JP2013191521A - Apparatus of manufacturing membrane electrode assembly for solid polymer fuel cell, and membrane electrode assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体高分子形燃料電池における膜電極接合体の製造装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for manufacturing a membrane electrode assembly in a polymer electrolyte fuel cell.
燃料電池の発電方式は、水素などの燃料と空気などの酸化剤を電気化学的に反応させることにより燃料の化学エネルギーを電気エネルギーに変換して取り出す方式である。この発電方式は、発電効率が高く、静粛性に優れ、大気汚染の原因となるNOx、SOx、また地球温暖化の原因となるCO2の排出量が少ない等の利点から、新エネルギー用途として期待されている。この燃料電池が適用されている例としては、携帯電気機器の長時間電力供給、コジェネレーション用定置型発電温水供給機、燃料電池自動車等があり、用途も規模も多様である。 The power generation system of a fuel cell is a system in which chemical energy of a fuel is converted into electrical energy and extracted by causing an electrochemical reaction between a fuel such as hydrogen and an oxidant such as air. This power generation method is expected to be used as a new energy application because of its advantages such as high power generation efficiency, excellent quietness, NOx and SOx that cause air pollution, and low CO 2 emissions that cause global warming. Has been. Examples of the application of this fuel cell include a long-time power supply for portable electric devices, a stationary power generation hot water supply machine for cogeneration, a fuel cell vehicle, and the like, which have various uses and scales.
燃料電池の種類は使用する電解質によって、固体高分子形、リン酸形、溶融炭酸塩形、固体酸化物形、アルカリ形等に分類され、それぞれ運転温度が大きく異なり、それに伴い発電規模や利用分野も異なる。 The types of fuel cells are classified into solid polymer type, phosphoric acid type, molten carbonate type, solid oxide type, alkaline type, etc. depending on the electrolyte used. Is also different.
陽イオン交換膜を電解質として用いたものは、固体高分子形燃料電池と呼ばれ、燃料電池の中でも比較的低温での動作が可能であり、また、電解質膜の薄膜化により内部抵抗を低減できるため高出力化、コンパクト化が可能であり、車載電源や家庭据置用電源等への使用が有望視されている。 The one using a cation exchange membrane as an electrolyte is called a polymer electrolyte fuel cell, and can operate at a relatively low temperature among fuel cells, and the internal resistance can be reduced by reducing the thickness of the electrolyte membrane. Therefore, high output and compactness are possible, and it is considered promising for use in in-vehicle power supplies, household stationary power supplies, and the like.
固体高分子形燃料電池は、膜電極接合体(Membrane−Electrode−Assembly;MEA)と呼ばれる電解質膜の両面に一対の電極触媒層を配置させた接合体を、電極の一方(アノード側)に水素を含有する燃料ガスを供給するためのガス流路を形成したセパレータ板と、電極の他方(カソード側)に酸素を含む酸化剤ガスを供給するためのガス流路を形成したセパレータ板とで挟持した電池である。この一対のセパレータ板で挟持した電池を単電池セルと呼ぶ。 A polymer electrolyte fuel cell has a structure in which a pair of electrocatalyst layers are arranged on both sides of an electrolyte membrane called a membrane-electrode-assembly (MEA), and one electrode (anode side) is hydrogenated. Sandwiched between a separator plate having a gas flow path for supplying a fuel gas containing oxygen and a separator plate having a gas flow path for supplying an oxidant gas containing oxygen to the other electrode (cathode side) Battery. A battery sandwiched between the pair of separator plates is called a single battery cell.
