CN1090825C - 能提供导线的多孔金属片材和制备该片材的方法 - Google Patents

Abstract

一种制造能提供导线的多孔金属片材的方法包括下列步骤：通过电镀多孔基材和/或对其涂布以金属细粉末，形成一种在由泡沫片等构成的多孔基材的构架表面上具有一个金属层的多孔金属材料；使该多孔金属材料通过一对具有多个突出体的辊使突出体压挤该多孔金属材料以减少或消除孔隙从而形成一条或多条延伸的凹槽；将金属细粉末涂布在整个凹槽上形成固体金属部分。

Description

能提供导线的多孔金属片材和制备该片材的方法

本发明涉及能提供导线的多孔金属片材和该片材的制备方法，更具体地讲，本发明涉及优选用作电池的螺旋式电极板的能提供导线的多孔金属片材。为用作螺旋式电极板，通过采用将多孔片材例如泡沫片材、一块非纺织的布料和网眼片材合用或仅使用这三种片材之一制备多孔金属片材，一种活性物质被填入该多孔金属片材的孔隙中。按该方法，由连续的固体金属构成的作为捕集元件用于捕集电流的导线沿该螺旋式电极周缘形成。

如果是具有螺旋式电极板的圆筒形电池，该多孔金属片材被用作正和负二个电极板的芯。使通过将活性物质填入多孔金属片材的孔隙中形成的带状正极板和负极板成螺旋形地被缠绕，其间插一隔离片。

为使具有该螺旋式电极板的电池得以捕集电流，将捕集端的一头通过点焊分别与正电极板和负电极板相连，将焊接到正极板的捕集端的另一头焊接到配置有盖帽的封闭部，用作正端。将焊接到负极板的捕集端的另一头焊接到该电池的金属外壳的内底表面。

在每个捕集端经点焊与各电极板在其一点相连的情况下，在电极中已产生电流的点和各捕集端之间的距离长，而且，捕集到的电流仅流过一个捕集端。因此该电池的内电阻大。

由于在将活性物质填入多孔金属片材的孔隙中后该片材的刚性变得非常强，因此在将该片材成螺旋形缠绕时，极有可能将其折断。若该导线未被折断，则电流可被有效地捕集，而若导线被折断，则该多孔金属片材不能发挥作用。

于是，有人推荐一种多点捕集型(multipoint collection type)电池，如图13所示：通过少许改变正极板1和负极板2相互间的直立位置将正极板1和负极板2成螺旋形缠绕，其间插一隔离片；使电极1的上边缘部分和电极2的下边缘部分分别由用电极1和2堆积的芯部向上和向下伸出；将由固体金属制成的导线4和5安装到所述电极的伸出的部分上；将由金属条板、金属网或金属板制成的捕集端6和7分别安置在导线4和5上，并将捕集端6和7各与导线4和5焊接。也有一种情况其中捕集端6和7各与导线4和5在其一个点上相连。

图14A和14B所示的方法是已知的制备电极板1和2的方法，所述电极板在其一端安装有导线4和5。

按照图14A所示的方法，一开始，将多孔金属片材10在其横向以规则的间隔压制成含孔隙百分数非常小的导线段10a。然后将活性物质填入多孔金属片材10的孔隙中，这时，活性物质未被填入导线段10a中，因为导线段10a的含孔隙百分数非常小。然后将多孔金属片材10在其纵向沿导线段10a切开。然后将多孔金属片材10沿与其纵向垂直的方向切割成电池中需用的长度。此后将由窄条状金属板制成的导线板10b焊至各导线段10a上，这是因为导线段10a薄，因而不具有高强度。用这种方法，制成了导线4和5。

按照图14B所示的方法，首先通过在多孔金属片材10的横向上以规则的间隔隔开导线板10b而将由窄条状金属板制成的导线板10b焊接到多孔金属片材10上，制成导线4和5。然后将活性物质填入多孔金属片材10的孔隙中，这时，活性物质未被填入导线4和5中，因为导线板10b已被焊接到多孔金属片材10上。然后将多孔金属片材10纵切并截成用于电池中的电极板。

在上述的电极板中，窄条状金属板10b被焊接到该多孔金属片材上，而在其上形成导线。金属板10b非常薄，其宽度很小，为1.0mm-5.0mm。因此将金属板10b焊接到多孔金属片材10上是非常困难的，而且焊接的位置还常常从预定的焊接位置脱位。因此，如此制成的电极板的精确度低。

为克服上述缺点，本申请人提出了带有导线的电极板(在日本专利公开说明书第3-241662中公开)。所述电极板由多孔金属片材制成，该片材按下述方法制备：对三维网状多孔片材例如片材、一片非纺织布料和多孔网片的成层复合品或仅以上三种多孔片材之一进行电镀，所述多孔片材的孔隙率可达到90％以上。

