ガス拡散層割断装置およびガス拡散層割断方法
【課題】膜電極構造体からガス拡散層を機械的に分離することができるガス拡散層割断装置を提供する。
【解決手段】固体高分子膜上にガス拡散層を積層した膜電極構造体１０のガス拡散層１５を砕くガス拡散層割断装置であって、円周方向に沿って連続する凹部を有する第１ローラ２２と、第１ローラ２２の凹部に入り込む凸部を有する第２ローラ２５とを備え、第１、第２ローラ２２，２５を回転させた状態で、１、第２ローラ２２，２５の隙間に膜電極構造体１０を挿入して送ることでガス拡散層１５を砕く。
【解決手段】固体高分子膜上にガス拡散層を積層した膜電極構造体１０のガス拡散層１５を砕くガス拡散層割断装置であって、円周方向に沿って連続する凹部を有する第１ローラ２２と、第１ローラ２２の凹部に入り込む凸部を有する第２ローラ２５とを備え、第１、第２ローラ２２，２５を回転させた状態で、１、第２ローラ２２，２５の隙間に膜電極構造体１０を挿入して送ることでガス拡散層１５を砕く。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体高分子膜上にガス拡散層を積層した膜電極構造体のガス拡散層を砕くガス拡散層割断装置およびガス拡散層割断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池としては、平板状の膜電極構造体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）の両側にセパレータが積層された積層体が単位セルとされ、複数の単位セルが積層されて燃料電池スタックとして構成された燃料電池が知られている。また、膜電極構造体としては、カソードおよびアノードを構成する一対の電極触媒層の間にイオン交換樹脂等からなる固体高分子膜を挟み、さらにこれらをガス拡散層で挟んだ構造のものが知られている。ここで、膜電極構造体は、発電に寄与する電極部の両端側または外周側に発電に寄与しない非発電部を設けて構成されている。そして、電極触媒層は発電部に設けられ、非発電部において固体高分子膜とガス拡散層とが接着されている。
【０００３】
上記のような膜電極構造体では、ガス拡散層が例えばカーボンペーパで構成され、電極触媒層には触媒としてＰｔ等の貴金属が含まれている。したがって、使用済みの膜電極構造体から貴金属を回収することがコスト低減の上で望ましい。たとえば、特許文献１には、両面に電極触媒層を塗工した固体高分子膜の両端部を引っ張って伸ばすとともに曲げ変形を与え、固体高分子膜と電極触媒層との界面に応力を与えながら電極触媒層を固化する技術が開示されている。特許文献１によれば、固体高分子膜と電極触媒層との界面に応力が残留するので、使用後に両者を剥離し易いという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８９００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、膜電極構造体からガス拡散層を剥離することは考慮されていない。ガス拡散層を構成するカーボンペーパは千数百度で焼成されたものであるため、ガス拡散層を加熱分解するためには、焼成温度を上回る温度で処理する必要があり、そのような処理を行うことは設備コストやエネルギーコストの面で現実的ではない。したがって、膜電極構造体からガス拡散層を機械的に剥離できる技術が要望されていたが、現在のところ、そのような技術は提供されていないのが実情である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、膜電極構造体からガス拡散層を機械的に分離することができるガス拡散層割断装置およびガス拡散層割断方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、固体高分子膜上にガス拡散層を積層した膜電極構造体のガス拡散層を砕くガス拡散層割断装置であって、円周方向に沿って連続する凹部を有する第１ローラと、第１ローラの凹部に入り込む凸部を有する第２ローラとを備え、第１、第２ローラを回転させた状態で、該第１、第２ローラの隙間に膜電極構造体を挿入して送ることでガス拡散層を砕くことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、固体高分子膜上にガス拡散層を積層した膜電極構造体のガス拡散層を砕くガス拡散層割断方法であって、円周方向に沿って連続する凹部を有して回転する第１ローラと、第１ローラの凹部に入り込む凸部を有して回転する第２ローラとの隙間に膜電極構造体を挿入して送ることでガス拡散層を砕くことを特徴とする。
【０００９】
本発明にあっては、第１、第２ローラの隙間に膜電極構造体が挿入され送られると、膜電極構造体が凹部と凸部の間で挟まれて曲げられる。そして、膜電極構造体のうち弾性体である固体高分子膜は弾性的に変形するが、例えばカーボンペーパなどで構成されて剛性体からなるガス拡散層は、曲げ変形に追従できずに砕かれ、固体高分子膜から分離される。
【００１０】
本発明では、第１ローラは１個の凹部を備え、第２ローラは１個の凸部を備えた構成とすることができるが、そのような第１ローラおよび第２ローラを膜電極構造体の進む方向と直交する軸線方向に複数設けたり、凹部と凸部を第１ローラと第２ローラのそれぞれに軸線方向へ向けて複数備えることもできる。この場合には、軸線方向において、膜電極構造体がより小さな曲率半径で曲げられるから、ガス拡散層に与える破壊が激しい。このため、固体高分子膜と接着されている部分においては、ガス拡散層の破片は固体高分子膜と効率良く剥離される。また、ガス拡散層の破片が小さくなるので、その運搬時や廃棄時の取扱いが容易となる。
【００１１】
第１、第２ローラに複数の凹部と複数の凸部を備える場合において、複数の凹部を軸線方向に互いに間隔をもって配置し、凸部も互いに間隔をもって配置することができるが、第１ローラの凹部を連続して設け、第２ローラの凸部も連続して設けるのが好ましい。この場合には、軸線方向で膜電極構造体が波打つように曲げられるから、ガス拡散層に与える破壊がより激しくなる。このため、ガス拡散層の破片は固体高分子膜と効率的に分離される。
【００１２】
