JP2006012525A - Method and apparatus for manufacturing membrane/electrode assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体高分子型燃料電池に用いられる膜・電極接合体の製造方法および装置に関する。 The present invention relates to a method and apparatus for producing a membrane / electrode assembly used in a polymer electrolyte fuel cell.
水素・酸素燃料電池は、その反応生成物が原理的に水のみであり、地球環境への影響がほとんどない発電システムとして注目されており、特に、近年の研究により、固体高分子型燃料電池の実用化が大いに期待されている。 Hydrogen / oxygen fuel cells are attracting attention as a power generation system whose reaction product is in principle only water and has little impact on the global environment. The practical application is greatly expected.
固体高分子型燃料電池は、図10に示すように、ガス拡散性の電極を構成する触媒層2a,2bを電解質膜1の表裏両面に接合した膜・電極接合体のアノード側Aに燃料ガスが、カソード側Bに酸素を含む酸化ガスがそれぞれ供給されて反応し出力する構造で、この膜・電極接合体を製造するには、触媒を含む塗工液を電解質膜に塗布して乾燥する方法が知られている。
As shown in FIG. 10, the polymer electrolyte fuel cell has a fuel gas on the anode side A of the membrane / electrode assembly in which the
そして、下記特許文献1には、膜・電極接合体の製造方法として、図11に示す方法が開示されており、ガイドロール3a,3bやサポートロール4a〜4dを備えた所定幅の帯状基材フィルム5の搬送ラインにおいて、まず第1の塗工ヘッド6aにより第1の触媒層2a形成用の塗工液を基材フィルム5に塗工し、次いで第2の塗工ヘッド6bにより電解質膜1形成用の塗工液を第1の触媒層2a上に塗工し、さらに第3の塗工ヘッド6cにより第2の触媒層2b形成用の塗工液を電解質膜1上に塗工した後に、基材フィルム5を剥離することで、表裏両面に触媒層(電極)2a,2bを接合一体化した帯状の膜・電極接合体を製造できる。そして、帯状の膜・電極接合体を所定の大きさの膜・電極接合体ピースに切断してするとともに、該ピースの触媒層の周縁部を剥離して、ピース周縁部にガスケット配設用のスペース1a,1b(図10参照)を形成する。
しかし、前記した方法では、電解質膜の表裏両面に触媒層が連続して形成された帯状の膜・電極接合体を製造できるが、その後に剥離除去する触媒層も塗工されるように構成されており、それだけ高価な触媒層形成用の塗工液の消費量が多く、膜・電極接合体の製造コストがかさむ一因となっていた。即ち、触媒層(形成用の塗工液中)には、高価な白金が含まれており、触媒層形成用の塗工液はできるだけ無駄なく使用することが望しい。 However, the above-described method can produce a strip-shaped membrane / electrode assembly in which catalyst layers are continuously formed on both the front and back surfaces of the electrolyte membrane, but the catalyst layer to be peeled and removed thereafter is also applied. Therefore, the consumption of the expensive coating liquid for forming the catalyst layer is large, which is a cause of increasing the production cost of the membrane / electrode assembly. That is, the catalyst layer (in the forming coating solution) contains expensive platinum, and it is desirable to use the coating solution for forming the catalyst layer as much as possible.
そこで、塗工液を無駄に消費しない製造方法が提案された。これは、図12,13に示すように、予め所定の大きさ(例えば、300×300mm)に形成した電解質膜1を、開口部にメッシュ層8aが設けられた矩形枠状の吸着板8上に載置して負圧で吸着保持する。そして、所定の開口7aが形成された矩形枠状の粘着シートで構成した塗装マスク7を電解質膜1の周縁部を含む所定位置に貼付し、上方に配置した第1の塗工ヘッド6dを使って、塗装マスク7の開口7aに第1の触媒層2a形成用の塗工液を塗工する。符号9は、温水が循環するホットプレート9で、吸着板8を載置できるように構成されている。第1の触媒層(塗工膜)2aが乾燥した後にマスク7を剥がし、塗工膜2aが下となるように電解質膜1を反転させ、再び別の塗装マスク7を電解質膜1の周縁部を含む所定位置に貼付し、前記した第1の触媒層2aを形成する場合と同様の手順で、第2の塗工ヘッド6d(図示せず)を使用して塗装マスク7の開口7aに第2の触媒層2b形成用の塗工液を塗工する。そして、第2の触媒層(塗工膜)2bが乾燥した段階でマスク7を剥がせば、電解質膜1の表裏両面に触媒層(電極)2a,2bが接合一体化された膜・電極接合体が製造される。
Therefore, a manufacturing method that does not waste the coating solution has been proposed. As shown in FIGS. 12 and 13, the
しかし、この第2の製造方法では、マスク7の開口7aを予め触媒層(電極)2a,2bの大きさに整合する大きさに形成しておくことで、塗工液を無駄に消費することはないが、マスク7の貼付作業および剥離作業を人が手作業で行うため、生産効率が非常に悪く、膜・電極接合体の低コスト化を実現できない、という別の問題がある。 However, in this second manufacturing method, the coating liquid is wasted by forming the opening 7a of the mask 7 in advance so as to match the size of the catalyst layers (electrodes) 2a and 2b. However, there is another problem that the production efficiency is very poor and the cost reduction of the membrane / electrode assembly cannot be realized because the mask 7 is attached and peeled off manually.
特に、第1,第2の塗工作業の際に使用するマスク7を電解質膜1に対し正確に相対向させて貼付することが困難なため、電解質膜の表裏両面に相対向するように形成された触媒層(電極)2a,2bの大きさや位置が微妙に異なる場合があって、歩留まりが非常に悪い。歩留まりが悪い点については、前記した特許文献1の方法においても、膜・電極接合体ピースの表裏両面における触媒層の周縁部を同一幅だけ正確に剥離することは困難なため、同様である。
In particular, it is difficult to attach the mask 7 used in the first and second coating operations to the
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高価な塗工液を無駄に消費せず、生産効率の向上につながる膜・電極接合体の製造方法および装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and its object is to produce a membrane / electrode assembly manufacturing method and apparatus that do not waste an expensive coating solution and improve production efficiency. Is to provide.
