JP2005038758A - Electrode catalyst layer forming apparatus for fuel cell - Google Patents
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Abstract
【課題】電解質膜の溶液塗布による変形をより少なくして電解質膜の性能を維持する。
【解決手段】片面触媒層形成装置は、搬送機24の搬送ベルト34上に電解質膜90が載置され、搬送しつつ、電解質膜90の表面に触媒層となる溶液を塗布する。搬送ベルト34には、電解質膜90の吸引変形を防止可能な形状の吸引孔32が多数形成されている。また、搬送ベルト34の沈み込みを防止するためにバックアップローラ36が、搬送ベルト34の経路に沿って配置されている。バックアップローラ36は、数本を単位としたバックアップローラユニット48として構成され、その内少なくとも1つは、配置姿勢を可能な蛇行補正バックアップローラユニット50として構成されている。これにより、搬送ベルト34の蛇行補正が容易になる。
【選択図】図3
Disclosed is a method for maintaining the performance of an electrolyte membrane by reducing deformation of the electrolyte membrane due to solution application.
In the single-sided catalyst layer forming apparatus, an electrolyte membrane 90 is placed on a conveyor belt 34 of a conveyor 24, and a solution to be a catalyst layer is applied to the surface of the electrolyte membrane 90 while being conveyed. A large number of suction holes 32 having a shape capable of preventing the electrolyte membrane 90 from being deformed by suction are formed in the transport belt 34. Further, a backup roller 36 is disposed along the path of the conveyor belt 34 in order to prevent the conveyor belt 34 from sinking. The backup roller 36 is configured as a backup roller unit 48 in units of several, and at least one of them is configured as a meandering correction backup roller unit 50 that can be arranged. Thereby, the meandering correction of the conveyor belt 34 is facilitated.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、燃料電池の電極触媒層形成装置に関し、燃料電池の電極の反応を促進させる電極触媒層を電解質膜に形成する燃料電池の電極触媒層形成装置の改良に関する。 The present invention relates to an electrode catalyst layer forming apparatus for a fuel cell, and relates to an improvement in an electrode catalyst layer forming apparatus for a fuel cell, in which an electrode catalyst layer for promoting a reaction of an electrode of a fuel cell is formed on an electrolyte membrane.
従来から、触媒を担持した溶液を電解質膜に塗布して、電極触媒層を形成する燃料電池の電極触媒層形成装置において、この溶液塗布時の電解質膜の湿潤や乾燥による薄膜の変形を少なくするための改良が行われている。 Conventionally, in an electrode catalyst layer forming apparatus for a fuel cell in which a catalyst-carrying solution is applied to an electrolyte membrane to form an electrode catalyst layer, deformation of the thin film due to wetting or drying of the electrolyte membrane during application of this solution is reduced. Improvements have been made.
例えば、特開2002−166213(特許文献1)の液体塗布装置には、多数の吸引孔を有する搬送ベルト上に薄膜(例えば、電解質膜)を載置して、搬送ベルトの裏側を吸引し、負圧にした吸引孔により薄膜を搬送ベルトに吸着し搬送させながら、電極触媒層となる液体を塗布し、液体を乾燥させて電極触媒層を形成することが開示されている。なお、この搬送ベルトは、駆動ローラ及び従動ローラにより駆動される。また、この駆動ローラと従動ローラ間の搬送ベルトの吸引側には、搬送ベルトが弛まないように、搬送ベルトを支持するプレート状の支持台が備えられ、搬送ベルトは支持台上を摺動する(特許文献1の図2参照)。 For example, in the liquid coating apparatus disclosed in JP-A No. 2002-166213 (Patent Document 1), a thin film (for example, an electrolyte membrane) is placed on a transport belt having a large number of suction holes, and the back side of the transport belt is sucked. It is disclosed that an electrode catalyst layer is formed by applying a liquid to be an electrode catalyst layer while adsorbing and transporting a thin film onto a conveyor belt through a suction hole having a negative pressure, and drying the liquid. The conveyor belt is driven by a driving roller and a driven roller. In addition, a plate-like support base that supports the transport belt is provided on the suction side of the transport belt between the driving roller and the driven roller so that the transport belt does not loosen, and the transport belt slides on the support base. (See FIG. 2 of Patent Document 1).
