JP2020027792A - 燃料電池用セルの接合体の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】触媒層にガス拡散シートを接合した後、電解質シートからバックシートを安定して剥離することができる燃料電池用接合体の製造方法を提供する。【解決手段】製造装置１は、触媒層１２とガス拡散シート１８とが接触した状態で、複合シート１０Ａとガス拡散シート１８とを挟み込みながら搬送するとともに、触媒層１２とガス拡散シート１８とが接合されるようにバックシート１４とガス拡散シート１８とを熱圧する一対の一対の熱圧ロール５１、５１と、バックシート１４に接触し、一対の熱圧ロール５１、５１に搬送されたバックシート１４の搬送方向Ｇを電解質シート１１の搬送方向Ｆとは異なる方向に変更し、バックシート１４を電解質シート１１から剥離する剥離部５３と、を備えている。剥離部５３は、バックシート１４の熱可塑性樹脂が軟化するようにバックシート１４を加熱するシート加熱部５３ｂを備える。【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は、燃料電池の膜電極接合体を構成する触媒層に、ガス拡散シートを接合する燃料電池用セルの接合体の製造方法に関する。

従来から、固体高分子型燃料電池用のセル（燃料電池用セル）は、電解質膜の両面に触媒層が接合された膜電極接合体の両側に、さらにガス拡散層が接合された接合体を備えており、接合体をセパレータで挟持した構造である。

燃料電池用セルの接合体を製造する方法として、たとえば、特許文献１には、ロールツーロール方式で、燃料電池用セルの電解質膜を構成する帯状の電解質シートに触媒層が形成された複合シートを、ガス拡散層を構成する帯状のガス拡散シートに接合する燃料電池用接合体の製造装置が開示されている。

具体的には、この製造装置では、複合シートとして、電解質シートの一方側の表面に触媒層が形成され、前記電解質シートの他方側の表面に熱可塑性樹脂からなるバックシートが貼着された複合シートを用いている。複合シートとガス拡散シートを接合する際には、接合シートとガス拡散シートとを熱圧ロールの間に挟み込んで熱圧し、触媒層をガス拡散シートに接合した接合シートを製造する。接合シートの製造後、これを引き続き搬送し、バックシートを剥離部に当てて、連続的にバックシートを接合シートの電解質シートから剥離している。

特開２０１８−４５８４１号公報

しかしながら、バックシートを電解質シートから剥離する際に、バックシートが剥離部に倣わない場合には、電解質シートからバックシートを剥離することができないことがある。これにより、バックシートに電解質シートが付着された状態で搬送されてしまい、結果として、接合状態の触媒層からガス拡散シートが引き離されてしまう。

このときには、バックシートおよびガス拡散シートの搬送を停止し、電解質シートに形成された触媒層を、ガス拡散シートに再び接着するような手直し作業を行わなければならなかった。

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、電解質シートに形成された触媒層にガス拡散シートを接合した後、電解質シートからバックシートを安定して剥離することができる燃料電池用セルの接合体の製造装置を提供する。

前記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池用セルの接合体の製造装置は、燃料電池用セルの電解質膜を構成する帯状の電解質シートの一方側の表面に触媒層が形成され、前記電解質シートの他方側の表面に熱可塑性樹脂からなるバックシートが貼着された複合シートと、前記燃料電池用セルのガス拡散層を構成する帯状のガス拡散シートと、を搬送しながら、前記複合シートの前記触媒層に、前記ガス拡散シートを接合する燃料電池用セルの接合体の製造装置であり、前記製造装置は、前記触媒層と前記ガス拡散シートとが接触した状態で、前記複合シートと前記ガス拡散シートとを挟み込みながら搬送するとともに、前記触媒層と前記ガス拡散シートとが接合されるように前記バックシートと前記ガス拡散シートとを熱圧する一対の熱圧ロールと、前記バックシートに接触し、前記一対の熱圧ロールに搬送された前記バックシートの搬送方向を前記電解質シートの搬送方向とは異なる方向に変更し、前記バックシートを前記電解質シートから剥離する剥離部と、を備えており、前記剥離部は、前記バックシートの前記熱可塑性樹脂が軟化するように前記バックシートを加熱するシート加熱部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、一対の熱圧ロールで、複合シートとガス拡散シートとを挟み込んで、熱圧することにより、複合シートの触媒層とガス拡散シートとが接合された接合シートを得ることができる。