前記目的を達成するために、請求項1に係る膜・電極接合体の製造方法においては、電解質膜と、該電解質膜を介して対向し電解質膜とそれぞれ隣接して配置される第1の電極および第2の電極である第1の触媒層および第2の触媒層とから構成された膜・電極接合体の製造方法において、
複数のロールに掛け回されて搬送される電解質膜の一方の面に、第1の塗工ヘッドにより第1の触媒層形成用の塗工液を塗工する第1の塗工工程と、
前記第1の塗装工程を経た電解質膜の他方の面に、第2の塗工ヘッドにより第2の触媒層形成用の塗工液を塗工する第2の塗工工程とを備え、
前記電解質膜を、その表裏両面に剥離可能なマスクがそれぞれ接合一体化され、該マスクには中央の電解質膜を挟んで相対向し前記第1,第2の触媒層に対応する開口が所定ピッチで形成されたマスク接合膜として構成し、
前記マスク接合膜を前記塗工工程の処理速度に連係して間欠搬送し、
前記第1の塗工工程後の第2の塗工工程前に、第1の塗工工程で使用した使用済みマスクを剥離し、第2の塗工工程後に、第2の塗工工程で使用した使用済みマスクを剥離するように構成した。
In order to achieve the above object, in the method for manufacturing a membrane-electrode assembly according to
A first coating step in which a first coating liquid for forming a catalyst layer is applied by a first coating head to one surface of an electrolyte membrane that is wound around and conveyed by a plurality of rolls;
A second coating step of coating the other surface of the electrolyte membrane that has undergone the first coating step with a second coating liquid for forming a second catalyst layer by a second coating head;
Masks capable of peeling the electrolyte membrane on both the front and back surfaces are joined and integrated, and openings corresponding to the first and second catalyst layers are opposed to each other across the center electrolyte membrane. Configured as a mask bonding film formed with
The mask bonding film is intermittently conveyed in conjunction with the processing speed of the coating process,
Before the second coating step after the first coating step, the used mask used in the first coating step is peeled off and used in the second coating step after the second coating step. The used mask was peeled off.
前記目的を達成するために、請求項5に係る膜・電極接合体の製造装置においては、電解質膜と、該電解質膜を介して対向し電解質膜とそれぞれ隣接して配置される第1の電極および第2の電極である第1の触媒層および第2の触媒層とから構成された膜・電極接合体を製造する装置において、
複数のロールに掛け回されて搬送される電解質膜の一方の面に、第1の塗工ヘッドにより第1の触媒層形成用の塗工液を塗工する第1の塗工工程と、
前記第1の塗装工程を経た電解質膜の他方の面に、第2の塗工ヘッドにより第2の触媒層形成用の塗工液を塗工する第2の塗工工程とを備え、
前記電解質膜を、その表裏両面に剥離可能なマスクがそれぞれ接合一体化され、該マスクには中央の電解質膜を挟んで相対向し前記第1,第2の触媒層に対応する開口が所定ピッチで形成されたマスク接合膜として構成し、
前記マスク接合膜を前記塗工工程の処理速度に連係して間欠搬送し、
前記第1,第2の塗工工程では、前記マスク接合膜をそれぞれの回転ドラム外周の吸着保持面で真空吸着保持して、前記第1,第2の塗工ヘッドにより塗工液をマスクの所定の開口にそれぞれ塗工するとともに、
前記第1,第2の回転ドラムからそれぞれ送出された塗工処理後のマスク接合膜からそれぞれの使用済みマスクをマスク巻取りドラムで巻き取るように構成した。
In order to achieve the above object, in the apparatus for manufacturing a membrane / electrode assembly according to
A first coating step in which a first coating liquid for forming a catalyst layer is applied by a first coating head to one surface of an electrolyte membrane that is wound around and conveyed by a plurality of rolls;
A second coating step of coating the other surface of the electrolyte membrane that has undergone the first coating step with a second coating liquid for forming a second catalyst layer by a second coating head;
Masks capable of peeling the electrolyte membrane on both the front and back surfaces are joined and integrated, and openings corresponding to the first and second catalyst layers are opposed to each other across the center electrolyte membrane. Configured as a mask bonding film formed with
The mask bonding film is intermittently conveyed in conjunction with the processing speed of the coating process,
In the first and second coating steps, the mask bonding film is vacuum-sucked and held by suction holding surfaces on the outer periphery of the respective rotary drums, and the coating liquid is applied to the mask by the first and second coating heads. While applying to each predetermined opening,
Each used mask was wound up by a mask winding drum from the mask bonding film after the coating process sent from the first and second rotating drums.
(請求項1,5の作用) 第1の塗工工程では、(請求項5における第1の回転ドラムに吸着保持されている)マスク接合膜における第1のマスクの開口に第1の触媒層形成用の塗工液が塗工された後に、使用済みマスク(第1のマスク)が(請求項5における第1のマスク巻取りドラムに巻き取られて)剥離されると、剥離された第1のマスクの開口に対応する大きさの塗工膜が電解質膜に取り残されて、電解質膜の片面(第1の塗工処理面)に第1の触媒層が所定ピッチで形成された形態となる。さらに、第2の塗工工程では、(請求項5における第2の回転ドラムに吸着保持されている)マスク接合膜における第2のマスクの開口に第2の触媒層形成用の塗工液が塗工された後に、使用済みマスク(第2のマスク)が(請求項5における第2のマスク巻取りドラムに巻き取られて)剥離されると、剥離された第2のマスクの開口に対応する大きさの塗工膜が電解質膜に取り残されて、電解質膜の他の面(第2の塗工処理面)に第2の触媒層が所定ピッチで形成された形態(電解質膜の表裏両面に触媒層が所定ピッチで形成された形態)となる。
(Operation of
特に、マスク接合膜の電解質膜を挟んで相対対向する第1のマスクの開口と第2のマスクの開口とは予め高精度に一致しているので、塗工工程後にそれぞれのマスクが剥離されることで電解質膜を挟んで相対向するように形成された第1,第2の触媒層は、その大きさ及び位置が高精度に一致した形態となる。 In particular, since the opening of the first mask and the opening of the second mask that face each other across the electrolyte membrane of the mask bonding film coincide with each other with high accuracy in advance, each mask is peeled off after the coating process. Thus, the first and second catalyst layers formed so as to face each other with the electrolyte membrane interposed therebetween are in a form in which the sizes and positions coincide with each other with high accuracy.
また、請求項1では、第1,第2の塗工工程の処理速度に連係してマスク接合膜を間欠搬送するので、第1の塗工工程と第2の塗工工程を一つのラインにおいて連続して行うことができ、請求項5では、第1,第2の塗工工程におけるそれぞれの回転ドラムにマスク接合膜を真空吸着保持させて第1の塗工工程と第2の塗工工程が連続するようにマスク接合膜を間欠搬送させるので、電解質膜の表裏両面への触媒層形成工程の自動化が可能となる。
Further, in
また、請求項2に係る方法(請求項6に係る装置)においては、請求項1に記載の膜・電極接合体の製造方法(請求項5に記載の膜・電極接合体の製造装置において、前記マスクを吸液性に優れた紙で構成することが望ましい。
Further, in the method according to claim 2 (the apparatus according to claim 6), the method for producing the membrane-electrode assembly according to claim 1 (in the membrane-electrode assembly production apparatus according to
(請求項2,6の作用) 第1,第2の塗工工程においてマスクの開口外にはみ出た塗工液は、吸液性に優れた紙製のマスクに吸い取られて、マスクの開口内に正確に塗工膜が形成される。 (Operation of Claims 2 and 6) In the first and second coating steps, the coating liquid that protrudes from the opening of the mask is sucked into a paper mask having excellent liquid absorbing properties, and is then absorbed into the opening of the mask. A coating film is formed accurately.
