涂敷装置的制造方法_3

文档序号:8367648阅读:来源:国知局
2更外侧的范围63使电解质膜21吸附于周壁104a。
[0087]接着,说明本实施方式的作用。
[0088]电解质膜21从供给卷轴101抽出,利用气压差吸附在周壁104a之上并进行搬送,卷绕于卷绕卷轴102上。一边搬送电解质膜21,一边通过涂敷机头92在电解质膜21涂敷催化剂墨91。
[0089]小孔105存在的范围的宽度尺寸比涂敷区域62的宽度尺寸大。吸引部80在涂敷有催化剂墨91的涂敷区域62使电解质膜21吸附于周壁104a,并且在超过涂敷区域62更外侧的范围63使电解质膜21吸附于周壁104a。
[0090]由于电解质膜21是薄膜,故而在未将催化剂墨91涂敷于任何一个面的状态下,电解质膜21自身在涂敷区域62内的外周部分产生折痕,或在超过涂敷区域62更外侧的范围63产生折痕。另外,溶剂含浸材料即电解质膜21含有催化剂墨91中的溶剂并膨润。由于溶剂含浸至超过涂敷区域62更外侧的范围63,故而电解质膜21的膨润在比涂敷区域62靠外侧的部分同样产生。在涂敷的催化剂墨91干燥时,超过涂敷区域62更外侧的范围63也收缩。其结果,在单面涂敷有催化剂墨91的电解质膜21在涂敷区域62内的外周部分及超过涂敷区域62更外侧的范围63显现折痕。
[0091]在此,如图5所示的对比例,在从涂敷区域202未超过外侧的范围内,使电解质膜201吸附于负压辊203的周壁203a的情况下,产生如下的问题。在涂敷的催化剂墨204干燥时,比涂敷区域202靠外侧的部分205也收缩,在电解质膜201上,在比涂敷区域202靠外侧的部分205显著地显现折痕。受该折痕的影响,涂敷机头206与电解质膜201之间的距离会产生变化。其结果,在电解质膜201的电极反应部的形状上产生变形,在催化剂层的宽度尺寸wl、w2及宽度方向的端部的厚度tl、t2上产生尺寸变动。由于电解质膜201引起变形,从而会使燃料电池的电池性能降低。
[0092]另一方面,在第一实施方式,在涂敷催化剂墨91时,在超过涂敷区域62更外侧的范围63使电解质膜21吸附于周壁104a。因此,能够抑制在比涂敷区域62靠外侧的部分产生折痕,涂敷机头92与电解质膜21的距离也不改变。在将催化剂墨91涂敷于电解质膜21的第一面时,或者已经在第一面涂敷有催化剂墨91的电解质膜21的第二面上还涂敷催化剂墨91时的任一种都能够抑制折痕的产生。其结果,能够防止电解质膜21的涂敷区域62的形状上产生变形,催化剂层的宽度尺寸及宽度方向的端部的厚度上不产生尺寸变动。因此,根据应用该电解质膜21的燃料电池,能够防止电解质膜的变形引起的电池性能的降低。
[0093]在电解质膜21的涂敷面的相反侧不贴合备用膜,抑制电解质膜21的变形。不需要贴合或剥离备用膜的工序,不会导致制造成本的增加。另外,根本上也不会产生剥离备用膜时产生的电解质膜的破坏这种问题。
[0094]但是,同样考虑通过具有开口部的保护膜夹入电解质膜来抑制电解质膜的变形,之后涂敷催化剂墨。但是,需要作为使用后废弃的附属材料的掩模,需要在掩模上设置开口部的工序、将掩模与电解质膜贴合的工序、将掩模从电解质膜除去的工序等。其结果,制造成本较高。
[0095]与之相对,在本实施方式中,仅通过吸引部80进行电解质膜21的外周缘部61与周壁104a固定或固定解除的动作。因此,无需掩模这样的附属材料,无需贴合掩模或除去掩模的工序,故而能够抑制成本的增加。
[0096]该情况下,如图4中标记64的虚线箭头所示,有时从电解质膜21的宽度方向端部与周壁104a之间的微小间隙吸引空气,多少产生空气泄漏。也可以实施该部位的空气泄漏的对策。例如,在负压辊104的外周安装在电解质膜21的宽度方向端部上重叠的罩。通过吸引罩并使其重叠在电解质膜21的宽度方向端部上,能够减少空气泄漏。在罩上沿周向以规定间隔形成有轴向的切口。通过形成切口,被搬送的电解质膜21从周壁104a无障碍地分呙。