次に、接合シートを搬送しながら、剥離部にバックシートに接触し、バックシートをシート加熱部で加熱することにより、バックシートを剥離部に倣わせることができる。この結果、バックシートの搬送方向を電解質シートの搬送方向とは異なる所望の方向に変更し、バックシートを電解質シートから安定して剥離することができる。

本発明の本実施形態に係る燃料電池用セルの接合体の製造装置の模式図である。 図１のＡ部の拡大図である。 図１のＢ部の拡大図である。 第２実施形態に係る製造装置の剥離部の要部拡大図である。 図３Ａの変形例である。 比較例となる燃料電池用接合体の製造方法における剥離工程を説明するための拡大図である。

以下に、図１〜図３Ｂを参照しながら本発明のいくつかの実施形態に係る燃料電池用セルの接合体の製造装置について説明する。

図１は、本発明の本実施形態に係る燃料電池用セルの接合体１０Ｃの製造方法を実施するための製造装置１の模式図である。図２Ａは、図１のＡ部の拡大図であり、図２Ｂは、図１のＢ部の拡大図である。なお、図２Ａおよび図２Ｂでは、説明上、複合シート１０Ａ、接合シート１０Ｂ、接合体１０Ｃ等の厚さは、製造装置１に対して厚く描いている。

本実施形態の製造装置は、固体高分子型の燃料電池用セル（単セル）を製造する際に用いられる。この製造装置では、電解質膜の両面に電極（触媒）層が積層された膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）の両側にさらにガス拡散層（ＧＤＬ：Gas Diffusion Layer）が接合された膜電極ガス拡散接合体（ＭＥＧＡ：Membrane Electrode&Gas diffusion Layer Assembly）の中間加工物を製造する。まず、本実施形態のＭＥＧＡの構成について説明し、次に、本実施形態の接合体の製造装置および製造方法について説明する。

１．ＭＥＧＡについて
ＭＥＧＡは、一対のセパレータにより挟持されることにより、燃料電池用セルを構成し、燃料電池の発電部の機能を果たす。上述のように、ＭＥＧＡは膜電極接合体と、この両面に積層されたガス拡散層とを備えている。

ＭＥＡは、イオン透過性の電解質膜と、該電解質膜を挟持するアノード側触媒層（電極層）およびカソード側触媒層（電極層）とからなる。電解質膜は、固体高分子材料で形成されたプロトン伝導性を有したイオン交換膜であり、各触媒層は、白金などの触媒をカーボン粒子に担持したたとえば多孔質のカーボンで形成されている。

ＭＥＧＡの一方側のガス拡散層は、アノード側触媒層に接合されている。他方側のガス拡散層は、カソード側触媒層に接合されている。ガス拡散層は、たとえばカーボンペーパー若しくはカーボンクロス等のカーボン多孔質体、または、金属メッシュ若しくは発泡金属等の金属多孔質体などのガス透過性を有する導電性部材によって形成されている。

ここで、一方側のガス拡散層には、セパレータから水素ガスなどの燃料ガスが供給され、他方側のガス拡散層には、セパレータから大気などの酸化剤ガスが供給される。燃料ガスと酸化剤ガスの供給により、ＭＥＡ内において、電気化学反応が生じ発電される。

