Y203-90moI % ZrO2)粉末的混合物構成的導電性薄膜。
[0050]在本實施方式中，固體電解質層100是由Laa9Sra PaasMga2O3的組成的LSGM粉末構成的薄膜。通過氧化物離子和氫或一氧化碳介由該固體電解質層100進行反應而生成電會K。
[0051]在本實施方式中，空氣極層101是由Laa6Sra4CoasFea2O3的組成的LSCF粉末構成的導電性薄膜。
在本實施方式中，互連層102是由SLT(摻鑭的鈦酸鍶)及La1 ,SrxTi1 y zNbyFez03 (LSTNF，0.1 芻 x 芻 0.8、0.05 ^ y ^ 0.2、0.2 芻 ζ 芻 0.5)構成的導電性薄膜。
[0052]下面，對本發明的第I實施方式的燃料電池單電池的制造裝置進行說明。
首先，參照圖5及圖6對在形成功能層等的點成膜工序中使用的點成膜裝置進行說明。圖5是表示點成膜裝置整體的示意主視圖，圖6是表示點成膜裝置所具備的噴射點膠設備的頂端部的示意剖面圖。
[0053]上述的各功能層是通過使懸濁有構成各功能層的材料的粉末的漿料附著在多孔質支撐體97上，并對此進行燒成而形成的。
在燃料電池單電池16的各制造工序中，點成膜裝置110構成為將用于分別形成互連器及空氣極層的各漿料形成為液滴狀，并選擇性地連續噴射至僅應點成膜的部分上。此外，點成膜裝置110具備用于在規定的位置上形成互連器或空氣極層的定位功能。
[0054]如圖5所示，點成膜裝置110具有臺座112、使應點成膜的多孔質支撐體97旋轉的電機114、可旋轉地保持多孔質支撐體97的固定夾具116、噴射液滴的頭部118、及對該頭部118進行導向的導軌120。
[0055]在臺座112上設置有電機114及固定夾具116。
固定夾具116構成為可旋轉地保持應點成膜的多孔質支撐體97。S卩，固定夾具116通過將圓錐形狀的頂尖棒116a分別插入圓筒形的多孔質支撐體97的兩端，以從兩端夾住的方式水平地保持多孔質支撐體97。各頂尖棒116a構成為以水平的旋轉中心線A為中心可旋轉，由此，所保持的多孔質支撐體97以旋轉中心線A中心被可旋轉地保持。電機114構成為使由各頂尖棒116a保持的多孔質支撐體97以旋轉中心線A為中心進行旋轉。
[0056]在此，通過利用圓錐形狀的頂尖棒116a從兩側夾住并支撐圓筒形的多孔質支撐體97，多孔質支撐體97被保持為其中心軸線與頂尖棒116a的旋轉中心線A —致。然而，由于多孔質支撐體97因制作誤差而無法得到完整的圓筒形，因此在現實中，旋轉中心線A與多孔質支撐體97的中心軸線稍微發生偏移。
[0057]頭部118具有將漿料等形成為液滴狀并進行噴射的噴射點膠設備122、向該噴射點膠設備122供給漿料等的漿料容器124、及對應點成膜的多孔質支撐體97進行拍攝的照相機126。
導軌120構成為使頭部118平行于旋轉中心線A移動。在點成膜時，通過一邊從噴射點膠設備122噴射液滴狀的漿料，一邊使多孔質支撐體97旋轉，并同時沿著導軌120以規定速度送進頭部118，能夠在多孔質支撐體97的周圍形成帶狀的漿料的膜。
[0058]如圖6所示，噴射點膠設備122具有噴射漿料等的噴嘴部128、及控制噴射的噴射調節器129。
在噴嘴部128上設置有朝向鉛垂方向的噴射噴嘴孔128a，且在該噴射噴嘴孔128a的上端形成有比噴射噴嘴孔128a更廣的凹部128b。而且，在噴嘴部128上，形成有以與噴射噴嘴孔128a連通的方式設置的水平方向的漿料供給通路128c。在漿料供給通路128c中，由漿料容器124注入有應噴射的漿料等。從漿料供給通路128c供給的漿料等流入到噴射噴嘴孔128a，并從噴射噴嘴孔128a的頂端(下端)噴射。
[0059]噴射調節器129具有可撓性板129a、及在該可撓性板129a上安裝的突起部129b。 可撓性板129a為具有可撓性的橡膠制的板，且被安裝為覆蓋在噴嘴部128上設置的凹部128b。突起部129b是在可撓性板129a的中央部上安裝的金屬制的突起，且被收容于噴嘴部128的凹部128b。在可撓性板129a的背面側(凹部128b的相反側)上作用有脈動的氣壓，通過該氣壓的變動而可撓性板129a發生撓曲，從而在可撓性板129a上安裝的突起部129b進行上下移動。