また、請求項3に係る方法においては、請求項1または2に係る膜・電極接合体の製造方法において、前記第1の塗工工程および第2の塗工工程では、前記マスク接合膜を該マスク接合膜よりも幅広の吸液性に優れた下地紙上に積層させた形態で塗工することが望ましい。
Further, in the method according to claim 3, in the method of manufacturing a membrane-electrode assembly according to
また、請求項7に係る装置においては、請求項5または6に係る膜・電極接合体の製造装置において、前記第1の塗工工程および第2の塗工工程におけるそれぞれの回転ドラムのマスク接合膜送入側及び送出側に、下地紙巻き出しドラムおよび下地紙巻き取りドラムをそれぞれ設け、前記下地紙巻き出しドラムに支持された下地紙コイルから巻き出された、前記マスク接合膜より幅広の吸液性に優れた下地紙が、前記マスク接合膜と積層する形態で前記回転ドラムに捲回された後、前記下地紙巻き取りドラムに巻き取られるように構成することが望ましい。
Moreover, in the apparatus which concerns on Claim 7, in the manufacturing apparatus of the membrane electrode assembly which concerns on
(請求項3,7の作用) 第1,第2の塗工工程において、マスク幅を超えてはみ出た塗工液は幅広の吸液性に優れた下地紙に吸い取られるので、塗工設備や製造される膜・電極接合体はそれだけ塗工液によって汚れるおそれがない。 (Effects of Claims 3 and 7) In the first and second coating steps, the coating liquid that protrudes beyond the mask width is sucked into a wide base paper having excellent liquid absorbency. The manufactured membrane / electrode assembly is not likely to be contaminated by the coating solution.
特に、請求項7では、下地紙は、回転ドラムを挟んで設けられた下地紙巻き出しドラムおよび下地紙巻き取りドラム間に介装されているので、塗工ラインにおいて下地紙が邪魔になることもない。 In particular, according to the seventh aspect of the present invention, since the base paper is interposed between the base paper unwinding drum and the base paper take-up drum provided with the rotating drum interposed therebetween, the base paper does not interfere with the coating line. .
また、請求項4に係る方法によれば、請求項1〜3のいずれかに記載の膜・電極接合体の製造方法において、前記第1,第2の塗工工程を真空雰囲気下において行うことが望ましい。
According to the method of claim 4, in the method of manufacturing a membrane / electrode assembly according to
また、請求項8に係る装置によれば、請求項5〜7のいずれかに記載の膜・電極接合体の製造装置において、前記第1,第2の塗工工程における回転ドラムおよび塗工ヘッドを、それぞれ真空チャンバ内に配置するとともに、前記それぞれの回転ドラム内に加熱手段を設けるように構成することが望ましい。
Moreover, according to the apparatus which concerns on
(請求項4,8の作用) 塗工工程では一般に塗工膜を加熱する乾燥処理を行うが、真空雰囲気下において加熱するので、大気下で加熱する場合よりも塗工膜の乾燥処理時間が短縮する。 (Effects of Claims 4 and 8) In the coating process, the coating film is generally dried by heating, but since it is heated in a vacuum atmosphere, the drying time of the coating film is longer than in the case of heating in the air. Shorten.
請求項9に係る膜・電極中間接合体の製造方法においては、電解質膜と、該電解質膜を介して対向し電解質膜とそれぞれ隣接して配置される第1の電極および第2の電極である第1の触媒層および第2の触媒層とから構成された膜・電極接合体を製造する過程で、前記第1または第2の触媒層のいずれか一方を前記電解質膜に接合一体化した膜・電極中間接合体を製造する方法において、
複数のロールに掛け回されて搬送される電解質膜の一方の面に塗工ヘッドにより触媒層形成用の塗工液を塗工する塗工工程を備え、
前記電解質膜を、その表裏両面に剥離可能なマスクがそれぞれ接合一体化され、該マスクには中央の電解質膜を挟んで相対向し前記第1,第2の触媒層に対応する開口が所定ピッチで形成されたマスク接合膜として構成し、前記マスク接合膜を前記塗工工程の処理速度に連係して間欠搬送し、前記塗工工程後に使用済みマスクを剥離するように構成した。
In the method for manufacturing a membrane-electrode intermediate assembly according to
A coating step of coating a coating liquid for forming a catalyst layer by a coating head on one surface of an electrolyte membrane that is wound around and conveyed by a plurality of rolls;
Masks capable of peeling the electrolyte membrane on both the front and back surfaces are joined and integrated, and openings corresponding to the first and second catalyst layers are opposed to each other across the center electrolyte membrane. The mask bonding film is configured to be intermittently transported in association with the processing speed of the coating process, and the used mask is peeled off after the coating process.
請求項10に係る膜・電極中間接合体の製造装置においては、電解質膜と、該電解質膜を介して対向し電解質膜とそれぞれ隣接して配置される第1の電極および第2の電極である第1の触媒層および第2の触媒層とから構成された膜・電極接合体を製造する過程で、前記第1または第2の触媒層のいずれか一方を前記電解質膜に接合一体化した膜・電極中間接合体を製造する装置において、
複数のロールに掛け回されて搬送される電解質膜の一方の面に、塗工ヘッドにより触媒層形成用の塗工液を塗工する塗工工程を備え、
前記電解質膜を、その表裏両面に剥離可能なマスクがそれぞれ接合一体化され、該マスクには中央の電解質膜を挟んで相対向し前記第1,第2の触媒層に対応する開口が所定ピッチで形成されたマスク接合膜として構成し、前記マスク接合膜を前記塗工工程の処理速度に連係して間欠搬送し、前記塗工工程では、前記マスク接合膜が回転ドラム外周の吸着保持面で真空吸着保持されて、前記塗工ヘッドにより塗工液がマスクの所定の開口に塗工されるように構成するとともに、前記回転ドラムから送出された塗工処理後のマスク接合膜から使用済みマスクをマスク巻取りドラムで巻き取るように構成した。
The apparatus for manufacturing a membrane / electrode intermediate assembly according to
Provided with a coating step of coating a coating liquid for forming a catalyst layer with a coating head on one surface of an electrolyte membrane that is wound around and conveyed by a plurality of rolls,
Masks capable of peeling the electrolyte membrane on both the front and back surfaces are joined and integrated, and openings corresponding to the first and second catalyst layers are opposed to each other across the center electrolyte membrane. The mask bonding film is intermittently transported in conjunction with the processing speed of the coating process, and in the coating process, the mask bonding film is adsorbed and held on the outer periphery of the rotary drum. The mask is configured to be held by vacuum suction so that the coating liquid is applied to a predetermined opening of the mask by the coating head, and the used mask from the mask bonding film after the coating process sent from the rotating drum. Was configured to be wound with a mask winding drum.
