JP3537828B2 - 二次電池電極基体用芯体、二次電池電極基体、及びそれらの製造法、ならびにそれらを用いた電極、電池 - Google Patents
二次電池電極基体用芯体、二次電池電極基体、及びそれらの製造法、ならびにそれらを用いた電極、電池Info
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Description
【０００１】
本発明はニッケル−カドミウム電池およびニッケル−水
素電池などの二次電池に用いられる、二次電池電極基体
用芯体およびそれを用いた二次電池電極基体、並びにそ
れを用いた二次電池電極および二次電池に関する。
素電池などの二次電池に用いられる、二次電池電極基体
用芯体およびそれを用いた二次電池電極基体、並びにそ
れを用いた二次電池電極および二次電池に関する。
【０００２】
高出力用途に使用されるニッケル−カドミウム二次電池
においては、大電流を取り出すことを可能とするため
に、広い表面積を有する多孔質金属焼結体を用いた基体
からなる電極が使用されている。この焼結基体は、60〜
80μｍの厚さのニッケルめっきが施された穿孔鋼板（パ
ンチング鋼板）である芯体上に、ニッケル粉末をプレス
するか、若しくはスラリー状のニッケル粉末を塗布する
ことにより付着させ、非酸化雰囲気中で900〜1100℃の
温度で焼結することにより、製造されている。上記の範
囲の温度において、固相拡散によりニッケル粉同士の接
触部にネッキングが発生し、いわゆる固相焼結が生じる
と同時に、ニッケルめっきパンチング鋼板とニッケル粉
の接触部においてもニッケルの固相拡散による接合が生
じる。このようにしてニッケル粉同士がネッキング部で
結合し、ネットワークが形成された約80％の空孔度を有
するニッケル多孔質焼結体が鋼板に接合した二次電池用
電極基体が製造されている。 このように、固相拡散のみにより多孔質金属焼結体と金
属芯体を接合した構造を有する二次電池用電極基体にお
いては、密着性が不十分であるため基体を円筒型電池に
捲き込んで組み込む際に、多孔質金属焼結体の金属芯体
からの剥離、脱落がしばしば生じる。この現象は捲き込
み半径の小さい捲き込み中心部分で顕著に生じ、図１の
ａに示すように金属芯体から多孔質金属焼結体が剥離す
ることにより活物質が脱落したり、脱落した多孔質金属
焼結体や活物質がセパレータを突き破りショートすると
いった問題を生じる。 二次電池用電極基体を構成する多孔質金属焼結体と金属
芯体との密着性の向上、および多孔質金属焼結体の強度
の向上を目的として、従来下記に示すような手段が試み
られている。すなわち、次のようなことなどが試みられ
ている。 １）芯材となる金属芯体の近傍に金属繊維を含む層を配
置し、焼結体の強度を向上させる（特開昭64−24364号
公報）。 ２）芯材となる金属芯体の近傍にコバルトなどの元素を
添加した層を設けて固相焼結を促進させ焼結体の強度を
向上させる（特開平５−174831号公報）。 ３）芯材となる金属芯体との接触面積を増加させるため
に金属芯体の表面をエッチングし粗面化する（特開平４
−162360号公報）。 ４）金属芯体としてTDニッケル板を使用し、イットリア
粒子とニッケル粒子の接触により、剥離強度を向上させ
る（特開昭61−130405号公報）。 しかしながら、これらの試みはいずれも固相焼結の範ち
ゅうの技術によるものであり、二次電池用電極基体を構
成している多孔質金属焼結体と金属芯体との密着性の向
上を根本的に改善することは不可能である。 本発明においては、電極を円筒型電池に捲き込んで組み
込む際に、多孔質金属焼結体の金属芯体からの剥離、脱
落することのない、密着性に優れた二次電池電極基体用
芯体および基体、並びにそれを用いた二次電池電極およ
び二次電池を提供することを課題としている。
においては、大電流を取り出すことを可能とするため
に、広い表面積を有する多孔質金属焼結体を用いた基体
からなる電極が使用されている。この焼結基体は、60〜
80μｍの厚さのニッケルめっきが施された穿孔鋼板（パ
ンチング鋼板）である芯体上に、ニッケル粉末をプレス
するか、若しくはスラリー状のニッケル粉末を塗布する
ことにより付着させ、非酸化雰囲気中で900〜1100℃の
温度で焼結することにより、製造されている。上記の範
囲の温度において、固相拡散によりニッケル粉同士の接
触部にネッキングが発生し、いわゆる固相焼結が生じる
と同時に、ニッケルめっきパンチング鋼板とニッケル粉
の接触部においてもニッケルの固相拡散による接合が生
じる。このようにしてニッケル粉同士がネッキング部で
結合し、ネットワークが形成された約80％の空孔度を有
するニッケル多孔質焼結体が鋼板に接合した二次電池用
電極基体が製造されている。 このように、固相拡散のみにより多孔質金属焼結体と金
属芯体を接合した構造を有する二次電池用電極基体にお
いては、密着性が不十分であるため基体を円筒型電池に
捲き込んで組み込む際に、多孔質金属焼結体の金属芯体
からの剥離、脱落がしばしば生じる。この現象は捲き込
み半径の小さい捲き込み中心部分で顕著に生じ、図１の
ａに示すように金属芯体から多孔質金属焼結体が剥離す
ることにより活物質が脱落したり、脱落した多孔質金属
焼結体や活物質がセパレータを突き破りショートすると
いった問題を生じる。 二次電池用電極基体を構成する多孔質金属焼結体と金属
芯体との密着性の向上、および多孔質金属焼結体の強度
の向上を目的として、従来下記に示すような手段が試み
られている。すなわち、次のようなことなどが試みられ
ている。 １）芯材となる金属芯体の近傍に金属繊維を含む層を配
置し、焼結体の強度を向上させる（特開昭64−24364号
公報）。 ２）芯材となる金属芯体の近傍にコバルトなどの元素を
添加した層を設けて固相焼結を促進させ焼結体の強度を
向上させる（特開平５−174831号公報）。 ３）芯材となる金属芯体との接触面積を増加させるため
に金属芯体の表面をエッチングし粗面化する（特開平４
−162360号公報）。 ４）金属芯体としてTDニッケル板を使用し、イットリア
粒子とニッケル粒子の接触により、剥離強度を向上させ
る（特開昭61−130405号公報）。 しかしながら、これらの試みはいずれも固相焼結の範ち
ゅうの技術によるものであり、二次電池用電極基体を構
成している多孔質金属焼結体と金属芯体との密着性の向
上を根本的に改善することは不可能である。 本発明においては、電極を円筒型電池に捲き込んで組み
込む際に、多孔質金属焼結体の金属芯体からの剥離、脱
落することのない、密着性に優れた二次電池電極基体用
芯体および基体、並びにそれを用いた二次電池電極およ
