CN1194188A - 金属片材、其制造方法及使用该金属片材的电池用电极 - Google Patents

Abstract

根据本发明,可以制作具有细小微孔、贯通孔、三维状微孔等的多孔金属片材,也可以提供无孔的实心金属片材。本发明系将金属粉末连续地散布于传送着的传送带2或支承片20上;使该散布有所述金属粉末的传送带或支承片通过轧辊15,以所需下压率轧压,使金属粉末之间留有细小的间隙;接着,通过烧结炉4,使金属粉末互相结合,形成具有以所述间隙为微孔的金属片材。也可将金属粉末直接散布于轧辊上。又,增大轧辊的下压率可形成无微孔的实心状金属片材。

Description

金属片材、其制造方法及 使用该金属片材的电池用电极

本发明涉及一种适用于电池电极基板等的金属片材的制造方法、由该方法制得的金属片材及使用该金属片材制得的电池用电极。更详细地说，本发明的金属片材系一种由金属粉末形成多孔片材，在该多孔片材的微孔内填充活性物质而形成的金属片材。本发明的金属片材适用于镍氢电池、镍镉电池、锂原电池、锂二次电池、碱性干电池、燃料电池等的电池基板、汽车用电池的电池极板等的各种电池用电极板。

以往，作为用作所述电池电极基板的多孔金属片材，申请人已提供了多种将发泡体、非织造织物、网格状物等的单体，或将这些材料的二种以上层叠形成的多层体施以导电性处理之后，再施以电镀的金属片材(参见特开平1-290792号公报、特开平3-130393号公报等)。

在以上述方法制造多孔金属片材时，作为电镀的前处理，须使用如蒸镀法、化学镀法、石墨涂布法等的方法进行导电性处理。然而，这些方法存在的问题是：费功夫、成本大。另外，在对发泡体、非织造织物、网格状物等的单体施以电镀之后，再进行基底物烧脱、烧结，一旦烧去其基体材料，则烧去的部分成为孔洞，还产生不能填充活性物质的问题等。

鉴于上述问题，本申请人先前提供了许多种从金属粉末制造多孔金属片材的方法(特开平7-138609号、特开平7-118706号公报等)。

上述方法都是在发泡体、非织造织物、网格状物等单体的整个表面上、或者是在包括由这些单体层叠物组成的多孔性基材的微孔部分的内周整个表面上，用粘结剂涂布金属微粉粒，形成导电性金属层，其后，通过烧脱，烧结，形成金属片材。

在以往使用上述金属微粉粒制造金属片材的制造方法中，由于是将金属微粉粒涂布于发泡体、非织造织物、网格状物等多孔性基材的表面而制造的，所以，所制得的金属片材的微孔大小及形状受基材微孔大小及形状的限制。要形成比基体材料的微孔更为细小的微孔，或反之，要形成其孔径比基材的微孔更为粗大的微孔，或者，要形成其形状与基材的微孔形状不同的金属片材的微孔是困难的。

另外，作为电极板的基板所要求的条件之一是：要求减薄基板的片厚，增加电池壳体内的安装量，提高电池的性能。但是，在以往的、使用上述金属微粉粒的多孔金属片材的制造方法中，所述片材的厚度也受到基材厚度的限制，要制造其厚度在1mm以下的多孔金属片材是困难的。

再者，由于在混合金属微粉粒和粘结剂时，或者，在将粘结剂涂布于基材上之后，再涂布金属微粉粒时，都使用了粘结剂，所以，在金属微粉粒之间存在有粘结剂，在烧脱、烧结时粘结剂与基材同时被烧去，使金属微粉粒之间的间隙增大，很难控制微孔大小。又，使用粘结剂还有一个问题，就是增加了工序道数。

作为锂二次电池的正极基板及负极基板，以往，一直是使用无孔、实心的金属箔，但由于锂原子无法从电极基板的表层移动至其里层、又从电极基板的里侧移动至其表侧，所以，为了得到尽可能均匀的薄的活性物质层，必须对基板的每一侧表面涂布以活性物质。又因为基板表面平滑，还有活性物质容易剥离的问题。

为此，为了能在使锂离子进行从电极基板的表层至里层、又从电极基板的里侧至表侧的移动的同时，也能从该基板的表里二侧面控制活性物质的厚度，有人研究了将冲孔状、钢丝网状、网格物状、发泡状、非织造织物状等的多孔金属片材用作锂二次电池用的电极基板。然而，由于以往的多孔金属片材的实心部分及微孔大小都不均匀，其存在的问题是：锂离子不能进行充分均匀的移动。为使该锂离子的移动均匀，理想的是，形成无数多的更为细小的微孔。而在以往的多孔金属片材上是无法完全满足这个要求的。

再有，作为锂二次电池用电极基板，要求使用其厚度为10μm～30μm左右的基板。如前所述，以往的金属片材要作成厚度在1mm以下是困难的，要制造如上所要求的像薄膜一样的薄金属片材更是不可能的。

近年来，随着摄像机、液晶显示的小型电视机、CD播放机等需要大电流的轻便式机器的普及，人们要求一种放电容量大、且具有优异的高负荷放电特性的电池。然而，由于以往广泛使用的碱性干电池的结构是：在电池壳体中置有隔膜(板)，在其隔膜外侧填塞有正极合剂极板，在其隔膜内侧填塞有胶状锌粉末，所以，要在给定的电池外壳容量中，既要增大放电容量，又要提高高负荷放电特性是非常困难的。

于是，有人研究了这样一种结构的碱性干电池，所述碱性干电池系将无孔、实心的锌箔或锌箔藉由冲孔加工或多孔加工等形成的负极板和由金属氧化物组成的正极板当中隔以隔膜，卷成涡旋状。如此，可增大正负极板的电极面积，增大放电容量，同时，可提高高负荷放电性能。

然而，在使用上述经冲孔加工或多孔加工等形成的锌箔等时，由于开孔是二维的，因此开孔率限于50％左右，同时由于进行了开孔加工，切落开孔部分所造成的材料损耗也非常大。另外，所欲加工的板厚越薄，其加工费、材料费也越高，且开孔加工时易产生变形及毛边，产生了上述这些问题。又，在使用无孔实心的锌箔及如上所述的以往的多孔金属片材时，也有与上述的锂二次电池同样的问题。

以往的镍氢电池、镍铬电池等的碱性二次电池的电极是在冲孔金属板、金属网格状物、多孔加工等的集电体上涂敷在吸氢合金粉末及氢氧化镍粉末等的活性物质中混合了粘结剂及石墨等导电剂的颗粒状活性物质浆料，但是，由于上述粘结剂妨碍了电流的流动，所以，在电极的厚度方向上的集电性能恶化。

本发明的课题是：为解决上述问题，对从金属粉末制造金属片材的制造方法再进行了改进，提供了一种能够以简单的工序制造具有优良品质的金属片材的制造方法及由该方法制造的金属片材。所述金属片材可以任意地控制其厚度、其微孔的大小、及形状，且无需使用粘结剂。

又，本发明的目的在于：提供一种具有优异的集电性能的电极，所述电极可将不添加粘结剂的粉末形成的活性物质填充于金属片材上。

为解决所述问题，本发明在权利要求1中提供了一种金属片材的制造方法，其特征在于：将金属粉末散布于连续传输的传送带上，使该散布有所述金属粉末的传送带通过轧辊，在所需压力下轧压该传送带上的上述的金属粉末，由此控制相邻接触的金属粉末互相之间的接触面积；在进行了上述的轧压之后，使所述传送带及其上的金属粉末通过烧结炉，使金属粉末互相之间的接触部分熔融，形成金属片材。