按照在三维网状多孔金属片材上形成导线的方法，将形成导线的片材盖在由多孔片材例如泡沫片材、非纺织布料和网状片材成层复合品表面上或者仅盖在以上三种片材之一的表面上，然后进行电镀。结果，连续形成由固体金属构成的导线。

上述三维网状多孔金属片材的孔隙率在90％以上，省去了将形成导线的金属板焊接到多孔金属片材上这道工序。但对该基片进行电镀时，必须将所述形成导线的片材层叠在该基片上。因此，将形成导线的片材安装到基片之上要花费许多时间和劳动。

此外，还必须制备由具有带状的以规则间隔连续形成的形成导线的部分和被置于所述形成导线的部分之间的多孔部分组成的金属箔片或树脂片；金属箔带；具有印有贴合材料、树脂或金属粉的形成导线的部分的水溶性膜；在形成导线的部分中具有细网眼并且在该形成导线的部分之间的部分的孔隙率在40-90％的形成导线的片材。因此制造该形成导线的片材成本高并需花费很多时间和劳动。

此外，为通过电镀形成导线，在采用电镀来形成导线时，将其上未淀积金属的遮蔽片材(masking sheet)粘着于经一次电镀形成的多孔金属片材的表面除其形成导线的部分以外的部分。另外，在通过二次电镀形成宽导线时还需要另一遮蔽片材。因此，将所述遮蔽片材安装到多孔金属材料上然后再除去它要花费许多时间和劳动。

而且，在改变导线的宽度或者导线间的间隔时还必须提供另一形成导线的片材。

本发明的目的在于基本上解决上述的不利问题，主要目的是提供改进的带有导线的多孔金属片材和制备该能提供导线的多孔金属片材的方法，所述导线由固体金属构成，可以在由三维网状基材制备多孔金属片材时非常容易地形成。

要达到上述目的，制备能提供导线的多孔金属片材的方法包括以下步骤：

制备具有在多孔基材的构架的表面上通过将该多孔基材电镀和/或对其涂布金属细粉而制成的金属层的多孔金属片材，所述多孔基材包括泡沫片材、一片非纺织布料或网状片材，或两个或多个泡沫片材、非纺织布料和网眼片材相互层叠的成层复合品；

使该多孔金属片材通过一对在其上具有多个突出体的辊，以用该突出体来压所述多孔金属片材并减少或消除孔隙，通过在其横向以规则的间隔隔出凹槽，结果形成在该多孔金属片材的纵向上连续延伸的一个或多个凹槽；以及

通过将金属细粉涂布到整个凹槽上形成固体金属部分；

从而在该多孔金属片材上按预定的宽度连续形成至少一个由固体金属制成的导线。

当使厚度为1.6mm且孔隙率为95％的多孔金属片材通过一对具有突出体的辊来将其厚度在凹槽处降至0.08mm时，该凹槽的孔隙率变为0％。当将多孔金属片材的厚度减至0.2mm时，凹槽的孔隙率减至60％。因此，当将金属细粉涂布到该凹槽时，能够形成无孔隙的固体金属。

将一对具有突出体的辊配置在该基片的上边和下边，以在其上表面和下表面形成凹槽。然后将金属细粉涂布到凹槽中，然后用该辊的上和下突出体压，结果在该基片的上、下表面形成固体金属部分。不用说，该固体金属部分也可以在该基片的上和下表面之一上形成。

在本发明的另一个实施方案中，制备能提供导线的多孔金属片材的方法包括以下步骤：

制备具有在多孔基材的构架的表面上通过将该多孔基材电镀和/或对其涂布金属细粉而制成的金属层的多孔金属片材，所述多孔基材包括泡沫片材、一片非纺织布料或网状片材，或两个或多个泡沫片材、非纺织布料和网眼片材相互层叠的成层复合品；

将金属细粉以条状构形成线状连续涂布于该多孔金属片材上；

使该多孔金属片材通过其上具有多个突出体的辊，用该突出体将涂布于其上的全部金属细粉压以条状，形成固体金属部分，

从而在该多孔金属片材上按预定的宽度连续形成至少一个由固体金属制成的导线。

用该方法在形成固体金属部分时，优选将金属细粉成线状涂布于该多孔金属片材的上表面和下表面，然后用一对上、下辊的上和下突出体压，结果在该多孔金属片材的上表面和下表面形成固体金属部分。