び二次電池を提供することを課題としている。
【０００３】
本発明においては、多孔質の金属焼結体を芯体に加熱接
合する際に、少量の液相を出現させることにより、多孔
質金属焼結体が芯体から剥離、脱落することのない、密
着性に優れた基体が得られる。 すなわち請求項１の二次電池電極基体用芯体は、 鋼板上にニッケル粉を焼結している電極基体用の芯体で
あって、鋼板の少なくとも片面に、ニッケル−リン層が
形成されていることを特徴とする。 請求項２の二次電池電極基体用芯体は、鋼板上にニッ
ケル粉を焼結してなる電極基体用の芯体であって、鋼板
の少なくとも片面に、ニッケル層が形成され、さらにそ
の上層にニッケル−リン層が形成されていることを特徴
とする。 請求項３の二次電池電極基体用芯体は、鋼板上にニッ
ケル粉を焼結してなる電極基体用の芯体であって、鋼板
の少なくとも片面に、ホウ化処理層が形成されているこ
とを特徴とする。 請求項４の二次電池電極基体用芯体は、鋼板上にニッ
ケル粉を焼結してなる電極基体用の芯体であって、鋼板
の少なくとも片面に、ニッケル層が施され、さらにその
上層にホウ化処理層が形成されていることを特徴とす
る。 請求項５の二次電池電極基体用芯体は、請求項１〜４
のいずれかにおいて、前記芯体が、多数の小径の孔を有
することを特徴とする。 請求孔６の二次電池電極基体用芯体の製造法は、鋼板
上にニッケル粉を焼結してなる電極基体用の芯体の製造
法であって、多数の小径の孔を有する鋼板の少なくとも
片面に、ニッケル−リン合金めっき層を形成させること
を特徴とする。 請求項７の二次電池電極基体用芯体の製造法は、鋼板
上にニッケル粉を焼結してなる電極基体用の芯体の製造
法であって、多数の小径の孔を有する鋼板の少なくとも
片面に、ニッケル層を形成させ、さらにその上層にニッ
ケル−リン合金めっき層を形成させることを特徴とす
る。 請求項８の二次電池電極基体用芯体の製造法は、鋼板
上にニッケル粉を焼結してなる電極基体用の芯体の製造
法であって、多数の小径の孔を有する鋼板の少なくとも
片面に、ニッケル層を形成させ、さらにその上層にホウ
化処理を施すことを特徴とする。 請求項９の電極基体は、請求項１〜５のいずれかにお
いて、芯体の上層に、ニッケル粉を焼結してなる多孔質
層が形成されていることを特徴とする。 請求項10の二次電池電極基体の製造法は、ニッケル−
リン層が形成された芯体の上層に、ニッケル−リン層よ
りも高融点の金属粉を積層し、前記ニッケル−リン層の
融点以上で、かつ、前記鋼板および前記金属粉の融点未
満に加熱し、前記金属粉を焼結して多孔質層を形成させ
るとともに、前記芯体と前記多孔質層とを接合させるこ
とを特徴とする。 請求項11の二次電池電極基体の製造法は、ホウ化処理
層が形成された芯体の上層に、ホウ素と共晶合金を形成
する金属粉を積層し、前記共晶合金の融点以上で、か
つ、前記鋼板および前記金属粉の融点未満に加熱し、前
記金属粉を焼結し多孔質層を形成させるとともに、前記
芯体と前記多孔質層とを接合させることを特徴とする。 請求項12の二次電池電極は、請求項９に記載の電極基
体に活物質を含浸させたものであることを特徴とする。 請求項13の二次電池は、前記請求項12の二次電池電極
を用いたものであることを特徴とする。
合する際に、少量の液相を出現させることにより、多孔
質金属焼結体が芯体から剥離、脱落することのない、密
着性に優れた基体が得られる。 すなわち請求項１の二次電池電極基体用芯体は、 鋼板上にニッケル粉を焼結している電極基体用の芯体で
あって、鋼板の少なくとも片面に、ニッケル−リン層が
形成されていることを特徴とする。 請求項２の二次電池電極基体用芯体は、鋼板上にニッ
ケル粉を焼結してなる電極基体用の芯体であって、鋼板
の少なくとも片面に、ニッケル層が形成され、さらにそ
の上層にニッケル−リン層が形成されていることを特徴
とする。 請求項３の二次電池電極基体用芯体は、鋼板上にニッ
ケル粉を焼結してなる電極基体用の芯体であって、鋼板
の少なくとも片面に、ホウ化処理層が形成されているこ
とを特徴とする。 請求項４の二次電池電極基体用芯体は、鋼板上にニッ
ケル粉を焼結してなる電極基体用の芯体であって、鋼板
の少なくとも片面に、ニッケル層が施され、さらにその
上層にホウ化処理層が形成されていることを特徴とす
る。 請求項５の二次電池電極基体用芯体は、請求項１〜４
のいずれかにおいて、前記芯体が、多数の小径の孔を有
することを特徴とする。 請求孔６の二次電池電極基体用芯体の製造法は、鋼板
上にニッケル粉を焼結してなる電極基体用の芯体の製造
法であって、多数の小径の孔を有する鋼板の少なくとも
片面に、ニッケル−リン合金めっき層を形成させること
を特徴とする。 請求項７の二次電池電極基体用芯体の製造法は、鋼板
上にニッケル粉を焼結してなる電極基体用の芯体の製造
法であって、多数の小径の孔を有する鋼板の少なくとも
片面に、ニッケル層を形成させ、さらにその上層にニッ
ケル−リン合金めっき層を形成させることを特徴とす
る。 請求項８の二次電池電極基体用芯体の製造法は、鋼板
上にニッケル粉を焼結してなる電極基体用の芯体の製造
法であって、多数の小径の孔を有する鋼板の少なくとも
片面に、ニッケル層を形成させ、さらにその上層にホウ
化処理を施すことを特徴とする。 請求項９の電極基体は、請求項１〜５のいずれかにお
いて、芯体の上層に、ニッケル粉を焼結してなる多孔質
層が形成されていることを特徴とする。 請求項10の二次電池電極基体の製造法は、ニッケル−
リン層が形成された芯体の上層に、ニッケル−リン層よ
りも高融点の金属粉を積層し、前記ニッケル−リン層の
融点以上で、かつ、前記鋼板および前記金属粉の融点未
満に加熱し、前記金属粉を焼結して多孔質層を形成させ
るとともに、前記芯体と前記多孔質層とを接合させるこ
とを特徴とする。 請求項11の二次電池電極基体の製造法は、ホウ化処理
層が形成された芯体の上層に、ホウ素と共晶合金を形成
する金属粉を積層し、前記共晶合金の融点以上で、か
つ、前記鋼板および前記金属粉の融点未満に加熱し、前
記金属粉を焼結し多孔質層を形成させるとともに、前記
芯体と前記多孔質層とを接合させることを特徴とする。 請求項12の二次電池電極は、請求項９に記載の電極基
体に活物質を含浸させたものであることを特徴とする。 請求項13の二次電池は、前記請求項12の二次電池電極
を用いたものであることを特徴とする。
【０００４】
［図面の簡単な説明］
図１の（ａ）は、従来の二次電池用電極基体を示し、
（ｂ）は本発明の二次電池用電極基体を示す概念図であ
る。 図２は、本発明の二次電池用基体を用いた二次電池用電
極を正極として充放電した時の充放電特性を示すグラフ
