(57)【要約】【課題】複合シートとガス拡散シートとの接合時に、ガス拡散シートが折れることを抑制することができる燃料電池用セルの接合体の製造装置を提供する。【解決手段】燃料電池用セルの接合体１０Ｄの製造装置１は、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂと、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂと、を少なくとも備え、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂのうち一方のロール２１ｂには、ガス拡散シート１０Ｂの搬送方向を、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂの間に変更するように、ガス拡散シート１０Ｂが巻き付いており、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂの熱圧する圧力Ｐ１は、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂの熱圧する圧力Ｐ２よりも小さくなるように、これらの圧力が設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池用セルの電解質膜を構成する帯状の電解質シートの一方側の表面に触媒層が形成された複合シートと、前記燃料電池用セルのガス拡散層を構成する帯状のガス拡散シートとを搬送しながら、前記複合シートの前記触媒層に、前記ガス拡散シートを接合する燃料電池用セルの接合体の製造装置であり、
前記製造装置は、前記触媒層と、前記ガス拡散シートとが接合されるように、前記複合シートと、前記ガス拡散シートとを挟み込みながら搬送する一対の第１ロールと、一対の第２ロールとが前記ガス拡散シートの搬送方向に沿って順次配置されており、
前記第１ロールは、前記複合シートと前記ガス拡散シートとを挟み込んで少なくとも加圧するものであり、前記第２ロールは、前記複合シートと前記ガス拡散シートとを挟み込んで熱圧するものであり、
前記一対の第１ロールのうち一方のロールには、前記ガス拡散シートの搬送方向を、前記一対の第２ロールの間に変更するように、前記ガス拡散シートが巻き付いており、
前記一対の第１ロールが前記複合シートと前記ガス拡散シートとを加圧する圧力は、前記一対の第２ロールが前記複合シートと前記ガス拡散シートとを加圧する圧力よりも小さくなるように、前記一対の第１ロールと、前記一対の第２ロールとの圧力が設定されていることを特徴とする燃料電池用セルの接合体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池用セルの接合体の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池用セルの接合体の製造装置として、例えば、特許文献１には、帯状の電解質シートの一方側の表面に触媒層が形成された複合シートに、ガス拡散シートを接合する燃料電池用セルの接合体の製造装置が開示されている。この製造装置では、複合シートに短冊状のガス拡散シートを配置し、これらを一対のロールで加圧し、複合シートにガス拡散シートを接合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１３７８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した接合の際に、短冊状のガス拡散シートの代わりに帯状のガス拡散シートを用いて搬送する場合、設備の大型化を避けるためにも、ガス拡散シートをロールに巻き付かせて搬送するのが一般的である。ガス拡散シートをロールに巻き付かせて搬送した場合には、ガス拡散シートはロールの巻き付き位置で蛇行することがある。例えば、帯状のガス拡散シートの両縁の長さが異なるような形状である場合、このような蛇行は顕著となる。
【０００５】
ここで、このガス拡散シートの蛇行の際、巻き付いたロールの表面からガス拡散シートが部分的に浮くことがある。例えば、特許文献１に示す製造装置の一対のロールで複合シートとガス拡散シートを接合する場合であっても、ガス拡散シートがロールに巻き付いていれば、ガス拡散シートは、ロールの表面から部分的に浮いてしまう。