CN109119661B - 膜电极组件的制造方法及制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种膜电极组件的制造方法及制造装置，该制造方法具有：使阳极电极(14)接合于固体高分子电解质膜(12)的一方的表面(12a)而作为接合体(60)的第1接合工序；和将阴极电极(16)接合于另一方的表面(12b)的第2接合工序。在第1接合工序中，经由配置于吸引加热板(26)的吸引加热表面(26a)的阳极电极(14)对固体高分子电解质膜(12)进行吸引和加热。在第2接合工序中，将接合体(60)和阴极电极(16)的层叠体(10a)在吸引加热表面(26a)与加热板(30)之间沿层叠方向进行加压的同时进行加热。通过上述膜电极组件的制造方法及制造装置能够容易地抑制位置偏移、因热量而导致的变形。

Description

膜电极组件的制造方法及制造装置
技术领域
本发明涉及一种在固体高分子电解质膜的两侧分别接合有多孔性的第1电极和第2电极的膜电极组件的制造方法及制造装置。
背景技术
固体高分子型的燃料电池的单体电池通过由一组隔板夹持膜电极组件而构成。膜电极组件具有：由高分子离子交换膜构成的固体高分子电解质膜；和分别接合于该固体高分子电解质膜的两侧的第1电极和第2电极。
第1电极和第2电极分别为多孔性，且分别具有电极催化剂层和气体扩散层。电极催化剂层面向固体高分子电解质膜而成为电极反应的反应场所。气体扩散层使反应气体扩散至电极催化剂层来供给。
为了制造这种膜电极组件，已知一种例如日本发明专利公开公报特开2009－283241号记载的制造方法。在该制造方法中，在第1电极和第2电极之间配置固体高分子电解质膜来形成层叠体，从该层叠体的层叠方向两侧按压加热了的模具来对该层叠体进行热压。据此，使模具的热量经由第1电极和第2电极传导至固体高分子电解质膜，从而使第1电极和第2电极各自与固体高分子电解质膜成为一体，由此得到膜电极组件。
发明内容
然而，难以将第1电极、固体高分子电解质膜和第2电极层叠成所期望的位置关系且在维持该位置关系的状态下进行热压。因此，在上述的制造方法中，存在第1电极、固体高分子电解质膜和第2电极在位置偏移的状态下被接合的担忧。
为了抑制该位置偏移，例如，也可以考虑将第1电极接合于固体高分子电解质膜的一方的表面侧并在彼此定位固定后，将第2电极接合于另一方的表面侧。可是，在上述的制造方法中，当想要将第1电极接合于固体高分子电解质膜的一方的表面侧时，成为另一方的表面与模具直接接触而对其进行热压的状态。因此，软化了的固体高分子电解质膜附着于模具等，会导致得到膜电极组件这件事本身变得困难。
本发明的主要目的在于提供一种膜电极组件的制造方法，通过该方法能够容易地得到抑制第1电极、固体高分子电解质膜和第2电极之间的位置偏移，以及抑制固体高分子电解质膜的变形的膜电极组件。
本发明的另一个目的在于提供一种膜电极组件的制造装置，通过该装置能够容易地得到抑制第1电极、固体高分子电解质膜和第2电极之间的位置偏移，以及抑制固体高分子电解质膜的变形的膜电极组件。
根据本发明的一实施方式，提供一种膜电极组件的制造方法，在所述膜电极组件(10)中，于固体高分子电解质膜(12)的两侧分别接合有多孔性的第1电极(14)和第2电极(16)，所述第1电极(14)和所述第2电极(16)分别具有气体扩散层和电极催化剂层，其特征在于，具有：第1接合工序，经由设置有吸引机构和加热机构的吸引加热板的吸引加热表面上所配置的所述第1电极，对层叠于该第1电极的所述固体高分子电解质膜进行吸引和加热，使得所述第1电极与所述固体高分子电解质膜的一方的表面接合而构成接合体；和第2接合工序，将层叠所述接合体的所述固体高分子电解质膜和所述第2电极而成的层叠体在所述吸引加热表面与加热板之间沿层叠方向进行加压的同时进行加热，据此，将所述第2电极与所述固体高分子电解质膜的另一方的表面接合。
