JPH10310806A - 金属多孔体の製造方法、該方法により製造された金属多孔体及び電池用電極 - Google Patents

金属多孔体の製造方法、該方法により製造された金属多孔体及び電池用電極

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JPH10310806A
JPH10310806A JP10048336A JP4833698A JPH10310806A JP H10310806 A JPH10310806 A JP H10310806A JP 10048336 A JP10048336 A JP 10048336A JP 4833698 A JP4833698 A JP 4833698A JP H10310806 A JPH10310806 A JP H10310806A
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powder
metal powder
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Hirofumi Sugikawa
裕文 杉川
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Katayama Special Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 微小な空孔、貫通した空孔、三次元状空孔等
を有する金属多孔体を簡単に製造する。 【解決手段】 金属粉末Ｐを連続的に搬送される搬送ベ
ルト２あるいは支持シート２０上に散布し、該金属粉末
が散布された搬送ベルトを焼結炉４に通し、上記金属粉
末が圧縮されずに隣接する金属粉末同士が部分的に接触
して隙間がある状態で焼結して、金属粉末の接触部が結
合すると共に上記隙間が微細な空孔とした金属多孔体を
形成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池電極基板等に
好適に用いられる金属多孔体の製造方法、該方法により
製造された金属多孔体および該金属多孔体を用いた電池
用電極に関し、詳しくは、金属粉末より多孔質のシート
を形成し、その空孔に活物質が充填されるようにしたも
ので、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、アルカリ乾電池、
燃料電池等の電極基板、自動車用バッテリーの電極板な
ど各種の電池の電極板として好適に用いられるものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の電池電極基板として用い
られる多孔質の金属シートとして、本出願人は、発泡
体、不織布、メッシュ等の単体、あるいはこれらを２種
以上積層した積層体に導電処理を施した後、電気メッキ
を施して金属シートとしたものを種々提供している（特
開平１−２９０７９２号公報、特開平３−１３０３９３
号等）。
【０００３】上記方法で多孔質の金属シートを製造する
場合、電気メッキの前処理として蒸着方法、化学メッキ
方法、カーボン塗布方法等の方法で導電処理を施す必要
があり、いずれも手数がかかり、コスト高になる等の問
題がある。また、発泡体、不織布、メッシュ等に電気メ
ッキを施した後に脱煤、焼結して基材を焼き飛ばすと、
焼き飛ばされた部分が空洞となり、活物質の充填が出来
ない問題等もある。
【０００４】上記した問題に鑑みて、本出願人は先に、
金属粉末から多孔質の金属シートを製造する方法を多数
提供している（特開平７−１３８６０９号、特開平７−
１１８７０６号等）。
【０００５】上記した方法は、いずれも、発泡体、不織
布、メッシュ等の単体、あるいはこれらの積層体からな
る多孔性基材の空孔部の内周面を含む全表面に金属微粒
粉を接着剤を用いて塗布して導電性金属層を形成し、そ
の後、脱煤、焼結して金属シートを形成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記した金属微粒粉を
用いた従来の多孔質の金属シートの製造方法では、発泡
体、不織布、メッシュ等の多孔性基材の表面に金属微粒
粉を塗布して製造しているため、空孔の大きさおよび形
状は基材の空孔の大きさ及び形状により規制され、基材
の空孔よりも微小な空孔、あるいは逆に基材の空孔より
も大きな空孔、さらに、基材の空孔とは異なる形状の空
孔を形成することは困難であった。
【０００７】また、電極板の基板として要求される条件
の１つとして、板厚を薄くして電池ケース内への収容量
を増加し、電池性能を向上させることが要求されている
が、上記した金属微粒粉を用いた従来の多孔質の金属シ
ートの製造方法では、厚みも基材の厚みにより制限さ
れ、１ｍｍ以下の厚みの多孔質の金属シートを製造する
ことは困難であった。
【０００８】さらに、金属微粒粉と接着剤を混合して、
あるいは、接着剤を基材に塗布した後に金属微粒粉を塗
布しており、いずれも接着剤を用いているため、金属微
粒粉の間に接着剤が介在し、脱煤、焼結時に基材と共に
接着剤が焼き飛ばされると、金属微粒粉の隙間が大きく
なるなど、空孔を制御することが困難であった。また、
接着剤を用いるため、工程数が増加する等の問題もあっ
た。
【０００９】さらにまた、リチウム二次電池の正極基板
および負極基板として、従来、金属無垢箔が用いられて
いるが、電極基板の表→裏、裏→表へのリチウムイオン
の移動ができないため、出来るだけ均一で薄い活物質層
を得るために、基板の片面づつに活物質を塗布しなけれ
ばならなかった。また、基板の表面が平滑であるため、
活物質が剥離しやすい問題もあった。
【００１０】そこで、パンチング状、ラス状、メッシュ
状、発泡状、不織布状などの多孔質の金属シートが、基
板の表→裏、裏→表へリチウムイオンが移動できると共
に活物質の厚みを表裏両面併せて制御出来るため、リチ
ウム二次電池用電極基板として用いられることが検討さ
れているが、従来の多孔質の金属シートでは無垢部およ
び空孔の大きさが不均一であり、リチウムイオンの移動
が均一に十分に行えない問題があった。このリチウムイ
オンの移動をスムーズに行うためには、より小さい穴が
無数に開いていることが望ましいが、従来の多孔質の金
属シートでは、この要求を完全に充足するものは提供さ
れていなかった。
【００１１】さらに、リチウム二次電池の電極基板とし
ては、１０μｍ〜３０μｍ程度の厚みの基板が求められ
るが、前記したように、従来の金属シートでは厚みを１
ｍｍ以下とすることすら困難であり、要求されるような
箔のように薄い厚みの金属シートを製造することは不可
能であった。
【００１２】さらにまた、近年、ビデオカメラ、液晶小
型テレビ、ＣＤプレーヤーなどの大電流を必要とするポ
ータブル機器が普及し、放電容量が大きく、かつ高負荷
放電特性に優れた電池が益々要求されるようになってき
た。しかし、従来、汎用されているアルカリ乾電池は、
缶の中に、外側に正極合剤ペレットを、セパレータを介
して、その内側にゲル状粉末亜鉛を詰め込む構造となっ
ていたため、定められた電池缶容量の中で、放電容量を
大とするとともに、高負荷放電特性を向上させることは
非常に困難であった。
【００１３】そこで、亜鉛無垢箔や亜鉛箔をパンチング
加工あるいはエキスパンデッド加工等したものからなる
負極板と、金属酸化物からなる正極板をセパレータを介
して渦巻き状に巻き回して、正負極板の電極面積を増大
させ、放電容量を大とするとともに、高負荷放電性能を
向上させる構造のアルカリ乾電池が検討されている。し
かしながら、上記パンチング加工亜鉛箔あるいはエキス
パンデッド加工亜鉛箔等を用いた場合、開孔が二次元的
