KR101092221B1 - A Manufacturing method for Membrane Electrode Assembly for fuel cell and A manufacturing apparutus thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지의 막 전극 접합체와 그 제조방법 및 그 제조시스템에 관한 것으로, 막 전극 접합체 를 구성하는 전극의 촉매층이 일정하게 형성되도록 함과 더불어 가스켓에 의하여 전극의 압축률이 일정하게 유지되도록 하며 이를 연속공정을 통하여 제조할 수 있도록 하여서 균일하고 신속하며 용이하게 연료전지 막 전극접합체 를 제조할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a membrane electrode assembly of a fuel cell, a method of manufacturing the same, and a manufacturing system thereof, wherein the catalyst layer of the electrode constituting the membrane electrode assembly is formed constantly, and the compressibility of the electrode is maintained by a gasket. By making this through a continuous process, it is possible to produce a fuel cell membrane electrode assembly uniformly, quickly and easily.

즉, 본 발명은 연료전지의 막 전극 접합체 에 있어서, 전극수용부를 절개형성한 가스켓을 고분자막의 양측 면에 접합 형성하고, 고분자막의 양측에 형성된 전극접합부에 촉매층을 코팅 형성한 전극을 접합 형성한 것이다.That is, in the membrane electrode assembly of the fuel cell, a gasket formed by cutting the electrode accommodating portion is formed on both sides of the polymer membrane, and the electrode formed by coating the catalyst layer on the electrode junction formed on both sides of the polymer membrane is formed by bonding. .

따라서, 본 발명은 기체확산층에 촉매층을 코팅하여 전극을 형성함으로써, 전기에너지 생성에 중요한 역활을 하는 촉매층과 기체확산층의 가압과 가온이 체소화되어 구조변형이 방지되고, 촉매층의 두께가 균일하게 이루어지며 촉매층 간의 계면저항이 낮아 지는 것이다.Accordingly, the present invention forms an electrode by coating the catalyst layer on the gas diffusion layer, thereby the pressure and heating of the catalyst layer and the gas diffusion layer, which play an important role in the generation of electrical energy, are miniaturized to prevent structural deformation, and the thickness of the catalyst layer is uniform. The lower the interfacial resistance between the catalyst layers.

연료전지, 막 전극 접합체 , Fuel cell, membrane electrode assembly,

Description

연료전지의 막 전극 접합체 제조방법 및 그 제조장치{A Manufacturing method for Membrane Electrode Assembly for fuel cell and A manufacturing apparutus thereof}A manufacturing method for Membrane Electrode Assembly for fuel cell and A manufacturing apparutus

본 발명은 연료전지의 막 전극 접합체 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료전지의 막 전극 접합체 제조방법에 있어서, 기체확산층에 촉매층을 코팅형성한 전극을 일정한 크기로 연속 절단하는 전극 제조공정과, 전극수용부를 절개형성하여 제조하는 가스켓제조공정과, 가스켓제조공정을 통하여 제조된 가스켓시트를 고분자막시트에 접합하는 가스켓접합공정과, 가스켓시트가 접합된 고분자막시트의 전극접합부에 전극 제조공정을 통하여 제조된 전극을 접합하고 일정한 크기로 연속 절단하는 전극접합공정을 통하여 전극의 촉매층이 일정하게 형성되도록 함과 더불어 가스켓에 의하여 전극의 압축률이 일정하게 유지되도록 하며 이를 연속공정을 통하여 제조할 수 있도록 하여서 균일하고 신속하며 용이하게 연료전지 막 전극접합체 를 제조할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a membrane electrode assembly of a fuel cell and a manufacturing apparatus thereof, and more particularly, to a method of manufacturing a membrane electrode assembly of a fuel cell, wherein the electrode formed by coating a catalyst layer on a gas diffusion layer is continuously cut to a predetermined size. An electrode manufacturing process, a gasket manufacturing process for making an electrode accommodating part by making an incision, a gasket bonding process for joining a gasket sheet manufactured by a gasket manufacturing process to a polymer film sheet, and an electrode joint portion of an electrode film of a polymer film sheet in which a gasket sheet is bonded Through the electrode joining process of joining the electrode manufactured through the manufacturing process and continuously cutting to a predetermined size, the catalyst layer of the electrode is formed uniformly, and the compression rate of the electrode is kept constant by the gasket. To make fuel cell membranes uniform, fast and easy An object of the present invention is to make an electrode assembly.

연료전지는 연료와 산소를 전기화학적으로 반응시켜 전기에너지를 생산하는 장치로서, 사용되는 전해질의 종류에 따라 고분자전해질형(Polymer Electrolyte Membrane(PEM)), 인산형, 용융탄산염형, 고체산화물형(solid oxide), 알카리수용액형 등으로 구분될 수 있으며, 사용되는 전해질에 따라 연료전지의 작동온도 및 구성 부품의 재질 등이 달라진다.A fuel cell is a device that produces electric energy by electrochemically reacting fuel and oxygen. According to the type of electrolyte used, a polymer electrolyte type (PEM), a phosphoric acid type, a molten carbonate type, and a solid oxide type ( solid oxide), alkaline aqueous solution, etc., depending on the electrolyte used, the operating temperature of the fuel cell and the material of the components are different.

여기서, 고분자전해질형으로 이루어진 고분자막 연료전지("PEMFC"라 약칭함)는 다른 형태의 연료전지에 비하여 작동온도가 낮고 효율이 높으며, 전류밀도 및 출력 밀도가 크고, 시동시간이 짧으며, 부하변화에 대한 응답이 빠른 특성이 있다. Here, the polymer membrane fuel cell (hereinafter abbreviated as "PEMFC") made of a polymer electrolyte type has a lower operating temperature, higher efficiency, higher current density and output density, shorter startup time, and load change than other fuel cells. The response is fast.

상기 고분자막 연료전지는 메탄올 용액과 공기를 연료로 사용하는 직접 메탄올 연료전지와 수소와 공기를 연료로 각각 쓰는 수소연료전지로 나눌 수 있으며, 그 구조는 고분자막의 양측에 각기 연료극과 공기극을 형성하는 전극이 접합되고, 상기 전극의 테두리에 가스의 유출을 억제하는 가스켓이 접합된 막 전극접합체 로 구성되어 있는 것이다.The polymer membrane fuel cell may be divided into a direct methanol fuel cell using methanol solution and air as fuel and a hydrogen fuel cell using hydrogen and air as fuel, respectively, and the structure of the polymer membrane fuel cell is an electrode for forming a fuel electrode and an air electrode on both sides of the polymer membrane. The membrane electrode assembly is bonded to each other, and a gasket for suppressing outflow of gas is bonded to the edge of the electrode.

한편, 상기 고분자막 연료전지의 막 전극접합체( Membrane electrode assembly, MEA)를 제조하는 공정은 실험실에서 수작업에 의하여 간이로 하는 수준 이었으나, 최근에 가정용 연료전지와 수소연료전지 자동차의 개발이 본격화되고 각종 실증사업등을 통해서 보급되면서 균일하면서 높은 공정품질을 가지면서 연속으로 막 전극접합체 를 제조할 수 있는 제조장비에 대한 필요가 절실해지고 있다. On the other hand, the manufacturing process of the membrane electrode assembly (MEA) of the polymer membrane fuel cell was a level that was simplified by manual labor in a laboratory, but recently, the development of household fuel cell and hydrogen fuel cell vehicle has been started in earnest and various demonstrations have been made. As it spreads through businesses, there is an urgent need for manufacturing equipment that can manufacture membrane electrode assemblies continuously with uniform and high process quality.

