JPH03130394A

JPH03130394A - 金属多孔体の製造方法および該方法により製造された金属多孔体

Info

Publication number: JPH03130394A
Application number: JP1270035A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Sugikawa; 杉川　裕文
Original assignee: Katayama Special Industries Ltd
Current assignee: Katayama Special Industries Ltd
Priority date: 1989-10-16
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1991-06-04
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPH076077B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、積層構造からなる金属多孔体の製造方法およ
び該方法により製造された金属多孔体に関し、特に、該
金属多孔体は、その骨格を正確な配列で均一に保持する
と共に単位面積当たりの開孔率ら均一に保持するように
し、よって、活物質粉末が均一に充填され、ニッケルカ
ドミウム電池、リチウム電池、燃料電池などの各種電池
の極板等に好適に使用でき、しかも、該金属多孔体に対
する活物質粉末の充填を、金属多孔体を引張しながら連
続的に行うことを可能とするものである。

従来の技術従来、ニッケルカドミウム電池、リチウム電池、燃料電
池等に使用される陽極板および陰極板として、ポリウレ
タンスポンジ等の三次元網状発泡体、不織布、メツシュ
網等からなる多孔体シートに対して、メッキ処理を施し
て形成した金属多孔体が用いられている。

発明が解決しようとする課題上記した金属多孔体を使用して、電池極板を製造する際
、該金属多孔体に対して連続的に水酸化ニッケル等の活
物質粉末を充填する為には、所要の引張強度が金属多孔
体に要求される。該引張強度は３　ｋｇ／　２ｃｍ以上
、好ましくは、７　ｋｇ／　２ｃｍ以上有することが、
連続的に引張される金属多孔体のシートに延びが生じず
、金属多孔体の骨格が均一に保持されて単位面積当たり
の開孔率を均一に保持できるようにするために、要求さ
れている。

金属多孔体を形成するために、不織布を用いた場合、不
織布の場合、一般に短繊維を用いて乾式あるいは湿式に
て作られるが、短繊維を使用しているために、メッキに
より金属不織布としても、その金属付着量が３００ｇ／
ｍ”以下となると引張強度が３ｋｇ／２ｃ＋＋＋以上と
はならず、必要な引張強度を得ることが出来ない。その
ため、必要な引張強度を得るために、金属付着量を５０
０ｇ／ｍ’〜１０００ｇ／ｍ”程度の厚メッキを行う必
要があり、メッキの付着量が大きくなり、コスト的に問
題であった。また、必要な引張強度を得るために、上記
したような厚メッキを多孔体シートに施すと、均一な厚
さで付着することが容易でない。かつ、上記金属多孔体
を筒型電池極板に使用する場合には、ｌＩｈげアールが
非常に小さく、例えば、内径３ｍｅで巻かれる場合は、
厚メッキを施しているとクラックが発生しやい欠点があ
る。その際、板厚の関係で内側より外側に延びが生じる
ため外側で亀裂、破損が発生しやすい。特に、金属不織
布では、短繊維メタルが外周側より飛び出しやすい。筒
型電池においては十極板と一極板を渦巻き状に巻き、セ
パレータにて十極板と一極板とを分離しているが、上記
亀裂等により短繊維メタルが飛び出すと、セパレータを
破損させ、ショートの原因となる重大な欠陥を発生する
。

また、１枚の多孔体シート、例えば、不織布のシートの
みを連続的に搬送してメッキを施し金属不織布シートを
設ける場合、メッキ処理工程において、シートにある程
度の張力をかけることは避けられず、そのため、骨格が
容易に変形して単位面積当たりの開孔率が不均一となる
。そのため、該金属多孔体シートを電池極板として用い
ると、開孔率が不均一であることより、活物質粉末を均
一に充填することができなくなる。二次電池の場合は、
充電、放電を数百回と繰り返し、極板（金属不織布シー
ト）を通して充放電されるため、骨格が均一でなく活物
質粉末が均一に充填されていないと、通電量に大きな差
異が発生し、この原因により電池のパワーアップを図る
ことが出来なくなる。

本発明は、上記した種々の問題を解決することを目的と
し、従来のように厚メッキを施すことなく所要の引張強
度を有する不織布層を備えた金属多孔体を設け、金属付
着量の減少による大幅なコストダウンを図ると共に、電
池極板として用いる場合に連続的な活物質粉末の充填を
可能とし、かつ、曲げ加工した場合にクラックの発生お
よび短繊維メタルの飛び出しがないようにするものであ
る。さらに、該金属多孔体の骨格を正確かつ均一に保持
し、単位面積当たりの開孔率を均一化して、電池極板と
して用いた場合に電気導電性を均一化するものである。

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、不織布と比較して
容易に変形せず、かつ、引張強度が太きいメツシュ体を
不織布と積層した積層構造のシートを設け、該積層体シ
ートにメッキを施して金属多孔体のシートを製造する方
法を提供するものである。

上記した不織布とメツシュ体との積層体は予め溶着ある
いは接着等の方法により一体に固着しておくことが好ま
しいが、予め上記方法により固着せずに、単に密着状態
で一体に積層しておいても良い。

また、上記した不織布とメツシュ体とからなる積層体は
、上記不織布とメツシュ体とをそれぞれ任意の枚数設け
ると共に、任意な順序の組み合わせで積層し、例えば、
不織布とメツシュ体の２層からなる積層体、一方で他方
を挟む３層からなる積層体、交互に積層する等の４層以
上の積層体を含むものである。

また、上記不織布とメツシュ体とは、固着側表面を加熱
等の方法で溶融して溶着する方法、あるいは、一方の固
着面に接着剤を塗布し、または、積層体を接着剤貯槽に
浸漬して接着する方法等により一体に固着される。

