KR101582251B1 - Separator, manufacturing method thereof and fuel cell including the separator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지용 분리판 제조방법, 이 방법에 의해 제조된 연료전지용 분리판 및 이분리판을 포함하는 연료전지에 관한 것으로서, 멀티셀을 구현하기 위해 다단계 사출 방식을 적용하여 2개 또는 그 이상의 분리판을 하나의 분리판으로 성형시킴으로써, 분리판의 사이즈를 축소시켜 스택 부피를 감소시킬 수 있으며 스택출력밀도를 증가시킬 수 있도록 함을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지용 분리판 제조방법은, 사출금형의 내부에 구획부를 설치한 다음 상기 구획부의 양측에 전기 전도부를 형성하는 제1단계, 상기 전기 전도부에 서로 이격되는 매니폴드들을 형성한 다음 상기 전기 전도부에 상기 매니폴드들 중 어느 두 개를 연결하는 유로를 형성하는 제2단계, 상기 사출금형의 내부에서 구획부를 제거한 다음 상기 구획부가 제거된 공간에 상기 복수개의 매니폴드 중 적어도 어느 하나의 매니폴드와 접촉하면서 상기 전기 전도부의 사이에 배치되는 절연부를 형성하는 제3단계를 포함한다.The present invention relates to a method of manufacturing a separator for a fuel cell, a separator for a fuel cell manufactured by the method, and a fuel cell including the separator. In order to realize a multi-cell, a multi- By forming the separator into a single separator, it is possible to reduce the size of the separator to reduce the stack volume and to increase the stack output density.
The method for manufacturing a separator for a fuel cell according to an embodiment of the present invention includes a first step of providing a partition in an injection mold and then forming an electrically conductive part on both sides of the compartment, A second step of forming a flow path for connecting any two of the manifolds to the electrically conductive portion, and a second step of removing at least one of the plurality of manifolds in the space from which the partition is removed, And a third step of forming an insulating portion disposed between the electrically conductive portions while being in contact with any one of the manifolds.

Description

연료전지용 분리판 제조방법, 이 방법에 의해 제조된 연료전지용 분리판 및 이분리판을 포함하는 연료전지{Separator, manufacturing method thereof and fuel cell including the separator}[0001] The present invention relates to a separator for a fuel cell, a separator for a fuel cell manufactured by the method, and a fuel cell including the separator,

본 발명은 연료전지용 분리판 제조방법, 이 방법에 의해 제조된 연료전지용 분리판 및 이 분리판을 포함하는 연료전지에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a separator for a fuel cell, a separator for a fuel cell manufactured by the method, and a fuel cell including the separator.

연료전지 분리판 제작 방식에는 압축성형 방식과 사출성형 방식이 있으며, 몰딩 분리판과 가공 분리판으로 나뉠수 있다. 현재 연료전지 분리판은 활성화 면적이 하나인 분리판이 주를 이루고 있으나, 하나의 분리판 내에 다수개의 활성화 면적, 즉 전도부를 갖는 형태도 늘어나는 추세이다.The fuel cell separator manufacturing method includes a compression molding method and an injection molding method, and can be divided into a molding separating plate and a processing separating plate. Current fuel cell separators are mainly composed of a separator with one active area, but also have a plurality of activated areas, that is, a conductive part in one separator.

연료전지 사출 분리판 생산을 위한 종래 기술로는 국내특허 제10-2010-0061350호가 선 출원된바 있다.As a conventional technique for producing a fuel cell injection-molded plate, Korean Patent No. 10-2010-0061350 has been filed.

상기 선 출원된 특허는 연료전지 분리판 성형용 소재, 그의 제조방법과 이로부터 제조된 연료전지 분리판 및 연료전지에 관한 것으로, 흑연 복합제 제조 시 결합제로 열가소성수지를 사용하는 방법을 제안하였다. 열가소성 수지를 사용하는 경우 경량화가 쉬울 뿐만 아니라 사출 성형을 통해 대량생산도 용이하여 분리판 가격 저감을 통해 연료전지 사용화에도 도움이 될 수 있다. 하지만 해당 발명은 단판성형의 경우 기대효과를 충분히 누릴 수 있으나, 스택의 소형화 경량화를 위해 멀티셀을 제작하는 경우에는 적용이 어려운 단점이 있다.The above-referenced patent relates to a material for forming a fuel cell separator, a method for producing the same, a fuel cell separator and a fuel cell manufactured from the same, and a method of using a thermoplastic resin as a binder in the production of a graphite composite agent has been proposed. The use of a thermoplastic resin is not only lightweight but also easy to mass-produce through injection molding, which can help to reduce the price of the separator plate and to use the fuel cell. However, the present invention can sufficiently enjoy the expected effect in the case of single-plate molding, but it is disadvantageous in that it is difficult to apply to the case of manufacturing a multi-cell in order to reduce the size and weight of the stack.

한편, 멀티셀을 제작하기 위한 종래 기술로는 국내특허 제10-1998-0042165호 가 선 출원된 바 있다.On the other hand, Korean Patent No. 10-1998-0042165 has been previously filed as a conventional technique for manufacturing a multi-cell.

상기 선 출원된 특허는 단극형 마이크로 연료전지에 관한 것이며 DMFC용에 해당하는 것으로, 동일 평면상에 여러 개의 전극을 형성하고, 전극부 비전극부(절연부)를 결합하여 하나의 평면에 다중셀을 구성하여 단극형으로 구성하여 연료전지의 소형화를 이루기 위한 발명이다. 하지만 해당 특허의 경우 전극부와 비전극부를 개별 제작하여 하나의 평면으로 만들기 위해 각각을 연결하여 제작하는 방식으로, 분리판을 적층하여 스택을 만들어 사용하는 PEMFC에서는 다수개를 적층할 경우 연결부가 전극부나 비전극부에 강도가 약해져서 분리판이 파손될 수 있다.The above-referenced patent relates to a monolithic micro fuel cell, which corresponds to a DMFC, in which a plurality of electrodes are formed on the same plane, and a plurality of cells are formed on one plane by combining the electrode non- And is configured to have a monolithic shape to achieve miniaturization of the fuel cell. However, in the case of the patent, the electrode and the non-electrode are separately fabricated and connected to each other to form a single plane. In a PEMFC in which a plurality of stacked plates are stacked, The strength at the non-negative electrode part becomes weak and the separator plate may be damaged.

또한 극성이 같은 면이 연속배열되고, 반대편에 극성이 다른 면이 연속배열되어 PEMFC에서 사용하는 극성이 다른 부분들이 상호 교차되는 방식과 스택 구성이 달라 적용 시 스택 구성 시스템 전체가 변경되어야 하는 번거로움이 있다.In addition, there is a problem in that the surfaces having the same polarity are arranged continuously and the surfaces having different polarities are arranged in the opposite side, so that the parts having different polarities used in the PEMFC cross each other and the stack configuration is different. .

그리고, 전극부와 절연부가 다른 물질로 구성되는 경우 온도나 습도에 의해 전극부와 절연부의 입자들이 받는 물리/화학적인 차이가 발생하여 전극부와 절연부의 이음새 부분의 강도가 저하되는 문제점이 있다.If the electrode part and the insulating part are made of different materials, there is a problem that the strength of the electrode part and the joint part of the insulating part is lowered due to the physical / chemical difference that the particles of the electrode part and the insulating part receive due to temperature or humidity.

한편, 국내특허(출원번호 10-2008-0040676, 연료전지)에서는 자동차용 연료전지에 관한 것으로 분리판을 배열하되, 절연부를 삽입하여 멀티셀을 구현하는 방식을 사용하고 있으며, 더 큰 목적은 분리판 내에 전압, 전류, 온도를 측정하기 위한 단자를 삽입하여, 모니터링하기 위한 것을 특징으로 하고 있다.On the other hand, a domestic patent (Application No. 10-2008-0040676, Fuel cell) relates to a fuel cell for an automobile, in which a separation plate is arranged and an insulation part is inserted to realize a multi-cell. And inserting a terminal for measuring a voltage, a current and a temperature into the plate for monitoring.

이에 따라 상기 제10-2010-0061350호와 동일하게 극성을 띄는 분리판을 절연부에 삽입하여 멀티셀을 만드는 방식을 취하고 있어 분리판과 절연부의 이음새 부분의 강도가 저하되는 문제점이 있다.Accordingly, in the same manner as the above-mentioned No. 10-2010-0061350, a polarizing plate is inserted into an insulating portion to form a multi-cell, which causes a problem in that the strength of a joint portion between the separating plate and the insulating portion is lowered.

등록특허공보 제10-0291539호(2001.03.13)Patent Registration No. 10-0291539 (Mar. 13, 2001) 공개특허공보 제10-2009-0114829호(2009.11.04)Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2009-0114829 (2009.11.04) 등록특허공보 제10-115012호(2012.05.22)Registered Patent Publication No. 10-115012 (2012.05.22)

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 멀티셀을 구현하기 위해 다단계 사출 방식을 적용하여 2개 또는 그 이상의 분리판을 하나의 분리판으로 성형시킴으로써, 분리판의 사이즈를 축소시켜 스택 부피를 감소시킬 수 있으며 스택출력밀도를 증가시킬 수 있도록 함을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a multi-cell injection molding machine, The stack volume can be reduced and the stack output density can be increased.

또한, 1개의 분리판내에 전극부와 절연부를 다단계 사출을 통해 생성하고, 전극부에 열가소성수지 또는 열경화성 수지가 포함된 흑연복합체를 사용하며 절연부는 흑연복합체에 사용된 동일한 열가소성수지 또는 열경화성 수지를 사용함으로써 절연부와 전극부의 계면 강도 저하 등의 물성 차이를 최소화 할 수 있도록 함을 목적으로 한다.In addition, a graphite composite having a thermoplastic resin or a thermosetting resin is used for the electrode portion and an electrode portion and an insulating portion are formed in one separator through multi-step injection, and the insulating portion is made of the same thermoplastic resin or thermosetting resin used for the graphite composite Thereby minimizing a difference in physical properties such as a reduction in the interface strength between the insulating portion and the electrode portion.

그리고, 하나의 분리판에 2개 이상의 전극 Core 및 매니폴드를 가질 수 있고, 사출 성형을 통해 대량생산이 가능하여 생산효율성을 향상시키며, 스택에 사용되는 분리판의 개수를 줄일 수 있도록 함을 목적으로 한다.In addition, it is possible to have two or more electrodes Core and manifold in one separator, to be mass-produced through injection molding, to improve the production efficiency, and to reduce the number of separation plates used in the stack .

