(57)【要約】  膜電極接合体の品質情報を取得するための装置及び方法。
2015515731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
第１及び第２の整列ローラー対であって、それぞれローラー対のローラー間にニップを有し、前記第１及び第２のローラー対のそれぞれが、前記ニップに通されるウェブの一部を電気的に励起し、かつ該励起されたウェブの電気的特性を測定するように構成され、前記ローラーがそれぞれ、相互にかつ前記装置から電気絶縁されている、第１及び第２の整列ローラー対と、
少なくとも前記測定された電気的特性を解析するように構成される処理装置と、を含む、装置。
【請求項２】
前記第１及び第２のローラー対のそれぞれが平行な回転軸を有し、前記ニップに通されるウェブを電気的に励起するように構成される前記第１及び第２のローラー対が、該それぞれのローラー対の前記回転軸に平行な線電荷を供給するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記測定される電気的特性が、値の配列である、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記測定される電気的特性が、電圧又は電流の少なくとも１つである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
膜電極接合体の品質情報を取得する方法であって、
それぞれ特定の厚さを有する複数の個別膜電極接合体を含むウェブを準備することと、
前記ウェブの第１の膜電極接合体の前記厚さにわたって第１の電圧を印加することによって前記第１の膜電極接合体に第１の電荷を供給することと、
第１の期間内に、前記第１の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
前記第１の期間経過後、前記第１の膜電極接合体の前記厚さにわたって第２の電圧を印加することによって前記第１の膜電極接合体に第２の電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、前記第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
前記第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
前記総電気的性能指数を所定の品質値と比較して前記膜電極接合体の品質情報を取得することと、を含む、方法。
【請求項６】
前記ウェブを第２のローラー対のニップに通す際に、前記第１の膜電極接合体の前記厚さにわたって前記第２の電圧を印加する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１及び第２のローラー対のそれぞれが平行な回転軸を有し、前記電荷のそれぞれが前記それぞれのローラー対の前記回転軸に平行な線に印加される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の電気的性能指数が前記第１の期間内に決定された値の配列であり、前記第２の電気的性能指数が前記第２の期間内に決定された値の配列である、請求項６又は７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の電気的性能指数が電圧又は電流の少なくとも１つであり、前記第２の電気的性能指数が電圧又は電流の少なくとも１つである、請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの膜電極接合体の品質情報を取得する方法であって、
特定の厚さを有する第１の膜電極接合体を準備することと、
前記第１の膜電極接合体を第１のローラー対のニップに通す際に、前記第１の膜電極接合体の前記厚さにわたって第１の電圧を印加することによって前記第１の膜電極接合体に第１の電荷を供給することと、
第１の期間内に、前記第１の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
前記第１の期間経過後、前記第１の膜電極接合体を第２のローラー対のニップに通す際に、前記第１の膜電極接合体の前記厚さにわたって第２の電圧を印加することによって前記第１の膜電極接合体に第２の電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、前記第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
前記第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
前記総電気的性能指数を所定の品質値と比較して前記膜電極接合体の前記品質情報を取得することと、を含む、方法。
【請求項１１】
前記膜電極接合体がそれぞれ、前記ローラーの前記それぞれの軸に平行な幅を有し、前記線電荷がそれぞれ前記膜電極接合体の幅よりも長い、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の電気的性能指数が前記第１の期間内に決定された値の配列であり、前記第２の電気的性能指数が前記第２の期間内に決定された値の配列である、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の電気的性能指数が電圧又は電流の少なくとも１つであり、前記第２の電気的性能指数が電圧又は電流の少なくとも１つである、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの膜電極接合体の品質情報を取得する方法であって、
特定の厚さを有する第１の膜電極接合体を準備することと、
前記第１の膜電極接合体の前記厚さにわたって第１の電圧を印加することによって前記第１の膜電極接合体に第１の線電荷を供給することと、
第１の期間内に、前記第１の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
