JP5266734B2 - Electrolyte membrane-catalyst layer assembly with reinforcing sheet, electrolyte membrane-electrode assembly with reinforcing sheet, solid polymer fuel cell, and method for producing electrolyte membrane-catalyst layer assembly with reinforcing sheet - Google Patents

Electrolyte membrane-catalyst layer assembly with reinforcing sheet, electrolyte membrane-electrode assembly with reinforcing sheet, solid polymer fuel cell, and method for producing electrolyte membrane-catalyst layer assembly with reinforcing sheet Download PDF

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Description

本発明は、補強シート付き電解質膜−触媒層接合体、これを用いた補強シート付き電解質膜−電極接合体固体高分子形燃料電池及び補強シート付き電解質膜−触媒層接合体の製造方法に関するものである。 The present invention includes a membrane with reinforcing sheet - electrode assembly, a polymer electrolyte fuel cell and the reinforcing sheet laminated membrane - - catalyst layer assembly, the electrolyte membrane with reinforcing sheets using the same method of manufacturing a catalyst layer assembly Is.

燃料電池は、電解質の両面に電極が配置され、水素と酸素の電気化学反応により発電する電池であり、発電時に発生するのは水のみである。このように従来の内燃機関と異なり、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として普及が見込まれている。その中でも特に固体高分子形燃料電池は、作動温度が低く、電解質の抵抗が少ないことに加え、活性の高い触媒を用いるので小型でも高出力を得ることができ、家庭用コージェネレーションシステム等として早期の実用化が見込まれている。   A fuel cell is a cell in which electrodes are arranged on both sides of an electrolyte and generates electricity by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen, and only water is generated during power generation. Thus, unlike the conventional internal combustion engine, it is expected to spread as a next-generation clean energy system because it does not generate environmental load gas such as carbon dioxide. In particular, the polymer electrolyte fuel cell has a low operating temperature and low electrolyte resistance. In addition, it uses a highly active catalyst, so it can obtain high output even in a small size. Is expected to be put to practical use.

この固体高分子形燃料電池は、プロトン伝導性を有する固体高分子電解質膜を用い、この電解質膜の両面に触媒層及びガス拡散層を順に積層している。そして、この触媒層及びガス拡散層からなる電極の周囲を囲むようにガスケットを配置し、さらにこれをセパレータで挟んだ構造を有している(例えば、特許文献1の図2参照)。また、ガスケットは位置精度の観点から電極の一回り外側を囲むように設置されているため、ガスケットと電極との間には隙間が形成されており、この隙間部分に対応する電解質膜は、電極またはガスケットのどちらにも押さえられていない状態となっている。ここで、上記固体高分子形燃料電池で発電・非発電を繰り返すと、電解質膜は、湿潤状態と乾燥状態とを繰り返すが、この上記隙間部分に対応する電解質膜は、電極またはガスケットで押さえられていないため、膨張と収縮が繰り返される。この結果、電解質膜に応力が生じて疲労してしまい、電解質膜が破損してしまうといった問題があった。   This polymer electrolyte fuel cell uses a solid polymer electrolyte membrane having proton conductivity, and a catalyst layer and a gas diffusion layer are sequentially laminated on both surfaces of the electrolyte membrane. And it has the structure which has arrange | positioned the gasket so that the circumference | surroundings of the electrode which consists of this catalyst layer and a gas diffusion layer may be enclosed, and also this was pinched | interposed with the separator (for example, refer FIG. 2 of patent document 1). Further, since the gasket is installed so as to surround the outer side of the electrode from the viewpoint of positional accuracy, a gap is formed between the gasket and the electrode, and the electrolyte membrane corresponding to this gap portion is an electrode. It is in a state where it is not pressed by either of the gaskets. Here, when power generation / non-power generation is repeated in the polymer electrolyte fuel cell, the electrolyte membrane repeats a wet state and a dry state, but the electrolyte membrane corresponding to the gap is pressed by an electrode or a gasket. Therefore, expansion and contraction are repeated. As a result, there is a problem that stress is generated in the electrolyte membrane and fatigues, and the electrolyte membrane is damaged.

この問題を解消するため、例えば特許文献1に開示された固体高分子形燃料電池は、電極とガスケットとの間の隙間に補強膜をさらに設けている。この補強膜は、ガスケットと同様に中央部に開口部を有する枠状に形成されており、その外周縁部がガスケットと電解質膜との間に挟まれており、その内周縁部は、セパレータとガス拡散層との間に挟まれている。このように、特許文献1の固体高分子形燃料電池は、補強膜によって、ガスケットと電極との間の隙間部分を拘束し、電解質膜の膨張・収縮を抑制している。
特許第3052536号公報
In order to solve this problem, for example, the polymer electrolyte fuel cell disclosed in Patent Document 1 further includes a reinforcing film in a gap between the electrode and the gasket. This reinforcing membrane is formed in a frame shape having an opening at the center portion, like the gasket, and its outer peripheral edge is sandwiched between the gasket and the electrolyte membrane, and its inner peripheral edge is separated from the separator. It is sandwiched between the gas diffusion layers. As described above, the polymer electrolyte fuel cell of Patent Document 1 restrains the expansion / contraction of the electrolyte membrane by restraining the gap between the gasket and the electrode by the reinforcing membrane.
Japanese Patent No. 3052536

上述したような補強膜を使用した固体高分子形燃料電池は、通常、熱圧着、すなわち加熱した状態で圧力をかけることによって補強膜を電解質膜−電極接合体に溶着させている。このときの圧力は通常、0.5〜5.0MPaくらいであるが、このような大きさの圧力をかけることで、補強膜の溶着対象である電解質膜や、電極に補強膜がめり込んでしまい、この結果、電解質膜や電極の機械的強度が低下してしまうおそれがある。   In the polymer electrolyte fuel cell using the reinforcing membrane as described above, the reinforcing membrane is usually welded to the electrolyte membrane-electrode assembly by thermocompression bonding, that is, by applying pressure in a heated state. The pressure at this time is usually about 0.5 to 5.0 MPa, but by applying such a pressure, the reinforcing membrane is embedded in the electrolyte membrane or electrode to be welded to the reinforcing membrane. As a result, the mechanical strength of the electrolyte membrane or electrode may be reduced.

そこで、本発明は、電解質膜の機械的強度を低下させることのない補強シート付き電解質膜−触媒層接合体、これを用いた補強シート付き電解質膜−電極接合体及び固体高分子形燃料電池を提供することを課題とする。   Accordingly, the present invention provides an electrolyte membrane-catalyst layer assembly with a reinforcing sheet that does not reduce the mechanical strength of the electrolyte membrane, an electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet, and a solid polymer fuel cell using the same. The issue is to provide.

本発明に係る補強シート付き電解質膜−触媒層接合体は、上記課題を解決するためになされたものであり、固体高分子電解質膜と、前記電解質膜の外周縁部を除いた両面にそれぞれ形成された触媒層と、前記電解質膜及び触媒層からなる電解質膜−触媒層接合体の両面にそれぞれ設置された、中央に開口部を有する枠状の補強シートと、を備え、前記各補強シートは、前記開口部から前記触媒層が外周縁部を除いて露出するよう、前記触媒層の外周縁部及び前記電解質膜の外周縁部上に粘着している。   The electrolyte membrane-catalyst layer assembly with a reinforcing sheet according to the present invention is made to solve the above problems, and is formed on both surfaces of the solid polymer electrolyte membrane and the electrolyte membrane except for the outer peripheral edge portion. Each of the reinforcing sheets is provided with a catalyst layer and a frame-shaped reinforcing sheet having an opening in the center, which are respectively installed on both surfaces of the electrolyte membrane-catalyst layer assembly including the electrolyte membrane and the catalyst layer. The catalyst layer is adhered to the outer peripheral edge portion of the catalyst layer and the outer peripheral edge portion of the electrolyte membrane so that the catalyst layer is exposed from the opening except for the outer peripheral edge portion.

この構成によれば、補強シートは触媒層の外周縁部と電解質膜の外周縁部上に粘着することによって、電解質膜−触媒層接合体に設置されている。このように補強シートは、粘着によって電解質膜−触媒層接合体に設置されているので、熱圧着によって設置する場合と比べて、加える圧力を低減することが可能となり、その結果、補強シートを設置する際の電解質膜や触媒層へのめり込みがなく機械的強度が低下することを防止することができる。   According to this configuration, the reinforcing sheet is placed on the electrolyte membrane-catalyst layer assembly by adhering to the outer peripheral edge of the catalyst layer and the outer peripheral edge of the electrolyte membrane. As described above, since the reinforcing sheet is installed on the electrolyte membrane-catalyst layer assembly by adhesion, it is possible to reduce the applied pressure as compared with the case of installing by thermocompression bonding. As a result, the reinforcing sheet is installed. It is possible to prevent the mechanical strength from being lowered without being penetrated into the electrolyte membrane or the catalyst layer.