であるため開孔率５０％程度が限度であるとともに、孔
あけ加工を施すため、開孔部は切り落とされて材料ロス
が非常に大きくなり、また、板厚が薄くなるほど加工
費、材料費とも高くなり、かつ、孔あけ加工時に歪みや
バリが発生しやすくなるという問題があった。また、亜
鉛無垢箔および上記した従来の多孔質の金属多孔体を用
いた場合には、上記したリチウム二次電池の場合と同様
の問題があった。
【００１４】また、従来、ニッケル水素電池、ニッケル
カドミウム電池等のアルカリ二次電池の電極は、パンチ
ングメタル、金属メッシュ、エキスパンデッドメタル等
の集電体に、水素吸蔵合金粉末や水酸化ニッケル粉末等
の活物質に結着剤（バインダー）カーボン等の導電剤等
を混合したペースト状の活物質スラリーを塗着している
が、上記結着剤（バインダー）によって電流の流れが妨
げられ、電極の厚み方向の集電性が悪くなる問題があっ
た。
【００１５】本発明は上記した問題を解消し、金属粉末
から金属多孔体を製造する方法をさらに改良し、厚み、
空孔の大きさ、形状を任意に制御でき、かつ、接着剤を
不要として、簡単な工程で品質の優れた金属多孔体を製
造する方法および該方法により製造された金属多孔体を
提供することを課題としている。さらに、結着剤（バイ
ンダー）を添加していない粉末からなる活物質を金属シ
ートに充填可能として集電性に優れた電極を提供するこ
とを課題としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、請求項１で、金属粉末を連続的に搬送さ
れる搬送ベルト上に散布し、該金属粉末が散布された搬
送ベルトを焼結炉に通し、上記金属粉末が圧縮されずに
隣接する金属粉末同士が部分的に接触して隙間がある状
態で焼結して、金属粉末の接触部が結合すると共に上記
隙間を微細な空孔とした金属多孔体を形成していること
を特徴とする金属多孔体の製造方法を提供している。
【００１７】上記搬送ベルトは、ベルトコンベヤ式の循
環駆動装置の金属無垢シート、金属多孔シートを含む無
機材シートの単体あるいはこれらシートの積層体からな
る（請求項２）。例えば、上記搬送ベルトはＳＵＳ（３
Ｉ０Ｓ）からなり、散布した金属粉末を焼結してシート
とした状態で、その表面から剥がすことができるもので
あり、この連続移動される搬送シ−トを焼結炉に通すこ
とにより、非常に効率よく連続的に金属粉末から金属多
孔体を連続的に形成することができる。
【００１８】上記のように、金属粉末を搬送ベルト上に
散布して、圧縮しない状態のままとすると、隣接する金
属粉末同士は、その球面等の表面が点接触あるいは線接
触した状態で、全面が接触せず、隙間が生じた状態とな
っている。よって、この状態のまま焼結炉に通して所要
温度で加熱すると、接触した部分が結合して、金属粉末
同士の隙間が微小な空孔となって、金属多孔体を連続的
に形成することができる。
【００１９】よって、空孔の大きさは金属粉末の大きさ
に応じた大きさとなり、金属粉末の粒径が大きいと、空
孔が大きくなり、粒径が小さいと小さくなる。この金属
粉末としては０．ｌμｍ〜１００μｍが好適に用いられ
る。
【００２０】使用する金属は特に限定されないが、Ｎ
ｉ，Ｃｕ．Ａ１，Ａｇ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｉｎ，Ｔｉ，Ｐ
ｂ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ａｕ、Ｓｂ、Ｃ，Ｃａ，Ｍ
ｏ，Ｐ、Ｗ，Ｒｈ，Ｍｎ，Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｅ，Ｌ
ａ，Ｇａ，Ｉｒ、これらの金属の酸化物および硫化物、
これら金属の化合物を含む単体あるいは混合物が好適に
用いられる。即ち、電気メッキでは用いることが出来な
いＡｌ，Ｔｉ，Ｖ等も用いることが出来る。かつ、一種
類の金属粉末、あるいは複数種類の金属粉末を混合して
用いることが出来る。また、これら金属粉末は相互に絡
み付かず分散性が良いことが望ましいため、外面に相互
に絡み合う凹部と凸部とを有しない形状、例えば、球
状、サイコロ状、四角柱状、円柱状等が好ましい。
【００２１】また、上記搬送ベルトを多孔性とすると、
散布した金属粉末は搬送ベルトの孔より落下して、孔の
部分が貫通した空孔となる。この空孔は上記金属粉末間
の微小な隙間からなる空孔と比較して大きく、製造され
る金属多孔体は微小な空孔と、比較的大きな貫通した空
孔を有する形状となる。なお、上記搬送ベルトの孔より
落下した金属粉末は回収して再利用することができる。
【００２２】また、本発明は、請求項３で、支持シート
を連続的に搬送させ、該支持シート上に金属粉末を散布
し、該金属粉末が散布された支持シートを搬送ベルト上
に移送し、該搬送ベルトと共に焼結炉に通し、上記支持
シート上において圧縮されずに隣接する金属粉末同士が
部分的に接触して隙間がある状態で焼結して、金属粉末
の接触部を結合すると共に上記隙間を微細な空孔とした
金属多孔体を形成することを特徴とする金属多孔体の製
造方法を提供している。
【００２３】上記支持シートは、無垢状樹脂シート、三
次元網状樹脂シート、多孔性繊維状樹脂シートを含む有
機材シート、金属無垢シート、金属多孔シートを含む無
機材シートの単体あるいは、これらシートの積層体から
なる （請求項４）。
【００２４】上記のように支持シートを用いると、循環
駆動装置の搬送ベルト上に直接散布する場合と比較し
て、搬送ベルトより形成された金属多孔体を剥がしやす
くなる。上記支持シートのうち樹脂シート等は脱煤炉に
おける加熱で焼き飛ばされて除去され、一方、金属シー
ト等の無機材のシートは加熱により除去されず、焼結炉
から出た段階で、形成された金属多孔体と分離する場合
と、分離しない状態のまま下流へと搬送して一体に巻き
取る場合とがある。このように、支持シートを金属薄板
等から形成すると、搬送速度を上げて、生産性を高める
ことができる。
【００２５】また、支持シートとして多数の孔を有する
シート状の多孔性材を用いると、搬送ベルトの場合と同
様に、上記金属粉末間の微小な空孔と、上記支持シート
に形成された孔に該当する部分に、大きな貫通した空孔
を有する金属多孔体を製造することもできる。
【００２６】上記金属粉末が散布された搬送ベルトある
いは支持シートを、上記焼結炉に連続した冷却炉に通し
て、金属粉末を焼結後に冷却している（請求項５）。
【００２７】また、上記焼結、冷却した後に、焼結され
た金属多孔体を圧延ローラの間を通し、該圧延により金
属粉末の結合部を増加させて強度を高めてもよい（請求
項６）また、上記焼結、冷却、圧延を複数回繰り返して
もよい（請求項７）。さらに、上記焼結、冷却、圧延後
に、焼結された金属多孔体を、上記搬送ベルトあるいは
支持シートより分離させている（請求項８）。
【００２８】即ち、焼結して形成した金属多孔体は電極
基板として使用することは出来るが、空孔が大きく金属
粉末同士の結合部が少なく、所望の強度が得られない時
は、軽く圧延することで金属粉末同士の結合部を増加さ
せることができる。なお、一度に大きな力で圧下すると
金属多孔体が蛇行したり、亀裂が入る恐れがあるため、
小さい圧延率で複数回繰り返すことが好ましい。
【００２９】上記焼結により形成される金属多孔体の表
面に再度、金属粉末を散布して、焼結してもよい（請求
項９）。これにより、所要の厚さまで金属多孔体の厚さ
を増加させて、引張強度を高めることができる。
【００３０】上記金属粉末を上記搬送ベルトあるいは上
記支持シートに散布した後、押さえローラで所要の小さ
い圧力で上記金属粉末を押圧し、その後、上記焼結炉に
通して焼結してもよい（請求項１０）。
【００３１】上記押さえローラによる押圧は、あくまで