前記第１の期間経過後、前記第１の膜電極接合体の前記厚さにわたって第２の電圧を印加することによって前記第１の膜電極接合体に第２の線電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、前記第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
前記第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
前記総電気的性能指数を所定の品質値と比較して前記膜電極接合体の品質情報を取得することと、を含む、方法。
【請求項１５】
前記第１の電気的性能指数が前記第１の期間内に決定された値の配列であり、前記第２の電気的性能指数が前記第２の期間内に決定された値の配列である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の電気的性能指数が電圧又は電流の少なくとも１つであり、前記第２の電気的性能指数が電圧又は電流の少なくとも１つである、請求項１４又は１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１２年４月１７日に出願された米国仮特許出願第６１／６２５，２２０号の利益を主張するものであり、その開示は参照することにより全体として本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池膜電極接合体（ＭＥＡ）の品質管理試験のための方法には、独立型の固定具を用いて個別のＭＥＡ部品の抵抗を非連続的に「１つずつ」測定する方法が挙げられる。この試験は、単一のＭＥＡを２つの導電性プレート間で加圧し、個別のＭＥＡに電圧を印加するシステムによって行われる。その手順は比較的時間のかかるものであって、典型的にはＭＥＡ  １個当たり１分超を要するのみならず、比較的脆弱で高価なＭＥＡに余分なハンドリングを加えることになる。ハンドリングステップ数を減らし、それによって、ＭＥＡに破片又は損傷が生じる可能性を低減することが望ましい。ＭＥＡの新しい製造方法が連続プロセスの形で発展しつつあることから、このような製造に合わせて品質管理方法を実行することもまた、有利となる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一態様では、本開示は装置について記載し、この装置は、
第１及び第２の整列ローラー対であって、それぞれローラー対のローラー間にニップを有し、第１及び第２のローラー対のそれぞれが、ニップに通されるウェブを電気的に励起しかつ励起されたウェブの電気的特性を測定するように構成され、ローラーがそれぞれ、相互にかつ装置から電気絶縁されている、第１及び第２の整列ローラー対と、
少なくとも測定された電気的特性を解析するように構成される処理装置と、を含む。
【０００４】
別の態様では、本開示は膜電極接合体の品質情報を取得する方法について記載し、この方法は、
それぞれ特定の厚さを有する複数の個別膜電極接合体を含むウェブを準備することと、
ウェブの第１の膜電極接合体の厚さにわたって第１の電圧を印加することによって第１の膜電極接合体に第１の電荷を供給することと、
第１の期間内に、第１の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
第１の期間経過後、第１の膜電極接合体の厚さにわたって第２の電圧を印加することによって第１の膜電極接合体に第２の電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
総電気的性能指数を所定の品質値と比較して膜電極接合体の品質情報を取得することと、を含む。第２の（かつ追加的な）膜電極接合体について、方法は更に、
第２の膜電極接合体の厚さにわたって第１の電圧を印加することによって第２の膜電極接合体に第１の電荷を供給することと、
第１の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
第１の時点後に、第２の膜電極接合体の厚さにわたって第２の電圧を印加することによって第２の膜電極接合体に第２の電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
総電気的性能指数を所定の品質値と比較して膜電極接合体の品質情報を取得することと、を含む。
【０００５】
別の態様では、本開示は少なくとも１つの膜電極接合体の品質情報を取得する方法について記載し、この方法は、
特定の厚さを有する第１の膜電極接合体を準備することと、
第１の膜電極接合体を第１のローラー対のニップに通す際に、第１の膜電極接合体の厚さにわたって第１の電圧を印加することによって第１の膜電極接合体に第１の電荷を供給することと、
第１の期間内に、第１の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
第１の期間経過後、第１の膜電極接合体を第２のローラー対のニップに通す際に、第１の膜電極接合体の厚さにわたって第２の電圧を印加することによって第１の膜電極接合体に第２の電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
総電気的性能指数を所定の品質値と比較して膜電極接合体の品質情報を取得することと、を含む。第２の（かつ追加的な）膜電極接合体について、方法は更に、
第２の膜電極接合体の厚さにわたって第１の電圧を印加することによって第２の膜電極接合体に第１の電荷を供給することと、
第１の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
第１の時点後に、第２の膜電極接合体の厚さにわたって第２の電圧を印加することによって第２の膜電極接合体に第２の電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
総電気的性能指数を所定の品質値と比較して膜電極接合体の品質情報を取得することと、を含む。
【０００６】
別の態様では、本開示は少なくとも１つの膜電極接合体の品質情報を取得する方法について記載し、この方法は、
特定の厚さを有する第１の膜電極接合体を準備することと、