第１ローラに凹部と凸部とを交互に設け、第２ローラに第１ローラの凹部に入り込む凸部と第１ローラの凸部が入り込む凹部とを交互に設けることができる。この場合において、凹部と凸部とを互いに間隔を持って配置することもできるが、凹部と凸部とを連続して設けるのが好ましい。たとえば、第１、第２ローラに複数の凸部を連続して設けて第１ローラの凸部と第２ローラの凸部とが互い違いとなるように配置し、第１、第２ローラの隣接する凸部の境界部を凹部とすることができる。あるいは、第１、第２ローラに複数の凹部を連続して設け、第１、第２ローラの隣接する凹部の境界部を凸部とすることができる。この場合にも、軸線方向で膜電極構造体が波打つように曲げられるから、ガス拡散層に与える破壊がより激しくなる。
【００１３】
凹部および凸部の断面形状は任意である。たとえば、円弧や楕円などの曲線状や、矩形状、台形状、三角形状などにすることができる。また、凹部と凸部の断面形状は一致していなくてもよく、例えば凹部が円弧状で凸部が三角形状など組み合わせは任意である。
【００１４】
凹部と凸部との隙間は、膜電極構造体の厚さと同等であることが望ましい。凹部と凸部との隙間が膜電極構造体の厚さよりも狭いと、第１、第２ローラの回転に過大な動力が必要となる。凹部と凸部との隙間が膜電極構造体の厚さよりも広いと、ガス拡散層の破片が大きくなり、取扱いに不便を来す。
【００１５】
第１、第２ローラの対は１つであってもよいが、この場合には、膜電極構造体を軸線方向にのみ曲げてガス拡散層を砕くことになる。より効率的にガス拡散層を砕きたい場合には、第１、第２ローラの対を膜電極構造体が進む方向へ向け複数連設し、隣接する第１、第２ローラの対を膜電極構造体の厚さ方向に互いにずれて配置することが望ましい。このような態様では、膜電極構造体が第１、第２ローラの外周に沿っても曲げられるから、ガス拡散層を効率良く砕くことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、膜電極構造体を曲げてガス拡散層を砕くことにより、膜電極構造体からガス拡散層を分離することができる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態のガス拡散層割断装置で処理する膜電極構造体を示す断面図である。
【図２】実施形態のガス拡散層割断装置を示す斜視図である。
【図３】実施形態のガス拡散層割断装置の正面図である。
【図４】実施形態のガス拡散層割断装置の第１変形例を示す正面図である。
【図５】実施形態のガス拡散層割断装置の第２変形例を示す正面図である。
【図６】実施形態のガス拡散層割断装置の第３変形例を示す正面図である。
【図７】実施形態のガス拡散層割断装置の第４変形例を示す側面図である。
【図８】実施形態において処理する膜電極構造体の第１変形例を示す斜視図である。
【図９】実施形態において処理する膜電極構造体の第１変形例を示す断面図である。
【図１０】実施形態において処理する膜電極構造体の第２変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
１．膜電極構造体の構成
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は実施形態のガス拡散層割断装置Ｓで処理する膜電極構造体１０を示す断面図である。膜電極構造体１０は、イオン交換樹脂等からなる固体高分子膜１１の両面を、カソード１２およびアノード１３を構成する一対の電極触媒層で挟み、カソード１２およびアノード１３に下地層１４を積層するとともに、下地層１４にガス拡散層１５を積層して構成されている。
【００１９】
ここで、膜電極構造体１０のうちカソード１２およびアノード１３の存在する部分が発電に寄与する電極部１６とされ、電極部１６の外側は発電に寄与しない非発電部１７とされている。そして、ガス拡散層１５は、非発電部１７において固体高分子膜１１と接着剤１８によって接着されている。
【００２０】
ガス拡散層１５は剛性体であるカーボンペーパで構成されている。一方、下地層１４は、例えばカーボンブラックなどのカーボン粒子とＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）粒子などの混合物からなるスラリーをガス拡散層１５に塗布し乾燥して構成されている。カソード１２およびアノード１３は、例えばカーボン粒子、ＰＴＦＥ粒子、およびカーボン粒子に担持されたＰｔなどの触媒粒子のスラリーを下地層１４に塗布し乾燥して構成されている。そして、固体高分子膜１１の両面に、ガス拡散層１５と一体化された下地層１４、カソード１２およびアノード１３をそれぞれ重ね合わせ、それらをホットプレスすることで一体化された膜電極構造体１０が構成されている。この実施形態のガス拡散層割断装置Ｓは、膜電極構造体１０のガス拡散層１５を砕いて膜電極構造体１０から分離することで、カソード１２およびアノード１３に含まれる触媒の回収を容易にするものである。
【００２１】
２．ガス拡散層割断装置の構成
次に、図２および図３を参照して実施形態のガス拡散層割断装置Ｓの構成について説明する。これらの図に示すように、ガス拡散層割断装置Ｓは、互いに平行に配置された下部シャフト２０と上部シャフト２１を備えている。下部シャフト２０は、図示しない駆動機構により図２中時計回りの方向へ回転させられ、上部シャフト２１は反時計回りの方向へ回転させられる。
【００２２】
下部シャフト２０には、複数の第１ローラ２２（この実施形態では６個）が固定されている。第１ローラ２２は、円板状をなし、その外周面には断面半円状の凸部２２ａが形成されている。これにより、凸部２２ａの頂部から隣接する第１ローラ２２の凸部２２ａの頂部までの部分が凹部２２ｂとなっている。なお、第１ローラ２２は全てを一体的に形成することもできる。
【００２３】
上部シャフト２１には、複数の第２ローラ２５（この実施形態では５個）が固定されている。第２ローラ２５は、第１ローラ２２と同形同大とされ、その外周面には断面半円状の凸部２５ａが形成されている。これにより、凸部２５ａの頂部から隣接する第２ローラ２５の凸部２５ａの頂部までの部分が凹部２５ｂとなっている。なお、第２ローラ２５は、全てを一体的に形成することもできる。
【００２４】
図３に示すように、第２ローラ２５は、第１ローラ２２に対して互い違いとなるように配置されている。これにより、第２ローラ２５の凸部２５ａは第１ローラ２２の凹部２２ｂに入り込み、第１ローラ２２の凸部２２ａは第２ローラ２５の凹部２５ｂに入り込んでいる。
【００２５】
第１ローラ２２と第２ローラ２５の最も近接した箇所における隙間Ｔは、膜電極構造体１０の厚さと同等とされている。なお、図２において符号２６は、砕かれて落下するガス拡散層１５を受ける容器である。
【００２６】
３．実施形態の動作
