金属多孔板及其制造方法技术

在进行电镀步骤前，有效地完成使三维网状多孔层具有导电性的步骤。将金属微粉涂到由一泡沫层，一无纺层，一网层或一层压一层地层叠成的多层构成的多孔层上，以便在多孔层上形成一导电金属层。然后，在导电金属层的表面上镀一电镀层。将多孔层烧除后，留下导电金属层。因此，由导电金属层和电镀层构成的金属层形成了金属多孔板的金属结构。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属多孔板及其制造方法，具体地说，涉及利用三维网状多孔层制造金属多孔板的方法，这种三维网状多孔层由一泡沫层、一无纺层，一网层构成，或由使上述的三种类型的层中的至少两种类型的层相互结合，一层压一层地层叠成的多层构成。把活性粉末填入金属多孔板的孔内，可用这种金属多孔板作为镍镉电池，镍氢电池，锂电池，燃料电池的电极板或汽车用的电池板。本申请人曾申请将金属多孔板作为电池的电极板。申请中的多孔层由一泡沫层，一无纺层，一网层构成，或由使上述三种类型的层中的至少两种类型的层相互结合，一层压一层地层叠成的多层构成。将这种多孔层进行电镀，制成一种金属多孔板（日本专利公开第1-290792和3-130393）。如果作为金属多孔板的载体材料（基体材料）的泡沫材料，无纺层或网层由例如合成树脂、天然纤维、纤维素、纸或类似物的有机物质或例如玻璃或类似物的无机物质组成，则需要使载体具有导电性。即使载体由金属构成，最好也要使该载体具有导电性。作为使载体具有导电性的方法，把碳涂到载体材料的表面上，或用化学镀或气化渗镀将导电材料例如金属镀到多孔层的表面上。使载体材料具有导电性的传统方法存在下列问题：（a）汽化渗镀-->汽化渗镀必需在真空设备中进行。当沿着输送通道连续输送多孔层时，因为在真空设备的进出口处发生空气泄漏，将金属汽化渗镀到多孔层上是不稳定的。因此，难于保持真空状态。此外，必需配备大的设备，且制造费用高，使多孔层具有导电性消耗大量时间。（b）化学镀法进行化学镀需要的工序多，需要使用大量的化学物。尤其是，制备处理废液的设备成本高。此外，化学物质的成本高。（c）涂碳法尽管这种方法比汽化渗镀法和化学镀法的成本低，但有大量的碳作为杂质留在载体材料的表面上。此外，在载体材料上形成的导电层的电阻高达100～200Ω/cm。因此，难于以大电流进行电镀工艺。为了获得大电流，必需以低速操纵输送载体材料的生产线，例如低到0.1～0.5m/分钟，以防止载体材料被烧毁。在上述三种方法中，主要采用涂碳法，因为实施这种方法比其它两种方法成本低。然而，这种方法具有导电层的电阻高因而输送载体材料的生产线的运行速度低的缺点。因此，为了使输送载体材料的生产线以高速运行增加产量，必需把导电层的电阻减少到低于30Ω/cm，以便其后到使载体材料具有导电性的步骤所进行的电镀步骤中获得大电流。此外，涂到载体材料表面上使其具有导电性的碳没有通过烧除碳和树脂及烧结镀到碳上的金属完全除去，还有少量碳留在载体材料的表面上。-->在利用包括树脂层的载体材料形成金属多孔板的过程中，电镀层必需具有要求的金属总量。所以，耗电量高，且电镀导电金属层需用很长时间。因此，不能以高生产率和低成本制造金属多孔板。因此，本专利技术的目的是提供一种新颖的赋予导电性的方法和用该方法制造的一种金属多孔板。按照本专利技术的方法，将金属微粉涂到载体材料的表面上并使多孔层的孔具有导电性，以便形成导电金属层。这种金属微粉的电阻低，因而其后到使载体材料具有导电性的步骤所进行的电镀步骤中获得大电流。其后到电镀步骤所进行的烧除树脂的过程中，导电金属层承受高温，作为金属多孔板的结构的组成材料保留下来。其后，在导电金属层上形成较薄的电镀层。此外，利用粘接剂将金属微粉涂到多孔层表面上时，可在多孔层的表面上以要求的金属总量形成导电金属层，不需要在导电层表面镀电镀层。为了实现本专利技术的这些和其它目的，提供第一种类型的金属多孔板，这种金属多孔板在孔的周围其有三维网状结构，该结构包括由金属微粉构成的导电金属层和在导电金属层上形成的金属镀层。