KR101886499B1 - Apparatus for manufacturing membrane-electrode assembly for fuel cell - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 막-전극 어셈블리의 제조 장치에 관한 것으로서, 롤 형상의 고분자 전해질막을 공급하는 멤브레인 언와인더; 촉매 전극층이 미리 정해진 간격으로 코팅된 롤 형상의 이형 필름을 공급하는 필름 언와인더; 상기 이형 필름을 상기 전해질막에 압착하여, 상기 촉매 전극층을 상기 전해질막에 전사하는 전사 유닛; 상기 이형 필름을 상기 전해질막에 전사된 촉매 전극층으로부터 박리하는 박리 바; 및 상기 이형 필름이 상기 박리될 때 상기 이형 필름에 작용하는 마찰력이 저감되도록 상기 이형 필름과 상기 박리 바 사이에 개재되는 마찰 저감 필름을 구비하는 마찰 저감 유닛;을 포함한다. 이러한 본 발명에 의하면, 마찰 저감 필름을 박리 바와 이형 필름 사이에 개재시켜 이형 필름을 박리할 때 이형 필름에 작용하는 마찰력을 저감함으로써, 이형 필름이 마찰력에 의해 주름지도록 밀려나는 밀림 현상과, 이러한 밀림 현상으로 인한 촉매 전극층의 불완전 전사와 표면 변형을 방지하고, 이를 통해 막-전극 어셈블리를 이용해 제조한 연료전지의 내구성과 성능을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to an apparatus for producing a membrane-electrode assembly, and more particularly, to a membrane-electrode assembly for supplying a roll-shaped polymer electrolyte membrane. A film unwinder for supplying a roll-shaped release film coated with a catalyst electrode layer at predetermined intervals; A transfer unit for pressing the release film against the electrolyte membrane to transfer the catalyst electrode layer to the electrolyte membrane; A peeling bar for peeling the release film from the catalyst electrode layer transferred to the electrolyte membrane; And a friction reducing unit interposed between the release film and the peeling bar so as to reduce a frictional force acting on the release film when the release film is peeled off. According to the present invention, the frictional reducing film is interposed between the releasing film and the releasing film to reduce the frictional force acting on the releasing film when peeling off the releasing film, so that the releasing film is pushed to be wrinkled by frictional force, It is possible to prevent incomplete transfer and surface deformation of the catalyst electrode layer due to the development, and to improve the durability and performance of the fuel cell manufactured using the membrane-electrode assembly.

Description

막-전극 어셈블리 제조 장치{Apparatus for manufacturing membrane-electrode assembly for fuel cell}[0001] Apparatus for manufacturing membrane-electrode assembly for fuel cell [

본 발명은 막-전극 어셈블리 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a membrane-electrode assembly manufacturing apparatus.

연료전지(Fuel Cell)는 수소 및 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기를 생산하는 장치이다. 이러한 연료전지는 별도의 충전 과정 없이도 외부에서 화학 반응물을 공급받아 지속적인 발전이 가능하다는 특징이 있다.Fuel cells are devices that produce electricity through electrochemical reactions of hydrogen and oxygen. Such a fuel cell is characterized in that it can continuously generate electricity by supplying chemical reactants from the outside without a separate charging process.

연료전지는 막-전극 어셈블리(MEA: Membrane-Electrode Assembly)를 사이에 두고 이의 양측에 세퍼레이터(분리판 또는 바이폴라 플레이트)를 배치하여 구성될 수 있다. 이러한 연료전지는 다수 매로서 연속적으로 배열되어, 연료전지 스택으로 구성될 수 있다.The fuel cell can be constructed by disposing a separator (separator or bipolar plate) on both sides of a membrane-electrode assembly (MEA) therebetween. These fuel cells may be continuously arranged as a plurality of fuel cells, and may be configured as a fuel cell stack.

여기서, 연료전지의 핵심부품인 막-전극 어셈블리는 3-레이어(3-layer) 구조로서, 고분자 전해질막을 사이에 두고 그 고분자 전해질막의 일면에 애노드 촉매 전극층을 형성하며, 다른 일면에 캐소드 촉매 전극층을 형성하고 있다.Here, the membrane-electrode assembly, which is a core component of the fuel cell, has a three-layer structure in which an anode catalyst electrode layer is formed on one side of the polymer electrolyte membrane and a cathode catalyst electrode layer is formed on the other side of the polymer electrolyte membrane .

이러한 3-레이어 구조의 막-전극 어셈블리를 제조하는 방식으로는 직접 코팅(Direct Coating) 방식과 데칼(Decal) 방식을 예로 들 수 있다.Examples of the method of manufacturing the membrane-electrode assembly having the three-layer structure include a direct coating method and a decal method.

이 중에서 데칼 방식은, 이형 필름의 표면에 촉매 슬러리를 코팅 후 건조하여 촉매 전극층을 형성하고, 고분자 전해질막의 양면으로 각각 촉매 전극층이 형성된 이형 필름을 적층한 다음, 롤 라미네이팅 공법을 이용하여 촉매 전극층을 고분자 전해질막의 양면에 전사시켜 접합하고, 이형 필름을 촉매 전극층으로부터 박리하여 3-레이어 구조의 막-전극 어셈블리를 제조한다.In the decal method, a catalyst slurry is coated on the surface of a release film, followed by drying to form a catalyst electrode layer. A release film having catalyst electrode layers formed on both sides of the polymer electrolyte membrane is laminated. The membrane is transferred to both surfaces of the polymer electrolyte membrane and bonded to each other, and the release film is peeled off from the catalyst electrode layer to produce a three-layer structure membrane-electrode assembly.

즉, 데칼 방식을 이용한 막-전극 어셈블리의 제조 공정은 롤 타입의 촉매 전극층과 롤 타입의 고분자 전해질막을 고온 고압의 접합 롤을 통해 연속적으로 합지(열 압착)하고, 이형 필름을 제거하며 3-레이어 구조의 막-전극 어셈블리를 제조한다.That is, in the manufacturing process of the membrane-electrode assembly using the decal method, the roll-type catalyst electrode layer and the roll-type polymer electrolyte membrane are laminated (thermocompression-bonded) continuously through the high-temperature high-pressure bonding roll, Structure membrane-electrode assembly.

이와 같이 롤 라미네이팅 공법을 이용하는 데칼 방식으로 3-레이어 구조의 막-전극 어셈블리를 제조하는 것은 제조 속도를 향상시킬 수 있고, 스케일 업이 용이하여 양산 공정에 유리하다는 장점이 있다.The manufacture of the membrane-electrode assembly of the three-layer structure by the decal method using the roll laminating method can improve the manufacturing speed and is advantageous in the mass production process because of easy scale-up.

그런데, 데칼 방식을 갖는 종래의 막-전극 어셈블리 제조 장치는, 이형 필름을 고분자 전해질막에 전사된 촉매 전극층으로부터 박리하기 위하여, 절합 롤에 비해 진행 경로의 하류 측에 이형 필름과 대면하도록 설치되는 박리 바를 포함한다. 그런데, 박리 바를 이용해 이형 필름을 박리할 경우에는, 박리 바와 이형 필름이 접촉됨으로써 이형 필름에는 주행 방향의 반대 방향으로 마찰력이 작용한다. 이로 인해, 촉매 전극층으로부터 박리 중인 이형 필름은 전술한 마찰력에 의해 주름지도록 밀려나게 된다. 이처럼 이형 필름에 밀림 형상이 발생하면, 일부의 촉매 전극층이 이형 필름으로부터 완전히 분리되지 못한 채 이형 필름에 코팅된 상태로 남게 됨과 함께, 고분자 전해질막에 전사된 촉매 전극층의 표면에 미시적인 변형이 발생한다. 따라서, 종래의 막-전극 어셈블리 제조 장치는, 이러한 촉매 전극층의 불완전 전사와 표면 변형으로 인해, 막-전극 어셈블리를 이용해 제조한 연료전지의 내구성과 성능이 저하되는 문제점이 있다.In order to separate the release film from the catalyst electrode layer transferred to the polymer electrolyte membrane, the conventional apparatus for manufacturing a membrane-electrode assembly having a decal system has a structure in which the release film is provided on the downstream side of the advancing path, Bar. However, when the releasing film is peeled off using the peeling bar, the peeling bar and the releasing film are brought into contact with each other, whereby frictional force acts on the releasing film in the direction opposite to the running direction. As a result, the release film being peeled off from the catalyst electrode layer is pushed out by the frictional force described above to wrinkle. When the release film is formed in the shape of a jam, some of the catalyst electrode layers remain in a state of being coated on the release film without being completely separated from the release film, and microscopic deformation occurs on the surface of the catalyst electrode layer transferred to the polymer electrolyte membrane do. Therefore, in the conventional membrane-electrode assembly manufacturing apparatus, the durability and performance of the fuel cell manufactured using the membrane-electrode assembly are deteriorated due to incomplete transfer and surface deformation of the catalyst electrode layer.