次に、上記構成のガス拡散層割断装置Ｓの動作について説明する。第１、第２ローラ２２，２５を図２において矢印方向に回転させ、第１、第２ローラ２２，２５の隙間に膜電極構造体１０を挿入する。すると、膜電極構造体１０が凸部２２ａ，２５ａと凹部２２ｂ，２５の間で挟まれて曲げられる。そして、膜電極構造体１０のうち弾性体である固体高分子膜１１、カソード１２およびアノード１３、並びに下地層１４は弾性的に変形するが、剛性体からなるガス拡散層１５は、曲げ変形に追従できずに砕かれる。砕かれたガス拡散層１５は、下地層１４の厚さ方向中間部が層間破壊を起こすことでカソード１２およびアノード１３から分離する。そして、分離したガス拡散層１５は、破片１５ａとなって落下し、容器２６に収容される。
【００２７】
なお、ガス拡散層１５のうちカソード１２およびアノード１３から完全に分離していない部分は、次工程において、ブラシやスクレーパ等で固体高分子膜１０の表面に力を加えることによって完全に分離される。なお、ガス拡散層１５が分離された固体高分子膜１０には薬品などの化学的処理や熱処理などの物理的処理が施され、カソード１２およびアノード１３に含まれる貴金属が回収される。
【００２８】
以上のように、上記構成のガス拡散層割断装置Ｓでは、膜電極構造体１０を曲げてガス拡散層１５を砕くことにより、膜電極構造体１０からガス拡散層１５を分離し易くすることができる。特に、上記実施形態では、凸部２２ａ，２５ａと凹部２２ｂ，２５ｂとが軸線方向において連続しており、膜電極構造体１０がより小さな曲率半径で波打つように曲げられるから、ガス拡散層１５に与える破壊が激しい。このため、固体高分子膜１０と接着されている部分においては、ガス拡散層１５の破片は固体高分子膜と効率良く剥離される。また、ガス拡散層１５の破片１５ａが小さくなるので、その運搬時や廃棄時の取扱いが容易となる。
【００２９】
４．変形例
（１）第１変形例
図４は上記実施形態の第１変形例であるガス拡散層割断装置Ｓの正面図である。図４において符号３０は第１ローラであり、第１ローラ３０は、下部シャフト２０に大径ローラ３１と小径ローラ３２とを軸線方向に連続して固定して構成されている。大径ローラ３１は、円板状をなし、その外周面には断面半円状の凸部３１ａが形成されている。小径ローラ３２は、円板状をなし、その外周面は断面半円状とされている。そして、小径ローラ３２の外周面と大径ローラ３１の端面とで形成される空間が凹部３１ｂとされている。なお、第１ローラ３０は一体的に形成することもできる。
【００３０】
また、図４において符号３５は第２ローラであり、第２ローラ３５は、上部シャフト２１に大径ローラ３６と小径ローラ３７とを軸線方向に連続して固定して構成されている。大径ローラ３６は大径ローラ３１と同形同大であって、円板状をなし、その外周面には断面半円状の凸部３６ａが形成されている。小径ローラ３７は小径ローラ３２と同形同大であって、円板状をなし、その外周面は断面半円状とされている。そして、小径ローラ３７の外周面と大径ローラ３６の端面とで形成される空間が凹部３６ｂとされている。なお、第２ローラ３５は一体的に形成することもできる。
【００３１】
上記のような第１ローラ３０および第２ローラ３５は、第１ローラ３０の大径ローラ３１の凸部３１ａが第２ローラ３５の凹部３６ｂに入り込み、かつ、第２ローラ３５の大径ローラ３６の凸部３６ａが第１ローラ３０の凹部３１ｂに入り込むように配置される。また、第１ローラ３０と第２ローラ３５の最も近接した箇所における隙間Ｔは、膜電極構造体１０の厚さと同等とされている。
【００３２】
上記構成のガス拡散層割断装置Ｓにあっても、膜電極構造体１０がより小さな曲率半径で波打つように曲げられるから、ガス拡散層１５に与える破壊が激しい。このため、固体高分子膜１０と接着されている部分においては、ガス拡散層１５の破片は固体高分子膜と効率良く剥離される。また、ガス拡散層１５の破片が小さくなるので、その運搬時や廃棄時の取扱いが容易となる。特に、上記変形例では、大径ローラ３１，３６と小径ローラ３２，３７の直径の差を大きく設定することにより、膜電極構造体１０を曲げるときの波打ちの程度を大きくしてより激しくガス拡散層１５を破壊することができる。
【００３３】
（２）第２変形例
図５は上記実施形態の第２変形例であるガス拡散層割断装置Ｓの正面図である。図５において符号４０は第１ローラであり、複数の第１ローラ４０が下部シャフト２０に連続して固定されている。第１ローラ４０は、円板状をなし、その外周面には断面半円状に窪んだ凹部４０ａが形成されている。また、図５において符号４５は第２ローラであり、複数の第２ローラ４５が上部シャフト２１に連続して固定されている。第２ローラ４５は、円板状をなし、その外周面には断面半円状の凸部４５ａが形成されている。
【００３４】
上記のような第１ローラ４０および第２ローラ４５は、第１ローラ４０の凹部４０ａにが第２ローラ４５の凸部４５ａが入り込むように配置される。また、第１ローラ４０と第２ローラ４５の最も近接した箇所における隙間Ｔは、膜電極構造体１０の厚さと同等とされている。
【００３５】
上記構成のガス拡散層割断装置Ｓにあっても、膜電極構造体１０がより小さな曲率半径で波打つように曲げられるから、ガス拡散層１５に与える破壊が激しい。このため、固体高分子膜１０と接着されている部分においては、ガス拡散層１５の破片は固体高分子膜と効率良く剥離されるとともに、ガス拡散層１５の破片が小さくなるので、その運搬時や廃棄時の取扱いが容易となる。特に、上記変形例では、凹部４０ａの深さと凸部４５ａの高さを大きく設定することにより、膜電極構造体１０を曲げるときの波打ちの程度を大きくしてガス拡散層１５をより激しく破壊することができる。
【００３６】
（３）第３変形例
図６は上記実施形態の第３変形例であるガス拡散層割断装置Ｓの正面図である。図６において符号５０は第１ローラであり、第１ローラ５０は、凸状ローラ５１と凹状ローラ５２とを下部シャフト２０に交互に複数固定して構成されている。凸状ローラ５１は、円板状をなし、その外周面には断面半円状の凸部５１ａが形成されている。また、凹状ローラ５２は、円板状をなし、その外周面には断面半円状に窪む凹部５２ａが形成されている。
【００３７】
図６において符号５５は第２ローラであり、第２ローラ５５は、凸状ローラ５６と凹状ローラ５７とを上部シャフト２１に交互に複数固定して構成されている。凸状ローラ５６は、凸状ローラ５１と同形同大であり、円板状をなし、その外周面には断面半円状の凸部５６ａが形成されている。また、凹状ローラ５７は凹状ローラ５２と同形同大であり、円板状をなし、その外周面には断面半円状に窪む凹部５７ａが形成されている。
【００３８】
