膜-电极层接合体的制造装置及制造方法制造方法及图纸

该膜‑催化剂接合体的制造装置(1)具有：多个搬送辊，将长带条状的电解质膜(92)在该电解质膜(92)的长度方向即搬送方向上搬送，形成于该电解质膜的背面的第一电极层(9a)含有第一催化剂粒子；吸附辊(10)，用该吸附辊的外周面的一部分吸附保持电解质膜(92)的背面，并且该吸附辊以该吸附辊的轴心为中心进行旋转；材料供给部，向一边被吸附辊(10)吸附保持一边移动的电解质膜(92)的表面供给含有第二催化剂粒子的电极材料，从而形成第二电极层(9b)；以及检查部，在电解质膜(92)从吸附辊(10)分离后，检查至少第一电极层(9a)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】膜-电极层接合体的制造装置及制造方法
本专利技术涉及一边搬送长条带状的电解质膜，一边在电解质膜的表面形成电极层的膜-电极层接合体的制造装置和制造方法。
技术介绍
近年来，燃料电池作为机动车、手机等的驱动电源而受到了关注。燃料电池是通过燃料中含有的氢(H2)与空气中的氧(O2)的电化学反应而产生电力的发电系统。与其他电池相比，燃料电池具有发电效率高且环境负担小的优点。燃料电池根据使用的电解质而存在几个种类。其中一种是使用离子交换膜(电解质膜)作为电解质的固体高分子型燃料电池(PEFC：PolymerElectrolyteFuelCell，聚合物电解质燃料电池)。由于固体高分子型燃料电池可以在常温下动作并且可以实现小型轻量化，因此期待将其应用于机动车、便携设备。固体高分子型燃料电池一般具有多个单元(cell)层叠的构造。一个单元通过由一对隔离件(separator)夹着膜-电极层接合体(MEA：Membrane-Electrode-Assembly，膜电极组件)的两侧而构成。膜-电极层接合体具有电解质膜和形成在电解质膜的两面的一对电极层。一对电极层中的一个是阳极，另一个是阴极。当含有氢的燃料气体接触阳极，并且空气接触阴极时，通过电化学反应产生电力。典型地，在电解质膜的表面涂敷使含有铂(Pt)的催化剂粒子分散在醇等溶剂中的催化剂油墨(电极膏)，并使该催化剂油墨干燥，由此制造出上述膜-电极层接合体。例如，专利文献1中记载了以往的膜-电极层接合体的制造技术。专利文献1的制造装置中，电解质膜被保持在吸附辊的外周面。然后，一边使吸附辊旋转来搬送电解质膜，一边从涂敷喷嘴喷出电极油墨来在电解质膜的表面涂敷电极油墨。现有技术文献专利文献1：日本特开2015-15258号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题为了使燃料气体和空气高效地扩散，在电解质膜上形成的电极层为多孔状。因此，已知电极层容易因来自外部的压力而损伤，而且电极层容易从电解质膜剥离。因此，在管理膜-电极层接合体的品质方面，在制造膜-电极层接合体时能够检查并判断在电解质膜上形成的电极层有无缺陷的技术十分重要。尤其，电解质膜的背面被吸附辊吸附保持。因此，在管理膜-电极层接合体的品质方面，在从吸附辊分离后，检查在电解质膜的背面形成的电极层上是否产生了缺陷更加重要。本专利技术是鉴于这样的情况而提出的，目的在于提供一种在膜-电极层接合体的制造装置中，在从吸附辊分离后，检查在电解质膜的背面形成的电极层上是否产生了缺陷，从而能够有效地对膜-催化剂接合体进行品质管理的技术。解决问题的技术方案为了解决上述课题，本专利技术的第一专利技术是一种膜-电极层接合体的制造装置，所述膜-电极层接合体的电解质膜的背面具有第一电极层，并且在所述电解质膜的表面具有第二电极层，其特征在于，具有：多个搬送辊，将长条带状的所述电解质膜在所述电解质膜的长度方向即搬送方向上搬送，形成于所述电解质膜的背面的所述第一电极层含有第一催化剂粒子；吸附辊，用所述吸附辊的外周面的一部分吸附保持由多个所述搬送辊搬送的所述电解质膜的背面，并且所述吸附辊以所述吸附辊的轴心为中心进行旋转；材料供给部，向一边被所述吸附辊吸附保持一边移动的所述电解质膜的表面供给含有第二催化剂粒子的电极材料，从而形成第二电极层；以及一个以上的检查部，在所述电解质膜从所述吸附辊分离后，检查所述第一电极层。