JP5708531B2 - Membrane electrode assembly manufacturing method and manufacturing apparatus thereof. - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池用の膜電極接合体を製造する技術に関する。   The present invention relates to a technique for manufacturing a membrane electrode assembly for a fuel cell.

一般に、燃料電池用の膜電極接合体の製造の際には、電解質膜に触媒層およびガス拡散層を積層し、裁断刃によってその積層体を定型に裁断することが行われている。そして、この裁断を、積層体の積層方向に対して垂直方向に裁断刃を移動させることで行うことが提案されている（特許文献１）。この手法によれば、裁断面から突き出る毛羽の発生を抑制することができる。   In general, when manufacturing a membrane electrode assembly for a fuel cell, a catalyst layer and a gas diffusion layer are laminated on an electrolyte membrane, and the laminate is cut into a fixed shape with a cutting blade. And it is proposed to perform this cutting by moving the cutting blade in a direction perpendicular to the stacking direction of the laminate (Patent Document 1). According to this method, generation | occurrence | production of the fluff which protrudes from a cut surface can be suppressed.

特開２０１０−１６１０３９号公報JP 2010-161039 A

しかしながら、前記膜電極接合体の製造方法によれば、裁断刃の刃先は鋭利であることから摩耗し易く、刃の寿命が短いといった問題があった。   However, according to the method for manufacturing a membrane electrode assembly, there is a problem in that the cutting edge of the cutting blade is sharp and therefore easily worn and the life of the blade is short.

本発明は、裁断のための刃部の寿命を向上することを目的とする。   An object of this invention is to improve the lifetime of the blade part for cutting.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために以下の形態または適用例として実現することが可能である。本発明の一形態は、
ガス拡散層を含む膜電極接合体を、積層方向に沿って裁断面が形成されるように裁断する膜電極接合体の製造方法であって、
８０度から直角までの角度に形成された第１の角部を有する上型を、８０度から直角までの角度に形成された第２の角部を有する下型に対して前記積層方向において相対移動することで、前記第１の角部と前記第２の角部によるせん断加工によって前記裁断面を形成する、膜電極接合体の製造方法。
本発明の他の形態は、
ガス拡散層を含む膜電極接合体を、積層方向に沿って裁断面が形成されるように裁断する膜電極接合体の製造装置であって、
８０度から直角までの角度に形成された第１の角部を有する上型と、
８０度から直角までの角度に形成された第２の角部を有する下型と、
前記上型を前記下型に対して前記積層方向において相対移動することで、前記第１の角部と前記第２の角部によるせん断加工によって前記裁断面を形成する裁断制御部と
を備える膜電極接合体の製造装置。
その他、本発明は、以下の形態又は適用例として実現することも可能である。 The present invention can be realized as the following forms or application examples in order to solve at least a part of the above-described problems. One aspect of the present invention is:
A membrane electrode assembly including a gas diffusion layer, wherein the membrane electrode assembly is cut so that a cut surface is formed along the stacking direction.
An upper mold having a first corner formed at an angle from 80 degrees to a right angle is relative to a lower mold having a second corner formed at an angle from 80 degrees to a right angle in the stacking direction. A method of manufacturing a membrane electrode assembly, wherein the cut surface is formed by shearing by the first corner and the second corner by moving.
Another aspect of the present invention is:
A membrane electrode assembly manufacturing apparatus for cutting a membrane electrode assembly including a gas diffusion layer so that a cut surface is formed along a stacking direction,
An upper mold having a first corner formed at an angle from 80 degrees to a right angle;
A lower mold having a second corner formed at an angle from 80 degrees to a right angle;
A cutting control unit that forms the cut surface by shearing with the first corner and the second corner by moving the upper mold relative to the lower mold in the stacking direction;
An apparatus for manufacturing a membrane electrode assembly.
In addition, the present invention can be realized as the following forms or application examples.

［適用例１］ ガス拡散層を含む膜電極接合体を、積層方向に裁断面が形成されるように裁断する膜電極接合体の製造方法であって、
前記裁断面と平行な第１平面を有する上型を、前記裁断面を含む平面位置の一方側に前記第１平面が位置するように配置し、
前記裁断面と平行な第２平面を有する下型を、前記裁断面を含む平面位置の他方側に前記第２平面が位置するように配置し、
前記上型を前記下型に対して前記積層方向において相対移動することで、せん断加工によって前記裁断面を形成する、膜電極接合体の製造方法。 [Application Example 1] A method for manufacturing a membrane electrode assembly, in which a membrane electrode assembly including a gas diffusion layer is cut so that a cut surface is formed in the stacking direction,
An upper mold having a first plane parallel to the cut surface is disposed so that the first plane is located on one side of a plane position including the cut surface,
A lower mold having a second plane parallel to the cut surface is arranged so that the second plane is located on the other side of the plane position including the cut surface,
A method of manufacturing a membrane electrode assembly, wherein the cut surface is formed by shearing by moving the upper mold relative to the lower mold in the stacking direction.

適用例１の燃料電池によれば、上型と下型を用いたせん断加工によって裁断がなされる。せん断加工は、上型と下型の各角部の組み合わせによってなされるが、この角部は鋭利である必要もない。このために、摩耗しにくく、刃部の寿命を向上することができる。   According to the fuel cell of Application Example 1, cutting is performed by shearing using an upper mold and a lower mold. The shearing process is performed by a combination of each corner of the upper mold and the lower mold, but the corner does not need to be sharp. For this reason, it is hard to wear and the lifetime of a blade part can be improved.

［適用例２］ 適用例１に記載の膜電極接合体の製造方法であって、
前記上型と下型のうちの前記膜電極接合体の外周側に位置する型の有する前記第１平面または第２平面の位置と前記裁断面の位置との間に所定距離の間隙を有し、
前記裁断面の形成後、前記外周側に位置する型の先端面から引き離れる方向に前記膜電極接合体を移動する、膜電極接合体の製造方法。
この構成によれば、裁断面における層の剥がれを防止することができる。 [Application Example 2] A method of manufacturing a membrane electrode assembly according to Application Example 1,
A gap of a predetermined distance is provided between the position of the first plane or the second plane of the mold located on the outer peripheral side of the membrane electrode assembly of the upper mold and the lower mold and the position of the cut surface. ,
A method of manufacturing a membrane electrode assembly, wherein the membrane electrode assembly is moved in a direction away from the tip surface of the mold located on the outer peripheral side after the cut surface is formed.
According to this configuration, peeling of the layer at the cut surface can be prevented.

［適用例３］ 適用例１または２に記載の膜電極接合体の製造方法であって、
前記第１平面の位置と前記第２平面の位置との間に、５μｍ〜１０μｍの間隙を有するように、前記上型および下型の配置を行う、膜電極接合体の製造方法。
この構成によれば、裁断面の毛羽の発生を抑制することができる。 [Application Example 3] A method for producing a membrane electrode assembly according to Application Example 1 or 2,
A method of manufacturing a membrane electrode assembly, wherein the upper mold and the lower mold are arranged so as to have a gap of 5 μm to 10 μm between the position of the first plane and the position of the second plane.
According to this structure, generation | occurrence | production of the fluff of a cut surface can be suppressed.

