JP5298511B2 - 膜電極接合体の製造方法、膜電極接合体並びにその製造装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係る膜電極接合体の平面図、図2は、図1のII−II線に沿う部分断面図、図3は、燃料電池の部分断面図である。
第2実施形態に係る膜電極接合体の製造装置50および製造方法は、ガスケット部8A,8Bを圧縮成形する点で、ガスケット部8A,8Bを射出成形または射出熱圧縮成形する第1実施形態に係る製造装置20および製造方法と異なる。なお、第2実施形態において製造される膜電極接合体1に関しては、第1実施形態に係る膜電極接合体1と同一の構造を有している。
第3実施形態に係る膜電極接合体の製造装置70および製造方法は、一方のガスケット部8Aを射出成形または射出熱圧縮成形し,他方のガスケット部8Bを圧縮成形する点で、第1,第2実施形態に係る製造装置20,50および製造方法と異なる。なお、第3実施形態において製造される膜電極接合体1に関しては、第1,第2実施形態に係る膜電極接合体1と同一の構造を有している。
2 電解質膜、
3 燃料極、
4 空気極、
5A,5B 第1触媒層,第2触媒層、
6A,6B 第1ガス拡散層,第2ガス拡散層、
8A,8B 第1ガスケット部,第2ガスケット部、
10A,10B 傾斜面、
20,50,70 膜電極接合体の製造装置、
21 予備接合体、
24A,51A 第1可動ブロック、
24B,51B 第2可動ブロック、
25A,51A,71A 第1成形型、
25B,51B,71B 第2成形型、
28A,28B 第1制御部,第2制御部、
29A,29B 第1計測部,第2計測部、
31A,31B 第1把持部,第2把持部、
35A,35B 把持部傾斜面、
36A,36B,72 ゲート、
37A,37B 供給管、
39A,39B 第1ブロック収容部,第2ブロック収容部、
40A,40B 第1対向面,第2対向面、
41A,41B 対向面内側部、
42A,42B 第1射出空間,第2射出空間(成形空間)、
53 第1加熱部、
54 第2加熱部、
55 ブロック冷却部、
56A 第1中央部、
56B 第2中央部、
57A 第1成形型冷却部、
57B 第2成形型冷却部、
60A,60B,74 充填材料(樹脂材)。
Claims (11)
- 電解質膜の両面の各々に触媒層およびガス拡散層を設けた膜電極接合体の製造方法であ
って、
前記電解質膜の前記触媒層およびガス拡散層の周りの縁部を両面から把持する把持部を備え、近接離間可能な一対の成形型を近接させることによって前記把持部に前記電解質膜を把持させる把持工程と、
前記触媒層およびガス拡散層の厚さを計測する計測工程と、
前記電解質膜の少なくとも一方面で、かつ前記触媒層およびガス拡散層の周りの縁部に対して樹脂性のガスケット部を成形する成形工程と、を有し、
前記成形工程では、前記把持部の内側面に沿って前記電解質膜に対して進退動可能であり、前記電解質膜に対向する対向面が形成され、当該対向面の把持部と反対側がガス拡散層の外周端部と対向する可動ブロックを用い、当該可動ブロックの進退動を、前記計測工程において計測された前記触媒層およびガス拡散層の厚さに応じて制御し、前記電解質膜、前記成形型、及び前記可動ブロックによって囲まれた空間に前記樹脂性のガスケット部を成形することを特徴とする膜電極接合体の製造方法。 - 前記ガスケット部を、射出成形または射出圧縮成形により成形することを特徴とする請求項1に記載の膜電極接合体の製造方法。
- 前記ガスケット部の外周の角部が傾斜面となるよう前記成形型により成形空間を形成し、この傾斜面に対応する部位に設けた前記成形型のゲートから、前記成形空間に樹脂材を射出することを特徴とする請求項2に記載の膜電極接合体の製造方法。
- 前記ゲートは、ピンゲートまたはフィルムゲートであることを特徴とする請求項3に記載の膜電極接合体の製造方法。
- 前記ガスケット部を、圧縮成形により成形することを特徴とする請求項1に記載の膜電極接合体の製造方法。
- 電解質膜の両面の各々に触媒層およびガス拡散層を設けた膜電極接合体の製造装置であ
って、
前記電解質膜の前記触媒層およびガス拡散層の周りの縁部を両面から把持する把持部が形成され、樹脂材を成形するための成形型と、
前記触媒層およびガス拡散層の厚さを計測する計測部と、
前記把持部の内側面に沿って電解質膜に対して進退動可能であり、前記電解質膜に対向
する対向面が形成され、当該対向面の把持部と反対側がガス拡散層の外周端部と対向する
可動ブロックと、
前記計測部により計測された触媒層およびガス拡散層の厚さに応じて前記可動ブロック
の進退動を制御する制御部と、
を有することを特徴とする膜電極接合体の製造装置。 - 前記把持部は、当該把持部の内側角部に電解質膜の面に対して傾斜して形成される把持部傾斜面を有し、当該把持部傾斜面に、樹脂材を射出するゲートが設けられることを特徴とする請求項6に記載の膜電極接合体の製造装置。
- 前記ゲートは、ピンゲートまたはフィルムゲートであることを特徴とする請求項7に記載の膜電極接合体の製造装置。
- 前記可動ブロックは、当該可動ブロックを加熱するための加熱部を有することを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の膜電極接合体の製造装置。
- 前記可動ブロックは、当該可動ブロックを冷却するためのブロック冷却部を有することを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の膜電極接合体の製造装置。
- 前記成形型は、当該成形型の前記ガス拡散層と近接または接する部位を冷却する成形型冷却部を有することを特徴とする請求項6〜10のいずれか1項に記載の膜電極接合体の製造装置。
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