수 있도록 지지하는 유닛으로서, 베이스 플레이트(100)에서 상부방향으로 직립된 수직 서포트(210)와, 수직 서포트(210)의 상단에서 베이스 플레이트(100)와 평행하게 연장된 수평 서포트(220)로 구분된다. 그래서 수평 서포트(220)에 상부 지그유닛(300)이 지지된다. 물론 서포트 유닛(200)은 수직 서포트(210)와 수평 서포트(220)로 구분되지 않고 수직 서포트(210)와 수평 서포트(220)가 일체로 형성될 수 있다. 또한, 수직 서포트(210)와 수평 서포트(220)로 이루어지는 외팔보의 형태에 한정되지 않고 상부 지그유닛(300)을 하부 지그유닛(400)의 상부에 안정적으로 지지하면서 배치할 수 있는 다양한 형태로 구현될 수 있다.
상부 지그유닛(300)은 하부 지그유닛(400)에 안착되는 인서트(10)와 탄성체 프레임(40)의 중첩영역에 열과 압력을 동시에 제공하여 인서트(10)와 탄성체 프레임(40)의 계면을 열융착시키는 유닛으로서, 하부 지그유닛(400) 방향으로 전진 또는 후진되는 이동축(310)과; 이동축(310)의 일단에 설치되어 상기 중첩영역에 대면되면서 열과 압력을 제공하는 상부지그(320)와; 이동축(310)의 타단에 설치되어 상기 이동축(310)의 전진 또는 후진 동작에 동력을 제공하는 동력부(350)를 포함한다.
이동축(310)은 동력부(350)에서 제공되는 동력에 의해 하부 지그유닛(400) 방향으로 전진 또는 후진되도록 이동되는 수단으로서, 그 동작 방식은 동력부(350)의 다양한 형태에 따라 다양하게 변경되어 구현될 수 있다. 본 실시예에서는 동력부(350)를 구성하는 모터의 작동에 의해 전진 또는 후진되는 로드(rod)의 형태로 구현된다.
상부지그(320)는 이동축(310)의 단부에 설치되어 이동축(310)의 전진 또는 후진되는 이동동작에 의해 함께 하부 지그유닛(400) 방향으로 전진되어 하부 지그유닛(400)에 안착되는 인서트(10)와 탄성체 프레임(40)의 중첩영역에 압력을 제공한다. 또한, 상부지그(320)는 히팅수단에 의해 히팅되어 인서트와 탄성체 프레임(40)의 중첩영역에 압력을 제공하면서 열도 함께 제공한다.
동력부(350)는 이동축(310)을 전진 또는 후진 동작시키기 위하여 동력을 제공하면서 하는 수단으로서, 이동축(310)을 동작시킬 수 있는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 본 실시예에서는 이동축(310)을 전진 또는 후진 동작시키는 모터로 이루어져서 모터의 동작에 여부 및 동작량의 제어를 통하여 이동축(310)의 전진 또는 후진되는 정도를 제어하여 상부지그(320)가 하부 지그유닛(400)에 안착된 인서트(10)와 탄성체 프레임(40)의 중첩영역을 가압하는 압력을 조절한다.
한편, 본 실시예에서는 인서트(10)와 탄성체 프레임(40)의 중첩영역이 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a)으로 구분되는데, 이때 상부 지그유닛(300)이 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a)을 각각 별도로 열과 압력을 제공할 수 있도록 구비된다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 상부지그(320)는 단축 중첩영역(40b)에 열과 압력을 제공하는 제 1 상부지그(330)와, 장축 중첩영역(40a)에 열과 압력을 제공하는 제 2 상부지그(340)를 포함한다. 그리고, 이동축(310)은 제 1 상부지그(330)를 이동시키는 제 1 이동축(311)과, 제 2 상부지그(340)를 이동시키는 제 2 이동축(312)을 포함한다. 이때 제 1 이동축(311)은 양단이 중공된 파이프 형태로 형성되고, 제 2 이동축(312)은 상기 제 1 이동축(311)의 내부를 관통하여 설치되어 제 1 이동축(311)과 제 2 이동축(312)이 각각 별개로 전진 또는 후진 동작된다.