在该膜电极组件的制造方法中，在通过第1接合工序使第1电极接合于固体高分子电解质膜的一方的表面而将彼此定位固定后，通过第2接合工序将第2电极接合于固体高分子电解质膜的另一方的表面。据此，例如，与只是将第1电极、固体高分子电解质膜和第2电极层叠并进行热压的情况相比，能够容易地抑制这些部件的位置偏移。
另外，在第1接合工序中，从吸引加热表面经由多孔性的第1电极对固体高分子电解质膜进行吸引和加热。据此，不使第1电极以外的结构与固体高分子电解质膜接触，而是使该固体高分子电解质膜的一方的表面朝向第1电极按压的同时进行加热，由此能够将彼此接合。因此，如上所述，即使将第1电极接合于固体高分子电解质膜的一方的表面，也例如与进行使用模具的热压等的情况不同，不会发生因加热而软化的固体高分子电解质膜附着于该模具等的情况。
并且，在第1接合工序中，与第1电极以所期望的位置关系被层叠的固体高分子电解质膜通过受到来自吸引加热表面的吸引力的作用，在抑制了位置偏移、因热量而导致变形的状态下，与该第1电极接合。据此，能够容易地抑制固体高分子电解质膜因热量而导致的变形。
据此，根据该膜电极组件的制造方法，能够容易地抑制第1电极、固体高分子电解质膜和第2电极之间的位置偏移、以及容易地抑制固体高分子电解质膜的变形，从而得到品质优异的膜电极组件。
在上述的膜电极组件的制造方法中，在所述第1接合工序和所述第2接合工序之间，也可以还具有如下工序：将所述接合体从所述吸引加热表面移交到输送机构的工序；在移交了所述接合体后的所述吸引加热表面配置所述第2电极并进行吸引的工序；和在被吸引于所述吸引加热表面的所述第2电极上层叠所述接合体而构成所述层叠体的工序，在所述第2接合工序中，在经由所述第2电极吸引所述固体高分子电解质膜的状态下，对所述层叠体进行加压的同时进行加热。
这种情况下，在第2接合工序中，与第2电极以所期望的位置关系被层叠的接合体的固体高分子电解质膜也通过受到来自吸引加热表面的吸引力的作用，在抑制了位置偏移、因热量而导致变形的状态下，与该第2电极接合。据此，能够以更好的效果抑制第1电极、固体高分子电解质膜和第2电极之间的位置偏移，以及以更好的效果抑制固体高分子电解质膜的变形。
另外，通过将接合体移交给输送机构，能够通过吸引加热板来进行第1电极的吸引、隔着第1电极的固体高分子电解质膜的吸引、第2电极的吸引、隔着第2电极的固体高分子电解质膜(接合体)的吸引。据此，能够简化用于制造膜电极组件的设备。
在上述的膜电极组件的制造方法中，所述加热板能够吸引所述第2电极，在所述第1接合工序和所述第2接合工序之间，也可以还具有如下工序：使吸引所述第2电极的状态的所述加热板接近被吸引于所述吸引加热表面的状态的所述接合体，据此将所述接合体和所述第2电极层叠而构成所述层叠体的工序，在所述第2接合工序中，在分别通过所述吸引加热表面和所述加热板经由所述第1电极和所述第2电极吸引所述固体高分子电解质膜的状态下，对所述层叠体进行加压且加热。
这种情况下，在第2接合工序中，由于固体高分子电解质膜受到来自吸引加热表面和加热板的双方的吸引力作用，而在抑制位置偏移、抑制因热量而导致变形的状态下与第2电极接合。据此，能够更加有效地抑制第1电极、固体高分子电解质膜和第2电极之间的位置偏移、以及固体高分子电解质膜的变形。
另外，使用加热板将第2电极层叠于在吸引加热表面上形成的接合体来形成层叠体，并使该加热板以该状态接近吸引加热表面，据此，对该层叠体进行加压的同时进行加热而能够进行上述的接合。据此，能够提高膜电极组件的制造效率。