본 발명에 따른 막-전극 어셈블리의 제조 장치는, 이형 필름이 고분자 전해질막에 전사된 촉매 전극층으로부터 박리될 때 이형 필름에 작용하는 마찰력을 저감할 수 있도록 구조를 개선한 막-전극 어셈블리 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The apparatus for manufacturing a membrane-electrode assembly according to the present invention is an apparatus for manufacturing a membrane-electrode assembly improved in structure so as to reduce a frictional force acting on a release film when the release film is peeled from a catalyst electrode layer transferred to a polymer electrolyte membrane The purpose is to provide.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 막-전극 어셈블리의 제조 장치는, 롤 형상의 고분자 전해질막을 공급하는 멤브레인 언와인더; 촉매 전극층이 미리 정해진 간격으로 코팅된 롤 형상의 이형 필름을 공급하는 필름 언와인더; 상기 이형 필름을 상기 전해질막에 압착하여, 상기 촉매 전극층을 상기 전해질막에 전사하는 전사 유닛; 상기 이형 필름을 상기 전해질막에 전사된 촉매 전극층으로부터 박리하는 박리 바; 및 상기 이형 필름이 상기 박리될 때 상기 이형 필름에 작용하는 마찰력이 저감되도록 상기 이형 필름과 상기 박리 바 사이에 개재되는 마찰 저감 필름을 구비하는 마찰 저감 유닛;을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a membrane-electrode assembly, including: a membrane unwinder supplying a roll-shaped polymer electrolyte membrane; A film unwinder for supplying a roll-shaped release film coated with a catalyst electrode layer at predetermined intervals; A transfer unit for pressing the release film against the electrolyte membrane to transfer the catalyst electrode layer to the electrolyte membrane; A peeling bar for peeling the release film from the catalyst electrode layer transferred to the electrolyte membrane; And a friction reducing unit interposed between the release film and the peeling bar so as to reduce a frictional force acting on the release film when the release film is peeled off.

바람직하게, 상기 마찰 저감 필름은, 상기 이형 필름에 비해 마찰 계수가 낮은 재질로 형성된다.Preferably, the friction reducing film is formed of a material having a lower coefficient of friction than the release film.

바람직하게, 상기 박리 바는, 상기 이형 필름에 비해 마찰 계수가 낮은 재질로 형성된다.Preferably, the peeling bar is formed of a material having a lower coefficient of friction than the release film.

바람직하게, 상기 마찰 저감 필름은, 테프론이 코팅된 필름 소재로 형성되고, 상기 박리 바는, 테프론이 코팅된 금속 소재로 형성된다.Preferably, the friction reducing film is formed of a film material coated with Teflon, and the peeling bar is formed of a metal material coated with Teflon.

바람직하게, 상기 마찰 저감 유닛은, 상기 마찰 저감 필름을 상기 이형 필름과 상기 박리 바 사이를 주행하도록 이송하는 이송 부재를 더 포함한다.Preferably, the friction reduction unit further includes a transfer member for transferring the friction reduction film to travel between the release film and the peeling bar.

바람직하게, 상기 이송 부재는, 상기 마찰 저감 필름을 연속적으로 이송 가능한 이송 롤러로 구성되며, 상기 마찰 저감 필름은, 무한 궤도를 이루도록 상기 박리 바와 상기 이송 부재에 의해 지지된다.Preferably, the conveying member is constituted by a conveying roller capable of continuously conveying the friction reducing film, and the friction reducing film is supported by the conveying member and the separating bar so as to form an endless track.

바람직하게, 상기 마찰 저감 유닛은, 상기 마찰 저감 필름에 인가되는 장력을 조절 가능한 댄싱 롤러를 더 구비한다.Preferably, the friction reduction unit further comprises a dancing roller capable of adjusting a tension applied to the friction reducing film.

바람직하게, 상기 이송 부재는, 상기 마찰 저감 필름을 상기 이형 필름의 주행 방향과 동일한 주행 방향으로 이송한다.Preferably, the conveying member conveys the friction reducing film in the running direction same as the running direction of the release film.

바람직하게, 상기 이송 부재는, 상기 마찰 저감 필름을 상기 이형 필름의 주행 속도와 동일한 주행 속도로 이송한다.Preferably, the conveying member conveys the friction reducing film at a running speed equal to the running speed of the release film.

바람직하게, 상기 필름 언와인더는, 애노드 촉매 전극층이 미리 정해진 간격으로 코팅된 롤 형상의 제1 이형 필름을 상기 전해질막의 일면을 향해 공급하는 제1 필름 언와인더; 및 캐소드 촉매 전극층이 미리 정해진 간격으로 코팅된 롤 형상의 제2 이형 필름을 상기 전해질막의 일면과 반대되는 상기 전해질막의 타면을 향해 공급하는 제2 필름 언와인더를 구비하며, 상기 전사 유닛은, 상기 제1 이형 필름을 상기 전해질막의 일면에 압착함과 동시에 상기 제2 이형 필름을 상기 전해질막의 타면에 압착 가능한 한 쌍의 압착 롤러들을 구비한다.Preferably, the film unwinder comprises: a first film unwinder for supplying a roll-shaped first release film coated with an anode catalyst electrode layer at predetermined intervals toward one surface of the electrolyte membrane; And a second film unwinder for supplying a roll-shaped second release film coated with the cathode catalyst electrode layer at predetermined intervals toward the other surface of the electrolyte membrane opposite to the one surface of the electrolyte membrane, And a pair of pressing rollers capable of pressing the first release film on one side of the electrolyte membrane and pressing the second release film on the other side of the electrolyte membrane.

바람직하게, 상기 박리 바는, 상기 제1 이형 필름을 상기 전해질막의 일면에 전사된 애노드 촉매 전극층으로부터 박리하는 제1 박리 바; 및 상기 제2 이형 필름을 상기 전해질막의 타면에 전사된 캐소드 촉매 전극층으로부터 박리하는 제2 박리 바를 구비하며, 상기 마찰 저감 유닛은, 상기 제1 이형 필름과 상기 제1 박리 바 사이에 개재되는 제1 마찰 저감 필름을 구비하는 제1 마찰 저감 유닛; 및 상기 제2 이형 필름과 상기 제2 박리 바 사이에 개재되는 제2 마찰 저감 필름을 구비하는 제2 마찰 저감 유닛을 구비한다.Preferably, the peeling bar may include: a first peeling bar for peeling off the first release film from the anode catalyst electrode layer transferred to one surface of the electrolyte membrane; And a second peeling bar for peeling off the second release film from the cathode catalyst electrode layer transferred to the other surface of the electrolyte membrane, wherein the friction reducing unit comprises a first release film, a first release film interposed between the first release film and the first peeling bar A first friction reducing unit having a friction reducing film; And a second frictional reducing unit having a second frictional reducing film interposed between the second release film and the second peeling bar.

바람직하게, 상기 촉매 전극층이 상기 전해질막에 전사되어 형성된 막-전극 어셈블리를 회수하는 멤브레인 리와인더를 더 포함한다.Preferably, the membrane electrode assembly further includes a membrane rewinder for recovering the membrane electrode assembly formed by transferring the catalyst electrode layer onto the electrolyte membrane.

바람직하게, 상기 촉매 전극층으로부터 박리된 이형 필름을 회수하는 필름 리와인더를 더 포함한다.Preferably, the apparatus further comprises a film rewinder for recovering the release film peeled off from the catalyst electrode layer.

본 발명에 따른 막-전극 어셈블리 제조 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.The membrane-electrode assembly manufacturing apparatus according to the present invention has the following effects.

첫째, 마찰 저감 필름을 박리 바와 이형 필름 사이에 개재시켜 이형 필름을 박리할 때 이형 필름에 작용하는 마찰력을 저감함으로써, 이형 필름이 마찰력에 의해 주름지도록 밀려나는 밀림 현상과 이러한 밀림 현상으로 인한 촉매 전극층의 불완전 전사와 표면 변형을 방지하고, 이를 통해 막-전극 어셈블리를 이용해 제조한 연료전지의 내구성과 성능을 향상시킬 수 있다.First, when the friction reducing film is sandwiched between the peeling bar and the release film to reduce the frictional force acting on the release film when the release film is peeled off, the release film is pushed to be wrinkled by the frictional force, To prevent incomplete transfer and surface deformation of the fuel cell, thereby improving the durability and performance of the fuel cell manufactured using the membrane-electrode assembly.