그래서, 동력부(350)에서 제 1 이동축(311)을 이동시켜서 제 1 상부지그(330)로 단축 중첩영역(40b)에 열과 압력을 제공하고, 동력부(350)에서 제 2 이동축(312)을 이동시켜서 제 2 상부지그(340)로 장축 중첩영역(40a)에 열과 압력을 별도로 제공할 수 있다. 이에 따라 동력부(350)는 제 1 이동축(311)과 제 2 이동축(312)의 이동 유무 및 이동량을 각각 독립적으로 작동시키는 것이 바람직하다. 이를 위하여 동력부(350)에는 제 1 이동축(311)을 작동시키는 모터와 제 2 이동축(312)을 작동시키는 모터가 각각 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 상부지그(330) 및 제 2 상부지그(340)는 각각 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a)에 국부적으로 열과 압력을 제공한다. 이를 위하여, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 상부지그(330)는 제 1 이동축(311)에 연결되는 제 1 본체부(331)와, 상기 제 1 본체부(331)의 표면에서 상기 하부 지그유닛(400) 방향으로 돌출되어 상기 단축 중첩영역(40b)에 직접 대면되면서 열과 압력을 제공하는 제 1 히팅부(332)로 구분된다. 그리고, 제 2 상부지그(340)는 제 2 이동축(312)에 연결되는 제 2 본체부(341)와, 제 2 본체부(341)의 표면에서 상기 하부 지그유닛(400) 방향으로 돌출되어 상기 장축 중첩영역(40a)에 직접 대면되면서 열과 압력을 제공하는 제 2 히팅부(342)로 구분된다.
이때 제 1 이동축(311)과 제 2 이동축(312)이 이중 파이프 구조로 구성되기 때문에 제 1 상부지그(330)와 제 2 상부지그(340)는 서로 포개지는 형태로 배치된다. 그래서, 제 1 상부지그(330)의 제 1 본체부(331)보다 제 2 상부지그(340)의 제 2 본체부(341)가 하부 지그유닛(400) 방향으로 배치되어 제 1 본체부(331)와 제 2 본체부(341)가 서로 포개지는 형태로 배치된다. 다만, 제 1 상부지그(330)의 제 1 히팅부(332)가 제 2 상부지그(340)의 제 2 히팅부(342)보다 하부 지그유닛(400) 방향으로 더 돌출된다. 그래서, 제 1 이동축(311)과 제 2 이동축(312)이 각각 별개로 전진 또는 후진되는 동작에 의해 제 1 히팅부(332)와 제 2 히팅부(342)가 각각 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a)에 열과 압력을 제공하는 동작에 간섭이 발생하지 않도록 한다.
물론 제 1 이동축(311)과 제 1 상부지그(330) 및 제 2 이동축(312)과 제 2 상부지그(340)의 구성 방식은 제시된 실시예에 한정되는 것이 아니라 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a)에 각각 별개로 열과 압력을 제공할 수 있도록 다양한 방식으로 변경되어 구현될 수 있을 것이다.
한편, 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a)에 직접적으로 열과 압력을 제공하는 것은 제 1 히팅부(332)와 제 2 히팅부(342)이고, 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a) 이외의 다른 영역에는 열과 압력이 제공되지 않는 것이 바람직하기 때문에, 제 1 본체부(331)와 제 2 본체부(341)는 열전도율이 낮은 것이 바람직하다. 그래서 제 1 히팅부(332) 및 제 2 히팅부(342)가 제 1 본체부(331) 및 제 2 본체부(341)보다 열전도율이 더 높은 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a)은 두께가 서로 다를 수 있는데, 이때 서로 다른 두께에 대하여 동일한 면압을 제공하기 위하여 제 1 히팅부(332)와 제 2 히팅부(342)는 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a)에 대면되는 면의 형상을 변경할 수 있다.
예를 들어, 도 6a에 도시된 바와 같이 제 2 히팅부(342)에서 장축 중첩영역(40a)에 열과 압력을 제공하는 경우 장축 중첩영역(40a)을 제외한 나머지 영역에는 제 2 히팅부(342)가 탄성체 프레임(40)에 직접 접촉되지 않도록 제 2 비접촉부(342a)를 형성하여 제 2 히팅부(342)가 장축 중첩영역(40a)을 가압하는 경우에 탄성체 프레임(40)의 압축 변위를 측정하여 장축 중첩영역이 가압되는 면압을 검출할 수 있다.