在由固体金属制成的导线形成后，将由树脂等制成的多孔基材烘烤以与该金属部分分离，然后对金属部分进行烧结。

将待涂布于整个凹槽或待成为导线的部分的金属细粉与粘合剂混合形成浆液。将该浆液用旋转筛法、辊涂法和刮涂法涂布至该金属多孔片材的表面。

用下列金属作所述金属细粉：Ni、Fe、Ag、Cu、Zn和Fe-Cr合金。优选使用丙烯酸树脂、环氧树脂和酚树脂作粘合剂。

优选将该浆液的粘度调节至500-25000厘泊。

涂布于多孔基材的浆液的量在300-1500g/m²范围内。各导线的宽度在2.0-20.0mm范围内。各导线的厚度在0.02-0.3mm范围内，它比金属多孔片材的厚度要小。

通过将提供金属的多孔片材在其横向按预定的间隔隔开而在该片材上沿其纵向连续形成所述固体金属部分。将所述提供金属的多孔片材在其纵向沿固体金属部分切开，结果获得多个在其横向至少一边具有导线的金属多孔片材。

在本发明的另一个实施方案中，提出了用上述方法制备的能提供导线的多孔金属片材。即，本发明的能提供导线的多孔金属片材由多孔基片的构架和导线组成，所述基片由电镀或金属细粉形成的导电的金属层构成，所述导线为由金属细粉组成并在该提供金属的多孔片材的纵向上以预定宽度形成的固体金属所制成。

由固体金属部分制成的导线在多孔金属片材的上表面和下表面连续形成，所述片材在其纵向延伸，在其横向各导线间具有预定的间隔。将所述多孔金属片材在其纵向沿各导线纵切，并在与纵向垂直的方向上切割成预定的长度。然后，经纵切和切割得到多个在其至少一边具有导线的金属多孔片材。将该能提供导线的多孔金属片材盘绕，将导线在片材的横向上沿一边布置。

将活性物质填入除导线外的多孔金属片材的孔隙中，然后将多孔金属片材切割，以提供用作螺旋式电极板的条形能提供导线的多孔金属片材。

按照本发明，使用多孔基材例如泡沫片材、网眼片材或一片非纺织布料来制备金属多孔片材。当在将多孔基材加工成多孔金属片材时或在该过程的最后阶段，用一对其上具有突出体的上、下两辊压该多孔基材，结果在其上产生凹槽，在其表面具有的孔隙百分数非常低。然后将金属细粉涂布于凹槽中。用该方法，可以非常容易地制备由固体金属构成的导线。

按照另一个方法，在将金属细粉呈线状涂布于多孔基材上后，将已涂有金属细粉的部分用所述辊的突出体压。用该方法，能够容易地形成为由密致的金属细粉构成的固体金属制成的导线。