(請求項9,10の作用) 塗工工程において(請求項10における回転ドラムに吸着保持されている)マスク接合膜におけるマスクの開口に触媒層形成用の塗工液が塗工された後に、使用済みマスクが(請求項10におけるマスク巻取りドラムに巻き取られて)剥離されると、剥離されたマスクの開口に対応する大きさの塗工膜が電解質膜に取り残されて、電解質膜の片面(塗工処理面)に触媒層が所定ピッチで形成された形態(膜・電極中間接合体)となる。
(Effects of
そして、請求項9の方法(請求項10の装置)によって製造された膜・電極中間接合体に、請求項9の方法(請求項10の装置)を再度適用することで、電解質膜の他の面にも触媒層が所定ピッチで形成された形態となる。即ち、膜・電極中間接合体のマスクの開口に触媒層形成用の塗工液が塗工された後に、使用済みマスクが(マスク巻取りドラムに巻き取られて)剥離されると、剥離されたマスクの開口に対応する大きさの塗工膜が電解質膜に取り残されて、電解質膜の他の面にも触媒層が所定ピッチで形成された形態(電解質膜の表裏両面に触媒層が所定ピッチで形成された形態)となる。 Then, by applying the method of claim 9 (device of claim 10) again to the membrane-electrode intermediate assembly produced by the method of claim 9 (device of claim 10), The catalyst layer is also formed on the surface at a predetermined pitch. In other words, after the coating liquid for forming the catalyst layer is applied to the opening of the mask of the membrane / electrode intermediate assembly, the used mask is peeled off (taken up by the mask take-up drum). The coating film having a size corresponding to the opening of the mask is left on the electrolyte membrane, and catalyst layers are formed on the other surface of the electrolyte membrane at a predetermined pitch (the catalyst layers are provided on both sides of the electrolyte membrane). Form formed with a pitch).
請求項1に係る膜・電極接合体の製造方法(請求項5に係る膜・電極接合体の製造装置)によれば、触媒層形成用の塗工液は電極に対応するマスクの開口面積相当量だけが使用されるので、塗工液が無駄に消費されず、しかも電解質膜の表裏両面への触媒層の形成工程を自動化できるので、電解質膜を挟んで第1,第2の電極(触媒層)が正確に相対向する膜・電極接合体の製造コストを著しく低減することができる。 According to the method for manufacturing a membrane / electrode assembly according to claim 1 (the apparatus for manufacturing a membrane / electrode assembly according to claim 5), the coating liquid for forming the catalyst layer corresponds to the opening area of the mask corresponding to the electrode. Since only the amount is used, the coating liquid is not wasted, and the process of forming the catalyst layer on both the front and back surfaces of the electrolyte membrane can be automated, so the first and second electrodes (catalysts) are sandwiched between the electrolyte membranes. The manufacturing cost of the membrane / electrode assembly in which the layer) is accurately opposed to each other can be significantly reduced.
請求項2に係る方法(請求項6に係る装置)によれば、マスクの開口内に正確に塗工膜が形成されるとともに、塗工工程後のマスクの剥離も容易となるので、設計値どおりの大きさの触媒層(電極)を備えた膜・電極接合体を製造できる。 According to the method according to claim 2 (the apparatus according to claim 6), the coating film is accurately formed in the opening of the mask and the mask is easily peeled off after the coating process. A membrane / electrode assembly having a catalyst layer (electrode) of the same size can be produced.
請求項3に係る方法(請求項7に係る装置)によれば、塗工設備や製造される膜・電極接合体が塗工液で汚れるおそれがないので、それだけ製造する膜・電極接合体の歩留まりが向上する。 According to the method according to claim 3 (the apparatus according to claim 7), there is no fear that the coating equipment and the membrane / electrode assembly to be manufactured are contaminated with the coating liquid. Yield is improved.
請求項4に係る方法(請求項8に係る装置)によれば、塗工工程における塗工膜の乾燥処理時間が短くなる分、膜・電極接合体の製造工程に要する時間が短縮されて、膜・電極接合体の生産効率がさらに向上する。 According to the method according to claim 4 (apparatus according to claim 8), the time required for the manufacturing process of the membrane-electrode assembly is shortened, because the drying time of the coating film in the coating process is shortened. The production efficiency of the membrane / electrode assembly is further improved.
請求項9に係る方法(請求項10に係る装置)によれば、請求項1に係る方法(請求項5に係る装置)によって製造する膜・電極接合体の中間製造物である膜・電極中間接合体を簡単に製造できる。 According to the method according to claim 9 (the device according to claim 10), in the membrane / electrode which is an intermediate product of the membrane-electrode assembly manufactured by the method according to claim 1 (the device according to claim 5) An inter-joint can be easily manufactured.
また、製造された膜・電極中間接合体に請求項9に係る方法(請求項10に係る装置)を再度適用することで、塗工液を無駄に消費することなく、電解質膜を挟んで第1,第2の電極(触媒層)が正確に相対向する膜・電極接合体を製造できる。 Further, by re-applying the method according to claim 9 (apparatus according to claim 10) to the manufactured membrane-electrode intermediate assembly, the electrolyte membrane is sandwiched without wasting the coating liquid. A membrane / electrode assembly in which the first and second electrodes (catalyst layers) are accurately opposed to each other can be produced.
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described based on examples.
図1〜図7は第1の本発明に係る膜・電極接合体の製造方法および装置の一実施例を示し、図1は膜・電極接合体の製造方法(装置)の一実施例によって製造された膜・電極接合体の縦断面図、図2は同実施例方法(装置)に使用されるマスク接合膜の斜視図、図3は同マスク接合膜の断面図、図4は同実施例方法(装置)によって製造された帯状の膜・電極接合体の斜視図、図5は同実施例装置の全体構成図、図6は第1の塗工工程を説明する工程説明図、図7は第2の塗工工程を説明する工程説明図である。 1 to 7 show an embodiment of a method and apparatus for manufacturing a membrane / electrode assembly according to the first aspect of the present invention. FIG. 1 shows an embodiment of a manufacturing method (apparatus) for a membrane / electrode assembly. FIG. 2 is a perspective view of a mask bonding film used in the method (apparatus) of the embodiment, FIG. 3 is a sectional view of the mask bonding film, and FIG. 4 is the same embodiment. FIG. 5 is an overall configuration diagram of the apparatus of the same embodiment, FIG. 6 is a process explanatory diagram for explaining the first coating process, and FIG. It is process explanatory drawing explaining a 2nd coating process.
図1において、符号Pは、縦横所定寸法の平面視矩形状の電解質膜10の表裏両面にガス拡散性の電極を構成する触媒層12a,12bが接合一体化された固体高分子型燃料電池用の膜・電極接合体で、同電極接合体Pのアノード側Aに燃料ガスが、カソード側Bに酸素を含む酸化ガスがそれぞれ供給されて反応し出力する構造である。符号10a,10bは、電解質膜10の側縁部に沿って形成されたガスケット配設用の電極非形成領域である。
In FIG. 1, P denotes a solid polymer fuel cell in which catalyst layers 12 a and 12 b constituting gas diffusible electrodes are joined and integrated on both front and back surfaces of a
以下、この膜・電極接合体Pを製造する方法および装置について、図2〜7を参照して説明する。 Hereinafter, a method and an apparatus for manufacturing the membrane / electrode assembly P will be described with reference to FIGS.
