JPH09143510A

JPH09143510A - 電池電極基板用金属繊維多孔体、電池電極板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH09143510A
Application number: JP7295737A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Sugikawa; 裕文杉川
Original assignee: KATAOKA TOKUSHU KOGYO KK
Current assignee: KATAOKA TOKUSHU KOGYO KK
Priority date: 1995-11-14
Filing date: 1995-11-14
Publication date: 1997-06-03

Abstract

(57)【要約】【課題】電池電極基板用金属繊維多孔体として薄く、
空孔率が大きくとれ、張力を有するものを提供する。【解決手段】金属繊維を高圧高速流体を用いて三次元
的に交絡させ、この交絡したシートを加圧下で金属の融
点以下で加熱して交絡した繊維の交点を直接接合して形
成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、電池電極基板用金
属繊維多孔体、電池電極板およびその製造法に関し、詳
しくは、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、
リチウム一次電池、リチウム二次電池等の正極板および
負極板となる電極板の基板となる金属繊維多孔体、該金
属繊維多孔体に活物質を充填して形成した電極板、およ
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に、ニッケル水素電池、ニッ
ケルカドミウム電池の正極板および負極板からなる電極
板の基板としては、主として、プレスによって穴空け加
工した鉄板にニッケルメッキを施したパンチングメタル
が用いられ、該パンチングメタルに対して活物質を充填
して電極板が作成されている。この電極板は、円筒型電
池の場合は、帯状とした正極板と負極板とをセパレータ
を介して渦巻状に巻回して内蔵しており、角電池の場合
は正極板と負極板とをセパレータを介して積層して内蔵
している。

【０００３】また、リチウム一次電池の正極板および負
極板からなる電極板の基板としては、主として、金属板
（ＳＵＳ、Ｔｉ等）からラス網に加工したものが用いら
れており、該ラス網に活物質を充填して電極板が作成さ
れている。リチウム二次電池では、正極板をアルミ箔か
らなる金属芯材の両面に活物質を所要厚さで塗着して作
成している一方、負極板を銅箔からなる金属芯材の両面
に活物質を所要厚さで塗着して作成している。

【０００４】さらに、近時、上記ニッケル水素電池、ニ
ッケルカドミウム電池およびリチウム一次電池の電極板
用の基板として、樹脂製の発泡体、不織布、メッシュに
対して、化学メッキ等を施して導電処理をした後、電気
メッキを施し、ついで、脱煤、焼結を行って作成した金
属多孔体も用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記金属板を穴空け加
工して形成したパンチングメタルをニッケル水素電池等
の電極板の基板として用いた場合、下記に列挙する欠点
があった。プレスによって穴空け加工を施すと開孔部は切り落と
されるため、材料ロスが非常に大きい。例えば開孔率が
５０％の場合、材料の半分がロスになってしまい、結果
としてコスト高になる穴空け加工に要するプレス加工費が高くつく。開孔が２次元的であるため、開孔率５０％が限界であ
る。よって、活物質充填量を多くしようとしても限界が
ある。電池容量をアップさせるには、板厚がより薄く、空孔
率の大きな基板を用いて活物質の充填量を増加すること
が好ましいが、上記の理由で空孔率には限界がある。ま
た、現在６０〜８０μｍの板厚を薄くして６０μｍ以下
にすると、薄くなる程、材料費が高くなり、かつ、メッ
キ工程においても、メッキ効率が悪くなり加工費が高く
なっていく。さらに、板厚が薄いと穴空けのプレス時に
歪みやバリが発生しやすくなるという問題もある。

【０００６】また、リチウム一次電池の電極板の基板と
して用いられている金属板からラス網に加工したもので
は、金属板からラス網に加工する際、局部的に集まった
応力により歪み、反りが発生、平坦度を失う。この歪
み、反りを有するラス網は、コストを下げる為に広幅の
ままで、歪みをレベラー加工にて修正した後、活物質を
充填し、その後、電池規格サイズに切断しているが、ラ
ス網加工時の歪みが切断時に再び生じると共に、ラス網
では切断バリ等が発生しやすく、セパレーターを介して
巻き回した時、該バリおよび歪みによりリークが起きや
すい問題がある。また、リチウム一次電池においても、
電極板としては強度的に可能な限り、空孔率が大きいこ
とが好ましいが、現状のラス網では構造的に６３％の空
孔率が限界であり、かつ、空孔率を大きくするほど、加
工費用が高くなる問題があった。

【０００７】上記パンチングメタルおよびラス網に代わ
る電極板の基板として、上記した樹脂基材にメッキ等を
施して脱煤・焼結した金属多孔体は、空孔率が大きくと
れ、活物質充填量を増大させ得る利点があるが、化学メ
ッキ、電気メッキを必要とするため、工程が複雑で、生
産性が悪く、メッキ液等の薬品を使用すると共に、電気
を大量に使用するため、コスト高になる。かつ、処理液
の管理が必要で、公害対策を施す必要もある。

【０００８】また、リチウム二次電池の電極板の基板と
しては、上記したように、アルミ箔と銅箔とが用いられ
ているが、これら金属無垢箔を引っ張りながら、その両
面に同一厚さで活物質を塗布しているが、強度が小さい
ため、ラインスピードを上げることができず、かつ、金
属無垢箔の表裏両面に同一厚さで活物質を塗布すること
は容易でなく、活物質の厚さにムラが発生しやすい問題
があった。このように活物質の厚さにムラが発生する
と、放電時および充電時に活物質に反応しない部分が生
じ、電池ケース内での活物質の利用効率が悪くなる問題
があった。

【０００９】電極板の基板として要求される条件は、下
記の通りであるが、従来提供されている電極板の基板
は、上記のように、これら条件を全て満足させるものは
提供されていなかった。 (a)電気伝導性が良いこと。即ち、電池の内部抵抗を小
さくして集電作用をスムーズに行えること。 (b)空孔率を大きくとれること。即ち、活物質充填量が
増加でき、電池容量をアップさせることができること。
なお、空孔率が大きく活物質の充填量を増大できても、
活物質と金属との接触面積が少なければ集電作用がスム
ーズに行えない。よって、空孔率が大きくとれ、しか
も、活物質と金属との接触面積が大きくとれることが必
要である。 (c)板厚を薄くでき、しかも、張力が大きいこと。即
ち、板厚を薄くすると、電池ケース内への収容量を増加
して電池性能をアップすることができる。しかしなが
ら、一般に、板厚を薄くすると張力が減少し、活物質の
充填時に引張速度が上げられず生産性が低下するため、
板厚を薄くしながら張力があることが必要となる。 (d)集電用リード部を備えると共に、所要の形状に安価
に加工できること。

【００１０】本発明は上記した従来の問題に鑑みてなさ
れたもので、電極板の基板として求められる上記条件を
備える電極基板用金属繊維多孔体を提供すると共に、該
金属繊維多孔体に活物質を充填塗布した電極板を提供す
ることを目的としている。

