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公開番号2025117193
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-12
出願番号2024011920
出願日2024-01-30
発明の名称長尺状電極積層体の製造方法及び長尺状電極積層体の製造装置
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01M 8/1004 20160101AFI20250804BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】皺や気泡を発生させずに、工業的に効率よく長尺状電解質膜と長尺状電極膜とを積層させた長尺状電極積層体を製造できる方法及び製造装置を提供すること。
【解決手段】長尺状電極積層体の製造装置は、長尺状触媒膜と基材付き長尺状電解質膜とを長さ方向に搬送しながら圧着して基材付き長尺状電極積層体を形成するロールプレス機と、前記基材付き長尺状電極積層体の前記基材を剥離して、長尺状電極積層体を形成する基材剥離用ロールと、基材付き長尺状電極積層体から剥離された基材を巻き取る基材巻取ロールと、長尺状電極積層体の搬送方向の下流側に設けられた、基材剥離用ロールの位置を基準位置として、基準位置から基材巻取ロールまでの距離に相当する長さの位置である第1点と、第1点から基材巻取ロールの直径に相当する長さで離れた第2点との間にある基材剥がし取り開始部と、を有する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
長尺状触媒膜と基材付き長尺状電解質膜とを長さ方向に搬送しながら圧着して、基材付き長尺状電極積層体を形成する圧着工程と、
前記基材付き長尺状電極積層体を長さ方向に搬送しながら、前記基材付き長尺状電極積層体の基材側に配置された基材剥離用ロールに沿って、前記基材を引っ張ることによって前記基材を剥離して、長尺状電極積層体を形成する基材剥離工程と、
前記基材付き長尺状電極積層体から剥離された前記基材を基材巻取ロールに巻き取る基材巻き取り工程と、を含み、
前記基材剥離工程を、次の方法により開始する、長尺状電極積層体の製造方法。
１）前記基材付き長尺状電極積層体の一部を幅方向に切断して切断部を形成し、前記切断部を起点として、前記基材付き長尺状電極積層体から前記基材を剥がし取る。
２）剥がし取った前記基材の先端を前記基材巻取ロールに巻き付ける。
３）前記基材巻取ロールで前記基材を巻き取って、前記基材付き長尺状電極積層体の前記基材を引っ張る。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
前記基材剥離工程において、前記基材付き長尺状電極積層体から前記基材を剥がし取る位置は、前記基材剥離用ロールの位置を基準位置として、前記基準位置から前記基材巻取ロールまでの距離に相当する長さの位置である第１点と、前記第１点から前記基材巻取ロールの直径に相当する長さで離れた第２点との間である、請求項１に記載の長尺状電極積層体の製造方法。
【請求項３】
長尺状触媒膜と基材付き長尺状電解質膜とを長さ方向に搬送しながら圧着して基材付き長尺状電極積層体を形成するロールプレス機と、
前記基材付き長尺状電極積層体の搬送方向の下流側で、前記基材付き長尺状電極積層体の基材側に配置され前記基材付き長尺状電極積層体の前記基材を剥離して、長尺状電極積層体を形成する基材剥離用ロールと、
前記基材付き長尺状電極積層体から剥離された前記基材を巻き取る基材巻取ロールと、
前記長尺状電極積層体の搬送方向の下流側に設けられた、前記基材剥離用ロールの位置を基準位置として、前記基準位置から前記基材巻取ロールまでの距離に相当する長さの位置である第１点と、前記第１点から前記基材巻取ロールの直径に相当する長さで離れた第２点との間にある基材剥がし取り開始部と、を有する、長尺状電極積層体の製造装置。
【請求項４】
前記基材剥がし取り開始部は、前記基材の一部を幅方向に切断する切断具が備えられている、請求項３に記載の長尺状電極積層体の製造装置。
【請求項５】
前記基材付き長尺状電極積層体は、前記基材が上側となるように、前記基材剥離用ロールに搬送される、請求項３又は４に記載の長尺状電極積層体の製造装置。
【請求項６】
