JPH07138609A - 金属多孔体および該金属多孔体の製造方法 - Google Patents
金属多孔体および該金属多孔体の製造方法Info
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- JPH07138609A JPH07138609A JP6220625A JP22062594A JPH07138609A JP H07138609 A JPH07138609 A JP H07138609A JP 6220625 A JP6220625 A JP 6220625A JP 22062594 A JP22062594 A JP 22062594A JP H07138609 A JPH07138609 A JP H07138609A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気メッキを施すことなく多孔体シートに金
属層を付着して金属多孔体を形成する。 【構成】 発泡体、不織布、メッシュ体およびこれらの
積層体からなる多孔体基材に、接着剤と金属微粒粉のス
ラリーを含浸・塗布して導電性金属層を設ける。該導電
性金属層を設けた後、必要に応じて脱煤・焼結して基材
を焼き飛ばし、金属多孔体としている。尚、基材を脱煤
せずに残留させても良い。
属層を付着して金属多孔体を形成する。 【構成】 発泡体、不織布、メッシュ体およびこれらの
積層体からなる多孔体基材に、接着剤と金属微粒粉のス
ラリーを含浸・塗布して導電性金属層を設ける。該導電
性金属層を設けた後、必要に応じて脱煤・焼結して基材
を焼き飛ばし、金属多孔体としている。尚、基材を脱煤
せずに残留させても良い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属多孔体および該金
属多孔体の製造方法に関し、詳しくは、発泡体、不織
布、メッシュ体、あるいはこれらの積層体等からなる三
次元網状の多孔体を用いて金属多孔体を形成するもの
で、該金属多孔体の空孔部に活物質粉末を充填すること
によりニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リ
チウム電池、燃料電池等の各種電池の極板、自動車用バ
ッテリーの電極板として好適に利用できるものである。
属多孔体の製造方法に関し、詳しくは、発泡体、不織
布、メッシュ体、あるいはこれらの積層体等からなる三
次元網状の多孔体を用いて金属多孔体を形成するもの
で、該金属多孔体の空孔部に活物質粉末を充填すること
によりニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リ
チウム電池、燃料電池等の各種電池の極板、自動車用バ
ッテリーの電極板として好適に利用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は先に上記電池用極板等に使用
される金属多孔体として、発泡体、不織布、メッシュ体
等の単体、あるいはこれらを２種以上積層した積層体
に、電気メッキを施して金属多孔体としたものを種々提
供している。（特開平１−２９０７９２号、特開平３−
１３０３９３号等）
される金属多孔体として、発泡体、不織布、メッシュ体
等の単体、あるいはこれらを２種以上積層した積層体
に、電気メッキを施して金属多孔体としたものを種々提
供している。（特開平１−２９０７９２号、特開平３−
１３０３９３号等）
【０００３】上記金属多孔体の基材となる発泡体、不織
布、メッシュ体等が合成樹脂、天然繊維、セルロース、
紙等の有機質、およびガラス等の無機質の場合、電気メ
ッキ処理を施す前に導電性を与え、該導電性付与処理を
行った後、必要目付量の略１００％を電気メッキにより
付着している。
布、メッシュ体等が合成樹脂、天然繊維、セルロース、
紙等の有機質、およびガラス等の無機質の場合、電気メ
ッキ処理を施す前に導電性を与え、該導電性付与処理を
行った後、必要目付量の略１００％を電気メッキにより
付着している。
【０００４】また、電気メッキ工程の前に行う導電性付
与処理としては、従来、多孔体からなる基材の表面にカ
ーボンを塗布するか、化学メッキあるいは蒸着により金
属等の導電材を多孔体表面に被膜させる方法が用いられ
ている。
与処理としては、従来、多孔体からなる基材の表面にカ
ーボンを塗布するか、化学メッキあるいは蒸着により金
属等の導電材を多孔体表面に被膜させる方法が用いられ
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように電気メッ
キにより必要目付量の１００％を付着する場合、特に、
厚付けをなす場合には、電気消費量が大でコスト高にな
り、かつ、長いメッキ時間を必要とし、生産性が低下す
る問題があった。
キにより必要目付量の１００％を付着する場合、特に、
厚付けをなす場合には、電気消費量が大でコスト高にな
り、かつ、長いメッキ時間を必要とし、生産性が低下す
る問題があった。
【０００６】また、電気メッキの前工程で必要な導電性
付与処理においても、前記した従来の方法ではいずれも
下記の問題があった。 ａ）蒸着方法 蒸着は真空装置内で行う必要があるが、基材を連続して
処理する場合、真空装置内を通して真空装置内で蒸着す
ることは容易でなく、基材の出入口で空気漏れが発生
し、真空状態に保持することが容易でない。かつ、設備
が大型化し、さらに、コストが非常にかかると共に時間
がかかる欠点がある。 ｂ）化学メッキ方法 化学メッキを施す場合、工程数が多く、多数の薬液管理
が必要となり、特に、廃液処理に留意する必要が生じ
る。また薬品等のコストが高くつく欠点がある。 ｃ）カーボン塗布方法 コスト的には上記蒸着、化学メッキと比較して安価とな
るが、カーボンが不純物として多く残留する欠点があ
る。また、カーボンを塗布した後の抵抗値が１００〜２
００Ω／ｃｍと高いため、次工程の電気メッキで高電流
が出にくくなる。高電流を出そうとすると、基材が焼き
切れるため、基材を搬送するラインのスピードを低速に
しなければならず、例えば、０.１〜０.５ｍ／分の低速
となり、生産性が悪くなっている。このように、従来の
３種の導電性付与方法はいずれも問題点を有するが、コ
ストが安価となることより、通常、カーボン塗布による
導電性付与処理方法が汎用されている。しかしながら、
上記のようにカーボン塗布による方法の場合、抵抗値が
高くなるため、ラインスピードを落さざるを得ず、生産
性の向上が望めない欠点が有った。
付与処理においても、前記した従来の方法ではいずれも
下記の問題があった。 ａ）蒸着方法 蒸着は真空装置内で行う必要があるが、基材を連続して
処理する場合、真空装置内を通して真空装置内で蒸着す
ることは容易でなく、基材の出入口で空気漏れが発生
し、真空状態に保持することが容易でない。かつ、設備
が大型化し、さらに、コストが非常にかかると共に時間
がかかる欠点がある。 ｂ）化学メッキ方法 化学メッキを施す場合、工程数が多く、多数の薬液管理
が必要となり、特に、廃液処理に留意する必要が生じ
る。また薬品等のコストが高くつく欠点がある。 ｃ）カーボン塗布方法 コスト的には上記蒸着、化学メッキと比較して安価とな
るが、カーボンが不純物として多く残留する欠点があ
る。また、カーボンを塗布した後の抵抗値が１００〜２
００Ω／ｃｍと高いため、次工程の電気メッキで高電流
が出にくくなる。高電流を出そうとすると、基材が焼き
切れるため、基材を搬送するラインのスピードを低速に
しなければならず、例えば、０.１〜０.５ｍ／分の低速
となり、生産性が悪くなっている。このように、従来の
３種の導電性付与方法はいずれも問題点を有するが、コ
ストが安価となることより、通常、カーボン塗布による
導電性付与処理方法が汎用されている。しかしながら、
上記のようにカーボン塗布による方法の場合、抵抗値が
高くなるため、ラインスピードを落さざるを得ず、生産
性の向上が望めない欠点が有った。
【０００７】本発明は、上記した従来の問題に鑑みてな
されたもので、従来の方法とは全く相違する新規な金属
多孔体の製造方法および該方法により製造された金属多
孔体を提供することを目的としている。
されたもので、従来の方法とは全く相違する新規な金属
多孔体の製造方法および該方法により製造された金属多
孔体を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、電気メ
ッキにより金属を付着するのではなく、金属微粒粉を接
着剤を用いて塗布することにより、必要目付量の１００
％の金属を多孔体シートからなる基材の表面に被膜させ
ることを特徴とするものである。
ッキにより金属を付着するのではなく、金属微粒粉を接
着剤を用いて塗布することにより、必要目付量の１００
％の金属を多孔体シートからなる基材の表面に被膜させ
ることを特徴とするものである。