も金属粉末を圧縮するのではなく、金属粉末の接触面積
を増大させる程度のものである。このように、押さえロ
ーラで軽く押さえた後に、焼結炉で焼結すると、金属粉
末の結合面を多くでき、強度を高めることができる。
【００３２】上記支持シートを上記脱煤炉を設けて焼き
飛ばしてもよい（請求項１１）。
【００３３】あるいは、上記支持シートは、脱煤炉で焼
き飛ばさず、上記金属粉末より形成される金属多孔体と
一体に積層した状態として、積層構造の金属多孔体を製
造してもよい。このように、支持シートとの積層構造と
すると、支持シートを種々選択することにより、多様な
形態の金属多孔体を製造することができる。
【００３４】さらに、下記に列挙する金属体を、上記支
持シートとして用いて、金属粉末から形成される金属多
孔体と積層構造としてもよい。あるいは金属粉末から金
属多孔体を形成した後、該金属多孔体を下記に列挙する
金属体と積層して一体化させて、積層構造の金属多孔体
を製造することもできる。
【００３５】即ち、上記金属体としては、無垢状金属板
あるいは金属箔、多数の小孔を設けた金属板あるいは金
属箔、金属メッシュ、金属スクリーン、あるいは／およ
び三次元網状発泡体、多孔性繊維状樹脂、メッシュ体あ
るいはこれらの積層体に金属をメッキあるいは蒸着、金
属微粒粉を塗布、あるいは金属を溶射した後に脱煤、焼
結して形成した金属多孔体、金属繊維からなる金属多孔
体、少なくとも一方のローラをパターンローラとした一
対の圧延ローラにより金属粉末を圧延してなる金属多孔
体の単体あるいはこれらを積層して一体化した物からな
る。
【００３６】さらに、上記した本発明方法で製造された
金属多孔体の両面に、該金属多孔体、多数の小孔を設け
た金属板あるいは金属箔、金属メッシュ、金属スクリー
ン、三次元網状金属多孔体あるいは不織布状金属多孔体
を積層して、上記金属多孔体を同一の金属多孔体でサン
ドイッチ状に挟み、これら両面の金属多孔体の開孔の大
きさ、開孔率あるいは／および線径を相違させてもよ
い。
【００３７】上記搬送ベルトおよび支持シートとして、
非連続の凸部を有する凹凸状材を用い、上記凸部上に散
布された金属粉末を振動させて、或いは掻き落し手段で
凹部に落下させ、該状態で焼結炉に通して焼結し、上記
金属粉末間の微小な空孔と、上記凸部に該当する部分の
大きな貫通した空孔とを有する金属多孔体を製造してい
る（請求項１２）。
【００３８】上記のように金属粉末を散布する搬送ベル
トおよび支持シートに凹凸を設けておくと、散布された
金属粉末は凸部から凹部へと落下して凹部にたまり、ま
た、凸部の表面に金属粉末が積もると、搬送ベルトある
いは支持シートを振動させて凹部へと落下させ、この状
態で焼結すると、凹部にたまった金属粉末が微小な空孔
をあけて結合し、金属多孔体を得ることができる。よっ
て、上記穴あきの支持シートを用いる場合と同様に、製
造される金属多孔体は微小な空孔と、比較的大きな貫通
した空孔を有する形状となる。
【００３９】上記搬送ベルトおよび支持シートとして用
いる多孔シートの孔および請求項１２に記載の凸部の形
状が丸形、菱形、多角形、楕円形状等の任意の形状とし
ている（請求項１３）。これらの孔および凸部は縦横に
所定ピッチで設けておくことが好ましい。
【００４０】上記のように搬送ベルトおよび支持シート
に孔あるいは凸部を設けると、これら孔あるいは凸部の
形状に応じた空孔を有する金属多孔体が形成されること
となり、丸形の場合は形成される金属多孔体はパンチン
グ状となる。また、菱形の場合は形成される金属多孔体
はラス状となる。
【００４１】また、加熱で焼き飛ばされる昇華性微小物
を、上記金属粉末と共に混合して、あるいは、金属粉末
の散布の前に、上記搬送ベルトあるいは支持シート上に
散布し、上記昇華性微小物を脱煤炉を設けて焼き飛ばす
ことにより、上記金属粉末間の微小な空孔と、上記昇華
性微小物が焼き飛ばされた後に形成される大きな空孔と
を有する金属多孔体を製造することもできる（請求項１
４）。
【００４２】上記昇華性微小物として、加熱により分解
してガスを発生する発泡剤のようなものを用いた場合、
発生したガスにより貫通孔が得られ、貫通孔を有する金
属多孔体を製造することができる。また、昇華性微小物
の粒径の大きさに応じて空孔の大きさを制御することも
できる。
【００４３】さらに、本発明は、請求項１５で、上記請
求項１乃至請求項１４のいずれかｌ項に記載の方法によ
り製造された金属多孔体を提供している。
【００４４】上記昇華性微小物あるいは／および搬送ベ
ルトおよび支持シートとして多孔シートあるいは非連続
の凸部を有する凹凸部材を用いて形成された孔を有する
金属多孔体は、パンチング状、網状、ハニカム状、ラス
状、格子状、エキスパンデッド状、スクリーン状、レー
ス状としている（請求項１６）。即ち、昇華性微小物、
多孔シートの孔、あるいは凸部の形状によって任意の形
状の金属多孔体を製造することができる。
【００４５】上記金属多孔体は、開孔が設けられていな
いリード部を一定間隔をあけて備えている構成とするこ
とが好ましい（請求項１７）。
【００４６】さらにまた、本発明は請求項１８で、請求
項１５乃至請求項１７のいずれかｌ項に記載の金属シー
トからなる電池電極基板を提供している。
【００４７】また、本発明は請求項１９で、上記電池電
極用基板の空孔に活物質を充填していると共に、該電池
電極用基板の少なくとも片側表面に活物質層を設けてい
る電池用電極を提供している。上記活物質としては、亜
鉛・鉛・鉄・カドミウム・アルミニウム・リチウム等の
各種金属、水酸化ニッケル・水酸化亜鉛・水酸化アルミ
ニウム・水酸化鉄等の金属水酸化物、コバルト酸リチウ
ム・ニッケル酸リチウム・マンガン酸リチウム・バナジ
ウム酸リチウム等のリチウム複合酸化物、二酸化マンガ
ン・二酸化鉛等の金属酸化物、ポリアニリン・ポリアセ
ン等の導電性高分子、水素吸蔵合金、カーボン、その
他、その種類は特に限定されない。なお、通常、上記活
物質を電池電極用基板に充填する時、活物質にカーボン
粉末等の導電剤や結着剤（バインダー）を添加して充填
しているが、本発明では、活物質に結着剤を添加せずに
用いている（請求項２０）。本発明の金属多孔体は小さ
い空孔を備えており、該空孔に活物質の粉末を結着剤
（バインダー）で結着することなく充填でき、特に、空
孔が三次元構造となっている場合には、活物質の粉末の
保持力が強く、金属多孔体より脱落させることなく確実
に保持できる。このように、結着剤（バインダー）を添
加しないことにより、飛躍的に電極の集電性を高めるこ
とができる。
【００４８】電池がニッケル水素電池の陰極の場合、上
記活物質として、水素吸蔵合金を主成分とする粉末を用
いている（請求項２１）。該活物質は、水素吸蔵合金粉
末単体、あるいは該水素吸蔵合金粉末に遷移金属を混合
した混合粉末からなる（請求項２２）。さらに、上記活
物質層の表面を部分的あるいは全体的に、遷移金属で被
覆していることが好ましい（請求項２３）。
【００４９】上記した電極は、請求項１乃至請求項１４
のいずれか１項に記載の方法により連続的に形成される
金属多孔体に、水素吸蔵合金粉末を主成分とする活物質
を連続的に所要圧力で供給して、上記金属多孔体の空孔
に上記活物質を充填すると共に、該金属多孔体の少なく
とも片面に所要厚さの活物質層を設けて製造することが
好ましい（請求項２５）。即ち、金属粉末から電極用基
板となる金属多孔体を形成する工程に引き続いて、活物
質の粉末を金属多孔体に連続的に所要圧力で供給するこ
とにより、電極を連続的に製造することができる。
【００５０】さらに、本発明は、請求項２４で、請求項
１９乃至請求項２３のいずれか１項に記載の電池用電極