둘째, 마찰 저감 필름을 이형 필름과 박리 바 사이에서 이형 필름의 주행 방향 및 주행 속도와 동일한 주행 방향 및 주행 속도로 이송하여, 이형 필름을 박리할 때 이형 필름에 작용하는 마찰력을 더욱 효과적으로 저감할 수 있다.Second, the friction reducing film is transferred between the releasing film and the peeling bar in the traveling direction and the traveling speed which are the same as the traveling direction and traveling speed of the releasing film, so that the frictional force acting on the releasing film can be reduced more effectively have.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 막-전극 어셈블리 제조 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 제1 마찰 저감 유닛에 대한 부분 확대도.
도 3은 도 1에 도시된 제2 마찰 저감 유닛에 대한 부분 확대도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a membrane-electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 2 is a partially enlarged view of the first frictional reducing unit shown in Fig. 1; Fig.
3 is a partially enlarged view of the second frictional reducing unit shown in Fig.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each element or a specific part constituting the element is exaggerated, omitted or schematically shown for convenience and clarity of description. Therefore, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In the following description, it is to be understood that the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 막-전극 어셈블리 제조 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing a configuration of a membrane-electrode assembly manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 막 전극 어셈블리 제조 장치(1)는, 고분자 전해질막(2)을 공급하는 멤브레인 언와인더(10); 촉매 전극층(5, 6)이 코팅된 롤 형상의 이형 필름(3, 4)을 공급하는 필름 언와인더(20); 촉매 전극층(5, 6)을 고분자 전해질막(2)에 전사하는 전사 유닛(30); 이형 필름(3, 4)을 고분자 전해질막(2)에 전사된 촉매 전극층(5, 6)으로부터 박리하는 박리 바(40); 전해질막에 촉매 전극층(5, 6)이 전사되어 형성된 막-전극 어셈블리(7)를 회수하는 멤브레인 리와인더(50); 촉매 전극층(5, 6)으로부터 박리된 이형 필름(3, 4)을 회수하는 필름 리와인더(60); 및 이형 필름(3, 4)이 박리될 때 이형 필름(3, 4)에 작용하는 마찰력을 저감시키는 마찰 저감 유닛(70);을 포함한다.Referring to FIG. 1, a membrane electrode assembly manufacturing apparatus 1 according to a preferred embodiment of the present invention includes a membrane unwinder 10 for supplying a polymer electrolyte membrane 2; A film unwinder 20 for supplying roll-shaped release films 3, 4 coated with catalyst electrode layers 5, 6; A transfer unit 30 for transferring the catalyst electrode layers 5 and 6 to the polymer electrolyte membrane 2; A peeling bar 40 for peeling the release films 3 and 4 from the catalyst electrode layers 5 and 6 transferred to the polymer electrolyte membrane 2; A membrane rewinder 50 for recovering a membrane-electrode assembly 7 formed by transferring catalyst electrode layers 5 and 6 to an electrolyte membrane; A film rewinder 60 for recovering the release films 3 and 4 peeled off from the catalyst electrode layers 5 and 6; And a friction reduction unit (70) for reducing the frictional force acting on the release films (3, 4) when the release films (3, 4) are peeled off.

먼저, 멤브레인 언와인더(10)는, 막-전극 어셈블리(7)를 제조하기 위한 고분자 전해질막(2)을 공급하는 장치이다.First, the membrane unwinder 10 is a device for supplying the polymer electrolyte membrane 2 for producing the membrane-electrode assembly 7. The membrane-

멤브레인 언와인더(10)에는, 고분자 전해질막(2)이 롤 형상으로 미리 권취된다. 멤브레인 언와인더(10)는, 이러한 고분자 전해질막(2)을 권출하여 미리 정해진 진행 경로를 따라 공급한다. 멤브레인 언와인더(10)는, 자체의 구동력을 이용해 고분자 전해질막(2)을 권출하거나, 후술할 멤브레인 리와인더(50)(미도시)에 의해 고분자 전해질막(2)에 작용하는 장력을 이용해 고분자 전해질막(2)을 권출할 수 있다.In the membrane unwinder 10, the polymer electrolyte membrane 2 is prewound in the form of a roll. The membrane unwinder 10 unwinds the polymer electrolyte membrane 2 and supplies it along a predetermined path. The membrane unwinder 10 is formed by winding the polymer electrolyte membrane 2 using its own driving force or by applying a tensile force acting on the polymer electrolyte membrane 2 by a membrane rewinder 50 (not shown) The electrolyte membrane 2 can be released.

다음으로, 필름 언와인더(20)는, 막-전극 어셈블리(7)를 제조하기 위한 이형 필름(3, 4)을 공급하는 장치이다.Next, the film unwinder 20 is a device for supplying the release films 3, 4 for manufacturing the membrane-electrode assembly 7.

필름 언와인더(20)는 촉매 전극층(5, 6)이 미리 정해진 간격으로 코팅된 이형 필름(3, 4)을 공급 가능하게 마련된다. 이러한 필름 언와인더(20)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 애노드 촉매 전극층(5)이 미리 정해진 간격으로 코팅된 제1 이형 필름(3)을 고분자 전해질막(2)의 일면을 향해 공급하는 제1 필름 언와인더(80)와, 캐소드 촉매 전극층(6)이 미리 정해진 간격으로 코팅된 제2 이형 필름(4)을 고분자 전해질막(2)의 일면과 반대되는 고분자 전해질막(2)을 타면을 향해 공급하는 제2 필름 언와인더(90)를 구비할 수 있다.The film unwinder 20 is provided so as to be able to supply the release films 3, 4 coated with the catalyst electrode layers 5, 6 at predetermined intervals. 1, the anode catalyst electrode layer 5 is coated with the first release film 3 coated at predetermined intervals toward one side of the polymer electrolyte membrane 2, And a second release film 4 coated with the cathode catalyst electrode layer 6 at predetermined intervals is sandwiched between the polymer electrolyte membrane 2 opposite to one surface of the polymer electrolyte membrane 2, And a second film unwinder 90 for supplying the second film unwinder 90 toward the other surface.

제1 필름 언와인더(80)에는, 일면에 애노드 촉매 전극층(5)이 미리 정해진 간격으로 코팅된 제1 이형 필름(3)이 미리 권취된다. 제1 필름 언와인더(80)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 애노드 촉매 전극층(5)과 고분자 전해질막(2)의 일면이 대면하도록 제1 이형 필름(3)을 권출하여 고분자 전해질막(2)의 일면을 향해 공급한다. 제1 필름 언와인더(80)는, 자체의 구동력을 이용해 제1 이형 필름(3)을 권출하거나, 후술할 제1 필름 리와인더(120)가 제1 이형 필름(3)을 권취할 때 제1 이형 필름(3)에 작용하는 장력을 이용해 제1 이형 필름(3)을 권출할 수 있다.The first film unwinder (80) is wound with a first release film (3) coated on one side with an anode catalyst electrode layer (5) at predetermined intervals. 1, the first film unwinder 80 is formed by winding the first release film 3 so that one side of the anode catalyst electrode layer 5 and the side of the polymer electrolyte membrane 2 face each other, (2). The first film unwinder 80 is configured to wind the first release film 3 by using the driving force of its own or when the first film rewinder 120 to be described later winds the first release film 3, The first release film 3 can be wound by using the tension acting on the release film 3.

제2 필름 언와인더(90)에는, 일면에 캐소드 촉매 전극층(6)이 미리 정해진 간격으로 코팅된 제2 이형 필름(4)이 미리 권취된다. 제2 필름 언와인더(90)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 캐소드 촉매 전극층(6)과 고분자 전해질막(2)의 타면이 대면하도록 제2 이형 필름(4)을 권출하여 고분자 전해질막(2)의 타면을 향해 공급한다. 제2 필름 언와인더(90)는, 자체의 구동력을 이용해 제2 이형 필름(4)을 권출하거나, 후술할 제2 필름 리와인더(130)가 제2 이형 필름(4)을 권취할 때 제2 이형 필름(4)에 작용하는 장력을 이용해 제2 이형 필름(4)을 권출할 수 있다.The second film unwinder 90 is previously wound with a second release film 4 coated with a predetermined interval on the cathode catalyst electrode layer 6 on one side. The second film unwinder 90 is formed by winding the second release film 4 on the polymer electrolyte membrane 2 so that the other faces of the cathode catalyst electrode layer 6 and the polymer electrolyte membrane 2 face each other, (2). The second film unwinder 90 is configured to wind the second release film 4 by using its own driving force or to wind the second release film 4 on the second release film 4 when the second film rewinder 130, The second release film 4 can be wound using the tension acting on the release film 4.

