特許 7359353 金属多孔体および金属多孔体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-02

(45)【発行日】2023-10-11

(54)【発明の名称】金属多孔体および金属多孔体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C22C 1/08 20060101AFI20231003BHJP

   H01M 4/80 20060101ALI20231003BHJP

【ＦＩ】

C22C1/08 Z

H01M4/80 C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020564954

(86)(22)【出願日】2020-04-21

(86)【国際出願番号】 JP2020017136

(87)【国際公開番号】W WO2021049088

(87)【国際公開日】2021-03-18

【審査請求日】2022-10-21

(31)【優先権主張番号】P 2019166355

(32)【優先日】2019-09-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】591174368

【氏名又は名称】富山住友電工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】土田 斉

(72)【発明者】

【氏名】中川 俊隆

【審査官】瀧口 博史

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－３０５０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３３８１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２１４１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１７９４２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１７０１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１５７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２８０９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００１／００６５８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／０１７２５２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２００６－００２７２６０（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｐ ６／００

Ｃ２２Ｃ １／０８

Ｈ０１Ｍ ４／６６

Ｈ０１Ｍ ４／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

三次元網目状構造の骨格を有する長尺シート状の金属多孔体であって、
欠陥部を備え、
前記欠陥部には、凹部が形成され、
前記欠陥部は、前記骨格の一部が欠損している部分または前記骨格に異物が付着している部分であり、
前記凹部では、前記骨格が、前記凹部以外と比較して圧縮されており、
前記長尺シート状の金属多孔体とは異なる平均気孔径を有する金属多孔体の小片をさらに備え、
前記金属多孔体の小片は、前記凹部の少なくとも底部の前記欠陥部の上に重ねられている、金属多孔体。

【請求項2】

前記凹部の開口部の形状は、円形または楕円形である、請求項１に記載の金属多孔体。

【請求項3】

三次元網目構造の骨格を有する長尺シート状の金属多孔体を準備する工程と、
前記長尺シート状の金属多孔体の欠陥部に凹部を形成する工程とを備え、
前記欠陥部は、前記骨格の一部が欠損している部分または前記骨格に異物が付着している部分であり、
前記凹部では、前記骨格が、前記凹部以外と比較して圧縮されている、金属多孔体の製造方法。

【請求項4】

前記凹部を形成する工程は、前記欠陥部の上に、前記長尺シート状の金属多孔体とは異なる平均気孔径を有する金属多孔体の小片を重ねて凹部を形成する、請求項３に記載の金属多孔体の製造方法。

【請求項5】

三次元網目状構造の骨格を有する長尺シート状の金属多孔体であって、
欠陥部を備え、
前記欠陥部から離間した位置に、前記欠陥部を特定することができるように凹部が形成されており、
前記欠陥部は、前記骨格の一部が欠損している部分または前記骨格に異物が付着している部分であり、
前記凹部では、前記骨格が、前記凹部以外と比較して圧縮されている、金属多孔体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、金属多孔体および金属多孔体の製造方法に関する。本出願は、２０１９年９月１２日に出願した日本特許出願である特願２０１９－１６６３５５号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。

【背景技術】

【0002】

三次元網目状構造の骨格を有するシート状の金属多孔体は、耐熱性を必要とするフィルターや、電池用極板、触媒担持体、及び金属複合材など様々な用途に利用されている。例えば、ニッケル製の金属多孔体であるセルメット（住友電気工業株式会社製：登録商標）は、ニッケル水素電池等のアルカリ蓄電池の電極や、工業用脱臭触媒の担体等、様々な産業分野で広く採用されている。また、アルミニウム製の金属多孔体であるアルミセルメット（住友電気工業株式会社製：登録商標）は、有機電解液中でも安定であるため、リチウムイオン電池の正極として用いることが可能である。

【0003】

金属多孔体の製造方法としては、樹脂多孔体の骨格の表面を導電化処理した後、電気めっき処理によって当該樹脂多孔体の骨格の表面に金属めっきを施し、続いて当該樹脂多孔体を除去することによって製造することができる（例えば、特開平０５－０３１４４６号公報（特許文献１）や、特開２０１１－２２５９５０号公報（特許文献２）参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平０５－０３１４４６号公報

【文献】特開２０１１－２２５９５０号公報

【発明の概要】

【0005】

本開示の一態様に係る金属多孔体は、三次元網目状構造の骨格を有する長尺シート状の金属多孔体であって、欠陥部を備える。欠陥部には、凹部が形成されている。欠陥部は、骨格の一部が欠損している部分または骨格に異物が付着している部分である。

【0006】

本開示の一態様に係る金属多孔体の製造方法は、三次元網目構造の骨格を有する長尺シート状の金属多孔体を準備する工程と、長尺シート状の金属多孔体の欠陥部に凹部を形成する工程とを備える。欠陥部は、骨格の一部が欠損している部分または骨格に異物が付着している部分である。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本開示の実施形態に係る金属多孔体の一例の概略を表す図である。

