JP2021082444A - Manufacturing method of membrane electrode gas diffusion layer bonded body - Google Patents

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Abstract

To suppress the generation of static electricity between a transfer roller and a support sheet in the manufacturing of a membrane electrode gas diffusion layer bonded body.SOLUTION: A manufacturing method of a membrane electrode gas diffusion layer bonded body for a fuel cell includes the steps of joining a catalyst layer to a gas diffusion layer using a transfer roller, transferring a support sheet between the transfer roller and the support sheet via a sheet-like base material having a smaller amount of charge than the support sheet after the catalyst layer is bonded to the gas diffusion layer, and rotating the transfer roller.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本開示は、燃料電池用の膜電極ガス拡散層接合体の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for producing a membrane electrode gas diffusion layer conjugate for a fuel cell.

膜電極接合体と、膜電極接合体の両面に接合されたガス拡散層とを備える膜電極ガス拡散層接合体が知られている。例えば、特許文献１では、転写ローラを用いて、熱圧により触媒層を電解質膜に接合させている。 A membrane electrode gas diffusion layer assembly having a membrane electrode assembly and gas diffusion layers bonded to both sides of the membrane electrode assembly is known. For example, in Patent Document 1, a transfer roller is used to bond the catalyst layer to the electrolyte membrane by heat pressure.

特開２０１５−４２３８３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-42383

膜電極ガス拡散層接合体の製造においては、触媒層を接合した後、支持シートを搬送して転写ローラを回転させる。このとき、転写ローラと支持シートとの間に静電気が発生して、転写ローラに支持シートが貼り付くおそれがある。その結果、転写ローラの修理等のために、膜電極ガス拡散層接合体の製造を中断する必要があり、生産性が低下する。 In the production of the membrane electrode gas diffusion layer bonded body, after the catalyst layer is bonded, the support sheet is conveyed and the transfer roller is rotated. At this time, static electricity may be generated between the transfer roller and the support sheet, and the support sheet may stick to the transfer roller. As a result, it is necessary to suspend the production of the membrane electrode gas diffusion layer bonded body for repairing the transfer roller and the like, which lowers the productivity.

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure can be realized in the following forms.

（１）本開示の一形態によれば、膜電極ガス拡散層接合体の製造方法が提供される。この製造方法は、転写ローラを用いて、触媒層をガス拡散層に接合する工程と、前記ガス拡散層に前記触媒層が接合された後、前記転写ローラと支持シートとの間に前記支持シートに比べて帯電量が小さなシート状の基材を介して、前記支持シートを搬送する工程と、前記転写ローラを回転させる工程と、を備える。
この形態の製造方法によれば、転写ローラと支持シートとの間に支持シートに比べて帯電量が小さなシート状の基材を介して支持シートを搬送し、転写ローラを回転させるので、転写ローラと支持シートとの間に静電気が発生することを抑制できる。このため、転写ローラに支持シートが貼り付くことを抑制できるので、膜電極ガス拡散層接合体の製造において、生産性の低下を抑制できる。 (1) According to one embodiment of the present disclosure, there is provided a method for producing a membrane electrode gas diffusion layer bonded body. In this manufacturing method, a step of joining the catalyst layer to the gas diffusion layer using a transfer roller and the support sheet between the transfer roller and the support sheet after the catalyst layer is bonded to the gas diffusion layer. A step of transporting the support sheet and a step of rotating the transfer roller are provided through a sheet-like base material having a smaller charge amount than the above.
According to the manufacturing method of this form, the support sheet is conveyed between the transfer roller and the support sheet via a sheet-like base material having a smaller charge amount than the support sheet, and the transfer roller is rotated. It is possible to suppress the generation of static electricity between the support sheet and the support sheet. Therefore, since it is possible to suppress the support sheet from sticking to the transfer roller, it is possible to suppress a decrease in productivity in the production of the membrane electrode gas diffusion layer bonded body.

本開示は、種々の実施形態で実現することも可能である。例えば、膜電極ガス拡散層接合体を備える燃料電池の製造方法、膜電極ガス拡散層接合体、膜電極ガス拡散層接合体を備える燃料電池等の形態で実現できる。 The present disclosure can also be realized in various embodiments. For example, it can be realized in the form of a method for manufacturing a fuel cell including a membrane electrode gas diffusion layer junction, a membrane electrode gas diffusion layer junction, a fuel cell including a membrane electrode gas diffusion layer junction, and the like.

膜電極ガス拡散層接合体を含む燃料電池を模式的に示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a fuel cell including a membrane electrode gas diffusion layer conjugate. ガス拡散層形成装置の要部の構成を模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows typically the structure of the main part of the gas diffusion layer forming apparatus. 第１ロール材の構成を模式的に示す説明図。The explanatory view which shows typically the structure of the 1st roll material. 接合装置の要部の構成を模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows typically the structure of the main part of a joining device. 膜電極ガス拡散層接合体の製造方法を示す工程図。The process chart which shows the manufacturing method of the membrane electrode gas diffusion layer bonded body. 工程Ｐ３０および工程Ｐ３５が実行される様子を模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows typically how process P30 and process P35 are executed. 第２基材の張力の測定結果を示す図。The figure which shows the measurement result of the tension of the 2nd base material.

Ａ．実施形態：
Ａ１．燃料電池の構成：
図１は、本開示の一実施形態としての膜電極ガス拡散層接合体の製造方法により製造された膜電極ガス拡散層接合体２０を含む燃料電池５０を模式的に示す断面図である。燃料電池５０は、燃料ガスとしての水素ガスと、酸化剤ガスとしての空気とが反応ガスとして供給されて発電を行う固体高分子型燃料電池である。なお、図１では、１つの燃料電池５０のみが表されているが、複数の燃料電池５０を積層して用いられることが一般的である。 A. Embodiment:
A1. Fuel cell configuration:
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a fuel cell 50 including a membrane electrode gas diffusion layer joint 20 manufactured by the method for manufacturing a membrane electrode gas diffusion layer joint as one embodiment of the present disclosure. The fuel cell 50 is a polymer electrolyte fuel cell in which hydrogen gas as a fuel gas and air as an oxidant gas are supplied as reaction gases to generate electricity. Although only one fuel cell 50 is shown in FIG. 1, it is common that a plurality of fuel cells 50 are stacked and used.

燃料電池５０は、膜電極ガス拡散層接合体（ＭＥＧＡ：Membrane Electrode Gas Assembly）２０と、ＭＥＧＡ１０を挟持する一対のセパレータ３２および３４とを備える。 The fuel cell 50 includes a membrane electrode gas diffusion layer assembly (MEGA) 20 and a pair of separators 32 and 34 sandwiching the MEGA 10.

ＭＥＧＡ２０は、膜電極接合体１０と、アノード側ガス拡散層２２と、カソード側ガス拡散層２４とを備える。膜電極接合体１０は、電解質膜１５と、アノード側触媒層１２と、カソード側触媒層１４とを備える。 The MEGA 20 includes a membrane electrode assembly 10, an anode-side gas diffusion layer 22, and a cathode-side gas diffusion layer 24. The membrane electrode assembly 10 includes an electrolyte membrane 15, an anode-side catalyst layer 12, and a cathode-side catalyst layer 14.

