本發(fā)明涉及一種在電解質(zhì)膜的兩面層積有電極層的燃料電池用膜電極接合體的制造方法。

背景技術(shù)：

燃料電池的膜電極接合體(mea)例如如專利文獻(xiàn)1所記載的那樣，具有隔著電解質(zhì)膜而在其兩面層積有催化劑層和擴(kuò)散層(一并稱為“電極層”)的結(jié)構(gòu)。另外，為了確保兩面的電極層彼此的絕緣，為了取得爬電距離，一個(gè)電極層按照電解質(zhì)膜露出到其周邊的方式構(gòu)成。

作為制造這樣的mea的方法，如專利文獻(xiàn)2中記載的那樣，有預(yù)先在擴(kuò)散層基材上形成催化劑層并將其與電解質(zhì)膜接合的方法。

另一方面，如專利文獻(xiàn)3中記載的那樣提出了下述方法：為了提高mea的制造效率，以卷對(duì)卷法連續(xù)制造mea。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第5611604號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利第3273591號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)2010-119967號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

然而，若將專利文獻(xiàn)2中記載的帶催化劑層的擴(kuò)散層與電解質(zhì)膜接合并通過(guò)卷對(duì)卷法制造mea，則要考慮下述的步驟。首先，在由電解質(zhì)膜輥中放卷出的電解質(zhì)膜的單面或雙面進(jìn)行由帶催化劑層的擴(kuò)散層輥中放卷出的帶催化劑層的擴(kuò)散層的層積、接合。并且，將帶催化劑層的擴(kuò)散層中的多余部分從電解質(zhì)膜上剝離，進(jìn)而將電解質(zhì)膜和帶催化劑層的擴(kuò)散層切割成規(guī)定形狀，完成mea。

為了對(duì)這樣的帶催化劑層的擴(kuò)散層進(jìn)行切割，考慮照射激光。但是，若該激光在電解質(zhì)膜中的吸收率高，則會(huì)損害至電解質(zhì)膜。此外，在電解質(zhì)膜的另一個(gè)面也形成有催化劑層的情況下，照射激光時(shí)另一個(gè)面的催化劑層也會(huì)被除去。

本發(fā)明的目的在于提供一種燃料電池用膜電極接合體的制造方法，該制造方法可以在抑制對(duì)電解質(zhì)膜造成損害的同時(shí)，防止所需要的催化劑層被除去。

用于解決課題的方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種燃料電池用膜電極接合體的制造方法，其具備下述步驟：準(zhǔn)備電解質(zhì)膜(例如，后述的高分子電解質(zhì)膜pem)的步驟(例如，后述的步驟1)；準(zhǔn)備在片狀的基材的一個(gè)面形成有第1催化劑層(例如，后述的第1催化劑層111)的帶催化劑層的基材(例如，后述的帶第1催化劑層的基材gde1)的步驟(例如，后述的步驟2)；按照上述第1催化劑層面對(duì)上述電解質(zhì)膜的一個(gè)面的方式，在上述電解質(zhì)膜的一個(gè)面上層積上述帶催化劑層的基材的步驟(例如，后述的步驟3)；將上述電解質(zhì)膜與上述帶催化劑層的基材接合的步驟(例如，后述的步驟4)；按照使與上述電解質(zhì)膜接合的上述帶催化劑層的基材為規(guī)定形狀的方式對(duì)上述帶催化劑層的基材用能量射線(例如，后述的激光lb)刻入刻痕(例如，后述的刻痕cl)的步驟(例如，后述的步驟5)；將上述帶催化劑層的基材中的上述規(guī)定形狀的部分(例如，后述的規(guī)定形狀的部分gde11)以外的不需要部分(例如，后述的不需要部分gde12)從上述電解質(zhì)膜上剝離的步驟(例如，后述的步驟6)；和，在上述電解質(zhì)膜的另一個(gè)面形成第2催化劑層(例如，后述的第2催化劑層121)，按照與上述電解質(zhì)膜的上述一個(gè)面接合的上述規(guī)定形狀的上述帶催化劑層的基材被包圍的方式對(duì)上述電解質(zhì)膜和上述第2催化劑層進(jìn)行沖壓的步驟(例如，后述的步驟7)，上述能量射線不透過(guò)上述帶催化劑層的基材而透過(guò)上述電解質(zhì)膜。

