JP2003193110A - 金属多孔体の製造方法および金属多孔体 - Google Patents

金属多孔体の製造方法および金属多孔体

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属粉末からなる金属繊維により金属多孔体
を製造する。 【解決手段】 ０.１μｍ〜５μｍの粒径を有する金属
粉末と樹脂バインダーとを混練して混合物を形成し、こ
の混合物を紡糸ノズルより押し出して、１.０μｍ〜１
００μｍの線径を有する金属繊維を紡糸し、ついで、こ
の紡糸した金属繊維を不織布状、織物状、編物状、発泡
状などの多孔質の布帛形状に形成し、その後、脱煤、焼
結を行っている。あるいは、樹脂バインダーを用いず、
金属粉末を大きな加圧力で紡糸ノズルより押し出して、
金属繊維を紡糸している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池用等の電極基
板用金属多孔体、該金属多孔体から形成した電池電極
板、電池電極基板用金属多孔体の製造方法および、電池
電極板の製造方法に関し、詳しくは、金属繊維を多孔質
の布帛状に形成し、その空孔に活物質が充填されるもの
で、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、燃料
電池等の電極板、自動車用バッテリーの電極板として好
適に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電極板として用いられている多孔
性繊維構造体あるいは三次元網状構造体からなる布帛形
状の金属多孔体は、１デニール〜３デニールの有機繊維
が網目状、不織布状あるいは織物状等に加工されたも
の、あるいは樹脂発泡体に対して、化学メッキ等を施し
て導電処理した後、電気メッキを施し、ついで、所要温
度で所要時間加熱して脱煤、焼結を行って製造してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記方法では、化学メ
ッキおよび電気メッキを必要とするため、多数の処理液
を必要とし、該処理液の管理が必要であると共に、公害
対策を施す必要があり、かつ、処理工程が複雑である問
題があった。また、電気を大量に使用するため、大量生
産するとコストがかかる欠点があった。
【０００４】さらに、従来の有機繊維の表面に化学メッ
キ等の導電処理を施した後に、その外面に２５μｍ〜５
０μｍの電気メッキを施すと外径が大きくなり、つい
で、脱煤、焼結を行って有機繊維を焼き飛ばすと、焼き
飛ばされた有機繊維の部分が空洞となり、言わば、外径
の大きなる空洞を有する金属筒状となる。すなわち、製
造される金属多孔体は、空洞を有する金属筒からなる骨
格により空孔を囲む構造となる。上記金属多孔体を電極
板として用いる場合、活物質が空孔に充填されるが、上
記金属筒の空洞には活物質が充填できず、電極板として
は無効の部分となる。かつ、金属筒の外径が大きくなる
ため、これら金属筒で囲まれる空孔は、その分、小さく
なり、体積が大きい割りには活物質の充填量が少なくな
る欠点がある。
【０００５】また、有機繊維からなる布帛構造体、例え
ば、有機繊維からなる不織布に導電処理した後に電気メ
ッキを施す場合、布の表面には金属が厚く付着するが、
布の内部（板厚方向の中央部分）には金属が付着しにく
く、金属付着量は表面側の略半分となる。すなわち、表
面側および内部側に均一な金属骨格部を形成することは
困難であった。
【０００６】さらに、金属多孔体を電池用電極基板とし
て用いる場合、上記したように、空孔に活物質を充填
し、充填した後に規定の厚さとなるように加圧するが、
活物質の充填時には金属多孔体の厚さが大で空孔率が高
い方が活物質の充填が容易である。しかしながら、従来
の有機繊維からなる不織布等の布帛構造体に導電処理を
した後、電気メッキを施した金属多孔体は、その厚さを
大とすることは容易にできず、活物質の充填が困難であ
った。即ち、従来の有機繊維からなる不織布は、繊維量
が４０〜５０ｇ／ｍ2、樹脂バインダー量が２０ｇ／ｍ2
で、総重量が６０〜７０ｇ／ｍ2で、空孔率が９５％の
場合、板厚２.５mm〜３.５mmが最大であった。この板厚
の不織布を導電処理、電気メッキ、脱煤および焼結を行
うと板厚が減少し、板厚１.６mmを確保することが困難
であった。
【０００７】さらにまた、従来の有機繊維からなる不織
布は、短繊維を用いて製造されており、紡織カードで不
織布を編み、樹脂バインダーで結線を行っている。この
ように製造された有機繊維不織布は、図１５に示すよう
に、繊維ｆの結線部分に樹脂バインダーＲが溜まって、
所謂、膜張りを発生している。上記不織布に対して導電
処理を施して電気メッキを行った場合、膜張りが発生し
ている結線部分の線径が部分的に大となっており、脱煤
・焼結により有機繊維を焼き飛ばすと、結線部分に空洞
が発生して、上記したように該空洞部分には活物質が充
填できず無効部分となると共に、結線部分の線径が大と
なっているため、空孔が減少し、活物質の充填量が減少
する問題がある。
【０００８】また、電極板として用いる金属多孔体は、
その空孔率が大きいほど活物質の充填量を増加させて、
電極板としての寿命を伸ばすことができるが、各空孔の
面積は小さい程、金属と活物質との接触面積を増大させ
ることが出来るために好ましい。即ち、全体の空孔率は
高く、しかも、各空孔面積は小さい程、好ましいことと
なる。しかしながら、従来の有機繊維の表面に電気メッ
キを施して金属多孔体を製造する場合、各空孔面積を小
さくしようとすると、有機繊維の網目等を詰める必要が
あるが、各繊維の表面にメッキが施されて、有機繊維が
焼き飛ばされるため、全体の空孔率は減少し、有機繊維
が焼き飛ばされて形成される空洞部分のみが多くなる問
題がある。
【０００９】本発明は上記した問題に鑑みてなされたも
ので、従来必要とされた化学メッキ等の導電処理をなく
し、処理液の管理が不要で公害問題がなく、しかも、電
気を大量に使用しないようにしてコストの低下が図れる
ようにすることを目的としている。さらに、空孔を囲む
金属の骨格部分の線径を細くして、空孔率を大きく出来
ると共に、各空孔面積は小さく出来るようにして活物質
と金属との接触面積の増大を図り、さらに、板厚を大と
して活物質の充填が容易に行えるようにすること等を目
的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、請求項１で、多孔性繊維構造体あるいは
三次元網状構造体で、これら構造体の空孔を囲む骨格
が、金属粉末からなる金属繊維で形成されている電池電
極基板用金属多孔体を提供している。
【００１１】上記多孔性繊維構造体は、不織布状、織物
状、編物状、フエルト状、スクリーン状、エキスパンデ
ッド状、網状等の構造からなる。また、上記三次元網状
構造体は、発泡状、スポンジ状、海綿状、ハニカム状等
の構造からなる（請求項２）。
【００１２】上記請求項１または請求項２に記載の金属
多孔体は、従来の樹脂等の有機繊維からなる不織布、メ
ッシュ体あるいは発泡体等からなる多孔性基材にメッキ
を施して金属多孔体としているのではなく、金属粉末か
らなる金属繊維を不織布状、織物状、編物状等の多孔性
繊維構造体あるいは三次元網状構造体からなる多孔質の
布帛構造体に形成されているため、メッキ工程が不要と
なる。また、従来は有機繊維の表面にメッキをして有機
繊維を焼き飛ばしていたため、無効部分となる空洞が発
生していたが、本発明では、空孔を囲む骨格を中実の金
属繊維で形成しているため、従来発生していた空洞が存
在せず、活物質が充填できない無効部分がなくなる。即
ち、活物質の充填量を増大することができる。また、従
来の筒状金属繊維に対して中実状金属繊維とするため、
線径を細くすることができ、空孔率をアップすることが
出来る。よって、活物質の充填量を上げることが出来
る。即ち、同一ノズルを用いて紡糸する場合を考える
と、従来は紡糸した有機繊維の表面にメッキが施される
ため、その外径は大きくなる。これに対して、本発明で
は、紡糸した繊維自体が金属繊維であるため表面にメッ
キを施す必要はない。逆に、脱媒、焼結すると、該金属
繊維の線径は細くなる。このように、空孔率が高くなる
と、それだけ金属多孔体の同一面積当たりの活物質の充
填量を増加させることができる。
【００１３】尚、活物質自体には通電性がないため、空
孔を大きくして充填量を上げても電池特性は向上しな
い。つまり、活物質に電気を通す金属繊維（骨格）の隙
間を狭くし、金属繊維と活物質との接触面積を大としな
ければ電池特性は向上しない。本発明では、上記空孔率
がアップした分、金属繊維の本数を増加することがで
き、金属繊維の間の隙間を狭くし、活物質との接触面積
を高め活物質の通電性を良くして電極板としての特性を
高めることができる。さらに、金属繊維を織って或いは
編んで、さらには、絡み合わせて布帛構造としているた
め、布帛構造の表面側および内部側のいずれにも金属か
らなる骨格が均一に存在している。これに対して、前記
したように、従来の有機繊維に電気メッキを施して金属
多孔体を形成する場合は、表面側の金属付着量が多く、
内部の金属付着量が少なく表面側の略半分程度になって
いたが、この欠点を本発明の金属多孔体は解消できる。
【００１４】上記金属粉末は０.１μｍ〜５μｍである
と共に、上記金属繊維は１.０μｍ〜１００μｍの線径
を有する連続繊維状あるいは長繊維状のものが好ましい
（請求項３）。上記金属粉末は、相互に絡み付かれ分散
性が良いことが望ましいため、外面に相互に絡み合う凹
部と凸部とを有しない形状、例えば、球状、サイコロ
状、四角柱状、円柱状等が好ましい。
【００１５】上記請求項３に記載のように、金属粉末を
０.１μｍ〜５μｍとすると、１.０μｍ〜１００μｍの
極細の線径を有する連続繊維状あるいは長繊維状を形成
することが出来る。線径を細くできる程、上記した空孔
率を高めることが出来ると共に、空孔率の減少を抑制し
ながら１つの空孔面積を小さく出来る。また、金属繊維
を連続繊維あるいは長繊維とすると、張力を高めること
ができ、従来の有機繊維に電気メッキを施して脱媒・焼
結した金属多孔体の張力（２〜２.５kgf/20mm）に対し
て、１.５倍〜３倍の張力となる。よって、金属多孔体
を引っ張りながら搬送して活物質を充填する時に、金属
多孔体の張力が強くなることでスピードアップを図るこ
とが出来る。
【００１６】さらに、必要に応じて、上記金属繊維の表
面に電気メッキが施されている（請求項４）。このよう
に、金属繊維の表面に電気メッキを施すと、金属多孔体
の更に強度を大として、張力を高め、活物質の充填時の
ラインスピードを上げることが出来る。
【００１７】上記金属粉末は、金属単体、合金あるいは
これら金属単体および合金の酸化粉末からなり、かつ、
一種類の上記金属粉末あるいは複数種類の上記金属粉末
を混合したものからなる（請求項５）。上記金属粉末は
限定されないが、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ｆｅ，Ｚ
ｎ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ｔｉ，Ｐｂ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｏ，これら
金属の酸化物、あるいはこれら金属の合金、あるいは混
合物が好ましい。このように、金属粉末として種々の金
属、あるいは合金を用いることができ、かつ、これら金
属を複数種類混合して用いると、混合金属からなる金属
繊維を形成することが出来る。上記樹脂バインダーは紡
糸時に所要の粘度を必要とするため、該粘度を有するも
のであれば良く、例えば、ポリプロピレン、ポリエステ
ル、ポリエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリビニー
ル系ポリマー、ポリイミド、ナイロン系ポリマー、ポリ
ウレタン、セルロース等、有機繊維形成ポリマーが好ま
しい。
【００１８】上記請求項１乃至請求項５に記載の電池電
極基板用金属多孔体は、その全体の空孔率が９０％以
上、その厚さは０.５mm〜５.０mmとすることが好まし
い。
【００１９】本発明の金属多孔体は、その厚さを従来と
比較して厚く形成することができる。即ち、従来の有機
繊維に電気メッキを施して金属多孔体を形成する場合、
前記したように、繊維量４０〜５０g/m2、バインダー量
２０g/m2で、総重量６０〜７０g/m2で、開孔率９５％の
有機繊維の場合、その厚さは最大２.５mm〜３.５mmであ
った。この有機繊維を、導電処理、電気メッキ、脱媒、
焼結などの処理を行うと、最終的な厚さは最大１.６mm
しか確保できなかった。このように厚さが薄いと活物質
の充填が困難であった。 これに対して、本発明の金属多孔体は、金属繊維からな
