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Title:
PRODUCTION SYSTEM AND METHOD FOR PRODUCING A MEMBRANE ELECTRODE ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/190838
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a production system (1) for producing a membrane electrode assembly or a framed membrane electrode assembly (2), comprising a plurality of workstations (10, 11, 12, 13, 20), in which successive production steps are carried out. The production system according to the invention is characterized in that a main line (H) and at least one secondary line (N1, N2) are provided, the at least one secondary line (N1, N2) branching off of the main line (H) downstream of a central workstation (20) and, downstream of at least one decentralized workstation (11, 12) in each secondary line (N1, N2), leading back into the main line (H) upstream of the central workstation (20), the central workstation (20) comprising at least one working portion (21) for applying adhesive, and at least some of the decentralized workstations (10, 11, 12, 13) being designed at least to join and/or position additional materials and/or layers (3, 5, 6, 7). The invention also relates to a method for producing a membrane electrode assembly or a framed membrane electrode assembly by means of a production system (1) of this type.

Inventors:
HORINEK VOLKER (DE)
DEUTSCH JOHANNES (DE)
EBERSPAECHER FABIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/054169
Publication Date:
September 30, 2021
Filing Date:
February 19, 2021
Export Citation:
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Assignee:
CELLCENTRIC GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
H01M8/0273; C09J5/00; H01M8/0286; H01M8/0297; H01M8/1004; H01M8/242
Domestic Patent References:
WO2013083144A12013-06-13
Foreign References:
DE102016006222A12016-12-22
GB2511930A2014-09-17
US20190109336A12019-04-11
DE102009059769A12011-06-22
DE102015010440A12017-02-16
DE102016000974A12017-08-03
DE102015010419A12017-02-16
DE102015010422A12017-02-16
DE102016006225A12017-11-23
Attorney, Agent or Firm:
WELLER, Juergen (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Produktionsanlage (1) zur Herstellung einer Membranelektrodenanordnung oder einer gerahmten Membranelektrodenanordnung (2) mit mehreren Arbeitsstationen (10, 11, 12, 13, 20), in welchen aufeinanderfolgende Herstellungsschritte ablaufen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hauptstrang (H) und wenigstens ein Nebenstrang (N1, N2) vorgesehen sind, wobei der wenigstens eine Nebenstrang (N1, N2) nach einer zentralen Arbeitsstation (20) vom Hauptstrang (H) abzweigt und nach jeweils wenigstens einer dezentralen Arbeitsstation (11, 12) in dem jeweiligen Nebenstrang (N1, N2) wieder in den Hauptstrang (H) vor der zentralen Arbeitsstation (20) mündet, wobei die zentrale Arbeitsstation (20) zumindest einen Arbeitsabschnitt (21) für einen Klebstoffauftrag umfasst, und wobei zumindest einige der dezentralen Arbeitsstationen (10, 11, 12, 13) zumindest zum Fügen und/oder Positionieren von weiteren Materialien und/oder Schichten (3, 5, 6, 7) ausgebildet sind.

2. Produktionsanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsabschnitt (21) für den Klebstoffauftrag eine Vorrichtung zum Drucken des Klebstoffs (4) umfasst.

3. Produktionsanlage (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Drucken des Klebstoffs (4) als Digitaldrucker ausgebildet ist.

4. Produktionsanlage (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Hauptstrang (H) vor der Mündung oder nach der Abzweigung des wenigstens einen Nebenstrangs (N1, N2) wenigstens eine weitere dezentrale Arbeitsstation (10, 13) vorgesehen ist.

5. Produktionsanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der dezentralen Arbeitsstationen (10, 11, 12, 13) einen Arbeitsabschnitt für einen Zuschnitt von Materialien und/oder des hergestellten Halbzeugs oder der hergestellten Membranelektrodenanordnung oder gerahmten Membranelektrodenanordnung (2) umfasst.

6. Produktionsanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Arbeitsstation (20) ferner einen Arbeitsabschnitt (22) zum Aktivieren/Aushärten des Klebstoffs (4) umfasst.

7. Produktionsanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Arbeitsstation (20) ferner einen Arbeitsabschnitt (23) zum Vermessen, zumindest des aufgetragenen Klebstoffs (4), umfasst.