本実施形態では、上述したＭＥＧＡの中間加工物である（燃料電池用セルの）接合体を製造する。具体的には、製造される接合体は、電解質膜に相当する電解質シート１１に形成された触媒層（たとえばアノード側触媒層）１２に、ガス拡散層に相当するガス拡散シート１８が接合されたシート状の接合体１０Ｃである（たとえば図２Ｂ参照）。この接合体１０Ｃを製造する製造装置１を以下に説明する。

〔第１実施形態〕
２．製造装置１について
図１に示すように、第１実施形態に係る製造装置１は、電解質シート１１に形成された触媒層１２と、ガス拡散シート１８とを接合する一対の熱圧ロール５１、５１と、一対の熱圧ロール５１、５１の間を通過した後のバックシート１４を電解質シート１１から剥離する剥離部５３と、を主に備えている。

図２Ａに示すように、一対の熱圧ロール５１、５１は、触媒層１２とガス拡散シート１８とが接触した状態で、複合シート１０Ａとガス拡散シート１８とを挟み込みながら搬送する機能を有する。これに加えて、一対の熱圧ロール５１、５１は、触媒層１２とガス拡散シート１８とが接合されるように、後述する複合シート１０Ａとガス拡散シート１８とを熱圧する機能を有する。

具体的には、各熱圧ロール５１は、ロール本体５１ａと、ロール本体５１ａに内蔵された第１加熱部５１ｂと、一対のロール本体５１ａ、５１ａ同士を押圧する加圧部５１ｃとを備えている。これにより、複合シート１０Ａとガス拡散シート１８とを熱圧することができる。

さらに、各ロール本体５１ａ同士は、モータなどの駆動装置（図示せず）により回転自在になっており、この駆動装置により、複合シート１０Ａと、ガス拡散シート１８とを搬送することができる。

第１加熱部５１ｂに、たとえば、抵抗加熱方式、蒸気加熱方式などの加熱方式を採用してもよい。ロール本体５１ａを介して、触媒層１２とガス拡散シート１８の接合が可能である温度（接合温度）に、これらを加熱することができるのであれば、その加熱方式は特に限定されるものではない。たとえば、接合温度は、１００℃〜１８０℃に設定されている。

加圧部５１ｃは、空圧または油圧式のシリンダなどを挙げることができ、一対のロール本体５１ａ、５１ａ同士を押圧することで、これらの間を通過する複合シート１０Ａとガス拡散シート１８とを加圧する。たとえば、複合シート１０Ａと、ガス拡散シート１８とを加圧する加圧力は、２〜８ｋＮに設定されている。

剥離部５３は、バックシート１４に接触し、一対の熱圧ロール５１、５１により搬送されたバックシート１４の搬送方向Ｇを電解質シート１１の搬送方向Ｆとは異なる方向に変更し、バックシート１４を電解質シート１１から剥離する部材である。

具体的には、図２Ｂに示すように、剥離部５３は、バックシート１４の幅方向に延在した三角柱状のバーであり、バックシート１４の長手方向に直交する断面（搬送方向に沿った断面）は、三角形状である。

バックシート１４は、この断面において、剥離部５３の３辺のうち２辺（すなわち、三角柱の２つの側面）に巻き付いた状態で搬送される。この２辺（２つの側面）により形成された剥離部５３の頂部において、バックシート１４の搬送方向Ｇが、電解質シート１１の搬送方向Ｆとは、異なる搬送方向に変更される。

ここで、剥離部５３は、剥離後のバックシート１４と、剥離後の電解質シート１１とのなす剥離角度θが、９０°〜１６０°の範囲となるように、後述する搬送ロール５４、５５と共に配置されていることが好ましい。剥離角度θをこの範囲にすることにより、バックシート１４に対する電解質シート１１の剥離力を低減することができる。

この他にも、製造装置１は、一対の熱圧ロール５１、５１と、剥離部５３との間に配置され、接合シート１０Ｂを搬送する搬送ロール５２を備えている。なお、接合シート１０Ｂは、上述した接合体１０Ｃに、離型層１５を介してバックシート１４が貼着されたものをいう。