또한, 도 6b에 도시된 바와 같이 제 1 히팅부(332)에서 단축 중첩영역(40b)에 열과 압력을 제공하는 경우 단축 중첩영역(40b)을 제외한 나머지 영역에는 제 1 히팅부(332)가 탄성체 프레임(40)에 직접 접촉되지 않도록 제 1 비접촉부(332a)를 형성하여 제 1 히팅부(332)가 장축 중첩영역(40a)을 가압하는 경우에 탄성체 프레임(40)의 압축 변위를 측정하여 장축 중첩영역(40a)이 가압되는 면압을 검출할 수 있다.
그래서, 장축 중첩영역(40a)에 가압되는 면압과 단축 중첩영역(40b)에 가압되는 면압을 비교하여 서로 동일한 면압이 제공되도록 제 2 이동축(312) 및 제 1 이동축(311)의 이동량을 각각 제어할 수 있다.
한편, 도 7a에 도시된 바와 같이 제 2 히팅부(342)에서 장축 중첩영역(40a)에 열과 압력을 제공하는 경우 장축 중첩영역(40a)을 제외한 나머지 영역 중 제 2 히팅부(342)가 탄성체 프레임(40)에 직접 접촉되는 제 2 접촉부(342b)를 형성하여 제 2 히팅부(342)가 장축 중첩영역(40a)을 가압하는 경우에 제 2 접촉부(342b)에 의해 탄성체 프레임(40)에 가해지는 하중을 측정하여 장축 중첩영역(40a)이 가압되는 면압을 검출할 수 있다.
또한, 도 7b에 도시된 바와 같이 제 1 히팅부(332)에서 단축 중첩영역(40b)에 열과 압력을 제공하는 경우 단축 중첩영역(40b)을 제외한 나머지 영역 중 제 1 히팅부(332)가 탄성체 프레임(40)에 직접 접촉되는 제 1 접촉부(332b)를 형성하여 제 1 히팅부(332)가 장축 중첩영역(40a)을 가압하는 경우에 제 1 접촉부(332b)에 의해 탄성체 프레임(40)에 가해지는 하중을 측정하여 장축 중첩영역(40a)이 가압되는 면압을 검출할 수 있다.
그래서, 장축 중첩영역(40a)에 가압되는 면압과 단축 중첩영역(40b)에 가압되는 면압을 비교하여 서로 동일한 면압이 제공되도록 제 2 이동축(312) 및 제 1 이동축(311)의 이동량을 각각 제어할 수 있다.
다음으로, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치를 이용하여 탄성체 셀 프레임을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 하부 지그유닛(400)의 안착홈(410)에 인서트(10)와 탄성체 프레임(40)을 포개서 안착시킨다. 이때 탄성체 프레임(40)은 실링돌기(41) 및 관통홀(42)을 하부 지그유닛(400)에 형성된 실링홈(411) 및 관통돌기(412)에 대응하여 배치함에 따라 손쉽게 정렬된 상태로 하부 지그유닛(400)의 안착홈(410)에 안착된다.
이렇게 하부 지그유닛(400)에 인서트(10)와 탄성체 프레임(40)이 안정된 자세로 안착되면 동력부(350)를 작동시켜 제 1 이동축(311)과 제 2 이동축(312)을 하부 지그유닛(400) 방향으로 전진시킨다. 이때 제 1 히팅부(332)와 제 2 히팅부(342)에 열을 제공하여 가열시킨다. 제 1 이동축(311)과 제 2 이동축(312)이 계속 전진되면 제 1 히팅부(332)와 제 2 히팅부(342)가 각각 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a)에 대면되고, 계속되는 전진에 의해 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a)에 열을 제공하면서 가압하게 된다.