다음으로, 전사 유닛(30)은 촉매 전극층(5, 6)을 고분자 전해질막(2)에 전사하기 위한 장치이다.Next, the transfer unit 30 is a device for transferring the catalyst electrode layers 5 and 6 to the polymer electrolyte membrane 2. [

전사 유닛(30)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 전사 유닛(30)은, 제1 이형 필름(3)과 제2 이형 필름(4)을 각각 고분자 전해질막(2)에 압착 가능한 한 쌍의 압착 롤러들 즉, 제1 압착 롤러(32)와 제2 압착 롤러(34)를 구비할 수 있다.The structure of the transfer unit 30 is not particularly limited. For example, the transfer unit 30 includes a pair of pressure rollers capable of pressing the first release film 3 and the second release film 4 onto the polymer electrolyte membrane 2, that is, a first compression roller 32 and a second pressing roller 34. [

제1 압착 롤러(32)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 필름 언와인더(80)로부터 공급된 제1 이형 필름(3)이 제1 압착 롤러(32)와 고분자 전해질막(2)의 일면 사이를 통과하도록 설치된다. 이러한 제1 압착 롤러(32)는, 고분자 전해질막(2)의 일면을 향하거나 고분자 전해질막(2)의 일면으로부터 이격되도록 이동 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.1, the first release roller 32 is provided so that the first release film 3 supplied from the first film unwinder 80 is separated from the first compression roller 32 and the polymer electrolyte membrane 2 As shown in FIG. It is preferable that the first pressing roller 32 is provided so as to be movable toward one surface of the polymer electrolyte membrane 2 or away from one surface of the polymer electrolyte membrane 2. [

제2 압착 롤러(34)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 필름 언와인더(90)로부터 공급된 제2 이형 필름(4)이 제2 압착 롤러(34)와 고분자 전해질막(2)의 타면 사이를 통과하도록 설치된다. 이러한 제2 압착 롤러(34)는, 고분자 전해질막(2)의 타면을 향하거나 고분자 전해질막(2)의 타면으로부터 이격되도록 이동 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.1, the second release roller 34 is rotated by the second release film 4 supplied from the second film unwinder 90 to the second compression roller 34 and the polymer electrolyte membrane 2 As shown in FIG. The second pressing roller 34 is preferably provided so as to be movable toward the other surface of the polymer electrolyte membrane 2 or away from the other surface of the polymer electrolyte membrane 2. [

이러한 제1 압착 롤러(32)와 제2 압착 롤러(34)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 이형 필름(3)을 고분자 전해질막(2)의 일면에 압착함과 동시에 제2 이형 필름(4)을 고분자 전해질막(2)의 타면에 압착할 수 있다. 그러면, 제1 이형 필름(3)에 코팅된 애노드 촉매 전극층(5)은 고분자 전해질막(2)의 일면에 전사되고, 제2 이형 필름(4)에 코팅된 캐소드 촉매 전극층(6)은 고분자 전해질막(2)의 타면에 전사된다.1, the first release roller 32 and the second release roller 34 press the first release film 3 onto one surface of the polymer electrolyte membrane 2, The film 4 can be pressed onto the other surface of the polymer electrolyte membrane 2. [ Then, the anode catalyst electrode layer 5 coated on the first release film 3 is transferred to one surface of the polymer electrolyte membrane 2, and the cathode catalyst electrode layer 6 coated on the second release film 4 is transferred to the polymer electrolyte membrane And is transferred to the other surface of the membrane (2).

다음으로, 박리 바(40)는 이형 필름(3, 4)을 고분자 전해질막(2)에 전사된 촉매 전극층(5, 6)으로부터 박리하기 위한 장치이다.Next, the peeling bar 40 is a device for peeling the release films 3, 4 from the catalyst electrode layers 5, 6 transferred to the polymer electrolyte membrane 2.

박리 바(40)는, 제1 이형 필름(3)을 고분자 전해질막(2)의 일면에 전사된 애노드 촉매 전극층(5)으로부터 박리하는 제1 박리 바(100)와, 제2 이형 필름(4)을 고분자 전해질막(2)의 타면에 전사된 캐소드 촉매 전극층(6)으로부터 박리하는 제2 박리 바(110)를 구비할 수 있다.The peeling bar 40 includes a first peeling bar 100 for peeling the first release film 3 from the anode catalyst electrode layer 5 transferred to one side of the polymer electrolyte membrane 2 and a second peeling bar 100 for peeling off the second release film 4 ) From the cathode catalyst electrode layer 6 transferred to the other surface of the polymer electrolyte membrane 2.

제1 박리 바(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전사 유닛(30)에 비해 고분자 전해질막(2)의 진행 경로의 하류 측에 설치된다. 제1 박리 바(100)는 일단이 고분자 전해질막(2)의 일면을 향하고 타단이 후술할 제1 필름 리와인더(120)를 향하는 바(bar) 형상을 갖는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 박리 바(100)는 제1 이형 필름(3)에 비해 마찰 계수가 낮은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 박리 바(100)는, 테프론(PTFE)이 코팅된 알루미늄 기타 금속 소재로 형성될 수 있다. 이러한 제1 박리 바(100)는, 제1 이형 필름(3)의 진행 경로를 제1 필름 리와인더(120) 쪽으로 변경하여, 제1 이형 필름(3)을 고분자 전해질막(2)에 전사된 애노드 촉매 전극층(5)으로부터 박리할 수 있다.As shown in Fig. 1, the first peeling bar 100 is provided on the downstream side of the progress path of the polymer electrolyte membrane 2, as compared with the transfer unit 30. The first peeling bar 100 preferably has a bar shape with one end facing the one side of the polymer electrolyte membrane 2 and the other end facing the first film rewinder 120 to be described later, but the present invention is not limited thereto. The first peeling bar 100 is preferably made of a material having a lower coefficient of friction than the first release film 3. For example, the first peeling bar 100 may be formed of aluminum or other metallic material coated with Teflon (PTFE). The first peeling bar 100 changes the path of the first release film 3 toward the first film rewinder 120 so that the first release film 3 is sandwiched between the anodes transferred to the polymer electrolyte membrane 2, Can be peeled off from the catalyst electrode layer (5).

제2 박리 바(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전사 유닛(30)에 비해 고분자 전해질막(2)의 진행 경로의 하류 측에 설치된다. 제2 박리 바(110)와 전사 유닛(30) 사이의 거리와, 제1 박리 바(100)와 전사 유닛(30) 사이의 거리는 서로 상이한 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제2 박리 바(110)와 전사 유닛(30) 사이의 거리와, 제1 박리 바(100)와 전사 유닛(30) 사이의 거리는 서로 동일할 수도 있다. 제2 박리 바(110)는 일단이 고분자 전해질막(2)의 타면을 향하고 타단이 후술할 제2 필름 리와인더(130)를 향하는 바(bar) 형상을 갖는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 박리 바(110)는 제2 이형 필름(4)에 비해 마찰 계수가 낮은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 박리 바(110)는, 테프론(PTFE)이 코팅된 알루미늄 기타 금속 소재로 형성될 수 있다. 이러한 제2 박리 바(110)는, 제2 이형 필름(4)의 진행 경로를 제2 필름 리와인더(130) 쪽으로 변경하여, 제2 이형 필름(4)을 고분자 전해질막(2)에 전사된 캐소드 촉매 전극층(6)으로부터 박리할 수 있다.The second peeling bar 110 is provided on the downstream side of the path of the polymer electrolyte membrane 2 as compared with the transfer unit 30, as shown in Fig. The distance between the second peeling bar 110 and the transfer unit 30 and the distance between the first peeling bar 100 and the transfer unit 30 are preferably different but are not limited thereto. That is, the distance between the second peeling bar 110 and the transfer unit 30 and the distance between the first peeling bar 100 and the transfer unit 30 may be equal to each other. The second peeling bar 110 preferably has a bar shape with one end pointing toward the other surface of the polymer electrolyte membrane 2 and the other end pointing toward a second film rewinder 130 to be described later, but the present invention is not limited thereto. The second peeling bar 110 is preferably made of a material having a lower coefficient of friction than the second release film 4. For example, the second peeling bar 110 may be formed of aluminum or other metal material coated with Teflon (PTFE). The second peeling bar 110 changes the path of the second release film 4 toward the second film rewinder 130 so that the second release film 4 contacts the cathode transferred to the polymer electrolyte membrane 2. [ It can be peeled off from the catalyst electrode layer 6.