製造装置１は、上述した接合体１０Ｃを搬送する搬送ロール５４と、接合体１０Ｃを巻き取る巻き取り部（図示せず）と、をさらに備えている。また、製造装置１は、剥離部５３で剥離したバックシート１４を搬送する搬送ロール５５と、搬送ロール５５を通過したバックシート１４を巻き取る巻き取り部５６と、をさらに備えている。これらの構成により、本実施形態では、バックシート１４に張力を付与することができる。本実施形態では、バックシート１４の張力は、１〜９Ｎである。

ところで、図４に示すように、バックシート１４は熱可塑性樹脂からなるが、このバックシート１４の可撓性が低く、バックシート１４が剥離部５３に倣わない場合、剥離後のバックシート１４と、剥離後の電解質シート１１とのなす剥離角度θが、設定していた角度よりも小さくなることがある。この剥離角度θが小さくなると、電解質シート１１に対してバックシート１４を剥離する剥離力が大きくなってしまう。このような結果、図４に示すように、バックシート１４が電解質シート１１から剥離せず、電解質シート１１がバックシート１４と共に、巻き取られてしまうことがある。

本実施形態では、このような点を鑑みて、図２Ｂに示すように、剥離部５３は、バックシート１４の熱可塑性樹脂が軟化するようにバックシート１４を加熱する第２加熱部（シート加熱部）５３ｂを備えている。

第２加熱部５３ｂは、剥離部５３の本体（バー本体）５３ａに内蔵されており、剥離部５３のうち、バックシート１４が接触する２つの側面により形成される頂部またはその近傍に配置されている。第２加熱部（シート加熱部）５３ｂを設けることにより、バックシート１４の熱可塑性樹脂を軟化させて、バックシート１４の可撓性を高め、上述した剥離角度θを所望の角度に位置することができる。この結果、バックシート１４を電解質シート１１から好適に剥離することができる。

ここで、第２加熱部５３ｂに、たとえば、抵抗加熱方式、蒸気加熱方式などの加熱方式を採用してもよい。バックシート１４の熱可塑性樹脂を軟化させて、これらを加熱することができるのであれば、その加熱方式は特に限定されるものではない。たとえば、第２加熱部５３ｂによりバックシート１４が加熱される加熱温度は、熱可塑性樹脂のガラス転移点よりも高い温度であり、熱可塑性樹脂の溶融温度以下であることが好ましい。これにより、バックシート１４を溶融することなく、熱可塑性樹脂を軟化させることができる。このような製造装置１による接合体１０Ｃの製造方法を説明する。

３．製造方法について
この製造方法では、製造装置１を用いて、複合シート１０Ａと、ガス拡散シート１８とを搬送しながら、複合シート１０Ａの触媒層１２にガス拡散シート１８を接合して、接合シート１０Ｂを製造した後、接合シート１０Ｂからバックシート１４を剥離する。以下に、各詳細の工程を説明する。

＜準備工程（図２Ａ）＞
まず準備工程を行う。この工程では、図２Ａに示す、複合シート１０Ａを準備する。複合シート１０Ａは、電解質シート１１の一方側の表面に、アノード側またはカソード側の触媒層１２が電解質シート１１とほぼ同じ幅で帯状に形成され、電解質シート１１の他方側の表面に、剥離可能にバックシート１４に貼着されている。バックシート１４は、離型層１５とともに、電解質シート１１から剥離可能となっている。

複合シート１０Ａを構成する電解質シート１１および触媒層１２は、それぞれ、上述した接合体の電解質膜および触媒層と同様の材料で形成されている。バックシート１４は、たとえば、ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の高分子樹脂シートであり、電解質シート１１とほぼ同じ幅で形成される。たとえば、電解質シート１１の幅は、１００〜５００ｍｍであり、その長さは１００〜５００ｍである。