り剛性および弾性を有するため、その厚さを３.３mm〜
５.０mm程度まで大とすることは容易にでき、脱媒、焼
結しても前記のように減量は少なく、スキンパスロール
を通過させて板厚を均一としても、その厚さを１.６mm
以上確保することが出来る。よって、従来と比較して活
物質の充填が容易となる。活物質を充填した後は、１／
２〜１／３の厚さとなるように加圧して規定の厚さとす
ることが出来る。
【００２０】上記金属多孔体を複数枚積層して用いるこ
とが好ましい。（請求項６） さらに、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の
金属多孔体に、従来より本出願人等より提供している有
機物あるいは無機物からなる多孔体にメッキを施して形
成している金属多孔体および／あるいは穴あけした導電
性金属箔を積層して電池電極基板用金属多孔体としても
よい。（請求項７）上記有機物とは樹脂製の発泡体、メ
ッシュ、不織布等からなり、これらの多孔体にメッキを
施した後に脱煤焼結して金属多孔体としている。
【００２１】即ち、所要の厚さとするために、請求項１
または請求項２に記載の金属繊維からなる金属多孔体を
複数枚積層してもよいし、従来より提供されている金属
多孔体と積層して用いてもよい。
【００２２】また、本発明は、請求項８で、請求項１乃
至請求項７のいずれか１項に記載の電池電極基板用金属
多孔体に活物質を充填して形成している電池電極板を提
供している。具体的には、例えば、上記金属繊維がニッ
ケルからなり、該ニッケル繊維からなる金属多孔体に活
物質を充填して、ニッケル水素電池用極板、ニッケルカ
ドミウム電池用極板を形成している。
【００２３】上記のように請求項１乃至請求項７に記載
した電池電極基板用金属多孔体に活物質を充填して形成
した請求項８に記載の電池電極板は、活物質充填されな
い空洞部が存在せず、その分だけ活物質の充填量が多く
なると共に、充填した活物質と金属繊維（骨格）との接
触面積が大いきため電池特性が向上する。
【００２４】また、本発明は、上記電池電極基板用金属
多孔体の製造方法を提供するものであり、請求項９で、
金属粉末と樹脂バインダーとを混練して混合物を形成
し、ついで、上記混合物をノズルより押し出して金属繊
維を紡糸し、ついで、上記紡糸した金属繊維を多孔性繊
維構造体あるいは三次元網状構造体に形成していること
を特徴とする電池電極基板用金属多孔体の製造方法を提
供している。
【００２５】上記多孔性繊維構造体あるいは三次元網状
構造体は脱煤および焼結を施すことが好ましい。（請求
項１０）
【００２６】請求項９および請求項１０に記載の本発明
に係わる電池電極基板用金属多孔体の製造方法によれ
ば、従来の有機繊維にメッキを施して金属多孔体を製造
する場合に必要であった導電処理工程、メッキ工程が不
要となり、メッキにより金属多孔体を製造する場合に発
生する処理液の問題を無くすことが出来る。かつ、メッ
キ方法によると電気の消費量が非常に多く、コスト高に
なっていたが、本方法では電気消費量が削減でき、大幅
なコスト低下をはかれる。
【００２７】さらに、請求項９で製造した多孔性繊維構
造体あるいは三次元網状構造体に電気メッキを施しても
よい。（請求項１１） さらに、上記電気メッキを施したあと、脱煤、焼結を施
すことが好ましい。（請求項１２）
【００２８】請求項１１および請求項１２に記載のよう
に、強度を高めるため電気メッキを併用した場合にも、
該電気メッキによる金属付着量が少なくなるため、従来
の電気メッキ方法のみにより形成する場合と比較して、
電気使用量の大幅な低減を図ることができる。
【００２９】上記請求項１０および請求項１２の製造方
法において、脱媒は８００℃〜１２００℃で約２分、焼
結は還元ガス雰囲気中で１０００℃〜１３００℃で約２
分〜１０分行うことが好ましい。
【００３０】上記金属粉末と樹脂バインダーとの混合割
合は、金属粉末を７０％〜９７％（請求項１３）、好ま
しくは、８５％〜９７％としている。このように混合割
合を、金属粉末を７０％〜９７％とすると、金属の割合
が非常に多いため、必ずしも、後工程でメッキにより金
属を付着する必要がなくなり、必要な場合のみメッキを
すれば良くなる。
【００３１】上記金属粉末の割合が高い樹脂バインダー
との混合物を紡糸して極細繊維とする時、容易に紡糸お
よび延伸が出来るように、例えば、上記紡糸用のノズル
の中心部から押し出して芯部を形成すると共に、ノズル
の外周部から樹脂を押し出して樹脂１００％の鞘部分を
形成し、芯部を鞘部分で囲む複合繊維として紡糸してい
る（請求項１４）。
【００３２】あるいは、上記金属粉末と樹脂バインダー
との混合物を、上記紡糸用のノズルの内部に間隔を明け
て設けた多数の押出部から押し出して多数の芯部を形成
すると共に、これら芯部の隙間に樹脂を押し出して、樹
脂１００％の樹脂部分で分散した上記芯部を囲んでいる
多芯構造の複合繊維として紡糸している（請求項１
５）。
【００３３】さらに、上記金属粉末と樹脂バインダーと
の混合物を、上記紡糸用ノズルから押し出す時に、溶融
温度が異なる他の樹脂と張り合わせた状態で押し出て、
冷却時にカールした形状の複合繊維として紡糸している
（請求項１６）。
【００３４】請求項１４乃至請求項１６の方法を用いる
と、金属繊維の割合が非常に高い混合物より極細の金属
繊維をノズルより押し出して紡糸することが出来る。特
に、請求項１６の方法によると、紡糸した繊維にカール
を付与することができ、このカールした金属繊維より厚
さの大な布帛構造体を容易に形成出来る。
【００３５】さらに、本発明は請求項１７で、金属粉末
をノズルより押し出して金属繊維を紡糸し、ついで、上
記紡糸した金属繊維を多孔性繊維構造体あるいは三次元
網状構造体に形成していることを特徴とする電池電極基
板用金属多孔体の製造方法を提供している。
【００３６】上記多孔性繊維構造体あるいは三次元網状
構造体を焼結することが好ましい。（請求項１８） あるいは、上記多孔性繊維構造体あるいは三次元網状構
造体に電気メッキを施し、ついで、焼結することが好ま
しい。（請求項１９）
【００３７】金属粉末が微小で、樹脂バインダーを混合
しなくて密着性がよく、樹脂バインダーを混合した場合
より５０倍近い押圧力でノズルより押し出すと紡糸でき
る。其の場合、樹脂バインダーを混練してないため、請
求項１８に記載のように脱煤する必要はなく。また、電
気メッキを施してもよく、其の場合には、電気メッキ
後、焼結のみをほどこしている。
【００３８】さらに、上記紡糸用ノズルから押し出した
連続金属繊維に対して、空気を吸引して空気を移動させ
ることにより、非接触で連続的に湾曲させ、コイル状を
形成することが好ましい（請求項２０）。
【００３９】このように、連続的にノズルより押し出さ
れる連続した金属繊維に対して空気を吹きつけたり、該
空気を吸引することにより、押し出された金属繊維を曲
げて、連続して湾曲するコイルスプリング形状とするこ
とが出来る。このように湾曲させると、金属繊維は剛性
および弾性を有するため、その形状を保持し、湾曲させ
た分だけ、厚さの大きな布帛構造体とすることが出来
る。
【００４０】さらにまた、上記コイル状として多数の連
続金属繊維を水平コンベヤ上に搬送し、該水平コンベヤ
を左右幅方向に振ることにより、連続糸を相互に絡み合
わせて多孔質の布帛構造体を形成することが好ましい
（請求項２１）。
【００４１】このようにして多孔質の布帛構造体を形成
すると、簡単に多孔質の布帛構造体を形成出来るととも
に、コンベヤの左右の振れ、更には、コンベヤの搬送ス
ピードを調整することにより繊維密度を容易に変えるこ
とができ、所要の空孔率を有する金属繊維からなる多孔
質の布帛構造体を得ることが出来る。
【００４２】上記方法に代えて、金属繊維を短繊維と
し、該短繊維より不織布状の多孔性繊維構造体を形成す
ることも好ましい。（請求項２２） 金属短繊維より不織布状の金属多孔体とする方法として
は、乾式あるいは湿式抄紙法が用いられる。このよう
に、金属粉末より形成した連続金属繊維を短繊維に切断
した後、不織布状の布帛構造体として形成すると、簡単
に、空孔率が大きく、かつ、小さい空孔を多数有する金
属多孔体を形成することができる。
【００４３】また、本発明は請求項２３で、請求項９乃
至請求項２２のいずれか１項に記載の方法で製造した金
属多孔体に、活物質を充填して形成する電池電極板の製
造方法を提供している。上記のように、請求項９乃至請
求項２２に記載の方法で製造した金属多孔体に、活物質
を充填して請求項２３に記載のように電池電極板を製造
する場合、金属多孔体を金属繊維から形成しているため
引張力が大きく、よって、連続して金属多孔体を引っ張
りながら活物質を充填する際のラインスピードを上げる
ことができ、生産性を高めることができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。まず、本発明の電池電極基
板用金属多孔体の製造方法を説明すると、第１実施形態
では、図１のフローチャートに示す工程に従って、図２
に示す製造装置により、ニッケルからなる金属粉末で金
属繊維を生成し、該金属繊維より図４に示す不織布状の
布帛構造体とした電池電極基板用金属多孔体４０を製造
している。
【００４５】まず、金属微粒粉末として０.１μｍ〜５
μｍのＮｉ微粒粉末と、樹脂バインダーとしてナイロン
６の粉末を用い、上記Ｎｉ微粒粉末を８５％、ナイロン
６の粉末を１５％を夫々貯溜容器１、２より定量フィー
ダー３Ａ、３Ｂにより定量しながら混練機４へ供給し、
ステップ＃１の混練を行う。この混練機４で混練した混
合物を直径約３mm前後の糸状として、混練機４の先端に
設けたノズル４ａより押し出し、この糸状混合物Ｍを冷
却器５の内部をコンベヤ５ａにより搬送して冷却する。
【００４６】上記冷却器５は水タンク１１より水をポン
プ１２により循環させ、冷水で糸状混合物Ｍを冷却して
いる。上記冷却器５より取り出された糸状混合物Ｍを更
にローラ６で搬送し、搬送過程で糸状混合物Ｍをカッタ
ー７で長さ約３mmに切断し、ステップ＃２のペレットＰ
とする。このペレットＰを続いて乾燥器８を通して乾燥
させた後、ペレット受け容器９に収容する。
【００４７】上記ペレットＰを溶融炉１０に投入し、２
６０℃〜２８０℃で加熱して、ステップ＃３の樹脂バイ
ンダーを溶融する。なお、この時、金属微粒粉末は溶融
していない。ついで、定量フィーダー１３で定量しなが
ら押出機１４へ送り込む。該押出機１４でギアポンプ
（図示せず）により圧力をかけながら、フィルター１５
を通して、紡糸用ノズル１６へと送り込む。上記フィル
ター１５を通すことにより、粗大粒子の除去、凝集塊の
除去を行う。
【００４８】上記紡糸用ノズル１６は、保温壁１７の内
部に熱媒体を循環しているヒータ１８を配置し、該ヒー
タ１８でノズル本体２０を囲んでいる。ノズル本体２０
にはフィルター１５を通した上記溶融物が供給され、ノ
ズル本体２０より多数本の金属繊維Ｆとして連続的に押
し出され、ステップ＃４の紡糸が行われる。
【００４９】上記紡糸用ノズル１６の下部には冷却筒２
１を配置し、ノズル本体２０に近接した冷却筒２１の上
部にエア吹き出し口２２を設け、ノズル本体２０より連
続的に押し出される金属繊維Ｆに側面よりエアーを吹き
付けることにより、糸を延伸させると同時に冷却を行っ
ている。上記エアー吹き出し口２２には、フィルター２
３を通してブロア２４により吸引したエアを、冷却水を
循環したクーラー２５、フィルター２６、蒸気を循環し
たヒータ２７を通して、所要温度に調節した後に、冷却
筒２１の内部に吹き出している。上記冷却筒２１に吹き
出したエアは、冷却筒２１の下端に設けたエア取出口２
８より排気している。
【００５０】上記ノズル本体２０には、図８（Ａ）に示
すように、多数の吐出口５１があり、よって、多数本
（本実施例では４０本）の金属繊維Ｆを並列状態で連続
的に押し出している。尚、ノズルの吐出口を数百〜数千
個として、一度に数百〜数千の連続繊維を押し出すこと
も可能である。
【００５１】上記ノズル本体２０の１つの吐出口の穴径
は１００μｍ〜５０μｍとし、押し出された金属繊維Ｆ
は穴径が１００μｍの場合は約６０μｍ程度の線径とな
り、上記エアの吹き付けによる延伸で３０μｍまで小さ
くしている。また、穴径が５０μｍの場合は３０μｍ程
度の線径となり延伸で７μｍまで小さくなる。
【００５２】上記冷却筒２１内部で延伸および冷却され
ながら下降した金属繊維Ｆは、冷却筒２１の下側に配置
した左右一対のサクションドラム式クリンパー３０によ
り、コイルスプリング状に連続して曲げられる。上記サ
クションドラム式クリンパー３０はエアを吸引してエア
を移動させ、左右両側からのエアの移動で、垂下してく
る金属繊維Ｆに曲げを付与するもので、金属繊維を非接
触で曲げる作用を行う。
【００５３】上記したサクションドラム式クリンパー３
０によりコイルスプリング状に形成された金属繊維Ｆ