である。
（ｂ）は本発明の二次電池用電極基体を示す概念図であ
る。 図２は、本発明の二次電池用基体を用いた二次電池用電
極を正極として充放電した時の充放電特性を示すグラフ
である。
【０００５】
本発明の電極基体は、芯体の少なくとも片面に芯体より
も低い融点を有する金属層、例えばニッケル−リン共晶
合金めっき層などを形成させ、さらにその上層に金属粉
を積層し金属層の融点以上、金属粉の融点以下の温度で
金属粉を焼結してなる多孔質層を設けるとともに、前記
多孔質層を接合する。 あるいは、少なくとも片面にホウ化処理を施した芯体の
上層に、ホウ素と共晶合金を形成する金属粉を積層し、
形成された共晶合金の融点以上でかつ、金属粉の融点以
下の温度で金属粉を焼結してなる多孔質層を設けるとと
もに、前記芯体と前記多孔質層を接合することにより、
円筒型電池に捲き込んで組み込む際に、多孔質金属焼結
体の金属芯体からの剥離あるいは脱落することのない、
密着性に優れた二次電池用電極基体が得られる。
も低い融点を有する金属層、例えばニッケル−リン共晶
合金めっき層などを形成させ、さらにその上層に金属粉
を積層し金属層の融点以上、金属粉の融点以下の温度で
金属粉を焼結してなる多孔質層を設けるとともに、前記
多孔質層を接合する。 あるいは、少なくとも片面にホウ化処理を施した芯体の
上層に、ホウ素と共晶合金を形成する金属粉を積層し、
形成された共晶合金の融点以上でかつ、金属粉の融点以
下の温度で金属粉を焼結してなる多孔質層を設けるとと
もに、前記芯体と前記多孔質層を接合することにより、
円筒型電池に捲き込んで組み込む際に、多孔質金属焼結
体の金属芯体からの剥離あるいは脱落することのない、
密着性に優れた二次電池用電極基体が得られる。
【０００６】
本発明の電極基体は、大電流を取り出すことを可能とす
るためにできるだけ広い表面積を有することが必須とな
るため、多孔質金属焼結体の芯体となる金属板として
は、例えば25〜100μｍの厚さを有する鋼板、またはニ
ッケルめっき鋼板が用いられる。 この芯体となる金属板は、例えばパンチング加工などを
用いて１〜3mm程度の小径の孔を多数形成させた金属
板、化学的エッチング法、または電気化学的エッチング
法を用いて穿孔した金属板、または化学的エッチング
法、電気化学的エッチング法や、サンドブラスト、エン
ボスロールによる圧延などの機械的手段を用いて表面を
粗面化した金属板であっても差し支えない。
るためにできるだけ広い表面積を有することが必須とな
るため、多孔質金属焼結体の芯体となる金属板として
は、例えば25〜100μｍの厚さを有する鋼板、またはニ
ッケルめっき鋼板が用いられる。 この芯体となる金属板は、例えばパンチング加工などを
用いて１〜3mm程度の小径の孔を多数形成させた金属
板、化学的エッチング法、または電気化学的エッチング
法を用いて穿孔した金属板、または化学的エッチング
法、電気化学的エッチング法や、サンドブラスト、エン
ボスロールによる圧延などの機械的手段を用いて表面を
粗面化した金属板であっても差し支えない。
【０００７】
本発明の電極基体の実施態様の１つとして、上記の金属
芯体の上層に金属芯体よりも低い融点を有する金属層を
形成させる。 この場合、金属層を形成させた後さらにその上層に金属
層よりも高い融点を有する金属粉を積層し焼結して多孔
質層を設けるとともに、金属芯体とこの多孔質層を接合
する際に金属層の一部が溶融して液相が形成し、金属芯
体と多孔質層を構成する金属粉の拡散が促進されること
により、強固な接合が得られるように、金属層は金属芯
体及び多孔質層を構成する金属粉よりも低い融点を有し
ていることが不可欠である。
芯体の上層に金属芯体よりも低い融点を有する金属層を
形成させる。 この場合、金属層を形成させた後さらにその上層に金属
層よりも高い融点を有する金属粉を積層し焼結して多孔
質層を設けるとともに、金属芯体とこの多孔質層を接合
する際に金属層の一部が溶融して液相が形成し、金属芯
体と多孔質層を構成する金属粉の拡散が促進されること
により、強固な接合が得られるように、金属層は金属芯
体及び多孔質層を構成する金属粉よりも低い融点を有し
ていることが不可欠である。
【０００８】
例えば、金属芯体として鋼板、ニッケルめっき鋼板、ま
たはこれらに前記の孔を穿孔したものを用い、多孔質層
としてニッケル粉からなる焼結体をその上層に接合させ
る場合に、金属層としてはめっき法によるニッケル−リ
ン共晶合金めっき層などが好ましい。これらの共晶合金
は純ニッケルよりも低い融点を有しているため、共晶合
金の融点以上純ニッケルの融点以下で加熱し、共晶合金
層の上層に形成されたニッケル粉を焼結する際に共晶合
金が溶融して液相が形成し、金属芯体である鋼板および
またはニッケルめっき層とニッケル粉の拡散が促進され
ることにより、強固な接合が得られる。
たはこれらに前記の孔を穿孔したものを用い、多孔質層
としてニッケル粉からなる焼結体をその上層に接合させ
る場合に、金属層としてはめっき法によるニッケル−リ
ン共晶合金めっき層などが好ましい。これらの共晶合金
は純ニッケルよりも低い融点を有しているため、共晶合
金の融点以上純ニッケルの融点以下で加熱し、共晶合金
層の上層に形成されたニッケル粉を焼結する際に共晶合
金が溶融して液相が形成し、金属芯体である鋼板および
またはニッケルめっき層とニッケル粉の拡散が促進され
ることにより、強固な接合が得られる。
【０００９】
前記のニッケルめっき鋼板を形成させるニッケルめっき
としては、生産性の観点から電気めっきが好ましく、公
知のワット浴やスルファミン酸浴を用いた、光沢めっ
き、無光沢めっき、半光沢めっきなどを用いることがで
きる。めっき厚さは0.5〜10μｍの範囲が好ましい。
としては、生産性の観点から電気めっきが好ましく、公
知のワット浴やスルファミン酸浴を用いた、光沢めっ
き、無光沢めっき、半光沢めっきなどを用いることがで
きる。めっき厚さは0.5〜10μｍの範囲が好ましい。
【００１０】
前記のニッケル−リン共晶合金めっきを形成させるめっ
きとしては、無電解めっき、電解めっきのいずれも適用
可能であるが、短時間で所要の膜厚が得られる電解めっ
きがより好ましい。電解Ni−Ｐめっきの工業的な浴とし
ては、硫酸ニッケル，塩化ニッケルを主体とした浴、も
しくはスルファミン酸ニッケル浴にＰの供給源として亜
リン酸，リン酸，次亜リン酸及び／もしくは亜リン酸
塩，リン酸塩，次亜リン酸塩等を添加した浴を用いるこ
とが望ましい。ニッケル−リン共晶合金めっき層の厚さ
は0.5〜10μｍであることが好ましい。0.5μｍ未満では
十分な液相が生成せず、強固な接合が得られない。一