電解質膜１５は、固体高分子化合物、例えばフッ素系樹脂により形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜であり、湿潤状態で良好な電気伝導性を示す。電解質膜１５は、例えば、ナフィオン（デュポン社の登録商標）を用いて形成されている。 The electrolyte membrane 15 is a proton-conducting ion exchange membrane formed of a solid polymer compound, for example, a fluororesin, and exhibits good electrical conductivity in a wet state. The electrolyte membrane 15 is formed using, for example, Nafion (registered trademark of DuPont).

アノード側触媒層１２およびカソード側触媒層１４は、高分子電解質であるアイオノマー（例えば、ナフィオン）と、触媒（例えば、白金）を担持した導電性を有する基体粒子（例えば、カーボン粒子）と、を含む。 The anode-side catalyst layer 12 and the cathode-side catalyst layer 14 are composed of a polymer electrolyte, an ionomer (for example, Nafion), and conductive substrate particles (for example, carbon particles) carrying a catalyst (for example, platinum). Including.

アノード側ガス拡散層２２およびカソード側ガス拡散層２４は、膜電極接合体１０を挟んで互いに対向して配置されている。アノード側ガス拡散層２２は、膜電極接合体１０のアノード側触媒層１２に接合されている。カソード側ガス拡散層２４は、膜電極接合体１０のカソード側触媒層１４に接合されている。これら２つのガス拡散層２２、２４は、いずれもガス拡散性に優れた導電性部材により構成されている。例えば、不織布により形成されたカーボンクロスやカーボンペーパー等により構成されてもよい。 The anode-side gas diffusion layer 22 and the cathode-side gas diffusion layer 24 are arranged so as to face each other with the membrane electrode assembly 10 interposed therebetween. The anode-side gas diffusion layer 22 is bonded to the anode-side catalyst layer 12 of the membrane electrode assembly 10. The cathode side gas diffusion layer 24 is bonded to the cathode side catalyst layer 14 of the membrane electrode assembly 10. Both of these two gas diffusion layers 22 and 24 are composed of a conductive member having excellent gas diffusivity. For example, it may be made of carbon cloth, carbon paper, or the like formed of non-woven fabric.

アノード側セパレータ３２およびカソード側セパレータ３４は、膜電極接合体１０および２つのガス拡散層２２、２４を挟んで互いに対向して配置されている。これら２つのセパレータ３２、３４は、いずれもガスバリア性（ガス不透過性）の高い導電性部材により構成されている。アノード側セパレータ３２の断面は凹凸形状を有しており、アノード側セパレータ３２が膜電極接合体１０に接することにより、アノード側セパレータ３２とアノード側ガス拡散層２２との間に燃料ガス流路４２が形成される。同様に、カソード側セパレータ３４の断面は凹凸形状を有しており、カソード側セパレータ３４が膜電極接合体１０に接することにより、カソード側セパレータ３４とカソード側ガス拡散層２４との間に酸化剤ガス流路４４が形成される。 The anode-side separator 32 and the cathode-side separator 34 are arranged so as to face each other with the membrane electrode assembly 10 and the two gas diffusion layers 22 and 24 interposed therebetween. Both of these two separators 32 and 34 are made of a conductive member having a high gas barrier property (gas impermeable). The cross section of the anode-side separator 32 has an uneven shape, and when the anode-side separator 32 comes into contact with the membrane electrode assembly 10, the fuel gas flow path 42 is between the anode-side separator 32 and the anode-side gas diffusion layer 22. Is formed. Similarly, the cross section of the cathode side separator 34 has an uneven shape, and when the cathode side separator 34 comes into contact with the membrane electrode assembly 10, an oxidizing agent is formed between the cathode side separator 34 and the cathode side gas diffusion layer 24. The gas flow path 44 is formed.

Ａ２．膜電極ガス拡散層接合体の製造装置の構成：
図２は、ＭＥＧＡ２０の製造に用いるガス拡散層形成装置１１０の要部の構成を模式的に示す説明図である。ガス拡散層形成装置１１０は、第１巻出ローラ１１１と、第２巻出ローラ１１５と、第１巻取ローラ１１７と、ダイヘッド１１２と、バックアップロール１１３と、焼成炉１１４と、搬送ローラ１１６とを備える。ガス拡散層形成装置１１０は、第１巻出ローラ１１１によって巻き出されたシート状の第１基材７１を搬送しながら、第１基材７１上にアノード側ガス拡散層２２を形成し、第１巻取ローラ１１７によってロール状に巻き取る、いわゆるロールＴＯロール方式の装置である。ガス拡散層形成装置１１０において、基材の搬送路上には、予め第１巻出ローラ１１１によって巻き出されたシート状の支持シート７３が充満されている。なお、図２では、アノード側ガス拡散層２２の製造工程を例示しているが、カソード側ガス拡散層２４は、アノード側ガス拡散層２２と同じ手順によって製造される。図中の断面図は、工程ごとの製造物の断面を模式的に示している。 A2. Configuration of manufacturing equipment for membrane electrode gas diffusion layer junction:
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a main part of the gas diffusion layer forming apparatus 110 used for manufacturing the MEGA 20. The gas diffusion layer forming apparatus 110 includes a first unwinding roller 111, a second unwinding roller 115, a first winding roller 117, a die head 112, a backup roll 113, a firing furnace 114, and a transfer roller 116. To be equipped. The gas diffusion layer forming apparatus 110 forms the anode-side gas diffusion layer 22 on the first base material 71 while conveying the sheet-shaped first base material 71 unwound by the first unwinding roller 111, and the first base material 71 is formed. It is a so-called roll TO roll type device that winds up in a roll shape by a winding roller 117. In the gas diffusion layer forming apparatus 110, the transport path of the base material is filled with a sheet-shaped support sheet 73 previously unwound by the first unwinding roller 111. Although FIG. 2 illustrates the manufacturing process of the anode-side gas diffusion layer 22, the cathode-side gas diffusion layer 24 is manufactured by the same procedure as the anode-side gas diffusion layer 22. The cross-sectional view in the figure schematically shows a cross-sectional view of a product for each process.

第１巻出ローラ１１１、第２巻出ローラ１１５、搬送ローラ１１６、第１巻取ローラ１１７およびバックアップロール１１３は、それぞれ図示しないモータによって駆動され、細線の矢印の方向に回転する。第１巻出ローラ１１１は、回転することによって、第１ロール材７０から第１基材７１を巻き出して、白抜きの矢印で示す搬送方向に沿って搬送する。 The first unwinding roller 111, the second unwinding roller 115, the transport roller 116, the first take-up roller 117, and the backup roll 113 are each driven by a motor (not shown) and rotate in the direction of the arrow of the thin line. The first unwinding roller 111 unwinds the first base material 71 from the first roll material 70 by rotating, and conveys the first base material 71 along the conveying direction indicated by the white arrow.