を、該サクションドラム式クリンパー３０の下部に水平
方向に配置したネットコンベヤ３３上に導いて載置す
る。上記ネットコンベヤ３３上には、多数本のコイルス
プリング状に曲げられた連続繊維からなる金属繊維Ｆが
図３に示すように、並列に載置される。上記ネットコン
ベヤ３３は幅方向Ｗに振られるようにしており、この幅
方向への振れにより、ネットコンベヤ３３上に並列され
た金属繊維は左右方向に振動して絡み合い、含有されて
いる樹脂バインダーによりアトランダムに接着し、ステ
ップ＃５の多孔を有する不織布状の布帛構造体が製造さ
れる。
【００５４】上記幅方向Ｗの振動手段は、図３に示すよ
うに、ネットコンベヤ３３の搬送装置全体、即ち、駆動
用モータ、該モータで駆動される一対のプーリ、これら
プーリに巻掛けた無端状ネットコンベヤ３３の全体を一
体として、シリンダ３５のロッド３６で交互に圧し引き
して幅方向Ｗに振るようにしている。尚、振動手段は、
上記実施例に限定されず、他の適宜な手段が採用できる
ことは言うまでもない。
【００５５】上記不織布状の布帛構造体は、金属繊維Ｆ
が夫々コイルスプリング状に巻かれているため厚さを有
し、しかも、左右方向に絡み合うために更に厚さが大と
なり、その厚さは３.３mm〜５mmとなっている。また、
上記ネットコンベヤ３３の搬送スピードを調節すること
により、不織布状の布帛構造体の空孔率を調整できる。
即ち、搬送スピードをあげると、金属繊維の密度が粗く
なるため空孔率が高まり、搬送スピードを低下すると、
金属繊維の密度を細かくして空孔率を低くすることがで
きる。
【００５６】上記金属繊維Ｆからなる布帛構造体を８０
０℃〜１２００℃で約２分間加熱して、含有する樹脂バ
インダーを焼き飛ばして、ステップ＃６の脱煤を行う。
さらに、還元ガス雰囲気中で、１０００℃〜１３００℃
で約２分〜１０分加熱して、ステップ＃７の金属粉末の
焼結を行い、図４に示す構造の電池電極基板用の金属多
孔体４０を製造している。上記金属多孔体４０は、その
全体の空孔率が９４％〜９８％で、１つの空孔の面積が
０.００５mm2〜０.９４２mm2の範囲であり、その厚さは
０.５mm〜５.０mmの範囲となるように設定されている。
【００５７】上記第１実施形態の方法で製造される本発
明の金属多孔体４０は、下記に列挙する利点を有する。
即ち、脱煤および焼結を行うと、焼結後の各金属繊維は
樹脂バインダーおよび金属酸化物が焼き飛ばされるた
め、線径が５〜４０％程度細くなっている。即ち、本実
施例の各金属繊維Ｆは、図５（Ａ）に示すように、金属
の中実体からなり、線径が小さくなっている。これに対
して、同一穴径を有する紡糸ノズルより形成される有機
繊維に電気メッキを施して製造した金属繊維Ｆ’は図５
（Ｂ）に示すように、有機繊維の表面に金属をメッキす
るため、その線径は大となり、かつ、脱煤により有機繊
維が焼き飛ばされるため、空洞Ｃが発生し、該空洞Ｃが
活物質が充填できない無効部分となっている。
【００５８】具体的には、図５（Ａ）の本発明の場合、
線径は平均２０μｍとなっているのに対して、図５
（Ｂ）の従来例の場合、線径は平均３０μｍとなってお
り、体積で本発明は５５.６％減少している。
【００５９】上記のように、線径の細い金属繊維Ｆより
金属多孔体を形成する本発明の場合と、従来の有機繊維
に電気メッキを施して金属多孔体を形成する場合とを比
較すると、図６（Ａ）に示す本発明の場合が、図６
（Ｂ）に示す従来より斜線で示す空孔が増加する。即
ち、繊維密度を同一とした場合、従来の空孔率が９３％
であると、本発明では空孔率は９６.９％となり、従来
９６％であると本発明では９８.２％となり、空孔率を
大とすることができる。よって、活物質を充填できる全
体の空孔面積を従来と同一とするならば、本発明では、
金属繊維の本数を２.２５倍増加させることができる。
即ち、図６（Ｃ）に示すように、金属繊維Ｆを密に配置
できる。この場合、活物質を挟む金属の隙間が小さくな
ると共に、活物質と金属との接触面積が大となるため、
導電性の向上および電池特性の向上を図ることが出来
る。
【００６０】一方、金属目付量を従来と同一にする場合
も、空孔率を減少させることなく金属繊維の本数を１.
７５倍増加させることが出来、上記したと同様、導電性
の向上および電池特性の向上を図ることができるが、金
属目付量を減少させたい場合、金属繊維の本数を従来と
同一にするならば、金属目付量が従来４２０ｇ／ｍ2必
要であった場合、本発明では２４０ｇ／ｍ2に減量する
ことが出来る。尚、その場合、金属目付量の減少による
強度上の問題は、金属繊維が中実で連続繊維からなり、
強張力を有するため、強度上の問題はない。
【００６１】さらに、従来問題となっていた図１６に示
す繊維ｆの結合点での樹脂Ｒの溜まりによる膜張りにつ
いては、本発明では図７（Ａ）に示す金属繊維Ｆの結合
点で樹脂バインダーが仮に溜まっても、脱煤、焼結時に
焼き飛ばされて図７（Ｂ）に示す如く膜張りが消失し、
線径が部分的に大となって空孔率が減少することは防止
できる。
【００６２】また、金属繊維Ｆは中実で且つ連続繊維状
であるため、張力が非常に強く、従来の有機繊維に電気
メッキを施す場合と比較して、１.５倍〜３倍程度に張
力を増加する。よって、活物質を充填する時に、金属多
孔体４０を強く引っ張ってラインスピードを上げること
ができ、生産性を高めることができる。
【００６３】さらにまた、中実の金属繊維を相互に絡ま
せて、多孔質の不織布状の布帛構造体を形成しているた
め、該不織布状の布帛構造体の表面側および内部側のい
ずれも金属繊維が均一に位置する。よって、従来の有機
繊維に電気メッキを施す場合に発生する表面側の金属付
着量が多く、内部側の金属付着量が少なく金属の分布が
不均一になる不具合はなく、電池特性を高めることがで
きる。
【００６４】さらに、連続した金属繊維Ｆをコイルスプ
リング状に曲げ、これらを相互に絡み合わせているた
め、前記のように３.３mm〜５mm程度の大きな厚さとす
ることができる。よって、該金属繊維Ｆよりなる金属多
孔体４０に対して活物質の充填を容易に行うことがで
き、作業性を向上させることができる。
【００６５】上記第１実施形態では、紡糸ノズル１６の
ノズル本体２０は図８（Ａ）に示すように、混合物Ｍを
夫々押し出す吐出口５１をノズル本体２０に並列し、各
吐出口５１より樹脂バインダーと金属粉末の混合物から
なる金属繊維Ｆを押し出す構成からなるが、金属粉末の
割合が多く、金属繊維Ｆの押しだしが容易でない場合が
ある。その場合には、図８（Ｂ）〜（Ｄ）に示す構造の
紡糸ノズル本体２０を用い、複合繊維として紡糸するこ
とが好ましい。
【００６６】即ち、図８（Ｂ）のノズル本体２０は、１
本の連続繊維についてみると、中心部に混合物Ｍの吐出
部５１を有すると共に、その全外周に樹脂のみを吐出す
る吐出口５２を設けている。よって、ノズル本体２０の
中心部から混合物Ｍが押し出されて芯部６０を形成する
と共に、ノズル本体２０の外周部から樹脂Ｒが押し出さ
れて樹脂１００％の鞘部分６１を形成する。即ち、芯部
６０を鞘部分６１で囲む複合繊維として紡糸している。
上記複合繊維とすると、ネットコンベヤ３３で幅方向に
振って不織布状の布帛構造体とする時に、外周面の鞘部
分６１が接着剤の役目を果たす事ができる。該鞘部分６
１は後工程の脱煤、焼結で焼き飛ばすため、金属繊維の
線径が太くなることはない。
【００６７】図８（Ｃ）のノズル本体２０は、大口径の
樹脂吐出口５２の内部に、混合物Ｍの吐出部５１を間隔
をあけて多数設けた構成としており、これら吐出部５１
より押し出す混合物Ｍで多数の芯部６０を形成すると共
に、これら芯部６０の隙間に樹脂を押し出して、樹脂１
００％の樹脂部分６２で、分散した芯部６０を囲んでい
る多芯構造の複合繊維として紡糸している。上記多芯構
造の複合繊維とすると、脱煤、焼結により芯部がくっつ
いて表面積の大きな金属繊維となる。また、樹脂部分６
２にポリエステルを用いてアルカリ溶液中でポリエステ
ルを溶解除去すると、相互の分離したバラバラの細径繊
維の集合体とすることができる。
【００６８】図８（Ｄ）のノズル本体２０は、その一側
部を混合物Ｍの吐出口５１とすると共に、他半部を樹脂
吐出口５３としており、該樹脂吐出口５３より混合物Ｍ
に混合している樹脂バインダーと異なる樹脂を吐出させ
ている。上記吐出口５１と５３とからは、混合物Ｍが樹
脂と張り合わされた状態で押し出され、混合物Ｍからな
る芯部６０が樹脂部６４とバイメタル状態で接合した複
合繊維として紡糸している。上記複合繊維は、冷却筒２
１での冷却時に、芯部６０と樹脂部６４との温度変化が
相違するため、この相違によりカールした状態となり、
サクションドラム式クリンパーを用いなくても湾曲させ
ることが可能となる。
【００６９】尚、上記第１実施形態では、金属粉末と樹
脂バインダーの粉末を混練して糸状物を成形し、これを
切断してペレットとし、該ペレットを加熱して樹脂を溶
融しているが、溶融した樹脂バインダーに金属粉末を混
合して混練し、これを紡糸ノズルに押し出してもよい。
【００７０】また、上記第１実施形態では、不織布状の
布帛構造体を形成した後、脱煤、焼結を行っているが、
図９に示すように、必要に応じて、ステップ＃６の脱
煤、ステップ＃７の焼結を省略してもよい。例えば、金
属粉末と樹脂バインダーとの混合割合を、金属粉末を９
５％〜９７％程度まで高めた場合には、樹脂バインダー
を特に焼き飛ばして脱煤する必要はない。
【００７１】さらに、図１０に示すように、第１実施形
態のステップ＃５の布帛構造体の形成の後、ステップ＃
６で電気メッキを施し、その後、ステップ＃７で脱煤、
ステップ＃８で焼結を行っても良い。即ち、金属付着量
を多くし、かつ、強度を大とする必要がある場合には、
電気メッキを施してよい。その場合、メッキする繊維自
体が中実の金属より形成されているため、従来の電気メ
ッキにより１００％金属を付着する場合と比較して、電
気メッキ量を大幅に低減でき、その分、電気消費量の大
幅な削減が可能となる。
【００７２】また、図１１のフローチャートに示すよう
に、電気メッキの後の脱媒、焼結を、場合によっては省
略してもよい。
【００７３】また、上記樹脂バインダーと混合する金属
粉末は一種の金属粉末に限定されず、複数種類の金属粉
末を混合すると、該金属粉末から形成される金属繊維自
体を混合金属繊維とすることが出来る。
【００７４】上記第１実施形態では、金属微粒粉末と樹
脂バインダーとを混練していたが、第２実施形態では、
樹脂バインダーを用いずに金属粉末のみより金属繊維を
形成している。即ち、図１２（Ａ）に示すように、ステ
ップ＃１で、金属微粒粉末に大きな加圧力を加えて、第
１実施形態の図２に示す紡糸用ノズル１６に供給してい
る。上記加圧力は第１実施形態の樹脂バインダーを混合
したのもと比較して、約３０倍〜７０倍、好ましくは５
０倍前後の圧力を付加している。このように大きな加圧
力を付加して紡糸用ノズル１６に供給することにより、
ノズル本体２０より多数本の金属繊維Ｆとして連続的に
押し出し、ステップ＃１の紡糸を行うことができる。
【００７５】上記ステップ＃１の紡糸を行った後は、第
１実施形態と同様に、紡糸用ノズル１６の下部に配置し
た冷却筒２１を通して、紡糸した金属繊維の延伸および
冷却を行い、ついで、その下部に配置したサクションド
ラム式クリンパー３０によりコイルスプリング状に連続
して曲げ、その後、ネットコンベヤ３３上に導いて、ス
テップ＃２の不織布状の布帛構造体を形成する。
【００７６】ついで、ステップ＃３の焼結を、還元ガス
雰囲気中で、１０００℃〜１３００℃で約２分〜１０分
加熱し、電池電極基板用金属多孔体を製造している。な
お、この焼結工程は、場合によっては、省略してもよ
い。
【００７７】さらに、図１２（Ｂ）に示すように、ステ
ップ＃２の不織布状の布帛構造体を形成した後、ステッ
プ＃３で電気メッキを行い、ついで、ステップ＃４で焼
結を行ってもよい。
【００７８】上記第１実施形態および第２実施形態で
は、紡糸ノズルで形成した連続金属繊維を、曲げをつけ
た後にネットコンベヤに搬送して不織布状の布帛構造体
を形成しているが、金属繊維より多孔性繊維構造体ある
いは三次元網状構造体の多孔質の布帛構造体を形成すれ
ば、任意の方法も採用できる。例えば、図１３に示すよ
うに、連続金属繊維Ｆをメッシュ形状に織って、織物か
らなる布帛構造体としてもよい。
【００７９】さらに、紡糸ノズルより押し出された連続
金属繊維をカットして水中に投入し、２mm〜６０mmの短
繊維を形成し、この短繊維を、乾式不織布製造方法によ
り不織布状の布帛構造体を製造してもよい。即ち、短繊
維を乾燥させた後、紡織カードで開繊、または繊維を空
気流でランダムに集積して不織布状の布帛構造体として
いる。あるいは、短繊維を水中あるいは接着剤を含んだ
水中に分散させた後、網ですくい上げて不織布とする湿
式不織布製造方法を用いても良い。あるいは、溶融紡糸
する際に、加熱気体を吹き飛ばして細く延伸し、同時に