上記一体とした不織布とメツシュ体からなる積層体シー
トに対するメッキ処理としては、該積層体シートを連続
的にメッキ処理工程に搬送し、該メッキ処理工程におい
て、真空容器内に搬送して該容器内で蒸着メッキを施す
真空膜作成方法、あるいは、上記連続的に搬送するシー
トに対して導電性を付与した後にメッキ槽に搬入し、該
メッキ槽内でシート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流してメッキする方法、さらには、
無電解メッキ法、電解メッキ法、上記真空膜作成法ある
いは無電解メッキ法により導電性付与処理をした後に電
解メッキをする方法が採用される。

本発明は、さらに、上記した方法により製造された金属
不織布層と金属メツシュ体層とを備え、特に、電池極板
として好適に用いられる金属多孔体を提供するものであ
る。

上記した不織布およびメッシュ体は、夫々の厚さを０．
５〜５．０ｍｍ、線径を０．０１〜１．Ｏｍｍ、好まし
くは、０．０５〜０．１ｍｍ、開孔率が４０〜９９％の
ものが用いられる。また、素材としては、ポリエステル
、ポリプロピレン、ポリウレタン等の合成樹脂、天然繊
維、セルロース及び紙等の有機質、金属、ガラス、カー
ボン等の無機質等、適宜な種々の素材が採用され得る。

メツシュ体には網状、繊維状など１本あるいは複数本の
糸を編んで種々の編組織体としたものが用いられ、２メ
ツシユ〜２００メツシユ、好ましくは、４０メツシユ〜
１２０メツシユのものが好適に用いられる。

不織布とメツシュ体とを一体に積層した積層体シートに
施すメッキの種類は、上記真空膜作成方法では、Ｃｕ、
Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｐｂ。

Ｃｏ　、ＡＩ　、Ｍｏ　、Ｔｉ　、　Ｆｅ、５ＵＳ３Ｑ
４゜５ＵＳ４３０，３０Ｃｒ、Ｂｓ等どんな金属でも良
い。また、無電解メッキ法を用いる場合はＣｕ。

Ｎｉ　、Ｃｏ　、Ｐｄ　、Ｓｎ　、Ｚｎが用いられる。

電解メッキを用いる場合はＣｕ　、　Ｎｉ　、　Ｃｏ　
、　Ｐｄ　。

Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｆｅが用いられる。

また、上記不織布とメツシュ体とを溶着により固着する
場合には、溶融点の低い側をその溶融点の温度で加熱し
、固着側表面を溶解して溶着している。その際、メツシ
ュ体及び不織布の素材に応じて、下記の温度で加熱され
る。

ポリエステル　　　２５５〜２６０°Ｃナイロン　　　
　　２５０〜２６０℃ アクリル　　　　　２１０〜２６０°Ｃポリプロピレン
　　１６５〜１７３°Ｃポリエチレン　　　１２５〜２
３０℃ ポリウレタン　　　２００〜２３０℃ レーヨン　　　　　２００〜２６０°Ｃ色韮上記したように、本発明に係わる製造方法では、変形が
発生しやすい不織布に、変形が生じにくいメッシュ体を
積層し、これを一体に固着して引張強度を上げた積層体
とした後に、メッキ処理を施して金属多孔体を形成して
いるため、連続的に張力を掛けながらメッキ処理を行っ
ても、不織布の変形を防止することが出来る。また、こ
のように金属不織布と金属メツシュ体からなる金属多孔
体は、金属メツシュ体の存在により引張強度が増大し、
よって、金属付着量が３００ｇ／ｍ２以下でも所要の引
張強度（３ｋｇ／　２ｃｍ以上）を得ることが出来ろ。

従って、金属付着量を減少させて大幅なコストダウンを
図ることが出来ると共に、曲げ加工時における厚メッキ
に基因するクラックの発生を防止することが出来る。ま
た、メツシュ体との積層により、不織布の変形を防止で
き、骨格が正確かつ均一に保持できて単位面積当たりの
開孔率を均一化出来る。よって、電池極板として利用す
る場合に、活物質粉末を均一に充填でき、通電量の均一
化、電池性能のパワーアップを図ることが出来る。

更に、上記の金属不織布と金属メツシュ体からなる金属
多孔体を電池極板として用いる為に、渦巻き状に巻く場
合に、金属メツシュ体を外側に配置すると、金属不織布
を構成する短繊維メタルの飛び出しが生じることを防止
出来る。

ｇ生色以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する
。

第１図から第５図は第１実施例を示し、ポリエステルか
らなる不織布シート１とポリエステルからなるメツシュ
体ンート２との２つのシートを溶着により一体に積層し
て２層の積層体シート３を設けた後に、連続的にメッキ
槽４に搬送し、該メッキ槽４において、上記積層体シー
ト３に対して直角方向からメッキ液流をぶつけるように
強制的に流して、積層構造の金属多孔体を製造している
。

以下に上記第１実施例を具体的に説明する。

第１図は不織布シートｌとメツシュ体シート２とを溶着
により一体に固着して積層体シート３を形成する工程を
示す。

上記不織布シーＨとしては、０．５〜５　、０　ｍｍ厚
さで、繊維の線径が０．０１−１．０ｍｍ、好ましくは
、０．０５〜０　、１　ｍｍのものが用いられる。尚、
本実施例では、乾式法で形成した２　、　０　ｍｍ厚さ
のものを用いている。

メツシュ体シート２は線径が０．０１ｍｍ〜１０ｍｌ１
１で２メツシユ〜２００メツシユ、好ましくは、線径が
０．０５ｍｍ〜０．１ｍｗ＋で４０メツシユ〜１２０メ
ツシユ、開孔率が４０〜９９％が用いられる。尚、本第
１実施例では０．０７１１ＩＩ１１の線径で４０メツシ
ユのものを用いている。

