ニッケル焼結基板の製造方法
【課題】多数列が形成された焼結基板を作製しても、各列の液保持特性が同一となる焼結基板の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のニッケル焼結基板１０の製造方法は、ニッケル粉末と造孔剤と増粘剤とを含有するニッケルスラリー１２を複数列の焼結基板が形成されるように導電性芯体１１に塗布してスラリー塗布基板１１ａとするスラリー塗布工程と、スラリー塗布基板１１ａのスラリーを乾燥させてスラリー乾燥基板１１ｂとする乾燥工程と、スラリー乾燥基板１１ｂの厚み調整を行って厚み調整基板１１ｃとする厚み調整工程と、厚み調整基板１１ｃを焼結する焼結工程とを備える。そして、厚み調整工程において、厚み調整前のスラリー乾燥基板１１ｂの内の最も厚みが薄い列のスラリー乾燥基板１１ｂの厚みに対して２０μｍ以上で、１５０μｍ以下の厚み低減を行う。
【解決手段】本発明のニッケル焼結基板１０の製造方法は、ニッケル粉末と造孔剤と増粘剤とを含有するニッケルスラリー１２を複数列の焼結基板が形成されるように導電性芯体１１に塗布してスラリー塗布基板１１ａとするスラリー塗布工程と、スラリー塗布基板１１ａのスラリーを乾燥させてスラリー乾燥基板１１ｂとする乾燥工程と、スラリー乾燥基板１１ｂの厚み調整を行って厚み調整基板１１ｃとする厚み調整工程と、厚み調整基板１１ｃを焼結する焼結工程とを備える。そして、厚み調整工程において、厚み調整前のスラリー乾燥基板１１ｂの内の最も厚みが薄い列のスラリー乾燥基板１１ｂの厚みに対して２０μｍ以上で、１５０μｍ以下の厚み低減を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケル−水素蓄電池やニッケル−カドミウム蓄電池などに用いられるニッケル正極板の基板に採用されているニッケル焼結基板に係り、特に、ニッケルスラリーを導電性芯体に塗布した後に焼結を行って複数列の焼結基板を同時に形成するニッケル焼結基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二次電池の用途は、例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、電動工具、電動自転車、ハイブリッド自動車、電気自動車など多岐に亘るようになった。これら用途のうち、特に、ハイブリッド自動車や電気自動車などのような車輌関係の用途においては、アルカリ蓄電池が広く用いられている。そして、これらの用途に用いられるアルカリ蓄電池においては、高出力化、長寿命化の要望が高まっている。また、車輌関係の用途においては、組電池として多数の単電池が直列接続されて用いられるため、個々の電池の容量ばらつきを低減させる要望も強くなった。
【０００３】
ところで、アルカリ蓄電池の正極にはニッケル正極板が用いられるが、この種の高出力で長寿命が要求される用途に用いられるニッケル正極板の基板材料としてはニッケル焼結基板を用いるのが一般的である。これは、ニッケル焼結基板の骨格となるニッケル骨格が緻密で、長期間に亘って導電性が保持されるためである。このようなニッケル焼結基板を用いてニッケル正極板を作製する場合、含浸法により正極活物質（水酸化ニッケル）をニッケル焼結基板の細孔内に充填するようになされている。このため、個々の電池の容量ばらつき（正極活物質の充填量のばらつき）を低減させるためには、ニッケル焼結基板の厚みばらつきの低減が求められるようになった。
【０００４】
この場合、導電性芯体へのニッケル粉末の塗布量や焼結温度を正確に制御することにより、厚みばらつきが少ないニッケル焼結基板が作製されることとなる。ここで、ニッケルスラリーの塗布工程→乾燥工程→焼結工程の各工程を経てニッケル焼結基板を作製する場合、乾燥工程においては水分蒸発を目的としている。このため、乾燥工程においては環境温度の影響を受けやすいとともに、端列と中央列との環境影響の受けやすさの相違から、結果として列間の厚みばらつきが発生しやすい状況となる。このため、このようにして得られたニッケル焼結基板においては、整形して厚み調整を行う必要性が生じることとなる。
【０００５】
そこで、焼結後のニッケル焼結基板を圧延して厚み調整が行われるようになったが、圧延後にニッケル骨格のスプリングバック現象に起因する反発が生じて、厚みばらつきが改善されない場合があった。この場合、強く圧延すると、焼結後のニッケル骨格が切断されることにより、強度低下や活物質間の導電性低下が発生するという新たな問題も生じるようになった。そこで、例えば、特許文献１（特開平５−１７４８１４号公報）にて、乾燥基板に０μｍ〜４０μｍ程度の厚み調整工程（最も薄い列に厚みを揃える）を加えることで、ニッケル焼結基板の厚みの変動が抑制されることが提案されるようになった。
【特許文献１】特開平５−１７４８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上述した特許文献１にて提案されたニッケル焼結基板の厚み調整の手法においては、焼結前であるため、ニッケル粉の間に樹脂材料（ゲル化した増粘剤や造孔剤）が保持されている。そのため、部分変形が起こりにくい他、後の工程で焼結されてニッケル骨格が形成されるため、ニッケル骨格の切断やスプリングバック現象が発生する恐れもなく、安定した厚みのニッケル焼結基板を作製することが可能となる。これにより、ニッケル焼結基板の厚みばらつきが低減されるため、活物質の充填量のばらつきが低減し、電池容量のばらつきを低減させることが可能となる。ところが、これだけでは十分とは言えなかった。
【０００７】
そこで、さらなる厚みばらつき低減を実現させるため、本発明者等は種々の検討を行い、その検討過程において以下のような知見を導き出した。即ち、通常、乾燥後の厚みばらつきを低減させるためには、最も薄い列の厚みに調整するため、最も薄い列に対して１０μｍ程度までの厚み調整量で十分であるという知見を得た。ところが、乾燥後の厚み調整量（厚み低減量）が２０μｍ未満までの領域の焼結基板においては、液保持特性において非常に大きな変動があることが明らかになった。
【０００８】
つまり、乾燥後、２０μｍ未満の範囲で厚み調整（厚み低減）を行うと、形成された焼結基板のニッケル質量や厚み（通常、焼結基板の表面に形成された凸部間で厚みが測定される）が同一であっても、複数列が形成された焼結基板において、各列の焼結基板の液保持特性が同一とは言えず、結果として活物質の充填量がばらつき、電池容量がばらつくことになるという知見を得た。