【図2】図２は、本開示の実施形態に係る金属多孔体の一例の断面写真である。

【図3】図３は、本開示の実施形態に係る金属多孔体の一例の、部分断面の概略を表す拡大図である。

【図4】図４は、図１に示す金属多孔体における凹部Ｒの一例の、Ａ－Ａ線部分断面の概略を表す拡大図である。

【図5】図５は、図１に示す金属多孔体における凹部Ｒの別の一例の、Ａ－Ａ線部分断面の概略を表す拡大図である。

【図6】図６は、本開示の実施形態に係る金属多孔体の一例の、欠陥部を含む所定領域を除去するための切断部を示す概略図である。

【図7】図７は、本開示の実施形態に係る金属多孔体の一例の、異物が付着した位置から離間した位置に凹部Ｒが形成された状態を示す概略図である。

【図8】図８は、従来の長尺状の金属多孔体の製造方法において、欠陥部を除去するための切断部を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［本開示が解決しようとする課題］
金属多孔体を工業的に大量生産する場合には、基材として長尺シート状の樹脂成形体を用いて連続的に製造されている。長手方向の長さが数百メートルに及ぶ金属多孔体を製造するに際しては、その全長に亘って欠陥部が一切ない金属多孔体を製造することは非常に困難であり、種々の要因により、百メートル当たりに数箇所程度の欠陥部が発生してしまう。

【0009】

例えば、基材として用いた樹脂成形体の骨格の一部に傷や欠損等が存在していた場合には、その部分に良好な金属めっきを形成することがでないため、金属多孔体の骨格にも傷ができたり、骨格の欠損によるピンホールができたりしてしまう。このような欠損部の骨格は強度が弱いため、そのままの状態で金属多孔体を製品として使用すると、使用条件によってはその部分から亀裂が伸展して、場合によっては金属多孔体が裂けてしまうことも有り得る。

【0010】

また、金属多孔体の製造時には、骨格に意図せぬ異物が付着してしまう場合もある。金属多孔体を電池の電極等に使用する場合には、異物が付着した状態のままでは活物質の充填を行うことができないため、異物を除去する必要がある。

【0011】

金属多孔体に上記のような骨格の欠損や異物の付着といった欠陥部が発生してしまった場合、従来は図８に示すように、欠陥部（欠損部Ｐおよび異物Ｑ）の近傍の上流側と下流側に切断部位Ｃを定め、短手方向Ｙに略平行に金属多孔体８０を切断することにより欠陥部の除去が行われている。そして、切断された金属多孔体の端部同士を接続することによって、欠陥部を含まない金属多孔体が製造されている。

【0012】

しかしながら、上記のようにして欠陥部の除去を行うと、欠損部Ｐや異物Ｑが占める領域はほんの僅かであるにも拘らず、金属多孔体８０の短手方向Ｙの全幅を切断してしまうため、製造ロスが大きいという問題がある。また、例えば、欠陥部の除去が行われた金属多孔体８０を電池用電極として用いるために活物質の充填が行われる場合に、接続部において金属多孔体８０の構造が他の部分と異なるため、製造ロスとなる場合がある。

【0013】

金属多孔体に骨格の欠損部や異物の付着などの欠陥部が検出された場合には、金属多孔体にパンチ穴（金属多孔体の主面を貫く円形の穴）を開けて欠陥部を除去してしまう（くり抜いてしまう）方法もある。また、パンチ穴によって欠陥部をくり抜くのではなく、欠陥部の近傍にパンチ穴を形成することで金属多孔体上の欠陥部の位置をマーキングしておき、その後、適当なタイミングで上記のように金属多孔体を切断して欠陥部を除去する方法もある。

【0014】

しかしながら、金属多孔体にパンチ穴を開けると、その部分から亀裂が伸展し、場合によっては金属多孔体が裂けてしまうこともあり得た。さらに、金属多孔体のパンチ穴を開けた部分にはバリが出来てしまい、金属多孔体の搬送時にバリが作業台に引っかかって異物が脱落したり、周囲に飛散したりしてしまう可能性もあった。

【0015】

そこで本開示は、金属多孔体の製造時に発生した欠陥部を含む所定領域を除去可能なようにマーキングされた金属多孔体およびその製造方法を提供することを目的とする。

【0016】

［本開示の効果］
本開示によれば、金属多孔体の製造時に発生した欠陥部を含む所定領域を除去可能なようにマーキングされた金属多孔体およびその製造方法を提供することができる。

【0017】

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

【0018】

（１）本開示の一態様に係る金属多孔体は、三次元網目状構造の骨格を有する長尺シート状の金属多孔体は、欠陥部を備える。欠陥部には、凹部が形成されている。欠陥部は、骨格の一部が欠損している部分または骨格に異物が付着している部分である。