提供第二种类型的金属多孔板，这种金属多孔板在孔的周围具有三维网状结构，该结构包括由金属微粉构成的导电金属层。金属微粉的粒度小于6.0μm。金属微粉由Ni，NiO，Cu，Ag，Al，Fe，Zn，Sn，Au，In，P和Cr中的至少一种微粉组成或由它们的两种或两种以上的混合物组成。将金属微粉浸入含有金属离子的溶液中，以便使金属离子吸附在微粉的表面上并进入微粉内。金属离子由Ni，Cu，Ag，Fe，Zn，Sn，-->Au和In离子中的至少一种组成。在将金属微粉涂到多孔层上以前，通过将被作为金属多孔板的载体材料的多孔层进行活化处理和/或置换处理，使金属微粉具有导电性。可以在将金属微粉涂到多孔层上以后，通过将多孔层进行活化处理和/或置换处理，使金属微粉具有导电性。为了提高金属微粉的导电性，最好将放入球磨机中的金属微粉和Au，Ag，Cu和In等金属粉末的混合物进行搅动，以便在压力下将软的、具有导电性的和不易被氧化的Au，Ag，Cu或In的金属粉末涂到金属微粉的表面上。如果金属微粉由导电性良好的Cu或Ag组成就不需要对其进行活化和/或置换处理。最好使用在压力下其表面涂有良好导电性的不易被氧化的Au，Ag，Cu和In中的一种金属粉末的Ni，NiO，Cu，Ag，Al，Fe，Zn，Sn，P和Cr中的至少一种金属微粉或它们的两种或两种以上的混合物。最好使用片状金属粉末超细金属粉末和粉状金属粉末中的一种作为金属微粉，其中片状金属粉末的厚度为0.02～2.0μm，较长边的外观长度为0.2～10.0μm，超细金属粉末的直径为0.02～1.0μm，粉状金属粉末的直径为1.0～6.0μm。最好使用由上述三种金属粉末中的至少两种混合物组成的金属微粉。最好通过层叠片状金属粉末、超细金属粉末和粉状金属粉末的片状金属粉末的金属层中的至少两层，一层压另一层，来构成金属层。最好还可通过层叠由上述三种金属粉末的混合物组成的金属层和由三种金属粉末中的一种组成的金属层，一层压另一层，来构成金属层。最好把片状金属粉末的金属层或包含片状金属粉末的混合金-->属层置于通过一层压另一层地层叠成的多个金属层而形成的金属层的外面。在三维网状多孔层的结构的表面上有由金属微粉组成的导电金属层，三维网状多孔层由一泡沫层，一无纺层，一网层构成或由使泡沫层，无纺层，网层中的至少两层相互结合，一层压另一层地层叠成的多层构成。即，如下面对制造这种金属多孔板的方法将要进行详细描述的那样，在将金属微粉涂到三维网状多孔层（而金属层需要电镀）的表面上后，从金属微粉的金属层中烧除多孔层。多孔层可以不用烧除。将一种活性物质填入孔中，以便利用本专利技术的多孔板作为一种电池板。制造本专利技术的孔的周围具有三维网状结构的金属多孔板的第一种方法，包括下列步骤：利用粘合剂把金属微粉涂到包括限定的孔的结构表面在内的三维网状多孔层的全部表面上，形成一导电金属层;电镀导电金属层的表面，在导电金属层上形成一金属镀层。最好加热在其上已形成导电金属层和金属镀层的多孔层，以便从所形成的金属层中烧除多孔层和粘合剂;并在形成了导电金属层和金属镀层后，烧结导电金属层和金属镀层。也可以在导电金属层已形成后，加热烧除多孔层和粘合剂，在导电金属层上镀金属，然后烧结导电金属层和金属镀层。此外可在烧结后，再在金属镀层表面上镀金属。制造在孔的周围具有三维网状结构的金属多孔板的第二种方法包括下列步骤：利用粘合剂把金属微粉涂到包括限定孔的结构表面在内的三维网状多孔层的全部表面上，加热多孔层以便从所形成-->的导电层中烧除多孔层和粘合剂;并烧除多孔层和粘合剂;并烧结导电金属层。在第一种和第二种方法中所用的三维网状多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属多孔板，孔的周围具有三维网状结构，其特征在于，该结构包括一由金属微粉构成的导电金属层和一在这个导电金属层上形成的电镀层。

【技术特征摘要】
