JP2006244930A - Manufacturing method and manufacturing device of electrolyte membrane -catalyst layer junction for solid polymer fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体高分子形燃料電池用の電解質膜−触媒層接合体の製造方法および製造装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for producing an electrolyte membrane-catalyst layer assembly for a polymer electrolyte fuel cell.
固体高分子電解質燃料電池はプロトン伝導性を有する固体高分子膜を電解質とし、この膜の両面に燃料極及び空気極を接合して構成され、燃料極に水素、空気極に酸素あるいは空気を供給して電気化学反応により発電するシステムである。各電極では下記反応が起こっている。 A solid polymer electrolyte fuel cell is composed of a solid polymer membrane having proton conductivity as an electrolyte, and a fuel electrode and an air electrode joined to both sides of the membrane, supplying hydrogen to the fuel electrode and oxygen or air to the air electrode This is a system that generates electricity through an electrochemical reaction. The following reactions occur at each electrode.
燃料極:H2 → 2H+ + 2e-
空気極:(1/2)O2+ 2H+ + 2e- → H2O
全反応:H2 + (1/2)O2→ H2O
これらの反応式からわかるように、発電時に生成するのは水のみである。燃料電池は従来の内燃機関とは異なり、二酸化炭素等の環境負荷ガスを発生しないために、次世代のクリーンエネルギーシステムの一つとして注目されている。
そして、固体高分子電解質燃料電池は、メタノールを燃料として供給しても発電させることが可能であり、この場合は特にメタノール直接燃料電池と呼ばれる。各電極では下記反応が起こっている。
The fuel electrode: H 2 → 2H + + 2e -
Air electrode: (1/2) O 2 + 2H + + 2e - → H 2 O
Total reaction: H 2 + (1/2) O 2 → H 2 O
As can be seen from these reaction equations, only water is generated during power generation. Unlike conventional internal combustion engines, fuel cells are attracting attention as one of the next generation clean energy systems because they do not generate environmentally harmful gases such as carbon dioxide.
The solid polymer electrolyte fuel cell can generate electric power even when methanol is supplied as a fuel. In this case, the polymer electrolyte fuel cell is particularly called a methanol direct fuel cell. The following reactions occur at each electrode.
燃料極:CH3OH + H2O → 6H+ + 6e- + CO2
空気極:(3/2)O2 + 6H++ 6e- → 3H2O
全反応:CH3OH + (3/2)O2→ 2H2O + CO2
固体高分子電解質燃料電池は、電解質膜として水素イオン(プロトン)伝導性高分子電解質膜を用い、その両面に触媒層を配置し、ついでその両面に電極基材を配置し、更にこれをセパレータで挟んだ構造をしている。
Anode: CH 3 OH + H 2 O → 6H + + 6e - +
Air electrode: (3/2) O 2 + 6H + + 6e - → 3H 2 O
All reactions: CH 3 OH + (3/2) O 2 → 2H 2 O + CO 2
A solid polymer electrolyte fuel cell uses a hydrogen ion (proton) conductive polymer electrolyte membrane as an electrolyte membrane, a catalyst layer is arranged on both sides, an electrode substrate is arranged on both sides, and this is further separated by a separator. It has a sandwiched structure.
電解質膜の両面に触媒層を配置したもの(即ち、触媒層/電解質膜/触媒層の層構成のもの)は、電解質膜−触媒層接合体と称され、電解質膜−触媒層接合体の両面に電極基材を配置したもの(即ち、電極基材/触媒層/電解質膜/触媒層/電極基材の層構成のもの)は、電解質膜−電極接合体(Membrane Electrode Assembly:MEA)と称されている。 A catalyst layer disposed on both surfaces of an electrolyte membrane (that is, a catalyst layer / electrolyte membrane / catalyst layer structure) is called an electrolyte membrane-catalyst layer assembly, and both surfaces of the electrolyte membrane-catalyst layer assembly. An electrode base material arranged on the substrate (namely, electrode base material / catalyst layer / electrolyte membrane / catalyst layer / electrode base material layer structure) is called an electrolyte membrane-electrode assembly (MEA). Has been.