【０００９】詳しくは、本発明は、請求項８で、発泡
体、不織布あるいはメッシュ体の単体或いはこれらを２
種以上積層した積層体等からなる三次元網状の多孔体の
空孔部の内周面を含む全表面に金属微粒粉を接着剤を用
いて含浸・塗布して導電性金属層を形成し、その後、脱
煤、焼結することを特徴とする金属多孔体の製造方法を
提供するものである。上記導電性金属層を形成した後、
基材の脱煤を行わずに、基材を残留させてもよい。（請
求項７）さらに、上記導電性金属層を形成した後、脱煤
し、ついで、金属イオンを含有する液に浸漬して金属イ
オンを吸着させ、その後、焼結してもよい。（請求項
９）あるいは、導電性金属層を形成後、脱煤せずに、金
属イオンを含有する液に浸漬して金属イオンを吸着さ
せ、その後、脱煤、焼結してもよい。（請求項１０）
体、不織布あるいはメッシュ体の単体或いはこれらを２
種以上積層した積層体等からなる三次元網状の多孔体の
空孔部の内周面を含む全表面に金属微粒粉を接着剤を用
いて含浸・塗布して導電性金属層を形成し、その後、脱
煤、焼結することを特徴とする金属多孔体の製造方法を
提供するものである。上記導電性金属層を形成した後、
基材の脱煤を行わずに、基材を残留させてもよい。（請
求項７）さらに、上記導電性金属層を形成した後、脱煤
し、ついで、金属イオンを含有する液に浸漬して金属イ
オンを吸着させ、その後、焼結してもよい。（請求項
９）あるいは、導電性金属層を形成後、脱煤せずに、金
属イオンを含有する液に浸漬して金属イオンを吸着さ
せ、その後、脱煤、焼結してもよい。（請求項１０）
【００１０】上記導電性金属層を形成する金属微粒粉
は、多孔体に塗布前に活性化および／あるいは置換処理
を施して導電性を付与している。あるいは、上記金属微
粒粉を上記多孔体に塗布した後、金属微粒粉を活性化お
よび／あるいは置換処理して導電性を付与してもよい。
（請求項１２）さらに、上記多孔体に塗布する前に、酸
化しにくいと共に柔らかい導電性金属、例えば、Ａｕ，
Ａｇ，Ｃｕ，Ｉｎ等からなる金属パウダーを、上記金属
微粒粉と共にボールミルに投入して撹拌することによ
り、上記金属パウダーを金属微粒粉の表面に圧接被膜し
て導電性を高めている。上記金属微粒粉の活性化および
／あるいは置換処理は、金属微粒粉が高導電性を備える
Ｃｕ，Ａｇの場合は必ずしも行う必要はない。
は、多孔体に塗布前に活性化および／あるいは置換処理
を施して導電性を付与している。あるいは、上記金属微
粒粉を上記多孔体に塗布した後、金属微粒粉を活性化お
よび／あるいは置換処理して導電性を付与してもよい。
（請求項１２）さらに、上記多孔体に塗布する前に、酸
化しにくいと共に柔らかい導電性金属、例えば、Ａｕ，
Ａｇ，Ｃｕ，Ｉｎ等からなる金属パウダーを、上記金属
微粒粉と共にボールミルに投入して撹拌することによ
り、上記金属パウダーを金属微粒粉の表面に圧接被膜し
て導電性を高めている。上記金属微粒粉の活性化および
／あるいは置換処理は、金属微粒粉が高導電性を備える
Ｃｕ，Ａｇの場合は必ずしも行う必要はない。
【００１１】上記多孔体を連続したシート状として、連
続して搬送し、該搬送過程の上流側で上記導電性金属層
を形成し、その後、下流側で脱煤・焼結を行っている。
（請求項１３）尚、多孔体シートを金属より形成してい
る場合には、脱煤工程を省いていると共に、多孔体シー
トを残存させる場合も脱煤・焼結工程を省いている。
続して搬送し、該搬送過程の上流側で上記導電性金属層
を形成し、その後、下流側で脱煤・焼結を行っている。
（請求項１３）尚、多孔体シートを金属より形成してい
る場合には、脱煤工程を省いていると共に、多孔体シー
トを残存させる場合も脱煤・焼結工程を省いている。
【００１２】上記導電性金属層の形成工程は、多孔体に
予め有機接着剤を塗布し、その後、金属微粒粉を塗布し
て形成している。（請求項１４）あるいは、金属微粒粉
と有機接着剤とを混合したスラリーを設け、該スラリー
を上記多孔体の表面および空孔部内周面を含む全表面に
含浸・塗布して形成している。（請求項１５）さらに、
上記スラリーとして、金属微粒粉と有機接着剤とイオン
吸着樹脂とを混合したものを用いる場合もある。（請求
項１６）上記スラリーを用いる場合、多孔体に対して、
スラリーをスプレーで塗布、スラリー槽に浸漬している
ロールで塗布、あるいはスラリーを塗布しているロール
を介してロールコーティングで塗布、ロール内部に供給
したスラリーをロール外周部のスクリーンを通して含浸
・塗布する事ができる。（請求項１７）さらに、上記ス
ラリーを多孔体の両側表面より含浸、塗布することが好
ましい。（請求項１８）
予め有機接着剤を塗布し、その後、金属微粒粉を塗布し
て形成している。（請求項１４）あるいは、金属微粒粉
と有機接着剤とを混合したスラリーを設け、該スラリー
を上記多孔体の表面および空孔部内周面を含む全表面に
含浸・塗布して形成している。（請求項１５）さらに、
上記スラリーとして、金属微粒粉と有機接着剤とイオン
吸着樹脂とを混合したものを用いる場合もある。（請求
項１６）上記スラリーを用いる場合、多孔体に対して、
スラリーをスプレーで塗布、スラリー槽に浸漬している
ロールで塗布、あるいはスラリーを塗布しているロール
を介してロールコーティングで塗布、ロール内部に供給
したスラリーをロール外周部のスクリーンを通して含浸
・塗布する事ができる。（請求項１７）さらに、上記ス
ラリーを多孔体の両側表面より含浸、塗布することが好
ましい。（請求項１８）
【００１３】本発明は、請求項１乃至請求項６に記載し
たように、上記方法により製造された金属多孔体を提供
するものである。即ち、本発明は、請求項１で、金属微
粒粉からなる導電性金属層のみで三次元網状の骨格が構
成されている金属多孔体を提供している。上記導電性金
属層は金属微粒粉を焼結したものからなる。（請求項
２）
たように、上記方法により製造された金属多孔体を提供
するものである。即ち、本発明は、請求項１で、金属微
粒粉からなる導電性金属層のみで三次元網状の骨格が構
成されている金属多孔体を提供している。上記導電性金
属層は金属微粒粉を焼結したものからなる。（請求項
２）
【００１４】上記請求項１に記載の金属多孔体は、基材
である多孔体を焼き飛ばして導電性金属層のみとしたも
のであるが、発泡体、不織布、メッシュ体の単体或いは
これらを２種以上積層した積層体からなる三次元網状の
多孔体を焼き飛ばさず、該多孔体の骨格の表面に、金属
微粒粉からなる導電性金属層を備えている金属多孔体も
提供している。（請求項３）
である多孔体を焼き飛ばして導電性金属層のみとしたも
のであるが、発泡体、不織布、メッシュ体の単体或いは
これらを２種以上積層した積層体からなる三次元網状の
多孔体を焼き飛ばさず、該多孔体の骨格の表面に、金属
微粒粉からなる導電性金属層を備えている金属多孔体も
提供している。（請求項３）
【００１５】上記導電性金属層を形成する金属微粒粉は
Ｎｉ，ＮｉＯ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，
Ａｕ，Ｉｎ，Ｐ，Ｃｒの少なくとも一種あるいは二種以
上を混合したものからなる。（請求項４）また、上記金
属微粒粉からなる導電性金属層は、金属イオンを表面に
付着あるいは内部に浸透している場合もある。（請求項
５）その場合、上記金属イオンは、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，
Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ａｕからなる。（請求項６）
Ｎｉ，ＮｉＯ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，
Ａｕ，Ｉｎ，Ｐ，Ｃｒの少なくとも一種あるいは二種以
上を混合したものからなる。（請求項４）また、上記金
属微粒粉からなる導電性金属層は、金属イオンを表面に
付着あるいは内部に浸透している場合もある。（請求項
５）その場合、上記金属イオンは、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，
Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ａｕからなる。（請求項６）
【００１６】上記本発明で用いる三次元網状の多孔体の
うち、発泡体は、ポリウレタンスポンジ等からなり、そ
の厚さを０.５〜５.０ｍｍ、穴径を５０μｍ〜５００μ
ｍ、空孔率を５０〜９９％としたものが好適に用いられ
る。また、上記三次元網状の多孔体のうち、不織布およ
びメッシュ体は、その素材が、ポリエステル、ポリプロ
ピレン、ポリウレタン等の合成樹脂、天然繊維、セルロ
ースおよび紙等の有機質、金属、ガラス、カーボン等の
無機質のものが用いられる。また、メッシュ体は、縦糸