図３は、第１ロール材７０の構成を模式的に示す説明図である。第１ロール材７０は、第１基材７１と支持シート７３とにより構成されている。具体的には、第１基材７１と支持シート７３とが接着テープＴｐにより接合されて、第１基材７１および支持シート７３がロール状に巻かれて第１ロール材７０が作製されている。より具体的には、第１ロール材７０は、以下の手順により作製される。まず、第１基材７１と支持シート７３との間に、第１基材７１の一端と、支持シート７３の一端とが重なるように接着テープＴｐが配置される。次に、図示しないローラを用いて、第１基材７１が支持シート７３に押し付けられることにより、第１基材７１と支持シート７３とが接合される。そして、第１基材７１、支持シート７３の順に巻き取られる。すなわち、第１ロール材７０は、内側に第１基材７１が巻装されており、第１基材７１が巻装されることにより形成される第１基材７１の層の外側に支持シート７３が巻装される。以下の説明では、ロール材の内側に巻装されている基材の層を内層と呼び、内層の外側に巻層されている基材の層を外層と呼ぶことがある。 FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the first roll material 70. The first roll material 70 is composed of a first base material 71 and a support sheet 73. Specifically, the first base material 71 and the support sheet 73 are joined by an adhesive tape Tp, and the first base material 71 and the support sheet 73 are wound in a roll shape to produce the first roll material 70. .. More specifically, the first roll material 70 is produced by the following procedure. First, the adhesive tape Tp is arranged between the first base material 71 and the support sheet 73 so that one end of the first base material 71 and one end of the support sheet 73 overlap. Next, the first base material 71 and the support sheet 73 are joined by pressing the first base material 71 against the support sheet 73 using a roller (not shown). Then, the first base material 71 and the support sheet 73 are wound in this order. That is, in the first roll material 70, the first base material 71 is wound inside, and the support sheet is formed on the outside of the layer of the first base material 71 formed by winding the first base material 71. 73 is wound. In the following description, the layer of the base material wound inside the roll material may be referred to as an inner layer, and the layer of the base material wound outside the inner layer may be referred to as an outer layer.

図２に示すように、第２巻出ローラ１１５は、回転することによって、第２ロール材８０から第２基材８１を巻き出して、白抜きの矢印で示す搬送方向に沿って搬送する。搬送ローラ１１６は、回転することによって、上流側から供給される、アノード側ガス拡散層２２が形成された第１基材７１（以下、「ガス拡散層シート９１」と呼ぶ）と、第２基材８１とを、白抜きの矢印で示す搬送方向に沿って搬送する。第１巻取ローラ１１７は、搬送されたガス拡散層シート９１および第２基材８１を第３ロール材７５に巻き取る。破線内に示すように、第３ロール材７５の内層は、支持シート７３および第２基材８１により構成され、第３ロール材７５の外層は、ガス拡散層シート９１および第２基材８１により構成されている。 As shown in FIG. 2, the second unwinding roller 115 unwinds the second base material 81 from the second roll material 80 by rotating, and conveys the second base material 81 along the conveying direction indicated by the white arrow. The transport roller 116 is supplied from the upstream side by rotating, and is supplied from the first base material 71 (hereinafter, referred to as “gas diffusion layer sheet 91”) on which the anode side gas diffusion layer 22 is formed, and the second base. The material 81 is transported along the transport direction indicated by the white arrow. The first take-up roller 117 winds the conveyed gas diffusion layer sheet 91 and the second base material 81 on the third roll material 75. As shown in the broken line, the inner layer of the third roll material 75 is composed of the support sheet 73 and the second base material 81, and the outer layer of the third roll material 75 is made of the gas diffusion layer sheet 91 and the second base material 81. It is configured.

本実施形態では、支持シート７３は、ポリイミドフィルムである。第１基材７１は、カーボンペーパーである。第１基材７１は、カーボンペーパーに代えて、カーボンクロス等の多孔質なシート状の基材であってもよい。第２基材８１は、クラフト紙である。第２基材８１は、クラフト紙に代えて、再生紙、アルミ箔、アクリルフィルム等の支持シート７３よりも帯電量が小さなシート状の基材であってもよい。 In this embodiment, the support sheet 73 is a polyimide film. The first base material 71 is carbon paper. The first base material 71 may be a porous sheet-like base material such as carbon cloth instead of carbon paper. The second base material 81 is kraft paper. Instead of kraft paper, the second base material 81 may be a sheet-like base material having a smaller charge amount than the support sheet 73 such as recycled paper, aluminum foil, or acrylic film.

ダイヘッド１１２は、図示しない塗工機の一部として構成されており、第１基材７１の一方側の面と対向して配置されている。ダイヘッド１１２は、第１基材７１を介してバックアップロール１１３と対向して配置されている。したがって、第１基材７１は、ダイヘッド１１２と対向する部分において第１基材７１の他方側の面がバックアップロール１１３に接触することにより、バックアップロール１１３によって支持されている。ダイヘッド１１２は、塗工機に収容されているＭＰＬ塗工液を、第１基材７１の一方側の表面に吐出する。ＭＰＬ塗工液には、例えば、カーボンブラック等の導電性材料、親水性を付与するための界面活性剤、ポリテトラフルオロエチレンの撥水性樹脂等が含まれている。 The die head 112 is configured as a part of a coating machine (not shown), and is arranged so as to face one surface of the first base material 71. The die head 112 is arranged so as to face the backup roll 113 via the first base material 71. Therefore, the first base material 71 is supported by the backup roll 113 by contacting the other side surface of the first base material 71 with the backup roll 113 at the portion facing the die head 112. The die head 112 discharges the MPL coating liquid contained in the coating machine onto one surface of the first base material 71. The MPL coating liquid contains, for example, a conductive material such as carbon black, a surfactant for imparting hydrophilicity, a water-repellent resin of polytetrafluoroethylene, and the like.

焼成炉１１４は、一般的な加熱炉により構成され、ＭＰＬ塗工液が塗工された第１基材７１を加熱する。第１基材７１が加熱されることによって、ＭＰＬ塗工液に含まれている水分や、界面活性剤が熱分解により除去されて、第１基材７１上にアノード側ガス拡散層２２が形成される。 The firing furnace 114 is composed of a general heating furnace, and heats the first base material 71 coated with the MPL coating liquid. By heating the first base material 71, the water contained in the MPL coating liquid and the surfactant are removed by thermal decomposition, and the anode-side gas diffusion layer 22 is formed on the first base material 71. Will be done.