本专利技术的第二专利技术根据第一专利技术的制造装置，所述检查部具有用于检查所述第一电极层的外观的外观检查部。本专利技术的第三专利技术根据第一专利技术或第二专利技术的制造装置，所述检查部具有：合计担载量检查部，在所述电解质膜从所述吸附辊分离后，检查所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的担载量和所述第二电极层中含有的所述第二催化剂粒子的担载量；以及运算部，从由所述合计担载量检查部得出的合计担载量中减去预先获取的所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的第一担载量，由此求出所述第二催化剂粒子的担载量。本专利技术的第四专利技术根据第三专利技术的制造装置，所述检查部还具有第一担载量检查部，所述第一担载量检查部在所述电解质膜到达所述吸附辊前，检查所述电解质膜的背面的所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的所述第一担载量。本专利技术的第五专利技术根据第三专利技术或第四专利技术的制造装置，所述运算部根据所述合计担载量和所述第一担载量，求出所述第二催化剂粒子的第二担载量，所述检查部根据所述第二担载量是否为异常值，检查所述第一电极层。本专利技术的第六专利技术根据第一专利技术至第五专利技术中的任一个制造装置，所述多孔基材搬送部一边使长条带状的多孔基材介于所述吸附辊与所述电解质膜之间，一边搬送所述多孔基材。本专利技术的第七专利技术根据第一专利技术至第六专利技术中的任一个制造装置，所述多个搬送辊中的、比所述检查部更靠搬送方向下游侧的搬送辊配置在所述电解质膜的表面侧。本专利技术的第八专利技术根据第一专利技术至第七专利技术中的任一个制造装置，所述制造装置还具有标记部，所述标记部基于所述检查部的检查结果，在被判断为存在缺陷的所述第一电极层附近进行标记。本专利技术的第九专利技术根据第一专利技术至第八专利技术中的任一个制造装置，所述电解质膜的背面与所述第一电极层在露出的状态下，被所述吸附辊吸附保持。本专利技术的第十专利技术是一种膜-电极层接合体的制造方法，所述膜-电极层接合体的电解质膜的背面具有第一电极层，并且在所述电解质膜的表面具有第二电极层，其特征在于，所述制造方法包括：搬送工序a)，用吸附辊的外周面的一部分吸附保持长条带状的所述电解质膜的背面，并且一边使所述吸附辊以所述吸附辊的轴心为中心进行旋转，一边搬送所述电解质膜，形成于所述电解质膜的背面的所述第一电极层含有第一催化剂粒子；工序b)，向一边被所述吸附辊吸附保持一边移动的所述电解质膜的表面供给含有第二催化剂粒子的电极材料，从而形成所述第二电极层；以及工序c)，在所述电解质膜从所述吸附辊分离后，检查所述第一电极层。本专利技术的第十一专利技术根据第十专利技术的制造方法，所述工序c)包括工序d)，在所述工序d)中，检查所述第一电极层的外观。本专利技术的第十二专利技术根据第十专利技术或第十一专利技术的制造方法，所述工序c)包括：工序e)，检查所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的担载量和所述第二电极层中含有的所述第二催化剂粒子的担载量；以及工序f)，从通过所述工序e)得出的合计担载量中减去预先获取的所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的担载量，由此求出所述第二催化剂粒子的第二担载量。本专利技术的第十三专利技术根据第十二专利技术的制造方法，所述制造方法还包括：在所述电解质膜到达所述吸附辊前，检查所述电解质膜的背面的所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的第一担载量的工序，所述工序f)中，从所述合计担载量中减去所述第一担载量，由此求出所述第二催化剂粒子的所述第二担载量。本专利技术的第十四专利技术根据第十二专利技术或第十三专利技术的制造方法，所述工序c)中，根据所述第二担载量是否为异常值，检查所述第一电极层。