【発明の詳細な説明】
電池電極基板とその製造方法
技術分野
本発明は改良された３次元電池の電極基板物質に関し、更に具体的には活性の
基板充填物質と電極マトリックス内の保持が助長され、且つセル製造中の機械的
強度と結合性および、製造後のセルの電極層間を短くすることが可能とし、その
結果セル製造の歩留まり（収量）を高めることが可能としたニッケル電極基板に
関するものである。
現在、再充電可能な電池電極基板としては、網状金属フォームやスポンジ型の
金属物質、金属繊維および金属粉末の圧縮粉などの広い範囲から製造されている
。具体的には、ニッケルの３次元電池電極（金属繊維）は主として焼結工程を通
して形成されるが、例えばカルボニル基のニッケル粉体のように、ニッケル繊維
とニッケル粉体とよりなるフェルト型の導電性多孔物質を採用している。その結
果形成されたニッケル電池電極は、一般に７５−９０重量％のニッケル繊維と１
０−２５重量％の粉体を含んでいる。このような電池電極の例としては、特開昭
63-12473号公報に開示されている。この公開公報には、長いニッケル繊維とニッ
ケル粉体とを含むフェルト型のニッケル電池電極が開示されている。そこに開示
された電極では、繊維と粉体でもって平均ボイド（気孔率）がおよそ６０ミクロ
ン径の多孔物質を形成している。繊維と粉体の多孔物質を焼結したあとで、ニッ
ケルやカドミウムの水酸化物のような活性の化学物質
が多孔物質に添加若しくは充填されて、化学反応による電気的エネルギーを発生
させる。活性の化学物質が繊維基板若しくはマトリックスに添加される方法とし
ては多くの方法があり、例えば化学的または電気化学的な変化によるものや、活
物質や化学物質よりなる高粘度の水性ペーストを機械的に射出することなどによ
り装填或いは添加できる。
近時、電極の高密度化の要求が高まるにつれて、従来の３次元電池物質若しく
は基板、とりわけ焼結した長いニッケル繊維とニッケル粉体とを有する従来の多
孔性マトリックスが部分的にだけ有効であり、即ち、繊維状の基板内に含まれた
ニッケル粉体が、活性の化学物質がファイバーマトリックスの装着可能部分に入
り込むのを防止するだけである。従って、従来技術によれば、網状の金属フォー
ム、金属繊維および圧縮粉体が所定の多孔度を示し、この多孔度により活性の化
学物質がマトリックスの中心に侵入するのを制限するとともに、装着される活性
の化学物質の量を制限することにより、電極の効率を減少させることになる。
このような従来の３次元電極基板の更に別の欠点は、金属繊維マトリックスが
１／２〜４／１インチ（１．０１〜２．０３cm）以上の長さの繊維長を有するこ
とである。長い繊維の上記長さは、繊維マトリックス全体に活性化学物質スペー
スが分布するのに好適であり、これによって所定重量の繊維物質を含む繊維マト
リックスを形成している。更に、このような金属繊維マトリックスと金属フォー
ムと金属圧縮粉体の次の工程と、電極物質の多層化によって電極物質は不当な張
力と延性を持ち、
これにより、完成された電極集成体に挿入する螺旋巻きとなる物質の収量が減少
することになる。
これに加えて、従来の３次元螺旋巻き電極物質は電極集成体の螺旋巻き面から
起立した繊維端部を有しており、この問題により折り曲げたときに脆さとなって
電極形成の工程において破損する割合が多くなる結果となっていた。更に、繊維
端の緩みと、螺旋巻き電極面から突出した破損繊維がセパレータを突き破り、そ
の結果完成された電池の電極間の短絡をもたらすことになる。
発明の要約
この発明の目的は、電極活物質の改良された装填と保持性とを有する改良され
た３次元電極基板を提供することである。
この発明の別の目的は、表面積が大きく、可撓性、延性、屈曲性および引張強
さにおいて改良され、電池構造において特に有用な称呼電極基板を提供すること
である。
この発明の更に別の目的は、優れた機械的強度と結合性とを有し、更に電池組
み立て中において機械的な破損などに対する表面抵抗を備えた改良された電池電
極基板を提供することである。
この発明の更に他の目的は、電極基板の面に接着された合成物質を有し、電極