기존의 Gore와 3M은 막 전극접합체 를 제조하는 방법은 촉매 슬러리를 전사용 필름에 도포한 후에 고분자막의 양쪽에 전사하여 촉매층을 형성하고, 기체확산층(Gas diffusion layer, GDL)을 핫프레싱 접합하는 방식을 통하여 제조하고 있다.In the conventional Gore and 3M, a method of manufacturing a membrane electrode assembly is a method in which a catalyst slurry is applied to a transfer film, then transferred to both sides of a polymer membrane to form a catalyst layer, and a gas diffusion layer (GDL) is hot pressed. Manufacture through.

그러나, 종래의 막 전극접합체 제조방법은 전사용 필름에 도포되어 있는 촉 매층을 일정한 온도와 압력에서 고분자막에 전사하는 방법을 쓰기 때문에 촉매층의 구조를 유지하기 어렵고, 촉매층의 모서리 부분에서 전사가 제대로 이루어지지 않은 단점이 있다.However, the conventional membrane electrode assembly manufacturing method employs a method of transferring the catalyst layer coated on the transfer film to the polymer membrane at a constant temperature and pressure, so that it is difficult to maintain the structure of the catalyst layer, and transfer is properly performed at the edge of the catalyst layer. There is a disadvantage.

또한 촉매층과 전사용 필름의 표면에너지 및 촉매층과 고분자막의 표면에너지에 의해서 전사율이 결정되기 때문에 촉매층의 조성이 바뀌거나 다른 종류의 고분자막을 쓰는 경우에 100%의 전사율을 얻기가 어려운 문제점이 있었다.In addition, since the transfer rate is determined by the surface energy of the catalyst layer and the transfer film and the surface energy of the catalyst layer and the polymer membrane, it is difficult to obtain 100% transfer rate when the composition of the catalyst layer is changed or when a different kind of polymer membrane is used. .

또한 고분자막 위에 전사된 촉매층과 기체확산층을 결합하기 위해서 추가적인 고온 접합공정이 요구되며, 촉매층과 기체확산층은 가능한 구조 변형이 일어나지 않는 것이 유리하나 이 과정에 촉매층이 다시 구조 변화가 유발되어 기공 크기가 작아지며 물질 전달 저항을 받게 되고 구조 제어를 하기 어려운 문제점이 있었다.In addition, an additional high temperature bonding process is required in order to combine the catalyst layer and the gas diffusion layer transferred on the polymer membrane, and the catalyst layer and the gas diffusion layer advantageously do not undergo structural deformation as possible. There was a problem that the structure is subjected to mass transfer resistance and difficult to control the structure.

이에, 본 발명은 종래 고분자막 연료전지 막 전극접합체 의 제조방법과 같이 촉매층이 고분자막에 전사과정을 통하여 접합됨으로 인하여 촉매층이 균일하게 형성되지 못하고, 기체확산층의 접합과정에 있어서, 가압과 가온에 의하여 구조변화가 일어나 물질 전달 저항을 받는 등의 문제점을 해결할 수 있도록 한 것이다.Thus, in the present invention, the catalyst layer is not uniformly formed because the catalyst layer is bonded to the polymer membrane through a transfer process as in the method of manufacturing a polymer membrane fuel cell membrane electrode assembly, and in the bonding process of the gas diffusion layer, the structure is formed by pressure and heating. The change was made to solve problems such as receiving mass transfer resistance.

즉, 본 발명은 연료전지의 막 전극 접합체 에 있어서, 전극수용부를 절개형성한 가스켓시트를 고분자막시트의 양측 면에 접합 형성하고, 고분자막시트의 양측 에 형성된 전극접합부에 기체확산층에 촉매층을 코팅 형성한 전극을 접합 형성한 것이다.That is, in the membrane electrode assembly of the fuel cell, a gasket sheet formed by cutting the electrode accommodating portion is formed on both sides of the polymer membrane sheet, and a catalyst layer is coated on the gas diffusion layer on the electrode junctions formed on both sides of the polymer membrane sheet. The electrodes are joined together.

본 발명은 연료전지의 막 전극 접합체 제조방법에 있어서, 기체확산층에 촉매층을 코팅하여 형성한 전극을 일정한 크기로 연속 절단하는 전극 제조공정과, 가스켓시트에 전극수용부를 일정한 간격으로 절개형성하는 가스켓제조공정과, 가스켓제조공정을 통하여 제조된 가스켓시트를 고분자막시트에 접합하는 가스켓접합공정과, 가스켓시트가 접합된 고분자막시트의 전극접합부에 전극을 접합한 후 일정한 크기로 연속 절단하는 전극접합공정으로 이루어진 것이다.The present invention provides a method for manufacturing a membrane electrode assembly of a fuel cell, comprising: an electrode manufacturing process of continuously cutting an electrode formed by coating a catalyst layer on a gas diffusion layer to a constant size, and manufacturing a gasket to cut an electrode receiving portion at regular intervals on a gasket sheet; And gasket bonding process for joining the gasket sheet manufactured by the gasket manufacturing process to the polymer membrane sheet, and electrode bonding process for continuous cutting to a certain size after joining the electrode to the electrode bonding portion of the polymer membrane sheet to which the gasket sheet is bonded. will be.

본 발명은 연료전지의 막 전극 접합체 제조시스템에 있어서, 기체확산층에 촉매층을 코팅한 후 이를 절단하여 전극을 제조하는 전극제조장치와, 가스켓시트에 일정간격으로 전극수용부를 절개형성하는 가스켓제조장치와, 상기 가스켓제조장치를 통하여 전극수용부가 절단된 가스켓시트를 고분자막시트의 양면에 접합하는 가스켓접합장치와, 상기 가스켓접합장치를 통하여 가스켓시트가 접합된 고분자막시트의 양면 전극접합부에 전극을 접합한 후 일정길이로 절단하는 전극접합장치로 구성한 것이다.In the membrane electrode assembly manufacturing system of a fuel cell, an electrode manufacturing apparatus for manufacturing an electrode by coating a catalyst layer on a gas diffusion layer and then cutting the electrode, and a gasket manufacturing apparatus for cutting the electrode receiving portion at a predetermined interval on the gasket sheet; Gasket bonding device for joining the gasket sheet cut electrode receiving portion through the gasket manufacturing device on both sides of the polymer membrane sheet, and bonding the electrode to the double-sided electrode bonding portion of the polymer membrane sheet bonded gasket sheet through the gasket bonding device It is composed of an electrode bonding device for cutting to a certain length.

따라서, 본 발명은 기체확산층에 촉매층을 코팅하여 전극을 형성함으로써, 전기에너지 생성에 중요한 역활을 하는 촉매층과 기체확산층의 가압과 가온이 체소화되어 구조변형이 방지되고, 촉매층의 두께가 균일하게 이루어지며 촉매층 간의 계면저항이 낮아 지는 것이다.Accordingly, the present invention forms an electrode by coating the catalyst layer on the gas diffusion layer, thereby the pressure and heating of the catalyst layer and the gas diffusion layer, which play an important role in the generation of electrical energy, are miniaturized to prevent structural deformation, and the thickness of the catalyst layer is uniform. The lower the interfacial resistance between the catalyst layers.

그리고, 고분자막시트에 전극수용부가 절개형성된 가스켓시트를 접합한 후 전극을 접합함으로써 전극의 압축률과 두께를 용이하게 조절하고 유지할 수 있는 것이다.Then, after bonding the gasket sheet in which the electrode accommodating portion is formed in the polymer membrane sheet and then bonding the electrodes, it is possible to easily control and maintain the compression ratio and thickness of the electrode.