電解質膜−電極接合体の作成方法には、一般に以下に記す手法が用いられている。 In general, the following method is used as a method for producing the electrolyte membrane-electrode assembly.
(a) 電極触媒および電解質材料からなる触媒インクを電解質膜上に直接塗布・乾燥し、その上に電極基材を接合することにより電解質膜−電極接合体を作製する。 (a) A catalyst ink composed of an electrode catalyst and an electrolyte material is directly applied and dried on the electrolyte membrane, and an electrode base material is bonded thereon to produce an electrolyte membrane-electrode assembly.
(b) 触媒インクを塗布・乾燥した電極基材を電解質膜に接合することにより電解質膜−電極接合体を作製する。 (b) An electrolyte membrane-electrode assembly is prepared by bonding the electrode substrate coated with catalyst ink and dried to the electrolyte membrane.
一般に、電極基材としてはカーボンペーパーやカーボンクロス等の炭素材料が用いられ、触媒インクの塗布にはスクリーン印刷やスプレーコーティング、スピンコーティングなどの手法が用いられる。 In general, carbon materials such as carbon paper and carbon cloth are used as the electrode substrate, and methods such as screen printing, spray coating, and spin coating are used for applying the catalyst ink.
上記手法 (a) の場合、触媒インクの電解質膜への直接塗工において溶剤による電解質膜の膨潤による変形が起こりうる。また、上記手法 (b) の場合、電極基材の表面および内部に空隙が存在し、その空隙への触媒インクの染み込みが起こり得る。いずれの手法においても、厚さが均一で平坦な触媒層を作製するのは容易ではない。さらに、手法 (b) の場合には、電極基材内部に入り込んだ触媒層により空隙の閉塞が起こり、燃料および酸化剤の供給・排出の阻害が起こりうる。 In the case of the above method (a), deformation due to swelling of the electrolyte membrane by the solvent may occur in the direct application of the catalyst ink to the electrolyte membrane. In the case of the above method (b), voids exist on the surface and inside of the electrode base material, and the catalyst ink may permeate into the voids. In any method, it is not easy to produce a flat catalyst layer having a uniform thickness. Furthermore, in the case of the method (b), the clogging of the voids may occur due to the catalyst layer that has entered the inside of the electrode base material, and the supply and discharge of fuel and oxidant may be hindered.
これらの問題の解決法として、転写法による電解質膜−触媒層接合体の作成方法が注目されている。転写法においては、基材フィルム上に触媒層が形成された触媒層形成用フィルムを作製し、これを電解質膜の両面に触媒層が対向する向きに配置して熱プレスを施すことにより電解質膜上に触媒層を形成し、さらにこれらの両面に電極基材を配置することにより電解質膜−電極接合体を作製する。 As a solution for these problems, a method for producing an electrolyte membrane-catalyst layer assembly by a transfer method has attracted attention. In the transfer method, a film for forming a catalyst layer in which a catalyst layer is formed on a base film is prepared, and this is placed on both sides of the electrolyte film so that the catalyst layers face each other, and is subjected to hot press to thereby form an electrolyte membrane. An electrolyte membrane-electrode assembly is produced by forming a catalyst layer thereon and disposing electrode bases on both sides thereof.