方、10μｍを超えると過剰な液相が生成し、焼結体の空
隙に浸透するため多孔度が減少するため好ましくない。
また、リンの含有率は５〜13wt％が液相を生成させる上
で好ましい。
きとしては、無電解めっき、電解めっきのいずれも適用
可能であるが、短時間で所要の膜厚が得られる電解めっ
きがより好ましい。電解Ni−Ｐめっきの工業的な浴とし
ては、硫酸ニッケル，塩化ニッケルを主体とした浴、も
しくはスルファミン酸ニッケル浴にＰの供給源として亜
リン酸，リン酸，次亜リン酸及び／もしくは亜リン酸
塩，リン酸塩，次亜リン酸塩等を添加した浴を用いるこ
とが望ましい。ニッケル−リン共晶合金めっき層の厚さ
は0.5〜10μｍであることが好ましい。0.5μｍ未満では
十分な液相が生成せず、強固な接合が得られない。一
方、10μｍを超えると過剰な液相が生成し、焼結体の空
隙に浸透するため多孔度が減少するため好ましくない。
また、リンの含有率は５〜13wt％が液相を生成させる上
で好ましい。
【００１１】
また、本発明の電極基体の他の実施態様として、上記の
鋼板またはニッケルめっきを施した鋼板にホウ化処理を
施して芯体とし、その上層にホウ化処理層と共晶合金を
形成する金属粉を積層し、共晶合金の融点以上でかつ芯
体表面層および金属粉の融点未満の温度で金属粉を焼結
してなる多孔質層を形成させるものがある。この方法を
用いた場合は、芯体表面とこの多孔質層を接合する際に
金属層の一部が溶融して液相が形成し、芯体表面と多孔
質層を構成する金属粉の拡散が促進されることにより、
強固な接合が得られる。 この場合を以下に説明する。
鋼板またはニッケルめっきを施した鋼板にホウ化処理を
施して芯体とし、その上層にホウ化処理層と共晶合金を
形成する金属粉を積層し、共晶合金の融点以上でかつ芯
体表面層および金属粉の融点未満の温度で金属粉を焼結
してなる多孔質層を形成させるものがある。この方法を
用いた場合は、芯体表面とこの多孔質層を接合する際に
金属層の一部が溶融して液相が形成し、芯体表面と多孔
質層を構成する金属粉の拡散が促進されることにより、
強固な接合が得られる。 この場合を以下に説明する。
【００１２】
鋼板またはニッケルめっきを施した鋼板にホウ化処理を
施し芯体とした後、さらにその上層にホウ素と共晶合金
を形成する金属粉を積層し、共晶合金の融点以上で、か
つ芯体表面層および金属粉の融点以下の温度で、金属粉
を焼結してなる多孔質層を形成させる。そして芯体とこ
の多孔質層を接合する際に、ホウ素と金属粉とで共晶合
金が生成し、この共晶金属が溶融して液相が形成し、芯
体と多孔質層を構成する金属粉の拡散が促進されること
により、強固な接合が得られる。 例えば、芯体として鋼板を用い、多孔質層としてニッケ
ル粉からなる焼結体をその上層に接合させる場合に、鋼
板にホウ化処理を施す。このホウ化処理層上にニッケル
粉を積層し、ニッケル−ホウ素共晶合金の融点以上、ニ
ッケルの融点以下の温度で加熱し、ニッケル粉を焼結す
るとともに、鋼板とニッケル粉との界面に液相のニッケ
ル−ホウ素共晶合金を形成させて、鋼板とニッケル粉の
拡散が促進されることにより、強固な接合が得られる。
ホウ化処理層の厚さは0.5〜10μｍであることが好まし
い。0.5μｍ未満では焼結時に十分な共晶合金が生成せ
ず、従って液相の生成が不十分となり強固な拡散接合が
得られない。 一方、10μｍを超えるホウ化処理層を生成させるために
は多大な時間を要し、実用的ではない。
施し芯体とした後、さらにその上層にホウ素と共晶合金
を形成する金属粉を積層し、共晶合金の融点以上で、か
つ芯体表面層および金属粉の融点以下の温度で、金属粉
を焼結してなる多孔質層を形成させる。そして芯体とこ
の多孔質層を接合する際に、ホウ素と金属粉とで共晶合
金が生成し、この共晶金属が溶融して液相が形成し、芯
体と多孔質層を構成する金属粉の拡散が促進されること
により、強固な接合が得られる。 例えば、芯体として鋼板を用い、多孔質層としてニッケ
ル粉からなる焼結体をその上層に接合させる場合に、鋼
板にホウ化処理を施す。このホウ化処理層上にニッケル
粉を積層し、ニッケル−ホウ素共晶合金の融点以上、ニ
ッケルの融点以下の温度で加熱し、ニッケル粉を焼結す
るとともに、鋼板とニッケル粉との界面に液相のニッケ
ル−ホウ素共晶合金を形成させて、鋼板とニッケル粉の
拡散が促進されることにより、強固な接合が得られる。
ホウ化処理層の厚さは0.5〜10μｍであることが好まし
い。0.5μｍ未満では焼結時に十分な共晶合金が生成せ
ず、従って液相の生成が不十分となり強固な拡散接合が
得られない。 一方、10μｍを超えるホウ化処理層を生成させるために
は多大な時間を要し、実用的ではない。
【００１３】
上記のように芯体の上層に金属層を形成させた後、この
上層に多孔質層を構成する金属粉を積層し焼結する。金
属粉は前記の金属層が溶融する温度で固相焼結する必要
があるため、金属層よりも高い融点を有していなくては
ならない。この金属粉を焼結した多孔体は活物質を充填
した後アルカリ電解液と接するため、優れた耐アルカリ
性が求められる。このような観点から、金属粉としては
ニッケル粉、あるいはニッケルを主成分とする合金粉で
あることが好ましい。金属粉の粒径は焼結体の多孔度、
および強度を考慮し、適宜選択される。多孔度を増加さ
せるためには、粒径の大きな粗粉を用いた方がよいが、
単位体積当たりの粉体粒子同士の接触点が少なくなるた
め、十分な強度が得られない。一方、粒径の小さな微粉
を用いた場合は焼結体の強度は大きくなるが、十分な多
孔度が得られない。 金属粉の好ましい粒径は２〜10μｍである。
上層に多孔質層を構成する金属粉を積層し焼結する。金
属粉は前記の金属層が溶融する温度で固相焼結する必要
があるため、金属層よりも高い融点を有していなくては
ならない。この金属粉を焼結した多孔体は活物質を充填
した後アルカリ電解液と接するため、優れた耐アルカリ
性が求められる。このような観点から、金属粉としては
ニッケル粉、あるいはニッケルを主成分とする合金粉で
あることが好ましい。金属粉の粒径は焼結体の多孔度、
および強度を考慮し、適宜選択される。多孔度を増加さ
せるためには、粒径の大きな粗粉を用いた方がよいが、
単位体積当たりの粉体粒子同士の接触点が少なくなるた
め、十分な強度が得られない。一方、粒径の小さな微粉
を用いた場合は焼結体の強度は大きくなるが、十分な多
孔度が得られない。 金属粉の好ましい粒径は２〜10μｍである。
【００１４】
金属粉を水溶性、または特定の有機溶媒に溶解する樹脂
などからなる粘ちょう剤とともに水、または有機溶媒に
分散しスラリーとした後、前記の芯体上に形成された金