［適用例４］ ガス拡散層を含む膜電極接合体を、積層方向に裁断面が形成されるように裁断する膜電極接合体の製造装置であって、
前記裁断面と平行な第１平面を有し、前記裁断面を含む平面位置の一方側に前記第１平面が位置するように配置された上型と、
前記裁断面と平行な第２平面を有し、前記裁断面を含む平面位置の他方側に前記第２平面が位置するように配置された下型と、
前記上型を前記下型に対して前記積層方向において相対移動することで、せん断加工によって前記裁断面を形成する裁断制御部と
を備える膜電極接合体の製造装置。
この膜電極接合体の製造装置によれば、前記膜電極接合体の製造方法と同様に、刃部の寿命を向上することができる。 Application Example 4 A membrane electrode assembly manufacturing apparatus that cuts a membrane electrode assembly including a gas diffusion layer so that a cut surface is formed in the stacking direction,
An upper mold having a first plane parallel to the cut surface and disposed so that the first plane is located on one side of a plane position including the cut surface;
A lower mold having a second plane parallel to the cut surface and disposed so that the second plane is located on the other side of the plane position including the cut surface;
An apparatus for manufacturing a membrane electrode assembly, comprising: a cutting control unit that forms the cut surface by shearing by moving the upper mold relative to the lower mold in the stacking direction.
According to the apparatus for manufacturing a membrane electrode assembly, the life of the blade portion can be improved in the same manner as the method for manufacturing the membrane electrode assembly.

本発明は、前記適用例のほか、種々の形態にて実現され得る。例えば、本発明は、前記膜電極接合体の製造方法を含む燃料電池製造方法、前記膜電極接合体の製造装置を含む燃料電池製造装置、前記膜電極接合体の製造方法によって製造された燃料電池、前記膜電極接合体の製造装置によって製造された燃料電池として実現される。   The present invention can be realized in various forms in addition to the application example. For example, the present invention provides a fuel cell manufacturing method including the method for manufacturing the membrane electrode assembly, a fuel cell manufacturing apparatus including the device for manufacturing the membrane electrode assembly, and a fuel cell manufactured by the method for manufacturing the membrane electrode assembly. This is realized as a fuel cell manufactured by the apparatus for manufacturing a membrane electrode assembly.

実施例としての膜電極接合体の製造方法において用いられる積層シートを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the lamination sheet used in the manufacturing method of the membrane electrode assembly as an Example. 裁断工程の概容を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline | summary of a cutting process. 裁断工程に用いられる裁断システムを積層シートとともに示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cutting system used for a cutting process with a lamination sheet. Ｘ方向における下型と上型と間の相対的な位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relative positional relationship between the lower mold | type and upper mold | type in a X direction. 膜電極接合体製造処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of a membrane electrode assembly manufacturing process. 膜電極接合体製造処理において積層シートと裁断装置がどのように変化するかを示す最初の図である。It is the first figure which shows how a lamination sheet and a cutting device change in a membrane electrode assembly manufacturing process. 膜電極接合体製造処理において積層シートと裁断装置がどのように変化するかを示す次の図である。It is the following figure which shows how a lamination sheet and a cutting device change in a membrane electrode assembly manufacturing process. 膜電極接合体製造処理において積層シートと裁断装置がどのように変化するかを示す次の図である。It is the following figure which shows how a lamination sheet and a cutting device change in a membrane electrode assembly manufacturing process. 膜電極接合体製造処理において積層シートと裁断装置がどのように変化するかを示す次の図である。It is the following figure which shows how a lamination sheet and a cutting device change in a membrane electrode assembly manufacturing process. 膜電極接合体製造処理において積層シートと裁断装置がどのように変化するかを示す次の図である。It is the following figure which shows how a lamination sheet and a cutting device change in a membrane electrode assembly manufacturing process. ステップＳ４０による裁断の様子を詳しく示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of cutting by step S40 in detail. ステップＳ５０によってリフターを上昇させた後の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state after raising a lifter by step S50. ステップＳ６０によって上型を上昇させた後の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state after raising an upper mold | type by step S60. 切断断面がどういった加工法で裁断されるかを本実施例と従来例とで比較した説明図である。It is explanatory drawing which compared with a present Example and the prior art example what kind of processing method a cut cross section is cut. クリアランスと毛羽の長さとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between clearance and the length of a fluff.

以下、本発明の実施態様に係る燃料電池について、図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, a fuel cell according to an embodiment of the present invention will be described based on examples with reference to the drawings.

Ａ．積層シートの構成：
図１は、本発明の一実施例としての膜電極接合体の製造方法において用いられる積層シートを示す説明図である。図１（ａ）は積層シート１０の平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視図であり、図１（ｃ）は積層シート１０の底面図である。これら図に示すように、積層シート１０は、長尺状の矩形である電解質膜２２を含む積層体である。電解質膜２２の一方側の面には、電解質膜２２と同一形状のアノード側触媒層２４が設けられている。電解質膜２２の他方側の面における周辺部を除く領域には、矩形のカソード側触媒層２６が複数、設けられている。なお、複数のカソード側触媒層２６は、電解質膜２２の長尺方向に等間隔で配列されている。アノード側触媒層２４と電解質膜２２とカソード側触媒層２６とから構成される積層体は、膜−電極アセンブリ（ＭＥＡ：Membrane-Electrode Assembly ）２０と呼ばれる。 A. Laminated sheet configuration:
FIG. 1 is an explanatory view showing a laminated sheet used in a method for producing a membrane electrode assembly as one embodiment of the present invention. 1A is a plan view of the laminated sheet 10, FIG. 1B is a view taken along line AA in FIG. 1A, and FIG. 1C is a bottom view of the laminated sheet 10. is there. As shown in these drawings, the laminated sheet 10 is a laminated body including an electrolyte membrane 22 that is a long rectangular shape. On one surface of the electrolyte membrane 22, an anode side catalyst layer 24 having the same shape as the electrolyte membrane 22 is provided. A plurality of rectangular cathode-side catalyst layers 26 are provided in a region excluding the peripheral portion on the other surface of the electrolyte membrane 22. The plurality of cathode side catalyst layers 26 are arranged at equal intervals in the longitudinal direction of the electrolyte membrane 22. A laminate composed of the anode-side catalyst layer 24, the electrolyte membrane 22, and the cathode-side catalyst layer 26 is called a membrane-electrode assembly (MEA) 20.

電解質膜２２は、固体高分子材料、例えばフッ素系樹脂により形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜であり、湿潤状態で良好な電気伝導性を示す。本実施例では、ナフィオン膜（デュポン社製）を使用した。「ナフィオン」は登録商標である。 The electrolyte membrane 22 is a proton conductive ion exchange membrane formed of a solid polymer material, for example, a fluorine-based resin, and exhibits good electrical conductivity in a wet state. In this example, a Nafion membrane (manufactured by DuPont) was used. “Nafion” is a registered trademark.

