[发明专利]附带衬垫的电解质膜的制造装置以及附带衬垫的电解质膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及附带衬垫的电解质膜的制造装置及制造方法，尤其涉及使衬垫部件贴合在电解质膜上的附带衬垫的电解质膜的制造装置及附带衬垫的电解质膜的制造方法。

背景技术

以往，开发了用于燃料电池等的附带衬垫的催化剂涂层电解质膜（以下，简称为CCM）。附带衬垫的CCM由电极催化剂层以及衬垫形成在电解质膜的两面而构成。作为制造附带衬垫的CCM的技术，已知有例如下述专利文献1所示的带有电解质衬垫的CCM的制造方法。

在专利文献1所示的制造方法中，将在带状的电解质膜上隔着规定间隔形成催化剂层而构成的催化剂涂层电解质膜（CCM）从原料辊绕取并进行搬送，通过一对辊将设置有开口部的衬垫压接在该CCM上，从而形成附带衬垫的CCM。根据上述制造方法，能够由带状的催化剂涂层电解质膜制造多个附带衬垫的CCM。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：特开2007-180031号公报

发明内容

在上述专利文献1的制造方法中，需要将形成在电解质膜上的催化剂层的形成区域与衬垫的开口部的位置对准。但是，在以往的技术中，存在该催化剂层的形成区域及衬垫的开口部发生错位的问题。虽然提出了考虑这样的催化剂层的错位而形成稍大的开口部的方法，但是这种方法存在未被衬垫覆盖的电解质膜，从而存在耐久性下降的问题。并且，衬垫的厚度一般为非常薄，仅为数十μm，且形状为框状，所以很难保持形状、无法高精度地贴合。

鉴于上述问题，本发明旨在提供能使衬垫准确地贴合在电解质膜的规定位置的附带衬垫的电解质膜的制造装置以及附带衬垫的电解质膜的制造方法。

为解决上述问题，本申请采用了如下构成。即，第一个发明是一种附带衬垫的电解质膜的制造装置，其通过将电解质膜与衬垫贴合而制造附带衬垫的电解质膜，所述电解质膜在规定区域设置有催化剂层，所述衬垫上设置有其形状与该催化剂层的区域形状对应的开口部，所述制造装置的特征在于，具有贴合辊，该贴合辊抵接于衬垫以贴合电解质膜与衬垫；在贴合辊的表面设有与衬垫的开口部嵌合的凸部；具有辊控制部，该辊控制部使贴合辊进行动作，以在嵌合凸部和开口部的状态下贴合电解质膜与衬垫。

第二个发明，其特征在于，在第一个发明中，贴合辊的凸部的俯视形状与衬垫的开口部形状相似。

第三个发明，其特征在于，在第二个发明中，贴合辊的凸部的高度与衬垫的厚度大致相同。

第四个发明，其特征在于，在第三个发明中，贴合辊的凸部的材料为弹性体。

第五个发明，其特征在于，在第二个发明中，开口部形成为由多个边围成的多角形状，贴合辊的凸部的俯视形状为多角形状，其各边长度比开口部对应的边的长度短80μm以上120μm以下的范围。

第六个发明，其特征在于，在第一个发明中，衬垫呈带状；在衬垫上隔着预先设定的第一间隔形成有多个开口部；贴合辊呈圆筒状；在所述贴合辊的外周面上，隔着根据第一间隔而预先设定的第二间隔形成有多个凸部；控制部通过使贴合辊旋转来使多个凸部与多个开口部分别连续地嵌合，从而使电解质膜与衬垫贴合。

第七个发明，其特征在于，在第一个发明中，具有两个相对的贴合辊；控制部使两个贴合辊进行动作，以使衬垫同时贴合在电解质膜的正反两面。

第八个发明是一种附带衬垫的电解质膜的制造方法，通过将电解质膜与衬垫贴合而制造附带衬垫的电解质膜，所述电解质膜在规定区域设置有催化剂层，所述衬垫上设置有其形状与该催化剂层的区域形状对应的开口部，所述制造方法的特征在于，包括如下步骤：将凸部与衬垫的开口部嵌合，所述凸部设置在抵接于衬垫以将电解质膜与衬垫贴合的贴合辊的表面；使贴合辊进行动作以在凸部与开口部嵌合的状态下贴合电解质膜与衬垫。

根据本发明，通过使设置在贴合辊上的凸部与衬垫的开口部嵌合的同时将衬垫与电解质膜贴合，容易且准确地使衬垫贴合在电解质膜的规定位置。即，能够防止衬垫的开口部与催化剂涂层膜的催化剂层部分之间的错位。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的催化剂涂层电解质膜10的俯视图。

图2是本发明的第一实施方式的催化剂涂层电解质膜10的剖视图。

图3是本发明的实施方式的衬垫13的俯视图。

图4是本发明的第一实施方式的附带衬垫的电解质膜14的俯视图。

图5是本发明的第一实施方式的附带衬垫的电解质膜14的剖视图。

图6是本发明的第一实施方式的附带衬垫的电解质膜的制造装置1的概略图。