本發(fā)明中，首先，僅在電解質(zhì)膜的一個(gè)面接合帶催化劑層的基材，之后使用不透過(guò)帶催化劑層的基材而透過(guò)電解質(zhì)膜的激光等能量射線對(duì)不需要部分進(jìn)行切割、剝離而將其除去，其后在另一個(gè)面形成催化劑層。這樣，由于在切割成規(guī)定形狀并進(jìn)行除去后再在另一個(gè)面形成催化劑層，因而該催化劑層不會(huì)被透過(guò)電解質(zhì)膜的能量射線所除去。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以在抑制對(duì)電解質(zhì)膜造成損害的同時(shí)，防止所需要的催化劑層被除去。

另外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種燃料電池用膜電極接合體的制造方法，其具備下述步驟：準(zhǔn)備電解質(zhì)膜(例如，后述的高分子電解質(zhì)膜pem)的步驟(例如，后述的步驟1)；準(zhǔn)備在片狀的基材的一個(gè)面形成有第1催化劑層(例如，后述的第1催化劑層111)的帶催化劑層的基材(例如，后述的帶第1催化劑層的基材gde1)的步驟(例如，后述的步驟2)；按照上述第1催化劑層面對(duì)上述電解質(zhì)膜的一個(gè)面的方式，在上述電解質(zhì)膜的一個(gè)面上層積上述帶催化劑層的基材的步驟(例如，后述的步驟3)；將上述電解質(zhì)膜與上述帶催化劑層的基材接合的步驟(例如，后述的步驟4)；按照使與上述電解質(zhì)膜接合的上述帶催化劑層的基材為規(guī)定形狀的方式對(duì)上述帶催化劑層的基材用能量射線(例如，后述的激光lb)將上述規(guī)定形狀的部分(例如，后述的規(guī)定形狀的部分gde11)以外的不需要部分(例如，后述的不需要部分gde12)除去的步驟(例如，后述的步驟15)；和，在上述電解質(zhì)膜的另一個(gè)面形成第2催化劑層(例如，后述的第2催化劑層121)，按照與上述電解質(zhì)膜的上述一個(gè)面接合的上述規(guī)定形狀的上述帶催化劑層的基材被包圍的方式對(duì)上述電解質(zhì)膜和上述第2催化劑層進(jìn)行沖壓的步驟(例如，后述的步驟7)，上述能量射線不透過(guò)上述帶催化劑層的基材而透過(guò)上述電解質(zhì)膜。

本發(fā)明中，首先，僅在電解質(zhì)膜的一個(gè)面接合帶催化劑層的基材，之后使用不透過(guò)帶催化劑層的基材而透過(guò)電解質(zhì)膜的激光等能量射線將不需要部分直接除去，其后在另一個(gè)面形成催化劑層。這樣，由于在以規(guī)定形狀除去后再在另一個(gè)面形成催化劑層，因而該催化劑層不會(huì)被透過(guò)電解質(zhì)膜的能量射線所除去。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以在抑制對(duì)電解質(zhì)膜造成損害的同時(shí)，防止所需要的催化劑層被除去。

上述的各發(fā)明中，上述能量射線優(yōu)選對(duì)上述電解質(zhì)膜的透過(guò)率為80％以上。

本發(fā)明中，使用對(duì)電解質(zhì)膜的透過(guò)率為80％以上的激光。由此，通過(guò)使用透過(guò)性高的能量射線，可以更確實(shí)地抑制對(duì)電解質(zhì)膜造成損害。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種燃料電池用膜電極接合體的制造方法，該制造方法可以在抑制對(duì)電解質(zhì)膜造成損害的同時(shí)，防止所需要的催化劑層被除去。

附圖說(shuō)明

圖1是示出本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃料電池用膜電極接合體mea的制造線1的示意圖。