本発明に係る補強シート付き電解質膜−電極接合体は、上述した補強シート付き電解質膜−触媒層接合体と、前記補強シートの厚さ以上の厚さを有し、前記補強シートの開口部から露出する触媒層上に形成されたガス拡散層と、備えている。 Ru engages the present invention reinforcement sheet laminated membrane - electrode assembly, the reinforcing sheet with the electrolyte membrane described above - has a catalyst layer assembly, a thickness more than the thickness of the reinforcing sheet, the opening of the reinforcing sheet And a gas diffusion layer formed on the catalyst layer exposed from the portion.

この構成によれば、上記補強シート付き電解質膜−触媒層接合体を備えているため、熱圧着ではなく粘着によって補強シートを電解質膜−触媒層接合体に設置しているため、熱圧着によって設置する場合と比べて、加える圧力を低減することが可能となり、その結果、補強シートを設置する際の電解質膜や触媒層へのめり込みがなく機械的強度が低下することを確実に防止することができる。また、ガス拡散層は、補強シートの開口部から露出する触媒層上に形成されているため、確実に触媒層に接触することができる。また、ガス拡散層の厚さは補強シートの厚さよりも厚いため、通常その上に設置されるセパレータとも確実に接触することができる。   According to this configuration, since the electrolyte membrane-catalyst layer assembly with the reinforcing sheet is provided, the reinforcing sheet is installed on the electrolyte membrane-catalyst layer assembly by adhesion rather than thermocompression bonding. Compared with the case where it does, it becomes possible to reduce the applied pressure, and as a result, it is possible to surely prevent the mechanical strength from being lowered without being embedded in the electrolyte membrane and the catalyst layer when the reinforcing sheet is installed. . Moreover, since the gas diffusion layer is formed on the catalyst layer exposed from the opening of the reinforcing sheet, it can reliably contact the catalyst layer. In addition, since the thickness of the gas diffusion layer is thicker than the thickness of the reinforcing sheet, the gas diffusion layer can be surely brought into contact with a separator usually installed thereon.

また、本発明に係る補強シート付き電解質膜−電極接合体は、固体高分子電解質膜と、前記電解質膜の外周縁部を除いて両面にそれぞれ形成された触媒層と、前記各触媒層上にそれぞれ形成されたガス拡散層と、前記電解質膜、触媒層及びガス拡散層からなる電解質膜−電極接合体の両面にそれぞれ設置された、中央に開口部を有する枠状の補強シートと、を備え、前記各補強シートは、前記開口部から前記ガス拡散層が外周縁部を除いて露出するよう、前記ガス拡散層の外周縁部及び前記電解質膜の外周縁部上に粘着しており、前記補強シートは、前記電解質膜からはみ出た外周縁部同士が粘着している。 Moreover, the electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet according to the present invention includes a solid polymer electrolyte membrane, catalyst layers formed on both surfaces except for the outer peripheral edge of the electrolyte membrane, and on each catalyst layer. A gas diffusion layer formed on each side, and a frame-shaped reinforcing sheet having an opening in the center, installed on both surfaces of the electrolyte membrane-catalyst layer and the gas diffusion layer. , each reinforcing sheet, so that the gas diffusion layer from the opening to expose except the outer peripheral edge portion, and adheres to the outer peripheral edge portion of the outer peripheral edge portion and the electrolyte membrane of the gas diffusion layer, wherein In the reinforcing sheet, the outer peripheral edges protruding from the electrolyte membrane are adhered to each other.

この構成によれば、補強シートはガス拡散層の外周縁部と電解質膜の外周縁部上に粘着することによって、電解質膜−電極接合体に設置されている。このように補強シートは、粘着によって電解質膜−電極接合体に設置されているので、熱圧着によって設置する場合と比べて、加える圧力を低減することが可能となり、その結果、補強シートを設置する際の電解質膜や電極へのめり込みがなく機械的強度が低下することを防止することができる。   According to this configuration, the reinforcing sheet is placed on the electrolyte membrane-electrode assembly by adhering to the outer peripheral edge of the gas diffusion layer and the outer peripheral edge of the electrolyte membrane. Thus, since the reinforcing sheet is installed on the electrolyte membrane-electrode assembly by adhesion, it is possible to reduce the applied pressure as compared with the case of installing by thermocompression bonding. As a result, the reinforcing sheet is installed. It is possible to prevent the mechanical strength from being lowered without being penetrated into the electrolyte membrane or electrode.

上記各補強シートは、電解質膜−電極接合体に粘着する粘着層と、燃料ガス及び酸化剤ガスの透過を防止するガスバリア層とから構成されていることが好ましい。このように、ガスバリア層を備えることで、ガスリークをより確実に防ぐことができる。前記各補強シートは、アクリル系の粘着材、ゴム系の粘着材及びシリコーン系の粘着材の少なくともいずれかを含む材料によって粘着していることが好ましい。前記補強シートは、前記電解質膜からはみ出た外周縁部同士が粘着していることが好ましい。前記ガス拡散層の外周縁と前記補強シートの内周縁とが離間していることが好ましい。前記ガス拡散層の外周縁から前記補強シートの内周縁までの距離が、0mmより大きく5mm以下であることが好ましい。 Each of the reinforcing sheets is preferably composed of an adhesive layer that adheres to the electrolyte membrane-electrode assembly and a gas barrier layer that prevents permeation of fuel gas and oxidant gas. Thus, by providing a gas barrier layer, gas leak can be prevented more reliably. Each of the reinforcing sheets is preferably adhered by a material including at least one of an acrylic adhesive, a rubber adhesive, and a silicone adhesive. It is preferable that the outer peripheral edge parts which protruded from the said electrolyte membrane have adhered the said reinforcement sheet. It is preferable that the outer peripheral edge of the gas diffusion layer and the inner peripheral edge of the reinforcing sheet are separated from each other. It is preferable that the distance from the outer periphery of the gas diffusion layer to the inner periphery of the reinforcing sheet is greater than 0 mm and 5 mm or less.

また、本発明に係る固体高分子形燃料電池は、上記いずれかの補強シート付き電解質膜−電極接合体と、前記触媒層及びガス拡散層からなる各電極の周囲を囲むように前記各補強シート上にそれぞれ設置されたガスケットと、前記各電極及びガスケット上にそれぞれ設置されたセパレータと、を備えている。また、本発明に係る固体高分子形燃料電池は、固体高分子電解質膜と、前記電解質膜の外周縁部を除いて両面にそれぞれ形成された触媒層と、前記各触媒層上にそれぞれ形成されたガス拡散層と、前記電解質膜、触媒層及びガス拡散層からなる電解質膜−電極接合体の両面にそれぞれ設置された、中央に開口部を有する枠状の補強シートと、を備え、前記各補強シートは、前記開口部から前記ガス拡散層が外周縁部を除いて露出するよう、前記ガス拡散層の外周縁部及び前記電解質膜の外周縁部上に粘着している、補強シート付き電解質膜−電極接合体と、前記触媒層及びガス拡散層からなる各電極の周囲を囲むように前記各補強シート上にそれぞれ設置されたガスケットと、前記各電極及びガスケット上にそれぞれ設置されたセパレータと、を備えている。 Also, the solid polymer fuel cell according to the present invention is the above-mentioned each reinforcing sheet so as to surround each of the electrolyte membrane-electrode assembly with any of the above-described reinforcing sheets, and each electrode comprising the catalyst layer and the gas diffusion layer. And a gasket installed on each of the electrodes, and a separator installed on each of the electrodes and the gasket. The polymer electrolyte fuel cell according to the present invention includes a solid polymer electrolyte membrane, catalyst layers formed on both surfaces except for the outer peripheral edge of the electrolyte membrane, and formed on each of the catalyst layers. Gas diffusion layers, and frame-shaped reinforcing sheets each having an opening in the center, which are respectively installed on both surfaces of the electrolyte membrane-catalyst layer and the electrolyte membrane-electrode assembly including the gas diffusion layer, The reinforcing sheet is attached to the outer peripheral edge of the gas diffusion layer and the outer peripheral edge of the electrolyte membrane so that the gas diffusion layer is exposed from the opening except for the outer peripheral edge. A membrane-electrode assembly, a gasket respectively installed on each reinforcing sheet so as to surround each electrode comprising the catalyst layer and the gas diffusion layer, and a separator respectively installed on each electrode and gasket It is equipped with a.