본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 분리판 제조방법은, 사출금형의 내부에 구획부를 설치한 다음 상기 구획부의 양측에 전기 전도부를 형성하는 제1단계, 상기 전기 전도부에 서로 이격되는 매니폴드들을 형성한 다음 상기 전기 전도부에 상기 매니폴드들 중 어느 두 개를 연결하는 유로를 형성하는 제2단계, 상기 사출금형의 내부에서 구획부를 제거한 다음 상기 구획부가 제거된 공간에 상기 복수개의 매니폴드 중 적어도 어느 하나의 매니폴드와 접촉하면서 상기 전기 전도부의 사이에 배치되는 절연부를 형성하는 제3단계를 포함한다.A method for manufacturing a separator plate for a fuel cell according to a first embodiment of the present invention includes a first step of providing a partitioning part inside an injection mold and then forming an electrically conductive part on both sides of the partitioning part, A second step of forming a flow path for connecting any two of the manifolds to the electrically conductive portion after removing the dividing portion from the inside of the injection mold, And a third step of forming an insulating part disposed between the electrically conductive parts while being in contact with at least one of the manifolds.

상기 제1단계의 구획부는 상기 사출금형의 내부에 간격을 두고 설치된다.The partition of the first stage is installed at an interval in the injection mold.

상기 제2단계에는 상기 구획부를 경계로 분리되어 형성된 유로들 중 구획부의 어느 한쪽에서 선택된 유로와 다른 한쪽에서 선택된 유로가 한 개 또는 두개의 매니폴드를 서로 공유하도록 하는 단계가 더 포함된다.The second step may further include the step of causing one or two selected manifolds to share the selected one of the flow paths separated from one another among the divided flow paths separated from each other by the dividing section.

상기 전기 전도부는 흑연과 열가소성 수지를 배합한 재료, 흑연과 열경화성 수지에 비전도성 충전재를 배합한 재료 또는 상기 수지에 비전도성 충전재를 배합한 재료로 형성된다.The electrically conductive portion is formed of a material in which graphite and a thermoplastic resin are blended, a material in which graphite and a thermosetting resin are mixed with a nonconductive filler, or a material in which a nonconductive filler is blended with the resin.

상기 절연부는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지에 비전도성 충전재를 배합한 재료로 형성된다.The insulating portion is formed of a thermoplastic resin or a material obtained by blending a thermosetting resin with a nonconductive filler.

본 발명은 전술한 연료전지용 분리판 제조방법에 의해 제조된 연료전지용 분리판을 포함한다.The present invention includes a separator for a fuel cell manufactured by the method for manufacturing a separator for a fuel cell described above.

본 발명은 상기 연료전지용 분리판 및 상기 연료전지용 분리판의 일면에 배열된 2 이상의 막-전극 접합체를 포함하는 연료전지를 포함한다.The present invention includes a separator for a fuel cell and a fuel cell including at least two membrane-electrode assemblies arranged on one surface of the separator for a fuel cell.

상기 막-전극 접합체의 양극 또는 음극은 연료전지용 분리판의 일면에 접촉하도록 연료전지용 분리판 및 막-전극 접합체를 배열할 수 있다.The separator for the fuel cell and the membrane-electrode assembly may be arranged so that the anode or the cathode of the membrane-electrode assembly contacts the one surface of the separator for fuel cells.

다른 예시로 막-전극 접합체에서 일부는 분리판의 일면에 양극이 접촉하고, 나머지 일부는 분리판의 일면에 음극이 접촉하도록 분리판 및 막-전극 접합체를 배열할 수 있다.In another example, the separator and the membrane-electrode assembly may be arranged such that the anode contacts the one surface of the membrane-electrode assembly and the other portion contacts the cathode on one surface of the separator.

본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 분리판 제조방법은, 사출금형의 내부에 구획부를 설치한 다음 상기 구획부의 양측에 전기 전도부를 형성하는 제1단계, 상기 사출금형의 내부에서 구획부를 제거한 다음 상기 구획부가 제거된 공간에 절연부를 형성하는 제2단계, 상기 전기 전도부에 서로 이격되는 매니폴드들을 형성한 다음 상기 전기전도부에 상기 매니폴드들 중 어느 두 개를 연결하는 유로를 형성하되, 상기 유로들 중 절연부의 한쪽에서 선택된 유로와 다른 한쪽에서 선택된 유로가 상기 절연부를 관통하면서 서로 연결되도록 하는 제3단계를 포함한다.A method for manufacturing a separator plate for a fuel cell according to a second embodiment of the present invention includes a first step of providing a dividing part inside an injection mold and then forming an electrically conductive part on both sides of the dividing part, A second step of forming an insulating portion in a space in which the partition is removed, a step of forming manifolds spaced apart from each other in the electrically conductive portion, and then forming a flow path connecting any two of the manifolds to the electrically conductive portion, And a third step of connecting the flow path selected from one of the flow paths and the flow path selected from the other flow path passing through the insulation part among the flow paths.

상기 전기 전도부는 흑연과 열가소성 수지를 배합한 재료, 흑연과 열경화성 수지에 비전도성 충전재를 배합한 재료 또는 상기 수지에 비전도성 충전재를 배합한 재료로 형성된다.The electrically conductive portion is formed of a material in which graphite and a thermoplastic resin are blended, a material in which graphite and a thermosetting resin are mixed with a nonconductive filler, or a material in which a nonconductive filler is blended with the resin.

상기 절연부는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지에 비전도성 충전재를 배합한 재료로 형성된다.The insulating portion is formed of a thermoplastic resin or a material obtained by blending a thermosetting resin with a nonconductive filler.

본 발명은 전술한 연료전지용 분리판 제조방법에 의해 제조된 연료전지용 분리판을 포함한다.The present invention includes a separator for a fuel cell manufactured by the method for manufacturing a separator for a fuel cell described above.

본 발명은 상기 연료전지용 분리판 및 상기 연료전지용 분리판의 일면에 배열된 2 이상의 막-전극 접합체를 포함하는 연료전지를 포함한다.The present invention includes a separator for a fuel cell and a fuel cell including at least two membrane-electrode assemblies arranged on one surface of the separator for a fuel cell.

상기 연료전지는 막-전극 접합체의 양극 또는 음극은 연료전지용 분리판의 일면에 접촉하도록 연료전지용 분리판 및 막-전극 접합체를 배열할 수 있다.The fuel cell may have a separator for the fuel cell and a membrane-electrode assembly arranged such that the anode or the cathode of the membrane-electrode assembly is in contact with one surface of the separator for fuel cells.

다른 예로 상기 막-전극 접합체에서 일부는 분리판의 일면에 양극이 접촉하고, 나머지 일부는 분리판의 일면에 음극이 접촉하도록 분리판 및 막-전극 접합체를 배열할 수 있다.In another example, the separator and the membrane-electrode assembly may be arranged such that the anode contacts the one surface of the separator, and the remaining portion contacts the cathode on one surface of the separator.

본 발명은, 전기 전도부와 전기 절연부의 개별 성형을 통해 이어 붙이는 방식이 아닌 하나의 공정 내에서 전기 전도부와 전기 절연부의 성형을 완료할 수 있어 공정 시간을 현저히 단축시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the forming of the electrically conductive portion and the electrically insulating portion can be completed in one process, rather than a method of attaching the electrically conductive portion and the electrically insulating portion separately, thereby remarkably shortening the process time.

또한, 전기전도부의 흑연복합체에서 사용한 수지와 절연부의 수지를 동일한 재질로 사용하여 계면 강도 저하 등의 물성 저하를 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the resin used in the graphite composite of the electrically conductive portion and the resin of the insulating portion are made of the same material, whereby the deterioration of the physical properties such as the deterioration of the interface strength can be minimized.

그리고, 사출 성형 방식을 통해 전기 전도부와 절연부의 자유로운 문양 구현 및 자유로운 배치 구현이 가능하기 때문에 설계자의 필요에 따라 직사각형태가 아닌 원, 타원, 별 등의 다양한 문양으로 연료전지 분리판의 활성화 면적을 만들 수 있고, 절연부 또한 전기 전도부의 다양한 문양에 맞춰서 사출할 수 있는 효과가 있으며, 이로 이해 절연부의 배치 또한 자유로운 장점이 있다.In addition, it is possible to realize free patterning and free placement of the conductive part and the insulating part through the injection molding method. Therefore, according to the needs of the designer, the activation area of the fuel cell separator is changed by various patterns such as circle, ellipse, And the insulating part can also be injected according to various patterns of the electric conductive part, and the arrangement of the insulating part is also advantageous in that it can be freely arranged.

또한, 사출 성형 방식 적용을 통해 대량 생산이 가능하고, 이로 인해 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, mass production can be achieved through application of the injection molding method, thereby reducing the cost.

그리고, 멀티셀 제작을 통한 고효율 분리판 제작이 가능하고, 스택의 부피를 감소시켜 스택출력밀도를 증가시킬 수 있으며, 하나의 분리판 내부에 다수의 전기 전도부(활성부)를 생성할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to manufacture a highly efficient separator plate through the production of a multi-cell, reduce the volume of the stack to increase the stack output density, and generate a plurality of electrically conductive portions (active portions) .

또한, 동일한 열가소성 수지 및 열경화성수지를 전기 전도부와 전기 절연부의 원료로 사용함으로써 상호간의 결합성 및 강도가 향상되며 경계면에서 에어 리크(air leak)가 발생되는 현상을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.Further, by using the same thermoplastic resin and thermosetting resin as raw materials for the electrically conductive portion and the electrically insulating portion, the bondability and strength between the thermoplastic resin and the electrically insulating portion can be improved and the phenomenon of occurrence of air leak at the interface can be remarkably reduced.

