电解质膜卷绕体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电解质膜卷绕体。
【背景技术】
[0002]用于燃料电池的膜电极接合体(Membrane Electrode Assembly/MEA)在电解质膜的两面接合有保持了用于促进燃料电池反应的催化剂的阳极及阴极的催化剂层(以下，也称为电极催化剂层)。
[0003]作为该膜电极接合体的制造装置，存在例如下述专利文献I记载的制造装置。在下述专利文献I中，提出了使被连续地传送的催化剂层片材(在催化剂层支撑基材上形成有催化剂层的结构)与被连续地传送的带状的电解质膜片材(在电解质膜支撑基材上形成有电解质膜的结构)重合，而在电解质膜上转印催化剂层的手法。在该手法中，依次进行催化剂层相对于电解质膜的转印和之后的支撑基材(电解质膜支撑基材或催化剂层支撑基材)的剥离。
[0004]然而，在下述专利文献I记载的膜电极接合体的制造装置中，卷绕有电解质膜的卷绕体(也称为电解质膜卷绕体)的卷芯与电解质膜及电解质膜支撑基材直接相连。这样卷绕体的卷芯与电解质膜直接相连的话，对于从卷绕体卷出的全部的电解质，无法依次转印催化剂层(阳极侧催化剂层及阴极侧催化剂层)。因此，会产生无法作为产品利用的部分的问题。
[0005]为了解决该问题，本发明者发现了不将电解质膜直接与卷绕体的卷芯连接，而使用与卷绕体的卷芯连接的引导膜，并将与该引导膜粘接的电解质膜及电解质膜支撑基材卷绕于卷绕体的方法。
[0006]专利文献I:日本特开2013-182682号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]然而，依然留有以下的问题。即，在与卷绕体的卷芯连接的引导膜为一层的情况下，在剥离与引导膜连接的电解质膜支撑基材时，在引导膜与电解质膜支撑基材的连接部分无法剥离，在该时刻存在无法进行产品的传送的问题。因此，可能无法有效地利用残留于设备内(制造装置内)的电解质膜。
[0009]本发明鉴于这样的课题而作出，其目的在于提供一种电解质膜卷绕体，用于能够有效地利用设备内的电解质膜的膜电极接合体的制造装置。
[0010]用于解决课题的方案
[0011]为了解决上述课题，本发明的电解质膜卷绕体用于膜电极接合体的制造装置，上述膜电极接合体是向被连续地传送的带状的电解质膜的至少一方的面上转印电极催化剂层而形成的，在卷绕上述电解质膜及对上述电解质膜进行支撑的电解质膜支撑基材的卷芯部，连接有引导膜的一端侧及以可剥离的方式粘接于上述引导膜的引导膜支撑基材的一端侧，在上述引导膜的另一端侧及上述引导膜支撑基材的另一端侧分别连接有上述电解质膜的末端及上述电解质膜支撑基材的末端。
[0012]这样，由于设有引导膜及引导膜支撑基材，因此能够在剥离电解质膜支撑基材之后，剥离引导膜支撑基材。其结果是，能够使引导膜保留在设备内(制造装置内)，能够有效地利用卷绕于电解质膜卷绕体的电解质膜。
[0013]另外，在本发明的电解质膜卷绕体中，优选的是，上述引导膜支撑基材相对于上述引导膜的剥离强度为上述电解质膜支撑基材相对于上述电解质膜的剥离强度以下。
[0014]另外，在本发明的电解质膜卷绕体中，优选的是，上述引导膜及上述引导膜支撑基材的厚度与上述电解质膜及上述电解质膜支撑基材的厚度大致相等。
[0015]发明效果
[0016]根据本发明，能够提供一种电解质膜卷绕体，用于能够有效地利用设备内的电解质膜的膜电极接合体的制造装置。
【附图说明】
[0017]图1是将膜电极接合体的制造装置的概略结构与各传送部位的片材的形态一起示意性地表示的说明图。
[0018]图2是表示膜电极接合体的制造工序的一例的流程图。
[0019]图3是示意性地表示转印结束时的各传送部位的片材的形态的说明图。
