JP2014086132A - 燃料電池用の膜電極接合体の製造方法と製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】裁断機構400では、その裁断ゾーンCzにピッチ単位で搬入搬送されて停止した電極接合済み電解質膜フィルム20Fに形成済みのカソード22の形状を、各コーナーごとのイメージセンサー410にて撮像する。その上で、撮像画像をカソード22に対して求められる適合電極形状と対比して、カソード22の形状適否を判定する。そして、カソード形状が適正と判定した場合に限って、下段側裁断刃420および上段側裁断刃430により製品形状へのMEA裁断を実行する。
【選択図】図8
Description
15…単セル
20…電解質膜
20F…電解質膜フィルム
20R…電解質膜フィルムロール
21…アノード
22…カソード
23…アノード側ガス拡散層
24…カソード側ガス拡散層
25…セパレーター
26…セパレーター
47…セル内燃料ガス流路
48…セル内酸化ガス流路
100…MEA製造装置
110…第1搬送系
112…フィルム剥離ローラー
114…回収ローラー
116…アノードセンサー
120…第2搬送系
130…フィルム接合部
131…接合ローラー
132…接合案内ローラー
140…フィルム転写圧着部
141…第1転写ローラー
142…第2転写ローラー
143…テンションローラー
150…フィルム剥離部
151…剥離ローラー
152…搬送ローラー
153…テンションローラー
154…回収ローラー
160…半製品回収部
161…搬送ローラー
162…テンションローラー
163…半製品回収ローラー
200…制御装置
300…フィルム裁断装置
310…フィルム供給系
312…フィルム剥離ローラー
314…第1テンションローラー
316…第2テンションローラー
318…カソードセンサー
320…アノードガス拡散層供給系
322…拡散層吸着テーブル
330…ガス拡散層接合部
334…対向ローラー対
340…ピッチ単位搬入機構部
342…対向ローラー対
360…ピッチ単位排出巻取部
362…テンションローラー
364…対向ローラー対
366…フィルム巻取回収ローラー
400…裁断機構
402…下段テーブル
404…上段テーブル
406…シャフト
408…x軸モーター
409…y軸モーター
410…イメージセンサー
412…照明ユニット
420…下段側裁断刃
421…裁断刃
422…シリンダー
424…昇降テーブル
430…上段側裁断刃
431…内周壁
432…シリンダー
440…ローダー
500…制御装置
M…マスク
P1〜P4…搬送ポイント
DF…カソード支持フィルム
BF…バックフィルム
SF…接合済みフィルム
MF…MEAフィルム
DR…カソード支持フィルムロール
Vp…撮像視野
Ns…未塗工領域
Kz…緩衝ゾーン
Cz…裁断ゾーン
P10〜P11…搬送ポイント
BFR…バックフィルム補給ローラー
Claims (7)
- 燃料電池用の膜電極接合体を製造する製造方法であって、
電極触媒層が電解質膜フィルムを挟んで対向して形成済みの前記電解質膜フィルムを準備する工程(a)と、
該準備された前記電解質膜フィルムを、前記膜電極接合体としての製品形状に裁断する裁断ゾーンに搬入搬送する工程(b)と、
前記電解質膜フィルムを前記裁断ゾーンにて前記製品形状に裁断する工程(c)と、
前記裁断ゾーンから前記電解質膜フィルムを排出搬送する工程(d)とを備え、
前記工程(c)では、
前記電解質膜フィルムに形成済みの前記電極触媒層の形状を前記製品形状に適合した適合電極形状と対比して、前記電極触媒層の形状適否を判定し、形状適正と判定した場合に限って、前記製品形状への裁断を実行する
膜電極接合体の製造方法。 - 前記工程(c)では、前記形状適否の判定の対象となる前記電極触媒層を撮像する撮像機器を前記裁断ゾーンにおいて用い、該撮像機器の撮像した前記電極触媒層の撮像結果に基づいて、前記電極触媒層の形状適否を判定する請求項1に記載の膜電極接合体の製造方法。
- 前記工程(c)では、前記電解質膜フィルムを前記製品形状に裁断する裁断刃を有する裁断機構を前記裁断ゾーンにおいて用い、前記裁断ゾーンで停止した前記電解質膜フィルムと前記裁断刃との位置合わせを、前記撮像機器の撮像した前記電極触媒層の撮像結果に基づいて行う請求項2に記載の膜電極接合体の製造方法。
- 前記工程(a)では、前記形状適否の判定の対象となる前記電極触媒層が前記製品形状より小さい前記適合電極形状で形成され、他方の電極触媒層が前記製品形状より大きい形状で形成された前記電解質膜フィルムを準備する請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の膜電極接合体の製造方法。
- 前記工程(a)または前記工程(b)において、前記形状適否の判定の対象となる前記電極触媒層とは異なる電極触媒層に、ガスの拡散透過を図るガス拡散層を前記膜電極接合体の製品形状より大きい形状で接合する請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の膜電極接合体の製造方法。
- 燃料電池用の膜電極接合体を製造する製造装置であって、
電極触媒層が電解質膜フィルムを挟んで対向して形成済みの前記電解質膜フィルムを、前記膜電極接合体としての製品形状に裁断する裁断ゾーンに搬入搬送する搬入機構と、
前記電解質膜フィルムを、前記製品形状に裁断する裁断刃により前記裁断ゾーンにて前記製品形状に裁断する裁断機構と、
前記裁断ゾーンから前記電解質膜フィルムを排出搬送する搬出機構とを備え、
前記裁断機構は、
前記電解質膜フィルムに形成済みの前記電極触媒層の形状を前記製品形状に適合した適合電極形状と対比して、前記電極触媒層の形状適否を判定し、形状適正と判定した場合に限って、前記裁断刃にて前記電解質膜フィルムを前記製品形状に裁断する
膜電極接合体の製造装置。 - 請求項6に記載の膜電極接合体の製造装置であって、
前記裁断機構は、
前記形状適否の判定の対象となる前記電極触媒層を前記裁断ゾーンにおいて撮像する撮像機器を備え、該撮像機器の撮像した前記電極触媒層の撮像結果に基づいて、前記電極触媒層の形状適否を判定した上で、前記裁断ゾーンで停止した前記電解質膜フィルムと前記裁断刃との位置合わせを、前記撮像結果に基づいて行う
膜電極接合体の製造装置。
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