このような転写法を利用して、触媒層形成用フィルムを作製しながらインラインで電解質膜−電極接合体を作製することにより、生産性よく均質な電解質膜−電極接合体を大量生産することも提案されている(特許文献1参照。)。 Using such a transfer method, it is possible to mass-produce a homogeneous electrolyte membrane-electrode assembly with high productivity by producing an electrolyte membrane-electrode assembly in-line while producing a film for forming a catalyst layer. It has been proposed (see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の圧熱ロールを用いた触媒層の転写法においては、所望の電極形状を持つ電解質膜−電極接合体を、電解質上の所望の位置に作製することができない。
本発明は、任意形状の触媒層を有する電解質膜−触媒層接合体を製造する方法および装置を提供する。 The present invention provides a method and apparatus for producing an electrolyte membrane-catalyst layer assembly having an arbitrarily shaped catalyst layer.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねてきた。その結果、電解質膜と触媒層が形成された触媒層形成用フィルムとを、所望の開口部が形成されたマスクフィルムを介して対向させ、熱プレスを施して触媒層を上記触媒層形成用フィルムから上記電解質膜に転写することにより、任意の形状の触媒層を持つ電解質膜−触媒層接合体を作製できることを見出した。本発明は、斯かる知見に基づき完成されたものである。 The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, the electrolyte membrane and the catalyst layer forming film on which the catalyst layer is formed are opposed to each other through a mask film on which a desired opening is formed, and hot pressing is performed to form the catalyst layer on the catalyst layer forming film. It was found that an electrolyte membrane-catalyst layer assembly having a catalyst layer of an arbitrary shape can be produced by transferring to the above electrolyte membrane. The present invention has been completed based on such findings.
マスクフィルムは、触媒層と接触する面に離型層を有し、再利用可能とすることが好ましい。 The mask film preferably has a release layer on the surface in contact with the catalyst layer so that it can be reused.
本発明に係る固体高分子形燃料電池用電解質膜−触媒層接合体の製造方法によれば、マスクフィルムに形成した所望形状の開口部を通じて触媒層が電解質膜上に転写されるので、任意形状の触媒層を持つ電解質膜−触媒層接合体を製造することができる。電解質膜、マスクフィルム、及び触媒層形成用フィルムを連続供給することにより、生産性よく、効率よく、連続して大量に製造することができる。 According to the method for producing an electrolyte membrane-catalyst layer assembly for a polymer electrolyte fuel cell according to the present invention, the catalyst layer is transferred onto the electrolyte membrane through the opening of the desired shape formed in the mask film, so that it has an arbitrary shape. An electrolyte membrane-catalyst layer assembly having the catalyst layer can be produced. By continuously supplying the electrolyte membrane, the mask film, and the catalyst layer forming film, a large amount can be manufactured continuously with good productivity and efficiency.
以下に、本発明に係る燃料電池用の電解質膜−触媒層接合体の製造方法について、図面を参照して説明する。なお、全図を通し、同様の構成部分については同符号を付し、以下の説明において重複説明を省略することがある。 Below, the manufacturing method of the electrolyte membrane-catalyst layer assembly for fuel cells which concerns on this invention is demonstrated with reference to drawings. Throughout the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted in the following description.
図1は、本発明に係る燃料電池用の電解質膜−触媒層接合体の製造方法を各要素の平面図によって概念的に示す工程図である。 FIG. 1 is a process diagram conceptually showing a method for producing an electrolyte membrane-catalyst layer assembly for a fuel cell according to the present invention with plan views of each element.