図2,3における符号U1は、所定幅の帯状の電解質膜10の表裏両面に剥離可能な吸液性に優れた紙で構成したマスク14,16がそれぞれ接合一体化された接合体(以下、マスク接合膜という)で、それぞれの帯状のマスク14,16には中央の電解質膜10を挟んで相対向し第1,第2の電極である触媒層12a,12b(図1参照)に対応する開口15,17が所定ピッチで形成されている。なお、電解質膜10とマスク14,16との剥離可能な接合構造としては、これら10,14,16が接着剤を介して接合されており、マスク14,16を剥がすと接着剤がマスク14,16と一体となって電解質膜10から剥がれて、電解質膜10には接着剤が残存しないことが望ましい。
2 and 3, a symbol U1 denotes a joined body in which masks 14 and 16 made of paper having excellent liquid absorbability that can be peeled on both the front and back surfaces of a belt-shaped
そして、このマスク接合膜U1が複数のロールに掛け回されて搬送されることで、第1の塗工工程100により電解質膜10の一方の面に第1の触媒層12a形成用の白金を含む塗工液が塗工され、さらに第2の塗工工程200により電解質膜10の他方の面に第2の触媒層12b形成用の白金を含む塗工液が塗工されて、図4に示すように、帯状の電解質膜10の表裏両面にマスク14,16の開口15,17に対応する大きさの触媒層12a,12bが所定ピッチで形成された帯状の膜・電極接合体U2が製造されるようになっている。
Then, the mask bonding film U1 is wound around a plurality of rolls and conveyed, so that the
図5において、符号110は、回転ドラム112および塗工ヘッド114を内部に備えた第1の真空チャンバ、符号111は、真空チャンバ110内を所定の真空雰囲気にするための真空ポンプである。符号102は、マスク接合膜U1を捲回したマスク接合膜コイルC1を支持するマスク接合膜巻き出しドラム、符号M102は、マスク接合膜巻き出しドラム102駆動用のモータである。符号104は、下地紙20を捲回した下地紙コイルC2を支持する下地紙巻き出しドラム、符号M104は、下地紙巻き出しドラム104駆動用のモータで、下地紙20は、マスク接合膜U1よりも幅広で、吸液性に優れた紙で構成されている。そして、マスク接合膜コイルC1および下地紙コイルC2からそれぞれ巻き出されたマスク接合膜U1(図6(a)参照)および下地紙20は、ガイドロール106aを経て積層する形態(図6(b)参照)となって真空チャンバ110内の回転ドラム112に送られる。
In FIG. 5,
回転ドラム112の外周にはメッシュ構造の吸着保持面112aが設けられ、ドラム112内部に発生する負圧によって、回転ドラム112に捲回された下地紙20およびマスク接合膜U1が吸着保持面112aに一体に吸着保持されて、塗工ヘッド114による塗工液の塗工が行われる。符号113は、回転ドラム112の吸着保持面112a内側に負圧を発生させる真空ポンプである。
A
塗工ヘッド114は、駆動モータM114の駆動により、帯状のマスク接合膜U1の幅方向(図5紙面垂直方向)に移動して、静止している帯状のマスク接合膜U1におけるマスク14の所定の開口15領域全幅に亘って塗工液を塗布できるように構成されており、この塗工ヘッド114の移動(幅方向の走行)と回転ドラム112の所定微小角度の間欠回動が繰り返されて、開口15の全域に第1の触媒層12a形成用の塗工液が塗工される。塗工ヘッド114によるマスク14の開口15への塗工が終了すると、モータM112が駆動して回転ドラム112が所定角度だけ(後続の開口15が塗工ヘッド114に正対する所定位置まで)回動し、同様にして後続の開口15に第1の触媒層12a形成用の塗工液が塗工されることになる。
The
また、塗工ヘッド114による塗工範囲は、マスク14の開口15内における塗り残しがないように、マスク14の開口15面積よりも幾分大きめに設定されているため、塗工液はマスク14の開口15外にはみ出すことになるが、はみ出た塗工液は吸液性に優れた紙製のマスク14に吸い取られるので、塗工工程後のマスク14の剥離が困難となったり、マスク14の開口15に整合しない大きさの触媒層(電極)が形成されるおそれはない。
Further, since the coating range by the
さらに、塗工工程においてマスク接合膜U1と積層する下地紙20は、マスク接合膜U1より幅広で吸液性に優れた紙で構成されているので、たとえマスク14(マスク接合膜U1)の幅を超えた塗工処理が行われても、はみ出た塗工液は幅広の吸液性に優れた下地紙20に吸い取られるので、回転ドラム112やガイドロール106b等の塗工設備や製造される膜・電極接合体U1’(図6(e)参照)が第1の塗工液によって汚れることもない。
Further, since the
また、回転ドラム112内には、塗工処理した塗工膜を乾燥させるための図示しない加熱手段(例えば、約80℃の水の循環路)が設けられている。さらに真空チャンバ110内は、真空ポンプ111により所定の真空度が確保されて、加熱手段だけを設けた構造に比べて塗工膜の乾燥に要す時間が著しく短縮されている。図6(c)は、真空チャンバ110から送出されたマスク接合膜・下地紙積層体の断面を示し、マスク14の開口15には、第1の触媒層12aを構成する塗工膜が形成されている。
Further, in the
符号105は、真空チャンバ110のマスク接合膜送出側近傍に設けられて、塗工処理されたマスク接合膜・下地紙積層体から下地紙20を巻き取る下地紙巻き取りドラム、符号103は、塗工処理されたマスク接合膜U1から塗工処理に用いた使用済みマスク14を巻き取って剥離するマスク巻き取りドラム、符号M103,M105は、巻き取りドラム103,105の駆動モータで、巻き出しドラム102,104および巻き取りドラム103,105は、回転ドラム112の回転に連係して間欠回転する。
即ち、真空チャンバ110から送出された塗工処理後のマスク接合膜・下地紙積層体(図6(c)参照)から、下地紙巻き取りドラム105により下地紙20を巻き取ると、図6(d)に示すように、塗工処理されたマスク接合膜U1となり、さらにガイドロール106cを経てマスク巻き取りドラム103により使用済みマスク(第1のマスク)14を巻き取ると、図6(e)に示すように、第1のマスク14の開口15に対応する大きさの塗工膜が電解質膜10に取り残されて、電解質膜10の片面に第1の触媒層12aが所定ピッチで形成された形態のマスク接合膜U1’となって、第1の塗工工程100が終了する。第1の塗工処理が終了したマスク接合膜U1’は、ガイドロール106d,106eを経て、他の面に第2の触媒層12bを形成する第2の塗工工程200に送出される。
That is, when the