固体高分子形燃料電池は、出力密度の増大と燃料電池全体のコンパクト化を目的として、単電池セルを複数積層(スタック)して用いられる。スタックする枚数は、必要な電力により異なり、一般的な携帯電気機器のポータブル電源では数枚から10枚程度、コジェネレーション用定置型電気および温水供給機では60〜90枚程度、自動車用途では250〜400枚程度である。高出力化をするためにはスタック枚数を増やすことが必要となり、単電池セルのコストが燃料電池全体のコストに大きく影響する。プロセスコストの観点から、部品数が少なく組み立てが容易な膜電極接合体構造が望まれている。 A polymer electrolyte fuel cell is used by stacking a plurality of unit cells for the purpose of increasing power density and making the entire fuel cell compact. The number of sheets to be stacked varies depending on the required electric power. For portable power sources of general portable electric devices, several to about 10 sheets, for stationary electric and hot water supply machines for cogeneration, about 60 to 90 sheets, and for automobile applications, 250 to About 400 sheets. In order to increase the output, it is necessary to increase the number of stacks, and the cost of the unit cell greatly affects the cost of the entire fuel cell. From the viewpoint of process cost, a membrane electrode assembly structure with a small number of parts and easy assembly is desired.
近年、膜電極接合体を製造する際、触媒インクを電解質膜に直接塗布することにより触媒層を形成する手法が試みられている。この手法は、副資材を必要としないことからプロセスコストが抑えられる点と、電解質膜と触媒層の密着性が高いことにより性能が向上する点とから、理想的な手法として注目されている。 In recent years, when manufacturing a membrane electrode assembly, a method of forming a catalyst layer by directly applying a catalyst ink to an electrolyte membrane has been attempted. This method is attracting attention as an ideal method because it does not require any auxiliary material and can reduce the process cost, and the performance is improved due to the high adhesion between the electrolyte membrane and the catalyst layer.
しかしながら、電解質膜は触媒インクの溶媒に触れるとすぐに膨潤してしまうという課題がある。この課題を解決する方法として、加熱吸着プレート上に電解質膜を設置し、背面加熱を行うことにより、触媒インクを塗布すると同時に溶媒を乾燥・除去する方法が提案されている(例えば、特許文献1、2を参照)。触媒インクの塗工法としては、溶媒の蒸発を促進させることを目的としてスプレー法が採用されている。 However, there is a problem that the electrolyte membrane swells as soon as it comes into contact with the solvent of the catalyst ink. As a method for solving this problem, there has been proposed a method of drying and removing the solvent at the same time as applying the catalyst ink by installing an electrolyte membrane on the heating adsorption plate and performing backside heating (for example, Patent Document 1). 2). As a method for applying the catalyst ink, a spray method is employed for the purpose of promoting the evaporation of the solvent.
しかしながら、特許文献1、2に記載の技術では、塗工法として、グラビア印刷法・刷毛塗り・ダイコート法・ドクターブレード等による手法を適用した場合、背面加熱を行っている為、触媒インク供給部が塗工途中に乾燥し、触媒インク中の溶媒量が塗工と共に減少していく。結果、電解質膜に形成される触媒層が不均一な厚さとなる。例えば、ダイコート法による塗工を行った場合、触媒インク供給部となるビードと呼ばれる、触媒インクの液溜まり部が塗工途中に乾燥し、触媒インク中の溶媒量が塗工と共に減少していく。塗工時のウェット膜厚は一定であるので、結果、塗工エンド部にかけて徐々に触媒層厚が厚くなっていくことになる。
However, in the techniques described in
本発明は、上記問題を考慮して成し遂げられたものであり、電解質膜にブレード法により直接触媒インクを塗布させる際に、電解質膜の膨潤を抑制すると共に、触媒層厚を均一にする製造装置を提供することを目的とする。 The present invention has been accomplished in consideration of the above problems, and a manufacturing apparatus that suppresses swelling of the electrolyte membrane and makes the thickness of the catalyst layer uniform when the catalyst ink is directly applied to the electrolyte membrane by the blade method. The purpose is to provide.