このような状態で、複合シートと、ガス拡散シートとを一対のロールで接合しようとすると、ガス拡散シートの浮いた部分を、一対のロールで複合シートに押さえつけるため、ガス拡散シートが部分的に折れるおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、本発明として、複合シートとガス拡散シートとの接合時に、ガス拡散シートが折れることを抑制することができる燃料電池用セルの接合体の製造装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を鑑みて、本発明に係る燃料電池用セルの接合体の製造装置は、燃料電池用セルの電解質膜を構成する帯状の電解質シートの一方側の表面に触媒層が形成された複合シートと、前記燃料電池用セルのガス拡散層を構成する帯状のガス拡散シートとを搬送しながら、前記複合シートの前記触媒層に、前記ガス拡散シートを接合する燃料電池用セルの接合体の製造装置であり、前記製造装置は、前記触媒層と、前記ガス拡散シートとが接合されるように、前記複合シートと、前記ガス拡散シートとを挟み込みながら搬送する一対の第１ロールと、一対の第２ロールとが前記ガス拡散シートの搬送方向に沿って順次配置されており、前記第１ロールは、前記複合シートと前記ガス拡散シートとを挟み込んで少なくとも加圧するものであり、前記第２ロールは、前記複合シートと前記ガス拡散シートとを挟み込んで熱圧するものであり、前記一対の第１ロールのうち一方のロールには、前記ガス拡散シートの搬送方向を、前記一対の第２ロールの間に変更するように、前記ガス拡散シートが巻き付いており、前記一対の第１ロールが前記複合シートと前記ガス拡散シートとを加圧する圧力は、前記一対の第２ロールが前記複合シートと前記ガス拡散シートとを加圧する圧力よりも小さくなるように、前記一対の第１ロールと、前記一対の第２ロールとの圧力が設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、ガス拡散シートは、一対の第１ロールのうち一方のロールに巻き付いた状態で搬送されている。この際、この一方のロールでガス拡散シートが蛇行し、この一方のロールの表面から部分的に浮くことがある。
【０００９】
このような場合であっても、本発明では、一対の第１ロールの加圧する圧力は、一対の第２ロールのものよりも小さく設定されているので、一対の第１ロールは、ガス拡散シートを矯正する矯正ロールとして作用し、一方のロールの表面から、ガス拡散シートが浮くことを抑えることができる。
【００１０】
矯正されたガス拡散シートと、複合シートとは、搬送方向の下流に位置する一対の第２ロール間に搬送され、これらが一対の第２ロールで熱圧される。このような結果、ガス拡散シートの折れを抑えつつ、ガス拡散シートと、複合シートとが接合した接合体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の本実施形態に係る燃料電池用セルの接合体の製造装置の模式図である。
【図２】（ａ）は、図１のＡ部の複合シートの拡大断面図であり、（ｂ）は、図１のＢ部のガス拡散シートの拡大断面図であり、（ｃ）は、図１のＣ部の接合体の拡大断面図である。
【図３】実施例１〜５および比較例１に係るガス拡散シートの折れ不良率および接合力を示すグラフである。
【図４】従来の燃料電池用セルの接合体の製造装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図１および図２を参照しながら本発明に係る実施形態について説明する。
【００１３】
本実施形態の製造装置は、固体高分子型の燃料電池用セル（単セル）を製造する際に用いられる。この製造装置では、電解質膜の両面に電極（触媒）層が積層された膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）の両側にさらにガス拡散層（ＧＤＬ：Gas Diffusion Layer）が接合された膜電極ガス拡散接合体（ＭＥＧＡ：Membrane Electrode&Gas diffusion Layer Assembly）の中間加工物を製造する。まず、本実施形態のＭＥＧＡの構成について説明し、次に、本実施形態の接合体の製造装置および製造方法について説明する。
【００１４】
１．ＭＥＧＡについて
ＭＥＧＡは、一対のセパレータにより挟持されることにより、燃料電池用セルを構成し、燃料電池の発電部の機能を果たす。上述のように、ＭＥＧＡは膜電極接合体と、この両面に積層されたガス拡散層とを備えている。
【００１５】
ＭＥＡは、イオン透過性の電解質膜と、該電解質膜を挟持するアノード側触媒層（電極層）およびカソード側触媒層（電極層）とからなる。電解質膜は、固体高分子材料で形成されたプロトン伝導性を有したイオン交換膜であり、各触媒層は、白金等の触媒をカーボン粒子に担持した例えば多孔質のカーボンで形成されている。
【００１６】
ＭＥＧＡの一方側のガス拡散層は、アノード側触媒層に接合されている。他方側のガス拡散層は、カソード側触媒層に接合されている。ガス拡散層は、例えばカーボンペーパー若しくはカーボンクロス等のカーボン多孔質体、または、金属メッシュ若しくは発泡金属等の金属多孔質体等のガス透過性を有する導電性部材によって形成されている。
【００１７】
ここで、一方側のガス拡散層には、セパレータから水素ガス等の燃料ガスが供給され、他方側のガス拡散層には、セパレータから大気等の酸化剤ガスが供給される。燃料ガスと酸化剤ガスの供給により、ＭＥＡ内において、電気化学反応が生じ発電される。
【００１８】
本実施形態では、上述したＭＥＧＡの中間加工物である（燃料電池用セルの）接合体を製造する。具体的には、接合体１０Ｄは、図２（ｃ）に示すように、電解質膜に相当する電解質シート１１に形成された触媒層（例えばアノード側触媒層）１２に、ガス拡散層（例えばアノード側ガス拡散層）に相当するガス拡散シート１０Ｂが接合されたシート状の接合体である。この接合体１０Ｄを製造する製造装置１を以下に説明する。