図5において、符号210は、回転ドラム212および塗工ヘッド214を内部に備えた第2の真空チャンバ、符号211は、真空チャンバ210内を所定の真空雰囲気にするための真空ポンプである。符号204は、下地紙20を捲回した下地紙コイルC3を支持する下地紙巻き出しドラムで、符号M204は、下地紙巻き出しドラム204駆動用のモータである。下地紙20は、マスク接合膜U1’よりも幅広で、吸液性に優れた紙で構成されている。そして、第1の塗工工程100によって塗工処理されて電解質膜10の片面に第1の触媒層12aが所定ピッチで形成されたマスク接合膜U1’(第6図(e参照))は、下地紙コイルC3から巻き出した下地紙20とともにガイドロール106fを経ることで、両者U1’、20が図7(f)に示すように積層する形態となって、真空チャンバ210内の回転ドラム212に送られる。
In FIG. 5,
回転ドラム212の外周にはメッシュ構造の吸着保持面212aが設けられ、ドラム212内部に発生する負圧によって、回転ドラム212に捲回された下地紙20およびマスク接合膜U1’が吸着保持面212aに一体に吸着保持されて、塗工ヘッド214による塗工液の塗工が行われる。符号213は、回転ドラム212の吸着保持面212a内側に負圧を発生させる真空ポンプである。
A
塗工ヘッド214は、駆動モータM214の駆動により、帯状のマスク接合膜U1’の幅方向(図5紙面垂直方向)に移動して、静止している帯状のマスク接合膜U1’におけるマスク16の所定の開口17領域全幅に亘って塗工液を塗布できるように構成されており、この塗工ヘッド214の移動(幅方向の走行)と回転ドラム212の所定微小角度の間欠回動が繰り返されて、開口17の全域に第2の触媒層12b形成用の塗工液が塗工される。塗工ヘッド214によるマスク16の開口17への塗工が終了すると、モータM212が駆動して回転ドラム212が所定角度だけ(後続の開口17が塗工ヘッド214に正対する所定位置まで)回動し、同様にして後続の開口17に第2の触媒層12b形成用の塗工液が塗工されることになる。
The
また、塗工ヘッド214による塗工範囲は、マスク16の開口17内における塗り残しがないように、マスク16の開口17面積よりも幾分大きめに設定されているため、塗工液はマスク16の開口17外にはみ出すことになるが、はみ出た塗工液は吸液性に優れた紙製のマスク16に吸い取られるので、塗工工程後のマスク16の剥離が困難となったり、マスク16の開口17に整合しない大きさの触媒層(電極)が形成されるおそれはない。
In addition, the coating range by the
さらに、塗工工程においてマスク接合膜U1’と積層する下地紙20は、マスク接合膜U1’より幅広で吸液性に優れた紙で構成されているので、たとえマスク16(マスク接合膜U1’)の幅を超えた塗工処理が行われても、はみ出た塗工液は幅広の吸液性に優れた下地紙20に吸い取られるので、回転ドラム212やガイドロール106g等の塗工設備や製造される膜・電極接合体U2が第2の塗工液によって汚れることもない。
Furthermore, since the
また、回転ドラム212内には、塗工処理した塗工膜を乾燥させるための図示しない加熱手段(例えば、約80℃の水の循環路)が内蔵されている。さらに真空チャンバ210内は真空ポンプ211により所定の真空度が確保されて、加熱手段だけを設けた構造に比べて塗工膜の乾燥に要す時間が著しく短縮されている。図7(g)は、真空チャンバ210から送出されたマスク接合膜・下地紙積層体の断面を示し、マスク16の開口17には、第2の触媒層12bを構成する塗工膜が形成されている。
The
符号205は、真空チャンバ210のマスク接合膜送出側近傍に設けられて、塗工処理されたマスク接合膜・下地紙積層体(図7(g)参照)から下地紙20を巻き取る下地紙巻き取りドラムである。符号203は、塗工処理されたマスク接合膜U1’(図7(h)参照)から塗工処理に用いた使用済みマスク16をガイドロール106h位置において巻き取って剥離するマスク巻き取りドラムである。符号208は、セパレートフィルム巻き出しドラム、符号209は、膜・電極接合体巻き取りドラムで、マスク接合膜U1’からマスク16が剥離されることで構成された帯状の膜・電極接合体U2(図7(i)参照)は、セパレートフィルム巻き出しドラム208(のセパレートフィルムコイルC4)から巻き出されたセパレートフィルム22とともに、膜・電極接合体巻き取りドラム209に巻き取られる。なお、セパレートフィルム22は、図7(j)に示すように、膜・電極接合体U2をコイル状に捲回したときの塗工膜(触媒層)同士の接触を防ぐためのものである。符号M203,M205,M209は、巻き取りドラム203,205,209の駆動モータ、符号M204,M208は、巻き出しドラム204,208の駆動モータで、巻き出しドラム204,208および巻き取りドラム203,205,209は、回転ドラム212の回転に連係して間欠回転する。
即ち、真空チャンバ210から送出された第2の塗工処理後のマスク接合膜・下地紙積層体(図7(g)参照)から下地紙20を巻き取ると、図7(h)に示すような断面となり、さらにマスク巻き取りドラム203により使用済みマスク(第2のマスク)16を巻き取ると、図7(i)に示すように、第2のマスク16の開口17に対応する大きさの塗工膜が電解質膜10に取り残されて、電解質膜10の他の面に第2の触媒層12bが所定ピッチで形成された帯状の膜・電極接合体(電解質膜10の両面に相対向する第1,第2の触媒層12a,12bが所定ピッチで形成された膜・電極接合体)U2(図4参照)となる。そして、この帯状の膜・電極接合体U2をセパレートフィルム22とともに巻き取りドラム209に膜・電極接合体コイルC5として巻き取る。図7(j)は、膜・電極接合体コイルC5におけるセパレートフィルム22と膜・電極接合体U2の積層状態を示す。
That is, when the
そして、巻き取りドラム209から外した膜・電極接合体コイルC5を、図示しない切断装置にセットして、帯状の膜・電極接合体U2を所定の位置(図4仮想線参照)で切断することで、図1に示す所定寸法の膜・電極接合体Pが得られる。
Then, the membrane / electrode assembly coil C5 removed from the take-
また、電解質膜10に接合一体化されているマスク14,16は、塗工処理後に合成樹脂製フィルムのように燃やすと環境有害物質を発生することのない紙で構成されているので、巻き取りドラム103,203で巻き取った塗工液の付着した使用済みマスク14,16を燃焼して高価な白金を分離回収し、回収した白金を触媒層形成用の塗工液への添加材として再利用することも可能でる。
Further, the
図8および図9は、膜・電極中間接合体の製造方法および装置の一実施例を示し、図8は同実施例装置の全体構成図、図9は同実施例装置により製造された膜・電極中間接合体の斜視図である。 8 and 9 show an embodiment of a method and apparatus for manufacturing a membrane / electrode intermediate assembly, FIG. 8 is an overall configuration diagram of the apparatus of the same embodiment, and FIG. 9 is a view of a membrane / electrode manufactured by the apparatus of the same embodiment. It is a perspective view of an electrode intermediate joined body.