【００１１】

【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、請求項１で、金属繊維が交絡されている
と共に交絡された金属繊維同士が直接接合されて空孔を
囲む骨格を形成し、多孔性繊維構造体あるいは三次元網
状構造体となっていることを特徴とする電池電極基板用
金属繊維多孔体を提供している。

【００１２】即ち、上記金属繊維同士が互いに交わる箇
所は、加圧下において融点以下の温度で融着されて接合
され、直接的に導電される構造となっている。従来のこ
の種の金属繊維からなるシートにおいて金属繊維同士を
接合する有機バインダーが用いられるが、本発明では有
機バインダーを用いないで接続していることを特徴とし
ている。また、有機バインダーを用いて接合した後に脱
煤焼結する場合もあるが、この場合には有機バインダー
部分の後に空隙部が形成されるが、本発明では有機バイ
ンダーを用いていないため、上記空隙部が存在していな
いことを特徴としている。

【００１３】上記金属繊維は、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌ，Ａ
ｇ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ．Ｉｎ，Ｔｉ，Ｐｂ，Ｖ，Ｃｒ，
Ｃｏ、これら金属の酸化物、あるいはこれら金属の合
金、あるいは混合物が好ましい。特に、耐食性に優れた
ステンレス鋼、チタンが好適に用いられる。上記ステン
レス鋼としてはＳＵＳ３０４鋼、モリブデンを含んだＳ
ＵＳ３１６鋼、およびニオブ,モリブデンを含んだＳＵ
Ｓ４４４鋼が挙げられる。また、リチウム二次電池用の
電極板用基板としては、正極板側では、アルミニウム、
チタン、ステンレス鋼、カーボンを用い、負極板側で
は、銅、ニッケル、ステンレス鋼、カーボンを用いてい
る。

【００１４】また、基板の空孔率はリチウム二次電池用
基板以外では７０％〜９９％、リチウム二次電池用基板
では３０％〜６０％とすることが好ましい。

【００１５】上記金属繊維としては、三次元に交絡させ
ることが容易にできるため、短繊維が好適に用いられ
る。（請求項２）しかしながら、短繊維に限定され
ず、連続繊維あるいは長繊維であってもよい。本発明に
係わる金属繊維多孔体は、三次元に交絡させた金属繊維
同士が直接接合された構成となっているため、金属繊維
の端末も接合され、形成したシート表面に現出せず、従
来より、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、
リチウム一次電池およびリチウム二次電池の電極板の基
板として用いられているパンチングメタル、ラス網、さ
らには、樹脂製の発泡体、不織布等に導電処理を施した
後、電気メッキを施し、ついで、脱煤、焼結を行って作
成した金属多孔体等と異なり、該金属繊維多孔体に活物
質を充填した後、セパレーターを介して巻回した時、リ
ークが発生するという問題はほとんど起こらない。ま
た、上記金属繊維として連続繊維を用いると、短繊維、
あるいは長繊維を用いた時よりも、金属繊維の端末が、
形成したシート表面により一層現出しにくく、活物質を
充填した後セパレーターを介して巻き回した時、リーク
発生は皆無となる利点がある。

【００１６】また、上記金属繊維は、集束伸線法、金属
繊維紡糸法あるいは金属箔切断法により作成した金属細
線からなるもの、あるいは、金属棒あるいは金属箔コイ
ルをびびり振動切削法で切削して形成したもの等が用い
られる。（請求項３）特に、金属粉末より金属繊維紡糸法（本出願人の出願に
かかわる特願平６−２９３２８６号で記載した方法）で
形成した連続繊維を切断した金属短繊維が好適に用いら
れる。

【００１７】上記金属繊維は、その線径が１μｍ〜１０
０μｍ、短繊維の場合は長さが１〜６０ｍｍが好まし
い。（請求項４）なお、繊維長さが異なるものを混ぜ合
わせて用いることも好ましい。さらに、上記金属繊維よ
り多孔性繊維構造体あるいは三次元網状構造体に形成し
た金属繊維多孔体の厚さは、５μｍ〜５０００μｍとし
ていることが好ましい。（請求項５）

【００１８】上記多孔性繊維構造体あるいは三次元網状
構造体は微細な空孔を有すると共に多数の貫通穴を設け
ることが好ましい。（請求項６）上記貫通穴を設ける場合は、貫通穴は円形、矩形、ある
いは菱形で、パンチング状、網状、ラス状のシートとし
ている。（請求項７）さらに、上記貫通穴が設けられていない帯状部分を間隔
をあけて設けて、電極板でリード部となる部分を設ける
ことが好ましい。（請求項８）

【００１９】上記した本発明の電池電極基板用金属繊維
多孔体は、三次元に交絡させた金属繊維の交点を直接接
合した構成としているため、金属繊維の接点が多くな
り、結び付きが強固となるので、張力、電気伝導率も上
昇し、金属無垢箔と比べ張力および電気伝導率も劣らな
いこととなる。よって、該多孔体を連続搬送しながら活
物質を充填する時、引っ張りに充分耐え、ラインスピー
ドを上げることができ、生産性をアップでき、しかも目
詰まりを発生させない。また、本発明の金属繊維多孔体
では三次元構造を有するため、充填した活物質を脱落さ
せない。

【００２０】さらにまた、本発明に係わる金属繊維多孔
体は、空孔率２０〜９７％、板厚５〜５０００μｍ好ま
しくは５μｍ〜５００μｍの範囲で制御できる。即ち、
金属繊維の密度を制御することにより厚さ及び空孔率を
制御できる。かつ、金属繊維交絡シートに貫通穴も形成
すると、この貫通穴の割合を制御することにより、貫通
穴も含めた空孔率の割合を容易に制御できると共に、空
孔率を９９％まで増大させることも可能で、活物質の充
填量を増大できる。さらに、板厚を薄くできるので、従
来のパンチングメタルあるいはラス網を使用した時より
も、同体積で電極板の巻回し数を増大でき、電池容量を
向上させることができる。

【００２１】さらに、本発明に係わる金属繊維多孔体は
極細の金属繊維より形成していると共に、厚さを薄くで
きるため、柔軟性に富む特徴がある。特に、柔軟性をも
つことは、従来提供されているパンチングメタル、ラス
網とは違い、活物質を充填した後に所定寸法に切断する
工程で加えられる外力を局所に留めず分散し、よって、
歪みが生じにくく、かつ、切断バリも発生しない。この
ように、切断バリ、歪みがないと、電極板として電池に
収容した時にリークを発生させない。

【００２２】なお、上記金属繊維からなる金属繊維多孔
体を必要に応じて、複数枚積層して用いることも好まし
い。（請求項９）あるいは、請求項１乃至請求項９の金属繊維からなる多
孔体に、孔あけした導電性金属箔あるいは有機物あるい
は無機物の多孔体にメッキを施して形成した金属多孔体
を積層して電池電極基板用金属繊維多孔体としてもよ
い。（請求項１０）即ち、金属繊維からなる多孔体単体では所要の厚さが得
にくい場合には、請求項９に記載のように複数枚積層し
て所要の厚さとしてもよく、さらに請求項１０に記載の
ように、他の方法で製造された金属多孔体と積層しても
よい。