触媒層形成用フィルム1は、図2に示すように、基材フィルム2上に触媒層3が形成されている。触媒層3は、白金微粒子および炭素粒子を含む触媒粒子と、プロトン伝導性電解質材料とを含み、基材フィルム2上にスクリーン印刷やスプレーコーティング、ダイコーティング、ナイフコーティングなどの公知の塗工方法を用いて形成されている。
As shown in FIG. 2, the catalyst layer forming film 1 has a catalyst layer 3 formed on a
基材フィルム2は、熱プレスに耐える耐熱性および強度を有し、好ましくは可撓性を有する材料を採用することができる。図3に示すように、基材フィルム2に剥離層4を形成した触媒層形成用フィルム1′としてもよい。剥離層4は、シリコンコーティングやフッ素コーティング、プラズマ処理などの公知の手法により形成される。
The
マスクフィルム5は、所望形状で所望位置に開口部6が予め形成されている。マスクフィルム5は、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ステンレス、或いはシリコンゴム等を採用することができるが、後述する熱プレスに耐え得る耐熱性および強度を有する材料であれば金属、ポリマー、ゴム、或いは紙など材質は問わない。マスクフィルム5は、図4に示すように、マスクフィルム基材5aの触媒層に接する面に離型層7が形成されていてもよい。離型層7は、プラズマ処理やシリコンコーティング、フッ素コーティング等の公知の処理方法により形成され得る。 The mask film 5 has a desired shape and an opening 6 formed in advance at a desired position. As the mask film 5, for example, a polyethylene terephthalate film, stainless steel, silicon rubber, or the like can be adopted. However, any metal, polymer, rubber, or paper can be used as long as the material has heat resistance and strength that can withstand heat press described later. Any material is acceptable. As shown in FIG. 4, the mask film 5 may have a release layer 7 formed on the surface of the mask film substrate 5 a in contact with the catalyst layer. The release layer 7 can be formed by a known processing method such as plasma processing, silicon coating, or fluorine coating.
電解質膜8としては、公知のプロトン伝導性固体高分子電解質膜を使用することができ、例えば、パーフルオロスルホン酸系のフッ素イオン交換樹脂、より具体的には、炭化水素系イオン交換膜のC−H結合をフッ素で置換したパーフルオロカーボンスルホン酸系ポリマー(PFS系ポリマー)等が挙げられる。電気陰性度の高いフッ素原子を導入することで、化学的に非常に安定し、スルホン酸基の解離度が高く、高いイオン伝導性が実現できる。このようなプロトン伝導性高分子電解質の具体例としては、デュポン社製の「Nafion」(登録商標)、旭硝子(株)製の「Flemion」(登録商標)、旭化成(株)製の「Aciplex」(登録商標)、ゴア(Gore)社製の「Gore Select」(登録商標)等が挙げられる。 As the electrolyte membrane 8, a known proton conductive solid polymer electrolyte membrane can be used. For example, a perfluorosulfonic acid-based fluorine ion exchange resin, more specifically, a hydrocarbon ion-exchange membrane C Examples include perfluorocarbon sulfonic acid polymers (PFS polymers) in which the —H bond is substituted with fluorine. By introducing a fluorine atom having high electronegativity, it is chemically very stable, the dissociation degree of the sulfonic acid group is high, and high ion conductivity can be realized. Specific examples of such proton conductive polymer electrolytes include “Nafion” (registered trademark) manufactured by DuPont, “Flemion” (registered trademark) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., and “Aciplex” manufactured by Asahi Kasei Corporation. (Registered trademark), “Gore Select” (registered trademark) manufactured by Gore, and the like.
上記のような電解質膜8両面の各所定位置に1対のマスクフィルム5を重ねて配置し、各マスクフィルム5上の各所定位置に、触媒層3がマスクフィルム5の側を向くように触媒層形成用フィルム1を重ねて配置する。 A pair of mask films 5 is placed on each of the predetermined positions on both surfaces of the electrolyte membrane 8 as described above, and the catalyst layer 3 faces the mask film 5 at each predetermined position on each mask film 5. The layer forming film 1 is placed in an overlapping manner.
触媒層3は、マスクフィルム5の開口部6を通して電解質膜8の表面に接することができ、開口部6以外の部位ではマスクフィルム5に接するのみで電解質膜8には接することができない。 The catalyst layer 3 can be in contact with the surface of the electrolyte membrane 8 through the opening 6 of the mask film 5, and only in contact with the mask film 5 at a portion other than the opening 6, and cannot be in contact with the electrolyte membrane 8.