또한, 각 공정이 연속적으로 이루어져 작업성과 생산성이 향상되는 것이다.In addition, each process is carried out in succession to improve workability and productivity.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 연료전지의 막 전극 접합체에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the membrane electrode assembly of the fuel cell of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

즉, 본 발명은 도 1 과 도 2 에 도시된 바와 같이 연료전지의 막 전극 접합체 에 있어서, 전극수용부(121b')를 절개형성한 가스켓시트(111a)을 고분자막시트(131a)의 양측 면에 접합 형성하고, 고분자막시트(131a)의 양측에 형성된 전극접합부(131b')에 기체확산층(111b)에 촉매층(112)을 코팅 형성한 전극(110b)을 접합 형성한 것이다.That is, in the membrane electrode assembly of the fuel cell, as shown in FIGS. 1 and 2, the gasket sheet 111a formed by cutting the electrode accommodating part 121b 'is formed on both sides of the polymer membrane sheet 131a. The junction 110 is formed by bonding the electrode 110b formed by coating the catalyst layer 112 on the gas diffusion layer 111b on the electrode junction 131b 'formed on both sides of the polymer membrane sheet 131a.

여기서, 상기 가스켓(121b) 두께의 60%~95%까지만 전극(110b)이 압축되게 형성하고, 상기 가스켓(121b)은 압축율이 5~20% 이하인 것으로 형성한 것이다.Here, the electrode 110b is formed to be compressed only to 60% to 95% of the thickness of the gasket 121b, and the gasket 121b is formed to have a compression ratio of 5 to 20% or less.

상기 전극(110b)은 네 모서리에 고분자막(313b)과의 명확한 접합을 위하여 필렛부(110b')를 형성하여 실시할 수 있는 것이다.The electrode 110b may be formed by forming a fillet part 110b 'at four corners for a clear bonding with the polymer film 313b.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 연료전지의 막 전극 접합체의 제조방법에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing a membrane electrode assembly of a fuel cell of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 도 3 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 연료전지의 막 전극 접합체 제조방법에 있어서, 기체확산층(111b)에 촉매층(112)을 코팅하여 형성한 전극시트(110a)를 일정한 크기로 연속 절단하는 전극제조공정과, 가스켓시트(111a)에 전극수용부(121b')를 일정한 간격으로 절개형성하는 가스켓제조공정(220)과, 가스켓제조공정(220)을 통하여 제조된 가스켓시트(111a)를 고분자막시트(131a)의 양면에 접합하는 가스켓접합공정(230)과, 가스켓 접합 고분자막시트(141)의 양면 전극접합부(131b')에 전극(110b)을 접합한 후 일정한 크기로 연속 절단하는 전극접합공정(240)으로 이루어진 것이다.3 to 8, in the method of manufacturing a membrane electrode assembly of a fuel cell, the electrode sheet 110a formed by coating the catalyst layer 112 on the gas diffusion layer 111b is continuously cut to a predetermined size. The gasket sheet 111a manufactured through the electrode manufacturing process, the gasket sheet manufacturing process 220, and the gasket sheet manufacturing process 220. Gasket bonding step 230 for bonding to both sides of the polymer membrane sheet 131a, and electrode bonding for continuous cutting to a constant size after bonding the electrode 110b to the double-sided electrode bonding portion 131b 'of the gasket bonding polymer membrane sheet 141. The process 240 is made.

여기서, 상기 전극제조공정은 도 3 과 도 4 에 도시된 바와 같이 기체확산층(111b)에 촉매층(112)을 코팅하고 이를 절단하여 전극시트(110a)를 전극시트롤러(312a)에 감아 제조하는 전극시트제조과정(211)과, 상기 전극시트제조과정(211)을 통하여 제조된 전극시트(110a)를 일정크기로 절단하여 트레이(312d')에 수납하는 전극절단과정(212)으로 이루어진 것이다.Here, in the electrode manufacturing process, as shown in FIGS. 3 and 4, the catalyst layer 112 is coated on the gas diffusion layer 111b and cut to cut the electrode sheet 110a around the electrode controller 312a. A sheet manufacturing process 211 and an electrode cutting process 212 for cutting the electrode sheet 110a manufactured by the electrode sheet manufacturing process 211 to a predetermined size and storing the same in a tray 312d '.

상기 전극시트제조과정(211)은 도 3 에 도시된 바와 같이 기체확산층시트롤러(311a)에서 공급되는 기체확산층시트(111a)의 일면에 촉매슬러리(112a)를 도포하는 촉매도포과정(211a)과, 촉매도포과정(211a)을 통하여 촉매슬러리(112a)가 도포된 기체확산층(111b)의 촉매슬러리(112a)를 건조하는 촉매건조과정(211b)과, 촉매건조과정(211b)을 통하여 촉매층(112)을 형성한 기체확산층(111b) 중 촉매층(112)이 형성되지 않은 부분을 절단한 후 권취하는 기체확산적극시트 절단과정(211c)으로 이루어진 것으로,The electrode sheet manufacturing process 211 is a catalyst coating process (211a) for applying the catalyst slurry (112a) to one surface of the gas diffusion layer sheet 111a supplied from the gas diffusion layer controller 311a as shown in FIG. , The catalyst drying process 211b for drying the catalyst slurry 112a of the gas diffusion layer 111b coated with the catalyst slurry 112a through the catalyst coating process 211a, and the catalyst layer 112 through the catalyst drying process 211b. ) Is a gas diffusion active sheet cutting process (211c) of cutting the portion after the catalyst layer 112 is not formed of the gas diffusion layer (111b) is formed, wound,

촉매슬러리(112a)의 도포는 스프레이, 다이코팅, 콤마코팅 등의 방법이 있으나 특정 방법에 한정하지 않으며, 본 발명에서는 콤마코팅 방법으로 촉매 슬러리를 도포하였으며, 촉매의 도포양은 콤마와 기체확산층시트(110a)간의 간격조절을 통하여 조절하였고, 권취과정에 전극시트(110a)의 촉매층(112) 사이로 이형 필름(13)을 삽입하여 같이 감기도록 하였다. The coating of the catalyst slurry 112a may include spraying, die coating, comma coating, but not limited to a specific method. In the present invention, the catalyst slurry is applied by a comma coating method, and the coating amount of the catalyst is a comma and a gas diffusion layer sheet ( 110a) was adjusted through the gap control, and the release film 13 was inserted between the catalyst layers 112 of the electrode sheet 110a during the winding process to be wound together.

상기 전극절단과정(212)은 도 4 에 도시된 바와 같이 전극시트롤러(312a)에서 공급되는 전극시트(110a)를 일정 크기로 절단한는 전극절단과정(212b)과, 상기 전극절단과정(212b)을 통하여 절단된 전극(110b)을 픽업하여 트레이(312d')에 적재하는 적재과정(212c)으로 이루어진 것으로, 상기 전극절단과정(212b)에 있어서 전극시트(110a)의 절단부위 양측에 곡면의 필렛부(110b')가 형성되게 절단하는 필렛절단과정(212a)을 선행하여 실시할 수 있는 것이다.The electrode cutting process 212 is an electrode cutting process (212b) and the electrode cutting process (212b) for cutting the electrode sheet (110a) supplied from the electrode controller (312a) to a predetermined size as shown in FIG. It consists of a loading process (212c) for picking up the electrode 110b cut through the stack and loading it on the tray (312d '), the curved fillet on both sides of the cutting portion of the electrode sheet (110a) in the electrode cutting process (212b) The fillet cutting process 212a for cutting the portion 110b 'may be performed in advance.