【００２３】本発明では、請求項１乃至請求項１０のい
ずれか１項に記載の電池電極基板用金属繊維多孔体に活
物質を充填して形成している電池電極板を提供してい
る。（請求項１１）上記電池電極板は、ニッケル水素電池、ニッケルカドミ
ウム電池、リチウム一次電池、リチウム二次電池用の電
極板等である。（請求項１２）

【００２４】本発明は、請求項１３で、金属繊維からな
るウエブを支持体上に載置し、該ウエブに対して高圧高
速流体を噴射して、金属繊維を三次元に交絡させたシー
トとし、ついで、上記金属繊維交絡シートを、加圧下に
おいて、金属繊維の融点以下の温度で加熱して、金属繊
維の交点を融着している電池電極基板用金属繊維多孔体
の製造方法を提供している。上記加圧下における加熱を
非酸化雰囲気中で行い、続いて、同温度、Ｈ₂雰囲気中
で還元を行っている。（請求項１４）上記ウエブを載置する支持体としてはスクリーン等の高
圧高速流体を透過させるものが用いられる。

【００２５】上記高圧高速流体としては、高圧柱状水流
を用い、該高圧柱状水流を直角方向から、支持体上に載
置しているウエブに噴射して、金属繊維交絡シートを形
成し、その後、脱水、乾燥し、ついで、上記加圧下にお
ける加熱を行うことが好ましい。（請求項１５）

【００２６】上記支持体の上面に凸部を設けて、該凸部
に対応する貫通穴を設けている。（請求項１６）上記凸部は円錐あるいは角錐とし、該支持体上に載置し
たウエブが高圧高速流体の噴射により凸部の上端から側
面に沿って支持体の平坦部上面に流れ落ちて、凸部に対
応する部分に貫通穴を設けるようにすることが好まし
い。上記凸部を多数所要間隔で設け、該凸部の形状と対
応した多数の円形、矩形、あるいは菱形の貫通穴を形成
して、金属繊維交絡シートをパンチング状、網状、ラス
状シートとすることが好ましい。

【００２７】さらに、上記多数の貫通穴を設ける場合に
は、上記支持体上に凸部を設けていない部分を所定間隔
をあけて帯状に設け、該帯状部分と対応する部分にリー
ド部となる部分を形成している。（請求項１７）

【００２８】即ち、ウエブをのせた支持体に凸部を設け
ると、高圧柱状水流等の高速高圧流体により交絡させた
時、金属繊維は凸部側面より流れ落ちて凹部となる支持
体表面の平坦部に集積する。これを利用して金属繊維交
絡シートに多様な形状の穴,構造をもたせることができ
る。また、支持体上に凸部を設けない部分を帯状に設定
するだけで、貫通穴を有しないリード部となる部分を同
時に形成できる。

【００２９】上記高速高圧流体を用いる方法に代えて、
金属繊維からなるウエブをニードルパンチにより、金属
繊維を三次元に交絡させたシートとし、ついで、上記金
属繊維交絡シートを、加圧下において、金属繊維の融点
以下の温度で加熱して、金属繊維の交点を融着してもよ
い。（請求項１８）

【００３０】上記金属繊維としては、集束伸線法あるい
は金属繊維紡糸法あるいは金属箔切断法により作成した
金属細線からなる連続繊維、該金属細線を切断して形成
した金属短繊維、あるいは、金属棒あるいは金属箔コイ
ルをびびり振動切削法で切削して形成した短繊維を用
い、これらの金属繊維をブレンダーで開繊し、定量フィ
ーダーで計量した後、カード機に移して上記ウエブを形
成している。（請求項１９）

【００３１】上記金属繊維紡糸法として、金属粉末を樹
脂バインダーと混練して作成した混合物を紡糸ノズルよ
り押し出して金属繊維とする紡糸法を用い、該金属繊維
を、脱煤、焼結して、樹脂バインダーを焼き飛ばして用
いることが好ましい。（請求項２０）上記脱煤、焼結
は、紡糸した連続金属繊維をウエブとする前に、脱煤、
焼結を行うことが好ましい。また、樹脂バインダーを混
合せず、金属粉末に大きな加圧力を加えて紡糸ノズルよ
り押し出して金属繊維とする紡糸法を用い、該金属繊維
を焼結してもよい。（請求項２１）

【００３２】上記加圧下で加熱を行った後、ロールを通
して厚み調整を行うことが好ましい。

【００３３】本発明では、さらに請求項２２で、電池電
極基板用金属繊維多孔体に活物質を充填している電池電
極板の製造方法を提供している。

【００３４】上記請求項１３乃至請求項２１の本発明に
係わる電池電極基板用金属繊維多孔体の製造方法では、
金属繊維を三次元に交絡させて、金属繊維の接合部が多
い多孔体を簡単に製造することができる。かつ、金属繊
維多孔体の厚みを任意に調節でき、１０μｍ以下の薄さ
とすることも可能となる。また、金属繊維より金属繊維
多孔体を製造する工程において、交絡させると共に接合
させる際に、樹脂バインダーを用いてないため脱媒をす
る必要がない。よって、アルミニウムのような脱媒温度
で酸化物となり脆化する金属でも、金属繊維多孔体を製
造することができる。

【００３５】さらに、上記方法で形成した金属繊維多孔
体を複数枚重ねあわせ、重ね合わせ面を溶融温度以下で
加熱しておき、積層した金属繊維多孔体を融着して一体
化してもよい。さらに、高圧高速流体を用いて製造する
場合には、既に製造した金属繊維多孔体の上面に金属繊
維ウエブを載置し、その上方から高速高圧流体を噴射し
て、金属繊維多孔体の厚みを順次厚くしていってもよ
い。さらに、他の方法で製造した金属多孔体を支持体と
して用い、その上に金属繊維ウエブを載置して高速高圧
流体を噴射して積層していってもよい。この場合、交絡
時には貫通穴が形成できないため、貫通穴が必要な場合
には、後からプレスで穴あけ加工をしている。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。本発明に係わる電池電極基板用金
属繊維多孔体の第１実施形態の製造方法は図１に示す方
法により製造している。図１は４種類の金属繊維より夫
々金属繊維多孔体を製造する工程を示している。

【００３７】図１に示すように、まず、第１工程では、
下記の４種類の方法のうち、いずれかの方法で金属短繊
維を形成している。集束伸線法により形成した金属細線を切断して金属短
繊維を形成する。金属箔切断法により形成した金属細線を切断して金属
短繊維を形成する。金属棒あるいは金属箔コイルをびびり振動切削法で切
削して金属短繊維を形成する。金属繊維紡糸法(特願平６−２９３２８６号に記載の
方法)により得られた金属繊維を切断して金属短繊維を
形成する。