そこで、本発明は上記知見に基づいてなされたものであって、複数列が同時に形成される焼結基板を作製しても、各列の液保持特性が同一となる焼結基板の製造方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ニッケルスラリーを導電性芯体に塗布した後に焼結を行って複数列の焼結基板を同時に形成するニッケル焼結基板の製造方法であって、ニッケル粉末と造孔剤と増粘剤とを含有するニッケルスラリーを複数列の焼結基板が形成されるように導電性芯体に塗布してスラリー塗布基板とするスラリー塗布工程と、スラリー塗布基板を乾燥させてスラリー乾燥基板とする乾燥工程と、スラリー乾燥基板の厚み調整を行って厚み調整基板とする厚み調整工程と、厚み調整基板を焼結する焼結工程とを備えるとともに、厚み調整工程において、スラリー乾燥基板の内の最も厚みが薄い列のスラリー乾燥基板の厚みに対して２０μｍ以上で、１５０μｍ以下の厚み低減となるように厚み調整を行うようにしたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、厚みが薄い列のスラリー乾燥基板の厚みに対して２０μｍ以上の厚み調整（厚み低減）を行うと、焼結基板の液保持指数が安定し、かつ活物質保持性が向上することが明らかになった。特に、５０μｍ以上の厚み調整（厚み低減）領域においては、さらに液保持性が向上することが明らかとなった。なお、焼結基板の液保持指数は焼結基板が保持できる含水量／（焼結基板の厚み×焼結基板のニッケル粉の質量）で表され、焼結基板の単位空間、単位ニッケル質量当たりにどれだけの液が保持できるかを示す指標として用いられるものである。そして、液保持指数は空間量だけではなく、液を保持するニッケル量（表面積）や空隙の大きさが関与する。これは、特に、空隙が大きすぎると液の垂れ落ちが起こり、逆に、空隙が小さすぎると液が浸透しないこととなるからである。
【００１１】
この場合、焼結基板の内部に形成された大きな孔や、表面に形成された囲われていないような不完全な孔では、液を保持することができなくて液が垂れ落ちることとなる。ところが、厚みが薄い列のスラリー乾燥基板の厚みに対して２０μｍ以上の厚み調整（厚み低減）を行うと、塗布時に生じた表面の微細な凹凸などが潰されることとなる。これにより、囲われていないような不完全な孔が形成されなくなることにより、液保持特性が向上することとなる。この場合、特に、５０μｍ以上の厚み調整（厚み低減）領域においては、大粒径あるいは凝集した造孔剤、より程度の大きな気泡に起因した大孔を潰すことが可能となるので、液保持特性がさらに向上することとなる。
【００１２】
なお、厚みが薄い列のスラリー乾燥基板の厚みに対して１５０μｍを超えるような厚み調整（厚み低減）領域においては、スラリー乾燥基板が緻密になりすぎるため、焼結後にも造孔剤や造粘剤などが焼結基板内に残留する場合がある。このため、焼結温度や焼結時間の制御を厳密に行う必要がある。また、１５０μｍを超えるような厚み調整（厚み低減）領域においては、加圧力により導電性芯体に伸びが発生することとなって、得られた焼結基板が蛇行するようになる。このため、厚み調整（厚み低減）領域の上限値は１５０μｍとするのが望ましい。この場合、連続生産性の観点からすると、厚み調整（厚み低減）はスラリー乾燥基板が一対の回転ローラ間を通過することにより行われるようにするのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、厚みが薄い列のスラリー乾燥基板の厚みに対して２０μｍ以上の厚み調整（厚み低減）を行うことで、表面の微細な凹凸が平坦になる。これにより、どの列の焼結基板も均等な厚みになるとともに、液を均等に保持できるようになる。また、厚みが薄い列のスラリー乾燥基板の厚みに対して５０μｍ以上の厚み調整（厚み低減）を行うと、大粒径あるいは凝集した造孔剤、より程度の大きな気泡に起因した大孔を潰すことが可能となるので、液保持特性がさらに向上する。これにより、活物質の充填量のばらつきが少なく、かつ電池容量のばらつきが少ないニッケル正極板が得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明をニッケル−水素蓄電池のニッケル正極板に適用されるニッケル焼結基板の製造方法の一実施の形態を図１に基づいて以下に説明する。なお、図１は本発明の焼結基板の製造方法の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。また、図２は乾燥後の厚み調整量（厚み低減量）と液保持指数の関係を示すグラフである。
【００１５】
１．ニッケル焼結基板の作製
まず、図１に示すような焼結基板の製造装置１００を用意する。ここで、焼結基板の製造装置１００は、ニッケルメッキが施された穿孔鋼板からなる導電性芯材１１をロール状に巻き取っている巻き出しロール１０１と、得られた焼結基板をロール状に巻き取る巻き取りロール１０２と、導電性芯材１１を搬送する搬送ローラ１０３，１０４，１０５，１０６，１０７と、導電性芯材１１にニッケルスラリー１２を塗着して塗膜を形成するスラリー槽１０８と、塗膜（塗着されたスラリー）を所定の厚みに調整する厚み調整スリット１０９と、塗膜を乾燥させる乾燥機１１０と、乾燥後の塗膜の厚みを調整する厚み調整用回転ローラ１１１と、厚みを調整された塗膜を還元性雰囲気で焼結する焼結炉１１２とから構成されている。
【００１６】
なお、導電性芯材１１は、例えば、厚みが６０μｍの穿孔鋼板からなり、その表面に厚みが５μｍのニッケルめっきが施されているとともに、複数列（例えば、５列乃至８列）の焼結基板が形成されるように所定の配列となるように穿孔がなされている。この場合、予め、ニッケルメッキが施された穿孔鋼板からなる導電性芯材１１をロール状に巻き取られた巻き出しロール１０１を所定位置に配置した後、この巻き出しロール１０１に巻き取られた導電性芯材１１の先端部を搬送ローラ１０３、スラリー槽１０８内の搬送ローラ１０４、厚み調整スリット１０９、乾燥機１１０、厚み調整ローラ１１１、搬送ローラ１０５，１０６、焼結炉１１２内および搬送ローラ１０７を通して巻き取りロール１０２に巻き付けられているものとする。
【００１７】
ついで、嵩密度が０．５７ｇ／ｃｍ3で、フィッシャーサイズ（なお、このフィッシャーサイズはフィッシャー サブシーブ サイザー（Fisher Sub-Sieve Sizer）で測定した平均粒径のことを意味する）が２．５μｍのニッケル粉末４０質量部と、造孔剤としてのメチルメタクリレート−アクリロニトリル共重合体を主成分とする完全発泡有機中空体（平均粒径は６０μｍ）０．１質量部と、３質量％のメチルセルロース水溶液６０質量部とを真空引きしながら混練して、ニッケルスラリー１２を調製した。ついで、このように調製されたニッケルスラリー１２をスラリー槽１０８内に収容した後、巻き取りロール１０２を所定の速度で巻き取ることにより、巻き出しロール１０１にロール状に巻き取られた導電性芯材１１は巻き出しロール１０１から巻き出される。
【００１８】
これにより、スラリー槽１０８内のニッケルスラリー１２中を通過する過程で導電性芯材１１の両面にニッケルスラリー１２が付着して塗膜が形成される。そして、導電性芯材１１が厚み調整スリット１０９を通過することにより余分についたニッケルスラリー１２が掻き落とされることにより、塗膜の塗着厚さが調整されたスラリー塗布基板１１ａが形成されることとなる。この場合、塗膜の厚みが導電性芯材１１の片面当たり３００μｍの厚みになるように厚み調整スリット１０９の間隔が調整されている。こうして塗膜が導電性芯材１１の片面当たり３００μｍの厚さに調整されたスラリー塗布基板１１ａは、温度が８００℃に維持された乾燥機１１０に入り、塗膜が乾燥されてスラリー乾燥基板１１ｂが形成されることとなる。なお、このとき乾燥機１１０内に滞在する時間が３０秒間となるように巻き取りロール１０２の回転速度が調整されている。
【００１９】
ついで、得られたスラリー乾燥基板１１ｂを一対の厚み調整用回転ローラ１１１の間を通過させることにより、スラリー乾燥基板１１ｂの厚みが調整されて厚み調整基板１１ｃが形成されることとなる。この場合、スラリー乾燥基板１１ｂが一対の厚み調整用回転ローラ１１１間を通過した地点（図１のＹ地点）での厚みが、一対の厚み調整用回転ローラ１１１の間を通過する前の地点（図１のＸ地点）での厚みよりも所定量だけ薄くなるように、一対の厚み調整用回転ローラ１１１の間隔を調整した。なお、この場合、厚みが最も薄い列の厚みが所定量だけ薄くなるように調整した。