[0060]當突起部129b向下方移動時，則由于收容該突起部129b的凹部128b內的容積減少，因此使在噴射噴嘴孔128a及凹部128b內填充的漿料等形成為液滴狀而從噴射噴嘴孔128a的頂端噴射。通過可撓性板129a的背面側的氣壓以規定周期進行脈動，突起部12%進行上下移動，從而形成液滴狀的漿料等以規定周期被連續噴射。被噴射的漿料的液滴在多孔質支撐體97上形成點，通過該點的聚集形成漿料的膜。
[0061]在通過電機114驅動而使多孔質支撐體97旋轉的同時，通過沿著導軌120以規定速度送進噴射點膠設備122，能夠在多孔質支撐體97上的所希望的位置上使漿料的點聚集成橫縞狀。此外，通過點成膜而形成的層的厚度可以通過電機114的旋轉數、噴射點膠設備122的進給速度、從噴射點膠設備122噴射的液滴的大小、及被噴射的漿料的粘性等來進行控制。
[0062]照相機126被構成為對在多孔質支撐體97上形成的燃料極層、及互連層等進行拍攝，并通過圖像解析來特定它們的邊界線的位置。此外，通過照相機126拍攝的圖像上的位置與噴射液滴的噴射噴嘴孔128a之間的水平距離L被預先存儲在存儲器(未圖示)。因此，通過沿著導軌120將頭部118從在拍攝的圖像上被特定的位置僅送進距離L，即能夠使噴射噴嘴孔128a移動到在圖像上被特定的位置上。
[0063]下面，參照圖7及圖8對在形成功能層的面成膜工序中使用的面成膜裝置進行說明。圖7是表示面成膜裝置整體的示意主視圖，圖8是表示面成膜裝置的工作順序的流程。
如圖7所示，面成膜裝置130具有臺座131、在該臺座131之上設置的固定夾具132、使固定夾具132旋轉的電機134、使漿料吐出的面成膜噴嘴136、將漿料壓送至該面成膜噴嘴136的栗138、及收容有應供給的漿料的漿料容器139。
[0064]在臺座131上設置有固定夾具132。固定夾具132使多孔質支撐體97朝向水平方向，并可旋轉地支撐其兩端部。電機134與固定夾具132連結，且被構成為以多孔質支撐體97的中心軸線為中心使固定夾具132及通過其而支撐的多孔質支撐體97以規定的旋轉數旋轉。
[0065]面成膜噴嘴136被配置在通過固定夾具132支撐的多孔質支撐體97的正下方，且構成為朝向多孔質支撐體97向上方吐出漿料。
栗138構成為吸上漿料容器139內的漿料，并使漿料以規定的流量從面成膜噴嘴136吐出。
[0066]在面成膜噴嘴136上設置有縫狀的細長的噴嘴孔(未圖示)，被構成為向多孔質支撐體97的應面成膜的區域整體均勻地吐出漿料。從面成膜噴嘴136吐出的漿料立刻被附著在配置于上方且在水平方向上的多孔質支撐體97上，從而在多孔質支撐體97上形成的多個發電元件16a的各功能層被同時成膜。此外，在多孔質支撐體97上的不需要面成膜的部分上，如后所述，通過點成膜裝置110而預先實施有覆蓋。未附著于多孔質支撐體97而殘余的漿料則流落到面成膜噴嘴136的周圍，并被回收。
[0067]下面，參照圖8對面成膜的順序進行說明。
首先，在圖8的步驟SlOl中，將應面成膜的多孔質支撐體97固定于固定夾具132。此夕卜，在多孔質支撐體97的不需要面成膜的部分上，預先實施覆蓋。接下來，在步驟S102中起動電機134，以其中心軸線為中心使多孔質支撐體97以規定的旋轉數旋轉。然后，在步驟S103中使栗138工作。由此，從漿料容器139吸上漿料，朝向面成膜噴嘴136壓送漿料(步驟S104)。從面成膜噴嘴136朝向上方吐出壓送的漿料(步驟S105)。從面成膜噴嘴136吐出的漿料被涂布到在面成膜噴嘴136的上方旋轉的多孔質支撐體97的表面上(步驟S106)ο
[0068]未附著于多孔質支撐體97而殘余的漿料則流落到面成膜噴嘴136的周圍。此外，在多孔質支撐體97上附著的多余的漿料因旋轉的多孔質支撐體97的離心力而流落，從而在多孔質支撐體97上成膜有規定厚度的漿料的膜。因而，在多孔質支撐體97上形成的層的厚度能夠通過多孔質支撐體97的旋轉數、來自面成膜噴嘴136的吐出流量、漿料的粘性等來進行控制。
