KR20230121295A

KR20230121295A - 연료전지 제조장치 및 이를 이용한 연료전지 제작방법

Info

Publication number: KR20230121295A
Application number: KR1020220017979A
Authority: KR
Inventors: 조동준
Original assignee: 코오롱인더스트리 주식회사
Priority date: 2022-02-11
Filing date: 2022-02-11
Publication date: 2023-08-18
Also published as: WO2023153599A1

Abstract

본 발명은 연료전지 제조장치 및 이를 이용한 연료전지 제작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다공성흡착판, 다공성시트, 제어필름을 포함하는 연료전지 제조장치 및 이를 이용한 연료전지 제작방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따르면, 진공을 제공하는 다공성흡착판, 다공성흡착판에 의해 제공된 진공을 전달하는 다공성시트, MEA를 고정시키고 GDL의 압축율을 균일하게 형성시키는 제어필름을 포함하여, 공정 난이도를 낮추면서도 연료전지를 고품질로 균일하게 생산할 수 있다는 장점이 있다.

Description

연료전지 제조장치 및 이를 이용한 연료전지 제작방법{Fuel cell manufacturing apparatus and fuel cell manufacturing method using same}

본 발명은 연료전지 제조장치 및 이를 이용한 연료전지 제작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다공성흡착판, 다공성시트, 제어필름을 포함하는 연료전지 제조장치 및 이를 이용한 연료전지 제작방법에 관한 것이다.

연료전지란 수소와 산소를 결합시켜 전기를 생산하는 발전(發電)형 전지이다. 연료전지는 건전지나 축전지 등 일반 화학전지와 달리 수소와 산소가 공급되는 한 계속 전기를 생산할 수 있고, 열손실이 없어 내연기관보다 효율이 2배가량 높다는 장점이 있다.

또한, 수소와 산소의 결합에 의해 발생하는 화학 에너지를 전기 에너지로 직접 변환하기 때문에 공해물질 배출이 적다. 따라서, 연료전지는 환경 친화적일 뿐만 아니라 에너지 소비 증가에 따른 자원 고갈에 대한 걱정을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

일반적으로 연료전지는 핵심부품으로 막전극접합체(MEA: Membrane Electrode Assembly)를 포함할 수 있다. 막전극접합체는 전해질막과 전해질막의 양면에 형성된 전극층, 전극층의 양면에 배치된 서브가스켓으로 구성되는 5-Layer MEA일 수 있다.

연료전지를 효과적으로 작동시키기 위해서는 외부의 수소 및 산소 기체를 막전극접합체가 있는 내부로 유입시키고 고르게 분산시킬 필요가 있다. 이를 위해 5-Layer MEA의 양면에 가스확산층(GDL)을 추가로 배치시킬 수 있고, 이를 7-Layer MEA라고 지칭한다.

5-Layer MEA의 고분자 전해질막(PEM)은 습도와 온도에 민감하여 전극층이 붙은 부분에는 주름이 발생할 수 있고, 서브가스켓이 붙은 부분은 컬이 발생할 수 있다. 이로 인해, 가스확산층이 접합될 때 주름이 발생한 부분이 완전히 접히거나, 컬에 의해서 접합된 가스확산층이 탈락될 수 있어, 불량률이 높아지고 제조 공정의 난이도가 높아진다는 문제가 있다.

뿐만 아니라, 가스확산층을 접합시, 가스확산층의 압축률을 정확하게 제어하기가 까다로워, 균일한 품질의 7-Layer MEA를 제조하는 것이 어렵다는 문제가 있다.