[0097]与上述相反,也能够不必实施电解质膜21的外周缘部61的空气泄漏对策。该情况的优点如下。如果停止真空吸附,则在电解质膜21的外周缘部61产生空气泄漏,故而容易从真空吸附状态释放(真空释放),不通过电解质膜21进行真空释放。真空释放需要的时间缩短的结果是能够迅速地向下一工序进行,能够提高批量生产性。无需另外设置真空释放用的阀,也不导致设备费用的增加。在电解质膜21的中央部分,通过负压辊104的小孔105进行真空释放,在电解质膜21的外周缘部61也进行真空释放。这样,在电解质膜21的中央部分及外周缘部61双方大致同时产生真空释放,故而不会在电解质膜21上产生应力集中,能够防止称为泥裂的龟裂的发生。另外,在使以规定的大小切断的电解质膜21吸附于基板70的方式中,由于在外周缘部61产生空气泄漏,故而也具有容易在下一工序拾取电解质膜21的优点。
[0098]如以上说明,第一实施方式的涂敷装置50具有载置作为片状部件60的电解质膜21的周壁104a、吸引部80、涂敷机构90,吸引部80在涂敷催化剂墨91的涂敷区域62使电解质膜21吸附于周壁104a,并且在超过涂敷区域62更外侧的范围63使电解质膜21吸附于周壁104a。因此,能够抑制在电解质膜21,在涂敷区域62内的外周部分产生折痕,或在超过涂敷区域62更外侧的范围63产生折痕,涂敷机构90的涂敷机头92与电解质膜21的距离不受折痕的影响而变化。其结果,能够防止在电解质膜21的涂敷区域62的形状上产生变形,能够抑制催化剂层22、23的宽度尺寸及宽度方向的端部的厚度的尺寸变动。
[0099]作为片状部件60的材料,例如是溶剂含浸材料。周壁104a由多孔质体形成,且吸引部80具有利用气压差吸附电解质膜21的机构。该情况下,通过利用气压差吸附电解质膜21,能够抑制在比涂敷区域62靠外侧的膨润的部分产生折痕。
[0100]电解质膜21通过吸引部80吸附于周壁104a —侧的面是涂敷催化剂墨91之前的面,或已涂敷了催化剂墨91之后的面。根据这种构成,能够抑制在将催化剂墨91涂敷于电解质膜21的第一面时,或在第一面已涂敷有催化剂墨91的电解质膜21的第二面还涂敷催化剂墨91时的任一种都产生折痕的情况。其结果,防止单面涂敷或两面涂敷的任一情况下,都在涂敷区域62的形状上产生变形,能够抑制催化剂层22、23的尺寸变动。
[0101]电解质膜21具有从供给卷轴101抽出,依次卷绕于卷绕卷轴102的长条状,涂敷机构90配置在将电解质膜21从供给卷轴101搬送至卷绕卷轴102的搬送路径的中途。根据这种构成,由于通过辊对辊方式搬送电解质膜21,故而能够高效地进行电解质膜21上的催化剂层22、23的形成。
[0102]通过吸引部80使电解质膜21吸附于周壁104a,同时使涂敷的催化剂墨91干燥。能够抑制伴随干燥的电解质膜21的变形,其结果,能够进一步抑制催化剂层22、23的尺寸变动。
[0103]片状部件60是形成电极催化剂层22、23的电解质膜21,材料91是电极催化剂层用的催化剂墨91。能够抑制形成了催化剂层22、23的电解质膜21的变形,故而根据应用该电解质膜21的燃料电池,能够防止电解质膜的变形引起的电池性能的降低。
[0104](第二实施方式)
[0105]图6是表示第二实施方式涂敷装置51概略构成图,图7是沿着图6的7 — 7线的剖面图。另外,对与第一实施方式通用的部件标注同一标记并部分省略其说明。
[0106]第二实施方式在利用静电使电解质膜21吸附于基板70这一点上与利用气压差使电解质膜21吸附于基板70的第一实施方式有所不同。
[0107]第二实施方式的涂敷装置51与第一实施方式的涂敷装置50同样,具有载置电解质膜21的基板70、使电解质膜21吸附于基板70的吸引部80、在电解质膜21上涂敷电极催化剂层22、23用的催化剂墨91的涂敷机构90。吸引部80在涂敷催化剂墨91的涂敷区域62使电解质膜21吸附于基板70,并且在超过涂敷区域62更外侧的范围63使电解质膜21吸附于基板70。
[0108]电解质膜21从供给卷轴111抽出并被依次卷绕于卷绕卷轴112。在供给卷轴111与卷绕卷轴112之间配置有以旋转轴113为中心自如旋转的静电吸附辊114。静
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