短繊維化して、直接コンベヤ上に集積して不織布とする
メルトブロー式不織布製造方法を用いてもよい。さらに
は、溶融紡糸する際に、空気流などで延伸処理し、直接
コンベヤ上に集積し連続ウエブを形成し、該連続ウエブ
を接着剤で接着させるスパンボンド方式で製造してもよ
い。
【００８０】第３実施形態では、上記した金属粉末から
形成した金属繊維により不織布あるいは他の織物状、編
物状、フェルト状、スクリーン状、エキスパンデッド
状、網状等の多孔性繊維構造体あるいは発泡状、スポン
ヂ状、海綿状、ハニカム状等の三次元網状構造体の金属
多孔体４０を図１４（Ａ）に示すように複数枚積層し
て、１枚の電池電極基板用金属多孔体１００としてい
る。あるいは、図１４（Ｂ）に示すように、導電性金属
箔１０１に多数の小孔１０１ａをあけたものを、金属多
孔体４０に積層して、１枚の電極基板用金属多孔体１０
０’としてもよい。さらに、図１４（Ｃ）に示すよう
に、樹脂製の発泡体、メッシュ、あるいは不織布に電気
メッキを施し、これを脱煤、焼結して形成した金属多孔
体１０２を金属多孔体４０に積層して、電極基板用金属
多孔体１００”としてもよい。
【００８１】第４実施形態では、第１、第２実施形態あ
るいは第３実施形態の金属多孔体４０、１００、１０
０’、１００”に、図１５に示すように活物質を充填し
て電池電極板を製造している。図１５に示すように、前
記第１実施形態を示す図１のステップ＃１〜ステップ＃
７の工程で製造された金属多孔体に対して、ステップ＃
８で活物質の充填を行っている。第１実施形態の変形例
の図９、図１０、図１１の最終工程の後、第２実施形態
の図１２（Ａ）（Ｂ）の最終工程の後、図１４に示す金
属多孔体を積層した後に、活物質の充填を行ってもよい
ことは言うまでもない。
【００８２】具体的には、例えば、ニッケル粉末で形成
したニッケル金属繊維から不織布状の金属多孔体を製造
し、該金属多孔体を連続的に引張しながら活物質を充填
し、ニッケル水素電池用電極板を製造している。この第
４実施形態の３つの実施例を以下に記載する。
【００８３】第１実施例では、ニッケルからなる不織布
状金属多孔体に、水酸化ニッケル粉末１００重量部、金
属コバルト粉末１０重量部、粘着剤としてメチルセルロ
ース０．２重量部、水２０重量部を混練して得た活物質
ペーストを塗着した。これを乾燥した後、加圧成形し
て、厚さ０．５ｍｍのニッケル水素電池用正極板を作成
した。
【００８４】第２実施例では、ニッケルからなる三次元
網状構造体に水酸化ニッケル９０重量部に、酸化コバル
ト１０重量部、カルボキシメチルセルロース０．４重量
部、水４３重量部を混練して得た活物質ペーストを塗着
した。これを乾燥した後、ローラープレスで圧延して、
厚さ０．６ｍｍのニッケルカドミウム電池用正極板を作
成した。
【００８５】第３実施例では、酸化カドミウム９０重量
部、ニッケル粉末１０重量部、ポリエチレン粉末２．８
重量部、ポリテトラフルオロエチレン２．５重量部を有
機溶媒と共に混合して得た活物質ペーストを塗着した。
これを乾燥した後、加圧成形して厚さ０．４５ｍｍのニ
ッケルカドミウム電池用負極板を作成した。
【００８６】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば下記に列挙する効果を有する。まず、請求項１
または請求項２に記載の電池電極基板用金属多孔体は、
中実の金属繊維により多孔質の布帛構造体としているた
め、表面側および内部側に空孔を囲む金属部分が均一に
分布する。また、従来は有機繊維の表面にメッキをして
有機繊維を焼き飛ばしていたため、無効部分となる空洞
が発生していたが、本発明の金属繊維は空洞が存在せ
ず、活物質が充填できない無効部分がなくなる。また、
従来の空洞を有する金属繊維より線径を細くすることが
でき、その分、空孔率を高めて活物質の充填量を増加で
きる。また、ｍ2当たりの金属量が一定に規定されてい
る場合は、空孔率を従来と同一にしながら繊維本数を増
やして、１つの空孔面積を小とし、導電性を高めて電池
特性を向上させることができる。
【００８７】さらに、請求項３では、金属粉末が０.１
μｍ〜５μｍと微細であるため、溶融樹脂バインダーと
混合して紡糸ノズルから押しだし紡糸することができ
る。また、紡糸した繊維の径が１.０μｍ〜１００μｍ
の極細であるため、該繊維から形成する金属多孔体の空
孔率を高めることができると共に、空孔率を従来と同率
とした場合には１つの空孔面積を小さくして、導電性を
高めることができる。また、金属繊維を連続繊維あるい
は長繊維としているため、張力を高めることができ、活
物質充填時にラインスピードを上げることができる。
【００８８】また、請求項４に記載のように、さらに、
電気メッキを施すと、金属多孔体の強度を更に大とし
て、張力を高めることができる。また、請求項５に記載
のように、金属粉末として種々の金属を用いると、所要
の特性を備えた金属繊維からなる金属多孔体を設けるこ
とが出来る。また、金属粉末として混合金属粉末を用い
ると、混合金属繊維が紡糸され、１つの金属単体では有
しない多数の特性を有する金属多孔体とすることが出来
る。
【００８９】また、請求項６および請求項７に記載のよ
うに、金属多孔体を積層して用いると、電極用基板が厚
さを要求される場合に、容易に対応することができる。
【００９０】さらに、請求項８に記載のように、本発明
の金属多孔体に活物質を充填して形成した電池電極板で
は、活物質充填量を増加出来ると共に、充填した活物質
と金属繊維との接触面積が大となるため、該電極板を用
いた電池性能を向上させることができる。
【００９１】請求項９および請求項１０に記載の本発明
に係わる電池電極基板用金属多孔体の製造方法では、従
来必要であった導電処理工程、メッキ工程が不要とな
り、メッキにより金属多孔体を製造する場合に発生する
処理液の問題を無くし、公害の発生を防ぐことができ
る。かつ、従来のメッキ方法と比較して電気消費量が削
減でき、大幅なコスト低下をはかれる。
【００９２】また、請求項１１および請求項１２に記載
のように、強度を高めるため電気メッキを併用した場合
にも、該電気メッキによる金属付着量が少なくなるた
め、従来の電気メッキ方法のみにより形成する場合と比
較して、電気使用量の大幅な低減を図ることができる。
【００９３】また、請求項１３に記載のように、金属繊
維における金属粉末の割合を高めると、脱媒、焼結によ
り樹脂バインダーを焼き飛ばす工程を不要とすることが
可能となる。
【００９４】さらに、請求項１４乃至１６に記載の方法
によると、金属粉末の割合が高い混合物より極細の金属
繊維をノズルより押し出して紡糸することが可能とな
る。
【００９５】さらに、請求項１７乃至請求項１８に記載
の方法によると、樹脂バインダーを金属粉末に混合せ
ず、金属微粒粉末を大きな加圧力で直接紡糸用ノズルを
通して紡糸しているため、金属粉末からなる金属繊維の
製造工程を簡単とすることができる。
【００９６】また、請求項１９に記載の方法によると、
非接触で連続的に紡糸される金属繊維に所要の曲げを簡
単に与えることができる。また、請求項２０に記載の如
く多孔質の布帛構造体を形成した場合にも、簡単に多孔
質の布帛構造体を形成出来るとともに、該多孔質の布帛
構造体の密度を容易に調整することができる。
【００９７】また、請求項２１に記載のように、金属繊
維を短繊維とした後、乾式抄紙法あるいは湿式抄紙法を
用いて不織布形状とすると、その繊維密度、空孔率等を
容易に調整でき、所要の不織布状金属多孔体とすること
ができる。
【００９８】さらに、請求項２２に記載の方法にあるよ
うに、本発明の金属多孔体に活物質を充填することによ
り、活物質充填量が多いと共に金属繊維密度が高く活物
質との接触面積が大きくとれ、高性能の電池電極板を製
造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の製造方法を示すフロ
ーチャートである。
【図２】 上記製造方法を実施する製造装置の概略図で
ある。
【図３】 上記製造装置におけるネットコンベヤの一部
平面図である。
【図４】 第１実施形態の製造方法により製造された金
属多孔体の概略平面図である。
【図５】 （Ａ）は本発明の金属繊維の断面図、（Ｂ）
は従来例による金属繊維の断面図である。
【図６】 （Ａ）および（Ｃ）は本発明の金属繊維によ
り構成される空孔部分を示す平面図、（Ｂ）は従来例の
金属繊維により構成される空孔部分を示す平面図であ
る。
【図７】 （Ａ）は本発明の脱煤、焼結前の金属繊維の
結合部分の平面図、（Ｂ）は脱煤、焼結した後の金属繊
維の結合部分の平面図である。
【図８】 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は本発明に係わる
紡糸ノズルのノズル本体および該紡糸ノズルにより紡糸
される連続繊維の断面図である。
【図９】 第１実施形態の他の製造方法を示すフローチ
ャートである。
【図１０】 第１実施形態の他の製造方法を示すフロー
チャートである。
【図１１】 第１実施形態の他の製造方法を示すフロー
チャートである。
【図１２】 （Ａ）（Ｂ）は夫々第２実施形態の製造方
法を示すフローチャートである。
【図１３】 本発明に係わる他の金属多孔体の概略平面
図である。
【図１４】 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の第３実施形
態の金属多孔体を示す概略断面図である。
【図１５】 第４実施形態の製造方法を示すフローチャ
ートである。
【図１６】 従来の問題点を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 金属粉末容器 ２ 樹脂バインダー容器 １６ 紡糸ノズル ２０ ノズル本体 ２１ 冷却筒 ３０ サクションドラム式クリンパー ３３ ネットコンベヤ ４０ 電池電極基板用金属多孔体 Ｆ 金属繊維
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年１２月１２日（２００２．１２．
１２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 金属多孔体の製造方法および金属多孔
体
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池用電極基板等
に好適に用いられる金属多孔体およびその製造方法に関
し、 詳しくは、金属繊維を多孔質の布帛状に形成するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、多孔性繊維構造体あるいは三次元
網状構造体からなる布帛形状の金属多孔体は、１デニー
ル〜３デニールの有機繊維が網目状、不織布状あるいは
織物状等に加工されたもの、あるいは樹脂発泡体に対し
て、化学メッキ等を施して導電処理した後、電気メッキ
を施し、ついで、所要温度で所要時間加熱して脱煤、焼
結を行って製造している場合が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記方法では、化学メ
ッキおよび電気メッキを必要とするため、多数の処理液
を必要とし、該処理液の管理が必要であると共に、公害
対策を施す必要があり、かつ、処理工程が複雑である問
題があった。また、電気を大量に使用するため、大量生
産するとコストがかかる欠点があった。
【０００４】さらに、従来の有機繊維の表面に化学メッ
キ等の導電処理を施した後に、その外面に２５μｍ〜５
０μｍの電気メッキを施すと外径が大きくなり、つい
で、脱煤、焼結を行って有機繊維を焼き飛ばすと、焼き
飛ばされた有機繊維の部分が空洞となり、言わば、外径
の大きなる空洞を有する金属筒状となる。すなわち、製
造される金属多孔体は、空洞を有する金属筒からなる骨
格により空孔を囲む構造となる。上記金属多孔体を電極
板として用いる場合、活物質が空孔に充填されるが、上
記金属筒の空洞には活物質が充填できず、電極板として
は無効の部分となる。かつ、金属筒の外径が大きくなる
ため、これら金属筒で囲まれる空孔は、その分、小さく
なり、体積が大きい割りには活物質の充填量が少なくな
る欠点がある。
【０００５】また、有機繊維からなる布帛構造体、例え
ば、有機繊維からなる不織布に導電処理した後に電気メ
ッキを施す場合、布の表面には金属が厚く付着するが、
布の内部（板厚方向の中央部分）には金属が付着しにく
く、金属付着量は表面側の略半分となる。すなわち、表
面側および内部側に均一な金属骨格部を形成することは
困難であった。
【０００６】さらに、金属多孔体を電池用電極基板とし
て用いる場合、上記したように、空孔に活物質を充填
し、充填した後に規定の厚さとなるように加圧するが、
活物質の充填時には金属多孔体の厚さが大で空孔率が高
い方が活物質の充填が容易である。しかしながら、従来