しかしながら、この液体塗布装置では、搬送ベルトに形成された吸引孔が大きく、薄膜が吸引力によって吸引孔に陥没し、薄膜がクレータ状に変形してしまうという問題があった。 However, this liquid coating apparatus has a problem that the suction hole formed in the transport belt is large, the thin film sinks into the suction hole by the suction force, and the thin film is deformed into a crater shape.
また、吸引孔を負圧にするための吸引力により搬送ベルトは、プレート状の支持台に引き寄せられた状態で摺動移動するので、支持台との摩擦抵抗が大きくなってしまうという問題がある。また、プレート状の支持台は、搬送ベルトの吸引孔を塞いでしまい、薄膜への吸引力を低下させてしまうという問題がある。 Further, since the conveying belt slides and moves while being attracted to the plate-like support table by the suction force for making the suction hole have a negative pressure, there is a problem that the frictional resistance with the support table increases. . Further, the plate-like support base has a problem that the suction hole of the transport belt is blocked and the suction force to the thin film is reduced.
更に、このようなベルトコンベヤ式の液体塗布装置では、搬送ベルトの蛇行が発生してしまうという問題がある。この液体塗布装置では、薄膜が搬送ベルトに吸着して搬送されるので、搬送ベルトの蛇行は薄膜の変形に大きな影響を与える。また、上述したように搬送ベルトと支持台の摩擦抵抗により、搬送ベルトの蛇行を助長させてしまうという問題がある。 Furthermore, in such a belt conveyor type liquid coating apparatus, there is a problem that the meandering of the conveyor belt occurs. In this liquid coating apparatus, since the thin film is adsorbed and conveyed by the conveyance belt, the meandering of the conveyance belt has a great influence on the deformation of the thin film. In addition, as described above, there is a problem that meandering of the conveyor belt is promoted by the frictional resistance between the conveyor belt and the support base.
この従来の液体塗布装置を用いて、燃料電池の電解質膜に電極触媒層を形成する場合を考えると、薄膜、すなわち電解質膜の変形は燃料電池の性能の不均一を招くと共に、燃料電池そのものの性能に大きな影響を与えてしまう。 Considering the case where an electrode catalyst layer is formed on an electrolyte membrane of a fuel cell using this conventional liquid coating apparatus, the deformation of the thin film, that is, the electrolyte membrane, causes non-uniformity in the performance of the fuel cell and the fuel cell itself. The performance will be greatly affected.
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、電解質膜の変形を減少させる燃料電池の電極触媒層形成装置を提供することを目的とする。特に、吸引孔による電解質膜の吸引変形を減少させる燃料電池の電極触媒層形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electrode catalyst layer forming apparatus for a fuel cell that can reduce deformation of an electrolyte membrane. In particular, an object of the present invention is to provide an electrode catalyst layer forming apparatus for a fuel cell that reduces the suction deformation of an electrolyte membrane due to suction holes.
また、本発明は、吸引力を保持しつつ、摩擦抵抗が小さい、搬送ベルトの支持機構を改良した燃料電池の電極触媒層形成装置を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide an electrode catalyst layer forming apparatus for a fuel cell, which has a low frictional resistance while maintaining a suction force and has an improved support mechanism for a conveyor belt.
更に、本発明は、搬送ベルトの蛇行を補整する燃料電池の電極触媒層形成装置を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide an electrode catalyst layer forming apparatus for a fuel cell that compensates for meandering of a conveyor belt.