を備えている電池を提供している。該電池としては、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、アルカリ乾電池、燃料電池
等の電極基板、自動車用バッテリーの電極板など各種の
電池を対象とすることができる。
【００５１】
【発明の実施形態】以下、本発明を図面に示す実施形態
により詳細に説明する。図１は第１実施形態を示し、ベ
ルトコンベヤ式の循環駆動装置１の無端状の搬送ベルト
２の上流側上の上方に金属粉末Ｐの貯留ホッパ３を設置
すると共に下流側で焼結炉４および冷却炉５を通してい
る。上記搬送ベルト２はＳＵＳ（３１０Ｓ）製で可撓性
を有する。上記貯留ホッパ３の下端吐出口３ａには計量
制御器（図示せず）を取り付けて、所要の密度且つ所要
の厚さで金属粉末Ｐを搬送ベルト２の上面に散布してい
る。これら金属粉末Ｐとしては、０．１μｍ〜１００μ
ｍで、球状、フレーク状、スパイク状等の適宜な形状を
したものが好適に用いられる。
【００５２】上記のように搬送ベルト２上に散布された
金属粉末Ｐは圧縮されない状態であるため、図２に示す
ように、隣接する金属粉末同士は全面が接触しておら
ず、部分的な点接触あるいは線接触がなされた状態、隣
接する金属粉末Ｐの間には空孔（隙間）Ｃが存在する。
【００５３】この状態で、搬送ベルト２と共に焼結炉４
に挿入して、所要温度で加熱して焼結すると、上記金属
粉末Ｐ同士の接触部分が融着して結合する。かつ、上記
隙間Ｃは残存した状態であるため、結合した金属粉末Ｐ
の間に空孔Ｃが存在し、微細な多孔構造を形成し、金属
多孔性シート１０が連続的に形成される。このように、
焼結炉４で焼結して金属多孔性シート１０とした後、冷
却炉５に通して所要温度で冷却する。
【００５４】上記のように、焼結炉４で焼結して金属多
孔性シート１０とした状態でも、電池電極板として使用
することは可能であるが、空孔Ｃが大きく、金属粉末Ｐ
同士の結合部分が少なく、所要の強度が得られない場合
には、図１に示すように、金属多孔性シート１０を搬送
ベルト２より剥がして分離し、圧延ローラ６に通して、
軽く圧延して、金属粉末Ｐ同士の結合部を多くしてい
る。
【００５５】上記圧延ローラ６を通して、金属粉末Ｐの
接触面積を増大させた後、ついで、第２の焼結炉７に通
して、接触させた部分を融着して結合し、その後、第２
の冷却炉８で冷却している。
【００５６】圧延する際には、一度に大きな圧下をかけ
ると、金属多孔性シート１０に損傷および切断、蛇行が
発生する恐れがあるため、複数回に分けて行っている。
よって、上記第２の冷却炉８を通した後に、第２の圧延
ローラ９で２度目に圧延を行って、さらに、金属粉末Ｐ
の接触面積を増加させ、その後、第３の焼結炉１１、第
３の冷却炉１２へと通し、その後、スキンパスローラ１
３に通して調質圧延を行った後、コイル１４として金属
多孔性シート１０からなる金属多孔体を巻き取ってい
る。
【００５７】
【実験例１】搬送ベルト２上に貯留ホッパ３から平均粒
径４０μｍの扁平状の電解Ｃｕ粉末を１３５ｇ／ｍ2で
散布した。焼結炉４内において、非酸化雰囲気中で６０
０℃〜９５０℃で焼結した。この時、約７％幅の収縮が
おきた。冷却炉５で５０℃まで冷却させた後、冷却炉５
から出た段階で、搬送ベルト２から形成された金属多孔
性シート１０を剥がした。
【００５８】ついで、圧延ローラ６で圧延を行った。得
られたＣｕ多孔シートは板厚が２２μｍ、空孔率が２６
％ 重量が１４５ｇ／ｍ2、張力が１.５ｋｇｆ／２０ｍ
ｍであった。
【００５９】ついで、第２の焼結炉７内において非酸化
雰囲気中（９５０℃）で焼結し、続いて、冷却炉８で冷
却した。その後、再度第２の圧延ローラ９で圧延した
後、第３の焼結炉１１内で非酸化雰囲気中９５０℃で焼
結し、続いて第３の冷却炉１２で冷却した。その後、ス
キンパスローラ１３で調質圧延を行った。
【００６０】最終的に製造された金属多孔性シート１０
の板厚は１８μｍ 空孔率は１６％、重量は１３４ｇ／
ｍ2、張力は２.８ｋｇｆ／２０ｍｍであった。上記のよ
うに、圧延・焼結を繰り返すことにより、金属粉末間の
結合が強固となり、引っ張り強度の優れたＣｕ多孔シー
トを得ることができた。
【００６１】図３および図４は第１実施形態の変形例を
示す。図３の変形例では、ベルトコンベヤ１を長くし、
ベルトコンベヤ式の循環駆動装置１の搬送ベルト２上に
おいて、第１ホッパ３Ａから金属粉末Ｐを散布した後、
第１焼結炉４Ａ、第１冷却炉５Ａを通して金属多孔性シ
ートを形成し、さらに、該金属多孔性シート上に、第２
ホッパ３Ｂより金属粉末Ｐを散布して、第２焼結炉４Ｂ
で焼結し、第２冷却炉５Ｂで冷却している。このよう
に、金属粉末Ｐの散布と焼結・冷却を複数回繰り返すこ
とにより、厚さの大きな金属多孔性シート１０を得るこ
とができる。
【００６２】このように、搬送ベルト２上で金属粉末Ｐ
の散布と焼結・冷却を複数回繰り返した後、搬送ベルト
２より剥がして、第１実施形態と同様に圧延ローラ６を
通し、その後、再度、焼結炉４、冷却炉５を通して、強
度を高めた後に、コイル１４として巻き取っている。
【００６３】図４の変形例では、第１のベルトコンベヤ
式の循環駆動装置１Ａの搬送ベルト２上に第１のホッパ
３Ａより金属粉末Ｐを散布し、つづいて焼結炉４Ａ、冷
却炉５Ａを通して形成した金属多孔性シート１０を搬送
ベルト２と剥がした後、圧延ローラ６で圧延する。その
後、再度、第２の循環駆動装置１Ｂ上の搬送ベルト２上
に金属多孔性シート１０を載せて、その上に第２のホッ
パ３Ｂより金属粉末Ｐを散布し、続いて、焼結炉４Ｂ、
冷却炉５Ｂに通している。このようにしても、金属多孔
性シートの厚さを大とすることができる。上記冷却炉５
Ｂを出た後に、金属多孔性シート１０を第２のベルトコ
ンベヤ式の循環駆動装置１Ｂの搬送ベルト２より剥がし
た後、第２の圧延ローラ９に通して、その後、さらに、
焼結炉１１、冷却炉１２、スキンパスローラ１３を通し
て、コイル１４として巻き取っている。このように、金
属粉末の散布→焼結・冷却→圧延を繰り返すと、厚さが
あると共に強度が高い金属多孔性シートを得ることがで
きる。
【００６４】図５は本発明の第２実施形態を示す。該第
２実施形態では、金属粉末Ｐを循環駆動装置１の搬送ベ
ルト２に直接散布するのではなく、有機樹脂製シートか
らなる支持シート２０を用い、該支持シート２０をコイ
ル２１より連続的に巻き出し、案内ローラ２２で案内し
て移送して、下流側で循環駆動装置１の搬送ベルト２の
上面へと導いている。この循環駆動装置１に達するまで
の領域で、支持シート２０の上方にホッパ３から金属粉
末Ｐを散布している。
【００６５】金属粉末Ｐが散布された支持シート２０
は、循環駆動装置１の搬送ベルト２の上面に乗り移った
状態で、搬送ベルト２と共に脱煤炉２３、焼結炉４、冷
却炉５を順次通過する。上記脱煤炉２３において支持シ
ート２０が焼き飛ばされ、続いて、焼結炉４で金属粉末
Ｐが焼結されて、金属多孔性シート１０となり、続い
て、冷却炉５で形成された金属多孔性シート１０が冷却
される。
【００６６】上記冷却炉５を出た段階で、搬送ベルト２
から剥がして、金属多孔性シート１０を第１実施形態と
同様に、圧延ローラ６を通して圧延し、ついで、第２の
焼結炉７、冷却炉８、第２の圧延ローラ９、第３の焼結
炉１１、冷却炉１２を通し、最後にスキンパスローラ１
３を通してコイル１４として巻き取っている。
【００６７】図６は第２実施形態の変形例を示し、支持
シートとして、焼結炉における加熱により除去されない
無機質の支持シート２０’を用いている。この無機質の
支持シート２０’を用いる場合、循環駆動装置１の搬送
ベルト２から剥がす段階で、さらに、支持シート２０’
と金属多孔性シート１０とを分離して、金属多孔性シー