도1, 도6, 도11은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형을 도시한 분해 사시도.
도2, 도7은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형을 도시한 결합 사시도.
도3, 도8, 도12는 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형에 전기 전도부를 형성하기 위한 재료가 투입된 상태를 도시한 도.
도4, 도9, 도13은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형에 절연부를 형성하기 위한 재료가 투입된 상태를 도시한 도.
도5, 도10, 도14는 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 분리판을 도시한 도.
도15는 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형을 도시한 분해 사시도.
도16은 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형을 도시한 결합 사시도.
도17은 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형에 전기 전도부를 형성하기 위한 재료가 투입된 상태를 도시한 도.
도18은 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형에 절연부를 형성하기 위한 재료가 투입된 상태를 도시한 도.
도19는 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 분리판을 도시한 도.1, 6, and 11 are exploded perspective views illustrating an injection mold for manufacturing a separator plate for a fuel cell according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 2 and 7 are perspective views showing an injection mold for manufacturing a separator plate for a fuel cell according to a first embodiment of the present invention; FIG.
FIGS. 3, 8, and 12 are views showing a state where a material for forming an electrically conductive portion is injected into an injection mold for manufacturing a separator for a fuel cell according to a first embodiment of the present invention. FIG.
FIGS. 4, 9, and 13 are views showing a state where a material for forming an insulating portion is injected into an injection mold for manufacturing a separator for a fuel cell according to the first embodiment of the present invention. FIG.
5, 10, and 14 are views showing a separator plate for a fuel cell according to the first embodiment of the present invention.
15 is an exploded perspective view showing an injection mold for manufacturing a separator plate for a fuel cell according to a second embodiment of the present invention;
16 is an exploded perspective view showing an injection mold for manufacturing a separator plate for a fuel cell according to a second embodiment of the present invention;
17 is a view showing a state where a material for forming an electrically conductive portion is injected into an injection mold for manufacturing a separator for a fuel cell according to a second embodiment of the present invention.
18 is a view showing a state where a material for forming an insulating portion is injected into an injection mold for manufacturing a separator for a fuel cell according to a second embodiment of the present invention.
19 is a view showing a separator plate for a fuel cell according to a second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Like parts are designated with like reference numerals throughout the specification.

(실시예 1)(Example 1)

도1, 도6, 도11은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형을 도시한 분해 사시도이고, 도2, 도7은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형을 도시한 결합 사시도이며, 도3, 도8, 도12는 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형에 전기 전도부를 형성하기 위한 재료가 투입된 상태를 도시한 도이고, 도4, 도9, 도13은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형에 절연부를 형성하기 위한 재료가 투입된 상태를 도시한 도이며, 도5, 도10, 도14는 본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 분리판을 도시한 도이다.FIGS. 1, 6, and 11 are exploded perspective views illustrating an injection mold for manufacturing a separator for a fuel cell according to a first embodiment of the present invention. FIGS. 2 and 7 are cross- FIGS. 3, 8, and 12 show an electric conduction portion formed in an injection mold for manufacturing a separator for a fuel cell according to the first embodiment of the present invention. FIG. FIGS. 4, 9, and 13 are views showing a state in which a material for forming an insulating portion is injected into an injection mold for manufacturing a separator for a fuel cell according to the first embodiment of the present invention And FIGS. 5, 10, and 14 are views showing a separator for a fuel cell according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1실시예에 따른 연료전지용 분리판 제조방법은 먼저, 사출금형(100)의 내부에 한 개 또는 그 이상의 구획부(110)를 간격을 두고 설치한 다음 상기 구획부(110)의 양측에 전기 전도부를 형성한다.(제1단계)In the method of manufacturing a separator for a fuel cell according to the first embodiment of the present invention, at first, one or more divisional parts 110 are installed at intervals in the injection mold 100, Thereby forming an electrically conductive portion on both sides. (Step 1)

상기 사출금형(100)은 상부가 개방된 사각박스 형태일 수 있으며, 내부에 연료전지용 분리판(1)을 성형할 수 있는 성형공간(S)이 형성되어 있다.The injection mold 100 may be in the form of a rectangular box with an open top, and a molding space S for forming the separation plate 1 for a fuel cell is formed therein.

도3, 도8, 도12를 기준으로 상기 성형공간(S)의 바닥면의 상,하측에는 연료전지용 분리판에 매니폴드를 형성하기 위한 매니폴드형성용돌기(101)들이 간격을 두고 형성되어 있고, 상기 매니폴드형성용돌기(101)의 사이에는 유로(4,5)를 형성하기 위한 유로형성용돌기(102)가 형성되어 있다.3, 8, and 12, protrusions 101 for forming manifolds for forming manifolds are formed at intervals on the upper and lower sides of the bottom surface of the molding space S, And protrusions 102 for forming flow passages for forming the flow passages 4 and 5 are formed between the protrusions 101 for forming the manifold.

이때, 상기 유로형성용돌기(102)는 도 1에 도시된 바와 같이 매니폴드형성용돌기(101) 중 어느 두개에 연결될 수 있다.At this time, the flow path forming protrusions 102 may be connected to any two of the manifold forming protrusions 101 as shown in FIG.

하나의 예시에서 도 3에 도시된 바와 같이 상기 구획부(110)를 경계로 분리되어 형성된 유로형성용돌기(102)들 중 어느 한 쪽에서 선택된 유로형성용돌기(102)와 다른 한쪽에서 선택된 유로형성용돌기(102)는 한 개의 매니폴드형성용돌기(101)와 연결될 수 있다.In one example, as shown in FIG. 3, the flow path forming protrusion 102 formed on one of the flow path forming protrusions 102 separated from the partition 110 by a boundary, The droplet protrusion 102 can be connected to the protrusion 101 for forming one manifold.

다른 예시에서 도 8, 도 12에 도시된 바와 같이 상기 구획부(110)를 경계로 분리되어 형성된 유로형성용돌기(102)들 중 어느 한 쪽에서 선택된 유로형성용돌기(102)와 다른 한쪽에서 선택된 유로형성용돌기(102)는 두 개의 매니폴드형성용돌기(101)와 연결될 수 있다.In another example, as shown in FIGS. 8 and 12, the flow path forming protrusion 102 formed on one of the flow path forming protrusions 102 separated from the partition 110 by a boundary is selected from the other side The flow path forming protrusion 102 may be connected to the two protrusions 101 for forming the manifold.

부가적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 사출금형(100)의 성형공간(S)을 다수개의 구획부(110)로 구획하고, 각 구획된 공간에 매니폴드형성용돌기(101)와 유로형성용돌기(102)가 형성되도록 하면 하나의 연료전지용 분리판(1)에 다수개의 전기 전도부(2)를 형성할 수 있다.11, the molding space S of the injection mold 100 is partitioned into a plurality of compartments 110, and protrusions 101 for forming manifolds and protrusions 102 are formed in the compartments, A plurality of electrical conducting parts 2 can be formed on one separator plate 1 for a fuel cell.

이상 설명한 사출금형(100)은 상측 개방부위를 개폐할 수 있는 덮개(120)를 더 포함할 수 있다.The injection mold 100 described above may further include a lid 120 that can open and close the upper open region.

도1, 도6, 도11에 도시된 바와 같이 덮개(120)의 저면에는 구획부(110)의 상측 일부분이 수용되는 수용홈(123)이 형성된다.1, 6, and 11, a receiving groove 123 is formed in the bottom surface of the lid 120 to accommodate an upper portion of the partition 110.

또한, 상기 덮개(120)에는 상,하 방향으로 관통되는 제1투입홀(121)이 형성되고, 상기 제1투입홀(121)의 사이에는 제2투입홀(122) 상,하 방향으로 관통형성된다.The lid 120 is provided with a first charging hole 121 passing through the first charging hole 121 and a second charging hole 122 passing between the first charging hole 121 and the lower charging hole 122, .

상기 제1투입홀(121)은 상기 성형공간(S)과 연결되어 있으며 상기 성형공간(S)에 전기 전도부(2)를 형성하기 위한 재료(2a)를 투입하는 용도로 사용된다.The first injection hole 121 is connected to the molding space S and is used to inject the material 2a for forming the electrically conductive portion 2 into the molding space S. [

상기 제2투입홀(122)은 상기 성형공간(S)과 연결되어 있으며 상기 성형공간(S)에 절연부(3)를 형성하기 위한 재료(3a)를 투입하는 용도로 사용된다.The second injection hole 122 is connected to the molding space S and is used to insert the material 3a for forming the insulating portion 3 into the molding space S. [

이때, 상기 제1투입홀(121)과 제2투입홀(122)은 상기 성형공간(S)에 전기 전도부(2)를 형성하기 위한 재료(2a) 또는 절연부(3)를 형성하기 위한 재료(3a)를 신속히 투입할 수 있도록 다수개가 간격을 두고 형성될 수 있음을 밝힌다.At this time, the first charging hole 121 and the second charging hole 122 are formed in the molding space S as a material 2a for forming the electric conductive portion 2 or a material for forming the insulating portion 3 A plurality of spacers can be formed at intervals so as to rapidly inject the light emitting diodes 3a.

도면에 도시되지는 않았으나 상기 제1투입홀(121)에는 전기 전도부(2)를 형성하는 재료(2a)를 공급하기 위한 공급관(미도시)이 설치되고, 상기 제2투입홀(122)에는 절연부(3)를 형성하는 재료(3a)를 공급하기 위한 또 다른 공급관(미도시)이 설치된다.Although not shown in the drawing, a supply pipe (not shown) for supplying the material 2a forming the electrically conductive portion 2 is provided in the first charging hole 121, Another supply pipe (not shown) for supplying the material 3a forming the part 3 is provided.

이때, 상기 공급관들은 공기 압축기 등의 장치로부터 공압을 공급받아 성형공간(S)에 전기 전도부(2)를 형성하기 위한 재료(2a) 또는 절연부(3)를 형성하기 위한 재료(3a)를 공급할 수 있다.At this time, the supply pipes are supplied with air pressure from an apparatus such as an air compressor to supply a material 3a for forming the material 2a for forming the electric conductive portion 2 or the insulating portion 3 to the molding space S .

한편, 상기 구획부(110)는 직사각형 막대 형상으로 형성될 수 있으며 저면에 상기 매니폴드형성용돌기의 일부분이 수용되는 수용홈(111)이 형성된다.Meanwhile, the partition 110 may be formed in a rectangular bar shape, and a receiving groove 111 is formed in the bottom surface of the partition 110 to receive a part of the protrusion for forming the manifold.

도2, 도7, 도12에 도시된 바와 같이, 상기 수용홈(111)이 매니폴드형성용돌기(101)를 감싸도록 구획부(110)를 성형공간(S)에 설치하면 추후 성형되는 연료전지용 분리판(1)에 절연부(3)가 매니폴드와 접촉되면서 전기 전도부(2)의 사이에 배치되도록 할 수 있다.As shown in FIGS. 2, 7, and 12, when the compartment 110 is installed in the molding space S so as to enclose the manifold formation protrusion 101, It is possible to arrange the insulating portion 3 in the battery separator 1 between the electrically conductive portions 2 while being in contact with the manifold.