本発明の燃料電池の電極触媒層形成装置は、電極触媒層を電解質膜に形成する燃料電池の電極触媒層形成装置であって、触媒を担持した溶液を電解質膜に塗布する塗布手段と、複数の吸引孔が形成された搬送ベルト上に電解質膜を載置し、電解質膜を搬送ベルトの吸引孔により吸引しながら、搬送する搬送手段と、を備え、電解質膜の載置側となる搬送ベルトの表側の吸引孔の断面積は、吸引側となる搬送ベルトの裏側の吸引孔の断面積より小さいことを特徴とする。 An electrode catalyst layer forming device for a fuel cell according to the present invention is an electrode catalyst layer forming device for a fuel cell that forms an electrode catalyst layer on an electrolyte membrane, and a coating means for applying a solution carrying a catalyst to the electrolyte membrane, And a conveying means for conveying the electrolyte membrane while sucking the electrolyte membrane by the suction holes of the conveying belt, and having the electrolyte membrane placed on the conveying belt having the suction hole formed thereon The cross-sectional area of the suction hole on the front side is smaller than the cross-sectional area of the suction hole on the back side of the conveyance belt on the suction side.
本発明の燃料電池の電極触媒層形成装置は、電極触媒層を電解質膜に形成する燃料電池の電極触媒層形成装置であって、触媒を担持した溶液を電解質膜に塗布する塗布手段と、複数の吸引孔が形成された搬送ベルト上に電解質膜を載置し、電解質膜を搬送ベルトの吸引孔により吸引しながら、搬送する搬送手段と、を備え、搬送手段は、搬送ベルトの裏側に配置され、搬送ベルトを支持する複数のバックアップローラを有することを特徴とする。 An electrode catalyst layer forming device for a fuel cell according to the present invention is an electrode catalyst layer forming device for a fuel cell that forms an electrode catalyst layer on an electrolyte membrane, and a coating means for applying a solution carrying a catalyst to the electrolyte membrane, An electrolyte membrane is placed on the conveyor belt in which the suction holes are formed, and the electrolyte membrane is transported while being sucked by the suction holes of the conveyor belt, and the conveyor means is disposed on the back side of the conveyor belt. And having a plurality of backup rollers for supporting the conveyor belt.
また、本発明の燃料電池の電極触媒層形成装置において、バックアップローラは、数本を単位としたバックアップローラユニットに構成され、少なくとも1つのユニットは、配置姿勢を変更可能であることを特徴とする。 Further, in the fuel cell electrode catalyst layer forming apparatus of the present invention, the backup roller is configured as a backup roller unit in units of several, and at least one unit can be changed in arrangement posture. .
更に、本発明の燃料電池の電極触媒層形成装置は、搬送ベルトの蛇行を検出する蛇行検出器を備え、バックアップローラユニットは、蛇行検出器の検出に基づいて、配置姿勢を変更することを特徴とする。 Furthermore, the electrode catalyst layer forming apparatus for a fuel cell according to the present invention includes a meandering detector that detects meandering of the conveyor belt, and the backup roller unit changes the arrangement posture based on the detection of the meandering detector. And
以上説明したように、本発明によれば、搬送ベルトの吸引孔による電解質膜の吸引変形を減少させることができる。 As described above, according to the present invention, the suction deformation of the electrolyte membrane due to the suction holes of the transport belt can be reduced.
また、本発明によれば、吸引力を保持しつつ、摩擦抵抗を小さくして搬送ベルトを搬送させることができる。 Further, according to the present invention, the conveying belt can be conveyed while reducing the frictional resistance while maintaining the suction force.
更に、本発明によれば、搬送ベルトの蛇行を容易に補正することができる。 Furthermore, according to the present invention, meandering of the conveyor belt can be easily corrected.
