[发明专利]带副垫片的膜电极接合体的制造方法、带副垫片的膜电极接合体的制造装置以及副垫片基材

说明书

副垫片基材(9)依次具有长条带状的第二背板(91)、副垫片膜(92)以及覆盖膜(93)。第二半切部(4)沿与电极层基材(8)的第一催化剂层(83)对应的对应区域(9A1)设置从覆盖膜(93)的表面到达第二背板(91)的厚度方向中间部为止的切断部(9C)。覆盖膜回收辊(23)从副垫片基材(9)剥离并回收覆盖膜(93)的非对应区域(9A2)。贴付机构(5)将第一催化剂层(83)与覆盖膜(93)的对应区域(9A1)对位并将电极层基材(8)与副垫片基材(9)贴合。

技术领域

本发明涉及带副垫片的膜电极接合体的制造方法、带副垫片的膜电极接合体的制造装置以及副垫片基材。

背景技术

近年来，燃料电池作为汽车和手机等的驱动电源备受关注。燃料电池是通过燃料中所含的氢气(H₂)与空气中的氧气(O₂)之间的电化学反应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、对环境负担小等优点。

根据使用的电解质的不同，燃料电池存在几种类型。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：Polymer Electrolyte FullCell)。由于固体高分子型燃料电池可以在常温下工作和小型轻量化，因此期待应用于汽车和便携设备。

固体高分子型燃料电池通常具有由多个单元层叠而成的结构。一个单元是由一对隔板夹持膜电极接合体(MEA：Membrane-Electrode-Assembly)的两侧而构成的。膜电极接合体具有电解质膜和在电解质膜的两面形成的一对电极层。一对电极层中的一个是阳极电极，另一个是阴极电极。当含有氢气的燃料气体接触阳极电极并且空气接触阴极电极时，通过电化学反应产生电力。

上述的膜电极组件容易因外部压力而损坏。因此，在固体高分子型燃料电池的制造过程中，在膜电极接合体上适当地安装树脂制的框体(副垫片膜)。并且，在操作膜电极接合体时，也可以不通过膜电极接合体本身而是通过副垫片膜来进行把持等。

例如，专利文献1中记载了在膜电极接合体上附加副垫片膜的垫片附加装置。在该垫片附加装置中，在副垫片膜的非使用区域设置并切掉切断部，在被切掉了的非使用区域内使膜-电极接合体对位，由此在膜-电极接合体的催化剂层的周围粘接作为框体的副垫片膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-142407号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在现有技术的情况下，由于预先从副垫片膜中切掉非使用区域，存在贴付前的副垫片膜的刚性低，容易产生褶皱的问题。

本发明的目的是提供一种提高附加了副垫片膜的膜电极接合体的刚性的技术。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，第一方面是带副垫片的膜电极接合体的制造方法，包括：工序(a)，准备依次具有长条带状的第一背板、长条带状的电解质膜、设置在所述电解质膜的表面的一部分的第一催化剂层的电极层基材；工序(b)，准备依次具有长条带状的第二背板、副垫片膜和覆盖膜的副垫片基材；工序(c)，沿与所述第一催化剂层对应的对应区域，在所述副垫片基材设置从所述覆盖膜的表面起到达所述第二背板的厚度方向中间部为止的切断部；工序(d)，从通过所述工序(c)设置了所述切断部的所述副垫片基材剥离所述覆盖膜中的除所述对应区域以外的非对应区域；以及工序(e)，将通过所述工序(d)残存在所述副垫片基材的所述覆盖膜的所述对应区域与所述电极层基材的所述第一催化剂层对准，得到所述电极层基材和所述副垫片基材的贴合体。

第二方面是在第一方面的带副垫片的膜电极接合体的制造方法中，还包括：工序(f)，从通过所述工序(e)得到的所述贴合体剥离所述第一背板，得到带副垫片的接合体片材。