另外，上述的膜电极组件的制造方法所适用的膜电极组件的制造装置也包含于本发明。即，根据本发明的另一实施方式，提供一种膜电极组件的制造装置，在所述膜电极组件(10)中，于固体高分子电解质膜(12)的两侧分别接合有多孔性的第1电极(14)和第2电极(16)，所述第1电极(14)和所述第2电极(16)分别具有气体扩散层和电极催化剂层，其特征在于，具有吸引加热板和加热板，其中，吸引加热板设置有吸引机构和加热机构，能够经由配置于吸引加热表面的所述第1电极，对层叠于该第1电极的所述固体高分子电解质膜进行吸引和加热，据此，将所述第1电极与所述固体高分子电解质膜的一方的表面接合而构成接合体，加热板能够将层叠所述接合体的所述固体高分子电解质膜和所述第2电极而成的层叠体，在其与所述吸引加热表面之间沿层叠方向进行加压的同时进行加热，据此，将所述第2电极与所述固体高分子电解质膜的另一方的表面接合。
根据该膜电极组件的制造装置，如上所述，能够容易地抑制第1电极、固体高分子电解质膜和第2电极之间的位置偏移、以及容易地抑制固体高分子电解质膜的变形，从而得到品质优异的膜电极组件。
在上述的膜电极组件的制造装置中，也可以还具有输送机构，所述输送机构能够进行如下动作：输送所述第1电极并将其配置于所述吸引加热表面；输送所述固体高分子电解质膜并将其配置于被吸引于所述吸引加热表面的所述第1电极上；从所述吸引加热表面上移交所述接合体；输送所述第2电极并将其配置于所述吸引加热表面；输送所述接合体并将其配置于被吸引于所述吸引加热表面的所述第2电极上。
这种情况下，能够在有效地抑制第2电极与接合体(固体高分子电解质膜)之间的位置偏移的状态下进行彼此接合，以及能够简化膜电极组件的制造装置的结构。
在上述的膜电极组件的制造装置中，还可以具有输送机构，所述输送机构能够进行如下动作：输送所述第1电极并将其配置于所述吸引加热表面；和输送所述固体高分子电解质膜并将其配置于被吸引于所述吸引加热表面的所述第1电极上，所述加热板在吸引所述第2电极的状态下，能够接近被吸引于所述吸引加热表面的所述接合体。
这种情况下，能够在有效地抑制第2电极与接合体(固体高分子电解质膜)之间的位置偏移的状态下进行彼此接合，以及能够提高膜电极组件的制造效率。
上述的目的，特征及优点，通过参考附图对以下实施方式所做的说明可以更加容易理解。
附图说明
图1是通过本发明的第1实施方式和第2实施方式所涉及的膜电极组件的制造方法而得到的膜电极组件的概略剖视图。
图2是通过输送机构输送阳极电极，并配置于吸引加热板的吸引加热表面的工序的说明图。
图3是通过清洁器将图2的阳极电极的第1电极催化剂层侧的表面进行清洁的工序的说明图。
图4是通过摄像头分别拍摄图3的阳极电极、和被输送机构吸引的状态的固体高分子电解质膜的工序的说明图。
图5是将固体高分子电解质膜接合于图4的阳极电极而作为接合体的第1接合工序的说明图。
图6是将图5的接合体向输送机构移交的工序、和通过输送机构输送阴极电极的工序的说明图。
图7是在移交了图6的接合体后的吸引加热表面配置阴极电极而进行吸引的工序后，通过清洁器分别对阴极电极的第2电极催化剂层侧的表面和接合体的固体高分子电解质膜侧的表面进行清洁的工序的说明图。
图8是通过摄像头分别拍摄图7的接合体和阴极电极的工序的说明图。
图9是将在图8的接合体上层叠了阴极电极的层叠体在吸引加热表面和加热板之间进行加压和加热，来将阴极电极和固体高分子电解质膜接合的第1实施方式所涉及的第2接合工序的说明图。
图10是通过清洁器分别对图5的接合体的固体高分子电解质膜侧的表面、和被输送机构吸引的状态下的阴极电极的第2电极催化剂层侧的表面进行清洁的工序的说明图。
图11是通过摄像头分别拍摄图10的接合体和阴极电极的工序的说明图。
图12是将图11的阴极电极从输送机构移交给加热板，并使其接近接合体的工序的说明图。