【００３８】上記の金属繊維紡糸法で形成した金属繊
維は、線径が１μｍ〜１００μｍの範囲で任意に設定で
きる。この金属繊維は、金属粉末のみより紡糸した場合
は必要ないが、金属粉末と樹脂バインダーの混合物より
紡糸している場合は、金属粉末を樹脂バインダーと混合
し、この混合物をノズルより押し出して連続繊維として
紡糸しているため、樹脂バインダーを含み、よって、脱
煤、焼結を行って樹脂バインダーを焼き飛ばしておく必
要がある。そのため、図２に示すように、カッター１で
連続繊維を１ｍｍ〜６０ｍｍの範囲で所要長さに切断し
た後、コンベヤ２上に供給して搬送し、脱煤炉３内で非
酸化雰囲気中でバインダー分解温度で金属繊維の融点以
下（８５０℃〜９００℃）で加熱して、樹脂バインダー
を焼き飛ばして脱煤し、次いで焼結炉４中でＨ₂還元雰
囲気中で１２００℃で加熱して、焼結し、樹脂バインダ
ーを含まない金属短繊維Ｆを形成している。

【００３９】上記の集束伸線法により形成した金属細
線としては、例えば、細いステンレス線材を複数本束ね
て冷間伸線して直径２０μｍ以下としたものを用い、こ
の細線を上記金属粉末より形成した金属繊維と同様に切
断して用いている。上記の金属箔切断法により形成し
た金属細線としては、例えば、１０μｍのアルミ箔を１
０枚重ね、１０μｍの幅で切断した１０μｍ角の金属細
線を用い、この細線を上記金属粉末より形成した金属繊
維と同様に切断して用いている。

【００４０】上記のびびり振動切削法とは、金属棒あ
るいは金属箔コイルを回転させながら弾性切削工具の自
励振動変化により１本１本繊維を切削分離するもので、
繊維直径は４μｍ〜１００μｍと任意に調整でき、か
つ、長さも１ｍｍ〜５ｍｍに調整できるものである。

【００４１】上記４つの方法で形成される金属繊維は、
いずれも任意の金属より形成できるもので、Ｎｉ，Ｃ
ｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ．Ｉｎ，Ｔｉ，Ｐ
ｂ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｏ、これら金属の酸化物、あるいはこ
れら金属の合金、あるいは混合物が好ましい。特に、耐
食性に優れたステンレス鋼、チタンが好適に用いられ
る。上記ステンレス鋼としてはＳＵＳ３０４鋼、モリブ
デンを含んだＳＵＳ３１６鋼、およびニオブ,モリブデ
ンを含んだＳＵＳ４４４鋼が好ましい。

【００４２】上記の４つの方法のいずれかより形成した
金属短繊維を、第２工程ではブレンダーで開繊した後、
定量フィーダーで計量し、ついで、カード機に移して、
ウエブを形成している。ウエブとは金属繊維が開繊され
て綿状とされたものである。

【００４３】第３工程で図３に示すように、カード機５
より金属繊維ウエブＢをコンベヤ６上の支持体７上に移
して、シート直交方向より高速高圧流体、本実施形態で
は、柱状高圧水流Ｗを噴射して、ウエブＢを三次元的に
交絡させて、金属繊維交絡シートＳを形成している。

【００４４】上記支持体７は表面が平坦面で、かつ、水
流を流下させるものであり、例えば、スクリーン、微細
なメッシュ等からなる。この支持体としては、図４
（Ａ）（Ｂ）に示す２種類があり、（Ｂ）に示す支持体
７では上面に縦横均一なピッチで円錐状あるいは角錐状
の凸部８を設けており、後述するように、凸部８により
交絡させた金属繊維交絡シートに所要の貫通穴を形成し
ている。この貫通穴を設けない場合には、図４（Ａ）に
示す凸部を設けていない支持体７を用いる。

【００４５】第３工程で、高圧柱状水流を用いて金属繊
維交絡シートを形成したため、該シートは水を含み、よ
って、第４工程で、脱水,乾燥を行っている。すなわ
ち、図５に示すように、支持体７から取り出した金属繊
維交絡シートＳをコンベヤ９へ供給し、脱水プレス１０
で押圧して脱水し、ついで、乾燥炉１１を通して所要温
度で加熱して乾燥している。

【００４６】第５工程で、図６に示すように、乾燥した
金属繊維交絡シートＳをコンベヤ１２に供給して、加圧
・加熱炉１３に通し、非酸化雰囲気中において、１〜３
０kgf／mmの加圧下で、金属繊維の融点以下の温度で加
熱し、交絡した金属短繊維の交点を融着し、金属繊維同
士を直接接合している。続いて、還元炉１４に通し、同
温度、Ｈ₂雰囲気中で還元を行っている。

【００４７】第６工程で、上記金属繊維多孔体をカレン
ダーロール１５に通して、厚み調整を行う。このように
して形成した所要厚さの電池電極基板用金属繊維多孔体
２０を第７工程でロール１６にコイル状に巻取ってい
る。

【００４８】なお、上記第１工程から第７工程を連続し
た搬送装置で行ってもよいことはいうまでもない。

【００４９】上記第３工程の柱状高圧水流でウエブＢを
三次元に交絡させる工程において、図４（Ａ）に示すよ
うに、支持体７上に凸部８がない場合には、噴射される
高圧水流によりウエブＢの全体が支持体７の上面に同一
圧で押圧され、ウエブが絡み合った金属繊維交絡シート
Ｓとなって支持体７の上面に形成される。よって、支持
体７より取り除くと、ウエブＢが絡みあって三次元の空
孔を有する不織布状の金属多孔体として取り出される。
この場合、ウエブＢを構成する繊維密度等に応じて、金
属繊維多孔体の空孔率を９７％まで任意に調整できる。
即ち、繊維密度が高密度であれば、金属無垢状に近いも
のとすることができ、繊維密度が低ければ、空孔率が大
きい金属多孔体となる。

【００５０】一方、図４（Ｂ）に示す支持体７上に凸部
８がある場合、該凸部８を図７に拡大して示すように、
先端を突出させた円錐形状あるいは、図８（Ｂ）（Ｃ）
に示す角錐形状としている。

【００５１】上記凸部８が支持体７上にあると、図７に
示すように、ウエブＢは凸部８の上面に配置され、この
状態で高速高圧柱状水流が噴射されると、凸部８の上方
のウエブＢは凸部８の先端より外周面に沿って流れ落
ち、凸部８の下端の支持体７の上面まで押し下げられ
る。即ち、凸部８の下端形状に対応した部分にウエブＢ
が存在しなくなる。よって、支持体７より金属繊維交絡
シートＳを取り出すと、凸部８の下端断面形状に対応し
た貫通穴１８が形成される。