8. Verfahren zur Herstellung einer Membranelektrodenanordnung oder gerahmten Membranelektrodenanordnung mit einer Produktionsanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Schicht (3) über den Hauptstrang (H) zugeführt wird, wonach in der zentralen Arbeitsstation (20) ein Klebstoffauftrag gemäß eines ersten vorgegebenen Musters auf die erste Schicht (3) erfolgt, wonach die erste Schicht (3) mit dem Klebstoff (4) einen ersten Nebenstrang (N1) durchläuft, in welchem in einer dezentralen Arbeitsstation (11) eine zweite Schicht (5) passgenau gefügt wird, wonach die verklebten Schichten (3, 5) im Hauptstrang (H) erneut die zentrale Arbeitsstation (20) durchlaufen, in welcher ein Klebstoffauftrag gemäß eines zweiten vorgegebenen Musters auf die zweite Schicht (5) erfolgt, wonach dieser Ablauf wiederholt wird, bis alle Nebenstränge (N1, N2) wenigstens einmal durchlaufen sind.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoffauftrag mit den zur jeweiligen Schicht (3, 5, 6) passenden Mustern durch digitales Drucken des je nach Bearbeitungsstand der Schichten (3, 5, 6) gerade benötigen Musters erfolgt, insbesondere während einer Bewegung der Schichten (3, 5, 6) entlang des Hauptstrangs (H).

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr der ersten Schicht (3) in den Hauptstrang (H) getaktet so erfolgt, dass jeweils wenigstens ein Zwischenprodukt in jedem der Stränge (H, N1, N2) gleichzeitig mit unterschiedlichen Bearbeitungsschritten verarbeitet wird.

Description:
Produktionsanlage und Verfahren zur Herstellung einer Membranelektrodenanordnung

Die Erfindung betrifft eine Produktionsanlage zur Herstellung einer Membranelektrodenanordnung oder einer gerahmten Membranelektrodenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Membranelektrodenanordnung oder gerahmten Membranelektrodenanordnung mit einer derartigen Produktionsanlage.

Produktionsanlagen zur Herstellung von Membranelektrodenanordnungen sind prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE 102015 010 440 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Membranelektrodenanordnung für eine Brennstoffzelle. Dabei werden verschiedene Bearbeitungsstationen hintereinander angeordnet, um die

Membranelektrodenanordnung aus mehreren Schichten und dazwischen angeordnetem Klebstoff in einem mehr oder weniger kontinuierlichen Herstellungsprozess herzustellen. Auch die DE 102016 000974 A1 beschäftigt sich mit dieser Thematik und gibt eine alternative Vorrichtung an, welche jedoch im Wesentlichen vergleichbar aufgebaut ist, also hintereinander angeordnete Arbeitsstationen umfasst, in welchen jeweils ein und derselbe Arbeitsschritt ausgeführt wird.

Der Aufbau von solchen Produktionsanlagen ist entsprechend aufwändig und teuer, da verschiedene Arbeitsstationen innerhalb des Aufbaus mehrfach benötigt werden.

Zum weiteren Stand der Technik kann außerdem auf eine sogenannte gerahmte Membranelektrodenanordnung hingewiesen werden, welche beispielsweise aus der DE 102015 010419 A1 bekannt ist. Für sie gelten bezüglich der Herstellung im Wesentlichen dieselben produktionstechnischen Grundlagen. Zum weiteren Stand der Technik kann ferner auf die DE 102015 010422 A1 sowie die DE 102016 006225 A1 hingewiesen werden. Diese Schriften beschäftigen sich mit dem Drucken von Klebstoff, insbesondere dem digitalen Drucken von Klebstoff für die Herstellung von Membranelektrodenanordnungen, wobei der Klebstoff auf verschiedene Schichten, welche zu der Membranelektrodenanordnung oder der gerahmten Membranelektrodenanordnung zusammengefügt werden oder auch auf zuvor aufgebrachte Klebstoffschichten selbst aufgetragen wird.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine verbesserte Produktionsanlage zur Herstellung von Membranelektrodenanordnungen oder gerahmten Membranelektrodenanordnungen anzugeben sowie ein Verfahren zum Herstellen von Membranelektrodenanordnungen mit einer solchen Produktionsanlage.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Produktionsanlage mit den Merkmalen im Anspruch 1, und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung einer Membranelektrodenanordnung oder gerahmten Membranelektrodenanordnung mit einer solchen Anlage ergibt sich aus dem Anspruch 8. In beiden Fällen sind bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen in den hiervon jeweils abhängigen Unteransprüchen angegeben.

