JP3509031B2 - リード付き金属多孔体の製造方法及び該方法により製造されたリード付き金属多孔体 - Google Patents

リード付き金属多孔体の製造方法及び該方法により製造されたリード付き金属多孔体

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リード付き金属多孔体
の製造方法および該方法により製造されたリード付き金
属多孔体に関し、詳しくは、電池の渦巻電極体として好
適に使用されるもので、発泡スポンジ、不織布、メッシ
ュ等からなる多孔性シートの積層体あるいは単体からな
る基材を用いて形成した金属多孔体に、活物質を充填し
て渦巻電極体として用いる際に、 渦巻体の周縁部に沿
って集電要素となる連続した金属無垢部からなるリード
を設けるものである。
【０００２】
【従来の技術】渦巻電極体を備えた円筒形電池の場合、
正極および負極とも電極体の芯材として金属多孔体が使
用されており、該金属多孔体に活物質を充填して形成し
た帯状の正極電極体と負極電極体とを、セパレータを介
在させて渦巻状に巻回している。上記した渦巻電極体の
電池の集電方法は、正極電極体と負極電極体に対して夫
々集電端子の一端をスポット溶接し、正極側集電端子の
他端は正極端子を兼ねるキャップを備えた封口部に溶接
すると共に、負極側の集電端子の他端は金属性ケースの
内底面に溶接している。
【０００３】上記電極板の１カ所に集電端子をスポット
溶接で取り付けた場合、電極板で発生した電流が１カ所
の集電端子に到達するまでの距離が長くなり、かつ、集
めた電流を１本の集電端子を通してしか流せないため、
電池の内部抵抗が大きくなる欠点がある。また、活物質
充填後の金属多孔体の剛性は非常に高くなるので、渦巻
状に巻回した場合に割れる可能性が大きくなる。その
際、リード部が存在すれば有効に集電できるが、リード
部がない場合には無効になってしまう。よって、図１３
に示すような、正電極板１と負電極板２をセパレータ３
を介在させて夫々上下方向に若干ずらせて渦巻状に巻回
し、これら電極板１、２の中央に位置する金属多孔体か
らなる芯材を上下に突出させ、この突出部分に金属無垢
部からなるリード４、５を設け、該リード４、５に金属
製のラス板、網、板からなる集電端子６、７を載置して
溶接する多点集電方式のものが提供されている。尚、リ
ード４、５の１カ所に前記と同様に集電端子をスポット
溶接する場合もある。
【０００４】上記した一端部にリード４、５を設けた電
極板１、２を形成する方法としては、従来図１４（Ａ）
と（Ｂ）に示す方法が提供されている。図１４（Ａ）に
示す方法は、まず、金属多孔体１０に幅方向に一定間隔
をあけてプレスを施して圧縮し、開口が殆ど存在しない
リード部１０ａを設ける。ついで、金属多孔体１０に活
物質を充填する。この時、リード部１０ａには開口が殆
ど存在しないため活物質は充填されない。ついで、リー
ド部１０ａに沿って長さ方向に切断（スリッティング）
し、ついで、長さ方向と直交する方向で１個の電池に用
いる長さ分に切断（カッティング）する。その後、リー
ド部１０ａの肉厚が薄く強度がないため、細帯状の金属
板からなるリード板１０ｂをリード部１０ａに溶接し、
上記リード４、５を形成している。図１４（Ｂ）に示す
方法は、まず、金属多孔体１０に幅方向に一定間隔をあ
けて細帯状の金属板からなるリード板１０ｂを溶接して
リード４、５を形成する。ついで、該金属多孔体に活物
質を充填する。この時、リード４、５は金属板が溶接さ
れていて開口がないため活物質は充填されない。つい
で、スリッティング、カッティングを施し、１個の電池
に用いる電極板を形成している。
【０００５】上記した電極板では、金属多孔体に細帯状
の金属板を溶接してリードを設けており、該金属板は非
常に薄いと共に幅が１.０mm〜５.０mm程度の細長いもの
であるため、溶接が極めて困難であり、かつ、溶接位置
がずれることが多く、精度が劣るものしか製造できない
欠点があった。
【０００６】これに対して、本出願人は先に、活物質を
充填できる開口率を９０％以上と出来る発泡体、不織
布、メッシュ等の多孔体シートの積層体あるいは単体に
メッキを施して形成した金属多孔体を電極板の芯材とし
て用いる技術を提案している。また、この発泡体、不織
布、メッシュなどの三次元網状樹脂等からなる多孔体シ
ートを積層して或いは単体をメッキして形成した金属多
孔体を電極体の芯材としたものにおいて、金属無垢部か
らなるリードを設けたものを提案している。（特開平３
−２４１６６２号）
【０００７】上記三次元網状の金属多孔体からなるシー
