JP5799708B2 - 電解質膜の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1の形態は、電解質膜の製造方法であって、
所定の間隔を空けて配置された少なくとも2つの接着層を同一の面に備える支持材を用意する第1工程と、
前記接着層の間を跨いで前記接着層上に電解質膜材前駆体を配置する第2工程と、
前記接着層上に配置された前記電解質膜材前駆体を前記接着層の間で切断する第3工程と、を備える製造方法である。
図1は、本発明の一実施形態としての製造方法によって製造された電解質膜を備える、燃料電池100の概略構成を示す部分断面図である。この燃料電池100は、反応ガスとして燃料ガス(例えば水素)と酸化剤ガス(例えば酸素)の供給を受けて発電する固体高分子形燃料電池である。燃料電池100は、複数の単セル30が積層されたスタック構造を有する。
図2は、補強材12を備える電解質膜10の製造方法を示すフローチャートである。図3〜図5は、図2のフローチャートに示されたステップS10からステップS40を説明するための模式図である。具体的には、図3は、ステップS10を説明するための模式図であり、図4(a)〜(c)は、ステップS20の工程を説明するための模式図である。また、図5(a)および(b)は、ステップS40を説明するための模式図である。ステップS10は本願の第1工程に、ステップS20は第2工程に、ステップS40は第3工程にそれぞれ対応している。
図6は図2のフローチャートに示されたステップS70を説明するための模式図である。ステップS70では、ステップS40において電解質膜10を切断した後に図6(a)に示すように支持材4上に残存した補強材12a、電解質膜材前駆体11f、補強材12c(以降、支持材4上に残存した補強材12a、電解質膜材前駆体11f、補強材12cをまとめて「端材」ともいう)を、接着層3から剥離する。なお、ステップS70は本願の第4工程に対応する。端材が剥離されると、支持材4上には接着層3のみが残るため(図6(b))、端材が剥離された支持材4を上記ステップS10で用いる支持材4として再利用することができる。
図8は、本実施形態において作製した電解質膜10と比較対象の電解質膜とのネックイン量の測定結果を示した図である。比較対象の電解質膜は支持材4と全面で密着した電解質膜であり、次のように作製した。まず、支持材4上にフィルム状の接着層3を全面に貼り合わせ、その上に直接補強材12a、電解質膜材前駆体11f、補強材12cの順に重ね合わせて、図3および図5(a)において「L2」で示した幅をカッター9で切断した。次に、フィルム状の接着層3が全面に貼り合わせられた支持材4から、補強材12aと電解質膜材前駆体11fと補強材12cが重ねて貼り合わされた電解質膜を剥離した。この剥離した電解質膜を比較対象の電解質膜とした。電解質膜のネックイン量は、それぞれの電解質膜をカッター9で切断する幅(カット幅)を基準として、作製後の電解質膜の幅を測定することにより、基準に対して収縮した割合を以下の式(1)にて算出した。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。例えば、以下のような変形が可能である。
4…支持材
9…カッター
10…電解質膜
11…電解質膜材
11f…電解質膜材前駆体
12(12a、12c)…補強材
20…膜電極接合体
30…単セル
31a…アノード側電極
31c…カソード側電極
32a…アノード側ガス拡散層
32c…カソード側ガス拡散層
33a…アノード側セパレータ
33c…カソード側セパレータ
34a…燃料ガス流路
34c…酸化剤ガス流路
100…燃料電池
L1…接着層が支持材上に配置される間隔
L2…支持材から電解質膜を切断する幅
Claims (4)
- 電解質膜の製造方法であって、
所定の間隔を空けて配置された少なくとも2つの接着層を同一の面に備える支持材を用意する第1工程と、
前記接着層の間を跨いで前記接着層上に電解質膜材前駆体を配置する第2工程と、
前記接着層上に配置された前記電解質膜材前駆体を前記接着層の間で切断する第3工程と、
を備える製造方法。 - 請求項1に記載の製造方法であって、
前記電解質膜材前駆体は少なくとも片面に補強材を備える、
製造方法。 - 請求項2に記載の製造方法であって、
切断された前記電解質膜材前駆体に電解質を含浸して、イオン伝導性を付与する、
製造方法。 - 請求項2または請求項3に記載の製造方法であって、
さらに前記第3工程後に前記支持材上に残存した前記電解質膜材前駆体を剥離する第4工程を備え、
前記第4工程で前記電解質膜材前駆体が剥離された前記支持材を前記第1工程で用意する支持材として用いる、
製造方法。
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JP2011209399A JP5799708B2 (ja) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | 電解質膜の製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010149507A (ja) * | 2008-11-18 | 2010-07-08 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 積層フィルム、高分子電解質膜及び燃料電池 |
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