圖2是示出激光器裝置14的激光lb的波長(zhǎng)與透過(guò)率的關(guān)系的曲線圖。

圖3是所制造的燃料電池用膜電極接合體mea的截面圖。

圖4是示出本發(fā)明的第2實(shí)施方式的燃料電池用膜電極接合體mea的制造線2的示意圖。

具體實(shí)施方式

關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在第2實(shí)施方式的說(shuō)明中，對(duì)于與第1實(shí)施方式共通的構(gòu)成、作用和效果附以相同符號(hào)等，以適當(dāng)省略其說(shuō)明。

[第1實(shí)施方式]

圖1是示出本發(fā)明的第1實(shí)施方式的燃料電池用膜電極接合體mea的制造線1的示意圖。圖2是示出激光器裝置14的激光lb的波長(zhǎng)與透過(guò)率的關(guān)系的曲線圖。圖3是所制造的燃料電池用膜電極接合體mea的截面圖。

圖1所示的燃料電池用膜電極接合體(membraneelectrodeassembly)mea的制造線1通過(guò)以卷對(duì)卷法連續(xù)化，從而提高了燃料電池用膜電極接合體mea的制造效率。具體來(lái)說(shuō)，燃料電池用膜電極接合體mea的制造線1具備電解質(zhì)膜輥10、第1基材輥11、上下一對(duì)臨時(shí)接合輥12,13、激光器裝置14、回收輥15、第2基材輥17、上下一對(duì)接合輥18,19和切割器20等。

電解質(zhì)膜輥10是準(zhǔn)備連續(xù)的片狀(帶狀)的高分子電解質(zhì)膜(polymerelectrolytemembrane)pem的輥，在制造線1的上游繞水平軸旋轉(zhuǎn)。該電解質(zhì)膜輥10通過(guò)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將高分子電解質(zhì)膜pem放出到下游。從電解質(zhì)膜輥10被放出到下游并移動(dòng)的高分子電解質(zhì)膜pem按照下述方式進(jìn)行層積：以在帶第1催化劑層的基材gde1的下表面形成的第1催化劑層111(參照?qǐng)D3)面對(duì)高分子電解質(zhì)膜pem的作為一個(gè)面的上表面的方式，在高分子電解質(zhì)膜pem的作為一個(gè)面的上表面層積從第1基材輥11被放出到下游并移動(dòng)的帶第1催化劑層的基材gde1的作為一個(gè)面的下表面。

第1基材輥11是準(zhǔn)備連續(xù)的片狀(帶狀)的帶第1催化劑層的基材(gasdiffusionelectrode，氣體擴(kuò)散電極)gde1的輥，在制造線1的上游繞水平軸旋轉(zhuǎn)。該第1基材輥11通過(guò)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從電解質(zhì)膜輥10的上方將帶第1催化劑層的基材gde1放出到下游。從第1基材輥11被放出到下游并移動(dòng)的帶第1催化劑層的基材gde1在作為其一個(gè)面的下表面形成有第1催化劑層111(參照?qǐng)D3)。另外，從第1基材輥11被放出到下游并移動(dòng)的帶第1催化劑層的基材gde1以第1催化劑層111面對(duì)的方式在該基材gde1的作為其一個(gè)面的下表面層積從電解質(zhì)膜輥10被放出到下游并移動(dòng)的高分子電解質(zhì)膜pem的作為一個(gè)面的上表面。

上下一對(duì)臨時(shí)接合輥12,13按照各自繞水平軸自由旋轉(zhuǎn)、且相互的周面略微接觸的方式設(shè)置于電解質(zhì)膜輥10和第1基材輥11的下游。該上下一對(duì)臨時(shí)接合輥12,13以能夠升溫的方式構(gòu)成，通過(guò)使在上下層積的高分子電解質(zhì)膜pem和帶第1催化劑層的基材gde1從上游向下游通過(guò)，從而一邊旋轉(zhuǎn)一邊對(duì)這些高分子電解質(zhì)膜pem和帶第1催化劑層的基材gde1施加上下方向的外力和熱，將這些高分子電解質(zhì)膜pem與帶第1催化劑層的基材gde1接合。