また、本実施例では不織布およびメツシュ体をポリエス
テルで形成しているが、これらに限定されず、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
などの合成樹脂、あるいは、天然繊維、セルロースおよ
び紙等の有機質、金属、ガラス、カーボン等の無機質を
素材としても良い。

また、メツシュ体については、縦糸と横糸とからなる網
状、１本あるいは複数本の糸を編んで適宜な編組織とし
た繊維状等でも良く、かつ、メッシュ線自体は丸、角、
平などいずれでもよい。

上記不織布シートｌおよびメツシュ体シート２は、図示
のようにロールに巻きとったコイル体ｌａ、２ａから連
続的に巻き出している。上記シートのうち溶融点の低い
側の不織布シートｌを、加熱装置５により加熱した後、
一対の圧着ロール６Ａ、６Ｂでメツシュ体シート２と重
ね合わせ、上記加熱により溶解した不織布シートｌの表
面にメツシュ体シート２を溶着している。該溶着後、冷
風を循環させている冷却室７内に導入し、金属製のメツ
シュコンベヤ８により支持しながら冷却室７内を通過さ
せて冷却し、不織布シート１とメツシュ体シート２とを
一体に固着して積層体シート３として取り出し、ロール
に巻きとってコイル体３ａとしている。図中、９はエキ
スパンダーロールであって、コイル体１ａ、２ａから巻
きだされろシート１．２のシワ延ばしを行っている。

上記加熱装置５は、本実施例では、図示のようにバーナ
ーからなり、ポリエステルからなる不織布シート１の表
面に直接的に炎をかけて加熱している。上記バーナーの
燃料としてはプロパン、ブタン、その他の適宜な燃料が
用いられ、炎により不織布シートｌの固着側の一方側表
面を溶解している。その際、溶解量は炎の高さを綱部す
ることにより為され、炎が低いと（不織布シートの表面
から離れている）、Ｂ解量が少なく、他方のメツシュ体
シート２との貼り合わせ強度が弱く、逆に、炎が高いと
、溶解量が多くなり貼り合わせ強度が強くなる。例えば
、ポリエステルからなる不織布シートの表面を０．００
７ｍｍ溶解した場合は、接着強度は１２０ｇ／　２５＋
ｎｍであるのに対して、０、ＯＩｍａ＋溶解した場合は
、接着強度は１８０ｇ／２５ｍｍである。

尚、上記溶着方法としては、第６図に示すように、バー
ナーに代えて超速赤外線加熱装置５゛を設け、該加熱装
置５′により、第１図と同様に不織布シートｌの固着側
表面を加熱溶解しても良い。

該超速赤外線加熱装置５゛を用いると、薄いシートの固
着する片側の表面のみを確実に溶解することができて好
ましい。さらに、加熱装置として、ヒータ、熱風等も好
適に用いられる。

上記したように、溶着により一体に固着した不織布シー
トｌとメツシュ体シート２とからなる積層体シート３を
、次に、第２図および第３図に示すようにメッキ装置に
よりＮｉメッキを施し、金属不織布体と金属メツシュ体
とからなる金属多孔体シートを形成している。

尚、本実施例では、第１図に示すように、積層体シート
３をコイル状に巻きとって設けており、該コイル状とし
た積層体シート３を巻き戻してメッキ装置に搬送してい
るが、積層体シートを一旦コイル状にまきとらずに、直
接的にメッキ装置に搬送するようにしてもよい。

上記第２図および第３図に示す装置では、コイル体３ａ
に巻き取られた積層体シート３を巻き出し、導電性付与
装置ｌＯにより導電性を付与した後、熱風乾燥装置ｉｔ
により乾燥し、ついで、メソシューアミコンベア１２と
合わせローラＩ３により上下合わせて、メツシューアミ
コンベア１２上に載置している。尚、積層体シート３は
メツシュ体シート２を備えているため引張強度が大きく
、よって、必ずしもメツシューアミコンベア１２は必要
ではない。

上記した状態で連続的に並設した第１段から第５段のメ
ッキ槽４に順次搬送し、５つのメッキ槽４においてニッ
ケルメッキ処理を５回行い、３００ｇ／ｍ’のメッキ厚
としている。

上記第３図に示すメッキ装置では、メッキ槽４内にメッ
キ液を上方より下方へ供給するメッキ液供給ノズル２０
を設置すると共に、下方にメッキ液貯槽２１を設置し、
該メッキ液貯槽２１と上記メッキ液供給ノズル２０とを
強制送すボンブ２２を介して連通ずる一方、該メッキ槽
４内に被メッキ物である多孔状の積層体シート３を上記
メッキ液供給ノズル２０の下方位置で横断的に通過させ
るように構成し、かつ、メッキ槽４への導入側の槽外に
積層体シート３と接触して給電し、該シート３を陰極と
するコンダクタロール２３Ａ、２３Ｂを設置する一方、
メッキ槽４内に陽極の玉２４（アノード玉）を充填した
ケース２５Ａ、２５Ｂを設置している。

上記メッキ装置は、より詳しくは、メッキ槽４は断面矩
形状で上端開口の上側部４ａと、下端中心開口４ｂに向
かってテーパ状に収険する下側部４ｃを備えた形状で、
上側部４ａの対向する両側壁部に被メッキ物導入孔４ｄ
と導出孔４ｅを穿設している。導入孔４ｄと導出孔４ｅ
の液槽外に夫々配置したコンダクタ−ロール２３Ａと２
３Ｂ、２３Ｃと２３Ｄは陰極に接続し、これら各上下一
対のコンダクタ−ロールの間に積層体シート３と支持用
のコンベヤ１２を挟んで通過させ、該通過時にその上下
両面に密着することにより給電し、積層体シート３を陰
極としている。