離型層１５は、たとえばフッ素含有ポリオレフィンなどである。ここで、離型層１５と電解質シート１１との密着力（具体的には、剥離部５３における剥離角度θでの剥離力）は、複合シート１０Ａとガス拡散シート１８との接合力よりも小さい。

次に、ガス拡散シート１８と複合シート１０Ａとを、熱圧ロール５１、５１の間に搬送し、後述する接合工程を行う。

ここで、複合シート１０Ａとガス拡散シート１８の搬送は、ロールツーロール方式で行う。搬送速度は、１〜１０ｍ／ｓであることが好ましい。この搬送では、以下に示す樹脂製のリードフィルム（図示せず）が用いられる。具体的には、バックシート１４の搬送方向Ｆの先端部分に接着されたリードフィルム（図示せず）を、一対の熱圧ロール５１、５１、搬送ロール５２、５５等を経由して、巻き取り部５６に搬送する。これにより、後続するバックシート１４を、同じ経路を経由して、巻き取り部５６まで誘導することができる。

同様に、ガス拡散シート１８の搬送方向Ｆの先端部分に接着されたリードフィルム（図示せず）を、一対の熱圧ロール５１、５１、搬送ロール５２、５５等を経由して、巻き取り部（図示せず）に誘導することで、後続する接合体１０Ｃを、同じ経路を経由して、巻き取り部まで誘導することができる。

＜接合工程（図２Ａ）＞
次に、接合工程を行う。この工程では、リードフィルム（図示せず）により誘導された複合シート１０Ａとガス拡散シート１８とを熱圧しながら搬送することにより、これらを一対の熱圧ロール５１、５１の間に導入する。

この際、複合シート１０Ａとガス拡散シート１８を、熱圧ロール５１、５１で熱圧し、複合シート１０Ａとガス拡散シートとを接着する。具体的には、第１加熱部５１ｂにより熱圧ロール５１、５１を所定の温度まで加熱し、この加熱により複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１８を加熱しつつ、加圧部５１ｃ、５１ｃにより熱圧ロール５１、５１でこれらを加圧する。

本実施形態では、触媒層１２がガス拡散シート１８に対向しているため、触媒層１２にガス拡散シート１８が接合され、接合シート１０Ｂを製造することができる。接合後の接合シート１０Ｂは、搬送ロール５２に乾燥され、剥離部５３にさらに搬送される。剥離部５３では、以下に示す剥離工程が行われる。

＜剥離工程（図２Ｂ）＞
この工程では、接合工程後のバックシート１４を搬送しながら、剥離部５３により、電解質シート１１からバックシート１４を剥離する。具体的には、剥離部５３にバックシート１４を巻き付けて、剥離部５３の頂部において、接合体１０Ｃの搬送方向Ｆに対して、バックシート１４を異なる搬送方向Ｇに変更するように、バックシート１４を搬送する。この際、剥離部５３の第２加熱部５３ｂの加熱により、バックシート１４が軟化するように加熱する。これと同時に、バックシート１４が剥離した接合体１０Ｃを搬送方向Ｆに配置された搬送ロール５４に向かって搬送し、その後巻き取る。

本実施形態では、これにより、バックシート１４の熱可塑性樹脂が軟化して、バックシート１４の可撓性が高まり、バックシート１４を、剥離部５３に倣わせることができる。これにより、剥離角度θが小さくなることを抑え、電解質シート１１に対するバックシート１４の剥離力の増加を抑えることができる。

このような結果、電解質シート１１に形成された触媒層１２とガス拡散シート１８とを接合した状態で、電解質シート１１の先端側からバックシート１４を安定して剥離し、図２Ｂに示す接合体１０Ｃを製造することができる。

〔第２実施形態〕
図３Ａは、第２実施形態に係る製造装置の剥離部の要部拡大図であり、図３Ｂは、図３Ａの変形例である。第２実施形態に係る製造装置が、第１実施形態のものと相違する点は、剥離部である。したがって、第１実施形態と同じ構成は、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

