涂敷装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在片状部件上涂敷材料的涂敷装置。
【背景技术】
[0002]近年来，与以能量和环境问题为背景的社会性要求及动向相呼应，在常温下也动作而可得到高输出密度的燃料电池作为电动汽车用电源、定置型电源备受关注。燃料电池的基于电极反应的生成物理论上是水，是对地球环境的负担少的清洁的发电系统。特别是固体高分子型燃料电池(PEFC)因在较低温下动作，故而作为电动汽车用电源而被期待。
[0003]固体高分子型的燃料电池包含具有电解质膜、形成于该膜的两面的催化剂层、气体扩散层(H)L)等的膜一电极接合体(Membrane Electrode Assembly,以下称为ΜΕΑ) ο MEA经由隔板层叠多个而构成燃料电池。
[0004]在制造MEA时，作为在电解质膜的两面形成电极催化剂层的技术，已知有在电解质膜上涂敷催化剂墨的方法(例如参照专利文献I)。在专利文献I记载的方法中，在电解质膜上以将其外周部夹入的方式安装有外周框板。在外周框板的开口部配置多孔质板，且经由多孔质板对电解质膜进行真空吸引且涂敷催化剂墨。多孔质板保护涂敷有催化剂墨的涂敷区域。
[0005]专利文献1:(日本)特开2009 - 129777号公报
[0006]在专利文献I记载的方法中，在经由多孔质板真空吸引电解质膜时，在比多孔质板的外周缘部的内侧、即比涂敷区域的外周靠内侧的范围吸附电解质膜。
[0007]因此，如果在电解质膜上，在涂敷区域内的外周部分产生折痕，或在超过涂敷区域更外侧的范围产生折痕，则涂敷催化剂墨的机构与电解质膜之间的距离受折痕的影响而变化。其结果，在电解质膜的电极反应部的形状上产生变形，在涂敷的催化剂的尺寸及厚度上产生尺寸变动。存在因电解质膜出现变形，从而使应用该电解质膜的燃料电池的电池性能降低这种问题。
【发明内容】
[0008]本发明是鉴于上述事情而设立的，其目的在于提供可防止在片状部件的涂敷区域的形状上产生变形的涂敷装置。
[0009]实现上述目的的本发明的涂敷装置具有载置具备挠性的薄膜状的片状部件的基板、使所述片状部件吸附于所述基板的吸引部、在通过所述吸引部使吸附于所述基板的所述片状部件上涂敷材料的涂敷机构。所述片状部件在从中央部分至比外周缘部靠内侧的范围具备涂敷材料的涂敷区域。而且，所述吸引部在涂敷所述材料的所述涂敷区域使所述片状部件吸附于所述基板，并且在超过所述涂敷区域更外侧的范围使所述片状部件吸附于所述基板。
【附图说明】
[0010]图1是表示燃料电池的电池构造的剖面图；
[0011]图2是表示第一实施方式的涂敷装置的概略构成图；
[0012]图3是沿着图2的3 —3线的剖面图；
[0013]图4是放大表示图3中标记4A所示的部分的图；
[0014]图5(A)、⑶、(C)是用于使电解质膜吸附在从涂敷区域不超过外侧的范围的对比例中产生的不合适例的说明的说明图；
[0015]图6是表示第二实施方式的涂敷装置的概略构成图；
[0016]图7是沿着图6的7 —7线的剖面图。
[0017]标记说明
[0018]10:单电池
[0019]20:膜一电极接合体(MEA)
[0020]21:电解质膜
[0021]22、23:催化剂层
[0022]24、25:气体扩散层
[0023]31、32:隔板
[0024]50、51:涂敷装置
[0025]60:片状部件
[0026]61:外周缘部
[0027]62:涂敷区域
[0028]63:超过涂敷区域更外侧的范围
[0029]70:基板
[0030]80:吸引部
[0031]81:吸引机构
[0032]90:涂敷机构
[0033]91:催化剂墨(材料)
[0034]92:涂敷机头
[0035]101:供给卷轴
[0036]102:卷绕卷轴