激光器裝置14在上下一對(duì)臨時(shí)接合輥12,13的下游以在水平方向自由移動(dòng)的方式設(shè)置于通過(guò)該上下一對(duì)臨時(shí)接合輥12,13而接合于高分子電解質(zhì)膜pem的上表面的帶第1催化劑層的基材gde1的上方，向該帶第1催化劑層的基材gde1照射激光lb。該激光器裝置14一邊在水平方向移動(dòng)，一邊向帶第1催化劑層的基材gde1照射激光lb，從而刻入刻痕cl以使與高分子電解質(zhì)膜pem接合的帶第1催化劑層的基材gde1形成規(guī)定形狀(例如，矩形)。

激光器裝置14的激光lb為不透過(guò)帶第1催化劑層的基材gde1而透過(guò)高分子電解質(zhì)膜pem的波長(zhǎng)。該激光器裝置14的激光lb對(duì)高分子電解質(zhì)膜pem的透過(guò)率優(yōu)選為80％以上，更優(yōu)選為90％以上。即，如圖2所示，激光器裝置14的激光lb的波長(zhǎng)優(yōu)選為400nm以上、更優(yōu)選為600nm以上。具體來(lái)說(shuō)，可以使用yag激光器(波長(zhǎng)1064nm)。

另外，由圖2可知，激光器裝置14的激光lb不依賴于波長(zhǎng)，對(duì)碳系材料的透過(guò)率大致為0％。如后所述，帶催化劑層的基材由碳系材料構(gòu)成，激光器裝置14的激光lb不透過(guò)帶第1催化劑層的基材gde1而被吸收。由此，利用激光器裝置14的激光lb可以對(duì)帶第1催化劑層的基材gde1進(jìn)行切割或除去。

回收輥15是回收帶第1催化劑層的基材gde1的不需要部分gde12的輥，在激光器裝置14的下游、在帶第1催化劑層的基材gde1的上方繞水平軸旋轉(zhuǎn)。該回收輥15通過(guò)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而將因激光器裝置14的激光lb而刻入有刻痕cl的帶第1催化劑層的基材gde1中的規(guī)定形狀(例如，矩形)的部分gde11以外的不需要部分gde12從高分子電解質(zhì)膜pem上剝離，一邊卷取該不需要部分gde12一邊進(jìn)行回收。

通過(guò)回收輥15而剝離了帶第1催化劑層的基材gde1的不需要部分gde12的高分子電解質(zhì)膜pem按照下述方式進(jìn)行層積：以在帶第2催化劑層的基材gde2的上表面形成的第2催化劑層121(參照?qǐng)D3)面對(duì)該高分子電解質(zhì)膜pem的作為其另一個(gè)面的下表面的方式，在該高分子電解質(zhì)膜pem的作為其另一個(gè)面的下表面層積從第2基材輥17被放出到下游并移動(dòng)的帶第2催化劑層的基材gde2的作為一個(gè)面的上表面。

第2基材輥17是準(zhǔn)備連續(xù)的片狀(帶狀)的帶第2催化劑層的基材(gasdiffusionelectrode，氣體擴(kuò)散電極)gde2的輥，在激光器裝置14的下游、在高分子電解質(zhì)膜pem的下方繞水平軸旋轉(zhuǎn)。該第2基材輥17通過(guò)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從移動(dòng)的高分子電解質(zhì)膜pem的下方將帶第2催化劑層的基材gde2放出到下游。從第2基材輥17被放出到下游并移動(dòng)的帶第2催化劑層的基材gde2在作為其一個(gè)面的上表面形成有第2催化劑層121(參照?qǐng)D3)。另外，從第2基材輥17被放出到下游并移動(dòng)的帶第2催化劑層的基材gde2以第2催化劑層121面對(duì)的方式在該基材gde2的作為其一個(gè)面的上表面層積帶第1催化劑層的基材gde1的不需要部分gde12被剝離的高分子電解質(zhì)膜pem的作為另一個(gè)面的下表面。