ト１０のみを再度、圧延ローラ６、第２の焼結炉７、冷
却炉８に通し、その後、スキンパスローラ１３を通して
巻き取っている。
【００６８】図７も第２実施形態の変形例を示し、図６
と同様に焼結炉における加熱により除去されない無機質
の支持シート２０’を用いている。図６の変形例との相
違点は、金属粉末が金属多孔性シート１０として形成さ
れた後に支持シート２０’と剥がして分離せず、支持シ
ート２０’と共に連続して移送し、金属多孔性シート１
０と支持シート２０’とを一体にして、コイル１４とし
て巻き取っている点である。この場合、無機質からなる
支持シート２０’を薄い無垢状の金属シートとしておく
と、該無垢状の金属シートの表面に金属多孔性シートが
積層された構造の金属多孔体が得られる。
【００６９】上記図７の変形例では、支持シート２０’
として無垢状の金属シートを用いているが、パンチング
メタルなどの穴あき金属シート、あるいは三次元網状、
多孔性繊維状の多孔性金属シート、さらには、図１で製
造した金属多孔性シートを支持シートとして用いて、一
体化した積層構造の金属多孔体を得ることもできる。
【００７０】図８は第３実施形態を示し、図５に示す第
２実施形態との相違点は、支持シートとして加熱で焼き
飛ばすことができる孔あきの支持シート３０を用いてい
る点であり、工程は第２実施形態と同様であり、同一符
号を付して説明を省略する。
【００７１】即ち、図１０（Ａ）に示すように、パンチ
ング状に丸穴３０ａが縦横等ピッチであけられた樹脂製
シートを支持シート３０として用いている。よって、該
支持シート３０に対してホッパ３より金属粉末Ｐを散布
すると、上記丸穴３０ａが存在する部分は、金属粉末Ｐ
が丸穴３０ａを通って落下することとなり、支持シート
３０の上面に所要ピッチで穴あき状態で金属粉末Ｐが積
もることとなる。
【００７２】上記丸穴３０ａを通して落下した金属粉末
Ｐは、ホッパ３と対向した位置に金属粉末受け３１を設
置して、該金属粉末受け３１に貯留し、再利用を図って
いる。
【００７３】上記のように、穴あきの支持シート３０上
に散布された金属粉末Ｐを、循環駆動装置１の搬送ベル
ト２上で、支持シート３０と共に、脱煤炉２３に搬入
し、所要温度で加熱して支持シート３０を焼き飛ばす。
続いて、焼結炉４に搬入して、所要温度で加熱して焼結
する。
【００７４】その後、第２実施形態と同様に、冷却炉５
を通した後、搬送ベルト２と分離して、圧延ローラ６で
軽く圧延し、続いて、第２の焼結炉７に通して焼結し、
以下、第２実施形態と同様の工程としている。
【００７５】上記第３実施形態では、第１実施形態およ
び第２実施形態と同様に、丸穴３０ａが設けられていな
い部分では、散布された金属粉末同士の接触面が結合さ
れて微細な多孔構造になっていると共に、丸穴３０ａに
当たる部分には、比較的大きな貫通穴からなる空孔が形
成される。即ち、図９に示すように、金属粉末同士の隙
間からなる微細な空孔Ｃ１と丸穴３０ｃに当たる大きな
貫通穴からなる空孔Ｃ２との２種類の空孔を有する金属
多孔性シート１０’が連続的に製造できる。
【００７６】第３実施形態では、支持シート３０として
図１０（Ａ）に示す丸穴をあけた支持シートを用いてい
るため、形成される金属多孔性シートの大きな貫通した
空孔Ｃ２は丸穴となっている。なお、図１０（Ｂ）に示
す四角穴をあけた支持シート３０、図１０（Ｃ）に示す
多角形穴をあけた支持シート３０、菱形穴をあけた支持
シート３０を用いると、それぞれ対応した形状の大きな
貫通した空孔Ｃ２をあけた金属多孔性シートからなる金
属多孔体を得ることができる。
【００７７】図１１および図１２は第４実施形態を示
し、図５に示す第２実施形態との相違点は、支持シート
として凹凸を有する支持シート４０を用いている点であ
り、工程は第２実施形態と同様であるため、図示および
説明を省略する。
【００７８】上記支持シート４０は所要ピッチで山型状
の凸部４０ａを非連続で設け、その間の谷状の凹部４０
ｂで凸部４０ａを囲んで連続させた形状としている。こ
のように凹凸を設けた支持シート４０をコイル４１より
連続的に巻き出して搬送し、該支持シート４０に対し
て、ホッパ３より金属粉末Ｐを散布する。
【００７９】支持シート４０上に散布された金属粉末Ｐ
は、図１２（Ａ）に示すように、凹部４０ｂに積もると
共に、凸部４０ａの表面にも積もる。よって、金属粉末
Ｐの散布位置よりも下流位置で、振動発生手段４２を設
置して、該振動発生手段４２により支持シート４０に振
動をかけ、凸部４０ａの表面に積もった金属粉末Ｐを凹
部４０ｂに落下させている。
【００８０】この状態で焼結炉で焼結すると、凹部４０
ｂに積もった金属粉末Ｐは、接触面が結合されて微細な
多孔を有する構造となり、凸部４０ａにあたる部分は比
較的大きな貫通した空孔となる。即ち、第３実施形態の
多孔質の支持シート３０を用いた場合の図９に示す構造
と同様な、図１２（Ｂ）に示す微細な空孔Ｃ１と大きな
貫通した空孔Ｃ２とを有する金属多孔体が製造できる。
【００８１】上記凹凸のある支持シート４０の場合も穴
あきの支持シート３０の場合と同様に、凸部の形状を四
角形状、菱形形状、多角形状とすると、これら形状と対
応した大きな空孔を設けることができる。
【００８２】また、振動発生手段により凸部４０ａの表
面に散布された金属粉末を凹部４０ｂへと落とす代わり
に、ドクターナイフ（図示せず）を上方に設置して、凸
部４０ａ上の金属粉末Ｐを凹部４０ｂへと強制的に掻き
落としてもよい。
【００８３】
【実験例２】菱形の凸模様のついた樹脂製の支持シート
４０上に扁平状のＣｕ電解粉末（平均粒径４０μｍ）を
８７ｇ／ｍ2散布した。振動発生手段４２で支持シート
４０に振動を与えることにより、凸部４０ａのＣｕ粉末
を凹部４０ｂに移動させた。続いて、循環駆動装置の搬
送ベルト上へと載せて、該搬送ベルトと共に脱煤炉に搬
入し、大気中で６５０℃で脱煤することにより支持シー
ト４０を焼き飛ばした。続いて、焼結炉に搬入して、非
酸化雰囲気中において８５０℃〜９５０℃で焼結した。
続いて、冷却炉に搬入して冷却した後、搬送ベルトより
剥がして、形成した金属多孔性シートのみを移送し、圧
延ローラで圧延した。ここまでの工程で、菱形の大きな
貫通孔を有すると共に他の部分に微細な空孔を有するＣ
ｕ多孔シートが得られた。該Ｃｕ多孔シートの板厚は１
８μｍ、空孔率は約４６％、重量は８７ｇ／ｍ2であっ
た。
【００８４】上記Ｃｕ多孔シートを、続いて、第２の焼
結炉において、非酸化雰囲気中９５０℃で焼結し、冷却
後、再度圧延した。さらに、第３の焼結炉において、非
酸化雰囲気中９５０℃で焼結し、冷却後、スキンパスを
行った。
【００８５】上記した工程で製造したＣｕ多孔シート
は、板厚が１７μｍ、空孔率が４５％、重量が８３ｇ／
ｍ2で、圧延により長さ方向に約５％伸びていた。
【００８６】上記第３実施形態では穴あきの支持シート
を用いると共に、第４実施形態では凹凸のある支持シー
トを用い、かつ、いずれも加熱により焼き飛ばされる樹
脂製シートを用いているが、金属シートなどの無機質か
らなるシートでもよい。さらに、第１実施形態のように
循環駆動装置の搬送ベルトに直接金属粉末を散布する場
合には、搬送ベルトを穴あきとし、あるいは凹凸を設け
て、貫通穴を有する金属多孔体を製造することもでき
る。
【００８７】図１３および図１４は第５実施形態を示
し、金属粉末に昇華性微小物を混合して、第１実施形態
と同様な装置の場合はベルトコンベヤ式の循環駆動装置
の搬送ベルト上に散布し、また、第２実施形態〜第４実
施形態と同様な装置の場合は、支持シート上に散布して
いる。
【００８８】上記昇華性微小物としては、例えば、加熱
により焼き飛ばされる樹脂製の球状体（所謂ビーズ状の
もの）、立方体、直方体、あるいは超微粒粉などが用い