の有機繊維からなる不織布等の布帛構造体に導電処理を
した後、電気メッキを施した金属多孔体は、その厚さを
大とすることは容易にできず、活物質の充填が困難であ
った。即ち、従来の有機繊維からなる不織布は、繊維量
が４０〜５０ｇ／ｍ2、樹脂バインダー量が２０ｇ／ｍ2
で、総重量が６０〜７０ｇ／ｍ2で、空孔率が９５％の
場合、板厚２.５mm〜３.５mmが最大であった。この板厚
の不織布を導電処理、電気メッキ、脱煤および焼結を行
うと板厚が減少し、板厚１.６mmを確保することが困難
であった。
【０００７】さらにまた、従来の有機繊維からなる不織
布は、短繊維を用いて製造されており、紡織カードで不
織布を編み、樹脂バインダーで結線を行っている。この
ように製造された有機繊維不織布は、図１５に示すよう
に、繊維ｆの結線部分に樹脂バインダーＲが溜まって、
所謂、膜張りを発生している。上記不織布に対して導電
処理を施して電気メッキを行った場合、膜張りが発生し
ている結線部分の線径が部分的に大となっており、脱煤
・焼結により有機繊維を焼き飛ばすと、結線部分に空洞
が発生して、上記したように該空洞部分には活物質が充
填できず無効部分となると共に、結線部分の線径が大と
なっているため、空孔が減少し、活物質の充填量が減少
する問題がある。
【０００８】また、電極板として用いる金属多孔体は、
その空孔率が大きいほど活物質の充填量を増加させて、
電極板としての寿命を伸ばすことができるが、各空孔の
面積は小さい程、金属と活物質との接触面積を増大させ
ることが出来るために好ましい。即ち、全体の空孔率は
高く、しかも、各空孔面積は小さい程、好ましいことと
なる。しかしながら、従来の有機繊維の表面に電気メッ
キを施して金属多孔体を製造する場合、各空孔面積を小
さくしようとすると、有機繊維の網目等を詰める必要が
あるが、各繊維の表面にメッキが施されて、有機繊維が
焼き飛ばされるため、全体の空孔率は減少し、有機繊維
が焼き飛ばされて形成される空洞部分のみが多くなる問
題がある。
【０００９】本発明は上記した問題に鑑みてなされたも
ので、従来必要とされた化学メッキ等の導電処理をなく
し、処理液の管理が不要で公害問題がなく、しかも、電
気を大量に使用しないようにしてコストの低下が図れる
ようにすることを目的としている。さらに、空孔を囲む
金属の骨格部分の線径を細くして、空孔率を大きく出来
ると共に、各空孔面積は小さく出来るようにして活物質
と金属との接触面積の増大を図り、さらに、板厚を大と
して活物質の充填が容易に行えるようにすること等を目
的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、金属単体、合金あるいはこれら金属単体
および合金の酸化粉末からなり、かつ、一種類の上記金
属粉末あるいは複数種類の上記金属粉末を混合した金属
粉末からなる金属繊維、あるいは該金属粉末と樹脂バン
ダーとを混合した金属繊維からなり、上記金属粉末の粒
径が０.１μｍ〜５μｍで、上記金属繊維は１.０μｍ〜
１００μｍの線径を有する連続繊維状あるいは長繊維状
とし、上記金属繊維を多孔性繊維構造体あるいは三次元
網状構造体としている金属多孔体を提供している。
【００１１】また、本発明は、多孔性繊維構造体あるい
は三次元網状構造体で、これら構造体の空孔を囲む骨格
が、１．０μｍ〜１００μｍの線径を有する金属繊維で
形成され、上記多孔性繊維構造体は、不織布状、織物
状、編物状、フエルト状、スクリーン状、エキスパンデ
ッド状、網状とし、上記三次元網状構造体は、発泡状、
スポンジ状、海綿状、ハニカム状としている金属多孔体
を提供している。
【００１２】前記した金属多孔体は、従来の樹脂等の有
機繊維からなる不織布、メッシュ体あるいは発泡体等か
らなる多孔性基材にメッキを施して金属多孔体としてい
るのではなく、金属粉末からなる金属繊維を不織布状、
織物状、編物状等の多孔性繊維構造体あるいは三次元網
状構造体からなる多孔質の布帛構造体に形成されている
ため、メッキ工程が不要となる。また、従来は有機繊維
の表面にメッキをして有機繊維を焼き飛ばしていたた
め、無効部分となる空洞が発生していたが、本発明で
は、空孔を囲む骨格を中実の金属繊維で形成しているた
め、従来発生していた空洞が存在せず、活物質が充填で
きない無効部分がなくなる。即ち、活物質の充填量を増
大することができる。また、従来の筒状金属繊維に対し
て中実状金属繊維とするため、線径を細くすることがで
き、空孔率をアップすることが出来る。よって、活物質
の充填量を上げることが出来る。即ち、同一ノズルを用
いて紡糸する場合を考えると、従来は紡糸した有機繊維
の表面にメッキが施されるため、その外径は大きくな
る。これに対して、本発明では、紡糸した繊維自体が金
属繊維であるため表面にメッキを施す必要はない。逆
に、脱媒、焼結すると、該金属繊維の線径は細くなる。
このように、空孔率が高くなると、それだけ金属多孔体
の同一面積当たりの活物質の充填量を増加させることが
できる。
【００１３】尚、活物質自体には通電性がないため、空
孔を大きくして充填量を上げても電池特性は向上しな
い。つまり、活物質に電気を通す金属繊維（骨格）の隙
間を狭くし、金属繊維と活物質との接触面積を大としな
ければ電池特性は向上しない。本発明では、上記空孔率
がアップした分、金属繊維の本数を増加することがで
き、金属繊維の間の隙間を狭くし、活物質との接触面積
を高め活物質の通電性を良くして電極板としての特性を
高めることができる。さらに、金属繊維を織って或いは
編んで、さらには、絡み合わせて布帛構造としているた
め、布帛構造の表面側および内部側のいずれにも金属か
らなる骨格が均一に存在している。これに対して、前記
したように、従来の有機繊維に電気メッキを施して金属
多孔体を形成する場合は、表面側の金属付着量が多く、
内部の金属付着量が少なく表面側の略半分程度になって
いたが、この欠点を本発明の金属多孔体は解消できる。
【００１４】上記金属粉末は０.１μｍ〜５μｍである
と共に、上記金属繊維は１.０μｍ〜１００μｍの線径
を有する連続繊維状あるいは長繊維状のものが好まし
い。上記金属粉末は、相互に絡み付かれ分散性が良いこ
とが望ましいため、外面に相互に絡み合う凹部と凸部と
を有しない形状、例えば、球状、サイコロ状、四角柱
状、円柱状等が好ましい。
【００１５】上記のように、金属粉末を０.１μｍ〜５
μｍとすると、１.０μｍ〜１００μｍの極細の線径を
有する連続繊維状あるいは長繊維状を形成することが出
来る。線径を細くできる程、上記した空孔率を高めるこ
とが出来ると共に、空孔率の減少を抑制しながら１つの
空孔面積を小さく出来る。また、金属繊維を連続繊維あ
るいは長繊維とすると、張力を高めることができ、従来
の有機繊維に電気メッキを施して脱媒・焼結した金属多
孔体の張力（２〜２.５kgf/20mm）に対して、１.５倍〜
３倍の張力となる。よって、金属多孔体を引っ張りなが
ら搬送して活物質を充填する時に、金属多孔体の張力が
強くなることでスピードアップを図ることが出来る。
【００１６】さらに、必要に応じて、上記金属繊維の表
面に電気メッキが施されている。このように、金属繊維
の表面に電気メッキを施すと、金属多孔体の更に強度を
大として、張力を高め、活物質の充填時のラインスピー
ドを上げることが出来る。
【００１７】上記金属粉末は、金属単体、合金あるいは
これら金属単体および合金の酸化粉末からなり、かつ、
一種類の上記金属粉末あるいは複数種類の上記金属粉末
を混合したものからなる。上記金属粉末は限定されない
が、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｉ
ｎ，Ｔｉ，Ｐｂ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｏ，これら金属の酸化
物、あるいはこれら金属の合金、あるいは混合物が好ま
しい。このように、金属粉末として種々の金属、あるい
は合金を用いることができ、かつ、これら金属を複数種
類混合して用いると、混合金属からなる金属繊維を形成
することが出来る。上記樹脂バインダーは紡糸時に所要
の粘度を必要とするため、該粘度を有するものであれば
良く、例えば、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリエ
チレン、ポリアクリロニトリル、ポリビニール系ポリマ
ー、ポリイミド、ナイロン系ポリマー、ポリウレタン、
セルロース等、有機繊維形成ポリマーが好ましい。
【００１８】上記した金属多孔体は、その厚さは０.５m
m〜５.０mmとすることが好ましい。
【００１９】本発明の金属多孔体は、その厚さを従来と
比較して厚く形成することができる。即ち、従来の有機
繊維に電気メッキを施して金属多孔体を形成する場合、
前記したように、繊維量４０〜５０g/m2、バインダー量
２０g/m2で、総重量６０〜７０g/m2で、開孔率９５％の
有機繊維の場合、その厚さは最大２.５mm〜３.５mmであ
った。この有機繊維を、導電処理、電気メッキ、脱媒、
焼結などの処理を行うと、最終的な厚さは最大１.６mm
しか確保できなかった。このように厚さが薄いと活物質
の充填が困難であった。 これに対して、本発明の金属多孔体は、金属繊維からな
り剛性および弾性を有するため、その厚さを３.３mm〜
５.０mm程度まで大とすることは容易にでき、脱媒、焼
結しても前記のように減量は少なく、スキンパスロール
を通過させて板厚を均一としても、その厚さを１.６mm
以上確保することが出来る。よって、従来と比較して活
物質の充填が容易となる。活物質を充填した後は、１／
２〜１／３の厚さとなるように加圧して規定の厚さとす
ることが出来る。
【００２０】上記金属多孔体を複数枚積層して用いるこ
とが好ましい。さらに、上記した金属多孔体に、従来よ
り本出願人等より提供している有機物あるいは無機物か
らなる多孔体にメッキを施して形成している金属多孔体
および／あるいは穴あけした導電性金属箔を積層して電
池電極基板用金属多孔体としてもよい。上記有機物とは
樹脂製の発泡体、メッシュ、不織布等からなり、これら
の多孔体にメッキを施した後に脱煤焼結して金属多孔体
としている。
【００２１】即ち、所要の厚さとするために、前記金属
繊維からなる金属多孔体を複数枚積層してもよいし、従
来より提供されている金属多孔体と積層して用いてもよ
い。
【００２２】また、本発明は、上記金属多孔体に活物質
を充填して電池電極板とすることが好ましい。具体的に
は、例えば、上記金属繊維がニッケルからなり、該ニッ
ケル繊維からなる金属多孔体に活物質を充填して、ニッ
ケル水素電池用極板、ニッケルカドミウム電池用極板を
形成している。
【００２３】上記の電池電極板は、活物質充填されない
空洞部が存在せず、その分だけ活物質の充填量が多くな
ると共に、充填した活物質と金属繊維（骨格）との接触
面積が大いきため電池特性が向上する。
【００２４】また、本発明は、金属多孔体の製造方法を
提供するものであり、金属粉末と樹脂バインダーとを混
練して混合物を形成し、ついで、上記混合物をノズルよ
り押し出して金属繊維を紡糸し、ついで、上記紡糸した
金属繊維を多孔性繊維構造体あるいは三次元網状構造体
に形成していることを特徴とする金属多孔体の製造方法
を提供している。
【００２５】上記多孔性繊維構造体あるいは三次元網状
構造体は脱煤および焼結を施すことが好ましい。
【００２６】上記金属多孔体の製造方法によれば、従来
の有機繊維にメッキを施して金属多孔体を製造する場合
に必要であった導電処理工程、メッキ工程が不要とな
り、メッキにより金属多孔体を製造する場合に発生する
処理液の問題を無くすことが出来る。かつ、メッキ方法
によると電気の消費量が非常に多く、コスト高になって
いたが、本方法では電気消費量が削減でき、大幅なコス
ト低下をはかれる。
【００２７】さらに、上記多孔性繊維構造体あるいは三
次元網状構造体に電気メッキを施してもよい。さらに、
上記電気メッキを施したあと、脱煤、焼結を施すことが
好ましい。
【００２８】また、強度を高めるため電気メッキを併用
した場合にも、該電気メッキによる金属付着量が少なく
なるため、従来の電気メッキ方法のみにより形成する場
合と比較して、電気使用量の大幅な低減を図ることがで
きる。
【００２９】前記した製造方法において、脱媒は８００
℃〜１２００℃で約２分、焼結は還元ガス雰囲気中で１
０００℃〜１３００℃で約２分〜１０分行うことが好ま
しい。
【００３０】上記金属粉末と樹脂バインダーとの混合割
合は、金属粉末を７０％〜９７％、好ましくは、８５％
〜９７％としている。このように混合割合を、金属粉末
を７０％〜９７％とすると、金属の割合が非常に多いた
め、必ずしも、後工程でメッキにより金属を付着する必
要がなくなり、必要な場合のみメッキをすれば良くな
る。
【００３１】上記金属粉末の割合が高い樹脂バインダー
との混合物を紡糸して極細繊維とする時、容易に紡糸お