以下、本発明の好適な実施の形態(以下、実施形態という)について図面を参照し説明する。図1は、本実施形態の燃料電池の電極触媒層形成装置10(以下、電極触媒層形成装置10という)の構成の概略を示す構成図であり、図2は、本実施形態の電極触媒層形成装置10が備える片面触媒層形成装置12を模式的に示す断面図である。この電極触媒層形成装置10は、電解質膜の両面に電極の反応を促進する電極触媒層(以下、触媒層という)となる触媒を担持した溶液を塗布する。この触媒層が形成された電解質膜は高分子型燃料電池の発電層に用いられる。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments (hereinafter referred to as embodiments) of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an electrode catalyst layer forming apparatus 10 (hereinafter referred to as an electrode catalyst layer forming apparatus 10) of a fuel cell according to this embodiment, and FIG. 2 is an electrode catalyst layer according to this embodiment. It is sectional drawing which shows typically the single-sided catalyst
図1に示すように、電極触媒層形成装置10は、電解質膜90の表面に溶液92を塗布し、触媒層94(図2参照)を形成する片面触媒層形成装置12と、片面触媒層形成装置12の後段に配置され裏面に溶液92を塗布し、触媒層94を形成するもう1つの片面触媒層形成装置14と、を備える。電解質膜90は、ロール16から供給され、片面触媒層形成装置12、14の所定箇所に設けられた噴霧塗布機により溶液92が塗布され、触媒層94が両面に形成された後、ロール18により回収される。なお、電極触媒層形成装置10には、電解質膜90が張られた状態で、片面触媒層形成装置12、14やロール18に供給されるように若干のテンションをかけるテンションロール20,22が設けられている。
As shown in FIG. 1, the electrode catalyst
電解質膜90は、本実施形態において、湿潤状態で良好なプロトン導電性を示す高分子材料、例えば、パーフルオロスルホネートイオノマー(デュポン製の商品名「ナフィオン」)により厚さが10〜300μm程度に形成されたものを用いている。溶液92は、白金または白金と他の金属との合金からなる触媒を担持したカーボン粉末をエタノールに分散させて調整されており、噴霧塗布機で電解質膜90に噴霧により塗布され乾燥されて触媒層94が形成される。
In this embodiment, the
片面触媒層形成装置12は、図2に示すように、電解質膜90をU字状に周回させて搬送する搬送機24と、搬送される電解質膜90の表面に溶液92を噴霧により塗布する噴霧塗布機26と、塗布された溶液92の乾燥を促進する上側乾燥ダクト28および下側乾燥ダクト30と、を備える。なお、実施形態においては、噴霧塗布機26による溶液92の塗布を4回に分けて行うように構成しており、噴霧塗布機26とその塗布直後に設けられた上側乾燥ダクト28とをセットとしたステーションが搬送方向に4つ連続して配置されて構成されている。勿論、溶液92の塗布は1回だけでもよく、2回、3回あるいは5回に分けてもよい。下側乾燥ダクト30は、搬送機24の位置を中心として噴霧塗布機26の位置(図中上側)と対向した位置(図中下側)に配置されている。すなわち、下側乾燥ダクト30は、噴霧塗布機26の塗布後の搬送機24によるU字の折り返しの位置から搬送方向へ延出した直線状のダクトとして形成されており、電解質膜90に塗布された溶液92を完全に乾燥できるようになっている。
As shown in FIG. 2, the single-sided catalyst
次に、搬送機24について詳細に説明する。図3は、搬送機24の部分を拡大した外観図である。
Next, the
搬送機24は、図2、3に示すように、電解質膜90が載置され、複数の吸引孔32が形成された搬送ベルト34と、搬送ベルト34を支持する複数のバックアップローラ36と、搬送ベルト34を移動させる駆動ローラ38と従動ローラ40と、を備ている。また、本実施形態においては、図3に示すように、駆動ローラ38の付近に、搬送ベルト34の蛇行を検出する蛇行検出器42が設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図2に示すように、バックアップローラ36は、駆動ローラ38と従動ローラ40間の搬送ベルト34の上側経路、下側経路に複数配置されている。上下の複数のバックアップローラ36で中空の空室44が形成され、この空室44を吸引ブロワによって吸引することにバックアップローラ間(ギャップ46)を負圧にするようになっている。これにより、バックアップローラ36上を移動する搬送ベルト34の吸引孔32に負圧が形成される。電解質膜90は、搬送ベルトの複数の吸引孔32により吸引されて、搬送ベルト34と共に移動するようになっている。