【0019】

上記（１）に記載の開示の態様によれば金属多孔体の製造時に発生した欠陥部を含む所定領域を除去可能なようにマーキングされた金属多孔体を提供することができる。

【0020】

なお、本開示の実施形態に係る金属多孔体において、欠陥部とは、金属多孔体の骨格の一部が欠損してしまった部分、または金属多孔体の骨格に意図せぬ異物が付着してしまった部分のことをいうものとする。
（２）上記（１）に記載の金属多孔体は、長尺シート状の金属多孔体とは異なる平均気孔径を有する金属多孔体の小片をさらに備え、金属多孔体の小片は、凹部の少なくとも底部の欠陥部の上に重ねられていることが好ましい。

【0021】

上記（２）に記載の開示の態様によれば、欠陥部を含む金属多孔体の引張強さをより大きくすることができる。また、欠陥部に異物が付着している場合に、当該異物が脱落したり飛散したりしないようにすることができる。
（３）上記（１）または上記（２）に記載の金属多孔体は、凹部の開口部の形状が、円形または楕円形であることが好ましい。

【0022】

上記（３）に記載の開示の態様によれば、凹部が形成されていても割れや破断がより発生しにくい金属多孔体を提供することができる。
（４）本開示の実施形態に係る金属多孔体の製造方法は、三次元網目構造の骨格を有する長尺シート状の金属多孔体を準備する工程と、長尺シート状の金属多孔体の欠陥部に凹部を形成する工程とを備える。欠陥部は、骨格の一部が欠損している部分または骨格に異物が付着している部分である。

【0023】

上記（４）に記載の開示の態様によれば、金属多孔体の製造時に発生した欠陥部を含む所定領域を除去可能なようにマーキングされた金属多孔体を製造する方法を提供することができる。
（５）上記（４）に記載の金属多孔体の製造方法は、凹部を形成する工程において、欠陥部の上に、長尺シート状の金属多孔体とは異なる平均気孔径を有する金属多孔体の小片を重ねて凹部を形成することが好ましい。

【0024】

上記（５）に記載の開示の態様によれば、欠陥部を含む金属多孔体の引張強さがより大きい金属多孔体の製造方法を提供することができる。また、金属多孔体の欠陥部に異物が付着している場合には、当該異物が脱落したり飛散したりしない金属多孔体の製造方法を提供することができる。
（６）本開示の実施形態に係る金属多孔体は、三次元網目状構造の骨格を有する長尺シート状の金属多孔体であって、欠陥部を備える。欠陥部から離間した位置に、欠陥部を特定することができるように凹部が形成されている。欠陥部は、骨格の一部が欠損している部分または骨格に異物が付着している部分である。

【0025】

上記（６）に記載の開示の態様によれば、欠陥部を含む所定領域を除去可能なように凹部によってマーキングされた金属多孔体を提供することができる。また、凹部にはバリが無いため、所定領域を切断する際に、作業台と金属多孔体との間でひっかかりが生じずスムーズに作業を行なうことができる。

【0026】

［本開示の実施態様の詳細］
以下に、本開示の実施態様に係る金属多孔体および金属多孔体の製造方法の具体例を、より詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0027】

＜金属多孔体＞
以下、図を参照しながら、本開示の実施形態に係る金属多孔体１０の各構成を詳細に説明する。

【0028】

図１に本開示の実施形態に係る金属多孔体１０の一例の概略を示す。また、図１に示す金属多孔体１０の、三次元網目状構造の骨格１１を写した拡大写真を図２に示し、図２に示す金属多孔体１０の断面を拡大視した拡大模式図を図３に示す。

【0029】

金属多孔体１０は、図１に示すように、三次元網目状構造の骨格１１を有しており、全体として長尺シート状の外観を有している。三次元網目状構造の骨格１１によって形成されている気孔部１４は、金属多孔体１０の表面から内部まで連なるように形成された連通気孔となっている。

【0030】

図３に示すように、金属多孔体１０の骨格１１は典型的には、金属または合金による膜１２によって構成されており、骨格１１の内部１３は中空になっている。また、骨格１１によって形成されている気孔部１４は、前述のように連通気孔となっている。

【0031】

金属多孔体１０の骨格１１は、金属または合金による膜１２によって構成されていればよい。骨格１１を構成する金属としては、例えば、ニッケル、アルミニウムまたは銅等が挙げられる。また、骨格１１を構成する合金としては、上記の金属に他の金属が不可避的または意図的に添加されることによって合金化されたものを挙げることができる。