도3, 도8, 도12에 도시된 바와 같이, 상기 구획부(110)가 성형공간(S)에 설치되면 상기 성형공간(S)은 다수개의 공간으로 분할된다.3, 8, and 12, when the partition 110 is installed in the molding space S, the molding space S is divided into a plurality of spaces.

그리고 상기 분할된 공간은 연료전지용 분리판(1)을 구성하는 전기 전도부(2)를 성형하기 위한 공간으로 사용된다. 이때, 상기 공간은 제1투입홀(121)과 연결된다.The divided space is used as a space for forming the electrically conductive portion 2 constituting the separator plate 1 for a fuel cell. At this time, the space is connected to the first injection hole 121.

즉, 상기 사출금형(100)의 상부를 덮개(120)로 덮고 제1투입홀(121)에 공급관을 관통시킨 다음 전기 전도부(2)를 형성하기 위한 재료(2a)를 투입하여 일정시간 냉각 또는 경화시키면 상기 분할된 공간에서 전기 전도부(2)가 형성된다.That is, the upper part of the injection mold 100 is covered with the lid 120, the supply hole is passed through the first injection hole 121, and then the material 2a for forming the electrically conductive part 2 is charged, The conductive portion 2 is formed in the divided space.

여기서, 상기 전기 전도부(2)는 흑연복합체에 의해 형성될 수 있으며, 상기 흑연복합체는 흑연과 열가소성 수지를 배합한 재료나, 흑연과 열경화성 수지를 배합한 재료 또는 상기 열가소성 수지 또는 열경화성 수지에 비전도성 충전재를 배합한 재료에 의해 형성될 수 있다.Here, the electrically conductive portion 2 may be formed of a graphite composite. The graphite composite may be formed of a material in which graphite and a thermoplastic resin are blended, a material in which graphite and a thermosetting resin are blended, or a material in which the thermoplastic resin or thermosetting resin is non- It can be formed by a material in which the filler is blended.

그리고, 상기 열가소성 수지로는 폴리프로필렌(PP) 등과 같은 폴리알킬렌 중합체, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 등과 같은 불소계 중합체, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 등과 같은 아크릴 중합체, 또는 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 또는 액정 고무(LCP) 등과 같은 엔지니어링 중합체 등을 사용할 수 있다.Examples of the thermoplastic resin include polyalkylene polymers such as polypropylene (PP), fluoropolymers such as polyvinylidene fluoride (PVDF) and the like, acrylic polymers such as polymethylmethacrylate (PMMA), and polyphenylene sulfide (PPS) or liquid crystal rubber (LCP).

또한, 열경화성 수지로는 페놀 수지, 에폭시 수지 또는 멜라민 수지 등을 사용할 수 있다.As the thermosetting resin, a phenol resin, an epoxy resin, a melamine resin, or the like can be used.

그리고, 비전도성 충전재로는 질화규소, 탄화규소, 사이알론 아루미나, 지르코니아 등과 같은 세라믹 충전재; 유리섬유, 셀룰로오스 섬유 또는 탄소 섬유 등과 같은 섬유; 카본 블랙; 산화규소(SiO2); 알루미나(Al2O3); 탄산칼슘(CaCO3); 운모(mica); 카올린(kaolin); 수산화알루미늄(Al(OH)3); 또는 유리 가루 또는 유리 세라믹 가루 등과 같은 유리 충전재 등을 사용할 수 있다.Examples of the nonconductive filler include ceramic fillers such as silicon nitride, silicon carbide, sialon alumina, and zirconia; Fibers such as glass fibers, cellulose fibers or carbon fibers; Carbon black; Silicon oxide (SiO 2); Alumina (Al 2 O 3); Calcium carbonate (CaCO 3); Mica; Kaolin; Aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ); Or a glass filler such as glass powder or glass ceramic powder or the like can be used.

이후, 상기 전기 전도부(2)에 서로 이격되는 매니폴드들을 형성한 다음 상기 전기 전도부(2)에 상기 매니폴드들 중 어느 두 개를 연결하는 유로(4,5)를 형성한다.(제2단계)Thereafter, manifolds are formed in the electrically conductive portion 2 so as to be spaced apart from each other, and the flow paths 4 and 5 for connecting any two of the manifolds to the electrically conductive portion 2 are formed. )

전술한 바와 같이, 상기 분할된 공간에는 매니폴드형성용돌기(101)와 유로형성용돌기(102)가 형성되어 있고, 상기 유로형성용돌기(102)는 매니폴드형성용돌기(101) 중 어느 두개에 연결된 구조이므로, 상기 분할된 공간에 전기 전도부(2)를 형성하기 위한 재료(2a)를 투입하여 일정시간 냉각 또는 경화시키면 전기 전도부(2)에 서로 이격되는 매니폴드들과 상기 매드폴드들 중 어느 두개를 연결하는 유로(4,5)가 자연적으로 형성된다.As described above, the manifold formation protrusion 101 and the flow path formation protrusion 102 are formed in the divided space, and the flow path formation protrusion 102 is formed in any one of the manifold formation protrusions 101 When the material 2a for forming the electrically conductive portion 2 is injected into the divided space and cooled or cured for a predetermined time, the electrically conductive portions 2 are separated from each other and the manifolds, which are separated from each other, (4, 5) connecting any two of them are naturally formed.

이때, 상기 유로(4,5)는 상기 구획부(110)를 경계로 분리되어 형성될 수 있다.At this time, the flow passages 4, 5 may be separated from the partition 110.

그리고 상기 매니폴드는 기체 또는 액체가 주입 또는 배출될 수 있는 구멍일 수 있다. 또한, 상기 유로(4,5)는 매니폴드를 통하여 유입된 기체 또는 액체가 흐를 수 있도록 한다.And the manifold may be a hole through which gas or liquid can be injected or discharged. In addition, the flow paths 4, 5 allow the gas or liquid flowing through the manifold to flow.

아울러 본 발명에서 유로(4,5)는 편의상 간략하게 나타냈으며 실제 유로의 형상은 연료전지용 분리판을 제조하는 방식 또는 장치 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.In the present invention, the flow paths 4 and 5 are briefly shown for simplicity, and the shape of the flow path may be variously changed depending on a method or apparatus for manufacturing a separator for a fuel cell.

본 발명에서 상기 제2단계에는 상기 구획부(110)를 경계로 분리되어 형성된 유로들 중 구획부(110)의 어느 한쪽에서 선택된 유로와 다른 한쪽에서 선택된 유로가 한 개 또는 두 개의 매니폴드를 서로 공유하도록 하는 단계가 더 포함된다.In the second step of the present invention, the flow path selected from one of the flow dividing sections 110 and the other flow dividing flow path separating one or two manifolds And a step of sharing the data.

본 발명에서 두 개의 유로(4,5)가 어느 하나의 매니폴드 또는 두 개의 매니폴드를 공유한다는 것은, 하나의 매니폴드로 공급된 기체 또는 액체가 두 개의 유로를 따라 흐를 수 있도록 하거나 또는 두 개의 유로를 따라 흐르는 기체 또는 액체가 하나의 매니폴드를 통하여 배출될 수 있도록 두 개의 유로가 하나의 매니폴드와 연결되어 있는 것을 의미한다.In the present invention, the two flow paths (4,5) share either one manifold or two manifolds, which means that the gas or liquid supplied to one manifold can flow along two flow paths, or two Means that two flow paths are connected to one manifold so that gas or liquid flowing along the flow path can be discharged through one manifold.

전술한 바와 같이, 상기 구획부(110)를 경계로 분리되어 형성된 유로형성용돌기(102)들 중 어느 한 쪽에서 선택된 유로형성용돌기(102)와 다른 한쪽에서 선택된 유로형성용돌기(102)는 한 개 또는 두 개의 매니폴드형성용돌기(101)와 연결되어 있으므로 상기 분할된 공간에 전기 전도부(2)를 형성하기 위한 재료(2a)를 투입하여 일정시간 냉각 또는 경화시키면, 도5 또는 도10, 도14와 같이 유로들 중 절연부(3)의 어느 한 쪽에서 선택된 유로와 다른 한 쪽에서 선택된 유로가 한 개 또는 두 개의 매니폴드를 서로 공유하게 된다.As described above, the flow path forming protrusion 102 selected from one of the flow path forming protrusions 102 separated from the partition 110 and the flow path forming protrusion 102 selected from the other side The material 2a for forming the electrically conductive portion 2 is put into the divided space and cooled or hardened for a predetermined period of time after the protrusion 101 for forming one or two manifolds is connected. , As shown in Fig. 14, one or two manifolds shared by the flow path selected from one side of the flow path and the flow path selected from one side of the insulating section 3 are mutually shared.

도5에 도시된 바와 같이, 상기 절연부(3)의 어느 한쪽에서 선택된 제1유로(4)는 제1매니폴드(15)와 제2매니폴드(12)를 연결하도록 형성될 수 있다. 그리고 절연부(3)의 다른 한쪽에서 선택된 제2유로(5)는 제1매니폴드와 제2매니폴드 중 선택된 하나의 매니폴드(15)와 제1매니폴드와 제2매니폴드 외의 다른 매니폴드(20)를 연결하도록 형성될 수 있다. 이로 인해 제1유로(4)와 제2유로(5)는 하나의 매니폴드(15)를 서로 공유할 수 있다.5, the first flow path 4 selected from one of the insulation portions 3 may be formed to connect the first manifold 15 and the second manifold 12 to each other. And the second flow path 5 selected from the other side of the insulating portion 3 is connected to the selected one manifold 15 among the first manifold and the second manifold and the other manifold other than the first manifold and the second manifold, (Not shown). Thus, the first flow path 4 and the second flow path 5 can share one manifold 15 with each other.

여기서, 도5, 도10는 최소한의 전기 전도부(2), 절연부(3), 매니폴드 및 유로를 도시한 것으로, 본 발명에 의해 제조되는 연료전지용 분리판(1)은 도시된 것 이상으로 전기 전도부(2), 절연부(3), 매니폴드 및 유로를 포함할 수 있다.5 and 10 show the minimum electric conductive portion 2, the insulating portion 3, the manifold, and the flow passage, and the separator plate 1 for a fuel cell manufactured by the present invention is not limited to An electrically conductive portion 2, an insulating portion 3, a manifold, and a flow path.