대한민국 공개특허 제10-2018-0068793호

상기와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 공정 난이도를 낮추면서도 연료전지를 고품질로 균일하게 생산할 수 있는 연료전지 제조장치 및 이를 이용한 연료전지 제작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 연료전지 제조장치는 전극부를 포함하는 MEA부재에 제1GDL 및 제2GDL을 접합하여 연료전지를 제조하는 연료전지 제조장치에 있어서, 다공성흡착판, 다공성시트, 제어필름, 보호필름을 포함한다. 다공성흡착판은 진공을 제공한다. 다공성시트는 다공성흡착판 상측에 배치되고, 중앙에 개방 또는 폐쇄가 가능한 개폐부가 형성되며, 상측에 MEA부재가 배치된다. 제어필름은 다공성시트 및 MEA부재의 상측을 덮도록 배치되고, 중앙에 개구부가 형성되며, 유연한 재질이다. 보호필름은 개구부를 덮도록 배치된다.

또한, 개폐부는 개방시 두께 및 너비가 제1GDL이 삽입될 수 있도록 형성될 수 있다.

또한, 개구부는 너비가 제1GDL 및 제2GDL이 삽입될 수 있도록 형성되고, 제1GDL 또는 제2GDL을 압축할 때, 제1GDL 및 제2GDL의 압축률을 일정하게 형성시킬 수 있도록 소정의 두께로 형성될 수 있다.

또한, MEA부재의 전극부 양단부에는 매니폴드가 형성되고, 제어필름은 매니폴드는 덮되, 전극부는 덮지 않도록 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 연료전지 제조방법은 연료전지 제조장치를 이용한다. 연료전지 제조장치는 진공을 제공하는 다공성흡착판, 다공성흡착판 상측에 배치되고 중앙에 개폐부가 형성되며 상측에 MEA부재가 배치되는 다공성시트, 다공성시트 및 MEA부재의 상측을 덮도록 배치되고 중앙에 개구부가 형성되며 유연한 재질의 제어필름 및 개구부를 덮는 보호필름을 포함하고, 전극부를 포함하는 MEA부재에 제1GDL 및 제2GDL을 접합하여 연료전지를 제조한다. 연료전지 제조장치를 이용하는 연료전지 제조방법은 다공성흡착판 위에 다공성시트를 배치시키는 단계, 다공성시트 위에 MEA부재를 배치하는 단계, 다공성시트 및 MEA부재 위에 제어필름을 배치하는 단계, 제어필름 위에 보호필름을 배치하는 단계, 보호필름을 문질러 전극부의 주름을 펴는 단계, 다공성흡착판이 진공을 인가하는 단계, 보호필름을 제거하는 단계, MEA부재에 제1GDL을 접착한 뒤 압축하여 접합하는 단계 및 MEA부재를 반전시킨 뒤, 개폐부를 개방시켜 제1GDL을 개폐부에 삽입시키고, 제2GDL을 제1GDL과 동일한 방식으로 MEA부재에 접합시키는 단계를 포함한다.

또한, 다공성흡착판이 진공이 인가함에 따라, 제어필름은 MEA부재 및 다공성시트를 모두 덮도록 변형되어 MEA부재를 고정시킬 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 본 발명은 다공성흡착판, 다공성시트, 제어필름을 포함하여, 공정 난이도를 낮추면서도 연료전지를 고품질로 균일하게 생산할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 제작장치의 전체적인 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 제작방법의 전체적인 흐름을 나타낸 플로우차트이다.
도 3은 다공성흡착판에 다공성시트 및 MEA부재가 배치된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이다.
도 4는 도 3에서 다공성시트 및 MEA부재에 제어필름이 배치된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이다.
도 5는 도 4에서 다공성시트에 진공이 인가된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이다.
도 6은 도 5에서 제어필름에 보호필름이 배치된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이다.
도 7은 도 5에서 MEA부재에 접착부재가 배치된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이다.
도 8은 도 7에서 MEA부재에 제1GDL이 배치된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이다.
도 9는 도 8에서 제1GDL이 압축되어 접합된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이다.
도 10은 MEA부재에 제2GDL이 압축되어 접합된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 제조장치 및 이를 이용하는 연료전지 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 제작장치의 전체적인 모습을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 제작방법의 전체적인 흐름을 나타낸 플로우차트이며, 도 3은 다공성흡착판에 다공성시트 및 MEA부재가 배치된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이고, 도 4는 도 3에서 다공성시트 및 MEA부재에 제어필름이 배치된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이며, 도 5는 도 4에서 다공성시트에 진공이 인가된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이고, 도 6은 도 5에서 제어필름에 보호필름이 배치된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이며, 도 7은 도 5에서 MEA부재에 접착부재가 배치된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이고, 도 8은 도 7에서 MEA부재에 제1GDL이 배치된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이며, 도 9는 도 8에서 제1GDL이 압축되어 접합된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이고, 도 10은 MEA부재에 제2GDL이 압축되어 접합된 모습을 나타낸 평면도(a)와 정면도(b)이다.