Die Produktionsanlage zur Herstellung einer Membranelektrodenanordnung (MEA) oder einer gerahmten Membranelektrodenanordnung (MEFA: Membrane Electrode Frame Assembly) umfasst, vergleichbar wie die im eingangs genannten Stand der Technik beschriebenen Produktionsanlagen, mehrere Arbeitsstationen, in welchen aufeinanderfolgende Herstellungsschritte ablaufen. Die erfindungsgemäße Produktionsanlage ist nun so aufgebaut, dass ein Hauptstrang und wenigstens ein Nebenstrang vorgesehen ist, wobei der oder die Nebenstränge nach einer zentralen Arbeitsstation in dem Hauptstrang von diesem abzweigen und nach jeweils wenigstens einer dezentralen Arbeitsstation in dem jeweiligen Nebenstrang wieder in den Hauptstrang münden, und zwar vor der zentralen Arbeitsstation. Dieser Aufbau ermöglicht es, ein über den Hauptstrang zugeführtes Halbzeug in der zentralen Arbeitsstation zu bearbeiten, dann in einen der Nebenstränge umzuleiten, den bisherigen Aufbau dort weiter zu bearbeiten und diesen wieder in den Hauptstrang zurückzuleiten, um ihn dort erneut zu bearbeiten, wobei die beiden Bearbeitungsschritte in der zentralen Arbeitsstation sich prinzipiell unterscheiden können. Die erfindungsgemäße Produktionsanlage sieht es dabei als zentrale Arbeitsstation eine solche vor, welche zumindest einen Arbeitsabschnitt für einen Klebstoffauftrag umfasst. Der Klebstoffauftrag kann also in der Produktionsanlage vorzugsweise immer in der zentralen Arbeitsstation erfolgen, während in den dezentralen Arbeitsstationen weitere Materialien bzw. Schichten gefügt und/oder positioniert werden, um dann erneut in der zentralen Arbeitsstation mit einerweiteren Schicht Klebstoff beschichtet zu werden.

Diese Mehrfachnutzung der zentralen Arbeitsstation, in welcher der Klebstoff aufgetragen wird, reduziert dabei die erforderliche Investition in die Produktionsanlage erheblich, da die Mehrfachnutzung bestimmter Anlagenteile von entscheidendem Vorteil ist. Dies gilt insbesondere für den Klebstoffauftrag, welcher beispielsweise durch Druckverfahren erfolgen kann, was eine relativ komplexe und kostenintensive zentrale Arbeitsstation erforderlich macht, insbesondere wenn diese mit einer anschließenden Messstation zur Überprüfung des Auftrags ausgestattet ist, was sie gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee sein kann.

In der zentralen Arbeitsstation wird bei der erfindungsgemäßen Produktionsanlage also immer zumindest Klebstoff aufgetragen. Je nachdem, in welchem Zustand der Bearbeitung das Halbzeug die zentrale Arbeitsstation erreicht, kann die Anforderung an den Klebstoffauftrag jedoch anders sein, sodass beispielsweise in verschiedenen Auftragsmustern Klebstoff aufgetragen wird, je nachdem, ob dieser auf eine erste Schicht, auf eine zweite Schicht, auf eine dritte Schicht usw. aufgetragen werden muss.

Das Fügen in den dezentralen Arbeitsstationen umfasst insbesondere ein Aufbringen einerweiteren Schicht auf das soweit vorgefertigte Halbzeug, welches insbesondere zur Befestigung dieser aufgebrachten weiteren Schicht zuvor in der zentralen Arbeitsstation mit Klebstoff an den gewünschten Stellen versehen worden ist. Das Fügen kann dann beispielsweise mittels eines Roboters erfolgen, vorzugsweise im Stillstand oder gegebenenfalls auch während einer Bewegung eines Werkstückträgers für das Halbzeug. Im Stillstand des Halbzeugs wäre auch eine Positionierung bzw. ein Fügen über Linearachsen möglich. Während der Bewegung kann beispielsweise über Vakuumwalzen oder durch zwei übereinander fahrende Werkzeugträger der entsprechende Fügevorgang realisiert werden.

Gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Produktionsanlage kann es vorgesehen sein, dass der Klebstoffauftrag durch Drucken, und hier insbesondere durch digitales Drucken, erfolgt. Dabei können verschiedene Druckverfahren zum Einsatz kommen, beispielsweise ein Siebdruckverfahren, welches dann im Stillstand des Halbzeugs und bei Bedarf mit verschiedenen Sieben, welche dem jeweiligen Muster des erforderlichen Auftrags entsprechen durchgeführt wird. Die Siebe können in einer Art Magazin vorgehalten werden. Alternativ wäre auch ein Hoch- oder Tiefdruckverfahren mit entsprechenden Stempeln denkbar, welches, vergleichbar wie Siebdruckverfahren, verschiedene Vorlagestempel benötigt, dabei aber den Vorteil hat, dass es während der Bewegung des Halbzeugs durchgeführt werden kann. Besonders günstig und effizient ist jedoch ein Digitaldruckverfahren, welches ebenfalls während der Bewegung des Halbzeugs erfolgen kann. Dabei ist es so, dass über verschiedene gespeicherte Druckvorlagen äußerst einfach das benötigte Muster für den jeweiligen Prozessschritt ausgewählt und durch den Digitaldruck einfach und schnell realisiert werden kann. Auch eventuelle Anpassungen der Muster lassen sich hier außerordentlich einfach und effizient durchführen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Produktionsanlage sieht es ferner vor, dass im Hauptstrang vor der Mündung oder nach der Abzweigung der Nebenstränge wenigstens eine weitere dezentrale Arbeitsstation vorgesehen ist. Es kann also wenigstens eine dezentrale Arbeitsstation auch zu Beginn und zum Ende des Hauptstrangs vorgesehen werden, sodass beispielsweise mit zwei Nebensträngen, welche jeweils eine dezentrale Arbeitsstation enthalten, bis zu vier verschiedene Arbeitsstationen realisiert werden können. In diesen können dann die Materialien entsprechend gefügt werden, wobei gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Produktionsanlage wenigstens eine der dezentralen Arbeitsstationen einen Arbeitsabschnitt für einen Zuschnitt von Material und/oder des hergestellten Halbezeugs oder Produkts umfasst. Diese dezentralen Arbeitsstationen können insbesondere die erste und die letzte dezentrale Arbeitsstation sein, welche gemäß der eben beschriebenen Ausgestaltung der Produktionsanlage beispielsweise im Hauptstrang vor der Mündung und nach der Abzweigung der Nebenstränge angeordnet sein können. Das Schneiden kann dabei prinzipiell auf verschiedene Arten erfolgen, beispielsweise mittels Laser. Auch ein Formschnitt mittels einer Stanzkontur oder eines Plottercutters sind prinzipiell denkbar. Insbesondere in der abschließenden Arbeitsstation ist auch ein Seitenbeschnitt mit stehenden Messern und beispielsweise ein Ablängen mit fliegendem Messer nach jedem einzelnen Element denkbar, wie dies auch aus den Produktionen mit durchlaufender aufeinanderfolgenden Arbeitsstationen prinzipiell bekannt ist.

Die zentrale Arbeitsstation kann gemäß einer sehr günstigen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Produktionsanlage insbesondere ergänzend zu dem Arbeitsabschnitt für den Klebstoffauftrag einen Arbeitsabschnitt zum Aktivieren bzw. Aushärten des Klebstoffs umfassen. Ein solches Aushärten bzw. Aktivieren kann je nach eingesetztem Material des Klebstoffs beispielsweise über UV-Strahlung erfolgen, welche mittels einer UV-LED oder eines UV-Mitteldruckstrahlers erzeugt wird. Genauso gut wäre eine Aushärtung/Aktivierung durch Wärmestrahlung, Elektronenstrahlung oder ähnliches denkbar.

Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Produktionsanlage ist es ferner vorgesehen, dass die zentrale Arbeitsstation ferner einen Arbeitsabschnitt zum Vermessen z.B. des aufgetragenen Klebstoffs umfasst. Sollte es beim Auftrag des Klebstoffs zu einem Problem gekommen sein, dann kann nach dem Arbeitsabschnitt zum Vermessen in der zentralen Arbeitsstation gegebenenfalls eingegriffen werden, um die weitere Herstellung des Halbzeugs bzw. der Membranelektrodenanordnung oder gerahmten Membranelektrodenanordnung an dieser Stelle zu stoppen bzw. zu korrigieren, um so die Produktion von Ausschuss zu minimieren. In der Messstation können bei Bedarf auch weiter Werte des Klebstoffs oder anderer zugespendeter Materialen vermessen werden, z.B. deren Form, deren Lage oder dergleichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Membranelektrodenanordnung oder gerahmten Membranelektrodenanordnung mit einer Produktionsanlage in einer der oben beschriebenen Ausführungsvarianten sieht es vor, dass eine erste Schicht eines Materials, und hier insbesondere eine erste Schicht einer Gasdiffusionslage, über den Hauptstrang zugeführt wird, wonach in der zentralen Arbeitsstation ein Klebstoffauftrag gemäß eines ersten vorgegebenen Musters auf die erste Schicht erfolgt, wonach die erste Schicht mit dem Klebstoff den ersten Nebenstrang durchläuft, in welchem in einer dezentralen Arbeitsstation eine zweite Schicht passgenau aufgelegt wird, wonach die verklebten Schichten, beispielsweise eine Gasdiffusionslage mit aufgeklebtem Rahmen, im Hauptstrang erneut die zentrale Arbeitsstation durchlaufen, in welcher ein Klebstoffauftrag gemäß eines zweiten vorgegebenen Musters auf die zweite Schicht erfolgt, wonach sich dieser Ablauf wiederholt, bis alle Nebenstränge wenigstens einmal durchlaufen sind. So können verschiedene Schichten, beispielsweise eine Gasdiffusionslage, ein Rahmen, eine katalytisch beschichtete Membran sowie eine weitere Gasdiffusionslage durch das mehrfache Durchlaufen der zentralen Arbeitsstation zum Aufträgen des Klebstoffs und dem jeweiligen Durchlaufen dezentraler Arbeitsstationen zum Aufbringen der jeweils nächsten Schicht genutzt werden, um die Membranelektrodenanordnung oder, wie hier beispielhaft erwähnt, die gerahmte Membranelektrodenanordnung, einfach und effizient herzustellen.

Dabei kann gemäß einer sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Klebstoffauftrag mit dem zur jeweiligen Schicht passenden Muster durch digitales Drucken des je nach Bearbeitungsstand der Schichten bzw. des Halbzeugs gerade benötigten Musters erfolgen, und zwar insbesondere während das Halbzeug aus den bisher aufgebauten Schichten sich auf dem Hauptstrang bewegt. Das digitale Drucken erlaubt dabei außerordentlich einfach und effizient eine Auswahl des jeweils gerade benötigten Musters. Diese Auswahl kann beispielsweise anhand der Prozesstaktung in der Produktionsanlage erfolgen, es ist jedoch auch möglich, beispielsweise über ein optisches System das jeweils in die dezentrale Arbeitsstation einlaufende Halbzeug zu bewerten, um so zu erkennen, welches Muster aufgetragen werden muss.

Eine außerordentlich günstige Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht es dabei vor, dass die Zufuhr der ersten Schicht in den Hauptstrang getaktet so erfolgt, dass jeweils wenigstens ein Zwischenprodukt der Membranelektrodenanordnung oder der gerahmten Membranelektrodenanordnung in jedem der Stränge, also dem Hauptstrang und den Nebensträngen, gleichzeitig mit unterschiedlichen Bearbeitungsschritten verarbeitet wird. Die erfindungsgemäße Produktionsanlage muss also nicht so genutzt werden, dass ein Halbzeug solange durch die Anlage wandert, bis dieses fertiggestellt ist, bevor die Zufuhr der nächsten ersten Schicht erfolgt. Vielmehr kann die Taktung so erfolgen, dass beispielsweise eine erste Schicht zum Auftrag des Klebstoffs gemäß des ersten Musters über den Hauptstrang in die dezentrale Arbeitsstation einfährt, während in den vorhandenen Nebensträngen Fügeaufgaben ablaufen, deren Ergebnis dann beim nächsten Takten nach dem Klebstoffauftrag auf die erste Schicht in die dezentrale Arbeitsstation einfahren, sodass möglichst alle Arbeitsstationen der Produktionsanlage ständig beschäftigt sind, um kurze Durchlaufzeiten bei der Herstellung der Membranelektrodenanordnungen oder gerahmten Membranelektrodenanordnungen realisieren zu können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Produktionsanlage sowie des Verfahrens zum Betreiben derselben ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben wird.