다른 실시예로 절연부(3)를 경계로 분리되어 형성된 유로들 중 구획부(110)의 어느 한 쪽에서 선택된 제1유로(4)와 다른 한쪽에서 선택된 제2유로(5)가 두 개의 매니폴드를 서로 공유할 수도 있다. 이를 위하여 제1유로(4)가 임의적으로 선택된 두 개의 매니폴드를 연결하도록 형성되고, 제2유로(5)도 상기 두 개의 매니폴드를 연결하도록 형성될 수 있다.The second flow path 5 selected from the other side of the first flow path 4 selected from one of the dividing sections 110 out of the flow paths separated from each other by the boundary of the insulating section 3 may be provided on the two manifolds May be shared with each other. To this end, the first flow path 4 is formed to connect two arbitrarily selected manifolds, and the second flow path 5 may be formed to connect the two manifolds.

도10을 참고하면 연료전지용 분리판(1)의 일면에는 절연부(3)를 경계로 분리되어 형성된 유로(4,5)들이 형성될 수 있다. 그 중 절연부(3)의 어느 한쪽에서 선택된 제1유로(4)는 제1매니폴드(15)와 제2매니폴드(16)를 연결하도록 형성될 수 있다. 그리고 제2유로(5)도 제1매니폴드(15) 및 제2매니폴드(16)를 연결하도록 하도록 형성될 수 있다. 이로 인해 제1유로(4) 및 제2유로(5)는 두 개의 매니폴드(15,16)를 서로 공유할 수 있다.Referring to FIG. 10, flow paths 4,5 may be formed on one surface of the separator plate 1 for the fuel cell. The first flow path 4 selected from any one of the insulating portions 3 may be formed to connect the first manifold 15 and the second manifold 16 to each other. Also, the second flow path 5 may be formed to connect the first manifold 15 and the second manifold 16 together. Thus, the first flow path 4 and the second flow path 5 can share the two manifolds 15 and 16 with each other.

이후에, 상기 덮개(120)를 상기 사출금형(100)의 내부에서 구획부(110)를 제거한 다음 상기 복수개의 매니폴드 중 적어도 어느 하나의 매니폴드와 접촉하면서 상기 전기 전도부(2)들의 사이에 배치되는 절연부(3)를 형성한다.(제3단계)Thereafter, the lid 120 is removed from the inside of the injection mold 100, and then the partition 110 is removed from the inside of the injection mold 100, Thereby forming an insulating portion 3 to be disposed. (Third Step)

이때, 상기 구획부(110)를 제거하는 시점은 상기 분할된 공간에 전기 전도부(2)를 형성하기 위한 재료(2a)를 투입한 이후 약 0.1초 내지 10초 이후에 제거하므로서, 전기 전도부(2)를 형성하기 위한 재료(2a)가 충분히 냉각 또는 경화될 수 있도록 한다.At this time, the time for removing the partition 110 is removed from about 0.1 second to about 10 seconds after the material 2a for forming the electric conductive part 2 is inserted into the divided space, so that the electric conductive part 2 ) Can be sufficiently cooled or cured.

계속해서, 상기 제2투입홀(122)에 절연부(3)를 형성하기 위한 재료(3a)를 공급하는 공급관을 설치하여 재료(3a)를 공급한 다음 일정시간 냉각 또는 경화시키면 도4, 도9, 도13에 도시된 바와 같이 상기 전기 전도부(2)의 사이에 연료전지용 분리판(1)을 이분하는 절연부(3)가 형성된다.Subsequently, a supply pipe for supplying the material 3a for forming the insulating portion 3 is provided in the second charging hole 122 to supply the material 3a and then cooled or hardened for a predetermined period of time. 9 and 13, an insulating portion 3 dividing the separator plate 1 for a fuel cell is formed between the electrically conductive portions 2, as shown in Fig.

여기서, 상기 절연부(3)는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지에 비전도성 충전재를 배합한 재료로 형성된다. 상기 열가소성 수지 또는 열경화성 수지는 전기 전도부(2)에서 사용되는 열가소성수지 또는 열경화성 수지와 동일할 수 있다.Here, the insulating portion 3 is formed of a thermoplastic resin or a material mixed with a thermosetting resin and a nonconductive filler. The thermoplastic resin or the thermosetting resin may be the same as the thermoplastic resin or the thermosetting resin used in the electrically conductive portion 2.

그리고 상기 절연부(3)를 형성하기 위한 재료(3a)를 냉각 또는 경화시키는 시간은 보압 절환점이 시작되는 시점 또는 그 0.1~10초 전으로 하므로서, 보압 시간 동안 전기 전도부(2)의 열가소성수지와 절연부(3)의 열가소성수지가 완전히 결합되도록 한다.The time for cooling or curing the material (3a) for forming the insulating portion (3) is set at a point of time when the pressure change point is started or 0.1 to 10 seconds before the pressure change point, so that the thermoplastic resin So that the thermoplastic resin of the insulating portion 3 is completely bonded.

이와 같이 모든 과정이 완료되면 상기 사출금형(100)에서 성형된 연료전지용 분리판(1)을 분리한다.After all the processes are completed, the fuel cell separator plate 1 is separated from the injection mold 100.

이와 같은 방법에 의해 제조된 연료전지용 분리판(1)은, 연료용 매니폴드 및 산화제용 매니폴드; 상기 매니폴드 중 어느 두 개를 서로 연결하고, 일면에 형성되는 유로들; 및 상기 매니폴드 중 적어도 어느 하나의 매니폴드와 접촉하고, 연료전지용 분리판(1)을 이분하도록 형성되는 절연부을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 절연부를 경계로 분리되어 형성된 유로들 중 절연부의 어느 한쪽에서 선택된 제 1 유로와 다른 한쪽에서 선택된 제 2 유로가 한 개 또는 두 개의 연료용 또는 산화제용 매니폴드를 서로 공유하도록 형성될 수 있다.The separator plate 1 for a fuel cell manufactured by such a method comprises a fuel manifold and an oxidant manifold; Flow paths connecting any two of the manifolds and formed on one surface; And an insulation portion contacting the manifold of at least one of the manifolds and being formed so as to divide the separator plate for fuel cell 1 in half. The first flow path selected from one of the flow paths separated from the insulating portion by the boundary portion and the second flow path selected from the other flow path may be formed to share one or two fuel or oxidant manifolds with each other have.

하나의 예시에서 제 1 및 제 2 유로(4,5)는 한 개 또는 두 개의 연료용 매니폴드를 서로 공유할 수 있다. 도 5를 참고하면 연료 전지용 분리판에 이를 이분하도록 절연부(3)(30)를 형성하고, 절연부(3)(30)를 경계로 분리되어 형성되는 두 그룹의 연료용 유로(4, 5)를 형성하되, 제 1 유로 그룹(4)이 두 개의 연료용 매니폴드(12, 15)를 연결하고, 제 2 유로 그룹(4)이 상기 두 개의 연료용 매니폴드(12, 15) 중 어느 하나의 매니폴드(15) 및 상기 두 개의 연료용 매니폴드 외의 다른 연료용 매니폴드(20)를 연결하도록 형성될 수 있다. 그 결과, 제 1 및 제 2 연료용 유로(4, 5)들이 한 개의 연료용 매니폴드(15)를 서로 공유하는 연료전지용 분리판(1)을 제공할 수 있다.In one example, the first and second flow paths 4,5 may share one or two manifolds for fuel. 5, insulating members 3 and 30 are formed on the separator for fuel cell to divide it into two parts, and two groups of fuel oil passages 4 and 5 , The first flow path group 4 connects the two fuel manifolds 12 and 15 and the second flow path group 4 connects the two fuel manifolds 12 and 15 One manifold 15 and the fuel manifold 20 other than the two fuel manifolds. As a result, it is possible to provide the separator plate 1 for a fuel cell in which the first and second fuel flow paths 4 and 5 share one fuel manifold 15.

그리고, 도10을 참고하면, 연료전지용 분리판(1)에 이를 이분 하도록 절연부(3)(30)를 형성하고, 절연부(3)(30)를 경계로 분리되어 형성되는 두 그룹의 연료용 유로(4, 5)를 형성하되, 제 1 유로 그룹(4)이 두 개의 연료용 매니폴드(15, 16)를 연결하고, 제 2 유로 그룹(5)도 상기 두 개의 연료용 매니폴드(15, 16)를 연결하도록 형성될 수 있다. 그 결과, 제 1 및 제 2 연료용 유로(4, 5)들이 두 개의 연료용 매니폴드(15, 16)를 서로 공유하는 연료 전지용 분리판을 제공할 수 있다.10, insulating members 3 and 30 are formed so as to divide the fuel cell separator 1 into two, and two groups of fuel The first flow path group 4 and the second flow path group 5 are formed so that the two flow path manifolds 15 and 16 are connected to each other and the second flow path group 5 is also connected to the two fuel manifolds 15, and 16, respectively. As a result, it is possible to provide the separator for a fuel cell in which the first and second fuel flow paths 4 and 5 share the two fuel manifolds 15 and 16, respectively.

또한, 다른 예시에서 절연부(3)를 경계로 분리되어 형성된 유로들은 냉각수용 매니폴드를 서로 공유할 수 있다. 예를 들면, 상기 도 10과 같이 각각 절연부(3)(3), 4개의 연료용 매니폴드(12, 13, 17, 20), 4개의 산화제용 매니폴드(11, 14, 18, 19) 및 2개의 냉각수용 매니폴드(15, 16)가 형성되어 있을 수 있다. 그리고 상판(101)의 일면에는 두 그룹의 냉각수용 유로(4, 5)가 형성될 수 있다.Also, in another example, the flow paths separated from each other by the insulating portion 3 can share the cooling water manifolds. For example, as shown in Fig. 10, the insulating portions 3 and 3, the four fuel manifolds 12, 13, 17 and 20, the four oxidant manifolds 11, 14, 18, and 19, And two cooling water receiving manifolds 15 and 16 may be formed. Two groups of cooling water channels 4 and 5 may be formed on one surface of the upper plate 101.

또한, 다른 예시에서 상기 도 10의 연료전지용 분리판(1)에 별도의 매니폴드를 추가로 형성하고, 동일면에 형성된 냉각수용 유로 그룹 중 어느 한 그룹의 말단을 별도로 형성된 매니폴드와 연결하여 두 그룹의 냉각수용 유로가 하나의 매니폴드를 공유하도록 연료전지용 분리판을 제작할 수도 있다.In another example, a separate manifold may be additionally formed in the fuel cell separator plate 1 shown in Fig. 10, and the end of one of the group of the cooling water containing channels formed on the same surface may be connected to a separately formed manifold, May be fabricated to share one manifold.