トにリードを設ける方法は、発泡体、不織布、メッシュ
体の単体あるいは積層体の表面にリード形成用シートを
積層し、該状態でメッキを行うことにより、メッキ時に
メッキが付着して連続した金属無垢部からなるリードを
形成している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記リードを有する三
次元網状の金属多孔体は活物質を充填出来る開口率が９
０％以上と大きく出来ると共に、金属板を溶接してリー
ドを形成する工程を無くすことが出来る利点を有する
が、発泡体、不織布、メッシュ体からなる基材のメッキ
時にリード形成用シートを基材に積層して取り付ける必
要があり、取付に手数がかかる問題がある。
【０００９】さらに、一定間隔をあけて所定巾の連続し
たテープ状のリード形成部を有すると共にリード形成部
の間に多孔部を有する形状の金属箔シートあるいは樹脂
シートからなるリード形成用シート、あるいは、金属箔
テープ、樹脂塗料あるいは金属パウダーでリード形成部
を印刷した水溶性フィルム、リード形成部となる部分は
詰んだ編み目とすると共に該リード形成部の間は開孔率
４０〜９９％の編み目からなる、あるいはメッシュ体か
らなるリード形成用シートを設ける必要がある。よっ
て、該リード形成用シートを設けるために製造コストお
よび時間がかかる問題もある。
【００１０】また、リードをメッキにより形成するため
に、第１次メッキにより形成した金属多孔体の表面に、
メッキが付着しないマスキング用シートをリード形成部
以外の部分に貼着し、第２次メッキを厚巾のリードを設
ける場合には、マスキング用シートを必要とし、かつ、
マスキング用シートの取付および取り外しに手数がかか
る問題がある。
【００１１】さらにまた、リードの幅またはリードの間
隔を変更する場合には、別にリード形成用シートを設け
る必要がある。
【００１２】本発明は、上記した問題に鑑みてなされた
もので、リード形成用シートを必要とせずに、三次元網
状の基材から金属多孔体を形成する際に、金属無垢部か
らなるリードを極めて簡単に設けることを目的としてい
る。
【００１３】
【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、発泡体、不織布、メッシュ体などの多孔
体基材の単体或いはこれらの２種以上の積層体に対し
て、電気メッキを施して、あるいは／および金属微粒粉
を塗布して、基材の多孔体骨格表面に金属層を備えた金
属多孔体を形成し、ついで、上記金属多孔体を、凸部を
有するロールに通して、凸部と接する金属多孔体を圧下
して圧縮し、開孔を減少あるいは開孔を無くした凹状の
溝部を幅方向に所定間隔をあけて長さ方向に連続させて
少なくとも１本の線状に設け、その後、上記溝部に金属
微粒粉を隙間なく塗布して金属無垢部を形成して、金属
多孔体に一定幅で連続した金属無垢部からなるリードを
形成することを特徴とするリード付き金属多孔体の製造
方法を提供するものである。
【００１４】尚、肉厚が１.６mmで開孔率が９５％の金
属多孔体の場合、凸部を有するロールを通して、溝部を
設けた部分の肉厚を０.０８mmにすると溝部の開孔率は
０％となり、また、肉厚を０.２mmにすると開孔率は６
０％に減少する。よって、該溝部に金属微粒粉を塗布す
ると開孔が存在しない金属無垢部が形成出来る。
【００１５】上記凸部を有するロールは基材の両側に配
置して、基材の表裏両側より、凹部を形成し、この両側
面に形成した溝部に金属微粒粉を塗布し、さらに、塗布
した金属微粒粉を更に両側より凸部を有するロールで押
さえ込み、金属無垢部を形成することが好ましい。
【００１６】さらに、本発明は、発泡体、不織布、メッ
シュ体などの多孔体基材の単体或いはこれらの２種以上
の積層体に対して、電気メッキあるいは金属微粒粉を塗
布し、基材の多孔体骨格表面に金属層を備えた金属多孔
体を形成し、ついで、上記金属多孔体に対して、線状に
金属微粒粉を連続的に塗布し、その後、上記縞状に塗布
した金属微粒粉を押さえ込む凸部を有するロールに通過
させ、金属微粒粉を隙間なく押圧して金属無垢部を形成
して、金属多孔体に一定幅で連続した金属無垢部からな
るリードを形成することを特徴とするリード付き金属多
孔体の製造方法を提供するものである。上記方法におい
ても、金属微粒粉は金属多孔体の両面より線状に塗布
し、その後、塗布した部分を両面より凸部を有するロー
ルで押圧して、金属無垢部を形成することが好ましい。
【００１７】上記金属無垢部からなるリードを形成した
後、脱煤、焼結を行って基材を焼き飛ばしている。