이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 제조장치(1000)의 전체적인 구성에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 제조장치(1000)는 다공성흡착판(1100), 다공성시트(1200), 제어필름(1300)을 포함하고, MEA부재(100)를 이용하여 연료전지를 제조한다.

MEA부재(100)는 5-Layer MEA의 구조로 전극부(110)를 포함할 수 있다. 전극부(110)는 멤브레인(111)과 멤브레인(111) 양면에 배치된 애노드(Anode) 전극(112) 및 캐소드(Cathode) 전극(113)을 포함할 수 있다. MEA부재(100)의 중앙에 배치되고 양면이 노출되도록 배치될 수 있다. MEA부재(100)는 서브가스켓(120)을 포함함다. 서브가스켓(120)은 전극부(110)의 양면에 배치된다. 서브가스켓(120)은 애노드 전극(112) 측에 배치되는 애노드서브가스켓(121)과 캐소드 전극(113) 측에 배치되는 캐소드서브가스켓(122)을 포함할 수 있다. 서브가스켓(120)의 양단 측 및 전극부(110)의 주변부에는 매니폴드(130)가 형성될 수 있다.

다공성흡착판(1100)은 진공을 제공한다. 다공성흡착판(1100)은 다공성 재질로 형성되어, 공기 등의 기체가 통과할 수 있다. 다공성흡착판(1100)에는 진공펌프(미도시) 등 진공을 제공하는 수단이 배치되거나 연결될 수 있다.

다공성흡착판(1100) 상측에는 다공성시트(1200)가 배치된다. 다공성시트(1200)는 다공성 재질로 형성되어, 공기 등의 기체가 통과할 수 있다. 다공성시트(1200)는 e-PTFE, PP, 부직포, 종이 등의 다공성 재질로 형성될 수 있다. 다공성흡착판(1100)에서 제공되는 진공은 다공성시트(1200)에 전달된다. 그 결과, 다공성흡착판(1100)에 진공이 인가되면, 다공성시트(1200)의 상측에 분포한 공기 등의 기체가 다공성시트(1200)를 통과하여, 다공성흡착판(1100)으로 흡기될 수 있다. 다공성시트(1200)의 상측에는 MEA부재(100)가 배치될 수 있다. 다공성시트(1200)는 MEA부재(100)에 진공이 직접 전달되는 것을 막아 전극부(110)의 표면을 보호할 수 있다. 다공성시트(1200)의 전체적인 크기는 MEA부재(100)의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 다공성시트(1200)에 MEA부재(100)의 전체가 올려질 수 있다.

다공성시트(1200)의 중앙에는 개폐부(1210)가 형성된다. 개폐부(1210)는 사각형의 형상으로 형성되어 개방 또는 폐쇄될 수 있다. MEA부재(100)의 전극부(110)는 개폐부(1210)와 대응되는 위치에 배치될 수 있다.

제어필름(1300)은 다공성시트(1200) 및 MEA부재(100)의 상측을 덮도록 배치된다. 제어필름(1300)은 다공성시트(1200)의 전체를 덮을 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 제어필름(1300)은 유연한 소재로 형성될 수 있다. 제어필름(1300)은 고분자 필름으로 형성될 수 있다. 예를 들어, PET, FEP 등으로 형성될 수 있다. 또한, 진공 흡착에 따른 적절한 변형과 용이한 핸들링을 위하여, 소정의 두께 및 소정의 강성으로 형성될 수 있다. 제어필름(1300)은 투명한 소재로 형성될 수도 있으며, 이 경우, 제어필름(1300)의 하측에 배치된 다공성시트(1200)와 MEA부재(100)를 시각적으로 확인할 수 있다.