这样，本发明省去了对在常规方法中准备所需的形成导线的片材的必要。

在根据电池的型式调节导线的位置或其宽度时，只需要调节该辊的突出体的直立位置和呈线状涂布金属细粉的位置。

此外，由于将由固体金属组成的导线与多孔金属片材合为一体，因此使该多孔金属片材具有高强度。

本发明的这些和其它的目的和特点从下述的参照附图对其优选的实施例所作的叙述可以获得更清楚的理解，附图中相同的标号代表相同的部件，其中：

图1A是一幅显示本发明能提供导线的多孔金属片材的平面图；

图1B是图1A中显示的能提供导线的多孔金属片材的截面图；

图2是显示出通过将图1A中所示能提供导线的多孔金属片材切割成多个条带形成的一个条带的示意图；

图3是显示出制造按照本发明第一实施例的能提供导线的多孔金属片材的方法的流程图；

图4是显示出由图3流程图的步骤^#3中的一对阶段式辊(steppedrolls)所形成的凹槽状态的前视图；

图5是显示出由图4中所示的方法所形成的具凹槽的基材的截面图；

图6是显示出图5中的凹槽被涂布以金属细粉末后的截面图；

图7A是显示出将含有金属细粉末的浆液涂布到基材上的一种设备的示意侧视图；

图7B是显示出将金属细粉末的浆液涂布到基材上的设备的示意前视图；

图8A是显示出将金属细粉末的浆液涂布到基材上的另一种设备的示意侧视图；

图8B是显示出将金属细粉末的浆液涂布到基材上的设备的部分放大图；

图9A，9B和9C是显示出制造按照本发明第二至第四实施例的能提供导线的多孔金属片材的工艺的方块图；

图10D，10E，10F和10G是显示出制造按照本发明第五至第八实施例的能提供导线的多孔金属片材的工艺的方块图；

图11是显示出准备在第二实施例中完成的一部分操作过程的示意图；

图12是显示出将含有金属细粉末的浆液涂布到一个整块的基材上的一种设备的示意图；

图13是显示出一个螺旋式电极板的集电机构的透视图；

图14A是显示出一种制造能提供导线的多孔金属片材的传统方法的示意图；

图14B是显示出另一种制造能提供导线的多孔金属片材的传统方法的示意图。

在对本发明的说明继续进行之前，必须注意到在所有的附图中，相同的部件都以相同的标号表示。

按照本发明第一实施例的能提供导线的多孔金属片材将在下面参照图1至8予以说明。

图1显示按照本发明的第一实施例的能提供导线的多孔金属片材11。能提供导线的多孔金属片材11由一块多孔金属部分14和多个由固体金属构成的导线15所组成，所述多孔金属部分14包括一块泡沫金属片12和一块覆盖在泡沫金属片12的整个一侧上的金属网片13；导线沿着能提供导线的多孔金属片材11的纵向连续延伸并以一定的间隔在其横向X上相隔开。

能提供导线的多孔金属片材11被用作螺旋式电极板的材料的例子将在下文中予以叙述，随后再叙述制造能提供导线的多孔金属片材11的方法。

首先，当能提供导线的多孔金属片材11的多孔金属部分14连续地供应时，将活性物质注入其内。多孔金属部分14形成在泡沫金属片12上，而金属网片13覆盖在泡沫金属片12上，孔隙率的百分比约为95。因此，在注入操作时，活性物质被注入到泡沫金属片12的孔隙中和金属网片13中，但是它不能被注入到导线15中，因为导线15上并不具有孔隙。

将被注入活性物质的能提供导线的多孔金属片材11沿着一条单点链线C₁在能提供导线的多孔金属片材11的纵向方向Y予以切割，单点链线C₁连接每一个在导线5的横向方向上的导线15的中心。然后，能提供导线的多孔金属片材11被沿着一条垂直于能提供导线的多孔金属片材11的纵向Y的方向延伸的单点链线C₂予以切割。这样，就制成了一个通过切割能提供导线的多孔金属片材11而获得的由一个条带构成的电极板16，如图2所示。

在电极板16上，多孔金属部分14的宽度W1和导线15的宽度W2的1/2×S之和被定为应等于电极板16的高度，导线15被安置在电极板16直立方向上的上和下端上。

在电极板16被用作螺旋式电极的正和负极板时，正和负极板通过小范围地改变其直立的相互位置作螺旋状卷绕，两者之间夹以一块隔离片，导线15从正和负极板的直立方向上的边缘突出，如在前文中参照图13描述现有技术时那样。一个包括一块金属条板、一块金属网板等的金属捕集端被焊接在突出于电极板外的导线15上，前者置于后者之上。

与将捕集端装置在其一个点上的捕集产生在电极板上的电流的方法不同，多点捕集法可以如前所述容许电流从一块电极板的多个点处于以捕集。因此，电池的内压可以减小，从而使电池具有良好的放电特性。

当然，多个捕集端可以在一个点上点焊至导线15上以使将多点捕集法作为单点捕集法来使用。

根据第一实施例的能提供导线的多孔金属片材11是参照图3的流程图中所示的方法制造的。

作为一种三维网状多孔基材，所用的是一种包括一张泡沫片材和一张叠压在泡沫片上的网片的基材30。在步骤^#1中，基材30被退卷展开。

由聚氨酯海绵制成的泡沫片材的厚度为0.5-5.0mm。最好是孔隙的直径在从50至500μm的范围之内，而更好是从200至350μm。最好是，网片的纤维直径是0.01-1.0mm和2目-200目，而0.05-0.1mm和40目-120目则将更好。最好是，网片的孔隙率是40-99％。网片的材料选自诸如聚酯，尼龙，丙烯酸，聚丙烯，聚乙烯或人造丝等的合成树脂；包括诸如纤维素或纸的自然纤维的有机物质；以及诸如金属、玻璃或碳的无机物质。网片具有编织的结构，包括编织的经线和纬线。网片的纤维是圆形的，也可以是长方体或扁形的。

在步骤^#2中，基材30的表面被处理使其带有导电性，然后，再形成多孔金属材料。

然后，在步骤^#3中，如图4所示，使经电镀的基材30(即多孔金属材料30)通过一对在其表面上各形成有多个突出体31的上和下阶段式辊32A和32B。突出体31通过将它们以一定的间距在其表面上相隔开将电镀的基材30的上和下表面予以压制。

电镀的基材30被突出体31所压制，因而形成凹槽。也就是说，多个成对的凹槽33A和33B相对立地形成在基材30上，如图5中所示。

由于基材30被突出体31所压制，介于凹槽33A和33B之间那部分的厚度从t1＝0.2mm-3.0mm降低至t2＝0.01mm-0.25mm。

其结果是，凹槽33A和33B的底表面的孔隙率被减小了。

在步骤^#4中，基材30的整个表面被电镀。

对基材30电镀使用的方法是由本申请人在前提出的并公开在日本专利公开说明书第3-241662号上。也就是使电镀液在电镀槽内以基本上与基材30相垂直的方向与基材30相接触，也可以使用真空蒸发膜形成方法或化学镀方法。