このように電解質膜8と各触媒層形成用フィルム1との間にマスクフィルム5を挟んでおいて、熱プレスを施すことにより、電解質膜8の両面において、マスクフィルム5の開口部6でのみ触媒層3との接合がおこる。このような短冊状の電解質膜−触媒層接合体を製造する際に施される熱プレスは、例えば圧熱ロールや平板プレスなどの公知の手法を用いて行うことができる。 In this way, by sandwiching the mask film 5 between the electrolyte membrane 8 and each catalyst layer forming film 1 and performing hot pressing, only the opening 6 of the mask film 5 is provided on both surfaces of the electrolyte membrane 8. Joining with the catalyst layer 3 occurs. The hot pressing performed when manufacturing such a strip-shaped electrolyte membrane-catalyst layer assembly can be performed using a known technique such as a pressure roll or a flat plate press.
次いで、電解質膜8と触媒層形成用フィルム1との接合体から、基材フィルム2およびマスクフィルム5を剥離することにより、電解質膜8の両面に触媒層3が形成され、電解質膜−触媒層接合体が得られる。
Next, the
さらに、得られた電解質膜−触媒層接合体の両面に電極基材を配置することにより、電解質膜上に触媒層が形成された電解質膜−電極接合体が得られる(図15,図16参照)。なお、電極基材は、従来公知のカーボンペーパーやカーボンクロス等の炭素材料を使用することができ、熱プレス等によって電解質膜−触媒層接合体の触媒層上に接合させることができる。 Furthermore, an electrolyte membrane-electrode assembly in which a catalyst layer is formed on the electrolyte membrane is obtained by disposing electrode substrates on both surfaces of the obtained electrolyte membrane-catalyst layer assembly (see FIGS. 15 and 16). ). In addition, conventionally well-known carbon materials, such as carbon paper and a carbon cloth, can be used for an electrode base material, and it can be joined on the catalyst layer of an electrolyte membrane-catalyst layer assembly | attachment by hot press etc. FIG.
上記のようにして電解質膜−電極接合体を製造することにより、開口部6の形状に依存する触媒層3を電解質膜8上に形成することができる。よって、種々形状の開口部を有するマスクフィルム5を予め用意しておけば、所望形状の触媒層を電解質膜8上に容易に形成することができる。 By manufacturing the electrolyte membrane-electrode assembly as described above, the catalyst layer 3 depending on the shape of the opening 6 can be formed on the electrolyte membrane 8. Therefore, if a mask film 5 having openings of various shapes is prepared in advance, a catalyst layer having a desired shape can be easily formed on the electrolyte membrane 8.
基材フィルム2に剥離層4が形成されていれば、触媒層形成用フィルム1′から電解質膜8への触媒層3の転写を容易にすることができる。
If the release layer 4 is formed on the
また、マスクフィルム5に離型層7を設けておけば、マスクフィルムへの触媒層3の転写を防ぐので、マスクフィルム5を繰り返し再利用することができ、1つのマスクフィルム5から大量の電解質膜−触媒層接合体を製造することが可能となり、生産性の向上につながる利点がある。 Further, if the release layer 7 is provided on the mask film 5, the transfer of the catalyst layer 3 to the mask film is prevented, so that the mask film 5 can be reused repeatedly, and a large amount of electrolyte can be obtained from one mask film 5. A membrane-catalyst layer assembly can be produced, which has the advantage of improving productivity.
なお、マスクフィルム5に設けられた開口部6の数は1つに限ることなく、図5に示すように、2以上の開口部6…があってよい。その場合には、電解質膜8上に複数の触媒層3が形成されるが、電解質膜8と触媒層形成用フィルム1の接合体を所望の形状に切り出すことで、複数の電解質膜−触媒層接合体を同時に製造することができる。 Note that the number of openings 6 provided in the mask film 5 is not limited to one, and there may be two or more openings 6 as shown in FIG. In that case, a plurality of catalyst layers 3 are formed on the electrolyte membrane 8, but a plurality of electrolyte membrane-catalyst layers are formed by cutting the joined body of the electrolyte membrane 8 and the catalyst layer forming film 1 into a desired shape. The joined body can be manufactured at the same time.