As shown in FIG. 2, a plurality of
本実施形態において特徴的な点は、搬送ベルト34の吸引孔32は、吸引により電解質膜90が変形しないように、形成されている点である。
A characteristic point in this embodiment is that the
図4は、搬送ベルト34の吸引孔96の一般例を示す図である。図4(A),(B)において、左側に搬送ベルト34の平面図、左側に断面図を示し、図4(C)には断面図のみが示されている。吸引孔96は、一般的にエッチング処理で微細孔に加工される。図4(A)に示すように、吸引孔96は直径φdに形成されており、隣接する吸引孔96のピッチLは、一般的に、ベルトの強度を保つためにφdの2倍以上に形成される。しかしながら、吸引孔96の直径φdが大きいと吸引部分と非吸引部分とで吸引力の差が大きくなってしまい、電解質膜90を均一に吸引をすることができず、電解質膜90は、吸引孔96に陥没し、クレータ状に変形してしまう。従って、図4(B)に示すように、吸引孔96のピッチLをφdの2倍以上に保ちつつ、吸引孔96の直径φdを小さくして、吸引孔96を数多く形成するとする。これによれば、吸引孔96による吸引部分と非吸引部分の吸引力の差が小さくなり、電解質膜90を均一に吸引することができる。しかしながら、吸引孔96の直径φdとベルト厚tの関係では、一般的にφd≧tであることが好ましい。ベルト厚tは、ベルト張力に対する強度からあまり薄くできないので、図4(C)に示すように、上述したように吸引孔96の直径φdを小さくすると、吸引孔96の吸引経路が長くなり、真空の圧力損失となり吸引力が低下する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a general example of the
そこで、本実施形態においては、電解質膜90載置側となる搬送ベルト34の表側の吸引孔32の断面積を吸引側となる搬送ベルト34の裏側の吸引孔32の断面積より小さく成形している。図5は、本実施形態の吸引孔32の断面を示す図である。図5に示すように、本実施形態において、吸引孔32は、電解質膜90の載置側から直径φd1で厚さt1まで加工し、反対面となる吸引側を直径φd1より大きい直径φd2で厚さt2まで加工する。例えばφd1=0.15mm、t1=0.15mm、φd2=0.25mm、t2=0.15mm、厚みt=0.3mmである。またこの場合、隣接する吸引孔の中心から中心までの孔間距離は0.3mmとなる。これにより、直径φd1で形成された吸引孔32により、電解質膜90を均一に吸着させ吸引による変形を防止することができる。一方、反対面となる直径φd2で形成された吸引孔32により、吸引力低下を防止することができる。このように、電解質膜90の載置側の吸引孔32の断面積を小さくして、電解質膜90を均一に吸引すると共に、反対面となる吸引側を電解質膜90の載置側の吸引孔32の断面積より大きい断面積で加工したので、吸引力低下を防止できる。これにより、搬送ベルト34の吸引孔の吸引力を維持しつつ、電解質膜の変形を防止して、電解質膜90を搬送することができる。
Therefore, in this embodiment, the cross-sectional area of the
本実施形態においては、電解質膜の載置側と吸引側で異なる直径で吸引路を形成しているが、電解質膜の載置側の吸引孔の直径が吸引側に向かって徐々に大きくなるように、すなわち、徐々に断面積が大きくなるようにテーパ状に広がる様に吸引孔を形成しても良い。 In this embodiment, suction paths are formed with different diameters on the electrolyte membrane placement side and suction side, but the suction hole diameter on the electrolyte membrane placement side gradually increases toward the suction side. In other words, the suction holes may be formed so as to expand in a tapered shape so that the cross-sectional area gradually increases.