在真空蒸发膜形成方法中，下列金属用来电镀基材30：如Cu，Ni，Zn，Sn，Pd，Pb，Co，Al，Mo，Ti，Fe，SUS304，SUS430，或30Cr。在化学镀方法中，所用的是Cu，Ni，Co，Pd，Sn，或Zn，在电镀方法中，所用的是Cu，Ni，Pd，Sn，Zn，Pb或Fe。

然后，在步骤^#5中，将金属细粉末和粘合剂相互混合形成的浆液35涂布在凹槽33A和33B中，如图6所示。

由于凹槽33A和33B的表面在步骤^#4中被电镀，凹槽33A和33B的孔隙率在步骤^#4中被降低至大约0％，在步骤^#5中固体金属就形成在其上，而如果其孔隙率在步骤3中降低至小于15％，则孔隙率在步骤^#4和步骤^#5中再降低至0％。

因此，将浆液35涂布在凹槽33A和33B中可以使其孔隙率成为0％并使固体金属完全地形成在其上。

如果不将浆液35涂布在凹槽33A和33B中，则也可以先将粘合剂涂布在其上，然后将金属细粉末喷涂在该粘合剂上。金属细粉末就粘结在该粘合剂上。

作为金属细粉末，片状的金属粉末，直径为0.02μm-1.0μm的特细金属粉末，和直径为1.0μm-6.0μm的磨细金属粉末或上述三种粉末中的任两种的混合物都可以使用。片状金属粉末的厚度为0.02μm-1.0μm，而其表面的较长尺寸为0.2μm-10.0μm。最好是，磨细金属粉末与片状金属粉末或特细金属粉末通过将它们相互混合或将它们相互层叠而使用。

例如，如果将大直径的磨细金属粉末与小直径的特细金属粉末相互混和在一起，后者就会穿入前者间的空隙内。因而，混合的金属粉末就能以高密度附着在基材30上。此外，也可以将片状金属粉末覆盖在磨细金属粉末或特细金属粉末上。

下列金属可用作金属粉末：Ni、Cu、Al、Ag、Fe、Zn、Sn或Fe-Cr合金。

将金属细粉末和粘合剂相混和而形成的浆液35通过辊涂法、筛涂法(screen coating method)、喷涂法或刮涂法涂布在凹槽33A和33B上。

使金属细粉末附着到电镀的基材30(即多孔金属材料)上的方法可以根据目的使用由本申请人提出而公开在日本专利公开说明书第5-229283号和5-229284号上的任何一个方法。

例如，由粘合剂、片状金属粉末、和特细金属粉末组成的浆液35可以通过使用如图7和8所示的筛涂设备以预定的厚度涂布在电镀基材30的凹槽33A和33B上。

在图7A和7B所示设备中，浆液35被供应给一对涂布辊48内以使浆液35能通过构成每个涂布辊48的周壁的筛子而被涂布到凹槽33A和33B内。在该设备中，一个覆以由金属网制成的筛子46的圆筒形周壁被设置在每个涂布辊48两侧的侧板45之间。在每块侧板45的中心处开有一个孔45a以便接纳穿过圆筒形筛子46轴向延伸的浆液供应管47。在一对涂布辊48中，浆液喷射孔47a以一定的间距形成在浆液供应管47上。涂布辊48直立地设置在电镀基材30的两侧。

在涂布辊48中，浆液35被供应给浆液供应管47并从浆液喷射孔47a穿过筛子46喷射到电镀基材30的凹槽33A和33B上。

筛子46使浆液35以均匀的厚度喷射到凹槽33A和33B上。

图8A和8B中所示的设备也是属于旋转筛式的。与图7中所示的设备相似，一对上和下涂布辊50设置在一条输送通道的两侧，电镀的基材30就是通过这条通道运行的。与图7中所示的涂布辊48相似，每个涂布辊50的周边表面都覆以一块用金属网制成的筛子51。将泡沫状的浆液35在2至3个大气压压力下由穿过涂布辊50的中心轴向延伸的一根管子(未示出)供应给设置在每个涂布辊50内的挤压器52。

挤压器52在挤压器52与电镀基材30相接触的一侧具有一个排卸口52a。当浆液35从排卸口52a通过筛子51被供应给凹槽33A和33B内时，它与大气中的空气相接触。其结果是，泡沫状浆液35由于其压力与大气空气的压力之间的差异而破裂开，因而变成糊状的浆液。当泡沫状浆液35破裂开时，它被供应给凹槽33A和33B。这样，一个厚度均匀的浆液就形成在凹槽33A和33B上。

