[发明专利]燃料电池用层叠体的制造方法

说明书

本发明在从燃料电池用层叠体剥离底片时抑制脱离层的一部分附着于电解质膜。基于卷对卷方式的燃料电池用层叠体的制造方法具备：第1工序，准备在底片上依次层叠脱离层、电解质膜、电极层而成的第1层叠体；第2工序，将气体扩散层层叠并接合于第1层叠体的电极层上来获得第2层叠体；以及第3工序，从第2层叠体剥离底片来获得第3层叠体，第2工序的接合温度不足170℃，施加于底片的张力X(N)、和连续地执行从第2工序到第3工序时的搬运速度Y(m/min)满足以下的(1)式，Y≤12.09exp(‑0.15X)…(1)。

技术领域

本公开涉及燃料电池用层叠体的制造方法。

背景技术

作为具备构成燃料电池的电解质膜和催化剂电极层的层叠体的制造的方法，公知有基于卷对卷方式的方法。例如，在专利文献1中，公开了通过加热加压处理将构成膜电极接合体的MEA片与构成气体扩散层的GDL片贴合，其后执行从MEA片剥离底片的剥离工序的方法。在该专利文献1中，在MEA片的拉出方向的始端部，与其他的部分相比，提高加热加压处理时的温度和压力，由此提高MEA片的始端部处的与GDL片的紧贴力来抑制在剥离工序中MEA片附着于底片侧。

专利文献1：日本特开2018-045842号公报

作为制造包括电解质膜在内的燃料电池用层叠体的方法，本申请发明人们研究了与专利文献1不同的方法，具体而言，将仅在电解质膜的一个面形成了催化剂电极层的层叠体以电解质膜的另一面与底片接触的方式形成于底片上，通过加热加压处理将气体扩散层与上述催化剂电极层贴合，之后从电解质膜剥离底片。在这样的方法中，本申请发明人们新发现了以下情况，即，为了使底片的剥离变得容易，优选在底片与电解质膜之间设置包括脱离剂在内的脱离层，但根据制造时的条件，在剥离工序中，产生应残留于底片上的脱离层的一部分附着于电解质膜的问题。

发明内容

本公开能够作为以下的方式来实现。

(1)根据本公开的一个方式，提供一种通过卷对卷方式来制造将电解质膜、电极层以及气体扩散层层叠而成的燃料电池用层叠体的燃料电池用层叠体的制造方法。该燃料电池用层叠体的制造方法具备：第1工序，准备在底片上依次层叠脱离层、上述电解质膜、上述电极层而成的第1层叠体；第2工序，将上述气体扩散层层叠于上述第1层叠体的上述电极层上，通过加热和加压将上述第1层叠体与上述气体扩散层接合来获得第2层叠体；以及第3工序，从上述第2层叠体剥离上述底片来获得第3层叠体，在上述第2工序中将上述第1层叠体与上述气体扩散层接合时的接合温度不足170℃，在上述第3工序中施加于剥离的上述底片的张力X、和连续地执行从上述第2工序到上述第3工序时的搬运速度Y满足以下的(1)式，其中，上述张力X的单位为N，上述搬运速度Y的单位为m/min。

Y≤12.09exp(-0.15X)…(1)

根据该方式的燃料电池用层叠体的制造方法，将气体扩散层接合于在底片上依次层叠脱离层、电解质膜、电极层而成的第1层叠体的电极层上，其后，在剥离底片来获得第3层叠体时，将接合温度设为不足170℃，并且使得张力X和搬运速度Y满足(1)式。因此，能够抑制在剥离底片的第3工序的完成后脱离层的至少一部分附着于第3层叠体中的电解质膜表面。

(2)也可以构成为：在上述方式的燃料电池用层叠体的制造方法的基础上，上述接合温度高于110℃。根据该方式的燃料电池用层叠体的制造方法，能够提高第1层叠体与气体扩散层的接合强度，并能够使第3工序中的底片的剥离后的电解质膜及电极层与气体扩散层的接合状态良好。

(3)也可以构成为：在上述方式的燃料电池用层叠体的制造方法的基础上，上述张力X为3N以下。根据该方式的燃料电池用层叠体的制造方法，能够加快搬运速度Y来提高燃料电池用层叠体的生产率。