属層上に塗布する。スラリーの粘度は所定の厚さに均一
に塗布されるように分散剤、水または有機溶媒の、金属
粉に対する添加量を調節する。 金属粉を分散したスラリーを塗布し、水または有機溶媒
を乾燥除去する。その後、スラリーが乾燥した金属粉と
分散剤からなる層を有する金属芯体を、還元性雰囲気で
焼結する。還元性雰囲気としては、真空あるいはアンモ
ニア分解ガスなどの水素と窒素からなる混合気体を用い
ることができる。焼結温度は金属層の融点以上で、かつ
金属粉の融点より300〜600℃低い温度が好ましい。金属
粉が純ニッケル粉の場合は900〜1100℃が好ましい。
などからなる粘ちょう剤とともに水、または有機溶媒に
分散しスラリーとした後、前記の芯体上に形成された金
属層上に塗布する。スラリーの粘度は所定の厚さに均一
に塗布されるように分散剤、水または有機溶媒の、金属
粉に対する添加量を調節する。 金属粉を分散したスラリーを塗布し、水または有機溶媒
を乾燥除去する。その後、スラリーが乾燥した金属粉と
分散剤からなる層を有する金属芯体を、還元性雰囲気で
焼結する。還元性雰囲気としては、真空あるいはアンモ
ニア分解ガスなどの水素と窒素からなる混合気体を用い
ることができる。焼結温度は金属層の融点以上で、かつ
金属粉の融点より300〜600℃低い温度が好ましい。金属
粉が純ニッケル粉の場合は900〜1100℃が好ましい。
【００１５】
このようにして金属芯体と金属粉を焼結してなる多孔質
層を接合した二次電池用電極基体を製造することができ
る。 このようにして得られた電極基体に活物質の硝酸ニッケ
ルを含浸させ、水酸化ナトリウム水溶液中でアルカリ処
理し、水酸化ニッケル電極を作成し、二次電池用の電極
とする。
層を接合した二次電池用電極基体を製造することができ
る。 このようにして得られた電極基体に活物質の硝酸ニッケ
ルを含浸させ、水酸化ナトリウム水溶液中でアルカリ処
理し、水酸化ニッケル電極を作成し、二次電池用の電極
とする。
【００１６】
以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
厚さ80μｍの鋼板に、下記の組成のニッケル−リンめっ
き浴を用い電流密度10A/dm2でのニッケル−リンめっき
を施し、芯体とした。得られたニッケル−リンめっき膜
を湿式分析法を用いて分析し、めっき膜中にはリンが10
重量％前後含有されており、この組成のニッケル−リン
合金は約880℃の融点を有していることを確認した。
き浴を用い電流密度10A/dm2でのニッケル−リンめっき
を施し、芯体とした。得られたニッケル−リンめっき膜
を湿式分析法を用いて分析し、めっき膜中にはリンが10
重量％前後含有されており、この組成のニッケル−リン
合金は約880℃の融点を有していることを確認した。
【００１７】
［ニッケル−リンめっき浴］
硫酸ニッケル240g/l塩化ニッケル45g/lホウ酸30g/l亜リ
ン酸20g/l浴温60℃pH1〜1.5この芯体の両面に、以下に
示す要領で多孔質ニッケル焼結体を形成させた。まず粘
ちょう剤としてのカルボキシメチルセルロースを水に溶
解し、４％の水溶液とした。この粘ちょう水溶液に粒径
２〜３μｍのニッケル粉を分散し、スラリーとした。こ
のスラリーを前記のニッケル−リンめっき鋼板の両面に
塗工機で塗布した。引き続き電気オーブン中で水分を蒸
発させ乾燥した。このスラリーを塗布したニッケル−リ
ンめっき鋼板を水素25％、残部が窒素からなる混合ガス
中で、1000℃の温度で15分均熱加熱した後冷却し、片面
に多孔質ニッケル焼結体を有する基体を得た。得られた
多孔質ニッケル焼結体を有する基体を、1mm径、2mm径お
よび4mm径の３種類の径で、180度折り曲げ加工し、ニッ
ケル焼結体の芯体である鋼板からの剥離程度を以下に示
す基準で目視評価し、ニッケル焼結体の鋼板に対する密
着性を評価した。評価結果を表２に示す。
ン酸20g/l浴温60℃pH1〜1.5この芯体の両面に、以下に
示す要領で多孔質ニッケル焼結体を形成させた。まず粘
ちょう剤としてのカルボキシメチルセルロースを水に溶
解し、４％の水溶液とした。この粘ちょう水溶液に粒径
２〜３μｍのニッケル粉を分散し、スラリーとした。こ
のスラリーを前記のニッケル−リンめっき鋼板の両面に
塗工機で塗布した。引き続き電気オーブン中で水分を蒸
発させ乾燥した。このスラリーを塗布したニッケル−リ
ンめっき鋼板を水素25％、残部が窒素からなる混合ガス
中で、1000℃の温度で15分均熱加熱した後冷却し、片面
に多孔質ニッケル焼結体を有する基体を得た。得られた
多孔質ニッケル焼結体を有する基体を、1mm径、2mm径お
よび4mm径の３種類の径で、180度折り曲げ加工し、ニッ
ケル焼結体の芯体である鋼板からの剥離程度を以下に示
す基準で目視評価し、ニッケル焼結体の鋼板に対する密
着性を評価した。評価結果を表２に示す。
【００１８】
［評価基準］
◎：ニッケル焼結体に亀裂が生じるが、剥離は認められ
ない。 ○：ニッケル焼結体に亀裂が生じ、かつ折り曲げ中心部
で剥離がわずかに認められる。 △：ニッケル焼結体に亀裂が生じ、かつ折り曲げ部のか
なりの部分で剥離が認められる。 ×：折り曲げ部全体で剥離が生じ、焼結体が脱落する。
ない。 ○：ニッケル焼結体に亀裂が生じ、かつ折り曲げ中心部
で剥離がわずかに認められる。 △：ニッケル焼結体に亀裂が生じ、かつ折り曲げ部のか
なりの部分で剥離が認められる。 ×：折り曲げ部全体で剥離が生じ、焼結体が脱落する。
【００１９】
（実施例２〜４）
厚さ80μｍの鋼板に、下記の組成のワット浴を用いて電
流密度10A/dm2で２μｍの厚さのニッケルめっきを施し
た。さらにこの上層に実施例１と同様のニッケル−リン
めっき浴を用い実施例１と同様にして表２に示すような
厚さのニッケル−リンめっきを施し、芯体とした。
流密度10A/dm2で２μｍの厚さのニッケルめっきを施し
た。さらにこの上層に実施例１と同様のニッケル−リン
めっき浴を用い実施例１と同様にして表２に示すような
厚さのニッケル−リンめっきを施し、芯体とした。
【００２０】
［ワット浴］
硫酸ニッケル300g/l塩化ニッケル45g/lホウ酸30g/l浴温
50℃pH4〜4.5この芯体の両面に、実施例１と同様にして
実施例１と同様の多孔質ニッケル焼結体を形成させた。
得られた多孔質ニッケル焼結体を有する焼結基体を、実
施例１と同様にしてニッケル焼結体の芯体であるニッケ
ルめっき多孔鋼板からの剥離程度を以下に示す基準で目
視評価し、ニッケル焼結体のニッケルめっき多孔鋼板に
対する密着性を評価した。評価結果を表１に示す。
50℃pH4〜4.5この芯体の両面に、実施例１と同様にして
実施例１と同様の多孔質ニッケル焼結体を形成させた。