如上所述，旋转筛法可以使浆液35以预定的厚度涂布在凹槽33A和33B上。

也可以使用一对具有突出体的辊通过将涂布有浆液的突出体插入其内而使浆液35涂布在凹槽33A和33B上。另外，还可以将粘合剂先涂布在凹槽33A和33B的底表面上，再将金属细粉末喷在粘合剂上。

然后，在步骤^#6中，使电镀的基材30在一对其上形成有突出体31的阶段式辊32A和32B之间通过，使突出体31压在电镀基材30的涂布有浆液的部分上。

由于金属细粉末受到突出体31的压制，它们就变成很紧密的金属粉末。当压缩率(compression rate)增加时，多孔金属部分的金属结构被均化，因此，当它们在步骤^#8中烧结时，其强度就增大了。

于是，在步骤^#7中，使在步骤^#6中被压制的电镀基材30通过一个加热设备使其在一预定温度被加热一段预定的时间，以便从金属层中烧去或除去泡沫片和网片的树脂。

在步骤^#8中，固体金属和多孔金属部分通过将其经过一个其中产生还原气氛的加热设备使其在一预定的温度烧结一段预定的时间。

在步骤^#9中，使固体金属和金属孔隙在一对与图4中所示的相似的阶段式辊之间通过，将它们辊压成预定的厚度。

在最后的步骤^#10中，将如此制成的能提供导线的多孔金属片材11绕在辊上。

如上所述的图1中所示的能提供导线的多孔金属片材11是以包括步骤^#1至^#10的方法制成的。

制造本发明能提供导线的多孔金属片材11的方法并不只限于上述方法，而是也能用图9(A)(B)(C)和10(D)(E)(F)(G)方块图中所示的第二至第八实施例的方法制成。

在图9(A)所示的第二实施例中，当基材的表面在步骤^#2中经化学镀之后，将基材的整个表面在步骤^#3中予以电镀。在第二实施例中取消了步骤^#4。于是，由金属细粉末和粘合剂构成的浆液在步骤^#5中被涂布到电镀基材的表面上，通过将浆液以一定的间隔(也就是，如图11所示的在其横向上以条状构形)予以涂布，以便在电镀基材的纵向上连续地形成导线。

在图9(B)所示的第三实施例中，与第一实施例不同，基材的整个平面在步骤^#3中被电镀，然后，在步骤^#4中通过将阶段式辊的突出体压在基材上形成凹槽。在步骤^#5中，将浆液涂布在凹槽上。步骤5至10的操作与第一实施例中的相同。

在图9(C)所示的第四实施例中的步骤^#2中，基材表面没有经化学镀，而是将由金属细粉末和粘合剂构成的浆液涂布在基材的整个表面上以形成一个导电的金属层。在第四实施例中，涂布到基材上的浆液中金属量的百分比是附着在其上的金属总量的20％-50％，以便减少在步骤^#3中用于电镀导电金属层的金属用量。步骤3至10的操作与第二实施例中的相同。

在图10(D)所示的第五实施例的步骤^#2中，由金属细粉末和粘合剂构成的浆液被涂布在基材的表面上。在第五实施例的步骤^#2中，涂布到基材上的浆液中金属量的百分比是附着在其上的金属总量的100％。在第五实施例中没有步骤3和4。由金属细粉末和粘合剂构成的浆液在步骤^#5中被涂布到已经覆盖有金属浆液的基材(也就是多孔金属材料)表面上，通过将浆液以一定的间隔，即在其宽度方向上以条状构形涂布，而在基材的纵向上连续地在其上形成导线。步骤5至10的操作与第二实施例中的相同。

与第五实施例相同，图10(E)所示的第六实施例的步骤^#2中，由金属细粉末和粘合剂构成的浆液被涂布在基材的表面上。在第六实施例中，涂布到基材上的浆液中金属量的百分比是附着在其上的金属总量的100％。于是，在步骤^#3中，通过将阶段式辊的突出体压在步骤^#3中覆盖有浆液的基材上而形成凹槽。第六实施例中没有步骤^#4。浆液是在步骤^#5中涂布到凹槽上的。步骤5至10的操作与第一实施例中的相同。

与第六实施例相同，在图10(F)所示的第七实施例的步骤^#2中，由金属细粉末和粘合剂构成的浆液被涂布在基材的表面上。在第七实施例中，涂布到基材上的浆液中金属量的百分比是附着在其上的金属总量的100％。于是，在步骤^#3中，覆盖有浆液的基材被加热以烧去或除去构成基材的泡沫片和网片中的树脂和粘合剂。然后，在步骤^#4中，对固体金属和多孔金属部分进行烧结。在步骤^#5中，通过将阶段式辊的突出体压在步骤^#5中的金属多孔片上而形成凹槽。在步骤^#6中，将浆液涂布在凹槽内。步骤7至11的操作与第二实施例中的相同。

