卷状高分子电解质膜包装体及其制造方法、以及捆包物的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及卷状高分子电解质膜包装体及其制造方法、以及捆包物。
【背景技术】
[0002]燃料电池在电池内通过源于燃料(氢源)和氧化剂(氧)的电化学反应而得到电能，其将燃料的化学能直接转换为电能。作为燃料电池的燃料源，使用含有以纯氢为代表的氢元素的石油、天然气(甲烷等)、甲醇等。
[0003]燃料电池本身由于没有机械部分因此很少产生噪音，而且通过从外部持续供给燃料和氧化剂，原理上能够使其半永久性地进行发电。
[0004]在燃料电池中所使用的电解质分类为液体电解质和固体电解质，其中使用高分子电解质膜作为电解质的电池被称为固体高分子型燃料电池。特别是，与其他种类的燃料电池相比，固体高分子型燃料电池能在低温条件下进行工作，因此被期待用作汽车等的替代动力源或家庭用热电联产系统、便携式发电机的用途中。
[0005]固体高分子型燃料电池至少具备膜/电极接合体，该膜/电极接合体在高分子电解质膜的两面接合有层积了电极催化剂层和气体扩散层而成的气体扩散电极。此处所说的高分子电解质膜是指在高分子链中具有磺酸基或羧酸基等强酸性基团、且具有选择性透过质子的性质的材料。作为这样的高分子电解质膜，优选使用化学稳定性高的以Naf1n(注册商标，美国杜邦公司制造)为代表的全氟系质子交换树脂膜。
[0006]这样的高分子电解质膜通常吸水性非常高，膜在高湿度下发生溶胀。因此，在高分子电解质膜的保存时和运输时存在如下问题:易形成高分子电解质膜带有褶皱或其他缺陷的不合格品，而无法用于燃料电池。为了防止这样的吸水，已知有在由含有离子性基团的芳香族烃类聚合物构成的离子交换膜的卷材的外侧配置具有防湿性的包装用片材的方法(专利文献I)。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:国际公开2007-029723号公报
【发明内容】
[0010]发明所要解决的课题
[0011]长尺寸(例如50m以上)的高分子电解质膜的情况下，其以卷状的方式保存、运输。但是，通常情况下高分子电解质膜容易受到冲击而损伤，在保存、运输时，具有由于冲击而产生损伤、导致无法用于燃料电池这样的问题。
[0012]另外，叠置2卷以上高分子电解质膜的卷材进行保存、或者运输的情况下，由于其中一个高分子电解质膜卷材的重量载荷，有时会导致另一个高分子电解质膜卷材中高分子电解质膜产生粘蹭(裏移D )，导致发生剥离。由此，使用高分子电解质膜时会存在如下这样的问题:易形成带有褶皱或其他缺陷的不合格品，导致无法用于燃料电池。
[0013]本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供一种对卷状高分子电解质膜进行保存或者运输时也能够抑制褶皱或损伤等缺陷的产生、能够降低高分子电解质膜的不合格品率的卷状高分子电解质膜包装体及其制造方法、以及捆包物。
[0014]解决课题的手段
[0015]本发明人为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现通过使用规定的保护器，使卷状高分子电解质膜为悬空的状态，则可以解决上述课题，从而完成了本发明。
[0016]S卩，本发明如下所述。
[0017](I)
[0018]一种卷状高分子电解质膜包装体，其具有:
[0019]卷芯、
[0020]卷绕于该卷芯的卷状高分子电解质膜、和
[0021]在上述卷芯的两端面配置的2个保护器，
[0022]上述保护器具备比上述卷状高分子电解质膜的外径大的侧板部，
[0023]在上述卷芯的两端面配置的2个保护器的上述侧板部和上述卷芯能够以悬空的状态保持卷绕于上述卷芯的上述卷状高分子电解质膜。
[0024]〔 2〕
[0025]如前项〔I〕所述的卷状高分子电解质膜包装体，其中，上述卷状高分子电解质膜的外周表面覆盖有包装材料。
[0026]〔 3〕
[0027]如前项〔2〕所述的卷状高分子电解质膜包装体，其中，上述包装材料为气泡缓冲材。
[0028]〔4〕
[0029]如前项〔I〕?〔3〕的任一项所述的卷状高分子电解质膜包装体，其中，上述保护器具备支轴，该支轴插入于圆筒状的上述卷芯的中空孔中。
[0030]〔 5〕
[0031]如前项〔I〕?〔4〕的任一项所述的卷状高分子电解质膜包装体，其中，上述卷芯、上述卷状高分子电解质膜以及上述保护器整体包装于包装袋中。
[0032]〔 6〕
[0033]如前项〔I〕?〔5〕的任一项所述的卷状高分子电解质膜包装体，其中，上述卷状高分子电解质膜含有具有磺酸基的氟类高分子电解质。
[0034]〔 7〕