上下一對(duì)接合輥18,19按照各自繞水平軸自由旋轉(zhuǎn)、且相互的周面略微接觸的方式設(shè)置于第2基材輥17的下游。該上下一對(duì)接合輥18,19以能夠升溫的方式構(gòu)成，通過(guò)使在上下層積的帶第1催化劑層的基材gde1的規(guī)定形狀的部分gde11、高分子電解質(zhì)膜pem、和帶第2催化劑層的基材gde2從上游向下游通過(guò)，從而一邊旋轉(zhuǎn)一邊對(duì)這些帶第1催化劑層的基材gde1的規(guī)定形狀的部分gde11、高分子電解質(zhì)膜pem、和帶第2催化劑層的基材gde2施加上下方向的外力和熱，將這些帶第1催化劑層的基材gde1的規(guī)定形狀的部分gde11、高分子電解質(zhì)膜pem、和帶第2催化劑層的基材gde2接合。即，通過(guò)上下一對(duì)接合輥18,19在高分子電解質(zhì)膜pem的作為另一個(gè)面的下表面形成第2催化劑層121。

切割器20在上下一對(duì)接合輥18,19的下游以在上下方向自由移動(dòng)的方式設(shè)置于通過(guò)該上下一對(duì)接合輥18,19而相互接合的帶第1催化劑層的基材gde1的規(guī)定形狀的部分gde11、高分子電解質(zhì)膜pem、和帶第2催化劑層的基材gde2的上方。該切割器20向下方移動(dòng)，對(duì)高分子電解質(zhì)膜pem和帶第2催化劑層的基材gde2進(jìn)行切割等修整。即，切割器20按照與高分子電解質(zhì)膜pem的作為一個(gè)面的上表面接合的規(guī)定形狀的帶第1催化劑層的基材gde11被包圍的方式，對(duì)高分子電解質(zhì)膜pem、和形成有第2催化劑層121的帶第2催化劑層的基材gde2進(jìn)行沖壓。由此，完成2個(gè)以上的燃料電池用膜電極接合體mea。

接著，參照?qǐng)D1，對(duì)通過(guò)制造線1實(shí)行的本實(shí)施方式的燃料電池用膜電極接合體mea的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。

制造線1中的燃料電池用膜電極接合體mea的制造方法具有步驟1、步驟2、步驟3、步驟4、步驟5、步驟6和步驟7等。

在步驟1中，準(zhǔn)備高分子電解質(zhì)膜pem。具體來(lái)說(shuō)，在步驟1中，將高分子電解質(zhì)膜pem從電解質(zhì)膜輥10放出到下游。

在步驟2中，準(zhǔn)備在連續(xù)的片狀(帶狀)的基材的作為一個(gè)面的下表面形成有第1催化劑層111的帶第1催化劑層的基材gde1。具體來(lái)說(shuō)，在步驟2中，將帶第1催化劑層的基材gde1從第1基材輥11放出到下游。

在步驟3中，在從電解質(zhì)膜輥10被放出并移動(dòng)的高分子電解質(zhì)膜pem的作為一個(gè)面的上表面，以第1催化劑層111面對(duì)該上表面的方式層積從第1基材輥11被放出并移動(dòng)的帶第1催化劑層的基材gde1。

在步驟4中，利用上下一對(duì)臨時(shí)接合輥12,13，將相互被層積并移動(dòng)的高分子電解質(zhì)膜pem與帶第1催化劑層的基材gde1接合。

在步驟5中，通過(guò)照射激光器裝置14的激光lb而刻入刻痕cl，以使與高分子電解質(zhì)膜pem接合的帶第1催化劑層的基材gde1形成為規(guī)定形狀。

在步驟6中，將帶第1催化劑層的基材gde1中的規(guī)定形狀的部分gde11以外的不需要部分gde12從高分子電解質(zhì)膜pem上剝離，回收至回收輥15。

在步驟7中，使用從第2基材輥17被放出并移動(dòng)的帶第2催化劑層的基材gde2，通過(guò)上下一對(duì)接合輥18,19，在高分子電解質(zhì)膜pem的作為另一個(gè)面的下表面形成第2催化劑層121，并且利用切割器20，按照與高分子電解質(zhì)膜pem的作為一個(gè)面的上表面接合的規(guī)定形狀的帶第1催化劑層的基材gde11被包圍的方式，對(duì)高分子電解質(zhì)膜pem和形成有第2催化劑層121的帶第2催化劑層的基材gde2進(jìn)行沖壓。由此，2個(gè)以上的燃料電池用膜電極接合體mea完成。