【００１８】上記基材全体あるいはリードとなる部分に
塗布する金属微粒粉は、バインダーと混合してスラリー
としており、該スラリーをロータリースクリーン、ロー
ルコータあるいはドクターコーテイングで上記金属多孔
体の表面に塗布している。上記金属微粒粉として用いる
金属は、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ−Ｃｒ合
金などが好ましい。また、これら金属と混合するバイン
ダーとしてはアクリル系、エポキシ系、フェノール系の
樹脂が好ましい。また、上記金属微粒粉とバインダーと
を混合したスラリーの粘度は５００〜２５０００ｃｐｓ
とすることが好ましい。上記リードを形成するスラリー
の塗布量は３００〜１５００ｇ／ｍ2で、リードの幅は
２.０〜２０.０mm、肉厚は０.０２mm〜０.３mm程度とし
て、該リードの肉厚を多孔部の肉厚以下に設定してい
る。
【００１９】上記金属無垢部を多孔体の幅方向に所定間
隔をあけて長さ方向に連続して形成し、該多孔体を金属
無垢部に沿って長さ方向に沿って切断することにより、
リードを幅方向の一端に長さ方向に連続して有する状態
に分割出来るようにしている。
【００２０】さらに、本発明は、上記方法により製造さ
れたリード付き金属多孔体を提供するものである。即
ち、多孔体の骨格が電気メッキによる導電性金属層或い
は金属微粒粉からなる導電性金属層より形成されてお
り、長さ方向に沿って一定幅で金属微粒粉からなる金属
無垢部のリードを備えていることを特徴とするリード付
き金属多孔体を提供するものである。
【００２１】上記金属無垢部からなるリードは金属多孔
体の両面に設けられると共に、幅方向に所定間隔をあけ
て設けられており、上記リードの部分でその長さ方向に
沿って切断すると共に長さ方向に対して直交する方向で
所定長さをあけて切断することにより分割片が設けら
れ、該分割片を渦巻状に巻回した時に、少なくとも、そ
の一端周縁に沿って上記リードが位置する構成としてい
る。上記リード付き金属多孔体には、リード以外の金属
多孔体の開孔部に活物質を充填して、その後、上記のよ
うに切断して分割片とすることにより、渦巻電極体とし
て用いられる。
【００２２】
【作用】本発明方法によれば、上記した如く、発泡体、
メッシュ体、不織布等の多孔体の基材を用いて金属多孔
体を製造する工程の途中あるいは最終工程で、凸部を有
するロールで圧下することにより開孔を殆どなくした凹
状の溝部を形成し、該溝部に金属微粒粉を塗布すること
により、金属無垢部からなるリードを極めて簡単に形成
することが出来る。あるいは、線状に金属微粒粉を塗布
した後、この塗布部分を凸部を有するロールで圧下する
ことにより金属微粒粉を隙間なく密に圧縮して金属無垢
部からなるリードを極めて簡単に形成することが出来
る。
【００２３】このように、本発明方法によれば、従来必
要とされたリード形成用シートを不要とできる。しか
も、電池の機種によって、リードの位置、巾等を調節す
る必要がある場合、ロールの凸部による圧下位置および
線状に金属微粒粉を塗布する位置を調節するだけで良
い。さらに、上記連続した金属無垢部からなるリードを
金属多孔体と一体に設けていることにより、金属多孔体
自体の強度を高めることができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により詳細
に説明する。図１は本発明に係わるリード付き金属多孔
体１１の第１実施例を示し、金属発泡体１２の一方面の
全面に金属メッシュ体１３を積層した金属多孔部１４
と、幅方向Ｚに一定間隔をあけて、かつ長さ方向Ｙに連
続する金属無垢部からなるリード１５を備えている。
【００２５】上記リード付き金属多孔体１１の製造方法
を詳細に説明する前に、まず、上記リード付き金属多孔
体１１を渦巻形電池極板用の素材として用いる場合につ
いて、以下に説明する。まず、連続的にリード付金属多
孔体１１を供給しつつ、その開孔部に活物質を充填す
る。該充填時、積層した金属発泡体１２、 金属メッシ
ュ体１３には９５％程度の開孔が設けれているため、該
開孔部には活物質が充填されるが、リード１５には開孔
が無いため活物質は充填されない。上記活物質を充填し
たリード付き金属多孔体１１は、図１中に一点鎖線Ｃ1
で示すようにリード１５の幅方向の中心に沿って長さ方
向Ｙに切断し、ついで、一点鎖線Ｃ2で示すように長さ
方向と直交する方向Ｚに沿って切断して、図２に示すよ
うに、上記切断により分割された分割片からなる電極板
１６を作成している。上記電極板１６では、多孔部の幅
Ｗ１とリード１５の幅Ｗ２の１／２Ｓを上下にプラスし
