JP2013515348A - サブガスケット付スリフトされた膜を組み込んだ燃料電池のサブアセンブリ - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2009年12月22日に出願された米国特許仮出願第61/289036号の利益を主張し、その開示内容の全体を参照として本明細書に援用する。
本発明は、広くは、燃料電池のサブアセンブリ及び燃料電池のサブアセンブリの製造のためのシステムに関する。
Claims (31)
- 燃料電池のロール品サブアセンブリであって、
各々が中心領域を備える、複数の個別の電解質膜と、
前記個別の電解質膜に取り付けられる1つ以上の第1のサブガスケットであって、前記第1のサブガスケットのそれぞれが、少なくとも1つの開口部を有し、前記第1のサブガスケットは、前記個別の電解質膜の前記中心領域が前記第1のサブガスケットの前記開口部を通って露出されるように構成される、第1のサブガスケットと、
複数の開口部を有するウェブを備える第2のサブガスケットであって、前記第2のサブガスケットのウェブが、前記個別の電解質膜の中心領域が前記第2のサブガスケットのウェブの前記開口部を通って露出されるように構成される、第2のサブガスケットと、
を備える、燃料電池のロール品サブアセンブリ。 - 前記1つ以上の第1のサブガスケットのそれぞれが、前記電解質膜に向かって方向付けられる第1のサブガスケット表面を有する第1のサブガスケット層を備え、前記第1のサブガスケットが、前記第1のサブガスケット表面上に配置される第1の接着層を有し、
前記第2のサブガスケットが、前記電解質膜に向かって方向付けられる第2のサブガスケット表面を有する第2のサブガスケット層を備え、第2の接着層が、前記第2のサブガスケット表面の相当部分上には配置されない、請求項1に記載のロール品サブアセンブリ。 - 前記第1のサブガスケットのそれぞれの前記第1の接着層が、前記第2のサブガスケット表面に取り付けられる、請求項2に記載のロール品サブアセンブリ。
- 前記第1のサブガスケットのそれぞれが、前記電解質膜に向かって方向付けられる第1のサブガスケット表面を有する第1のサブガスケット層を備え、前記第1のサブガスケットのそれぞれが、前記第1のサブガスケット表面上に配置される第1の接着層を有し、
前記第2のサブガスケットが、前記電解質膜に向かって方向付けられる第2のサブガスケット表面を有する第2のサブガスケット層を備え、前記第2のサブガスケットが、前記第2のサブガスケット表面上に配置される第2の接着層を有する、請求項1に記載のロール品サブアセンブリ。 - 前記1つ以上の第1のサブガスケットが、複数の開口部を有するウェブを備えた1つの第1のサブガスケットである、請求項1に記載のロール品サブアセンブリ。
- 前記個別の電解質膜のうちの少なくとも幾つかが、触媒コーティングされた膜である、請求項1に記載のロール品アセンブリ。
- 前記個別の電解質膜の前記中心領域にわたって配置されるガス拡散層又は触媒コーティングされたガス拡散層を更に備える、請求項1に記載のロール品アセンブリ。
- 前記1つ以上の第1のサブガスケットのそれぞれが、個々の電解質膜に向かって方向付けられる第1のサブガスケット表面を有する第1のサブガスケット層を備え、前記1つ以上の第1のサブガスケットのそれぞれが、前記第1のサブガスケット表面上に配置される第1の接着層を有し、
前記第2のサブガスケットが、前記個別の電解質膜に向かって方向付けられる第2のサブガスケット表面を有する第2のサブガスケット層を備え、第2の接着層が、前記第2のサブガスケット表面上に配置されない、請求項1に記載のロール品サブアセンブリ。 - 燃料電池のロール品サブアセンブリであって、
各々が中心領域を備える、複数の個別の電解質膜と、
前記複数の個別の電解質膜に取り付けられるサブガスケットウェブであって、複数の開口部を有し、前記個別の電解質膜の前記中心領域が前記サブガスケットウェブの前記開口部を通って露出されるように構成される、サブガスケットウェブと、を備える、燃料電池のロール品サブアセンブリ。 - 前記サブガスケットウェブがラダーウェブを備える、請求項9に記載の燃料電池のロール品アセンブリ。
- 燃料電池のサブアセンブリであって、
電解質膜と、
前記電解質膜に接着して取り付けられる第1のサブガスケットであって、前記電解質膜に向かって方向付けられる第1のサブガスケット表面と、前記第1のサブガスケット表面上に配置される第1の接着層と、を有する、第1のサブガスケットと、
前記電解質膜に向かって方向付けられる第2のサブガスケット表面を有する第2のサブガスケットであって、前記第2のサブガスケット表面の相当部分上に第2の接着層を含まない、第2のサブガスケットと、を備える、燃料電池のサブアセンブリ。 - 前記第2のサブガスケットが、前記第2のサブガスケット表面上に接着剤を有さない、請求項11に記載の燃料電池のサブアセンブリ。
- 前記第1の接着層が、前記第2のガスケット表面と接触している、請求項11に記載の燃料電池のサブアセンブリ。
- 前記第2のサブガスケットが、前記電解質膜に接着して取り付けられず、前記第1の接着層によって前記第1のサブガスケットに接着して取り付けられる、請求項11に記載の燃料電池のサブアセンブリ。
- 燃料電池のロール品サブアセンブリであって、
各々が中心領域を備える、複数の個別の電解質膜と、
前記個別の電解質膜に接着して取り付けられる1つ以上の第1のサブガスケットであって、それぞれが、少なくとも1つの開口部を有し、前記個別の電解質膜の前記中心領域が前記第1のサブガスケットの前記開口部を通って露出されるように構成される、第1のサブガスケットと、