と横糸とを編んだもの、或いは１本または複数本の糸を
繊維状に編んで形成する全ての編組織のものを含み、２
〜２００メッシュのものが好適に用いられる。かつ、メ
ッシュ体および不織布としては、線径が０.０１ｍｍ〜
１.０ｍｍ、開口率が４０〜９９％のものが好適に用い
られる。
うち、発泡体は、ポリウレタンスポンジ等からなり、そ
の厚さを０.５〜５.０ｍｍ、穴径を５０μｍ〜５００μ
ｍ、空孔率を５０〜９９％としたものが好適に用いられ
る。また、上記三次元網状の多孔体のうち、不織布およ
びメッシュ体は、その素材が、ポリエステル、ポリプロ
ピレン、ポリウレタン等の合成樹脂、天然繊維、セルロ
ースおよび紙等の有機質、金属、ガラス、カーボン等の
無機質のものが用いられる。また、メッシュ体は、縦糸
と横糸とを編んだもの、或いは１本または複数本の糸を
繊維状に編んで形成する全ての編組織のものを含み、２
〜２００メッシュのものが好適に用いられる。かつ、メ
ッシュ体および不織布としては、線径が０.０１ｍｍ〜
１.０ｍｍ、開口率が４０〜９９％のものが好適に用い
られる。
【００１７】
【作用】上記本発明に係わる方法により金属微粒粉を塗
布して金属層を付与した場合、今まで必要であった電気
メッキが不要となり、言わば、従来の導電性付与処理に
より付着される金属で必要目付量の１００％を付着する
ことができる。このように、電気メッキ工程を省くこと
により、コストの大幅な低減と生産性の飛躍的な向上を
図ることが可能となる。特に、金属多孔体を電池用極板
として用いる場合には、その空孔部の容積を大として空
孔部に充填する活物質粉末の充填量を増加させることが
要望されており、その結果、金属目付量の低減が求めれ
ている。よって、金属多孔体においては、金属の目付量
が従来６００ｇ／ｍ2であったのが、４２０ｇ／ｍ2に変
わりつつある。その場合、上記金属微粒粉の塗布だけで
十分に必要な目付量を与えることができる。
布して金属層を付与した場合、今まで必要であった電気
メッキが不要となり、言わば、従来の導電性付与処理に
より付着される金属で必要目付量の１００％を付着する
ことができる。このように、電気メッキ工程を省くこと
により、コストの大幅な低減と生産性の飛躍的な向上を
図ることが可能となる。特に、金属多孔体を電池用極板
として用いる場合には、その空孔部の容積を大として空
孔部に充填する活物質粉末の充填量を増加させることが
要望されており、その結果、金属目付量の低減が求めれ
ている。よって、金属多孔体においては、金属の目付量
が従来６００ｇ／ｍ2であったのが、４２０ｇ／ｍ2に変
わりつつある。その場合、上記金属微粒粉の塗布だけで
十分に必要な目付量を与えることができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。第１実施例は図１のフローチャートおよび
図２の概略工程図に示すように、発泡体、不織布、ある
いはメッシュ体からなる単体、あるいはこれら２種以上
の積層体からなる三次元網状の多孔体を基材として用
い、該多孔体１を連続シート状として連続的に搬送して
いる。該搬送過程において、まず、図１でステップ＃１
で示すように、有機接着剤２と金属微粒粉４とのスラリ
ー４０を貯溜している接着剤槽１１に搬送して、後述す
る態様で、多孔体１の上下表面および空孔部内周面にス
ラリー４０を含浸・塗布している。使用する金属微粒粉
４は、少なくとも５.０μｍ以下、好ましくは、１.０μ
ｍ以下が好ましく、該金属微粒粉としては、Ｎｉ，Ｎｉ
Ｏ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ａｕ，Ｉ
ｎ，Ｐ，Ｃｒのうちの一種あるいは二種以上を混合した
ものが好適に用いられる。接着剤としては有機接着剤が
用いられ、アクリル系、エポキシ系の樹脂と水、アルコ
ール、溶媒とを混合したものが好適に用いられる。
に説明する。第１実施例は図１のフローチャートおよび
図２の概略工程図に示すように、発泡体、不織布、ある
いはメッシュ体からなる単体、あるいはこれら２種以上
の積層体からなる三次元網状の多孔体を基材として用
い、該多孔体１を連続シート状として連続的に搬送して
いる。該搬送過程において、まず、図１でステップ＃１
で示すように、有機接着剤２と金属微粒粉４とのスラリ
ー４０を貯溜している接着剤槽１１に搬送して、後述す
る態様で、多孔体１の上下表面および空孔部内周面にス
ラリー４０を含浸・塗布している。使用する金属微粒粉
４は、少なくとも５.０μｍ以下、好ましくは、１.０μ
ｍ以下が好ましく、該金属微粒粉としては、Ｎｉ，Ｎｉ
Ｏ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ａｕ，Ｉ
ｎ，Ｐ，Ｃｒのうちの一種あるいは二種以上を混合した
ものが好適に用いられる。接着剤としては有機接着剤が
用いられ、アクリル系、エポキシ系の樹脂と水、アルコ
ール、溶媒とを混合したものが好適に用いられる。
【００１９】上記有機接着剤２と金属微粒粉４を混合し
たスラリー４０は、その粘度が高いと多孔体の塗布表面
が荒れる問題が生じる。つまり、粘度が高いとスラリー
が玉状に付着するため、多孔体表面は滑らかでなくな
り、凹凸が生じた状態となる。一方、粘度を低くするた
め、水分量を増加すると、スラリー塗布後の乾燥時間が
長くなる。よって、スラリー４０の粘度は２０００ｃｐ
ｓ以上で１５０００ｃｐｓ以下が好ましい。
たスラリー４０は、その粘度が高いと多孔体の塗布表面
が荒れる問題が生じる。つまり、粘度が高いとスラリー
が玉状に付着するため、多孔体表面は滑らかでなくな
り、凹凸が生じた状態となる。一方、粘度を低くするた
め、水分量を増加すると、スラリー塗布後の乾燥時間が
長くなる。よって、スラリー４０の粘度は２０００ｃｐ
ｓ以上で１５０００ｃｐｓ以下が好ましい。
【００２０】また、スラリー４０を形成するために混合
する有機接着剤２の混合割合は、有機接着剤２が少ない
程、電気抵抗値が低くなり、多い程、電気抵抗値が高く
なる。よって、接着剤２の割合は少ない程、良好である
が、最低、多孔体に金属微粒粉４が接着できる量は必要
である。よって、接着剤２の混合割合は、金属微粒粉４
の３〜２０重量％の範囲にするのが好ましい。
する有機接着剤２の混合割合は、有機接着剤２が少ない
程、電気抵抗値が低くなり、多い程、電気抵抗値が高く
なる。よって、接着剤２の割合は少ない程、良好である
が、最低、多孔体に金属微粒粉４が接着できる量は必要
である。よって、接着剤２の混合割合は、金属微粒粉４
の３〜２０重量％の範囲にするのが好ましい。
【００２１】さらに、スラリー４０の一回の塗布だけで
必要目付量とすることも可能であるが、導電性金属層の
厚さを大とする場合、一回の塗布だけで行うと、表面が
荒くなり、目付量のバラツキが発生しやすいため、少量
ずつに分けて数回行うことが好ましい。
必要目付量とすることも可能であるが、導電性金属層の
厚さを大とする場合、一回の塗布だけで行うと、表面が
荒くなり、目付量のバラツキが発生しやすいため、少量
ずつに分けて数回行うことが好ましい。
【００２２】スラリー４０の多孔体１への含浸・塗布方
法として種々の方法を用いることができる。図２に示す
ロールコータ式の装置では、スラリー４０を貯溜してい
る液槽１１内にピックアップロール２２をスラリー４０
に下部を浸漬した状態で配置し、該ピックアップロール
２２の上方にコーティングロール２３を配置している。
該コーティングロール２３の上方に多孔体１を挟むよう
にサービスロール２４を配置している。該装置では、ス
ラリー４０をピックアップロール２２で引き上げ、コー
ティングロール２３に転写し、該コーティングロール２
３によりサービスロール２４との間に多孔体１を押しつ
けた状態でスラリー４０を含浸・塗布している。
法として種々の方法を用いることができる。図２に示す
ロールコータ式の装置では、スラリー４０を貯溜してい
る液槽１１内にピックアップロール２２をスラリー４０
に下部を浸漬した状態で配置し、該ピックアップロール
２２の上方にコーティングロール２３を配置している。
該コーティングロール２３の上方に多孔体１を挟むよう
にサービスロール２４を配置している。該装置では、ス
ラリー４０をピックアップロール２２で引き上げ、コー
ティングロール２３に転写し、該コーティングロール２
３によりサービスロール２４との間に多孔体１を押しつ
けた状態でスラリー４０を含浸・塗布している。
【００２３】其の際、ピックアップロール２３とサービ
スロール２４の隙間を調節することにより、多孔体１へ
の塗布量を調節することができる。本実施例ではロール
間の隙間を多孔体１の厚さの約１／３に調節しておき、
多孔体１の内部まで確実にスラリー４０が含浸するよう
にしている。
スロール２４の隙間を調節することにより、多孔体１へ
の塗布量を調節することができる。本実施例ではロール