また、本実施形態において特徴的な点は、複数のバックアップローラ36が、搬送ベルト34の裏側に配置されている点である。搬送ベルト34に垂直負荷がかかる場合、搬送ベルト34のバックアップが必要になる。図6は、一般的なバックアッププレート98を示す図である。図6に示す例では、搬送ベルト34を支持するために、プレート状のバックアッププレート98が載置され、バックアッププレート98間が負圧にされ、搬送ベルト34は、バックアッププレート98側に吸着されながら、バックアッププレート98上を摺動する。このように、搬送ベルト34は、バックアッププレート98に引き寄せられるので、摩擦抵抗が大きくなってしまうという問題がある。また、図6に示すように、バックアッププレート98の面が吸引孔32を塞いでしまい、吸引力を低下させてしまうという問題がある。
In addition, a characteristic point in the present embodiment is that a plurality of
そこで、本実施形態においては、搬送ベルト34の裏側に複数のバックアップローラ36を配置している。図7は、本実施形態のバックアップローラ36を示す外観斜視図であり、図8は、概略断面図である。なお、図7において、搬送ベルト34が折り返した下側の搬送経路にも、同様のバックアップローラ36が配置されるが、図7では省略している。この複数のバックアップローラ36は、搬送ベルト34の移動に従動して回転するようになっている。これにより、搬送ベルト34の移動時には、搬送ベルト34とバックアップローラ36との摩擦抵抗が少なくなる。また、図8に示すように、各バックアップローラ36と搬送ベルト34と接触面積が小さくなるので、搬送ベルト34の吸引孔32の閉塞を減少させることができる。これにより、吸引孔32の吸引力を保持することができる。
Therefore, in the present embodiment, a plurality of
このバックアップローラ36は、その直径を小径にして、バックアップローラ36間のギャップを極力小さくすると好適である。例えば、バックアップローラ36の長さを350mm、その直径φdを16mmにする。
It is preferable that the diameter of the
このバックアップローラ36では、バックアップローラ1本当たりの曲げ剛性強度が考慮されているので、50Kpaで吸引した場合、バックアップローラ36の中央部分での撓みを0.05mm以内に抑えることができる。2つのバックアップローラ36の中心間の距離Lは16.5mm、言い換えると、バックアップローラ36の最外周間のギャップGは0.5mmに配置される。バックアップローラ36を上方から見た場合、このギャップGで形成される隙間率は、吸引孔32の開口率以上にすることが好ましい。これにより、吸引力が低下することを防止することができる。これにより、電解質膜を均一に吸引しながら、搬送ベルトの沈み込みを防止して搬送させることができる。
In this
図1に戻り、このバックアップローラ36は、数本を単位としたバックアップローラユニット48に構成すると好適である。このバックアップローラユニット48は、各バックアップローラ36が搬送ベルト34の移動に従動して回転可能な状態で複数本組み合わされ、ユニット化されている。バックアップローラユニット48は、好適には、搬送ベルト34の幅w以上の長さで、更に好適に搬送ベルト34の幅wの2〜3倍の幅を有するように数本のバックアップローラ36を1ユニットとして構成することが好ましい。このようなバックアップローラユニット48が搬送ベルト34を支持するために、搬送ベルト34の搬送経路に沿って複数ユニット設けられる。なお、バックアップローラユニット48の1ユニットのバックアップローラ36の本数は、総て同じ数でも異なる数でも良い。
Returning to FIG. 1, the
更に、好適には、バックアップローラユニット48のその内少なくとも1つは、搬送ベルト34の蛇行を補整するために、配置姿勢が変更可能な蛇行補正バックアップローラユニット50として構成すると好適である。図1に示すように、蛇行補正バックアップローラユニット50は、搬送ベルト34の進入側の駆動ローラ38又は従動ローラ40のに隣接する位置に配置され、その側面には調整部52が備えられている。この調整部52を調整することにより、蛇行補正バックアップローラユニット50が上下、左右にずらされ搬送ベルト34の平行調整を行うことができる。
Furthermore, it is preferable that at least one of the
例えば、図3に示すように、バックアップローラユニット50のバックアップローラ36の一方の軸受けレール50aを搬送装置の基板等に固定し、他方の軸受けレール50bに調整部52の連結部52aを連結する。調整部52のモータ52bを駆動させ、連結部52aをボールネジ等で左右に移動させる。これにより、他方の軸受け50bが左右に移動し、バックアップローラ36の軸を傾けて、搬送ベルト34の平行調整を行うことができる。
For example, as shown in FIG. 3, one
図9は、搬送ベルト34の平行調整の具体例を示す図である。なお、図9では、3本のバックアップローラ36が1ユニットとしてバックアップローラユニット50を構成している。搬送ベルト34の蛇行量、蛇行方向によって、図9(A)に示すように、駆動ローラ38側に寄せたり、図9(B)に示すように、駆動ローラ38から離したりして調整することができる。このように、バックアップローラ36をユニット化した蛇行補正バックアップローラユニット50により、1本ずつバックアップローラ36を調整するより、平行調整が容易となる。
FIG. 9 is a diagram illustrating a specific example of parallel adjustment of the