上記のような第１ローラ５０および第２ローラ５５は、凹状ローラ５２，５７の凹部５２ａ，５７ａに、凸状ローラ５１，５６の凸部５１ａ，５６ａが入り込むように配置される。また、第１ローラ５０と第２ローラ５５の最も近接した箇所における隙間Ｔは、膜電極構造体１０の厚さと同等とされている。
【００３９】
上記構成のガス拡散層割断装置Ｓにあっても、膜電極構造体１０がより小さな曲率半径で波打つように曲げられるから、ガス拡散層１５に与える破壊が激しく、ガス拡散層１５の破片は固体高分子膜と効率良く剥離されるとともに、ガス拡散層１５の破片が小さくなるので、その運搬時や廃棄時の取扱いが容易となる。
【００４０】
（４）第４変形例
図７は上記実施形態の第７変形例であるガス拡散層割断装置Ｓの側面図である。図７において符号６０は第１ローラ、符号６５は第２ローラである。第１ローラ６０および第２ローラ６５としては、前述の実施形態および変形例のいずれの例も適用可能である。この変形例では、第１、第２ローラ６０，６５の対が膜電極構造体１０の進行方向へ向け複数連設され、隣接する第１、第２ローラ６０，６５の対は、上下方向（膜電極構造体１０の厚さ方向）に互いにずれて配置されている。
【００４１】
上記構成のガス拡散層割断装置Ｓにあっても、膜電極構造体１０がより小さな曲率半径で波打つように曲げられるから、ガス拡散層１５に与える破壊が激しく、ガス拡散層１５の破片は固体高分子膜と効率良く剥離されるとともに、ガス拡散層１５の破片が小さくなるので、その運搬時や廃棄時の取扱いが容易となる。特に、上記変形例では、隣接する第１、第２ローラ６０，６５の対が上下方向に互いにずれて配置されているから、膜電極構造体１０が第１、第２ローラ６０，６５の外周に沿っても曲げられる。したがって、ガス拡散層１５をさらに効率良く砕くことができる。
【００４２】
（５）その他の変形例
図８および図９は、前記実施形態および変形例のガス拡散層割断装置Ｓによって処理される膜電極構造体の変形例を示す斜視図である。図８において符号７１は固体高分子膜であり、固体高分子膜７１は、カーボンペーパからなるガス拡散層７５，７６によって挟まれている。一方のガス拡散層７６は固体高分子膜７１と同形同大であり、他方のガス拡散層７５は、固体高分子膜７１より小さい相似形をなしている。固体高分子膜７１のガス拡散層７５側を向く面には、ガス拡散層７５よりも長手方向寸法が短いカソード７２と下地層７４とがこの順番で積層されている。膜電極構造体７０のうちカソード７２の存在する部分が発電に寄与する電極部１６とされ、電極部１６の両端側は発電に寄与しない非発電部１７とされている。そして、ガス拡散層７５は、非発電部１７において固体高分子膜７１と接着剤１８によって接着されている。
【００４３】
固体高分子膜７１のガス拡散層７６側を向く面には、ガス拡散層７５よりも長手方向寸法が短くカソード７２および下地層７４と同形同大のアノード７３と下地層７４とがこの順番で積層されている。膜電極構造体７０のうちアノード７３の存在する部分が発電に寄与する電極部１６とされ、電極部１６の両端側は発電に寄与しない非発電部１７とされている。そして、ガス拡散層７６は、非発電部１７において固体高分子膜７１と接着剤１８によって接着されている。
【００４４】
たとえば、図２に示すガス拡散層割断装置Ｓの第１、第２ローラ２２，２５の隙間に、上記構成の膜電極構造体７０を挿入すると（図８において矢印方向）、膜電極構造体７０が凸部２２ａ，２５ａと凹部２２ｂ，２５の間で挟まれて曲げられる。そして、膜電極構造体７０のうち弾性体である固体高分子膜７１、カソード７２およびアノード７３、並びに下地層７４は弾性的に変形するが、剛性体からなるガス拡散層７５，７６は、曲げ変形に追従できずに砕かれる。この場合において、膜電極構造体７０の挿入方向両端部が薄くなっているから、第１、第２ローラ２２，２５への挿入を容易に行うことができる。また、膜電極構造体７０が第１、第２ローラ２２，２５から排出される動作も円滑に行われる。
【００４５】
図１０は、膜電極構造体の他の変形例を示す斜視図である。この図に示す膜電極構造体８０では、固体高分子膜８１はカーボンペーパからなるガス拡散層８５，８６によって挟まれ、一方のガス拡散層８６は固体高分子膜８１と同形同大であり、他方のガス拡散層８５は、固体高分子膜８１よりも長手方向寸法が短い。なお、この膜電極構造体８０も図９に示すものと同等のカソード、アノードおよび下地層を備え、ガス拡散層８５，８６は接着剤によって固体高分子膜８１に接着されている。このような膜電極構造体８０においても、膜電極構造体８０の挿入方向両端部が薄くなっているから、第１、第２ローラ２２，２５への挿入を容易に行うことができる。また、膜電極構造体８０が第１、第２ローラ２２，２５から排出される動作も円滑に行われる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、燃料電池の廃棄物処理の分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０，７０，８０ 膜電極構造体
１１，７１，８１ 固体高分子膜
１５，７５，７６，８５，８６ ガス拡散層
２２ 第１ローラ
２５ 第２ローラ
２２ａ，２５ａ 凸部
２２ｂ，２５ｂ 凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体高分子膜上にガス拡散層を積層した膜電極構造体のガス拡散層を砕くガス拡散層割断装置およびガス拡散層割断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池としては、平板状の膜電極構造体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）の両側にセパレータが積層された積層体が単位セルとされ、複数の単位セルが積層されて燃料電池スタックとして構成された燃料電池が知られている。また、膜電極構造体としては、カソードおよびアノードを構成する一対の電極触媒層の間にイオン交換樹脂等からなる固体高分子膜を挟み、さらにこれらをガス拡散層で挟んだ構造のものが知られている。ここで、膜電極構造体は、発電に寄与する電極部の両端側または外周側に発電に寄与しない非発電部を設けて構成されている。そして、電極触媒層は発電部に設けられ、非発電部において固体高分子膜とガス拡散層とが接着されている。
【０００３】