間の隙間を多孔体１の厚さの約１／３に調節しておき、
多孔体１の内部まで確実にスラリー４０が含浸するよう
にしている。
【００２４】尚、上記装置では、コーティングロール２
３と接する多孔体の下面が、サービスロール２４と接す
る上面よりスラリー４０の塗布量が多くなるため、図２
に示す装置と同一の装置で、多孔体１を上下反転させた
のち、多孔体の上面側にコーティングロール２３でスラ
リー４０を塗布することが好ましい。この場合、多孔体
１の両面よりスラリー４０が均等に塗布される。
３と接する多孔体の下面が、サービスロール２４と接す
る上面よりスラリー４０の塗布量が多くなるため、図２
に示す装置と同一の装置で、多孔体１を上下反転させた
のち、多孔体の上面側にコーティングロール２３でスラ
リー４０を塗布することが好ましい。この場合、多孔体
１の両面よりスラリー４０が均等に塗布される。
【００２５】図３（Ａ）（Ｂ）に示す装置はロール内部
にスラリーを供給し、ロール外周壁を構成するスクリー
ンを通してスラリーを塗布する、言わば、ロータリ−ス
クリーン方式である。上記装置では、両側の側面板４５
の間に金網からなるスクリーン４６を張架した円筒状の
周壁部を設けると共に、上記側面板４５の中心に孔４５
ａを形成し、該孔４５ａにスラリー供給管４７の両側を
挿入して、円筒状スクリーン４６の回転軸芯に沿って配
置し、該スラリー供給管４７に所定間隔をあけてスラリ
ー噴出口４７ａを形成したコーティングロール４８を設
け、該コーティングロール４８を多孔体１の上下両側に
配置している。上記コーティングロール４８では、その
内部のスラリー供給管４７にスラリー４０を供給し、ス
ラリー噴出口４７ａよりスラリー４０を噴出し、スクリ
ーン４６を通して多孔体１の表面にスラリー４０を含浸
・塗布している。上記スラリー４０はスクリーン４６を
通過する時、噴出量にむらがなくなり、均一な厚さで含
浸・塗布される。
にスラリーを供給し、ロール外周壁を構成するスクリー
ンを通してスラリーを塗布する、言わば、ロータリ−ス
クリーン方式である。上記装置では、両側の側面板４５
の間に金網からなるスクリーン４６を張架した円筒状の
周壁部を設けると共に、上記側面板４５の中心に孔４５
ａを形成し、該孔４５ａにスラリー供給管４７の両側を
挿入して、円筒状スクリーン４６の回転軸芯に沿って配
置し、該スラリー供給管４７に所定間隔をあけてスラリ
ー噴出口４７ａを形成したコーティングロール４８を設
け、該コーティングロール４８を多孔体１の上下両側に
配置している。上記コーティングロール４８では、その
内部のスラリー供給管４７にスラリー４０を供給し、ス
ラリー噴出口４７ａよりスラリー４０を噴出し、スクリ
ーン４６を通して多孔体１の表面にスラリー４０を含浸
・塗布している。上記スラリー４０はスクリーン４６を
通過する時、噴出量にむらがなくなり、均一な厚さで含
浸・塗布される。
【００２６】図４（Ａ）（Ｂ）に示す装置もロータリ−
スクリーン式であり、図３と同様に、上下一対のコーテ
ィングロール５０を多孔体１の搬送路を挟んで配置して
おり、上記コーティングロール４８と同様に、これらコ
ーティングロール５０の外周面を金網からなるスクリー
ン５１で囲んでいる。該コーティングロール５０の内部
にはスケージ５２を配置し、該スケージ５２にロール回
転軸芯部に配置した管（図示せず）より発泡化させたス
ラリー４０を２〜３気圧の圧力で供給している。
スクリーン式であり、図３と同様に、上下一対のコーテ
ィングロール５０を多孔体１の搬送路を挟んで配置して
おり、上記コーティングロール４８と同様に、これらコ
ーティングロール５０の外周面を金網からなるスクリー
ン５１で囲んでいる。該コーティングロール５０の内部
にはスケージ５２を配置し、該スケージ５２にロール回
転軸芯部に配置した管（図示せず）より発泡化させたス
ラリー４０を２〜３気圧の圧力で供給している。
【００２７】上記発泡スラリーが供給されるスケージ５
２は多孔体との接触側に吐出口５２ａを備え、該吐出口
５２ａよりスクリーン５１を通過して多孔体へ供給され
る時に大気と接触し、大気との圧力差で発泡スラリーが
破裂し、通常のペースト状に戻る。この発泡スラリーが
破裂する時に多孔体１にコーティングされるため均一な
被膜が得られる。
２は多孔体との接触側に吐出口５２ａを備え、該吐出口
５２ａよりスクリーン５１を通過して多孔体へ供給され
る時に大気と接触し、大気との圧力差で発泡スラリーが
破裂し、通常のペースト状に戻る。この発泡スラリーが
破裂する時に多孔体１にコーティングされるため均一な
被膜が得られる。
【００２８】上記図２、３および４に示す装置では、コ
ーティングロール間の隙間を多孔体の厚さより小とし
て、ロール通過時に両側のコーティングロールより押圧
しながらスラリー４０を塗布し、両コーティングロール
の押圧力でスラリー４０を多孔体の肉厚方向に押し込ん
で浸透させることが好ましい。その際、多孔体１が発泡
体の場合はロール通過後に元の厚さとなるように弾性復
帰するため、問題がない。また、多孔体がメッシュ体の
場合も問題がない。しかしながら、多孔体１が不織布の
場合、ロール通過後に元の厚さに戻り難い問題がある。
ーティングロール間の隙間を多孔体の厚さより小とし
て、ロール通過時に両側のコーティングロールより押圧
しながらスラリー４０を塗布し、両コーティングロール
の押圧力でスラリー４０を多孔体の肉厚方向に押し込ん
で浸透させることが好ましい。その際、多孔体１が発泡
体の場合はロール通過後に元の厚さとなるように弾性復
帰するため、問題がない。また、多孔体がメッシュ体の
場合も問題がない。しかしながら、多孔体１が不織布の
場合、ロール通過後に元の厚さに戻り難い問題がある。
【００２９】よって、不織布の場合、図５に示すよう
な、スラリー４０に浸漬して塗布することが好ましい。
すなわち、該浸漬装置は、スラリー４０を貯溜した液槽
５５に上下一対のコーティングロール５６Ａと５６Ｂと
を複数組み並列に配置し、かつ、槽上がり位置に一対の
絞りロール５７Ａと５７Ｂを配置している。上記コーテ
ィングロール５６Ａと５６Ｂとはスラリー４０に浸漬し
ており、これらコーティングロール５６Ａと５６Ｂとの
隙間に多孔体１を連続的に挿通させ、多孔体１をスラリ
ー４０に浸漬して塗布する。このようにスラリー４０に
多孔体１を浸漬すると、多孔体の肉厚方向にもスラリー
４０を十分に浸透させることができる。しかしながら、
余分にスラリー４０が付着されるため、槽上がりの位置
で絞りロール５７Ａと５７Ｂの間を通して多孔体１を軽
く絞り、余分なスラリー４０を液槽５５に戻すようにし
ている。
な、スラリー４０に浸漬して塗布することが好ましい。
すなわち、該浸漬装置は、スラリー４０を貯溜した液槽
５５に上下一対のコーティングロール５６Ａと５６Ｂと
を複数組み並列に配置し、かつ、槽上がり位置に一対の
絞りロール５７Ａと５７Ｂを配置している。上記コーテ
ィングロール５６Ａと５６Ｂとはスラリー４０に浸漬し
ており、これらコーティングロール５６Ａと５６Ｂとの
隙間に多孔体１を連続的に挿通させ、多孔体１をスラリ
ー４０に浸漬して塗布する。このようにスラリー４０に
多孔体１を浸漬すると、多孔体の肉厚方向にもスラリー
４０を十分に浸透させることができる。しかしながら、
余分にスラリー４０が付着されるため、槽上がりの位置
で絞りロール５７Ａと５７Ｂの間を通して多孔体１を軽
く絞り、余分なスラリー４０を液槽５５に戻すようにし
ている。
【００３０】さらに、スラリー４０をスプレーで多孔体
１の表面に吹き付ける方法を用いることもできる。さら
にまた、図６に示すドクターナイフ３５を用いて、先に
多孔体表面にスラリー４０を供給しておき、ドクターナ
イフ３５で均一に押し広げて分布させると共に多孔体の
肉厚方向に含浸させる方法も採用できる。
１の表面に吹き付ける方法を用いることもできる。さら
にまた、図６に示すドクターナイフ３５を用いて、先に
多孔体表面にスラリー４０を供給しておき、ドクターナ
イフ３５で均一に押し広げて分布させると共に多孔体の
肉厚方向に含浸させる方法も採用できる。
【００３１】ステップ＃１で、上記各種の方法でスラリ
ー４０を多孔体１に塗布、含浸した後、図２に示すよう
に、ステップ＃２でエアーナイフ１４で塗布したスラリ
ー４０を肉厚方向に目通し、多孔体１の空孔部に詰まっ
ているスラリー４０を吹き飛ばし、空孔部内周面および
多孔体の上下表面を含めて全表面にスラリー４０が均一
な厚さで塗布するようにしている。尚、エアーナイフに
代えてバイフレーションをかけても良く、あるいは、エ
アーナイフとバイフレーションとを併用しても良い。
ー４０を多孔体１に塗布、含浸した後、図２に示すよう
に、ステップ＃２でエアーナイフ１４で塗布したスラリ
ー４０を肉厚方向に目通し、多孔体１の空孔部に詰まっ
ているスラリー４０を吹き飛ばし、空孔部内周面および
多孔体の上下表面を含めて全表面にスラリー４０が均一