アノード側触媒層２４およびカソード側触媒層２６は、触媒としての白金または白金と他の金属からなる合金を有する層であり、アノード（水素極）とカソード（酸素極）の役割を果たす。また、アノード側触媒層２４およびカソード側触媒層２６は、触媒金属を担持したカーボンブラックや、ナフィオン（登録商標）等の電解質等を溶媒に分散させたいわゆる触媒インクを、電解質膜２２の両面にそれぞれ塗布して、乾燥させることによって形成される。 The anode-side catalyst layer 24 and the cathode-side catalyst layer 26 are layers having platinum as a catalyst or an alloy made of platinum and other metals, and serve as an anode (hydrogen electrode) and a cathode (oxygen electrode). The anode-side catalyst layer 24 and the cathode-side catalyst layer 26 are formed on both surfaces of the electrolyte membrane 22 with so-called catalyst ink in which an electrolyte such as carbon black carrying a catalyst metal or an electrolyte such as Nafion (registered trademark) is dispersed in a solvent. Each is formed by applying and drying.

ＭＥＡ２０におけるアノード側触媒層２４側の面には、アノード側ガス拡散層３０が複数、設けられている。各アノード側ガス拡散層３０は、矩形であり、アノード側触媒層２４の面における周辺部を除く領域に、電解質膜２２の長尺方向に等間隔で配置されている。アノード側ガス拡散層３０の表面積はカソード側触媒層２６の表面積より大きく、積層方向（図１（ｂ）のＺ方向）に見たときに、アノード側ガス拡散層３０の周縁は、カソード側触媒層２６の周縁を含む。   A plurality of anode side gas diffusion layers 30 are provided on the surface of the MEA 20 on the anode side catalyst layer 24 side. Each anode-side gas diffusion layer 30 has a rectangular shape, and is arranged at equal intervals in the longitudinal direction of the electrolyte membrane 22 in a region excluding the peripheral portion on the surface of the anode-side catalyst layer 24. The surface area of the anode-side gas diffusion layer 30 is larger than the surface area of the cathode-side catalyst layer 26, and when viewed in the stacking direction (Z direction in FIG. 1B), the periphery of the anode-side gas diffusion layer 30 is the cathode-side catalyst. Includes the periphery of layer 26.

積層シート１０はＭＥＡ２０にアノード側ガス拡散層３０を積層したもので、この積層シート１０をワークとして定型に裁断する裁断工程を、本実施例の膜電極接合体の製造方法は含む。図２は、この裁断工程の概容を示す説明図である。図示するように、積層シート１０から図中ハッチングで示した領域ＣＡを、せん断加工により打ち抜くことにより、積層シート１０を定型に裁断している。領域ＣＡは、矩形で、カソード側触媒層２６よりも大きく、かつアノード側ガス拡散層３０よりも小さい領域である。裁断工程終了後の積層シート１０には、続く工程によって、カソード側ガス拡散層が積層されることで、膜−電極−ガス拡散層アセンブリ（ＭＥＧＡ：Membrane Electrode Gas diffusion layer Assembly）が完成する。   The laminated sheet 10 is obtained by laminating the anode side gas diffusion layer 30 on the MEA 20, and the manufacturing method of the membrane electrode assembly of this example includes a cutting step of cutting the laminated sheet 10 into a fixed shape as a work. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of the cutting process. As shown in the figure, the laminated sheet 10 is cut into a fixed shape by punching out the area CA indicated by hatching in the figure from the laminated sheet 10 by shearing. The area CA is a rectangular area that is larger than the cathode side catalyst layer 26 and smaller than the anode side gas diffusion layer 30. In the laminated sheet 10 after the cutting process is completed, a cathode-side gas diffusion layer is laminated in a subsequent process, whereby a membrane-electrode-gas diffusion layer assembly (MEGA) is completed.

Ｂ．裁断工程の詳細：
裁断工程の詳細を次に詳述する。図３は、裁断工程に用いられる裁断システム１００を積層シート１０とともに示す説明図である。裁断システム１００は、搬送ローラ１１０、１０２と、裁断装置１２０と、上下動装置１８０、エアーシリンダー１８２、１８４、制御ユニット１９０とを備える。搬送ローラ１１０、１０２は、積層シート１０をその長尺方向（図中Ｘ方向）に搬送する。その搬送路の途中に、裁断装置１２０が設けられている。裁断装置１２０は、制御ユニット１９０からの制御指令を受けて、積層シート１０の裁断を行う。 B. Cutting process details:
Details of the cutting process will be described in detail below. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the cutting system 100 used in the cutting process together with the laminated sheet 10. The cutting system 100 includes transport rollers 110 and 102, a cutting device 120, a vertical movement device 180, air cylinders 182 and 184, and a control unit 190. The conveyance rollers 110 and 102 convey the laminated sheet 10 in the longitudinal direction (X direction in the drawing). A cutting device 120 is provided in the middle of the conveyance path. The cutting device 120 receives the control command from the control unit 190 and cuts the laminated sheet 10.

裁断装置１２０は、下型１３０と、下型１３０の上方に対面して配置される上型１４０と、下型１３０の外側に配置される下側押え１５０と、上型１４０の内側に配置される上側押え１６０とを備える。さらに、下型１３０の内側には積層シート１０を上昇または降下させるリフター１７０を備える。   The cutting device 120 is disposed inside the lower mold 130, the upper mold 140 that is disposed above the lower mold 130, the lower presser 150 that is disposed outside the lower mold 130, and the upper mold 140. The upper presser 160 is provided. Further, a lifter 170 that raises or lowers the laminated sheet 10 is provided inside the lower mold 130.

下型１３０は、積層シート１０の搬送路よりも下側に配置された金型であり、縦断面が図示のように凹字状となっている。すなわち、下型１３０は、全体としては立方体形で、その立方体の上側の面に同じく立方体形状の開口部１３０ａを有する、いわゆる升形状をしている。換言すれば、下型１３０は、直方体形状の底部１３１と、底部１３１の周縁に立設される縦壁１３２とを有する。なお、この縦壁１３２の外側面１３２Ｓは、搬送ローラ１１０、１０２によって搬送される積層シート１０の積層方向Ｚと平行となっている。縦壁１３２の上側の先端面１３２Ｔは、積層方向Ｚに対して垂直である。四方の外側面１３２Ｓによって構成される外周のサイズは、カソード側触媒層２６よりも大きく、かつアノード側ガス拡散層３０よりも小さい。なお、本実施例で「上側」、「下側」とは、積層方向Ｚにおける上側、下側を意味する。外側面１３２Ｓは、適用例１に係る発明における「第２平面」に相当する。   The lower mold 130 is a mold disposed below the conveyance path of the laminated sheet 10 and has a concave cross section as shown in the drawing. That is, the lower mold 130 has a cubic shape as a whole, and has a so-called bowl shape having a cubic-shaped opening 130a on the upper surface of the cube. In other words, the lower mold 130 includes a rectangular parallelepiped bottom portion 131 and a vertical wall 132 erected on the periphery of the bottom portion 131. The outer surface 132S of the vertical wall 132 is parallel to the stacking direction Z of the stacked sheets 10 transported by the transport rollers 110 and 102. An upper end surface 132 </ b> T of the vertical wall 132 is perpendicular to the stacking direction Z. The size of the outer periphery constituted by the four outer side surfaces 132 </ b> S is larger than the cathode side catalyst layer 26 and smaller than the anode side gas diffusion layer 30. In this embodiment, “upper side” and “lower side” mean the upper side and the lower side in the stacking direction Z. The outer side surface 132S corresponds to a “second plane” in the invention according to Application Example 1.