상기 적재과정(212c)에 있어서 픽업은 진공흡착에 의하여 픽업 이송할 수 있게 실시할 수 있는 것이다.In the loading process 212c, the pickup can be carried out by vacuum suction.

그리고, 가스켓제조공정(220)은 도 5 에 도시된 바와 같이 가스켓시트롤러(321)에서 공급되는 가스켓시트(111a)에 가스켓천공프레스(322)에 의한 프레스작업을 통하여 일정한 간격으로 전극(110b)이 수용될 수 있게 한 전극수용부(121b')를 절개 형성하여 롤상태로 권취하는 것이다.In addition, the gasket manufacturing process 220 is an electrode 110b at regular intervals by pressing the gasket punching press 322 to the gasket sheet 111a supplied from the gasket controller 321 as shown in FIG. 5. The electrode accommodating part 121b 'which made this accommodating is cut-out, and wound up in roll shape.

또한, 가스켓접합공정(230)은 도 6 에 도시된 바와 같이 고분자막시트롤 러(341)에서 공급되는 고분자막시트(131a)의 양면에서 가스켓시트(111a)를 공급하면서 가열 가압하여서 고분자막시트(131a)의 양면에 가스켓시트(111a)를 접합한 가스켓 접합 고분자막시트(141)를 제조하고 이를 롤상태로 권취하는 것으로서, 가스켓 접합 고분자막시트(141)은 가스켓시트(111a)가 접합 되어서 있어 인장강도와 같은 기계적 강도가 향상되어 신축변형량이 최소화되는 것이다.In addition, the gasket bonding process 230 is heated and pressurized while supplying the gasket sheet 111a from both sides of the polymer membrane sheet 131a supplied from the polymer membrane controller 341 as shown in FIG. 6. To manufacture a gasket bonded polymer membrane sheet 141 bonded to both sides of the gasket sheet 111a and wound it in a roll state, the gasket bonded polymer membrane sheet 141 is bonded to the gasket sheet 111a is the same as the tensile strength The mechanical strength is improved to minimize the amount of expansion and contraction.

또한, 전극접합공정(240)은 도 7 또는 도 8 에 도시된 바와 같이 가스켓 접합 고분자막시트롤러(351)에서 공급되는 가스켓 접합 고분자막시트(141)에 전극(110b)의 촉매층(112)이 고분자막시트를 향하게 공급하며 가압하여 가접합는 전극 가접과정(241)과, 상기 전극 가접과정(241)에서 전극(110b)이 가접된 전극 가접 고분자막시트를 100 ~ 120℃의 온도로 예열하는 예열과정(242)과, 상기 예열과정(242)을 통하여 가열된 전극 가접 고분자막시트를 120~150℃의 온도에서 30~100Kg/㎠의 압력을 가압하여 접합하는 전극접합과정(243)과, 상기 전극접합과정(243)을 통하여 형성된 막 전극접합체 시트(101)를 100~50℃의 온도에서 냉각하는 막 전극접합체 냉각과정(244)과, 막 전극접합체 시트(101)로부터 블랭킹작업을 통하여 막 전극접합체(102)를 절단하여 트레이(312d')에 적재하는 막 전극접합체 절단과정(245)으로 이루어진 것이다.In addition, as shown in FIG. 7 or FIG. 8, the electrode bonding process 240 includes the polymer layer sheet of the catalyst layer 112 of the electrode 110b on the gasket junction polymer membrane sheet 141 supplied from the gasket junction polymer membrane controller 351. Preheating process 242 preheating the electrode welding process 241 and pre-heating the electrode temporary polymer film sheet to which the electrode 110b is welded in the electrode welding process 241 preheated to a temperature of 100 ~ 120 ℃ And an electrode joining process 243 for joining the electrode temporary contact polymer film sheet heated through the preheating process 242 by pressing a pressure of 30 to 100 Kg / cm 2 at a temperature of 120 to 150 ° C., and the electrode joining process 243. The membrane electrode assembly 102 is cooled through a membrane electrode assembly cooling process 244 for cooling the membrane electrode assembly sheet 101 formed through the membrane at a temperature of 100 to 50 ° C., and a blanking operation from the membrane electrode assembly sheet 101. Membrane front to be cut and loaded into tray 312d ' It is made of a conjugate of the cutting process (245).

상기 전극접합과정(243)은 도 7 에 도시된 바와 같이 가스켓 접합 고분자막시트(141)의 이송이 스탭핑 이송되게 하고 가열가압프레스(354a)에 의하여 접합이 이루어지게 실시할 수 있는 것이다.As shown in FIG. 7, the electrode bonding process 243 allows the transfer of the gasket bonding polymer film sheet 141 to be stepped and the bonding is performed by the heating and pressing press 354a.

또한, 전극접합과정(243)은 도 8 에 도시된 바와 같이 가스켓 접합 고분자막시트(141)의 이송이 연속적으로 이루어지고 가열가압롤러(354b)에 의하여 접합이 이루어지게 실시할 수 있는 것이다.In addition, the electrode bonding process 243 is to be carried out so that the transfer of the gasket bonding polymer film sheet 141 is made continuously, as shown in Figure 8 and the bonding is made by the heating pressure roller (354b).

상기 예열과정(242)은 100~120℃의 온도범위에서 2 단계 이상으로 순차 가온 가열하게 실시할 수 있는 것이다.The preheating step 242 is to be carried out to sequentially heat the heating in two or more steps in the temperature range of 100 ~ 120 ℃.

상기 냉각과정(244)은 100~50℃의 온도범위에서 공냉에 의하여 2 단계 이상으로 순차 감온 냉각하게 실시할 수 있는 것이다.The cooling process 244 can be carried out by the step-temperature cooling in two or more steps by air cooling in the temperature range of 100 ~ 50 ℃.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 연료전지의 막 전극 접합체 의 제조시트템에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the manufacturing system of the membrane electrode assembly of the fuel cell of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 도 3 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 연료전지의 막 전극 접합체 제조시스템에 있어서, 기체확산층(111b)에 촉매층(112)을 코팅한 후 이를 절단하여 전극(110b)을 제조하는 전극제조장치와, 가스켓시트(111a)에 일정간격으로 전극수용부(121b')를 절개 형성하는 가스켓제조장치(320)와, 상기 가스켓제조장치(320)를 통하여 전극수용부(121b')가 형성된 가스켓시트(111a)를 고분자막시트(131a)의 양면에 가스켓접합롤러(342)에 의하여 가열 가압에 의하여 접합하는 가스켓접합장치(340)와, 상기 가스켓접합장치(340)를 통하여 제조된 가스켓 접합 고분자막시트(141)의 양면 전극접합부(131b')에 전극(110b)을 접합한 후 일정길이로 절단하는 전극접합장치(350)로 구성한 것이다.3 to 8, in the membrane electrode assembly manufacturing system of a fuel cell, an electrode manufacturing method of manufacturing an electrode 110b by coating and then cutting a catalyst layer 112 on a gas diffusion layer 111b is performed. The gasket manufacturing apparatus 320 which cut | disconnects the electrode accommodating part 121b 'at the predetermined interval in the apparatus, the gasket sheet 111a, and the gasket in which the electrode accommodating part 121b' was formed through the said gasket manufacturing apparatus 320 are formed. Gasket bonding polymer membrane sheet manufactured by gasket bonding apparatus 340 for bonding the sheet 111a to both surfaces of the polymer membrane sheet 131a by heat and pressure by a gasket bonding roller 342, and the gasket bonding apparatus 340. The electrode 110b is bonded to the double-sided electrode bonding part 131b 'of 141 and then cut into a predetermined length.