複数の開口部を有するウェブを備える第2のサブガスケットであって、前記第2のサブガスケットウェブが、前記個別の電解質膜の前記中心領域の第2の表面が前記第2のサブガスケットウェブの前記開口部を通って露出されるように配置され、接着層が、前記第2のサブガスケット表面の相当部分上に配置されない、第2のサブガスケットと、
を備える、燃料電池のロール品サブアセンブリ。 - 前記第1のサブガスケットのそれぞれの前記第1の接着層が、前記第2のサブガスケット表面と接触している、請求項15に記載の燃料電池のロール品サブアセンブリ。
- 前記1つ以上の第1のサブガスケットが、複数の開口部を有するウェブを備える、請求項15に記載の燃料電池のロール品サブアセンブリ。
- 前記電解質膜が、触媒コーティングされた膜を備える、請求項15に記載の燃料電池のロール品アセンブリ。
- 前記個別の電解質膜の前記中心領域にわたって配置されるガス拡散層又は触媒コーティングされたガス拡散層を更に備える、請求項15に記載の燃料電池のロール品アセンブリ。
- 燃料電池のロール品サブアセンブリを作製する自動ロールツーロール法であって、
複数の開口部を有する細長い第1のサブガスケットウェブと、各々が中心領域を備える複数の個別の電解質膜との間で相対運動を行う工程と、
それぞれの電解質膜の中心領域が前記第1のサブガスケットウェブの開口部と整合配置されるように、前記個別の電解質膜を前記第1のサブガスケットウェブと整合配置する工程と、
前記個別の電解質膜を前記第1のサブガスケットウェブに取り付ける工程と、
を含む、自動ロールツーロール法。 - 前記第1のサブガスケットウェブが、再配置可能な接着性キャリアウェブ上に配置される、請求項20に記載の方法。
- 前記第1のサブガスケットウェブに取り付けられる前記個別の電解質膜を有する前記第1のサブガスケットウェブを、複数の個別のサブガスケット付膜に切断する工程と、
複数の開口部を有する第2のサブガスケットウェブと、前記複数の個別のサブガスケット付膜との間で相対運動を行う工程と、
それぞれの電解質膜の中心領域が前記第2のサブガスケットウェブの開口部と整合配置されるように、前記個別のサブガスケット付膜を前記第2のサブガスケットウェブと整合配置する工程と、
前記個別のサブガスケット付膜を前記第2のサブガスケットウェブに取り付ける工程と、
を更に含む、請求項20に記載の方法。 - 前記第2のサブガスケットウェブが、再配置可能な接着性キャリアウェブ上に配置される、請求項22に記載の方法。
- 前記第1のサブガスケットウェブが、前記個別の電解質膜に向かって方向付けられる第1のサブガスケット表面を含み、第1の接着層が、第1のサブガスケット表面上に配置され、
前記第2のサブガスケットウェブが、前記個別の電解質膜に向かって方向付けられる第2のサブガスケット表面を含み、前記第2のサブガスケット表面の相当部分が、第2の接着層を含まない、請求項22に記載の方法。 - 前記第1のサブガスケットウェブが、前記個別の電解質膜に向かって方向付けられる第1のサブガスケット表面を含み、第1の接着層が、第1のサブガスケット表面上に配置され、
前記第2のサブガスケットウェブが、前記個別の電解質膜に向かって方向付けられる第2のサブガスケット表面を含み、前記第2のサブガスケット表面が、第2の接着層を含まない、請求項22に記載の方法。 - 複数の開口部を有する第2のサブガスケットウェブと、前記第1のサブガスケットウェブに取り付けられる前記個別の電解質膜を有する前記第1のサブガスケットウェブとの間で相対運動を行う工程と、
それぞれの電解質膜の中心領域が、前記第2のサブガスケットウェブの開口部と整合配置されるように、前記第2のサブガスケットウェブを、前記第1のサブガスケットウェブに取り付けられる前記個別の電解質膜を有する前記第1のサブガスケットウェブと整合配置する工程と、
前記第1のサブガスケットウェブに取り付けられる前記個別の電解質膜を有する前記第1のサブガスケットウェブを、前記第2のサブガスケットウェブに取り付ける工程と、
を更に含む、請求項20に記載の方法。 - 前記第1のサブガスケットウェブが、前記個別の電解質膜に向かって方向付けられる第1のサブガスケット表面を含み、第1の接着層が第1のサブガスケット表面上に配置され、
前記第2のサブガスケットウェブが、前記個別の電解質膜に向かって方向付けられる第2のサブガスケット表面を含み、前記第2のサブガスケット表面が第2の接着層を含まない、請求項26に記載の方法。 - 前記第1のサブガスケットウェブ及び前記第2のサブガスケットウェブのうちの一方又は両方が、再配置可能なキャリアウェブ上に配置される、請求項26に記載の方法。
- 電解質膜ウェブを移動させて、回転ダイと接触させる工程と、
前記回転ダイを用いて、前記電解質膜ウェブを前記個別の電解質膜に切断する工程と、
を更に含む、請求項20に記載の方法。 - 前記回転ダイが回転真空ダイを備え、前記回転真空ダイは、前記回転ダイの表面上に前記個別の電解質膜を保持し、かつ、前記個別の電解質膜を移動させて前記第1のサブガスケットウェブに接触させる、請求項29に記載の方法。
- 前記回転ダイが、
円筒状コアと、
複数のダイキャビティ及び前記ダイキャビティ間の間隙を画定する、前記円筒状コア上のダイブレードと、
前記ダイキャビティ内に配置される、複数の柔軟なダイキャビティインサートと、
を備える、請求項30に記載の方法。
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