接著，參照?qǐng)D3，對(duì)利用通過(guò)制造線1實(shí)行的本實(shí)施方式的燃料電池用膜電極接合體mea的制造方法所制造的燃料電池用膜電極接合體mea的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。

如圖3所示，燃料電池用膜電極接合體mea具有高分子電解質(zhì)膜pem被帶第1催化劑層的基材gde11和帶第2催化劑層的基材gde2所夾持的結(jié)構(gòu)。

帶第1催化劑層的基材gde11通過(guò)依次層積第1擴(kuò)散層113、第1中間層112和第1催化劑層111而構(gòu)成。第1擴(kuò)散層113由孔在厚度方向貫通的多孔質(zhì)體構(gòu)成，使用例如包含碳纖維或碳粘結(jié)劑的碳紙。第1中間層112例如包含電子傳導(dǎo)性物質(zhì)和防水性樹(shù)脂而構(gòu)成。第1催化劑層111例如包含使鉑等催化劑金屬負(fù)載于炭黑等催化劑載體上有而成的催化劑顆粒、和離子傳導(dǎo)性高分子粘結(jié)劑等高分子電解質(zhì)而構(gòu)成。

同樣地，帶第2催化劑層的基材gde2也通過(guò)依次層積第2擴(kuò)散層123、第2中間層122和第2催化劑層121而構(gòu)成。第2擴(kuò)散層123為與第1擴(kuò)散層113同樣的構(gòu)成，第2中間層122為與第1中間層112同樣的構(gòu)成，第2催化劑層121為與第1催化劑層111同樣的構(gòu)成。

另外，在燃料電池用膜電極接合體mea中，通過(guò)使帶第1催化劑層的基材gde11為比帶第2催化劑層的基材gde2和高分子電解質(zhì)膜pem面積小的矩形，從而在四周形成了高低差。因此，高分子電解質(zhì)膜pem的一個(gè)面(上表面)的周邊以矩形框狀露出。由此，取得了第1催化劑層111和第2催化劑層121的爬電距離，確保了絕緣。通過(guò)制造線1實(shí)行的本實(shí)施方式的燃料電池用膜電極接合體mea的制造方法適合于具有這種高低差的mea的制造。

根據(jù)以上說(shuō)明的本實(shí)施方式的燃料電池用膜電極接合體mea的制造方法，可起到下述效果。

在本實(shí)施方式的燃料電池用膜電極接合體mea的制造方法、即制造線1中的燃料電池用膜電極接合體mea的制造方法中，為具備下述步驟的構(gòu)成：準(zhǔn)備高分子電解質(zhì)膜pem的步驟1；準(zhǔn)備在片狀的基材的一個(gè)面形成有第1催化劑層111的帶第1催化劑層的基材gde1的步驟2；按照第1催化劑層111面對(duì)高分子電解質(zhì)膜pem的一個(gè)面的方式，在高分子電解質(zhì)膜pem的一個(gè)面上層積帶第1催化劑層的基材gde1的步驟3；將高分子電解質(zhì)膜pem與帶第1催化劑層的基材gde1接合的步驟4；按照使與高分子電解質(zhì)膜pem接合的帶第1催化劑層的基材gde1為規(guī)定形狀的方式對(duì)帶第1催化劑層的基材gde1用激光器裝置14的激光lb刻入刻痕cl的步驟5；將帶第1催化劑層的基材gde1中的規(guī)定形狀的部分gde11以外的不需要部分gde12從高分子電解質(zhì)膜pem上剝離的步驟6；和，在高分子電解質(zhì)膜pem的另一個(gè)面形成第2催化劑層121，按照與高分子電解質(zhì)膜pem的一個(gè)面接合的規(guī)定形狀的帶第1催化劑層的基材gde11被包圍的方式，對(duì)高分子電解質(zhì)膜pem和第2催化劑層121進(jìn)行沖壓的步驟7等；使激光器裝置14的激光lb為不透過(guò)帶第1催化劑層的基材gde1而透過(guò)高分子電解質(zhì)膜pem的波長(zhǎng)的光。