上記のような膜電極構造体では、ガス拡散層が例えばカーボンペーパで構成され、電極触媒層には触媒としてＰｔ等の貴金属が含まれている。したがって、使用済みの膜電極構造体から貴金属を回収することがコスト低減の上で望ましい。たとえば、特許文献１には、両面に電極触媒層を塗工した固体高分子膜の両端部を引っ張って伸ばすとともに曲げ変形を与え、固体高分子膜と電極触媒層との界面に応力を与えながら電極触媒層を固化する技術が開示されている。特許文献１によれば、固体高分子膜と電極触媒層との界面に応力が残留するので、使用後に両者を剥離し易いという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８９００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、膜電極構造体からガス拡散層を剥離することは考慮されていない。ガス拡散層を構成するカーボンペーパは千数百度で焼成されたものであるため、ガス拡散層を加熱分解するためには、焼成温度を上回る温度で処理する必要があり、そのような処理を行うことは設備コストやエネルギーコストの面で現実的ではない。したがって、膜電極構造体からガス拡散層を機械的に剥離できる技術が要望されていたが、現在のところ、そのような技術は提供されていないのが実情である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、膜電極構造体からガス拡散層を機械的に分離することができるガス拡散層割断装置およびガス拡散層割断方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、固体高分子膜上にガス拡散層を積層した膜電極構造体のガス拡散層を砕くガス拡散層割断装置であって、円周方向に沿って連続する凹部を有する第１ローラと、第１ローラの凹部に入り込む凸部を有する第２ローラとを備え、第１、第２ローラを回転させた状態で、該第１、第２ローラの隙間に膜電極構造体を挿入して送ることでガス拡散層を砕くことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、固体高分子膜上にガス拡散層を積層した膜電極構造体のガス拡散層を砕くガス拡散層割断方法であって、円周方向に沿って連続する凹部を有して回転する第１ローラと、第１ローラの凹部に入り込む凸部を有して回転する第２ローラとの隙間に膜電極構造体を挿入して送ることでガス拡散層を砕くことを特徴とする。
【０００９】
本発明にあっては、第１、第２ローラの隙間に膜電極構造体が挿入され送られると、膜電極構造体が凹部と凸部の間で挟まれて曲げられる。そして、膜電極構造体のうち弾性体である固体高分子膜は弾性的に変形するが、例えばカーボンペーパなどで構成されて剛性体からなるガス拡散層は、曲げ変形に追従できずに砕かれ、固体高分子膜から分離される。
【００１０】
本発明では、第１ローラは１個の凹部を備え、第２ローラは１個の凸部を備えた構成とすることができるが、そのような第１ローラおよび第２ローラを膜電極構造体の進む方向と直交する軸線方向に複数設けたり、凹部と凸部を第１ローラと第２ローラのそれぞれに軸線方向へ向けて複数備えることもできる。この場合には、軸線方向において、膜電極構造体がより小さな曲率半径で曲げられるから、ガス拡散層に与える破壊が激しい。このため、固体高分子膜と接着されている部分においては、ガス拡散層の破片は固体高分子膜と効率良く剥離される。また、ガス拡散層の破片が小さくなるので、その運搬時や廃棄時の取扱いが容易となる。
【００１１】
第１、第２ローラに複数の凹部と複数の凸部を備える場合において、複数の凹部を軸線方向に互いに間隔をもって配置し、凸部も互いに間隔をもって配置することができるが、第１ローラの凹部を連続して設け、第２ローラの凸部も連続して設けるのが好ましい。この場合には、軸線方向で膜電極構造体が波打つように曲げられるから、ガス拡散層に与える破壊がより激しくなる。このため、ガス拡散層の破片は固体高分子膜と効率的に分離される。
【００１２】
第１ローラに凹部と凸部とを交互に設け、第２ローラに第１ローラの凹部に入り込む凸部と第１ローラの凸部が入り込む凹部とを交互に設けることができる。この場合において、凹部と凸部とを互いに間隔を持って配置することもできるが、凹部と凸部とを連続して設けるのが好ましい。たとえば、第１、第２ローラに複数の凸部を連続して設けて第１ローラの凸部と第２ローラの凸部とが互い違いとなるように配置し、第１、第２ローラの隣接する凸部の境界部を凹部とすることができる。あるいは、第１、第２ローラに複数の凹部を連続して設け、第１、第２ローラの隣接する凹部の境界部を凸部とすることができる。この場合にも、軸線方向で膜電極構造体が波打つように曲げられるから、ガス拡散層に与える破壊がより激しくなる。
【００１３】
凹部および凸部の断面形状は任意である。たとえば、円弧や楕円などの曲線状や、矩形状、台形状、三角形状などにすることができる。また、凹部と凸部の断面形状は一致していなくてもよく、例えば凹部が円弧状で凸部が三角形状など組み合わせは任意である。
【００１４】
凹部と凸部との隙間は、膜電極構造体の厚さと同等であることが望ましい。凹部と凸部との隙間が膜電極構造体の厚さよりも狭いと、第１、第２ローラの回転に過大な動力が必要となる。凹部と凸部との隙間が膜電極構造体の厚さよりも広いと、ガス拡散層の破片が大きくなり、取扱いに不便を来す。
【００１５】
第１、第２ローラの対は１つであってもよいが、この場合には、膜電極構造体を軸線方向にのみ曲げてガス拡散層を砕くことになる。より効率的にガス拡散層を砕きたい場合には、第１、第２ローラの対を膜電極構造体が進む方向へ向け複数連設し、隣接する第１、第２ローラの対を膜電極構造体の厚さ方向に互いにずれて配置することが望ましい。このような態様では、膜電極構造体が第１、第２ローラの外周に沿っても曲げられるから、ガス拡散層を効率良く砕くことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、膜電極構造体を曲げてガス拡散層を砕くことにより、膜電極構造体からガス拡散層を分離することができる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態のガス拡散層割断装置で処理する膜電極構造体を示す断面図である。
【図２】実施形態のガス拡散層割断装置を示す斜視図である。
【図３】実施形態のガス拡散層割断装置の正面図である。
【図４】実施形態のガス拡散層割断装置の第１変形例を示す正面図である。
【図５】実施形態のガス拡散層割断装置の第２変形例を示す正面図である。
【図６】実施形態のガス拡散層割断装置の第３変形例を示す正面図である。
【図７】実施形態のガス拡散層割断装置の第４変形例を示す側面図である。
【図８】実施形態において処理する膜電極構造体の第１変形例を示す斜視図である。