た幅を電極板の高さと対応させて設定しており、電極板
１６の高さ方向の上下両端にリード１５が配設されてい
る。
【００２６】上記電極板１６を正電極体および負電極体
を渦巻電極体として用いる場合は、前記図１３と同様
に、正電極板と負電極板をセパレータを介在させて、か
つ、各々上下方向に若干ずらせて渦巻状に巻回し、一端
縁にリード１５を上下に突出させて配置している。この
突出したリード１５上に、ラス板、網板等からなる金属
性の集電端子を載置し、溶接により集電端子とリード１
５とを接続している。上記多点集電方式を用いた場合、
前記したように、電極板の１箇所に集電端子を取り付け
て電極板内部で発生した電流を１箇所に集める方式と相
違して、一枚の電極板の多数の場所から電流を集めるこ
とが出来、よって、電池の内部抵抗を小さくでき、強放
電特性が優れている。尚、リード１５の１カ所に集電端
子をスポット溶接して１点集電方式に利用できることは
言うまでもない。
【００２７】第１実施例のリード付き金属多孔体１１は
図３に示すフローチャートで示す工程に従って製造して
いる。三次元網状の多孔体基材として、発泡体とメッシ
ュ体を積層したものを用いており、第１ステップ＃１で
は、この積層体からなる基材３０をロールより巻き出
す。尚、上記発泡体は、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５０〜５００μ
m、好ましくは２００〜３５０μmのシートを用いてい
る。上記メッシュ体は、線径が０.０１〜１.０mmで２〜
２００メッシュ、好ましくは、線径が０.０５〜０.１mm
で４０〜１２０メッシュ、開孔率が４０〜９９％のもの
が好適に用いられる。該メッシュ体の素材は、ポリエス
テル、ナイロン、アクリル、ポリプロピレン、ポリエチ
レン、レーヨン等の合成樹脂、セルロースおよび紙等の
天然繊維を含めた有機質、金属、ガラス、カーボン等の
無機質などいずれでも良い。また、メッシュ体は縦糸と
横糸とを編んだ編状あるいは、１本または複数本の糸を
繊維状に編んで形成した全ての編組織のものを含んでい
る。かつ、メッシュ線自体は丸、角、平などいずれでも
良い。
【００２８】ステップ＃２で、上記基材３０に導電性を
付与する下地処理を行う。ついで、ステップ＃３で図４
に示すようにロール表面に一定間隔をあけて凸部３１を
設けた上下一対の段付きロール３２Ａ、３２Ｂの間を基
材３０を通過させる。このロール３２Ａと３２Ｂの間を
通過することにより、図５に示すように、基材３０の上
下両面の凸部３１で押圧される部分は両面より凹状にへ
こんで、上下一対の溝部３３Ａ、３３Ｂが形成される。
【００２９】上記ロール３２Ａと３２Ｂの凸部３１によ
る圧下で、基材３０の板厚ｔ１が０.２mm〜３.０mmであ
ったものを、両側に溝部３３Ａ、３３Ｂが形成された部
分の板厚ｔ２が０.０１〜０.２５mm程度となるように圧
縮している。このように溝部３３Ａ、３３Ｂの底面が圧
縮されることにより、溝部底面の開孔は減少する。
【００３０】ついで、ステップ＃４で、基材３０の全面
に電気メッキを施す。該電気メッキ方法としては、本出
願人の先行出願(特開平３−２４１６６２号)において開
示されているメッキ槽内で基材３０に対してほぼ直角方
向よりメッキ液流をぶつけるようにして流してメッキす
る方法あるいは真空膜作成方法が好適に用いられる。あ
るいは、無電解メッキ法を用いてもよい。基材３０に対
して施すメッキの種類は、真空膜作成方法ではＣu、Ｎ
i、Ｚn、Ｓn、Ｐd、Ｐb、Ｃo、Ａl、Ｍo、Ｔi、Ｆe、Ｓ
ＵＳ304、ＳＵＳ430、３０Ｃr等どのような金属でも良
い。また、無電解メッキ法を用いる場合はＣu、Ｎi、Ｃ
o、Ｐd、Ｓn、Ｚn等が用いられる。電解メッキ法を用い
る場合はＣu、Ｎi、Ｐd、Ｓn、Ｚn、Ｐb、Ｆe等が用い
られる。
【００３１】ついで、ステップ＃５で、上記両側の溝部
３３Ａ、３３Ｂに、図６に示すように、金属微粒粉をバ
インダーに混合してスラリー３５を塗布する。尚、前工
程のステップ＃４での電気メッキにより溝部３３Ａ、３
３Ｂの表面には電気メッキが施されて、開口率が０％の
場合、すでに溝部には金属無垢部が形成されており、ま
た、開口率が少ない１５％以下の場合にも、電気メッキ
により開孔率が低下している。さらに、ステップ＃５で
凹状の溝部３３Ａ、３３Ｂに金属微粒粉のスラリーを塗
布して、溝部に金属微粒粉のスラリー３５を満たすこと
により、溝部に金属無垢部が確実に形成出来る。尚、ス
ラリー状とせずに、溝部にバインダーを塗布した後、金
属微粒粉をふりかけて付着させても良い。