なお、本実施形態においては、上述したように、搬送機24には、搬送ベルト34の蛇行を検出する蛇行検出器42が備えられている。蛇行検出器42は、搬送ベルトの蛇行を検出する。これにより、搬送ベルト34の経時的な蛇行を検出することができ、蛇行補正バックアップローラユニット50は、蛇行検出器42の検出値に基づいて、その配置姿勢を変更することができる。これにより、搬送ベルト34の平行を容易に維持することができる。
In the present embodiment, as described above, the
なお、蛇行検出器42をコンピュータに接続し、蛇行検出器42の検出値からコンピュータで蛇行補正バックアップローラユニット50の補整量を算出し、このコンピュータの補整量に基づいて、制御回路を介して調整部52のモータ52bを駆動させても好適である。これにより、自動的に蛇行補正バックアップローラユニット50の配置姿勢を変更することができ、搬送ベルトの平行を容易に維持することができる。
The meandering
片面触媒層形成装置14は、前段の片面触媒層形成装置12と同一のものとして構成されており、図1に示すように片面触媒層形成装置12と略水平に対向して配置されている。この片面触媒層形成装置14の個々の構成は、前段の片面触媒層形成装置12の構成と同一のもので構成されており、同一の構成については同一の番号を付し、その説明は省略する。すなわち、前段の片面触媒層形成装置12で表面に触媒層94が形成された電解質膜90は、触媒層94側が搬送ベルト34の吸引孔32で吸引されるように片面触媒層形成装置14に供給される。これにより、片面触媒層形成装置12と同様に、電解質膜90の裏面に触媒層94を形成することができる。片面触媒層形成装置94における塗布、乾燥工程は、片面触媒層形成装置12と同様に行われる。
The single-sided catalyst
両面に触媒層94が形成された電解質膜90は、ロール18に回収される。
The
次に、電極触媒層形成装置10の溶液92の塗布の動作について説明する。まず、ロール16から供給された電解質膜90は、電解質膜90の裏側から片面触媒層形成装置12の搬送ベルト34に吸引されて搬送が開始されると共に噴霧塗布機26により電解質膜90の表面に溶液92が塗布される。このとき、電解質膜90は、溶液92により湿潤するが、上側乾燥ダクト28による給排気により、迅速に乾燥していく。4つの噴霧塗布機26および上側乾燥ダクト28により溶液92の塗布と乾燥とが繰り返された後、U字に折り返され、折り返しの搬送がなされる。折り返しの搬送において、溶液92により湿潤した電解質膜90は下側乾燥ダクト30の給排気により完全に乾燥される。こうして前段の片面触媒層形成装置12による塗布が行われると、電解質膜90の表側(前段の片面触媒層形成装置12により塗布された面)が後段の片面触媒層形成装置14の搬送ベルト34に吸引されて搬送が開始される。電解質膜90の裏面に噴霧塗布機26により溶液92が塗布される。このとき、前段の片面触媒層形成装置12のときと同様に電解質膜90は、上側乾燥ダクト28、下側乾燥ダクト30により乾燥していく。このように、電解質膜90の両面に溶液92が塗布され、触媒層94が形成される。なお、片面触媒層形成装置12により電解質膜90の表面に形成された触媒層94に、後段の片面触媒層形成装置14により電解質膜90の裏面に形成される触媒層94が整合するように後段の片面触媒層形成装置14の噴霧塗布機26による溶液92の塗布のタイミングが調整されている。
Next, the application | coating operation | movement of the
なお、本実施形態においては、電解質膜90を搬送しているが、特開2002−166213に開示された電解質膜に支持膜を当着させた薄膜接合体を搬送させてもよい。この薄膜接合体を搬送させた場合には、後段の片面触媒層形成装置に電解質膜が供給される前に、支持膜を剥離させる機構を設ける。
In the present embodiment, the
また、電極触媒層形成装置10では、電解質膜90の両面に溶液92の塗布するものとしたが、電解質膜90の表面若しくは裏面にだけ溶液92を塗布するものとしてもよい。この場合、後段の片面触媒層形成装置14のない構成とすればよい。
In the electrode catalyst
更に、本実施形態において、バックアップローラ36を加熱するヒータを備え、搬送ベルト34を加熱し、電解質膜90を乾燥できるようにしても好適である。
Furthermore, in the present embodiment, it is preferable that a heater for heating the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、これら実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment at all, and can be implemented with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
10 電極触媒層形成装置、12,14 片面触媒層形成装置、16,18 ロール、20,22 テンションロール、24 搬送機、26 噴霧塗布機、28 上側乾燥ダクト、30 下側乾燥ダクト、32 吸引孔、34 搬送ベルト、36 バックアップローラ、38 駆動ローラ、40 従動ローラ、42 蛇行検出器、44 空室、46 ギャップ、48 バックアップローラユニット、50 蛇行補正バックアップローラユニット、52 調整部、90 電解質膜、92 溶液、94 電極触媒層、96 吸引孔、98 バックアッププレート。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
触媒を担持した溶液を電解質膜に塗布する塗布手段と、
複数の吸引孔が形成された搬送ベルト上に電解質膜を載置し、電解質膜を搬送ベルトの吸引孔により吸引しながら、搬送する搬送手段と、