【図９】実施形態において処理する膜電極構造体の第１変形例を示す断面図である。
【図１０】実施形態において処理する膜電極構造体の第２変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
１．膜電極構造体の構成
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は実施形態のガス拡散層割断装置Ｓで処理する膜電極構造体１０を示す断面図である。膜電極構造体１０は、イオン交換樹脂等からなる固体高分子膜１１の両面を、カソード１２およびアノード１３を構成する一対の電極触媒層で挟み、カソード１２およびアノード１３に下地層１４を積層するとともに、下地層１４にガス拡散層１５を積層して構成されている。
【００１９】
ここで、膜電極構造体１０のうちカソード１２およびアノード１３の存在する部分が発電に寄与する電極部１６とされ、電極部１６の外側は発電に寄与しない非発電部１７とされている。そして、ガス拡散層１５は、非発電部１７において固体高分子膜１１と接着剤１８によって接着されている。
【００２０】
ガス拡散層１５は剛性体であるカーボンペーパで構成されている。一方、下地層１４は、例えばカーボンブラックなどのカーボン粒子とＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）粒子などの混合物からなるスラリーをガス拡散層１５に塗布し乾燥して構成されている。カソード１２およびアノード１３は、例えばカーボン粒子、ＰＴＦＥ粒子、およびカーボン粒子に担持されたＰｔなどの触媒粒子のスラリーを下地層１４に塗布し乾燥して構成されている。そして、固体高分子膜１１の両面に、ガス拡散層１５と一体化された下地層１４、カソード１２およびアノード１３をそれぞれ重ね合わせ、それらをホットプレスすることで一体化された膜電極構造体１０が構成されている。この実施形態のガス拡散層割断装置Ｓは、膜電極構造体１０のガス拡散層１５を砕いて膜電極構造体１０から分離することで、カソード１２およびアノード１３に含まれる触媒の回収を容易にするものである。
【００２１】
２．ガス拡散層割断装置の構成
次に、図２および図３を参照して実施形態のガス拡散層割断装置Ｓの構成について説明する。これらの図に示すように、ガス拡散層割断装置Ｓは、互いに平行に配置された下部シャフト２０と上部シャフト２１を備えている。下部シャフト２０は、図示しない駆動機構により図２中時計回りの方向へ回転させられ、上部シャフト２１は反時計回りの方向へ回転させられる。
【００２２】
下部シャフト２０には、複数の第１ローラ２２（この実施形態では６個）が固定されている。第１ローラ２２は、円板状をなし、その外周面には断面半円状の凸部２２ａが形成されている。これにより、凸部２２ａの頂部から隣接する第１ローラ２２の凸部２２ａの頂部までの部分が凹部２２ｂとなっている。なお、第１ローラ２２は全てを一体的に形成することもできる。
【００２３】
上部シャフト２１には、複数の第２ローラ２５（この実施形態では５個）が固定されている。第２ローラ２５は、第１ローラ２２と同形同大とされ、その外周面には断面半円状の凸部２５ａが形成されている。これにより、凸部２５ａの頂部から隣接する第２ローラ２５の凸部２５ａの頂部までの部分が凹部２５ｂとなっている。なお、第２ローラ２５は、全てを一体的に形成することもできる。
【００２４】
図３に示すように、第２ローラ２５は、第１ローラ２２に対して互い違いとなるように配置されている。これにより、第２ローラ２５の凸部２５ａは第１ローラ２２の凹部２２ｂに入り込み、第１ローラ２２の凸部２２ａは第２ローラ２５の凹部２５ｂに入り込んでいる。
【００２５】
第１ローラ２２と第２ローラ２５の最も近接した箇所における隙間Ｔは、膜電極構造体１０の厚さと同等とされている。なお、図２において符号２６は、砕かれて落下するガス拡散層１５を受ける容器である。
【００２６】
３．実施形態の動作
次に、上記構成のガス拡散層割断装置Ｓの動作について説明する。第１、第２ローラ２２，２５を図２において矢印方向に回転させ、第１、第２ローラ２２，２５の隙間に膜電極構造体１０を挿入する。すると、膜電極構造体１０が凸部２２ａ，２５ａと凹部２２ｂ，２５の間で挟まれて曲げられる。そして、膜電極構造体１０のうち弾性体である固体高分子膜１１、カソード１２およびアノード１３、並びに下地層１４は弾性的に変形するが、剛性体からなるガス拡散層１５は、曲げ変形に追従できずに砕かれる。砕かれたガス拡散層１５は、下地層１４の厚さ方向中間部が層間破壊を起こすことでカソード１２およびアノード１３から分離する。そして、分離したガス拡散層１５は、破片１５ａとなって落下し、容器２６に収容される。
【００２７】
なお、ガス拡散層１５のうちカソード１２およびアノード１３から完全に分離していない部分は、次工程において、ブラシやスクレーパ等で固体高分子膜１０の表面に力を加えることによって完全に分離される。なお、ガス拡散層１５が分離された固体高分子膜１０には薬品などの化学的処理や熱処理などの物理的処理が施され、カソード１２およびアノード１３に含まれる貴金属が回収される。
【００２８】
以上のように、上記構成のガス拡散層割断装置Ｓでは、膜電極構造体１０を曲げてガス拡散層１５を砕くことにより、膜電極構造体１０からガス拡散層１５を分離し易くすることができる。特に、上記実施形態では、凸部２２ａ，２５ａと凹部２２ｂ，２５ｂとが軸線方向において連続しており、膜電極構造体１０がより小さな曲率半径で波打つように曲げられるから、ガス拡散層１５に与える破壊が激しい。このため、固体高分子膜１０と接着されている部分においては、ガス拡散層１５の破片は固体高分子膜と効率良く剥離される。また、ガス拡散層１５の破片１５ａが小さくなるので、その運搬時や廃棄時の取扱いが容易となる。
【００２９】
４．変形例
（１）第１変形例
図４は上記実施形態の第１変形例であるガス拡散層割断装置Ｓの正面図である。図４において符号３０は第１ローラであり、第１ローラ３０は、下部シャフト２０に大径ローラ３１と小径ローラ３２とを軸線方向に連続して固定して構成されている。大径ローラ３１は、円板状をなし、その外周面には断面半円状の凸部３１ａが形成されている。小径ローラ３２は、円板状をなし、その外周面は断面半円状とされている。そして、小径ローラ３２の外周面と大径ローラ３１の端面とで形成される空間が凹部３１ｂとされている。なお、第１ローラ３０は一体的に形成することもできる。
【００３０】