られる。
【００８９】第５実施形態では、図１３（Ａ）に示すよ
うに、金属粉末Ｐを貯留したホッパ３と上記昇華性微小
物５０を貯留したホッパ５１とを混合ホッパ５２の上方
に設置し、該混合ホッパ５２を第１実施形態のホッパ３
と同様に、循環駆動装置１の搬送ベルト２の上方に配置
している。上記混合ホッパ５２の内部には金属粉末Ｐと
昇華性微小物５０とを混合するための撹拌器５３を設け
て、略均一になるように混合している。
【００９０】このように、金属粉末Ｐと昇華性微小物５
０とを混合して、循環駆動装置１の搬送ベルト２の上面
に散布した後、脱煤炉２３、焼結炉４に搬入して加熱す
ると、昇華性微小物５０が昇華して、図１４に示すよう
に、昇華性微小物５０が存在した部分が空孔Ｃ３とな
る。この空孔Ｃ３は第３実施形態および第４実施形態の
大きな空孔Ｃ２と相違して、貫通穴に限られず、厚さ方
向にランダムに存在する空孔となる。さらに、昇華性微
小物５０による空孔Ｃ３を囲む部分の金属粉末Ｐの接触
面が結合され、微細な空孔Ｃ１と上記昇華性微小物によ
る比較的大きな空孔Ｃ３を有する金属多孔性シート１
０”が形成される。
【００９１】上記昇華性微小物５０の大きさを変えるこ
とにより、任意の大きさの空孔Ｃ３を形成でき、かつ、
大きさ及び形状の相違する昇華性微小物５０を混合する
と、任意の大きさ及び形状の空孔Ｃ３を容易に形成する
ことができる。
【００９２】上記のように脱煤焼結した後に冷却し、そ
の後、前記実施形態と同様に、圧延し、焼結、冷却を繰
り返すことが好ましいことは言うまでもない。
【００９３】また、図１３（Ｂ）に示すように、搬送ベ
ルト２上に、上流側に昇華性微小物５０を貯留したホッ
パ５１、下流側に金属粉末Ｐを貯留したホッパ３を並設
し、昇華性微小物５０を搬送ベルト２上に散布した後、
金属粉末Ｐを散布してもよい。この場合、昇華性微小物
５０の隙間に金属粉末Ｐが散布されるため、予め混合し
た場合と同様となる。
【００９４】また、第３実施形態で用いた多孔性の支持
シートあるいは第４実施形態で用いた凹凸のある支持シ
ートを用い、これら支持シートに金属粉末と上記昇華性
微小物とを散布・塗布すると、支持シートにより形成さ
れる大きな貫通した空孔と、昇華性微小物により形成さ
れる中程度の空孔と、金属粉末同士の接触部に形成され
る微小な空孔との、３種類の空孔を備えた金属多孔体を
製造することができる。
【００９５】さらに、上記昇華性微小物５０として、例
えば、加熱により分解してガスを発生する発泡剤のよう
なものを用いた場合、発生したガスによって、貫通穴が
得られる。即ち、図１５（Ａ）に示すように、比較的大
きな昇華性微小物５０を混合しておくと、加熱により図
１５（Ｂ）に示すようにガスが発生して、図１５（Ｃ）
に示すように、昇華性微小物５０の存在した部分が上下
両面に連通して貫通穴Ｃ４となる。よって、第３および
第４実施形態と同様に比較的大きな貫通穴からなる空孔
と微細な空孔を有する金属多孔体が得られる。
【００９６】
【実験例３】扁平状の電解Ｃｕ粉末（平均粒径４０μ
ｍ）を９０重量部と昇華性微小物（粒径１５〜２０μ）
１０重量部を混合し、搬送ベルト２上に１００ｇ／ｍ2
で散布した。脱煤焼結炉内において、水素雰囲気中９５
０℃にて昇華性微小物を気化させて除去すると共に、Ｃ
ｕ粉末を焼結した。ついで、冷却炉５で冷却した後、搬
送ベルト２から剥がし、その後、圧延を行なって、板厚
が１２.８μｍ 空孔率が１５.８％ 重量が９９ｇ／ｍ
2のＣｕ多孔シートを得た。
【００９７】上記Ｃｕ多孔シートは、全面に穴径２０〜
３０μｍの貫通孔が形成されており、焼結により幅方向
に約１０％収縮していた。なお、大気中で脱煤を行なう
とシートが酸化されてボロボロになってしまうため、焼
結時に発泡剤を気化させて除去した。
【００９８】上記金属多孔性シートを、再度、焼結炉に
おいて水素雰囲気中９５０℃で焼結し、再度圧延した。
さらに、３回目の焼結炉において、水素雰囲気中９５０
℃で焼結し、スキンパスを行なって、板厚が１１.６μ
ｍ 空孔率が８.０％ 重量が９５ｇ／ｍ2とした。
【００９９】図１６は第６実施形態を示し、循環駆動装
置１の搬送ベルト２上にホッパ３から金属粉末Ｐを散布
した後、搬送ベルト２の上面に配置した押さえローラ６
０により小さい圧力で軽く金属粉末Ｐを押圧している。
この押さえローラ６０による押圧は、あくまでも金属粉
末Ｐを圧縮するのではなく、金属粉末Ｐの接触面積を増
大させる程度のものである。
【０１００】このように、押さえローラ６０で軽く押さ
えた後に、焼結炉４で焼結すると、金属粉末の結合面を
多くでき、強度を高めることができる。
【０１０１】図１７は第７実施形態を示し、スキンパス
ロール１３を通す前に、前工程で製造された金属多孔性
シート１０をリード部付与ローラ７０Ａと７０Ｂの間に
通している。これらリード部付与ローラ７０Ａと７０Ｂ
とには、長さ方向の両端および中央部に所定間隔をあけ
て、かつ上下対向させた位置に凸部７１を設けている。
よって、このリード部付与ローラ７０Ａと７０Ｂの間を
通した金属多孔性シート１０は、凸部７１により上下両
面より押圧される部分は、微細な空孔がつぶれて金属無
垢状となる。この金属無垢部がリード部７２となり、電
池電極用基板として金属多孔シート１０が用いられた場
合に、集電機能を果たすリード部となる。
【０１０２】なお、上記各実施形態において、製造した
金属多孔性シートを支持シートとして用い、該支持シー
ト上に金属粉末を散布して、繰り返し使用し、所要の板
厚および強度を有する金属多孔性シートとしてもよい。
【０１０３】図１８および図１９は第８実施形態を示
す。該第８実施形態は前記図１１に示す第４実施形態の
方法で形成する大きな空孔Ｃ２と微細な空孔Ｃ１とを有
する金属多孔性シート１０’に、活物質、例えば、水素
吸蔵合金粉末を主成分とする活物質を供給して、連続的
に電極を形成している。
【０１０４】即ち、スキンパスローラ１３を通して調質
圧延を行って金属多孔性シート１０’を作成し、一旦コ
イル１４として巻き取っている。このコイル１４より巻
き出した金属多孔性シート１０’を連続的に搬送して垂
直方向へと案内し、金属多孔性シート１０’の両側のロ
ーラ８０Ａと８０Ｂの上方に配置したホッパー８１よ
り、その内部に貯溜している活物質の粉末（例えば、水
素吸蔵合金粉末とＮｉ粉末との混合粉末）８２を金属シ
ート１０’の両側とローラ８０Ａと８０Ｂの間に供給し
ている。
【０１０５】上記供給された混合粉末８２はローラ８０
Ａと８０Ｂによる押圧力で、金属多孔性シート１０’の
空孔Ｃ２、Ｃ１に充填されると共に、金属多孔性シート
１０’の両面に固着され、所要厚さの活物質層（例え
ば、水素吸蔵合金層）８５Ａ、８５Ｂを形成する。
【０１０６】ついで、焼結炉８６を挿通させ、非酸化雰
囲気内で焼結し、その後、冷却炉８７に通して冷却す
る。最後にスキンパスローラ８８を通して所要荷重で調
質圧延する。このようにして形成した図１９に示す電極
（例えば、水素吸蔵合金電極）９０を連続的にコイル９
１として巻き取っている。
【０１０７】
【実験例４】スキンパスローラ１３で圧延して形成され
Ｎｉ金属多孔性シート１０’は、大きな空孔Ｃ２の孔径
１．８ｍｍ、空孔率４７．０％、板厚２５μｍである。
該金属多孔性シート１０’に供給する混合粉末８２は、
６０〜８０μｍのＡＢ2型の水素吸蔵合金粉末を１８重
量部、平均粒径２．５μｍのＮｉ粉末を２重量部を混合
した。該混合粉末を金属シート１０’の両面に片面づつ
５４０ｇ／ｍ2となるように供給し、１５０ｍｍφのロ
ーラ８０Ａ、８０Ｂで荷重５トンで加圧し、ラインスピ
ード１ｍ／ｍｉｎとして、圧延を行った。その後、焼結
炉８６で非酸化雰囲気中で９５０℃で２分間焼結し、最
