增强膜2相互面接触并且紧密接触(步骤32)。在被夹在背板lbB和耐热背板2b之间的状态下，相互粘着的带状电解质聚合物1和第一增强膜2被输送到第一剥离部61。
[0198]第一剥离部61利用剥离辊61r从带状电解质聚合物1剥离并且回收背板lbB (步骤33)。如上所述，在带状电解质聚合物1和背板lbB之间的粘合度被预先调整为低于在带状电解质聚合物1和第一增强膜2之间的粘合度以及在第一增强膜2和耐热背板2b之间的粘合度。因此，在第一剥离部61中，背板lbB能够被容易地剥离。背板lbB被剥离的带状电解质聚合物1在受到第一增强膜2和耐热背板2b支撑的状态中被输送到第二粘着部
62ο
[0199]图21是示出在第二粘着部62中的步骤的内容的概略图表。第二粘着部62从第二增强膜供应部21Β接收经由中间层5布置在耐热背板3b上的第二增强膜3的供应(步骤34)。在第二粘着部62中，挤压辊62r使得带状电解质聚合物1的暴露表面(在与第一增强膜2相反的一侧上的表面)和第二增强膜3紧密接触(步骤35)。在第二粘着部62中的挤压条件可以与在第一粘着部60中的挤压条件相同。第一增强膜2和第二增强膜3与带状电解质聚合物1的层压板部件在被夹在耐热背板2b和3b之间的状态下被输送到热压结合部63。
[0200]图22是示出在热压结合部63和第二剥离部64中的步骤的内容的概略图表。在热压结合部63中，热辊63r热压缩带状电解质聚合物1与第一增强膜2和第二增强膜3，并且双表面增强膜lrr得以产生(步骤36)。在热压结合步骤中，熔化的带状电解质聚合物1的电解质聚合物在第一增强膜2和第二增强膜3中含浸，并且熔化的中间层5的电解质聚合物在第一增强膜2和第二增强膜3中含浸。因此，根据第三实施例的制造设备100B，因为由中间层5的电解质聚合物形成的薄膜层形成在双表面增强膜lrr的两个表面上，所以在双表面增强膜lrr中能够确保优良的表面性质。
[0201]双表面增强膜lrr在被两个耐热背板2b和3b夹持的状态下被输送到第二剥离部64。在第二剥离部64中，剥离辊64r从双表面增强膜lrr剥离在第一增强膜2侧上的耐热背板2b (步骤37)。被布置到耐热背板3b的双表面增强膜lrr被输送到水解处理部40。在水解处理部40中，质子传导性被赋予双表面增强膜lrr，并且增强电解质膜完成。在水解处理部40中执行的步骤与在第一实施例中描述的相同(图6)。
[0202]如上所述，根据第三实施例的制造设备100B，能够在确保与耐热背板2b和耐热背板3b的粘合度之后输送第一增强膜2和第二增强膜3。此外，因为包含电解质聚合物的中间层5被布置在第一增强膜2和第二增强膜3与耐热背板2b和耐热背板3b之间，所以能够获得具有优良表面性质的双表面增强膜lrr。此外，根据第三实施例的制造设备100B，因为第一增强膜2和第二增强膜3能够在相同步骤中在带状电解质聚合物1上被热压缩，所以与第一增强膜2和第二增强膜3被分开地热压缩的结构相比较，步骤数目能够减小。
[0203]D.变型
[0204]D1.变型 1:
[0205]在上述各实施例中，第一增强膜2和第二增强膜3由ePTFE形成。然而，第一增强膜2和第二增强膜2和3可以由除了 ePTFE之外的材料形成。此外，在上述各实施例中，第一增强膜2和第二增强膜3的背板由PFA或PET形成。然而，第一增强膜2和第二增强膜
3的背板可以由除了 PFA和PET之外的材料形成。
[0206]D2:变型 2:
[0207]在每个实施例中，背板lb、2b、3b、2bf、3bf、2bB和3bB中的任意一个均由单层薄膜部件形成。然而，背板lb、2b、3b、2bf、3bf、2bB和3bB中的每个背板可以具有多个不同的材料层被堆叠的多层结构。在该情形中，经历热压结合步骤的背板优选地具有具有高耐热性(最大连续地操作温度:例如大约200到270°C )和光滑表面性质(表面粗糙度(Ra):例如大约10到800nm)的两个最外层。因此，在带状电解质聚合物1与第一增强膜2和第二增强膜3之间的热压结合步骤能够得到响应并且能够确保在热压结合步骤之后单表面增强膜lr和双表面增强膜lrr的优良表面性质。