を備え、
電解質膜の載置側となる搬送ベルトの表側の吸引孔の断面積は、吸引側となる搬送ベルトの裏側の吸引孔の断面積より小さいことを特徴とする燃料電池の電極触媒層形成装置。 An electrode catalyst layer forming apparatus for a fuel cell that forms an electrode catalyst layer on an electrolyte membrane,
An application means for applying a catalyst-supported solution to the electrolyte membrane;
A transport means for placing the electrolyte membrane on a transport belt formed with a plurality of suction holes, and transporting the electrolyte membrane while sucking the electrolyte membrane through the suction holes of the transport belt;
With
An apparatus for forming an electrode catalyst layer for a fuel cell, wherein a cross-sectional area of a suction hole on a front side of a transport belt serving as a mounting side of an electrolyte membrane is smaller than a cross-sectional area of a suction hole on a back side of the transport belt serving as a suction side.
触媒を担持した溶液を電解質膜に塗布する塗布手段と、
複数の吸引孔が形成された搬送ベルト上に電解質膜を載置し、電解質膜を搬送ベルトの吸引孔により吸引しながら、搬送する搬送手段と、
を備え、
前記搬送手段は、搬送ベルトの裏側に配置され、搬送ベルトを支持する複数のバックアップローラを有することを特徴とする燃料電池の電極触媒層形成装置。 An electrode catalyst layer forming apparatus for a fuel cell that forms an electrode catalyst layer on an electrolyte membrane,
An application means for applying a catalyst-supported solution to the electrolyte membrane;
A transport means for placing the electrolyte membrane on a transport belt formed with a plurality of suction holes, and transporting the electrolyte membrane while sucking the electrolyte membrane through the suction holes of the transport belt;
With
The apparatus for forming an electrode catalyst layer of a fuel cell, wherein the conveying means includes a plurality of backup rollers disposed on the back side of the conveying belt and supporting the conveying belt.
前記バックアップローラは、数本を単位としたバックアップローラユニットに構成され、少なくとも1つのユニットは、配置姿勢を変更可能であることを特徴とする燃料電池の電極触媒層形成装置。 In the fuel cell electrode catalyst layer forming device according to claim 2,
The apparatus for forming an electrode catalyst layer of a fuel cell is characterized in that the backup roller is configured as a backup roller unit in units of several, and the arrangement posture of at least one unit can be changed.
前記搬送ベルトの蛇行を検出する蛇行検出器を備え、
前記バックアップローラユニットは、前記蛇行検出器の検出に基づいて、配置姿勢を変更することを特徴とする燃料電池の電極触媒層形成装置。 In the fuel cell electrode catalyst layer forming apparatus according to claim 2 or 3,
A meandering detector for detecting meandering of the conveyor belt;
The apparatus for forming an electrode catalyst layer of a fuel cell, wherein the backup roller unit changes an arrangement posture based on detection of the meandering detector.
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