【００２０】
ここで、一対の厚み調整用回転ローラ１１１間を通過した地点（図１のＹ地点）での厚みが、２５μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板１１ｃを厚み調整基板ａとした。また、同様に、３９μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板１１ｃを厚み調整基板ｂとし、５２μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板１１ｃを厚み調整基板ｃとし、７３μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板１１ｃを厚み調整基板ｄとした。さらに、７μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板１１ｃを厚み調整基板ｅとし、４μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板１１ｃを厚み調整基板ｆとした。
【００２１】
ついで、上述のよう厚み調整された厚み調整基板１１ｃ（ａ〜ｆ）を焼結炉１１２内を通過させるようにした。この場合、焼結炉１１２内は水素を含む還元性雰囲気中で約９００〜１０００℃の温度に加熱されていて、これらの厚み調整基板１１ｃ（ａ〜ｆ）が焼結炉１１２内を通過することにより、導電性芯材１１の両面に形成された焼結層が所定の厚み（片面での厚み）ｔ（この場合は、ｔ＝１５０μｍとした）となり、多孔度が８５％となるように焼結温度および焼結時間が調整されて、焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）が形成されることとなる。
【００２２】
なお、乾燥後の厚みが２５μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板ａを用いたものを焼結基板Ａとした。同様に、３９μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板ｂを用いたものを焼結基板Ｂとし、５２μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板ｃを用いたものを焼結基板Ｃとし、７３μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板ｄを用いたものを焼結基板Ｄとした。また、７μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板ｅを用いたものを焼結基板Ｅとし、４μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板ｆを用いたものを焼結基板Ｆとした。
【００２３】
２．焼結基板の液保持特性の測定
上述のように作製した各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）の厚みをマイクロメータを用いて測定するとともに各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）の質量を測定した。この後、予め測定した導電性芯体１１の質量（事前に測定されている）との差分から、各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）のニッケル粉の質量を算出した。ついで、各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）を純水に浸漬させた後、濾紙で表面の水分を拭き取って、含水基板（Ａ〜Ｆ）とした。この後、これらの含水基板（Ａ〜Ｆ）の質量を測定し、各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）の質量との差および水の密度から液保持性を示す各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）の含水量（ｃｍ3）を求めた。
【００２４】
ついで、上述のようにして求めた各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）の含水量（ｃｍ3）、ニッケル粉の質量（ｇ）、厚み（ｍｍ）に基づいて、各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）の液保持指数（ｍ2／ｋｇ）を算出すると、下記の表１に示すような結果が得られた。なお、液保持指数（＝焼結基板の含水量／（焼結基板の厚み×ニッケル粉の質量））は、単位空間、単位ニッケル質量当たりにどれだけの液が保持できるかを示す指標となるものである。そして、表１の結果から、厚み調整量を横軸（Ｘ軸）とし、液保持指数を縦軸（Ｙ軸）にしてグラフに表すと、図２に示すような結果となった。
【表１】
【００２５】
上記表１および図２の結果から明らかなように、乾燥後の厚み調整量が２０μｍ未満の領域においては、液保持指数が非常に低下していることが分かる。一方、乾燥後の厚み調整量が２０μｍ〜５０μｍの領域においては、液保持指数がほぼ安定していることが分かる。さらに、乾燥後の厚み調整量が５０μｍ以上の領域では、さらに液保持指数が上昇していることが分かる。
【００２６】
ここで、乾燥後の厚み調整量が２０μｍ未満の領域において液保持指数が低下し、厚み調整量が２０μｍ以上の領域において液保持指数が向上する理由を図３に基づいて検討する。なお、図３は、乾燥後の基板の状態と、焼結後の基板の状態を模式的に示す図である。そして、図３（ａ１）は、厚み調整をしなかった場合の乾燥後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ａ２）は、その焼結後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図である。図３（ｂ１）は、厚み調整量が１０μｍの場合の乾燥後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｂ２）は、その焼結後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図である。図３（ｃ１）は、厚み調整量が２０μｍの場合の乾燥後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｃ２）は、その焼結後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図である。図３（ｄ１）は、厚み調整量が５０μｍの場合の乾燥後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｄ２）は、その焼結後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図である。
【００２７】