メッキ槽４内では、上記積層体シート３及びコンベヤ１
２の通過位置の全体を挟んで、上下一対のアノードケー
ス２５Ａと２５Ｂを設置している。

これらアノードケース２５Ａと２５Ｂは底面をラス網状
とし、その外枠部をメッキ槽４に着脱自在に取り付ける
形状としている。これら各アノードケース２５Ａ、２５
Ｂには陽極側に接続してアノードとなる入玉２４を夫々
充填している。

尚、上記アノードとして用いる部材は入玉２４に限定さ
れず、メッキ液を通過させて積層体シート３に対して液
をほぼ直角方向からぶつけるものであれば、板状、角状
等のものも使用できるが、これらは入玉に比較して液の
落ち方が悪く、イオン供給の効率の点などから入玉の方
か好ましい。

メッキ槽４内にはその上方に配置する主供給管２６より
多伎に分岐させたメッキ液供給ノズル２０を垂設し、こ
れら各ノズル２０の下側部を上部アノードケース２５Ａ
内に貫通し、その下端噴射口２０ａをアノードケース底
面に穿設した孔に嵌合して位置させ、ている。このよう
に、積層体シート３の表面近傍にノズル噴射口２０ａを
位置し、該噴射口２０ａよりメッキ族を積層体シート３
に対して、近傍した位置よりほぼ直角方向に直接的に噴
射している。上記メッキ液供給ノズル２ｏと積層体シー
ト３を挟んだ対向した下方位置には、下部のアノードケ
ース２５Ｂに取り付けて、メッキ液吸込管２７を設けて
いる。

上記第３図においては、上記複数のノズル２゜か、被メ
ッキ積層体シート３の移動方向に間隔をあけて４本設置
した状態か示されているが、その設置個数は限定されず
、ノズル２０から噴射するメッキ液が積層体シート３の
全域にわたるように設ければよい。上記各ノズル２ｏに
は、メッキ液貯槽２Ｉより供給管２８を通して強制送す
ボンブ２２によりメッキ液を供給しており、メッキ槽４
内で噴射されたメッキ液は下端開口４ｂよりメッキ液貯
槽２１に回収され、強制送りポンプの連続駆動により、
メッキ液はメッキ槽４内を上方から下方へ所定の流速で
流下させて循環している。このメッキ液の流速は５０〜
ｂ用でき、特に、ｌＯＯ〜２００ｍ／分が好適である。

さらに、本メッキ装置では、メッキ槽４の被メッキシー
トの導入部および導出部からの液漏れを防止するため、
導入孔４ｄと導出部４ｅに液シール２９Ａ、２９Ｂを取
り付け、かつ、これら液シールの外側のコンダクタ−ロ
ール２３Ｂ、２３Ｄの下方にメッキ液受け３ＱＡ、３０
Ｉ３を設置している。

上記構造よりなるメッキ装置において、積層体シート３
はコンダクタ−ロール２３Ａと２３Ｂの間を通過する時
に接触して給電され陰極となる。

この状態でメッキ槽４内に導入され、メッキ槽４内にお
いて、陽極の入玉２４と接触したメッキ液が陰極の積層
体シート３に対して直角方向よりぶつかり、該積層体シ
ート３の孔（不織布およびメツシュ体の孔）内を貫通し
て所定の流速で強制的に流される。よって、金属イオン
が積層体シート３の両側表層部および内層部に満遍なく
供給され、各部に均一に電析・被着、即ち電着する。電
析されうる金属は、通常電気メッキすることの出来る金
属を全て含み、例えば、Ｃｕ、　Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｄ、　
Ｚｎ、Ｓｎ等を電着させることが出来る。尚、本実施例
においては、上記したようにＮｉを用いている。

上記メッキ工程において、特に流速を上げると、電流効
率を向上させ、高電流密度で積層体シート３をメッキす
ることが出来る。このように、積層体シート３を初回か
ら高電流密度でメッキすることが出来、メッキ粒度（電
着金属のグレンサイズ）が非常に細かくなるため、粒界
強度が強く密着性に優れたメッキを初回から施すことが
出来る。尚、本発明方法では、電流密度はＩＯ〜６００
　Ａ／ｄｍ”の広い範囲で選択できるが、特に、１００
〜４００Ａ／ｄ−が好ましい。

また、該メッキ槽４内での移動時に、引張強度が大きく
容易に延びないメツシュ体を不織布と一体に固着してい
るため、不織布単体の場合と比較して、より安定した状
態で移動させながらメッキを施すことができる。よって
、不織布の形状変化が抑えられ、かつ、形成された金属
多孔体が波を打ったり、湾曲したり、メッキ厚の不均一
が発生すること等が防止出来る。

このように、上記したメッキ装置によるメッキ方法を用
いると、積層体シートに対して、両側表層部および多孔
体の内層部に均一な厚さでメッキが施されるため、形成
されたシート状の金属多孔体をロール芯等にコイル状に
巻く時に、方向性が発生せず、かつ、小さい曲率で巻い
た場合にも割れが発生しない。しかも、シート形状が変
形せずに偏平状態を保持しているため、品質の点からも
コイル巻きの製品として製造することが可能となる。

上記メッキ装置により、所要厚さ（本実施例では３００
　ｇ／ｍ”）の金属を付着した後、水洗い、熱風乾燥を
行う。上記水洗い時においても、不織布のみの場合に形
状に変形が生じやすいが、メッシ；体と積層しているた
め、変形を防止することが出来る。

上記乾燥後、脱媒装置（図示せず）で４００℃〜１００
０℃、好ましくは、７００°Ｃ〜８００℃で加熱し、続
いて、還元雰囲気中で、約７００℃〜１１００℃で焼結
、還元を行う。該焼結工程により電析層の歪み取り、焼
鈍も行なわれる。