图13是将在图12的接合体上层叠了阴极电极的层叠体在吸引加热表面和加热板之间进行加压和加热，来将阴极电极和固体高分子电解质膜接合的第2实施方式所涉及的第2接合工序的说明图。
具体实施方式
下面，列举优选实施方式并参照附图来对本发明所涉及的膜电极组件的制造方法和制造装置进行详细说明。
图1是通过第1实施方式和第2实施方式所涉及的膜电极组件的制造方法(以下也简称为“制造方法”)而得到的膜电极组件(MEA)10的概略剖视图。MEA10例如具有：固体高分子电解质膜(阳离子交换膜)12，其为对全氟磺酸薄膜含浸水而成；多孔性的阳极电极14(第1电极)和阴极电极16(第2电极)，二者夹持所述固体高分子电解质膜12。固体高分子电解质膜12除氟类电解质以外，还可以使用HC(烃)类电解质。
阳极电极14具有：与固体高分子电解质膜12的一方的表面12a接合的第1电极催化剂层14a；层叠于所述第1电极催化剂层14a的第1气体扩散层14b。第1电极催化剂层14a和第1气体扩散层14b设定为具有相同的平面尺寸，并且设定为与固体高分子电解质膜12相同或未达到相同的平面尺寸。
阴极电极16具有：与固体高分子电解质膜12的表面12b接合的第2电极催化剂层16a；层叠于所述第2电极催化剂层16a的第2气体扩散层16b。第2电极催化剂层16a和第2气体扩散层16b设定为具有相同的外形尺寸。
另外，阴极电极16具有比固体高分子电解质膜12和阳极电极14小的平面尺寸(外形尺寸)。即，MEA10构成所谓的阶梯差MEA。此外，替代上述结构，也可以构成为阳极电极14具有比固体高分子电解质膜12和阴极电极16小的平面尺寸，还可以将阳极电极14和阴极电极16构成为具有大致相同的平面尺寸。
第1电极催化剂层14a例如多孔质碳粒子被均匀涂敷在第1气体扩散层14b的表面上而形成，其中，该多孔质碳粒子在其表面承载有白金合金，该第1气体扩散层14b例如由碳纸、碳布等构成。第2电极催化剂层16a例如多孔质碳粒子被均匀涂敷在第2气体扩散层16b的表面上而形成，其中，该多孔质碳粒子在其表面承载有白金合金，该第2气体扩散层16b例如由碳纸、碳布等构成。
接着，一边参照图2～图9，一边对第1实施方式所涉及的膜电极组件的制造装置(以下，也简称为“制造装置”)20进行说明。为了得到MEA10，制造装置20具有能够将阳极电极14和阴极电极16接合于固体高分子电解质膜12的两侧的结构。具体而言，制造装置20主要具有：设置有第1吸引机构22和第1加热机构24的吸引加热板26；设置有第2加热机构28的加热板30(参照图9)；输送机构32；清洁器34(参照图7)；和摄像头36(参照图8)。
吸引加热板26例如由金属等形成为板状，其一方的主表面成为吸引加热表面26a。第1吸引机构22由多个通孔40、腔室44、真空泵46和连通路径48构成，其中，通孔40在厚度方向上贯通吸引加热板26；腔室44通过安装于吸引加热表面26a的背面26b侧的壳体42而形成；真空泵46用于对腔室44减压；连通路径48连通腔室44和真空泵46。
多个通孔40的各自的一端侧开口于吸引加热表面26a，并且经由另一端侧与腔室44连通。因此，在第1吸引机构22中，通过驱动真空泵46来对腔室44进行减压，来能够经由通孔40将阳极电极14等被吸引物吸引于吸引加热表面26a。关于被吸引物的详细内容将后述。此外，第1吸引机构22只要能够使吸引加热表面26a具有吸引功能即可，而不限定于上述的结构。
第1加热机构24由设置于吸引加热板26的内部的加热器等构成，例如，能够使吸引加热表面26a升温至固体高分子电解质膜12与阳极电极14和阴极电极16的各个能够接合的温度(以下也称为“接合温度”)。此外，第1加热机构24只要是能够使吸引加热表面26a具有加热功能的结构即可，而不限定于加热器。