ここで、乾燥後に厚み調整をしなかった場合、図３（ａ１）に示すように、乾燥後のスラリー乾燥基板１１ｂの表面には凹凸が形成されているとともに、その内部には多数の孔径が大きい気泡Ｂ１が形成されることとなる。そして、このスラリー乾燥基板１１ｂを焼結しても、図３（ａ２）に示すように、表面に形成された凹凸は消滅することなく凹凸Ｃ１として残存することとなる。また、内部に形成された多数の孔径が大きい気泡Ｂ１は、図３（ａ２）に示すように、焼結により収縮してそれまでより孔径が小さくなった気泡Ｂ１’となるが、これも消滅することなく残存することとなる。
【００２８】
また、乾燥後の厚み調整量を１０μｍとした場合、図３（ｂ１）に示すように、乾燥後のスラリー乾燥基板１１ｂの表面には凹凸が形成されているとともに、その内部には多数の孔径が大きい気泡Ｂ２が形成されることとなる。そして、このスラリー乾燥基板１１ｂを焼結しても、図３（ｂ２）に示すように、表面に形成された凹凸は消滅することなく凹凸Ｃ２として残存することとなる。また、内部に形成された多数の孔径が大きい気泡Ｂ２は、図３（ｂ２）に示すように、焼結により収縮してそれまでより孔径が小さくなった気泡Ｂ２’となるが、これも消滅することなく残存することとなる。
【００２９】
この場合、表面に存在する凹凸Ｃ１や凹凸Ｃ２は囲われていない不完全な穴となる。このため、このような凹凸Ｃ１や凹凸Ｃ２は、液を保持することができなくて液が垂れ落ちると考えられる。また、内部に存在する孔径が大きい気泡Ｂ１’や気泡Ｂ２’においても、液を保持することができないため、液が垂れ落ちると考えられる。このため、乾燥後の厚み調整量が２０μｍ未満の領域においては液保持指数が低下したと考えられる。
【００３０】
一方、乾燥後の厚み調整量を２０μｍとした場合、図３（ｃ１）に示すように、乾燥後のスラリー乾燥基板１１ｂの表面に凹凸は形成されなくなるが、その内部には多少孔径が大きい気泡Ｂ３が形成されることとなる。そして、このスラリー乾燥基板１１ｂを焼結すると、図３（ｃ２）に示すように、内部に形成された気泡Ｂ３は焼結により収縮してそれまでより孔径が小さくはなるが、依然として気泡Ｂ３’として存在することとなる。ところが、表面の微細な凹凸などが潰されて表面に不完全な穴が存在することがないので、液保持指数が向上したと考えられる。
【００３１】
さらに、乾燥後の厚み調整量を５０μｍとした場合、図３（ｄ１）に示すように、乾燥後のスラリー乾燥基板１１ｂの表面に凹凸は形成されなくなるが、その内部には多少孔径が大きい気泡Ｂ４が形成されることとなる。そして、このスラリー乾燥基板１１ｂを焼結すると、図３（ｄ２）に示すように、内部に形成された孔径が大きい気泡Ｂ４は焼結により収縮してそれまでより孔径が小さくなる（最終基板厚みが同等なので基板内の小さい孔と平均化される）。このように、５０μｍの厚み調整（厚み低減）領域においては、大粒径あるいは凝集した造孔剤、より程度の大きな気泡に起因した大孔を潰すことが可能となるので、液保持特性がさらに向上したと考えられる。
【００３２】
以上のことから、複数列の焼結基板を同時に作製する場合においては、最も厚みが薄い列に対して厚み調整量を２０μｍ以上に制御するのが望ましいことが分かる。これにより、厚みや液保持特性が均一なニッケル焼結基板が作製され、活物質の充填量のばらつきが少なく、かつ電池容量のばらつきが少ないニッケル極板が得られることとなる。この場合、５０μｍ以上の厚み調整量領域で液保持指数がさらに向上していることを考慮すると、最も厚みが薄い列に対して５０μｍ以上の厚み調整を行うことで、変動が小さく高電池容量となるニッケル焼結基板が作製できることが分かる。
【００３３】
なお、最も厚みが薄い列に対して１５０μｍを超えるような厚み調整を行うと、焼結前のスラリー乾燥基板１１ｂが緻密になりすぎるため、焼結を行っても、造孔剤や造粘剤などが焼結基板内に残留する可能性がある。このため、焼結温度や焼結時間の制御を厳密に行う必要があったり、また、厚み調整時の加圧力により導電性芯体の伸びが発生して、得られた焼結基板が蛇行するという不具合が生じるようになる。このため、厚み調整量の上限値は１５０μｍにするのが望ましいということができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
なお、上述した実施の形態においては本発明のニッケル焼結基板をニッケル−水素蓄電池のニッケル正極板に適用する例について説明したが、本発明のニッケル焼結基板はニッケル−水素蓄電池に限ることなく、ニッケル−カドミウム蓄電池などの他のアルカリ蓄電池のニッケル焼結式極板（正、負極用）にも適用できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の焼結基板の製造方法の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】乾燥後の厚み調整量と液保持指数の関係を示すグラフである。
【図３】乾燥後の基板の状態と、焼結後の基板の状態を模式的に示す図であり、図３（ａ１）は、厚み調整をしなかった場合の乾燥後の基板の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ａ２）は、その焼結後の基板の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｂ１）は、厚み調整量が１０μｍの場合の乾燥後の基板の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｂ２）は、その焼結後の基板の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｃ１）は、厚み調整量が２０μｍの場合の乾燥後の基板の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｃ２）は、その焼結後の基板の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｄ１）は、厚み調整量が５０μｍの場合の乾燥後の基板の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｄ２）は、その焼結後の基板の状態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…ニッケル焼結基板、１１…導電性芯体、１１ａ…スラリー塗布基板、１１ｂ…スラリー乾燥基板、１１ｃ…厚み調整基板、１２…スラリー、１００…焼結基板製造装置、１０１…巻き出しロール、１０２…巻き取りロール、１０３，１０４，１０５，１０６，１０７…搬送ローラ、１０８…スラリー槽、１０９…厚み調整スリット、１１０…乾燥機、１１１…厚み調整用回転ローラ、１１２…焼結炉
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケル−水素蓄電池やニッケル−カドミウム蓄電池などに用いられるニッケル正極板の基板に採用されているニッケル焼結基板に係り、特に、ニッケルスラリーを導電性芯体に塗布した後に焼結を行って複数列の焼結基板を同時に形成するニッケル焼結基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二次電池の用途は、例えば、携帯電話、パーソナルコンピュータ、電動工具、電動自転車、ハイブリッド自動車、電気自動車など多岐に亘るようになった。これら用途のうち、特に、ハイブリッド自動車や電気自動車などのような車輌関係の用途においては、アルカリ蓄電池が広く用いられている。そして、これらの用途に用いられるアルカリ蓄電池においては、高出力化、長寿命化の要望が高まっている。また、車輌関係の用途においては、組電池として多数の単電池が直列接続されて用いられるため、個々の電池の容量ばらつきを低減させる要望も強くなった。