よび延伸が出来るように、例えば、上記紡糸用のノズル
の中心部から押し出して芯部を形成すると共に、ノズル
の外周部から樹脂を押し出して樹脂１００％の鞘部分を
形成し、芯部を鞘部分で囲む複合繊維として紡糸してい
る。
【００３２】あるいは、上記金属粉末と樹脂バインダー
との混合物を、上記紡糸用のノズルの内部に間隔を明け
て設けた多数の押出部から押し出して多数の芯部を形成
すると共に、これら芯部の隙間に樹脂を押し出して、樹
脂１００％の樹脂部分で分散した上記芯部を囲んでいる
多芯構造の複合繊維として紡糸している。
【００３３】さらに、上記金属粉末と樹脂バインダーと
の混合物を、上記紡糸用ノズルから押し出す時に、溶融
温度が異なる他の樹脂と張り合わせた状態で押し出て、
冷却時にカールした形状の複合繊維として紡糸してい
る。
【００３４】上記方法を用いると、金属繊維の割合が非
常に高い混合物より極細の金属繊維をノズルより押し出
して紡糸することが出来る。特に、紡糸した繊維にカー
ルを付与すると、このカールした金属繊維より厚さの大
な布帛構造体を容易に形成出来る。
【００３５】さらに、本発明は、金属粉末をノズルより
押し出して金属繊維を紡糸し、ついで、上記紡糸した金
属繊維を多孔性繊維構造体あるいは三次元網状構造体に
形成していることを特徴とする金属多孔体の製造方法を
提供している。
【００３６】さらにまた、本発明は上記方法により製造
され金属多孔体を提供している。即ち、１．０μｍ〜１
００μｍの線径を有する金属繊維を芯部とし、樹脂から
なる鞘部分で囲んでいる複合繊維を設け、該複合繊維を
用いて、不織布状、織物状、編物状、フエルト状、スク
リーン状、エキスパンデッド状、網状の多孔性繊維状構
造体あるいは、発泡状、スポンジ状、海綿状、ハニカム
状の三次元網状構造体としている金属多孔体をしてい
る。また、１．０μｍ〜１００μｍの線径を有する金属
繊維から複数の芯部を設け、これら芯部の隙間に樹脂部
分で分散して芯部を囲んでいる多芯構造の複合繊維を設
け、該複合繊維を用いて、不織布状、織物状、編物状、
フエルト状、スクリーン状、エキスパンデッド状、網状
の多孔性繊維状構造体あるいは、発泡状、スポンジ状、
海綿状、ハニカム状の三次元網状構造体としている金属
多孔体を提供している。上記多孔性繊維構造体あるいは
三次元網状構造体を焼結することが好ましい。あるい
は、上記多孔性繊維構造体あるいは三次元網状構造体に
電気メッキを施し、ついで、焼結することが好ましい。
【００３７】金属粉末が微小で、樹脂バインダーを混合
しなくて密着性がよく、樹脂バインダーを混合した場合
より５０倍近い押圧力でノズルより押し出すと紡糸でき
る。其の場合、樹脂バインダーを混練してないため、必
ずしも脱煤する必要はなく。また、電気メッキを施して
もよく、其の場合には、電気メッキ後、焼結のみをほど
こしている。
【００３８】さらに、上記紡糸用ノズルから押し出した
連続金属繊維に対して、空気を吸引して空気を移動させ
ることにより、非接触で連続的に湾曲させ、コイル状を
形成することが好ましい。
【００３９】このように、連続的にノズルより押し出さ
れる連続した金属繊維に対して空気を吹きつけたり、該
空気を吸引することにより、押し出された金属繊維を曲
げて、連続して湾曲するコイルスプリング形状とするこ
とが出来る。このように湾曲させると、金属繊維は剛性
および弾性を有するため、その形状を保持し、湾曲させ
た分だけ、厚さの大きな布帛構造体とすることが出来
る。
【００４０】さらにまた、上記コイル状として多数の連
続金属繊維を水平コンベヤ上に搬送し、該水平コンベヤ
を左右幅方向に振ることにより、連続糸を相互に絡み合
わせて多孔質の布帛構造体を形成することが好ましい。
【００４１】このようにして多孔質の布帛構造体を形成
すると、簡単に多孔質の布帛構造体を形成出来るととも
に、コンベヤの左右の振れ、更には、コンベヤの搬送ス
ピードを調整することにより繊維密度を容易に変えるこ
とができ、所要の空孔率を有する金属繊維からなる多孔
質の布帛構造体を得ることが出来る。
【００４２】上記方法に代えて、金属繊維を短繊維と
し、該短繊維より不織布状の多孔性繊維構造体を形成す
ることも好ましい。金属短繊維より不織布状の金属多孔
体とする方法としては、乾式あるいは湿式抄紙法が用い
られる。このように、金属粉末より形成した連続金属繊
維を短繊維に切断した後、不織布状の布帛構造体として
形成すると、簡単に、空孔率が大きく、かつ、小さい空
孔を多数有する金属多孔体を形成することができる。
【００４３】上記方法で製造した金属多孔体に、活物質
を充填した場合、金属多孔体を金属繊維から形成してい
るため引張力が大きく、よって、連続して金属多孔体を
引っ張りながら活物質を充填する際のラインスピードを
上げることができ、生産性を高めることができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。まず、本発明の金属多孔体
の製造方法を説明すると、第１実施形態では、図１のフ
ローチャートに示す工程に従って、図２に示す製造装置
により、ニッケルからなる金属粉末で金属繊維を生成
し、該金属繊維より図４に示す不織布状の布帛構造体か
らなる金属多孔体４０を製造している。
【００４５】まず、金属微粒粉末として０.１μｍ〜５
μｍのＮｉ微粒粉末と、樹脂バインダーとしてナイロン
６の粉末を用い、上記Ｎｉ微粒粉末を８５％、ナイロン
６の粉末を１５％を夫々貯溜容器１、２より定量フィー
ダー３Ａ、３Ｂにより定量しながら混練機４へ供給し、
ステップ＃１の混練を行う。この混練機４で混練した混
合物を直径約３mm前後の糸状として、混練機４の先端に
設けたノズル４ａより押し出し、この糸状混合物Ｍを冷
却器５の内部をコンベヤ５ａにより搬送して冷却する。
【００４６】上記冷却器５は水タンク１１より水をポン
プ１２により循環させ、冷水で糸状混合物Ｍを冷却して
いる。上記冷却器５より取り出された糸状混合物Ｍを更
にローラ６で搬送し、搬送過程で糸状混合物Ｍをカッタ
ー７で長さ約３mmに切断し、ステップ＃２のペレットＰ
とする。このペレットＰを続いて乾燥器８を通して乾燥
させた後、ペレット受け容器９に収容する。
【００４７】上記ペレットＰを溶融炉１０に投入し、２
６０℃〜２８０℃で加熱して、ステップ＃３の樹脂バイ
ンダーを溶融する。なお、この時、金属微粒粉末は溶融
していない。ついで、定量フィーダー１３で定量しなが
ら押出機１４へ送り込む。該押出機１４でギアポンプ
（図示せず）により圧力をかけながら、フィルター１５
を通して、紡糸用ノズル１６へと送り込む。上記フィル
ター１５を通すことにより、粗大粒子の除去、凝集塊の
除去を行う。
【００４８】上記紡糸用ノズル１６は、保温壁１７の内
部に熱媒体を循環しているヒータ１８を配置し、該ヒー
タ１８でノズル本体２０を囲んでいる。ノズル本体２０
にはフィルター１５を通した上記溶融物が供給され、ノ
ズル本体２０より多数本の金属繊維Ｆとして連続的に押
し出され、ステップ＃４の紡糸が行われる。
【００４９】上記紡糸用ノズル１６の下部には冷却筒２
１を配置し、ノズル本体２０に近接した冷却筒２１の上
部にエア吹き出し口２２を設け、ノズル本体２０より連
続的に押し出される金属繊維Ｆに側面よりエアーを吹き
付けることにより、糸を延伸させると同時に冷却を行っ
ている。上記エアー吹き出し口２２には、フィルター２
３を通してブロア２４により吸引したエアを、冷却水を
循環したクーラー２５、フィルター２６、蒸気を循環し
たヒータ２７を通して、所要温度に調節した後に、冷却
筒２１の内部に吹き出している。上記冷却筒２１に吹き
出したエアは、冷却筒２１の下端に設けたエア取出口２
８より排気している。
【００５０】上記ノズル本体２０には、図８（Ａ）に示
すように、多数の吐出口５１があり、よって、多数本
（本実施例では４０本）の金属繊維Ｆを並列状態で連続
的に押し出している。尚、ノズルの吐出口を数百〜数千
個として、一度に数百〜数千の連続繊維を押し出すこと
も可能である。
【００５１】上記ノズル本体２０の１つの吐出口の穴径
は１００μｍ〜５０μｍとし、押し出された金属繊維Ｆ
は穴径が１００μｍの場合は約６０μｍ程度の線径とな
り、上記エアの吹き付けによる延伸で３０μｍまで小さ
くしている。また、穴径が５０μｍの場合は３０μｍ程
度の線径となり延伸で７μｍまで小さくなる。
【００５２】上記冷却筒２１内部で延伸および冷却され
ながら下降した金属繊維Ｆは、冷却筒２１の下側に配置
した左右一対のサクションドラム式クリンパー３０によ
り、コイルスプリング状に連続して曲げられる。上記サ
クションドラム式クリンパー３０はエアを吸引してエア
を移動させ、左右両側からのエアの移動で、垂下してく
る金属繊維Ｆに曲げを付与するもので、金属繊維を非接
触で曲げる作用を行う。
【００５３】上記したサクションドラム式クリンパー３
０によりコイルスプリング状に形成された金属繊維Ｆ
を、該サクションドラム式クリンパー３０の下部に水平
方向に配置したネットコンベヤ３３上に導いて載置す
る。上記ネットコンベヤ３３上には、多数本のコイルス
プリング状に曲げられた連続繊維からなる金属繊維Ｆが
図３に示すように、並列に載置される。上記ネットコン
ベヤ３３は幅方向Ｗに振られるようにしており、この幅
方向への振れにより、ネットコンベヤ３３上に並列され
た金属繊維は左右方向に振動して絡み合い、含有されて
いる樹脂バインダーによりアトランダムに接着し、ステ
ップ＃５の多孔を有する不織布状の布帛構造体が製造さ
れる。
【００５４】上記幅方向Ｗの振動手段は、図３に示すよ
うに、ネットコンベヤ３３の搬送装置全体、即ち、駆動
用モータ、該モータで駆動される一対のプーリ、これら
プーリに巻掛けた無端状ネットコンベヤ３３の全体を一
体として、シリンダ３５のロッド３６で交互に圧し引き
して幅方向Ｗに振るようにしている。尚、振動手段は、
上記実施例に限定されず、他の適宜な手段が採用できる
ことは言うまでもない。
【００５５】上記不織布状の布帛構造体は、金属繊維Ｆ
が夫々コイルスプリング状に巻かれているため厚さを有
し、しかも、左右方向に絡み合うために更に厚さが大と
なり、その厚さは３.３mm〜５mmとなっている。また、
上記ネットコンベヤ３３の搬送スピードを調節すること
により、不織布状の布帛構造体の空孔率を調整できる。
即ち、搬送スピードをあげると、金属繊維の密度が粗く
なるため空孔率が高まり、搬送スピードを低下すると、
金属繊維の密度を細かくして空孔率を低くすることがで
きる。
【００５６】上記金属繊維Ｆからなる布帛構造体を８０
０℃〜１２００℃で約２分間加熱して、含有する樹脂バ
インダーを焼き飛ばして、ステップ＃６の脱煤を行う。
さらに、還元ガス雰囲気中で、１０００℃〜１３００℃
で約２分〜１０分加熱して、ステップ＃７の金属粉末の
焼結を行い、図４に示す構造の金属多孔体４０を製造し
ている。上記金属多孔体４０は、その全体の空孔率が９
４％〜９８％で、１つの空孔の面積が０.００５mm2〜
０.９４２mm2の範囲であり、その厚さは０.５mm〜５.０
mmの範囲となるように設定されている。
【００５７】上記第１実施形態の方法で製造される本発
明の金属多孔体４０は、下記に列挙する利点を有する。
即ち、脱煤および焼結を行うと、焼結後の各金属繊維は
樹脂バインダーおよび金属酸化物が焼き飛ばされるた
め、線径が５〜４０％程度細くなっている。即ち、本実
施例の各金属繊維Ｆは、図５（Ａ）に示すように、金属
の中実体からなり、線径が小さくなっている。これに対
して、同一穴径を有する紡糸ノズルより形成される有機
繊維に電気メッキを施して製造した金属繊維Ｆ’は図５
（Ｂ）に示すように、有機繊維の表面に金属をメッキす
るため、その線径は大となり、かつ、脱煤により有機繊
維が焼き飛ばされるため、空洞Ｃが発生し、該空洞Ｃが
活物質が充填できない無効部分となっている。
【００５８】具体的には、図５（Ａ）の本発明の場合、
線径は平均２０μｍとなっているのに対して、図５
（Ｂ）の従来例の場合、線径は平均３０μｍとなってお
り、体積で本発明は５５.６％減少している。
【００５９】上記のように、線径の細い金属繊維Ｆより
金属多孔体を形成する本発明の場合と、従来の有機繊維
に電気メッキを施して金属多孔体を形成する場合とを比
較すると、図６（Ａ）に示す本発明の場合が、図６
（Ｂ）に示す従来より斜線で示す空孔が増加する。即
ち、繊維密度を同一とした場合、従来の空孔率が９３％
であると、本発明では空孔率は９６.９％となり、従来
９６％であると本発明では９８.２％となり、空孔率を
大とすることができる。よって、全体の空孔面積を従来
と同一とするならば、本発明では、金属繊維の本数を
２.２５倍増加させることができる。即ち、図６（Ｃ）
に示すように、金属繊維Ｆを密に配置できる。
【００６０】一方、金属目付量を従来と同一にする場合
も、空孔率を減少させることなく金属繊維の本数を１.
