電解質(zhì)膜卷繞體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電解質(zhì)膜卷繞體。
【背景技術(shù)】
[0002]用于燃料電池的膜電極接合體(Membrane Electrode Assembly/MEA)在電解質(zhì)膜的兩面接合有保持了用于促進燃料電池反應(yīng)的催化劑的陽極及陰極的催化劑層(以下，也稱為電極催化劑層)。
[0003]作為該膜電極接合體的制造裝置，存在例如下述專利文獻I記載的制造裝置。在下述專利文獻I中，提出了使被連續(xù)地傳送的催化劑層片材(在催化劑層支撐基材上形成有催化劑層的結(jié)構(gòu))與被連續(xù)地傳送的帶狀的電解質(zhì)膜片材(在電解質(zhì)膜支撐基材上形成有電解質(zhì)膜的結(jié)構(gòu))重合，而在電解質(zhì)膜上轉(zhuǎn)印催化劑層的手法。在該手法中，依次進行催化劑層相對于電解質(zhì)膜的轉(zhuǎn)印和之后的支撐基材(電解質(zhì)膜支撐基材或催化劑層支撐基材)的剝離。
[0004]然而，在下述專利文獻I記載的膜電極接合體的制造裝置中，卷繞有電解質(zhì)膜的卷繞體(也稱為電解質(zhì)膜卷繞體)的卷芯與電解質(zhì)膜及電解質(zhì)膜支撐基材直接相連。這樣卷繞體的卷芯與電解質(zhì)膜直接相連的話，對于從卷繞體卷出的全部的電解質(zhì)，無法依次轉(zhuǎn)印催化劑層(陽極側(cè)催化劑層及陰極側(cè)催化劑層)。因此，會產(chǎn)生無法作為產(chǎn)品利用的部分的問題。
[0005]為了解決該問題，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)了不將電解質(zhì)膜直接與卷繞體的卷芯連接，而使用與卷繞體的卷芯連接的引導(dǎo)膜，并將與該引導(dǎo)膜粘接的電解質(zhì)膜及電解質(zhì)膜支撐基材卷繞于卷繞體的方法。
[0006]專利文獻I:日本特開2013-182682號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]然而，依然留有以下的問題。即，在與卷繞體的卷芯連接的引導(dǎo)膜為一層的情況下，在剝離與引導(dǎo)膜連接的電解質(zhì)膜支撐基材時，在引導(dǎo)膜與電解質(zhì)膜支撐基材的連接部分無法剝離，在該時刻存在無法進行產(chǎn)品的傳送的問題。因此，可能無法有效地利用殘留于設(shè)備內(nèi)(制造裝置內(nèi))的電解質(zhì)膜。
[0009]本發(fā)明鑒于這樣的課題而作出，其目的在于提供一種電解質(zhì)膜卷繞體，用于能夠有效地利用設(shè)備內(nèi)的電解質(zhì)膜的膜電極接合體的制造裝置。
[0010]用于解決課題的方案
[0011]為了解決上述課題，本發(fā)明的電解質(zhì)膜卷繞體用于膜電極接合體的制造裝置，上述膜電極接合體是向被連續(xù)地傳送的帶狀的電解質(zhì)膜的至少一方的面上轉(zhuǎn)印電極催化劑層而形成的，在卷繞上述電解質(zhì)膜及對上述電解質(zhì)膜進行支撐的電解質(zhì)膜支撐基材的卷芯部，連接有引導(dǎo)膜的一端側(cè)及以可剝離的方式粘接于上述引導(dǎo)膜的引導(dǎo)膜支撐基材的一端側(cè)，在上述引導(dǎo)膜的另一端側(cè)及上述引導(dǎo)膜支撐基材的另一端側(cè)分別連接有上述電解質(zhì)膜的末端及上述電解質(zhì)膜支撐基材的末端。
[0012]這樣，由于設(shè)有引導(dǎo)膜及引導(dǎo)膜支撐基材，因此能夠在剝離電解質(zhì)膜支撐基材之后，剝離引導(dǎo)膜支撐基材。其結(jié)果是，能夠使引導(dǎo)膜保留在設(shè)備內(nèi)(制造裝置內(nèi))，能夠有效地利用卷繞于電解質(zhì)膜卷繞體的電解質(zhì)膜。
[0013]另外，在本發(fā)明的電解質(zhì)膜卷繞體中，優(yōu)選的是，上述引導(dǎo)膜支撐基材相對于上述引導(dǎo)膜的剝離強度為上述電解質(zhì)膜支撐基材相對于上述電解質(zhì)膜的剝離強度以下。
[0014]另外，在本發(fā)明的電解質(zhì)膜卷繞體中，優(yōu)選的是，上述引導(dǎo)膜及上述引導(dǎo)膜支撐基材的厚度與上述電解質(zhì)膜及上述電解質(zhì)膜支撐基材的厚度大致相等。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種電解質(zhì)膜卷繞體，用于能夠有效地利用設(shè)備內(nèi)的電解質(zhì)膜的膜電極接合體的制造裝置。
【附圖說明】
[0017]圖1是將膜電極接合體的制造裝置的概略結(jié)構(gòu)與各傳送部位的片材的形態(tài)一起示意性地表示的說明圖。