【０００３】
ところで、アルカリ蓄電池の正極にはニッケル正極板が用いられるが、この種の高出力で長寿命が要求される用途に用いられるニッケル正極板の基板材料としてはニッケル焼結基板を用いるのが一般的である。これは、ニッケル焼結基板の骨格となるニッケル骨格が緻密で、長期間に亘って導電性が保持されるためである。このようなニッケル焼結基板を用いてニッケル正極板を作製する場合、含浸法により正極活物質（水酸化ニッケル）をニッケル焼結基板の細孔内に充填するようになされている。このため、個々の電池の容量ばらつき（正極活物質の充填量のばらつき）を低減させるためには、ニッケル焼結基板の厚みばらつきの低減が求められるようになった。
【０００４】
この場合、導電性芯体へのニッケル粉末の塗布量や焼結温度を正確に制御することにより、厚みばらつきが少ないニッケル焼結基板が作製されることとなる。ここで、ニッケルスラリーの塗布工程→乾燥工程→焼結工程の各工程を経てニッケル焼結基板を作製する場合、乾燥工程においては水分蒸発を目的としている。このため、乾燥工程においては環境温度の影響を受けやすいとともに、端列と中央列との環境影響の受けやすさの相違から、結果として列間の厚みばらつきが発生しやすい状況となる。このため、このようにして得られたニッケル焼結基板においては、整形して厚み調整を行う必要性が生じることとなる。
【０００５】
そこで、焼結後のニッケル焼結基板を圧延して厚み調整が行われるようになったが、圧延後にニッケル骨格のスプリングバック現象に起因する反発が生じて、厚みばらつきが改善されない場合があった。この場合、強く圧延すると、焼結後のニッケル骨格が切断されることにより、強度低下や活物質間の導電性低下が発生するという新たな問題も生じるようになった。そこで、例えば、特許文献１（特開平５−１７４８１４号公報）にて、乾燥基板に０μｍ〜４０μｍ程度の厚み調整工程（最も薄い列に厚みを揃える）を加えることで、ニッケル焼結基板の厚みの変動が抑制されることが提案されるようになった。
【特許文献１】特開平５−１７４８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上述した特許文献１にて提案されたニッケル焼結基板の厚み調整の手法においては、焼結前であるため、ニッケル粉の間に樹脂材料（ゲル化した増粘剤や造孔剤）が保持されている。そのため、部分変形が起こりにくい他、後の工程で焼結されてニッケル骨格が形成されるため、ニッケル骨格の切断やスプリングバック現象が発生する恐れもなく、安定した厚みのニッケル焼結基板を作製することが可能となる。これにより、ニッケル焼結基板の厚みばらつきが低減されるため、活物質の充填量のばらつきが低減し、電池容量のばらつきを低減させることが可能となる。ところが、これだけでは十分とは言えなかった。
【０００７】
そこで、さらなる厚みばらつき低減を実現させるため、本発明者等は種々の検討を行い、その検討過程において以下のような知見を導き出した。即ち、通常、乾燥後の厚みばらつきを低減させるためには、最も薄い列の厚みに調整するため、最も薄い列に対して１０μｍ程度までの厚み調整量で十分であるという知見を得た。ところが、乾燥後の厚み調整量（厚み低減量）が２０μｍ未満までの領域の焼結基板においては、液保持特性において非常に大きな変動があることが明らかになった。
【０００８】
つまり、乾燥後、２０μｍ未満の範囲で厚み調整（厚み低減）を行うと、形成された焼結基板のニッケル質量や厚み（通常、焼結基板の表面に形成された凸部間で厚みが測定される）が同一であっても、複数列が形成された焼結基板において、各列の焼結基板の液保持特性が同一とは言えず、結果として活物質の充填量がばらつき、電池容量がばらつくことになるという知見を得た。
そこで、本発明は上記知見に基づいてなされたものであって、複数列が同時に形成される焼結基板を作製しても、各列の液保持特性が同一となる焼結基板の製造方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ニッケルスラリーを導電性芯体に塗布した後に焼結を行って複数列の焼結基板を同時に形成するニッケル焼結基板の製造方法であって、ニッケル粉末と造孔剤と増粘剤とを含有するニッケルスラリーを複数列の焼結基板が形成されるように導電性芯体に塗布してスラリー塗布基板とするスラリー塗布工程と、スラリー塗布基板を乾燥させてスラリー乾燥基板とする乾燥工程と、スラリー乾燥基板の厚み調整を行って厚み調整基板とする厚み調整工程と、厚み調整基板を焼結する焼結工程とを備えるとともに、厚み調整工程において、スラリー乾燥基板の内の最も厚みが薄い列のスラリー乾燥基板の厚みに対して２０μｍ以上で、１５０μｍ以下の厚み低減となるように厚み調整を行うようにしたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、厚みが薄い列のスラリー乾燥基板の厚みに対して２０μｍ以上の厚み調整（厚み低減）を行うと、焼結基板の液保持指数が安定し、かつ活物質保持性が向上することが明らかになった。特に、５０μｍ以上の厚み調整（厚み低減）領域においては、さらに液保持性が向上することが明らかとなった。なお、焼結基板の液保持指数は焼結基板が保持できる含水量／（焼結基板の厚み×焼結基板のニッケル粉の質量）で表され、焼結基板の単位空間、単位ニッケル質量当たりにどれだけの液が保持できるかを示す指標として用いられるものである。そして、液保持指数は空間量だけではなく、液を保持するニッケル量（表面積）や空隙の大きさが関与する。これは、特に、空隙が大きすぎると液の垂れ落ちが起こり、逆に、空隙が小さすぎると液が浸透しないこととなるからである。
【００１１】
この場合、焼結基板の内部に形成された大きな孔や、表面に形成された囲われていないような不完全な孔では、液を保持することができなくて液が垂れ落ちることとなる。ところが、厚みが薄い列のスラリー乾燥基板の厚みに対して２０μｍ以上の厚み調整（厚み低減）を行うと、塗布時に生じた表面の微細な凹凸などが潰されることとなる。これにより、囲われていないような不完全な孔が形成されなくなることにより、液保持特性が向上することとなる。この場合、特に、５０μｍ以上の厚み調整（厚み低減）領域においては、大粒径あるいは凝集した造孔剤、より程度の大きな気泡に起因した大孔を潰すことが可能となるので、液保持特性がさらに向上することとなる。
【００１２】