上述传送带由包括皮带输送机式的循环传动装置的无孔实心金属片材、多孔金属片材的无机材料的单体或由这些片材复合体所形成(权利要求5)。例如，所述传送带由SUS(310S)构成，将散布的金属粉末烧结，作成片材状，使其可从传送带表面剥离。藉由使该连续移动的传送带通过烧结炉，可以非常高的效率连续地从金属粉末形成金属片材。

如上所述，将金属粉末散布于传送带上，使该传送带通过轧辊，在所需的压力下轧压金属粉末，即可藉由该轧压使散布的金属粉末压紧成为金属片材；再在此状态下使传送带及其上的金属片材通过烧结炉，在所需温度下加热，则压紧部分的金属粉末熔融，结合，由此，可连续地形成金属片材。

减小上述轧辊的下压力，使在该轧辊轧压的金属粉末互相之间留有细小的间隙，以此细小的间隙为微孔，作成多孔片材(权利要求3)。

即，减小轧辊对金属粉末的下压率，使在散布的金属粉末之间留有细小的间隙，可以得到具有无数这样的金属粉末之间的细小间隙的金属多孔片材。另外，增大轧辊的下压率，则可连续地得到无孔实心的金属片材。

所述孔的大小相应于金属粉末的大小。如金属粉末的粒径大，则微孔也大，如金属粉末的粒径小，则微孔也小。所用金属粉末的粒径较好的是在0.1μm～100μm。

使用的金属并无特别的限制，可以使用Ni、Cu、Al、Ag、Fe、Zn、In、Ti、Pb、V、Cr、Co、Sn、Au、Sb、C、Ca、Mo、P、W、Rh、Mn、B、Si、Ge、Se、La、Ga、Ir，这些金属的氧化物及硫化物，含有这些金属化合物的单体或混合物。即，在电镀中不能使用的Al、Ti、V等也可使用。而且，可以使用单一种类的金属粉末，也可混合使用多种类的金属粉末。由于这些金属粉末最好是互相之间不缠结，分散性好，所以这些金属粉末最好是其外面呈不具有互相缠结的凹部和凸部的形状，例如，最好是球状、骰子状、长方体状、圆柱状等。

另外，本发明在权利要求2中提供了一种金属片材的制造方法，其特征在于：连续地传送支承片(板)，将金属粉末散布于该支承片上，将散布有该金属粉末的支承片移送至传送带上，使其与该传送带一起通过轧辊，以所需压力轧压所述支承片(基)上的金属粉末，控制相邻接触的金属粉末互相之间的接触面积，在进行了上述的轧压之后，通过烧结炉，使金属粉末互相之间的接触部分熔融，形成金属片材。

如上所述，将金属粉末散布于支承片上，再将该支承片转置于传送带上、通过轧辊时，也可得到如同权利要求1的金属片材。而且，使用支承片时，与将金属粉末直接散布于该传送带上的场合比较起来，其所形成的金属片材易于剥离。

作为上述的支承片，较好的是，使用包括无孔实心的树脂片、三维网状树脂片、多孔性纤维状树脂片的有机材料片、包括无孔实心的金属片、多孔的金属片的无机材料片的单体，或者，使用这些片材的层合物(权利要求6)。

作为上述的支承片及所述的传送带，如使用由三维网状树脂片、多孔性纤维状树脂片等组成的多孔片材，则散布其上的金属粉末从支承片及传送带的孔中落下，该开孔部分成为贯通的通孔。该通孔与由所述金属粉末之间的微细间隙组成的微孔比较起来较大，制得的金属片材成为即具有细小的微孔，又具有较大的贯通通孔的形状。又，从上述支承片及传送带的孔中落下的金属粉末可回收后再加以利用。

如上所述，在使用多孔片材作为传送带及支承片时，可将该多孔片材的开孔作成如圆形、菱形、多边形、椭圆形等任意的形状(权利要求8)。在传送带及支承片上如此设置任意形状的开孔，则可以形成具有相应于该开孔形状的微孔的金属片材，圆形孔时形成的金属片材呈冲孔状。菱形孔时形成的金属片材为丝网状。

另外，也可将加热烧去的可升华细微物质与上述金属粉末混合，或者，在散布金属粉末之前，将该细微物质散布于上述传送带上或上述支承片上，用上述轧辊轧压散布于该传送带或支承片上的可升华细微物质和金属粉末的混合物。轧压后，在烧脱炉中烧去所述可升华细微物质，由此，制得具有烧去了所述可升华细微物质后形成的微孔的多孔片材(权利要求4)。

在使用如发泡剂那样的、加热分解产生气体的物质作为上述可升华细微物质的场合，则可由发生的气体得到贯通的通孔，制得具有通孔的金属片材。又，也可根据可升华细微物质的粒径的大小控制微孔的大小。

设置基底物烧脱炉，烧去所述支承片(权利要求7)。即，上述支承片中，树脂片等可由在基底物烧脱炉中的加热烧脱，除去。

另一方面，在支承片为金属片材等的无机材料片材时，该支承片不能由加热除去，这时是在从烧结炉出来的阶段中与所形成的金属片材分离；或者在未与金属片材分离的状态下，直接传送至下游，与所形成的金属片材卷绕成一体。这样，若由金属薄板等形成支承片，则能够提高传送速度，提高生产率。

再者，可以不在烧脱炉中烧脱上述支承片，而是将其作成与上述金属粉末形成的金属片材层合成一体的状态，制造层合结构的金属片材。这样，若采用与支承片叠合的层合结构，则可以选择使用各种支承片，由此，制得各种各样形态的金属片材。

即，作为上述金属片材，系由金属片材单体或将这些金属片材单体层叠成一体化的多层结构而组成。所述金属片材的单体包括：无孔实心的金属片材或金属箔；设有许多小孔的金属片材或金属箔；金属丝网、金属筛网；或/及在三维网状发泡体、多孔性纤维状树脂、丝网体或其层压体上电镀或蒸镀以金属的金属片材；或者在三维网状发泡体、多孔性纤维状树脂、丝网体或其层压体上涂布金属微粉粒，或在喷镀金属后，烧脱基底物，烧结而形成的金属片材；由金属纤维组成的金属片材；藉由其中至少一个轧辊为压花辊的一对轧辊对金属粉末的轧压而形成的金属片材。

再有，在如上所述的本发明的方法制造的金属片材的二侧面上层压该金属片材、设有许多小孔的金属片材或金属箔、金属丝网、金属筛网、三维网状金属片材或非织造织物状的金属片材，将上述金属片材夹于同一金属片材中，也可以使这些二侧面上的金属片材的开孔大小、开孔率及/或线径不同。

本发明在权利要求9中提供了一种金属片材的制造方法，其特征在于，将金属粉末连续地散布于旋转着的一对轧辊表面，并通过该对轧辊之间，在所需压力下轧压该金属粉末，控制相邻接触的金属粉末互相之间的接触面积，作成金属片材，使该金属片材通过烧结炉，进行烧结。

即，将金属粉末直接连续地散布于轧辊表面，以取代用轧辊轧压散布于传送带或支承片上的金属粉末，由该轧辊的回转，在所需的压力下轧压接合部一侧上的金属粉末，作成金属片材。根据该方法，由于金属粉末是在由轧辊连续送出状态下成为金属片材的，所以，也可将该金属片材不移送至传送带或支承片上，而是移送至烧结炉。然而，为提高送出速度，提高生产效率，最好采用将轧辊送出的金属片材移送至传送带上，使其与传送带一起通过烧结炉的方法以便可以提高送出速度。

也可以减小上述轧辊的下压力，使在该轧辊轧压的金属粉末互相之间留有细小的间隙，以此细小的间隙为微孔，作成多孔片材(权利要求10)。即，藉由调节轧辊的下压率，可以作成具有细小微孔的多孔片材，同时，也可作成实心的无孔片材。