【００５２】よって、凸部８が円錐形状で、この凸部８
を一定ピッチで形成すると、図８（Ａ）に示すように円
形の貫通穴１８が一定ピッチで設けれられたパンチング
状のシートとなる。また、図８（Ｂ）（Ｃ）に示すよう
に凸部８を角錐形状とすると、夫々菱形あるいは長方形
の貫通穴１８が形成され、ラス状の金属繊維多孔体２０
あるいは網状の金属繊維多孔体２０が形成される。この
パンチング状、ラス状、網状の金属繊維多孔体２０で
は、一定ピッチで貫通穴１８を有すると共に、貫通穴１
８でない部分も不織布状で三次元の微細な空孔を多数有
する構成となっている。

【００５３】また、上記一定ピッチで設ける凸部８の群
を、所要巾をあけて帯状に設けると、図９に示すよう
に、形成される金属繊維多孔体２０に貫通穴１８が設け
られていない部分が一定間隔で帯状に形成されることと
なる。この部分は貫通穴を有せず、電池電極板でリード
部となる部分１９となる。このリード部となる部分１９
のみをローラで押圧して空孔を減少して繊維密度を高め
て金属無垢状とすると、電極板のリード部となる。ある
いは、金属箔を貼付してリード部としてもよい。さら
に、当該部分にのみ電気メッキを施してリード部として
もよい。

【００５４】上記工程で製造された金属繊維からなる多
孔体（金属繊維多孔体）は、連続的に搬送しながら活物
質を充填する。其の際、貫通穴１８を設けている図８に
示すパンチング状、ラス状、網状の金属繊維多孔体で
は、貫通穴１８に活物質が充填されると共に、貫通穴で
ない部分も微細な空孔を有するため、これら空孔に活物
質が充填される。また、貫通穴１８を設けていない金属
繊維多孔体でも、通常、その空孔率を９０％〜９７％ま
で大きくしているため、これら空孔に活物質が充填され
る。この活物質は金属繊維多孔体の両面にも所要厚さで
塗着される。

【００５５】上記のように活物質が充填された金属繊維
多孔体は所要サイズに切断され、電池に収容する正極板
および負極板として用いられる。

【００５６】図１０は第２実施形態の製造方法のフロー
チャートを示し、第２工程までは第１実施形態と同一で
あり、第３工程において、図１１に示すように、コンベ
ヤ３０上にウエブＢを載置する。コンベヤ３０上には交
絡用の細径ニードル３１を突設したロール３２を配置し
ており、ニードル３１でウエブＢを突き刺してウエブを
三次元に交絡させて、金属繊維交絡シートＳを形成して
いる。

【００５７】続く、第４工程以降は第１実施形態の第４
工程以降と同様である。

【００５８】第１２図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は第３実施形
態の基板を示し、（Ａ）は第１実施形態の製造方法で形
成した金属繊維からなる三次元の空孔を有する金属繊維
多孔体２０を複数枚積層したものである。積層面は金属
の融点以下の温度で加熱して溶着している。（Ｂ）は穴
あけ加工した金属箔３３を金属繊維多孔体２０に積層し
て形成している。（Ｃ）は樹脂製の発泡体、メッシュあ
るいは不織布を導電処理した後に電気メッキを施し、そ
の後、脱煤、焼結して形成した金属多孔体３４を金属繊
維多孔体２０に積層して形成している。これら積層体に
貫通穴が必要な場合は、積層状態でプレス加工で円形穴
や菱形穴をあけて、パンチチングメタル状、ラス状の金
属繊維多孔体とすることができる。

【００５９】上記実施形態では、いずれも金属繊維とし
て短繊維を用いて、三次元的に交絡させていたが、第４
実施形態では、長繊維あるいは連続繊維からなる金属繊
維を用いて、三次元的に交絡させた金属繊維交絡シート
を設け、該金属繊維交絡シートを第１実施形態と同様に
加圧下で加熱して、交絡した金属繊維の交点を直接融着
している。

【００６０】例えば、本発明者の出願に係わる上記金属
繊維紡糸法（特願平６−２９３２８６号）で開示した図
１３に示す製造装置で図１４に示すように製造したコイ
ル状の連続金属繊維Ｆを、脱煤焼結炉６０を通して脱煤
焼結する。続いて、支持体７上に供給し、これに対し
て、第１実施形態と同様に高圧高速柱状水流Ｗを噴射し
て、交絡させる。その後、第１実施形態と同様に、加圧
下で加熱して交絡した金属繊維の交点を融着する。図１
３において、６１は金属微粒粉末の貯溜容器、６２は樹
脂バインダーの貯溜容器、６３は冷却器、６４は乾燥
器、６５は定量フィーダー、６６は紡糸用ノズル、６７
は冷却塔、６８はサクションドラム式クリンパー、６９
はネットコンベヤである。

【００６１】上記のように連続金属繊維で形成すると、
短繊維、あるいは長繊維を用いた時よりも、金属繊維の
端末が、金属繊維多孔体の表面より一層現出しにくく、
電極板として用いた場合に、金属端末のエッジによりリ
ークの発生をほぼ皆無とすることができる。

【００６２】つぎに、金属繊維多孔体の実施形態に係わ
る第１実施例から第１３実施例を記載する。これら各実
施例は上記第１実施形態の高速高圧柱状水流を用いて金
属繊維を三次元的に交絡させたものである。以下の第１
実施例から第４実施例に記載の金属繊維多孔体はリチウ
ム二次電池用の電極用基板として好適に用いられるもの
である。

【００６３】第１実施例では、びびり振動切削法で製造
された線径１５μｍ、長さ１.５ｍｍの銅短繊維より金
属繊維ウエブを目付７２.４g／m²で形成した。このウエ
ブを平坦な支持体の上に移し、直交方向より柱状高圧水
流を噴射し、この水流下で繊維間を交絡させた。つい
で、形成した金属繊維交絡シートを脱水,乾燥し、その
後、非酸化雰囲気中７００℃３kgf／mmの圧下、金属繊
維間の融着を行った。続いて同温度Ｈ₂雰囲気中で還元
処理を行った。その後、カレンダーロールで板厚調整を
行い、板厚２０μｍ、空孔率６０％の金属繊維多孔体を
得た。この金属繊維からなる多孔体の張力は１１.５kgf
／２０mmであった。

【００６４】第２実施例では、集束伸線法で製造された
線径１０μｍ,長さ９ｍｍのステンレス短繊維より目付
５２.４g／m²の金属繊維ウエブを得た。このウエブを平
坦な支持体に移し、ウエブ直交方向より柱状の高圧水流
を噴射し、この水流下繊維間を交絡させた。この金属繊
維交絡シートを脱水,乾燥し、１０００℃非酸化雰囲気
中で６kgf／mmの圧下、金属繊維間の融着を行い、続い
て同温度Ｈ₂雰囲気下で還元処理を行った。その後、カ
レンダーロールで厚み調整を行い板厚１５μｍ、空孔率
３９％の金属繊維多孔体を得た。この多孔体の張力は１
０.５kgf／２０mmであった。