【００１９】
２．接合体１０Ｄとその製造装置１について
ここでは、まず、接合体１０Ｄを製造するための材料シートとして、本実施形態の製造装置１で使用する複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１０Ｂを説明し、次に、図１に示す製造装置１の構成を説明する。
【００２０】
２−１．複合シート１０Ａとガス拡散シート１０Ｂについて
複合シート１０Ａは、図２（ａ）の如く、電解質膜を構成する帯状の電解質シート１１の一方側の表面に、アノード側またはカソード側の触媒層１２が電解質シート１１とほぼ同じ幅で帯状に形成されている。複合シート１０Ａの厚みは、例えば５〜１５μｍである。なお、電解質シート１１の他方側の表面には、離型層を介して、バックシート１７が貼着されている。
【００２１】
電解質シート１１および触媒層１２は、それぞれ、上述したＭＥＧＡの電解質膜および触媒層と同様の材料で構成されている。例えば、電解質シート１１の幅は、１００〜５００ｍｍであり、その長さは１００〜５００ｍである。
【００２２】
本実施形態では、アノード側またはカソード側のガス拡散層を構成するガス拡散シート１０Ｂには、図２（ｂ）に示す如く、カーボンペーパー等のカーボン基材１４の一方側の面に多孔質炭素材料で構成されたマイクロポーラス層１３が形成されている。ガス拡散シート１０Ｂは、電解質シート１１とほぼ同じ幅で帯状に形成されている。ガス拡散シート１０Ｂの厚みは、例えば１５０〜２５０μｍである。このような複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１０Ｂを用いて、図２（ｃ）に示す接合体１０Ｄを製造する本実施形態の製造装置１の構成を以下に説明する。
【００２３】
２−２．製造装置１について
図１に示す如く、本実施形態の製造装置１は、ロールツーロールで複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１０Ｂを搬送しながら、これらを接合する装置である。製造装置１は、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂと、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂと、を少なくとも備えている。一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂと、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂとは、ガス拡散シート１０Ｂの搬送方向Ｇに沿って順次配置されている。
【００２４】
本実施形態では、製造装置１は、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂと、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂとの間に、一対の中間熱圧ロール２３ａ、２３ｂをさらに備えている。しかしながら、後述するガス拡散シート１０Ｂに折れが生じず接合体１０Ｄを製造することができるのであれば、中間熱圧ロールを省略してもよく、必要に応じて、これらをさらに増やしてもよい。なお、本実施形態の一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂが、本発明でいう「一対の第１ロール」に相当し、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂが、本発明でいう「一対の第２ロール」に相当する。
【００２５】
一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂは、複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１０Ｂの搬送方向Ｆとは異なる方向（搬送方向Ｇ）に搬送方向を変更して、複合シート１０Ａとガス拡散シート１０Ｂとを挟み込みながら搬送する機能を有する。これに加えて、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂは、触媒層１２とガス拡散シート１０Ｂとが接触した状態で、複合シート１０Ａとガス拡散シート１０Ｂとを熱圧する機能を有する。
【００２６】
このような機能により、第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂは、ガス拡散シート１０Ｂの浮きを防止するように、ガス拡散シート１０Ｂの形状を矯正する機能を有する矯正ロールとして作用する。ここで、加圧のみにより、ガス拡散シート１０Ｂの矯正を行うことができるのであれば、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂの代わりに、加熱を行わず加圧を行う一対の加圧ロールを、製造装置１に設けてもよい。