[0208]D3.变型 3:
[0209]实施例的制造设备100、100A和100B中的每个制造设备制造通过在带状电解质聚合物1的两个表面中引入第一增强膜2和第二增强膜3而增强两个表面侧的增强电解质膜。然而，上述每个实施例的制造设备100、100A和100B每个可以制造通过在带状电解质聚合物1的一个表面中引入第一增强膜2获得的仅仅一个表面侧被增强的增强电解质膜。
[0210]D4.变型 4:
[0211]第三实施例的制造设备100B在相同步骤中同时将第一增强膜2和第二增强膜3热压缩到带状电解质聚合物1。然而，第三实施例的制造设备100B可以分开地执行第一增强膜2和第二增强膜3到带状电解质聚合物1的热压结合步骤。
[0212]D5.变型 5:
[0213]根据第三实施例，中间层5被形成为覆盖在各增强膜2和3与耐热背板2b和3b之间的整个界面。然而，中间层5可以不被形成为覆盖在各增强膜2和3与背板2b和3b之间的整个界面。中间层5可以被形成为在各增强膜2和3与各耐热背板之间的多个位置中分散。
[0214]本发明不限于上述的实施例、实例和变型，并且在不从本发明的主旨偏离的范围中，能够以各种构造实现。例如，实施例、实例和变型中的技术特征能够可选地被替代或者组合以解决部分或者全部上述问题，或者实现部分或者全部上述效果。此外，除非在说明书中描述为是不可缺少的，否则技术特征能够可选地被消除。
【主权项】
1.一种制造增强电解质膜的制造方法，所述增强电解质膜被用在燃料电池中，并且所述增强电解质膜具有布置在其内部的增强部件，所述制造方法包括: (a)步骤:将带状电解质聚合物在布置在第一背板的表面上的状态下在作为输送方向的所述带状电解质聚合物的纵向方向上输送，其中所述带状电解质聚合物是第一电解质聚合物的带状体； (b)步骤:将第一带状增强部件在布置在第二背板的表面上的状态下在所述输送方向上输送，并且将所述第一带状增强部件布置在所述带状电解质聚合物的表面上，其中所述第一带状增强部件是带状体；和 (c)步骤:在所述步骤(b)之后，在通过在所述第二背板和所述第一带状增强部件之间存在的第二电解质聚合物使得所述第二背板和所述第一带状增强部件之间的第一粘合度高于所述第一背板和所述带状电解质聚合物之间的第二粘合度的状态下，从所述带状电解质聚合物剥离所述第一背板。2.根据权利要求1所述的制造方法，其中: 所述步骤(c)包括如下步骤:使在所述第二背板和所述第一带状增强部件之间的所述第一粘合度高于在所述第一背板和所述带状电解质聚合物之间的所述第二粘合度，其中通过经由所述第一背板和所述第二背板热压缩所述带状电解质聚合物和所述第一带状增强部件，使形成所述带状电解质聚合物的所述第一电解质聚合物含浸到所述第一带状增强部件的内部并且使所述第一电解质聚合物到达在所述第二背板和所述第一带状增强部件之间的界面，从而所述第一电解质聚合物用作所述第二电解质聚合物。3.根据权利要求2所述的制造方法，进一步包括: (d)步骤:在所述第一背板被剥离的所述带状电解质聚合物的表面上布置并且热压缩第二带状增强部件。4.根据权利要求2或3所述的制造方法，其中: 在所述步骤(c)之前，在所述第二背板和所述第一带状增强部件之间的所述第一粘合度低于在所述第一背板和所述带状电解质聚合物之间的所述第二粘合度。5.根据权利要求2到4中的任一项所述的制造方法，其中: 在所述步骤(a)之前，将所述第一带状增强部件布置在用于输送的第三背板的表面上，所述第三背板具有比所述步骤(c)中的热压结合温度低的耐热温度，并且 所述步骤(a)包括如下步骤:用具有比所述步骤(c)中的热压结合温度高的耐热温度的所述第二背板代替所述第三背板。6.