也可将可升华细微物质与如上所述的金属粉末同时散布于上述轧辊表面，轧辊轧压，作成金属片材后，通过烧脱炉和烧结炉，烧去上述可升华细微物质，得到具有在烧去该可升华细微物质后所形成的微孔的多孔片材(权利要求11)。

如上所述，将可升华细微物质与金属粉末混合，可以形成同时具有相应于可升华细微物质大小的较大的孔和由金属粉末之间的间隙所组成的细小微孔的多孔金属片材。

再有，在藉由轧辊作成具有细小微孔的多孔金属片材之后，将该金属片材移送至同样由上述多孔金属片材组成的支承片上，使该金属片材与支承片同时通过烧结炉进行烧结，则可得到具有各种形态的多孔金属片材和层压为整体结构的多孔金属片材。

在散布有所述金属粉末的一对轧辊的至少一个轧辊的表面上，在其轴向二侧和中部之间设置不同高度，将金属粉末集中于具有高度差的中部，由上述一对轧辊，在所需压力下对该金属粉末进行挤压(权利要求12)。

例如，在一对轧辊中，在一根轧辊的中部设置凹部，同时，将另一根轧辊作成平面轧辊。此时，在上述一根轧辊的中间凹部上会积留有金属粉末，而散布于其二侧凸部上的金属粉末用抽气法等抽去。藉由另一平面轧辊在所需压力下轧压积留于上述凹部内的金属粉末。或者，在一根轧辊的中部设置凹部的同时，在另一轧辊的中部设置可嵌入所述凹部内的凸部。此时，由另一轧辊的凸部轧压位于具有凹部的轧辊的凹部内的金属粉末。

再有，在一根轧辊的中部设置凸部的同时，将另一轧辊作成平面轧辊。此时，由该平面轧辊轧压散布于所述具有凸部的轧辊的凸部表面上的金属粉末。也可使散布于一个轧辊中部的凸部表面上的金属粉末嵌入另一轧辊中部的凹部，轧压所述的金属粉末。

在所述的各个场合下，所述经轧压的金属粉末通过烧结炉之后，再连续地通过冷却炉(权利要求13)。或者，该轧压、烧结和冷却也可反复进行多次(权利要求14)。即，藉由烧结而形成的金属片材虽可以用作电极基板，但在不能得到所希望的强度时，则最好是再度轧压，以增加金属粉末的结合部分。又，如果一次以过大的轧压力轧压金属片材，则金属片材可能产生扭曲，或龟裂。所以，最好是以较小的下压率作多次轧压。

将上述冷却后的金属片材从上述传送带或支承片上分离(权利要求14)。又，在支承片为金属片材的场合，也可以不作分离，而是如前所述，作成与所制造的金属片材层压的整体结构。

另外，也可以在由如上所述的烧结形成的金属片材的表面再度散布金属粉末，轧压后进行烧结(权利要求16)。藉此，可以将金属片材的厚度增加至所需的厚度，以提高拉伸强度。

再有，本发明在权利要求17中提供了一种金属片材的制造方法，所述金属片材系在由权利要求1至权利要求16之任一项所述的方法制造的金属片材上，通过针刺形成带毛边的针孔的金属片材。在该方法中，最好是使所述连续传送的金属片材通过一对带针的针辊中间，形成所述的毛边针孔(权利要求18)。

另外，也可在由权利要求1至权利要求16之任一项所述的方法形成金属片材之后，将该金属片材暂时卷绕成卷带状，然后，使该卷带状边退卷，边传送，用针刺形成带毛边的针刺孔。或者，也可不卷绕成卷带状，而是直接作连续的传送，同时针刺形成带毛边的针孔。

也可以不用上述针辊，而使表面凸出设置尖针的压板相对于传送的金属片材压紧再分开，形成毛边孔(即，在通过针刺形成的针刺孔的周围产生毛边的孔)。如此形成带毛边的孔，即可通过毛边增强活性物质的保持力。

再有，本发明在权利要求19中，提供了一种金属片材，所述金属片材系根据权利要求1至权利要求18中之任一项所述的方法制作，

将多孔片材用作上述可升华细微物质或/及传送带及支承片而形成的、带孔的金属多孔体，可以作成冲孔状、网状、蜂窝状、丝网状、栅格状、多孔金属板状、筛网状、饰边状(权利要求20)。即，可以根据可升华细微物质、多孔片材微孔的不同，制作具有任意形状的金属片材。

上述金属片材的结构最好是，每隔一定间隔设有不带微孔的导引部(权利要求21)。

再有，本发明在权利要求22中提供了一种由权利要求19至权利要求21之任一项所述的金属片材组成的电池电极用基板。

再有，本发明在权利要求23中提供了一种电池用电极，所述电池用电极系在将活性物质填充于上述电池电极用基板的微孔中的同时，也将活性物质涂布于所述电池电极用基板的至少一侧的表面。

作为上述活性物质，可以使用如锌、铅、铁、镉、铝、锂等的各种金属，如氢氧化镍、氢氧化锌、氢氧化铝、氢氧化铁等的金属氢氧化物，如钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、钒酸锂等的锂复合氧化物、如二氧化锰、二氧化铅等的金属氧化物，如聚苯胺、多并苯等的导电性高分子、吸氢合金，石墨，以及其它，并没有特别的限制。

又，在将上述活性物质填充于电池电极用基板时，通常在活性物质中添加如石墨粉等的导电剂及粘结剂。但在本发明中，活性物质中不必添加粘结剂(权利要求24)。

例如，在将所述金属片材用作镍氢电池阴极的场合，作为上述活性物质使用了以吸氢合金为主成分的粉末。此时，即可以添加粘结剂，也可以不添加粘结剂。以该吸氢合金粉末为主成分的上述活性物质，由吸氢合金粉末单体，或者，由在该吸氢合金粉末中混合加入过渡金属而组成(权利要求26)。

由于本发明的金属片材具有许多微孔，因此，可以不必用粘结剂粘结吸氢合金粉末而可以直接进行充填，可以确实保持该吸氢合金粉末不会从金属片材上脱落下来。如此，由于不添加粘结剂，可以大大提高电极的集电性。特别是，对于用针刺在金属片材上形成毛边针刺孔的场合，可藉由针刺孔的毛边将吸氢合金粉末保持于金属片材的二侧表面，提供保持力强的电极。

上述活性物质的表面可以部分地、或全部地涂覆以过渡金属(权利要求27)。例如，在将吸氢合金粉末用于镍氢电池的场合，用Ni粉末及/或Cu粉末等组成的过渡金属覆盖在吸氢合金表面。藉由该过渡金属的涂覆，可增强活性物质层例如吸氢合金层对粉末的保持力。

上述电极最好是如下所述地进行制作：，将由权利要求1至权利要求18之任一项所述的方法所连续形成的金属片材，连续传送至下游侧；或者，在将金属片材卷曲为卷带状之后，使金属片材从卷带状退出，进行连续传送后，再对该金属片材连续地提供活性物质；在所需压力下加压，将上述活性物质填充于所述金属片材微孔中；同时在该金属片材的至少一侧面上覆盖所述活性物质层至所需的厚度。即，在从金属粉末形成电池电极用基板的金属片材的连续的制作过程中，以所需压力将活性物质粉末提供给金属片材，藉此，可使电极的制作效率非常高。

再有，本发明在权利要求28中提供了一种电池，所述电池具有如权利要求23至权利要求27之任一项所述的电池用电极。作为该电池，可以是如镍氢电池、镍镉电池、锂原电池、锂二次电池、碱性干电池、燃料电池、汽车用电池等各种电池。