上型１４０は、積層シート１０の搬送路よりも上側に配置された金型であり、縦断面が図示のように凹字を上下反転させた形状となっている。すなわち、上型１４０は、全体としては立方体形で、その立方体の下側の面に同じく立方体形状の開口１４０ａを有する、いわゆる升形状をしている。換言すれば、上型１４０は、直方体形状の底部１４１と、底部１４１の周縁に立設される縦壁１４２とを有する。なお、この縦壁１４２の内側面１４２Ｓは、搬送ローラ１１０、１０２によって搬送される積層シート１０の積層方向Ｚと平行となっている。縦壁１４２の下側の先端面１４２Ｔは、積層方向Ｚに対して垂直である。四方の内側面１４２Ｓによって構成される開口１４０ａのサイズは、カソード側触媒層２６よりも大きく、かつアノード側ガス拡散層３０よりも小さい。内側面１４２Ｓは、適用例１に係る発明における「第１平面」に相当する。   The upper mold 140 is a mold disposed on the upper side of the conveying path of the laminated sheet 10, and has a vertical section in which a concave shape is inverted up and down as illustrated. That is, the upper mold 140 has a cubic shape as a whole, and has a so-called bowl shape having a cubic opening 140a on the lower surface of the cube. In other words, the upper mold 140 has a rectangular parallelepiped bottom portion 141 and a vertical wall 142 erected on the periphery of the bottom portion 141. The inner side surface 142S of the vertical wall 142 is parallel to the stacking direction Z of the stacked sheets 10 transported by the transport rollers 110 and 102. The lower end surface 142T of the vertical wall 142 is perpendicular to the stacking direction Z. The size of the opening 140 a formed by the four inner side surfaces 142 </ b> S is larger than the cathode side catalyst layer 26 and smaller than the anode side gas diffusion layer 30. The inner side surface 142S corresponds to the “first plane” in the invention according to Application Example 1.

本実施例では、積層シート１０の搬送方向（図中のＸ方向）および図中のＹ方向（Ｘ方向とＺ方向に垂直な方向）における下型１３０と上型１４０との間の相対的な位置関係は常に一定となっているが、その位置関係は次の条件を満たすものである。   In the present embodiment, the relative relationship between the lower mold 130 and the upper mold 140 in the conveyance direction (X direction in the drawing) of the laminated sheet 10 and the Y direction (direction perpendicular to the X direction and the Z direction) in the drawing. Although the positional relationship is always constant, the positional relationship satisfies the following condition.

図４は、Ｘ方向における下型１３０と上型１４０と間の相対的な位置関係を示す説明図である。図示するように、Ｘ方向における、内側面１４２Ｓの位置（平面位置）と下型１３０における外側面１３２Ｓの位置（平面位置）との間は、所定距離のクリアランス（間隙）Ｈを持つ。ここで、所定距離は、後述する裁断が可能な距離であればいずれの値であってもよいが、好ましくは５μｍ〜１０μｍとなっている。なお、Ｙ方向においても、内側面１４２Ｓの位置と下型１３０における外側面１３２Ｓとの位置との間は、Ｘ方向と同じ所定距離のクリアランスＨを持つ。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relative positional relationship between the lower mold 130 and the upper mold 140 in the X direction. As shown in the drawing, a clearance (gap) H of a predetermined distance exists between the position (planar position) of the inner side surface 142S and the position (planar position) of the outer side surface 132S of the lower mold 130 in the X direction. Here, the predetermined distance may be any value as long as it can be cut as described later, but is preferably 5 μm to 10 μm. Also in the Y direction, a clearance H of the same predetermined distance as that in the X direction is provided between the position of the inner side surface 142S and the position of the outer side surface 132S of the lower mold 130.

上型１４０は、上下動装置１８０によって、積層方向Ｚに沿って下降し、また上昇する。これにより、Ｚ方向における下型１３０と上型１４０と間の相対的な位置関係は変動する。   The upper mold 140 is lowered and raised along the stacking direction Z by the vertical movement device 180. Thereby, the relative positional relationship between the lower mold 130 and the upper mold 140 in the Z direction varies.

下側押え１５０は、積層シート１０を下側から押さえるもので、バネによって積層方向Ｚに沿って上下動する。下側押え１５０の平面形状は、矩形の枠状である。   The lower presser 150 presses the laminated sheet 10 from the lower side, and moves up and down along the lamination direction Z by a spring. The planar shape of the lower presser 150 is a rectangular frame shape.

上側押え１６０は、積層シート１０を上側から押さえるもので、エアーシリンダー１８２によって、積層方向Ｚに沿って下降し、また上昇する。なお、上側押え１６０は、上型１４０の上下動に追随して上下動し、また、上型１４０とは個別に上下動も可能な構成となっている。なお、上側押え１６０は、原位置においては、上型１４０の下面より突出している。   The upper presser 160 holds the laminated sheet 10 from the upper side, and is lowered and raised along the lamination direction Z by the air cylinder 182. The upper presser 160 moves up and down following the up-and-down movement of the upper mold 140, and can move up and down separately from the upper mold 140. The upper presser 160 protrudes from the lower surface of the upper mold 140 in the original position.

リフター１７０は、積層シート１０を下側から持ち上げるもので、エアーシリンダー１８４によって、積層方向Ｚに沿って上下動する。なお、リフター１７０の上側の平面（吸着面と呼ぶ）には、複数の孔が空いており、吸引が可能となっている。これによって、積層シート１０をリフター１７０の吸着面１７０Ｓに吸着することができる。   The lifter 170 lifts the laminated sheet 10 from below and moves up and down along the lamination direction Z by the air cylinder 184. Note that a plurality of holes are formed in the upper plane (referred to as a suction surface) of the lifter 170, and suction is possible. Thereby, the laminated sheet 10 can be adsorbed to the adsorption surface 170S of the lifter 170.

制御ユニット１９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える周知のコンピュータであり、搬送ローラ１１０、１１２や、裁断装置１２０のアクチュエータ（上下動装置１８０、エアーシリンダー１８２、１８４等）を駆動制御する。制御ユニット１９０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵによって実行することで、前述した裁断工程を含む膜電極接合体製造方法を行う。膜電極接合体製造方法に対応した膜電極接合体製造処理について、以下に詳述する。   The control unit 190 is a well-known computer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and drives and controls the conveyance rollers 110 and 112 and the actuators of the cutting device 120 (the vertical movement device 180, the air cylinders 182 and 184, etc.). The control unit 190 performs the membrane electrode assembly manufacturing method including the above-described cutting step by executing a program stored in the ROM by the CPU. The membrane electrode assembly manufacturing process corresponding to the membrane electrode assembly manufacturing method will be described in detail below.