図４は、ＭＥＧＡ２０の製造に用いる接合装置１３０の要部の構成を模式的に示す説明図である。接合装置１３０は、第３巻出ローラ１３１と、第４巻出ローラ１３３と、第５巻出ローラ１３６と、第２巻取ローラ１３２と、第３巻取ローラ１３５と、第４巻取ローラ１３８と、第５巻取ローラ１３９と、一対の転写ローラ１３４および１３７とを備える。接合装置１３０は、ロールＴＯロール方式の装置であり、第３巻出ローラ１３１によって巻き出されたガス拡散層シート９１と、第４巻出ローラ１３３によって巻き出されたアノード側触媒層１２および電解質膜１５と、第５巻出ローラ１３６によって巻き出されたカソード側触媒層１４と、を搬送しながら接合してＭＥＧＡ２０を形成し、第５巻取ローラ１３９によってロール状に巻き取る。 FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a main part of the joining device 130 used for manufacturing the MEGA 20. The joining device 130 includes a third winding roller 131, a fourth winding roller 133, a fifth winding roller 136, a second winding roller 132, a third winding roller 135, and a fourth winding roller. It includes a 138, a fifth take-up roller 139, and a pair of transfer rollers 134 and 137. The joining device 130 is a roll-to-roll type device, and is a gas diffusion layer sheet 91 unwound by the third unwinding roller 131, an anode-side catalyst layer 12 unwound by the fourth unwinding roller 133, and an electrolyte. The film 15 and the cathode side catalyst layer 14 unwound by the 5th unwinding roller 136 are joined while being conveyed to form MEGA 20, and are wound into a roll by the 5th unwinding roller 139.

巻出ローラ１３１、１３３および１３６と、巻取ローラ１３２、１３５、１３８および１３９と、転写ローラ１３４および１３７とは、それぞれ図示しないモータによって駆動され、細線の矢印の方向に回転する。 The unwinding rollers 131, 133 and 136, the winding rollers 132, 135, 138 and 139, and the transfer rollers 134 and 137 are driven by motors (not shown) and rotate in the direction of the arrow of the thin line.

第３巻出ローラ１３１は、回転することによって、第３ロール材７５からガス拡散層シート９１および第２基材８１を巻き出して、白抜きの矢印で示す搬送方向に沿って搬送する。第２巻取ローラ１３２は、回転することによって、上流から搬送されるガス拡散層シート９１および第２基材８１のうち、第２基材８１を第４ロール材８２に巻き取る。第４巻出ローラ１３３は、回転することによって、第５ロール材６０から電解質膜シート９２および保護基材６７を巻き出して、白抜きの矢印で示す搬送方向に沿って搬送する。 The third unwinding roller 131 unwinds the gas diffusion layer sheet 91 and the second base material 81 from the third roll material 75 by rotating, and conveys the gas diffusion layer sheet 91 and the second base material 81 along the conveying direction indicated by the white arrows. The second take-up roller 132 winds the second base material 81 among the gas diffusion layer sheet 91 and the second base material 81 conveyed from the upstream on the fourth roll material 82 by rotating. The fourth unwinding roller 133 unwinds the electrolyte membrane sheet 92 and the protective base material 67 from the fifth roll material 60 by rotating, and conveys the electrolyte membrane sheet 92 and the protective base material 67 along the conveying direction indicated by the white arrows.

電解質膜シート９２は、電解質膜１５にアノード側触媒層１２が接合されたシート状の基材である。保護基材６７は、電解質膜１５の表面を保護するバックシートである。保護基材６７は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）等のポリエステル系、ポリスチレン等の高分子シートによって形成されている。 The electrolyte membrane sheet 92 is a sheet-like base material in which the anode-side catalyst layer 12 is bonded to the electrolyte membrane 15. The protective base material 67 is a back sheet that protects the surface of the electrolyte membrane 15. The protective base material 67 is formed of, for example, a polyester-based material such as PET (polyethylene terephthalate) or PEN (polyethylene naphthalate), or a polymer sheet such as polystyrene.

一対の転写ローラ１３４は、電解質膜シート９２のアノード側触媒層１２に、ガス拡散層シート９１のアノード側ガス拡散層２２を接合する。具体的には、転写ローラ１３４は、ガス拡散層シート９１と保護基材６７とを積層方向に沿って両面から挟み込み、積層方向に加圧するとともに加熱することによって、電解質膜シート９２とガス拡散層シート９１とを接合して第１接合体シート９３を形成する。図４では図示を省略しているが、転写ローラ１３４の内部には、加熱コイルが設けられており、転写ローラ１３４が回転することによって、転写ローラ１３４が全体的にほぼ均一の温度に加熱される。形成された第１接合体シート９３は、保護基材６７とともに、白抜きの矢印で示す搬送方向に沿って搬送される。 The pair of transfer rollers 134 join the anode-side gas diffusion layer 22 of the gas diffusion layer sheet 91 to the anode-side catalyst layer 12 of the electrolyte membrane sheet 92. Specifically, the transfer roller 134 sandwiches the gas diffusion layer sheet 91 and the protective base material 67 from both sides along the stacking direction, pressurizes and heats the gas diffusion layer sheet 92 in the stacking direction, thereby causing the electrolyte membrane sheet 92 and the gas diffusion layer. The sheet 91 is joined to form the first bonded sheet 93. Although not shown in FIG. 4, a heating coil is provided inside the transfer roller 134, and the transfer roller 134 is heated to a substantially uniform temperature as a whole by rotating the transfer roller 134. To. The formed first bonded sheet 93 is transported together with the protective base material 67 along the transport direction indicated by the white arrow.

第３巻取ローラ１３５は、回転することによって、上流から搬送される第１接合体シート９３および保護基材６７のうち、保護基材６７を第７ロール材６１に巻き取る。第５巻出ローラ１３６は、回転することによって、第８ロール材６２からカソード側触媒層１４および転写基材６８を巻き出して、白抜きの矢印で示す搬送方向に沿って搬送する。 The third take-up roller 135 winds the protective base material 67 on the seventh roll material 61 among the first bonded sheet 93 and the protective base material 67 conveyed from the upstream by rotating. The fifth unwinding roller 136 unwinds the cathode side catalyst layer 14 and the transfer base material 68 from the eighth roll material 62 by rotating, and conveys the cathode side catalyst layer 14 and the transfer base material 68 along the conveying direction indicated by the white arrows.

一対の転写ローラ１３７は、第１接合体シート９３の電解質膜１５に、カソード側触媒層１４を接合する。具体的には、転写ローラ１３７は、第１接合体シート９３と転写基材６８とを積層方向に沿って両面から挟み込み、積層方向に加圧するとともに加熱することによって、第１接合体シート９３とカソード側触媒層１４とを接合して第２接合体シート９４を形成する。転写ローラ１３７は、形成された第２接合体シート９４を転写基材６８とともに、白抜きの矢印で示す搬送方向に沿って搬送する。なお、転写ローラ１３７は、上述の転写ローラ１３４と同様に、内部に加熱コイルが設けられており、転写ローラ１３７の回転により加熱される。 The pair of transfer rollers 137 bond the cathode side catalyst layer 14 to the electrolyte membrane 15 of the first bonded sheet 93. Specifically, the transfer roller 137 sandwiches the first bonded sheet 93 and the transfer base material 68 from both sides along the stacking direction, pressurizes and heats the first bonded sheet 93 in the stacking direction, thereby and the first bonded sheet 93. The second bonded sheet 94 is formed by joining the cathode side catalyst layer 14. The transfer roller 137 transfers the formed second bonded sheet 94 together with the transfer base material 68 along the transfer direction indicated by the white arrow. The transfer roller 137 is provided with a heating coil inside, like the transfer roller 134 described above, and is heated by the rotation of the transfer roller 137.