この構成によれば、上述した補強シート付き電解質膜−電極接合体を備えているため、補強シートはガス拡散層の外周縁部と電解質膜の外周縁部上に粘着することによって、電解質膜−電極接合体に設置されている。このように補強シートは、粘着によって電解質膜−電極接合体に設置されているので、熱圧着によって設置する場合と比べて、加える圧力を低減することが可能となり、その結果、補強シートを設置する際の電解質膜や電極へのめり込みがなく機械的強度が低下することを防止することができる。また、本発明に係る補強シート付き電解質膜−電極接合体の製造方法は、固体高分子電解質膜を準備する工程と、前記電解質膜の外周縁部を除いた両面に触媒層を形成する工程と、前記電解質膜及び触媒層からなる電解質膜−触媒層接合体の上面及び下面に、中央に開口部を有する枠状の補強シートを設置する工程と、前記開口部から前記触媒層が外周縁部を除いて露出するよう、前記各補強シートを前記触媒層の外周縁部及び前記電解質膜の外周縁部上に粘着させる工程とを有する。また、本発明に係る補強シート付き電解質膜−電極接合体の製造方法は、固体高分子電解質膜を準備する工程と、前記電解質膜の外周縁部を除いた両面に触媒層を形成する工程と、前記各触媒層上にガス拡散層を形成する工程と、前記電解質膜、触媒層及びガス拡散層からなる電解質膜−電極接合体の両面に、中央に開口部を有する枠状の補強シートを設置する工程と、前記開口部から前記ガス拡散層が外周縁部を除いて露出するよう、前記各補強シートを前記ガス拡散層の外周縁部及び前記電解質膜の外周縁部上に粘着させる工程とを有し、前記補強シートは、前記電解質膜からはみ出た外周縁部同士が粘着している。前記粘着させる工程では、0.1〜0.3MPaの圧力で前記補強シートを圧着することが好ましい。 According to this configuration, since the above-described electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet is provided, the reinforcing sheet adheres to the outer peripheral edge portion of the gas diffusion layer and the outer peripheral edge portion of the electrolyte membrane. It is installed in the electrode assembly. Thus, since the reinforcing sheet is installed on the electrolyte membrane-electrode assembly by adhesion, it is possible to reduce the applied pressure as compared with the case of installing by thermocompression bonding. As a result, the reinforcing sheet is installed. It is possible to prevent the mechanical strength from being lowered without being penetrated into the electrolyte membrane or electrode . Also, the reinforcing sheet with the electrolyte membrane according to the present invention - method of manufacturing an electrode assembly includes the steps of preparing a solid polymer electrolyte membrane, forming a catalyst layer on both sides excluding the outer peripheral edge of the electrolyte membrane And a step of installing a frame-shaped reinforcing sheet having an opening in the center on the upper and lower surfaces of the electrolyte membrane-catalyst layer assembly comprising the electrolyte membrane and the catalyst layer, and the catalyst layer from the opening to the outer periphery. Adhering each of the reinforcing sheets onto the outer peripheral edge of the catalyst layer and the outer peripheral edge of the electrolyte membrane so as to be exposed except the portion. Moreover, the manufacturing method of the electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet according to the present invention includes a step of preparing a solid polymer electrolyte membrane, and a step of forming a catalyst layer on both surfaces excluding the outer peripheral edge of the electrolyte membrane; And a step of forming a gas diffusion layer on each catalyst layer, and a frame-shaped reinforcing sheet having an opening in the center on both surfaces of the electrolyte membrane-catalyst layer and the electrolyte membrane-electrode assembly comprising the gas diffusion layer. And a step of adhering the reinforcing sheets on the outer peripheral edge of the gas diffusion layer and the outer peripheral edge of the electrolyte membrane so that the gas diffusion layer is exposed from the opening except the outer peripheral edge. possess the door, the reinforcing sheet, the outer peripheral edge portions of protruding from the electrolyte membrane is adhered. In the step of adhering, the reinforcing sheet is preferably pressure-bonded at a pressure of 0.1 to 0.3 MPa.

本発明によれば、電解質膜の機械的強度を低下させることのない補強シート付き電解質膜−触媒層接合体、これを用いた補強シート付き電解質膜−電極接合体及び固体高分子形燃料電池を提供することができる。   According to the present invention, there are provided an electrolyte membrane-catalyst layer assembly with a reinforcing sheet without reducing the mechanical strength of the electrolyte membrane, an electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet, and a solid polymer fuel cell using the same. Can be provided.

以下、本発明に係る補強シート付き電解質膜−触媒層接合体、補強シート付き電解質膜−電極接合体、及び固体高分子形燃料電池の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1は本実施形態に係る固体高分子形燃料電池の正面断面図、図2は本実施形態に係る固体高分子形燃料電池の平面図、図3は、補強シート付き電解質膜−電極接合体の外周縁部の詳細を示す拡大正面断面図である。なお、図2において、説明を分かりやすくするため、セパレータ及びガスケットの記載を省略している。   Hereinafter, embodiments of an electrolyte membrane-catalyst layer assembly with a reinforcing sheet, an electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet, and a polymer electrolyte fuel cell according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front sectional view of a polymer electrolyte fuel cell according to this embodiment, FIG. 2 is a plan view of the polymer electrolyte fuel cell according to this embodiment, and FIG. 3 is an electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet. It is an expanded front sectional view which shows the detail of the outer periphery part. In FIG. 2, the description of the separator and the gasket is omitted for easy understanding.

図1及び図2に示すように、固体高分子形燃料電池1は、平面視矩形状の電解質膜2を備えており、電解質膜2の上面及び下面に電解質膜2よりも一回り小さい平面視矩形状の触媒層3が形成されている。この電解質膜2の両面に触媒層3が形成されたものを電解質膜−触媒層接合体10という。このように、触媒層3は電解質膜2よりも一回り小さく形成されているため、電解質膜2の外周縁部21上には触媒層3が形成されていない。なお、電解質膜2の外周縁から触媒層3の外周縁までの距離C(図3参照)は、0.1〜5mmであることが好ましい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the polymer electrolyte fuel cell 1 includes an electrolyte membrane 2 having a rectangular shape in plan view, and a plan view that is slightly smaller than the electrolyte membrane 2 on the upper and lower surfaces of the electrolyte membrane 2. A rectangular catalyst layer 3 is formed. A structure in which the catalyst layer 3 is formed on both surfaces of the electrolyte membrane 2 is referred to as an electrolyte membrane-catalyst layer assembly 10. Thus, since the catalyst layer 3 is formed slightly smaller than the electrolyte membrane 2, the catalyst layer 3 is not formed on the outer peripheral edge 21 of the electrolyte membrane 2. In addition, it is preferable that the distance C (refer FIG. 3) from the outer periphery of the electrolyte membrane 2 to the outer periphery of the catalyst layer 3 is 0.1-5 mm.

そして、この電解質膜−触媒層接合体10の上面及び下面に、中央に開口部41を有する枠状の補強シート4がそれぞれ設置されている。補強シート4は、燃料電池の発電に用いられる燃料ガスや酸化剤ガスの透過を防止するガスバリア層42と、電解質膜−触媒層接合体10に粘着する粘着層43とから構成されており、粘着層43が電解質膜−触媒層接合体10側に向けられている。このガスバリア層42の膜厚は、5〜50μmとすることが好ましく、粘着層43の膜厚は、1〜50μmとすることが好ましい。補強シート4が電解質膜−触媒層接合体10に設置された状態では、触媒層3がその外周縁部31を除いて補強シート4の開口部41から露出しているとともに、触媒層3の外周縁部31と電解質2の外周縁部21上に補強シート4が粘着している。なお、触媒層3の外周縁から補強シート4の内周縁までの距離B(図3参照)は、1〜10mmとすることが好ましい。また、補強シート4は、電解質膜2よりも一回り大きく形成されているため、電解質膜2の外側で、電解質膜2からはみ出た各補強シート4の外周縁部45同士が粘着している。この補強シート4の外周縁から電解質膜2の外周縁までの距離D(図3参照)は1〜100mmであることが好ましい。なお、このように、電解質膜−触媒層接合体10に補強シート4が設置されたものが、本発明の補強シート付き電解質膜−触媒層接合体に相当する。   And the frame-shaped reinforcement sheet 4 which has the opening part 41 in the center is installed in the upper surface and lower surface of this electrolyte membrane-catalyst layer assembly 10, respectively. The reinforcing sheet 4 includes a gas barrier layer 42 that prevents permeation of fuel gas and oxidant gas used for power generation of the fuel cell, and an adhesive layer 43 that adheres to the electrolyte membrane-catalyst layer assembly 10. The layer 43 is directed to the electrolyte membrane-catalyst layer assembly 10 side. The thickness of the gas barrier layer 42 is preferably 5 to 50 μm, and the thickness of the adhesive layer 43 is preferably 1 to 50 μm. In a state where the reinforcing sheet 4 is installed on the electrolyte membrane-catalyst layer assembly 10, the catalyst layer 3 is exposed from the opening 41 of the reinforcing sheet 4 except for the outer peripheral edge portion 31, and the outside of the catalyst layer 3. The reinforcing sheet 4 is adhered to the peripheral edge 31 and the outer peripheral edge 21 of the electrolyte 2. In addition, it is preferable that the distance B (refer FIG. 3) from the outer periphery of the catalyst layer 3 to the inner periphery of the reinforcement sheet 4 shall be 1-10 mm. Further, since the reinforcing sheet 4 is formed to be slightly larger than the electrolyte membrane 2, the outer peripheral edge portions 45 of the reinforcing sheets 4 protruding from the electrolyte membrane 2 are adhered to each other outside the electrolyte membrane 2. The distance D (see FIG. 3) from the outer peripheral edge of the reinforcing sheet 4 to the outer peripheral edge of the electrolyte membrane 2 is preferably 1 to 100 mm. As described above, the electrolyte membrane-catalyst layer assembly 10 provided with the reinforcing sheet 4 corresponds to the reinforcing membrane-attached electrolyte membrane-catalyst layer assembly of the present invention.