本発明に係る固体高分子形燃料電池用膜電極接合体の製造装置は、少なくとも高分子材料と溶媒とを含む触媒インクを、電解質膜の一方面上に供給してビードを形成するビード形成手段と、電解質膜を保持し、保持した電解質膜を所定の搬送方向に搬送することにより、保持した電解質膜をビード形成手段に対して相対的に移動させて、触媒インクを電解質膜の一方面に塗工する搬送手段と、電解質膜上に形成されたビードより搬送方向側に位置する触媒インクの塗工直後の部分と、塗工直後の部分より搬送方向側に位置する触媒インクの塗工後の部分とを、電解質膜の他方面側から加熱して、触媒インク中の溶媒を揮発除去する加熱手段とを備える。 The apparatus for producing a membrane electrode assembly for a polymer electrolyte fuel cell according to the present invention comprises a bead forming means for supplying a catalyst ink containing at least a polymer material and a solvent onto one surface of an electrolyte membrane to form a bead. The electrolyte membrane is held, and the held electrolyte membrane is transferred in a predetermined transfer direction, so that the held electrolyte membrane is moved relative to the bead forming means, and the catalyst ink is placed on one surface of the electrolyte membrane. The transporting means for coating, the part immediately after coating of the catalyst ink positioned on the transport direction side from the bead formed on the electrolyte membrane, and the coating of the catalyst ink positioned on the transporting direction side from the part immediately after coating And a heating means for heating the portion from the other side of the electrolyte membrane to volatilize and remove the solvent in the catalyst ink.
加熱手段は、電解質膜の他方面側に配置され、異なる温度に設定された複数の加熱帯を含むことを特徴とする。 The heating means is arranged on the other surface side of the electrolyte membrane and includes a plurality of heating zones set at different temperatures.
加熱帯は、電解質膜上に形成されたビードに対応する位置と、触媒インクの塗工直後の部分に対応する位置と、触媒インクの塗工直後の部分より搬送方向側の位置とに配置されており、電解質膜上に形成されたビードに対応する位置に配置された加熱帯は、ビードが乾燥しない温度に設定され、触媒インクの塗工直後の部分に対応する位置に配置された加熱帯は、触媒インク中の溶媒の揮発温度近傍に設定され、触媒インクの塗工直後の部分より搬送方向側の位置に配置された加熱帯は、触媒インクの溶媒の揮発温度以上に設定されることを特徴とする。 The heating zone is disposed at a position corresponding to the bead formed on the electrolyte membrane, a position corresponding to a portion immediately after the application of the catalyst ink, and a position on the transport direction side from the portion immediately after the application of the catalyst ink. The heating zone disposed at a position corresponding to the bead formed on the electrolyte membrane is set to a temperature at which the bead does not dry and is disposed at a position corresponding to the portion immediately after the application of the catalyst ink. Is set in the vicinity of the volatilization temperature of the solvent in the catalyst ink, and the heating zone arranged at the position in the transport direction side immediately after the coating of the catalyst ink is set to be equal to or higher than the volatilization temperature of the solvent in the catalyst ink. It is characterized by.
搬送方向における加熱帯の幅が、同方向におけるビードの幅と同じ長さであることを特徴とする。 The width of the heating zone in the transport direction is the same length as the width of the bead in the same direction.
本発明に係る膜電極接合体は上記の製造装置により作製された膜電極接合体である。 The membrane / electrode assembly according to the present invention is a membrane / electrode assembly produced by the production apparatus described above.
本発明に係る製造装置によれば、触媒インクを塗工すると同時に加熱乾燥を行う為、触媒インク中の溶媒が電解質膜に触れると同時に蒸発し、電解質膜の膨潤を抑制することができると共に、常に同量の触媒を電解質膜に塗工できる為、触媒層厚が均一となっている。 According to the production apparatus of the present invention, since the catalyst ink is applied and heated and dried at the same time, the solvent in the catalyst ink evaporates at the same time as touching the electrolyte membrane, and the swelling of the electrolyte membrane can be suppressed. Since the same amount of catalyst can always be applied to the electrolyte membrane, the catalyst layer thickness is uniform.