제어필름(1300)의 중앙에는 개구부(1310)가 형성된다. 개구부(1310)는 사각형으로 형성될 수 있다. 개구부(1310)는 위에서 바라볼 때, MEA부재(100)의 전극부(110)가 개구부(1310)의 내측에 배치되도록, 전극부(110)보다 약간 더 크게 형성될 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 제조장치(1000) 및 이를 이용하는 연료전지 제조방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 제조방법은 MEA부재(100)에 제1GDL(140) 및 제2GDL(150)을 접합하여 연료전지를 제조한다.

우선, 다공성흡착판(1100)의 위에 다공성시트(1200)를 배치시킨다. 그 다음, 다공성시트(1200)의 위에 MEA부재(100)를 배치시킨다. 이 때, 다공성시트(1200)의 개폐부(1210)는 폐쇄된 상태이다. MEA부재(100)를 배치시킬 때의 온습도는 MEA부재(100)를 제조할 때의 온습도와 같을 수 있다. 예를 들어, MEA부재(100)를 제조할 때와 MEA부재(100)를 배치시킬 때의 온습도는 각각, 섭씨25도 및 상대습도 40 ~ 60%로 같을 수 있다.

MEA부재(100)가 다공성시트(1200)에 배치되면, 제어필름(1300)이 MEA부재(100)를 덮도록 MEA부재(100)의 상측에 제어필름(1300)을 배치시킨다. 제어필름(1300)은 MEA부재(100) 및 다공성시트(1200)의 상측을 모두 덮도록 변형되어 배치될 수 있다. 제어필름(1300)은 MEA부재(100)의 매니폴드(130)와 같이 개방된 부분을 모두 덮도록 배치될 수 있다. 이와 동시에, 제어필름(1300)의 개구부(1310)는 MEA부재(100)의 전극부(110)를 덮지 않도록 배치될 수 있다. 결과적으로, MEA부재(100)에서 전극부(110)를 제외한 나머지 부분은 제어필름(1300)에 의해 덮혀진다.

제어필름(1300)의 배치가 완료되면, 제어필름(1300)에 보호필름(1400)을 배치시킨다. 보호필름(1400)은 개구부(1310)를 덮기 위해 개구부(1310)보다 약간 더 크게 형성될 수 있다. 보호필름(1400)은 제어필름(1300)의 상측에 배치될 수 있고, 개구부(1310)를 상측에서 덮도록 배치될 수 있다. 보호필름(1400)은 MEA부재(100)의 전극부(110)를 덮게 된다. 보호필름(1400)은 전극부(110)를 외부로부터 보호할 수 있다.

보호필름(1400)이 배치된 이후, MEA부재(100)의 전극부(110)의 주름을 펴는 작업을 진행한다. MEA부재(100)가 고정된 상태에서 전극부(110)를 바깥쪽으로 문질러, 전극부(110)의 주름을 펴게 된다. 이 때, 보호필름(1400)이 전극부(110)를 보호하기 때문에, 전극부(110)의 손상을 최소화하면서 전극부(110)의 주름을 효과적으로 펼 수 있게 된다. 보호필름(1400)은 전극부(110)의 주름을 효과적으로 펼 수 있도록 충분히 유연한 재질로 형성될 수 있고, 이 과정을 시각적으로 관찰할 수 있도록 투명한 재질로 형성될 수도 있다.