以下，由附图所示的实施方式更详细地说明本发明。

图1表示第一种实施方式。传送带输送机式的循环传动装置1的无接头状传送带2的上游一侧的上方设置有金属粉末P的存放料斗3。同时，在所述传送带2的传输途中区域配置轧辊15，使传送带2从上下一对辊筒15A、15B间通过。再有，在传送带12的下游一侧，设置烧结炉14及冷却炉5，使上述传送带2通过烧结炉4及冷却炉5。

上述传送带2为SUS(310S)制，具有挠曲性。在上述存放料斗3的喂料口3a上设置计量控制器(图中未示)。藉此，可使金属粉末P以所需的密度及所需的厚度散布于传送带2的上面。作为这些金属粉末P，较好的是使用其粒径为0.1μm～100μm的球状、片状、尖钉状等合适的形状。

如上所述，由于散布于传送带2上的金属粉末P处于未被压缩的状态，所以，如图2所示，相邻接触的金属粉末互相之间未作全面的接触，而仅是处于部分的点接触或线接触状态。因此，在相邻接触的金属粉末P的相互之间存在有微孔(间隙)C。

在上述状态下，金属粉末P与传送带2一起，通过轧辊15的上下轧辊对15A与15B之间。藉由轧压，使金属粉末互相之间压紧形成片状。其时，调节下压率，控制所述相邻接触的金属粉末之间的接触面积，由此即可调节金属粉末之间的间隙。即，下压率大，则，即可制得无间隙的实心金属片材；而下压率小，则可制得具有较多的细小微孔的多孔状金属片材。同时，可将该金属片材的厚度调节至所需的厚度。

如上所述，藉由通过轧辊15，可制得形成于传送带2上面的金属片材。然后，将该金属片材与传送带2一起送入烧结炉4中，在规定的温度下加热，烧结。通过该烧结，可使上述金属粉末P互相之间的压紧部分熔融，结合，成为金属片材10。另外，在轧压时残留有由金属粉末P之间的间隙所形成的微孔情况下，通过烧结而结合的金属粉末P之间就存在有微孔C，形成细小的多孔结构，连续形成金属片材10。这样，通过烧结炉4中的烧结，制成金属片材10之后，再通过冷却炉5，以规定的温度冷却。

在通过上述冷却炉5之后，从传送带2表面剥离金属片材10，通过表皮光轧辊13进行调质轧压，卷绕成卷带状14。

试验例1

使用图1所示的装置，制造金属片材10。即，从存放料斗3将平均粒径15～60μm的电解铜粉末散布于传送带2上。由轧辊15，在4吨的压缩负荷下轧压，制成金属片材状。接着，在烧结炉4内的非氧化气氛中，950℃下烧结30秒。然后，在冷却炉5中冷却至50℃之后，在出冷却炉5的阶段中，从传送带2上剥离所形成的金属片材10。其后，通过表皮光轧辊13，加以6吨负荷。由此所得的由Cu组成的金属片材10的厚度为14μm，微孔率7.7％，单位面积重量为115g/m²，张力为1.98kgf/20mm。

图3所示为本发明的第一实施方式的第一个变化例子。在传送带2上，由轧辊15的轧压制成金属片材状之后，从传送带2上剥离。其后，仅将成为金属片材状的部分送入烧结炉4及冷却炉5。即，由轧辊15的轧压制成金属片材状之后，由于即使不用传送带2的承载、传送，也可牵引仅仅是金属片材状的单体进行传送，所以没有必要以传送带2承载的状态通过烧结炉4及冷却炉5。

图4所示为第一实施方式的第二个变化例子。将使传送带2作循环传送的一根传动辊16用作轧辊15’中的一根轧辊，与该传动辊16相对设置轧辊15A’。在该变化例子中，从存放料斗3散布于传送带2上面的金属粉末P藉由传送带2被传送至轧辊15’的辊筒16与15A’之间，在这里，受到规定压力的轧压。在所述的轧压下，成为金属片材状，从轧辊15’下方拉出。在该下方位置上设置水平方向的循环传动装置1’的传送带2’，并设置有该传送带2’通过的烧结炉4及冷却炉5。

由此，从轧辊15’下方拉出的金属片材状物被转移送至该下方位置上的传送带2’上，与传送带2’一起通过烧结炉4进行烧结，成为金属片材10，接着通过冷却炉5进行冷却。然后，从传送带2’上分离，通过表面光轧辊13，最后将金属片材10卷绕成卷带状14。

图5所示为第一实施方式的第三个变化例子。在循环驱动输送装置1的传送带2的下游，沿金属片材10的传送途径再配置第二轧辊6、第二烧结炉7、冷却炉8；在其下游再配置第三轧辊9、第三烧结炉11、冷却炉12；在其下游设置表皮光轧辊13。如此，经多次重复轧压、烧结、和冷却，可以得到高强度的金属片材。又，轧压时，如一次施以大压力，则有可能使金属片材10上发生损伤及切断、扭曲，所以，最好是如第四变化例子所示，分多次进行轧压、烧结及冷却。然而，在进行多次轧压之时，在将金属片材制作成多孔片材时，须注意调节下压率，已便在经过多次轧压之后，在金属粉末之间也能保持细小的微孔。

图6所示为第一实施方式的第四个变化例子。设定长长的传送带输送机式的循环传动装置1。在其传送带2上，从第一喂料斗3A散布金属粉末P，用第一轧辊15轧压后，通过第一烧结炉4A、第一冷却炉5A，形成金属片材。再从第二喂料斗3B散布金属粉末P于该金属片材上，用第二轧辊150轧压，在第二烧结炉4B烧结、在第二冷却炉5B冷却。如此，藉由反复多次进行的金属粉末的散布、轧压、烧结及冷却，可以得到其厚度较大的金属片材10。

这样，藉由在传送带2上反复地多次进行金属粉末P的散布、轧压、烧结及冷却之后，将金属片材从传送带2上剥离。与第一实施方式一样，先通过轧辊6，其后，再次通过烧结炉7、冷却炉8。提高强度后，通过表皮光轧辊13，卷成卷带状14。

图7所示为本发明的第二实施方式。在该第二实施方式中，金属粉末P并不是直接散布于循环传动装置1的传送带2上，而是使用由有机树脂制片材组成的支承片20。将该支承片20从卷带状21连续地卷出，由导辊22引导送出，移送至下游一侧的循环传动装置1的传送带2上面。在到达该循环传动装置1之前的区域内，从存放料斗3散布金属粉末P于支承片20的上方。

散布了金属粉末P的支承片20经轧辊15轧压，配置的所述轧辊15夹住该支承片20。然后，转送至循环传动装置1的传送带2的上面，与传送带2一起依次通过基底物烧脱炉23、烧结炉4、冷却炉5。由所述的轧辊15在规定的压力下轧压金属粉末P。在相邻接触的金属粉末P的相之间留下细小微孔，接着，通过基底物烧脱炉23烧去所述的支承片20。然后，在烧结炉4中烧结金属粉末P，作成金属片材10，接着，在冷却炉5冷却。在从冷却炉5出炉的阶段内，将其从传送带2上剥离，使金属片材10通过表皮光轧辊13，卷成卷带状14。

图8所示为第二实施方式的第一个变化例子。作为支承片使用了在烧结炉中由加热不能除去的无机质实心支承片20’。在使用该无机质实芯支承片20’时，在从循环传动装置1的传送带2上剥离的阶段中，再使支承片20’与金属片材10分离。然后，仅将该金属片材10再次通过轧辊6、第二烧结炉7、冷却炉8，最后，通过表皮光轧辊13，卷绕。