第４巻取ローラ１３８は、回転することによって、上流から搬送される第２接合体シート９４および転写基材６８のうち、転写基材６８を第９ロール材６３に巻き取る。第５巻取ローラ１３９は、回転することによって、上流から搬送される第２接合体シート９４を第１０ロール材７７に巻き取る。破線内に示すように、第１０ロール材７７の内層は、支持シート７３により構成され、第１０ロール材７７の外層は、第２接合体シート９４により構成される。 The fourth take-up roller 138 winds the transfer base material 68 on the ninth roll material 63 among the second bonded sheet 94 and the transfer base material 68 conveyed from the upstream by rotating. The fifth take-up roller 139 winds the second joint sheet 94 conveyed from the upstream on the tenth roll material 77 by rotating. As shown in the broken line, the inner layer of the 10th roll material 77 is composed of the support sheet 73, and the outer layer of the 10th roll material 77 is composed of the second bonded sheet 94.

Ａ３．膜電極ガス拡散層接合体の製造方法：
図５は、膜電極ガス拡散層接合体２０の製造方法を示す工程図である。膜電極ガス拡散層接合体２０の製造は、図２に示すガス拡散層形成装置１１０、図示しない触媒層形成装置、および図４に示す接合装置１３０を用いて実行される。まず、膜電極ガス拡散層接合体２０を製造するための各種材料が準備される（工程Ｐ１０）。工程Ｐ１０では、まず、上述の第１ロール材７０が準備されて、ガス拡散層形成装置１１０の第１巻出ローラ１１１にセットされる。次に、第１巻出ローラ１１１から支持シート７３が巻き出されて搬送方向の下流側に搬送され、ガス拡散層形成装置１１０における基材の搬送路上に支持シート７３が充満される。このとき、第１ロール材７０の巻き出し側の先端に第１基材７１が配置されるまで支持シート７３が搬送方向の下流側に搬送される。 A3. Method for manufacturing a membrane electrode gas diffusion layer conjugate:
FIG. 5 is a process diagram showing a method for manufacturing the membrane electrode gas diffusion layer bonded body 20. The production of the membrane electrode gas diffusion layer junction 20 is carried out using the gas diffusion layer forming apparatus 110 shown in FIG. 2, the catalyst layer forming apparatus (not shown), and the joining apparatus 130 shown in FIG. First, various materials for producing the membrane electrode gas diffusion layer bonded body 20 are prepared (step P10). In step P10, first, the above-mentioned first roll material 70 is prepared and set in the first unwinding roller 111 of the gas diffusion layer forming apparatus 110. Next, the support sheet 73 is unwound from the first unwinding roller 111 and transported to the downstream side in the transport direction, and the support sheet 73 is filled on the transport path of the base material in the gas diffusion layer forming device 110. At this time, the support sheet 73 is transported to the downstream side in the transport direction until the first base material 71 is arranged at the tip of the first roll material 70 on the unwinding side.

ガス拡散層２２が作製される（工程Ｐ１５）。具体的には、まず、第１ロール材７０から巻き出された第１基材７１に、ダイヘッド１１２によってＭＰＬ塗工液が塗布される。そして、第１基材７１が搬送方向の下流側に搬送されて、焼成炉１１４内においてＭＰＬ塗工液が乾燥することによって、第１基材７１にガス拡散層２２が形成される。形成されたガス拡散層２２（より具体的には、上述のガス拡散層シート９１）は、第２基材８１とともに、第３ロール材７５に巻き取られる。なお、図示は省略するが、工程Ｐ１５の実行後、第３ロール材７５は、接合装置１３０の第３巻出ローラ１３１にセットされる。 The gas diffusion layer 22 is produced (step P15). Specifically, first, the MPL coating liquid is applied to the first base material 71 unwound from the first roll material 70 by the die head 112. Then, the first base material 71 is transported to the downstream side in the transport direction, and the MPL coating liquid is dried in the firing furnace 114 to form the gas diffusion layer 22 on the first base material 71. The formed gas diffusion layer 22 (more specifically, the gas diffusion layer sheet 91 described above) is wound around the third roll material 75 together with the second base material 81. Although not shown, the third roll material 75 is set on the third unwinding roller 131 of the joining device 130 after the execution of the step P15.

触媒層１２および１４が作製される（工程Ｐ２０）。具体的には、図示しない触媒装置において、電解質膜１５の一方の面に触媒インクが塗布された後に乾燥させることにより、電解質膜１５の一方の面にアノード側触媒層１２が形成される。形成されたアノード側触媒層１２（より具体的には、上述の電解質膜シート９２）は、保護基材６７とともに、ロール状に巻かれて、第５ロール材６０が作製される。また、転写基材６８の一方の面に触媒インクが塗布された後に乾燥させることにより、転写基材６８の一方の面にカソード側触媒層１４が形成される。転写基材６８に形成されたカソード側触媒層１４は、ロール状に巻かれて、第８ロール材６２が作製される。そして、作製された第５ロール材６０は、接合装置１３０の第４巻出ローラ１３３にセットされ、作製された第８ロール材６２は、接合装置１３０の第５巻出ローラ１３６にセットされる。 Catalyst layers 12 and 14 are made (step P20). Specifically, in a catalyst device (not shown), the anode-side catalyst layer 12 is formed on one surface of the electrolyte membrane 15 by applying the catalyst ink to one surface of the electrolyte membrane 15 and then drying it. The formed anode-side catalyst layer 12 (more specifically, the above-mentioned electrolyte membrane sheet 92) is rolled into a roll together with the protective base material 67 to prepare a fifth roll material 60. Further, the cathode side catalyst layer 14 is formed on one surface of the transfer base material 68 by applying the catalyst ink to one surface of the transfer base material 68 and then drying the ink. The cathode-side catalyst layer 14 formed on the transfer base material 68 is rolled into a roll to form an eighth roll material 62. Then, the produced fifth roll material 60 is set in the fourth unwinding roller 133 of the joining device 130, and the produced eighth roll material 62 is set in the fifth unwinding roller 136 of the joining device 130. ..