總之，本實(shí)施方式中，首先，僅在高分子電解質(zhì)膜pem的一個(gè)面接合帶第1催化劑層的基材gde1，之后使用不透過(guò)帶催化劑層的基材而透過(guò)電解質(zhì)膜的激光lb對(duì)不需要部分gde12進(jìn)行切割、剝離而將其除去，其后在另一個(gè)面形成第2催化劑層121。這樣，由于在切割成規(guī)定形狀并進(jìn)行除去后再在另一個(gè)面形成第2催化劑層121，因而該第2催化劑層121不會(huì)被透過(guò)高分子電解質(zhì)膜pem的激光lb所除去。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，可以在抑制對(duì)電解質(zhì)膜造成損害的同時(shí)，防止所需要的催化劑層被除去。

另外，本實(shí)施方式中，使激光lb對(duì)高分子電解質(zhì)膜pem的透過(guò)率為80％以上。由此，通過(guò)使用透過(guò)性高的激光，可以更確實(shí)地抑制對(duì)高分子電解質(zhì)膜pem造成損害。

[第2實(shí)施方式]

圖4是示出本發(fā)明的第2實(shí)施方式的燃料電池用電極接合體mea的制造線2的示意圖。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式的制造線2除了在對(duì)于帶第1催化劑層的基材gde1的不需要部分gde12進(jìn)行處理的方面與上述制造線1不同以外，為與上述第1實(shí)施方式的制造線1相同的構(gòu)成。

圖4所示的燃料電池用膜電極接合體mea的制造線2具備電解質(zhì)膜輥10、第1基材輥11、上下一對(duì)臨時(shí)接合輥12,13、激光器裝置24、第2基材輥17、上下一對(duì)接合輥18,19、和切割器20等。即，制造線2與上述制造線1不同，具有激光器裝置24而代替激光器裝置14，并且不具有回收輥15。

激光器裝置24與上述激光器裝置14同樣地，在上下一對(duì)臨時(shí)接合輥12,13的下游、以在水平方向自由移動(dòng)的方式設(shè)置于通過(guò)該上下一對(duì)臨時(shí)接合輥12,13而接合于高分子電解質(zhì)膜pem的上表面的帶第1催化劑層的基材gde1的上方，向該帶第1催化劑層的基材gde1照射激光lb。該激光器裝置24一邊在水平方向移動(dòng)，一邊向帶第1催化劑層的基材gde1照射激光lb，從而按照與高分子電解質(zhì)膜pem接合的帶第1催化劑層的基材gde1形成為規(guī)定形狀(例如，矩形)的方式將規(guī)定形狀的部分gde11以外的不需要部分gde12直接除去。即，通過(guò)對(duì)不需要部分gde12整體掃描并照射激光lb，從而用激光器裝置24將不需要部分gde12直接除去。

需要說(shuō)明的是，激光器裝置24的激光lb使用與上述第1實(shí)施方式的激光器裝置14的激光lb同樣的激光。

利用激光器裝置24將帶第1催化劑層的基材gde1的不需要部分gde12直接除去的高分子電解質(zhì)膜pem以在帶第2催化劑層的基材gde2的上表面形成的第2催化劑層121(參照?qǐng)D3)面對(duì)高分子電解質(zhì)膜pem的作為其另一個(gè)面的下表面的方式，在該高分子電解質(zhì)膜pem的作為其另一個(gè)面的下表面層積從第2基材輥17被放出到下游并移動(dòng)的帶第2催化劑層的基材gde2的作為一個(gè)面的上表面。

第2基材輥17在激光器裝置24的下游在高分子電解質(zhì)膜pem的下方繞水平軸旋轉(zhuǎn)。

接著，參照?qǐng)D4，對(duì)通過(guò)制造線2實(shí)行的本實(shí)施方式的燃料電池用膜電極接合體mea的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式的制造線2中的制造方法除了在對(duì)于帶第1催化劑層的基材gde1的不需要部分gde12進(jìn)行處理的方面與上述制造線1中的制造方法不同以外，為與上述制造線1中的制造方法相同的工藝。