補強シート4の開口部41から露出している触媒層3上に平面視矩形状のガス拡散層5が設置されている。このガス拡散層5の外周縁から補強シート4の内周縁までの距離A(図3参照)は、0〜5mmであることが好ましい。このように、触媒層3上にガス拡散層5が形成されて電極Eを構成しており、電解質膜2の両面に電極Eが形成されたものを電解質膜−電極接合体20という。なお、本実施形態のように、電解質膜−電極接合体20に補強シート4が設置されているものが、本発明の補強シート付き電解質膜−電極接合体に相当する。   A gas diffusion layer 5 having a rectangular shape in plan view is provided on the catalyst layer 3 exposed from the opening 41 of the reinforcing sheet 4. The distance A (see FIG. 3) from the outer peripheral edge of the gas diffusion layer 5 to the inner peripheral edge of the reinforcing sheet 4 is preferably 0 to 5 mm. Thus, the gas diffusion layer 5 is formed on the catalyst layer 3 to constitute the electrode E, and the electrode E formed on both surfaces of the electrolyte membrane 2 is called an electrolyte membrane-electrode assembly 20. In addition, like this embodiment, what the reinforcing sheet 4 is installed in the electrolyte membrane-electrode assembly 20 corresponds to the electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet of the present invention.

そして、電極Eの周囲を囲むように補強シート4上に枠状のガスケット6が設置され、電極E及びガスケット6上にセパレータ7が設置されている。セパレータ7は、ガス拡散層5と対向する領域にガス流路71が形成されている。   A frame-like gasket 6 is installed on the reinforcing sheet 4 so as to surround the periphery of the electrode E, and a separator 7 is installed on the electrode E and the gasket 6. In the separator 7, a gas flow path 71 is formed in a region facing the gas diffusion layer 5.

次に上記のように構成された固体高分子形燃料電池1の各構成要素の材質について説明する。   Next, the material of each component of the polymer electrolyte fuel cell 1 configured as described above will be described.

電解質膜2は、例えば、基材上に水素イオン伝導性高分子電解質を含有する溶液を塗工し、乾燥することにより形成される。水素イオン伝導性高分子電解質としては、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。このような水素イオ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。水素イオン伝導性高分子電解質含有溶液中に含まれる水素イオン伝導性高分子電解質の濃度は、通常5〜60重量%程度、好ましくは20〜40重量%程度である。なお、電解質膜2の膜厚は通常20〜250μm程度、好ましくは20〜80μm程度である。   The electrolyte membrane 2 is formed, for example, by applying a solution containing a hydrogen ion conductive polymer electrolyte on a substrate and drying it. Examples of the hydrogen ion conductive polymer electrolyte include a perfluorosulfonic acid-based fluorine ion exchange resin, more specifically, a perfluorocarbonsulfonic acid-based resin in which the C—H bond of a hydrocarbon ion-exchange membrane is substituted with fluorine. Examples include polymers (PFS polymers). 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 a hydrogen ion conductive polymer electrolyte 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. The concentration of the hydrogen ion conductive polymer electrolyte contained in the hydrogen ion conductive polymer electrolyte-containing solution is usually about 5 to 60% by weight, preferably about 20 to 40% by weight. In addition, the film thickness of the electrolyte membrane 2 is about 20-250 micrometers normally, Preferably it is about 20-80 micrometers.

触媒層3は、公知の白金含有の触媒層(カソード触媒及びアノード触媒)である。詳しくは、触媒層3は、触媒粒子を担持させた炭素粒子及び水素イオン伝導性高分子電解質を含有する。触媒粒子としては、例えば、白金や白金化合物等が挙げられる。白金化合物としては、例えば、ルテニウム、パラジウム、ニッケル、モリブデン、イリジウム、鉄等からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属と、白金との合金等が挙げられる。なお、通常は、カソード触媒層に含まれる触媒粒子は白金であり、アノード触媒層に含まれる触媒粒子は前記金属と白金との合金である。また、水素イオン伝導性高分子電解質としては、上述した電解質膜2に使用されるものと同じ材料を使用することができる。   The catalyst layer 3 is a known platinum-containing catalyst layer (cathode catalyst and anode catalyst). Specifically, the catalyst layer 3 contains carbon particles supporting catalyst particles and a hydrogen ion conductive polymer electrolyte. Examples of the catalyst particles include platinum and platinum compounds. Examples of the platinum compound include an alloy of platinum and at least one metal selected from the group consisting of ruthenium, palladium, nickel, molybdenum, iridium, iron and the like. In general, the catalyst particles contained in the cathode catalyst layer are platinum, and the catalyst particles contained in the anode catalyst layer are an alloy of the metal and platinum. Moreover, as a hydrogen ion conductive polymer electrolyte, the same material as what is used for the electrolyte membrane 2 mentioned above can be used.

補強シート4は、ガスバリア層42と粘着層43から構成されているが、ガスバリア層42は、水蒸気、水、燃料ガス及び酸化剤ガスに対するバリア性を有するポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリメチルペンテン、ポリフェニレンオキシド、ポリサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイドなどを好ましく使用することができる。なお、ポリエステルは、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、等を挙げることができる。   The reinforcing sheet 4 includes a gas barrier layer 42 and an adhesive layer 43. The gas barrier layer 42 is made of polyester, polycarbonate, polyamide, polyimide, polysulfone having barrier properties against water vapor, water, fuel gas, and oxidant gas, Polymethylpentene, polyphenylene oxide, polysulfone, polyether ether ketone, polyphenylene sulfide and the like can be preferably used. Specific examples of the polyester include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polybutylene naphthalate, and the like.

また、粘着層43の材料としては、例えば、アクリル系、ゴム系、シリコーン系の粘着剤を使用できる。具体的には、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、天然ゴム(NR)、合成天然ゴム(IR)、スチレン・ブタジエンゴム(SBR)、ポリイソブチレン(PIB)、ブチルゴム(IIR)、シリコーンゴム等を挙げることができる。   In addition, as the material of the adhesive layer 43, for example, an acrylic, rubber, or silicone adhesive can be used. Specifically, acrylic ester copolymers, methacrylic ester copolymers, natural rubber (NR), synthetic natural rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), polyisobutylene (PIB), butyl rubber (IIR) And silicone rubber.

ガス拡散層5としては、公知であり、燃料極、空気極を構成する各種のガス拡散層を使用でき、燃料である燃料ガス及び酸化剤ガスを効率よく触媒層3に供給するため、多孔質の導電性基材からなっている。多孔質の導電性基材としては、例えば、カーボンペーパーやカーボンクロス等が挙げられる。   As the gas diffusion layer 5, various types of gas diffusion layers constituting a fuel electrode and an air electrode can be used. In order to efficiently supply fuel gas and oxidant gas as fuel to the catalyst layer 3, the gas diffusion layer 5 is porous. It is made of a conductive substrate. Examples of the porous conductive substrate include carbon paper and carbon cloth.

ガスケット6としては、熱プレスに耐えうる強度を保ち、かつ、外部に燃料及び酸化剤を漏出しない程度のガスバリア性を有しているものを使用することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレートシートやテフロン(登録商標)シート、シリコンゴムシート等を例示することができる。   As the gasket 6, it is possible to use a gasket that has a strength sufficient to withstand heat pressing and has a gas barrier property that does not leak fuel and oxidant to the outside. For example, a polyethylene terephthalate sheet or Teflon ( (Registered trademark) sheet, silicon rubber sheet, and the like.

セパレータ7としては、公知であり、燃料電池内の環境においても安定な導電性板であればよく、一般的には、カーボン板にガス流路71を形成したものが用いられる。また、セパレータ7をステンレス等の金属により構成し、金属の表面にクロム、白金族金属又はその酸化物、導電性ポリマーなどの導電性材料からなる被膜を形成したものや、同様にセパレータを金属によって構成し、該金属の表面に銀、白金族の複合酸化物、窒化クロム等の材料によるメッキ処理を施したもの等も使用可能である。   The separator 7 may be any known conductive plate that is known and stable even in the environment within the fuel cell. In general, a carbon plate in which a gas flow path 71 is formed is used. In addition, the separator 7 is made of a metal such as stainless steel, and the surface of the metal is formed with a coating made of a conductive material such as chromium, a platinum group metal or oxide thereof, or a conductive polymer. It is also possible to use a metal having a metal surface plated with a material such as silver, a platinum group composite oxide, or chromium nitride.