【0032】

長尺シート状の金属多孔体１０の長手方向Ｘの長さは特に限定されるものではなく、例えば、６０ｍ以上６００ｍ以下程度のものが挙げられる。また、金属多孔体１０の短手方向Ｙの長さも特に限定されるものではなく、金属多孔体１０の使用用途に応じて適宜変更すればよい。なお、金属多孔体１０の短手方向Ｙは、金属多孔体１０の長手方向Ｘおよび厚み方向Ｚと直交する方向である（図１参照）。

【0033】

金属多孔体１０の厚みは、金属多孔体１０の利用用途に応じて適宜選択すればよい。金属多孔体１０の厚みは、例えば、デジタルシックネスゲージによって測定が可能である。多くの場合、厚みを０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下とすることで、軽量でかつ強度が高い金属多孔体とすることができる。これらの観点から、金属多孔体１０の厚みは、０．２ｍｍ以上２．５ｍｍ以下とすることがより好ましく、０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下とすることが更に好ましい。

【0034】

金属多孔体１０の平均気孔径は、金属多孔体１０の利用用途に応じて適宜選択すればよい。なお、金属多孔体１０の平均気孔径とは、金属多孔体１０の表面を顕微鏡等で少なくとも１０視野観察し、１インチ（２５．４ｍｍ＝２５４００μｍ）あたりのセル（気孔部１４）の平均の数（ｎｃ）を求め、次式で算出されるものをいうものとする。

【0035】

平均気孔径（μｍ）＝２５４００μｍ／ｎｃ
なお、セル数の測定は、ＪＩＳ Ｋ６４００－１：２００４ 附属書１（参考）による軟質発泡材料のセル数の求め方に準じて行うものとする。

【0036】

例えば、金属多孔体１０を電池の集電体として用いる場合には、金属多孔体１０の平均気孔径は、気孔部１４に充填する活物質の充填量および利用量が好適となる範囲にすればよい。また、金属多孔体１０をフィルターとして用いる場合には、捕集対象の粒子のサイズに応じて平均気孔径が選択される。

【0037】

なお、多くの場合、平均気孔径を１００μｍ以上２０００μｍ以下とすることで、軽量でかつ強度が高い金属多孔体とすることができる。これらの観点から、金属多孔体１０の平均気孔径は、２００μｍ以上１３００μｍ以下とすることがより好ましく、２５０μｍ以上９００μｍ以下とすることが更に好ましい。

【0038】

金属多孔体１０の気孔率は、金属多孔体１０の利用用途に応じて適宜選択すればよい。金属多孔体１０の気孔率は次式で定義される。

【0039】

気孔率（％）＝［１－｛Ｍｐ／（Ｖｐ×ｄｐ）｝］×１００
Ｍｐ：金属多孔体の質量［ｇ］
Ｖｐ：金属多孔体における外観の形状の体積［ｃｍ^３］
ｄｐ：金属多孔体を構成する金属の密度［ｇ／ｃｍ^３］
例えば、金属多孔体１０を電池の集電体として用いる場合に、金属多孔体１０の気孔率は、気孔部１４に充填する活物質の充填量および利用量が好適となる範囲にすればよい。

【0040】

また、多くの場合、気孔率を９０％以上９８％以下程度とすることで、軽量でかつ強度が高い金属多孔体とすることができる。また、金属多孔体の用途によっては、気孔率が９０％以上９８％以下程度の金属多孔体を、１／１０程度の厚みにまでに圧縮し、気孔率が５０％以上の金属多孔体とすることもできる。

【0041】

本開示の実施形態に係る金属多孔体１０は、図１に示すように、製造時に発生した欠陥部に凹部Ｒが形成されている。一般に、三次元網目状構造の骨格を有する長尺シート状の金属多孔体は、サイズが大きければ大きいほど、種々の原因により欠陥部が存在し得る。例えば、金属多孔体の製造時に基材として用いた樹脂成形のシート（例えば、ウレタンシート等）の骨格の一部が欠損していた場合には、その部分には金属めっきが形成されないため、金属多孔体１０にも骨格の一部が欠損したピンホールが形成されてしまう。また、金属多孔体１０の骨格の表面の一部に意図せぬ異物が付着してしまう場合もある。本開示の実施形態に係る金属多孔体１０は、このような骨格の欠損や異物の付着といった欠陥部ができてしまった場所に凹部Ｒが形成されている。

【0042】

図４に、図１に示す金属多孔体１０における凹部Ｒの一例の、Ａ－Ａ線部分断面の概略の拡大図を示す。

【0043】

図４に示すように、凹部Ｒは金属多孔体１０の製造時に発生した欠損部Ｐを押しつぶすように形成されている。多くの場合、欠損部Ｐは、金属多孔体１０の骨格１１の一部に割れやヒビ、欠損が発生することによって形成されている。このため、欠損部Ｐに何も対処をしないまま金属多孔体を製品として使用し、その際に金属多孔体に応力が加わると、場合によっては割れやヒビが広がって金属多孔体が破断してしまうことも有り得る。これに対して本開示の実施形態に係る金属多孔体１０は、欠陥部である欠損部Ｐに凹部Ｒが形成されているため、欠損部Ｐの近傍の骨格１１が圧縮されて金属密度が高まり、骨格の強度が他の部分に比べて大きくなっている。これにより、欠陥部が補強されてその近傍での金属多孔体１０の引張強さが大きくなり、欠陥部の近傍に応力が加わっても骨格１１のヒビや割れが広がらないようにすることができる。