さらに、図6に示されるように、マスクフィルムに形成される複数の開口部の形状は全て同一である必要はなく、任意の形状の開口部が任意の数だけ形成されていてもよい。 Furthermore, as shown in FIG. 6, the shapes of the plurality of openings formed in the mask film are not necessarily the same, and an arbitrary number of openings having an arbitrary shape may be formed.
均質な電解質膜−触媒層接合体を大量かつ安価に、生産性よく製造するためには、ロール状の電解質膜および触媒層形成フィルム、マスクフィルムを用いることが望ましい。 In order to produce a homogeneous electrolyte membrane-catalyst layer assembly in large quantities at low cost and with high productivity, it is desirable to use a roll-shaped electrolyte membrane, a catalyst layer forming film, and a mask film.
例えば、図7〜図9に示すようなシステムでは、ロール状の電解質膜8に、ロール状のマスクフィルム5を重ね、さらに触媒層形成用フィルム1を触媒層3がマスクフィルム5に接する向きに重ね、これらの連続搬送ラインを構成し、さらに、圧熱ロール10で連続的に熱プレスを施すことにより電解質膜−触媒層接合体を連続的に大量に製造することができる。 For example, in the system as shown in FIGS. 7 to 9, the roll-shaped electrolyte film 8 is overlaid with the roll-shaped mask film 5, and the catalyst layer forming film 1 is placed in a direction in which the catalyst layer 3 is in contact with the mask film 5. By stacking and configuring these continuous conveyance lines, and further continuously performing hot pressing with the hot roll 10, an electrolyte membrane-catalyst layer assembly can be continuously produced in large quantities.
図7〜図9に示すシステムでは、電解質膜8と触媒層形成用フィルム1の接合体11から転写後のマスクフィルム5及び基材フィルム2を剥離することなく巻き取っている。この場合、基材フィルム2は触媒層3を保護するフィルムとしての活用が可能であり、例えば基材フィルム2にガスバリア性を持たせるとともにその周縁をヒートシールすることにより、触媒層3を、外気との接触による汚染や劣化から保護することができる。
In the system shown in FIGS. 7 to 9, the mask film 5 and the
一方、図10〜図12に示すように、電解質膜8と触媒層形成用フィルム1の接合体から基材フィルム2を剥離して巻き取ることも可能であり、この場合、巻き取ったマスクフィルム5を直ちに再利用することが可能である。
On the other hand, as shown in FIGS. 10 to 12, the
さらに、図13および図14に示すように、インラインで触媒層形成用フィルム1を製造しながら電解質膜−触媒層接合体11を製造することも可能であり、この場合、製造した触媒層形成用フィルム1を保管するスペースを必要としないうえに、保管中に触媒層が汚染したり劣化したりするリスクを低減することができる利点がある。触媒層形成用フィルム1は、先に述べたような公知の手法により製造される。
Furthermore, as shown in FIG. 13 and FIG. 14, it is also possible to manufacture the electrolyte membrane-
また、図13に示したシステムでは、電解質膜8と触媒層形成用フィルム1の接合体から転写済みのマスクフィルム5及び基材フィルム2を剥離せずに巻取りを行ない、図14に示したシステムでは転写済みのマスクフィルム5及び基材フィルム2を剥離して巻取りを行なう。電解質膜−触媒層接合体の巻取り方法の違いによるメリットとデメリットは先に記した通りであり、巻取り前にマスクフィルム5、基材フィルム2の剥離を行なうか行なわないかは電解質膜−触媒層接合体およびマスクフィルム5の取扱にとって有利な方法を選択すればよい。このように、触媒層形成用フィルム1をインラインで製造しながら電解質膜−触媒層接合体を製造するシステムを構成することにより、連続して生産性よく大量に電解質膜−触媒層接合体を製造することが可能である。
Further, in the system shown in FIG. 13, the transferred mask film 5 and the
上記実施形態において、熱プレスとして熱ロールのみを図示したが、電解質膜、マスクフィルム、基材フィルム、及び触媒層形成用フィルムを、間欠送りとすることにより平板プレスを用いることもできる。 In the said embodiment, although only the heat roll was illustrated as a heat press, a flat plate press can also be used by making an electrolyte membrane, a mask film, a base film, and the film for catalyst layer formation into intermittent feed.