次に上述した固体高分子形燃料電池1の製造方法について図面を参照しつつ説明する。図4は、本実施形態に係る固体高分子形燃料電池1の製造方法を示す説明図である。   Next, a method for producing the above-described polymer electrolyte fuel cell 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is an explanatory view showing a method for producing the polymer electrolyte fuel cell 1 according to this embodiment.

まず、上述した材料からなる電解質膜2を準備し、この電解質膜2の両面に触媒層形成用転写シート8を重ねて配置する(図4(a))。ここで触媒層形成用転写シート8とは、転写される触媒層3が転写用基材81に形成されたものである。この触媒層形成用転写シート8の製造方法について説明すると、まず、上述した触媒粒子を担持させた炭素粒子及び水素イオン伝導性高分子電解質を適当な溶剤に混合、分散して触媒ペーストを作製する。そして、形成される触媒層3が所望の膜厚になるように触媒ペーストを公知の方法に従い、必要に応じて離型層を介して転写用基材81上に塗工する。このとき、触媒層3が、電解質膜2よりも一回り小さい形状となるように、触媒ペーストを転写用基材81に塗工する。触媒ペーストの塗工方法としては、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挙げることができる。また、上記の溶剤としては、各種アルコール類、各種エーテル類、各種ジアルキルスルホキシド類、水またはこれらの混合物等が挙げられ、これらの中でもアルコール類が好ましい。アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、tert−ブタノール、等の炭素数1〜4の一価アルコール、各種の多価アルコール等が挙げられる。転写用基材81としては、例えば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリパルバン酸アラミド、ポリアミド(ナイロン)、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテル・エーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリエチレンナフタレート等の高分子フィルムを挙げることができる。また、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の耐熱性フッ素樹脂を用いることもできる。さらに転写用基材81は、高分子フィルム以外にアート紙、コート紙、軽量コート紙等の塗工紙、ノート用紙、コピー用紙などの非塗工紙であっても良い。転写用基材81の厚さは、取り扱い性及び経済性の観点から通常6〜100μm程度、好ましくは10〜30μm程度程度とするのがよい。従って、転写用基材81としては、安価で入手が容易な高分子フィルムが好ましく、ポリエチレンテレフタレート等がより好ましい。   First, the electrolyte membrane 2 made of the above-described material is prepared, and the catalyst layer forming transfer sheet 8 is placed on both surfaces of the electrolyte membrane 2 (FIG. 4A). Here, the transfer sheet 8 for forming a catalyst layer is one in which the transferred catalyst layer 3 is formed on a transfer substrate 81. The production method of the catalyst layer forming transfer sheet 8 will be described. First, the above-described carbon particles supporting the catalyst particles and the hydrogen ion conductive polymer electrolyte are mixed and dispersed in an appropriate solvent to prepare a catalyst paste. . Then, the catalyst paste is applied onto the transfer substrate 81 through a release layer as necessary in accordance with a known method so that the formed catalyst layer 3 has a desired film thickness. At this time, the catalyst paste is applied to the transfer substrate 81 so that the catalyst layer 3 has a shape slightly smaller than the electrolyte membrane 2. Examples of the method for applying the catalyst paste include known coating methods such as screen printing, spray coating, die coating, and knife coating. Examples of the solvent include various alcohols, various ethers, various dialkyl sulfoxides, water, or a mixture thereof. Of these, alcohols are preferable. Examples of alcohols include monohydric alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, and tert-butanol, and various polyhydric alcohols. As the transfer substrate 81, for example, polyimide, polyethylene terephthalate, polyparvanic acid aramid, polyamide (nylon), polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, polyetherimide, polyarylate, polyethylene naphthalate. And the like. In addition, heat resistance of ethylene tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroperfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), etc. Fluorine resin can also be used. Further, the transfer substrate 81 may be coated paper such as art paper, coated paper, lightweight coated paper, non-coated paper such as notebook paper, copy paper, etc. in addition to the polymer film. The thickness of the transfer substrate 81 is usually about 6 to 100 μm, preferably about 10 to 30 μm, from the viewpoints of handleability and economy. Therefore, the transfer substrate 81 is preferably a polymer film that is inexpensive and easily available, and more preferably polyethylene terephthalate.

そして、触媒ペーストを塗工した後、所定の温度及び時間で乾燥することにより転写用基材81上に触媒層3が形成される。乾燥温度は、通常40〜100℃程度、好ましくは60〜80℃程度である。乾燥時間は、乾燥温度にもよるが、通常5分〜2時間程度、好ましくは10分〜1時間程度である。   Then, after applying the catalyst paste, the catalyst layer 3 is formed on the transfer substrate 81 by drying at a predetermined temperature and time. A drying temperature is about 40-100 degreeC normally, Preferably it is about 60-80 degreeC. Although depending on the drying temperature, the drying time is usually about 5 minutes to 2 hours, preferably about 10 minutes to 1 hour.

固体高分子形燃料電池の製造方法について説明を続けると、上述したように作製した触媒層形成用転写シート8を触媒層3が電解質膜1に対面するように配置し(図4(a))、転写シート8の背面側から加熱プレスを施して触媒層3を電解質膜2に転写させて、転写シート8の転写用基材81を剥離する(図4(b))。作業性を考慮すると、触媒層3を電解質膜2の両面に同時に積層することが好ましいが片面ずつ触媒層3を形成することもできる。加熱プレスの加圧レベルは、転写不良を避けるために、通常0.5〜20MPa程度、好ましくは1〜10MPa程度がよい。また、この加圧操作の際に、転写不良を避けるために加圧面を加熱するのが好ましい。加熱温度は、電解質膜2の破損、変形等を避けるために、通常200℃以下、好ましくは150℃以下がよい。このように電解質膜2の両面に触媒層3を形成することで電解質膜−触媒層接合体10が形成される。このとき、触媒層3は、電解質膜2よりも一回り小さいため、電解質膜2の外周縁部21は露出された状態となっている。   Continuing the description of the method for producing a polymer electrolyte fuel cell, the transfer sheet 8 for forming a catalyst layer produced as described above is arranged so that the catalyst layer 3 faces the electrolyte membrane 1 (FIG. 4 (a)). Then, a heat press is applied from the back side of the transfer sheet 8 to transfer the catalyst layer 3 to the electrolyte membrane 2, and the transfer substrate 81 of the transfer sheet 8 is peeled off (FIG. 4B). In consideration of workability, it is preferable to simultaneously laminate the catalyst layer 3 on both surfaces of the electrolyte membrane 2, but the catalyst layer 3 can also be formed on each side. The pressure level of the heating press is usually about 0.5 to 20 MPa, preferably about 1 to 10 MPa in order to avoid transfer failure. Further, it is preferable to heat the pressing surface during this pressing operation in order to avoid transfer failure. The heating temperature is usually 200 ° C. or lower, preferably 150 ° C. or lower, in order to avoid damage or deformation of the electrolyte membrane 2. Thus, the electrolyte membrane-catalyst layer assembly 10 is formed by forming the catalyst layers 3 on both surfaces of the electrolyte membrane 2. At this time, since the catalyst layer 3 is slightly smaller than the electrolyte membrane 2, the outer peripheral edge 21 of the electrolyte membrane 2 is exposed.

次に、このようにして形成された電解質膜−触媒層接合体10に、補強シート4を取り付ける(図4(c))。より詳細には、電解質膜−触媒層接合体10の上面及び下面に補強シート4をそれぞれ配置する。このとき各補強シート4の粘着層43が互いに向き合うように各補強シート4を配置する。そして、補強シート4の開口部41から触媒層3が外周縁部31を除いて露出するよう、補強シート4をそれぞれ触媒層3の外周縁部31及び電解質膜2の外周縁部21上に粘着させる。このときの補強シート4を触媒層3の外周縁部31等に粘着させる方法としては、種々の方法を採用することができるが、例えば、ハンドローラを補強シート4上で転がすことによって粘着させたり、又は、プレスなどによって圧着させることもできる。なお、この粘着させる場合の圧力は、熱圧着する場合の圧力よりもかなり低い圧力で十分であり、例えば0.1〜0.3MPa程度の圧力で十分に補強シート4は触媒層3の外周縁部31等に粘着する。   Next, the reinforcing sheet 4 is attached to the electrolyte membrane-catalyst layer assembly 10 thus formed (FIG. 4C). More specifically, the reinforcing sheets 4 are respectively disposed on the upper and lower surfaces of the electrolyte membrane-catalyst layer assembly 10. At this time, the reinforcing sheets 4 are arranged so that the adhesive layers 43 of the reinforcing sheets 4 face each other. The reinforcing sheet 4 is adhered onto the outer peripheral edge 31 of the catalyst layer 3 and the outer peripheral edge 21 of the electrolyte membrane 2 so that the catalyst layer 3 is exposed from the opening 41 of the reinforcing sheet 4 except for the outer peripheral edge 31. Let Various methods can be adopted as a method for adhering the reinforcing sheet 4 to the outer peripheral edge 31 or the like of the catalyst layer 3 at this time. For example, the hand roller can be adhered by rolling on the reinforcing sheet 4. Alternatively, it can be crimped by a press or the like. In addition, the pressure in the case of making it adhere | attach is enough for the pressure considerably lower than the pressure in the case of carrying out thermocompression bonding, for example, the reinforcement sheet | seat 4 is enough for the outer periphery of the catalyst layer 3 by the pressure of about 0.1-0.3MPa. Adhere to the part 31 and the like.