【0044】

図５に、図１に示す金属多孔体１０における凹部Ｒの別の一例の、Ａ－Ａ線部分断面の概略の拡大図を示す。

【0045】

図５に示す凹部Ｒは、金属多孔体１０とは異なる平均気孔径を有する金属多孔体２０の小片が重ねられて形成されたものである。凹部Ｒの底部が、金属多孔体１０と金属多孔体２０とによって構成されていることにより、金属多孔体の欠陥部近傍の引張強さをより大きくすることができる。また、欠陥部には異物Ｑ（図５には不図示）が付着している場合もあるが、その場合には、異物Ｑを両金属多孔体（１０、２０）で挟み込んで、異物Ｑが脱落したり飛散したりしないようにすることができる。上述のように従来は、異物が付着した欠陥部またはその近傍にパンチ穴を形成して欠陥部を除去したり、マーキングしたりする場合もあった。しかしながら金属多孔体にパンチ穴を開けると、パンチ穴を形成した部分に亀裂が生じ易くなり、場合によっては金属多孔体が裂けてしまうこともあり得た。さらに、金属多孔体のパンチ穴を形成した部分にバリが出来てしまい、金属多孔体の搬送時にバリが作業台に引っかかって異物が脱落したり、周囲に飛散したりしてしまう可能性があった。これに対して図５に示す凹部Ｒを有する金属多孔体は、凹部Ｒの形成時に骨格１１が圧縮されて変形しているため、凹部Ｒの底部においては気孔部１４が押し潰されて金属密度が高まっており、異物は圧縮された金属多孔体１０と金属多孔体２０との間に挟まれて閉じ込められた状態となっている。

【0046】

また、金属多孔体１０の平均気孔径と金属多孔体２０の平均気孔径とが異なることにより、金属多孔体２０が金属多孔体１０から剥がれ難くすることができる。これは、金属多孔体１０と金属多孔体２０の平均気孔径が異なる方が、凹部Ｒの形成時に、金属多孔体１０と金属多孔体２０の接触部においてお互いの骨格１１同士がよく絡み合った状態で押し潰されるためである。

【0047】

例えば、金属多孔体１０の平均気孔径が２００μｍ以上１３００μｍ以下程度の場合には、金属多孔体２０の平均気孔径は２５０μｍ以上９００μｍ以下程度であることが好ましい。

【0048】

凹部Ｒの形状は特に限定されるものではないが、金属多孔体１０を厚み方向Ｚから見た場合に凹部Ｒの開口部の形状が円形または楕円形であることが好ましい。凹部Ｒの開口部の形状が円形または楕円形であることにより、搬送時等において金属多孔体１０に力が加えられた場合に、凹部Ｒに応力が集中して亀裂や破断が発生することを抑制することができる。

【0049】

凹部Ｒの開口部の大きさは特に限定されるものではないが、欠損部Ｐによる亀裂や破断の発生や、異物Ｑの脱落を抑制する観点からは、欠陥部の全域が凹部Ｒの底部に位置するように凹部Ｒが形成されていることが好ましい。

【0050】

凹部Ｒの深さは特に限定されるものではなく、金属多孔体１０の凹部Ｒの厚みＺ_Ｒが金属多孔体１０の厚みＺ_Ｏよりも薄くなっていればよい。例えば、凹部Ｒにおける金属多孔体１０の厚みＺ_Ｒは、他の部分における金属多孔体１０の厚みＺ_Ｏの、１０％以上７５％以下程度であることが好ましい。これにより、欠陥部の周囲の金属多孔体１０の強度を高めることができる。厚みＺ_Ｒは、厚みＺ_ｏの１５％以上５０％以下であることがより好ましく、２０％以上３５％以下であることが更に好ましい。

【0051】

また、凹部Ｒの断面の形状は、図４および図５に示すように、壁部が垂直に起立しているのではなく、底部から開口部に向けて広がるようにテーパー状に形成されていることが好ましい。さらに、開口部の端部（金属多孔体１０の主面と壁部との境界付近）は断面形状が曲線状になっていることが好ましい。これにより、例えば、金属多孔体１０を電池用電極として用いる場合に、金属多孔体１０の気孔部１４に活物質を充填する工程で、凹部Ｒを起点として金属多孔体１０が破断してしまう可能性を低減することができる。