다음으로, 멤브레인 리와인더(50)는 막-전극 어셈블리(7)를 회수하기 위한 장치이다.Next, the membrane rewinder 50 is a device for recovering the membrane-electrode assembly 7.

도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 이형 필름(3, 4)이 각각의 촉매 전극층(5, 6)으로부터 박리되면, 애노드 촉매 전극층(5)이 고분자 전해질막(2)의 일면에 전사되고 또한 캐소드 촉매 전극층(6)이 고분자 전해질막(2)의 타면에 전사된 구조를 갖는 막-전극 어셈블리(7)가 형성된다. 멤브레인 리와인더(50)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 막-전극 어셈블리(7)를 권취하여 롤 상태로 회수할 수 있다.1, when the respective release films 3 and 4 are peeled off from the respective catalyst electrode layers 5 and 6, the anode catalyst electrode layer 5 is transferred to one surface of the polymer electrolyte membrane 2, A membrane electrode assembly 7 having a structure in which the cathode catalyst electrode layer 6 is transferred to the other surface of the polymer electrolyte membrane 2 is formed. The membrane rewinder 50 can take up such a membrane-electrode assembly 7 as shown in Fig. 1 and recover it in a roll state.

다음으로, 필름 리와인더(60)는 이형 필름(3, 4)을 회수하기 위한 장치이다.Next, the film rewinder 60 is a device for recovering the release films 3, 4.

필름 리와인더(60)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 애노드 촉매 전극층(5)으로부터 박리된 제1 이형 필름(3)을 회수하는 제1 필름 리와인더(120)와, 캐소드 촉매 전극층(6)으로부터 박리된 제2 이형 필름(4)을 회수하는 제2 필름 리와인더(130)를 구비할 수 있다.The film rewinder 60 includes a first film rewinder 120 for recovering the first release film 3 peeled off from the anode catalyst electrode layer 5 and a second film rewinder And a second film rewinder 130 for recovering the peeled second release film 4.

제1 필름 리와인더(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 애노드 촉매 전극층(5)으로부터 박리된 제1 이형 필름(3)을 권취하여 롤 상태로 회수할 수 있다. 제2 필름 리와인더(130)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 캐소드 촉매 전극층(6)으로부터 박리된 제2 이형 필름(4)을 귄취하여 롤 상태로 회수할 수 있다. 이처럼 각각의 필름 리와인더(120, 130)에 의해 회수된 각각의 이형 필름(3, 4)은 소정의 재처리 공정을 거친 후 재활용될 수 있다.The first film rewinder 120 can take up the first release film 3 peeled off from the anode catalyst electrode layer 5 as shown in Fig. 1 and recover it in a roll state. The second film rewinder 130 can pick up the second release film 4 peeled off from the cathode catalyst electrode layer 6 as shown in Fig. 1 and recover it in a roll state. Each of the release films 3 and 4 recovered by the respective film rewinders 120 and 130 can be recycled after a predetermined reprocessing process.

다음으로, 마찰 저감 유닛(70)은 이형 필름(3, 4)이 촉매 전극층(5, 6)으로부터 박리될 때 이형 필름(3, 4)에 작용하는 마찰력을 저감하기 위한 장치이다.Next, the friction reduction unit 70 is a device for reducing the frictional force acting on the release films 3, 4 when the release films 3, 4 are peeled off from the catalyst electrode layers 5, 6.

마찰 저감 유닛(70)은, 이형 필름(3, 4)과 박리 바(40) 사이에 개재되는 마찰 저감 필름(142, 152)을 이용해 이형 필름(3, 4)이 박리될 때 이형 필름(3, 4)에 작용하는 마찰력을 저감할 수 있도록 마련된다. 이러한 마찰 저감 유닛(70)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 이형 필름(3)이 고분자 전해질막(2)에 전사된 애노드 촉매 전극층(5)으로부터 박리될 때 제1 이형 필름(3)에 작용하는 마찰력을 저감하는 제1 마찰 저감 유닛(140)과, 제2 이형 필름(4)이 고분자 전해질막(2)에 전사된 캐소드 촉매 전극층(6)으로부터 박리될 때 제2 이형 필름(4)에 작용하는 마찰력을 저감하는 제2 마찰 저감 유닛(150)을 구비할 수 있다.The friction reducing unit 70 is provided with a friction reducing film 142 and a friction reducing film 142 interposed between the release films 3 and 4 and the peeling bar 40. When the release films 3 and 4 are peeled off, 4, and the like. 1, when the first release film 3 is peeled from the anode catalyst electrode layer 5 transferred to the polymer electrolyte membrane 2, the first release film 3 When the second release film 4 is peeled off from the cathode catalyst electrode layer 6 transferred to the polymer electrolyte membrane 2, the first release film 140 reduces the frictional force acting on the second release film 4 4 for reducing the frictional force acting on the first frictional reducing unit.

도 2는 도 1에 도시된 제1 마찰 저감 유닛에 대한 부분 확대도이다.Fig. 2 is a partially enlarged view of the first frictional reducing unit shown in Fig. 1. Fig.

제1 마찰 저감 유닛(140)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 마찰 저감 유닛(140)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 이형 필름(3)과 제1 박리 바(100) 사이에 개재되는 제1 마찰 저감 필름(142)과, 제1 마찰 저감 필름(142)을 제1 이형 필름(3)과 제1 박리 바(100) 사이를 주행하도록 이송하는 제1 이송 부재(144)를 구비할 수 있다.The structure of the first friction reducing unit 140 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 2, the first frictional abatement unit 140 includes a first frictional reducing film 142 interposed between the first release film 3 and the first peeling bar 100, And a first transfer member 144 for transferring the first friction reducing film 142 to travel between the first release film 3 and the first peeling bar 100. [

제1 마찰 저감 필름(142)은 제1 이형 필름(3)에 비해 마찰 계수가 낮은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 마찰 저감 필름(142)은, 테프론(PTFE)이 코팅된 필름 소재로 형성될 수 있다. 제1 마찰 저감 필름(142)은, 제1 이형 필름(3)을 향하는 제1 박리 바(100)의 일단과, 제1 이형 필름(3) 사이에 일부 구간이 개재되도록 마련된다. 예를 들어, 제1 마찰 저감 필름(142)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 무한 궤도를 이루도록 제1 박리 바(100)와 제1 이송 부재(144)에 의해 지지될 수 있다. 즉, 제1 마찰 저감 필름(142)은, 제1 박리 바(100)와 제1 이송 부재(144) 사이에서 계속적으로 순환될 수 있도록 무한 궤도의 벨트 구조로 마련되는 것이다.It is preferable that the first friction reducing film 142 is formed of a material having a lower coefficient of friction than the first release film 3. For example, the first friction reducing film 142 may be formed of a film material coated with Teflon (PTFE). The first frictional reducing film 142 is provided such that a portion of the first frictional reducing film 142 is interposed between one end of the first peeling bar 100 facing the first releasing film 3 and the first releasing film 3. For example, the first friction reducing film 142 may be supported by the first peeling bar 100 and the first conveying member 144 so as to form an endless track, as shown in FIG. That is, the first friction reducing film 142 is provided in an endless belt structure so as to be continuously circulated between the first peeling bar 100 and the first conveying member 144.