第１の膜電極接合体の厚さにわたって第１の電圧を印加することによって第１の膜電極接合体に第１の線電荷を供給することと、
第１の期間内に、第１の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
第１の期間経過後、第１の膜電極接合体の厚さにわたって第２の電圧を印加することによって第１の膜電極接合体に第２の線電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
総電気的性能指数を所定の品質値と比較して膜電極接合体の品質情報を取得することと、を含む。第２の（かつ追加的な）膜電極接合体について、方法は更に、
第２の膜電極接合体の厚さにわたって第１の電圧を印加することによって第２の膜電極接合体に第１の電荷を供給することと、
第１の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
第１の時点後に、第２の膜電極接合体の厚さにわたって第２の電圧を印加することによって第２の膜電極接合体に第２の電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
総電気的性能指数を所定の品質値と比較して膜電極接合体の品質情報を取得することと、を含む。
【０００７】
本出願では、
「電気的性能指数」は、燃料電池膜電極接合体の品質の電気的態様を特徴付けるのに用いられる測定値又は計算値のセットを指す。
【０００８】
「膜電極接合体」は、膜、陽極及び陰極層、並びにガス拡散層を含む、燃料電池材料の層状サンドイッチ構造体を指す。
【０００９】
本明細書に記載する膜電極接合体の品質情報を取得するための方法の利点としては、独立型の単一部品試験機に比較して、より高い部品処理速度、部品損傷可能性の低減、及び検証された有効性が挙げられる。本明細書に記載するＭＥＡの品質情報を取得するための方法は、非破壊的又はほぼ非破壊な試験であるとみなされる。方法は、例えば、ＭＥＡの抵抗試験値と実際のスタック試験データとの間で直接相関しているデータを検証するために有用であり得る。この相関は、ＭＥＡ品質を、固定されて交換が非常に高価となってしまうスタックへの組立前に予測（例えば、許容可能か否か）する助けとなり得る。ＭＥＡのスタックの品質は、最低品質のＭＥＡによって決まることから、低品質又は欠陥のある部品を特定し除去することは、スタックの堅牢性及び耐久性に有利に働く。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】少なくとも１つの膜電極接合体の品質情報を取得するのに有用な、本明細書に記載する例示的装置の概略図である。
【図２】図１のローラー対のより詳細な概略図である。
【図３】実施例１の代表的ＭＥＡサンプルについてのデータのグラフである。
【図４】実施例２の代表的ＭＥＡサンプルについてのデータのグラフである。
【図５】実施例３の代表的ＭＥＡサンプルについてのデータのグラフである。
【図６】実施例４の代表的ＭＥＡサンプルについてのデータのグラフである。
【図７】実施例５の代表的ＭＥＡサンプルについてのデータのグラフである。
【図８】実施例６の代表的ＭＥＡサンプルについてのデータのグラフである。
【図９】実施例７の代表的ＭＥＡサンプルについてのデータのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１を参照すると、本明細書に記載する例示的装置が、膜電極接合体（ＭＥＡ）の品質情報の取得に有用なものとして示されている。装置１００は、第１及び第２の整列ローラー対１０４、１０６を備えたフレーム１０２を有し、各ローラー対は、ローラーの各ローラー対１０４、１０６間にニップ１０８、１１０を有し、ローラー対１０４、１０６はそれぞれ、膜電極接合体（１２２）がそれとともにニップ１０８、１１０を通るウェブ（１２０）を電気的に励起するように構成されている。図示のローラーの外表面１０５ａ、１０５ｂ、１０７ａ、１０７ｂは、金を含む。ローラー対は、特定の距離１２４だけ離れていてよい。励起された膜電極接合体の所望の電気的特性が、ローラー１０４Ａ若しくは１０４Ｂ及び１０６Ａ若しくは１０６Ａの一部をなすか又はその近傍にある、図示しないセンサからの少なくとも１つの測定値から、測定又は決定される。処理装置（例えば、通信及びデータ収集ソフトウェア並びに数学的解析能力を備えたコンピュータ）１１２は、少なくとも測定された電気的特性を解析するように構成される。代替的測定システム及び処理装置としては、結果としての電流又は電圧を検知するアナログデジタル変換器を備え、かつ関連のメモリ、通信能力、及び「合否」出力表示器を備える、アナログ電圧又は電流を制御する専用のマイクロコントローラが挙げられる。
【００１２】
装置の構成要素は、当該技術分野において既知の材料から製作することができ、このような材料は、以下の実施例を含む本開示を読めば、当業者には明らかであろう。例えば、装置のフレーム、ローラー及び関連ハードウェアは、金属（例えば、アルミニウム又は鋼）から製作することができる。実施形態によっては、ウェブ又は膜電極接合体に接触するためのローラーの外表面は、クロム、金、ニッケル、パラジウム、ロジウム、又は銀の少なくとも１つを含んでよい。金が、典型的にはＭＥＡに対して優れた導電性及び接触抵抗をもたらす一方、その他の材料はローラーの外表面の堅牢性を向上させ得る。典型的には、ギャップ間隔及びＭＥＡにかかる圧力は、圧縮性のガス拡散層を圧縮し、ＭＥＡとローラーとの間に良好な電気接触をもたらすのに十分なものである。実施形態によっては、ＭＥＡにかかる望ましい圧力は、およそ３５ｋＰａ〜２７５ｋＰａ（５ｐｓｉ〜４０ｐｓｉ）（実施形態によっては１４０ｋＰａ〜２１０ｋＰａ（２０ｐｓｉ〜３０ｐｓｉ））の範囲であるが、特定のＭＥＡ及び組立方式については、望ましい圧力がこの範囲外のこともあり得る。
【００１３】
ニップは、固定ギャップを有してもよいし、固定圧力を印加してもよい。ニップギャップ１０８、１１０は、ＭＥＡの厚さによって決定される。あるいは、例えばニップ圧を利用してニップ全体にわたって一定の負荷を設定することも可能である。