在图10(G)所示的第八实施例中，步骤^#1至^#3的操作与第二实施例中的相同。步骤^#4至^#12的操作与第七实施例中的步骤^#3至^#11相同。

如上所述，在第七和第八实施例中，将金属淀积在基材的整个表面上，然后，将基材加热以烧去或除去构成基材的泡沫片和网片中的树脂和粘合剂，从而形成了多孔金属片材。于是，将阶段式辊的突出体压在基材上，从而在多孔金属片材上形成凹槽。然后，将浆液涂布在凹槽上，在多孔金属片材上形成导线。

在第四至第七实施例中，在将浆液涂布在基材上而形成多孔金属片材时，最好使用图12中所示的辊涂法。

在采用辊涂法的设备中，一个蘸料辊42设置在存贮浆液35的液池41内，蘸料辊42的下半部分浸没在浆液35内，一个涂布辊43设置在蘸料辊42之上。一个辅助辊(sevice roll)44被安置在涂布辊43之上，而使基材30夹在其中。

在该设备中，浆液35通过蘸料辊42被传送至涂布辊43上。然后，随着基材30受到涂布辊43和辅助辊44的挤压，浆液35被涂布在基材30上。

涂布辊43和辅助辊44之间的辊隙可以予以调整以调节涂布在基材30上的浆液的量。在第四至第七实施例中，该辊隙被调整至大约为基材30的厚度的1/3以使基材30为浆液35浸透。

在上述设备中，涂布在基材30下表面上的浆液35的量要大于涂布在其上表面上的置，这是因为下表面接触涂布辊43而上表面接触辅助辊44。为了使浆液35能同量地涂布到上和下表面，则最好将基材30在浆液35涂布到下表面上之后就倒置过来。

在第一实施例中，基材由泡沫片和覆在其上的网片构成，但也可使用一种由非纺织的布料和网片相互层叠在一起的材料或者一种由两个网片和夹在其中的非纺织布料所构成的材料。也可只使用网片，非纺织布料或泡沫片。

最好是，非纺织布料的厚度为0.5-5.0mm。最好是，非纺织布料纤维的直径为0.05-1.0mm，而0.05-0.1mm则更好。最好是，非纺织布料的孔隙率为40-99％。与网片相似，非纺织布料的原料选自合成树脂，例如，聚酯，尼龙，丙烯酸，聚丙烯，聚乙烯或人造丝；有机物质，例如，纤维素，纸和自然纤维；和无机物质，例如金属，玻璃或碳。

从前面的叙述中显而易见，根据本发明的制造方法，在其上形成有突出体的阶段式辊被用来在多孔金属片材上形成凹槽。这样形成的凹槽是非多孔性的或具有百分比非常小的孔隙。由金属细粉末构成的浆液被涂布在凹槽上。在根据本发明另一个形成导线的方法中，当将金属细粉末涂布到多孔金属片材上之后，它们受到阶段式辊的突出体的压挤。以这种方式，由非多孔性固体金属制成的导线可以很容易地形成。

像这样，本发明省去了在常规方法中所要求的制备形成导线的片材的需要。因此，能提供导线的多孔金属片材可以以低成本和在短时间内制出。

根据电池的型式，导线的位置和其宽度只要通过改变由阶段式辊的突出体在多孔金属片材上形成的凹槽的位置和涂布金属细粉末的位置就能予以改变。

如上所述，由连续的固体金属制成的导线可以很容易地在通过电镀一张泡沫片、非纺织布料或一张网片或者泡沫片、非纺织布料或网片中至少两种相互层叠的复合品而形成的多孔金属片材上形成。这些片材可以具有大于95％的孔隙率。此外，导线可以以预定的位置和宽度形成。因此，具有可提供导线的多孔金属片材用作其电极板的电池，其性能均匀，而且高度有效并能提供高速的充电和放电。因此，该种电池可以可靠地被使用。此外，能提供导线的多孔金属片材宽，可以连续制造，因此造价很低。还有，由于能提供导线的多孔金属片材是缠绕成卷状的，它可以容易地运送和贮存并且被广泛地使用。

虽然已结合优选的实施例并参照附图对本发明作了详尽的叙述，但应当注意到，各种变化和改进对本行业技术人员都是显而易见的。这样的变化和改进当然都包括在本发明的范围内，如附后的 所限定，除非它们不属于这范围。

Claims (12)