制造線2中的燃料電池用膜電極接合體mea的制造方法具備步驟1、步驟2、步驟3、步驟4、步驟15和步驟7等。即，制造線2中的制造方法與上述制造線1中的制造方法不同，代替步驟5而具有步驟15，并且不具有步驟6。

在步驟15中，通過(guò)照射激光器裝置24的激光lb，從而將不需要部分gde12除去，以使與高分子電解質(zhì)膜pem接合的帶第1催化劑層的基材gde1形成為規(guī)定形狀。

根據(jù)以上說(shuō)明的本實(shí)施方式的燃料電池用膜電極接合體mea的制造方法，可起到下述效果。

本實(shí)施方式的燃料電池用膜電極接合體mea的制造方法、即制造線2中的燃料電池用膜電極接合體mea的制造方法為具備下述步驟的構(gòu)成：準(zhǔn)備高分子電解質(zhì)膜pem的步驟1；準(zhǔn)備在片狀的基材的一個(gè)面形成有第1催化劑層111的帶第1催化劑層的基材gde1的步驟2；按照第1催化劑層111面對(duì)高分子電解質(zhì)膜pem的一個(gè)面的方式，在高分子電解質(zhì)膜pem的一個(gè)面上層積帶第1催化劑層的基材gde1的步驟3；將高分子電解質(zhì)膜pem與帶第1催化劑層的基材gde1接合的步驟4；按照使與高分子電解質(zhì)膜pem接合的帶第1催化劑層的基材gde1為規(guī)定形狀的方式對(duì)該帶第1催化劑層的基材gde1用激光器裝置24的激光lb將規(guī)定形狀的部分gde11以外的不需要部分gde12除去的步驟15；和，在高分子電解質(zhì)膜pem的另一個(gè)面形成第2催化劑層121，按照與高分子電解質(zhì)膜pem的一個(gè)面接合的規(guī)定形狀的帶第1催化劑層的基材gde11被包圍的方式，對(duì)高分子電解質(zhì)膜pem和第2催化劑層121進(jìn)行沖壓的步驟7等；使激光器裝置24的激光lb為不透過(guò)帶第1催化劑層的基材gde1而透過(guò)高分子電解質(zhì)膜pem的波長(zhǎng)的光。

總之，本實(shí)施方式中，首先，僅在高分子電解質(zhì)膜pem的一個(gè)面接合帶第1催化劑層的基材gde1，之后使用不透過(guò)帶催化劑層的基材而透過(guò)電解質(zhì)膜的激光lb將不需要部分gde12直接除去，其后在另一個(gè)面形成第2催化劑層121。這樣，由于在以規(guī)定形狀進(jìn)行除去后再在另一個(gè)面形成第2催化劑層121，因而該第2催化劑層121不會(huì)被透過(guò)高分子電解質(zhì)膜pem的激光lb所除去。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，可以在抑制對(duì)電解質(zhì)膜造成損害的同時(shí)，防止所需要的催化劑層被除去。

另外，本實(shí)施方式中，也使激光lb對(duì)高分子電解質(zhì)膜pem的透過(guò)率為80％以上，因而通過(guò)使用透過(guò)性高的激光，可以更確實(shí)地抑制對(duì)高分子電解質(zhì)膜pem造成損害。

本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，可達(dá)到本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)的變形、改良等包含于本發(fā)明中。

符號(hào)說(shuō)明

1,2制造線

10電解質(zhì)膜輥

11第1基材輥

12,13臨時(shí)接合輥

14,24激光器裝置

15回收輥

17第2基材輥

18,19接合輥

20切割器

111第1催化劑層

121第2催化劑層

mea燃料電池用膜電極接合體

lb激光(能量射線)

pem高分子電解質(zhì)膜

gde1帶第1催化劑層的基材

gde11帶第1催化劑層的基材中的規(guī)定形狀的部分

gde12帶第1催化劑層的基材中的不需要部分

cl刻痕

gde2帶第2催化劑層的基材