続いて、上述した補強シート付き電解質膜−触媒層接合体の開口部41から露出している触媒層3上に、ガス拡散層5を熱圧着により積層形成して、補強シート付き電解質膜−電極接合体が完成する(図4(d))。そして、触媒層3及びガス拡散層5からなる電極Eの周囲を囲むように補強シート4上にガスケット6を配置する。また、セパレータ7を、ガス流路71がガス拡散層5と対向するように、ガス拡散層5及びガスケット6上に配置して、ガス拡散層5とセパレータ7とが電気的に接続するようにセパレータ7で該電解質膜−電極接合体を挟持することによって、固体高分子形燃料電池1が完成する(図4(e))。   Subsequently, the gas diffusion layer 5 is laminated by thermocompression bonding on the catalyst layer 3 exposed from the opening 41 of the electrolyte membrane-catalyst layer assembly described above, and the electrolyte membrane-electrode with the reinforcement sheet The joined body is completed (FIG. 4D). And the gasket 6 is arrange | positioned on the reinforcement sheet 4 so that the circumference | surroundings of the electrode E which consists of the catalyst layer 3 and the gas diffusion layer 5 may be enclosed. Further, the separator 7 is disposed on the gas diffusion layer 5 and the gasket 6 so that the gas flow path 71 faces the gas diffusion layer 5 so that the gas diffusion layer 5 and the separator 7 are electrically connected. By sandwiching the electrolyte membrane-electrode assembly with the separator 7, the solid polymer fuel cell 1 is completed (FIG. 4E).

以上のように、本実施形態では、電解質膜2の外周縁部21は、補強シート4によって拘束されているため、電解質膜2の膨張・収縮を抑制することができ、その結果、電解質膜2の破損を防止することができる。そして、補強シート4が電解質膜−触媒層接合体10の両面に設置されているが、この補強シート4は、触媒層3の外周縁部31及び電解質膜2の外周縁部21に粘着している。このように粘着することによって補強シート4は電解質膜−触媒層接合体10に設置されているため、熱圧着によって設置される場合と比べて、補強シート4を電解質膜−触媒層接合体に接合するときの圧力を低減することが可能となる。したがって、補強シート4が触媒層3や電解質2にめり込むことを防ぎ、ひいては、触媒層や電解質膜の機械的強度が低下することを防ぐことができる。また、補強シート4は、電解質膜2の外周縁部21及び触媒層3の外周縁部31上に溶着されているが、ガス拡散層5上には載置されていない。このため、ガス拡散層5上は平坦な面を形成しており、ガス拡散層5上に設置されるセパレータ7は、ガス拡散層5と均一に接触する。したがって、セパレータ7の集電効率が低下するといった問題も生じることがない。   As described above, in the present embodiment, the outer peripheral edge portion 21 of the electrolyte membrane 2 is restrained by the reinforcing sheet 4, so that the expansion / contraction of the electrolyte membrane 2 can be suppressed, and as a result, the electrolyte membrane 2. Can be prevented from being damaged. The reinforcing sheet 4 is disposed on both surfaces of the electrolyte membrane-catalyst layer assembly 10. The reinforcing sheet 4 adheres to the outer peripheral edge 31 of the catalyst layer 3 and the outer peripheral edge 21 of the electrolyte membrane 2. Yes. Since the reinforcing sheet 4 is installed in the electrolyte membrane-catalyst layer assembly 10 by sticking in this way, the reinforcing sheet 4 is joined to the electrolyte membrane-catalyst layer assembly as compared with the case where the reinforcing sheet 4 is installed by thermocompression bonding. It becomes possible to reduce the pressure when doing. Therefore, the reinforcing sheet 4 can be prevented from sinking into the catalyst layer 3 and the electrolyte 2, and consequently the mechanical strength of the catalyst layer and the electrolyte membrane can be prevented from being lowered. The reinforcing sheet 4 is welded on the outer peripheral edge 21 of the electrolyte membrane 2 and the outer peripheral edge 31 of the catalyst layer 3, but is not placed on the gas diffusion layer 5. For this reason, a flat surface is formed on the gas diffusion layer 5, and the separator 7 installed on the gas diffusion layer 5 is in uniform contact with the gas diffusion layer 5. Therefore, the problem that the current collection efficiency of the separator 7 is reduced does not occur.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、補強シート4が触媒層3の外周縁部31上に粘着しているが、図5に示すように、ガス拡散層5の外周縁部51上に粘着していてもよい。より詳細には、この固体高分子形燃料電池1は、平面視矩形状の電解質膜2を備えており、この電解質膜2の上面及び下面に電解質膜2よりも一回り小さく、すなわち電解質膜2の外周縁部21を除いて、触媒層3が形成されている。そして、各触媒層3上にガス拡散層5が形成されている。このガス拡散層5は触媒層3とほぼ同じ面積を有している。これら、電解質膜2,触媒層3,及びガス拡散層5からなる電解質膜−電極接合体20の両面に、補強シート4がそれぞれ設置されている。この補強シート4の開口部41からはガス拡散層5が外周縁部51を除いて露出している。この補強シート4は、ガス拡散層5の外周縁部51及び電解質膜2の外周縁部21に粘着するとともに、電解質膜2からはみ出た外周縁部45の分では、互いの粘着層43同士が粘着して接合している。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various change is possible unless it deviates from the meaning of this invention. For example, in the above embodiment, the reinforcing sheet 4 adheres on the outer peripheral edge 31 of the catalyst layer 3, but as shown in FIG. 5, it may adhere to the outer peripheral edge 51 of the gas diffusion layer 5. Good. More specifically, the polymer electrolyte fuel cell 1 includes an electrolyte membrane 2 having a rectangular shape in plan view, and is slightly smaller than the electrolyte membrane 2 on the upper and lower surfaces of the electrolyte membrane 2, that is, the electrolyte membrane 2. The catalyst layer 3 is formed except for the outer peripheral edge portion 21. A gas diffusion layer 5 is formed on each catalyst layer 3. The gas diffusion layer 5 has substantially the same area as the catalyst layer 3. The reinforcing sheets 4 are respectively disposed on both surfaces of the electrolyte membrane-electrode assembly 20 including the electrolyte membrane 2, the catalyst layer 3, and the gas diffusion layer 5. The gas diffusion layer 5 is exposed from the opening 41 of the reinforcing sheet 4 except for the outer peripheral edge 51. The reinforcing sheet 4 adheres to the outer peripheral edge portion 51 of the gas diffusion layer 5 and the outer peripheral edge portion 21 of the electrolyte membrane 2, and the adhesive layer 43 between the outer peripheral edge portions 45 protruding from the electrolyte membrane 2 Adhesive and bonded.

また、上記実施形態では、補強シート4は、ガスバリア層42と粘着層43の2層から構成されているが、特にこの層構成に限定されるわけではなく、例えば3層以上とすることもできる。   Moreover, in the said embodiment, although the reinforcement sheet 4 is comprised from two layers, the gas barrier layer 42 and the adhesion layer 43, it is not necessarily limited to this layer structure, For example, it can also be set as three or more layers. .

また、上記実施形態では、固体高分子形燃料電池1を構成する電解質膜2や触媒層3、ガス拡散層5など全て平面視矩形状として説明したが、特に形状は限定されるものではなく、例えば平面視円形状とすることもできる。   In the above embodiment, the electrolyte membrane 2, the catalyst layer 3, and the gas diffusion layer 5 constituting the solid polymer fuel cell 1 are all described as a rectangular shape in plan view, but the shape is not particularly limited, For example, it can be a circular shape in plan view.

以下に実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. In addition, this invention is not limited to the following Example.

(実施例1)
電解質膜2は、63×63mmの大きさに切断された膜厚53μmのNRE212CS(Dupon社製)を使用した。
Example 1
As the electrolyte membrane 2, NRE212CS (manufactured by Dupont) having a film thickness of 53 μm cut to a size of 63 × 63 mm was used.

次に、触媒形成用転写シート8を次の要領で作製した。まず、白金触媒担持カーボン(白金担持量:45.7wt%、田中貴金属社製、TEC10E50E)2gに、1−ブタノール10g、3−ブタノール10g、フッ素樹脂(5wt%ナフィオンバインダー、デュポン社製)20g及び水6gを加え、これらを分散機にて攪拌混合することにより、触媒形成用インク組成物を調製した。次に、該インクをポリエステルフィルム(東レ製、X44、25μm)に触媒層乾燥後の白金重量が0.4mg/cmとなるように塗工し、触媒形成用転写シート8を作製した。 Next, a catalyst-forming transfer sheet 8 was produced in the following manner. First, 2 g of platinum catalyst-supported carbon (platinum supported amount: 45.7 wt%, manufactured by Tanaka Kikinzoku Co., Ltd., TEC10E50E), 1 g of 1-butanol, 10 g of 3-butanol, 20 g of a fluororesin (5 wt% Nafion binder, manufactured by DuPont) and 6 g of water was added, and these were stirred and mixed with a disperser to prepare an ink composition for forming a catalyst. Next, the ink was applied to a polyester film (Toray, X44, 25 μm) so that the weight of platinum after drying the catalyst layer was 0.4 mg / cm 2 to prepare a transfer sheet 8 for forming a catalyst.