また、図４において符号３５は第２ローラであり、第２ローラ３５は、上部シャフト２１に大径ローラ３６と小径ローラ３７とを軸線方向に連続して固定して構成されている。大径ローラ３６は大径ローラ３１と同形同大であって、円板状をなし、その外周面には断面半円状の凸部３６ａが形成されている。小径ローラ３７は小径ローラ３２と同形同大であって、円板状をなし、その外周面は断面半円状とされている。そして、小径ローラ３７の外周面と大径ローラ３６の端面とで形成される空間が凹部３６ｂとされている。なお、第２ローラ３５は一体的に形成することもできる。
【００３１】
上記のような第１ローラ３０および第２ローラ３５は、第１ローラ３０の大径ローラ３１の凸部３１ａが第２ローラ３５の凹部３６ｂに入り込み、かつ、第２ローラ３５の大径ローラ３６の凸部３６ａが第１ローラ３０の凹部３１ｂに入り込むように配置される。また、第１ローラ３０と第２ローラ３５の最も近接した箇所における隙間Ｔは、膜電極構造体１０の厚さと同等とされている。
【００３２】
上記構成のガス拡散層割断装置Ｓにあっても、膜電極構造体１０がより小さな曲率半径で波打つように曲げられるから、ガス拡散層１５に与える破壊が激しい。このため、固体高分子膜１０と接着されている部分においては、ガス拡散層１５の破片は固体高分子膜と効率良く剥離される。また、ガス拡散層１５の破片が小さくなるので、その運搬時や廃棄時の取扱いが容易となる。特に、上記変形例では、大径ローラ３１，３６と小径ローラ３２，３７の直径の差を大きく設定することにより、膜電極構造体１０を曲げるときの波打ちの程度を大きくしてより激しくガス拡散層１５を破壊することができる。
【００３３】
（２）第２変形例
図５は上記実施形態の第２変形例であるガス拡散層割断装置Ｓの正面図である。図５において符号４０は第１ローラであり、複数の第１ローラ４０が下部シャフト２０に連続して固定されている。第１ローラ４０は、円板状をなし、その外周面には断面半円状に窪んだ凹部４０ａが形成されている。また、図５において符号４５は第２ローラであり、複数の第２ローラ４５が上部シャフト２１に連続して固定されている。第２ローラ４５は、円板状をなし、その外周面には断面半円状の凸部４５ａが形成されている。
【００３４】
上記のような第１ローラ４０および第２ローラ４５は、第１ローラ４０の凹部４０ａにが第２ローラ４５の凸部４５ａが入り込むように配置される。また、第１ローラ４０と第２ローラ４５の最も近接した箇所における隙間Ｔは、膜電極構造体１０の厚さと同等とされている。
【００３５】
上記構成のガス拡散層割断装置Ｓにあっても、膜電極構造体１０がより小さな曲率半径で波打つように曲げられるから、ガス拡散層１５に与える破壊が激しい。このため、固体高分子膜１０と接着されている部分においては、ガス拡散層１５の破片は固体高分子膜と効率良く剥離されるとともに、ガス拡散層１５の破片が小さくなるので、その運搬時や廃棄時の取扱いが容易となる。特に、上記変形例では、凹部４０ａの深さと凸部４５ａの高さを大きく設定することにより、膜電極構造体１０を曲げるときの波打ちの程度を大きくしてガス拡散層１５をより激しく破壊することができる。
【００３６】
（３）第３変形例
図６は上記実施形態の第３変形例であるガス拡散層割断装置Ｓの正面図である。図６において符号５０は第１ローラであり、第１ローラ５０は、凸状ローラ５１と凹状ローラ５２とを下部シャフト２０に交互に複数固定して構成されている。凸状ローラ５１は、円板状をなし、その外周面には断面半円状の凸部５１ａが形成されている。また、凹状ローラ５２は、円板状をなし、その外周面には断面半円状に窪む凹部５２ａが形成されている。
【００３７】
図６において符号５５は第２ローラであり、第２ローラ５５は、凸状ローラ５６と凹状ローラ５７とを上部シャフト２１に交互に複数固定して構成されている。凸状ローラ５６は、凸状ローラ５１と同形同大であり、円板状をなし、その外周面には断面半円状の凸部５６ａが形成されている。また、凹状ローラ５７は凹状ローラ５２と同形同大であり、円板状をなし、その外周面には断面半円状に窪む凹部５７ａが形成されている。
【００３８】
上記のような第１ローラ５０および第２ローラ５５は、凹状ローラ５２，５７の凹部５２ａ，５７ａに、凸状ローラ５１，５６の凸部５１ａ，５６ａが入り込むように配置される。また、第１ローラ５０と第２ローラ５５の最も近接した箇所における隙間Ｔは、膜電極構造体１０の厚さと同等とされている。
【００３９】
上記構成のガス拡散層割断装置Ｓにあっても、膜電極構造体１０がより小さな曲率半径で波打つように曲げられるから、ガス拡散層１５に与える破壊が激しく、ガス拡散層１５の破片は固体高分子膜と効率良く剥離されるとともに、ガス拡散層１５の破片が小さくなるので、その運搬時や廃棄時の取扱いが容易となる。
【００４０】
（４）第４変形例
図７は上記実施形態の第７変形例であるガス拡散層割断装置Ｓの側面図である。図７において符号６０は第１ローラ、符号６５は第２ローラである。第１ローラ６０および第２ローラ６５としては、前述の実施形態および変形例のいずれの例も適用可能である。この変形例では、第１、第２ローラ６０，６５の対が膜電極構造体１０の進行方向へ向け複数連設され、隣接する第１、第２ローラ６０，６５の対は、上下方向（膜電極構造体１０の厚さ方向）に互いにずれて配置されている。
【００４１】
上記構成のガス拡散層割断装置Ｓにあっても、膜電極構造体１０がより小さな曲率半径で波打つように曲げられるから、ガス拡散層１５に与える破壊が激しく、ガス拡散層１５の破片は固体高分子膜と効率良く剥離されるとともに、ガス拡散層１５の破片が小さくなるので、その運搬時や廃棄時の取扱いが容易となる。特に、上記変形例では、隣接する第１、第２ローラ６０，６５の対が上下方向に互いにずれて配置されているから、膜電極構造体１０が第１、第２ローラ６０，６５の外周に沿っても曲げられる。したがって、ガス拡散層１５をさらに効率良く砕くことができる。
【００４２】
（５）その他の変形例
図８および図９は、前記実施形態および変形例のガス拡散層割断装置Ｓによって処理される膜電極構造体の変形例を示す斜視図である。図８において符号７１は固体高分子膜であり、固体高分子膜７１は、カーボンペーパからなるガス拡散層７５，７６によって挟まれている。一方のガス拡散層７６は固体高分子膜７１と同形同大であり、他方のガス拡散層７５は、固体高分子膜７１より小さい相似形をなしている。固体高分子膜７１のガス拡散層７５側を向く面には、ガス拡散層７５よりも長手方向寸法が短いカソード７２と下地層７４とがこの順番で積層されている。膜電極構造体７０のうちカソード７２の存在する部分が発電に寄与する電極部１６とされ、電極部１６の両端側は発電に寄与しない非発電部１７とされている。そして、ガス拡散層７５は、非発電部１７において固体高分子膜７１と接着剤１８によって接着されている。