여기서, 상기 전극제조장치는 도 3 과 도 4 에 도시된 바와 같이 기체확산층(111b)에 촉매층(112)을 코팅하고 이를 절단 권취하여 전극시트(110a)를 제조하는 전극시트제조부(311)와, 상기 전극시트제조부(311)를 통하여 제조된 전극시트(110a)를 일정크기로 절단하여 트레이(312d')에 수납하는 전극절단부(312)로 이루어진 것이다.Here, the electrode manufacturing apparatus is an electrode sheet manufacturing unit 311 for manufacturing the electrode sheet (110a) by coating the catalyst layer 112 on the gas diffusion layer (111b) as shown in Figs. The electrode sheet 110a manufactured by the electrode sheet manufacturing unit 311 is cut to a predetermined size and formed in the electrode cutting unit 312 that is accommodated in the tray 312d '.

상기 전극시트제조부(311)는 도 3 에 도시된 바와 같이 기체확산층시트롤러(311a)에서 공급되는 기체확산층시트(111a)의 일면에 촉매슬러리(112a)를 도포하는 촉매도포부(311b)와, 촉매도포부(311b)를 통하여 촉매슬러리(112a)가 도포된 기체확산층시트(111a)의 촉매슬러리(112a)를 건조하는 촉매건조부(311c)와, 촉매건조부(311c)를 통하여 촉매슬러리(112a)가 건조되어 촉매층(112)을 형성한 기체확산층시트(111a) 중 촉매층(112)이 형성되지 않은 부분을 절단한 후 권취하는 전극시트 절단부(311d)로 이루어진 것이다.As illustrated in FIG. 3, the electrode sheet manufacturing unit 311 includes a catalyst coating unit 311b for applying the catalyst slurry 112a to one surface of the gas diffusion layer sheet 111a supplied from the gas diffusion layer controller 311a. A catalyst drying unit 311c for drying the catalyst slurry 112a of the gas diffusion layer sheet 111a coated with the catalyst slurry 112a through the catalyst coating unit 311b, and a catalyst slurry through the catalyst drying unit 311c. An electrode sheet cutting part 311d is formed by cutting the portion of the gas diffusion layer sheet 111a in which the 112a is dried to form the catalyst layer 112, on which the catalyst layer 112 is not formed, and then winding it.

상기 전극절단부(312)는 도 4 에 도시된 바와 같이 전극시트롤러(312a)에서 공급되는 전극시트(110a)를 일정 크기로 절단한는 전극절단구(312c)와, 상기 전극절단구(312c)를 통하여 절단된 전극(110b)을 픽업하여 트레이(312d')에 적재하는 픽업적재부(312d)로 이루어진 것으로, As shown in FIG. 4, the electrode cutting part 312 cuts the electrode cutting piece 312c and the electrode cutting piece 312c, which cut the electrode sheet 110a supplied from the electrode controller 312a into a predetermined size. It is composed of a pickup loading portion (312d) for picking up the electrode 110b cut through it and loading it in the tray (312d '),

상기 전극절단구(312c)에는 전극시트(110a)의 절단부위 양측에 곡면의 필렛부(110b')가 형성되게 절단하는 필렛절단구(312b)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.The electrode cutting tool 312c may be provided with a fillet cutting tool 312b for cutting a curved fillet part 110b 'on both sides of the cutting part of the electrode sheet 110a.

그리고, 가스켓제조장치(320)는 도 5 에 도시된 바와 같이 가스켓시트롤러(321)에서 공급되는 가스켓시트(111a)에 가스켓천공프레스(322)의 프레스작업을 통하여 일정한 간격으로 전극(110b)이 수용될 수 있게 한 전극수용부(121b')를 절개 형성하여 롤상태로 권취하는 것이다.In addition, the gasket manufacturing apparatus 320 includes electrodes 110b at regular intervals through pressing operations of the gasket punching press 322 on the gasket sheet 111a supplied from the gasket controller 321 as shown in FIG. 5. The electrode accommodating part 121b 'which can be accommodated is formed to be cut and wound up in a roll state.

또한, 가스켓접합장치(330)는 도 6 에 도시된 바와 같이 고분자막시트롤러(341)에서 공급되는 고분자막시트(131a)의 양면에서 가스켓시트(111a)를 공급하면서 구름접촉에 의하여 가열 가압하여 가스켓시트(111a)를 접합하는 가스켓접합롤러(342)로 구성한 것이다.In addition, the gasket bonding apparatus 330 is heated and pressurized by rolling contact while supplying the gasket sheet 111a from both sides of the polymer membrane sheet 131a supplied from the polymer membrane controller 341 as shown in FIG. 6. It consists of the gasket joining roller 342 which joins 111a.

또한, 전극접합장치(350)는 도 7 또는 도 8 에 도시된 바와 같이 가스켓 접합 고분자막시트롤러(351)에서 공급되는 가스켓 접합 고분자막시트(141)에 전극(110b)의 촉매층(112)이 고분자막시트를 향하게 공급하며 가압하여 가접합는 전극 가접부(352)와, 상기 전극 가접부(352)에서 전극(110b)이 가접된 전극가접 고분자막시트를 100 ~ 120℃의 온도로 예열하는 예열부(353)와, 상기 예열과정(242)을 통하여 가열된 전극가접 고분자막시트를 120~150℃의 온도에서 30~100Kg/㎠의 압력을 가압하여 접합하는 전극접합부와, 상기 전극접합부를 통하여 형성된 막 전극접합체 시트(101)를 100~50℃의 온도에서 냉각하는 막 전극접합체 냉각부(355)과, 막 전극접합체 시트(101)로부터 블랭킹작업을 통하여 막 전극접합체( 102)를 절단하여 트레이(312d')에 적재하는 막 전극접합체 절단부(356)로 이루어진 것이다.In addition, as shown in FIG. 7 or 8, the electrode bonding apparatus 350 includes the polymer layer sheet of the catalyst layer 112 of the electrode 110b on the gasket junction polymer membrane sheet 141 supplied from the gasket junction polymer membrane controller 351. The preheating part 353 preheats the electrode temporary contact part 352 and the electrode temporary contact polymer film sheet to which the electrode 110b is welded in the electrode temporary contact part 352 at a temperature of 100 to 120 ° C. And, the electrode junction portion for bonding the electrode bonded polymer membrane sheet heated through the preheating step 242 by pressing a pressure of 30 ~ 100Kg / ㎠ at a temperature of 120 ~ 150 ℃, the membrane electrode assembly sheet formed through the electrode junction The membrane electrode assembly 102 is cut from the membrane electrode assembly cooling unit 355 and the membrane electrode assembly sheet 101 through a blanking operation to cool the 101 at a temperature of 100 to 50 ° C. To the membrane electrode assembly cut portion 356 to be loaded It is done.

상기 전극접합부는 도 7 에 도시된 바와 같이 가스켓 접합 고분자막시트(141)의 이송이 스탭핑 이송되게 하고 전극가접 고분자막시트를 승강동작에 의하여 가열 가압하는 가열가압프레스(354a)로 구성하여 실시할 수 있는 것이다.As shown in FIG. 7, the electrode bonding part may be configured by a heating and pressing press 354a for allowing the transfer of the gasket bonded polymer membrane sheet 141 to be stepped and heated and pressurized the electrode bonded polymer membrane sheet by a lifting operation. It is.

