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制造方法及图纸

技术编号:9410955 阅读:96 留言:0更新日期:2013-12-05 07:46
制造一种具有稳定形状的附带衬垫的电解质膜。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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】制造一种具有稳定形状的附带衬垫的电解质膜。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。【专利说明】
本专利技术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。
技术介绍
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)0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I所示的带有电解质衬垫的CCM的制造方法。在专利文献I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
技术实现思路
在上述专利文献I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μ m,且形状为框状,所以很难保持形状、无法高精度地贴口 ο鉴于上述问题,本专利技术旨在提供能使衬垫准确地贴合在电解质膜的规定位置的。为解决上述问题,本申请采用了如下构成。即,第一个专利技术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。第二个专利技术,其特征在于,在第一个专利技术中,贴合辊的凸部的俯视形状与衬垫的开口部形状相似。第三个专利技术,其特征在于,在第二个专利技术中,贴合辊的凸部的高度与衬垫的厚度大致相同。第四个专利技术,其特征在于,在第三个专利技术中,贴合辊的凸部的材料为弹性体。第五个专利技术,其特征在于,在第二个专利技术中,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80 μ m以上120 μ m以下的范围。第六个专利技术,其特征在于,在第一个专利技术中,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。第七个专利技术,其特征在于,在第一个专利技术中,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。第八个专利技术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。根据本专利技术,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。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的第一实施方式的催化剂涂层电解质膜10的俯视图。图2是本专利技术的第一实施方式的催化剂涂层电解质膜10的剖视图。图3是本专利技术的实施方式的衬垫13的俯视图。图4是本专利技术的第一实施方式的附带衬垫的电解质膜14的俯视图。图5是本专利技术的第一实施方式的附带衬垫的电解质膜14的剖视图。图6是本专利技术的第一实施方式的附带衬垫的电解质膜的制造装置I的概略图。图7是本专利技术的第一实施方式的带有凸部的压接辊21的概略图。图8是本专利技术的第二实施方式的附带衬垫的电解质膜34的剖视图。图9是本专利技术的第二实施方式的附带衬垫的电解质膜的制造装置2的概略图。图10是本专利技术的第二实施方式的催化剂涂层电解质膜30的剖视图。附图标记:1、2:附带衬垫的电解质膜的制造装置10、30:催化剂涂层电解质膜(CCM)11、11a、Ilb:催化剂层12:固体高分子电解质膜13、13a、13b:衬垫14、34:附带衬垫的电解质膜15:粘接剂19a、19b、19c:放卷辊20:收卷辊21、21a、21b:带有凸部的压接辊22:压接辊23:加压装置24:主体部25:凸部131:开口部【具体实施方式】(第一实施方式)以下,说明本专利技术的第一实施方式的附带衬垫的电解质膜的制造装置I以及附带衬垫的电解质膜的制造方法。首先,对通过本专利技术的附带衬垫的电解质膜的制造装置I制造的附带衬垫的电解质膜14进行说明。附带衬垫的电解质膜14通过附带衬垫的电解质膜的制造装置I将衬垫13贴合在催化剂涂层电解质膜10上而形成。参照图1及图2说明催化剂涂层电解质膜10的构成。图1是催化剂涂层电解质膜10的俯视图。图2是图1所示的催化剂涂层电解质膜10的A-A处的剖视图。如图1及图2所示,催化剂涂层电解质膜10是在固体高分子电解质膜(也简称为电解质膜)12上设置催化剂层11而构成的部件。更详细地说,催化剂涂层电解质膜10是在湿润状态下显示良好的质子导电性的固体高分子电解质膜12上设置催化剂层11而成的部件,该催化剂层11包括担载由钼或钼与其它金属的合金组成的催化剂的粉末碳、以及树脂。在本实施方式中,将在带状的固体高分子电解质膜12的表面上,催化剂层11隔着规定间隔形成为俯视矩形状的情况作为示例进行说明。在此,列举了构成固体高分子电解质膜12以及催化剂层11的材料的具体示例,但本专利技术并不限定于此。具体地说,作为构成固体高分子电解质膜12的高分子材料,能够使用含氟高分子电解质以及烃类高分子电解质。作为含氟高分子电解质,可使用例如杜邦公司制造的Nafion (注册商标)、旭硝子股份有限公司制造的Flemion (注册商标)、旭化成股份有限公司制造的Aciplex (注册商标)、戈尔公司制造的Gore Select (注册商标)等。作为烃类高分子电解质膜,可使用磺化聚醚酮、磺化聚醚砜、磺化聚醚醚砜、磺化聚硫化物、磺化聚苯等的电解质膜。尤其作为高分子电解质膜,可优选使用杜邦公司制造的Nafi本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:木内脩治
申请(专利权)人:凸版印刷株式会社
类型:
国别省市:

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