本実施形態では、図３Ａに示すように、第１実施形態のものと同様に、剥離部５３Ａはバー状であり、剥離部５３Ａの本体（バー本体）５３ａには、第２加熱部（シート加熱部）５３ｂが内蔵されている。図３Ａに示すように、剥離部５３Ａは、接合シート１０Ｂが搬送される方向Ｆに沿って形成された第１の面５３ｄと、剥離後のバックシート１４が搬送される方向Ｇに沿って形成された第２の面５３ｅとを備えている。

本実施形態では、本体５３ａはステンレス鋼、アルミニウム合金などの金属材料からなり、剥離部５３Ａの第１の面５３ｄと第２の面５３ｅとの境界となる先端には、本体５３ａに固着された樹脂材５３ｃが設けられている。

樹脂材５３ｃの材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、または、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂を挙げることができる。特に、後述する発明者の実験からも明らかなように、剥離部５３Ａに対するバックシート１４の削れ難さの観点から、樹脂材５３ｃの材料は、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、または、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂であることがより好ましい。

剥離部５３Ａの本体５３ａを金属製にすることにより、本体５３ａの剛性が高まり、剥離部５３Ａの先端に作用するバックシート１４の幅方向の面圧を均一にすることができる。さらに、剥離部５３Ａの先端には、樹脂材５３ｃが固着されており、樹脂材５３ｃは、金属製の本体５３ａに比べてクッション性があるため、剥離部５３Ａの先端で、バックシート１４が削られることを抑えることができる。これにより、バックシート１４が削れて発生する樹脂粉が、接合体１０Ｃに混入することを低減することができる。

特に、バックシート１４が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂である場合には、他の樹脂に比べて変形し難く硬質であるため、バックシート１４は削れ易いが、第２加熱部（シート加熱部）５３ｂと樹脂材５３ｃを併用することにより、バックシート１４の削れを低減することができる。

また、剥離部５３Ａの第２の面５３ｅに比べて、第１の面５３ｄの方が、バックシート１４の接触面圧が高いことから、図３Ｂの変形例に示すように、樹脂材５３ｃを、剥離部５３Ａの第１の面５３ｄと第２の面５３ｅとの境界となる先端と、第１の面５３ｄと、に設けてもよい。

以下に本発明を実施例により説明する。

〔実施例１〕
図１に示す製造装置を用いて燃料電池用セルの接合体を製造した。具体的には、電解質シートとして、フッ素系電解質のシートを準備し、電解質シートの一方側の表面に、アイオノマーと白金担持カーボンとを含む触媒層を形成した。

電解質シートの他方側の表面には、フッ素系ポリオレフィンの剥離層を介して、熱可塑性樹脂として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のバックシートが貼着されている。さらに、ガス拡散シートとして、多孔体炭素材料付きのカーボンペーパーを準備した。

次に、準備した複合シートと、ガス拡散シートを、図１に示す製造装置を用いて接合し、接合後の接合シートを剥離部に倣わせて、剥離角度９０°でバックシートを剥離した。この時、第２加熱部による加熱により、バックシートの熱可塑性樹脂のガラス転移点よりも高い温度（具体的には６０℃）で加熱した。一連の工程を複数回行って、電解質シートからバックシートを剥離できなかった割合（剥離不良割合）を測定したが、剥離不良割合は、０％であった。

〔実施例２〕
実施例１と同じようにして、剥離不良割合を測定した。実施例１と相違する点は、第２加熱部による加熱により、バックシートの熱可塑性樹脂の軟化する温度（具体的には４０℃）で加熱した点である。実施例２では、剥離不良割合は、７％であった。

〔比較例１〕
実施例１と同じようにして、剥離不良割合を測定した。実施例１と相違する点は、第２加熱部による加熱を行わず、２５℃室温で剥離した点である。実施例２では、剥離不良割合は、１２％であった。