得られた多孔質ニッケル焼結体を有する焼結基体を、実
施例１と同様にしてニッケル焼結体の芯体であるニッケ
ルめっき多孔鋼板からの剥離程度を以下に示す基準で目
視評価し、ニッケル焼結体のニッケルめっき多孔鋼板に
対する密着性を評価した。評価結果を表１に示す。
【００２１】
（実施例５〜７）
厚さ80μｍの鋼板に、下記の組成のスルファミン酸浴を
用い電流密度10A/dm2で４μｍの厚さのニッケルめっき
を施した。さらにこの上層に実施例１と同様のニッケル
−リンめっき浴を用い実施例１と同様にしてニッケル−
リンめっきを施し、芯体とした。
用い電流密度10A/dm2で４μｍの厚さのニッケルめっき
を施した。さらにこの上層に実施例１と同様のニッケル
−リンめっき浴を用い実施例１と同様にしてニッケル−
リンめっきを施し、芯体とした。
【００２２】
［スルファミン酸浴］
スルファミン酸ニッケル400g/l塩化ニッケル20g/lホウ
酸30g/lラウリル硫酸ナトリウム0.5g/l浴温50℃pH4この
芯体の両面に、実施例１と同様にして実施例１と同様の
多孔質ニッケル焼結体を形成させた。得られた多孔質ニ
ッケル焼結体を有する焼結基体を、実施例１と同様にし
てニッケル焼結体の芯体であるニッケルめっき多孔鋼板
からの剥離程度を目視評価し、ニッケル焼結体のニッケ
ルめっき多孔鋼板に対する密着性を評価した。評価結果
を表２に示す。
酸30g/lラウリル硫酸ナトリウム0.5g/l浴温50℃pH4この
芯体の両面に、実施例１と同様にして実施例１と同様の
多孔質ニッケル焼結体を形成させた。得られた多孔質ニ
ッケル焼結体を有する焼結基体を、実施例１と同様にし
てニッケル焼結体の芯体であるニッケルめっき多孔鋼板
からの剥離程度を目視評価し、ニッケル焼結体のニッケ
ルめっき多孔鋼板に対する密着性を評価した。評価結果
を表２に示す。
【００２３】
（実施例８）
鋼板の両面に、実施例５に示したと同じようにNi及びNi
−Ｐめっきを施した。そして、次にこのめっき板にパン
チングプレスで多数の小さな孔を形成した（パンチング
鋼板）。さらに、この鋼板の両面に、実施例１と同様に
多孔質ニッケル焼結体を形成し基体とした。 得られた多孔質ニッケル焼結体を有する焼結基体を、実
施例１と同様にしてニッケル焼結体の芯体からの剥離程
度を目視評価し、ニッケル焼結体に鋼板に対する密着性
を評価した。評価結果を表２に示す。
−Ｐめっきを施した。そして、次にこのめっき板にパン
チングプレスで多数の小さな孔を形成した（パンチング
鋼板）。さらに、この鋼板の両面に、実施例１と同様に
多孔質ニッケル焼結体を形成し基体とした。 得られた多孔質ニッケル焼結体を有する焼結基体を、実
施例１と同様にしてニッケル焼結体の芯体からの剥離程
度を目視評価し、ニッケル焼結体に鋼板に対する密着性
を評価した。評価結果を表２に示す。
【００２４】
（実施例９）
実施例１と同様の厚さ80μｍの鋼板に、スルファミン酸
浴を用いて４μｍ厚さのNiめっきを施した。ホウ素粉末
を充填した容器に埋め込み、水素25％、残部が窒素から
なる混合ガス中で、950℃の温度で１時間均熱加熱し、
ホウ化処理層を形成させ芯体とした。断面観察によりホ
ウ化処理層の厚さが約２μｍであることを確認した。こ
のホウ化処理を施した鋼板の片面に、実施例１に示した
要領と同様の要領で、実施例１と同様のニッケルスラリ
ーを塗布し乾燥させた。 このスラリーを塗布したホウ化処理鋼板を水素25％、残
部が窒素からなる混合ガス中で1150℃の温度で30分間均
熱加熱した後冷却し、片面に多孔質ニッケル焼結体を有
する基体を得た。得られた基体を、実施例１と同様にし
て、ニッケル焼結体の芯体である鋼板からの剥離程度を
以下に示す基準で目視評価し、ニッケル焼結体の鋼板に
対する密着性を評価した。評価結果を表２に示す。
浴を用いて４μｍ厚さのNiめっきを施した。ホウ素粉末
を充填した容器に埋め込み、水素25％、残部が窒素から
なる混合ガス中で、950℃の温度で１時間均熱加熱し、
ホウ化処理層を形成させ芯体とした。断面観察によりホ
ウ化処理層の厚さが約２μｍであることを確認した。こ
のホウ化処理を施した鋼板の片面に、実施例１に示した
要領と同様の要領で、実施例１と同様のニッケルスラリ
ーを塗布し乾燥させた。 このスラリーを塗布したホウ化処理鋼板を水素25％、残
部が窒素からなる混合ガス中で1150℃の温度で30分間均
熱加熱した後冷却し、片面に多孔質ニッケル焼結体を有
する基体を得た。得られた基体を、実施例１と同様にし
て、ニッケル焼結体の芯体である鋼板からの剥離程度を
以下に示す基準で目視評価し、ニッケル焼結体の鋼板に
対する密着性を評価した。評価結果を表２に示す。
【００２５】
（実施例10〜14）
多くの小さな孔を多数形成させた厚さ60μｍの鋼板（多
孔形成鋼板）に、下記の組成のスルファミン酸浴を用い
電流密度10A/dm2で表２に示すような厚さのニッケルめ
っきを施した。
孔形成鋼板）に、下記の組成のスルファミン酸浴を用い
電流密度10A/dm2で表２に示すような厚さのニッケルめ
っきを施した。
【００２６】
［スルファミン酸浴］
スルファミン酸ニッケル400g/l塩化ニッケル20g/lホウ
酸30g/lラウリル硫酸ナトリウム0.5g/l浴温50℃pH4この
鋼板に、実施例１と同様のNi−Ｐめっき浴を用いてNi−
Ｐめっき処理を施し表１に示すような厚さの芯体とし
た。次いで実施例１と同様にしてニッケルスラリーを塗
布し乾燥させた。このスラリーを塗布し、実施例１と同
様の条件で焼結し、多孔質ニッケル焼結体を有する基体
を得た。得られた基体を実施例１と同様にして、ニッケ
ル焼結体の芯体である鋼板からの剥離程度を以下に示す
基準で目視評価し、ニッケル焼結体の鋼板に対する密着
性を評価した。評価結果を表２に示す。
酸30g/lラウリル硫酸ナトリウム0.5g/l浴温50℃pH4この
鋼板に、実施例１と同様のNi−Ｐめっき浴を用いてNi−
Ｐめっき処理を施し表１に示すような厚さの芯体とし
た。次いで実施例１と同様にしてニッケルスラリーを塗
布し乾燥させた。このスラリーを塗布し、実施例１と同
様の条件で焼結し、多孔質ニッケル焼結体を有する基体
を得た。得られた基体を実施例１と同様にして、ニッケ
ル焼結体の芯体である鋼板からの剥離程度を以下に示す
基準で目視評価し、ニッケル焼結体の鋼板に対する密着
性を評価した。評価結果を表２に示す。
【００２７】
（比較例1,2）
実施例５〜７に示すスルファミン酸浴を用いて実施例１
と同様に、鋼板の両面に表１に示す厚みのNiめっきを施
した。しかし実施例１〜８で施したようなNi−Ｐめっき
は施さなかった。そして、実施例１のようにして多孔質