다른 예시에서 연료 전지용 분리판의 절연부를 경계로 분리되어 형성된 유로들은 한 개 또는 두 개의 산화제용 매니폴드를 서로 공유할 수 있다. 상기 유로들이 한 개 또는 두 개의 산화제용 매니폴드를 공유하는 것은 전술한 연료용 매니폴드를 공유하는 구현 예에서 연료용 매니폴드에 산화제 기체 또는 액체를 주입하여 연료용 매니폴드를 산화제용 매니폴드로 사용하고, 산화제용 매니폴드에 연료 기체 또는 액체를 주입하여 산화제용 매니폴드를 연료용 매니폴드로 사용하여 구현할 수 있다.In another example, the flow paths separated from each other by the insulating portion of the separator for fuel cell may share one or two oxidant manifolds. The channels share one or two oxidant manifolds. In the embodiment sharing the above-described fuel manifold, an oxidant gas or a liquid is injected into the fuel manifold to inject the fuel manifold into the oxidant manifold And a fuel gas or a liquid is injected into the oxidizing agent manifold and the oxidizing agent manifold is used as the fuel manifold.

다른 예시에서 도14와 같이 연료 전지용 분리판에는 다수개의 절연부(3)가 간격을 두고 형성되고 상기 절연부(3)의 양측에는 다수개의 전기 전도부(2)와 매니폴드가 형성될 수 있으며, 제1유로(4)와 제2유로(5)가 두 개 이상의 매니폴드(15,16)를 서로 공유할 수 있다.14, a plurality of insulating portions 3 may be formed at intervals in the fuel cell separator plate, a plurality of electrically conductive portions 2 and a manifold may be formed on both sides of the insulating portion 3, The first flow path 4 and the second flow path 5 can share two or more manifolds 15 and 16 with each other.

도면에서 도시되지는 않았으나 상기 제1유로(4)와 제2유로(5)는 하나의 매니폴드만 서로 공유할 수도 있다.Although not shown in the drawing, the first flow path 4 and the second flow path 5 may share only one manifold.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 연료전지는 상기 연료전지용 분리판을 포함한다. 그리고 상기 연료전지용 분리판의 일면에 배열되는 2 이상의 막-전극 접합체(membrance electrode assembly)를 포함할 수 있다.The fuel cell according to another embodiment of the present invention includes the separator for the fuel cell. And at least two membrane-electrode assemblies arranged on one surface of the separator for fuel cells.

일 예로 상기 2 이상의 막-전극 접합체는 분리판의 연료용 또는 산화제용 유로가 형성되어 있는 영역에 배열될 수 있다. 상기 분리판은 전술한 구조를 가져 적어도 두 개의 막-전극 접합체가 한 개 또는 두 개의 매니폴드를 공유하도록 하여, 출력밀도가 향상된 연료전지를 제공할 수 있다.For example, the two or more membrane-electrode assemblies may be arranged in a region where the fuel or oxidant flow path of the separator is formed. The separator has the above-described structure, so that at least two membrane-electrode assemblies share one or two manifolds, thereby providing a fuel cell with improved power density.

하나의 예시에서 분리판의 일면에 배열되는 모든 막-전극 접합체의 양극 또는 음극이 분리판의 일면에 접촉하도록 막-전극 접합체를 분리판의 일면에 배열할 수 있다. 또한 다른 예시에서 분리판의 일면에 배열되는 막-전극 접합체 중 일부는 분리판의 일면에 양극이 접촉하고, 나머지 일부는 분리판의 일면에 음극이 접촉하도록 막-전극 접합체를 분리판의 일면에 배열할 수 있다. 이 경우, 절연부(3)는 전술한 바와 같이 분리판과 일체화되어 형성될 수 있다.In one example, the membrane-electrode assembly may be arranged on one surface of the separator such that the anode or cathode of all membrane-electrode assemblies arranged on one surface of the separator contacts one surface of the separator. In another example, a part of the membrane-electrode assembly arranged on one side of the separator plate is formed on one surface of the separator plate such that the anode contacts the one surface of the separator plate and the other part thereof contacts the cathode on one surface of the separator plate. Can be arranged. In this case, the insulating portion 3 can be formed integrally with the separator plate as described above.

상기 막-전극 접합체는 특별한 제한 없이 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기 연료전지는 상술한 구성 외에 당 업계에서 통상적으로 사용하는 구성을 제한 없이 포함하여 형성할 수 있다.The membrane-electrode assembly may be of any conventionally used material without any particular limitation. In addition, the fuel cell can be formed to include a configuration commonly used in the art besides the configuration described above.

이하에서는 본 발명에 의해 제조된 연료전지용 분리판을 포함하는 연료전지의 물성에 대해 설명한다.Hereinafter, the physical properties of the fuel cell including the separator for a fuel cell manufactured by the present invention will be described.

[실험예: 제조된 분리판을 포함하는 연료전지의 물성 측정][Experimental Example: Measurement of Physical Properties of Fuel Cell Having Separated Plate Produced]

상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1에서 제조한 분리판을 이용하여 당 업계에 알려진 방식으로 1kW 급 연료전지를 제작하였다. 연료전지에 대한 성능 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Using the separator prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, a 1 kW fuel cell was manufactured in a manner known in the art. The performance evaluation results of the fuel cell are shown in Table 1 below.

비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 면적(1)(단위: cm2)Area (1) (unit: cm 2 ) 200200 200200 400400 가로길이(2)(단위: cm)Width (2) (unit: cm) 1313 23.423.4 45.745.7 세로길이(2)(단위: cm)Vertical length (2) (unit: cm) 3030 3030 3030 두께(2)(단위: cm)Thickness (2) (Unit: cm) 0.420.42 0.420.42 0.420.42 전압(3)(단위: V)Voltage (3) (Unit: V) 0.70.7 1.41.4 2.82.8 스택당 셀의 개수(4) Number of cells per stack (4) 2525 12.512.5 3.1253.125 전류밀도(5)(단위: A/cm2)Current density (5) (unit: A / cm 2 ) 0.30.3 0.30.3 0.30.3 연료전지출력(단위: W)Fuel cell output (Unit: W) 1,0501,050 1,0501,050 1,0501,050 연료전지부피(단위: cm3)Fuel cell volume (unit: cm 3 ) 4,0954,095 3,6863,686 1,7991,799 연료전지부피감소비율(6)(단위: %)Fuel cell volume consumption ratio (6) (Unit:%) 00 1010 5656 연료전지출력밀도향상비율(7)(단위: %)Fuel cell power density improvement ratio (7) (Unit:%) 00 1111 128128

(1) 면적: 하나의 분리판에 배치된 모든 막-전극 접합체의 면적(활성화 면적)이다.(1) Area: Area (activated area) of all membrane-electrode assemblies disposed on one separator plate.

(2) 가로길이, 세로길이 및 두께: 각 실시예 또는 비교예에서 사용된 분리판의 가로길이, 세로길이 및 두께이다. (2) Width, length and thickness: The width, length, and thickness of the separator used in each Example or Comparative Example.

(3) 전압: 전압은 연료전지(스택)운전 사용전압을 의미하며, 연료전지 성능 곡선(전류-전압 곡선)을 이용하여 측정하였다.(3) Voltage: The voltage means the operating voltage of the fuel cell (stack) operation, and is measured using the fuel cell performance curve (current-voltage curve).

(4) 스택 당 셀의 개수: 요구 출력을 내기 위하여 적층된 막-전극 접합체의 개수를 기재하였다.(4) Number of Cells per Stack: The number of stacked membrane-electrode assemblies for achieving the required output is described.

(5) 전류밀도: 전류밀도는 막-전극 접합체 1cm2당 발생하는 전류로 연료전지 성능 곡선(전류-전압 곡선)을 이용하여 측정하였다.(5) Current density: The current density was measured using a fuel cell performance curve (current-voltage curve) with a current per 1 cm 2 of the membrane-electrode assembly.

(6) 연료전지의 부피감소비율: 매니폴드를 공유하지 않는 방식의 연료전지 대비 매니폴드를 공유하는 방식의 연료전지의 부피 감소 비율로, 하기 수식 1을 통하여 구하였다.(6) Volumetric consumption rate of the fuel cell: The volume reduction ratio of the fuel cell in which the manifold is shared with the fuel cell that does not share the manifold.

[수식 1] [Equation 1]

연료전지의 부피감소비율(%) = (E-F)/E * 100Volume Consumption Rate (%) of the Fuel Cell = (E-F) / E * 100

수식 1에서 E는 비교예 1의 연료전지의 부피이고, F는 각 실시예의 연료전지의 부피이다. E in Equation 1 is the volume of the fuel cell of Comparative Example 1, and F is the volume of the fuel cell of each embodiment.

(7) 연료전지의 출력밀도향상비율: 매니폴드를 공유하지 않는 방식의 연료전지 대비 매니폴드를 공유하는 방식의 연료전지의 향상된 출력밀도비율로, 하기 수식 2를 통하여 구하였다.(7) Improvement rate of output density of fuel cell: The ratio of the output density of the fuel cell in which the manifold is shared with the fuel cell in which the manifold is not shared, is obtained through the following equation (2).

[수식 2] [Equation 2]

연료전지의 출력밀도향상비율(%) = {(H/F)-(G/E)}/(G/E) * 100(%) = {(H / F) - (G / E)} / (G / E) * 100

수식 2에서 H는 각 실시예의 연료전지의 출력이고, F는 각 실시예의 연료전지의 부피이며, G는 비교예 1의 연료전지의 출력이고, E는 비교예 1의 연료전지의 부피이다.H is the output of the fuel cell of each embodiment, F is the volume of the fuel cell of each embodiment, G is the output of the fuel cell of Comparative Example 1, and E is the volume of the fuel cell of Comparative Example 1. [

상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 및 2에서 제조된 분리판은 비교예 1의 분리판에 비하여 연료전지의 제반 성능의 열화 없이 작은 부피 및 높은 출력밀도를 가지는 연료전지를 제공하는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the separator prepared in Examples 1 and 2 provides a fuel cell having a small volume and a high output density without deteriorating the performance of the fuel cell as compared with the separator of Comparative Example 1 have.