なお、厚みが薄い列のスラリー乾燥基板の厚みに対して１５０μｍを超えるような厚み調整（厚み低減）領域においては、スラリー乾燥基板が緻密になりすぎるため、焼結後にも造孔剤や造粘剤などが焼結基板内に残留する場合がある。このため、焼結温度や焼結時間の制御を厳密に行う必要がある。また、１５０μｍを超えるような厚み調整（厚み低減）領域においては、加圧力により導電性芯体に伸びが発生することとなって、得られた焼結基板が蛇行するようになる。このため、厚み調整（厚み低減）領域の上限値は１５０μｍとするのが望ましい。この場合、連続生産性の観点からすると、厚み調整（厚み低減）はスラリー乾燥基板が一対の回転ローラ間を通過することにより行われるようにするのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、厚みが薄い列のスラリー乾燥基板の厚みに対して２０μｍ以上の厚み調整（厚み低減）を行うことで、表面の微細な凹凸が平坦になる。これにより、どの列の焼結基板も均等な厚みになるとともに、液を均等に保持できるようになる。また、厚みが薄い列のスラリー乾燥基板の厚みに対して５０μｍ以上の厚み調整（厚み低減）を行うと、大粒径あるいは凝集した造孔剤、より程度の大きな気泡に起因した大孔を潰すことが可能となるので、液保持特性がさらに向上する。これにより、活物質の充填量のばらつきが少なく、かつ電池容量のばらつきが少ないニッケル正極板が得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明をニッケル−水素蓄電池のニッケル正極板に適用されるニッケル焼結基板の製造方法の一実施の形態を図１に基づいて以下に説明する。なお、図１は本発明の焼結基板の製造方法の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。また、図２は乾燥後の厚み調整量（厚み低減量）と液保持指数の関係を示すグラフである。
【００１５】
１．ニッケル焼結基板の作製
まず、図１に示すような焼結基板の製造装置１００を用意する。ここで、焼結基板の製造装置１００は、ニッケルメッキが施された穿孔鋼板からなる導電性芯材１１をロール状に巻き取っている巻き出しロール１０１と、得られた焼結基板をロール状に巻き取る巻き取りロール１０２と、導電性芯材１１を搬送する搬送ローラ１０３，１０４，１０５，１０６，１０７と、導電性芯材１１にニッケルスラリー１２を塗着して塗膜を形成するスラリー槽１０８と、塗膜（塗着されたスラリー）を所定の厚みに調整する厚み調整スリット１０９と、塗膜を乾燥させる乾燥機１１０と、乾燥後の塗膜の厚みを調整する厚み調整用回転ローラ１１１と、厚みを調整された塗膜を還元性雰囲気で焼結する焼結炉１１２とから構成されている。
【００１６】
なお、導電性芯材１１は、例えば、厚みが６０μｍの穿孔鋼板からなり、その表面に厚みが５μｍのニッケルめっきが施されているとともに、複数列（例えば、５列乃至８列）の焼結基板が形成されるように所定の配列となるように穿孔がなされている。この場合、予め、ニッケルメッキが施された穿孔鋼板からなる導電性芯材１１をロール状に巻き取られた巻き出しロール１０１を所定位置に配置した後、この巻き出しロール１０１に巻き取られた導電性芯材１１の先端部を搬送ローラ１０３、スラリー槽１０８内の搬送ローラ１０４、厚み調整スリット１０９、乾燥機１１０、厚み調整ローラ１１１、搬送ローラ１０５，１０６、焼結炉１１２内および搬送ローラ１０７を通して巻き取りロール１０２に巻き付けられているものとする。
【００１７】
ついで、嵩密度が０．５７ｇ／ｃｍ3で、フィッシャーサイズ（なお、このフィッシャーサイズはフィッシャー サブシーブ サイザー（Fisher Sub-Sieve Sizer）で測定した平均粒径のことを意味する）が２．５μｍのニッケル粉末４０質量部と、造孔剤としてのメチルメタクリレート−アクリロニトリル共重合体を主成分とする完全発泡有機中空体（平均粒径は６０μｍ）０．１質量部と、３質量％のメチルセルロース水溶液６０質量部とを真空引きしながら混練して、ニッケルスラリー１２を調製した。ついで、このように調製されたニッケルスラリー１２をスラリー槽１０８内に収容した後、巻き取りロール１０２を所定の速度で巻き取ることにより、巻き出しロール１０１にロール状に巻き取られた導電性芯材１１は巻き出しロール１０１から巻き出される。
【００１８】
これにより、スラリー槽１０８内のニッケルスラリー１２中を通過する過程で導電性芯材１１の両面にニッケルスラリー１２が付着して塗膜が形成される。そして、導電性芯材１１が厚み調整スリット１０９を通過することにより余分についたニッケルスラリー１２が掻き落とされることにより、塗膜の塗着厚さが調整されたスラリー塗布基板１１ａが形成されることとなる。この場合、塗膜の厚みが導電性芯材１１の片面当たり３００μｍの厚みになるように厚み調整スリット１０９の間隔が調整されている。こうして塗膜が導電性芯材１１の片面当たり３００μｍの厚さに調整されたスラリー塗布基板１１ａは、温度が８００℃に維持された乾燥機１１０に入り、塗膜が乾燥されてスラリー乾燥基板１１ｂが形成されることとなる。なお、このとき乾燥機１１０内に滞在する時間が３０秒間となるように巻き取りロール１０２の回転速度が調整されている。
【００１９】
ついで、得られたスラリー乾燥基板１１ｂを一対の厚み調整用回転ローラ１１１の間を通過させることにより、スラリー乾燥基板１１ｂの厚みが調整されて厚み調整基板１１ｃが形成されることとなる。この場合、スラリー乾燥基板１１ｂが一対の厚み調整用回転ローラ１１１間を通過した地点（図１のＹ地点）での厚みが、一対の厚み調整用回転ローラ１１１の間を通過する前の地点（図１のＸ地点）での厚みよりも所定量だけ薄くなるように、一対の厚み調整用回転ローラ１１１の間隔を調整した。なお、この場合、厚みが最も薄い列の厚みが所定量だけ薄くなるように調整した。
【００２０】
ここで、一対の厚み調整用回転ローラ１１１間を通過した地点（図１のＹ地点）での厚みが、２５μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板１１ｃを厚み調整基板ａとした。また、同様に、３９μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板１１ｃを厚み調整基板ｂとし、５２μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板１１ｃを厚み調整基板ｃとし、７３μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板１１ｃを厚み調整基板ｄとした。さらに、７μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板１１ｃを厚み調整基板ｅとし、４μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板１１ｃを厚み調整基板ｆとした。
【００２１】
ついで、上述のよう厚み調整された厚み調整基板１１ｃ（ａ〜ｆ）を焼結炉１１２内を通過させるようにした。この場合、焼結炉１１２内は水素を含む還元性雰囲気中で約９００〜１０００℃の温度に加熱されていて、これらの厚み調整基板１１ｃ（ａ〜ｆ）が焼結炉１１２内を通過することにより、導電性芯材１１の両面に形成された焼結層が所定の厚み（片面での厚み）ｔ（この場合は、ｔ＝１５０μｍとした）となり、多孔度が８５％となるように焼結温度および焼結時間が調整されて、焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）が形成されることとなる。
【００２２】
なお、乾燥後の厚みが２５μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板ａを用いたものを焼結基板Ａとした。同様に、３９μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板ｂを用いたものを焼結基板Ｂとし、５２μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板ｃを用いたものを焼結基板Ｃとし、７３μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板ｄを用いたものを焼結基板Ｄとした。また、７μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板ｅを用いたものを焼結基板Ｅとし、４μｍだけ薄くなるように厚み調整された厚み調整基板ｆを用いたものを焼結基板Ｆとした。
