[发明专利]用于制造接合的层叠体的设备及制造接合的层叠体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造接合的层叠体(joined laminated media)的设备及制造该接合的层叠体的方法，其中，该接合的层叠体(如用于聚合物电解质燃料电池的膜电极组件)通过膜材料在堆叠成层后加压而接合来制造。

背景技术

通常，为了通过对膜材料的层叠体(laminated media)加压而接合来制造接合的层叠体，会使用辊式压力机，层叠体被输送到此处并然后被插入到彼此相对的辊之间加压。最近，已使用该技术来制造用于聚合物电解质燃料电池的膜电极组件(Membrane Electrode Assembly，下文中称为MEA)，该膜电极组件通过将聚合物电解质、燃料电极膜以及空气电极膜堆叠成层，并将其接合而生产(例如，参见专利文献第1、2和3号)。

对于上述的制造接合的层叠体的方法，当聚合物电解质、燃料电极膜以及空气电极膜的层叠体通过加压而接合时，易于发生膜材料的位移和变形并因而降低了产品的产率。这是因为当层叠体经过辊时，会发生层叠体上的力的突变或引起层叠体与辊之间的摩擦。此外，当在叠层膜材料之间的空间中留有空气的情况下，则难以将所述空气从该空间充分地排出。因而，会生产出在接合界面中有缺陷的层叠体。

为了解决该问题，提出了一种对层叠体进行固定并且将其保持处于该状态的方法，其中，层叠体设置在柔性片材的上表面上，该柔性片材附接至用于固定片材的金属框架。在用于固定片材的金属框架的顶部上，具有柔性片材和环状填料的片材与金属框架叠置。然后，通过使该封闭空间降压来将空气从由这些构件形成的气密空间中排出(例如，专利文献第4号和第5号)。

现有技术的描述

专利文献

1.日本专利申请公报，2008-159377号公报

2.日本专利申请公报，2010-514102号公报

3.日本专利申请公报，2010-198948号公报

4.日本专利申请公报，2005-19275号公报

5.日本专利申请公报，2008-146833号公报

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在参引的专利文献4和专利文献5的发明的每个发明中，必须为每组层叠体准备用于固定片材的固定的金属框架，并且对层叠体进行接合在容纳层叠体的空间被单独地减压之后执行。所以，节拍时间不可避免地被延长。此外，用于固定片材的固定的金属框架的厚度比层叠体的厚度大，使得不能使用适合于层叠体的大规模生产的连续式压力机，如辊式压力机或双带式压力机。因而，不能实现层叠体的高效生产。

为了解决这些问题，本发明将提供一种制造接合的层叠体的设备及制造接合的层叠体的方法，在该方法中，用膜材料制造并且通过加压而接合的接合的层叠体以膜材料无位移或变形或层压材料的界面的接合中无缺陷的状态被有效地并以良好的产率制造。

解决问题的手段

为了达成解决上述问题的目的，公开了一种用于通过对膜材料的层加压来将其接合来制造接合的层叠体的设备(第一项发明)，该设备包括如下：

一对环形带，所述一对环形带输送被夹在所述带之间的层叠体；

加压装置，所述加压装置设置在相对的位置处并且将所述一对环形带夹在中间，加压装置通过对由环形带输送的层叠体上的环形带加压而施加加压力；

容纳部，所述容纳部为形成在彼此相对的环形带之间以使得层叠体能够放置在其中的隔开的空间；

排放部，所述排放部沿环形带的宽度的方向凸出，并且该排放部与容纳部连通并将空气从该空间中排出，每个空间由所述容纳部和所述一对环形带隔开；

密封构件，所述密封构件包括在沿环形带的运动方向延伸的线上的多个容纳部和排放部，密封构件形成在一对环形带中的至少一个环形带上，以及

排放构件，所述排放构件将空气从容纳空间通过排放孔排出，排放孔在对应于排放部的位置处通过环形带而形成，

其中，排放孔在沿环形带的运动方向延伸的线上并且沿环形带的宽度方向在所述加压装置的外侧，并且

其中，排放构件通过接触环形带的与密封构件的一侧相对的一侧而覆盖排放孔，排放构件设置在下述位置处，即：该位置使得容纳空间中的空气被保持为至少对于层叠体加压装置加压的区域能够被排出，并且

其中，通过使容纳空间中的空气由排放构件穿过排放孔排出，一对环形带牢固地固定至设置在容纳空间中的的层叠体，并且层叠体以固定的位置被输送并且能够通过加压装置加压(第一项发明)。