JP7553246B2 - 検査システム及び検査方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態の検査システム50の構成を示す。
検査システム50は、ステージ61上で複数の部材が積み重ねられて燃料電池10が製造されるラインに配置される。
本実施形態において、読取装置51は、ステージ61と部材を挟んで反対側から読み取りを行う。そのため、ステージ61に面する表面とは反対側の表面に設けられたマークWの検出が行われる。
図2は、燃料電池10の構成例を示す。
図2に示すように、燃料電池10は、膜電極接合体(MEA:Membrane Electrode Assembly)3、1対のセパレータ4及びサブガスケット5を備える。MEA3は、電解質膜1及び1対の電極2を備える。1対の電極2及び1対のセパレータ4は、電解質膜1の両側にそれぞれ配置される。
触媒としては、例えば白金(Pt)、ルテニウム(Ru)、イリジウム(Ir)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、タングステン(W)等の金属、これら金属の混合物、合金等が挙げられる。なかでも、触媒活性、一酸化炭素に対する耐被毒性、耐熱性等の観点から、白金、白金を含む混合物、合金等が好ましい。
アイオノマーとしては、電解質膜1と同様のイオン伝導性の高分子電解質を使用することができる。
マークWは、上述した燃料電池10を構成する複数の部材のうち、いずれか1つの部材に設けられてもよいし、2以上の部材に設けられてもよい。なかでも、電解質膜1の表面にマークWが設けられた場合、マークWによって電解質膜1の膨潤又は収縮を検出することができ、好ましい。
マークW1及びW2は、電解質膜1の表面のうち、触媒層21の周囲の領域に設けられる。図3Bに示す例においては、1つの表面に2つのマークW2が設けられる。
燃料電池10は、セパレータ4/ガス拡散層22/触媒層21/電解質膜1/触媒層21/ガス拡散層22/セパレータ4の順に、各部材が積み重ねられた積層構造を有する。セパレータ4の流路と触媒層21とが重なるように各部材を配置することにより、燃料ガスの供給効率、ひいては発電性能を高めることができる。
図5は、電解質膜1の膨張が発生したときのマークW1を示す拡大図である。図5中の破線は、元のマークW1の形状を示す。電解質膜1の膨張によって、マークW1の形状が大きく変化している。
制御装置52は、読取画像において基準位置を原点とする座標系を設定する。なお、読取装置51が読み取る一定範囲の位置は固定されているため、マークW1が検出された読取画像には基準位置が決定された読取画像と同じ座標系が設定される。
マークW3は、フレーム状である。マークW3は、ガス拡散層22上に配置される触媒層21の周囲において触媒層21の外周に沿って設けられる。カーボン製のガス拡散層22の表面は、通常、黒色の高濃度を有するため、マークW3は白色又は低濃度であることが好ましい。
Claims (4)
- 複数の部材を積み重ねて製造される燃料電池(10)の検査システム(50)であって、
前記複数の部材の表面を読み取って読取画像を生成する読取装置(51)と、
前記読取画像を用いて前記複数の部材の少なくとも1つに設けられたマーク(W1~W3)を検出し、前記マーク(W1~W3)と基準位置との位置関係に応じて、前記マーク(W1~W3)が設けられた部材の位置ずれを検出する制御装置(52)と、を備え、
前記複数の部材は、電解質膜(1)を含み、
前記マーク(W1~W3)は、前記電解質膜(1)の表面に設けられ、
前記制御装置(52)は、
検出した前記マーク(W1~W3)の形状の変化量が閾値を超える場合、前記電解質膜(1)の膨張又は収縮を検出し、
前記電解質膜(1)の膨張又は収縮を検出した場合、前記燃料電池(10)を製造する環境条件を制御し、前記電解質膜(1)の膨張又は収縮を減らし、
前記環境条件は、前記燃料電池(10)を製造する室内の温度又は湿度である
検査システム(50)。 - 前記複数の部材は、電極(2)を含み、
前記電極(2)は、ガス拡散層(22)を備え、
前記マーク(W1~W3)は、前記ガス拡散層(22)の表面に設けられる
請求項1に記載の検査システム(50)。 - 前記制御装置(52)は、前記位置ずれを検出した場合、前記位置ずれを報知する
請求項1又は2に記載の検査システム(50)。 - 複数の部材を積み重ねて製造される燃料電池(10)の検査方法であって、
前記複数の部材のいずれかが積み重ねられるときに、前記部材の表面を読み取って読取画像を生成するステップと、
前記読取画像を用いて、前記複数の部材の少なくとも1つの表面に設けられたマーク(W1~W3)を検出するステップと、
検出された前記マーク(W1~W3)と基準位置との位置関係に応じて、前記マーク(W1~W3)が設けられた部材の位置ずれを検出するステップと、を含み、
前記複数の部材は、電解質膜(1)を含み、
前記マーク(W1~W3)は、前記電解質膜(1)の表面に設けられ、
前記検査方法は、
検出した前記マーク(W1~W3)の形状の変化量が閾値を超える場合、前記電解質膜(1)の膨張又は収縮を検出するステップと、
前記電解質膜(1)の膨張又は収縮を検出した場合、前記燃料電池(10)を製造する環境条件を制御し、前記電解質膜(1)の膨張又は収縮を減らすステップと、を更に含み、
前記環境条件は、前記燃料電池(10)を製造する室内の温度又は湿度である
検査方法。
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