又，在使用无法由加热去除的无机质支承片的场合，金属粉末在形成为金属片材10之后，也可不与上述支承片剥离、分离，而是与支承片一起连续送出，使金属片材与支承片成为一体，卷绕成卷带状14。此时，由无机质组成的支承片作成薄薄的实心金属片材，则可得到在该实心金属片材的表面上层压有多孔状金属片材的结构的金属片材。

在上述图8的变化例子中，支承片20’使用了实心的金属片材，但是，也可以将如冲孔金属片等的开孔金属片材、或是将三维网状、多孔性纤维状的多孔金属片材，以及，将图1中所制造的多孔状金属片材用作支承片，得到一体化的层叠结构的多孔金属片材。

图9所示为本发明的第三实施方式。其与上述第二实施方式的不同之处在于：该实施方式使用了开孔的支承片30，该支承片30可通过加热，作为支承片烧去。其工序如同第二实施方式，同样的工序中标以同一符号，省略说明。

即，如图11(A)所示按纵横等间距开设有冲孔状圆孔30a的树脂制片材作为支承片30使用。由此，对该支承片30，从喂料斗3散布金属粉末P时，在存在有上述圆孔30a的部分，金属粉末P通过圆孔30a落下。金属粉末P积聚在支承片30上面，相隔所定间距、形成圆孔。

在与喂料斗3相对的位置上设有金属粉末接受槽31，所以，通过上述圆孔30a落下的金属粉末P储留于该金属粉末接受槽31内，从而，可以被再利用。

如上所述，将散布于开孔支承片30上的金属粉末P由轧辊15以规定的压力轧压后，转送至循环传动装置1的传送带2上，与支承片30一起送入基底物烧脱炉23中，在规定的温度下加热，烧去支承片30。接着，送入烧结炉4中，在规定的温度下加热，烧结。

其后，如同第二实施方式，通过烧结炉4、冷却炉5之后，与传送带2分离，再通过表皮光轧辊13，卷绕成卷带状14。

在上述第三实施方式中，与第一实施方式及第二实施方式一样，在未开设有圆孔30a的部分上，藉由轧辊15的下压率的控制，使散布的金属粉末互相之间的接触面结合起来，形成细小的多孔结构。同时，在相当于圆孔30a的部分，形成由较大的通孔组成的开孔。即，如图10所示，可以制得这样的多孔状的金属片材10’，所述金属片材10’具有由金属粉末之间的间隙所形成的细小的微孔C1和由相当于圆孔30a的较大的通孔组成的开孔C2这两种开孔。

在第三实施方式中，由于作为支承片30使用了如图11(A)所示的开设有圆孔的支承片，所以，所形成的多孔状金属片材的较大的贯通的通孔 C2成为圆孔。又，若分别使用开设有如图11(B)所示的方孔的支承片30、开设有如图11(C)所示的多边形孔的支承片30和开设有如图11(D)所示的菱形孔的支承片30，则可分别制得具有与此对应形状的较大的贯通开孔C2的多孔状金属片材。

图12及图13所示为第四实施方式。将可升华细微物质50混合于金属粉末P中，在其所用的装置为如同第一实施方式中的装置的场合，将上述混合物散布于传送带输送机式的循环传动装置1的传送带2上，使该金属粉末P与可升华细微物质50的混合物通过轧辊15。以所需的下压率轧压后，通过基底物烧脱炉，烧去可升华细微物质50，然后，形成较大的微孔。

作为上述可升华细微物质，可以使用例如可由加热烧去的树脂制球状体(所谓珠状体)、立方体、长方体或超细微粒等。

具体地，如图12(A)所示，将存放金属粉末P的喂料斗3和存放上述可升华细微物质50的存放料斗51设置于混合喂料斗52的上方，将该混合喂料斗52与第一实施方式中的喂料斗3同样，设置于循环传动装置1的传送带2上方。在所述混合喂料斗52的内部，设置用于搅拌金属粉末P和可升华细微物质50的搅拌器53，将混合物大致搅拌均匀。

如此，将金属粉末P和可升华细微物质50加以混合，并散布于循环传动装置1的传送带2上面，通过轧辊15，以所需下压率轧压之后，送入基底物烧脱炉23、烧结炉4中，加热，烧去可升华细微物质50。此时，如图13所示，可升华细微物质50存在的部分成为微孔C3。既是说，形成了金属片材10”。所述金属片材10”具有相邻接触的金属粉末P之间的细小微孔C1和形成于存在有可升华细微物质50的部分上的较大的微孔C3。该微孔C3不限于贯通的通孔，也包括随机地存在于其厚度方向上的空孔。

改变上述可升华细微物质50的大小，可以形成任意大小的微孔C3，且，如混合其大小及形状不同的可升华细微物质50，则也可形成任意大小及形状的微孔C3。

不言而喻，理想的是：在经如上所述的基底物烧脱、烧结之后，进行冷却；其后，如同前述的实施方式，反复进行多次的轧压、烧结、冷却。

又，也可以如图12(B)所示，在传送带2上游侧设置可升华细微物质50的存放料斗51，在其下游侧并排设置金属粉末P的存放料斗3，在将可升华细微物质50散布于传送带2上之后，散布金属粉末P。此时，由于金属粉末P散布于可升华细微物质50的间隙之间，其结果与预先混合的情况一样。

再有，作为上述可升华细微物质50，例如，在使用例如加热分解而产生气体的发泡剂时，利用所发生的气体可以得到贯通孔。即，如图14(A)所示，如混合较大的可升华细微物质50，则加热发生气体(图4(B))，存在有可升华细微物质50的部分的上下二面贯通，成为通孔C4(图14(C))。由此，得到具有由较大的通孔组成的开孔和细小微孔的金属片材。

图15所示为本发明的第五实施方式，从喂料斗3将金属粉末P直接散布于轧辊150上，利用该轧辊150的一对辊筒150A及150B的旋转，以最小间隙部分X对散布于辊筒表面的金属粉末P以所需的下压率轧压，与上述第一～第四实施方式相同，在金属粉末P相互之间保持细小的间隙，将该间隙形成微孔。

即，在第五实施方式中，由一对辊筒150A及150B组成的轧辊150不是配置来用于夹住循环传动装置1的传送带2，而是配置于循环传动装置1的上方。在该轧辊150的上方配置喂料斗3，从该喂料斗3将金属粉末P连续地散布于轧辊150A的上面。

在上述轧辊3的下方配置循环传动装置1，将从轧辊150引出的金属片材10’转送至循环传动装置1的传送带2上，使其与该传送带2一起通过烧结炉4及冷却炉5。然后，与传送带2分离后，通过表皮光轧辊13，卷成卷带状14。

如此，既使将金属粉末P直接散布于轧辊150表面，金属粉末P被轧辊150的轧辊150A及150B轧压，从轧辊150引出金属片材10’。所以，既使无传送带或支承片也可传送所述金属片材。

在如图15所述的第五实施方式中，轧辊150的一对轧辊都是使用表面平滑的平面辊。但也可采用如图16(A)、(B)及图17(A)、(B)所示的结构：在散布有金属粉末P的一对轧辊中的至少一根轧辊表面上，在沿其轴向的二侧和中部之间设置不同高度；在具有高度差的中部积聚金属粉末，藉由上述一对轧辊，在规定压力下挤压该金属粉末。

即，在图16(A)所示的轧辊对150中，在其中之一轧辊150A的中部设置凹部150a，同时，将另一个轧辊150B作成平面辊。此时，在上述轧辊150A的中间凹部150a中积聚金属粉末P，散布于其二侧的凸部150b上的金属粉末P通过吸除等方法去除。积聚于凹部150a的金属粉末P在其与另一平面辊150B的结合部位上受到所需压力的轧压。在该结构下，由控制凹部150a的深度及金属粉末P的散布量，可方便地控制轧辊150的下压率。再有，也可藉此容易控制轧压形成的金属片材宽度。