図５は、膜電極接合体製造処理の詳細を示すフローチャートである。図示するように、処理が開始されると、制御ユニット１９０は、まず、搬送ローラ１１０、１０２を駆動して、裁断位置に積層シート１０を搬送する処理を行う（ステップＳ１０）。図３に示した状態が、裁断位置に搬送後の状態である。次いで、制御ユニット１９０は、リフター１７０の吸着機構を動作させて、積層シート１０を吸着し、その後、リフター１７０を所定の距離だけ下降する（ステップＳ２０）。   FIG. 5 is a flowchart showing details of the membrane electrode assembly manufacturing process. As shown in the figure, when the process is started, the control unit 190 first drives the transport rollers 110 and 102 to perform the process of transporting the laminated sheet 10 to the cutting position (step S10). The state shown in FIG. 3 is a state after conveyance to the cutting position. Next, the control unit 190 operates the suction mechanism of the lifter 170 to suck the laminated sheet 10, and then lowers the lifter 170 by a predetermined distance (step S20).

裁断位置において、図３に示すように、積層シート１０とリフター１７０の上側の平面とは、微小距離だけ離れていたが、ステップＳ２０による吸着機構の動作によって、積層シート１０はリフター１７０の吸着面１７０Ｓに吸着し、ステップＳ２０によるリフター１７０の下降動作により、リフター１７０に吸着している積層シート１０はさらに下側に移動する。これにより裁断しやすいように、積層シート１０にテンションをかけることができ、下型１３０に積層シート１０を固定することができる。   At the cutting position, as shown in FIG. 3, the laminated sheet 10 and the upper plane of the lifter 170 are separated by a minute distance, but the laminated sheet 10 is separated from the adsorption surface of the lifter 170 by the operation of the adsorption mechanism in step S20. By the lowering operation of the lifter 170 in step S20, the laminated sheet 10 adsorbed on the lifter 170 moves further downward. As a result, tension can be applied to the laminated sheet 10 to facilitate cutting, and the laminated sheet 10 can be fixed to the lower mold 130.

図６〜図１０に、膜電極接合体製造処理において、積層シート１０および裁断装置１２０がどのように変化するかを示した。図６が、ステップＳ２０の実行後の状態である。   FIG. 6 to FIG. 10 show how the laminated sheet 10 and the cutting device 120 change in the membrane electrode assembly manufacturing process. FIG. 6 shows the state after execution of step S20.

図４のステップＳ２０の実行後、制御ユニット１９０は、上下動装置１８０を駆動して、上型１４０を下降する（ステップＳ３０）。ここでは、上型１４０が下降することで、図７に示すように、上側押え１６０も併せて下降し、上側押え１６０が上型１４０よりも先に積層シート１０のカソード側触媒層２６表面に当たる。積層シート１０は、上側押え１６０とリフター１７０によって挟まれ保持されることによって、裁断時のずれを防止する。   After execution of step S20 in FIG. 4, the control unit 190 drives the vertical movement device 180 to lower the upper mold 140 (step S30). Here, when the upper die 140 is lowered, the upper presser 160 is also lowered as shown in FIG. 7, and the upper presser 160 contacts the surface of the cathode side catalyst layer 26 of the laminated sheet 10 before the upper die 140. . The laminated sheet 10 is sandwiched and held by the upper presser 160 and the lifter 170, thereby preventing a shift at the time of cutting.

ステップＳ３０の実行後、制御ユニット１９０は、上下動装置１８０を駆動して、上型１４０をさらに下降することで積層シート１０を裁断する（ステップＳ４０）。図８は積層シート裁断前の状態を示す図である。図７の状態から上型１４０がさらに下降すると、図８に示すように、上型１４０は、リフター１７０と下側押え１５０を押し込む形で積層シート１０を押さえる。このとき、下側押え１５０はバネが縮むことで下側方向に逃れ、リフター１７０もエアーシリンダー１８４が縮むことで下側方向に逃れる。   After execution of step S30, the control unit 190 drives the vertical movement device 180 to further lower the upper mold 140 to cut the laminated sheet 10 (step S40). FIG. 8 is a diagram showing a state before cutting the laminated sheet. When the upper mold 140 is further lowered from the state of FIG. 7, the upper mold 140 presses the laminated sheet 10 by pushing in the lifter 170 and the lower presser 150 as shown in FIG. 8. At this time, the lower presser 150 escapes downward as the spring contracts, and the lifter 170 escapes downward as the air cylinder 184 contracts.

ステップＳ４０によって上型１４０がさらに下降されると、上型１４０の内側面１４２Ｓと下型１３０の外側面１３２Ｓとが組み合わされることで、積層シート１０が裁断される。図９が、積層シート１０が裁断された後の状態である。図９に示すように、積層シート１０におけるカソード側触媒層２６よりも一回り外側、すなわち、電解質膜２２、アノード側触媒層２４、およびアノード側ガス拡散層３０が重なった部位に裁断面が形成されるように裁断される。裁断面は積層方向Ｚに沿って形成される。   When the upper die 140 is further lowered in step S40, the inner sheet 142S of the upper die 140 and the outer surface 132S of the lower die 130 are combined, whereby the laminated sheet 10 is cut. FIG. 9 shows a state after the laminated sheet 10 is cut. As shown in FIG. 9, a cut surface is formed in the laminated sheet 10 slightly outside of the cathode side catalyst layer 26, that is, at a portion where the electrolyte membrane 22, the anode side catalyst layer 24, and the anode side gas diffusion layer 30 overlap. It is cut to be done. The cut surface is formed along the stacking direction Z.

図１１は、ステップＳ４０による裁断の様子を詳しく示す説明図である。上型１４０が下降し（図１１（ａ））、さらに下降すると、上型１４０の縦壁１４２が積層シート１０を押さえることにより積層シート１０内に圧縮力が発生する（図１１（ｂ））。さらに、上型１４０が下降すると、積層シート１０内にせん断力が発生する（図１１（ｃ））。このせん断力は、積層シート１０における、上型１４０の内側面１４２Ｓ側の角部Ｐ１と下型１３０の外側面１３２Ｓ側の角部Ｐ２との間の部分に発生する。このとき、せん断力は、ＭＥＡ２０とアノード側ガス拡散層３０が接合された層間に加圧力として加わり、これらの層間の接合力を向上する働きをする。   FIG. 11 is an explanatory diagram showing in detail the state of cutting in step S40. When the upper die 140 is lowered (FIG. 11A) and further lowered, the vertical wall 142 of the upper die 140 presses the laminated sheet 10 to generate a compressive force in the laminated sheet 10 (FIG. 11B). . Further, when the upper mold 140 is lowered, a shearing force is generated in the laminated sheet 10 (FIG. 11C). This shearing force is generated in a portion of the laminated sheet 10 between a corner portion P1 on the inner surface 142S side of the upper mold 140 and a corner portion P2 on the outer surface 132S side of the lower mold 130. At this time, the shearing force is applied as an applied pressure between the layers where the MEA 20 and the anode-side gas diffusion layer 30 are bonded, and functions to improve the bonding force between these layers.