【００４３】
固体高分子膜７１のガス拡散層７６側を向く面には、ガス拡散層７５よりも長手方向寸法が短くカソード７２および下地層７４と同形同大のアノード７３と下地層７４とがこの順番で積層されている。膜電極構造体７０のうちアノード７３の存在する部分が発電に寄与する電極部１６とされ、電極部１６の両端側は発電に寄与しない非発電部１７とされている。そして、ガス拡散層７６は、非発電部１７において固体高分子膜７１と接着剤１８によって接着されている。
【００４４】
たとえば、図２に示すガス拡散層割断装置Ｓの第１、第２ローラ２２，２５の隙間に、上記構成の膜電極構造体７０を挿入すると（図８において矢印方向）、膜電極構造体７０が凸部２２ａ，２５ａと凹部２２ｂ，２５の間で挟まれて曲げられる。そして、膜電極構造体７０のうち弾性体である固体高分子膜７１、カソード７２およびアノード７３、並びに下地層７４は弾性的に変形するが、剛性体からなるガス拡散層７５，７６は、曲げ変形に追従できずに砕かれる。この場合において、膜電極構造体７０の挿入方向両端部が薄くなっているから、第１、第２ローラ２２，２５への挿入を容易に行うことができる。また、膜電極構造体７０が第１、第２ローラ２２，２５から排出される動作も円滑に行われる。
【００４５】
図１０は、膜電極構造体の他の変形例を示す斜視図である。この図に示す膜電極構造体８０では、固体高分子膜８１はカーボンペーパからなるガス拡散層８５，８６によって挟まれ、一方のガス拡散層８６は固体高分子膜８１と同形同大であり、他方のガス拡散層８５は、固体高分子膜８１よりも長手方向寸法が短い。なお、この膜電極構造体８０も図９に示すものと同等のカソード、アノードおよび下地層を備え、ガス拡散層８５，８６は接着剤によって固体高分子膜８１に接着されている。このような膜電極構造体８０においても、膜電極構造体８０の挿入方向両端部が薄くなっているから、第１、第２ローラ２２，２５への挿入を容易に行うことができる。また、膜電極構造体８０が第１、第２ローラ２２，２５から排出される動作も円滑に行われる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、燃料電池の廃棄物処理の分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０，７０，８０ 膜電極構造体
１１，７１，８１ 固体高分子膜
１５，７５，７６，８５，８６ ガス拡散層
２２ 第１ローラ
２５ 第２ローラ
２２ａ，２５ａ 凸部
２２ｂ，２５ｂ 凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体高分子膜上にガス拡散層を積層した膜電極構造体の前記ガス拡散層を砕くガス拡散層割断装置であって、
円周方向に沿って連続する凹部を有する第１ローラと、
前記第１ローラの前記凹部に入り込む凸部を有する第２ローラとを備え、
前記第１、第２ローラを回転させた状態で、該第１、第２ローラの隙間に前記膜電極構造体を挿入して送ることで前記ガス拡散層を砕くことを特徴とするガス拡散層割断装置。
【請求項２】
前記第１ローラは複数の凹部を備え、前記第２ローラは前記複数の凹部に入り込む複数の凸部を備えることを特徴とする請求項１に記載のガス拡散層割断装置。
【請求項３】
前記第１ローラの凹部は連続して設けられ、前記第２ローラの凸部は連続して設けられていることを特徴とする請求項２に記載のガス拡散層割断装置。
【請求項４】
前記第１、第２ローラの対は前記膜電極構造体の進む方向へ向け複数連設され、隣接する前記第１、第２ローラの対は、前記膜電極構造体の厚さ方向に互いにずれて配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガス拡散層割断装置。
【請求項５】
固体高分子膜上にガス拡散層を積層した膜電極構造体の前記ガス拡散層を砕くガス拡散層割断方法であって、
円周方向に沿って連続する凹部を有して回転する第１ローラと、前記第１ローラの前記凹部に入り込む凸部を有して回転する第２ローラとの隙間に前記膜電極構造体を挿入して送ることで前記ガス拡散層を砕くことを特徴とするガス拡散層割断方法。
【請求項１】
固体高分子膜上にガス拡散層を積層した膜電極構造体の前記ガス拡散層を砕くガス拡散層割断装置であって、
円周方向に沿って連続する凹部を有する第１ローラと、
前記第１ローラの前記凹部に入り込む凸部を有する第２ローラとを備え、
前記第１、第２ローラを回転させた状態で、該第１、第２ローラの隙間に前記膜電極構造体を挿入して送ることで前記ガス拡散層を砕くことを特徴とするガス拡散層割断装置。
【請求項２】
前記第１ローラは複数の凹部を備え、前記第２ローラは前記複数の凹部に入り込む複数の凸部を備えることを特徴とする請求項１に記載のガス拡散層割断装置。
【請求項３】
前記第１ローラの凹部は連続して設けられ、前記第２ローラの凸部は連続して設けられていることを特徴とする請求項２に記載のガス拡散層割断装置。
【請求項４】
前記第１、第２ローラの対は前記膜電極構造体の進む方向へ向け複数連設され、隣接する前記第１、第２ローラの対は、前記膜電極構造体の厚さ方向に互いにずれて配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガス拡散層割断装置。
【請求項５】
固体高分子膜上にガス拡散層を積層した膜電極構造体の前記ガス拡散層を砕くガス拡散層割断方法であって、
円周方向に沿って連続する凹部を有して回転する第１ローラと、前記第１ローラの前記凹部に入り込む凸部を有して回転する第２ローラとの隙間に前記膜電極構造体を挿入して送ることで前記ガス拡散層を砕くことを特徴とするガス拡散層割断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２５７８６８（Ｐ２０１０−２５７８６８Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０９０５３（Ｐ２００９−１０９０５３）
【出願日】平成２１年４月２８日（２００９．４．２８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２８日（２００９．４．２８）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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