触媒層１２および１４とガス拡散層２２とが接合される（工程Ｐ２５）。具体的には、まず、第３ロール材７５からガス拡散層２２（より具体的には、上述のガス拡散層シート９１）および第２基材８１が巻き出され、第２巻取ローラ１３２によって第２基材８１が剥離された後、ガス拡散層２２が搬送方向の下流側に搬送される。次に、第５ロール材６０から巻き出されたアノード側触媒層１２および電解質膜１５が、ガス拡散層２２の表面に積層されて、転写ローラ１３４によって、ガス拡散層２２とアノード側触媒層１２とが接合される。次に、第８ロール材６２から巻き出されたカソード側触媒層１４が、上流から搬送される電解質膜１５の表面に積層されて、転写ローラ１３７によって、電解質膜１５とカソード側触媒層１４とが接合される。このようにして、ガス拡散層２２、アノード側触媒層１２、電解質膜１５およびカソード側触媒層１４が接合されることにより、第２接合体シート９４が形成され、第２接合体シート９４は、第１０ロール材７７に巻き取られる。 The catalyst layers 12 and 14 and the gas diffusion layer 22 are joined (step P25). Specifically, first, the gas diffusion layer 22 (more specifically, the gas diffusion layer sheet 91 described above) and the second base material 81 are unwound from the third roll material 75, and are unwound by the second take-up roller 132. After the second base material 81 is peeled off, the gas diffusion layer 22 is transported to the downstream side in the transport direction. Next, the anode-side catalyst layer 12 and the electrolyte membrane 15 unwound from the fifth roll material 60 are laminated on the surface of the gas diffusion layer 22, and the gas diffusion layer 22 and the anode-side catalyst layer 12 are laminated by the transfer roller 134. Is joined. Next, the cathode side catalyst layer 14 unwound from the eighth roll material 62 is laminated on the surface of the electrolyte membrane 15 conveyed from the upstream, and the electrolyte membrane 15 and the cathode side catalyst layer 14 are formed by the transfer roller 137. Are joined. By joining the gas diffusion layer 22, the anode-side catalyst layer 12, the electrolyte membrane 15, and the cathode-side catalyst layer 14 in this way, the second bonded sheet 94 is formed, and the second bonded sheet 94 is formed. It is wound around the tenth roll material 77.

上述の工程Ｐ２５は、第３ロール材７５の内層（支持シート７３の層）に到達するまでの間、繰り返し実行される。換言すると、第３ロール材７５から支持シート７３が巻き出されるまでの間、実行される。その後、第３巻出ローラ１３１から支持シート７３が巻き出されると、巻き出された支持シート７３の端部と、第１基材７１の終端とが切断される。 The above-mentioned step P25 is repeatedly executed until it reaches the inner layer (layer of the support sheet 73) of the third roll material 75. In other words, it is executed until the support sheet 73 is unwound from the third roll material 75. After that, when the support sheet 73 is unwound from the third unwinding roller 131, the end portion of the unwound support sheet 73 and the end of the first base material 71 are cut off.

第２基材８１および支持シート７３を搬送させる（工程Ｐ３０）。次に、転写ローラ１３４および１３７を回転させる（工程Ｐ３５）。 The second base material 81 and the support sheet 73 are conveyed (step P30). Next, the transfer rollers 134 and 137 are rotated (step P35).

図６は、工程Ｐ３０および工程Ｐ３５が実行される様子を模式的に示す説明図である。図６に示す接合装置１３０ａは、第６巻出ローラ１４１が取り付けられている点において、図４に示す接合装置１３０と異なる。第６巻出ローラ１４１は、上述の工程Ｐ２５の実行後、接合装置１３０の動作を停止させて、接合装置１３０ａにセットされる。第６巻出ローラ１４１には、第２基材８１が巻装された第１１ロール材８７がセットされている。 FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing how the steps P30 and P35 are executed. The joining device 130a shown in FIG. 6 is different from the joining device 130 shown in FIG. 4 in that the sixth unwinding roller 141 is attached. After executing the above-mentioned step P25, the sixth unwinding roller 141 is set in the joining device 130a by stopping the operation of the joining device 130. The eleventh roll material 87 on which the second base material 81 is wound is set in the sixth unwinding roller 141.

工程Ｐ３０では、まず、第３巻出ローラ１３１から第１０ロール材７７の内層の支持シート７３が巻き出され、白抜きの矢印で示す搬送方向に沿って搬送される。次に、第６巻出ローラ１４１から第２基材８１が巻き出され、支持シート７３の下側に搬送される。すなわち、第２基材８１は、支持シート７３の下面と転写ローラ１３４との間に挿入されて、支持シート７３とともに搬送方向に沿って搬送される。次に、第４巻出ローラ１３３から保護基材６７が巻き出され、支持シート７３の上側に搬送される。すなわち、保護基材６７は、支持シート７３の上面と転写ローラ１３４との間に挿入されて、支持シート７３とともに搬送方向に沿って搬送される。したがって、本実施形態では、転写ローラ１３４と支持シート７３とは、接触しない。 In step P30, first, the support sheet 73 of the inner layer of the tenth roll material 77 is unwound from the third unwinding roller 131, and is conveyed along the conveying direction indicated by the white arrow. Next, the second base material 81 is unwound from the sixth unwinding roller 141 and conveyed to the lower side of the support sheet 73. That is, the second base material 81 is inserted between the lower surface of the support sheet 73 and the transfer roller 134, and is conveyed together with the support sheet 73 along the transfer direction. Next, the protective base material 67 is unwound from the fourth unwinding roller 133 and conveyed to the upper side of the support sheet 73. That is, the protective base material 67 is inserted between the upper surface of the support sheet 73 and the transfer roller 134, and is conveyed together with the support sheet 73 along the transfer direction. Therefore, in the present embodiment, the transfer roller 134 and the support sheet 73 do not come into contact with each other.

工程Ｐ３５では、まず、転写ローラ１３４を回転させる。このとき、転写ローラ１３４が備える加熱コイルによって転写ローラ１３４が加熱される。また、転写ローラ１３４は、保護基材６７、支持シート７３および第２基材８１を積層方向に沿って両面から挟み込んで加圧する。 In step P35, first, the transfer roller 134 is rotated. At this time, the transfer roller 134 is heated by the heating coil provided in the transfer roller 134. Further, the transfer roller 134 pressurizes the protective base material 67, the support sheet 73, and the second base material 81 by sandwiching them from both sides along the stacking direction.

次に、第３巻取ローラ１３５によって保護基材６７が巻き取られた後、第５巻出ローラ１３６から転写基材６８が巻き出され、支持シート７３の上側に搬送される。したがって、転写基材６８は、支持シート７３の上面と転写ローラ１３７との間に挿入されて、支持シート７３とともに搬送方向に沿って搬送される。このため、転写ローラ１３７と支持シート７３とは、接触しない。次に、転写ローラ１３７を回転させる。具体的には、上述の転写ローラ１３４と同様に、転写ローラ１３７を回転させて、転写ローラ１３７の加熱と、保護基材６７、支持シート７３および第２基材８１の加圧とが行われる。次に、第４巻取ローラ１３８によって転写基材６８が巻き取られ、支持シート７３と第２基材８１とが搬送方向の下流に搬送される。そして、接合装置１３０ａにおける基材の搬送路上に支持シート７３および第２基材８１が充満される。 Next, after the protective base material 67 is wound up by the third take-up roller 135, the transfer base material 68 is unwound from the fifth take-up roller 136 and conveyed to the upper side of the support sheet 73. Therefore, the transfer base material 68 is inserted between the upper surface of the support sheet 73 and the transfer roller 137, and is conveyed together with the support sheet 73 along the transfer direction. Therefore, the transfer roller 137 and the support sheet 73 do not come into contact with each other. Next, the transfer roller 137 is rotated. Specifically, similarly to the transfer roller 134 described above, the transfer roller 137 is rotated to heat the transfer roller 137 and pressurize the protective base material 67, the support sheet 73, and the second base material 81. .. Next, the transfer base material 68 is taken up by the fourth take-up roller 138, and the support sheet 73 and the second base material 81 are carried downstream in the carrying direction. Then, the support sheet 73 and the second base material 81 are filled on the transport path of the base material in the joining device 130a.