【００６５】第３実施例では、金属繊維紡糸法(特願平
６−２９３２８６号)による紡糸法を用い、樹脂バイン
ダーを混合せず、銅粉末のみから製造された線径２０μ
ｍ、長さ４ｍｍの銅短繊維より目付８０．５g／m²の金
属繊維ウエブを形成した。このウエブを平坦な支持体上
に移し、ウエブ直交方向から柱状の高圧水流を噴射し、
この水流下で繊維間の交絡を行った。この金属繊維交絡
シートを脱水,乾燥し、その後非酸化雰囲気中７００℃
で３kgf／mmの圧下、金属繊維同士の融着を行い、同温
度、Ｈ₂雰囲気で還元を行った。その後、カレンダーロ
ールで厚み調整を行い、板厚１８μｍ、空孔率５０％の
金属繊維多孔体を得た。この多孔体の張力は１２．１kg
f／２０mmであった。

【００６６】第４実施例では、金属箔切断法により製造
した線径１５μｍ、長さ４ｍｍのアルミ短繊維より目付
３８．０g／m²の金属繊維ウエブを形成した。このウエ
ブを平坦な支持体上に移し、ウエブ直交方向より柱状高
圧水流を噴射し、この水流下で繊維間を交絡させた。つ
いで形成した金属繊維交絡シートを脱水、乾燥し、その
後非酸化雰囲気中４００℃，３．０kgf／mmの圧下、金
属繊維間の融着を行い、同温度、Ｈ₂雰囲気中で還元処
理を行った後、カレンダーロールで板厚調整を行い、板
厚２０μｍ、空孔率３０％の金属繊維多孔体を得た。こ
の多孔体の張力は５．２kgf／２０mmであった。

【００６７】以下の第５実施例から第８実施例はリチウ
ム一次電池用の電極用基板として好適に用いられるもの
である。

【００６８】第５実施例では、びびり振動切削法で製造
された線径１５μｍ、長さ５ｍｍのステンレス(ＳＵＳ
４４４)短繊維より金属繊維ウエブを目付３２０.８g／m
²で形成した。このウエブを平坦な支持体の上に移し、
直交方向より柱状高圧水流を噴射し、この水流下で繊維
間を交絡させた。この金属繊維交絡シートを脱水,乾燥
し、その後、非酸化雰囲気中１０００℃、６kgf／mmの
圧下、金属繊維間の融着を行った。続いて同温度Ｈ₂雰
囲気中で還元処理を行った。その後、カレンダーロール
で板厚調整を行い、板厚１８０μｍ、空孔率７８％の金
属繊維多孔体を得た。この多孔体の張力は１４.９kgf／
２０mmであった。

【００６９】第６実施例では、びびり振動切削法で製造
された線径１５μｍ、長さ３ｍｍのステンレス(ＳＵＳ
４４４)短繊維より金属繊維ウエブを目付３８１.２g／m
²で形成した。このウエブを幅方向に一定間隔で長さ方
向帯状に底辺の長対角線が２.５ｍｍ、短対角線が０．
８ｍｍの菱形錐形の凸部を設けると共に、幅方向に２０
ｍｍピッチで７ｍｍ幅の平坦部を設けた支持体上に移
し、ウエブ直交方向より柱状の高圧水流を噴射し、この
水流下で繊維間を交絡させた。この金属繊維交絡シート
を脱水,乾燥し、その後、非酸化雰囲気中１０００℃,６
kgf／mmの圧下、金属繊維間の融着を行った。続いて同
温度、Ｈ₂雰囲気中で還元処理を行った。その後、カレ
ンダーロールで板厚調整を行い、板厚２００μｍ、空孔
率７６％の、幅方向２０ｍｍピッチで７ｍｍ幅のリード
部となる部分を有するラス状の金属繊維多孔体を得た。
この多孔体の張力は１５kgf／２０mmであった。

【００７０】第７実施例では、集束伸線法で製造された
線径８μｍ,長さ５ｍｍのステンレス(ＳＵＳ４４４)短
繊維より目付２５４.１g／m²の金属繊維ウエブを形成し
た。このウエブを全体に１辺２ｍｍの正方形の底辺をも
った四角錐の凸加工を施した支持体上に移し、ウエブ直
交方向より柱状高圧水流を噴射し、この水流下で繊維間
を交絡させた。この金属繊維交絡シートを脱水,乾燥
し、１０００℃非酸化雰囲気中で５.８kgf／mmの圧下、
金属繊維間の融着を行い、続いて同温度,Ｈ₂雰囲気下で
還元処理を行った。その後、カレンダーロールで板厚調
整を行い、板厚１６０μｍ、空孔率８０％の網状金属繊
維多孔体を得た。この多孔体の張力は１５.６kgf／２０
mmであった。

【００７１】第８実施例では、金属繊維紡糸法(特願平
６−２９３２８６号)により製造された線径２５μｍ,長
さ６ｍｍのステンレス(ＳＵＳ４４４)短繊維(ステンレ
ス樹脂複合繊維)を大気雰囲気中、８５０℃で脱媒、Ｈ₂
雰囲気１０００℃で焼結し、線径２１μｍ、長さ４ｍｍ
のステンレス(ＳＵＳ４４４)金属短繊維を得た。これを
目付２７０g／m²の金属繊維ウエブに形成した。該ウエ
ブを縦横２.０ｍｍピッチに直径１.３φｍｍの円を底面
とする円錐形の凸加工を施した支持体上に移し、ウエブ
直交方向より柱状の高圧水流を噴射し、この水流下、繊
維間を交絡させて金属繊維交絡シートを形成した。この
金属繊維交絡シートを脱水,乾燥し、その後、非酸化雰
囲気中１０００℃、５.８kgf／mmの圧下、金属繊維間の
融着を行い、Ｈ₂雰囲気中、同温度で還元処理を行っ
た。その後、カレンダーロールで厚み調整を行い、板厚
２１０μ、空孔率８３.８％のパンチング状金属繊維多
孔体を得た。この多孔体の張力は１４.４kgf／２０mmで
あった。

【００７２】以下の第９実施例と第１０実施例の金属繊
維多孔体は、ニッケルカドミウム電池あるいはニッケル
水素電池の電極用基板として好適に用いられるものであ
る。

【００７３】第９実施例ではびびり振動切削法で製造
された線径８μｍ、長さ１０ｍｍの鉄繊維により金属繊
維ウエブを目付１３２g／m²で形成した。このウエブを
平坦な支持体上に移し、直交方向より柱状高圧水流を噴
射し、この水流下で金属繊維間を交絡させた。ついで、
形成した金属繊維交絡シートを脱水、乾燥し、ニッケル
メッキを施した後、１０００℃非酸化雰囲気中で６kgf
／mmの圧下、金属繊維間の融着を行い、同温度Ｈ₂雰囲
気中で還元処理を行った。その後、カレンダーロールで
厚み調整を行い板厚５０μｍ、空孔率６６．４％の金属
繊維多孔体を得た。この多孔体の張力は７．２kgf／２
０mmであった。