以下、本発明の実施の形態にかかる固体高分子形燃料電池における膜電極接合体の製
造装置について、図面を用いて詳細に説明する。
Hereinafter, the manufacturing apparatus of the membrane electrode assembly in the polymer electrolyte fuel cell concerning embodiment of this invention is demonstrated in detail using drawing.
図1は、従来の背面加熱乾燥を行った塗工による膜電極接合体の製造装置を示す概略模式図である。図1に示した膜電極接合体の製造装置は、上面に電解質膜1を吸着固定し、吸着固定した電解質膜1を搬送する搬送吸着装置7と、予め調整された触媒インクを電解質膜1に塗工するヘッド12と、搬送吸着装置7の下面側に配置され、触媒インクの溶媒揮発温度以上の温度に設定された1つの加熱帯15とを備える。電解質膜1に触媒インクを塗工することによってカソード触媒層2が形成される。図1に示した膜電極接合体の製造装置では、加熱帯15により、電解質膜1の全体が一様に加熱されているので、触媒インクのビード13を掃引中に、ビード13部分に含まれる固形成分濃度が徐々に上昇するため、溶媒除去後のカソード触媒層2の厚みが不均一となる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a conventional apparatus for producing a membrane / electrode assembly by coating with backside heating and drying. The membrane / electrode assembly manufacturing apparatus shown in FIG. 1 has an
図2は、本発明の背面加熱を行った塗工による膜電極接合体の製造装置の概略模式図で
ある。図2に示すように、本発明の実施の形態にかかる膜電極接合体の製造装置は、大きくは、上面に電解質膜1を吸着固定し、吸着した電解質膜1を搬送する搬送吸着装置7と、予め調整された触媒インクを電解質膜1に塗工するヘッド12と、搬送吸着装置7の下面側に配置され、それぞれ異なる温度に設定された加熱帯8・9・10とを備える。図2に示した膜電極接合体の製造装置は、図1に示した膜電極接合体の製造装置の加熱帯15に代えて、異なる温度に設定された加熱帯8・9・10を備える点で異なっている。また、図2の膜電極接合体の製造装置は、電解質膜1に触媒インクを塗工することによってカソード触媒層2を形成する。
FIG. 2 is a schematic diagram of an apparatus for producing a membrane / electrode assembly by coating with backside heating according to the present invention. As shown in FIG. 2, the apparatus for manufacturing a membrane / electrode assembly according to an embodiment of the present invention mainly includes a
搬送吸着装置7は、少なくとも電解質膜1が設置される部分が吸着可能に構成されており、かつ、吸着した電解質膜1を搬送可能であれば、任意の機構を採用することができる。例えば、搬送可能な多孔質プレートをポンプにより吸引させることにより、吸着を行う機構が挙げられる。尚、一般的なベルトコンベア上に多孔質の吸着プレートを設置する構成を取ってもよい。
The
本発明で用いる電解質膜1は、固体高分子形燃料電池に一般的に用いられるものでよい。例えば、フッ素系電解質膜や炭化水素電解質膜が好適に使用でき、特にフッ素系電解質膜が望ましい。
The
ヘッド12は、ダイコート等の一般的に塗工時に用いられるダイヘッドでよい。図2に
示すように、ヘッド12は、その長手方向が電解質膜1の幅方向(搬送方向に直交する方向)と一致するように所定の位置に固定されており、電解質膜1の幅方向に延びるライン状に同時に触媒インクを塗出する。ヘッド12は、搬送吸着装置7により搬送される電解質膜1に対して電解質膜幅方向のインクラインを連続的に形成することができ、これにより、電解質膜1上に配置されたマスク11の開口部に触媒インクを塗布することができる。また、ブレード法により塗工する場合には、予め触媒インクをマスク11の上面部に溜め、ブレードにより掃引し、ダイコートと同様にインクラインを連続的に形成してもよい。
The
ヘッド12より塗出される触媒インクとしては、固体高分子形燃料電池に一般的に用いられるものでよい。例えば、白金または白金と他の金属(例えばRu、Rh、Mo、Cr、Co、Fe等)との合金の微粒子(平均粒径は10nm以下が望ましい)が表面に担持されたカーボンブラックなどの導電性炭素微粒子(平均粒径:20〜100nm程度)と、パーフルオロスルホン酸樹脂溶液などの高分子溶液とが適当な溶剤(エタノールなど)中で均一に混合されたものが使用できる。
