JPH0636769A - 多孔質金属焼結シートの製造方法 - Google Patents
多孔質金属焼結シートの製造方法Info
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- JPH0636769A JPH0636769A JP4209477A JP20947792A JPH0636769A JP H0636769 A JPH0636769 A JP H0636769A JP 4209477 A JP4209477 A JP 4209477A JP 20947792 A JP20947792 A JP 20947792A JP H0636769 A JPH0636769 A JP H0636769A
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- JP
- Japan
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- sheet
- fiber
- sintered
- nickel
- stainless steel
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 繊維径２〜２０μｍ、繊維長１〜１２ｍｍの
ステンレス繊維及び結着剤繊維からなるスラリーを湿式
抄紙法によりシート化し、上記シートを水素ガス雰囲気
中で繊維間を焼結してなるステンレス繊維焼結シートを
製造し、上記焼結シートにニッケルメッキを施すことに
よる多孔質金属焼結シートの製造方法。 【効果】 緻密な網状構造で、孔の大きさ、分布状態、
分布量もコントロールされ、ニッケルと同一の電気抵
抗、耐腐食製を持つ電池用電極基板として使用可能な最
も優れた均一な薄い多孔質金属焼結シートが得られる。
ステンレス繊維及び結着剤繊維からなるスラリーを湿式
抄紙法によりシート化し、上記シートを水素ガス雰囲気
中で繊維間を焼結してなるステンレス繊維焼結シートを
製造し、上記焼結シートにニッケルメッキを施すことに
よる多孔質金属焼結シートの製造方法。 【効果】 緻密な網状構造で、孔の大きさ、分布状態、
分布量もコントロールされ、ニッケルと同一の電気抵
抗、耐腐食製を持つ電池用電極基板として使用可能な最
も優れた均一な薄い多孔質金属焼結シートが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一次電池、二次電池、
燃料電池等の電池用電極基板に使用される多孔質金属焼
結シートの製造方法に関する。
燃料電池等の電池用電極基板に使用される多孔質金属焼
結シートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ニッケルを電極基板材料とした電極基板
としては、基板用グリッド上にニッケル粉末を焼結して
なる多孔質焼結体やニッケル繊維焼結体が用いられてい
る。粉末焼結式電極基板は、基板グリッドが不可欠であ
り活物質の含浸工程が煩雑であり、低価格化やエネルギ
ー密度の向上は困難な状況にある。このためニッケル繊
維焼結体を電極基板とする方法が進められてきた。しか
し、乾式法で製造したニッケル繊維を焼結した不織布状
ニッケル繊維焼結体は、ニッケル繊維径が太い（２５μ
ｍ以上）のため薄い均一なシートが得られにくく、針状
金属繊維であるためショートしやすい欠点があり、さら
に孔の大きさ、分布状態を任意にコントロールすること
がむずかしい。このため電池の小型化、軽量化、安定性
の向上が困難な状況にある。
としては、基板用グリッド上にニッケル粉末を焼結して
なる多孔質焼結体やニッケル繊維焼結体が用いられてい
る。粉末焼結式電極基板は、基板グリッドが不可欠であ
り活物質の含浸工程が煩雑であり、低価格化やエネルギ
ー密度の向上は困難な状況にある。このためニッケル繊
維焼結体を電極基板とする方法が進められてきた。しか
し、乾式法で製造したニッケル繊維を焼結した不織布状
ニッケル繊維焼結体は、ニッケル繊維径が太い（２５μ
ｍ以上）のため薄い均一なシートが得られにくく、針状
金属繊維であるためショートしやすい欠点があり、さら
に孔の大きさ、分布状態を任意にコントロールすること
がむずかしい。このため電池の小型化、軽量化、安定性
の向上が困難な状況にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、緻密
な網状構造で、孔の大きさ、分布状態、分布量をコント
ロールした、薄く均一な多孔質電極基板を提供すること
である。
な網状構造で、孔の大きさ、分布状態、分布量をコント
ロールした、薄く均一な多孔質電極基板を提供すること
である。
【０００４】
【問題を解決するための手段】本発明は、繊維径２〜２
０μｍ、繊維長１〜１２ｍｍのステンレス繊維及び結着
剤繊維を含有するスラリーを湿式抄紙法によりシート化
し、上記シートを水素ガス雰囲気中で焼結してステンレ
ス繊維焼結シートを製造し、上記焼結シートにニッケル
メッキを施することを特徴とする多孔質金属焼結シート
の製造方法である。本発明方法によれば、一度抄紙法に
よりシート化してから焼結しているため、針状突起によ
るショートの問題が解消される。またステンレス単独で
は、電池用電極基板として電気抵抗、腐食性に問題があ
るが、上記ステンレス繊維焼結シートにニッケルメッキ
（またはニッケル合金）を施することにより、電気抵
抗、腐食性等の問題が解消される。
０μｍ、繊維長１〜１２ｍｍのステンレス繊維及び結着
剤繊維を含有するスラリーを湿式抄紙法によりシート化
し、上記シートを水素ガス雰囲気中で焼結してステンレ
ス繊維焼結シートを製造し、上記焼結シートにニッケル
メッキを施することを特徴とする多孔質金属焼結シート