７５倍増加させることが出来、上記したと同様、導電性
の向上および電池特性の向上を図ることができるが、金
属目付量を減少させたい場合、金属繊維の本数を従来と
同一にするならば、金属目付量が従来４２０ｇ／ｍ2必
要であった場合、本発明では２４０ｇ／ｍ2に減量する
ことが出来る。尚、その場合、金属目付量の減少による
強度上の問題は、金属繊維が中実で連続繊維からなり、
強張力を有するため、強度上の問題はない。
【００６１】さらに、従来問題となっていた図１６に示
す繊維ｆの結合点での樹脂Ｒの溜まりによる膜張りにつ
いては、本発明では図７（Ａ）に示す金属繊維Ｆの結合
点で樹脂バインダーが仮に溜まっても、脱煤、焼結時に
焼き飛ばされて図７（Ｂ）に示す如く膜張りが消失し、
線径が部分的に大となって空孔率が減少することは防止
できる。
【００６２】また、金属繊維Ｆは中実で且つ連続繊維状
であるため、張力が非常に強く、従来の有機繊維に電気
メッキを施す場合と比較して、１.５倍〜３倍程度に張
力を増加する。よって、活物質を充填する時に、金属多
孔体４０を強く引っ張ってラインスピードを上げること
ができ、生産性を高めることができる。
【００６３】さらにまた、中実の金属繊維を相互に絡ま
せて、多孔質の不織布状の布帛構造体を形成しているた
め、該不織布状の布帛構造体の表面側および内部側のい
ずれも金属繊維が均一に位置する。よって、従来の有機
繊維に電気メッキを施す場合に発生する表面側の金属付
着量が多く、内部側の金属付着量が少なく金属の分布が
不均一になる不具合はない。
【００６４】さらに、連続した金属繊維Ｆをコイルスプ
リング状に曲げ、これらを相互に絡み合わせているた
め、前記のように３.３mm〜５mm程度の大きな厚さとす
ることができる。
【００６５】上記第１実施形態では、紡糸ノズル１６の
ノズル本体２０は図８（Ａ）に示すように、混合物Ｍを
夫々押し出す吐出口５１をノズル本体２０に並列し、各
吐出口５１より樹脂バインダーと金属粉末の混合物から
なる金属繊維Ｆを押し出す構成からなるが、金属粉末の
割合が多く、金属繊維Ｆの押しだしが容易でない場合が
ある。その場合には、図８（Ｂ）〜（Ｄ）に示す構造の
紡糸ノズル本体２０を用い、複合繊維として紡糸するこ
とが好ましい。
【００６６】即ち、図８（Ｂ）のノズル本体２０は、１
本の連続繊維についてみると、中心部に混合物Ｍの吐出
部５１を有すると共に、その全外周に樹脂のみを吐出す
る吐出口５２を設けている。よって、ノズル本体２０の
中心部から混合物Ｍが押し出されて芯部６０を形成する
と共に、ノズル本体２０の外周部から樹脂Ｒが押し出さ
れて樹脂１００％の鞘部分６１を形成する。即ち、芯部
６０を鞘部分６１で囲む複合繊維として紡糸している。
上記複合繊維とすると、ネットコンベヤ３３で幅方向に
振って不織布状の布帛構造体とする時に、外周面の鞘部
分６１が接着剤の役目を果たす事ができる。該鞘部分６
１は後工程の脱煤、焼結で焼き飛ばすため、金属繊維の
線径が太くなることはない。
【００６７】図８（Ｃ）のノズル本体２０は、大口径の
樹脂吐出口５２の内部に、混合物Ｍの吐出部５１を間隔
をあけて多数設けた構成としており、これら吐出部５１
より押し出す混合物Ｍで多数の芯部６０を形成すると共
に、これら芯部６０の隙間に樹脂を押し出して、樹脂１
００％の樹脂部分６２で、分散した芯部６０を囲んでい
る多芯構造の複合繊維として紡糸している。上記多芯構
造の複合繊維とすると、脱煤、焼結により芯部がくっつ
いて表面積の大きな金属繊維となる。また、樹脂部分６
２にポリエステルを用いてアルカリ溶液中でポリエステ
ルを溶解除去すると、相互の分離したバラバラの細径繊
維の集合体とすることができる。
【００６８】図８（Ｄ）のノズル本体２０は、その一側
部を混合物Ｍの吐出口５１とすると共に、他半部を樹脂
吐出口５３としており、該樹脂吐出口５３より混合物Ｍ
に混合している樹脂バインダーと異なる樹脂を吐出させ
ている。上記吐出口５１と５３とからは、混合物Ｍが樹
脂と張り合わされた状態で押し出され、混合物Ｍからな
る芯部６０が樹脂部６４とバイメタル状態で接合した複
合繊維として紡糸している。上記複合繊維は、冷却筒２
１での冷却時に、芯部６０と樹脂部６４との温度変化が
相違するため、この相違によりカールした状態となり、
サクションドラム式クリンパーを用いなくても湾曲させ
ることが可能となる。
【００６９】尚、上記第１実施形態では、金属粉末と樹
脂バインダーの粉末を混練して糸状物を成形し、これを
切断してペレットとし、該ペレットを加熱して樹脂を溶
融しているが、溶融した樹脂バインダーに金属粉末を混
合して混練し、これを紡糸ノズルに押し出してもよい。
【００７０】また、上記第１実施形態では、不織布状の
布帛構造体を形成した後、脱煤、焼結を行っているが、
図９に示すように、必要に応じて、ステップ＃６の脱
煤、ステップ＃７の焼結を省略してもよい。例えば、金
属粉末と樹脂バインダーとの混合割合を、金属粉末を９
５％〜９７％程度まで高めた場合には、樹脂バインダー
を特に焼き飛ばして脱煤する必要はない。
【００７１】さらに、図１０に示すように、第１実施形
態のステップ＃５の布帛構造体の形成の後、ステップ＃
６で電気メッキを施し、その後、ステップ＃７で脱煤、
ステップ＃８で焼結を行っても良い。即ち、金属付着量
を多くし、かつ、強度を大とする必要がある場合には、
電気メッキを施してよい。その場合、メッキする繊維自
体が中実の金属より形成されているため、従来の電気メ
ッキにより１００％金属を付着する場合と比較して、電
気メッキ量を大幅に低減でき、その分、電気消費量の大
幅な削減が可能となる。
【００７２】また、図１１のフローチャートに示すよう
に、電気メッキの後の脱媒、焼結を、場合によっては省
略してもよい。
【００７３】また、上記樹脂バインダーと混合する金属
粉末は一種の金属粉末に限定されず、複数種類の金属粉
末を混合すると、該金属粉末から形成される金属繊維自
体を混合金属繊維とすることが出来る。
【００７４】上記第１実施形態では、金属微粒粉末と樹
脂バインダーとを混練していたが、第２実施形態では、
樹脂バインダーを用いずに金属粉末のみより金属繊維を
形成している。即ち、図１２（Ａ）に示すように、ステ
ップ＃１で、金属微粒粉末に大きな加圧力を加えて、第
１実施形態の図２に示す紡糸用ノズル１６に供給してい
る。上記加圧力は第１実施形態の樹脂バインダーを混合
したのもと比較して、約３０倍〜７０倍、好ましくは５
０倍前後の圧力を付加している。このように大きな加圧
力を付加して紡糸用ノズル１６に供給することにより、
ノズル本体２０より多数本の金属繊維Ｆとして連続的に
押し出し、ステップ＃１の紡糸を行うことができる。
【００７５】上記ステップ＃１の紡糸を行った後は、第
１実施形態と同様に、紡糸用ノズル１６の下部に配置し
た冷却筒２１を通して、紡糸した金属繊維の延伸および
冷却を行い、ついで、その下部に配置したサクションド
ラム式クリンパー３０によりコイルスプリング状に連続
して曲げ、その後、ネットコンベヤ３３上に導いて、ス
テップ＃２の不織布状の布帛構造体を形成する。
【００７６】ついで、ステップ＃３の焼結を、還元ガス
雰囲気中で、１０００℃〜１３００℃で約２分〜１０分
加熱し、電池電極基板用金属多孔体を製造している。な
お、この焼結工程は、場合によっては、省略してもよ
い。
【００７７】さらに、図１２（Ｂ）に示すように、ステ
ップ＃２の不織布状の布帛構造体を形成した後、ステッ
プ＃３で電気メッキを行い、ついで、ステップ＃４で焼
結を行ってもよい。
【００７８】上記第１実施形態および第２実施形態で
は、紡糸ノズルで形成した連続金属繊維を、曲げをつけ
た後にネットコンベヤに搬送して不織布状の布帛構造体
を形成しているが、金属繊維より多孔性繊維構造体ある
いは三次元網状構造体の多孔質の布帛構造体を形成すれ
ば、任意の方法も採用できる。例えば、図１３に示すよ
うに、連続金属繊維Ｆをメッシュ形状に織って、織物か
らなる布帛構造体としてもよい。
【００７９】さらに、紡糸ノズルより押し出された連続
金属繊維をカットして水中に投入し、２mm〜６０mmの短
繊維を形成し、この短繊維を、乾式不織布製造方法によ
り不織布状の布帛構造体を製造してもよい。即ち、短繊
維を乾燥させた後、紡織カードで開繊、または繊維を空
気流でランダムに集積して不織布状の布帛構造体として
いる。あるいは、短繊維を水中あるいは接着剤を含んだ
水中に分散させた後、網ですくい上げて不織布とする湿
式不織布製造方法を用いても良い。あるいは、溶融紡糸
する際に、加熱気体を吹き飛ばして細く延伸し、同時に
短繊維化して、直接コンベヤ上に集積して不織布とする
メルトブロー式不織布製造方法を用いてもよい。さらに
は、溶融紡糸する際に、空気流などで延伸処理し、直接
コンベヤ上に集積し連続ウエブを形成し、該連続ウエブ
を接着剤で接着させるスパンボンド方式で製造してもよ
い。
【００８０】第３実施形態では、上記した金属粉末から
形成した金属繊維により不織布あるいは他の織物状、編
物状、フェルト状、スクリーン状、エキスパンデッド
状、網状等の多孔性繊維構造体あるいは発泡状、スポン
ヂ状、海綿状、ハニカム状等の三次元網状構造体の金属
多孔体４０を図１４（Ａ）に示すように複数枚積層し
て、１枚の金属多孔体１００としている。あるいは、図
１４（Ｂ）に示すように、導電性金属箔１０１に多数の
小孔１０１ａをあけたものを、金属多孔体４０に積層し
て、１枚の金属多孔体１００’としてもよい。さらに、
図１４（Ｃ）に示すように、樹脂製の発泡体、メッシ
ュ、あるいは不織布に電気メッキを施し、これを脱煤、
焼結して形成した金属多孔体１０２を金属多孔体４０に
積層して、金属多孔体１００”としてもよい。
【００８１】第４実施形態では、第１、第２実施形態あ
るいは第３実施形態の金属多孔体４０、１００、１０
０’、１００”を電池電極用基板として用い、図１５に
示すように活物質を充填して電池電極板を製造してい
る。図１５に示すように、前記第１実施形態を示す図１
のステップ＃１〜ステップ＃７の工程で製造された金属
多孔体に対して、ステップ＃８で活物質の充填を行って
いる。第１実施形態の変形例の図９、図１０、図１１の
最終工程の後、第２実施形態の図１２（Ａ）（Ｂ）の最
終工程の後、図１４に示す金属多孔体を積層した後に、
活物質の充填を行ってもよいことは言うまでもない。
【００８２】具体的には、例えば、ニッケル粉末で形成
したニッケル金属繊維から不織布状の金属多孔体を製造
し、該金属多孔体を連続的に引張しながら活物質を充填
し、ニッケル水素電池用電極板を製造している。この第
４実施形態の３つの実施例を以下に記載する。
【００８３】第１実施例では、ニッケルからなる不織布
状金属多孔体に、水酸化ニッケル粉末１００重量部、金
属コバルト粉末１０重量部、粘着剤としてメチルセルロ
ース０．２重量部、水２０重量部を混練して得た活物質
ペーストを塗着した。これを乾燥した後、加圧成形し
て、厚さ０．５ｍｍのニッケル水素電池用正極板を作成
した。
【００８４】第２実施例では、ニッケルからなる三次元
網状構造体に水酸化ニッケル９０重量部に、酸化コバル
ト１０重量部、カルボキシメチルセルロース０．４重量
部、水４３重量部を混練して得た活物質ペーストを塗着
した。これを乾燥した後、ローラープレスで圧延して、
厚さ０．６ｍｍのニッケルカドミウム電池用正極板を作
成した。
【００８５】第３実施例では、酸化カドミウム９０重量
部、ニッケル粉末１０重量部、ポリエチレン粉末２．８
重量部、ポリテトラフルオロエチレン２．５重量部を有
機溶媒と共に混合して得た活物質ペーストを塗着した。
これを乾燥した後、加圧成形して厚さ０．４５ｍｍのニ
ッケルカドミウム電池用負極板を作成した。