本专利技术的第十五专利技术根据第十专利技术至第十四专利技术中的任一个制造方法，所述工序a)中，一边使长条带状的多孔基材介于所述吸附辊与所述电解质膜之间一边搬送所述多孔基材。本专利技术的第十六专利技术根据第十专利技术至第十五专利技术中的任一种制造方法，在所述工序c)后，用配置在所述电解质膜的表面侧的多个搬送辊来搬送所述电解质膜。本专利技术的第十本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜‑电极层接合体的制造装置，所述膜‑电极层接合体的电解质膜的背面具有第一电极层，并且在所述电解质膜的表面具有第二电极层，其特征在于，具有：多个搬送辊，将长条带状的所述电解质膜在所述电解质膜的长度方向即搬送方向上搬送，形成于所述电解质膜的背面的所述第一电极层含有第一催化剂粒子；吸附辊，用所述吸附辊的外周面的一部分吸附保持由多个所述搬送辊搬送的所述电解质膜的背面，并且所述吸附辊以所述吸附辊的轴心为中心进行旋转；材料供给部，向一边被所述吸附辊吸附保持一边移动的所述电解质膜的表面供给含有第二催化剂粒子的电极材料，从而形成第二电极层；以及一个以上的检查部，在所述电解质膜从所述吸附辊分离后，检查所述第一电极层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.11 JP 2016-0478801.一种膜-电极层接合体的制造装置，所述膜-电极层接合体的电解质膜的背面具有第一电极层，并且在所述电解质膜的表面具有第二电极层，其特征在于，具有：多个搬送辊，将长条带状的所述电解质膜在所述电解质膜的长度方向即搬送方向上搬送，形成于所述电解质膜的背面的所述第一电极层含有第一催化剂粒子；吸附辊，用所述吸附辊的外周面的一部分吸附保持由多个所述搬送辊搬送的所述电解质膜的背面，并且所述吸附辊以所述吸附辊的轴心为中心进行旋转；材料供给部，向一边被所述吸附辊吸附保持一边移动的所述电解质膜的表面供给含有第二催化剂粒子的电极材料，从而形成第二电极层；以及一个以上的检查部，在所述电解质膜从所述吸附辊分离后，检查所述第一电极层。2.根据权利要求1所述的制造装置，其特征在于，所述检查部具有用于检查所述第一电极层的外观的外观检查部。3.根据权利要求1或2所述的制造装置，其特征在于，所述检查部具有：合计担载量检查部，在所述电解质膜从所述吸附辊分离后，检查所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的担载量和所述第二电极层中含有的所述第二催化剂粒子的担载量；以及运算部，从由所述合计担载量检查部得出的合计担载量中减去预先获取的所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的第一担载量，由此求出所述第二催化剂粒子的担载量。4.根据权利要求3所述的制造装置，其特征在于，所述检查部还具有第一担载量检查部，所述第一担载量检查部在所述电解质膜到达所述吸附辊前，检查所述电解质膜的背面的所述第一电极层中含有的所述第一催化剂粒子的所述第一担载量。5.根据权利要求3或4所述的制造装置，其特征在于，所述运算部根据所述合计担载量和所述第一担载量，求出所述第二催化剂粒子的第二担载量，所述检查部根据所述第二担载量是否为异常值，检查所述第一电极层。6.根据权利要求1～5中任一项所述的制造装置，其特征在于，所述制造装置还具有多孔基材搬送部，所述多孔基材搬送部一边使长条带状的多孔基材介于所述吸附辊与所述电解质膜之间，一边搬送所述多孔基材。7.根据权利要求1～6中任一项所述的制造装置，其特征在于，所述多个搬送辊中的、比所述检查部更靠搬送方向下游侧的搬送辊配置在所述电解质膜的表面侧。8.根据权利要求1～7中任一项所述的制造装置，其特征在于，所述制造装置还具有标记部，所述标记部基于所述检查部的检查结果，在被判断为存在缺陷的所述第一电极层附近进行标记。9.根据权利要求1～8中任一项所述的制造装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高木善则，大森雅文，竹上克哉，
申请(专利权)人：株式会社斯库林集团，
类型：发明
国别省市：日本,JP