(실시예 2)(Example 2)

도16은 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형을 도시한 결합 사시도이고, 도17은 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형에 전기 전도부를 형성하기 위한 재료가 투입된 상태를 도시한 도이며, 도18은 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 분리판을 제조하기 위한 사출금형에 절연부를 형성하기 위한 재료가 투입된 상태를 도시한 도이고, 도19는 본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 분리판을 도시한 도이다.FIG. 16 is an exploded perspective view illustrating an injection mold for manufacturing a separation plate for a fuel cell according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 17 is an exploded perspective view of an injection mold for manufacturing a separation plate for a fuel cell according to a second embodiment of the present invention 18 is a view showing a state in which a material for forming an insulating portion is put in an injection mold for manufacturing a separator for a fuel cell according to a second embodiment of the present invention And FIG. 19 is a view showing a separator plate for a fuel cell according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2실시예에 따른 연료전지용 분리판 제조방법은 먼저, 사출금형(100)의 내부에 구획부(110)를 설치한 다음 상기 구획부(110)의 양측에 전기 전도부를 형성한다.(제1단계)The method for manufacturing a separator for a fuel cell according to the second embodiment of the present invention is characterized in that a partition 110 is provided inside an injection mold 100 and then an electric conduction portion is formed on both sides of the partition 110. (First step)

상기 사출금형(100')은 상부가 개방된 사각박스 형태일 수 있으며, 내부에 연료전지용 분리판(1')을 성형할 수 있는 성형공간(S)이 형성되어 있다.The injection mold 100 'may be in the form of a rectangular box with an open top, and a molding space S for forming the separation plate 1' for fuel cells is formed therein.

도17을 기준으로 상기 성형공간(S')의 바닥면의 상,하측에는 연료전지용 분리판에 매니폴드를 형성하기 위한 매니폴드형성용돌기(101')들이 간격을 두고 형성되어 있고, 상기 매니폴드형성용돌기(101')의 사이에는 유로(4',5')를 형성하기 위한 유로형성용돌기(102')가 형성되어 있다.17, protrusions 101 'for forming manifolds for forming manifolds are formed at intervals on the upper and lower sides of the bottom surface of the molding space S' A flow path forming projection 102 'for forming the flow paths 4' and 5 'is formed between the fold forming projections 101'.

이때, 상기 유로형성용돌기(102')는 도 15에 도시된 바와 같이 매니폴드형성용돌기(101') 중 어느 두개에 연결될 수 있다.At this time, the flow path forming protrusion 102 'may be connected to any two of the manifold forming protrusions 101' as shown in FIG.

하나의 예시에서 도16에 도시된 바와 같이 상기 구획부(110')를 경계로 분리되어 형성된 유로형성용돌기(102')들 중 어느 한 쪽에서 선택된 유로형성용돌기와 다른 한쪽에서 선택된 유로형성용돌기는 한 개의 매니폴드형성용돌기(101')와 연결될 수 있다. 또한, 상기 매니폴드형성용돌기(101')는 상기 구획부(110)'를 관통하면서 서로 연결되어 있다.In one example, as shown in FIG. 16, protrusions for forming a channel selected from one of the protrusions 102 'for forming the channel formed separately from the partition 110' May be connected to one manifold forming projection 101 '. In addition, the manifold formation protrusions 101 'are connected to each other through the partition 110'.

이상 설명한 사출금형(100')은 상측 개방부위를 개폐할 수 있는 덮개(120')를 더 포함할 수 있다.The injection mold 100 'described above may further include a lid 120' capable of opening and closing the upper opening portion.

도15에 도시된 바와 같이 상기 덮개(120')에는 상,하 방향으로 관통되는 제1투입홀(121')이 형성되고, 상기 제1투입홀(121')의 사이에는 제2투입홀(122') 상,하 방향으로 관통형성된다.As shown in FIG. 15, the lid 120 'is provided with a first charging hole 121' penetrating in the upward and downward directions, and a second charging hole 121 'is formed between the first charging holes 121' 122 ', and downward.

여기서, 상기 제1투입홀(121')과 제2투입홀(122')은 상기 실시예 1의 제1투입홀(121), 제2투입홀(122)과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.Here, the first charging hole 121 'and the second charging hole 122' are the same as those of the first charging hole 121 and the second charging hole 122 of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

도면에 도시되지는 않았으나 상기 제1투입홀(121')에는 전기 전도부(2')를 형성하는 재료(2a')를 공급하기 위한 공급관(미도시)이 설치되고, 상기 제2투입홀(122')에는 절연부(3')를 형성하는 재료(3a')를 공급하기 위한 또 다른 공급관(미도시)이 설치된다.Although not shown in the drawing, a supply pipe (not shown) for supplying the material 2a 'forming the electrically conductive portion 2' is provided in the first charging hole 121 ' 'Is provided with another supply pipe (not shown) for supplying the material 3a' forming the insulating portion 3 '.

이때, 상기 공급관들은 공기 압축기 등의 장치로부터 공압을 공급받아 성형공간(S')에 전기 전도부(2')를 형성하기 위한 재료(2a') 또는 절연부(3')를 형성하기 위한 재료(3a')를 공급할 수 있다.At this time, the supply pipes are supplied with air pressure from a device such as an air compressor to form a material 2a 'for forming the electric conductive part 2' in the molding space S 'or a material for forming the insulating part 3' 3a ').

한편, 상기 구획부(110')는 직사각형 막대형상으로 형성될 수 있으며 저면에 상기 유로형성용돌기(102')의 일부분이 수용되는 수용홈(111')이 형성된다.Meanwhile, the partition 110 'may be formed in a rectangular bar shape, and a receiving groove 111' for receiving a portion of the flow path forming projection 102 'is formed on the bottom surface thereof.

도16에 도시된 바와 같이, 상기 수용홈(111')이 유로형성용돌기(102')를 감싸도록 구획부(110')를 성형공간(S')에 설치하면 추후 성형되는 연료전지용 분리판(1')에는 유로(4',5')가 절연부(3')을 관통하는 구조로 형성된다.As shown in FIG. 16, when the partition 110 'is installed in the molding space S' so as to enclose the flow path forming protrusion 102 ', the separating plate 111' And the flow paths 4 'and 5' penetrate the insulating portion 3 'through the flow paths 1'.

도16에 도시된 바와 같이, 상기 구획부(110')가 성형공간(S')에 설치되면 상기 성형공간(S')은 두 개의 공간으로 분할된다.As shown in FIG. 16, when the partition 110 'is installed in the molding space S', the molding space S 'is divided into two spaces.

그리고 상기 분할된 공간은 연료전지용 분리판(1')을 구성하는 전기 전도부(2')를 성형하기 위한 공간으로 사용된다. 이때, 상기 공간은 제1투입홀(121')과 연결된다.The divided space is used as a space for forming the electrically conductive portion 2 'constituting the separator plate 1' for a fuel cell. At this time, the space is connected to the first charging hole 121 '.

즉, 상기 사출금형(100')의 상부를 덮개(120')로 덮고 제1투입홀(121')에 공급관을 관통시킨 다음 전기 전도부(2')를 형성하기 위한 재료(2a')를 투입하여 일정시간 냉각 또는 경화시키면 상기 분할된 공간에서 전기 전도부(2')가 형성된다.That is, the upper part of the injection mold 100 'is covered with the lid 120', the supply pipe is passed through the first injection hole 121 ', and the material 2a' for forming the electrically conductive part 2 ' And the conductive part 2 'is formed in the divided space by cooling or curing for a predetermined time.

여기서, 상기 전기 전도부(2')는 실시예 1의 전기 전도부(2)와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.Here, the electric conduction part 2 'is the same as the electric conduction part 2 of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

이후, 상기 사출금형(100')의 내부에서 구획부(110')를 제거한 다음 상기 구획부(110')가 제거된 공간에 절연부(3')를 형성한다.(제2단계)Thereafter, the partition 110 'is removed from the injection mold 100', and then the insulation 3 'is formed in the space from which the partition 110' is removed. (Second Step)

이때, 상기 구획부(110')를 제거하는 시점은 상기 분할된 공간에 전기 전도부(2')를 형성하기 위한 재료(2a')를 투입한 이후 약 0.1초 내지 10초 이후에 제거하므로서, 전기 전도부(2')를 형성하기 위한 재료(2a')가 충분히 냉각 또는 경화될 수 있도록 한다.At this time, the time for removing the partition 110 'is removed from about 0.1 second to about 10 seconds after the material 2a' for forming the electric conductive part 2 'is inserted into the divided space, So that the material 2a 'for forming the conductive portion 2' can be sufficiently cooled or hardened.

계속해서, 상기 제2투입홀(122')에 절연부(3')를 형성하기 위한 재료(3a')를 공급하는 공급관을 설치하여 재료(3a')를 공급한 다음 일정시간 냉각 또는 경화시키면 도19에 도시된 바와 같이 상기 전기 전도부(2')의 사이에 연료전지용 분리판(1')을 이분하는 절연부(3')가 형성된다.Subsequently, a supply pipe for supplying the material 3a 'for forming the insulating portion 3' is provided in the second charging hole 122 ', and the material 3a' is supplied and then cooled or cured for a predetermined period of time As shown in Fig. 19, an insulating portion 3 'for dividing the separator plate 1' for fuel cells is formed between the electrically conductive portions 2 '.

여기서, 상기 절연부(3')는 실시예 1의 절연부(3')와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.Here, since the insulating portion 3 'is the same as the insulating portion 3' of the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.

이후에, 전기 전도부(2')에 서로 이격되는 매니폴드들을 형성한 다음 상기 전기 전도부(2')에 상기 매니폴드 중 어느 두개를 연결하는 유로(4',5')를 형성한다.(제3단계)Thereafter, manifolds spaced apart from each other are formed on the electrically conductive portion 2 ', and flow paths 4' and 5 'are formed to connect any two of the manifolds to the electrically conductive portion 2'. Step 3)

전술한 바와 같이, 상기 분할된 공간에는 매니폴드형성용돌기(101')와 유로형성용돌기(102')가 형성되어 있고, 상기 유로형성용돌기(102')는 매니폴드형성용돌기(101') 중 어느 두개에 연결된 구조이므로, 상기 분할된 공간에 전기 전도부(2')를 형성하기 위한 재료(2a')를 투입하여 일정시간 냉각 또는 경화시키면 전기 전도부(2')에 서로 이격되는 매니폴드들과 상기 매드폴드들 중 어느 두개를 연결하는 유로(4',5')가 자연적으로 형성된다.As described above, the manifold formation protrusion 101 'and the flow path formation protrusion 102' are formed in the divided space, and the flow path formation protrusion 102 'is formed by the manifold formation protrusion 101 The material 2a 'for forming the electrically conductive portion 2' is inserted into the divided space and cooled or hardened for a predetermined period of time, so that the electrically conductive portion 2 ' Flow paths 4 ', 5' connecting any two of the folds and the folds are naturally formed.