【００３２】上記金属微粒粉としては、厚さが０.０２
μm〜１.０μm、表面の長寸が０.２μm〜１０.０μm、
短寸を長寸以下としたフレーク状金属粉末、０.０２μm
〜１.０μmの金属超微粒粉、あるいは１.０μm〜６.０
μmの金属粉砕粉を１種類あるいは２種類を組み合わせ
て用いているが、金属粉砕粉にはフレーク状金属粉末あ
るいは金属超微粒粉を混合あるいは積層して用いること
が好ましい。例えば、粒径の大きな金属粉砕粉と粒径の
小さい金属超微粒粉とを混合すると、金属粉砕粉の隙間
に金属超微粒粉が入りこみ、高密度に基材に付着出来
る。また、金属粉砕粉あるいは金属超微粒粉の表面のフ
レーク状金属粉末を積層しても良い。上記金属粉として
用いる金属は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｆｅ、Ｚｎ、
Ｓｎ、Ｆｅ−Ｃｒ合金が好ましい。
【００３３】上記金属微粒粉とバインダーとを混合して
生成したスラリーは溝部３３Ａ、３３Ｂに対して、ロー
ルコータ、スクリーンコータ、スプレー、ドクターコー
ティング等の方法により塗布している。尚、金属微粒粉
の付着方法については、本出願人が先に出願した特願平
５−２２９２８３号、特願平５−２２９２８４号に記載
の方法が適宜に用いられる。
【００３４】例えば、電気メッキした基材３０を、バイ
ンダーとフレーク状金属粉末と金属超微粒粉とを混合し
ているスラリー３５を、図７あるいは図８に示すスクリ
ーンコータ装置を用いて溝部３３Ａ、３３Ｂに所定厚さ
まで充填している。
【００３５】図７（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している。該装置では、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４５ａ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の中心部
に配置し、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を基材３０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
の内部にスラリー供給管４７にスラリー３５を供給し、
スラリー噴出口４７ａよりスラリー３５を噴出し、スク
リーン４６を通して基材３０の溝部３３Ａ、３３Ｂにス
ラリー３５を塗布している。上記スラリー３５はスクリ
ーン４６を通過する時、噴射量にむらがなくなり、均一
な厚さで塗布される。
【００３６】図８（Ａ）（Ｂ）に示す装置もロータリス
クリーン式であり、図７と同様に、上下一対のコーティ
ングロール５０を基材３０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
３５を２〜３気圧の圧力で供給している。上記発泡スラ
リーが供給されるスケージ５２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
を通過して基材３０の溝部３３Ａ、３３Ｂ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
裂する時に溝部３３Ａ、３３Ｂに塗布されるために均一
な被膜が得られる。
【００３７】上記のようにロータリスクリーン式により
溝部３３Ａ、３３Ｂに金属微粒粉とバインダーとを混合
したスラリーを規定の厚さで塗布することが出来る。
尚、溝部３３Ａ、３３Ｂに挿入する凸部を有するロール
を用い、該ロールの表面にスラリーを塗布して、ロール
コーティングで溝部にスラリーを塗布してもよい。さら
に、溝部底面にバインダーをスプレーで塗布した後、金
属微粒粉をふりかけてもよい。
【００３８】ついで、ステップ＃６で、図４と同様に、
凸部３１をロール表面に備えた段付きロール３２の間を
とおして、上記スラリー３５の充填部分を凸部３１で圧
下する。この凸部３１の圧下で、金属微粒粉を密として
おり、圧下率を高めるほど、後工程の焼結時に金属組織
を平均化して強度を高めることが出来る。
【００３９】ついで、ステップ＃７で加熱装置に通し
て、所要温度で所要時間加熱して脱煤を行い、基材とな
っている発泡体およびメッシュを焼き飛ばす。ついで、
ステップ＃８で、還元雰囲気とした加熱装置を通して、
所要温度で所要時間加熱して、焼結をおこなう。つい
で、ステップ＃９で、再度、図４と同様な段付きロール
をとおして、焼結後の金属無垢部および金属多孔部が所
要の板厚となるように圧延する。最後のステップ＃１０
でロール状に巻き取っている。