【００２３】
２．焼結基板の液保持特性の測定
上述のように作製した各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）の厚みをマイクロメータを用いて測定するとともに各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）の質量を測定した。この後、予め測定した導電性芯体１１の質量（事前に測定されている）との差分から、各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）のニッケル粉の質量を算出した。ついで、各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）を純水に浸漬させた後、濾紙で表面の水分を拭き取って、含水基板（Ａ〜Ｆ）とした。この後、これらの含水基板（Ａ〜Ｆ）の質量を測定し、各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）の質量との差および水の密度から液保持性を示す各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）の含水量（ｃｍ3）を求めた。
【００２４】
ついで、上述のようにして求めた各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）の含水量（ｃｍ3）、ニッケル粉の質量（ｇ）、厚み（ｍｍ）に基づいて、各焼結基板１０（Ａ〜Ｆ）の液保持指数（ｍ2／ｋｇ）を算出すると、下記の表１に示すような結果が得られた。なお、液保持指数（＝焼結基板の含水量／（焼結基板の厚み×ニッケル粉の質量））は、単位空間、単位ニッケル質量当たりにどれだけの液が保持できるかを示す指標となるものである。そして、表１の結果から、厚み調整量を横軸（Ｘ軸）とし、液保持指数を縦軸（Ｙ軸）にしてグラフに表すと、図２に示すような結果となった。
【表１】
【００２５】
上記表１および図２の結果から明らかなように、乾燥後の厚み調整量が２０μｍ未満の領域においては、液保持指数が非常に低下していることが分かる。一方、乾燥後の厚み調整量が２０μｍ〜５０μｍの領域においては、液保持指数がほぼ安定していることが分かる。さらに、乾燥後の厚み調整量が５０μｍ以上の領域では、さらに液保持指数が上昇していることが分かる。
【００２６】
ここで、乾燥後の厚み調整量が２０μｍ未満の領域において液保持指数が低下し、厚み調整量が２０μｍ以上の領域において液保持指数が向上する理由を図３に基づいて検討する。なお、図３は、乾燥後の基板の状態と、焼結後の基板の状態を模式的に示す図である。そして、図３（ａ１）は、厚み調整をしなかった場合の乾燥後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ａ２）は、その焼結後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図である。図３（ｂ１）は、厚み調整量が１０μｍの場合の乾燥後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｂ２）は、その焼結後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図である。図３（ｃ１）は、厚み調整量が２０μｍの場合の乾燥後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｃ２）は、その焼結後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図である。図３（ｄ１）は、厚み調整量が５０μｍの場合の乾燥後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｄ２）は、その焼結後の基板片面の一部の状態を模式的に示す断面図である。
【００２７】
ここで、乾燥後に厚み調整をしなかった場合、図３（ａ１）に示すように、乾燥後のスラリー乾燥基板１１ｂの表面には凹凸が形成されているとともに、その内部には多数の孔径が大きい気泡Ｂ１が形成されることとなる。そして、このスラリー乾燥基板１１ｂを焼結しても、図３（ａ２）に示すように、表面に形成された凹凸は消滅することなく凹凸Ｃ１として残存することとなる。また、内部に形成された多数の孔径が大きい気泡Ｂ１は、図３（ａ２）に示すように、焼結により収縮してそれまでより孔径が小さくなった気泡Ｂ１’となるが、これも消滅することなく残存することとなる。
【００２８】
また、乾燥後の厚み調整量を１０μｍとした場合、図３（ｂ１）に示すように、乾燥後のスラリー乾燥基板１１ｂの表面には凹凸が形成されているとともに、その内部には多数の孔径が大きい気泡Ｂ２が形成されることとなる。そして、このスラリー乾燥基板１１ｂを焼結しても、図３（ｂ２）に示すように、表面に形成された凹凸は消滅することなく凹凸Ｃ２として残存することとなる。また、内部に形成された多数の孔径が大きい気泡Ｂ２は、図３（ｂ２）に示すように、焼結により収縮してそれまでより孔径が小さくなった気泡Ｂ２’となるが、これも消滅することなく残存することとなる。
【００２９】
この場合、表面に存在する凹凸Ｃ１や凹凸Ｃ２は囲われていない不完全な穴となる。このため、このような凹凸Ｃ１や凹凸Ｃ２は、液を保持することができなくて液が垂れ落ちると考えられる。また、内部に存在する孔径が大きい気泡Ｂ１’や気泡Ｂ２’においても、液を保持することができないため、液が垂れ落ちると考えられる。このため、乾燥後の厚み調整量が２０μｍ未満の領域においては液保持指数が低下したと考えられる。
【００３０】
一方、乾燥後の厚み調整量を２０μｍとした場合、図３（ｃ１）に示すように、乾燥後のスラリー乾燥基板１１ｂの表面に凹凸は形成されなくなるが、その内部には多少孔径が大きい気泡Ｂ３が形成されることとなる。そして、このスラリー乾燥基板１１ｂを焼結すると、図３（ｃ２）に示すように、内部に形成された気泡Ｂ３は焼結により収縮してそれまでより孔径が小さくはなるが、依然として気泡Ｂ３’として存在することとなる。ところが、表面の微細な凹凸などが潰されて表面に不完全な穴が存在することがないので、液保持指数が向上したと考えられる。
【００３１】
さらに、乾燥後の厚み調整量を５０μｍとした場合、図３（ｄ１）に示すように、乾燥後のスラリー乾燥基板１１ｂの表面に凹凸は形成されなくなるが、その内部には多少孔径が大きい気泡Ｂ４が形成されることとなる。そして、このスラリー乾燥基板１１ｂを焼結すると、図３（ｄ２）に示すように、内部に形成された孔径が大きい気泡Ｂ４は焼結により収縮してそれまでより孔径が小さくなる（最終基板厚みが同等なので基板内の小さい孔と平均化される）。このように、５０μｍの厚み調整（厚み低減）領域においては、大粒径あるいは凝集した造孔剤、より程度の大きな気泡に起因した大孔を潰すことが可能となるので、液保持特性がさらに向上したと考えられる。