상기 전급접합부는 도 8 에 도시된 바와 같이 가스켓 접합 고분자막시트(141)의 이송이 연속적으로 이루어지게 하고 전극가접 고분자막시트와 구름접촉에 의하여 가열 가압하는 가열가압롤러(354b)로 구성하여 실시할 수 있는 것이다.As shown in FIG. 8, the feed junction may be configured to include a heating and pressing roller 354b configured to continuously transfer the gasket-bonded polymer membrane sheet 141 and heat-pressurize the electrode-contact polymer membrane sheet by rolling contact. It is.

도 1 은 본 발명에 따른 막 전극접합체 의 예시 사시도.1 is an illustrative perspective view of a membrane electrode assembly according to the present invention.

도 2 는 본 발명에 따른 막 전극접합체 의 예시 측단면도.2 is an exemplary side cross-sectional view of a membrane electrode assembly according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 따른 전극제조공정 중 3 is an electrode manufacturing process according to the present invention

전극시트제조과정과 그 장치의 예시를 보인 주요구성도.Major configuration diagram showing an electrode sheet manufacturing process and an example of the device.

도 4 는 본 발명에 따른 전극제조공정 중 4 is an electrode manufacturing process according to the present invention

전극절단과정과 그 장치의 예시를 보인 주요구성도.Major diagram showing an example of electrode cutting process and its device.

도 5 는 본 발명에 따른 가스켓제조공정과 5 is a gasket manufacturing process according to the present invention and

그 장치의 예시를 보인 주요구성도.Main diagram showing an example of the device.

도 6 는 본 발명에 따른 가스켓접합공정과 6 is a gasket bonding process according to the present invention and

그 장치의 예시를 보인 주요구성도.Main diagram showing an example of the device.

도 7 과 도 8 은 본 발명에 따른 전극접합공정과 7 and 8 are the electrode bonding process according to the present invention and

그 장치의 예시를 보인 주요구성도.Main diagram showing an example of the device.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

101 : 막 전극접합체 시트 102 : 막 전극접합체 101: membrane electrode assembly sheet 102: membrane electrode assembly

110a: 전극시트 110b: 전극 110b': 필렛부110a: electrode sheet 110b: electrode 110b ': fillet portion

111a: 기체확산층시트 111b: 기체확산층111a: gas diffusion layer 111b: gas diffusion layer

112 : 촉매층 112a: 촉매 슬러리 113 : 이형 필름112 catalyst layer 112a catalyst slurry 113 release film

121a: 가스켓시트 121b: 가스켓 121b': 전극수용부121a: gasket sheet 121b: gasket 121b ': electrode receiving portion

131a: 고분자막시트 131b: 고분자막 131b': 전극접합부131a: polymer membrane sheet 131b: polymer membrane 131b ': electrode bonding portion

141: 가스켓 접합 고분막시트141: gasket bonding membrane sheet

210 : 전극제조공정210: electrode manufacturing process

211 : 전극시트제조과정211: electrode sheet manufacturing process

211a: 촉매도포과정 211b: 촉매건조과정211a: Catalyst Coating Process 211b: Catalyst Drying Process

211c: 전극시트 절단과정211c: electrode sheet cutting process

212 : 전극절단과정212: electrode cutting process

212a: 필렛절단동작 212b: 전극절단동작 212c: 적재과정212a: fillet cutting operation 212b: electrode cutting operation 212c: loading process

220 : 가스켓제조공정 230 : 가스켓접합공정220: gasket manufacturing process 230: gasket bonding process

240 : 전극접합공정240: electrode bonding process

241 : 전극가접과정 242 : 예열과정 243 : 전극접합과정241: electrode welding process 242: preheating process 243: electrode bonding process

244 : 냉각과정 245 : 막 전극접합체 절단과정244: cooling process 245: membrane electrode assembly cutting process

311 : 전극시트제조부311: electrode sheet manufacturing unit

311a: 기체확산층시트롤러 311b: 촉매도포부311a: gas diffusion layer controller 311b: catalyst coating unit

311c: 촉매건조부 311d: 전극시트 절단부311c: catalyst drying unit 311d: electrode sheet cutting unit

312 : 전극절단부 312a: 전극시트롤러312: electrode cutting unit 312a: electrode controller

312b: 필렛절단구 312c: 전극절단구312b: fillet cutting tool 312c: electrode cutting tool

312d: 픽업적재부 312d': 트레이 312d: pickup unit 312d ': tray

320 : 가스켓제조장치 320: gasket manufacturing apparatus

321 : 가스켓시트롤러 322 : 가스켓천공프레스321: gasket controller 322: gasket punching press

340 : 가스켓접합장치 340: gasket bonding device

341 : 고분자막시트롤러 342 : 가스켓접합롤러341: polymer membrane controller 342: gasket bonding roller

350 : 전극접합장치350: electrode bonding device

351 : 가스켓 접합 고분자막시트롤러 351: Gasket Bonded Polymer Membrane Controller

352 : 전극 가접부 353 : 예열부 352: electrode contact portion 353: preheating portion

354a: 가열가압프레스 354b: 가열가압롤러354a: heating press press 354b: heating press roller

355 : 막 전극접합체 냉각부 356 : 막 전극접합체 절단부355: membrane electrode assembly cooling unit 356: membrane electrode assembly cutting unit