以上のように作製した触媒形成用転写シート8を60×60mmの大きさに切断し、電解質膜2の両面それぞれに触媒層3が電解質膜2側を向くように中心を合わせて配置した。そして、135℃、5.0MPa、150秒の条件で熱プレスすることで、電解質膜2の両面に触媒層3を形成し、電解質膜−触媒層接合体10を作製した。なお、触媒層3の厚さは20μmである。   The catalyst-forming transfer sheet 8 produced as described above was cut into a size of 60 × 60 mm, and placed on both surfaces of the electrolyte membrane 2 so that the catalyst layer 3 was directed to the electrolyte membrane 2 side. The catalyst layer 3 was formed on both surfaces of the electrolyte membrane 2 by hot pressing under conditions of 135 ° C., 5.0 MPa, 150 seconds, and the electrolyte membrane-catalyst layer assembly 10 was produced. The catalyst layer 3 has a thickness of 20 μm.

続いて、補強シート4として、プロスウェル(日東電工社製、PW−3610A)を使用した。なお、このプロスウェルは、厚さ25μmのポリイミドからなるガスバリア層43と、厚さ10μmのアクリル樹脂からなる粘着層42とから構成されている。この補強シート4を80×80mmの大きさに切断し、その中央部に50×50mmの大きさの開口部41を形成した。そして、補強シート4を電解質膜−触媒層接合体10の両面に中心を合わせて配置し、0.3MPaの圧力で圧着することで補強シート4を電解質膜−触媒層接合体10に溶着し、補強シート付き電解質膜−触媒層接合体を作製した。   Subsequently, Proswell (manufactured by Nitto Denko Corporation, PW-3610A) was used as the reinforcing sheet 4. The proswell is composed of a gas barrier layer 43 made of polyimide having a thickness of 25 μm and an adhesive layer 42 made of acrylic resin having a thickness of 10 μm. The reinforcing sheet 4 was cut to a size of 80 × 80 mm, and an opening 41 having a size of 50 × 50 mm was formed at the center. Then, the reinforcing sheet 4 is placed centering on both surfaces of the electrolyte membrane-catalyst layer assembly 10, and the reinforcing sheet 4 is welded to the electrolyte membrane-catalyst layer assembly 10 by pressure bonding with a pressure of 0.3 MPa, An electrolyte membrane-catalyst layer assembly with a reinforcing sheet was produced.

さらに続いて、開口部41から露出している触媒層3上に、ガス拡散層5として、49×49mmの大きさに切断されたカーボンペーパー(東レ社製、TGP−H−090、厚さ280μm)を積層し、補強シート付き電解質膜−電極接合体を形成した。   Subsequently, on the catalyst layer 3 exposed from the opening 41, a carbon paper (TGP-H-090, manufactured by Toray Industries, Inc., thickness 280 μm) cut into a size of 49 × 49 mm as the gas diffusion layer 5 is used. ) To form an electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet.

(評価方法)
以上のように作成した実施例1の補強シート付き電解質膜−電極接合体をエポキシ樹脂で包埋し、補強シート付き電解質膜−電極接合体の断面が観察できるよう研磨した。図6はこの断面のSEM写真である。図6から、本実施例1に係る補強シート付き電解質膜−電極接合体は、補強シート4が電解質2や触媒層3にめり込んでおらず、電解質膜2や触媒層3は変形していないことが確認できた。
(Evaluation method)
The electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet of Example 1 prepared as described above was embedded in an epoxy resin and polished so that the cross section of the electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet could be observed. FIG. 6 is an SEM photograph of this cross section. From FIG. 6, in the electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet according to Example 1, the reinforcing sheet 4 is not recessed into the electrolyte 2 and the catalyst layer 3, and the electrolyte membrane 2 and the catalyst layer 3 are not deformed. Was confirmed.

また、実施例1の補強シート付き電解質膜−電極接合体について、ガスケット6及びセパレータ7を設置して固体高分子形燃料電池を作成し、負荷変動サイクル試験を実施した。このときの測定条件は、セル温度80℃、燃料利用率70%、酸化剤利用率40%、加湿温度50℃とした。電流電圧測定評価の結果、実施例1の燃料電池セルの耐久性時間は、1000時間であり、評価後、電解質膜2の破損は見られなかった。   Moreover, about the electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet of Example 1, the gasket 6 and the separator 7 were installed, the polymer electrolyte fuel cell was created, and the load fluctuation cycle test was implemented. The measurement conditions at this time were a cell temperature of 80 ° C., a fuel utilization rate of 70%, an oxidant utilization rate of 40%, and a humidification temperature of 50 ° C. As a result of the current voltage measurement evaluation, the durability time of the fuel cell of Example 1 was 1000 hours, and no damage to the electrolyte membrane 2 was observed after the evaluation.

本発明に係る固体高分子形燃料電池の実施形態を示す正面断面図である。1 is a front sectional view showing an embodiment of a polymer electrolyte fuel cell according to the present invention. 本発明に係る固体高分子形燃料電池の実施形態を示す平面図である。1 is a plan view showing an embodiment of a polymer electrolyte fuel cell according to the present invention. 本実施形態に係る補強シート付き電解質膜−電極接合体の外周縁部の詳細を示す拡大正面断面図である。It is an expanded front sectional view showing details of an outer periphery part of an electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet concerning this embodiment. 本実施形態に係る固体高分子形燃料電池の製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the polymer electrolyte fuel cell which concerns on this embodiment. 本発明に係る固体高分子形燃料電池の他の実施形態を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows other embodiment of the polymer electrolyte fuel cell which concerns on this invention. 本実施例1に係る補強シート付き電解質膜−電極接合体のSEM写真(a)及びその拡大図(b)である。It is the SEM photograph (a) of the electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcement sheet which concerns on the present Example 1, and its enlarged view (b).

符号の説明Explanation of symbols

1 固体高分子形燃料電池
2 電解質膜
21 電解質膜の外周縁部
3 触媒層
31 触媒層の外周縁部
4 補強シート
41 開口部
42 ガスバリア層
43 粘着層
45 補強シートの外周縁部
5 ガス拡散層
6 ガスケット
7 セパレータ
10 電解質膜−触媒層接合体
20 電解質膜−電極接合体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polymer electrolyte fuel cell 2 Electrolyte membrane 21 Outer peripheral edge part 3 of electrolyte membrane Catalyst layer 31 Outer peripheral edge part 4 of catalyst layer Reinforcement sheet 41 Opening part 42 Gas barrier layer 43 Adhesive layer 45 Outer peripheral edge part 5 of reinforcement sheet Gas diffusion layer 6 Gasket 7 Separator 10 Electrolyte membrane-catalyst layer assembly 20 Electrolyte membrane-electrode assembly

Claims (13)