【００４０】上記のステップ＃１からステップ＃１０の
工程で、図１に示すリード１５を備えた金属多孔体１１
が製造される。
【００４１】本発明のリード付き金属多孔体の製造方法
は上記方法に限定されず、図９、図１０のブロック図に
示す第２実施例から第８実施例の工程でも製造する事が
出来る。
【００４２】第２実施例では、ステップ＃２の化学メッ
キによる下地処理の後に、ステップ＃３で基材全体に電
気メッキを施し、ついで、ステップ＃４を飛ばして、ス
テップ＃５で電気メッキを施した基材の表面に、リード
を形成するために、図１１に示すように金属微粒粉とバ
インダーとの混合スラリーを幅方向に所要間隔をあけて
長さ方向に連続させて縞状に塗布している。その後のス
テップ＃６からステップ＃１０は第１実施例と同一であ
るため、説明を省略する。
【００４３】第３実施例は、第１実施例のステップ＃３
とステップ＃４を逆にしたもので、ステップ＃３で電気
メッキをした後に、ステップ＃４で段付きロールの凸部
で溝部を形成している。ステップ＃５で溝部に金属微粒
粉のスラリーを塗布し、ステップ＃５以後の工程は第１
実施例と同一である。
【００４４】第４実施例は、ステップ＃２で化学メッキ
による下地処理を行わずに、金属微粒粉とバインダーと
の混合スラリーを基材の全面に塗布して導電性金属層を
形成している。このスラリー塗布により、基材に対して
必要な金属付着量の２０％〜５０％を付着して、次のス
テップ＃３での電気メッキ量を減少させている。ステッ
プ＃３から以後は第１実施例と同一である。
【００４５】第５実施例は、ステップ＃２で金属微粒粉
とバインダーとの混合スラリーで、基材に対して必要な
金属付着量の１００％を付着している。ついで、ステッ
プ＃３からステップ＃４をとばし、第２実施例と同様
に、ステップ＃５で金属微粒粉とバインダーとの混合ス
ラリーをリードを形成するために縞状に塗布する。この
ステップ＃５以後は第２実施例と同一である。
【００４６】第６実施例は、第５実施例と同様にステッ
プ＃２でスラリー塗布により必要な金属付着量の１００
％を付着し、次いで、ステップ＃３で段付きロールの凸
部により溝部を設け、ステップ＃４を飛ばして、ステッ
プ＃５で溝部にスラリーを塗布している。該ステップ＃
５から以後は第１実施例と同一である。
【００４７】第７実施例は、第６実施例と同様にステッ
プ＃２でスラリー塗布により必要な金属付着量の１００
％を塗布し、ステップ＃３で脱煤、ステップ＃４で焼結
を先に行う。ついで、ステップ＃５で段付きロールの凸
部により溝部を設け、ステップ＃６で溝部にスラリーを
塗布し、ステップ＃７からステップ＃１１は第１実施例
のステップ＃６からステップ＃１０と同一である。
【００４８】第８実施例は、ステップ＃３まで第２実施
例と同一であり、ステップ＃４からステップ＃１２まで
は、第７実施例のステップ＃３からステップ＃１１と同
一である。このように、第８実施例及び第７実施例は、
基材全体に金属を付着して脱煤、焼結を先に行って金属
多孔体を完成し、該金属多孔体に対して、凸部を有する
段付きロールを用いて溝部を形成し、該溝部にスラリー
を塗布してリードを形成している。
【００４９】上記第４実施例から第７実施例の基材に対
してスラリー塗布により金属多孔体を形成する場合に
は、図１２にロールコータ方式により塗布することが好
ましい。図１２に示すロールコータ式の装置では、スラ
リー３５を貯溜している液槽４１内にピックアップロー
ル４２をスラリー３５に下部を浸漬した状態で配置し、
該ピックアップロール４２の上方にコーティングロール
４３を配置している。該コーティングロール４３の上方
に基材３０を挟むようにサービスロール４４を配置して
いる。該装置では、スラリー３５をピックアップロール
４２で引き上げ、コーティングロール４３に転写し、該
コーティングロール４３によりサービスロール４４との
間に基材３０を押し付けた状態でスラリー３５を含浸・
塗布している。其の際、ピックアップロール４３とサー
ビスロール４４の隙間を調節することにより、基材３０
への塗布量を調節することができる。本実施例ではロー
ル間の隙間を基材３０の厚さの約１／３に調節してお
き、基材３０の内部まで確実にスラリー３５が含浸する
ようにしている。
【００５０】尚、上記装置では、コーティングロール４
３と接する基材の下面が、サービスロール４４と接する
上面よりスラリー３５の塗布量が多くなるため、上記図
１２に示す装置と同一の装置で、基材３０を上下反転さ
せたのち、基材３０の上面側にコーティングロール４３
でスラリー３５を塗布することが好ましい。この場合、