보호필름(1400)의 배치하고, 전극부(110)의 주름을 펴는 것이 완료되면, 다공성흡착판(1100)에 진공을 인가한다. 진공이 인가되면, 진공이 다공성시트(1200)를 통해 MEA부재(100), 제어필름(1300), 보호필름(1400)으로 전달된다. 진공이 전달되면, 제어필름(1300) 및 보호필름(1400)이 MEA부재(100) 및 다공성시트(1200)를 하측으로 가압하게 되면서, 주름이 펴진 MEA부재(100)를 다공성시트(1200)에 평평하게 안정적으로 고정시키게 된다.

그 다음, 보호필름(1400)을 제어필름(1300)으로부터 제거하고, 전극부(110)의 주변에 접착부재(1500)를 도포한다. 개구부(1310)는 전극부(110)의 크기보다 약간 크게 형성될 수 있으며, 개구부(1310)와 전극부(110)의 사이에 서브가스켓(120)이 노출될 수 있다. 접착부재(1500)는 상기 노출된 부분에 도포되고, 이에 따라, 전극부(110)의 테두리 측에서 전극부(110)를 둘러싸도록 도포될 수 있다.

접착부재(1500)의 도포가 완료된 이후, 제1GDL(140)을 개구부(1310)에 삽입한다. 제1GDL(140)은 개구부(1310)에 삽입되어 접착부재(1500)에 부착된다. 그리고, 제1GDL(140)을 별도의 압착수단(미도시)을 통해 전극부(110)를 향하는 방향으로 압축하게 되면, 제1GDL(140)의 접합이 완료된다. 이 때, 개구부(1310)에 제1GDL(140)이 삽입될 수 있도록, 개구부(1310)의 형상은 제1GDL(140)과 대응되고, 크기는 제1GDL(140)보다 크거나 같을 수 있다.

MEA부재(100)에 제1GDL(140)의 접합이 완료되면, MEA부재(100)를 반전시킨다. 이 때, 제1GDL(140)은 다공성시트(1200)의 개폐부(1210)에 삽입되게 된다. 이를 위하여, 개폐부(1210)의 크기 및 형상은 제1GDL(140)의 크기 및 형상에 대응될 수 있다. 그리고, 개폐부(1210)의 두께는 압축된 제1GDL(140)의 두께와 같거나 그 보다 약간 더 크게 형성될 수 있다.

제2GDL(150)의 접합 과정은 제1GDL(140)의 접합과정과 동일할 수 있다. 다공성시트(1200)의 개폐부(1210)를 개방시키고, 제1GDL(140)이 접합된 MEA부재(100)를 반전시켜 다공성시트(1200)의 상측에 배치시킨다. 이 때, 개폐부(1210)의 개방된 부분은 너비 및 두께가 제1GDL(140)의 너비 및 두께와 대응되고, 개폐부(1210)에 제1GDL(140)이 삽입된다. 그 다음, 제어필름(1300)으로 다공성시트(1200)와 MEA부재(100)를 고정시킨 뒤, 보호필름(1400)을 배치하여 MEA부재(100)의 주름을 펴고, 보호필름(1400)을 다시 제거한 뒤, 접착부재(1500)를 도포하여 제2GDL(150)을 부착시키고, 제2GDL(150)을 압축하여, 제2GDL(150)을 MEA부재(100)에 접합할 수 있다.

이 때, 제1GDL(140)과 제2GDL(150)은 외형상 서로 동일한 구성일 수 있다. 즉, 제1GDL(140)과 제2GDL(150)은 서로 크기 및 형상이 동일하게 구성될 수 있다.