な厚さで塗布するようにしている。尚、エアーナイフに
代えてバイフレーションをかけても良く、あるいは、エ
アーナイフとバイフレーションとを併用しても良い。
【００３２】ステップ＃２の後、乾燥し、ステップ＃３
で金属微粒粉の活性化処理を行い、ステップ＃４で置換
処理を行う。上記金属微粒粉の活性化および置換処理
は、有機接着剤と混合してスラリーとする前に行っても
よい。即ち、上記金属微粒粉４がＣｕ，Ａｇ以外で表面
が酸化を受けやすい金属微粒粉である場合、ステップ＃
３の金属微粒粉４の活性化処理を行うため、活性化液槽
１５に浸漬する。ついで、ステップ＃４で、金属微粒粉
４の固有抵抗値が高い場合等には、置換処理を行うた
め、置換液槽１６に多孔体１を浸漬する。
で金属微粒粉の活性化処理を行い、ステップ＃４で置換
処理を行う。上記金属微粒粉の活性化および置換処理
は、有機接着剤と混合してスラリーとする前に行っても
よい。即ち、上記金属微粒粉４がＣｕ，Ａｇ以外で表面
が酸化を受けやすい金属微粒粉である場合、ステップ＃
３の金属微粒粉４の活性化処理を行うため、活性化液槽
１５に浸漬する。ついで、ステップ＃４で、金属微粒粉
４の固有抵抗値が高い場合等には、置換処理を行うた
め、置換液槽１６に多孔体１を浸漬する。
【００３３】ついで、ステップ＃５の乾燥を行った後、
加熱装置１９で所要温度で所要時間加熱してステップ＃
６の脱煤を行い、多孔体が金属以外のものから形成され
ている場合、該基材を焼き飛ばしている。ついで、ステ
ップ＃７に示すように加熱装置２０内において、還元雰
囲気中で所要温度で所要時間加熱して焼結を行う。最後
に、ステップ＃８に示すように、スキンパスロール２１
を通して所要の板厚調整を行う。
加熱装置１９で所要温度で所要時間加熱してステップ＃
６の脱煤を行い、多孔体が金属以外のものから形成され
ている場合、該基材を焼き飛ばしている。ついで、ステ
ップ＃７に示すように加熱装置２０内において、還元雰
囲気中で所要温度で所要時間加熱して焼結を行う。最後
に、ステップ＃８に示すように、スキンパスロール２１
を通して所要の板厚調整を行う。
【００３４】上記したステップ＃１からステップ＃８の
工程をへて、図７に示すような、空孔部を囲む骨格が、
導電性金属層５から三次元網状の骨格が構成される金属
多孔体８を製造している。
工程をへて、図７に示すような、空孔部を囲む骨格が、
導電性金属層５から三次元網状の骨格が構成される金属
多孔体８を製造している。
【００３５】
【実験例１】アクリル系接着剤（アクリル３０％、水分
量７０％）１４０部、Ｎｉ微粒粉４００部、水６８０
部、分散剤２部、５％ＭＣ溶液４０部を高速回転式撹拌
機に投入して撹拌し、スラリー４０を作成した。該スラ
リー４０のカップ粘度は６２００ｃｐｓであった。厚さ
１.７ｍｍのエステル系ポリウレタンスポンジからなる
発泡体を多孔体として用い、図２に示す上下一対のコー
ティングロール２３とサービルロール２４の間の０.５
ｍｍの隙間を通過させ、上記スラリー４０をコーティン
グロール２３より多孔体１の表面に塗布した。コーティ
ングロール２３とサービルロール２４の隙間を小さくし
てロール間で発泡体を押圧しながらスラリー４０を塗布
するため、下面側から塗布されたスラリー４０は肉厚方
向へ含浸し、上面側にも十分に含浸・塗布された。
量７０％）１４０部、Ｎｉ微粒粉４００部、水６８０
部、分散剤２部、５％ＭＣ溶液４０部を高速回転式撹拌
機に投入して撹拌し、スラリー４０を作成した。該スラ
リー４０のカップ粘度は６２００ｃｐｓであった。厚さ
１.７ｍｍのエステル系ポリウレタンスポンジからなる
発泡体を多孔体として用い、図２に示す上下一対のコー
ティングロール２３とサービルロール２４の間の０.５
ｍｍの隙間を通過させ、上記スラリー４０をコーティン
グロール２３より多孔体１の表面に塗布した。コーティ
ングロール２３とサービルロール２４の隙間を小さくし
てロール間で発泡体を押圧しながらスラリー４０を塗布
するため、下面側から塗布されたスラリー４０は肉厚方
向へ含浸し、上面側にも十分に含浸・塗布された。
【００３６】その後、エアーナイフで目通しし、１５０
℃で１分間、乾燥した。この状態で、形成された導電性
金属層５の目付量を測定すると、１２５ｇ／ｍ2であっ
た。該重量は有機接着剤２を含み、金属微粒粉４だけの
実質金属重量は１１２.５ｇ／ｍ2であった。（上記実質
金属重量は焼結して有機接着剤を焼き飛ばした後に測定
した。）
℃で１分間、乾燥した。この状態で、形成された導電性
金属層５の目付量を測定すると、１２５ｇ／ｍ2であっ
た。該重量は有機接着剤２を含み、金属微粒粉４だけの
実質金属重量は１１２.５ｇ／ｍ2であった。（上記実質
金属重量は焼結して有機接着剤を焼き飛ばした後に測定
した。）
【００３７】同様にして、２回目のスラリー４０の塗布
を行った。この２回目の塗布では、１回目で下側であっ
た下面を２回目では上面とし、上下反転して、図２で示
す槽１１で塗布をした。２回目のスラリー４０の塗布
で、目付量は２６６ｇ／ｍ2であった。同様にして、３
回目のスラリー塗布で、目付量は４８０ｇ／ｍ2を得る
ことができた。実質金属分にすると４３２ｇ／ｍ2を得
た。よって、この種の金属多孔体の必要最終目付量の４
２０ｇ／ｍ2を電気メッキを施すことなく得ることがで
きた。
を行った。この２回目の塗布では、１回目で下側であっ
た下面を２回目では上面とし、上下反転して、図２で示
す槽１１で塗布をした。２回目のスラリー４０の塗布
で、目付量は２６６ｇ／ｍ2であった。同様にして、３
回目のスラリー塗布で、目付量は４８０ｇ／ｍ2を得る
ことができた。実質金属分にすると４３２ｇ／ｍ2を得
た。よって、この種の金属多孔体の必要最終目付量の４
２０ｇ／ｍ2を電気メッキを施すことなく得ることがで
きた。
【００３８】上記金属多孔体８を８００℃で３分の間、
加熱して脱煤を行った。ついで、還元雰囲気中で１００
０℃で３０分の間、加熱して焼結を行った。その後、隙
間を１.５ｍｍとしたスキンパスロールの間を通過させ
て、１.５５ｍｍの肉厚の金属多孔体８を得た。
加熱して脱煤を行った。ついで、還元雰囲気中で１００
０℃で３０分の間、加熱して焼結を行った。その後、隙
間を１.５ｍｍとしたスキンパスロールの間を通過させ
て、１.５５ｍｍの肉厚の金属多孔体８を得た。
【００３９】上記金属多孔体は、上記焼結前は幅が２０
０ｍｍであったが、焼結後は１８０ｍｍと収縮してい
た。また、厚さも収縮していた。上記収縮はスラリー４
０に含まれていた接着剤が焼結時に燃え、焼結時に金属
組織化される時点で収縮したためである。よって、製造
される金属多孔体の空孔部（セル）の大きさも同様に収
縮して小さくなる。上記空孔部が小さくなると、該金属
多孔体を電池用極板として用いて、空孔部に活物質を充
填する際、その充填量が少なくなる不具合を発生する。
よって、空孔部の大きさを従来より大きくしておき、例
えば、従来の空孔部の径が２００〜５００μφであった
場合、１０％程度大きくしておくことが好ましいことが
判明した。
０ｍｍであったが、焼結後は１８０ｍｍと収縮してい
た。また、厚さも収縮していた。上記収縮はスラリー４
０に含まれていた接着剤が焼結時に燃え、焼結時に金属
組織化される時点で収縮したためである。よって、製造
される金属多孔体の空孔部（セル）の大きさも同様に収
縮して小さくなる。上記空孔部が小さくなると、該金属
多孔体を電池用極板として用いて、空孔部に活物質を充
填する際、その充填量が少なくなる不具合を発生する。
よって、空孔部の大きさを従来より大きくしておき、例
えば、従来の空孔部の径が２００〜５００μφであった
場合、１０％程度大きくしておくことが好ましいことが
判明した。
【００４０】
【実験例２】アクリル系接着剤（アクリル量３０％、水
分量７０％）１１０部、Ｎｉ微粒粉８００部、水６８０
部、分散剤１部を、高速回転式撹拌機に投入して撹拌
し、スラリー４０を作成した。該スラリー４０のカップ
粘度は３６００ｃｐｓであった。厚さ２.２ｍｍのポリ
エステル樹脂からなる不織布を多孔体として用い、ま
た、図５に示す浸漬装置を用い、液槽に上記スラリー４
０を入れ、該スラリー４０に浸漬するように、上下外径
８０φｍｍの上下一対のコーティングロール５６Ａ、５
６Ｂを２ケ所設置し、各上下コーティングロール５６Ａ
と５６Ｂの隙間を２.０ｍｍとした。また、槽上がりの
絞りロール５７Ａと５７Ｂの隙間を１.９ｍｍとした。
分量７０％）１１０部、Ｎｉ微粒粉８００部、水６８０
部、分散剤１部を、高速回転式撹拌機に投入して撹拌
し、スラリー４０を作成した。該スラリー４０のカップ
粘度は３６００ｃｐｓであった。厚さ２.２ｍｍのポリ
エステル樹脂からなる不織布を多孔体として用い、ま
た、図５に示す浸漬装置を用い、液槽に上記スラリー４
０を入れ、該スラリー４０に浸漬するように、上下外径