【００２７】
本実施形態では、具体的には、第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂの本体同士は、詳細に図示していないが、モータ等の駆動装置により回転自在になっており、この駆動装置により、複合シート１０Ａとガス拡散シート１０Ｂとを挟み込んだ状態で搬送することができる。なお、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂおよび一対の中間熱圧ロール２３ａ、２３ｂも同様に駆動装置により回転自在となっていてもよい。
【００２８】
一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂのうち一方のロール２１ｂには、ガス拡散シート１０Ｂの搬送方向Ｆを、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂの間に変更するように、ガス拡散シート１０Ｂが巻き付けられている。他方のロール２１ａには、複合シート１０Ａの搬送方向Ｆを一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂの間に変更するように、複合シート１０Ａが巻き付けられている。
【００２９】
このようにして、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂで、搬送方向Ｆを変更して、複合シート１０Ａと、ガス拡散シート１０Ｂとを挟み込みながら搬送することができる。
【００３０】
一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂは、図示しないが、ロール本体と、ロール本体に内蔵された加熱部と、一対のロール本体同士を押圧する加圧部とを備えている。これにより、触媒層１２と、ガス拡散シート１０Ｂとが接触した状態で、複合シート１０Ａと、ガス拡散シート１０Ｂとを熱圧することができる。なお、加熱部は、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂのうち、いずれか一方に配置されていてもよい。
【００３１】
加熱部は、例えば、抵抗加熱方式、蒸気加熱方式等の加熱装置を挙げることができる。加圧部は、一例として、空圧または油圧式のシリンダ等を挙げることができる。なお、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂおよび一対の中間熱圧ロール２３ａ、２３ｂも同様に加熱部および加圧部を有している。
【００３２】
なお、本実施形態では、最終的に、第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂの通過後に、複合シート１０Ａと、ガス拡散シート１０Ｂとが接合された接合体１０Ｄが形成されていればよい。したがって、第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂで、上述したガス拡散シート１０Ｂの矯正がされていればよいため、第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂは、複合シート１０Ａとガス拡散シート１０Ｂとが接合しない加圧条件が設定されていてもよく、加熱機能を有しなくてもよい。
【００３３】
第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂのうち、一方のロールの少なくとも表層はゴムまたは樹脂からなり、他方のロールの少なくとも表層は金属からなることが好ましい。本実施形態では、ロール２１ａの表層が少なくともゴムからなるゴムロールであり、ロール２１ｂの表層が少なくとも鉄からなる鉄ロールである。
【００３４】
このような材料を選択することにより、ゴムロールが弾性変形することで、硬い鉄ロールの表面に倣うことが可能となり、均一な面圧で熱圧することができる。なお、ロールの材料は、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂおよび一対の中間熱圧ロール２３ａ、２３ｂについても同様である。
【００３５】
ここで、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂが複合シート１０Ａと、ガス拡散シート１０Ｂとを加圧する圧力Ｐ１は、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂが複合シート１０Ａと、ガス拡散シート１０Ｂとを加圧する圧力Ｐ２よりも小さくなるように、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂと、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂとの圧力が設定されている。
【００３６】