[0037]103:旋转轴
[0038]104:负压辊
[0039]104a:负压辊的周壁(基板)
[0040]105:小孔
[0041]106:真空泵
[0042]107:吸引室
[0043]108:流路
[0044]111:供给卷轴
[0045]112:卷绕卷轴
[0046]113:旋转轴
[0047]114:静电吸附辊
[0048]114a:静电吸附辊的周壁(基板)
[0049]115:吸附板
[0050]116:电源
【具体实施方式】
[0051]以下，参照【附图说明】本发明的实施方式。此外，在附图的说明中，对同一要素标注同一标记，省略重复的说明。为了便于说明而夸张表示附图的尺寸比率，与实际的比率有所不同。
[0052](第一实施方式)
[0053]图1是表示燃料电池的电池构造的剖面图。
[0054]参照图1，单电池10应用于以氢为燃料的固体高分子型燃料电池(PEFC)等，具有MEA20及隔板31、32。在将单电池10堆栈使用的情况下，例如还具有冷却板33，通过设于冷却板33的槽部33a，构成用于将单电池10冷却的制冷剂流通的制冷剂流路。
[0055]MEA20具有高分子电解质膜21、催化剂层22、23及气体扩散层(⑶L:GasDiffus1n Layer)24、25。
[0056]催化剂层22含有催化剂成分、承载催化剂成分的导电性的催化剂担体及高分子电解质，是氢的氧化反应进行的阳极催化剂层，配置在电解质膜21的一侧。催化剂层23含有催化剂成分、承载催化剂成分的导电性的催化剂担体及高分子电解质，是氧的还原反应进行的阴极催化剂层，配置在电解质膜21的另一侧。
[0057]电解质膜21具有使在催化剂层22生成的质子选择性透过催化剂层23的功能及用于不使向阳极侧供给的燃料气体和阴极侧供给的氧化剂气体混合的作为隔壁的功能。
[0058]气体扩散层24是用于使向阳极侧供给的燃料气体分散的阳极气体扩散层，位于隔板31与催化剂层22之间。气体扩散层25是用于使向阴极侧供给的氧化剂气体分散的阴极气体扩散层，位于隔板32与催化剂层23之间。
[0059]隔板31、32具有将单电池10串联电连接的功能及将燃料气体、氧化剂气体及制冷剂相互截断的作为隔壁的功能，是与MEA20大致相同的形状，例如通过对不锈钢钢板实施冲压加工而形成。不锈钢钢板因容易实施复杂的机械加工且导电性良好而优选，根据需要，也能够实施耐腐蚀性的表面涂层。
[0060]隔板31是配置于MEA20的阳极侧的阳极隔板，具有构成相对于催化剂层22位于MEA20与隔板31之间的气体流路的槽部31a。槽部(气体流路)31a为了向催化剂层22供给燃料气体而使用。
[0061]隔板32是配置于MEA20的阴极侧的阴极隔板，具有构成相对于催化剂层23位于MEA20与隔板32之间的气体流路的槽部32a。槽部(气体流路)32a为了向催化剂层23供给氧化剂气体而使用。
[0062]接着，对各构成部件的材质及尺寸等进行详细说明。
[0063]电解质膜21可应用由全氟化碳磺酸系聚合物构成的氟类电解质膜、具有磺酸基的碳化氢类树脂膜、含浸磷酸及离子性液体等电解质成分的多孔质状的膜。全氟化碳磺酸系聚合物例如是Naf1n(注册商标，杜邦公司制造)、7 >7° U、y夕只(注册商标、旭化成株式会社制造)、Flem1n (注册商标，旭硝子株式会社制造)。多孔质状的膜例如由聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)形成。
[0064]电解质膜21的厚度没有特别限定，但从强度、耐久性及输出特性的观点来看，优选5?300 μ m，更优选10?200 μ m。
[0065]用于催化剂层(阴极催化剂层)23的催化剂成分只要在氧的还原反应时具有催化剂作用的成分即可，没有特别限定。用于催化剂层(阳极催化剂层)2