Claims (15)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 연료전지의 막 전극 접합체 제조방법에 있어서,In the method of manufacturing a membrane electrode assembly of a fuel cell, 기체확산층(111b)에 촉매층(112)을 코팅하여 형성한 전극시트(110a)를 일정한 크기로 연속 절단하는 전극제조공정과;An electrode manufacturing process of continuously cutting the electrode sheet 110a formed by coating the catalyst layer 112 on the gas diffusion layer 111b to a predetermined size; 가스켓시트(111a)에 전극수용부(121b')를 일정한 간격으로 절개 형성하는 가스켓제조공정(220)과;A gasket manufacturing step 220 of cutting the electrode accommodating part 121b 'at a predetermined interval on the gasket sheet 111a; 가스켓제조공정(220)을 통하여 제조된 가스켓시트(111a)를 고분자막시트(131a)의 양면에 접합하는 가스켓접합공정(230); 및A gasket bonding step 230 for bonding the gasket sheet 111a manufactured through the gasket manufacturing step 220 to both surfaces of the polymer membrane sheet 131a; And 가스켓 접합 고분자막시트(141)의 양면 전극접합부(131b')에 전극(110b)을 접합한 후 일정한 크기로 연속 절단하는 전극접합공정(240);을 포함하되,It includes; electrode bonding step 240 for bonding the electrode 110b to the double-sided electrode bonding portion (131b ') of the gasket bonding polymer film sheet 141 and continuously cut to a predetermined size; 상기 전극제조공정은 기체확산층(111b)에 촉매층(112)을 코팅하고 이를 절단하여 전극시트(110a)를 제조하는 전극시트제조과정(211)과, 상기 전극시트제조과정(211)을 통하여 제조된 전극시트(110a)를 일정크기로 절단하여 트레이(312d')에 수납하는 전극절단과정(212)으로 이루어지고,The electrode manufacturing process is an electrode sheet manufacturing process (211) for producing an electrode sheet (110a) by coating the catalyst layer 112 on the gas diffusion layer (111b) and cutting it, and the electrode sheet manufacturing process (211) It is made of an electrode cutting process (212) for cutting the electrode sheet (110a) to a predetermined size and received in the tray (312d '), 상기 전극접합공정(240)은 가스켓 접합 고분자막시트(141)에 전극(110b)의 촉매층(112)이 고분자막시트를 향하게 공급하며 가압하여 가접합는 전극 가접과정(241)과, 상기 전극 가접과정(241)에서 전극(110b)이 가접된 전극 가접 고분자막시트를 100 ~ 120℃의 온도로 예열하는 예열과정(242)과, 상기 예열과정(242)을 통하여 가열된 전극 가접 고분자막시트를 120~150℃의 온도에서 30~100Kg/㎠의 압력을 가압하여 접합하는 전극접합과정(243)과, 상기 전극접합과정(243)을 통하여 형성된 막 전극접합체 시트(101)를 100~50℃의 온도에서 냉각하는 막 전극접합체 냉각과정(244)과, 막 전극접합체 시트(101)로부터 블랭킹작업을 통하여 막 전극접합체(102)를 절단하여 트레이(312d')에 적재하는 막 전극접합체 절단과정(245)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료전지의 막 전극 접합체 제조방법.In the electrode bonding process 240, the catalyst layer 112 of the electrode 110b is supplied to the gasket junction polymer membrane sheet 141 to face the polymer membrane sheet, and the electrode bonding process 240 is pressurized by the electrode welding process 241 and the electrode welding process 241. In the preheating process 242 for preheating the electrode temporary polymer film sheet, the electrode 110b is welded to a temperature of 100 ~ 120 ℃, and the electrode contact polymer film sheet heated through the preheating process (242) of 120 ~ 150 ℃ An electrode bonding process 243 for bonding by pressing a pressure of 30 ~ 100Kg / ㎠ at a temperature, and a membrane for cooling the membrane electrode assembly sheet 101 formed through the electrode bonding process 243 at a temperature of 100 ~ 50 ℃ Cooling the electrode assembly 244, and cutting the membrane electrode assembly 102 by cutting the membrane electrode assembly 102 through a blanking operation from the membrane electrode assembly sheet 101 and loading it on the tray 312d '. Membrane electrode assembly of a fuel cell Article methods. 제 5 항에 있어서;The method of claim 5; 상기 전극시트제조과정(211)은 공급되는 기체확산층시트(111a)의 일면에 촉매슬러리(112a)를 도포하는 촉매도포과정(211a)과, 촉매도포과정(211a)을 통하여 촉매슬러리(112a)가 도포된 기체확산층(111b)의 촉매슬러리(112a)를 건조하는 촉매건조과정(211b)과, 촉매건조과정(211b)을 통하여 촉매층(112)을 형성한 기체확산층(111b) 중 촉매층(112)이 형성되지 않은 부분을 절단하는 전극시트 절단과정(211c)으로 이루어지고,The electrode sheet manufacturing process 211 includes a catalyst coating process 211a for applying the catalyst slurry 112a to one surface of the gas diffusion layer sheet 111a supplied, and a catalyst slurry 112a through the catalyst application process 211a. The catalyst layer 112 in the catalyst drying process 211b for drying the catalyst slurry 112a of the applied gas diffusion layer 111b and the gas diffusion layer 111b in which the catalyst layer 112 is formed through the catalyst drying process 211b is formed. Comprising the electrode sheet cutting process (211c) for cutting the portion that is not formed, 상기 전극절단과정(212)은 전극시트(110a)를 일정 크기로 절단한는 전극절단동작(212b)과, 상기 전극절단동작(212b)을 통하여 절단된 전극(110b)을 픽업하여 트레이(312d')에 적재하는 적재과정(212c)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료전지의 막 전극 접합체 제조방법.The electrode cutting process 212 picks up the electrode cutting operation 212b, which cuts the electrode sheet 110a to a predetermined size, and picks up the electrode 110b cut through the electrode cutting operation 212b, thereby providing a tray 312d '. Membrane electrode assembly manufacturing method of a fuel cell, characterized in that consisting of a loading process (212c) to be loaded on. 제 6 항에 있어서;The method of claim 6; 상기 전극절단동작(212b)에 있어서 전극시트(110a)의 절단부위 양측에 곡면의 필렛부(110b')가 형성되게 절단하는 필렛절단동작(212a)이 선행하여 이루어지고,In the electrode cutting operation 212b, a fillet cutting operation 212a for cutting the fillet portion 110b 'is formed on both sides of the cutting portion of the electrode sheet 110a. 상기 적재과정(212c)에 있어서 픽업은 진공흡착에 의하여 픽업 이송이 이루어진 것을 특징으로 하는 연료전지의 막 전극 접합체 제조방법.In the loading process (212c), the pickup is pick-up transfer by vacuum adsorption, characterized in that the fuel cell membrane electrode assembly manufacturing method. 제 5 항에 있어서;The method of claim 5; 상기 전극접합과정(243)은 가스켓 접합 고분자막시트(141)의 이송이 스탭핑 이송되게 하고 가열가압프레스(354a)에 의하여 접합이 이루어지게 한 것과, 가스켓 접합 고분자막시트(141)의 이송이 연속적으로 이루어지고 가열가압롤러(354b)에 의하여 접합이 이루어지게 한 것 중 어느 하나의 방법이 선택적으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료전지의 막 전극 접합체 제조방법.In the electrode bonding process 243, the transfer of the gasket bonded polymer membrane sheet 141 is performed by stepping transfer and the bonding is performed by the heating and pressing press 354a, and the transfer of the gasket bonded polymer membrane sheet 141 is continuously performed. The method of manufacturing a membrane electrode assembly of a fuel cell, characterized in that any one of the method is made of the bonding is made by the heating and pressing roller (354b). 제 5 항에 있어서;The method of claim 5; 상기 예열과정(242)은 100~120℃의 온도범위에서 2 단계 이상으로 순차 가온 가열하게 이루어지고,The preheating process 242 is made to sequentially heat the heating in two or more steps in the temperature range of 100 ~ 120 ℃, 상기 냉각과정(244)은 100~50℃의 온도범위에서 공냉에 의하여 2 단계 이상으로 순차 감온 냉각하게 이루어진 것을 특징으로 하는 연료전지의 막 전극 접합체 제조방법.The cooling process (244) is a method of manufacturing a membrane electrode assembly of a fuel cell, characterized in that the temperature-cooled cooling step by step at least two by air cooling in the temperature range of 100 ~ 50 ℃. 