另外，在如图16(B)所示的轧辊150上，在其中之一轧辊150A的中部设置凹部150a的同时，在另一个轧辊150B的中部设置可插入上述凹部的凸部150c。此时，积聚于上述凹部的金属粉末P受到另一个轧辊凸部150c的轧压。此时，藉由凹部150a和凸部150c的嵌入条件的设置，即可容易地控制金属粉末的下压率，同时，也容易控制轧压所形成的金属片材的宽度。

又，在如图17(A)所示的轧辊150上，在其中之一轧辊150A的中部设置凸部150d，同时，将另一个轧辊150B制成平面轧辊，以该平面轧辊轧压散布于上述凸部150d表面上的金属粉末P。制成该结构后，如有金属粉末P散布于轧辊150A的表面，则由于金属粉末P落下至凸部150d的二侧下方部位的150e处，此时，不必以吸附等方法去除该金属粉末P，也可以仅对凸部150d表面的金属粉末P进行轧压。

在图17(B)所示的轧辊150中，是使设置于其中之一轧辊150A中部的凸部150d表面上的金属粉末嵌入另一轧辊150B中部的凹部150f，轧压所述金属粉末。

图18所示为第五实施方式的变化例子。在将金属粉末P和上述可升华细微物质50投入喂料斗52，用搅拌机53搅拌之后，从喂料斗52直接散布于轧辊150上。此时，金属粉末是以含有可升华细微物质50的状态由轧辊150轧制成金属片材状。其后，传送至设置于其下方的循环传动装置1的传送带2上，与传送带2一起通过基底物烧脱炉23，烧去可升华细微物质50，形成具有较大的三维空间的微孔。然后，再通过烧结炉4、冷却炉5，从传送带2上分离，通过表皮光轧辊13，卷绕成卷14。

实验例2

将电解铜粉末(平均粒径15～60μm)80重量份和树脂制的可升华细微物质(粒径15～20μm)20重量份混合，直接散布于轧辊150表面。以负荷8吨轧压，制成金属片材状。然后，传送至传送带2上，在基底物烧脱炉23内、大气气氛中、500℃下烧脱基底物，除去可升华细微物质。然后，在烧结炉4内的非氧化气氛中，950℃下烧结30秒。在冷却炉5中冷却之后，从传送带2上剥离所形成的金属片材10。通过表皮光轧辊13，载以8吨负荷，进行调质轧压，卷绕成卷带。所制得的金属片材的厚度为17μm，微孔率24.1％，单位面积重量为115g/m²，拉伸张力为1.67kgf/20mm。

图19所示为第六实施方式。在该实施方式中，在通过表皮光轧辊13之前，使在先前工序中所制得的金属片材10通过可产生导引部的辊筒70A和70B之间。在所述可产生导引部的辊筒70A和70B上，在其长度方向的两端及中部，每隔一定间隔，在其上下相对应的位置上设置凸部71。通过该可产生导引部的辊筒70A和70B的金属片材10，在由该凸部71从上下二侧面挤压的部分上，细小的微孔被压坏，成为无孔实心的金属体。该无孔金属部分成为导引部72，在金属片材10用作电池电极用基板时，成为具有集电功能的导引部。

又，本发明的金属片材的制造方法不限于上述各种实施方式，也可将制造的多孔状金属片材用作支承片，在该支承片上散布金属粉末，反复使用，作成具有所需厚度及强度的多孔状金属片材。

另外，也可以增大轧辊的下压率，制成没有细小微孔的实心金属片材。

图20及图21显示了第七实施方式。该第七实施方式系将图1所示的第一实施方式的方法形成、卷绕成卷带的金属片材10，从卷带状14退卷、连续传送。通过针辊100A、100B之间，藉由针101从金属片材10的二侧，在金属片材10上打出毛边针孔。然后，再作连续传送，供给以活性物质，例如，吸氢合金粉末为主成分的活性物质，连续形成电极。

即，如图20所示，在与第一实施方式同样的工序中，通过表皮光轧辊13，进行调质轧压，制得金属片材10，暂时卷绕成卷带14。再从该卷带状14退卷，连续传送金属片材10，在垂直方向上的引导输送，通过针辊100A、100B之间传送，藉由针101从金属片材10的二侧，在金属片材10上打出毛边针孔110。然后，从配置于金属片材10二侧的辊筒80A和80B的上方的喂料斗81，将存放于其内部的活性物质的粉末(例如，吸氢合金粉末和Ni粉末的混合粉末)82供给至金属片材10的二侧与辊筒80A、80B之间。

在辊筒80A及80B的挤压力下，将上述供给的混合粉末82填充于金属片材10的毛边针孔110中的同时，也由于金属片材10的毛边针孔111而得以保持于金属片材的二侧面，形成所需厚度的活性物质层(例如，吸氢合金层)85A、85B。

接着，通过烧结炉86，在非氧化气氛下烧结。然后，通过冷却炉87冷却。最后，通过表皮光轧辊88，在所需的荷重下作调质轧压。将如此所形成的、如图21所示的电极(例如，吸氢合金电极)90连续地卷绕成卷带91。

实验例3

经表皮光轧辊13轧制形成的Ni金属片材10，其厚度为25μm，幅宽100mm。将该金属片材10，用针辊100A、100B0.7mm直径粗细的针101以间距0.2mm打孔，产生0.6mm高度的毛边。在以针刺形成毛边针孔的状态下，金属片材10的开孔率为54.8％(平面)。供给至该金属片材10的混合粉末82系混合了球状、粒径为60～80μm的AB₅型吸氢合金粉末18重量份、平均粒径2.5μm的Ni粉末2重量份的混合粉末。将该混合粉末加在金属片材10的二面，使其每一面的含量为900g/m²(90g/m)。用150mmφ的轧辊80A、80B，5吨负荷加压，以1米/分的线速度进行轧制。其后，在烧结炉86内的非氧化气氛中，950℃下烧结2分钟。最后，以表皮光轧辊88，在5吨负荷下进行调质轧压，制得厚度为0.3mm的吸氢合金电极90。

所制得的吸氢合金电极90并未在所提供的吸氢合金粉末和Ni粉末的混合粉末中添加粘结剂，但藉由在金属片材上以0.2mm的间距设置细小的毛边针孔110的同时，使二侧面上所述毛边针孔110凸起0.6mm高度的毛边111，因此前述混合粉末可以牢固地附着于金属片材10上。

上述那样制造的吸氢合金电极90，由于设有添加粘结剂，因此不会因粘结剂而碍电流的流动，另外，由于添加了Ni粉代替以往作为导电剂使用的石墨，因此形成高集电性能的电极。

图22及图23所示为第八实施方式。该第八实施方式系将混合了吸氢合金粉末和Ni粉末的活性物质连续供给至具有以前述图9所示的第三实施方式的方法形成的较大的微孔C2和细小的微孔C1的金属片材10’上，连续地形成吸氢合金电极。

即，如图22所示，在通过表皮光轧辊13进行调质轧压制成金属片材10’之后，不卷绕成卷带，而是将该金属片材10’连续传送，在垂直方向引导传送，从设置于金属片材10’二侧的辊筒80A和80B上方的喂料斗81，将存放其内的吸氢合金粉末和Ni粉末的混合粉末供给至金属片材10’和辊筒80A、80B之间。该提供的混合粉末82在辊筒80A和80B的挤压力下，填充于金属片材10’的开孔C1、C2中。与此同时，紧粘于金属片材10’的二面，形成所需厚度的吸氢合金层85A、85B。接着，通过烧结炉86，在非氧化气氛下烧结，通过冷却炉87冷却。最后，通过表皮光轧辊88，在所需负荷下调质轧压。将形成的吸氢合金电极90(示于图21)连续地卷绕成卷带91。