図示を省略しているが、その後、第２接合体シート９４のカソード側触媒層１４にカソード側ガス拡散層２４が接合されることによって、膜電極ガス拡散層接合体２０が完成する。この膜電極ガス拡散層接合体２０を、一対のセパレータ３２および３４で挟持することによって燃料電池５０が作製される。 Although not shown, the membrane electrode gas diffusion layer bonded body 20 is completed by joining the cathode side gas diffusion layer 24 to the cathode side catalyst layer 14 of the second bonded sheet 94. The fuel cell 50 is manufactured by sandwiching the membrane electrode gas diffusion layer junction 20 between a pair of separators 32 and 34.

図７は、第２基材８１の張力の測定結果を示す図である。図７では、上述の工程Ｐ３０において搬送される第２基材８１として、以下の５つのサンプルを用いて、第６巻出ローラ１４１から巻き出される第２基材８１の張力を測定した結果を示している。
＜サンプル１＞
ポリイミドフィルム
＜サンプル２＞
クラフト紙
＜サンプル３＞
再生紙
＜サンプル４＞
アルミ箔
＜サンプル５＞
アクリルフィルム
なお、各サンプルの大きさは、幅を１００ナノメートル以上５００ナノメートル以下の範囲の大きさとし、長さを１００メートル以上５００メートル以下の範囲の大きさとした。 FIG. 7 is a diagram showing the measurement result of the tension of the second base material 81. In FIG. 7, the tension of the second base material 81 unwound from the sixth unwinding roller 141 is measured using the following five samples as the second base material 81 transported in the above step P30. Shown.
<Sample 1>
Polyimide film <Sample 2>
Kraft paper <Sample 3>
Recycled paper <Sample 4>
Aluminum foil <Sample 5>
Acrylic film The size of each sample was such that the width was in the range of 100 nanometers or more and 500 nanometers or less, and the length was in the range of 100 meters or more and 500 meters or less.

第６巻出ローラ１４１から巻き出される第２基材８１の張力は、以下の手順により測定した。まず、図６に示す接合装置１３０ａにおいて、第３巻出ローラ１３１から支持シート７３を巻き出して搬送路上に支持シート７３を充満させた。このとき、第１０ロール材７７に巻装されている支持シート７３の張力を４５（Ｎ）から８０（Ｎ）とし、第３巻出ローラ１３１から支持シート７３を巻き出す際の張力を４５（Ｎ）から１００（Ｎ）とし、支持シート７３の搬送速度を毎分約１メートルから１０メートルとした。次に、第６巻出ローラ１４１から第２基材８１を巻き出して、支持シート７３の一方の面と転写ローラ１３４との間に第２基材８１を挟み、第４巻出ローラ１３３から保護基材６７を巻き出して、支持シート７３の他方の面と転写ローラ１３４との間に保護基材６７を挟み、支持シート７３、第２基材８１および保護基材６７を搬送方向の下流へ搬送した。次に、転写ローラ１３４を６０分間、回転させて、転写ローラ１３４を１００℃から１５０℃の範囲の温度に昇温した。このとき、一対の転写ローラ１３４間の圧力を約２キロ（Ｎ）から６キロ（Ｎ）の範囲の圧力とした。そして、第６巻出ローラ１４１から巻き出される第２基材８１の張力を測定した。 The tension of the second base material 81 unwound from the sixth unwinding roller 141 was measured by the following procedure. First, in the joining device 130a shown in FIG. 6, the support sheet 73 was unwound from the third unwinding roller 131 to fill the transport path with the support sheet 73. At this time, the tension of the support sheet 73 wound around the tenth roll material 77 is changed from 45 (N) to 80 (N), and the tension when the support sheet 73 is unwound from the third unwinding roller 131 is 45 ( From N) to 100 (N), the transport speed of the support sheet 73 was set to about 1 meter to 10 meters per minute. Next, the second base material 81 is unwound from the sixth unwinding roller 141, the second base material 81 is sandwiched between one surface of the support sheet 73 and the transfer roller 134, and the second base material 81 is sandwiched from the fourth unwinding roller 133. The protective base material 67 is unwound, the protective base material 67 is sandwiched between the other surface of the support sheet 73 and the transfer roller 134, and the support sheet 73, the second base material 81, and the protective base material 67 are downstream in the transport direction. Transported to. Next, the transfer roller 134 was rotated for 60 minutes to raise the temperature of the transfer roller 134 to a temperature in the range of 100 ° C. to 150 ° C. At this time, the pressure between the pair of transfer rollers 134 was set to a pressure in the range of about 2 kg (N) to 6 kg (N). Then, the tension of the second base material 81 unwound from the sixth unwinding roller 141 was measured.

図７に示すように、サンプル１の場合、張力上昇の発生割合が１００％であった。これは、第２基材８１として、支持シート７３と同じポリイミドフィルムを用いたことによって、転写ローラ１３４が回転した際に転写ローラ１３４の表面に第２基材８１が貼り付くことによって、第２基材８１が搬送方向の下流へ搬送されず、第６巻出ローラ１４１から転写ローラ１３４までにおける第２基材８１の張力が上昇したためであると推測される。 As shown in FIG. 7, in the case of sample 1, the rate of occurrence of tension increase was 100%. This is because the same polyimide film as the support sheet 73 is used as the second base material 81, so that the second base material 81 sticks to the surface of the transfer roller 134 when the transfer roller 134 rotates. It is presumed that this is because the base material 81 was not transported downstream in the transport direction and the tension of the second base material 81 from the sixth unwinding roller 141 to the transfer roller 134 increased.