【0052】

上述のように、本開示の実施形態に係る金属多孔体１０は、欠陥部が凹部Ｒによって補強されているため、搬送時等において亀裂が生じる心配がない。このため、例えば、金属多孔体１０を電池の電極として用いる場合に、凹部Ｒを予め除去せずに活物質の充填作業を行うことができる。また、欠陥部に異物が付着していた場合には、図５に示すように、金属多孔体２０が重なった状態で凹部Ｒが形成されていることにより、活物質の充填時においても異物が脱落したり飛散したりしないようにすることができる。

【0053】

凹部Ｒが除去されていない状態で金属多孔体１０に活物質の充填を行うと、凹部Ｒの底部は骨格１１が押し潰されていて気孔部１４が小さくなっているため、金属多孔体の他の部分と比べて活物質の充填量に差が生じる。このため、活物質の充填後においても凹部Ｒを容易に検出することができる。活物質が充填された金属多孔体は、作製する電極の大きさに合わせて切断される。

【0054】

図６に金属多孔体１０の切断例を示す。図６においては破線が切断部位を示している。金属多孔体１０を切断した後に、凹部Ｒを含む切断片を取り除くことで、欠陥部を含まない製品が出来上がる。なお、活物質を充填する前に、金属多孔体１０の切断部位が決まっている場合には、凹部Ｒを含む部分のみを先に切断除去してから活物質の充填を行ってもよい。

【0055】

このように、本開示の実施形態に係る金属多孔体１０は凹部Ｒを含む切断片を取り除くだけでよいため、従来の短手方向Ｙの全幅が切断された金属多孔体に比べて目的物の製造ロスを小さくすることができる。

【0056】

長尺シート状の金属多孔体を製造すると、上述のように低頻度ではあるが異物が付着している場合がある。このような異物が付着した部分は、当該異物を含む所定領域を除去したり、異物が脱落しないように他の金属多孔体２０を貼り合わせたりする必要がある。いずれの場合においても異物が付着した部分を処置可能なようにマーキングしておくことが好ましい。

【0057】

本開示の実施形態に係る金属多孔体は、欠陥部から離間した位置に凹部Ｒを形成することによって、欠陥部が分かるようにマーキングすることも可能である。凹部Ｒを形成する位置や数は特に限定されるものではないが、例えば、欠陥部として欠損部Ｐが形成されている位置を中心として直線状に等間隔に離間した２箇所に凹部Ｒを設けると、欠損部Ｐの位置が分かり易くなり好ましい。すなわち、この場合には２つの凹部Ｒを結ぶ線状の中心に欠損部Ｐが存在していることになる。

【0058】

図７に、金属多孔体１０の骨格に生じてしまった欠損部Ｐが当該欠損部から離間した位置に形成された凹部Ｒによってマーキングされた例を示す。金属多孔体１０には、欠損部Ｐから短手方向Ｙに離間した位置に凹部Ｒが形成されている。図７に示す例では欠損部Ｐから短手方向Ｙに離間した位置に凹部Ｒを形成しているが、凹部Ｒは、欠損部Ｐから長手方向Ｘに離間した位置に形成しても構わない。凹部Ｒの数は１つでもよいし、２つ以上でもよい。図７に示す例では、欠損部Ｐを中心として、欠損部Ｐを挟むようにして短手方向Ｙの両側（上流側と下流側）に２つの凹部Ｒが形成されている。これにより、２つの凹部Ｒを結ぶ線上の略中心部に欠損部Ｐが存在していることが分かり易くなり、作業時に注意を払い易くなる。

【0059】

凹部Ｒには、バリが形成されていない。このため、例えば、欠損部Ｐを含む所定領域を切断除去する工程において、金属多孔体１０と作業台と間にひっかかりが生じずスムーズに作業を行うことができ、金属多孔体に亀裂を生じさせずに作業を行うことができる。なお、バリとは、金属多孔体の厚み方向Ｚと直交する方向から金属多孔体１０を観察した場合に、金属多孔体１０の主面から金属多孔体１０の骨格が飛び出ている領域のことをいうものとする。

【0060】

金属多孔体の欠陥部から離間した位置に形成する凹部Ｒの形状は特に限定されるものではなく、例えば、円形や楕円形のように、上述の欠陥部に形成する凹部Ｒと同様の形状とすればよい。
＜金属多孔体の製造方法＞
以下に本開示の実施形態に係る金属多孔体の製造方法を説明する。