ニッケル焼結体を形成させた。得られた多孔質ニッケル
焼結体を有する鋼板を、実施例１におけるのと同様にし
て、ニッケル焼結体の鋼板からの剥離程度を実施例に示
した基準と同一の基準で目視評価し、ニッケル焼結体の
鋼板に対する密着性を評価した。評価結果を表２に示
す。
と同様に、鋼板の両面に表１に示す厚みのNiめっきを施
した。しかし実施例１〜８で施したようなNi−Ｐめっき
は施さなかった。そして、実施例１のようにして多孔質
ニッケル焼結体を形成させた。得られた多孔質ニッケル
焼結体を有する鋼板を、実施例１におけるのと同様にし
て、ニッケル焼結体の鋼板からの剥離程度を実施例に示
した基準と同一の基準で目視評価し、ニッケル焼結体の
鋼板に対する密着性を評価した。評価結果を表２に示
す。
【００２８】
（比較例3,4）
実施例10〜14と同様の多孔形成鋼板の両面に、前記と同
様のスルファミン酸浴を用いて、表１に示す厚みのNiめ
っきを施した。実施例で施したようなNi−Ｐめっきは施
さなかった。そして、実施例のようにして多孔質ニッケ
ル焼結体を形成させた。得られた多孔質ニッケル焼結体
を有する鋼板を、実施例におけるのと同様にして、ニッ
ケル焼結体の鋼板からの剥離程度を実施例に示した基準
と同一の基準で目視評価し、ニッケル焼結体の鋼板に対
する密着性を評価した。 以上の実施例と比較例をまとめて表１に示す。またこれ
らの評価結果をまとめて表２に示す。
様のスルファミン酸浴を用いて、表１に示す厚みのNiめ
っきを施した。実施例で施したようなNi−Ｐめっきは施
さなかった。そして、実施例のようにして多孔質ニッケ
ル焼結体を形成させた。得られた多孔質ニッケル焼結体
を有する鋼板を、実施例におけるのと同様にして、ニッ
ケル焼結体の鋼板からの剥離程度を実施例に示した基準
と同一の基準で目視評価し、ニッケル焼結体の鋼板に対
する密着性を評価した。 以上の実施例と比較例をまとめて表１に示す。またこれ
らの評価結果をまとめて表２に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】
図１に示すように、本発明による芯体を用いた基体は、
焼結体と芯体との接着力が極めて優れており、曲げ加工
を施しても焼結体の剥離および脱落が極めて少ない。
焼結体と芯体との接着力が極めて優れており、曲げ加工
を施しても焼結体の剥離および脱落が極めて少ない。
【００３２】
（電極特性評価）
減圧下で、硝酸ニッケル水溶液中に実施例３の基体を浸
漬し、硝酸ニッケルを多孔質ニッケル焼結体中に含浸さ
せた。そして前記多孔質ニッケル焼結体を、25重量％の
水酸化ナトリウム水溶液でアルカリ処理して水酸化ニッ
ケルとし、これを電極板とした。同様にして比較例１の
基体の電極板も作成した。 対極としてニッケルメッシュ、および、参照電極として
銀塩化銀電極を用い、６規定の水酸化カリウム溶液中で
この二次電池用電極を正極とした時の充放電特性を、一
定電流下（放電率:3C）で測定した。 実施例３の基体より作成した（本発明の）電極と、比較
例１の基体より作成した（従来の）電極を用いて測定し
た結果を図２に示す。図２に示すように本発明の芯体お
よび基体から製造された電極を用いた電池は分極が少な
くなり優れた充放電特性を示す。 この理由は、本発明の二次電池用電極基体は密着性に優
れた多孔質層を有しているからである。
漬し、硝酸ニッケルを多孔質ニッケル焼結体中に含浸さ
せた。そして前記多孔質ニッケル焼結体を、25重量％の
水酸化ナトリウム水溶液でアルカリ処理して水酸化ニッ
ケルとし、これを電極板とした。同様にして比較例１の
基体の電極板も作成した。 対極としてニッケルメッシュ、および、参照電極として
銀塩化銀電極を用い、６規定の水酸化カリウム溶液中で
この二次電池用電極を正極とした時の充放電特性を、一
定電流下（放電率:3C）で測定した。 実施例３の基体より作成した（本発明の）電極と、比較
例１の基体より作成した（従来の）電極を用いて測定し
た結果を図２に示す。図２に示すように本発明の芯体お
よび基体から製造された電極を用いた電池は分極が少な
くなり優れた充放電特性を示す。 この理由は、本発明の二次電池用電極基体は密着性に優
れた多孔質層を有しているからである。
【００３３】
本発明の二次電池用電極基体は、芯体と金属粉を焼結し
てなる多孔質層の密着性に優れており、折り曲げ加工の
ような厳しい加工を施しても多孔質焼結層が剥離するこ
とがない。 さらに本発明の芯体は、めっき層上に金属粉を積層し焼
結したので、芯体と多孔質層の密着性に優れており、折
り曲げ加工のような厳しい加工を施しても多孔質焼結層
が剥離することがない。 またさらに本発明の芯体は、めっき層を設けた鋼板にパ
ンチング加工を施した多孔板であるので、これらのめっ
き層上に金属粉を積層し焼結した後の、芯体と多孔質層
の密着性が優れており、折り曲げ加工のような厳しい加
工を施しても多孔質焼結層が剥離することがない。 さらにまた本発明の芯体は、ホウ化処理層を設け、この
ホウ化処理層上に金属粉を積層して焼結したので、多孔
質層を形成させた場合でも芯体と多孔質層の密着性に優
れており、ニッケル−リン合金めっき層を設けた場合と
同様に折り曲げ加工のような厳しい加工を施しても多孔
質焼結層が剥離することがない。 金属芯体がパンチング加工された鋼板であり、このパン
チング鋼板の少なくとも片面にホウ化処理を施し、さら
にその上層にホウ素と共晶合金を形成する金属粉を積層
し、共晶合金の融点以上でかつ、金属芯体および金属粉
の融点以下の温度で金属粉を焼結してなる多孔質層を設
けるとともに、金属芯体と多孔質層を接合したことを特
徴としているので、金属芯体と金属粉を焼結してなる多
孔質層の密着性に優れており、折り曲げ加工のような厳
しい加工を施しても多孔質焼結層が剥離することがな
い。 さらにまた、多孔質層がニッケル粉を焼結したものであ
ることを特徴としているので、焼結時に低融点金属層が
溶融することにより、下層の芯体との拡散が促進される
ために、芯体と焼結体の密着性に優れ、折り曲げ加工の
ような厳しい加工を施しても多孔質焼結層が剥離するこ
とがない。また、ニッケルは耐アルカリ性に優れてお
り、アルリ性の電解液に接した場合に、優れた耐食性を
示す。 さらにまた、本発明の電極は、上記のいずれかの電極基
体に活物質を含浸させて電極としたものであり、この電
極を用いた二次電池は優れた充放電特性を示す。
てなる多孔質層の密着性に優れており、折り曲げ加工の
ような厳しい加工を施しても多孔質焼結層が剥離するこ
とがない。 さらに本発明の芯体は、めっき層上に金属粉を積層し焼
結したので、芯体と多孔質層の密着性に優れており、折