【００７４】第１０実施例では、金属繊維紡糸法（特願
平６−２９３２８６号に記載の製造方法）により、ニッ
ケル粉末に樹脂バインダーを混練して得た混合物から製
造された線径１５μｍφ、長さ２０ｍｍのニッケル樹脂
複合繊維を用いて実施例８と同様にして脱煤・焼結し、
線径１３μｍφ、長さ１３ｍｍのニッケル金属繊維から
なる目付１５０g／m²のウエブを形成し、交絡させた。
この金属繊維交絡シートを脱水・乾燥し、その後非酸化
雰囲気中１０００℃で６kgf／mmの圧下金属繊維間の融
着を行い、同温度,Ｈ₂雰囲気中で還元処理を行った。そ
の後、カレンダーロールで厚み調整を行い、板厚５０μ
ｍ、空孔率６５％の金属繊維多孔体を得た。この多孔体
の張力は１１．８kgf／２０mmであった。

【００７５】上記第１実施例乃至第１０実施例で得られ
た金属繊維多孔体からなる多孔体に活物質を充填した。
いずれも活物質との密着性が良く、又、活物質充填時や
セパレータを介して巻き回す際の引っ張りに耐えること
のできる張力を持つ金属繊維多孔体であった。以下の第
１１実施例乃至第１３実施例は活物質を充填してニッケ
ル水素電池の正極板と負極板とを製造した実施例であ
る。

【００７６】第１１実施例では、第１０実施例で製造し
たニッケル金属繊維からなる多孔体に対して、水酸化ニ
ッケル粉末９０重量部、酸化コバルト粉末１０重量部、
カルボキシメチルセルロース０．３重量部、水４０重量
部を混練して得た活物質ペーストを塗着した。これを乾
燥した後、加圧成形して、厚さ０．６ｍｍのニッケルカ
ドミウム電池用正極板を作成した。

【００７７】第１２実施例では、第１０実施例で製造し
たニッケル金属繊維からなる多孔体に対して、LmNi₄.₂C
o₀.₂Mn_o.8Al₀.₃の組成からなる水素吸蔵合金粉末１００
重量部に対して、ポリアクリル酸ナトリウム０．５重量
部、カルボキシメチルセルロース０．１３重量部、ディ
スパージョンタイプのポリテトラフルオロエチレン１．
４５重量部及び導電材としてカーボンブラック１．５重
量部を水と共に混合することにより活物質ペーストを塗
着した。これを乾燥した後、加圧成形することにより、
ニッケル水素電池用負極板を作成した。

【００７８】第１３実施例では、酸化カドミウム９０重
量部、ニッケル粉末１０重量部、ポリエチレン粉末２．
８重量部、ポリテトラフルオロチレン２．５重量部を有
機溶媒と共に混合して得た活物質ペーストを塗着した。
これを乾燥した後、加圧形成して厚さ０．４５ｍｍのニ
ッケルカドミウム電池用負極板を作成した。

【００７９】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に係わる電池電極基板用金属繊維多孔体では、特に、下
記に列挙する効果を有する。板厚・空孔率の制御が容易にできる。即ち、従来のパ
ンチングメタルでは、板厚を６０μｍ以下にしようとす
ると、薄くなる程、鉄板等の素材価格が高くなり、加工
性が悪くなる等の問題があった。これに対して、本発明
の金属繊維多孔体では、繊維径１〜１００μｍφの細い
金属繊維を用いて、それを堆積するため、繊維量、繊維
径を変化させることにより、厚みを５μｍ〜５０００μ
ｍ、空孔率２０〜９９％の範囲で任意に制御することが
できる。特に、従来、困難であった６０μｍ以下の厚み
とすることが可能となった。このように該金属繊維多孔
体では、板厚を薄く且つ空孔率を大きくすることによ
り、目付量が少なくなり、従来とは逆に、板厚が薄くな
るほど素材コストを低下させることができる。

【００８０】従来用いられているパンチングメタルで
は、貫通穴に活物質を充填すると共に表面に活物質を塗
着する場合、貫通穴の開いていない部分は表面がフラッ
トであるため塗着した活物質との密着性が悪く、その後
の加工の際に剥離する等の問題があった。これに対し
て、本発明の金属繊維多孔体は、金属繊維を交絡させて
いるため、貫通穴以外の部分も三次元構造であり、よっ
て、表面に塗着する活物質も三次元の空孔部に入り込む
ため密着性が非常によく、その後の工程における活物質
の剥離の問題がなくなる。

【００８１】本発明における金属繊維多孔体は、高速
高圧水流、あるいはニードルパンチ等を用いて金属繊維
同士を三次元的に絡み合わせているため、繊維同士の交
点が非常に多くなっている。これら金属繊維の交点を金
属の融点を越えない高温のもと、非酸化雰囲気中で加圧
することによって絡み合った金属繊維同士の交点を直接
融着させている。かつ、其の際、加圧しながら繊維を融
着させているため、繊維同士の接点が多く、その部分が
融着してつながっているため、張力のある金属繊維多孔
体を得ることができ、また、金属繊維の端末部分も融着
され、金属繊維多孔体の表面に現出せず、金属繊維多孔
体に活物質を塗着した後、セパレーターを介して巻回し
た時、リークの発生を防止できる。かつ、接点が多いた
め、電気が流れやすくなり、導電性に優れた基板とする
ことができる。なお、抵抗値を比較すると、従来のパン
チングメタル(鉄＋ニッケルメッキ)では１０ｍΩ／５０
mm、本発明のニッケル金属繊維多孔体では８ｍΩ／５０
mmと抵抗値が低下していた。

【００８２】金属繊維を水流交絡させる際にウエブを
積載する支持体に凸部を設けシートの直交方向より柱状
の水流を噴射すると、繊維は凸部を避け平坦部に集積
し、パンチ状、ラス状、網目状等、支持体に設けた凸部
の形によって様々な形状の穴模様を施すことができる。
よって、簡単に所要の貫通穴を形成でき、別工程で貫通
穴を形成する必要がなくなり、コストダウンをはかれ
る。さらに、其の際、長さ方向に帯状の平坦部を設けて
おくことにより、貫通穴を設けていないリード部となる
部分を同時に設けることができる。

【００８３】また、多孔体を構成する金属繊維の線径
を細くできるため、形成できる多孔体の厚さを薄くでき
る。さらに、空孔率を大きくとれるため、活物質の充填
量も多くすることができる。このように、多孔体自体の
導電性を高められると共に、活物質の充填量を増加し
て、電池容量をアップすることができる。さらに、基板
の厚さが薄いと柔軟性に富み、活物質を充填した後に所
定寸法に切断する工程で加えられる外力を局所に留めず
分散し、よって、歪みや切断バリが発生しにくく、渦巻
型電池へ巻回して収容する場合、リークや割れを発生さ
せず容易に巻回すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の第１実施形態のフローチ
ャートである。