前記した第1の発明の実施例では、マスク接合膜U1が複数のロールに掛け回されて搬送されることで、第1の塗工工程100により電解質膜10の一方の面に第1の触媒層12a形成用の塗工液が塗工され、さらに第2の塗工工程200により電解質膜10の他方の面に第2の触媒層12b形成用の塗工液が塗工されて、電極膜10の表裏両面にマスク14,16の開口15,17に対応する大きさの触媒層12a,12bが所定ピッチで形成された帯状の膜・電極接合体U2(図4参照)が製造されるようになっているが、この実施例では、マスク接合膜U1が複数のロールに掛け回されて搬送されることで、第1の塗工工程100により電解質膜10の一方の面に第1の触媒層12a形成用の塗工液が塗工されて、図9に示すような、マスク16がその裏面に接合されている電極膜10の表面に、剥がされたマスク14の開口15に対応する大きさの触媒層12aが所定ピッチで形成された構造の帯状の膜・電極中間接合体であるマスク接合膜U1’が製造されるようになっている。
In the embodiment of the first invention described above, the first catalyst is applied to one surface of the
この膜・電極中間接合体(マスク接合膜)U1’は、前記した第1の発明の実施例方法(装置)の中間製造物(図6(e)参照)に他ならず、この実施例における第1の塗工工程100を構成する各要素は、前記した第1の実施例における第1の塗工工程100を構成する各要素と同一であり、同一の符号を付すことで、その重複した説明は省略する。
This membrane / electrode intermediate assembly (mask bonding film) U1 ′ is nothing but the intermediate product (see FIG. 6 (e)) of the above-described method (apparatus) of the first invention. Each element constituting the
図8において、符号107は、膜・電極中間接合体巻き取りドラム、符号M107は、巻き取りドラム107の駆動モータ、符号108は、セパレートフィルム巻き出しドラム、符号M108は、巻き出しドラム108の駆動モータで、第1の塗工工程100によって製造された帯状の膜・電極接合体(マスク接合膜)U1’は、ガイドロール106dを経た後、セパレートフィルム巻き出しドラム108(のセパレートフィルムコイルC6)から巻き出されたセパレートフィルム24とともに、膜・電極中間接合体巻き取りドラム107に膜・電極中間接合体(マスク接合膜)コイルC7として巻き取られる。
In FIG. 8,
そして、塗工ヘッド114に第2の触媒層形成用の塗工液が供給されるようにセットするとともに、巻き取りドラム107から外した膜・電極中間接合体(マスク接合膜)コイルC7をマスク接合膜巻き出しドラム102にセットし、セパレートフィルム24を下地紙20として利用して真空チャンバ110内に送出するか、または膜・電極中間接合体(マスク接合膜)コイルC7から巻き出したセパレートフィルム24を図示しないセパレートフィルム巻き取りドラムで巻き取るとともに、同じく巻き出した膜・電極中間接合体U1’を下地紙コイルC2から巻き出した下地紙20とともに真空チャンバ110内に送出するようにして、塗工工程100を行うことで、膜・電極中間接合体(マスク接合膜)U1’の電極膜10における他の面(触媒層12aが形成されていない側の面)に触媒層12aと相対向する第2の触媒層12bを所定ピッチで形成する。
Then, the
即ち、膜・電極中間接合体(マスク接合膜)U1’の他のマスク16の開口17に第2の触媒層形成用の塗工液が塗工された後に、使用済みマスク16がマスク巻取りドラム103に巻き取られて剥離され、剥離されたマスク16の開口17に対応する大きさの第2の塗工膜が電解質膜10に取り残されて、図4に示すように、電解質膜10の他の面にも触媒層12bが所定ピッチで形成された形態(電解質膜10の表裏両面に触媒層12a,12bが所定ピッチで形成された形態)となる。
That is, after the coating solution for forming the second catalyst layer is applied to the
U1 帯状のマスク接合膜(マスクと電解質膜の接合体)
U1’第1の塗工工程終了後のマスク接合膜(帯状の膜・電極中間接合体)
U2 帯状の膜・電極接合体
P 膜・電極接合体
10 電解質膜
12a 第1の電極を構成する第1の触媒層
12b 第2の電極を構成する第2の触媒層
14 第1のマスク
15 第1のマスクの開口
16 第2のマスク
17 第2のマスクの開口
20 下地紙
100 第1の塗工工程
102 マスク接合膜巻き出しドラム
103,203 マスク巻取りドラム
104,204 下地紙巻き出しドラム
105,205 下地紙巻き出しドラム
110,210 真空チャンバ
111,113、211,213 真空ポンプ
112,212 回転ドラム
112a,212a 回転ドラム外周の真空吸着保持面
114 第1の塗工ヘッド
214 第2の塗工ヘッド
200 第2の塗工工程
208 セパレートフィルム巻き出しドラム
209 膜・電極接合体巻取りドラム
214 塗工ヘッド
C1 マスク接合膜コイル
C2、C3 下地紙コイル
C4、C6 セパレートフィルムコイル
C5 膜・電極接合体コイル
C7 膜・電極中間接合体コイル
U1 Band-shaped mask bonding membrane (joint of mask and electrolyte membrane)
U1 ′ Mask bonding film after the first coating process (band-shaped film / electrode intermediate bonded body)
U2 belt-like membrane / electrode assembly P membrane /
Claims (10)
複数のロールに掛け回されて搬送される電解質膜の一方の面に、第1の塗工ヘッドにより第1の触媒層形成用の塗工液を塗工する第1の塗工工程と、
前記第1の塗装工程を経た電解質膜の他方の面に、第2の塗工ヘッドにより第2の触媒層形成用の塗工液を塗工する第2の塗工工程とを備え、
前記電解質膜は、その表裏両面に剥離可能なマスクがそれぞれ接合一体化され、該マスクには中央の電解質膜を挟んで相対向し前記第1,第2の触媒層に対応する開口が所定ピッチで形成されたマスク接合膜として構成され、
前記マスク接合膜を前記塗工工程の処理速度に連係して間欠搬送し、
前記第1の塗工工程後の第2の塗工工程前に、第1の塗工工程で使用した使用済みマスクを剥離し、第2の塗工工程後に、第2の塗工工程で使用した使用済みマスクを剥離することを特徴とする膜・電極接合体の製造方法。 A membrane composed of an electrolyte membrane, and a first catalyst layer and a second catalyst layer, which are first and second electrodes, facing each other through the electrolyte membrane and arranged adjacent to each other -In the manufacturing method of the electrode assembly,
A first coating step in which a first coating liquid for forming a catalyst layer is applied by a first coating head to one surface of an electrolyte membrane that is wound around and conveyed by a plurality of rolls;
A second coating step of coating the other surface of the electrolyte membrane that has undergone the first coating step with a second coating liquid for forming a second catalyst layer by a second coating head;
Removable masks are joined and integrated on both the front and back surfaces of the electrolyte membrane, and openings corresponding to the first and second catalyst layers are opposed to each other across the center electrolyte membrane. It is configured as a mask bonding film formed with
The mask bonding film is intermittently conveyed in conjunction with the processing speed of the coating process,
Before the second coating step after the first coating step, the used mask used in the first coating step is peeled off and used in the second coating step after the second coating step. A method for producing a membrane / electrode assembly, wherein the used mask is peeled off.