基材３０の両面よりスラリー３５を均等に塗布できる。
【００５１】尚、第１実施例では、基材として発泡体と
メッシュ体の積層体を用いているが、不織布とメッシュ
体との積層体、不織布をメッシュ体の間に挟んで積層し
たサンドイッチ状としてもよい。あるいは、これら発泡
体、メッシュ体、不織布を単体で用いても良い。尚、不
織布としては、厚さが０.５〜５.０mm、線径が０.０１
〜１.０mm、好ましくは、０.０５〜０.１mm、開孔率が
４０〜９９％のものが好適に用いられる。該不織布の素
材はメッシュ体と同様に、ポリエステル、ナイロン、ア
クリル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン等の
合成樹脂、あるいはセルロースおよび紙、天然繊維を含
めた有機質、金属、ガラス、カーボン等の無機質等いず
れでも良い。
【００５２】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に係わる製造方法によれば、凸部を有する段付きロール
を用いて圧縮して溝部を形成し、圧縮により殆ど開孔が
ない状態とした溝部に金属微粒粉をスラリー状として塗
布することにより、あるいは、金属微粒粉を塗布した後
に凸部を有する段付きロールにより塗布した金属微粒粉
を押えこむことに、開孔のない金属無垢部からなるリー
ドを簡単に形成することができる。このように、従来必
要とされたリード形成用シートを不要とできるため、コ
ストダウンおよび製造時間の短縮を図ることができる。
【００５３】また、凸部を有するロールによる溝部を設
ける位置、および、該溝部への金属微粒粉の塗布位置を
変更するだけで、リードの位置およびリードの幅等を任
意に変えることができ、種々の電池の種類に容易に対応
させることができる。
【００５４】このように、活物質が充填できる開孔率を
９５％以上とできる発泡体、不織布、メッシュ体等の単
体あるいは積層体にメッキを施して形成する金属多孔体
に極めて簡単に連続した金属無垢部からなるリードを形
成することが出来、しかも、リードの設置位置および幅
を精度よく形成できるため、該リード付き金属多孔体を
電池電極板として用いた場合、蓄電池のバラツキが是正
され、性能の安定性、信頼性の向上を図ることが出来る
と共に、高効率で急速な充放電が出来る優れた電池を提
供することが出来る。また、本リード付き金属多孔体は
広巾で連続生産出来るため、安価に供給することがで
き、しかも、コイル状に巻き取ってコイル体として供給
出来るため、運搬および保管が容易であり利用範囲が広
い等の種々の利点を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （Ａ）は本発明に係わるリード付き金属多孔
体の平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図２】 図１に示すリード付き金属多孔体より切断し
て形成した分割片の概略図である。
【図３】 本発明に係わるリード付き金属多孔体の製造
方法の第１実施例のフローチャートである。
【図４】 図３に示す方法のステップ＃３における段付
きロールで溝部を形成している状態を示す正面図であ
る。
【図５】 図４による工程で溝部が形成された基材の断
面図である。
【図６】 図５に示す溝部に金属微粒粉を塗布した状態
を示す断面図である。
【図７】 金属微粒粉のスラリーを塗布する装置を示
し、（Ａ）は概略側面図、（Ｂ）は概略正面図である。
【図８】 他のスラリー塗布装置を示し、（Ａ）は概略
側面図、（Ｂ）は一部拡大図である。
【図９】 第２実施例から第４実施例までの製造工程を
示すブロック図である。
【図１０】 第５実施例から第８実施例までの製造工程
を示すブロック図である。
【図１１】 第２実施例で行なう工程で形成された金属
多孔体の断面図である。
【図１２】 基材全体に金属微粒粉のスラリーを塗布す
るための装置を示す概略図である。
【図１３】 渦巻電極体の集電機構を示す一部破断斜視
図である。
【図１４】 （Ａ）（Ｂ）は従来のリード付き金属多孔
体の製造方法を示す概略図である。
【符号の説明】
１１ リード付き金属多孔体 １２ 金属発泡体 １３ 金属メッシュ体 １５ リード １６ 電極板 ３０ 基材 ３１ 凸部 ３２Ａ、３２Ｂ 段付きロール ３３Ａ、３３Ｂ 溝部 ３５ スラリー

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 多孔体基材の単体或いはこれらの２種以
    上の積層体に対して、電気メッキあるいは／および金属