上型１４０がさらに下降すると、さらに強いせん断力を積層シート１０は受け、積層シート１０は分断（裁断）される（図１１（ｄ））。すなわち、せん断力によって裁断されるせん断加工がなされることになる。この結果、積層シート１０から製品となる部分（以下、「膜電極接合体」と呼ぶ）１０Ａが打ち抜かれ、積層シート１０の残った部分は破材１０Ｂとなる。裁断面は、積層方向Ｚに沿った方向である。   When the upper mold 140 is further lowered, the laminated sheet 10 receives a stronger shearing force, and the laminated sheet 10 is divided (cut) (FIG. 11D). That is, a shearing process that is cut by a shearing force is performed. As a result, a part (hereinafter referred to as “membrane electrode assembly”) 10A that becomes a product is punched out from the laminated sheet 10, and the remaining part of the laminated sheet 10 becomes the broken material 10B. The cut surface is a direction along the stacking direction Z.

図５に戻って、ステップＳ４０によって裁断がなされた後に、制御ユニット１９０は、リフター１７０を所定の距離だけ上昇する（ステップＳ５０）。   Returning to FIG. 5, after cutting is performed in step S <b> 40, the control unit 190 raises the lifter 170 by a predetermined distance (step S <b> 50).

図１２は、ステップＳ５０によってリフター１７０を上昇させた後の状態を示す説明図である。この図１２は図１１（ｄ）に続く図である。図１１（ｄ）の状態から、リフター１７０を所定の距離だけ上昇すると、図１２に示すように、膜電極接合体１０Ａはリフター１７０によって上側に持ち上げられる。これにより、上型１４０の縦壁１４２の先端面１４２Ｔから引き離れる方向に、膜電極接合体１０Ａは移動する。   FIG. 12 is an explanatory diagram showing a state after the lifter 170 is raised in step S50. FIG. 12 is a diagram following FIG. When the lifter 170 is lifted by a predetermined distance from the state of FIG. 11D, the membrane electrode assembly 10A is lifted upward by the lifter 170 as shown in FIG. As a result, the membrane electrode assembly 10A moves in a direction away from the front end surface 142T of the vertical wall 142 of the upper mold 140.

図５に戻って、ステップＳ５０の実行後、制御ユニット１９０は、上型１４０を上昇する（ステップＳ６０）。なお、上型１４０の内側面１４２Ｓの位置と下型１３０の外側面１３２Ｓの位置との間は、前述したように、５μｍ〜１０μｍのクリアランスを持っているが、この内側面１４２Ｓの位置とせん断加工による裁断面の位置と間も所定の距離の間隙を持っている。このために、ステップＳ６０による上型１４０の上昇の際に、膜電極接合体１０Ａの切断面に上型１４０の内側面１４２Ｓが接触することがない。また、上型１４０を上昇する前に、膜電極接合体１０Ａを上側に移動していることから、上型１４０を上昇させた際に破材１０Ｂが持ち上がって、膜電極接合体１０Ａの切断面に破材１０Ｂが接触することもない。   Returning to FIG. 5, after the execution of step S50, the control unit 190 raises the upper mold 140 (step S60). As described above, there is a clearance of 5 μm to 10 μm between the position of the inner side surface 142S of the upper mold 140 and the position of the outer side surface 132S of the lower mold 130. There is also a gap of a predetermined distance between the position of the cut surface by processing. For this reason, when the upper mold | type 140 raises by step S60, the inner surface 142S of the upper mold | type 140 does not contact the cut surface of 10 A of membrane electrode assemblies. Further, since the membrane electrode assembly 10A is moved upward before the upper mold 140 is raised, the broken material 10B is lifted when the upper mold 140 is raised, and the cut surface of the membrane electrode assembly 10A is raised. The broken material 10B does not come into contact.

図１３は、ステップＳ６０によって上型１４０を上昇させた後の状態を示す説明図である。この図１３は図１２に続く図である。図１３に示すように、膜電極接合体１０Ａは、上型１４０の内部および下側１３０の内部の外側に位置することになる。図１０には、ステップＳ６０によって上型１４０を上昇させた後の裁断システム１００を示している。図１０からも、膜電極接合体１０Ａは上型１４０の外側に位置することが判る。   FIG. 13 is an explanatory diagram showing a state after the upper mold 140 is raised in step S60. FIG. 13 is a diagram following FIG. As shown in FIG. 13, the membrane electrode assembly 10 </ b> A is positioned inside the upper mold 140 and outside the lower side 130. FIG. 10 shows the cutting system 100 after the upper mold 140 is raised in step S60. 10 that the membrane electrode assembly 10A is located outside the upper mold 140. FIG.

図５に戻って、ステップＳ６０の実行後、制御ユニット１９０は、上型１４０と下型１３０の間から、膜電極接合体１０Ａを搬出する（ステップＳ７０）。この搬出は、例えば、上型１４０と下型１３０の間に吸着パッドを挿入し、吸着パッドによってを膜電極接合体１０Ａを吸着して外へ出す構成等、種々の方法によって行うことができる。ステップＳ７０の実行後、この膜電極接合体製造処理を終了する。   Returning to FIG. 5, after the execution of step S <b> 60, the control unit 190 carries out the membrane electrode assembly 10 </ b> A from between the upper mold 140 and the lower mold 130 (step S <b> 70). This unloading can be performed by various methods such as a configuration in which a suction pad is inserted between the upper mold 140 and the lower mold 130, and the membrane electrode assembly 10A is sucked out by the suction pad. After execution of step S70, the membrane electrode assembly manufacturing process is terminated.

Ｃ．実施例効果：
以上のように構成された本実施例の膜電極接合体の製造方法によれば、上型１４０と下型１３０を用いたせん断加工によって、積層シート１０から膜電極接合体１０Ａを打ち抜くことができる。せん断加工は、上型１４０の内側面１４２Ｓ側の角部Ｐ１と下型１３０の外側面１３２Ｓ側の角部Ｐ２との組み合わせによってなされることになるが、これら角部Ｐ１，Ｐ２は直角としているため、摩耗しにくい。したがって、本実施例によれば、刃部の寿命を向上することができるという効果を奏する。 C. Example effect:
According to the manufacturing method of the membrane electrode assembly of the present embodiment configured as described above, the membrane electrode assembly 10A can be punched from the laminated sheet 10 by shearing using the upper mold 140 and the lower mold 130. . The shearing process is performed by a combination of a corner portion P1 on the inner surface 142S side of the upper die 140 and a corner portion P2 on the outer surface 132S side of the lower die 130. These corner portions P1 and P2 are at right angles. Therefore, it is hard to wear. Therefore, according to the present Example, there exists an effect that the lifetime of a blade part can be improved.