Dabei zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Aufbau der erfindungsgemäßen Produktionsanlage in einer möglichen Ausführungsform; und

Fig. 2 bis Fig. 8 verschiedene Bearbeitungszustände eines Halbzeugs einer herzustellenden gerahmten Membranelektrodenanordnung.

In der Darstellung der Figur 1 ist eine in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete Produktionsanlage zu erkennen. Über diese sollen Membranelektrodenanordnungen oder in diesem Fall speziell gerahmte Membranelektrodenanordnungen 2 hergestellt werden. Diese werden gemäß der englischen Abkürzung auch als MEFA 2 bezeichnet. Eine solche komplett hergestellte MEFA 2 ist in der Darstellung der Figur 8 schematisch angedeutet. Die MEFA 2 besteht von unten nach oben gesehen aus einer ersten mit 3 bezeichneten Schicht, einer sogenannten Gasdiffusionslage oder GDL. Über einen kreuzschraffiert angedeuteten Klebstoff 4 ist dann ein mit 5 bezeichneter Rahmen aufgeklebt. Über weiterem Klebstoff 4 ist dann auf diesen Rahmen 5 die eigentliche Membran 6 für die Brennstoffzelle aufgeklebt, welche typischerweise als sogenannte CCM (Catalyst Coated Membrane) bzw. katalytisch beschichtete Membran 6 ausgebildet ist. Über weiteren Klebstoff 4 ist dann eine abschließende mit 7 bezeichnete Schicht aufgebracht, welche ebenfalls als Gasdiffusionslage bzw. GDL ausgebildet ist. Anstelle eines Aufbringens der Elektroden auf die Membran 6 wäre es auch denkbar, die Elektroden auf die GDL aufzubringen. Damit entsteht eine sogenannte Gas-Diffusions- Elektrode (GDE). Anstelle des beschriebenen Schichtaufbaus GDL 7, Rahmen 5, CCM 6 und Rahmen 5 könnte das Aufbau dementsprechend auch aus GDE, Rahmen 5, CCM 6 und Rahmen 5 bestehen. Für einen solchen Aufbau gilt dann das nachfolgend Ausgeführte ebenso.

Die Aufbau wird in der in Figur 1 dargestellten Produktionsanlage 1 entsprechend hergestellt. In einer dezentralen mit 10 bezeichneten Arbeitsstation wird die erste Schicht 3, also die Gasdiffusionslage, auf einen mit 8 bezeichneten Werkstückträger aufgebracht. Dies ist in der Darstellung der Figur 2 entsprechend zu erkennen. Die auf dem Werkstückträger 8 positionierte erste Schicht 3 gelangt dann in einem Hauptstrang H der Produktionsanlage 1 in eine zentrale Arbeitsstation 20 der Produktionsanlage 1. Diese zentrale Arbeitsstation 20 umfasst in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel drei Arbeitsabschnitte. In Richtung des Materialflusses zuerst liegt der mit 21 bezeichnete Arbeitsabschnitt, welcher einen Auftrag des Klebstoffs 4 auf die jeweilige Schicht, im in Figur 3 dargestellten Prozessschritt also auf die erste Schicht 3, vorsieht. Der Auftrag des Klebstoffs 4 erfolgt dabei gemäß eines ersten vorgegebenen Musters, vorzugsweise während der Bewegung des Werkstückträgers 8 durch die zentrale Arbeitsstation 20 mittels Digitaldruck. In einem sich anschließenden Arbeitsabschnitt 22 erfolgt ein Aushärten bzw. Aktivieren des Klebstoffs 4, beispielsweise mittels UV- Strahlung, welche durch UV-LEDs aufgebracht wird. Ein weiterer optionaler Arbeitsabschnitt 23 umfasst das Vermessen der ersten Schicht 3 und insbesondere des aufgetragenen Klebstoffs 4.