【図２】第１実施形態の製造工程の一部を示す概略図
である。

【図３】第１実施形態の製造工程の一部を示す概略図
である。

【図４】（Ａ）（Ｂ）は第１実施形態の製造工程で用
いる支持体の概略図である。

【図５】第１実施形態の製造工程の一部を示す概略図
である。

【図６】第１実施形態の製造工程の一部を示す概略図
である。

【図７】第１実施形態の製造工程におけるウエブが交
絡されると同時に貫通穴が設けられる作用を説明する図
面である。

【図８】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は第１実施形態において
支持体に設ける凸部の形状と形成される貫通穴との関係
を示す図面である。

【図９】第１実施形態のリード部となる部分を設けた
金属繊維多孔体の平面図である。

【図１０】第２実施形態の製造方法のフローチャート
である。

【図１１】第２実施形態の製造工程の一部概略図であ
る。

【図１２】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は第３実施形態の基板
の概略断面図である。

【図１３】第４実施形態の製造方法を実施する製造装
置の全体構成図である。

【図１４】第４実施形態のコイル状連続繊維を示す図
面である。

【符号の説明】

７支持体８凸部１３加圧・加熱炉１８貫通穴１９リード部となる部分２０金属繊維多孔体３２ニードルパンチ・ロールＢウエブＦ金属繊維Ｓ金属繊維交絡シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属繊維が交絡されていると共に交絡さ
れた金属繊維同士が直接接合されて空孔を囲む骨格を形
成し、多孔性繊維構造体あるいは三次元網状構造体とな
っていることを特徴とする電池電極基板用金属繊維多孔
体。
【請求項２】上記金属繊維は短繊維である請求項１に
記載の電池電極基板用金属繊維多孔体。
【請求項３】上記金属繊維は、集束伸線法あるいは金
属繊維紡糸法あるいは金属箔切断法により作成した金属
細線より形成したもの、金属棒あるいは金属箔コイルを
びびり振動切削法で切削して形成したもののうち、いず
れかからなる請求項１および２に記載の電池電極基板用
金属繊維多孔体。
【請求項４】上記金属繊維は、その線径が１μｍ〜１
００μｍ、短繊維の場合は、長さが１〜６０ｍｍである
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電池電極
基板用金属繊維多孔体。
【請求項５】上記金属繊維より多孔性繊維構造体ある
いは三次元網状構造体に形成した金属繊維多孔体の厚さ
は、５μｍ〜５０００μｍである請求項１乃至請求項４
のいずれか１項に記載の電池電極基板用金属繊維多孔
体。
【請求項６】上記多孔性繊維構造体あるいは三次元網
状構造体は微細な空孔を有すると共に多数の貫通穴を設
けている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の
電池電極基板用金属繊維多孔体。
【請求項７】上記貫通穴は円形、矩形、あるいは菱形
で、パンチング状、網状、ラス状のシートとしている請
求項６に記載の電池電極基板用金属繊維多孔体。
【請求項８】上記貫通穴が設けられていない帯状部分
を設けて、電極板でリード部となる部分を設けている請
求項６または請求項７に記載の電池電極基板用金属繊維
多孔体。
【請求項９】上記金属繊維からなる金属繊維多孔体を
複数枚積層している請求項１乃至請求項８のいずれか１
項に記載の電池電極基板用金属繊維多孔体。
【請求項１０】請求項１乃至請求項９の金属繊維多孔
体に、孔あけした導電性金属箔あるいは有機物あるいは
無機物の多孔体にメッキを施して形成した金属多孔体を
積層している電池電極基板用金属繊維多孔体。
【請求項１１】請求項１乃至請求項１０のいずれか１
項に記載の電池電極基板用金属繊維多孔体に活物質を充
填して形成している電池電極板。
【請求項１２】上記電池電極板は、ニッケル水素電
池、ニッケルカドミウム電池、リチウム一次電池、リチ
ウム二次電池用の電極板である請求項１１に記載の電池
電極板。
【請求項１３】金属繊維からなるウエブを支持体上に
載置し、該ウエブに対して高圧高速流体を噴射して、金
属繊維を三次元に交絡させたシートとし、ついで、上記金属繊維交絡シートを、加圧下において、
金属繊維の融点以下の温度で加熱して、金属繊維の交点
を融着している電池電極基板用金属繊維多孔体の製造方
法。
【請求項１４】上記加圧下における加熱を非酸化雰囲
気中で行い、続いて、同温度、Ｈ₂雰囲気中で還元を行
っている請求項１３に記載の電池電極基板用金属繊維多
孔体の製造方法。
【請求項１５】上記高圧高速流体として高圧柱状水流
を用い、該高圧柱状水流を直角方向から、支持体上に載
置しているウエブに噴射して、金属繊維交絡シートを形
成し、その後、脱水、乾燥し、ついで、上記加圧下にお
ける加熱を行っている請求項１３または請求項１４に記
載の電池電極基板用金属繊維多孔体の製造方法。
【請求項１６】上記支持体の上面に凸部を設け、凸部
に対応する部分に貫通穴を設けている請求項１３乃至請
求項１５のいずれか１項に記載の電池電極基板用金属繊
維多孔体の製造方法。
【請求項１７】上記支持体上に凸部を設けていない部
分を所定間隔をあけて帯状に設け、該帯状部分と対応す
る部分にリード部となる部分を形成している請求項１６
に記載の電池電極基板用金属繊維多孔体の製造方法。
【請求項１８】金属繊維からなるウエブをニードルパ
ンチにより、金属繊維を三次元に交絡させたシートと
し、ついで、上記金属繊維交絡シートを、加圧下において、
金属繊維の融点以下の温度で加熱して、金属繊維の交点
を融着している電池電極基板用金属繊維多孔体の製造方
法。
【請求項１９】上記金属繊維として集束伸線法あるい
は金属繊維紡糸法あるいは金属箔切断法により作成した
金属細線からなる連続繊維、あるいは該金属細線を切断
して形成した金属短繊維、あるいは、金属棒あるいは金
属箔コイルをびびり振動切削法で切削して形成した短繊
維を用い、これらの金属繊維をブレンダーで開繊し、定
量フィーダーで計量した後、カード機に移して上記ウエ
ブを形成している請求項１３乃至請求項１８のいずれか
１項に記載の電池電極基板用金属繊維多孔体の製造方
法。
【請求項２０】上記金属繊維紡糸法として、金属粉末
を樹脂バインダーと混練して作成した混合物をノズルよ
り押し出して金属繊維とする紡糸法を用い、該金属繊維
を脱煤・焼結している請求項１９に記載の電池電極基板
用金属繊維多孔体の製造方法。
【請求項２１】上記金属繊維紡糸法として、金属粉末
をノズルより押し出して金属繊維とする紡糸法を用い、
該金属繊維を焼結している請求項１９に記載の電池電極
基板用金属繊維多孔体の製造方法。
【請求項２２】請求項１３乃至請求項２１のいずれか
１項に記載の方法で製造した電池電極基板用金属繊維多
孔体に活物質を充填している電池電極板の製造方法。