이러한 제1 마찰 저감 필름(142)이 마련되면, 제1 이형 필름(3)이 애노드 촉매 전극층(5)으로부터 박리될 때 제1 이형 필름(3)은 제1 박리 바(100) 대신 제1 마찰 저감 필름(142)과 접촉된다. 그런데, 제1 마찰 저감 필름(142)은, 제1 이형 필름(3)에 비해 마찰 계수가 낮은 재질로 형성되므로, 제1 이형 필름(3)이 애노드 촉매 전극층(5)으로부터 박리될 때 제1 이형 필름(3)에 작용하는 마찰력을 저감할 수 있다. 그러면, 제1 마찰 저감 필름(142)은, 제1 이형 필름(3)이 마찰력에 의해 주름지도록 밀려나는 밀림 현상을 방지하여, 애노드 촉매 전극층(5)을 제1 이형 필름(3)으로부터 완전히 분리함과 동시에 고분자 전해질막(2)에 전사된 애노드 촉매 전극층(5)의 표면에 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해 제1 마찰 저감 필름(142)은 막-전극 어셈블리(7)를 이용해 제조한 연료전지의 내구성과 성능을 향상시킬 수 있다.When the first release film 3 is peeled off from the anode catalyst electrode layer 5, the first release film 3 is peeled off from the first peel bar 100 in place of the first peel bar 100, And is in contact with the abatement film 142. Since the first friction reducing film 142 is formed of a material having a lower coefficient of friction than the first release film 3, when the first release film 3 is peeled from the anode catalyst electrode layer 5, The frictional force acting on the release film 3 can be reduced. Then, the first friction reducing film 142 prevents the first release film 3 from being pushed to be wrinkled by the frictional force and completely separates the anode catalyst electrode layer 5 from the first release film 3 And the deformation of the surface of the anode catalyst electrode layer 5 transferred to the polymer electrolyte membrane 2 can be prevented. Thus, the first friction reducing film 142 can improve the durability and performance of the fuel cell manufactured using the membrane-electrode assembly 7.

제1 이송 부재(144)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 마찰 저감 필름(142)을 연속적으로 이송 가능한 제1 이송 롤러들(144a, 144b)로 구성될 수 있다. 제1 이송 롤러들(144a, 144b)은, 적어도 하나가 구동 모터(미도시)와 축 결합될 수 있다. 제1 이송 롤러들(144a, 144b)은 제1 마찰 저감 필름(142)이 그 사이에 개재되도록 설치되어 제1 마찰 저감 필름(142)을 지지할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 이송 롤러(144b)는 생략되고, 제1 이송 롤러(144a)만이 제1 마찰 저감 필름(142)을 단독으로 지지하도록 설치될 수도 있다.The first conveying member 144 may be composed of first conveying rollers 144a and 144b capable of continuously conveying the first friction reducing film 142 as shown in FIG. At least one of the first conveying rollers 144a and 144b may be axially coupled to a driving motor (not shown). The first transfer rollers 144a and 144b can be installed so that the first friction reducing film 142 is interposed therebetween to support the first friction reducing film 142. [ However, the present invention is not limited thereto, and the first conveying roller 144b may be omitted, and only the first conveying roller 144a may be installed to support the first friction reducing film 142 alone.

이러한 제1 이송 부재(144)는, 제1 마찰 저감 필름(142)을 제1 이형 필름(3)의 주행 양상에 맞추어 이송할 수 있다. 예를 들어, 제1 이송 부재(144)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 마찰 저감 필름(142)을 제1 이형 필름(3)의 주행 방향 및 주행 속도(V)와 동일한 주행 방향 및 주행 속도(V)로 이송할 수 있다. 그러면, 제1 마찰 저감 필름(142)과 제1 이형 필름(3) 사이에는 마찰력이 작용하지 않고, 제1 이형 필름(3)에 비해 마찰 계수가 낮은 제1 마찰 저감 필름(142)과 제1 박리 바(100) 사이에만 마찰력이 제한적으로 작용한다. 이를 통해 제1 이송 부재(144)는, 제1 이형 필름(3)을 애노드 촉매 전극층(5)으로부터 분리할 때 제1 이형 필름(3)에 작용하는 마찰력을 더욱 효과적으로 저감할 수 있다.This first transfer member 144 can transfer the first friction reducing film 142 in accordance with the running pattern of the first release film 3. For example, as shown in FIG. 2, the first conveying member 144 may be configured to move the first friction reducing film 142 in the running direction of the first release film 3 and in the running direction And the traveling speed (V). There is no frictional force between the first friction-reducing film 142 and the first release film 3 and the first friction-reducing film 142 having a lower coefficient of friction than the first release film 3 and the first friction- The frictional force acts only between the peeling bars 100. The first transfer member 144 can more effectively reduce the frictional force acting on the first release film 3 when the first release film 3 is separated from the anode catalyst electrode layer 5. [

한편, 제1 마찰 저감 필름(142)이 제1 이형 필름(3)과 밀착되지 못한 경우에는, 제1 이형 필름(3)에는 마찰력이 불균일하게 작용할 수 있다. 이처럼 제1 이형 필름(3)에 마찰력이 불균일하게 작용하면, 애노드 촉매 전극층(5)이 고분자 전해질막(2)에 불완전 전사될 우려가 있다. 이를 해결하기 위하여, 제1 마찰 저감 유닛(140)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 마찰 저감 필름(142)에 인가되는 장력을 조절 가능한 제1 댄싱 롤러(146)를 더 구비할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 댄싱 롤러(146)는 제1 마찰 저감 필름(142)을 각각 지지하는 적어도 하나의 롤러들로 구성될 수 있으며, 이러한 롤러들 중 적어도 하나의 롤러(146a)는 미리 정해진 경로를 따라 왕복 이동 가능하게 마련될 수 있다. 이러한 제1 댄싱 롤러(146)는, 제1 마찰 저감 필름(142)이 팽팽하게 긴장된 상태로 이송될 수 있도록 제1 마찰 저감 필름(142)에 인가되는 장력을 조절하여, 제1 마찰 저감 필름(142)을 제1 이형 필름(3)에 밀착시킬 수 있다. 그러면, 제1 이형 필름(3)에는 마찰력이 균일하게 작용될 수 있으므로, 애노드 촉매 전극층(5)을 고분자 전해질막(2)에 더욱 효과적으로 전사할 수 있다.On the other hand, when the first friction reducing film 142 is not brought into close contact with the first release film 3, frictional force may act unevenly on the first release film 3. If the friction acting on the first release film 3 acts unevenly, there is a fear that the anode catalyst electrode layer 5 is incompletely transferred to the polymer electrolyte membrane 2. To solve this problem, the first frictional abatement unit 140 may further include a first dancing roller 146 capable of adjusting a tension applied to the first frictional reducing film 142, as shown in Fig. 2 have. As shown in Figure 2, the first dancing roller 146 may be comprised of at least one rollers each supporting a first friction reducing film 142, and at least one of the rollers 146a, Can be reciprocally movable along a predetermined path. This first dancing roller 146 adjusts the tension applied to the first friction reducing film 142 so that the first friction reducing film 142 can be transported in a taut and taut state, 142 can be brought into close contact with the first release film (3). Since the frictional force can be uniformly applied to the first release film 3, the anode catalyst electrode layer 5 can be more effectively transferred to the polymer electrolyte membrane 2.

도 3은 도 1에 도시된 제2 마찰 저감 유닛에 대한 부분 확대도이다.3 is a partially enlarged view of the second frictional reducing unit shown in Fig.

제2 마찰 저감 유닛(150)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 마찰 저감 유닛(150)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 이형 필름(4)과 제2 박리 바(110) 사이에 개재되는 제2 마찰 저감 필름(152)과, 제2 마찰 저감 필름(152)을 제2 이형 필름(4)과 제2 박리 바(110) 사이를 주행하도록 이송하는 제2 이송 부재(154)를 구비할 수 있다.The structure of the second friction reducing unit 150 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 3, the second friction reducing unit 150 includes a second friction reducing film 152 interposed between the second release film 4 and the second peeling bar 110, And a second transfer member 154 for transferring the second friction reducing film 152 to travel between the second release film 4 and the second peeling bar 110. [

제2 마찰 저감 필름(152)은 제2 이형 필름(4)에 비해 마찰 계수가 낮은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 마찰 저감 필름(152)은, 테프론(PTFE)이 코팅된 필름 소재로 형성될 수 있다. 제2 마찰 저감 필름(152)은, 제2 이형 필름(4)을 향하는 제2 박리 바(110)의 일단과, 제2 이형 필름(4) 사이에 일부 구간이 개재되도록 마련된다. 예를 들어, 제2 마찰 저감 필름(152)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 무한 궤도를 이루도록 제2 박리 바(110)와 제2 이송 부재(154)에 의해 지지될 수 있다. 즉, 제2 마찰 저감 필름(152)은, 제2 박리 바(110)와 제2 이송 부재(154) 사이에서 계속적으로 순환될 수 있도록 무한 궤도의 벨트 구조로 마련되는 것이다.The second friction reducing film 152 is preferably formed of a material having a lower coefficient of friction than the second release film 4. For example, the second friction reducing film 152 may be formed of a film material coated with Teflon (PTFE). The second frictional reducing film 152 is provided such that a portion of the second frictional reducing film 152 is interposed between one end of the second peeling bar 110 facing the second releasing film 4 and the second releasing film 4. For example, the second friction reducing film 152 may be supported by the second peeling bar 110 and the second conveying member 154 so as to form an endless track, as shown in FIG. That is, the second friction reducing film 152 is provided in an endless belt structure so as to be continuously circulated between the second peeling bar 110 and the second conveying member 154.