８０φｍｍの上下一対のコーティングロール５６Ａ、５
６Ｂを２ケ所設置し、各上下コーティングロール５６Ａ
と５６Ｂの隙間を２.０ｍｍとした。また、槽上がりの
絞りロール５７Ａと５７Ｂの隙間を１.９ｍｍとした。
【００４１】上記浸漬装置において、２ケ所のコーティ
ングロール５６Ａと５６Ｂの間を上記不織布を通し、槽
上がりで絞りロール５７Ａと５７Ｂの間を通した。その
後、エアーナイフで目通しし、ついで、２００℃で１.
２分間加熱乾燥させた。上記工程を３回繰り返し、合計
４２６ｇ／ｍ2のＮｉ分付着量を得た。
ングロール５６Ａと５６Ｂの間を上記不織布を通し、槽
上がりで絞りロール５７Ａと５７Ｂの間を通した。その
後、エアーナイフで目通しし、ついで、２００℃で１.
２分間加熱乾燥させた。上記工程を３回繰り返し、合計
４２６ｇ／ｍ2のＮｉ分付着量を得た。
【００４２】また、上記装置において、２回目の工程の
コーティングロール５６Ａと５６Ｂの隙間を１.９ｍｍ
で、絞りロール５７Ａと５７Ｂの隙間を１.８ｍｍと
し、さらに、３回目の工程のコーティングロール５６Ａ
と５６Ｂの隙間を１.８ｍｍ、絞りロール５７Ａと５７
Ｂの隙間を１.７ｍｍで仕上げ、脱煤８００℃で３分、
焼結を還元雰囲気中１０００℃で３０分行った。その
後、スキンパスロールを通して板厚１.４ｍｍとした。
コーティングロール５６Ａと５６Ｂの隙間を１.９ｍｍ
で、絞りロール５７Ａと５７Ｂの隙間を１.８ｍｍと
し、さらに、３回目の工程のコーティングロール５６Ａ
と５６Ｂの隙間を１.８ｍｍ、絞りロール５７Ａと５７
Ｂの隙間を１.７ｍｍで仕上げ、脱煤８００℃で３分、
焼結を還元雰囲気中１０００℃で３０分行った。その
後、スキンパスロールを通して板厚１.４ｍｍとした。
【００４３】上記不織布から製造した金属多孔体８で
は、板幅の収縮は７％程度で、発泡体を基材とした場合
より低減していた。張力は２.１ｋｇ／２０ｍｍであ
り、該金属多孔体８に張力を付加しながら連続的に搬送
することに十分耐えられるものであった。また、折り曲
げテストでは３６０°に曲げた場合でも、曲面にクラッ
クの発生がなく、電池用極板として用いるのに何ら問題
がないことが確認できた。
は、板幅の収縮は７％程度で、発泡体を基材とした場合
より低減していた。張力は２.１ｋｇ／２０ｍｍであ
り、該金属多孔体８に張力を付加しながら連続的に搬送
することに十分耐えられるものであった。また、折り曲
げテストでは３６０°に曲げた場合でも、曲面にクラッ
クの発生がなく、電池用極板として用いるのに何ら問題
がないことが確認できた。
【００４４】尚、上記不織布を用いた場合、短繊維より
形成しているため、繊維密度が均一に分布していない。
よって、毛玉と呼ばれるように一部に短繊維が集中した
り、スケと呼ばれる隙間があるため、スラリーは均一に
含浸しにくい。そのため、発泡体と比較して、金属微粒
粉の混合割合を２０％程度低下させ、上記のようにスラ
リー粘度を３０００〜４０００ｃｐｓ程度に低下させて
柔らかくし、スラリーが容易に不織布に含浸するように
した。
形成しているため、繊維密度が均一に分布していない。
よって、毛玉と呼ばれるように一部に短繊維が集中した
り、スケと呼ばれる隙間があるため、スラリーは均一に
含浸しにくい。そのため、発泡体と比較して、金属微粒
粉の混合割合を２０％程度低下させ、上記のようにスラ
リー粘度を３０００〜４０００ｃｐｓ程度に低下させて
柔らかくし、スラリーが容易に不織布に含浸するように
した。
【００４５】
【実験例３】アクリル系接着剤（アクリル３０％、水分
量７０％）２００部、Ｎｉ微粒粉１０００部、水６８０
部、分散剤３部、５％ＭＣ溶液４０部を、高速回転式撹
拌機に投入して撹拌し、スラリー４０を作成した。該ス
ラリー４０のカップ粘度は９０００ｃｐｓであった。多
孔体として９０メッシュのポリエステル樹脂からなるメ
ッシュ体を用い、また、図５に示す浸漬装置を用いた。
実験例３と同様に、メッシュ体にスラリー４０を塗布
し、その後、エアーナイフで目通しし、ついで、１５０
℃で１分間加熱乾燥させ、２５３ｇ／ｍ2のＮｉ付着量
を得た。づいで、脱煤８００℃で１分、焼結９００℃で
３０分間行った。
量７０％）２００部、Ｎｉ微粒粉１０００部、水６８０
部、分散剤３部、５％ＭＣ溶液４０部を、高速回転式撹
拌機に投入して撹拌し、スラリー４０を作成した。該ス
ラリー４０のカップ粘度は９０００ｃｐｓであった。多
孔体として９０メッシュのポリエステル樹脂からなるメ
ッシュ体を用い、また、図５に示す浸漬装置を用いた。
実験例３と同様に、メッシュ体にスラリー４０を塗布
し、その後、エアーナイフで目通しし、ついで、１５０
℃で１分間加熱乾燥させ、２５３ｇ／ｍ2のＮｉ付着量
を得た。づいで、脱煤８００℃で１分、焼結９００℃で
３０分間行った。
【００４６】上記メッシュ体を用いて製造した金属多孔
体は、張力が４.８ｋｇ／２０ｍｍとなり、また、折り
曲げテストでも３６０度曲げても割れが生じることはな
かった。
体は、張力が４.８ｋｇ／２０ｍｍとなり、また、折り
曲げテストでも３６０度曲げても割れが生じることはな
かった。
【００４７】図８は第２実施例のフローチャートを示
し、第１実施例では接着剤と金属微粒粉を混合したスラ
リーを多孔体に含浸塗布しているが、第２実施例では、
多孔体に対して、ステップ＃１で接着剤と塗布し、つい
で、ステップ＃２で金属微粒粉をふりかけている。つい
で、ステップ＃３でバイブレーションをかけると共に、
ステップ＃４でエアーナイフで目通しして、表面にふり
かけた金属微粒粉を多孔体の内部へ浸透させている。つ
いで、ステップ＃５で金属微粒粉を活性化処理し、その
後、ステップ＃６で乾燥している。ついで、ステップ＃
７で脱煤、ステップ＃８で焼結、ステップ＃９で圧延を
行っている。
し、第１実施例では接着剤と金属微粒粉を混合したスラ
リーを多孔体に含浸塗布しているが、第２実施例では、
多孔体に対して、ステップ＃１で接着剤と塗布し、つい
で、ステップ＃２で金属微粒粉をふりかけている。つい
で、ステップ＃３でバイブレーションをかけると共に、
ステップ＃４でエアーナイフで目通しして、表面にふり
かけた金属微粒粉を多孔体の内部へ浸透させている。つ
いで、ステップ＃５で金属微粒粉を活性化処理し、その
後、ステップ＃６で乾燥している。ついで、ステップ＃
７で脱煤、ステップ＃８で焼結、ステップ＃９で圧延を
行っている。
【００４８】図９は第３実施例のフローチャートを示
し、第１実施例および第２実施例では、脱煤、焼結して
基材である多孔体を焼き飛ばし、金属微粒粉からなる導
電性金属層のみからなる金属多孔体を形成しているが、
第３実施例では基材である多孔体を焼き飛ばさずに、最
終的に基材である多孔体の表面に金属微粒粉からなる導
電性金属層が積層された金属多孔体を製造している。即
ち、ステップ＃１で連続シートからなる多孔体１に接着
剤と金属微粒粉を混合したスラリーを塗布し、ステップ
＃２でエアーナイフで目通し、ステップ＃３で金属微粒
粉を活性化処理し、ステップ＃４で金属微粒粉の置換処
理を行い、ステップ＃５で乾燥し、最後のステップ＃６
で圧延処理している。
し、第１実施例および第２実施例では、脱煤、焼結して
基材である多孔体を焼き飛ばし、金属微粒粉からなる導
電性金属層のみからなる金属多孔体を形成しているが、
第３実施例では基材である多孔体を焼き飛ばさずに、最
終的に基材である多孔体の表面に金属微粒粉からなる導
電性金属層が積層された金属多孔体を製造している。即
ち、ステップ＃１で連続シートからなる多孔体１に接着
剤と金属微粒粉を混合したスラリーを塗布し、ステップ
＃２でエアーナイフで目通し、ステップ＃３で金属微粒
粉を活性化処理し、ステップ＃４で金属微粒粉の置換処
理を行い、ステップ＃５で乾燥し、最後のステップ＃６
で圧延処理している。
【００４９】図１０は第４実施例のフローチャートを示
し、該第４実施例では、導電性金属層に金属イオンを付
着あるいは内部へ浸透させている。即ち、ステップ＃１
で、金属微粒粉と有機接着剤とイオン吸着樹脂とを混合
したスラリーを設け、該スラリーを多孔体１に塗布し、
導電性金属層を形成する。ついで、ステップ＃２で金属
微粒粉と同一の金属イオンの含有液に浸漬し、イオンを
吸着させる。ついで、ステップ＃３で脱煤、ステップ＃
４で焼結、ステップ＃５で圧延している。
し、該第４実施例では、導電性金属層に金属イオンを付
着あるいは内部へ浸透させている。即ち、ステップ＃１
で、金属微粒粉と有機接着剤とイオン吸着樹脂とを混合
したスラリーを設け、該スラリーを多孔体１に塗布し、
導電性金属層を形成する。ついで、ステップ＃２で金属
微粒粉と同一の金属イオンの含有液に浸漬し、イオンを
吸着させる。ついで、ステップ＃３で脱煤、ステップ＃
４で焼結、ステップ＃５で圧延している。
【００５０】図１１は第５実施例のフローチャートを示
し、第４実施例では、ステップ＃１で金属微粒粉と有機