한편, 제1GDL(140) 및 제2GDL(150)은 압축될 때, 미리 정해진 압축율로 일정하게 압축되어야 한다. 이를 위하여, 제어필름(1300)의 개구부(1310)는 소정의 두께를 갖도록 형성된다. 개구부(1310)에 제1GDL(140) 또는 제2GDL(150)이 삽입된 뒤 압축되는 경우, 압축수단이 제1GDL(140) 또는 제2GDL(150)을 압축하다가 제어필름(1300)에 닿게 되면, 압축을 멈출 수 있다. 즉, 제어필름(1300)이 스토퍼의 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 제어필름(1300) 및 개구부(1310)가 소정의 두께로 형성되게 되면, 제1GDL(140) 및 제2GDL(150)의 압축률이 미리 정해진 값으로 일정하게 형성될 수 있다. 상기 소정의 두께는 연료전지의 제작조건이나 공정에 따라 달라질 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이러한 수정, 변경 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100 : MEA부재
110 : 전극부
120 : 서브가스켓
130 : 매니폴드
140 : 제1GDL
150 : 제2GDL
1000 : 연료전지 제조장치
1100 : 다공성흡착판
1200 : 다공성시트
1210 : 개폐부
1300 : 제어필름
1310 : 개구부
1400 : 보호필름
1500 : 접착부재

Claims

전극부를 포함하는 MEA부재에 제1GDL 및 제2GDL을 접합하여 연료전지를 제조하는 연료전지 제조장치에 있어서,
진공을 제공하는 다공성흡착판;
상기 다공성흡착판 상측에 배치되고, 중앙에 개방 또는 폐쇄가 가능한 개폐부가 형성되며, 상측에 상기 MEA부재가 배치되는 다공성시트;
상기 다공성시트 및 상기 MEA부재의 상측을 덮도록 배치되고, 중앙에 개구부가 형성되며, 유연한 재질의 제어필름; 및
상기 개구부를 덮도록 배치되는 보호필름을 포함하는 연료전지 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 개폐부는
개방시 두께 및 너비가 상기 제2GDL이 삽입될 수 있도록 형성되는 연료전지 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 개구부는
너비가 상기 제1GDL 및 상기 제2GDL이 삽입될 수 있도록 형성되고,
상기 제1GDL 또는 상기 제2GDL을 압축할 때, 상기 제1GDL 및 상기 제2GDL의 압축률을 일정하게 형성시킬 수 있도록 소정의 두께로 형성되는 연료전지 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 MEA부재의 상기 전극부 양단부에는 매니폴드가 형성되고,
상기 제어필름은 상기 매니폴드는 덮되, 상기 전극부는 덮지 않도록 형성되는 연료전지 제조장치.
진공을 제공하는 다공성흡착판, 상기 다공성흡착판 상측에 배치되고 중앙에 개폐부가 형성되며 상측에 상기 MEA부재가 배치되는 다공성시트, 상기 다공성시트 및 상기 MEA부재의 상측을 덮도록 배치되고 중앙에 개구부가 형성되며 유연한 재질의 제어필름 및 상기 개구부를 덮는 보호필름을 포함하고, 전극부를 포함하는 MEA부재에 제1GDL 및 제2GDL을 접합하여 연료전지를 제조하는 연료전지 제조장치를 이용하는 연료전지 제조방법에 있어서,
상기 다공성흡착판 위에 상기 다공성시트를 배치시키는 단계;
상기 다공성시트 위에 상기 MEA부재를 배치하는 단계;
상기 다공성시트 및 상기 MEA부재 위에 상기 제어필름을 배치하는 단계;
상기 제어필름 위에 상기 보호필름을 배치하는 단계;
상기 보호필름을 문질러 상기 전극부의 주름을 펴는 단계;
상기 다공성흡착판이 진공을 인가하는 단계;
상기 보호필름을 제거하는 단계;
상기 MEA부재에 상기 제1GDL을 접착한 뒤 압축하여 접합하는 단계; 및
상기 MEA부재를 반전시킨 뒤, 상기 개폐부를 개방시켜 상기 제1GDL을 상기 개폐부에 삽입시키고, 상기 제2GDL을 상기 제1GDL과 동일한 방식으로 상기 MEA부재에 접합시키는 단계를 포함하는 연료전지 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 다공성흡착판이 진공이 인가함에 따라, 상기 제어필름은 상기 MEA부재 및 상기 다공성시트를 모두 덮도록 변형되어 상기 MEA부재를 고정시키는 연료전지 제조방법.