の製造方法である。本発明方法によれば、一度抄紙法に
よりシート化してから焼結しているため、針状突起によ
るショートの問題が解消される。またステンレス単独で
は、電池用電極基板として電気抵抗、腐食性に問題があ
るが、上記ステンレス繊維焼結シートにニッケルメッキ
（またはニッケル合金）を施することにより、電気抵
抗、腐食性等の問題が解消される。
【０００６】本発明を実施するに際しては、繊維径２〜
２０μｍ、繊維長１〜１２ｍｍのステンレス繊維及び結
着剤繊維を含有するスラリーを調製し、このスラリーを
湿式抄紙法により脱水プレスおよび加熱乾燥してシート
化する。結着剤繊維としては、水中溶解度４０〜１００
℃の易溶解性ＰＶＡ繊維、例えばクラレ社製のクラレビ
ニロンフイブリッドＶＰ、フイブリボンドＶＰＢ１０５
−１などが好ましい。スラリー中のステンレス繊維と結
着剤繊維の割合は、ステンレス繊維７０〜９７重量％、
結着剤繊維３０〜３重量％とすることが好ましい。ステ
ンレス繊維の割合が７０重量％未満の場合は、後の焼結
の際、ステンレス繊維間の焼結融合が阻害される。
２０μｍ、繊維長１〜１２ｍｍのステンレス繊維及び結
着剤繊維を含有するスラリーを調製し、このスラリーを
湿式抄紙法により脱水プレスおよび加熱乾燥してシート
化する。結着剤繊維としては、水中溶解度４０〜１００
℃の易溶解性ＰＶＡ繊維、例えばクラレ社製のクラレビ
ニロンフイブリッドＶＰ、フイブリボンドＶＰＢ１０５
−１などが好ましい。スラリー中のステンレス繊維と結
着剤繊維の割合は、ステンレス繊維７０〜９７重量％、
結着剤繊維３０〜３重量％とすることが好ましい。ステ
ンレス繊維の割合が７０重量％未満の場合は、後の焼結
の際、ステンレス繊維間の焼結融合が阻害される。
【０００７】次いで上記シートを水素ガス雰囲気中で焼
結してステンレス繊維焼結シートを製造する。水気ガス
雰囲気中で焼結することにより、ステンレスの腐食を防
止できる。シートの焼結は、水素ガス還元連続焼結炉中
で行うことが好ましい。焼結温度はステンレス繊維の融
点を越えない温度、好ましくは８００〜１２００℃であ
る。こうして得られた焼結シートにニッケルメッキまた
はニッケル合金を施すと、多孔質金属焼結シートが得ら
れる。ニッケルメッキは常法により行うことができる。
結してステンレス繊維焼結シートを製造する。水気ガス
雰囲気中で焼結することにより、ステンレスの腐食を防
止できる。シートの焼結は、水素ガス還元連続焼結炉中
で行うことが好ましい。焼結温度はステンレス繊維の融
点を越えない温度、好ましくは８００〜１２００℃であ
る。こうして得られた焼結シートにニッケルメッキまた
はニッケル合金を施すと、多孔質金属焼結シートが得ら
れる。ニッケルメッキは常法により行うことができる。
【０００８】
【作用】ニッケル繊維（２５μｍ以上）より細い繊維で
あるステンレス繊維（２〜２０μｍ）を用いて、ステン
レス繊維焼結シートを作り、このシートをニッケルメッ
キすることにより多孔質金属焼結シートが得られる。こ
のシートは、緻密な網状構造で、孔の大きさ、分布状
態、分布量もコントロールされ、ニッケルと同一の電気
抵抗、耐腐食性を有し、電池用電極基板として使用可能
な最も優れた均一な薄い多孔質金属焼結シートである。
あるステンレス繊維（２〜２０μｍ）を用いて、ステン
レス繊維焼結シートを作り、このシートをニッケルメッ
キすることにより多孔質金属焼結シートが得られる。こ
のシートは、緻密な網状構造で、孔の大きさ、分布状
態、分布量もコントロールされ、ニッケルと同一の電気
抵抗、耐腐食性を有し、電池用電極基板として使用可能
な最も優れた均一な薄い多孔質金属焼結シートである。
【０００９】
実施例１ 繊維径２μｍ・繊維長３ｍｍ（試料Ｎｏ１〜４）、繊維
径８μｍ・繊維長４ｍｍ（試料Ｎｏ５〜８）及び繊維径
１２μｍ・繊維長６ｍｍ（試料Ｎｏ９，１０）のステン
レス繊維を用いた。各ステンレス繊維９０重量部と水中
溶解度７０℃であるＰＶＡ繊維（クラレ社製フイブリボ
ンドＶＰＢ１０５−１）１０重量部からなるスラリーを
湿式抄法紙により厚さ密度を変えたステンレス繊維シー
トを作成した。この各ステンレス繊維シートを水素ガス
還元連続焼結炉（関東冶金工業社製）で焼結温度１１８
０℃・２０cm／min の速度で焼結しステンレス繊維焼結
シートを作り、各ステンレス繊維焼結シートにＮｉメッ
キを施した。このＮｉメッキしたステンレス繊維焼結シ
ートの特性を表１に示す。
径８μｍ・繊維長４ｍｍ（試料Ｎｏ５〜８）及び繊維径
１２μｍ・繊維長６ｍｍ（試料Ｎｏ９，１０）のステン
レス繊維を用いた。各ステンレス繊維９０重量部と水中
溶解度７０℃であるＰＶＡ繊維（クラレ社製フイブリボ
ンドＶＰＢ１０５−１）１０重量部からなるスラリーを
湿式抄法紙により厚さ密度を変えたステンレス繊維シー
トを作成した。この各ステンレス繊維シートを水素ガス
還元連続焼結炉（関東冶金工業社製）で焼結温度１１８
０℃・２０cm／min の速度で焼結しステンレス繊維焼結
シートを作り、各ステンレス繊維焼結シートにＮｉメッ
キを施した。このＮｉメッキしたステンレス繊維焼結シ
ートの特性を表１に示す。
【００１０】表中の引張り強さは、テンシロン万能型引
張試験器（東洋ボールドウイン社製）を用いて測定し
た。多孔度および平均孔径は、ＡＳＴＭ Ｆ３１６−８
６に基づく細孔測定法に準じ、ＰＯＲＯＵＳ ＭＡＴＥ
ＲＩＡＬＳ社製、商品名：Porometer により測定した。
また図１に繊維径８μｍ・厚さ６０μｍ・密度４．２５
のＮｉメッキステンレス繊維焼結シートのポアサイズ分
布を示す。図１の横軸は平均孔径（μｍ）、縦軸は孔の
分布を示す。表１および図１から明らかなとおり、本発
明の製造法によれば極細の繊維径からなるステンレス繊