The catalyst ink applied from the
搬送吸着装置7の下面側に設置された加熱帯8・9・10は、それぞれ異なる温度に設定される。具体的に、ビード13に対応する位置に設置されている加熱帯8は常温に、加熱帯8に隣接し電解質膜1の搬送方向にあって、触媒インクの塗工直後の部分に対応する位置に設置されている加熱帯9は触媒インク中の溶媒の揮発温度に、加熱帯9に隣接し電解質膜1の搬送方向にあって、触媒層の部分に対応する位置に設置される加熱帯10は触媒インクの溶媒の揮発温度以上に設定する。
The
ビード13に対応する位置に設置されている加熱帯8の温度が常温の20℃〜25℃に設定されていることによりビード13の乾燥を防ぐことができる。また、ビード13の乾燥を防ぐことにより、ビード13の固形分濃度が一定に保たれるため、溶媒除去後のカソード触媒層2の厚みが均一となる。また、ビード13の乾燥を防ぎ、固形分濃度を一定に保つために、搬送方向における加熱帯8の幅が、搬送方向におけるビード13の幅と同じであることが望ましい。この場合、加熱帯8はビード13と重なり合う位置に配置される。加熱帯8の幅がビード13の幅より小さい場合、隣接する高温に設定した加熱帯9がビード13の背面に設置されることになり、ビード13が乾燥してしまう。一方、加熱帯8の幅がビード13の幅より大きい場合、ビード13部に隣接する塗工直後の触媒層部の背面に常温の加熱帯8が設置されることになり、触媒層を即座に乾燥することができなくなってしまう。なお、加熱帯8の幅とビード13の幅とは厳密に一致している必要はなく、±1.0mm程度の誤差があってもよい。また、固形分濃度を一定に保つために、搬送方向と直行する方向における加熱帯8の幅が、搬送方向と直行する方向におけるビード13の幅以上の長さであることが望ましい。
Drying of the
また、加熱帯8に隣接し電解質膜1の搬送方向にあって、触媒インクの塗工直後の部分に対応する位置に設置される加熱帯9の温度を、触媒インク中の溶媒の揮発温度に設定することにより、触媒インク中の溶媒が電解質膜1に触れると同時に蒸発し、電解質膜1の膨潤を抑制することができる。さらに、加熱帯9に隣接し電解質膜1の搬送方向にある、カソード触媒層2部分に対応する位置に設置される加熱帯10の温度を触媒インク中の溶媒の揮発温度以上に設定することにより、カソード触媒層2中の溶媒を段階的に除去することができる。加えて、異なる温度に設定される加熱帯9および10を設けることにより、カソード触媒層2の乾燥を段階的に行うことができるため、触媒インクの溶媒が混合溶媒である場合にも好適に使用することができる。また、カソード触媒層2の乾燥を充分に行うために、搬送方向と直行する方向における加熱帯9および10の幅が、搬送方向と直行する方向におけるビード13の幅以上の長さであることが望ましい。
Further, the temperature of the
上述した製造装置により電解質膜1の一方面上にカソード触媒層2が形成される。電解質膜1の他方面に対しても、図2に示した製造装置を用いて触媒インクを塗布することによって、アノード触媒層3を形成することで、膜電極接合体14が完成する。尚、電解質膜1にカソード触媒層2およびアノード触媒層3を形成する順序は任意で良い。また、上述では、加熱帯8を有する構造であったが、加熱帯8を有してなくても良い。ビード13形成部に隣接する電解質膜1の搬送方向の部分に対応する位置に加熱帯9を設置し、加熱帯9に隣接し電解質膜1の搬送方向の位置に加熱帯10を設置していれば良い。
The
以下に、具体的な実施例により本発明の固体高分子形燃料電池の製造装置を説明する。尚、後述する実施例は本発明の1実施例であり、本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。本実施例により作製された膜電極接合体14の断面図を図3に示し、上面図を図4に示す。
Below, the manufacturing apparatus of the polymer electrolyte fuel cell of this invention is demonstrated by a specific Example. In addition, the Example mentioned later is one Example of this invention, and this invention is not limited only to this Example. FIG. 3 shows a cross-sectional view of the
白金担持量が50%である白金担持カーボン触媒(商品名:TEC10E50E、田中
貴金属工業製)と、20質量%高分子電解質溶液であるNafion(登録商標、デュポン社製)とを、混合比1:2の水−エタノール混合溶媒に混合した。続いて、遊星ボールミルで分散処理を行い、触媒インクを調整した。