前記基材剥離用ロールと前記基材剥がし取り開始部との間で、かつ前記長尺状電極積層体の下面側に配置された搬送ロールを有する、請求項５に記載の長尺状電極積層体の製造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺状電極積層体の製造方法及び長尺状電極積層体の製造装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、より多くの人々が手ごろで信頼でき、持続可能かつ先進的なエネルギーへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギーの効率化に貢献する燃料電池に関する研究開発が行われている。燃料電池は、一般に、電解質層を介して対向配置されたアノード側触媒層とカソード側触媒層とを含む電極構造体（ＭＥＡ）を有する。電極構造体を連続的に製造する方法として、長尺状の電解質膜を長さ方向に搬送しながら、その電解質膜の一方の表面にカソード側触媒層を積層し、電解質膜の他方の表面にアノード側触媒層を積層する方法が検討されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１０２３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料電池に関する技術では、電解質膜にアノード側触媒層あるいはカソード側触媒層を含む電極膜を隙間なく積層させることが重要である。しかしながら、長尺状の電解質膜を長さ方向に搬送しながら、その電解質膜の表面に電極膜を積層すると、電解質膜や電極膜に皺が発生したり、電解質膜と電極膜との間に気泡が発生したりすることがあった。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、皺や気泡を発生させずに、工業的に効率よく長尺状電解質膜と長尺状電極膜とを積層させた長尺状電極積層体を製造できる方法及び製造装置を提供することを目的とする。そして、延いてはエネルギー効率の改善に寄与するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、基材付きの長尺状電解質膜と長尺状触媒膜とを圧着して、基材付きの長尺状電極積層体を得て、次いで所定の方法で基材を剥離することによって、上記の課題を解決することが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。したがって、本発明は以下のものを提供する。
【０００７】
（１）長尺状触媒膜と基材付き長尺状電解質膜とを長さ方向に搬送しながら圧着して、基材付き長尺状電極積層体を形成する圧着工程と、前記基材付き長尺状電極積層体を長さ方向に搬送しながら、前記基材付き長尺状電極積層体の基材側に配置された基材剥離用ロールに沿って引っ張ることによって前記基材を剥離して、長尺状電極積層体を形成する基材剥離工程と、前記基材付き長尺状電極積層体から剥離された前記基材を基材巻取ロールに巻き取る基材巻き取り工程と、を含み、前記基材剥離工程を、次の方法により開始する、長尺状電極積層体の製造方法。
１）前記基材付き長尺状電極積層体の一部を幅方向に切断して切断部を形成し、前記切断部を起点として、前記基材付き長尺状電極積層体から前記基材を剥がし取る。
２）剥がし取った前記基材の先端を前記基材巻取ロールに巻き付ける。
３）前記基材巻取ロールで前記基材を巻き取って、前記基材付き長尺状電極積層体の前記基材を引っ張る。
【０００８】
（１）の長尺状電極積層体の製造方法によれば、圧着工程にて長尺状触媒膜と基材付き長尺状電解質膜とを圧着する際に、基材によって長尺状触媒膜と長尺状電解質膜とが支持されるので、形成される基材付き長尺状電極積層体に皺や気泡が発生しにくい。また、基材剥離工程を開始する際に、基材付き長尺状電極積層体の一部を幅方向に切断して形成した切断部を起点とするので、基材付き長尺状電極積層体の幅方向全体を切断させずに基材付き長尺状電極積層から容易に基材を剥離することができる。よって（１）の長尺状電極積層体の製造方法によれば、皺や気泡を発生させずに、工業的に効率よく長尺状電極積層体を製造することができる。
【０００９】
（２）前記基材剥離工程において、前記基材付き長尺状電極積層体から前記基材を剥がし取る位置は、前記基材剥離用ロールの位置を基準位置として、前記基準位置から前記基材巻取ロールまでの距離に相当する長さの位置である第１点と、前記第１点から前記基材巻取ロールの直径に相当する長さで離れた第２点との間である、（１）に記載の長尺状電極積層体の製造方法。
【００１０】
（２）の長尺状電極積層体の製造方法によれば、基材付き長尺状電極積層体から基材を剥がし取る位置が上記の位置にあるので、基材付き長尺状電極積層体から剥がし取った基材を短時間で基材巻取ロールに巻き付けることができ、基材剥離工程をより簡易に単時間で開始することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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