[0035]如前项〔I〕?〔6〕的任一项所述的卷状高分子电解质膜包装体，其中，上述高分子电解质I吴具有:
[0036]树脂支撑膜、和
[0037]层积于该树脂支撑膜上的含有高分子电解质的层。
[0038]〔 8〕
[0039]一种高分子电解质膜捆包物，其是将前项〔I〕?〔7〕的任一项所述的卷状高分子电解质膜包装体捆包于箱内而成。
[0040]〔 9〕
[0041]一种卷状高分子电解质膜包装体的制造方法，其具有:
[0042]成卷工序，将高分子电解质膜卷绕于卷芯上而形成卷状高分子电解质膜；
[0043]保护器安装工序，将具备比上述卷状高分子电解质膜的外径大的侧板部和支轴的保护器的上述支轴插入于上述卷状高分子电解质膜的卷芯的两端的中空部，以使在上述卷芯的两端配置的保护器的上述侧板部和上述卷芯能够以悬空的状态保持卷绕于上述卷芯的上述卷状高分子电解质膜；和
[0044]被覆工序，利用包装材料被覆上述卷状高分子电解质膜的外周。
[0045]发明的效果
[0046]根据本发明，能够提供一种在对卷状高分子电解质膜进行保存、运输的情况下也能够抑制高分子电解质膜的褶皱或损伤等缺陷的产生、能够降低高分子电解质膜的不合格品率的卷状高分子电解质膜包装体及其制造方法、以及捆包物。
【附图说明】
[0047]图1是示出本实施方式的卷状高分子电解质膜包装体的立体图。
[0048]图2是示出本实施方式的捆包物的概貌的立体图。
[0049]符号说明
[0050]I…卷芯；2…卷状高分子电解质膜；3…保护器；3’…侧板部；4…包装材料；5..?包装袋；6…箱
【具体实施方式】
[0051]以下，对本发明的【具体实施方式】(以下，称为“本实施方式”)进行详细说明。需要说明的是，本发明并不限定于以下的本实施方式，可以在其要点的范围内进行各种变形来实施。
[0052]〔卷状高分子电解质膜包装体〕
[0053]本实施方式的卷状高分子电解质膜包装体具有圆筒状的卷芯、卷绕于该卷芯的卷状高分子电解质膜、和在上述卷芯的两端面配置的2个保护器，上述保护器具备比上述卷状高分子电解质膜的外径大的侧板部，在上述卷芯的两端面配置的2个保护器的上述侧板部和上述卷芯能够以悬空的状态保持卷绕于上述卷芯的上述卷状高分子电解质膜。
[0054]通过形成这样的方式的卷状高分子电解质膜包装体，即使在运输、保存时也不会使卷材产生褶皱、损伤。而且即使上下重叠2个以上的包装体，各自的卷状高分子电解质膜的表面也不会发生重叠，因此能够防止粘蹭。
[0055]图1中示出本实施方式的卷状高分子电解质膜包装体的一个示例。如图1所示，本实施方式的卷状高分子电解质膜包装体具有圆筒状的卷芯1、卷绕于该卷芯I的卷状高分子电解质膜2、和在上述卷芯I的两端面配置的2个保护器3。另外，保护器3具备比卷状高分子电解质膜2的外径大的侧板部3’和支轴1，保护器3能够以悬空的状态保持卷状高分子电解质膜2。以下，对各构成进行说明。
[0056]〔卷芯〕
[0057]对卷芯的形状没有特别限定，优选为圆筒状，该圆筒在两端部开有能够插入保护器的支轴的程度的中空孔。作为卷芯没有特别限定，优选为以纸或塑料作为原材料的圆筒状的卷芯。另外，从操作性、轻量化的方面出发，优选为中空体(空洞)的卷芯。另外，作为塑料原材料没有特别限定，优选为聚碳酸酯、聚丙烯、ABS树脂。
[0058]〔卷状高分子电解质膜〕
[0059]卷状高分子电解质膜卷绕于圆筒状的卷芯上。作为构成本实施方式的高分子电解质膜的高分子电解质没有特别限定，例如优选在侧链具有大量能够解离的官能团的高分子，更优选为氟类高分子电解质。
[0060]作为氟类高分子电解质没有特别限定，作为代表例可以举出Naf1n(注册商标；美国杜邦公司制造)、Aciplex(注册商标；日本国旭化成化学株式会社制造)、Flem1n(注册商标；日本国旭硝子株式会社制造)等以下述通式(I)表示的具有质子交换基的全氟碳聚合物。其中，质子交换基优选作为强酸基的磺酸基。卷状高分子电解质膜通过含有具有磺酸基的氟类高分子电解质，具有质子传导性进一步提高的倾向。
[0061 ] - [CF2CX1X2] a- [CF2-CF (_0_ (CF2-CF (CF2X3)) b_0c- (CFR1) d- (CFR2) e- (CF2) f_X4)]g...⑴
[0062](式⑴中、X1、X2和X3各自独立地表示卤原子或碳原子数为I?3的全氟烷基；O ^ a〈l、0〈g ^ 1、a+g=l ;b各自独立地为O以上且8以下的整数；c各自独立地为O或I ;d、e和f各自独立地为O以上且6以下的整数；f各自独立地为O以上且10以下的整数，其中，d+e+f不等于O #和R2各自独立地表示卤原子、碳原子数为I?10的全氟烷基或氟氯烷基；X4各自独立地为C00Z、SO3Z