固体高分子電解質膜と、
前記電解質膜の外周縁部を除いた両面にそれぞれ形成された触媒層と、
前記電解質膜及び触媒層からなる電解質膜−触媒層接合体の両面にそれぞれ設置された、中央に開口部を有する枠状の補強シートと、を備え、
前記各補強シートは、前記開口部から前記触媒層が外周縁部を除いて露出するよう、前記触媒層の外周縁部及び前記電解質膜の外周縁部上に粘着している、補強シート付き電解質膜−触媒層接合体。
A solid polymer electrolyte membrane;
Catalyst layers respectively formed on both surfaces excluding the outer peripheral edge of the electrolyte membrane;
A frame-shaped reinforcing sheet having an opening at the center, each installed on both surfaces of the electrolyte membrane-catalyst layer assembly comprising the electrolyte membrane and the catalyst layer,
Each of the reinforcing sheets adheres to the outer peripheral edge of the catalyst layer and the outer peripheral edge of the electrolyte membrane so that the catalyst layer is exposed from the opening except for the outer peripheral edge. Membrane-catalyst layer assembly.
請求項1に記載の補強シート付き電解質膜−触媒層接合体と、
前記補強シートの厚さ以上の厚さを有し、前記補強シートの開口部から露出する触媒層上に形成されたガス拡散層と、
を備えた、補強シート付き電解質膜−電極接合体。
An electrolyte membrane-catalyst layer assembly with a reinforcing sheet according to claim 1,
A gas diffusion layer having a thickness equal to or greater than the thickness of the reinforcing sheet and formed on the catalyst layer exposed from the opening of the reinforcing sheet;
An electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet, comprising:
固体高分子電解質膜と、
前記電解質膜の外周縁部を除いて両面にそれぞれ形成された触媒層と、
前記各触媒層上にそれぞれ形成されたガス拡散層と、
前記電解質膜、触媒層及びガス拡散層からなる電解質膜−電極接合体の両面にそれぞれ設置された、中央に開口部を有する枠状の補強シートと、を備え、
前記各補強シートは、前記開口部から前記ガス拡散層が外周縁部を除いて露出するよう、前記ガス拡散層の外周縁部及び前記電解質膜の外周縁部上に粘着しており、
前記補強シートは、前記電解質膜からはみ出た外周縁部同士が粘着している、補強シート付き電解質膜−電極接合体。
A solid polymer electrolyte membrane;
Catalyst layers respectively formed on both sides except the outer peripheral edge of the electrolyte membrane;
A gas diffusion layer formed on each of the catalyst layers;
A frame-shaped reinforcing sheet having an opening in the center, installed on both surfaces of the electrolyte membrane-electrode assembly comprising the electrolyte membrane, the catalyst layer, and the gas diffusion layer, and
Each reinforcing sheet is adhered to the outer peripheral edge of the gas diffusion layer and the outer peripheral edge of the electrolyte membrane so that the gas diffusion layer is exposed from the opening except the outer peripheral edge .
The reinforcing sheet is an electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet in which outer peripheral edges protruding from the electrolyte membrane are adhered to each other .
前記各補強シートは、前記電解質膜−電極接合体に粘着する粘着層と、燃料ガス及び酸化剤ガスの透過を防止するガスバリア層とから構成されている、請求項2又は3に記載の補強シート付き電解質膜−電極接合体。   4. The reinforcing sheet according to claim 2, wherein each reinforcing sheet includes an adhesive layer that adheres to the electrolyte membrane-electrode assembly, and a gas barrier layer that prevents permeation of fuel gas and oxidant gas. 5. Electrolyte membrane-electrode assembly. 前記各補強シートは、アクリル系の粘着材、ゴム系の粘着材及びシリコーン系の粘着材の少なくともいずれかを含む材料によって粘着している、請求項1〜4のいずれかに記載の補強シート付き電解質膜−電極接合体。   Each said reinforcement sheet is with the reinforcement sheet in any one of Claims 1-4 adhere | attached with the material containing at least any one of an acrylic adhesive material, a rubber-type adhesive material, and a silicone type adhesive material. Electrolyte membrane-electrode assembly. 前記補強シートは、前記電解質膜からはみ出た外周縁部同士が粘着している、請求項1又は2に記載の補強シート付き電解質膜−触媒層接合体。 The electrolyte membrane-catalyst layer assembly with a reinforcing sheet according to claim 1 or 2 , wherein the reinforcing sheets are adhered to each other at outer peripheral edges protruding from the electrolyte membrane. 前記ガス拡散層の外周縁と前記補強シートの内周縁とが離間している、請求項2に記載の補強シート付き電解質膜−電極接合体。   The electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet according to claim 2, wherein an outer peripheral edge of the gas diffusion layer and an inner peripheral edge of the reinforcing sheet are separated from each other. 前記ガス拡散層の外周縁から前記補強シートの内周縁までの距離が、0mmより大きく5mm以下である、請求項7に記載の補強シート付き電解質膜−電極接合体。   The electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet according to claim 7, wherein a distance from an outer peripheral edge of the gas diffusion layer to an inner peripheral edge of the reinforcing sheet is greater than 0 mm and 5 mm or less. 請求項2〜8のいずれかに記載の補強シート付き電解質膜−電極接合体と、
前記触媒層及びガス拡散層からなる各電極の周囲を囲むように前記各補強シート上にそれぞれ設置されたガスケットと、
前記各電極及びガスケット上にそれぞれ設置されたセパレータと、
を備えた、固体高分子形燃料電池。
An electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet according to any one of claims 2 to 8,
Gaskets installed on the respective reinforcing sheets so as to surround each electrode composed of the catalyst layer and the gas diffusion layer, and
Separators respectively installed on the electrodes and gaskets;
A solid polymer fuel cell comprising:
固体高分子電解質膜と、前記電解質膜の外周縁部を除いて両面にそれぞれ形成された触媒層と、前記各触媒層上にそれぞれ形成されたガス拡散層と、前記電解質膜、触媒層及びガス拡散層からなる電解質膜−電極接合体の両面にそれぞれ設置された、中央に開口部を有する枠状の補強シートと、を備え、前記各補強シートは、前記開口部から前記ガス拡散層が外周縁部を除いて露出するよう、前記ガス拡散層の外周縁部及び前記電解質膜の外周縁部上に粘着している、補強シート付き電解質膜−電極接合体と、
前記触媒層及びガス拡散層からなる各電極の周囲を囲むように前記各補強シート上にそれぞれ設置されたガスケットと、
前記各電極及びガスケット上にそれぞれ設置されたセパレータと、
を備えた、固体高分子形燃料電池。
A solid polymer electrolyte membrane; a catalyst layer formed on each side except for an outer peripheral edge of the electrolyte membrane; a gas diffusion layer formed on each catalyst layer; and the electrolyte membrane, catalyst layer, and gas A frame-shaped reinforcing sheet having an opening in the center, which is installed on both surfaces of the electrolyte membrane-electrode assembly comprising a diffusion layer, and each of the reinforcing sheets has the gas diffusion layer outside the opening. An electrolyte membrane-electrode assembly with a reinforcing sheet that adheres to the outer peripheral edge of the gas diffusion layer and the outer peripheral edge of the electrolyte membrane so as to be exposed except for the peripheral edge,
Gaskets installed on the respective reinforcing sheets so as to surround each electrode composed of the catalyst layer and the gas diffusion layer, and
Separators respectively installed on the electrodes and gaskets;
A solid polymer fuel cell comprising:
固体高分子電解質膜を準備する工程と、
前記電解質膜の外周縁部を除いた両面に触媒層を形成する工程と、
前記電解質膜及び触媒層からなる電解質膜−触媒層接合体の上面及び下面に、中央に開口部を有する枠状の補強シートを設置する工程と、
前記開口部から前記触媒層が外周縁部を除いて露出するよう、前記各補強シートを前記触媒層の外周縁部及び前記電解質膜の外周縁部上に粘着させる工程とを有する、補強シート付き電解質膜−触媒層接合体の製造方法。
A step of preparing a solid polymer electrolyte membrane;
Forming a catalyst layer on both surfaces excluding the outer peripheral edge of the electrolyte membrane;
Installing a frame-shaped reinforcing sheet having an opening at the center on the upper and lower surfaces of the electrolyte membrane-catalyst layer assembly comprising the electrolyte membrane and the catalyst layer;
A step of adhering each reinforcing sheet onto the outer peripheral edge of the catalyst layer and the outer peripheral edge of the electrolyte membrane so that the catalyst layer is exposed from the opening except for the outer peripheral edge. A method for producing an electrolyte membrane-catalyst layer assembly.
固体高分子電解質膜を準備する工程と、
前記電解質膜の外周縁部を除いた両面に触媒層を形成する工程と、
前記各触媒層上にガス拡散層を形成する工程と、
前記電解質膜、触媒層及びガス拡散層からなる電解質膜−電極接合体の両面に、中央に開口部を有する枠状の補強シートを設置する工程と、
前記開口部から前記ガス拡散層が外周縁部を除いて露出するよう、前記各補強シートを前記ガス拡散層の外周縁部及び前記電解質膜の外周縁部上に粘着させる工程とを有し、
前記補強シートは、前記電解質膜からはみ出た外周縁部同士が粘着している、補強シート付き電解質膜−触媒層接合体の製造方法。
A step of preparing a solid polymer electrolyte membrane;
Forming a catalyst layer on both surfaces excluding the outer peripheral edge of the electrolyte membrane;
Forming a gas diffusion layer on each catalyst layer;
A step of installing a frame-shaped reinforcing sheet having an opening in the center on both surfaces of the electrolyte membrane-electrode assembly comprising the electrolyte membrane, the catalyst layer, and the gas diffusion layer;
Said that from said opening the gas diffusion layer is exposed except the outer peripheral edge portion, possess a step to adhere the respective reinforcing sheet on the outer peripheral edge portion of the outer peripheral edge portion and the electrolyte membrane of the gas diffusion layer,
The reinforcing sheet is a method for producing an electrolyte membrane-catalyst layer assembly with a reinforcing sheet in which outer peripheral edges protruding from the electrolyte membrane are adhered to each other .
前記粘着させる工程では、0.1〜0.3MPaの圧力で前記補強シートを圧着する、請求項11または12に記載の補強シート付き電解質膜−触媒層接合体の製造方法。   The method for producing an electrolyte membrane-catalyst layer assembly with a reinforcing sheet according to claim 11 or 12, wherein in the step of adhering, the reinforcing sheet is pressure-bonded at a pressure of 0.1 to 0.3 MPa.
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