【００３２】
以上のことから、複数列の焼結基板を同時に作製する場合においては、最も厚みが薄い列に対して厚み調整量を２０μｍ以上に制御するのが望ましいことが分かる。これにより、厚みや液保持特性が均一なニッケル焼結基板が作製され、活物質の充填量のばらつきが少なく、かつ電池容量のばらつきが少ないニッケル極板が得られることとなる。この場合、５０μｍ以上の厚み調整量領域で液保持指数がさらに向上していることを考慮すると、最も厚みが薄い列に対して５０μｍ以上の厚み調整を行うことで、変動が小さく高電池容量となるニッケル焼結基板が作製できることが分かる。
【００３３】
なお、最も厚みが薄い列に対して１５０μｍを超えるような厚み調整を行うと、焼結前のスラリー乾燥基板１１ｂが緻密になりすぎるため、焼結を行っても、造孔剤や造粘剤などが焼結基板内に残留する可能性がある。このため、焼結温度や焼結時間の制御を厳密に行う必要があったり、また、厚み調整時の加圧力により導電性芯体の伸びが発生して、得られた焼結基板が蛇行するという不具合が生じるようになる。このため、厚み調整量の上限値は１５０μｍにするのが望ましいということができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
なお、上述した実施の形態においては本発明のニッケル焼結基板をニッケル−水素蓄電池のニッケル正極板に適用する例について説明したが、本発明のニッケル焼結基板はニッケル−水素蓄電池に限ることなく、ニッケル−カドミウム蓄電池などの他のアルカリ蓄電池のニッケル焼結式極板（正、負極用）にも適用できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の焼結基板の製造方法の概略構成の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】乾燥後の厚み調整量と液保持指数の関係を示すグラフである。
【図３】乾燥後の基板の状態と、焼結後の基板の状態を模式的に示す図であり、図３（ａ１）は、厚み調整をしなかった場合の乾燥後の基板の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ａ２）は、その焼結後の基板の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｂ１）は、厚み調整量が１０μｍの場合の乾燥後の基板の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｂ２）は、その焼結後の基板の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｃ１）は、厚み調整量が２０μｍの場合の乾燥後の基板の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｃ２）は、その焼結後の基板の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｄ１）は、厚み調整量が５０μｍの場合の乾燥後の基板の状態を模式的に示す断面図であり、図３（ｄ２）は、その焼結後の基板の状態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…ニッケル焼結基板、１１…導電性芯体、１１ａ…スラリー塗布基板、１１ｂ…スラリー乾燥基板、１１ｃ…厚み調整基板、１２…スラリー、１００…焼結基板製造装置、１０１…巻き出しロール、１０２…巻き取りロール、１０３，１０４，１０５，１０６，１０７…搬送ローラ、１０８…スラリー槽、１０９…厚み調整スリット、１１０…乾燥機、１１１…厚み調整用回転ローラ、１１２…焼結炉
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケルスラリーを導電性芯体に塗布した後に焼結を行って複数列の焼結基板を同時に形成するニッケル焼結基板の製造方法であって、
ニッケル粉末と造孔剤と増粘剤とを含有するニッケルスラリーを複数列の焼結基板が形成されるように導電性芯体に塗布してスラリー塗布基板とするスラリー塗布工程と、
前記スラリー塗布基板を乾燥させてスラリー乾燥基板とする乾燥工程と、
前記スラリー乾燥基板の厚み調整を行って厚み調整基板とする厚み調整工程と、
前記厚み調整基板を焼結する焼結工程とを備えるとともに、
前記厚み調整工程において、前記スラリー乾燥基板の内の最も厚みが薄い列の厚みに対して２０μｍ以上で、１５０μｍ以下の厚み低減となるように厚み調整を行うようにしたことを特徴とするニッケル焼結基板の製造方法。
【請求項２】
前記厚み調整工程において、前記スラリー乾燥基板の内の最も厚みが薄い列のスラリー乾燥基板の厚みに対して５０μｍ以上で、１５０μｍ以下の厚み低減となるように厚み調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載のニッケル焼結基板の製造方法。
【請求項３】
前記厚み低減は前記スラリー乾燥基板が一対の回転ローラ間を通過することにより行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のニッケル焼結基板の製造方法。
【請求項１】
ニッケルスラリーを導電性芯体に塗布した後に焼結を行って複数列の焼結基板を同時に形成するニッケル焼結基板の製造方法であって、
ニッケル粉末と造孔剤と増粘剤とを含有するニッケルスラリーを複数列の焼結基板が形成されるように導電性芯体に塗布してスラリー塗布基板とするスラリー塗布工程と、
前記スラリー塗布基板を乾燥させてスラリー乾燥基板とする乾燥工程と、
前記スラリー乾燥基板の厚み調整を行って厚み調整基板とする厚み調整工程と、
前記厚み調整基板を焼結する焼結工程とを備えるとともに、
前記厚み調整工程において、前記スラリー乾燥基板の内の最も厚みが薄い列の厚みに対して２０μｍ以上で、１５０μｍ以下の厚み低減となるように厚み調整を行うようにしたことを特徴とするニッケル焼結基板の製造方法。
【請求項２】
前記厚み調整工程において、前記スラリー乾燥基板の内の最も厚みが薄い列のスラリー乾燥基板の厚みに対して５０μｍ以上で、１５０μｍ以下の厚み低減となるように厚み調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載のニッケル焼結基板の製造方法。
【請求項３】
前記厚み低減は前記スラリー乾燥基板が一対の回転ローラ間を通過することにより行うようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のニッケル焼結基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１１８３１７（Ｐ２０１０−１１８３１７Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９２５５０（Ｐ２００８−２９２５５０）
【出願日】平成２０年１１月１４日（２００８．１１．１４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１４日（２００８．１１．１４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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