A platinum-supporting carbon catalyst (trade name: TEC10E50E, manufactured by Tanaka Kikinzoku Kogyo Co., Ltd.) having a platinum-supporting amount of 50% and Nafion (registered trademark, manufactured by DuPont), which is a 20% by mass polymer electrolyte solution, have a mixing ratio of 1: 2 water-ethanol mixed solvent. Subsequently, a dispersion treatment was performed with a planetary ball mill to prepare a catalyst ink.
ガスケット層に弱粘着層付きのポリエチレンテレフタラートフィルムを貼合わせた2層構造のフィルムの中央部を打ち抜き、環状の2層構造のマスク11を作製した。マスク11の開口部サイズは50mm四方である。続いて、作製した枠状のマスク11を電解質膜に貼合わせた。電解質膜1としては、Nafion212(登録商標、デュポン社製)を用いた。
A central portion of a two-layer film in which a polyethylene terephthalate film with a weak adhesive layer was bonded to the gasket layer was punched out to produce an annular two-
搬送吸着装置7上に枠状のマスク11を貼合わせた電解質膜1を固定し、100mm/secの搬送速度で搬送した。ビード13形成部の背面には、常温の25℃に設定した長さ10mmの加熱帯8を設置し、120℃に設定した長さ10mmの加熱帯9を加熱帯8と隣接し電解質膜1の搬送方向の位置に設置し、150℃に設定した長さ10mmの加熱帯10を加熱帯9と隣接し電解質膜1の搬送方向の位置に設置した。
The
調整した触媒インクをヘッド(ダイヘッド)12から塗出し、ダイコータによる塗工を行った。白金担持量がカソード触媒層相当(0.4mg/cm2)となるよう、塗工工程と背面加熱乾燥工程を2度繰り返した後に、吸着固定を解除した。続いて弱粘着層付きのポリエチレンテレフタラートフィルムをガスケット層から剥離し、片面にカソード触媒層2が形成され、カソード触媒層2周縁部にカソード側ガスケット層4が配置された電解質膜1を得た。
The adjusted catalyst ink was applied from the head (die head) 12 and applied by a die coater. After the coating process and the backside heating drying process were repeated twice so that the amount of platinum supported was equivalent to the cathode catalyst layer (0.4 mg / cm 2 ), the adsorption fixation was released. Subsequently, the polyethylene terephthalate film with a weak adhesive layer was peeled from the gasket layer to obtain an
カソード触媒層2が片面に形成された電解質膜1を上下反転させ、カソード触媒層2形成面と反対側の面にアノード触媒層3を同様にして形成し、電解質膜1の両面にアノード触媒層3が形成され、アノード触媒層3の周縁にアノード側ガスケット層5が配置された膜電極接合体14とした。尚、白金担持量がアノード触媒層3相当(0.1mg/cm2)となるよう、ダイコータによる塗工工程と背面加熱乾燥工程は1度だけ行った。
The
作製された膜電極接合体14の触媒層厚を測定したところ、カソード側、アノード側共に、均一なものであった。
When the thickness of the catalyst layer of the produced
本発明は固体高分子形燃料電池、特に燃料電池自動車や家庭用燃料電池などにおける、固体高分子形燃料電池単セルやスタックに好適に活用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for a polymer electrolyte fuel cell single cell or a stack in a polymer electrolyte fuel cell, particularly a fuel cell automobile or a household fuel cell.