[0018]圖2是表示膜電極接合體的制造工序的一例的流程圖。
[0019]圖3是示意性地表示轉(zhuǎn)印結(jié)束時的各傳送部位的片材的形態(tài)的說明圖。
[0020]圖4是示意性地表示與電解質(zhì)膜卷繞體的卷內(nèi)側(cè)最后連接的引導(dǎo)膜的說明圖。
[0021]圖5是示意性地表示引導(dǎo)膜及引導(dǎo)膜支撐基材的概略結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0022]附圖標記說明
[0023]1:膜電極接合體的制造裝置
[0024]20R:電解質(zhì)膜片材滾筒(電解質(zhì)膜卷繞體)
[0025]20S:電解質(zhì)膜片材(電解質(zhì)膜)
[0026]21S:第一催化劑層片材
[0027]22S:第二催化劑層片材
[0028]110:第一催化劑層轉(zhuǎn)印機構(gòu)部
[0029]112:第一轉(zhuǎn)印輥
[0030]113:第一剝離輥
[0031]117:第二剝離輥
[0032]120:第二催化劑層轉(zhuǎn)印機構(gòu)部
[0033]122:第二轉(zhuǎn)印輥
[0034]201:卷芯部
[0035]313、317:回收輥
[0036]400:控制裝置
[0037]Bs:基片材(電解質(zhì)膜支撐基材)
[0038]DRl:第一催化劑層支撐片材滾筒
[0039]DR2:第二催化劑層支撐片材滾筒
[0040]Dsl:第一催化劑層支撐片材(第一催化劑層支撐基材)
[0041]Ds2:第二催化劑層支撐片材(第二催化劑層支撐基材)
[0042]FL:引導(dǎo)膜
[0043]FS:引導(dǎo)膜支撐基材
[0044]TA:連接帶
【具體實施方式】
[0045]以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。本發(fā)明通過以下的優(yōu)選的實施方式進行說明，但是能夠在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，通過很多手法來進行變更，能夠利用本實施方式以外的其他實施方式。因此，本發(fā)明的范圍內(nèi)的全部的變更包含于權(quán)利要求書。
[0046]〈膜電極接合體的制造裝置〉
[0047]首先，對膜電極接合體的制造裝置進行說明。圖1是將膜電極接合體的制造裝置的概略結(jié)構(gòu)與各傳送部位的片材的形態(tài)一起示意性地表示的說明圖。
[0048]另外，圖1示意性地表示片材傳送、片材接合及片材形態(tài)的情況，不反映實際的電解質(zhì)膜片材20S、第一催化劑層片材21S、第二催化劑層片材22S的厚度、長寬尺寸。另外，關(guān)于本發(fā)明的引導(dǎo)膜及引導(dǎo)膜支撐基材，在圖1中省略圖示，參照圖3?5在后文敘述。
[0049]膜電極接合體的制造裝置I是在電解質(zhì)膜的兩面上轉(zhuǎn)印催化劑層(電極催化劑層)而用于制作膜電極接合體(MEA)的裝置。更詳細而言，在與基片材Bs粘接的帶狀的電解質(zhì)膜片材20S的一方的面上接合與第一催化劑層支撐片材Dsl粘接的第一催化劑層片材21S，在電解質(zhì)膜片材20S的另一方的面上接合與第二催化劑層支撐片材Ds2粘接的第二催化劑層片材22S來制作膜電極接合體。另外，第一催化劑層片材21S及第二催化劑層片材22S是接收反應(yīng)氣體的供給而作為陽極(燃料極)或陰極(氧化劑極)發(fā)揮作用的電極催化劑層。
[0050]圖1所示的膜電極接合體的制造裝置I具備:第一催化劑層轉(zhuǎn)印機構(gòu)部110(第一接合部)、第二催化劑層轉(zhuǎn)印機構(gòu)部120(第二接合部)及控制裝置400。
[0051]第一催化劑層轉(zhuǎn)印機構(gòu)部110具備用于將第一催化劑層片材21S轉(zhuǎn)印于電解質(zhì)膜片材20S的機構(gòu)。第一催化劑層轉(zhuǎn)印機構(gòu)部110從其上游側(cè)開始具備:電解質(zhì)膜片材滾筒20R(電解質(zhì)膜卷繞體)、第一催化劑層支撐片材滾筒DR1、第一轉(zhuǎn)印輥112、第一剝離輥113、第一傳送輥114、第二剝離輥117。
[0052]電解質(zhì)膜片材滾筒20R接受控制裝置400的控制而旋轉(zhuǎn)，將電解質(zhì)膜片材20S與基片材Bs—起向第一轉(zhuǎn)印輥112送出。電解質(zhì)膜片材20S在基片材Bs的片材面上形成為長條狀。電解質(zhì)膜片材20S是由固體高分子材料例如氟系樹脂形成的質(zhì)子傳導(dǎo)性的離子交換膜，包括在濕潤狀態(tài)下表現(xiàn)出良好的傳導(dǎo)性的電解質(zhì)膜?；腂s能夠從電解質(zhì)膜片材20S剝離，由例如PET(聚對苯二甲酸乙二