试验例4

经表皮光轧辊13轧制形成的Ni金属片材10’，其中较大开孔C2的孔径为1.8mm，微孔率为47.8％，厚度为25μm。供给至该金属片材10’的混合粉末82系混合了粒径为60～80μm的AB₂型吸氢合金粉末18重量份、平均粒径2.5μm的Ni粉末2重量份的混合粉末。将该混合粉末提供至金属片材10’的二面，使其每一面的含量为540g/m²。用150mmφ的轧辊80A、80B，在负荷5吨下加压，以1米/分的线速度进行轧制。其后，在烧结炉86内的非氧化气氛中，950℃下烧结2分钟。最后，在5吨负荷下，以表皮光轧辊88调质轧压，制得厚度为0.18mm的吸氢合金电极90。

所制得的吸氢合金电极90并未添加粘结剂，所以不会因粘结剂而阻碍电流流动。又，由于添加了Ni粉末以取代以往用作导电剂的石墨，所以，可以得到集电性能高的电极。

在制造上述金属片材之后，连续地制造吸氢合金电极等的电极制造方法并不限于上述方法。即，可以在前述第二、第四、第五、及第六的实施方式的制造方法之后，再如图第七实施方式，从卷带状退卷，传送金属片材，填充活性物质；或者，如第八实施方式，不卷绕成卷带，而是连续地传送，填充活性物质；由此，可以连续地制造电极。另外，也可以用Ni粉末，而是使用其它的过渡金属，例如，将Cu粉末混合于吸氢合金粉末中。或者，也可以将Ni粉末及Cu粉末等二种过渡金属混合于吸氢合金粉末中。再有，也可仅仅使用吸氢合金粉末。另外，过渡金属也不限于粉末状态。

例如，可以将如图12所示的第四实施方式的可升华细微物质与混合粉末混合，供给至传送带，其后，烧去可升华细微物质，形成设置了微孔的金属片材10”，对该金属片材供给吸氢合金粉末，连续地制造吸氢合金电极。

实验例5

利用图12所示的第四实施方式，制得厚度25μm、微孔率为35％的Ni金属片材10”。对此，从金属片材二侧面供给与实验例4相同的吸氢合金粉末，5吨负荷加压。其后，在烧结炉内的非氧化气氛中，950℃下烧结2分钟。最后，以表皮光轧辊88进行调质轧压，制得厚度为0.18mm的吸氢合金电极。

因如上所制得的吸氢合金电极在其金属片材中含有由可升华细微物质形成的微孔和金属粉末之间的细小的微孔。因此在这些孔中填充有吸氢合金粉末，而且，紧贴于金属片材二侧表面的吸氢合金粉末层的层厚很薄，同时通过烧结及表皮光轧辊的加压而牢固地固这在上面。

如上所述，对金属片材供给吸氢合金粉末，将吸氢合金粉末填充于金属片材的孔内及两侧表面内之后，也可如图24所示，将Ni粉末等的过渡金属粉末供给至二侧的吸氢合金层85A、85B的表面，形成过渡金属层95。如此，设置过渡金属层95，可以进一步提高吸氢合金粉末的保持力。

又，供给至吸氢合金层85A、85B的表面的金属并不限于Ni粉末，也可以是如Cu粉末等的过渡金属，或是Ni粉末和Cu粉末等的过渡金属混合粉末。再有，吸氢合金层也可以是不设置于多孔状金属片材的二面，而是仅设置于该金属片材的一面。

实验例6

连续传送前述实验例2中所得的多孔状Cu金属片材(厚度17μm。微孔率为24.1％)，在其二面涂覆由中间相石墨100重量份和苯乙烯-丁二烯橡胶5重量份组成的混合物悬浮于羧甲基纤维素水溶液中的浆状活性物质，经干燥、轧制，形成厚度为0.2mm的电极。

如前述实验例6所述，不仅是吸氢合金电极，用作锂二次电池的负极用的电极也可在形成作为电极基板的多孔金属片材之后，暂时卷绕成卷带，再连续退卷；或者，不卷绕成卷带，而是连续传送多孔状金属片材，供给活性物质，制成电极。

发明效果

如上所述可知，根据本发明，将金属粉末直接、致密地散布于循环传动装置的传送带上，或者，直接、致密地散布于载于该传送带上的支承片上，在该状态下，以所需的负荷，轧压金属粉末，使相邻接触的金属粉末相互之间留有细小微孔，通过烧结炉烧结。由此，由所述轧辊轧压而紧贴的部分熔融结合，未紧贴、有间隙的部分成为细小的微孔。由此，可以连续地形成具有许多细小微孔的金属片材。当然，也可增大轧辊的负荷，从而容易地制得没有细小微孔的无孔实心的金属片材。

若使用开孔片材作为支承片，则开孔的孔穴部分成为贯通的通孔，可以连续地形成具有金属粉末之间的间隙的细小微孔和贯通的较大通孔的金属片材。

再有，将可升华细微物质与金属粉末混合，散布于传送带或支承片上，用轧辊以所需下压率轧压该可升华细微物质与金属粉末的混合物。其后，烧脱基底物，可升华细微物质挥发后形成微孔，由此，可以形成三维形状、相应于可升华细微物质的尺寸大小的、所需大小的微孔。此外，使用所述开孔的片材，可以连续地制造包括贯通的通孔在内的各种微孔的金属片材。

如上所述，由于可以单独、或组合地形成细小微孔、贯通的通孔、三维形状微孔，因此可以提供由适用于各种电池种类的合适的金属片材组成的电池基板。即，本发明的金属片材适用于镍氢电池、镍镉电池、锂原电池、锂二次电池、碱性干电池、燃料电池等的电池基板、汽车用电池的电池极板等各种电池的电极板。

又，既使将金属粉末、或将金属粉末与可升华细微物质散布于轧辊表面，也可以以所需的下压率，藉由轧辊的旋转，轧压所述的金属粉末、或混合物，形成具有所需的细小微孔的金属片材。在混合可升华细微物质时，在其后烧脱基底物的过程中，可升华细微物质也被烧去，因而形成微孔。由此，可以容易地制得具有任意形状及大小的微孔的金属片材。

又，在连续地从金属粉末制造金属片材之后，藉由将吸氢合金粉末等的活性物质粉末供给至该金属片材，可以连续地制得吸氢合金电极等的电池电极。如此，由于可以连贯地制得金属片材和以该金属片材作为基板的电极，所以，可以大幅度地提高电极的生产效率。

还有，在本发明的电池电极中，由粉末所组成的活性物质中未添加有粘结剂，所以，可以相应地增加活性物质的量，提高集电性。具体地说，可增加活性物质的量，相当于以往所添加的粘结剂的量，所述增加的量约为7％左右。再者，如使用Ni粉末及Cu粉末等的过渡金属，以取代以往用作导电材料的石墨等，则可进一步提高集电性，提高电池性能5～10％。