그러면 탄성체 프레임(40)이 제공되는 열에 의해 용융되면서 인서트(10)와의 계면에서 열융착된다. 이때, 제 1 이동축(311)과 제 2 이동축(312)의 이동량을 각각 별개로 제어함에 따라 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a)에 제공되는 열과 압력의 양을 별개로 제어하는 것이다. 이렇게 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a)에 제공되는 열과 압력의 양을 별개로 제어함에 따라 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a)의 두께가 다르더라도 동일한 면압이 제공될 수 있어, 서로 두께가 다른 단축 중첩영역(40b)과 장축 중첩영역(40a)에서 균일하게 인서트(10)와 탄성체 프레임(40)이 열융착되어 일체화될 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
10: 인서트 20: 막전극접합체(MEA)
21: 고분자 전해질막 22: 전극층
30: 기체확산층 40: 탄성체 프레임
100: 베이스 플레이트 200: 서포트 유닛
210: 수직 서포트 220: 수평 서포트
300: 상부 지그유닛 310: 이동축
311: 제 1 이동축 312: 제 2 이동축
320: 상부지그 330: 제 1 상부지그
331: 제 1 본체부 332: 제 1 히팅부
340: 제 2 상부지그 341: 제 1 본체부
342: 제 2 히팅부 350: 동력부
400: 하부 지그유닛 410: 안착홈

Claims (8)

  1. 막전극접합체와 기체확산층이 접합된 인서트와, 상기 인서트의 외곽영역에 일체화되는 열가소성 탄성체(TPE)로 제작되는 시트형 탄성체 프레임으로 구성되어 연료전지의 단위 셀을 구성하는 탄성체 셀 프레임을 제조하는 장치로서,
    상기 인서트와 탄성체 프레임이 소정 영역에서 포개어지는 중첩영역이 형성되도록 안착되는 하부 지그유닛과;
    상기 하부 지그유닛의 상부에 배치되어 상기 중첩영역에 열과 압력을 제공하여 상기 중첩영역에서 상기 인서트와 탄성체 프레임의 계면을 열융착시키는 상부 지그유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 지그유닛은,
    상기 하부 지그유닛 방향으로 전진 또는 후진되는 이동축과;
    상기 이동축의 일단에 설치되어 상기 중첩영역에 대면되면서 열과 압력을 제공하는 상부지그와;
    상기 이동축의 타단에 설치되어 상기 이동축의 전진 또는 후진 동작에 동력을 제공하는 동력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 중첩영역은 상기 탄성체 프레임의 단축부에 형성되는 단축 중첩영역과; 상기 탄성체 프레임의 장축부에 형성되는 장축 중첩영역으로 구분되고,
    상기 상부지그는 상기 단축 중첩영역에 열과 압력을 제공하는 제 1 상부지그와, 상기 장축 중첩영역에 열과 압력을 제공하는 제 2 상부지그를 포함하고,
    상기 이동축은 상기 제 1 상부지그를 이동시키는 제 1 이동축과, 상기 제 2 상부지그를 이동시키는 제 2 이동축을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 상부지그는 상기 제 1 이동축에 연결되는 제 1 본체부와, 상기 제 1 본체부의 표면에서 상기 하부 지그유닛 방향으로 돌출되어 상기 단축 중첩영역에 직접 대면되면서 열과 압력을 제공하는 제 1 히팅부로 구분되고,
    상기 제 2 상부지그는 상기 제 2 이동축에 연결되는 제 2 본체부와, 상기 제 2 본체부의 표면에서 상기 하부 지그유닛 방향으로 돌출되어 상기 장축 중첩영역에 직접 대면되면서 열과 압력을 제공하는 제 2 히팅부로 구분되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 이동축은 양단이 중공된 파이프 형태로 형성되고, 상기 제 2 이동축은 상기 제 1 이동축의 내부를 관통하여 설치되며,
    상기 제 1 상부지그의 제 1 본체부보다 상기 제 2 상부지그의 제 2 본체부가 상기 하부 지그유닛 방향으로 배치되되, 상기 제 1 상부지그의 제 1 히팅부가 상기 제 2 상부지그의 제 2 히팅부보다 상기 하부 지그유닛 방향으로 더 돌출되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 히팅부 및 제 2 히팅부가 상기 제 1 본체부 및 제 2 본체부보다 열전도율이 더 높은 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 동력부는 상기 제 1 이동축과 제 2 이동축의 이동 유무 및 이동량을 각각 독립적으로 작동시키는 것을 특징으로 하는 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 지그유닛이 안착되는 베이스 플레이트와;
    상기 베이스 플레이트에 설치되어 상기 상부 지그유닛이 상기 하부 지그유닛의 상부에 배치되도록 지지하는 서포트 유닛을 더 포함하는 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치.