이러한 제2 마찰 저감 필름(152)이 마련되면, 제2 이형 필름(4)이 캐소드 촉매 전극층(6)으로부터 박리될 때 제2 이형 필름(4)은 제2 박리 바(110) 대신 제2 마찰 저감 필름(152)과 접촉된다. 그런데, 제2 마찰 저감 필름(152)은, 제2 이형 필름(4)에 비해 마찰 계수가 낮은 재질로 형성되므로, 제2 이형 필름(4)이 캐소드 촉매 전극층(6)으로부터 박리될 때 제2 이형 필름(4)에 작용하는 마찰력을 저감할 수 있다. 그러면, 제2 마찰 저감 필름(152)은, 제2 이형 필름(4)이 마찰력에 의해 주름지도록 밀려나는 밀림 현상을 방지하여, 캐소드 촉매 전극층(6)을 제2 이형 필름(4)으로부터 완전히 분리함과 동시에 고분자 전해질막(2)에 전사된 캐소드 촉매 전극층(6)의 표면에 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해 제2 마찰 저감 필름(152)은 막-전극 어셈블리(7)를 이용해 제조한 연료전지의 내구성과 성능을 향상시킬 수 있다.When the second release film 4 is peeled off from the cathode catalyst electrode layer 6, the second release film 4 is peeled off from the second peel bar 110 in place of the second peel- And is in contact with the abatement film 152. Since the second friction reducing film 152 is formed of a material having a lower coefficient of friction than the second release film 4, when the second release film 4 is peeled from the cathode catalyst electrode layer 6, The frictional force acting on the release film 4 can be reduced. Then, the second friction reducing film 152 prevents the second release film 4 from being pushed to be wrinkled by the frictional force, thereby completely separating the cathode catalyst electrode layer 6 from the second release film 4 And deformation of the surface of the cathode catalyst electrode layer 6 transferred to the polymer electrolyte membrane 2 can be prevented. Thereby, the second friction reducing film 152 can improve the durability and performance of the fuel cell manufactured by using the membrane-electrode assembly 7.

제2 이송 부재(154)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 마찰 저감 필름(152)을 연속적으로 이송 가능한 한 쌍의 제2 이송 롤러들(154a, 154b)로 구성될 수 있다. 제2 이송 롤러들(154a, 154b)은, 적어도 하나가 구동 모터(미도시)와 축 결합될 수 있다. 제2 이송 롤러들(154a, 154b)은 제2 마찰 저감 필름(152)이 그 사이에 개재되도록 설치되어 제2 마찰 저감 필름(152)을 지지할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 이송 롤러(154b)는 생략되고, 제2 이송 롤러(154a)만이 제2 마찰 저감 필름(152)을 단독으로 지지하도록 설치될 수도 있다.The second conveying member 154 may be constituted by a pair of second conveying rollers 154a and 154b capable of continuously conveying the second friction reducing film 152 as shown in FIG. At least one of the second conveying rollers 154a and 154b may be axially coupled to a drive motor (not shown). The second conveying rollers 154a and 154b can be installed so that the second friction reducing film 152 intervenes therebetween to support the second friction reducing film 152. [ However, the present invention is not limited thereto, and the second conveyance roller 154b may be omitted, and only the second conveyance roller 154a may be installed to support the second friction reduction film 152 alone.

이러한 제2 이송 부재(154)는, 제2 마찰 저감 필름(152)을 제2 이형 필름(4)의 주행 양상에 맞추어 이송할 수 있다. 예를 들어, 제2 이송 부재(154)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 마찰 저감 필름(152)을 제2 이형 필름(4)의 주행 방향 및 주행 속도(V)와 동일한 주행 방향 및 주행 속도(V)로 이송할 수 있다. 그러면, 제2 마찰 저감 필름(152)과 제2 이형 필름(4) 사이에는 마찰력이 작용하지 않고, 제2 이형 필름(4)에 비해 마찰 계수가 낮은 제2 마찰 저감 필름(152)과 제2 박리 바(110) 사이에만 마찰력이 제한적으로 작용한다. 이를 통해 제2 이송 부재(154)는, 제2 이형 필름(4)을 캐소드 촉매 전극층(6)으로부터 분리할 때 제2 이형 필름(4)에 작용하는 마찰력을 더욱 효과적으로 저감할 수 있다.The second transfer member 154 can transfer the second friction reducing film 152 in accordance with the running pattern of the second release film 4. 3, the second friction-reducing film 152 can be moved in the running direction of the second release film 4 and in the running direction (the same direction as the running speed V), for example, And the traveling speed (V). There is no frictional force between the second friction reducing film 152 and the second release film 4 and the second friction reducing film 152 having a lower friction coefficient than the second release film 4 and the second friction reducing film 152 having a lower friction coefficient than the second release film 4, The frictional force acts only between the peeling bars 110. The second transfer member 154 can more effectively reduce the frictional force acting on the second release film 4 when the second release film 4 is separated from the cathode catalyst electrode layer 6. [

한편, 제2 마찰 저감 필름(152)이 제2 이형 필름(4)과 밀착되지 못한 경우에는, 제2 이형 필름(4)에는 마찰력이 불균일하게 작용할 수 있다. 이처럼 제2 이형 필름(4)에 마찰력이 불균일하게 작용하면, 캐소드 촉매 전극층(6)이 고분자 전해질막(2)에 불완전 전사될 우려가 있다. 이를 해결하기 위하여, 제2 마찰 저감 유닛(150)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 마찰 저감 필름(152)에 인가되는 장력을 조절 가능한 제2 댄싱 롤러(156)를 더 구비할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 댄싱 롤러(156)는 제2 마찰 저감 필름(152)을 각각 지지하는 적어도 하나의 롤러들로 구성될 수 있으며, 이러한 롤러들 중 적어도 하나의 롤러(156a)는 미리 정해진 경로를 따라 왕복 이동 가능하게 마련될 수 있다. 이러한 제2 댄싱 롤러(156)는, 제2 마찰 저감 필름(152)이 팽팽하게 긴장된 상태로 이송될 수 있도록 제2 마찰 저감 필름(152)에 인가되는 장력을 조절하여, 제2 마찰 저감 필름(152)을 제2 이형 필름(4)에 밀착시킬 수 있다. 그러면, 제2 이형 필름(4)에는 마찰력이 균일하게 작용될 수 있으므로, 캐소드 촉매 전극층(6)을 고분자 전해질막(2)에 더욱 효과적으로 전사할 수 있다.On the other hand, when the second friction reducing film 152 is not brought into close contact with the second release film 4, the frictional force may act unevenly on the second release film 4. If the frictional force acts on the second release film 4 unevenly, there is a fear that the cathode catalyst electrode layer 6 is incompletely transferred to the polymer electrolyte membrane 2. To solve this problem, the second frictional abatement unit 150 may further include a second damping roller 156 capable of adjusting a tension applied to the second frictional reducing film 152, as shown in Fig. 3 have. 3, the second dancing roller 156 may be composed of at least one rollers each supporting a second friction reducing film 152, and at least one of the rollers 156a, Can be reciprocally movable along a predetermined path. This second dancing roller 156 adjusts the tension applied to the second friction reducing film 152 so that the second friction reducing film 152 can be transported in a taut and taut state, 152 may be brought into close contact with the second release film 4. Since the frictional force can be uniformly applied to the second release film 4, the cathode catalyst electrode layer 6 can be more effectively transferred to the polymer electrolyte membrane 2. [

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the details thereof and that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. And various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.