一対の中間熱圧ロール２３ａ、２３ｂでは、複合シート１０Ａと、ガス拡散シート１０Ｂとを加圧する圧力Ｐｍは、圧力Ｐ１以上となり、かつ、圧力Ｐ２以下となるように、一対の中間熱圧ロール２３ａ、２３ｂの圧力が設定されている。これらの圧力は、上述した加圧部により設定される。
【００３７】
なお、圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐｍは、上述した圧力の関係（Ｐ１≦Ｐｍ≦Ｐ２）を満たすことを前提として、１〜４ＭＰａに設定されていることが好ましい。また、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂ、一対の中間熱圧ロール２３ａ、２３ｂ、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂの加熱温度は、１００〜２００℃に設定されていることが好ましい。例えば、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂ、一対の中間熱圧ロール２３ａ、２３ｂ、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂの加熱温度が、これらの順に高くなってもよい。
【００３８】
３．接合体１０Ｄの製造方法について
次に、図１に示す製造装置１を用いた接合体１０Ｄの製造方法について説明する。
【００３９】
＜準備工程＞
この製造方法では、まず、準備工程を行う。この工程では、まず、上述した複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１０Ｂを準備する（図２（ａ）および図２（ｂ）参照）。次に、複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１０Ｂを、搬送方向Ｆで、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂまで搬送し、後述する矯正工程を行う。
【００４０】
ここで、複合シート１０Ａとガス拡散シート１０Ｂとの搬送は、ロールツーロール方式で行う。搬送速度および搬送張力は、それぞれ、２〜１０ｍ／ｍｉｎおよび６０〜１２０Ｎであることが好ましい。
【００４１】
＜矯正工程＞
次いで、矯正工程を行う。この工程では、複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１０Ｂの搬送方向を変更しながら、複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１０Ｂを一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂの間に導入する。複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１０Ｂは、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂで熱圧されながら、一対の中間熱圧ロール２３ａ、２３ｂに搬送される。本実施形態では、複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１０Ｂは、この段階では接合されていない。
【００４２】
ここで、搬送方向Ｆから搬送方向Ｇへの変更で、他方のロール２１ｂ上で、蛇行に起因したガス拡散シート１０Ｂの浮きが発生する条件であっても、ガス拡散シート１０Ｂを加熱しつつ、折れない程度でガス拡散シート１０Ｂを加圧するので、このような浮きを抑えるようにガス拡散シート１０Ｂを矯正することができる。なお、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂで、複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１０Ｂが加熱されるので、これらの接合前に予熱することができる。
【００４３】
＜予備接合工程＞
次いで、予備接合工程を行う。この工程では、複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１０Ｂを、一対の中間熱圧ロール２３ａ、２３ｂの間に導入しながら熱圧し、複合シート１０Ａと、ガス拡散シート１０Ｂとを予備接合する。予備接合された複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１０Ｂは、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂに搬送される。
【００４４】
＜接合工程＞
次いで、接合工程を行う。この工程では、予備接合された複合シート１０Ａおよびガス拡散シート１０Ｂを、一対の第２熱圧ロール２２ａ、２２ｂの間に導入しながら熱圧し、触媒層１２にガス拡散シート１０Ｂ（のマイクロポーラス層１３）を接合（本接合）する（図２（ｃ）参照）。
【００４５】
ここで、本実施形態では、一対の第１熱圧ロール２１ａ、２１ｂで予め熱圧させて、蛇行に起因したガス拡散シート１０Ｂの浮きを矯正しているため、接合時のガス拡散シート１０Ｂの折れを防止することができる。接合後の接合体１０Ｄは、バックシート１７を剥離した後、巻き取り部（不図示）に向かって、搬送され、その後巻き取られる。