上記のように、メッキ後に、脱媒、焼結して製造した金
属不織布層と金属メツシュ体層とを備えた金属多孔体は
、その金属付着量が上記３００ｇ／ｍ″で、７　、８　
ｋｇ／　２ｃｎ＋の引張強度を得た。

上記した第１実施例に係わる方法で製造された金属多孔
体Ａは、第４図に示す構造であり、金属不織布層Ｂと金
属メツシュ体層Ｃとの２層からなる。該積層構造の金属
多孔体Ａを電池極板として用いる場合、水酸化ニッケル
等の活物質粉末を充填するため、３　ｋｇ／　２ｃｍ以
上、好ましくは、７ｋｇ７２ｃｍ以上の引張強度が要求
されるが、上記金属多孔体Ａは７　、８　ｋｇ／　２ｃ
ｍの引張強度を有するものであるため、連続的に引張し
た状態で活物質粉末を充填することが出来る。

また、この活物質粉末を充填した金属多孔体Ａを電池極
板として用いるために、第５図に示すように渦巻き伏に
巻いた際、金属付着量が少なく、厚メッキとしていない
ために、クラックか発生しにくい。また、該曲げ加工時
に金属メツシュ体Ｃが強度保持体として作用するため、
亀裂、破損が発生しにくい。特に、第５図に示すように
、金属メツシュ体層Ｃを外周側に、金属不織布層Ｂを内
周側に配置すると、外周側より短繊維メタルが飛び出す
ことを防ぎ、セパレーターの損傷を防止することができ
ろ。

上記第１実施例では、金属不織布層Ｂと金属メツシュ体
層Ｃとの２層からなるもであるが、第７図（Ａ）〜（Ｃ
）に示すように、金属不織布層Ｂと金属メッシュ体層Ｃ
とを任意の枚数、任意の順序で組み合わせて、１つの金
属多孔体としても良い。

上記第７図（Ａ）は金属不織布層Ｂの両側に金属メツシ
ュ体層ｃ、　ｃ’を積層した３層構造の第２実施例、第
７図（Ｂ）は金属メツシュ体層Ｃの両側に金属不織布層
Ｂ、Ｂ’を積層した３層構造の第３実施例、第７図（Ｃ
）は−吉例より金属メツシュ体層Ｃ−金属不織布層Ｂ−
金属メッシュ体層Ｃ′−金属不織布層Ｂ°−金属メツシ
ュ体ＨＣ”を順次積層した５層構造の第４実施例を示す
ものである。

上記した積層枚数および組み合わせ方は使用用途に応じ
て任意に設定されるものである。上記第２実施例の金属
不織布層Ｂの円外側に、金属メツシュ体層ｃ、　ｃ’を
配置した場合、電池極板としての使用時に電導性が良い
利点を有するものである。

上記した２以上シートを積層する積層体シートについて
も、上記第１実施例と同様に、互いに固着するシートの
内、溶融点の低い側のシートの固着側表面を加熱して溶
解し、該溶解した表面に他方のシートを圧着して溶着し
て形成されうる。

例えば、上記第７図（（Ａ）に示す第２実施例の金属多
孔体を製造する場合、第８図に示すように、メツシュ体
シート２のコイル２ａ、不織布シート１のコイルｌａ、
メツシュ体シート２゛のコイル２ａ’よりそれぞれシー
トを巻き出し、合わせローラ６Ａ、６Ｂにより上記３つ
のシート２．１．２′を一体に積層する前に、中間に配
置する不織布シート１の両側表面を超速赤外線加熱装置
５°で加熱して溶解し、上記圧着時に両側面にメツシュ
体シート２．２′を溶着している。

第９図は本発明の第５実施例を示し、不織布シートｌと
メツシュ体シート２とを接着剤により接着して積層し、
積層体シート３を形成している。

即ち、シートｌと２とを、合わせローラ６Ａ、６Ｂで重
ね合わせる前に、不織布シート１の接着面側に塗布ロー
ラ３１により接着剤３２を塗布している。上記塗布ロー
ラ３Ｉは接着剤貯槽３３内に浸漬した回転ローラ３９と
接触して、接着剤３２を表面に必要な一定量だけ均一に
持ち出している。

よって、該塗布ローラ３１が不織布シートｌの表面に圧
接回転することにより、不織布シートＩの固着側の表面
に接着剤３２が均一に塗布される。

上記した複数個の回転ローラを用いた装置では、必要以
上の接着剤が持ち出されることか防止され、かつ、不織
布シートｌの表面に接着剤がむらなく塗布される。

上記接着剤３２を介して接着された不織布シートＩとメ
ツシュ体シート２とを、続いて、乾燥室３４内に導入し
ている。該乾燥室３４には入口３４ａより熱風を供給し
、金属製メツシュコンベヤ３５で支持した状態で搬送す
る積層体シート３を熱風乾燥し、出口３４ｂより排気し
ている。

上記乾燥室３４内において乾燥した後、続いて、冷却室
７゛に導入し、メツシュコンベヤ８゛により支持して冷
却しながら搬送し、不織布シートｌとメッシュ体シート
２とを接着剤３２により完全に固着して一体化している
。

第１Ｏ図は第６実施例を示し、接着剤によりシートＩ、
２を固着する別の方法を示すものである。

即ち、不織布シートｌとメツシュ体シート２とを合わせ
ローラ６Ａ、６Ｂで重ね合わせて積層状態として、接着
剤貯槽３３′内のローラ４ｏにより案内して接着剤３２
″内に浸漬し、シートＩと２とを固着している。ついで
、絞りローラ４１により必要以上の接着剤３２゛を除い
ている。該方法により接着剤３２′を介して不織布シー
トＩとメツシュ体シート２とを接着した場合にも、上記
と同様に乾燥室３４′により乾燥し、ついで、冷却室７
　により冷却して固着している。