如图9所示，加热板30例如由金属等形成为板状，能够通过伺服压力机等加压机构(未图示)使其相对于吸引加热板26的吸引加热表面26a向接近的方向或离开的方向进行相对移动。例如，第2加热机构28可以为与第1加热机构24相同的结构。
因此，如后述那样，吸引加热板26和加热板30能够将介设于加热板30与吸引加热表面26a之间的层叠体10a加热至所述接合温度的同时，在其层叠方向对层叠体10a进行加压。
输送机构32具有输送板50a、50b和使该输送板50a、50b移动的驱动机构(未图示)，其中，输送板50a、50b设置有第2吸引机构(未图示)。此外，以下在无需区别输送板50a、50b时，还将它们总称为“输送板50”。第2吸引机构例如为与第1吸引机构22同样的结构，能够将阳极电极14等被输送物吸引于输送板50的主表面52。关于被输送物的详细内容将后述。
也就是说，在输送机构32中，在通过第2吸引机构将被输送物吸引至主表面52的状态下，在通过驱动机构使输送板50移动后，解除由该第2吸引机构进行的吸引，据此，能够将被输送物输送至所期望的位置。
清洁器34例如通过吹气而使异物飞起的同时，进行吸气，据此，来除去固体高分子电解质膜12的表面、阳极电极14的第1电极催化剂层14a侧的表面、和阴极电极16的第2电极催化剂层16a侧的表面等的异物而进行清洁。
摄像头36对被吸引于吸引加热板26的吸引加热表面26a的被吸引物、被吸引于输送板50的主表面52的被输送物进行拍摄。根据由此而得到的拍摄数据，能够检测被吸引物和被输送物的层叠位置。因此，通过与检测到的层叠位置相适配，来驱动输送机构32，能够将被吸引物和被输送物以所期望的位置关系进行层叠。
接着，对使用制造装置20的、第1实施方式所涉及的制造方法进行说明。首先，如图2所示，通过输送机构32将阳极电极14(被输送物)在被吸引于输送板50的主表面52的状态下进行输送，将阳极电极14配置于吸引加热板26的吸引加热表面26a。此时，使阳极电极14的第1气体扩散层14b侧与吸引加热表面26a面对。配置于吸引加热表面26a的阳极电极14(被吸引物)通过第1吸引机构22被吸引于吸引加热表面26a。
接着，如图3所示，使清洁器34沿着箭头方向相对于阳极电极14的第1电极催化剂层14a侧的表面移动，来对该表面进行清洁。
接着，如图4所示，通过摄像头36分别对吸引加热表面26a上的阳极电极14、和被输送机构32吸引于输送板50的主表面52的固体高分子电解质膜12进行拍摄。并且，与根据所得到的拍摄数据检测到的层叠位置相适配，来驱动输送机构32。据此，如图5所示，能够在吸引加热表面26a上的阳极电极14上以成为所期望的位置关系的方式层叠固体高分子电解质膜12。此时，如上所述，由于使阳极电极14的第1电极催化剂层14a侧的表面清洁化，因此能够避免异物等进入到该表面与固体高分子电解质膜12之间。
如上所述，由于阳极电极14为多孔性，因此，被层叠于阳极电极14的固体高分子电解质膜12经由该阳极电极14被吸引于吸引加热表面26a。通过该吸引力，固体高分子电解质膜12被按压于阳极电极14，阳极电极14和固体高分子电解质膜12维持在以所期望的位置关系层叠的状态(定位固定)。
另外，通过第1加热机构24被加热的吸引加热表面26a的热量经由阳极电极14被传递到固体高分子电解质膜12。此时，由于固体高分子电解质膜12通过所述吸引力而维持其形状，因此，能够抑制因热量而导致的变形。
此外，通过第1加热机构24使吸引加热表面26a升温的时机不被特别地限定，可以是从将阳极电极14、固体高分子电解质膜12配置于吸引加热表面26a之前开始使其升温，也可以是在从将这些部件配置后使其升温。
如上所述，在吸引阳极电极14和固体高分子电解质膜12的状态下，进行加热直至达到接合温度，据此，能够将阳极电极14的第1电极催化剂层14a侧和固体高分子电解质膜12的一方的表面12a接合而作为接合体60(第1接合工序)。