【００１４】
典型的には、ローラー対は、それぞれのローラー対の回転軸に平行な線電荷を供給するように構成される。線電荷は、回転ローラー対のニップによって提供することが可能であり、ＭＥＡの活性領域がこのニップを通る際に、１つのローラーからＭＥＡを介して第２のローラーへと電荷が送られる。この方法を用いることにより、連続ウェブ上の個別のＭＥＡ部品又は複数のＭＥＡ部品を評価することが可能である。典型的には、各ローラーは相互にかつ装置から電気絶縁されている。ローラーをシャーシから絶縁し、また装置のその他の各部品から絶縁することにより、より望ましい電気的測定が行える。理論に束縛されるものではないが、この絶縁によって、小さなＤＣ測定値信号が、モーター駆動及びそれに関連した制御装置に起因して存在し得る、より大きなシャーシ電流からの測定値帰還信号（電気的雑音）から分離されると考えられる。この絶縁は、例えば、ベアリングを電気絶縁すること、モーター軸を絶縁すること、ローラーの外部被覆をローラー芯から電気絶縁することなどの組合せによってもたらされ得る。
【００１５】
実施形態によっては、それぞれのローラー対の回転軸に平行な線電荷は、独立して、少なくとも１５ｃｍ（実施形態によっては１５ｃｍ〜７５ｃｍ、又は更には２５ｃｍ〜５０ｃｍの範囲）１２４の長さを有する。典型的には、各膜電極接合体は、ローラーのそれぞれの軸に平行な幅を有し、線電荷はそれぞれ膜電極接合体の幅よりも長い。
【００１６】
実施形態によっては、ローラー対間の距離は少なくとも２５ｃｍ（実施形態によっては２５ｃｍ〜５０ｃｍの範囲）離れている。このような離隔距離の範囲は、多様な部品寸法に対応するために必要なものである。多様な寸法は多様な用途にとって有益であり得る。
【００１７】
実施形態によっては、第３若しくは第４、又は更に多くのローラー対が存在し得る。
【００１８】
典型的には、電圧又は電流が特定のローラーセットのロールにわたって印加される。第１の印加電圧又は電流は、第２の電圧又は電流以上である（実施形態によってはそれらを上回る場合を含む）が、実施形態によっては、第１の印加電圧又は電流は第２の電圧又は電流を上回らない。第１の電圧又は電流は、従来の装置、例えばＫｅｉｔｈｌｅｙ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨから「ＫＥＩＴＨＬＥＹ  ＳＥＲＩＥＳ  ２４００  ＤＩＧＩＴＡＬ  ＳＯＵＲＣＥＭＥＴＥＲ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」の商品名で入手可能なものを用いて、第１のローラー対のローラーに印加することができる。第１のローラー対の他方のローラーは、電圧又は電流印加装置の帰路に接続される。この測定回路は、測定システムのシャーシから電気絶縁されている。
【００１９】
実施形態によっては、電気的特性、例えば電気的性能指数は、電圧、電流、抵抗、及び／又は電荷である。実施形態によっては、測定される電気的特性は（時間に対して示した）値（例えば電気的電圧又は電流）の配列であり、それからその他の性能指数、例えば電荷及び電気抵抗などが計算又はその他の方法で決定され得る。使用する性能指数の選択はＭＥＡの種類に依存する。
【００２０】
ＭＥＡを過励起しないようにしつつ、プレチャージニップにわたる電圧もより高い電圧を測定ニップにわたって印加することによって、望ましいＭＥＡと望ましくないＭＥＡとを区別することもまた、本開示の範囲内である。
【００２１】
典型的には、第１及び第２の期間の間の時間差は５秒以下（０．２５秒〜５秒の範囲）であるが、より短いか又は長い時間もまた有用であり、例えば特定の処理又は品質要求、評価対象材料、ニップ間隔、ニップ圧、ＭＥＡの速度等に依存し得る。
【００２２】
本明細書に記載した、膜電極接合体の品質情報を取得するための方法の利点としては、独立型の個別部品試験機に比較して、部品処理速度の向上、部品損傷可能性の低減、及び検証された有効性が挙げられる。本明細書に記載したＭＥＡの品質情報を取得するための方法は、非破壊試験又はほぼ非破壊試験であるとみなされる。方法は、例えば、ＭＥＡの抵抗試験値と実際のスタック試験データとの間で直接相関しているデータを検証するために有用であり得る。この相関は、ＭＥＡ品質を、固定されて交換が非常に高価となってしまうスタックへの組立前に、予測（例えば、許容可能か否か）する助けとなり得る。ＭＥＡのスタックの品質は、最低品質のＭＥＡによって決まることから、許容できない部品を特定し除去することは、スタックの堅牢性及び耐久性に有利に働き得る。
【００２３】
代表的な実施形態
１Ａ．装置であって、
第１及び第２の整列ローラー対であって、それぞれローラー対のローラー間にニップを有し、第１及び第２の各ローラー対が、ニップに通されるウェブの一部を電気的に励起しかつ励起されたウェブの電気的特性を測定するように構成され、ローラーがそれぞれ、相互にかつ装置から電気絶縁されている、第１及び第２の整列ローラー対と、
少なくとも測定された電気的特性を解析するように構成される処理装置と、を含む、装置。
２Ａ．ニップが固定ギャップを有する、実施形態１Ａの装置。
３Ａ．ニップが固定圧力を印加する、実施形態１Ａの装置。
４Ａ．第１及び第２のローラー対が、少なくとも１０ｃｍ（実施形態によっては少なくとも１５ｃｍ、２０ｃｍ、又は更には少なくとも２５ｃｍ、実施形態によっては１０ｃｍ〜５０ｃｍ、１５ｃｍ〜５０ｃｍ、又は更には２５ｃｍ〜５０ｃｍの範囲）離れている、上記実施形態Ａのいずれかの装置。
５Ａ．第１及び第２のローラー対のそれぞれが平行な回転軸を有し、ニップに通されるウェブを励起するように構成される第１及び第２のローラー対が、それぞれのローラー対の回転軸に平行な線電荷を供給するように構成される、上記実施形態Ａのいずれかの装置。
６Ａ．それぞれのローラー対の回転軸に平行な線電荷が、独立して、少なくと１５ｃｍ（実施形態によっては１５ｃｍ〜７５ｃｍ、又は更には２５ｃｍ〜５０ｃｍの範囲）の長さを有する、実施形態５Ａの装置。
７Ａ．ローラーが、クロム、金、ニッケル、パラジウム、ロジウム、又は銀の少なくとも１つを含む、ウェブに接触するための外表面を有する、上記実施形態Ａのいずれかの装置。