根据权利要求1所述的制造方法，其中: 通过在所述第一带状增强部件和所述第二背板之间预先布置包含第三电解质聚合物的中间层，在所述步骤(b)之前，将在所述第二背板和所述第一带状增强部件之间的所述第一粘合度预先设定为比在所述第一背板和所述带状电解质聚合物之间的所述第二粘合度高，所述第三电解质聚合物用作所述第二电解质聚合物，并且 所述步骤(b)包括如下步骤:挤压所述带状电解质聚合物和所述第一带状增强部件，使得在所述带状电解质聚合物和所述第一带状增强部件之间的第三粘合度要高于在所述第一背板和所述带状电解质聚合物之间的所述第二粘合度。7.根据权利要求6所述的制造方法，进一步包括: (e)步骤:在所述第一背板被剥离的所述带状电解质聚合物的表面上布置第二带状增强部件，并且热压缩所述带状电解质聚合物和所述第一带状增强部件和所述第二带状增强部件。8.—种制造增强电解质膜的制造设备，所述增强电解质膜被用在燃料电池中，并且所述增强电解质膜具有布置在其内部的增强部件，所述制造设备包括: 输送部，所述输送部将带状电解质聚合物在布置在第一背板的表面上的状态下在作为输送方向的所述带状电解质聚合物的纵向方向上输送，其中所述带状电解质聚合物是第一电解质聚合物的带状体； 增强部件布置部，所述增强部件布置部将第一带状增强部件在布置在第二背板的表面上的状态下在所述输送方向上输送，并且将所述第一带状增强部件布置在所述带状电解质聚合物的表面上，其中所述第一带状增强部件是带状体；和 背板剥离部，所述背板剥离部被布置在所述增强部件布置部的后段中，并且在通过在所述第二背板和所述第一带状增强部件之间存在的第二电解质聚合物所述第二背板和所述第一带状增强部件之间的第一粘合度被设定为高于所述第一背板和所述带状电解质聚合物之间的第二粘合度的状态下，所述背板剥离部从所述带状电解质聚合物剥离所述第一背板。9.根据权利要求8所述的制造设备，进一步包括: 热压结合部，所述热压结合部被布置在所述增强部件布置部和所述背板剥离部之间，通过经由所述第一背板和所述第二背板热压缩所述带状电解质聚合物和所述第一带状增强部件而将形成所述带状电解质聚合物的所述第一电解质聚合物含浸在所述第一带状增强部件中，使得所述第一电解质聚合物到达所述第二背板和所述第一带状增强部件之间，从而所述第一电解质聚合物用作所述第二电解质聚合物，并且使得在所述第二背板和所述第一带状增强部件之间的所述第一粘合度高于在所述第一背板和所述带状电解质聚合物之间的所述第二粘合度。10.根据权利要求8所述的制造设备，其中: 通过在所述第一带状增强部件和所述第二背板之间布置包含第三电解质聚合物的中间层，并且使得所述第三电解质聚合物用作所述第二电解质聚合物，在输送到所述增强部件布置部之前，将在所述第二背板和所述第一带状增强部件之间的所述第一粘合度预先设定为比在所述第一背板和所述带状电解质聚合物之间的所述第二粘合度高；并且 在所述增强部件布置部中，所述带状电解质聚合物和所述第一带状增强部件被挤压，使得在所述带状电解质聚合物和所述第一带状增强部件之间的第三粘合度高于在所述第一背板和所述带状电解质聚合物之间的所述第二粘合度。
【专利摘要】在制造设备(100)中，带状电解质聚合物(1)在被布置到背板(1b)的状态下被输送。第一增强膜(2)在被布置到背板(2b)的状态下被输送，并且在第一粘着部(31)中与带状电解质聚合物(1)粘着。在第一热压结合部(32)中，带状电解质聚合物(1)和第一增强膜(2)被热压缩。此时，熔融电解质聚合物到达第一增强膜(2)及其背板(2b)之间，并且在第一增强膜(2)及其背板(2b)之间的第一粘合度变得高于在带状电解质聚合物(1)及其背板(1b)之间的第二粘合度。第一剥离部(33)在这种状态下从带状电解质聚合物(1)剥离背板(1b)。
【IPC分类】H01M8/0293, H01M8/1069
【公开号】CN105264702
【申请号】CN201480029651
【发明人】木藤广树, 原田浩志, 冈宪俊
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2014年5月15日
【公告号】EP3000147A1, US20160093908, WO2014188265A1