接着，如图6所示，将接合体60(被输送物)从吸引加热表面26a移交到输送机构32的输送板50a。此时，使接合体60的阳极电极14侧与输送板50a的主表面52面对。
另外，通过输送机构32将阴极电极16(被输送物)以吸引于输送板50b的主表面52的状态下进行输送，并将阴极电极16配置于移交接合体60之后的吸引加热表面26a(参照图7)。此时，使阴极电极16的第2气体扩散层16b侧与吸引加热表面26a面对。并且，通过第1吸引机构22将配置于吸引加热表面26a的阴极电极16(被吸引物)吸引于吸引加热表面26a。
接着，如图7所示，使清洁器34沿着箭头方向相对于被吸引于输送板50a的主表面52的接合体60的固体高分子电解质膜12侧的表面移动，对该表面进行清洁。同样，通过清洁器34对被吸引于吸引加热表面26a的阴极电极16的第2电极催化剂层16a侧的表面进行清洁。
接着，如图8所示，通过摄像头36分别对被吸引于吸引加热表面26a的阴极电极16、和通过输送机构32吸引于输送板50a的主表面52的接合体60进行拍摄。并且，与根据得到的拍摄数据而检测到的层叠位置相适配，来驱动输送机构32。据此，在阴极电极16上以成为所期望的位置关系的方式层叠接合体60，而能够在吸引加热表面26a上形成层叠体10a(参照图9)。此时，如上所述，分别对接合体60的固体高分子电解质膜12侧的表面、和阴极电极16的第2电极催化剂层16a侧的表面进行清洁，因此，能够避免异物等进入彼此之间。
在如上述那样形成的层叠体10a中，接合体60经由多孔性的阴极电极16被吸引于吸引加热表面26a。通过该吸引力，阴极电极16和接合体60维持在以所期望的位置关系层叠的状态(定位固定)。
接着，如图9所示，使通过第2加热机构28加热的加热板30接近吸引加热表面26a，对介设于彼此之间的层叠体10a在其层叠方向上进行加压且加热。此时，由于固体高分子电解质膜12通过所述吸引力而维持其形状，因此，也能够抑制因热量而导致的变形。
如上所述，通过使被加压和被加热的层叠体10a的固体高分子电解质膜12达到接合温度，能够对阴极电极16的第2电极催化剂层16a侧和固体高分子电解质膜12的另一方的表面12b进行接合(第2接合工序)。其结果，能够得到阳极电极14和阴极电极16分别接合于固体高分子电解质膜12的两侧的MEA10。
也就是说，根据该制造方法，在通过第1接合工序，使阳极电极14接合于固体高分子电解质膜12的一方的表面12a来将彼此定位固定后，通过第2接合工序将阴极电极16接合于固体高分子电解质膜12的另一方的表面12b。据此，与例如只是将阳极电极14、固体高分子电解质膜12和阴极电极16层叠并进行热压的情况相比，能够容易地抑制这些部件的位置偏移。
另外，如上所述，在第1接合工序中，不使阳极电极14以外的结构与固体高分子电解质膜12接触，而是使其一方的表面12a朝向阳极电极14按压且进行加热，由此能够将彼此进行接合。因此，如上所述，即使将阳极电极14接合于固体高分子电解质膜12的一方的表面12a，也与例如进行使用模具(未图示)的热压等的情况不同，不会出现因加热而软化的固体高分子电解质膜12附着于该模具等情况。
并且，固体高分子电解质膜12通过受到来自吸引加热表面26a的吸引力的作用，而在抑制了位置偏移、因加热而导致变形的状态下，接合于阳极电极14和阴极电极16。因此，能够容易地将阳极电极14、固体高分子电解质膜12和阴极电极16在所期望的位置关系下接合，并且能够抑制固体高分子电解质膜12的变形。
据此，根据该制造方法，能够容易地抑制阳极电极14、固体高分子电解质膜12和阴极电极16之间的位置偏移、以及容易地抑制固体高分子电解质膜12的变形，从而得到品质优良的MEA10。