り曲げ加工のような厳しい加工を施しても多孔質焼結層
が剥離することがない。 またさらに本発明の芯体は、めっき層を設けた鋼板にパ
ンチング加工を施した多孔板であるので、これらのめっ
き層上に金属粉を積層し焼結した後の、芯体と多孔質層
の密着性が優れており、折り曲げ加工のような厳しい加
工を施しても多孔質焼結層が剥離することがない。 さらにまた本発明の芯体は、ホウ化処理層を設け、この
ホウ化処理層上に金属粉を積層して焼結したので、多孔
質層を形成させた場合でも芯体と多孔質層の密着性に優
れており、ニッケル−リン合金めっき層を設けた場合と
同様に折り曲げ加工のような厳しい加工を施しても多孔
質焼結層が剥離することがない。 金属芯体がパンチング加工された鋼板であり、このパン
チング鋼板の少なくとも片面にホウ化処理を施し、さら
にその上層にホウ素と共晶合金を形成する金属粉を積層
し、共晶合金の融点以上でかつ、金属芯体および金属粉
の融点以下の温度で金属粉を焼結してなる多孔質層を設
けるとともに、金属芯体と多孔質層を接合したことを特
徴としているので、金属芯体と金属粉を焼結してなる多
孔質層の密着性に優れており、折り曲げ加工のような厳
しい加工を施しても多孔質焼結層が剥離することがな
い。 さらにまた、多孔質層がニッケル粉を焼結したものであ
ることを特徴としているので、焼結時に低融点金属層が
溶融することにより、下層の芯体との拡散が促進される
ために、芯体と焼結体の密着性に優れ、折り曲げ加工の
ような厳しい加工を施しても多孔質焼結層が剥離するこ
とがない。また、ニッケルは耐アルカリ性に優れてお
り、アルリ性の電解液に接した場合に、優れた耐食性を
示す。 さらにまた、本発明の電極は、上記のいずれかの電極基
体に活物質を含浸させて電極としたものであり、この電
極を用いた二次電池は優れた充放電特性を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 大村 等
山口県下松市東豊井1302番地 東洋鋼鈑
株式会社下松工場内
(56)参考文献 特開 平４−10358（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−45366（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 4/64 - 4/80
Claims (13)
- 【請求項１】鋼板上にニッケル粉を焼結してなる電極基
体用の芯体であって、鋼板の少なくとも片面に、ニッケ
ル−リン層が形成された二次電池電極基体用芯体。 - 【請求項２】鋼板上にニッケル粉を焼結してなる電極基
体用の芯体であって、鋼板の少なくとも片面に、ニッケ
ル層が形成され、さらにその上層にニッケル−リン層が
形成されている二次電池電極基体用芯体。 - 【請求項３】鋼板上にニッケル粉を焼結してなる電極基
体用の芯体であって、鋼板の少なくとも片面に、ホウ化
処理層が形成されている二次電池電極基体用芯体。 - 【請求項４】鋼板上にニッケル粉を焼結してなる電極基
体の芯体であって、鋼板の少なくとも片面に、ニッケル
層が施され、さらにその上層にホウ化処理層が形成され
ている二次電池電極基体用芯体。 - 【請求項５】前記芯体が、多数の小径の孔を有すること
を特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の二次電
池電極基体用芯体。 - 【請求項６】鋼板上にニッケル粉を焼結してなる電極基
体用の芯体の製造法であって、多数の小径の孔を有する
鋼板の少なくとも片面に、ニッケル−リン合金めっき層
を形成させる二次電池電極基体用芯体の製造法。 - 【請求項７】鋼板上にニッケル粉を焼結してなる電極基
体用の芯体の製造法であって、多数の小径の孔を有する
鋼板の少なくとも片面に、ニッケル層を形成させ、さら
にその上層にニッケル−リン合金めっき層を形成させる
二次電池電極基体用芯体の製造法。 - 【請求項８】鋼板上にニッケル粉を焼結してなる電極基
体用の芯体の製造法であって、多数の小径の孔を有する
鋼板の少なくとも片面に、ニッケル層を形成させ、さら
にその上層にホウ化処理を施す二次電池電極基体用芯体
の製造法。 - 【請求項９】請求項１〜５のいずれかに記載の芯体の上
層に、ニッケル粉を焼結してなる多孔質層が形成されて
いる二次電池電極基体。 - 【請求項１０】ニッケル−リン層が形成された芯体の上
層に、前記ニッケル−リン層よりも高融点の金属粉を積
層し、前記ニッケル−リン層の融点以上で、かつ、前記
鋼板および前記金属粉の融点未満に加熱し、前記金属粉
を焼結して多孔質層を形成させるとともに、前記芯体と
前記多孔質層とを接合させる電極基体の製造法。 - 【請求項１１】ホウ化処理層が形成された芯体の上層
に、ホウ素と共晶合金を形成する金属粉を積層し、前記
共晶合金の融点以上で、かつ、前記鋼板および前記金属
粉の融点未満に加熱し、前記金属粉を焼結し多孔質層を
形成させるとともに、前記芯体と前記多孔質層とを接合
させる電極基体の製造法。 - 【請求項１２】請求項９に記載の電極基体に活物質を含
浸させた二次電池電極。 - 【請求項１３】請求項12に記載の二次電池電極を用いた
二次電池。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30985895 | 1995-11-02 | ||
| JP7-309858 | 1995-11-02 | ||
| PCT/JP1996/003220 WO1997016861A1 (en) | 1995-11-02 | 1996-11-01 | Core body for electrode base of secondary cell, process for manufacturing the core body, electrode base of secondary cell, process for manufacturing the electrode base, and electrode and battery using them |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3537828B2 true JP3537828B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=17998149
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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