第１１図は第７実施例を示し、上記した各実施例では、
積層体シート３を溶着あるいは接着剤を用いてメッキ処
理前に予め一体に固着しているが、本実施例では、密着
した状態に積層しているだけで、溶着あるいは接着せず
に、メッキ装置に搬送し、該メッキ工程において、金属
を付着すると同時に積層したシートを一体に固着するよ
うにしている。即ち、メツシュ体シート２、不織布シー
ト１、メッシュ体シート２°とを夫々コイル体から巻き
だし、圧着ローラ６Ａ、６Ｂにより押圧して一体に積層
圧着した状態でメッキ装置４５に搬送して、メッキ処理
している。該方法においては、張力がかかると変形が生
じやすい不織布シートｌの両側が変形を生じにくいメツ
シュ体ンート２、２′により挟持した状態で引張するた
め、メッキ工程前に、不織布シートｌをメツシュ体シー
ト２に予め固着しておかなくても、引張時に不織布シー
トに変形が生じにくい。

不織布とメツシュ体との積層体を作成する方法として、
乾式法による不織布を作成する際に、例えば、線径７０
μｍ、４０メツシユのメツシュ体の両サイドより短繊維
を２．０開の厚さで付着して不織布を作成してもよい。

このように、不織布の作成時にメツシュ体との積層体と
して形成しておくと、積層体を改めて作成する手数を省
くことが出来る。尚、このように作成した積層体シート
に３００ｇ／ｍ’のメッキを施した後、脱媒、焼結後の
引張強度は７．−８ｇ／２ｃｍであった。

第１２図は第８実施例を示し、該第８実施例においては
、溶着、接着剤を用いた接着、あるいは、一体に積層し
ただけの状態のいずれの方法によっても積層構造とした
積層体シート３に対するメッキ方法として、真空膜作成
方法を用いている。

上記真空膜作成方法は、従来、一般に薄膜法として開発
されているもので、０．１−１．０μ以内で蒸着メッキ
されている。特に、合成樹脂製シートに対して、金属を
真空中で溶解させて蒸着メ・）キさせる場合、金属の溶
解熱のふく射熱により樹脂が焼けてしまうために、上記
した０、１〜１．０μ程度の薄膜しか被覆することが出
来ない。

上記第１２図の真空膜作成方法は、上記した問題点を解
消し、蒸着方法により必要な厚さの金属を付着すること
が出来るようにするものであって、該蒸着方法を用いて
、樹脂製の多孔体シートに対して、所要厚さのメッキを
施すことにより、金属多孔体が容易に変形しないように
することが出来る。

第１２図中、５１は蒸着用真空容器、５２はコイル状シ
ートの巻出用真空容器、５３はコイル状シートの巻取用
真空容器である。上記蒸着用真空容器５１と巻出用真空
容器５２はシート案内用の真空通路容器５４を介して容
器内部を連通ずる一方、蒸着用真空容１５５１はシート
冷却用の真空容器５５と真空通路容器５６を介して連通
ずると共に、上記冷却用真空容器５５と巻取用真空容器
５３とを真空通路容器５７を介して連通している。

上記巻出用真空容器５２は、ロールに巻き付けたコイル
状積層体シート３ａを設置するに十分な大きさに形成し
ており、このコイル状シート３ａを真空通路容器５４へ
案内して巻き出すためのガイドローラ５９を設置してお
り、かつ、コイル状シート３ａを矢印方向に回転してシ
ート３を連続的に送り出す機構（図示せず）を備えてい
る。

蒸着用真空容器５１は、容器本体６１の外周を冷却槽６
２で囲繞し、該冷却槽６２内に冷却媒体を供給している
。（本実施例においては、−３０’Ｃとした冷却媒体を
供給している。）また、容器本体６１内には、上記真空
通路容器５４と連通した取入口の近傍にシート案内用の
ガイドローラ６３を設置すると共に、該ガイドローラ６
３に続いて、積層体シート３を取出口側へ屈折して案内
するガイドローラ兼冷却ローラ６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃ
。

６４Ｄを順次配置している。これらローラの内、実施例
では２つのローラ６４Ａと６４Ｃを大径ローラとして、
シート３がローラと接触する時間を長くしてシートの冷
却率を上げている。

さらに、蒸着用真空容器本体６１の内部には蒸着する金
属６５を入れたルツボ等の容器６６Ａ１６６Ｂを間隔を
あけて適宜位置に設置すると共に、これら容器内の金属
６５を溶解するために、電子ビームを投射する電子ビー
ム発生器６７Ａ、６７Ｂを容器本体６１の外壁面に設置
している。これら電子ビームにより溶解される金属６５
は容器本体６１の真空中に蒸発され、上記ローラ６４Ａ
〜６４Ｄに案内されて搬送されろ積層体シート３に均一
に被膜となって付着される。尚、積層体シート３の真空
容器５１内での通過時間（滞在時間）に応じて被膜の厚
さを任意に制御すること力咄来る。

上記蒸着用真空容器本体６Ｉの取出口と真空通路容器５
６を介して連通した冷却用真空容器５５内にも、ガイド
ローラ兼冷却ローラ６８を設置し、蒸着用真空容器５１
より取り出された金属多孔体シートＡをコイル状に巻き
取る前に適当な温度まで下降するようにしている。この
冶却用真空容榮５５と真空通路容器５７を介して連通し
た巻取用真空容器５３は、内部に搬送されてくる金属多
孔体シートＡを巻き付けるためのロールを設置して、金
属多孔体シートＡをコイル状に巻き取っている。