另外，在第1实施方式所涉及的制造方法中，将接合体60从吸引加热表面26a移交到输送机构32的输送板50a，并通过输送板50b将阴极电极16输送至移交该接合体60后的吸引加热表面26a。也就是说，第1实施方式所涉及的制造装置20具有：输送板50a，从吸引加热表面26a被移交接合体60；输送板50b，将阴极电极16输送到移交了接合体60后的吸引加热表面26a。
据此，能够通过吸引加热板26来进行阳极电极14的吸引、隔着阳极电极14的固体高分子电解质膜12的吸引、阴极电极16的吸引、隔着阴极电极16的固体高分子电解质膜12(接合体60)的吸引。其结果，能够简化制造装置20的结构。
接着，一边参照图2～图5以及图10～图13对第2实施方式所涉及的制造装置70进行说明。此外，在图10～图13所示的结构要素中，对与图2～图9所示的结构要素相同或实现同样功能和效果的部件，附加相同的参照标记，并省略详细说明。
如图12和图13所示，制造装置70主要在以下点上与上述的制造装置20不同：在上述的加热板30上设置第3吸引机构72，并且能够将阴极电极16吸引于该加热板30的主表面30a。
例如，第3吸引机构72可以为与第1吸引机构22相同的结构。也就是说，在第3吸引机构72中，能够经由设置于加热板30的多个通孔74将阴极电极16吸引于主表面30a。
接着，对使用制造装置70的、第2实施方式所涉及的制造方法进行说明。如图1～图5所示，在第2实施方式所涉及的制造方法中能够与第1实施方式所涉及的制造方法相同地进行至第1接合工序的工序。
据此，在吸引加热表面26a上形成接合体60后，如图10所示，使清洁器34沿着箭头方向相对于被吸引于该吸引加热表面26a的接合体60的固体高分子电解质膜12侧的表面移动，对该表面进行清洁。同样，通过清洁器34对利用输送机构32被吸引于输送板50的主表面52的阴极电极16(被输送物)的第2电极催化剂层16a侧的表面进行清洁。
接着，如图11所示，通过摄像头36分别对被吸引于吸引加热表面26a的接合体60、和通过输送机构32被吸引于输送板50的主表面52的阴极电极16进行拍摄。与根据如此得到的拍摄数据而检测到的层叠位置相适配，如后述那样来驱动输送机构32等。据此，在接合体60上以成为所期望的位置关系的方式层叠阴极电极16，而能够在吸引加热表面26a上形成层叠体10a(参照图12和图13)。此时，如上所述，分别对接合体60的固体高分子电解质膜12侧的表面、和阴极电极16的第2电极催化剂层16a侧的表面进行清洁，因此，能够避免异物等进入彼此之间。
接着，如图12所示，通过输送机构32将阴极电极16从输送板50移交到加热板30的主表面30a，并将阴极电极16吸引于该主表面30a。此时，使阴极电极16的第2气体扩散层16b侧面对主表面30a。
接着，使吸引了阴极电极16的状态的加热板30接近被吸引于吸引加热表面26a的状态的接合体60。据此，如图13所示，将接合体60和阴极电极16层叠而作为层叠体10a。在如此形成的层叠体10a中，固体高分子电解质膜12受到来自于吸引加热表面26a和加热板30的主表面30a的双方的吸引力作用，据此，来抑制位置偏移、因热量而导致的变形。
在使该加热板30通过第2加热机构28升温的状态下，通过使该加热板30进一步接近吸引加热表面26a，对层叠体10a加压的同时加热，从而能够使阴极电极16接合于固体高分子电解质膜12的另一方的表面12b(第2接合工序)。其结果，能够得到阳极电极14和阴极电极16分别接合于固体高分子电解质膜12的两侧的MEA10。
也就是说，根据第2实施方式所涉及的制造方法，与上述的第1实施方式所涉及的制造方法相同，能够容易地抑制阳极电极14、固体高分子电解质膜12和阴极电极16之间的位置偏移、以及容易地抑制固体高分子电解质膜12的变形，从而得到品质优良的MEA10。