これに対して、サンプル２、サンプル３およびサンプル４の場合、張力上昇の発生割合が０％であり、サンプル５の場合には、張力上昇の発生割合が３３％であった。したがって、サンプル２、サンプル３、サンプル４およびサンプル５を用いた場合、サンプル１を用いた場合に比べて、張力上昇の発生割合を低減させることができた。これは、第２基材８１として、支持シート７３に比べて帯電量が小さな基材を用いたことによって、転写ローラ１３４が回転した際に転写ローラ１３４と第２基材８１との間に静電気が発生することを抑制できたためであると推測される。この結果、転写ローラ１３４の表面に第２基材８１が貼り付くことを抑制できたと考えられる。なお、サンプル２、サンプル３およびサンプル４では、第２基材８１の張力の上昇を０％に抑えることができたため、サンプル２、サンプル３およびサンプル４のいずれかの基材を第２基材８１として用いることがより好ましい。 On the other hand, in the case of Sample 2, Sample 3 and Sample 4, the rate of occurrence of tension increase was 0%, and in the case of Sample 5, the rate of occurrence of tension increase was 33%. Therefore, when Sample 2, Sample 3, Sample 4, and Sample 5 were used, the rate of increase in tension could be reduced as compared with the case where Sample 1 was used. This is because a base material having a smaller amount of charge than the support sheet 73 is used as the second base material 81, so that static electricity is generated between the transfer roller 134 and the second base material 81 when the transfer roller 134 rotates. It is presumed that this is because it was possible to suppress the occurrence of. As a result, it is considered that the second base material 81 could be prevented from sticking to the surface of the transfer roller 134. In Sample 2, Sample 3, and Sample 4, the increase in tension of the second base material 81 could be suppressed to 0%, so that any of the base materials of Sample 2, Sample 3, and Sample 4 was used as the second base material. It is more preferable to use it as 81.

以上の構成を有する本実施形態の膜電極ガス拡散層接合体２０の製造方法によれば、ガス拡散層２２に触媒層１２および１４が接合された後、転写ローラ１３４および１３７と支持シート７３との間に支持シート７３に比べて帯電量が小さな第２基材８１を介して支持シート７３を搬送し、転写ローラ１３４および１３７を回転させるので、転写ローラ１３４および１３７と支持シート７３との間に静電気が発生することを抑制できる。このため、転写ローラ１３４および１３７に支持シート７３貼り付くことを抑制できる。したがって、膜電極ガス拡散層接合体２０の製造において、生産性の低下を抑制できる。 According to the method for producing the membrane electrode gas diffusion layer bonded body 20 of the present embodiment having the above configuration, after the catalyst layers 12 and 14 are bonded to the gas diffusion layer 22, the transfer rollers 134 and 137 and the support sheet 73 are attached. Since the support sheet 73 is conveyed through the second base material 81, which has a smaller charge amount than the support sheet 73, and the transfer rollers 134 and 137 are rotated, between the transfer rollers 134 and 137 and the support sheet 73. It is possible to suppress the generation of static electricity. Therefore, it is possible to prevent the support sheet 73 from sticking to the transfer rollers 134 and 137. Therefore, in the production of the membrane electrode gas diffusion layer junction 20, a decrease in productivity can be suppressed.

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be realized by various configurations within a range not deviating from the gist thereof. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each form described in the column of the outline of the invention may be used to solve some or all of the above-mentioned problems, or one of the above-mentioned effects. It is possible to replace or combine as appropriate to achieve part or all. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

１０…膜電極接合体、１２…アノード側触媒層、１４…カソード側触媒層、１５…電解質膜、２０…膜電極ガス拡散層接合体、２２…アノード側ガス拡散層、２４…カソード側ガス拡散層、３２…アノード側セパレータ、３４…カソード側セパレータ、４２…燃料ガス流路、４４…酸化剤ガス流路、５０…燃料電池、６０…第５ロール材、６１…第７ロール材、６２…第８ロール材、６３…第９ロール材、６７…保護基材、６８…転写基材、７０…第１ロール材、７１…第１基材、７３…支持シート、７５…第３ロール材、７７…第１０ロール材、８０…第２ロール材、８１…第２基材、８２…第４ロール材、８７…第１１ロール材、９１…ガス拡散層シート、９２…電解質膜シート、９３…第１接合体シート、９４…第２接合体シート、１１０…ガス拡散層形成装置、１１１…第１巻出ローラ、１１２…ダイヘッド、１１３…バックアップロール、１１４…焼成炉、１１５…第２巻出ローラ、１１６…搬送ローラ、１１７…第１巻取ローラ、１３０、１３０ａ…接合装置、１３１…第３巻出ローラ、１３２…第２巻取ローラ、１３３…第４巻出ローラ、１３４…転写ローラ、１３５…第３巻取ローラ、１３６…第５巻出ローラ、１３７…転写ローラ、１３８…第４巻取ローラ、１３９…第５巻取ローラ、１４１…第６巻出ローラ、Ｔｐ…接着テープ 10 ... film electrode junction, 12 ... anode side catalyst layer, 14 ... cathode side catalyst layer, 15 ... electrolyte membrane, 20 ... membrane electrode gas diffusion layer junction, 22 ... anode side gas diffusion layer, 24 ... cathode side gas diffusion Layer, 32 ... Cathode side separator, 34 ... Cathode side separator, 42 ... Fuel gas flow path, 44 ... Oxidizer gas flow path, 50 ... Fuel cell, 60 ... 5th roll material, 61 ... 7th roll material, 62 ... 8th roll material, 63 ... 9th roll material, 67 ... protective base material, 68 ... transfer base material, 70 ... first roll material, 71 ... first base material, 73 ... support sheet, 75 ... third roll material, 77 ... 10th roll material, 80 ... 2nd roll material, 81 ... 2nd base material, 82 ... 4th roll material, 87 ... 11th roll material, 91 ... gas diffusion layer sheet, 92 ... electrolyte membrane sheet, 93 ... 1st bonded sheet, 94 ... 2nd bonded sheet, 110 ... gas diffusion layer forming device, 111 ... 1st unwinding roller, 112 ... die head, 113 ... backup roll, 114 ... firing furnace, 115 ... 2nd unwinding Roller, 116 ... Conveying roller, 117 ... 1st winding roller, 130, 130a ... Joining device, 131 ... 3rd winding roller, 132 ... 2nd winding roller 133 ... 4th winding roller, 134 ... Transfer roller , 135 ... 3rd take-up roller, 136 ... 5th take-up roller, 137 ... Transfer roller, 138 ... 4th take-up roller, 139 ... 5th take-up roller, 141 ... 6th take-up roller, Tp ... Adhesive tape

Claims (1)

燃料電池用の膜電極ガス拡散層接合体の製造方法であって、
転写ローラを用いて、触媒層をガス拡散層に接合する工程と、
前記ガス拡散層に前記触媒層が接合された後、前記転写ローラと支持シートとの間に前記支持シートに比べて帯電量が小さなシート状の基材を介して、前記支持シートを搬送する工程と、
前記転写ローラを回転させる工程と、
を備える、膜電極ガス拡散層接合体の製造方法。 A method for manufacturing a membrane electrode gas diffusion layer conjugate for a fuel cell.
The process of joining the catalyst layer to the gas diffusion layer using a transfer roller,
A step of transferring the support sheet between the transfer roller and the support sheet via a sheet-like base material having a smaller charge amount than the support sheet after the catalyst layer is bonded to the gas diffusion layer. When,
The process of rotating the transfer roller and
A method for producing a membrane electrode gas diffusion layer bonded body.
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