Gemäß dem mit I bezeichneten Pfeil wandert das soweit vorgefertigte Produkt bzw. Halbzeug aus der ersten Schicht 3 mit aufgetragenem Klebstoff 4 dann über einen ersten Nebenstrang N1 zu einerweiteren mit 11 bezeichneten dezentralen Arbeitsstation. In dieser dezentralen Arbeitsstation wird, wie es in der Darstellung der Figur 4 angedeutet ist, der Rahmen 5 aufgebracht und durch den bereits aufgetragenen Klebstoff 4 mit der ersten Schicht 3 verklebt. Wie es über den mit II bezeichneten Pfeil angedeutet ist, gelangt das soweit fertige Halbzeug dann erneut in die zentralen Arbeitsstation 20, in welcher, wie es in der Darstellung der Figur 5 angedeutet ist, weiterer Klebstoff 4, dieses Mal auf den bereits bestehenden Klebstoff 4 sowie den Rahmen 5, aufgetragen wird. Das soweit fertige Halbzeug wandert dann gemäß dem mit III bezeichneten Pfeil über einen zweiten Nebenstrang N2 der Produktionsanlage 1 zu einerweiteren dezentralen hier mit 12 bezeichneten Arbeitsstation. In dieser wird die katalytisch beschichtete Membran 6 aufgebracht, wie es in der Darstellung der Figur 6 angedeutet ist. Auch hier erfolgt nach dem Aufbringen der katalytisch beschichteten Membran 6 ein Weiterführen des Halbzeugs gemäß des Pfeils IV zurück in die zentrale Arbeitsstation 20, in welcher, wie es aus der Darstellung der Figur 7 zu ersehen ist, erneut Klebstoff 4, hier auf die katalytisch beschichtete Membran 6 und teilweise auf den zuvor aufgebrachten Klebstoff 4, aufgetragen wird. Nach dem erneuten Durchlaufen der zentralen Arbeitsstation 20 wird das Halbzeug dann entlang des Hauptstrangs H, wie es durch den Pfeil V angedeutet ist, zu einer weiteren dezentralen Arbeitsstation 13 weitergereicht, in deren Bereich die abschließende Gasdiffusionslage 7 aufgebracht wird, um den Aufbau der gerahmten Membranelektrodenanordnung 2 zu vervollständigen.

Der Aufbau kann beispielsweise im Bereich der zuletzt genannten dezentralen Arbeitsstation 13 außerdem auf seine endgültigen Abmaße zurechtgeschnitten werden, beispielsweise durch Ausstanzen, durch Laserschneiden, durch einen Plottercutter oder auch durch seitlich stehende Messer und ein freischwingendes Messer, welches die dann fertiggestellten gerahmten Membranelektrodenanordnungen 2 in der richtigen Länge abschneidet. Am Ende liegt dann der in der schematischen Druckschrift der Figur 8 angedeutete bereits beschriebene Aufbau der gerahmten Membranelektrodenanordnung 2 vor.

Selbstverständlich kann nicht nur durch ein einziges Halbzeug in der Produktionsanlage gleichzeitig durchlaufen, so wie es beschrieben wurde. Vielmehr kann während auf eine erste Schicht in der zentralen Arbeitsstation 20 der Klebstoff 4 aufgetragen wird, bereits eine weitere erste Schicht 3 auf einem weiteren Werkstückträger 8 positioniert werden und es kann beispielsweise in der dezentralen Arbeitsstation 11 der Rahmen 5 auf ein anderes Halbzeug, welches zuvor mit Klebstoff beschichtet worden war, aufgebracht werden. Ebenso kann sich in der dezentralen Arbeitsstation 12 ein Halbzeug befinden, auf welches die Membran 6 aufgebracht wird. Alles in allem ist es lediglich notwendig, dass die Taktung so erfolgt, dass keine Kollision und kein Stau der Halbzeuge vor den jeweiligen Arbeitsstationen 20, 10, 11, 12, 13 auftritt. Bei geeigneter Taktung ist es jedoch möglich, dass in allen Arbeitsstationen, sowohl in den dezentralen Arbeitsstationen 10 bis 13 als auch in der zentralen Arbeitsstation 20, jeweils gerade ein Halbzeug auf dem Werkstückträger 8 bearbeitet wird, sodass die Produktion trotz der hinsichtlich des Anlageninvests optimierten Produktionsanlage 1 genauso schnell ablaufen kann, wie im Falle einer kontinuierlichen Produktion mit aufeinanderfolgenden Arbeitsstationen und dementsprechend drei diskreten Arbeitsstationen, welche in ihrem Aufbau der zentralen Arbeitsstation 20 entsprechen.

Dieser Aufbau des Ausführungsbeispiels ist dabei in seiner Art als reines Beispiel zu verstehen. Die Reihenfolge könnte auch umgekehrt werden, nur um eine mögliche Variation zu nennen. Ebenso könnte die Anordnung der einzelnen Teilstränge so angepasst werden, dass die Zugänglichkeit zu allen Modulen ermöglicht wird, oder dergleichen.