【実施例】
【００４６】
以下に本発明を実施例により説明する。実施例１〜５および比較例１に係る試験体を作製して、ガス拡散シートの折れ不良率および接合力の評価を行った。
【００４７】
＜実施例１＞
図１に示す製造装置を用いて燃料電池用セルの接合体を製造した。具体的には、電解質シートとして、フッ素系電解質のシートを準備し、電解質シートの一方側の表面に、アイオノマーと、白金担持カーボンとを含む触媒層を形成した。さらに、ガス拡散シートとして、多孔体炭素材料で構成されたマイクロポーラス層付きのカーボンペーパーを準備した。なお、準備したガス拡散シートの両縁は、矩形の形状を基準として、搬送方向に対して１０ｍあたり、１５ｍｍ一方向にずれているものを用いた。
【００４８】
次に、準備した複合シートと、ガス拡散シートとを、図１に示す製造装置を用いて接合した。接合の際の搬送速度および搬送張力は、それぞれ、６ｍ／ｍｉｎおよび９５Ｎに設定した。第１熱圧ロール、中間熱圧ロール、および第２熱圧ロールの熱圧する温度を１４０℃に設定した。さらに、第１熱圧ロール、中間熱圧ロール、および第２熱圧ロールの熱圧する圧力は、それぞれ、表１に示す如く、１ＭＰａ、１ＭＰａ、および３ＭＰａに設定した。作製された接合体を実施例１の試験体とした。
【００４９】
＜実施例２〜実施例５＞
実施例２〜実施例５に係る試験体を、表１に示す、第１熱圧ロール、中間熱圧ロール、および第２熱圧ロールの熱圧する圧力の条件以外は、実施例１と同様にして作製した。
【００５０】
＜比較例１＞
図４に示す従来の製造装置を用いた以外は、実施例１と同様にして、比較例１の試験体を作製した。具体的には、比較例１の実施例１とは異なる点は、一対の熱圧ロールは、第１熱圧ロールのみであり、その熱圧する圧力を３ＭＰａに設定した。なお、図４に示す製造装置１’の各構成のうち、図１に示す製造装置１と同じ構成には、同じ符号を付している。
【００５１】
実施例１〜実施例５および比較例１のガス拡散シートの折れ不良率を測定した。具体的には、実施例１〜実施例５および比較例１の試験体のそれぞれから、所定の試験片を切り出し、各試験片について、ガス拡散シートが折れた部分の面積を測定した。試験片の面積に対する測定した折れ部分の面積の割合をガス拡散シートの折れ不良率（％）として算出した。また、ガス拡散シートの折れ不良率（％）の目標値を０．１％以下とした。
【００５２】
また、実施例１〜実施例５および比較例１の試験体のそれぞれから、所定の大きさの試験片を切り出し、各試験片において、拡散層に対してガス拡散シートを所定の角度で剥離することにより、接合力を測定した。接合力の規格値を８．３Ｎ／ｍ以上とした。
【００５３】
（結果および考察）
ガス拡散シートの折れ不良率および接合力の結果を表１および図３に示す。
【００５４】
【表１】
2020119838.tif 000003
【００５５】
表１および図３からわかるように、実施例１〜実施例５および比較例１の試験体の接合力は、規格値を満たしていたが、比較例１では、実施例１〜実施例５よりもガス拡散シートの折れ不良率が高かった。
【００５６】
この結果から、一対の第１熱圧ロールの熱圧する圧力を、一対の第２熱圧ロールの熱圧する圧力よりも小さく設定することで、第２熱圧ロールによる接合時のガス拡散シートの折れを抑制することができるといえる。これは、搬送方向の変更で、蛇行に起因したガス拡散シートの浮きが発生しても、一対の第１熱圧ロールで、予め、ガス拡散シートを加熱しつつ、折れない程度でガス拡散シートを加圧する結果、一対の第２熱圧ロールでの接合前に、発生した浮きを矯正することができるからだと考えられる。
【００５７】
なお、実施例２では、ガス拡散シートの折れ不良率が目標値である０．１％以下となった。この結果から、一対の第２熱圧ロールの熱圧処理前に、一対の第１および中間熱圧ロールで、予め熱圧処理させ、かつ、熱圧の圧力を、第１、中間、および第２熱圧ロールの順番に上昇させることで、該不良率を目標値以下にすることができるといえる。
【００５８】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【符号の説明】
【００５９】
１：燃料電池用セルの接合体の製造装置、１０Ａ：複合シート、１０Ｂ：ガス拡散シート、１０Ｄ：燃料電池用セルの接合体、１１：電解質シート、１２：触媒層、２１ａ、２１ｂ：一対の第１の熱圧ロール、２２ａ、２２ｂ：一対の第２の熱圧ロール、２３ａ、２３ｂ：一対の中間熱圧ロール、Ｐ１：一対の第１熱圧ロールで加圧する圧力、Ｐ２：一対の第２熱圧ロールで加圧する圧力、Ｆ：搬送方向
【図１】
2020119838.tif 000004
【図２】
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【図３】
2020119838.tif 000006
【図４】
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