また、本実施例では、せん断の際に、前述したように、せん断力は、ＭＥＡ２０とアノード側ガス拡散層３０が接合された層間に加圧力として加わり、層間の接合力を向上する働きをする。このために、製造後の膜電極接合体の接合力を向上する効果を奏する。   In this embodiment, as described above, during shearing, the shearing force is applied as a pressing force between the layers where the MEA 20 and the anode-side gas diffusion layer 30 are bonded, thereby improving the bonding force between the layers. . For this reason, there exists an effect which improves the joining force of the membrane electrode assembly after manufacture.

図１４は、切断断面がどういった加工法で裁断されるかを本実施例と従来例とで比較した説明図である。ここで、従来例は、［背景技術］の欄で説明した裁断刃を用いた押し切り法によるもので、ＭＥＡ２０側から押し切ったものである。図１４（ｂ）に示すように、従来例によれば、ＭＥＡ９２０とアノード側ガス拡散層９３０とが積層されたワークにおいては、積層方向において、アノード側ガス拡散層９３０の表面側の一部がせん断されているだけで、他の大部分は切断されている。これに対して、本実施例によれば、図１４（ａ）に示すように、ＭＥＡ２０とアノード側ガス拡散層３０とが積層されたワークの全体においてせん断がなされている。このために、本実施例では、前述したように、膜電極接合体の接合力を向上することができるのに対して、前記従来例によれば、せん断加工が一部でなされるだけであることから、ＭＥＡとアノード側ガス拡散層との間の接合力を向上することができない。   FIG. 14 is an explanatory diagram comparing the working method of the cut cross section between this embodiment and the conventional example. Here, the conventional example is based on the push-off method using the cutting blade described in the “Background Art” column, and is pushed from the MEA 20 side. As shown in FIG. 14B, according to the conventional example, in the work in which the MEA 920 and the anode-side gas diffusion layer 930 are stacked, a part of the surface side of the anode-side gas diffusion layer 930 is in the stacking direction. Just being sheared, most others are cut. On the other hand, according to the present embodiment, as shown in FIG. 14A, the entire work in which the MEA 20 and the anode side gas diffusion layer 30 are laminated is sheared. For this reason, in this embodiment, as described above, the bonding force of the membrane electrode assembly can be improved, whereas according to the conventional example, only a part of the shearing process is performed. For this reason, the bonding force between the MEA and the anode-side gas diffusion layer cannot be improved.

さらに、本実施例では、前述したように、裁断後に、膜電極接合体１０Ａの切断面に上型１４０の内側面１４２Ｓが接触したり、その切断面に破材１０Ｂが接触したりすることがない。従来の押し切り法、シャーリング切断法によれば、裁断後、刃が戻る際に触媒層端面が接触するために、接合された触媒層がめくれ上がり剥がれることがあったが、本実施例では、その戻りの際に、前述したように接触がないことから、アノード側触媒層２４が剥がれることを防止することができる。   Furthermore, in this embodiment, as described above, after cutting, the inner side surface 142S of the upper mold 140 may contact the cut surface of the membrane electrode assembly 10A, or the broken material 10B may contact the cut surface. Absent. According to the conventional push cutting method and shearing cutting method, the edge of the catalyst layer comes into contact when the blade returns after cutting, so the bonded catalyst layer may be turned up and peeled off. In returning, since there is no contact as described above, it is possible to prevent the anode side catalyst layer 24 from being peeled off.

図１５は、クリアランスＨと毛羽の長さとの関係を示すグラフである。クリアランスＨは、前述したように、上型１４０の内側面１４２Ｓの位置と下型１３０の外側面１３２Ｓの位置との間の距離である。毛羽は、裁断面から突き出る細かい毛状のものである。実験によって、クリアランスＨを変えて膜電極接合体を製造し、その膜電極接合体の切断面に発生する毛羽の長さを測定した。クリアランスＨの大きさと毛羽の長さとは、図１５のグラフに示すような相関がある。本実施例では、クリアランスＨを５μｍ〜１０μｍとすることで、毛羽の長さを所定値ＣＬ以下とすることができ、毛羽の発生を抑制することができる。所定値ＣＬは、押し切り法によって発生する毛羽の長さと同程度の値である。すなわち、クリアランスＨを５μｍ〜１０μｍとすることで、鋭利な刃を用いる押し切り法と同程度に毛羽の発生を抑えることができる。   FIG. 15 is a graph showing the relationship between clearance H and fluff length. As described above, the clearance H is the distance between the position of the inner surface 142S of the upper mold 140 and the position of the outer surface 132S of the lower mold 130. The fluff is a fine fluff that protrudes from the cut surface. Through experiments, membrane electrode assemblies were produced with different clearances H, and the length of fluff generated on the cut surface of the membrane electrode assembly was measured. The magnitude of the clearance H and the length of the fluff have a correlation as shown in the graph of FIG. In this embodiment, by setting the clearance H to 5 μm to 10 μm, the length of the fluff can be made equal to or less than the predetermined value CL, and the occurrence of fluff can be suppressed. The predetermined value CL is a value comparable to the length of fluff generated by the push-off method. That is, by setting the clearance H to 5 μm to 10 μm, the generation of fluff can be suppressed to the same extent as in the press cutting method using a sharp blade.

Ｄ．変形例：
なお、この発明は上記の各実施例や各変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。 D. Variation:
The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be carried out in various modes without departing from the scope of the invention. For example, the following modifications are possible. .

・変形例１：
前記実施例および各変形例では、膜電極接合体の製造方法において裁断するワークは、ＭＥＡ２０にアノード側ガス拡散層３０を積層したものとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、ＭＥＡ２０の両側にアノード側ガス拡散層とカソード側ガス拡散層とを積層したもの、単にＭＥＡだけのものとすることもできる。さらには、ガス拡散層を、常温での接合が可能な接着性ＭＰＬ（ＭＰＬ：Micro Porous Layer）が塗られた構成としたものとすることもできる。この場合には、せん断によって、裁断面付近のＭＥＡとガス拡散層との接合力をより向上させることができる。 ・ Modification 1:
In the above-described embodiments and modifications, the workpiece to be cut in the method for manufacturing a membrane electrode assembly is the MEA 20 laminated with the anode-side gas diffusion layer 30, but the present invention is not limited to this. For example, the MEA 20 may be formed by laminating an anode side gas diffusion layer and a cathode side gas diffusion layer on both sides, or simply the MEA. Furthermore, the gas diffusion layer may be configured to be coated with adhesive MPL (MPL: Micro Porous Layer) that can be bonded at room temperature. In this case, the joining force between the MEA near the cut surface and the gas diffusion layer can be further improved by shearing.

・変形例２：
前記実施例および各変形例では、下型１３０を固定し上型１４０を下降することで裁断を行っていたが、これに換えて、上型１４０を固定し下型１３０を上昇することで裁断を行う構成としてもよいし、下型１３０を上昇し、かつ上型１４０を下降することで裁断を行う構成としてもよい。また、前記実施例および各変形例では、上型１４０を外側の型、すなわち、膜電極接合体の外周側に位置する型としていたが、これに換えて、下型１３０を外側の型としてもよい。 Modification 2
In the above-described embodiments and modifications, cutting is performed by fixing the lower mold 130 and lowering the upper mold 140. Instead, the cutting is performed by fixing the upper mold 140 and raising the lower mold 130. The cutting may be performed by raising the lower die 130 and lowering the upper die 140. In the above-described embodiments and modifications, the upper mold 140 is an outer mold, that is, a mold positioned on the outer peripheral side of the membrane electrode assembly. Instead, the lower mold 130 may be an outer mold. Good.

