JP6648686B2 - 燃料電池用の膜電極接合体の製造装置 - Google Patents
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Description
この形態の膜電極接合体の製造装置によれば、位置検出領域に搬送された積層シートの部分を、搬送経路の上流側の照明装置からの照明光で照明するとともに、位置検出領域よりも搬送経路の下流側に配置された裁断装置に有する反射部材によって、照明装置からの照明光を反射させて、位置検出領域に搬送された積層シートの部分のうち、少なくとも、枚葉状電極層の搬送経路の下流側のエッジを含む部分を照明することができる。これにより、撮像装置によって撮像された画像から前記枚葉状電極層のエッジの位置を検出する検出精度を向上させ、裁断位置の決定精度を向上させることができる。
図1及び図2は、燃料電池用の膜電極接合体の製造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は積層シート10の平面図であり、図2は図1における2−2線矢視断面図である。これらの図に示すように、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電極層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電極層26が複数、設けられている。なお、複数のカソード側触媒電極層26は、電解質膜22の長尺方向に等間隔で配列されている。アノード側触媒電極層24と電解質膜22とカソード側触媒電極層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。カソード側触媒電極層26が「枚葉状電極層」に相当する。なお、以下では、積層シート10の長尺方向をX、幅方向をY、積層方向をZとする。
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。
上記実施形態では、膜電極接合体の製造装置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、これに限定されるものではない。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。
上記実施形態では、上型220の側面222の下端部に、反射面LRSが鏡面の反射部材223を設けた場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、側面222の下端部を傾斜した側面とし、その側面を鏡面仕上げすることで反射面LRSを有する反射部材を設けることもできる。また、この傾斜した側面に反射部材を設けるようにしてもよい。なお、カソード側触媒電極層26の下流側のエッジを含む領域を照明する光量が十分に得られるのであれば、反射面LRSは必ずしも鏡面である必要はない。
上記実施形態では、積層シート10のカソード側触媒電極層26側を上側として説明したが、カソード側触媒電極層26側を下側として、裁断位置決定装置100及び裁断装置200の配置を上下反対としてもよい。
上記実施形態では、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。
10A…膜電極接合体
10B…破材
20…MEA(膜−電極アセンブリ)
22…電解質膜
24…アノード側触媒電極層
26…カソード側触媒電極層
30…アノード側ガス拡散層
100…裁断位置決定装置
110…照明装置
120…支持部
130…撮像装置
200…裁断装置
210…下型
220…上型
222…側面
223…反射部材
230…駆動装置
300…制御ユニット
310,320…搬送ローラー
1000…裁断システム
CA…裁断領域
DA…位置検出領域
LRS…反射面
P22…電解質膜の画像
P26…カソード側触媒電極層の画像
PS,PSr…撮像画像
Pe1,Pe2,Pe3,Pe4…エッジ画像
X…長尺方向(搬送方向)
Y…幅方向
Z…積層方向
Claims (1)
- 燃料電池用の膜電極接合体の製造装置であって、
長尺状の電解質膜の表面に枚葉状電極層が積層された積層シートの搬送経路に配置され、前記積層シートの裁断位置を決める裁断位置決定装置と、
前記裁断位置決定装置よりも前記搬送経路の下流側に配置された裁断装置であって、前記積層シートの前記裁断位置に位置合わせを行なうとともに、前記積層シートから膜電極接合体を裁断する裁断装置と、
を備え、
前記裁断位置決定装置は、
前記搬送経路上に設定された位置検出領域と、
前記位置検出領域よりも前記搬送経路の上流側から前記位置検出領域に搬送された前記積層シートの部分を照明する照明装置と、
前記積層シートの部分を撮像する撮像装置と、
撮像された画像から前記枚葉状電極層のエッジの位置を検出し、前記裁断位置を決定して前記裁断装置に通知する裁断位置決定部と、
を備え、
前記裁断装置は、前記位置検出領域に搬送された前記積層シートの部分のうち、少なくとも、前記枚葉状電極層の前記搬送経路の下流側のエッジを含む部分を、前記照明装置からの照明光を反射させて照明する反射部材を有する、膜電極接合体の製造装置。
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