後にスキンパスローラ８８で荷重５トンで圧延し、板厚
０．１８ｍｍの水素吸蔵合金電極９０を作成した。
【０１０８】上記のように製造した水素吸蔵合金電極９
０は結着剤（バインダー）を添加していないため、結着
剤（バインダー）により電流の流れは阻害されず、ま
た、従来導電剤として用いられているカーボンに代えて
Ｎｉ粉末を添加しているため、集電性の高い電極とな
る。
【０１０９】上記金属多孔性シートの製造後、水素吸蔵
合金電極等の電極を連続的に製造する方法は、上記方法
に限定されない。即ち、前記第１、第２、第３、第５、
第６の実施形態の方法の後に第７実施形態と同様にコイ
ルより巻き戻して金属シートを搬送して活物質を充填す
ることにより、あるいは、コイルに巻かずに連続的に搬
送して活物質を充填することにより、電極を連続的に製
造することができる。また、水素吸蔵合金粉末にＮｉ粉
末に代えて他の遷移金属、例えば、Ｃｕ粉末を混合して
もよいし、あるいは、Ｎｉ粉末とＣｕ粉末を混合したも
の等の遷移金属を水素吸蔵合金粉末に混合してもよい。
さらに、水素吸蔵合金粉末のみを単体で用いてもよく、
また、遷移金属も粉末形状に限定されない。
【０１１０】
【実験例５】図１３に示す第５実施形態の方法により、
板厚２５μｍ、空孔率３５％のＮｉ金属多孔性シート１
０”を作成した。これに、ＡＢ5型の水素吸蔵合金粉末
を実験例４と同様にして、金属多孔性シートの両面から
供給し、荷重５トンで加圧し、その後、焼結炉で非酸化
雰囲気中で９５０℃で２分間焼結し、最後にスキンパス
ローラで調質圧延して、板厚０．１８ｍｍの水素吸蔵合
金電極を作成した。なお、実験例５では、第５実施形態
の方法でＮｉ金属多孔性シート１０”を作成した後、コ
イルに巻き取らずに、連続して搬送し、水素吸蔵合金粉
末を供給した。
【０１１１】上記のように作成した水素吸蔵合金電極
は、 金属多孔性シートに昇華性微小物による空孔と、 金
属粉末間の微細な空孔を有しているため、これら空孔に
水素吸蔵合金粉末が充填され、かつ、金属シートの両側
表面には水素吸蔵合金粉末層の厚さが薄いと共に、焼結
およびスキンパスローラによる加圧で確実に固定されて
いた。
【０１１２】上記のように、金属多孔性シートに水素吸
蔵合金粉末を供給して、金属シートの空孔および両側表
面に水素吸蔵合金粉末を充填した後、図２０に示すよう
に、両側の水素吸蔵合金層８５Ａ、８５Ｂの表面にＮｉ
粉末等の遷移金属粉末を供給して、遷移金属層９５を形
成してもよい。このように、遷移金属層９５を設ける
と、水素吸蔵合金粉末の保持力を更に高めることができ
る。
【０１１３】また、水素吸蔵合金層８５Ａ、８５Ｂの表
面に供給する金属は、Ｎｉ粉末にかぎらず、Ｃｕ粉末等
の遷移金属あるいはＮｉ粉末とＣｕ粉末等からなる遷移
金属の混合粉末でもよい。さらに、水素吸蔵合金層は多
孔状の金属シートの両面でなく、片面にだけ設けてもよ
い。
【０１１４】
【実験例６】前記実験例２で得られた多孔状のＣｕ金属
シート（板厚１７μｍ、空孔率４５％）を連続的に搬送
し、その両面に、メソフェーズ黒鉛１００重量部とスチ
レンブタジエンゴム５重量部の混合物をカルボキシメチ
ルメルロース水溶液に懸濁させたペースト状活物質を塗
着し、乾燥、圧延して、板厚０．２ｍｍの電極を形成し
た。
【０１１５】上記実験例６に記載したように、水素吸蔵
合金電極のみならず、リチウム二次電池の負極用として
用いられる電極も、電極基板となる金属多孔性シートを
形成した後に、一旦コイルに巻き取った後に巻き戻して
連続して、あるいはコイルとして巻き取らずに、多孔状
の金属シートを連続搬送して活物質を供給して電極を作
成することもできる。
【０１１６】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、金属粉末を循環駆動装置の搬送ベルト上、あ
るいは、該搬送ベルト上にのせる支持シート上に密に直
接散布し、この状態で、金属粉末を圧延せずに、隣接す
る金属粉末同士が部分的に接触した状態で焼結炉に通し
て焼結するため、上記接触した部分が融着により結合さ
れ、接触しておらずに隙間があった部分は微細な空孔と
してのこる。よって、微細な空孔を多数有する金属多孔
体を連続的に形成することができる。
【０１１７】さらに、支持シートとして穴あきシートや
凹凸のあるシートを用いると、穴の部分あるいは凸部の
部分が貫通した空孔となり、金属粉末間の隙間の微細な
空孔と貫通した比較的大きな空孔とを有する金属多孔体
を連続的に形成することができる。
【０１１８】さらに、昇華性微小物を金属粉末と混合し
て搬送ベルトあるいは支持シートに散布すると、この昇
華性微小物が昇華した後に空孔が形成できるため、三次
元形状で、昇華性微小物の大きさに応じた所要の大きさ
の空孔を形成することができる。よって、金属粉末間の
微小な空孔と上記昇華性微小物による比較的大きな空孔
とを有する金属多孔体、さらには、上記穴あきのシート
や凹凸のあるシートと用いると、貫通した空孔も含んだ
多様な空孔を有する金属多孔体を連続的に製造すること
ができる。
【０１１９】上記したように、微細な空孔、貫通した空
孔、三次元状の空孔を、単独で、あるいは、組み合わせ
て形成できるため、電池の種類に対応した好適な金属多
孔体からなる電極基板を提供することができる。即ち、
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、アルカリ乾電池、燃料電
池等の電極基板、自動車用バッテリーの電極板として好
適に用いることが出来る。
【０１２０】また、金属粉末より金属多孔性シートを連
続的に製造した後、該金属多孔性シートに水素吸蔵合金
粉末等の活物質の粉末を供給することにより、水素吸蔵
合金電極等の電池用電極を連続的に製造することができ
る。このように、金属多孔性シートの製造と該金属多孔
性シートを基板とした電極を一貫的に製造できるため、
電極の生産性を飛躍的に高めることができる。
【０１２１】さらに、本発明の電池電極では、活物質に
粉末からなる結着剤（バインダー）を添加していないた
め、その分、活物質の量を増加させることができ、集電
性を向上させることができる。具体的には、従来添加し
ていた結着剤（バインダー）の量に相当して、活物質の
量を増加させることができ、該増加量は約７％である。
さらに、従来、導電材として用いていたカーボン等の代
わりにＮｉ粉末やＣｕ粉末等の遷移金属を添加すると集
電性をさらに高めることができ、電池性能を５〜１０％
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の方法を実施する装置
の概略図である。
【図２】 散布された金属粉末の状態を示す概略拡大図
である。
【図３】 第１実施形態の変形例を示す概略図である。
【図４】 第１実施形態の他の変形例を示す概略図であ
る。
【図５】 本発明の第２実施形態の方法を実施する装置
の概略図である。
【図６】 第２実施形態の変形例を示す概略図である。
【図７】 第２実施形態の他の変形例を示す概略図であ
る。
【図８】 本発明の第３実施形態の方法を実施する装置
の概略図である。
【図９】 第３実施形態により製造される金属多孔性シ
ートの平面図である。
【図１０】 （Ａ）乃至（Ｄ）はそれぞれ第３実施形態
で用いる支持シートを示す平面図である。
【図１１】 第４実施形態を示す概略図である。
【図１２】 （Ａ）は第４実施形態の方法の原理を示す
概略図、（Ｂ）は形成される金属多孔体の平面図であ
る。
【図１３】 （Ａ）（Ｂ）は第５実施形態の概略図であ
る。
【図１４】 第５実施形態により製造される金属多孔性
シートの概略断面図である。
【図１５】 第５実施形態の変形例の貫通孔形成工程を
示す概略断面図である。