附图的简单说明

图1为实施本发明的第一实施方式的装置的示意图。

图2所示为散布的金属粉末的状态的放大示意图。

图3所示为第一实施方式的第一变化例子的示意图。

图4所示为第一实施方式的第二变化例子的示意图。

图5所示为第一实施方式的第三变化例子的示意图。

图6所示为第一实施方式的第四变化例子的示意图。

图7为实施本发明第二实施方式的装置示意图。

图8所示为第二实施方式的第一变化例子的示意图。

图9为实施本发明第三实施方式的装置示意图。

图10所示为根据第三实施方式制造的金属片材的平面图。

图11(A)至(D)所示分别为第三实施方式中所使用的支承片的平面图。

图12(A)(B)为第四实施方式示意图。

图13所示为根据第四实施方式制造的金属片材的截面示意图。

图14(A)、(B)、(C)所示分别为第四实施方式的变化例子的形成贯通孔的工序的截面示意图。

图15为实施第五实施方式的装置的示意图。

图16(A)(B)所示分别为轧辊的变化例子的示意图。

图17(A)(B)所示分别为轧辊的变化例子的示意图。

图18所示为第五实施方式的变化例子的示意图。图19所示为第六实施方式的变化例子的示意图。

图20所示为第七实施方式的变化例子的示意图。图21所示为按第七实施方式制造的电极的放大剖视图。

图22所示为第八实施方式的示意图。

图23所示为按第八实施方式制造的电极的放大剖视图。

图24所示为按第八实施方式的变化例子制造的电极的放大剖视图。

图中，1为传送带输送机式的循环传动装置，2为传送带，3为存放金属粉末用的喂料斗，4、7、11为烧结炉，5、8、12为冷却炉，6、9、15为轧辊，10为金属片材、13为表皮光轧辊，20为支承片，30为开孔的支承片，30a为开孔，50为可升华细微物质，70A、70B为产生导引部的辊筒，82为吸氢金属合金粉末和Ni粉末的混合粉末，90为吸氢合金电极，P为金属粉末，C、C1、C2、C₃为微孔。

Claims (28)

1.一种金属片材的制造方法，其特征在于：将金属粉末连续地散布于传送着的传送带上，使该散布有所述金属粉末的传送带通过轧辊，在所需压力下轧压上述的金属粉末，由此控制相邻接触的金属粉末之间的接触面积；在进行了上述的轧压之后，再通过烧结炉，使金属粉末之间的接触部分熔融，形成金属片材。

2.一种金属片材的制造方法，其特征在于：使支承片作连续地传送，将金属粉末散布于该支承片上，将散布有该金属粉末的支承片转送至传送带上，使其与传送带一起通过轧辊，在所需压力下轧压上述支承片上的上述金属粉末，由此控制相邻接触的金属粉末之间的接触面积；在进行了上述的轧压之后，通过烧结炉，使金属粉末之间的接触部分熔融，形成金属片材。

3.如权利要求1或2所述的金属片材的制造方法，其特征在于，减小上述轧辊的下压力，使在该轧辊轧压的金属粉末之间留有细小的间隙，以此细小的间隙为微孔，作成多孔片材。

4.如权利要求1至3至任一项所述的金属片材的制造方法，其特征在于，将可加热烧去的可升华细微物质与上述金属粉末混合，或者，在散布金属粉末之前，将该细微物质散布于上述传送带上或上述支承片上，用上述轧辊轧压散布于该传送带或支承片上的可升华细微物质和金属粉末的混合物。轧压后，在基底物烧脱炉中烧去所述可升华细微物质，由此，制得具有所述可升华细微物质烧去后形成微孔的多孔片材。

5.如权利要求1至4至任一项所述的金属片材的制造方法，其特征在于，上述传送带由包括皮带输送机式的循环传动装置的无孔实心金属片材、多孔金属片材的无机材料的单体或由这些片材层叠形成。

6.如权利要求2至5之任一项所述的金属片材的制造方法，其特征在于，作为支承片较好的是，使用包括无孔实心的树脂片、三维网状树脂片、多孔性纤维状树脂片的有机材料片、包括无孔实心的金属片、多孔的金属片的无机材料片的单体，或者，使用这些片材的层叠物。

7.如权利要求2至6之任一项所述的金属片材的制造方法，其特征在于，设置基底物烧脱炉烧去所述的支承片。

8.如权利要求5至7之任一项所述的金属片材的制造方法，其特征在于，在使用多孔片材作为传送带及支承片时，该孔的形状为圆形、菱形、多边形、椭圆形。

9.一种金属片材的制造方法，其特征在于，将金属粉末连续地散布于旋转着的一对轧辊表面，并通过该对轧辊之间，在所需压力下轧压该金属粉末，控制相邻接触的金属粉末之间的接触面积，作成金属片材，使该金属片材通过烧结炉，进行烧结。

10.如权利要求9所述的金属片材的制造方法，其特征在于，减小上述轧辊的下压力，使在该轧辊轧压的金属粉末互相之间留有细小的间隙，以此细小的间隙为微孔，作成多孔片材。

11.如权利要求9或10所述的金属片材的制造方法，其特征在于，将可升华细微物质与上述的金属粉末同时散布于上述轧辊表面，用轧辊轧压，作成金属片材后，通过烧脱炉和烧结炉，烧去上述可升华细微物质，得到具有在烧去该可升华细微物质后所形成的微孔的多孔片材。

12.如权利要求9至11之任一项所述的金属片材的制造方法，其特征在于，在散布有所述金属粉末的一对轧辊的至少一个轧辊的表面上，在其轴向二侧和中部之间设置不同高度，将金属粉末集于具有不同高度的中部，由上述一对轧辊，在所需压力下对金属粉末进行挤压。

13.如权利要求1至12之任一项所述的金属片材的制造方法，其特征在于，通过上述烧结炉之后，再连续地通过冷却炉。

14.如权利要求13所述的金属片材的制造方法，其特征在于，所述轧压、烧结及冷却反复进行多次。

15.如权利要求13至或14所述的金属片材的制造方法，其特征在于，将上述冷却后的金属片材从上述传送带或支承片上分离。

16.如权利要求1至15之任一项所述的金属片材的制造方法，其特征在于，在由如上所述的烧结形成的金属片材的表面再度散布金属粉末，轧压后进行烧结。

17.一种金属片材的制造方法，其特征在于，所述金属片材系在由权利要求1至权利要求16之任一项所述的方法制造的金属片材上，通过针刺形成带毛边的针孔的金属片材。

18.如权利要求17所述的金属片材的制造方法，其特征在于，一边传送金属片材一边通过一对带针的针辊中间，形成所述的带毛边的针孔。

19.一种金属片材，所述金属片材根据如权利要求1至18之任一项所述的方法制造。

20.如权利要求19所述的金属片材，其特征在于，将多孔片材用作上述可升华细微物质或/及传送带及支承片而形成的、带孔的金属多孔体，可以作成冲孔状、网状、蜂窝状、丝网状、栅格状、多孔金属板状、筛网状、饰边状。

21.如权利要求19或20所述的金属片材，其特征在于，上述金属片材的结构是，每隔一定间隔设有不带微孔的导引部。

22.一种电池电极用基板，其特征在于，所述电池电极用基板由权利要求19至权利要求21之任一项所述的金属片材所组成。

23.一种电池用电极，其特征在于，所述电池用电极系在将活性物质填充于上述电池电极用基板的微孔中的同时，也将活性物质涂布于所述电池电极用基板的至少一侧的表面。

24.如权利要求23所述的电池用电极，其特征在于，在所述活性物质层中未添加粘结剂。

25.如权利要求23或24所述的电池用电极，其特征在于，上述活性物质为以吸氢合金粉末为主成分。

26.如权利要求25所述的电池用电极，其特征在于，上述活性物质系在吸氢合金粉末单体或该吸氢合金粉末中混合过渡金属而组成。

27.如权利要求23至26之任一项所述的电池用电极，其特征在于，上述活性物质的表面部分地，或全部地涂覆以过渡金属。

28.一种电池，其特征在于，所述电池具有如权利要求23至27之任一项所述的电池用电极。

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