【００８６】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば下記に列挙する効果を有する。まず、本発明の
金属多孔体は、中実の金属繊維により多孔質の布帛構造
体としているため、表面側および内部側に空孔を囲む金
属部分が均一に分布する。また、従来は有機繊維の表面
にメッキをして有機繊維を焼き飛ばしていたため、無効
部分となる空洞が発生していたが、本発明の金属繊維は
空洞が存在せず、活物質が充填できない無効部分がなく
なる。また、従来の空洞を有する金属繊維より線径を細
くすることができ、その分、空孔率を高めて活物質の充
填量を増加できる。また、ｍ2当たりの金属量が一定に
規定されている場合は、空孔率を従来と同一にしながら
繊維本数を増やすことができる。
【００８７】さらに、金属粉末が０.１μｍ〜５μｍと
微細であるため、溶融樹脂バインダーと混合して紡糸ノ
ズルから押しだし紡糸することができる。また、紡糸し
た繊維の径が１.０μｍ〜１００μｍの極細であるた
め、該繊維から形成する金属多孔体の空孔率を高めるこ
とができると共に、空孔率を従来と同率とした場合には
１つの空孔面積を小さくできる。また、金属繊維を連続
繊維あるいは長繊維としているため、張力を高めること
ができ、活物質充填時にラインスピードを上げることが
できる。
【００８８】また、上記金属繊維に、電気メッキを施す
と、金属多孔体の強度を更に大として、張力を高めるこ
とができる。また、金属粉末として種々の金属を用いる
と、所要の特性を備えた金属繊維からなる金属多孔体を
設けることが出来る。また、金属粉末として混合金属粉
末を用いると、混合金属繊維が紡糸され、１つの金属単
体では有しない多数の特性を有する金属多孔体とするこ
とが出来る。
【００８９】また、金属多孔体を積層して用いると、厚
さを要求される場合に、容易に対応することができる。
【００９０】さらに、本発明の金属多孔体に活物質を充
填して電池電極板として用いる場合には、活物質充填量
を増加出来ると共に、充填した活物質と金属繊維との接
触面積が大となるため、該電極板を用いた電池性能を向
上させることができる。
【００９１】さらに、本発明に係わる金属多孔体の製造
方法では、従来必要であった導電処理工程、メッキ工程
が不要となり、メッキにより金属多孔体を製造する場合
に発生する処理液の問題を無くし、公害の発生を防ぐこ
とができる。かつ、従来のメッキ方法と比較して電気消
費量が削減でき、大幅なコスト低下をはかれる。
【００９２】また、強度を高めるため電気メッキを併用
した場合にも、該電気メッキによる金属付着量が少なく
なるため、従来の電気メッキ方法のみにより形成する場
合と比較して、電気使用量の大幅な低減を図ることがで
きる。
【００９３】また、金属繊維における金属粉末の割合を
高めると、脱媒、焼結により樹脂バインダーを焼き飛ば
す工程を不要とすることが可能となる。
【００９４】さらに、金属粉末の割合が高い混合物より
極細の金属繊維をノズルより押し出して紡糸することが
可能となる。
【００９５】さらに、樹脂バインダーを金属粉末に混合
せず、金属微粒粉末を大きな加圧力で直接紡糸用ノズル
を通して紡糸すると、金属粉末からなる金属繊維の製造
工程を簡単とすることができる。
【００９６】また、本発明では、非接触で連続的に紡糸
される金属繊維に所要の曲げを簡単に与えることができ
る。また、多孔質の布帛構造体を形成した場合にも、簡
単に多孔質の布帛構造体を形成出来るとともに、該多孔
質の布帛構造体の密度を容易に調整することができる。
【００９７】また、金属繊維を短繊維とした後、乾式抄
紙法あるいは湿式抄紙法を用いて不織布形状とすると、
その繊維密度、空孔率等を容易に調整でき、所要の不織
布状金属多孔体とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の製造方法を示すフロ
ーチャートである。
【図２】 上記製造方法を実施する製造装置の概略図で
ある。
【図３】 上記製造装置におけるネットコンベヤの一部
平面図である。
【図４】 第１実施形態の製造方法により製造された金
属多孔体の概略平面図である。
【図５】 （Ａ）は本発明の金属繊維の断面図、（Ｂ）
は従来例による金属繊維の断面図である。
【図６】 （Ａ）および（Ｃ）は本発明の金属繊維によ
り構成される空孔部分を示す平面図、（Ｂ）は従来例の
金属繊維により構成される空孔部分を示す平面図であ
る。
【図７】 （Ａ）は本発明の脱煤、焼結前の金属繊維の
結合部分の平面図、（Ｂ）は脱煤、焼結した後の金属繊
維の結合部分の平面図である。
【図８】 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は本発明に係わる
紡糸ノズルのノズル本体および該紡糸ノズルにより紡糸
される連続繊維の断面図である。
【図９】 第１実施形態の他の製造方法を示すフローチ
ャートである。
【図１０】 第１実施形態の他の製造方法を示すフロー
チャートである。
【図１１】 第１実施形態の他の製造方法を示すフロー
チャートである。
【図１２】 （Ａ）（Ｂ）は夫々第２実施形態の製造方
法を示すフローチャートである。
【図１３】 本発明に係わる他の金属多孔体の概略平面
図である。
【図１４】 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の第３実施形
態の金属多孔体を示す概略断面図である。
【図１５】 第４実施形態の製造方法を示すフローチャ
ートである。
【図１６】 従来の問題点を示す平面図である。
【符号の説明】 １ 金属粉末容器 ２ 樹脂バインダー容器 １６ 紡糸ノズル ２０ ノズル本体 ２１ 冷却筒 ３０ サクションドラム式クリンパー ３３ ネットコンベヤ ４０ 金属多孔体
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Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属粉末と樹脂バインダーとを混練して
    混合物を形成し、 ついで、上記混合物を紡糸用ノズルより押し出して金属
    繊維を紡糸し、 ついで、上記紡糸した金属繊維を多孔性繊維構造体ある
    いは三次元網状構造体に形成していることを特徴とする
    金属多孔体の製造方法。
  2. 【請求項２】 上記金属繊維あるいは、該金属繊維から
    なる多孔性繊維構造体あるいは三次元網状構造体を脱煤
    あるいは／および焼結している請求項１に記載の金属多
    孔体の製造方法。
  3. 【請求項３】 金属粉末と樹脂バインダーとを混連して
    混合物を形成し、 ついで、上記混合物を紡糸用のノズルの中心部から押し
    出して芯部を形成すると共に、ノズルの外周部から樹脂
    を押し出して樹脂１００％の鞘部分を形成し、芯部を鞘
    部分で囲む複合繊維として紡糸し、該複合繊維より形成
    している金属多孔体の製造方法。
  4. 【請求項４】 金属粉末と樹脂バインダーとを混連して
    混合物を形成し、 ついで、上記混合物を紡糸用のノズルの内部に間隔を明
    けて設けた多数の押出部から押し出して多数の芯部を形
    成すると共に、これら芯部の隙間に樹脂を押し出して、
    樹脂１００％の樹脂部分で分散した上記芯部を囲んでい
    る多芯構造の複合繊維として紡糸し、該複合繊維より形
    成している金属多孔体。
  5. 【請求項５】 上記金属粉末と樹脂バインダーとの混合
    物を、上記紡糸用ノズルから押し出す時に、溶融温度が
    異なる他の樹脂と張り合わせた状態で押し出して、冷却
    時にカールした形状の複合繊維として紡糸している請求
    項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の金属多孔体の
    製造方法。
  6. 【請求項６】 ０．１〜５μｍの金属粉末を大きな加圧
    力で紡糸ノズルより押し出して、金属繊維を紡糸し、こ
    の紡糸した金属繊維を多孔性繊維構造体あるいは三次元
    網状構造体に形成していることを特徴とする金属多孔体
    の製造方法。
  7. 【請求項７】 上記紡糸用ノズルから押し出した連続金
    属繊維に対して、空気の移動により非接触で連続的に湾
    曲させ、コイル状に形成している請求項１乃至請求項６
    のいずれか１項に記載の金属多孔体の製造方法。
  8. 【請求項８】 上記紡糸された多数の連続金属繊維をコ
    イル状とし、該コイル状とした連続金属繊維を水平コン
    ベヤ上に搬送し、該水平コンベヤを左右幅方向に振るこ
    とにより相互に絡み合わせて多孔質の布帛構造体を形成
    している請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の
    金属多孔体の製造方法。
  9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に
    記載の方法で製造された金属多孔体。
  10. 【請求項１０】上記電池電極用基板として用いる請求項
    ９に記載の金属多孔体。
  11. 【請求項１１】 金属単体、合金あるいはこれら金属単
    体および合金の酸化粉末からなり、かつ、一種類の上記
    金属粉末あるいは複数種類の上記金属粉末を混合した金
    属粉末からなる金属繊維、あるいは該金属粉末と樹脂バ
    ンダーとを混合した金属繊維からなり、 上記金属粉末の粒径が０.１μｍ〜５μｍで、上記金属
    繊維は１.０μｍ〜１００μｍの線径を有する連続繊維
    状あるいは長繊維状とし、 上記金属繊維を多孔性繊維構造体あるいは三次元網状構
    造体としている金属多孔体。
  12. 【請求項１２】 多孔性繊維構造体あるいは三次元網状
    構造体で、これら構造体の空孔を囲む骨格が、１．０μ
    ｍ〜１００μｍの線径を有する金属繊維で形成され、 上記多孔性繊維構造体は、不織布状、織物状、編物状、
    フエルト状、スクリーン状、エキスパンデッド状、網状
    とし、上記三次元網状構造体は、発泡状、スポンジ状、
    海綿状、ハニカム状としている金属多孔体。
  13. 【請求項１３】 １．０μｍ〜１００μｍの線径を有す
    る金属繊維を芯部とし、樹脂からなる鞘部分で囲んでい
    る複合繊維を設け、該複合繊維を用いて、不織布状、織
    物状、編物状、フエルト状、スクリーン状、エキスパン
    デッド状、網状の多孔性繊維状構造体あるいは、発泡
    状、スポンジ状、海綿状、ハニカム状の三次元網状構造
    体としている金属多孔体。
  14. 【請求項１４】 １．０μｍ〜１００μｍの線径を有す
    る金属繊維から複数の芯部を設け、これら芯部の隙間に
    樹脂部分で分散して芯部を囲んでいる多芯構造の複合繊
    維を設け、該複合繊維を用いて、不織布状、織物状、編
    物状、フエルト状、スクリーン状、エキスパンデッド
    状、網状の多孔性繊維状構造体あるいは、発泡状、スポ
    ンジ状、海綿状、ハニカム状の三次元網状構造体として
    いる金属多孔体。
  15. 【請求項１５】 上記金属粉末と樹脂バインダーとの混
    合割合は、金属粉末が７０％〜９７％である請求項９乃
    至請求項１４のいずれか１項に記載の金属多孔体。
  16. 【請求項１６】 上記金属多孔体を複数枚積層している
    請求項９乃至請求項１５のいずれか１項に記載の金属多
    孔体。
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