以上の結果から、実施例１および２の如く、第２加熱部の加熱により、バックシートの熱可塑性樹脂を軟化させれば、剥離不良割合を低減することができることがわかる。特に、バックシートをガラス転移点以上に加熱することで、電解質シートからバックシートを確実に剥離することができるといえる。

〔実施例３〕
第２実施形態の製造装置を用いて、実施例１と同様に、燃料電池用セルの接合体を製造した。実施例１と相違する点は、図３Ｂに示す剥離部を用いた点であり、剥離部の樹脂材にはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂を用いた。なお、剥離部の本体はステンレス製である。

〔実施例４〕
実施例３と同様に、燃料電池用セルの接合体を製造した。実施例３と相違する点は、剥離部の樹脂材にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂を用いた点である。

〔実施例５〕
実施例３と同様に、燃料電池用セルの接合体を製造した。実施例３と相違する点は、剥離部の樹脂材にポリエチレン（ＰＥ）樹脂を用いた点である。

〔比較例２〕
実施例３と同様に、燃料電池用セルの接合体を製造した。実施例３と相違する点は、剥離部に樹脂材を設けていない点であり、比較例２は、実施例１に相当する本発明の範囲となる例である。なお、剥離部はステンレス製である。

実施例３〜５および比較例２の樹脂材の表面粗さ（十点平均粗さ）を測定し、バックシートの剥離後のバックシートの表面粗さ（十点平均粗さ）を測定し、比較例２のバックシートに対する実施例３〜５の表面粗さ（十点平均粗さ）の比率と、その低減率を算出した。また、バックシート剥離後の接合体の異物不良発生率を測定した。この結果を表１に示す。なお、表１には、樹脂材の柔軟性を参考に記載した。

表１に示す結果から、剥離部の先端には、樹脂材が固着された実施例３〜５の剥離部は、金属材料（ステンレス鋼）からなる比較例２の剥離部に比べて、その先端にクッション性があるため、剥離部の先端でバックシートが削られることを抑えることができたといえる。これにより、実施例３〜５では、バックシートの樹脂粉が接合体に混入することを低減することができるため、実施例３〜５の異物不良発生率は、比較例２のものに比べて、低かったといえる。

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

１０Ａ：複合シート、１０Ｂ：接合シート、１０Ｃ：（燃料電池用セルの）接合体、１１：電解質シート、１２：触媒層、１４：バックシート、１５：離型層、１８：ガス拡散シート、５１：熱圧ロール、５３，５３Ａ：剥離部、５３ａ：本体、５３ｂ：第２加熱部（シート加熱部）、５３ｃ：樹脂材、Ｆ，Ｇ：搬送方向

Claims (1)

1. 燃料電池用セルの電解質膜を構成する帯状の電解質シートの一方側の表面に触媒層が形成され、前記電解質シートの他方側の表面に熱可塑性樹脂からなるバックシートが貼着された複合シートと、前記燃料電池用セルのガス拡散層を構成する帯状のガス拡散シートと、を搬送しながら、前記複合シートの前記触媒層に、前記ガス拡散シートを接合する燃料電池用セルの接合体の製造装置であり、
   前記製造装置は、前記触媒層と前記ガス拡散シートとが接触した状態で、前記複合シートと前記ガス拡散シートとを挟み込みながら搬送するとともに、前記触媒層と前記ガス拡散シートとが接合されるように前記バックシートと前記ガス拡散シートとを熱圧する一対の熱圧ロールと、
   前記バックシートに接触し、前記一対の熱圧ロールに搬送された前記バックシートの搬送方向を前記電解質シートの搬送方向とは異なる方向に変更し、前記バックシートを前記電解質シートから剥離する剥離部と、を備えており、
   前記剥離部は、前記バックシートの前記熱可塑性樹脂が軟化するように前記バックシートを加熱するシート加熱部を備えることを特徴とする燃料電池用セルの接合体の製造装置。
   

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