接下來，在步驟S107中使栗138停止，并在步驟S108中使電機134停止。然后，在步驟S109中，將成膜后的多孔質支撐體97從固定夾具132拆下，完成面成膜工序。
[0069]以上說明的點成膜裝置110、面成膜裝置130、及對成膜后的功能層進行燒成的加熱爐構成了固體氧化物型燃料電池制造系統。
[0070]接下來，參照圖9及圖10對本發明的第I實施方式的固體氧化物型燃料電池單電池的制造方法進行說明。
圖9是表示本實施方式的制造方法的順序的流程圖，圖10是表示向多孔質支撐體上的功能層等的層疊順序的模式圖。此外，圖10是模式化表示了各功能層等的重疊的圖，而不是表示各層的具體的截面形狀及尺寸的圖。
[0071]首先，在圖9的步驟SI中，作為支撐體形成工序，對鎂橄欖石制的多孔質支撐體97進行形成。具體而言，在鎂橄欖石粉末中添加有粘合劑的粘土狀材料通過擠壓成型機(未圖示)而被擠壓成型成圓筒形。
接下來，在步驟S2中作為煅燒工序，利用加熱爐(未圖示)加熱在步驟SI中擠壓成型的多孔質支撐體97，并進行煅燒。在本實施方式中，通過加熱爐以約1000°C加熱多孔質支撐體97的成型體約2小時，以進行煅燒。該煅燒后的鎂橄欖石制的多孔質支撐體97為大致白色的電絕緣體。
[0072]接下來，在步驟S3中作為第I覆蓋形成工序，將覆蓋形成劑涂布于在步驟S2中煅燒后的多孔質支撐體97上，以形成覆蓋層104。具體而言，在該第I覆蓋形成工序中，覆蓋層104是通過點成膜裝置110而被點成膜的。S卩，第I覆蓋形成工序為下述工序，即利用點成膜裝置110的噴射點膠設備122 (圖5)，通過將覆蓋形成劑形成為液滴狀并連續噴射在應形成覆蓋層104的區域上，從而在多孔質支撐體97上形成覆蓋形成劑的點，并通過該點的聚集對覆蓋層104進行點成膜的工序。因而，在第I覆蓋形成工序中，點成膜裝置110作為覆蓋層形成裝置而發揮作用。
[0073]如圖10(a)所示，覆蓋層104被形成在多孔質支撐體97上的不需要成膜燃料極層98的部分上。因為在其粘性過低的情況下，覆蓋形成劑較深地浸透到超多孔質體即多孔質支撐體97的內部，所以為了形成規定的膜厚的覆蓋層104而需要很多回的成膜，從而制造效率降低。此外，因覆蓋形成劑的浸透而形成覆蓋層104的區域變得不準確。另一方面，在覆蓋形成劑的粘性過高的情況下，所形成的覆蓋層104的表面的平滑性則變得不充分。此時，在下面工序中進行面成膜時，導致漿料在覆蓋層104之上貯留，從而導致該漿料殘留在不需要成膜的部分上。在本實施方式中，覆蓋形成劑被調整到適當的粘性。
[0074]此外，在覆蓋形成劑涂布后，點成膜的覆蓋層104被自然干燥。在本實施方式中，作為覆蓋形成劑，使用了株式會社Fluoro Technology制的FluoroSurf (商標)FS-1000系列或FG-3020系列。
[0075]在該第I覆蓋形成工序中形成覆蓋層104的部位的定位是以點成膜裝置110所具備的固定夾具116為基準而進行的。即，點成膜裝置110使頭部118從預先存儲的固定夾具116的位置移動規定距離，從該位置開始，一邊使多孔質支撐體97旋轉一邊開始覆蓋層104的點成膜。在第I覆蓋形成工序中形成的全部的覆蓋層104是以固定夾具116的位置作為基準，根據頭部118的進給量而進行定位，并根據從該位置的頭部118的移動距離來設定覆蓋層104的寬度的。
[0076]因此，在第I覆蓋形成工序中形成的覆蓋層104形成與點成膜裝置110的旋轉軸線A正交的環狀。因而，在存在有因多孔質支撐體97的制造誤差等而產生有撓曲的情況下，相對于多孔質支撐體97的中心軸線，覆蓋層104變得不準確地正交。然而，這樣的誤差在燃料電池單電池16中不成為問題，通過與點成膜裝置110的旋轉軸線A正交而形成覆蓋層104，無需根據多孔質支撐體97的撓曲而進行位置補正等，能夠容易地進行成膜。此外，根據點成膜，因為通過噴射的液滴的點的聚集而形成覆蓋層104，所以即使