８Ａ．測定される電気的特性が値の配列である、上記実施形態Ａのいずれかの装置。
９Ａ．測定される電気的特性が電圧である、上記実施形態Ａのいずれかの装置。
１０Ａ．測定される電気的特性が電流である、上記実施形態１Ａ〜８Ａのいずれかの装置。
１１Ａ．測定される電気的特性が電圧及び電流の両方である、実施形態１Ａ〜８Ａの装置。
【００２４】
１Ｂ．膜電極接合体の品質情報を取得する方法であって、
それぞれ特定の厚さを有する複数の個別膜電極接合体を含むウェブを準備することと、
ウェブの第１の膜電極接合体の厚さにわたって第１の電圧を印加することによって第１の膜電極接合体に第１の電荷を供給することと、
第１の期間内に、第１の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
第１の期間経過後、第１の膜電極接合体の厚さにわたって第２の電圧を印加することによって第１の膜電極接合体に第２の電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
総電気的性能指数を所定の品質値と比較して膜電極接合体の品質情報を取得することと、を含む、方法。
２Ｂ．ウェブを第１のローラー対のニップに通す際に、第１の膜電極接合体の厚さにわたって第１の電圧を印加する、実施形態１Ｂの方法。
３Ｂ．ニップが固定ギャップを有する、実施形態２Ｂの装置。
４Ｂ．ニップが固定圧力を印加する、実施形態２Ｂの装置。
５Ｂ．ウェブを第２のローラー対のニップに通す際に、第１の膜電極接合体の厚さにわたって第２の電圧を印加する、上記実施形態Ｂのいずれかの方法。
６Ｂ．第１及び第２のローラー対のそれぞれが平行な回転軸を有し、各電荷がそれぞれのローラー対の回転軸に平行な線上に印加される、実施形態４Ｂの方法。
７Ｂ．各膜電極接合体がローラーのそれぞれの軸に平行な幅を有し、線電荷がそれぞれ膜電極接合体の幅よりも長い、実施形態４Ｂの方法。
８Ｂ．線電荷が、独立して、少なくとも１５ｃｍ（実施形態によっては１５ｃｍ〜７５ｃｍ、又は更には２５ｃｍ〜５０ｃｍの範囲）の長さを有する、上記実施形態６Ｂ又は７Ｂのいずれかの方法。
９Ｂ．第１及び第２のローラー対が少なくとも２５ｃｍ（実施形態によっては２５ｃｍ〜５０ｃｍの範囲）離れている、上記実施形態６Ｂ〜８Ｂのいずれかの装置。
１０Ｂ．ローラーが、膜電極接合体に接触する外表面を有し、この外表面が、クロム、金、ニッケル、パラジウム、ロジウム、又は銀の１つを含む、上記実施形態６Ｂ〜９Ｂのいずれかの方法。
１１Ｂ．上記実施形態Ｂのいずれかの方法であって、
第２の膜電極接合体の厚さにわたって第１の電圧を印加することによって第２の膜電極接合体に第１の電荷を供給することと、
第１の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
第１の時点後に、第２の膜電極接合体の厚さにわたって第２の電圧を印加することによって第２の膜電極接合体に第２の電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
総電気的性能指数を所定の品質値と比較して膜電極接合体の品質情報を取得することと、を更に含む、方法。
１２Ｂ．第１の電気的性能指数が第１の期間内に決定された値の配列であり、第２の電気的性能指数が第２の期間内に決定された値の配列である、上記実施形態Ｂのいずれかの方法。
１３Ｂ．第１の電気的性能指数が電圧であり、第２の電気的性能指数が電気的電圧である、上記実施形態Ｂのいずれかの方法。
１４Ｂ．第１の電気的性能指数が電流であり、第２の電気的性能指数が電流である、上記実施形態１Ｂ〜１２Ｂのいずれかの方法。
１５Ｂ．第１の電気的性能指数が電圧及び電流の両方であり、第２の電気的性能指数が電圧及び電流の両方である、実施形態１Ｂ〜１２Ｂの装置。
１６Ｂ．第１及び第２の期間の間の時間差が、５秒以下（０．２５秒〜５秒の範囲）である、上記実施形態Ｂのいずれかの方法。
１７Ｂ．第１の印加電圧が第２の電圧以上である、上記実施形態Ｂのいずれかの方法。
１８Ｂ．第１の印加電圧が第２の電圧以下である、上記実施形態１Ｂ〜１６Ｂのいずれかの方法。
【００２５】
１Ｃ．少なくとも１つの膜電極接合体の品質情報を取得する方法であって、
特定の厚さを有する第１の膜電極接合体を準備することと、
第１の膜電極接合体を第１のローラー対のニップに通す際に、第１の膜電極接合体の厚さにわたって第１の電圧を印加することによって第１の膜電極接合体に第１の電荷を供給することと、
第１の期間内に、第１の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
第１の期間経過後、第１の膜電極接合体を第２のローラー対のニップに通す際に、第１の膜電極接合体の厚さにわたって第２の電圧を印加することによって第１の膜電極接合体に第２の電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
総電気的性能指数を所定の品質値と比較して膜電極接合体の品質情報を取得することと、を含む、方法。
２Ｃ．ニップが固定ギャップを有する、実施形態１Ｃの装置。
３Ｃ．ニップが固定圧力を印加する、実施形態１Ｃの装置。
４Ｃ．第１及び第２のローラー対のそれぞれが平行な回転軸を有し、各電荷がそれぞれのローラー対の回転軸に平行な線上に印加される、上記実施形態Ｃのいずれかの方法。
５Ｃ．各膜電極接合体がローラーのそれぞれの軸に平行な幅を有し、線電荷がそれぞれ膜電極接合体の幅よりも長い、実施形態４Ｃの方法。
６Ｃ．線電荷が、独立して、少なくとも１５ｃｍ（実施形態によっては１５ｃｍ〜７５ｃｍ、又は更には２５ｃｍ〜５０ｃｍの範囲）の長さを有する、上記実施形態４Ｃ又は５Ｃのいずれかの方法。
７Ｃ．第１及び第２のローラー対が少なくとも２５ｃｍ（実施形態によっては２５ｃｍ〜５０ｃｍの範囲）離れている、上記実施形態Ｃのいずれかの装置。
８Ｃ．ローラーが、第１の膜電極接合体に接触する外表面を有し、この外表面が、クロム、金、ニッケル、パラジウム、ロジウム、又は銀の１つを含む、上記実施形態Ｃのいずれかの方法。