JP 1993-9-14 229283/93;JP 1993-9-14 229284/93;JP 11、一种金属多孔板，孔的周围具有三维网状结构，其特征在于，该结构包括一由金属微粉构成的导电金属层和一在这个导电金属层上形成的电镀层。2、一种金属多孔板，孔的周围具有三维网状结构，其特征在于，该结构包括一由金属微粉构成的导电金属层。3、按照权利要求1或2的金属多孔板，其特征在于，金属微粉的粒度小于6.0μm。4、按权利要求1至3中之一的金属多孔板，其特征在于，金属微粉由Ni，NiO，Cu，Ag，Al，Fe，Zn，Sn，Au，In，P，Cr中的一种微粉组成，或由两种或两种以上的这些金属的混合物组成。5、按权利要求1至4中之一的金属多孔板，其特征在于，在导电金属层的表面涂金属离子，并使金属离子进入导电金属层。6、按权利要求5的金属多孔板，其特征在于，从由Ni，Cu，Ag，Fe，Zn，Sn，Au和In组成的组中选择至少一种或一种以上作为金属离子。7、按权利要求1至6中之一的金属多孔板，其特征在于，金属微粉由Ni，NiO，Cu，Ag，Al，Fe，Zn，Sn，P，Cr中的一种或一种以上的微粉组成，并在金属微粉上涂从Au，Ag，Cu和In的组中选择出的、具有好的导电性和不易被氧化的金属。8、按权利要求1至7中之一的金属多孔板，其特征在于，作为金属电镀层的金属由Ni，Cu，Ag，Fe，Zn，Sn，Au，和In中的一种或一种以上组成。9、按权利要求1至8中之一的金属多孔板，其特征在于，金属微粉由片状金属粉末组成，它的厚度为0.02～2.0μm，它的长边的外观长度为0.2～10.0μm。10、按权利要求1至8中之一的金属多孔板，其特征在于，金属微粉由超细金属粉末组成，它的直径为0.02～1.0μm。11、按权利要求1至8中之一的金属多孔板，其特征在于，金属微粉由粉状金属粉末组成，它的直径为1.0～6.0μm。12、按权利要求1至8中之一的金属多孔板，其特征在于，金属微粉由片状金属粉末，超细金属粉末和粉状金属粉末中的至少两种的混合物组成，其中，片状金属粉末的厚度为0.02～2.0μm，它的长边的外观长度为0.02～10.0μm，超细金属微粉的直径为0.02～1.0μm，粉状金属微粉的直径为1.0～6.0μm。13、按权利要求1至8中之一的金属多孔板，其特征在于，金属微粉的导电金属层由一片状金属粉末层，一超细金属粉末层和一粉状金属粉末层中的至少两层，一层压一层地层叠成的金属层构成，其中，片状金属粉末的厚度为0.02～2.0μm，它的长边的外观长度为0.02～10.0μm，超细金属粉末的直径为0.02～1.0μm，粉状金属粉末的直径为1.0～6.0μm。14、按权利要求1至8中之一的金属多孔板，其特征在于，金属微粉的导电金属层由片状金属粉末，超细金属粉末和粉状金属粉末中的至少两种的混合物构成的一混合层，一片状金属粉末层，一超细金属粉末层或一粉状金属粉末层，一层压一层地叠成的金属层构成，其中，片状金属粉末的厚度为0.02～2.0μm，它的长边的外观长度为0.2～10.0μm，超细金属粉末的直径为0.02～1.0μm，粉状金属粉末的直径为1.0～6.0μm。15、按权利要求13或14的金属多孔板，其特征在于，片状金属粉末层或包含片状金属粉末的混合金属层在一层压一层地叠置多个金属层形成的金属层的外面。16、按权利要求1至15中之一的金属多孔板，其特征在于，导电金属层由烧结的金属粉末构成。17、按权利要求1至16中之一的金属多孔板，其特征在于，由金属微粉构成的导电金属层在三维网状多孔层的结构的表面上，这种三维网状多孔层由一泡沫层，一无纺层，一网层构成，或由使泡沫层，无纺层，网层中的至少两层相互结合，一层压一层地层叠成的多层构成。18、按权利要求1至17中之一的金属多孔板，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉川裕文，
申请(专利权)人：片山特殊工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]