維を使用し、湿式抄造法による工程を経るので、従来技
術では得られなかった薄い均一なシートを得ることが可
能となり、かつ、繊維径と厚さをコントロールすること
により任意の多孔度、平均孔径および引張り強さの焼結
シートを得ることが可能となった。
張試験器（東洋ボールドウイン社製）を用いて測定し
た。多孔度および平均孔径は、ＡＳＴＭ Ｆ３１６−８
６に基づく細孔測定法に準じ、ＰＯＲＯＵＳ ＭＡＴＥ
ＲＩＡＬＳ社製、商品名：Porometer により測定した。
また図１に繊維径８μｍ・厚さ６０μｍ・密度４．２５
のＮｉメッキステンレス繊維焼結シートのポアサイズ分
布を示す。図１の横軸は平均孔径（μｍ）、縦軸は孔の
分布を示す。表１および図１から明らかなとおり、本発
明の製造法によれば極細の繊維径からなるステンレス繊
維を使用し、湿式抄造法による工程を経るので、従来技
術では得られなかった薄い均一なシートを得ることが可
能となり、かつ、繊維径と厚さをコントロールすること
により任意の多孔度、平均孔径および引張り強さの焼結
シートを得ることが可能となった。
【００１１】
【表１】
【図１】ニッケルメッキステンレス繊維焼結シートの孔
径分布を示すグラフである。
径分布を示すグラフである。
なし。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年２月２３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【表１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】ニッケルメッキステンレス繊維焼結シートの孔
径分布を示すグラフである。
径分布を示すグラフである。
【符号の説明】 なし。
Claims (1)
- 【請求項１】 繊維径２〜２０μｍ、繊維長１〜１２ｍ
ｍのステンレス繊維及び結着剤繊維を含有するスラリー
を湿式抄紙法によりシート化し、上記シートを水素ガス
雰囲気中で焼結してステンレス繊維焼結シートを製造
し、上記焼結シートにニッケルメッキを施すことを特徴
とする多孔質金属焼結シートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4209477A JPH0636769A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 多孔質金属焼結シートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4209477A JPH0636769A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 多孔質金属焼結シートの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0636769A true JPH0636769A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16573497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4209477A Pending JPH0636769A (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 多孔質金属焼結シートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0636769A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997012844A1 (en) * | 1995-10-06 | 1997-04-10 | Lanxide Technology Company, L.P. | Thin ceramic composite bodies and methods for making the same |
| DE102022200979A1 (de) | 2022-01-31 | 2023-08-03 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Elektrodenfaser, Elektrode, Elektrolysezelle und Verfahren zum Herstellen der Elektrodenfaser und der Elektrode |
-
1992
- 1992-07-15 JP JP4209477A patent/JPH0636769A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997012844A1 (en) * | 1995-10-06 | 1997-04-10 | Lanxide Technology Company, L.P. | Thin ceramic composite bodies and methods for making the same |
| DE102022200979A1 (de) | 2022-01-31 | 2023-08-03 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Elektrodenfaser, Elektrode, Elektrolysezelle und Verfahren zum Herstellen der Elektrodenfaser und der Elektrode |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011211 |