【図１６】 第６実施形態の概略図である。
【図１７】 第７実施形態の概略図である。
【図１８】 第８実施形態の方法を示す概略図である。
【図１９】 第８実施形態の方法で製造された電極の拡
大図である。
【図２０】 第８実施形態の変形例で製造された電極の
拡大断面図である。
【符号の説明】
１ ベルトコンベヤ式の循環駆動装置 ２ 搬送ベルト ３ 金属粉末貯留用のホッパ ４、７、１１ 焼結炉 ５、８、１２ 冷却炉 ６、９ 圧延ローラ １０ 金属多孔性シート １３ スキンパスローラ １５ 圧延ロール ２０ 支持シート ３０ 孔あきの支持シート ３０ａ 孔 ５０ 昇華性微小物 ７０Ａ、７０Ｂ リード部付与ローラ ８２ 水素吸蔵合金粉末とＮｉ粉末の混合粉末 ９０ 水素吸蔵合金電極 Ｐ 金属粉末 Ｃ，Ｃ１，Ｃ２、Ｃ３ 空孔

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属粉末を連続的に搬送される搬送ベル
    ト上に散布し、該金属粉末が散布された搬送ベルトを焼
    結炉に通し、上記金属粉末が圧縮されずに隣接する金属
    粉末同士が部分的に接触して隙間がある状態で焼結し
    て、金属粉末の接触部が結合すると共に上記隙間を微細
    な空孔とした金属多孔体を形成していることを特徴とす
    る金属多孔体の製造方法。
  2. 【請求項２】 上記搬送ベルトは、ベルトコンベヤ式の
    循環駆動装置の金属無垢シート、金属多孔シートを含む
    無機材シートの単体あるいはこれらシートの積層体から
    なる請求項１に記載の金属多孔体の製造方法。
  3. 【請求項３】 支持シートを連続的に搬送させ、該支持
    シート上に金属粉末を散布し、該金属粉末が散布された
    支持シートを搬送ベルト上に移送し、該搬送ベルトと共
    に焼結炉に通し、上記支持シート上において圧縮されず
    に隣接する金属粉末同士が部分的に接触して隙間がある
    状態で焼結して、金属粉末の接触部を結合すると共に上
    記隙間を微細な空孔とした金属多孔体を形成することを
    特徴とする金属多孔体の製造方法。
  4. 【請求項４】 上記支持シートは、無垢状樹脂シート、
    三次元網状樹脂シート、多孔性繊維状樹脂シートを含む
    有機材シート、金属無垢シート、金属多孔シートを含む
    無機材シートの単体あるいは、これらシートの積層体か
    らなる請求項３に記載の金属多孔体の製造方法。
  5. 【請求項５】 上記金属粉末が散布された搬送ベルトあ
    るいは支持シートを、上記焼結炉に連続した冷却炉に通
    して、金属粉末を焼結後に冷却している請求項１乃至請
    求項４のいずれか１項に記載の金属多孔体の製造方法。
  6. 【請求項６】 上記焼結、冷却した後に、焼結された金
    属多孔体を圧延ローラの間を通し、該圧延により金属粉
    末の結合部を増加させて強度を高めている請求項１乃至
    請求項５のいずれか１項に記載の金属多孔体の製造方
    法。
  7. 【請求項７】 上記焼結、冷却、圧延を複数回繰り返し
    ている請求項６に記載の金属多孔体の製造方法。
  8. 【請求項８】 上記焼結、冷却、圧延後に、焼結された
    金属多孔体を、上記搬送ベルトあるいは支持シートより
    分離させている請求項１乃至請求項７のいずれか１項に
    記載の金属多孔体の製造方法。
  9. 【請求項９】 上記焼結により形成される金属多孔体の
    表面に再度、金属粉末を散布して、焼結している請求項
    １乃至請求項８のいずれか１項に記載の金属多孔体の製
    造方法。
  10. 【請求項１０】 上記金属粉末を上記搬送ベルトあるい
    は上記支持シート上に散布した後、押さえローラで所要
    の小さい圧力で上記金属粉末を押圧し、その後、上記焼
    結炉に通して焼結している請求項１乃至請求項９のいず
    れか１項に記載の金属多孔体の製造方法。
  11. 【請求項１１】 上記支持シートを脱煤炉を設けて焼き
    飛ばしている請求項３乃至請求項１０のいずれか１項に
    記載の金属多孔体の製造方法。
  12. 【請求項１２】 上記搬送ベルトおよび支持シートとし
    て、非連続の凸部を有する凹凸状材を用い、上記凸部上
    に散布された金属粉末を振動させて、或いは掻き落し手
    段でへ凹部に落下させ、該状態で焼結炉に通して焼結
    し、上記金属粉末間の微小な空孔と、上記凸部に該当す
    る部分の大きな貫通した空孔とを有する金属多孔体を製
    造している請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記
    載の金属多孔体の製造方法。
  13. 【請求項１３】 上記搬送ベルトおよび支持シートとし
    て用いる多孔シートの孔および請求項１２に記載の凸部
    の形状が丸形、菱形、多角形、楕円形状である請求項２
    乃至請求項１２のいずれか１項に記載の金属多孔体の製
    造方法。
  14. 【請求項１４】 加熱で焼き飛ばされる昇華性微小物
    を、上記金属粉末と共に混合して、あるいは、金属粉末
    の散布の前に、上記搬送ベルトあるいは支持シート上に
    散布し、上記昇華性微小物を脱煤炉を設けて焼き飛ばす
    ことにより、上記金属粉末間の微小な空孔と、上記昇華
    性微小物が焼き飛ばされた後に形成される大きな空孔と
    を有する金属多孔体を製造している請求項１乃至請求項
    １３のいずれか１項に記載の金属多孔体の製造方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１乃至請求項１４のいずれか１
    項に記載の方法により製造された金属多孔体。
  16. 【請求項１６】 上記昇華性微小物あるいは／および搬
    送ベルトおよび支持シートとして多孔シートあるいは非
    連続の凸部を有する凹凸部材を用いて形成された孔を有
    する金属多孔体は、パンチング状、網状、ハニカム状、
    ラス状、格子状、エキスパンデッド状、スクリーン状、
    レース状としている請求項１５に記載の金属多孔体。
  17. 【請求項１７】 上記金属多孔体は、空孔が設けられて
    いないリード部を一定間隔をあけて備えている請求項１
    ５または請求項１６に記載の金属多孔体。
  18. 【請求項１８】 請求項１５乃至請求項１７のいずれか
    ｌ項に記載の金属多孔体からなる電池電極用基板。
  19. 【請求項１９】 請求項１８の電池電極用基板の空孔に
    活物質を充填していると共に、該電池電極用基板の少な
    くとも片側表面に活物質層を設けている電池用電極。
  20. 【請求項２０】 上記活物質層は結着剤（バインダー）
    を添加していない請求項１９に記載の電池用電極。
  21. 【請求項２１】 上記活物質は、水素吸蔵合金粉末を主
    成分とする請求項１９または請求項２０に記載の電池用
    電極。
  22. 【請求項２２】 上記活物質は、水素吸蔵合金粉末単
    体、あるいは該水素吸蔵合金粉末に遷移金属を混合した
    ものからなる請求項２１に記載の電池用電極。
  23. 【請求項２３】 上記活物質層の表面を部分的あるいは
    全体的に、遷移金属で被覆している請求項１９乃至請求
    項２２のいずれか１項に記載の電池用電極。
  24. 【請求項２４】 請求項１９乃至請求項２３のいずれか
    １項に記載の電池用電極を備えている電池。
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