1.一种制造能提供导线的多孔金属片材的方法，它包括下列步骤：

电镀一种多孔基材或两种或多种相互层叠的多孔金属材料以形成一种在多孔基材构架的表面上具有一个金属层的多孔金属材料；

将该多孔金属材料通过具有突出体的辊使多孔金属材料受到突出体的压挤而减少或消除孔隙从而形成至少一条凹槽；和

通过将金属细粉末涂布在凹槽上形成固体金属部分；

这样，至少一条由固体金属制成的导线以一个预定的宽度连续地形成在该多孔金属材料上。

2.一种制造能提供导线的多孔金属片材的方法，它包括下列步骤：

将金属细粉末涂布在一种多孔基材或两种或多种相互层叠的多孔金属材料上以形成一种在多孔基材构架的表面上具有一个金属层的多孔金属材料；

将该多孔金属材料通过具有突出体的辊使该多孔金属材料受到该突出体的压挤而减少或消除孔隙从而形成至少一条凹槽；和

通过将金属细粉末涂布在凹槽上形成固体金属部分；

这样，至少一条由固体金属制成的导线以一个预定的宽度连续地形成在该多孔金属材料上。

3.如权利要求1或权利要求2中所限定的制造能提供导线的多孔金属片材的方法，其特征在于涂布在凹槽内的金属细粉末受到辊的突出体的压挤。

4.一种制造能提供导线的多孔金属片材的方法，它包括下列步骤：

电镀一种多孔基材或两种或多种相互层叠的多孔金属材料以形成一种在多孔基材构架的表面上具有一个金属层的多孔金属材料；

将金属细粉末连续直线型地以条状构形涂布在该多孔金属材料上；

使该多孔金属材料通过具有突出体的辊以便压挤以条状构形涂布在其上的整个金属细粉末而形成固体金属部分，

这样，至少一条由固体金属制成的导线以一个预定的宽度连续地形成在该多孔金属材料上。

5.一种制造能提供导线的多孔金属片材的方法，它包括下列步骤：

将金属细粉末涂布在一种多孔基材或两种或多种相互层叠的多孔金属材料上以形成一种在该多孔基材构架的表面上具有一个金属层的多孔金属材料；

将金属细粉末连续直线型地以条状构形涂布在该多孔金属材料上；

将该多孔金属材料通过具有突出体的辊以便压挤以条状构形涂布在其上的整个金属细粉末而形成固体金属部分；

这样，至少一条由固体金属制成的导线以一个预定的宽度连续地形成在该多孔金属材料上。

6.如权利要求3、4或5所限定的制造能提供导线的多孔金属片材的方法，其特征在于，其中多孔基材在涂布于凹槽内的金属细粉末经辊的突出体压挤后予以烘烤和烧结。

7.如权利要求1至6之任一项所限定的制造能提供导线的多孔金属片材的方法，其特征在于，其中待涂布以便形成导线的金属细粉末与粘合剂相混合形成浆液，而该浆液通过旋转筛法，辊涂法和刮涂法以条状构形和以预定的宽度被涂布在多孔金属材料的表面上。

8.如权利要求1至7中任一项所限定的制造能提供导线的多孔金属片材的方法，其特征在于，其中一对具有突出体的辊分别设置在多孔金属材料的上和下表面上，这些突出体将所述上和下表面对向地压挤从而形成凹槽并对涂布入凹槽内的金属细粉末加以压挤，从而在该多孔金属材料的上和下表面上连续地形成固体金属部分。

9.如权利要求1至8中任一项所限定的制造能提供导线的多孔金属片材的方法，其特征在于，其中多孔基材选自泡沫片、非纺织片和网片。

10.如权利要求1至9中任一项所限定的制造能提供导线的多孔金属片材的方法，其特征在于，其中多孔金属片材被在其纵向上沿着每条导线予以纵切，并在垂直于纵向的方向上切割成预定的长度，从而获得多块具有在其宽度方向上至少在一条边上设置的导线的经切割的多孔金属片材。

11.能提供导线的多孔金属片材，它包括：

一个通过电镀多孔基材或在多孔基材上涂布金属细粉末而形成在一种多孔基材或两种或更多种相互层叠的多孔基材的构架的表面上的导电金属层，和

至少一条由金属细粉末构成的固体金属制成并以预定的宽度在导电金属层的纵向上形成的导线，

其特征在于，其中固体金属部分的导线连续地但相对方向地形成在多孔金属片材的上和下表面上并在其宽度方向上以它们之间预定的间隔在纵向上延伸。

12.如权利要求11所限定的能提供导线的多孔金属片材，其特征在于，其中多孔金属片材被在其纵向上沿着每条导线予以纵切并在垂直于其纵向的方向上切割成预定的长度，从而获得多块当切割的多孔金属片材被卷绕时在其宽度方向的至少一条边沿上具有导线的多孔金属片材。

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