９Ｃ．上記実施形態Ｃのいずれかの方法であって、
第２の膜電極接合体の厚さにわたって第１の電圧を印加することによって第２の膜電極接合体に第１の電荷を供給することと、
第１の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
第１の時点後に、第２の膜電極接合体の厚さにわたって第２の電圧を印加することによって第２の膜電極接合体に第２の電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
総電気的性能指数を所定の品質値と比較して第２の膜電極接合体の品質情報を取得することと、を更に含む、方法。
１０Ｃ．第１の電気的性能指数が第１の期間内に決定された値の配列であり、第２の電気的性能指数が第２の期間内に決定された値の配列である、上記実施形態Ｃのいずれかの方法。
１１Ｃ．第１の電気的性能指数が電圧であり、第２の電気的性能指数が電圧である、上記実施形態Ｃのいずれかの方法。
１２Ｃ．第１の電気的性能指数が電流であり、第２の電気的性能指数が電流である、上記実施形態１Ｃ〜１０Ｃのいずれかの方法。
１３Ｃ．第１の電気的性能指数が電圧及び電流の両方であり、第２の電気的性能指数が電圧及び電流の両方である、実施形態１Ｃ〜１０Ｃの装置。
１４Ｃ．第１及び第２の期間の間の時間差が、５秒以下（０．２５秒〜５秒の範囲）である、上記実施形態Ｃのいずれかの方法。
１５Ｃ．第１の印加電圧が第２の電圧以上である、上記実施形態Ｃのいずれかの方法。
１６Ｃ．第１の印加電圧が第２の電圧以下である、上記実施形態１Ｃ〜１４Ｃのいずれかの方法。
【００２６】
１Ｄ．少なくとも１つの膜電極接合体の品質情報を取得する方法であって、
特定の厚さを有する第１の膜電極接合体を準備することと、
第１の膜電極接合体の厚さにわたって第１の電圧を印加することによって第１の膜電極接合体に第１の線電荷を供給することと、
第１の期間内に、第１の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
第１の期間経過後、第１の膜電極接合体の厚さにわたって第２の電圧を印加することによって第１の膜電極接合体に第２の線電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
総電気的性能指数を所定の品質値と比較して膜電極接合体の品質情報を取得することと、を含む、方法。
２Ｄ．ニップが固定ギャップを有する、実施形態１Ｄの装置。
３Ｄ．ニップが固定圧力を印加する、実施形態１Ｄの装置。
４Ｄ．第１の膜電極接合体を第２のローラー対のニップに通す際に、第２の膜電極接合体の厚さにわたって第２の電圧を印加することによって線電荷が供給される、上記実施形態２Ｄ又は３Ｄのいずれかの方法。
５Ｄ．第１の膜電極接合体がローラーのそれぞれの軸に平行な幅を有し、線電荷がそれぞれ膜電極接合体の幅よりも長い、実施形態４Ｄの方法。
６Ｄ．線電荷が、独立して、少なくとも１５ｃｍ（実施形態によっては１５ｃｍ〜７５ｃｍ、又は更には２５ｃｍ〜５０ｃｍの範囲）の長さを有する、上記実施形態Ｄのいずれかの方法。
７Ｄ．第１及び第２のローラー対が少なくとも２５ｃｍ（実施形態によっては２５ｃｍ〜５０ｃｍの範囲）離れている、上記実施形態Ｄのいずれかの装置。
８Ｄ．ローラーが、第１の膜電極接合体に接触する外表面を有し、この外表面が、クロム、金、ニッケル、パラジウム、ロジウム、又は銀の１つを含む、上記実施形態Ｄのいずれかの方法。
９Ｄ．上記実施形態Ｄのいずれかの方法であって、
第２の膜電極接合体の厚さにわたって第１の電圧を印加することによって第２の膜電極接合体に第１の電荷を供給することと、
第１の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第１の電気的性能指数を決定することと、
第１の時点後に、第２の膜電極接合体の厚さにわたって第２の電圧を印加することによって第２の膜電極接合体に第２の電荷を供給することと、
第２の、より後の期間内に、第２の電荷を帯びた膜電極接合体の第２の電気的性能指数を決定することと、
第１及び第２の電気的性能指数を用いて総電気的性能指数を計算することと、
総電気的性能指数を所定の品質値と比較して膜電極接合体の品質情報を取得することと、を更に含む、方法。
１０Ｄ．第１の電気的性能指数が第１の期間内に決定された値の配列であり、第２の電気的性能指数が第２の期間内に決定された値の配列である、上記実施形態Ｄのいずれかの方法。
１１Ｄ．第１の電気的性能指数が電圧であり、第２の電気的性能指数が電圧である、上記実施形態Ｄのいずれかの方法。
１２Ｄ．第１の電気的性能指数が電流であり、第２の電気的性能指数が電流である、上記実施形態１Ｄ〜１０Ｄのいずれかの方法。
１３Ｄ．第１の電気的性能指数が電圧及び電流の両方であり、第２の電気的性能指数が電圧及び電流の両方である、実施形態１Ｄ〜１０Ｄの方法。
１４Ｄ．第１及び第２の期間の間の時間差が、５秒以下（０．２５秒〜５秒の範囲）である、上記実施形態Ｄのいずれかの方法。
１５Ｄ．第１の印加電圧が第２の電圧以上である、上記実施形態Ｄのいずれかの方法。
１６Ｄ．第１の印加電圧が第２の電圧以下である、上記実施形態１Ｄ〜１４Ｄのいずれかの方法。
【００２７】
本発明の利点及び実施形態は、以下の実施例により更に例示されるが、これらの実施例に列挙したその特定の材料及び量、並びに他の条件及び詳細は、本発明を過度に限定すると解釈されるべきではない。すべての部及びパーセンテージは、特に記載されていない限り、重量に基づく。
【実施例】
【００２８】
ＭＥＡ試験の一般的方法
試験対象のＭＥＡサンプルを、図１にその概要を示すように、試験装置１００に１つずつ手作業で供給した。装置１００は、第１及び第２の整列ローラー対１０４、１０６を備えたフレーム１０２を有し、各ローラー対は、ローラーの各ローラー対１０４、１０６間にニップ１０８、１１０を有し、ローラー対１０４、１０６はそれぞれ、膜電極接合体（１２２）がそれとともにニップ１０８、１１０に通されるウェブ（１２０）を電気的に励起するように構成された。図示のローラーの外表面１０５ａ、１０５ｂ、１０７ａ、１０７ｂは、金を含む。ローラー対は、３３ｃｍの距離１２４だけ離れていた。励起された膜電極接合体の所望の電気的特性が、図示しないがローラー１０４Ａ又は１０４Ｂ及び１０６Ａ又は１０６Ｂの一部をなすか又はその近傍にあるセンサからの、少なくとも１つの測定値から測定又は決定された。処理装置（例えば、通信及びデータ収集ソフトウェア並びに数学的解析能力を備えたコンピュータ）１１２は、少なくとも測定された電気的特性を解析するように構成される。