【0061】

本開示の実施形態に係る金属多孔体の製造方法は、三次元網目状構造の骨格を有する長尺シート状の金属多孔体１０の欠陥部に凹部Ｒを形成する工程、を有する。凹部Ｒを形成する方法は特に限定されるものではなく、金属多孔体１０に発見された欠陥部を圧縮し、欠陥部が凹部Ｒの底部に位置するようにできる方法であればよい。例えば、端部が略平坦な棒状の治具を欠陥部に押し当てて座押しすることにより凹部Ｒを形成する方法が挙げられる。欠陥部が比較的大きく、棒状の治具の端部の面積からはみ出る場合には、複数の凹部Ｒを連続して形成し、欠陥部の全域が凹部Ｒの底部に位置することとなるようにすることが好ましい。

【0062】

上記の凹部Ｒを形成する工程においては、欠陥部の上に、長尺シート状の金属多孔体１０とは異なる平均気孔径を有する金属多孔体２０の小片を重ねて凹部Ｒを形成することが好ましい。これにより、図５に示す様な、凹部Ｒの底部が金属多孔体１０と金属多孔体２０とによって構成される金属多孔体１０を製造することができる。

【0063】

金属多孔体２０の大きさは特に限定されるものではないが、欠陥部の全域を覆うことができる大きさであることが好ましい。また、金属多孔体２０の厚みは特に限定されるものではなく、金属多孔体１０と同程度の厚みのものを用いることができる。

【0064】

また、凹部Ｒは、金属多孔体１０の欠陥部から離間した位置に形成してもよい。この場合には、欠陥部を略中心として、直線状に等間隔に離間した２箇所に形成ることが好ましい。直線の方向は、短手方向Ｙであってもよいし、長手方向Ｘであってもよい。

【実施例】

【0065】

以下、実施例に基づいて本開示をより詳細に説明するが、これらの実施例は例示であって、本開示の梱包体およびその製造方法はこれらに限定されるものではない。本開示の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0066】

［実施例１］
金属多孔体１０として、住友電気工業株式会社製のセルメットＮｏ．１（ニッケル製、気孔率９８％、平均気孔径６００μｍ、厚み１．０ｍｍ、長手方向の長さ１００ｍ、短手方向の長さ２００ｍｍ）を用意した（「セルメット」は住友電気工業株式会社の登録商標である）。セルメットＮｏ．１には、骨格１１の一部が欠損することによりピンホールが形成された欠損部Ｐは検出されなかったが、骨格１１に異物Ｑが付着することにより形成された欠陥部が３ヶ所検出された。

【0067】

異物Ｑが付着した３ヶ所の欠陥部には、以下のようにして凹部Ｒを形成した。
まず、金属多孔体２０として、直径が約１０ｍｍで、厚みが１．０ｍｍに切り出されたセルメットの小片（住友電気工業株式会社製、ニッケル製、気孔率９８％、平均気孔径５００μｍ）を用意した。そして、異物Ｑが付着した欠陥部に上記のセルメットの小片を重ね、棒状の治具を押し当てて座押することにより、図５に示すような円形の凹部Ｒを形成した。凹部Ｒの形状は、深さ（Ｚ_ｏ－Ｚ_Ｒ、図５参照）が０．７ｍｍであり、開口部の直径が約１０ｍｍであった。また、図５に示すように、凹部Ｒの壁部は、底部から開口部に向けて広がるようにテーパー状に形成されていた。

【0068】

［実施例２］
金属多孔体１０として、実施例１と同様のセルメットＮｏ．２を用意した。セルメットＮｏ．２には骨格１１の一部が欠損することによりピンホールが形成された欠損部Ｐが３ヶ所検出されたが、異物Ｑが付着することにより形成された欠陥部は検出されなかった。

【0069】

ピンホールが形成された３ヶ所の欠陥部（欠損部Ｐ）に、棒状の治具を押し当てて座押することで円形の凹部Ｒを形成した。凹部Ｒの形状は、深さ（Ｚ_ｏ－Ｚ_Ｒ、図４参照）が０．７ｍｍであり、開口部の直径が約１０ｍｍであった。また、図４に示すように、凹部Ｒの壁部は、底部から開口部に向けて広がるようにテーパー状に形成されていた。

【0070】

［実施例３］
金属多孔体１０として、実施例１と同様のセルメットＮｏ．３を用意した。セルメットＮｏ．３には骨格１１の一部が欠損することによりピンホールが形成された欠損部Ｐが２ヶ所検出されたが、異物Ｑが付着することにより形成された欠陥部は検出されなかった。

【0071】

ピンホールが形成された２ヶ所の欠陥部（欠損部Ｐ）に、実施例１と同様に金属多孔体２０を用いて凹部Ｒを形成した。

【0072】

［実施例４］
金属多孔体１０として、実施例１と同様のセルメットＮｏ．４を用意した。セルメットＮｏ．４には骨格１１の一部が欠損することによりピンホールが形成された欠損部Ｐが３ヶ所検出されたが、異物Ｑが付着することにより形成された欠陥部は検出されなかった。

