WO1994006604A1 - Perforated metal sheet, its manufacture method, supporter and plate of cell using the sheet - Google Patents

Description

明 細 書

多孔金属薄板、 その製造方法、 それを用 いた物質保持 体及び電池用極板

技術分野

本発明は、 内部に残留応力が少な く 、 引張 り 強度が大 き く 、 内部抵抗が小さ く 、 物質の保持力に優れた多孔金 属薄板、 その製造方法、 それを用いた物質保持体及び電 池用極板に関する。

背景技術

ニ ッ ケル等の金属薄板材料に多数の突き抜 き錐を有す る穿孔板を押 し当てる こ と に よ り 多数の孔を一挙に貫通 させて多孔金属薄板を製造する こ と は既に知 られている が、 こ の方法には、 製品である多孔金属薄板内部に応力 が残留 し易 く なる他、 長尺の多孔金属薄板を連続的に製 造する こ とができ ない等の問題があ っ た。

一方、 アルカ リ 電池等の極板では、 細いニ ッ ケル繊維 を接合させてシー ト状に形成したニ ッ ケル不織布や泡状 のニ ッ ケル薄板から なる発泡ニ ッ ケル等が広 く 使用 され て いる が、 こ れ ら のニ ッ ケ ル材料は引張 り 強度が小さ く 、 内部抵抗が大き く 、 さ ら に リ ー ド線等の接続のため に溶接を行 う と 凝縮 し て溶着で き な い等の問題があ つ た。

ま た、 鉛蓄電池用極板 と して、 錶造法に よ り 鉛又は鉛 合金板に格子孔を形成してなる もの、 或は鉛又は鉛合金 製の シ一 卜状母材に打ち抜き 法やエキ スパ ン ド法によ り 格子孔を形成 し てなる もの等が従来知 られて いるが、 こ れらの極板は、 内部抵抗が大き く 、 集電能力が小さ く 、 引張 り 強度が小さ く 、 さ ら に活物質の保持力が弱い等の 問題があ っ た。

本発明の目的は、 内部に残留応力が少な く 、 引張 り 強 度が大き く 、 内部抵抗が小さ く 、 さ ら に物質の保持力に 優れた多孔金属薄板、 その製造方法、 それを用いた物質 保持体及び電池用極板を提供する こ と にある。 なお、 本 発明の他の目的は、 以下の説明 と添付された請求の範囲 で明白 と なる。

発明の開示

本発明に係る多孔金属薄板は、 金属薄板材料に突き抜 き錐で突き抜き方向に破断突起のある 多数の孔を両面か ら交互に貫通させたこ と を特徴 と する。 金属薄板材料の 種類及び厚さ並びにそれに穿設する孔の形状、 構造、 大 き さ 及び穿孔密度等は、 用途等に応 じ て適宜選択 さ れ る 。

前記多孔金属薄板は、 多数の突き抜き錐に よ り 両面か ら孔を貫通させてなる ものである こ と から 内部に残留応 力が少な く 、 また両面に交互に破断突起を備えるので引 張 り 強度が大き く 、 内部抵抗が小さ く 、 さ ら に物質の保 持力に優れ、 各面に、 該破断突起を一種のア ン カ ー と し て種 々 の物質を容易且つ確実 に保持さ せ る こ と がで き る。

従っ て、 前記多孔金属薄板を種々 の物質保持部と し て 用 い る こ と に よ り 優れた物質保持体 と す る こ と がで き る。 例えば、 前記多孔金属薄板を活物質保持部 と して用 い る こ と に よ り 好適な電池用極板 と する こ と がで き 、 ニ ッ ケル製の多孔金属薄板から アル力 リ 電池用極板を製 造 した り 、 鉛又は鉛合金製の多孔金属薄板から鉛蓄電池 用極板を製造する こ と も容易に可能である。 前者の製造 のための金属薄板材料 と しては、 好ま し く は厚み 1 0〜 l O O m程度のニ ッ ケル薄板が使用 され、 後者の製造 のための金属薄板材料 と しては、 好ま し く は厚み 1 0 0 〜 1 0 0 0 m程度の鉛又は鉛合金薄板が使用 される。

前記多孔金属薄板は、 前記のよ う に好適な電池用極板 と し て用 い られる他、 例えばこれに触媒を保持させて好 適な触媒ユニ ッ ト と した り 、 瀘過材を保持させて好適な 濾過ュニ ッ ト と するため等の種々 の物質保持体 と しての 用途を有する。

前記多孔金属薄板は、 互いに逆方向に回転可能に並設 さ れる と共に対向する両円筒面上に多数の突き抜き錐を 互いに歯合可能に突設 してなる一対の回転ロ ーラ間に、 金属薄板材料を通過させる こ と によ り 好適に製造する こ とができ 、 この方法によれば長尺の金属薄板材料を連続 的に穿設加工する こ と ができ る。

金属薄板材料の幅拡大の要請に際 し ては、 各回転ロ ー ラ に、 それ と整合する配列で円筒面上に突き抜 き錐を備 えた所要長さの同径ロ ーラ を同軸上に各側端面で接続す る こ と によ り 容易に対処でき 、 また金属薄板材料の幅の 変更に即応でき る よ う に、 各回転ロ ーラ を軸線方向に着 脱可能に配列させた複数の単位ロ ーラから予め構成して も よ い。