[0020]图4是示意性地表示与电解质膜卷绕体的卷内侧最后连接的引导膜的说明图。
[0021]图5是示意性地表示引导膜及引导膜支撑基材的概略结构的说明图。
[0022]附图标记说明
[0023]1:膜电极接合体的制造装置
[0024]20R:电解质膜片材滚筒(电解质膜卷绕体)
[0025]20S:电解质膜片材(电解质膜)
[0026]21S:第一催化剂层片材
[0027]22S:第二催化剂层片材
[0028]110:第一催化剂层转印机构部
[0029]112:第一转印辊
[0030]113:第一剥离辊
[0031]117:第二剥离辊
[0032]120:第二催化剂层转印机构部
[0033]122:第二转印辊
[0034]201:卷芯部
[0035]313、317:回收辊
[0036]400:控制装置
[0037]Bs:基片材(电解质膜支撑基材)
[0038]DRl:第一催化剂层支撑片材滚筒
[0039]DR2:第二催化剂层支撑片材滚筒
[0040]Dsl:第一催化剂层支撑片材(第一催化剂层支撑基材)
[0041]Ds2:第二催化剂层支撑片材(第二催化剂层支撑基材)
[0042]FL:引导膜
[0043]FS:引导膜支撑基材
[0044]TA:连接带
【具体实施方式】
[0045]以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。本发明通过以下的优选的实施方式进行说明，但是能够在不脱离本发明的范围的情况下，通过很多手法来进行变更，能够利用本实施方式以外的其他实施方式。因此，本发明的范围内的全部的变更包含于权利要求书。
[0046]〈膜电极接合体的制造装置〉
[0047]首先，对膜电极接合体的制造装置进行说明。图1是将膜电极接合体的制造装置的概略结构与各传送部位的片材的形态一起示意性地表示的说明图。
[0048]另外，图1示意性地表示片材传送、片材接合及片材形态的情况，不反映实际的电解质膜片材20S、第一催化剂层片材21S、第二催化剂层片材22S的厚度、长宽尺寸。另外，关于本发明的引导膜及引导膜支撑基材，在图1中省略图示，参照图3?5在后文叙述。
[0049]膜电极接合体的制造装置I是在电解质膜的两面上转印催化剂层(电极催化剂层)而用于制作膜电极接合体(MEA)的装置。更详细而言，在与基片材Bs粘接的带状的电解质膜片材20S的一方的面上接合与第一催化剂层支撑片材Dsl粘接的第一催化剂层片材21S，在电解质膜片材20S的另一方的面上接合与第二催化剂层支撑片材Ds2粘接的第二催化剂层片材22S来制作膜电极接合体。另外，第一催化剂层片材21S及第二催化剂层片材22S是接收反应气体的供给而作为阳极(燃料极)或阴极(氧化剂极)发挥作用的电极催化剂层。
[0050]图1所示的膜电极接合体的制造装置I具备:第一催化剂层转印机构部110(第一接合部)、第二催化剂层转印机构部120(第二接合部)及控制装置400。
[0051]第一催化剂层转印机构部110具备用于将第一催化剂层片材21S转印于电解质膜片材20S的机构。第一催化剂层转印机构部110从其上游侧开始具备:电解质膜片材滚筒20R(电解质膜卷绕体)、第一催化剂层支撑片材滚筒DR1、第一转印辊112、第一剥离辊113、第一传送辊114、第二剥离辊117。
[0052]电解质膜片材滚筒20R接受控制装置400的控制而旋转，将电解质膜片材20S与基片材Bs—起向第一转印辊112送出。电解质膜片材20S在基片材Bs的片材面上形成为长条状。电解质膜片材20S是由固体高分子材料例如氟系树脂形成的质子传导性的离子交换膜，包括在湿润状态下表现出良好的传导性的电解质膜。基片材Bs能够从电解质膜片材20S剥离，由例如PET(聚对苯二甲酸乙二