接着剤とイオン吸着樹脂とを混合したスラリーを設け、
該スラリーを多孔体１に塗布して、導電性金属層を形成
する。ついで、ステップ＃２で脱煤する。その後、ステ
ップ＃３で、金属微粒粉と同一の金属イオンの含有液に
浸漬し、イオンを吸着させる。ついで、ステップ＃４で
焼結、ステップ＃５で圧延している。
し、第４実施例では、ステップ＃１で金属微粒粉と有機
接着剤とイオン吸着樹脂とを混合したスラリーを設け、
該スラリーを多孔体１に塗布して、導電性金属層を形成
する。ついで、ステップ＃２で脱煤する。その後、ステ
ップ＃３で、金属微粒粉と同一の金属イオンの含有液に
浸漬し、イオンを吸着させる。ついで、ステップ＃４で
焼結、ステップ＃５で圧延している。
【００５１】上記導電性金属層に付着あるいは内部に浸
透させる金属イオンは導電性金属層を形成する金属微粒
粉と同一の金属イオンを用いているが、該金属イオンと
しては、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ａｕ，
Ｉｎが好適に用いられる。また、上記第４実施例と第５
実施例とは用いる金属の種類等に応じて使い分けされ
る。
透させる金属イオンは導電性金属層を形成する金属微粒
粉と同一の金属イオンを用いているが、該金属イオンと
しては、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ａｕ，
Ｉｎが好適に用いられる。また、上記第４実施例と第５
実施例とは用いる金属の種類等に応じて使い分けされ
る。
【００５２】本発明の上記実施例では、基材となる多孔
体として発泡体、不織布、メッシュ体の単体を用いてい
たが、これらを２種以上積層し、例えば、発泡体とメッ
シュ体との積層体、不織布をメッシュ体でサンドイッチ
状に挟んだ積層体を基材として用いることも好ましい。
この積層体の場合、予め積層する多孔体シートを互いに
固着しておいても良いし、単に重ね合わせた状態で搬送
し、接着剤を含んだスラリーを含浸させる時に、同時に
一体化させても良い。
体として発泡体、不織布、メッシュ体の単体を用いてい
たが、これらを２種以上積層し、例えば、発泡体とメッ
シュ体との積層体、不織布をメッシュ体でサンドイッチ
状に挟んだ積層体を基材として用いることも好ましい。
この積層体の場合、予め積層する多孔体シートを互いに
固着しておいても良いし、単に重ね合わせた状態で搬送
し、接着剤を含んだスラリーを含浸させる時に、同時に
一体化させても良い。
【００５３】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、金属微粒粉を接着剤を用いて基材となる多孔
体シートの上下表面および空孔部の内周面に塗布するだ
けで、必要な金属付着量を得ることができるため、電気
メッキを用いることなく、金属多孔体を製造することが
できる。よって、電気メッキを施す場合に必要であった
多大な電気代が不要となり、大幅なコストダウンを達成
することができる。また、従来、電気メッキに長い時間
を必要としていたが、電気メッキ工程を不要としたた
め、短時間で金属多孔体を製造でき、生産性の飛躍的な
向上を図ることができる。
によれば、金属微粒粉を接着剤を用いて基材となる多孔
体シートの上下表面および空孔部の内周面に塗布するだ
けで、必要な金属付着量を得ることができるため、電気
メッキを用いることなく、金属多孔体を製造することが
できる。よって、電気メッキを施す場合に必要であった
多大な電気代が不要となり、大幅なコストダウンを達成
することができる。また、従来、電気メッキに長い時間
を必要としていたが、電気メッキ工程を不要としたた
め、短時間で金属多孔体を製造でき、生産性の飛躍的な
向上を図ることができる。
【００５４】さらに、多孔体の基材の種類が、発泡体、
不織布、メッシュ体、およびこれらの積層体から選択さ
れると、この選択された基材に応じて金属微粒粉と接着
剤とのスラリー粘度を調整することにより、確実に多孔
体の上下両面および空孔部内周面の全体表面に導電性金
属層を形成することができる。
不織布、メッシュ体、およびこれらの積層体から選択さ
れると、この選択された基材に応じて金属微粒粉と接着
剤とのスラリー粘度を調整することにより、確実に多孔
体の上下両面および空孔部内周面の全体表面に導電性金
属層を形成することができる。
【００５５】かつ、従来の導電性付与として汎用されて
いたカーボンの塗布では、カーボンが不純物として残存
するが、本発明では不純物の残存がない。よって、本発
明方法で製造された金属多孔体の品質が向上し、電池用
極板として利用した場合、不純物の少ない高品質の電池
を供給することができる。
いたカーボンの塗布では、カーボンが不純物として残存
するが、本発明では不純物の残存がない。よって、本発
明方法で製造された金属多孔体の品質が向上し、電池用
極板として利用した場合、不純物の少ない高品質の電池
を供給することができる。
【図１】 本発明の第１実施例の製造工程を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図２】 上記実施例の概略工程図である。
【図３】 上記実施例で用いるスラリー塗布装置を示
し、（Ａ）は概略側面図、（Ｂ）は概略正面図である。
し、（Ａ）は概略側面図、（Ｂ）は概略正面図である。
【図４】 他のスラリー塗布装置を示し、（Ａ）は概略
側面図、（Ｂ）は（Ａ）の一部拡大図である。
側面図、（Ｂ）は（Ａ）の一部拡大図である。
【図５】 他のスラリー塗布装置の概略図である。
【図６】 他のスラリー塗布装置の概略図である。
【図７】 本発明の金属多孔体の一部拡大断面図であ
る。
る。
【図８】 本発明の第２実施例のフローチャートであ
る。
る。
【図９】 本発明の第３実施例のフローチャートであ
る。
る。
【図１０】 本発明の第４実施例のフローチャートであ
る。
る。
【図１１】 本発明の第５実施例のフローチャートであ
る。
る。
１ 多孔体 ２ 有機接着剤 ４ 金属微粒粉 ５ 導電性金属層 ８ 金属多孔体 ４０ スラリー １４ エアーナイフ ２３、４８、５０、５６、５６Ｂ コーティングロール ３５ ドクターナイフ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｍ 4/80 Ａ Ｃ
Claims (18)
- 【請求項１】 金属微粒粉からなる導電性金属層より三
次元網状の骨格が構成されている金属多孔体。 - 【請求項２】 上記導電性金属層は金属微粒粉を焼結し
たものからなる請求項１に記載の金属多孔体。 - 【請求項３】 発泡体、不織布、メッシュ体の単体或い
はこれらを２種以上積層した積層体からなる三次元網状
の多孔体の骨格の表面に、金属微粒粉からなる導電性金
属層を備えている金属多孔体。 - 【請求項４】 上記導電性金属層を形成する金属微粒粉
はＮｉ，ＮｉＯ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓ
ｎ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｐ，Ｃｒの少なくとも一種あるいは二
種以上を混合したものからなる前記請求項のいずれか１
項に記載の金属多孔体。 - 【請求項５】 上記金属微粒粉からなる導電性金属層
は、金属イオンを表面に付着あるいは内部に浸透してい
るものからなる前記請求項のいずれか１項に記載の金属
多孔体。 - 【請求項６】 上記金属イオンは、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ，
Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ａｕからなる請求項５に記載
の金属多孔体。 - 【請求項７】 三次元網状の多孔体の空孔部の内周面を
含む全表面に金属微粒粉を接着剤を用いて塗布して導電
性金属層を形成していることを特徴とする金属多孔体の
製造方法。 - 【請求項８】 三次元網状の多孔体の空孔部の内周面を
含む全表面に金属微粒粉を接着剤を用いて塗布して導電
性金属層を形成し、その後、脱煤、焼結することを特徴
とする金属多孔体の製造方法。 - 【請求項９】 三次元網状の多孔体の空孔部の内周面を
含む全表面に金属微粒粉を接着剤を用いて塗布して導電
性金属層を形成し、 ついで、脱煤し、 ついで、金属イオンを含有する液に含浸して金属イオン
を吸着させ、 その後、焼結することを特徴とする金属多孔体の製造方
法。 - 【請求項１０】 三次元網状の多孔体の空孔部の内周面
を含む全表面に金属微粒粉を接着剤を用いて塗布して導
電性金属層を形成し、 ついで、金属イオンを含有する液に含浸して金属イオン
を吸着させ、 その後、脱煤し、焼結することを特徴とする金属多孔体
の製造方法 - 【請求項１１】 上記三次元網状の多孔体が発泡体、不