이때, 상기 유로(4',5') 중 절연부(3')의 어느 한쪽에서 선택된 유로(4')와 다른 한쪽에서는 선택된 유로는 상기 절연부(3')를 관통하면서 서로 연결된다.At this time, the selected flow path from one side of the flow path 4 'or 5' to the selected flow path 4 'on the other side of the insulating part 3' is connected to each other while passing through the insulating part 3 '.

이와 같이 모든 과정이 완료되면 상기 사출금형(100')에서 성형된 연료전지용 분리판(1)을 분리한다.When all the processes are completed, the fuel cell separator plate 1 is separated from the injection mold 100 '.

이와 같은 방법에 의해 제조된 연료전지용 분리판(1')은 상기 실시예 1의 연료전지용 분리판(1)과 같이 매니폴드를 공유하는 방식이 아닌, 연료전지용 분리판에 공기 매니폴드(6')와 수소 매니폴드(7')가 하나씩 존재하고 유로(4',5')의 한 가운데 절연부(3')가 형성되도록 하므로서 다중 전기 전도부를 생성할 수 있다.The separator plate 1 'for a fuel cell manufactured by such a method is different from the separator plate 1 for the fuel cell 1 of the first embodiment in that the manifold 6' And the hydrogen manifold 7 'are present one by one and the insulating portion 3' is formed in one of the flow paths 4 'and 5', thereby generating the multiple electrical conductive portion.

이 경우 멀티셀을 위하여 재 디자인을 하는 번거로움을 없앨 수 있고, 기존 디자인을 사용할 수 있게 된다.In this case, it is possible to eliminate the inconvenience of re-designing for a multi-cell and to use an existing design.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 연료전지는 상기 연료전지용 분리판을 포함한다.The fuel cell according to another embodiment of the present invention includes the separator for the fuel cell.

여기서, 상기 연료전지는 상기 실시예 1의 연료전지와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.Here, the fuel cell is the same as the fuel cell according to the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

1 : 연료전지용 분리판 2 : 전기 전도부
2a,3a : 재료 3 : 절연부
11,12,13,14,15,16,17,18,19,20 : 매니폴드
4,5 : 유로 100 : 사출금형
101 : 매니폴드형성용돌기 102 : 유로형성용돌기
110 : 구획부 111,123 : 수용홈
120 : 덮개 121 : 제1투입홀
122 : 제2투입홀1: separator plate for fuel cell 2:
2a, 3a: Material 3: Insulating portion
11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18,
4,5: Euro 100: Injection mold
101: manifold forming projection 102: flow path forming projection
110: partition part 111, 123:
120: cover 121: first injection hole
122: second injection hole

Claims (16)

사출금형의 내부에 구획부를 설치한 다음 상기 구획부의 양측에 전기 전도부를 형성하는 제1단계,
상기 전기 전도부에 서로 이격되는 매니폴드들을 형성한 다음 상기 전기 전도부에 상기 매니폴드들 중 어느 두 개를 연결하는 유로를 형성하는 제2단계,
상기 사출금형의 내부에서 구획부를 제거한 다음 상기 구획부가 제거된 공간에 상기 복수개의 매니폴드 중 적어도 어느 하나의 매니폴드와 접촉하면서 상기 전기 전도부의 사이에 배치되는 절연부를 형성하는 제3단계
를 포함하는 연료전지용 분리판 제조방법.A first step of providing a partitioning part inside the injection mold and then forming an electrically conductive part on both sides of the partitioning part,
A second step of forming manifolds spaced apart from each other in the electrically conductive portion and then forming a flow path connecting any two of the manifolds to the electrically conductive portion,
A third step of removing the dividing portion from the inside of the injection mold and forming an insulating portion disposed between the electrically conductive portions in contact with the manifold of at least one of the plurality of manifolds in the space in which the dividing portion is removed,
Wherein the separator plate is made of a metal. 제1항에서,
상기 제1단계의 구획부는 상기 사출금형의 내부에 간격을 두고 설치되는
연료전지용 분리판 제조방법.The method of claim 1,
The partition of the first stage is installed at an interval in the injection mold
A method for manufacturing a separator plate for a fuel cell. 제1항에서,
상기 제2단계에는 상기 구획부를 경계로 분리되어 형성된 유로들 중 구획부의 어느 한쪽에서 선택된 유로와 다른 한쪽에서 선택된 유로가 한 개 또는 두개의 매니폴드를 서로 공유하도록 하는 단계가 더 포함되는 연료전지용 분리판 제조방법.The method of claim 1,
Wherein the second step further comprises the step of allowing one or two manifolds to share with one another a flow path selected from one of the flow dividing sections separated from the dividing section by one of the flow dividing sections, Plate manufacturing method. 제1항에 있어서,
상기 전기 전도부는 흑연과 열가소성 수지를 배합한 재료, 흑연과 열경화성 수지에 비전도성 충전재를 배합한 재료 또는 수지에 비전도성 충전재를 배합한 재료로 형성되며,
상기 수지는 상기 열가소성 수지 또는 상기 열경화성 수지인
연료전지용 분리판 제조방법.The method according to claim 1,
The electrically conductive portion is formed of a material in which graphite and a thermoplastic resin are blended, a material in which graphite and a thermosetting resin are blended with a nonconductive filler, or a material in which a resin is blended with a nonconductive filler,
The resin may be the thermoplastic resin or the thermosetting resin
A method for manufacturing a separator plate for a fuel cell. 제1항에서,
상기 절연부는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지에 비전도성 충전재를 배합한 재료로 형성되는
연료전지용 분리판 제조방법.The method of claim 1,
The insulating portion may be formed of a thermoplastic resin or a material obtained by blending a thermosetting resin with a nonconductive filler
A method for manufacturing a separator plate for a fuel cell. 제3항에 따른 연료전지용 분리판 제조방법에 의해 제조된 연료전지용 분리판.A separator plate for a fuel cell produced by the method for manufacturing a separator plate for a fuel cell according to claim 3. 제6항에 따른 연료전지용 분리판 및 상기 연료전지용 분리판의 일면에 배열된 2 이상의 막-전극 접합체를 포함하는 연료전지.A fuel cell comprising the separator for a fuel cell according to claim 6 and two or more membrane-electrode assemblies arranged on one surface of the separator for the fuel cell. 제7항에서,
상기 막-전극 접합체의 양극 또는 음극은 연료전지용 분리판의 일면에 접촉하도록 연료전지용 분리판 및 막-전극 접합체를 배열한 연료전지.8. The method of claim 7,
Wherein the separator for the fuel cell and the membrane-electrode assembly are arranged such that the anode or the cathode of the membrane-electrode assembly contacts the one surface of the separator for fuel cells. 제7항에서,
상기 막-전극 접합체에서 일부는 분리판의 일면에 양극이 접촉하고, 나머지 일부는 분리판의 일면에 음극이 접촉하도록 분리판 및 막-전극 접합체를 배열한 연료전지.8. The method of claim 7,
Wherein the separator and the membrane-electrode assembly are arranged such that the anode contacts the one surface of the separator and part of the separator contacts the cathode on one side of the separator. 사출금형의 내부에 구획부를 설치한 다음 상기 구획부의 양측에 전기 전도부를 형성하는 제1단계,
상기 사출금형의 내부에서 구획부를 제거한 다음 상기 구획부가 제거된 공간에 절연부를 형성하는 제2단계,
상기 전기 전도부에 서로 이격되는 매니폴드들을 형성한 다음 상기 전기전도부에 상기 매니폴드들 중 어느 두 개를 연결하는 유로를 형성하되, 상기 유로들 중 절연부의 한쪽에서 선택된 유로와 다른 한쪽에서 선택된 유로가 상기 절연부를 관통하면서 서로 연결되도록 하는 제3단계를 포함하는 연료전지용 분리판 제조방법. A first step of providing a partitioning part inside the injection mold and then forming an electrically conductive part on both sides of the partitioning part,
A second step of removing the dividing part from the inside of the injection mold and then forming an insulating part in the space from which the dividing part is removed,
Forming a plurality of manifolds spaced apart from each other on the electrically conductive portion, and then forming a flow path connecting any two of the manifolds to the electrically conductive portion, wherein a flow path selected from one side of the flow path and one flow path selected from the other side And a third step of penetrating the insulation part and connecting the insulation parts to each other. 제10항에 있어서,
상기 전기 전도부는 흑연과 열가소성 수지를 배합한 재료, 흑연과 열경화성 수지에 비전도성 충전재를 배합한 재료 또는 수지에 비전도성 충전재를 배합한 재료로 형성되며,
상기 수지는 상기 열가소성 수지 또는 상기 열경화성 수지인
연료전지용 분리판 제조방법.11. The method of claim 10,
The electrically conductive portion is formed of a material in which graphite and a thermoplastic resin are blended, a material in which graphite and a thermosetting resin are blended with a nonconductive filler, or a material in which a resin is blended with a nonconductive filler,
The resin may be the thermoplastic resin or the thermosetting resin
A method for manufacturing a separator plate for a fuel cell. 제10항에서,
상기 절연부는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지에 비전도성 충전재를 배합한 재료로 형성되는
연료전지용 분리판 제조방법.11. The method of claim 10,
The insulating portion may be formed of a thermoplastic resin or a material obtained by blending a thermosetting resin with a nonconductive filler
A method for manufacturing a separator plate for a fuel cell. 제10항에 따른 방법에 의해 제조된 연료전지용 분리판.      A separator plate for a fuel cell produced by the method according to claim 10. 제13항에 따른 연료전지용 분리판 및 상기 연료전지용 분리판의 일면에 배열된 2 이상의 막-전극 접합체를 포함하는 연료전지.14. A fuel cell comprising a separator for a fuel cell according to claim 13 and two or more membrane-electrode assemblies arranged on one surface of the separator for the fuel cell. 제14항에서,
상기 막-전극 접합체의 양극 또는 음극은 연료전지용 분리판의 일면에 접촉하도록 연료전지용 분리판 및 막-전극 접합체를 배열한 연료전지.The method of claim 14,
Wherein the separator for the fuel cell and the membrane-electrode assembly are arranged such that the anode or the cathode of the membrane-electrode assembly contacts the one surface of the separator for fuel cells. 제14항에서,
상기 막-전극 접합체에서 일부는 분리판의 일면에 양극이 접촉하고, 나머지 일부는 분리판의 일면에 음극이 접촉하도록 분리판 및 막-전극 접합체를 배열한 연료전지.The method of claim 14,
Wherein the separator and the membrane-electrode assembly are arranged such that the anode contacts the one surface of the separator and part of the separator contacts the cathode on one side of the separator.
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