上記した装置において、蒸着用真空容器５１内で金属６
５を電子ビームにより溶解し、該蒸着用真空容器５１の
取出口を出るまでに１度に積層体シート３に３００ｇ／
ｍ２の蒸着メッキを施している。その際、容器本体６１
の外周を冷却［６２で囲み、該冷却槽６２内に一３０℃
の冷却媒体を流通させて、容器本体６１内の雰囲気温度
を低下させているため、電子ビームで金属６５を溶解す
るために高温加熱するにも拘わらず、容器本体６１内の
温度は約５０°Ｃ以下に低下している。しかも、積層体
シート３は冷却ローラ６４Ａ〜６４Ｄに接触して直接的
に冷却されるために、さらに積層体シート３の温度は低
下している。従って、積層体シート３が変形を生じやす
い樹脂製等であっても、金属６５の溶解熱のふく射熱に
よって変形や焼き切れが生じることなく、金属被膜の蒸
着を為すことが出来る。さらに、該積層体シート３の蒸
着用真空容器本体６１内での滞在時間を熱による変形を
防止するために考慮する必要は殆ど無いため、適宜な時
間に設定し、よって、蒸着時間を制御することにより、
所要の金属を付着することが出来る。即ち、蒸着用真空
容器５１内で積層体シート３を遅い速度でゆっくりと搬
送することにより上記した所要厚さの金属メッキを施す
ことが出来る一方、必要に応じて、早い速度で搬送する
ことにより薄い金属メッキを施すことができ、金属膜厚
をＩ　ｇ／　ｍ”−１０００ｇ／　ｍ”の範囲で任意に
制御することが出来る。

上記した積層体シート３を例えば３００ｇ／ｍ’の厚さ
でメッキする場合には、前記したように温度を５０℃以
下に下げているため、蒸着メッキされた金属は組織にな
っておらず、そのため、次工程において水素雰囲気中で
、脱媒焼結処理を行い、金属組織を作り、また、強度等
の調整を行っている。この強度調整が出来ることにより
、伸展性も良好とすることが出来る。上記焼結温度は３
００〜１２００℃で行っている。

上記した蒸着方法により被膜されるメッキの種類は、Ｃ
ｕ　、Ｎｉ　、　Ｚｎ　、　Ｓｎ　、　Ｐｄ　、　Ｐｂ
　、　Ｃｏ。

ＡＩ　、Ｍｏ　、Ｔｉ　、Ｆｅ　、５ＵＳ３０４．５Ｕ
Ｓ４３０．３０Ｃｒ、Ｂｓ等はぼいずれの金属でも良い
。尚、上記蒸着メッキと電解メッキとを組み合わせて２
層のメッキ層を設ける場合、例えば、Ｃｕを蒸着メッキ
をした後、Ｎｉを電解メッキする（Ｃｕ−Ｎｉ）、同様
に、Ｃｕ−６ｎ、　Ｆｅ−Ｚｎ、　Ｍ。

Ｐｂ、Ｔｉ−Ｐｄの組み合わせが好ましい。

本発明は上記した実施例に限定されず、不織布とメツシ
ュ体とからなる積層体の形成方法として、溶着、接着お
よび積層のみのいずれの方法を用いた場合も、これら積
層体に対するメッキ方法として、上記した第２図および
第３図に示すメッキ方法（メッキ液流をシートに対して
直角方法よりぶつけるように流してメッキする方法）、
第１２図に示す真空蒸着方法による他、通常用いられて
いる下記に列挙する方法によってメッキを行ってもよい
。即ち、 ■蒸着、イオンブレーティング、スパッタリング等によ
る真空膜作成法、 ■化学的に金属を基材表面に還元析出させる無電解メッ
キ、 ■電解メッキ、 ■上記真空膜作成法による導電性付与処理をした後に電
解メッキを行う方法、 ■上記無電解メッキによる導電性付与処理をした後に電
解メッキを行う方法、 ■・グラファイト、カーボンブラック等のカーボン、・ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリ
チオフェン、ポリパラフェニレン等の導電性樹脂、・金属粉またはこれらの任意の混合物からなる導電材を
用い、これらを塗布あるいは含浸する方法で導電性を付
与した後に電解メッキを行う方法。

さらにまた、積層する不織布とメツシュ体の枚数および
組み合わせ順序も限定されない。

発明の効果上記した説明より明らかなように、本発明に係わる金属
多孔体の製造方法によれば、引張強度の弱く変形が発生
しやすい不織布を、変形が生じにくいメツシュ体と予め
溶着あるいは接着剤による接着方法等で一体に固着して
積層体シートを形成した後、メッキ処理を施しているた
め、該メッキ処理工程において、ある程度の張力をかけ
て連続的に搬送しながらメッキを行なっても、特に、不
織布に変形を生じない。また、このように製造された金
属不織布層と金属メツシュ体層とを積層した金属多孔体
は、金属不織布のみからなる場合と比較して、引張強度
が大きいため、少ない金属付着量で所要の引張強度を得
ることが出来る。即ち、従来、５００　ｇ　／ｍ”〜６
００　ｇ／ｍ”の金属付着量がないと引張強度が３　ｋ
ｇ／　２ｃｍ以上にならなかったのに対して、３００ｇ
／ｍ’の金属付着量で上記３ｋｇ／２ｃｍ以上の引張強
度を得ることが出来る。

よって、本方法により製造した金属多孔体に活物質粉末
を充填して電池極板を製造する際に、金属多孔体を連続
的に引張しながら、金属多孔体の骨格に変形を発生させ
ずに、開孔率を均一に保持した状態で、活物質粉末の充
填を行うことが出来る。従って、電池極板としての性能
を向上させることが出来、しかも、金属不織布に金属メ
ツシュ体を積層して保持強度を高めているため、および
、金属付着量が少なくして厚メッキとしていないため、
円筒型電池極板等に使用するために、極めて小さい曲率
で曲げ加工しても、クラックの発生を防止出来る。特に
、１渦巻き型に曲げ加工する場合、金属不織布を内周側
とし、延びが発生しやすい外周側に金属メッシュ体を配
置とすれば、外周側での亀裂、破損が防止され、また、
金属不織布を構成する短繊維メタルがボび出してセパレ
ーターを損傷することがなく、導電性が向上する等の種
々の利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる金属多孔体の製造方法の第１実
施例に用いる積層体シートの溶着方法を示す概略工程図
、第２図は上記第１実施例で用いるメッキ方法を示す概
略工程図、第３図は第２図のメッキ装置を詳細に示す断
面図、第４図は第１実施例により製造した金属多孔体の
断面図、第５図は第４図に示す金属多孔体を電池極板に
使用して渦巻き状に巻いた場合の断面図、第６図は他の
溶着方法を示す概略工程図、第７図（ＡＸＢ）（Ｃ）は
金属不織布と金属メツシュ体とを積層して形成する金属
多孔体の第２実施例乃至第４実施例を示す断面図、第８
図は第７図（Ａ）に示す３層の積層体を形成する場合の
概略工程図、第９図は本発明の第５実施例を示し積層体
を接着して形成する場合の概略工程図、第１０図は第６
実施例を示し積層体を他の接着方性゛により形成する場
合の概略工程図、第１１図は第７実施例を示し積層体を
予め固着せずにメッキする場合の概略工程図、第１２図
は第８実施例を示し蒸着によるメッキ方法に用いる真空
蒸着メッキ装置の概略図である。１・・不織布シート、２・・メッシュ体シート、３・・
積層体シート、４・・メッキ槽、５・・加熱装置、３３
・・接着剤貯槽、Ａ・・金属多孔体、Ｂ・・・金属不織布、Ｃ・・金属メツシュ体。

Claims

【特許請求の範囲】

１．不織布とメッシュ体とを予め積層して積層体を設け
、この積層体をメッキして製造することを特徴とする積
層構造の金属多孔体の製造方法。
２．上記不織布とメッシュ体とを予め積層し、溶着ある
いは接着により一体に固着した後、この積層体をメッキ
して製造することを特徴とする積層構造の請求項１記載
の金属多孔体の製造方法。
３．上記不織布とメッシュ体との積層体は、不織布の一
側にメッシュ体を積層する２層、不織布の両側にメッシ
ュ体を積層／あるいはメッシュ体の両側に不織布を積層
する３層、あるいは、夫々複数の不織布とメッシュ体と
を備え、これら不織布とメッシュ体とを必要枚数だけ任
意の順序に組み合わせて積層した多数層からなることを
特徴とする請求項１および２記載の金属多孔体の製造方
法。
４．上記不織布およびメッシュ体はポルエステル、ポリ
プロピレン、ポリウレタン等の合成樹脂、天然繊維、セ
ルロース及び紙等の有機質、金属、ガラス、カーボン等
の無機質からなり、また、メッシュ体は網状、繊維状等
の１本あるいは複数本の編糸からなる編組織体を含み、
２〜２００メッシュで、線径が０．０１〜１．０ｍｍ、
開孔率が４０〜９９％である請求項１乃至３記載の製造
方法。
５．上記した不織布とメッシュ体とは、融点の低い側の
固着側表面を加熱して、該固着側表面を溶融して、積層
する他方の固着側表面と溶着することを特徴とする請求
項１乃至４記載の製造方法。
６．上記した不織布とメッシュ体とを接着剤を介して固
着し、該接着剤を上記メッキ時の脱媒工程で加熱して熱
分解除去することを特徴する請求項１乃至４記載の製造
方法。
７．上記した不織布のシートとメッシュ体のシートとを
一体に固着した積層体シートのメッキを、該積層体シー
トを、連続的に導電性付与処理後にメッキ槽内に移動し
、該メッキ槽内において、上記積層体シートに対してほ
ぼ直角方向よりメッキ液をぶつけるように強制的に流す
ことにより高電流密度でのメッキ処理を行うことを特徴
とする請求項１乃至６記載の製造方法。
８．上記した不織布のシートとメッシュ体のシートとを
一体に固着した積層体シートのメッキを、該積層体シー
トを連続的に外周部を冷却槽で囲繞した蒸着用真空容器
内に導入し、該蒸着用真空容器内に設置した冷却ロール
により冷却しながら案内して連続的に通過させ、該蒸着
用真空容器内の通過時に蒸着メッキを施すことを特徴と
する請求項１乃至６記載の製造方法。
９．上記した不織布のシートとメッシュ体のシートとを
一体に固着した積層体シートのメッキを、該積層体シー
トに対して連続的に、真空膜作成法、無電解メッキ法お
よび電解メッキ法等のメッキ製法で行っていることを特
徴とする請求項１乃至６記載の製造方法。
１０．上記不織布のシートおよびメッシュ体のシートは
、これらシートを夫々巻回しているコイルより夫々連続
的に巻き出し、溶着あるいは接着手段を通して積層状態
に固着し、あるいは固着せずに積層状態で一体化し、こ
の積層体シートを連続的にメッキ装置に通して、メッキ
処理を施した後、連続的にロール等に巻き取ってコイル
状とすることを特徴とする請求項１乃至９記載の製造方
法。
１１．金属不織布層と金属メッシュ体層とを備え、上記
請求項１乃至１０記載の方法により製造された金属多孔
体。
１２．上記金属不織布層と金属メッシュ体層とからなり
、電池極板として用いるために巻回する時に、金属不織
布層が内周側に、金属メッシュ体層が外周側に位置する
ように設定していることを特徴とする請求項１１記載の
金属多孔体。