另外，在第2实施方式所涉及的制造方法中，如上所述，通过在加热板30上设置第3吸引机构72，能够使用加热板30将阴极电极16层叠于在吸引加热表面26a上所形成的接合体60，来作为层叠体10a。并且，通过使该加热板30以该状态接近吸引加热表面26a，能够使固体高分子电解质膜12与阴极电极16接合，因此，能够提高MEA10的制造效率。
此外，本发明不特别局限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种变形。
例如，在上述的第1实施方式和第2实施方式所涉及的制造方法中，在第1接合工序中，将阳极电极14作为第1电极接合于固体高分子电解质膜12的一方的表面12a。另外，在第2接合工序中，将阴极电极16作为第2电极接合于固体高分子电解质膜12的另一方的表面12a。
但是，在第1接合工序中，代替阳极电极14而也可以将阴极电极16作为第1电极与固体高分子电解质膜12的一方的表面12a接合。另外，在第2接合工序中，代替阴极电极16而也可以将阳极电极14作为第2电极与固体高分子电解质膜12的另一方的表面12b接合。

Claims (3)

1.一种膜电极组件(10)的制造方法，在所述膜电极组件(10)中，于固体高分子电解质膜(12)的两侧分别接合有多孔性的第1电极(14)和多孔性的第2电极(16)，所述第1电极(14)和所述第2电极(16)分别具有气体扩散层(14b、16b)和电极催化剂层(14a、16a)，其特征在于，具有：
第1接合工序，经由所述第1电极(14)，对层叠于该第1电极(14)的所述固体高分子电解质膜(12)进行吸引和加热，使得所述第1电极(14)与所述固体高分子电解质膜(12)的一方的表面(12a)接合而构成接合体(60)，其中，所述第1电极(14)配置于设置有吸引机构(22)和加热机构(24)的吸引加热板(26)的吸引加热表面(26a)；和
第2接合工序，将层叠所述接合体(60)和所述第2电极(16)而成的层叠体(10a)在所述吸引加热表面(26a)与加热板(30)之间沿层叠方向进行加压的同时进行加热，据此，将所述第2电极(16)与所述固体高分子电解质膜(12)的另一方的表面(12b)接合。
2.根据权利要求1所述的膜电极组件(10)的制造方法，其特征在于，
在所述第1接合工序和所述第2接合工序之间，还具有如下工序：
将所述接合体(60)从所述吸引加热表面(26a)移交到输送机构(32)的工序；
在移交了所述接合体(60)后的所述吸引加热表面(26a)配置所述第2电极(16)并进行吸引的工序；和
在被吸引于所述吸引加热表面(26a)的所述第2电极(16)上层叠所述接合体(60)而构成所述层叠体(10a)的工序，
在所述第2接合工序中，在经由所述第2电极(16)吸引了所述固体高分子电解质膜(12)的状态下，对所述层叠体(10a)进行加压的同时进行加热。
3.根据权利要求1所述的膜电极组件(10)的制造方法，其特征在于，
所述加热板(30)能够吸引所述第2电极(16)，
在所述第1接合工序和所述第2接合工序之间，还具有如下工序：使吸引了所述第2电极(16)的状态的所述加热板(30)接近被吸引于所述吸引加热表面(26a)的状态的所述接合体(60)，据此将所述接合体(60)和所述第2电极(16)层叠而构成所述层叠体(10a)的工序，
在所述第2接合工序中，在分别通过所述吸引加热表面(26a)和所述加热板(30)经由所述第1电极(14)和所述第2电极(16)吸引了所述固体高分子电解质膜(12)的状态下，对所述层叠体(10a)进行加压的同时进行加热。
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