삭제delete 연료전지의 막 전극 접합체 제조장치에 있어서,In the membrane electrode assembly manufacturing apparatus of a fuel cell, 기체확산층(111b)에 촉매층(112)을 코팅한 후 이를 절단하여 전극(110b)을 제조하는 전극제조장치와;An electrode manufacturing apparatus for manufacturing the electrode 110b by coating the catalyst layer 112 on the gas diffusion layer 111b and cutting the same; 가스켓시트(111a)에 일정간격으로 전극수용부를 절개형성하는 가스켓제조장치(320)와;A gasket manufacturing apparatus 320 for forming an electrode accommodating part at a predetermined interval on the gasket sheet 111a; 상기 가스켓제조장치(320)를 통하여 전극수용부(121b')가 절단된 가스켓시트(111a)를 고분자막시트(131a)의 양면에 가스켓접합롤러(342)에 의하여 가열 가압에 의하여 접합하는 가스켓접합장치(340)와;Gasket bonding apparatus for joining the gasket sheet 111a from which the electrode accommodating portion 121b 'is cut through the gasket manufacturing apparatus 320 by heat and pressure by a gasket bonding roller 342 on both sides of the polymer membrane sheet 131a. 340; 상기 가스켓접합장치(340)를 통하여 가스켓시트(111a)가 접합된 고분자막시트(131a)의 양면 전극접합부(131b')에 전극(110b)을 접합한 후 일정길이로 절단하는 전극접합장치(350);를 포함하되,Electrode bonding apparatus 350 for bonding the electrode 110b to the double-sided electrode bonding portion 131b 'of the polymer film sheet 131a to which the gasket sheet 111a is bonded through the gasket bonding device 340 and then cut to a predetermined length. Including; 상기 전극접합장치(350)는 가스켓 접합 고분자막시트롤러(351)에서 공급되는 가스켓 접합 고분자막시트(131a)에 전극(110b)의 촉매층(112)이 고분자막시트(131a)를 향하게 공급하며 가압하여 가접합하는 전극 가접부(352)와, 상기 전극 가접부(352)에서 전극(110b)이 가접된 전극 가접 고분자막시트(131a)를 100 ~ 120℃의 온도로 예열하는 예열부(353)와, 상기 예열과정(242)을 통하여 가열된 전극 가접 고분자막시트를 120~150℃의 온도에서 30~100Kg/㎠의 압력을 가압하여 접합하는 전극접합부와, 상기 전극접합부를 통하여 형성된 막 전극접합체 시트(101)를 100~50℃의 온도에서 냉각하는 막 전극접합체 냉각부(355)과, 막 전극접합체 시트(101)로부터 블랭킹작업을 통하여 막 전극접합체(102)를 절단하여 트레이(312d')에 적재하는 막 전극접합체 절단부(356)로 구성된 것을 특징으로 하는 연료전지의 막 전극 접합체 제조장치.The electrode bonding device 350 is pressurized by supplying and pressing the catalyst layer 112 of the electrode 110b toward the polymer membrane sheet 131a to the gasket junction polymer membrane sheet 131a supplied from the gasket junction polymer membrane controller 351. A preheating part 353 for preheating the electrode temporary contact part 352 to be used, and the electrode temporary polymer membrane sheet 131a to which the electrode 110b is welded at the electrode temporary contact part 352 at a temperature of 100 to 120 ° C .; The electrode junction part for joining the heated electrode temporary polymer membrane sheet through the step (242) by pressing a pressure of 30 ~ 100Kg / ㎠ at a temperature of 120 ~ 150 ℃, and the membrane electrode assembly sheet 101 formed through the electrode junction The membrane electrode assembly 102 which cools at the temperature of 100-50 degreeC, and the membrane electrode which cut | disconnects and mounts the membrane electrode assembly 102 by the blanking operation from the membrane electrode assembly sheet 101, and loads it in the tray 312d '. Characterized in that composed of the cutting body 356 Membrane electrode assembly manufacturing apparatus of a fuel cell. 제 11 항에 있어서;12. The method of claim 11; 상기 전극제조장치는 기체확산층(111b)에 촉매층(112)을 코팅하고 이를 절단 권취하여 전극시트롤러(312a)를 제조하는 전극시트제조부(311)와, 상기 전극시트제조부(311)를 통하여 제조된 전극시트(110a)를 일정크기로 절단하여 트레이(312d')에 수납하는 전극절단부(312)를 포함하되,The electrode manufacturing apparatus is coated with a catalyst layer 112 on the gas diffusion layer (111b) and wound to cut the electrode sheet manufacturing unit 311 to produce an electrode controller 312a, and through the electrode sheet manufacturing unit 311 The electrode sheet 110a is cut to a predetermined size and includes an electrode cutting portion 312 accommodated in the tray 312d ', 상기 전극시트제조부(311)는 기체확산층시트롤러(311a)에서 공급되는 기체확산층시트(111a)의 일면에 촉매슬러리(112a)를 도포하는 촉매도포부(311b)와, 촉매도포부(311b)를 통하여 촉매슬러리(112a)가 도포된 기체확산층시트(111a)의 촉매슬러리(112a)를 건조하는 촉매건조부(311c)와, 촉매층(112)을 형성한 기체확산층시트(111a) 중 촉매층(112)이 형성되지 않은 부분을 절단하는 전극시트 절단부(311d)로 이루어지고,The electrode sheet manufacturing unit 311 includes a catalyst coating unit 311b and a catalyst coating unit 311b for applying the catalyst slurry 112a to one surface of the gas diffusion layer sheet 111a supplied from the gas diffusion layer controller 311a. The catalyst layer 112 of the catalyst drying unit 311c for drying the catalyst slurry 112a of the gas diffusion layer sheet 111a to which the catalyst slurry 112a is applied and the catalyst layer 112 are formed through the catalyst layer 112a. ) Is formed of an electrode sheet cut portion 311d for cutting a portion where the portion is not formed, 상기 전극절단부(312)는 전극시트롤러(312a)에서 공급되는 전극시트(110a)를 일정 크기로 절단한는 전극절단구(312c)와, 상기 전극절단구(312c)를 통하여 절단된 전극(110b)을 픽업하여 트레이(312d')에 적재하는 픽업적재부(312d)로 구성한 것을 특징으로 하는 연료전지의 막 전극 접합체 제조장치.The electrode cutting unit 312 is an electrode cutting tool 312c which cuts the electrode sheet 110a supplied from the electrode controller 312a to a predetermined size, and the electrode 110b cut through the electrode cutting tool 312c. An apparatus for manufacturing a membrane electrode assembly for a fuel cell, comprising a pick-up loading portion (312d) for picking up and loading a stack into a tray (312d '). 제 11 항에 있어서;12. The method of claim 11; 상기 전극접합부는 가스켓 접합 고분자막시트(141)의 이송이 연속적으로 이루어지게 하고 전극가접 고분자막시트와 구름접촉하며 가압 가열하는 가열가압롤러(354b)로 구성된 것을 특징으로 하는 연료전지의 막 전극 접합체 제조장치.The electrode bonding unit is a membrane electrode assembly manufacturing apparatus of the fuel cell, characterized in that consisting of a heating and pressing roller (354b) to make the transfer of the gasket junction polymer membrane sheet 141 continuously and the rolling contact with the electrode contact polymer membrane sheet and pressurized heating. . 제 12 항 또는 13 항에 있어서;The method of claim 12 or 13; 상기 전극절단구(312c)에는 전극시트(110a)의 절단부위 양측에 곡면의 필렛부(110b')가 형성되게 절단하는 필렛절단구(312b)를 구비한 것을 특징으로 하는 연료전지의 막 전극 접합체 제조장치.The electrode cutting tool 312c has a fillet cutting tool 312b for cutting a curved fillet part 110b 'to be formed on both sides of the cutting part of the electrode sheet 110a. Manufacturing equipment. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 전극접합부는 가스켓 접합 고분자막시트(141)의 이송이 스탭핑 이송되게 하고 전극가접 고분자막시트를 승강동작에 의하여 가압 가열하는 가열가압프레스(354a)로 구성된 것을 특징으로 하는 연료전지의 막 전극 접합체 제조장치.The electrode junction part is made of a membrane electrode assembly of a fuel cell, characterized in that the transfer of the gasket junction polymer membrane sheet 141 is stepping transfer and the heating pressure press 354a for pressurizing and heating the electrode junction polymer membrane sheet by a lifting operation. Device.
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