【0073】

ピンホールが形成された３ヶ所の欠陥部について、図７に示すように、それぞれの欠陥部（欠損部Ｐ）を略中心として短手方向Ｙの両側に離間した位置に凹部Ｒを形成した。凹部Ｒは実施例２と同様にして形成した。

【0074】

［比較例１］
金属多孔体１０として、実施例１と同様のセルメットＮｏ．５を用意した。セルメットＮｏ．５には、欠陥部として異物Ｑが付着することにより形成された欠陥部が３ヶ所検出された。この欠陥部（異物Ｑが付着した位置）に開口部の直径が約１０ｍｍのパンチ穴を開けて、異物Ｑが付着した欠陥部を除去した。

【0075】

［比較例２］
金属多孔体１０として、実施例１と同様のセルメットＮｏ．６を用意した。セルメットＮｏ．６には、欠陥部として、ピンホールが形成された欠損部Ｐが３ヶ所検出された。この欠陥部（欠損部Ｐ）に開口部の直径が約１０ｍｍのパンチ穴を開けて、欠陥部を除去した。

【0076】

［比較例３］
金属多孔体１０として、実施例１と同様のセルメットＮｏ．７を用意した。セルメットＮｏ．７には、欠陥部として、ピンホールが形成された欠損部Ｐが２ヶ所検出された。この欠陥部（欠損部Ｐ）について、それぞれの欠陥部を略中心として短手方向Ｙの両側に離間した位置に、直径約１０ｍｍのパンチ穴を形成した。

【0077】

－評価－
（搬送）
実施例１～実施例４および比較例１～３において作製したセルメットＮｏ．１～Ｎｏ．７をロールから繰り出して水平方向に搬送し、別のロールに巻き取った。搬送の最中の各セルメットを確認したところ、セルメットＮｏ．１～Ｎｏ．４の各凹部Ｒには変化が見られなかったが、セルメットＮｏ．５～Ｎｏ．７のパンチ穴の一部には亀裂の拡がりが確認された。これは搬送時に金属多孔体に加わるテンションにより、骨格が弱くなったパンチ穴部に亀裂が生じたものと考えられる。

【0078】

（活物質の充填）
実施例１～実施例４および比較例１～比較例３において作製したセルメットＮｏ．１～Ｎｏ．７の気孔部に、蓄電デバイス（リチウムイオン二次電池）の電極（正極）用の活物質を充填した。活物質としては、ＬｉＣｏＯ_２粉末、アセチレンブラック（導電助剤）およびＰＶＤＦ（バインダー）を質量比で８８：６：６となるように混合した混合物をＮＭＰに添加してスラリーとしたものを用いた。活物質の充填は、このスラリーに各セルメットを浸漬することにより行なった。活物質を充填した後、各セルメットを乾燥炉に通してＮＭＰを除去し、乾燥させた。

【0079】

活物質を充填した後に各セルメットを確認したところ、全てのセルメットについて凹部Ｒもしくはパンチ穴の位置をすぐに発見することができた。そこで、凹部Ｒおよびパンチ穴の状態を確認したところ、セルメットＮｏ．１～Ｎｏ．４の欠陥部またはその近傍に形成された凹部Ｒには変化がみられなかったが、セルメットＮｏ．５～Ｎｏ．７のパンチ穴には亀裂の広がりが確認された。また、セルメットＮｏ．１の異物Ｑが付着した部分に形成された凹部Ｒを確認したところ、異物Ｑの脱落は確認されなかった。セルメットＮｏ．７に形成した２つのパンチ穴を結ぶ直線上の略中心付近を確認したところ、欠損部Ｐに亀裂の広がりが確認された。

【0080】

（欠陥部の除去）
セルメットＮｏ．１～Ｎｏ．７の凹部Ｒが形成された部分を作業台に載せ、欠陥部が存在する部分を含む所定領域を切断除去した。この際、セルメットＮｏ．１～Ｎｏ．４の凹部にはバリがないため、各セルメットは作業台にひっかからず、上記の所定領域の切断除去作業をスムーズに行うことができた。また、作業時に欠損部Ｐに変化はなく、さらに、異物Ｑが脱落したり、周囲に飛散したりしないようにすることができた。

【0081】

一方、セルメットＮｏ．５～Ｎｏ．７のパンチ穴を形成した部分にはバリが形成されていたため、作業時にバリが作業台にひっかかってしまい作業がし難く、また、振動によりパンチ穴や欠損部Ｐに亀裂の広がりが確認された。

【符号の説明】

【0082】

１０ 金属多孔体、１１ 骨格、１２ 金属または合金による膜、１３ 骨格の内部、１４ 気孔部、２０ 金属多孔体の小片、８０ 金属多孔体、Ｐ 欠損部、Ｑ 異物、Ｒ凹部、Ｘ 金属多孔体の長手方向、Ｙ 金属多孔体の短手方向、Ｚ 金属多孔体の厚み方向。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】