    微粒粉を塗布し、基材の多孔体の骨格表面に金属層を備
    えた金属多孔体を形成し、 ついで、上記金属多孔体を凸部を有するロールに通し
    て、凸部と接する部分に、圧縮されて開孔が減少あるい
    は開孔が無くなった凹状の溝部を連続的に凹設し、その
    後、上記溝部に金属微粒粉を隙間なく塗布して金属無垢
    部を形成して、 金属多孔体に一定幅で連続した金属無垢部からなるリー
    ドを形成することを特徴とするリード付き金属多孔体の
    製造方法。
  2. 【請求項２】 上記溝部に金属微粒粉を塗布した後、該
    金属微粒粉を押さえ込む凸部を有するロールに通してい
    る請求項１記載のリード付き金属多孔体の製造方法。
  3. 【請求項３】 多孔体基材の単体或いはこれらの２種以
    上の積層体に対して、電気メッキあるいは／および金属
    微粒粉を塗布し、基材の多孔体の骨格表面に金属層を備
    えた金属多孔体を形成し、 ついで、上記金属多孔体に対して、少なくとも１本の線
    状に金属微粒粉を連続的に塗布し、 その後、上記線状に塗布した金属微粒粉を凸部を有する
    ロールに通過して、凸部により金属微粒粉を隙間なく押
    圧して金属無垢部を形成して、 金属多孔体に表面に一定幅で連続した金属無垢部からな
    るリードを形成することを特徴とするリード付き金属多
    孔体の製造方法。
  4. 【請求項４】 上記金属微粒粉を押さえ込む凸部付きロ
    ールを通過させた後、脱煤、焼結を行って基材を焼き飛
    ばしている請求項２または請求項３に記載のリード付き
    金属多孔体の製造方法。
  5. 【請求項５】 上記金属微粒粉はバインダーと混合して
    スラリーとしており、該スラリーをロータリースクリー
    ン、ロールコータあるいはドクターコーテイングで上記
    金属多孔体の表面に所定幅で縞状に塗布している請求項
    １乃至請求項４のいずれか１項に記載のリード付き金属
    多孔体の製造方法。
  6. 【請求項６】 上記凸部を有するロールは基材の表裏両
    側に配置して、基材の両側より、凹部を形成し或いは塗
    布した金属微粒粉を押さえ込んで、両側面に金属無垢部
    を形成している請求項１乃至請求項５のいずれか１項に
    記載のリード付き金属多孔体の製造方法。
  7. 【請求項７】 上記多孔体基材は三次元網状発泡体、不
    織布、メッシュ体からなるシートで、該シートを単体あ
    るいは積層した状態で連続的に搬送しながら、上記金属
    微粒粉の塗布および凸部を有するロールで押圧を行って
    いる請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のリー
    ド付き金属多孔体の製造方法。
  8. 【請求項８】 上記金属無垢部を多孔体の幅方向に所定
    間隔をあけて長さ方向に連続して形成し、該多孔体を金
    属無垢部に沿って長さ方向に沿って切断することによ
    り、リードを幅方向の少なくとも一端に長さ方向に連続
    して有する状態に分割出来るようにしている請求項１乃
    至請求項７のいずれか１項に記載のリード付き金属多孔
    体の製造方法。
  9. 【請求項９】 多孔体の骨格が電気メッキによる導電性
    金属層或いは金属微粒粉からなる導電性金属層より形成
    されており、長さ方向に沿って一定幅で金属微粒粉から
    なる金属無垢部のリードを備えていることを特徴とする
    リード付き金属多孔体。
  10. 【請求項１０】 上記金属無垢部からなるリードは金属
    多孔体の両面に設けられると共に、幅方向に所定間隔を
    あけて設けられている請求項９記載のリード付き金属多
    孔体。
  11. 【請求項１１】 上記リードの部分でその長さ方向に沿
    って切断すると共に長さ方向に対して直交する方向で所
    定長さをあけて切断することにより分割片が設けられる
    構成としており、該分割片を渦巻状に巻回した時に、そ
    の少なくとも一端周縁に沿って上記リードが位置する構
    成としている請求項９または請求項１０に記載のリード
    付き金属多孔体。
  12. 【請求項１２】 上記金属多孔体の開孔部に活物質を充
    填して渦巻電極体として用いることを特徴とする請求項
    ９、１０、１１のいずれか１項に記載のリード付き金属
    多孔体。
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