上記電解質膜−触媒層接合体の製造ラインに続けて、電極基材を接合するラインを設けることができる。図15は、電解質膜−触媒層接合体に電極基材を接合するラインの第1実施形態を示している。 Subsequent to the production line for the electrolyte membrane-catalyst layer assembly, a line for joining the electrode base material can be provided. FIG. 15 shows a first embodiment of a line for joining an electrode substrate to an electrolyte membrane-catalyst layer assembly.
電極基材接合ラインは、電解質膜−触媒層接合体11を搬送するライン13と、触媒層3上に一方の電極基材14を載置する第1載置ステーション15と、載置された電極基材14を触媒層3に接合させる第1熱プレス16と、ライン13をねじり反転させる反転ステーション17と、触媒層3上に他方の電極基材18を載置する第2載置ステーション19と、載置された電極基材18を触媒層3に接合させる第2熱プレス20と、を有する。この電極基材接合ラインにおいて製作された電解質膜−電極接合体は、単数毎に切り出される。
The electrode base material joining line includes a
図16は、電極基材接合ラインの第2実施形態を示している。第2実施形態では、電解質膜−触媒層接合体11を搬送するライン21の下方に、電極基材18を所定間隔で搬送する電極基材搬送ライン22が設けられている。また、触媒層3上に一方の電極基材14を載置する載置ステーション15と、上下両面の触媒層3,3の各々に電極基材14,18を接合させる熱プレス23と、を備えている。電極基材接合ラインにおいて製作された電解質膜−電極接合体は、単数毎に切り出される。
FIG. 16 shows a second embodiment of the electrode base material joining line. In the second embodiment, an electrode base
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
1,1′ 触媒層形成用フィルム
2 基材フィルム
3 触媒層
4 剥離層
5 マスクフィルム
6 開口部
7 離型層
8 電解質膜
10 圧熱ロール
11 電解質膜−触媒層接合体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1 'Catalyst
Claims (6)
熱プレスにより、前記マスクフィルムの開口部を通じて、前記電解質膜と前記触媒層形成用フィルムの触媒層とを接合する工程と、
を含む、固体高分子形燃料電池用電解質膜−触媒層接合体の製造方法。 Arranging a catalyst layer forming film in which a catalyst layer is formed on a base film via a mask film in which desired openings are formed on both surfaces of the proton conductive electrolyte membrane;
Bonding the electrolyte membrane and the catalyst layer of the catalyst layer forming film through the opening of the mask film by hot pressing;
A method for producing an electrolyte membrane-catalyst layer assembly for a polymer electrolyte fuel cell, comprising:
基材フィルムに触媒層を形成した触媒層形成用フィルムを搬送する触媒層形成用フィルム搬送ラインと、
所望の開口部が形成されたマスクフィルムを、前記電解質膜と前記触媒層形成用フィルムの間に搬送するマスクフィルム搬送ラインと、
前記マスクフィルムの開口部を通じて、該電解質膜と該触媒層形成用フィルムの触媒層とを接合する熱プレスと、
を有することを特徴とする、固体高分子形燃料電池用電解質膜−触媒層接合体の製造装置。 An electrolyte membrane conveyance line for conveying the polymer solid electrolyte membrane;
A catalyst layer forming film transport line for transporting a catalyst layer forming film in which a catalyst layer is formed on a base film;
A mask film transport line for transporting a mask film having a desired opening formed between the electrolyte membrane and the catalyst layer forming film;
Hot press for joining the electrolyte membrane and the catalyst layer of the catalyst layer forming film through the opening of the mask film;
An apparatus for producing an electrolyte membrane-catalyst layer assembly for a polymer electrolyte fuel cell, comprising:
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