[发明专利]膜电极组件的制造方法及制造装置

说明书

本发明提供一种膜电极组件的制造方法及制造装置，该制造方法具有：使阳极电极(14)接合于固体高分子电解质膜(12)的一方的表面(12a)而作为接合体(60)的第1接合工序；和将阴极电极(16)接合于另一方的表面(12b)的第2接合工序。在第1接合工序中，经由配置于吸引加热板(26)的吸引加热表面(26a)的阳极电极(14)对固体高分子电解质膜(12)进行吸引和加热。在第2接合工序中，将接合体(60)和阴极电极(16)的层叠体(10a)在吸引加热表面(26a)与加热板(30)之间沿层叠方向进行加压的同时进行加热。通过上述膜电极组件的制造方法及制造装置能够容易地抑制位置偏移、因热量而导致的变形。

技术领域

本发明涉及一种在固体高分子电解质膜的两侧分别接合有多孔性的第1电极和第2电极的膜电极组件的制造方法及制造装置。

背景技术

固体高分子型的燃料电池的单体电池通过由一组隔板夹持膜电极组件而构成。膜电极组件具有：由高分子离子交换膜构成的固体高分子电解质膜；和分别接合于该固体高分子电解质膜的两侧的第1电极和第2电极。

第1电极和第2电极分别为多孔性，且分别具有电极催化剂层和气体扩散层。电极催化剂层面向固体高分子电解质膜而成为电极反应的反应场所。气体扩散层使反应气体扩散至电极催化剂层来供给。

为了制造这种膜电极组件，已知一种例如日本发明专利公开公报特开2009－283241号记载的制造方法。在该制造方法中，在第1电极和第2电极之间配置固体高分子电解质膜来形成层叠体，从该层叠体的层叠方向两侧按压加热了的模具来对该层叠体进行热压。据此，使模具的热量经由第1电极和第2电极传导至固体高分子电解质膜，从而使第1电极和第2电极各自与固体高分子电解质膜成为一体，由此得到膜电极组件。

发明内容

然而，难以将第1电极、固体高分子电解质膜和第2电极层叠成所期望的位置关系且在维持该位置关系的状态下进行热压。因此，在上述的制造方法中，存在第1电极、固体高分子电解质膜和第2电极在位置偏移的状态下被接合的担忧。

为了抑制该位置偏移，例如，也可以考虑将第1电极接合于固体高分子电解质膜的一方的表面侧并在彼此定位固定后，将第2电极接合于另一方的表面侧。可是，在上述的制造方法中，当想要将第1电极接合于固体高分子电解质膜的一方的表面侧时，成为另一方的表面与模具直接接触而对其进行热压的状态。因此，软化了的固体高分子电解质膜附着于模具等，会导致得到膜电极组件这件事本身变得困难。

本发明的主要目的在于提供一种膜电极组件的制造方法，通过该方法能够容易地得到抑制第1电极、固体高分子电解质膜和第2电极之间的位置偏移，以及抑制固体高分子电解质膜的变形的膜电极组件。

本发明的另一个目的在于提供一种膜电极组件的制造装置，通过该装置能够容易地得到抑制第1电极、固体高分子电解质膜和第2电极之间的位置偏移，以及抑制固体高分子电解质膜的变形的膜电极组件。

根据本发明的一实施方式，提供一种膜电极组件的制造方法，在所述膜电极组件(10)中，于固体高分子电解质膜(12)的两侧分别接合有多孔性的第1电极(14)和第2电极(16)，所述第1电极(14)和所述第2电极(16)分别具有气体扩散层和电极催化剂层，其特征在于，具有：第1接合工序，经由设置有吸引机构和加热机构的吸引加热板的吸引加热表面上所配置的所述第1电极，对层叠于该第1电极的所述固体高分子电解质膜进行吸引和加热，使得所述第1电极与所述固体高分子电解质膜的一方的表面接合而构成接合体；和第2接合工序，将层叠所述接合体的所述固体高分子电解质膜和所述第2电极而成的层叠体在所述吸引加热表面与加热板之间沿层叠方向进行加压的同时进行加热，据此，将所述第2电极与所述固体高分子电解质膜的另一方的表面接合。