織布あるいはメッシュ体の単体あるいはこれらを２種以
上積層した積層体からなるものである請求項７乃至請求
項１０のいずれか１項に記載の金属多孔体の製造方法。 - 【請求項１２】 上記金属微粒粉を上記多孔体に塗布前
あるいは塗布した後に、活性化処理および／あるいは置
換処理を施している前記請求項７乃至請求項１１のいず
れか１項に記載の金属多孔体の製造方法。 - 【請求項１３】 上記多孔体を連続したシート状とし
て、連続して搬送し、該搬送過程で上記導電性金属層を
形成している前記請求項７乃至請求項１２のいずれか１
項に記載の金属多孔体の製造方法。 - 【請求項１４】 上記多孔体に予め有機接着剤を塗布
し、その後、金属微粒粉を塗布して上記導電性金属層を
形成している前記請求項７乃至請求項１３のいずれか１
項に記載の金属多孔体の製造方法。 - 【請求項１５】 上記金属微粒粉と有機接着剤とを混合
したスラリーを設け、該スラリーを上記多孔体の表面お
よび空孔部内周面を含む全表面に塗布して、上記導電性
金属層を形成している請求項７乃至請求項１３のいずれ
か１項に記載の金属多孔体の製造方法。 - 【請求項１６】 上記金属微粒粉と有機接着剤とイオン
吸着樹脂とを混合したスラリーを設け、該スラリーを上
記多孔体の表面および空孔部内周面を含む全表面に塗布
して、上記導電性金属層を形成している請求項７乃至請
求項１３のいずれか１項に記載の金属多孔体の製造方
法。 - 【請求項１７】 上記多孔体に対して、上記スラリーを
スプレーで塗布、スラリー槽に浸漬したロールでロール
コーティング、スラリーを表面に塗布しているロールに
よりロールコーティングで塗布、あるいはロール内部に
供給したスラリーをロール外周面のスクリーンを通して
含浸・塗布している請求項１５または請求項１６に記載
の金属多孔体の製造方法。 - 【請求項１８】 上記混合スラリーを、多孔体の両側表
面より含浸・塗布する請求項１５乃至請求項１７のいず
れか１項に記載の金属多孔体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6220625A JPH07138609A (ja) | 1993-09-14 | 1994-09-14 | 金属多孔体および該金属多孔体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22928493 | 1993-09-14 | ||
| JP5-229284 | 1993-09-14 | ||
| JP6220625A JPH07138609A (ja) | 1993-09-14 | 1994-09-14 | 金属多孔体および該金属多孔体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07138609A true JPH07138609A (ja) | 1995-05-30 |
Family
ID=26523815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6220625A Pending JPH07138609A (ja) | 1993-09-14 | 1994-09-14 | 金属多孔体および該金属多孔体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07138609A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0757396A1 (en) | 1995-07-31 | 1997-02-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Porous, nickel coated, sintered iron substrate for electrodes in alkaline secondary batteries |
| JPH10137351A (ja) * | 1996-11-08 | 1998-05-26 | Matsushita Seiko Co Ltd | Ｎｏ２除去用かつアレルギー対応マスク |
| JPH1167277A (ja) * | 1997-08-21 | 1999-03-09 | Mitsubishi Chem Corp | リチウム二次電池 |
| JP2008007811A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Hitachi Metals Ltd | 金属多孔質体の製造方法 |
| WO2011152280A1 (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | 住友電気工業株式会社 | 三次元網状アルミニウム多孔体、該アルミニウム多孔体を用いた電極、該電極を用いた非水電解質電池、及び該電極を用いた非水電解液キャパシタ |
| WO2012111601A1 (ja) * | 2011-02-18 | 2012-08-23 | 住友電気工業株式会社 | 三次元網状アルミニウム多孔体、該アルミニウム多孔体を用いた電極、該電極を用いた非水電解質電池、非水電解液を用いたキャパシタ及びリチウムイオンキャパシタ |
| WO2012165213A1 (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-06 | 住友電気工業株式会社 | 金属多孔体及びそれを用いた電極材料、電池 |
-
1994
- 1994-09-14 JP JP6220625A patent/JPH07138609A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0757396A1 (en) | 1995-07-31 | 1997-02-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Porous, nickel coated, sintered iron substrate for electrodes in alkaline secondary batteries |
| US5681673A (en) * | 1995-07-31 | 1997-10-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline secondary battery |
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| US9123961B2 (en) | 2010-05-31 | 2015-09-01 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Three-dimensional net-like aluminum porous body, electrode using the aluminum porous body, nonaqueous electrolyte battery using the electrode, and nonaqueous electrolyte capacitor using the electrode |
| US9711801B2 (en) | 2010-05-31 | 2017-07-18 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Three-dimensional net-like aluminum porous body, electrode using the aluminum porous body, nonaqueous electrolyte battery using the electrode, and nonaqueous electrolyte capacitor using the electrode |
| WO2012111601A1 (ja) * | 2011-02-18 | 2012-08-23 | 住友電気工業株式会社 | 三次元網状アルミニウム多孔体、該アルミニウム多孔体を用いた電極、該電極を用いた非水電解質電池、非水電解液を用いたキャパシタ及びリチウムイオンキャパシタ |
| WO2012165213A1 (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-06 | 住友電気工業株式会社 | 金属多孔体及びそれを用いた電極材料、電池 |
| JP2012251210A (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 金属多孔体及びそれを用いた電極材料、電池 |
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