1 : 막-전극 어셈블리 제조 장치
2 : 고분자 전해질막
3 : 제1 이형 필름
4 : 제2 이형 필름
5 : 애노드 촉매 전극층
6 : 캐소드 촉매 전극층
7 : 막-전극 어셈블리
10 : 멤브레인 언와인더
20 : 필름 언와인더
30 : 전사 유닛
32 : 제1 압착 롤러
34 : 제2 압착 롤러
40 : 박리 바
50 : 멤브레인 리와인더
60 : 필름 리와인더
70 : 마찰 저감 유닛
80 : 제1 필름 언와인더
90 : 제2 필름 언와인더
100 : 제1 박리 바
110 : 제2 박리 바
120 : 제1 필름 리와인더
130 : 제2 필름 리와인더
140 : 제1 마찰 저감 유닛
142 : 제1 마찰 저감 필름
144 : 제1 이송 부재
146 : 제1 댄싱 롤러
150 : 제2 마찰 저감 유닛
152 : 제2 마찰 저감 필름
154 : 제2 이송 부재
156 : 제2 댄싱 롤러1: membrane-electrode assembly manufacturing apparatus
2: Polymer electrolyte membrane
3: First release film
4: Second release film
5: anode catalyst electrode layer
6: cathode catalyst electrode layer
7: Membrane-electrode assembly
10: Membrane unwinder
20: Film winder
30: Transfer unit
32: first pressing roller
34: second pressing roller
40: peeling bar
50: Membrane Rewinder
60: Film Rewinder
70: Friction reduction unit
80: First film unwinder
90: Second film unwinder
100: First peeling bar
110: second peeling bar
120: First film rewinder
130: Second film rewinder
140: First friction reduction unit
142: 1st friction reducing film
144: first conveying member
146: 1st dancing roller
150: Second friction reduction unit
152: Second friction reducing film
154: second conveying member
156: second dancing roller

Claims (13)

롤 형상의 고분자 전해질막을 공급하는 멤브레인 언와인더;
촉매 전극층이 미리 정해진 간격으로 코팅된 롤 형상의 이형 필름을 공급하는 필름 언와인더;
상기 이형 필름을 상기 전해질막에 압착하여, 상기 촉매 전극층을 상기 전해질막에 전사하는 전사 유닛;
상기 이형 필름을 상기 전해질막에 전사된 촉매 전극층으로부터 박리하는 박리 바; 및
상기 이형 필름이 상기 박리될 때 상기 이형 필름에 작용하는 마찰력이 저감되도록 상기 이형 필름과 상기 박리 바 사이에 개재되는 마찰 저감 필름과, 상기 마찰 저감 필름을 상기 이형 필름과 상기 박리 바 사이를 주행하도록 이송하는 이송 부재를 구비하는 마찰 저감 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 막-전극 어셈블리의 제조 장치.A membrane unwinder supplying a roll-shaped polymer electrolyte membrane;
A film unwinder for supplying a roll-shaped release film coated with a catalyst electrode layer at predetermined intervals;
A transfer unit for pressing the release film against the electrolyte membrane to transfer the catalyst electrode layer to the electrolyte membrane;
A peeling bar for peeling the release film from the catalyst electrode layer transferred to the electrolyte membrane; And
A friction reducing film interposed between the release film and the peeling bar so as to reduce the frictional force acting on the release film when the release film is peeled off; and a friction reducing film interposed between the release film and the peeling bar And a friction reducing unit having a transferring member for transferring the film-electrode assembly. 제1항에 있어서,
상기 마찰 저감 필름은,
상기 이형 필름에 비해 마찰 계수가 낮은 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 막-전극 어셈블리의 제조 장치.The method according to claim 1,
The friction-
Wherein the release film is formed of a material having a lower coefficient of friction than the release film. 제2항에 있어서,
상기 박리 바는,
상기 이형 필름에 비해 마찰 계수가 낮은 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 막-전극 어셈블리의 제조 장치.3. The method of claim 2,
The peeling bar
Wherein the release film is formed of a material having a lower coefficient of friction than the release film. 제3항에 있어서,
상기 마찰 저감 필름은, 테프론이 코팅된 필름 소재로 형성되고,
상기 박리 바는, 테프론이 코팅된 금속 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 막-전극 어셈블리의 제조 장치.The method of claim 3,
The friction reducing film is formed of a film material coated with Teflon,
Wherein the peeling bar is formed of a Teflon-coated metal material. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 이송 부재는, 상기 마찰 저감 필름을 연속적으로 이송 가능한 이송 롤러로 구성되며,
상기 마찰 저감 필름은, 무한 궤도를 이루도록 상기 박리 바와 상기 이송 부재에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 막-전극 어셈블리의 제조 장치.The method according to claim 1,
Wherein the conveying member comprises a conveying roller capable of continuously conveying the friction reducing film,
Wherein the friction reducing film is supported by the separating bar and the transferring member so as to form an endless track. 제6항에 있어서,
상기 마찰 저감 유닛은,
상기 마찰 저감 필름에 인가되는 장력을 조절 가능한 댄싱 롤러를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 막-전극 어셈블리의 제조 장치.The method according to claim 6,
Wherein the friction-
Further comprising a dancing roller capable of adjusting a tension applied to the friction reducing film. 제1항에 있어서,
상기 이송 부재는,
상기 마찰 저감 필름을 상기 이형 필름의 주행 방향과 동일한 주행 방향으로 이송하는 것을 특징으로 하는 막-전극 어셈블리의 제조 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the friction-reducing film is transported in the same traveling direction as the running direction of the release film. 제8항에 있어서,
상기 이송 부재는,
상기 마찰 저감 필름을 상기 이형 필름의 주행 속도와 동일한 주행 속도로 이송하는 것을 특징으로 하는 막-전극 어셈블리의 제조 장치.9. The method of claim 8,
Wherein,
Wherein the friction reducing film is transported at a running speed equal to the running speed of the release film. 제1항에 있어서,
상기 필름 언와인더는,
애노드 촉매 전극층이 미리 정해진 간격으로 코팅된 롤 형상의 제1 이형 필름을 상기 전해질막의 일면을 향해 공급하는 제1 필름 언와인더; 및
캐소드 촉매 전극층이 미리 정해진 간격으로 코팅된 롤 형상의 제2 이형 필름을 상기 전해질막의 일면과 반대되는 상기 전해질막의 타면을 향해 공급하는 제2 필름 언와인더를 구비하며,
상기 전사 유닛은,
상기 제1 이형 필름을 상기 전해질막의 일면에 압착함과 동시에 상기 제2 이형 필름을 상기 전해질막의 타면에 압착 가능한 한 쌍의 압착 롤러들을 구비하는 것을 특징으로 하는 막-전극 어셈블리의 제조 장치.The method according to claim 1,
Wherein the film unwinder comprises:
A first film unwinder for supplying a roll-shaped first release film coated with an anode catalyst electrode layer at predetermined intervals toward one surface of the electrolyte membrane; And
And a second film unwinder for supplying a roll-shaped second release film coated with the cathode catalyst electrode layer at predetermined intervals toward the other surface of the electrolyte membrane opposite to one surface of the electrolyte membrane,
The transfer unit includes:
And a pair of pressing rollers capable of pressing the first release film on one side of the electrolyte membrane and pressing the second release film on the other side of the electrolyte membrane. 제10항에 있어서,
상기 박리 바는,
상기 제1 이형 필름을 상기 전해질막의 일면에 전사된 애노드 촉매 전극층으로부터 박리하는 제1 박리 바; 및
상기 제2 이형 필름을 상기 전해질막의 타면에 전사된 캐소드 촉매 전극층으로부터 박리하는 제2 박리 바를 구비하며,
상기 마찰 저감 유닛은,
상기 제1 이형 필름과 상기 제1 박리 바 사이에 개재되는 제1 마찰 저감 필름을 구비하는 제1 마찰 저감 유닛; 및
상기 제2 이형 필름과 상기 제2 박리 바 사이에 개재되는 제2 마찰 저감 필름을 구비하는 제2 마찰 저감 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 막-전극 어셈블리의 제조 장치.11. The method of claim 10,
The peeling bar
A first peeling bar for peeling off the first release film from the anode catalyst electrode layer transferred to one surface of the electrolyte membrane; And
And a second peeling bar for peeling off the second release film from the cathode catalyst electrode layer transferred to the other surface of the electrolyte membrane,
Wherein the friction-
A first frictional reducing unit having a first frictional reducing film interposed between the first release film and the first peeling bar; And
And a second frictional reducing unit having a second frictional reducing film interposed between the second release film and the second peeling bar. 제1항에 있어서,
상기 촉매 전극층이 상기 전해질막에 전사되어 형성된 막-전극 어셈블리를 회수하는 멤브레인 리와인더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 막-전극 어셈블리의 제조 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a membrane rewinder for recovering the membrane-electrode assembly formed by transferring the catalyst electrode layer onto the electrolyte membrane. 제1항에 있어서,
상기 촉매 전극층으로부터 박리된 이형 필름을 회수하는 필름 리와인더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 막-전극 어셈블리의 제조 장치.


The method according to claim 1,
And a film rewinder for recovering the release film peeled off from the catalyst electrode layer.


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