KR1020190085121A 2019-07-15 2019-07-15 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치 KR20210008679A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190085121A KR20210008679A (ko) 2019-07-15 2019-07-15 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치
US16/688,832 US11038183B2 (en) 2019-07-15 2019-11-19 Apparatus for manufacturing elastomeric cell frame for fuel cell
CN201911220906.3A CN112234236A (zh) 2019-07-15 2019-12-03 用于制造燃料电池的弹性体电池框架的设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190085121A KR20210008679A (ko) 2019-07-15 2019-07-15 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210008679A true KR20210008679A (ko) 2021-01-25

Family

ID=74111709

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190085121A KR20210008679A (ko) 2019-07-15 2019-07-15 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11038183B2 (ko)
KR (1) KR20210008679A (ko)
CN (1) CN112234236A (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200466802Y1 (ko) 2010-09-16 2013-05-08 한일이화주식회사 융착 설비
KR200478989Y1 (ko) 2014-09-18 2015-12-08 한일이화 주식회사 차량용 부품 융착 장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7087339B2 (en) * 2002-05-10 2006-08-08 3M Innovative Properties Company Fuel cell membrane electrode assembly with sealing surfaces
KR100957305B1 (ko) 2007-10-01 2010-05-13 현대자동차주식회사 5-레이어 멤브레인 제작을 위한 열 가압형 지그
KR101282618B1 (ko) 2011-04-11 2013-07-12 기아자동차주식회사 막전극접합체 제조용 핫 프레스 장치
KR101304700B1 (ko) 2011-09-08 2013-09-06 현대하이스코 주식회사 막 전극 접합체의 적층 안정성 개선을 위한 핫프레싱 장치
JP6709053B2 (ja) * 2016-01-13 2020-06-10 本田技研工業株式会社 樹脂枠付き段差ｍｅａの製造方法及び製造装置
CN209056561U (zh) * 2018-11-06 2019-07-02 江苏联赢激光有限公司 一种电芯热压装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200466802Y1 (ko) 2010-09-16 2013-05-08 한일이화주식회사 융착 설비
KR200478989Y1 (ko) 2014-09-18 2015-12-08 한일이화 주식회사 차량용 부품 융착 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US11038183B2 (en) 2021-06-15
CN112234236A (zh) 2021-01-15
US20210020963A1 (en) 2021-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100901568B1 (ko) 연료전지용 금속분리판의 제조방법
KR101985025B1 (ko) 비대칭 구조를 갖는 연료전지 및 연료전지요소와 이의 방법
CN101342635A (zh) 焊接燃料电池的金属分隔板的上部板和下部板的设备
JP5076131B2 (ja) ガス拡散ユニット
US11050074B2 (en) Elastomeric cell frame for fuel cell and manufacturing method thereof, and unit cell using the same
WO2004086541A2 (en) Integrated electrically conductive electrochemical cell component
EP1979966A4 (en) WELDED WITH ULTRASOUND FUEL CELL UNITARIZATION ELECTRODE ASSEMBLY
US7681304B2 (en) Membrane electrode assembly and method of manufacturing a membrane electrode assembly
JP7257851B2 (ja) 燃料電池用弾性体セルフレームおよびその製造方法とそれを用いた単位セル
KR20210008679A (ko) 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치
US11024866B2 (en) Elastomeric cell frame for fuel cell, method of manufacturing same, and unit cell having same
KR20200132294A (ko) 연료전지용 탄성체 셀 프레임 및 그 제조방법과 이를 이용한 연료전지 스택
KR20210026928A (ko) 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치
CA2913316A1 (en) Method and apparatus for manufacturing separator for fuel cell
KR100884073B1 (ko) 연료 전지의 금속 분리판 접합용 용접 장치
JP2009193700A (ja) 燃料電池用電極集成体、燃料電池用電極集成体の製造方法および燃料電池
KR20210019703A (ko) 연료전지용 탄성체 셀 프레임 제조장치
US8778558B2 (en) Methods for making a thermoformed subgasket and products thereof
JPH11329454A (ja) リン酸型燃料電池の多孔質ガス拡散電極とその製造方法および製造装置
KR101294039B1 (ko) 연료 전지의 금속 분리판 접합용 초음파 용접장치
JP2006331861A (ja) 燃料電池セルの製造方法及び燃料電池セルの製造設備
WO2022260829A2 (en) Nafion self-bonding for cost-effective rapid assembly of a thin flexible fuel cell by a template-based thermal sealing process
KR100669395B1 (ko) 연료 전지 시스템용 개질장치
KR20210076468A (ko) 연료전지용 탄성체 셀 프레임 및 그 제조방법과 이를 이용한 단위 셀
WO2006030830A1 (ja) 燃料電池セルの製造方法及び製造設備

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination