JPH056767A - 焼結式電極の焼結基体用の基板、その製造方法および上記基板を用いた焼結基体 - Google Patents
焼結式電極の焼結基体用の基板、その製造方法および上記基板を用いた焼結基体Info
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- JPH056767A JPH056767A JP3029646A JP2964691A JPH056767A JP H056767 A JPH056767 A JP H056767A JP 3029646 A JP3029646 A JP 3029646A JP 2964691 A JP2964691 A JP 2964691A JP H056767 A JPH056767 A JP H056767A
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ニッケル粉末を主成分とするスラリーの接着
性が良好で、かつ、焼結体部分との接着力が大きい焼結
式電極の焼結基体用の基板を提供する。 【構成】 パンチングメタルなどの多孔性金属板の表面
にメッキを施した後、加熱して酸化することにより、表
面の粗度を中心線平均あらさ（Ｒａ）で０．８〜３．０
に高めることによって基板を作製する。
性が良好で、かつ、焼結体部分との接着力が大きい焼結
式電極の焼結基体用の基板を提供する。 【構成】 パンチングメタルなどの多孔性金属板の表面
にメッキを施した後、加熱して酸化することにより、表
面の粗度を中心線平均あらさ（Ｒａ）で０．８〜３．０
に高めることによって基板を作製する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ電池などの電
極として用いられる焼結式電極の焼結基体用の基板、そ
の製造方法および上記基板を用いた焼結基体に関する。
極として用いられる焼結式電極の焼結基体用の基板、そ
の製造方法および上記基板を用いた焼結基体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルカリ電池などの電極として用
いられる焼結式電極の焼結基体用の基板としては、鉄製
で表面にニッケルメッキを施したパンチングメタルが多
用されていた（例えば、「Ａｌｋａｌｉｎｅ Ｓｔｏｒ
ａｇｅ Ｂａｔｔｅｒｉｓ」（１９６９、Ｔｈｅ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｉｎ
ｃ，Ｓａｌｋｉｎｄ著、ｐ１６６）。
いられる焼結式電極の焼結基体用の基板としては、鉄製
で表面にニッケルメッキを施したパンチングメタルが多
用されていた（例えば、「Ａｌｋａｌｉｎｅ Ｓｔｏｒ
ａｇｅ Ｂａｔｔｅｒｉｓ」（１９６９、Ｔｈｅ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｉｎ
ｃ，Ｓａｌｋｉｎｄ著、ｐ１６６）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記基板は、
焼結基体の作製にあたって、その表面にニッケル粉末を
主成分とするスラリーを塗布したときにスラリーの付着
性が悪く、また、得られた焼結基体の基板と焼結体部分
との接着強度が小さいという問題があった。本発明は、
上記問題点を解決し、ニッケル粉末を主成分とするスラ
リーの付着性が良好で、かつ、基板と焼結体部分との接
着強度が大きい焼結基体が得られる基板を提供すること
を目的とする。
焼結基体の作製にあたって、その表面にニッケル粉末を
主成分とするスラリーを塗布したときにスラリーの付着
性が悪く、また、得られた焼結基体の基板と焼結体部分
との接着強度が小さいという問題があった。本発明は、
上記問題点を解決し、ニッケル粉末を主成分とするスラ
リーの付着性が良好で、かつ、基板と焼結体部分との接
着強度が大きい焼結基体が得られる基板を提供すること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、パンチングメ
タルなどの多孔性金属板の表面にメッキを施した後、加
熱して酸化することにより、表面を凹凸化させて、表面
の粗度を中心線平均あらさ（Ｒａ）で０．８〜３．０に
することによって、ニッケル粉末を主成分とするスラリ
ーの付着性を良好にし、かつ、その上に焼結体を形成し
たときに、焼結体部分との接着強度が大きい基板が得ら
れるようにして、上記目的を達成したものである。
タルなどの多孔性金属板の表面にメッキを施した後、加
熱して酸化することにより、表面を凹凸化させて、表面
の粗度を中心線平均あらさ（Ｒａ）で０．８〜３．０に
することによって、ニッケル粉末を主成分とするスラリ
ーの付着性を良好にし、かつ、その上に焼結体を形成し
たときに、焼結体部分との接着強度が大きい基板が得ら
れるようにして、上記目的を達成したものである。
【０００５】すなわち、多孔性金属板の表面にメッキを
施し、それを加熱して酸化すると、平坦であった面が凹
凸化する。これを表面の粗度で表すと、上記メッキ−加
熱処理前に表面の粗度が中心線平均あらさ（Ｒａ）で
０．１〜０．５程度であったものが、処理後には中心線
平均あらさ（Ｒａ）で０．８〜３．０程度に粗面化す
る。これは、加熱して酸化することにより密度が変化
し、それに伴って表面の形状が変化するからであると考
えられる。
施し、それを加熱して酸化すると、平坦であった面が凹
凸化する。これを表面の粗度で表すと、上記メッキ−加
熱処理前に表面の粗度が中心線平均あらさ（Ｒａ）で
０．１〜０．５程度であったものが、処理後には中心線
平均あらさ（Ｒａ）で０．８〜３．０程度に粗面化す
る。これは、加熱して酸化することにより密度が変化
し、それに伴って表面の形状が変化するからであると考
えられる。
【０００６】上記の中心線平均あらさ（Ｒａ）は、ＪＩ
Ｓ Ｂ ０６０１に規定されるもので、本発明ではその
測定をカットオフ値０．８mmで測定している。
Ｓ Ｂ ０６０１に規定されるもので、本発明ではその
測定をカットオフ値０．８mmで測定している。
【０００７】多孔性金属板としては、例えば、パンチン
グメタル、エキスパンドメタル、金網などが用いられ
る。そして、この多孔性金属板の材質は、特に限定され
るものではなく、各種のものを使用できるが、通常は価
格、強度面などから鉄製のものが用いられる。
グメタル、エキスパンドメタル、金網などが用いられ
る。そして、この多孔性金属板の材質は、特に限定され
るものではなく、各種のものを使用できるが、通常は価
格、強度面などから鉄製のものが用いられる。
【０００８】上記多孔性金属板の表面に施すメッキは、
電解メッキ、無電解メッキのいずれでもよく、材質的に
も、各種のものを採用し得るが、例えば、ニッケルメッ
キ、ニッケル−コバルト合金メッキ、ニッケル−クロム
合金メッキ、ニッケル−スズ合金メッキなどのニッケル
合金メッキ、銅メッキ、黄銅メッキなどの銅合金メッ
キ、上記メッキを含む多層メッキなどが好ましい。これ
らは、加熱により酸化されて凹凸化しやすいという特性
がある。
電解メッキ、無電解メッキのいずれでもよく、材質的に
も、各種のものを採用し得るが、例えば、ニッケルメッ
キ、ニッケル−コバルト合金メッキ、ニッケル−クロム
合金メッキ、ニッケル−スズ合金メッキなどのニッケル
合金メッキ、銅メッキ、黄銅メッキなどの銅合金メッ
キ、上記メッキを含む多層メッキなどが好ましい。これ
らは、加熱により酸化されて凹凸化しやすいという特性
がある。
【０００９】メッキの厚みは、１〜１０μｍ程度でよ
く、通常は１〜５μｍ程度で充分である。メッキに使用
するメッキ浴としては、電解メッキの場合、ワット浴、
スルファミン酸浴、全塩化物浴、酢酸ニッケルメッキ浴
などがあり、無電解メッキの場合、酸性浴、アルカリ性
浴などがある。
く、通常は１〜５μｍ程度で充分である。メッキに使用
するメッキ浴としては、電解メッキの場合、ワット浴、
スルファミン酸浴、全塩化物浴、酢酸ニッケルメッキ浴
などがあり、無電解メッキの場合、酸性浴、アルカリ性
浴などがある。
【００１０】メッキ後は、洗浄、乾燥し、加熱して酸化
する。この酸化により、密度が変化し、表面が凹凸化す
る。上記酸化のための加熱は、８００〜１０００℃で行
うのが適切であり、特に８５０〜９００℃で行うのが好
ましい。８００℃より低温では表面が凹凸化しにくく、
また、１０００℃より高温になると電気炉などの加熱装
置の損傷が早くなる。加熱時間は３〜２０分が適切であ
り、特に５〜１５分が好ましい。
する。この酸化により、密度が変化し、表面が凹凸化す
る。上記酸化のための加熱は、８００〜１０００℃で行
うのが適切であり、特に８５０〜９００℃で行うのが好
ましい。８００℃より低温では表面が凹凸化しにくく、
また、１０００℃より高温になると電気炉などの加熱装
置の損傷が早くなる。加熱時間は３〜２０分が適切であ
り、特に５〜１５分が好ましい。
【００１１】そして、上記処理による凹凸化によって、
基板へのニッケル粉末を主成分とするスラリーの付着性
が良好になり、かつ、焼結させるポイントが増加して、
その上に焼結体を形成して焼結基板を作製したときに基
板と焼結体部分との接着強度が向上する。
基板へのニッケル粉末を主成分とするスラリーの付着性
が良好になり、かつ、焼結させるポイントが増加して、
その上に焼結体を形成して焼結基板を作製したときに基
板と焼結体部分との接着強度が向上する。
【００１２】
【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。 実施例１ 厚さ７０μｍ、開孔率３５面積％のパンチングメタルを
脱脂、洗浄した後、ニッケルの無電解メッキ液「Ｂｌｕ
ｅ Ｓｕｍｅｒ」（日本カニゼン社製）に浸漬し、９０
℃で５分間無電解メッキを行った。その後、洗浄、乾燥
を行い、空気中８５０℃で１０分間加熱して酸化した。
加熱前のメッキの厚みは平均値で３μｍであった。上記
処理後のパンチングメタルの表面の粗度を触針式表面あ
らさ測定機で測定したところ、中心線平均あらさ（Ｒ
ａ）で１．８であった。なお、上記メッキ−加熱処理前
のパンチングメタルの表面の粗度は中心線平均あらさ
（Ｒａ）で０．４であった。
に説明する。 実施例１ 厚さ７０μｍ、開孔率３５面積％のパンチングメタルを
脱脂、洗浄した後、ニッケルの無電解メッキ液「Ｂｌｕ
ｅ Ｓｕｍｅｒ」（日本カニゼン社製）に浸漬し、９０
℃で５分間無電解メッキを行った。その後、洗浄、乾燥
を行い、空気中８５０℃で１０分間加熱して酸化した。
加熱前のメッキの厚みは平均値で３μｍであった。上記
処理後のパンチングメタルの表面の粗度を触針式表面あ
らさ測定機で測定したところ、中心線平均あらさ（Ｒ
ａ）で１．８であった。なお、上記メッキ−加熱処理前
のパンチングメタルの表面の粗度は中心線平均あらさ
（Ｒａ）で０．４であった。
【００１３】つぎに、上記処理後のパンチングメタルを
基板として用い、該基板上に、カルボニルニッケル粉末
（Ｉｎｃｏ社製ｔｙｐｅ２５５）とメチルセルロースを
主成分とするゲルとを重量比で２：３になるように混合
することによって得られたスラリーを塗布し、乾燥した
後、還元雰囲気中８５０℃で１０分間焼結して、焼結体
部分の空孔率が８４体積％の焼結基体を得た。
基板として用い、該基板上に、カルボニルニッケル粉末
（Ｉｎｃｏ社製ｔｙｐｅ２５５）とメチルセルロースを
主成分とするゲルとを重量比で２：３になるように混合
することによって得られたスラリーを塗布し、乾燥した
後、還元雰囲気中８５０℃で１０分間焼結して、焼結体
部分の空孔率が８４体積％の焼結基体を得た。
【００１４】実施例２
実施例１と同様のパンチングメタルの表面に下記組成の
メッキ浴を用い、下記の条件下で電解メッキを行った。組成 硫酸ニッケル ２４０ｇ／リットル 塩化ニッケル ４５ｇ／リットル ホウ酸 ３０ｇ／リットル条件 ｐＨ 4.0 温度 ４０℃ 電流密度 ４Ａ／ｄｍ2 時間 ２分
メッキ浴を用い、下記の条件下で電解メッキを行った。組成 硫酸ニッケル ２４０ｇ／リットル 塩化ニッケル ４５ｇ／リットル ホウ酸 ３０ｇ／リットル条件 ｐＨ 4.0 温度 ４０℃ 電流密度 ４Ａ／ｄｍ2 時間 ２分
【００１５】上記電解メッキ後、実施例１と同様に洗
浄、乾燥を行い、空気中８５０℃で１０分間加熱して酸
化した。加熱前のメッキの厚みは平均値で３μｍであっ
た。上記処理後のパンチングメタルの表面の粗度を触針
式表面あらさ測定機で測定したところ、中心線平均あら
さ（Ｒａ）で１．４であった。
浄、乾燥を行い、空気中８５０℃で１０分間加熱して酸
化した。加熱前のメッキの厚みは平均値で３μｍであっ
た。上記処理後のパンチングメタルの表面の粗度を触針
式表面あらさ測定機で測定したところ、中心線平均あら
さ（Ｒａ）で１．４であった。
【００１６】つぎに、上記処理後のパンチングメタルを
基板として用い、該基板上に実施例１と同様のスラリー
を塗布し、以後、実施例１と同様にして、焼結体部分の
空孔率が８４体積％の焼結基体を得た。
基板として用い、該基板上に実施例１と同様のスラリー
を塗布し、以後、実施例１と同様にして、焼結体部分の
空孔率が８４体積％の焼結基体を得た。
【００１７】実施例３
実施例１と同様のパンチングメタルの表面に下記組成の
ニッケル−コバルト合金メッキ浴を用い、下記の条件下
で電解メッキを行った。組成 硫酸ニッケル ２４０ｇ／リットル 塩化ニッケル ４５ｇ／リットル ホウ酸 ３０ｇ／リットル ギ酸 ３０ｃｃ／リットル 硫酸コバルト １５ｇ／リットル ホルムアルデヒド 2.5ｇ／リットル条件 ｐＨ 4.0 温度 ６０℃ 電流密度 ５Ａ／ｄｍ2 時間 ２分
ニッケル−コバルト合金メッキ浴を用い、下記の条件下
で電解メッキを行った。組成 硫酸ニッケル ２４０ｇ／リットル 塩化ニッケル ４５ｇ／リットル ホウ酸 ３０ｇ／リットル ギ酸 ３０ｃｃ／リットル 硫酸コバルト １５ｇ／リットル ホルムアルデヒド 2.5ｇ／リットル条件 ｐＨ 4.0 温度 ６０℃ 電流密度 ５Ａ／ｄｍ2 時間 ２分
【００１８】上記電解メッキ後、実施例１と同様に洗
浄、乾燥を行い、空気中８５０℃で１０分間加熱して酸
化した。加熱前のメッキの厚みは平均値で３μｍであっ
た。上記処理後のパンチングメタルの表面の粗度を触針
式表面あらさ測定機で測定したところ、中心線平均あら
さ（Ｒａ）で１．６であった。
浄、乾燥を行い、空気中８５０℃で１０分間加熱して酸
化した。加熱前のメッキの厚みは平均値で３μｍであっ
た。上記処理後のパンチングメタルの表面の粗度を触針
式表面あらさ測定機で測定したところ、中心線平均あら
さ（Ｒａ）で１．６であった。
【００１９】つぎに、上記処理後のパンチングメタルを
基板として用い、該基板上に実施例１と同様のスラリー
を塗布し、以後、実施例１と同様にして、焼結体部分の
空孔率が８４体積％の焼結基体を得た。
基板として用い、該基板上に実施例１と同様のスラリー
を塗布し、以後、実施例１と同様にして、焼結体部分の
空孔率が８４体積％の焼結基体を得た。
【００２０】比較例１
実施例１と同様のパンチングメタルをメッキや加熱する
ことなく、そのまま基板として用い、この基板上に実施
例１と同様のスラリーを塗布し、以後、実施例１と同様
にして、焼結体部分の空孔率が８４体積％の焼結基体を
得た。なお、基板として用いたパンチングメタルの表面
粗度は、中心線平均あらさ（Ｒａ）で０．４である。
ことなく、そのまま基板として用い、この基板上に実施
例１と同様のスラリーを塗布し、以後、実施例１と同様
にして、焼結体部分の空孔率が８４体積％の焼結基体を
得た。なお、基板として用いたパンチングメタルの表面
粗度は、中心線平均あらさ（Ｒａ）で０．４である。
【００２１】上記実施例１〜３で得た焼結基体および比
較例１で得た焼結基体の基板と焼結体部分との接着強度
を調べるため、Ｓｅｂａｓｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒ〔オ
ートグラフ Ｑｕａｄ Ｇｒｏｕｐ（Ｓｐｏｋａｎｅ．
ＷＡ）社製〕で引張強度を測定した。その結果を表１に
示す。
較例１で得た焼結基体の基板と焼結体部分との接着強度
を調べるため、Ｓｅｂａｓｔｉｏｎ Ｔｅｓｔｅｒ〔オ
ートグラフ Ｑｕａｄ Ｇｒｏｕｐ（Ｓｐｏｋａｎｅ．
ＷＡ）社製〕で引張強度を測定した。その結果を表１に
示す。
【００２２】表１に示す引張強度は６．３５mm2 あたり
の強度であり、測定はそれぞれ５個の試料について行
い、結果を平均値で示している。また、表１に示す基板
と焼結体部分との界面における剥がれは、上記引張強度
の測定時に剥離が生じた時点での剥離面を観察し、５個
の試料の基板と焼結体部分との界面における剥がれの程
度がどの領域に属するかで示している。剥離がすべて基
板と焼結体部分との界面で生じている場合は剥がれの程
度が１００％であり、基板と焼結体部分との界面で剥離
が生じず、焼結体内部で剥離している場合は剥がれの程
度が０％である。
の強度であり、測定はそれぞれ５個の試料について行
い、結果を平均値で示している。また、表１に示す基板
と焼結体部分との界面における剥がれは、上記引張強度
の測定時に剥離が生じた時点での剥離面を観察し、５個
の試料の基板と焼結体部分との界面における剥がれの程
度がどの領域に属するかで示している。剥離がすべて基
板と焼結体部分との界面で生じている場合は剥がれの程
度が１００％であり、基板と焼結体部分との界面で剥離
が生じず、焼結体内部で剥離している場合は剥がれの程
度が０％である。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１に示すように、実施例１〜３の基板を
用いた場合には、得られた焼結基体の基板と焼結体部分
との引張強度が大きく、また、基板と焼結体部分との界
面における剥がれが少なく、基板と焼結体部分との接着
強度が大きいことを示していた。
用いた場合には、得られた焼結基体の基板と焼結体部分
との引張強度が大きく、また、基板と焼結体部分との界
面における剥がれが少なく、基板と焼結体部分との接着
強度が大きいことを示していた。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、多孔
性金属板の表面にメッキを施し、加熱して酸化すること
により、表面の粗度を中心線平均あらさ（Ｒａ）で０．
８〜３．０に高めて、ニッケル粉末を主成分とするスラ
リーの付着性が良好で、かつ、その上に焼結体を形成し
たときに焼結体部分との接着強度が大きい焼結基体用の
基板を提供することができた。
性金属板の表面にメッキを施し、加熱して酸化すること
により、表面の粗度を中心線平均あらさ（Ｒａ）で０．
８〜３．０に高めて、ニッケル粉末を主成分とするスラ
リーの付着性が良好で、かつ、その上に焼結体を形成し
たときに焼結体部分との接着強度が大きい焼結基体用の
基板を提供することができた。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｃ２３Ｃ 18/50 8414−4Ｋ
18/52 Ｂ 8414−4Ｋ
Ｃ２５Ｄ 3/12 8414−4Ｋ
3/56 8414−4Ｋ
5/50 6919−4Ｋ
Claims (4)
- 【請求項１】 表面の粗度が中心線平均あらさ（Ｒａ）
で０．８〜３．０であることを特徴とする焼結式電極の
焼結基体用の基板。 - 【請求項２】 多孔性金属板の表面にメッキを施した
後、加熱して酸化し、表面を凹凸化することを特徴とす
る請求項１記載の焼結式電極の焼結基体用の基板の製造
方法。 - 【請求項３】 メッキがニッケルメッキ、ニッケル合金
メッキ、銅メッキ、銅合金メッキまたは上記メッキを含
む多層メッキである請求項２記載の焼結式電極の焼結基
体用の基板の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の基板上に焼結体を形成し
てなる焼結基体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03029646A JP3092815B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 焼結式電極の焼結基体用の基板、その製造方法および上記基板を用いた焼結基体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03029646A JP3092815B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 焼結式電極の焼結基体用の基板、その製造方法および上記基板を用いた焼結基体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH056767A true JPH056767A (ja) | 1993-01-14 |
| JP3092815B2 JP3092815B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=12281868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03029646A Expired - Fee Related JP3092815B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 焼結式電極の焼結基体用の基板、その製造方法および上記基板を用いた焼結基体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3092815B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200002456A (ko) * | 2018-06-29 | 2020-01-08 | 주식회사 엘지화학 | 금속폼의 제조 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0738512A (ja) * | 1993-07-23 | 1995-02-07 | Nec Corp | 自動測定装置 |
-
1991
- 1991-01-29 JP JP03029646A patent/JP3092815B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200002456A (ko) * | 2018-06-29 | 2020-01-08 | 주식회사 엘지화학 | 금속폼의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3092815B2 (ja) | 2000-09-25 |
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