・変形例３：
前記実施例および各変形例では、上型１４０の内側面１４２Ｓ側の角部Ｐ１、および下型１３０の外側面１３２Ｓ側の角部はそれぞれ直角としたが、本発明はこれに限らない。例えば、８５度、８０度としてもよい。いずれにしろこうすれば、刃部の寿命を向上する効果を損ねることはない。 ・ Modification 3:
In the above-described embodiments and modifications, the corner portion P1 on the inner surface 142S side of the upper mold 140 and the corner portion on the outer surface 132S side of the lower mold 130 are each a right angle, but the present invention is not limited to this. For example, it may be 85 degrees or 80 degrees. This way anyway, it does not detract an effect of improving the life of the blade.

・変形例４：
前記実施例および各変形例では、燃料電池に固体高分子型燃料電池を用いたが、リン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池、固体酸化物形燃料電池等、種々の燃料電池に本発明を適用してもよい。 -Modification 4:
In the above-described embodiments and modifications, the polymer electrolyte fuel cell is used as the fuel cell, but the present invention is applied to various fuel cells such as a phosphoric acid fuel cell, a molten carbonate fuel cell, and a solid oxide fuel cell. The invention may be applied.

・変形例５：
前述した実施例および各変形例における構成要素の中の、独立請求項で記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。 -Modification 5:
Of the constituent elements in the above-described embodiments and modifications, elements other than those described in the independent claims are additional elements and can be omitted as appropriate.

１０…積層シート
１０Ａ…膜電極接合体
１０Ｂ…破材
２０…ＭＥＡ
２２…電解質膜
２４…アノード側触媒層
２６…カソード側触媒層
３０…アノード側ガス拡散層
１００…裁断システム
１１０…搬送ローラ
１２０…裁断装置
１３０…下型
１３０ａ…開口部
１３１…底部
１３２…縦壁
１３２Ｓ…外側面
１３２Ｔ…先端面
１４０…上型
１４０ａ…開口
１４１…底部
１４２…縦壁
１４２Ｓ…内側面
１４２Ｔ…先端面
１５０…下側押え
１６０…上側押え
１７０…リフター
１７０Ｓ…吸着面
１９０…制御ユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Laminated sheet 10A ... Membrane electrode assembly 10B ... Broken material 20 ... MEA
DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 ... Electrolyte membrane 24 ... Anode side catalyst layer 26 ... Cathode side catalyst layer 30 ... Anode side gas diffusion layer 100 ... Cutting system 110 ... Conveyance roller 120 ... Cutting device 130 ... Lower mold | type 130a ... Opening part 131 ... Bottom part 132 ... Vertical wall 132S ... outer surface 132T ... tip surface 140 ... upper mold 140a ... opening 141 ... bottom 142 ... vertical wall 142S ... inside surface 142T ... tip surface 150 ... lower presser 160 ... upper presser 170 ... lifter 170S ... adsorption surface 190 ... control unit

Claims (4)

ガス拡散層を含む膜電極接合体を、積層方向に沿って裁断面が形成されるように裁断する膜電極接合体の製造方法であって、
８０度から直角までの角度に形成された第１の角部を有する上型を、８０度から直角までの角度に形成された第２の角部を有する下型に対して前記積層方向において相対移動することで、前記第１の角部と前記第２の角部によるせん断加工によって前記裁断面を形成する、膜電極接合体の製造方法。 A membrane electrode assembly including a gas diffusion layer, wherein the membrane electrode assembly is cut so that a cut surface is formed along the stacking direction.
An upper mold having a first corner formed at an angle from 80 degrees to a right angle is relative to a lower mold having a second corner formed at an angle from 80 degrees to a right angle in the stacking direction. A method of manufacturing a membrane electrode assembly, wherein the cut surface is formed by shearing by the first corner and the second corner by moving. 請求項１に記載の膜電極接合体の製造方法であって、
前記上型と前記下型のうちの一方は、
４方に縦壁を有した凹形状であり、
前記縦壁の内側面が前記積層方向に沿う方向に形成され、
前記内側面と前記縦壁の先端面との間に前記第１または第２の角部が形成され、
前記凹形状の開口が前記膜電極接合体と向かい合うように配置され、
前記上型と前記下型のうちの他方は、
４方に縦壁を有した凹形状であり、
前記縦壁の外側面が前記積層方向に沿う方向に形成され、
前記外側面と前記縦壁の先端面との間に前記第２または第１の角部が形成され、
前記凹形状の開口が前記膜電極接合体と向かい合うように配置された、膜電極接合体の製造方法。 It is a manufacturing method of the membrane electrode assembly according to claim 1,
One of the upper mold and the lower mold is
It has a concave shape with vertical walls in four directions,
An inner side surface of the vertical wall is formed in a direction along the stacking direction,
The first or second corner is formed between the inner side surface and the front end surface of the vertical wall,
The concave opening is disposed so as to face the membrane electrode assembly,
The other of the upper mold and the lower mold is
It has a concave shape with vertical walls in four directions,
The outer surface of the vertical wall is formed in a direction along the stacking direction,
The second or first corner is formed between the outer surface and the front end surface of the vertical wall,
A method for producing a membrane electrode assembly , wherein the concave opening is disposed so as to face the membrane electrode assembly. 請求項２に記載の膜電極接合体の製造方法であって、
前記内側面と前記外側面との間の前記積層方向に垂直な方向の距離が、５μｍ〜１０μｍの間隔を有するように、前記上型および下型の配置を行う、膜電極接合体の製造方法。 It is a manufacturing method of the membrane electrode assembly according to claim 2 ,
A method of manufacturing a membrane electrode assembly, wherein the upper mold and the lower mold are arranged such that a distance in a direction perpendicular to the stacking direction between the inner side surface and the outer side surface has an interval of 5 μm to 10 μm. . ガス拡散層を含む膜電極接合体を、積層方向に沿って裁断面が形成されるように裁断する膜電極接合体の製造装置であって、
８０度から直角までの角度に形成された第１の角部を有する上型と、
８０度から直角までの角度に形成された第２の角部を有する下型と、
前記上型を前記下型に対して前記積層方向において相対移動することで、前記第１の角部と前記第２の角部によるせん断加工によって前記裁断面を形成する裁断制御部と
を備える膜電極接合体の製造装置。 A membrane electrode assembly manufacturing apparatus for cutting a membrane electrode assembly including a gas diffusion layer so that a cut surface is formed along a stacking direction,
An upper mold having a first corner formed at an angle from 80 degrees to a right angle ;
A lower mold having a second corner formed at an angle from 80 degrees to a right angle ;
A film comprising: a cutting control unit that forms the cut surface by shearing with the first corner and the second corner by moving the upper mold relative to the lower mold in the stacking direction. Electrode assembly manufacturing equipment.
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