複数のロールに掛け回されて搬送される電解質膜の一方の面に、第1の塗工ヘッドにより第1の触媒層形成用の塗工液を塗工する第1の塗工工程と、
前記第1の塗装工程を経た電解質膜の他方の面に、第2の塗工ヘッドにより第2の触媒層形成用の塗工液を塗工する第2の塗工工程とを備え、
前記電解質膜は、その表裏両面に剥離可能なマスクがそれぞれ接合一体化され、該マスクには中央の電解質膜を挟んで相対向し前記第1,第2の触媒層に対応する開口が所定ピッチで形成されたマスク接合膜として構成され、
前記マスク接合膜は前記塗工工程の処理速度に連係して間欠搬送され、
前記第1,第2の塗工工程では、前記マスク接合膜がそれぞれの回転ドラム外周の吸着保持面で真空吸着保持されて、前記第1,第2の塗工ヘッドにより塗工液がマスクの所定の開口にそれぞれ塗工されるように構成されるとともに、
前記第1,第2の回転ドラムからそれぞれ送出された塗工処理後のマスク接合膜からそれぞれの使用済みマスクがマスク巻取りドラムに巻き取られるように構成されたことを特徴とする膜・電極接合体の製造装置。 A membrane composed of an electrolyte membrane, and a first catalyst layer and a second catalyst layer, which are first and second electrodes, facing each other through the electrolyte membrane and arranged adjacent to each other -In an apparatus for manufacturing an electrode assembly,
A first coating step in which a first coating liquid for forming a catalyst layer is applied by a first coating head to one surface of an electrolyte membrane that is wound around and conveyed by a plurality of rolls;
A second coating step of coating the other surface of the electrolyte membrane that has undergone the first coating step with a second coating liquid for forming a second catalyst layer by a second coating head;
Removable masks are joined and integrated on both the front and back surfaces of the electrolyte membrane, and openings corresponding to the first and second catalyst layers are opposed to each other across the center electrolyte membrane. It is configured as a mask bonding film formed with
The mask bonding film is intermittently conveyed in conjunction with the processing speed of the coating process,
In the first and second coating steps, the mask bonding film is vacuum-sucked and held on the suction-holding surfaces on the outer circumferences of the respective rotary drums, and the first and second coating heads apply the coating liquid to the mask. It is configured to be applied to each predetermined opening,
The membrane / electrode is configured such that each used mask is wound around the mask winding drum from the mask bonding film after coating applied from each of the first and second rotating drums. Bonded body manufacturing equipment.
複数のロールに掛け回されて搬送される電解質膜の一方の面に塗工ヘッドにより触媒層形成用の塗工液を塗工する塗工工程を備え、
前記電解質膜は、その表裏両面に剥離可能なマスクがそれぞれ接合一体化され、該マスクには中央の電解質膜を挟んで相対向し前記第1,第2の触媒層に対応する開口が所定ピッチで形成されたマスク接合膜として構成され、
前記マスク接合膜を前記塗工工程の処理速度に連係して間欠搬送し、
前記塗工工程後に使用済みマスクを剥離することを特徴とする膜・電極中間接合体の製造方法。 A membrane composed of an electrolyte membrane, and a first catalyst layer and a second catalyst layer, which are first and second electrodes, facing each other through the electrolyte membrane and arranged adjacent to each other -In the process of producing an electrode assembly, in the method of producing a membrane-electrode intermediate assembly in which either one of the first or second catalyst layers is joined and integrated with the electrolyte membrane,
A coating step of coating a coating liquid for forming a catalyst layer by a coating head on one surface of an electrolyte membrane that is wound around and conveyed by a plurality of rolls;
Removable masks are joined and integrated on both the front and back surfaces of the electrolyte membrane, and openings corresponding to the first and second catalyst layers are opposed to each other across the center electrolyte membrane. It is configured as a mask bonding film formed with
The mask bonding film is intermittently conveyed in conjunction with the processing speed of the coating process,
A method for producing a membrane / electrode intermediate assembly, wherein a used mask is peeled off after the coating step.
複数のロールに掛け回されて搬送される電解質膜の一方の面に、塗工ヘッドにより触媒層形成用の塗工液を塗工する塗工工程を備え、
前記電解質膜は、その表裏両面に剥離可能なマスクがそれぞれ接合一体化され、該マスクには中央の電解質膜を挟んで相対向し前記第1,第2の触媒層に対応する開口が所定ピッチで形成されたマスク接合膜として構成され、
前記マスク接合膜は前記塗工工程の処理速度に連係して間欠搬送され、
前記塗工工程では、前記マスク接合膜が回転ドラム外周の吸着保持面で真空吸着保持されて、前記塗工ヘッドにより塗工液がマスクの所定の開口に塗工されるように構成されるとともに、
前記回転ドラムから送出された塗工処理後のマスク接合膜から使用済みマスクがマスク巻取りドラムによって巻き取られるように構成されたことを特徴とする膜・電極中間接合体の製造装置。 A membrane composed of an electrolyte membrane, and a first catalyst layer and a second catalyst layer, which are first and second electrodes, facing each other through the electrolyte membrane and arranged adjacent to each other -In the process of producing an electrode assembly, in the apparatus for producing a membrane-electrode intermediate assembly in which either one of the first or second catalyst layers is joined and integrated with the electrolyte membrane,
Provided with a coating step of coating a coating liquid for forming a catalyst layer with a coating head on one surface of an electrolyte membrane that is wound around and conveyed by a plurality of rolls,
Removable masks are joined and integrated on both the front and back surfaces of the electrolyte membrane, and openings corresponding to the first and second catalyst layers are opposed to each other across the center electrolyte membrane. It is configured as a mask bonding film formed with
The mask bonding film is intermittently conveyed in conjunction with the processing speed of the coating process,
In the coating process, the mask bonding film is vacuum-sucked and held on the suction holding surface on the outer periphery of the rotary drum, and the coating liquid is applied to a predetermined opening of the mask by the coating head. ,
An apparatus for manufacturing a membrane / electrode intermediate assembly, wherein a used mask is wound up by a mask winding drum from a mask bonding film after coating applied from the rotating drum.
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