1 電解質膜
2 カソード触媒層
3 アノード触媒層
4 カソード側ガスケット層
5 アノード側ガスケット層
7 搬送吸着装置
8 加熱帯(常温)
9 加熱帯(触媒インクの溶媒揮発温度)
10 加熱帯(触媒インクの溶媒揮発温度以上)
11 マスク
12 ヘッド
13 ビード
14 膜電極接合体
15 加熱帯(従来の装置)
DESCRIPTION OF
9 Heating zone (solvent volatilization temperature of catalyst ink)
10 Heating zone (above solvent evaporation temperature of catalyst ink)
11
Claims (5)
少なくとも高分子材料と溶媒とを含む触媒インクを、電解質膜の一方面上に供給してビードを形成するビード形成手段と、
前記電解質膜を保持し、保持した前記電解質膜を所定の搬送方向に搬送することにより、保持した前記電解質膜を前記ビード形成手段に対して相対的に移動させて、前記触媒インクを前記電解質膜の前記一方面に塗工する搬送手段と、
前記電解質膜上に形成された前記ビードより前記搬送方向側に位置する前記触媒インクの塗工直後の部分と、前記塗工直後の部分より前記搬送方向側に位置する前記触媒インクの塗工後の部分とを、前記電解質膜の他方面側から加熱して、前記触媒インク中の溶媒を揮発除去する加熱手段とを備える、固体高分子形燃料電池用膜電極接合体の製造装置。 An apparatus for producing a membrane electrode assembly for a polymer electrolyte fuel cell,
A bead forming means for supplying a catalyst ink containing at least a polymer material and a solvent onto one surface of the electrolyte membrane to form a bead;
The electrolyte membrane is retained, and the retained electrolyte membrane is transported in a predetermined transport direction, whereby the retained electrolyte membrane is moved relative to the bead forming means, and the catalyst ink is moved to the electrolyte membrane. Conveying means for coating the one side of
A portion immediately after application of the catalyst ink positioned on the transport direction side of the bead formed on the electrolyte membrane, and after application of the catalyst ink positioned on the transport direction side of a portion immediately after the coating And a heating means for volatilizing and removing the solvent in the catalyst ink by heating the portion from the other surface side of the electrolyte membrane.
前記電解質膜上に形成された前記ビードに対応する位置に配置された前記加熱帯は、前記ビードが乾燥しない温度に設定され、
前記触媒インクの塗工直後の部分に対応する位置に配置された前記加熱帯は、前記触媒インク中の溶媒の揮発温度近傍に設定され、
前記触媒インクの塗工直後の部分より前記搬送方向側の位置に配置された前記加熱帯は、前記触媒インクの溶媒の揮発温度以上に設定されることを特徴とする、請求項2に記載の固体高分子形燃料電池用膜電極接合体の製造装置。 The heating zone includes a position corresponding to the bead formed on the electrolyte membrane, a position corresponding to a portion immediately after application of the catalyst ink, and a side in the transport direction from a portion immediately after application of the catalyst ink. It is arranged at the position of
The heating zone disposed at a position corresponding to the bead formed on the electrolyte membrane is set to a temperature at which the bead does not dry,
The heating zone disposed at a position corresponding to the portion immediately after the application of the catalyst ink is set near the volatilization temperature of the solvent in the catalyst ink,
The heating zone disposed at a position closer to the transport direction than a portion immediately after application of the catalyst ink is set to be equal to or higher than a volatilization temperature of a solvent of the catalyst ink. An apparatus for producing a membrane electrode assembly for a polymer electrolyte fuel cell.
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