【００２９】
図１にその全体を示す装置を起動させ、２対のローラーを回転させた。第１のローラー対がプリチャージニップを形成し、第２のローラー対が測定ニップを形成した。その後、データ収集ソフトウェア（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ａｕｓｔｉｎ，ＴＸから「ＬＡＢＶＩＥＷ」の商品名で入手したソフトウェアを用いて作成）によって制御されるデータ収集システムを起動させた。データ収集ソフトウェアを用いてデータ収集システムとほぼリアルタイムで通信し、同ソフトウェアによって構成要素機器を制御し、データを収集、操作（すなわち、数学的演算を実行）、及び保存した。特に、データ収集ソフトウェアを用いて電源（「ＫＥＩＴＨＬＥＹ  ＭＯＤＥＬ  ２４００  ＳＯＵＲＣＥ  ＭＥＴＥＲ」の商品名でＫｅｉｔｈｌｅｙ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨより入手）を制御し、プリチャージ及び測定ニップにわたって所定の電位を設定して、機器からのデータを解析した。試験対象のＭＥＡの供給に伴い、抵抗が急激に低下してサンプルが検知されたことが示された時に、データ収集ソフトウェアが電流及び電圧データの時間に対する記録を開始した。データ収集ソフトウェアは、次いで、テスト対象のサンプルについて所望の性能指数データを計算し、そのデータを保存した。
【００３０】
それ自体蓄積エネルギーをもたない試験対象ＭＥＡがプリチャージローラーのニップに供給されると、ニップがＭＥＡを把持し、ニップを通して搬送した。ＭＥＡがニップに通される際に、システムが抵抗ＲＰＣ（すなわち、抵抗の急激な変化）を検知し、データの収集、操作、及び保存を開始した。電圧ＶＰＣ及び電流ＩＰＣを測定し、抵抗ＲＰＣ及び電荷ＱＰＣを計算し保存した。測定及び計算されたデータを時間の関数として（すなわちサンプルｎ）保存したことにより、各測定及び計算データは数列ＶＰＣ｛ｎ｝，ＩＰＣ｛ｎ｝，ＲＰＣ｛ｎ｝，ＱＰＣ｛ｎ｝であった。
【００３１】
ＭＥＡの活性領域がプリチャージニップを去ると、抵抗は高レベルに戻った。ＭＥＡが第２の測定ニップに入り、これを通って移動する際に再度、抵抗が高抵抗から低抵抗へと降下することにより、時間に対するデータ収集が開始された。ＭＥＡが測定ニップ内にある時に、電圧ＶＭ、電流ＩＭが測定され、抵抗ＲＭ及び電荷ＱＭが計算されて、数列ＶＭ｛ｎ｝，ＩＭ｛ｎ｝，ＲＭ｛ｎ｝，ＱＭ｛ｎ｝として保存された。ＭＥＡが測定ニップを去った後、さまざまな性能指数が計算され、システムが所定の性能指数閾値レベルに照らして「許容可」又は「許容不可」の信号を供給した。
【００３２】
試験中、プリチャージ及び測定ニップにわたって印加される電位は同一でも異なってもよく、特定の実施例においてそのように記している。典型的には、プリチャージニップにわたって印加される電位は測定ニップにわたって印加される電位と同一であり、特定の実施例においてそのように記している。あるいは、プリチャージニップにわたって印加される電位は測定ニップにわたって印加される電位より高くてもよいが、逆もまた有用であり得る。一般に、「許容可」ＭＥＡと「許容不可」ＭＥＡとの区別は、プリチャージ及び測定ニップにわたって印加される電圧の差を大きくすることによって強調し得る。しかしながら、「許容可」ＭＥＡと「許容不可」ＭＥＡとの更なる区別は、例えば、プリチャージニップ及び測定ニップにわたってそれぞれ０．３Ｖ及び０．１Ｖ（又は更には０．３Ｖ及び０．０１Ｖ）の印加電圧を用いることによって、達成し得る。ただし、試験中にＭＥＡサンプルを過励起することのないよう、注意を払う必要がある。
【００３３】
「許容可」及び「許容不可」ＭＥＡを更に区別する別の方法として、絶対値、例えば抵抗の絶対値の使用がある。実施形態によっては、スカラ性能指数を生成する関数への入力として性能指数配列又はグラフィック値を用い得る。このスカラ性能指数を用いることによって、望ましいＭＥＡと望ましくないＭＥＡとを区別することが可能である。
【００３４】
有用な性能指数としては、例えば、特定の時間ｔ又はサンプルｎにおける抵抗、特定の時間ｔ又はサンプルｎにおけるプリチャージニップと測定ニップとでの抵抗差、抵抗積分差、プリチャージニップと測定ニップとでの電流差、プリチャージニップと測定ニップとでの電荷差、プリチャージニップと測定ニップとでの抵抗総和差、プリチャージニップと測定ニップとでの電流総和差、プリチャージニップと測定ニップとでの電荷総和差、又はこれらをいくつでも組み合わせたものが挙げられる。その他の有用かつ適用可能な性能指数は当業者によって定義かつ使用され得る。
【００３５】
例えば、ＭＥＡの試験中、電圧が印加された時に、安定するまで荷電させたＭＥＡのキャパシタンス及び漏れ電流値を測定することができ、ＭＥＡの抵抗（オーム単位）を計算することができたと考えられる。ＭＥＡの抵抗が低過ぎれば、炭素繊維若しくはその他の金属が膜を突き破って短絡が生じている可能性があるか、又は膜材料に欠陥若しくは薄い部分が存在することを意味した。これらの両状況とも、ＭＥＡの早期故障につながることが知られている。一般に、許容可能なＭＥＡ抵抗閾値を（顧客の要求又はＭＥＡ寸法に応じて）設定し、試験したＭＥＡの抵抗を閾値と比較することにより、「許容可」（すなわち、ＭＥＡ抵抗が閾値より高かった）及び「許容不可」（すなわち、ＭＥＡ抵抗が閾値より低かった）ＭＥＡの区別が可能となった。
【００３６】
（実施例１）