図面の簡単な説明

添付 し た図面は、 本発明に係る多孔金属薄板及びその 製造方法の実施例を示す ものであ り 、 図 1 ( A ) は本 発明に係る多孔金属薄板を含む鉛蓄電池用極板の製造に 用 いる鉛薄板材料の平面図、 図 1 ( B ) は図 1 ( A ) に 示す鉛薄板材料を用いた鉛蓄電池用極板の製造方法を示 す要部側面図、 図 2 ( A ) は図 1 ( B ) に示す製造方法 で得 られた鉛蓄電池用極板の平面図、 図 2 ( B ) は図 2 ( A ) における I 一 I 線拡大断面図、 図 2 ( C ) は図 2 ( A ) における 1 1一 I I線拡大断面図、 図 3 は図 2 に示す 鉛蓄電池用極板の活物質充填後における部分拡大断面図 である。

発明を実施する ための最良の形態 以下、 本発明を、 鉛蓄電池用極板の製造の場合を例に と り 、 図面に基づいて詳細に説明する。

図 1 において、 互いに逆方向に回転さ せ られる一対の 並設さ れた回転ローラ 1 には、 各円筒面 1 a上に、 両者 の回転時に互いに歯合 し得る配列で、 縦横に多数の四角 錐状突 き 抜 き 錐 2 が突設 さ れ、 厚み 1 0 0 〜 1 0 0 0 iz mの長尺の鉛又は鉛合金から なる鉛薄板材料 3 が両回 転ロ ーラ 1 間に連続的に通過させられる。

前記鉛薄板材料 3 には、 製造される各極板の縁枠部対 応区域 3 a及び集電耳部対応区域 3 b がロ ール フ ォ ー ミ ン グ法に よ り l 〜 3 m mの肉厚に予め連続形成され、 格 子部対応区域 3 c が前記両回転ロ ー ラ 1 の突き抜き錐 2 に よ る挟圧に供される。 両回転ロ ーラ 1 間への鉛薄板材 料 3 の通過に伴っ て、 鉛薄板材料 3 の格子部対応区域 3 c に一辺が約 2 0 0 〜 7 0 0 mの四角形状格子孔 4 が 約 2 0 0 〜 4 0 0個 Z c m ² の穿孔密度で両面から交互 に突き抜き錐 2 によ り 貫通させ られる ど共に各格子孔 4 には周囲に高さ約 2 5 0〜 4 5 0 の四角錐状の破断 突起 5 が突き抜き方向に必然的に発生 し 、 格子部対応区 域 3 c が多数の格子孔 4 を有する多孔鉛薄板 6 に形成さ れる。 なお、 鉛薄板材料 3 における縁枠部対応区域 3 a 及び集電耳部対応区域 3 b の形成には、 必要に応じて、 前記ロ ールフ ォ ー ミ ング法以外に、 例えば押出 し或は鐃 造等の方法を採用する こ とができ る。

前記の よ う に して格子部対応区域 3 c が多孔鉛薄板 6 に形成さ れた鉛薄板材料 3 は各緣枠部対応区域 3 a及び 集電耳部対応区域 3 b の外周において所定寸法に切断さ れ、 図 2 に示すよ う な極板 7 が得 られる。

前記極板 7 の格子部 8 には、 電極の製造に際 して、 図 3 に示す よ う に、 活物質 1 1 が格子孔 4 を埋める よ う に 充填される。

前記極板 7 は、 多数の格子孔 4 及び破断突起 5 を有す る格子部 8 と 、 格子部 8 の四方に設け られた肉厚の緣枠 部 9 と 、 縁枠部 9 上端に延設された肉厚の集電耳部 1 0 と から構成される。 この場合、 前記縁枠部 9 及び集電耳 部 1 0 が格子部 8 における両面の破断突起 5 の合計高さ 以上の厚さ に形成されているので、 多数の極板 7 を活物 質 1 1 の充填のために部品供給装置 （図示 し ない） 内に 積層配置する場合に、 対向する極板 7 の格子部 8 は互い に当接する こ とがな く 、 従っ て両格子部 8 の破断突起 5 が座屈や破損を起した り 、 互いに嚙み合っ て活物質充填 装置 （図示 しない） への円滑な部品供給を困難にする こ と等が防止される。

な お 、 以上の説明 は本発明の好 ま し い実施態様であ り 、 本発明の精神 と請求の範囲から外れないよ う に数多 く の変更や修正を実行 し得る こ と は明 らかである。

産業上の利用可能性

以上の よ う に、 本発明は、 内部に残留応力が少な く 、 引張 り 強度が大き く 、 内部抵抗が小さ く 、 物質の保持力 に優れた多孔金属薄板を与えるので、 これに活物質を保 持させて電極 と するための電池用極板の製造に特に有用 であ り 、 ま た これに触媒を保持させて好適な触媒ュ ニ ヅ 卜 と し た り 、 濾過材を保持させて好適な濾過ユニ ッ ト と する ため等の種々 の物質保持体の製造に も有用である。

Claims

請求の範囲

1 . 金属薄板材料に突き抜き錐で突 き抜き方向 に破断突 起のある多数の孔を両面から交互に貫通させた こ と を特 徴 と する多孔金属薄板。

2 . 互いに逆方向に回転可能に並設される と共に対向す る両円筒面上に多数の突き抜き錐を互いに歯合可能に突 設 し てなる一対の回転ローラ間に、 金属薄板材料を通過 させる こ と を特徴と する多孔金属薄板の製造方法。

3 . 請求項 1 記載の多孔金属薄板を物質保持部 と して用 いた物質保持体。

4 . 請求項 1 記載の多孔金属薄板を活物質保持部と して 用いた電池用極板。

5 . 多孔金属薄板が鉛又は鉛合金から な り 、 鉛蓄電池に 使用 される請求項 3 記載の電池用極板。