２５個の個別ＭＥＡサンプルを上記ＭＥＡ試験の一般的方法に従って試験した。ＭＥＡサンプルは、当該技術分野において一般に既知の方法で準備した。ＭＥＡは約１５センチメートル×約２０センチメートルの寸法で、厚さは約０．４５ミリメートルであった。ＭＥＡサンプルを手動で試験装置に１つずつ供給した。プリチャージ及び測定ニップにわたって印加した電圧はそれぞれ０．３Ｖ及び０．３Ｖであった。「許容可」ＭＥＡと「許容不可」ＭＥＡとを分けるための性能指数として、次式で定義される抵抗差比較（ＦＯＭ差｛ｎ｝オーム単位）を用いた。
ＦＯＭ差｛ｎ｝            ＝ｆ（ＲＭ，ＲＰＣ）＝ＲＭ｛ｎ｝−ＲＰＣ｛ｎ｝
式中、ＲＭ｛ｎ｝及びＲＰＣ｛ｎ｝はそれぞれ、試験対象ＭＥＡについての配列中のｎ番目のデータ点での測定及びプリチャージ抵抗であった。図３に、３つの「許容可」（点線で表示）及び３つの「許容不可」（破線で表示）ＭＥＡについてのＦＯＭ差｛ｎ｝データをグラフ表示する。
【００３７】
（実施例２）
２６個の個別ＭＥＡサンプルを準備し、実施例１について説明したと同様に試験したが、「許容可」ＭＥＡと「許容不可」ＭＥＡとを分けるための性能指数としては、次式で定義される抵抗積分差（ＦＯＭ積分差｛ｎ｝ヘンリー単位）を用いた。
【００３８】
【数１】
2015515731.tif 000003
式中、ＲＭ｛ｎ｝及びＲＰＣ｛ｎ｝はそれぞれ、試験対象ＭＥＡについての配列中のｎ番目のデータ点での測定及びプリチャージ抵抗であり、ΔＴＲＭ｛ｎ｝及びΔＴＲＰＣ｛ｎ｝はそれぞれ、ｎ番目のサンプルについての測定ニップ及びプリチャージニップにおける時間であった。図４に、３つの「許容可」（点線で表示）及び３つの「許容不可」（破線で表示）ＭＥＡについてのＦＯＭ積分差｛ｎ｝データをグラフ表示する。
【００３９】
（実施例３）
２４個の個別ＭＥＡサンプルを準備し、実施例１について説明したと同様に試験したが、「許容可」ＭＥＡと「許容不可」ＭＥＡとを分けるための性能指数としては、次式で定義される電流差比較（ＦＯＭ電流差｛ｎ｝アンペア単位）を用いた。
ＦＯＭ電流差｛ｎ｝＝ｆ（ＩＭ，ＩＰＣ）＝ＩＭ｛ｎ｝−ＩＰＣ｛ｎ｝
式中、ＩＭ｛ｎ｝及びＩＰＣ｛ｎ｝はそれぞれ、試験対象ＭＥＡについての配列中のｎ番目のデータ点での測定及びプリチャージ電流であった。図５に、３つの「許容可」（点線で表示）及び３つの「許容不可」（破線で表示）ＭＥＡについてのＦＯＭ電流差｛ｎ｝データをグラフ表示する。
【００４０】
（実施例４）
２６個の個別ＭＥＡサンプルを準備し、実施例１について説明したと同様に試験したが、「許容可」ＭＥＡと「許容不可」ＭＥＡとを分けるための性能指数としては、次式で定義される電荷差比較（ＦＯＭ電荷差｛ｎ｝クーロン単位）を用いた。
ＦＯＭ電荷差｛ｎ｝  ＝ｆ（ＱＭ，ＱＰＣ）＝ＱＭ｛ｎ｝−ＱＰＣ｛ｎ｝
式中、ＱＭ｛ｎ｝及びＱＰＣ｛ｎ｝はそれぞれ、試験対象ＭＥＡについての配列中のｎ番目のデータ点での測定及びプリチャージ抵抗であった。図６に、３つの「許容可」（点線で表示）及び３つの「許容不可」（破線で表示）ＭＥＡについてのＦＯＭ電荷差｛ｎ｝データをグラフ表示する。
【００４１】
（実施例５）
２６個の個別ＭＥＡサンプルを準備し、実施例１について説明したと同様に試験したが、「許容可」ＭＥＡと「許容不可」ＭＥＡとを分けるための性能指数としては、次式で定義される電荷積分差（ＦＯＭ電荷積分差｛ｎ｝クーロン×秒単位）を用いた。
【００４２】
【数２】
2015515731.tif 000004
式中、ＱＭ｛ｎ｝及びＱＰＣ｛ｎ｝はそれぞれ、試験対象ＭＥＡについての配列中のｎ番目のデータ点での測定及びプリチャージ電荷であり、ΔＴＱＭ｛ｎ｝及びΔＴＱＰＣ｛ｎ｝はそれぞれ、ｎ番目のサンプルについての測定ニップ及びプリチャージニップでの時間ステップである。図７に、３つの「許容可」（点線で表示）及び３つの「許容不可」（破線で表示）ＭＥＡについてのＦＯＭ電荷積分差｛ｎ｝データをグラフ表示する。
【００４３】
（実施例６）
２６個の個別ＭＥＡサンプルを準備し、実施例１について説明したと同様に試験したが、プリチャージ及び測定ニップにわたって印加した電圧をそれぞれ０．３Ｖ及び０．２５Ｖとし、「許容可」ＭＥＡと「許容不可」ＭＥＡとを分けるための性能指数として、次式で定義される電流総和比較（ＦＯＭ電流総和｛ｎ｝アンペア単位）を用いた。
ＦＯＭ電流総和｛ｎ｝＝ｆ（ＩＭ，ＩＰＣ）＝ＩＭ｛ｎ｝＋ＩＰＣ｛ｎ｝
式中、ＩＭ｛ｎ｝及びＩＰＣ｛ｎ｝はそれぞれ、試験対象ＭＥＡについての配列中のｎ番目のデータ点での測定及びプリチャージ電流であった。図８に、３つの「許容可」（点線で表示）及び３つの「許容不可」（破線で表示）ＭＥＡについてのＦＯＭ電流総和｛ｎ｝データをグラフ表示する。
【００４４】
（実施例７）
２６個の個別ＭＥＡサンプルを準備し、実施例６について説明したと同様に試験したが、「許容可」ＭＥＡと「許容不可」ＭＥＡとを分けるための性能指数としては、次式で定義される電荷総和比較（ＦＯＭ電荷総和｛ｎ｝クーロン単位）を用いた。
ＦＯＭ電荷総和｛ｎ｝＝ｆ（ＱＭ，ＱＰＣ）＝ＱＭ｛ｎ｝＋ＱＰＣ｛ｎ｝
式中、ＱＭ｛ｎ｝及びＱＰＣ｛ｎ｝はそれぞれ、試験対象ＭＥＡについての配列中のｎ番目のデータ点での測定及びプリチャージ電荷であった。図９に、３つの「許容可」（点線で表示）及び３つの「許容不可」（破線で表示）ＭＥＡについてのＦＯＭ電荷総和｛ｎ｝データをグラフ表示する。
【００４５】
本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、本開示の予測可能な修正及び変更が当業者には自明であろう。本発明は、説明を目的として本出願に記載される各実施形態に限定されるべきものではない。
【図１】
2015515731.tif 000005
【図２】
2015515731.tif 000006
【図３】
2015515731.tif 000007
【図４】
2015515731.tif 000008
【図５】
2015515731.tif 000009
【図６】
2015515731.tif 000010
【図７】
2015515731.tif 000011
【図８】
2015515731.tif 000012
【図９】
2015515731.tif 000013
【国際調査報告】
2015515731.tif 000014
2015515731.tif 000015
2015515731.tif 000016