マトリックスまたは基板内に活性物質の充填と保持性とを呈する改良された大容
量電池電極基板を提供することである。
この発明の更に別の目的は、薄型のセパレータを採用した場
合に導通の表面状態を備え、これによりセル容量を最大とした電池構成とするこ
とのできる改良装填された電池電極を提供することである。
この発明の更に別の目的は、電極基板と接着して物理的に密着させて活性物質
を化学的に基板に装填することを可能とし、且つ、電極基板内の金属フォーム若
しくは金属繊維が電極基板の表面を突き刺さないようにすることによって、螺旋
巻きとセル組み立て中において損傷するのを防止できるようにした、改良された
３次元電極基板を提供することである。
この発明のさらに別の目的は、螺旋巻きの電極集成体を採用する場合において
電極物質の収量を増大させた電極物質を提供することである。
この発明の更に他の目的は、基板内において優れた装填及び保持特性を備えた
活性の化学的基板物質を有する電池電極基板の改良された製造方法を提供するこ
とである。
この発明によれば、従来のニッケル電極のような３次元電極基板若しくはマト
リックスが導電性の多孔ニッケル繊維マトリックスを形成し、このマトリックス
が上記繊維マトリックスの気孔部内に装填された活性の化学物質を受容している
。この従来技術による長いニッケル繊維マトリックスは、１／４乃至１／２イン
チ（1.016cm〜2.032cm）の長さのニッケル繊維で形成され、この長いニッケル繊
維の場合、ニッケル電池電極での全重量の７０〜９０％の範囲とすることが望ま
しい。
合成若しくは高分子メッシュ材或いは樹脂コーティングまたはウエブ、或いは
多孔性の樹脂繊維を、従来同様のニッケル繊
維とニッケル粉体マトリックスに適用することにより、更に多孔性に富む電極構
成体が形成され、これが活性の化学物質の装着と保持性とを高めている。従来同
様の焼結されたニッケル繊維−ニッケル粉体の基板に合成メッシュ、多孔性の樹
脂被覆、若しくは多孔性の樹脂繊維を直接適用するには多くの方法があり、例え
ばその物質をニッケル電極マトリックス体と熱接触するように押圧する。上記合
成メッシュ或いはウエブ形成体は樹脂であって多孔性で耐化学反応性の表面を有
するように選択され、この表面が採用される電解液系統に適合するようにするこ
とが望ましい。電極基板物質に多孔性の樹脂を被覆することができるが、その方
法としてはホットメルトスプレー法を採用すること、水性のスラリー、従来同様
の空気と湿式による多層化、流動層被覆法、静電法、スチームカレンダー法、熱
カレンダー積層などの方法を採用できる。この樹脂形成体、ウエブ、或いは被覆
体は電極として、或いは電池の活物質の保持体として使用される金属基板マトリ
ックスの片側の面、または両面に固着することができる。
この発明の他の実施例としては、従来同様の３次元電池電極基板の一つの面若
しくはそれ以上の外面に微小径の金属繊維層を接着することも可能である。多層
にした微小径繊維を３次元電極基板に直接適用した後、その結果形成された多層
の基板を焼結し、次いでカレンダー処理し再焼結し、その後で電極電池製造業者
によって化学的に活性な物質を装填する。微小径の繊維層の網目面を付加するこ
とで表面積が増加した格子状となり、下層の電極基板に焼結結着型の面を形成し
ている。この微小な
径の面を有する繊維層は従来のエア・湿式多層化方式、水性スプレー、およびロ
ールコーティング法などにより３次元電池基板に適用できる。得られた多層電池
電極基板は電極構成体を形成し、これが電極活物質の装填と保持性とを高めてい
る。更に、多層の微小径繊維で被覆された上記電極基板は基板面効果を呈し、こ
の効果によって電池セルの短絡を減少させ、且つ再充電可能な電池セルのライフ
サイクルを延ばすことができ、これは電極が化学的に装填されて巻装され又は螺
旋状に巻装して完成された電極集成体とした後で、電極面から突出した金属繊維
端部の数を減少させることで達成できる。
この発明の更に別の実施例において、長いニッケル繊維・ニッケル粉体基板の
少なくとも１面に、フレキシブルな微小メッシュの金属スクリーンを固着させて
、電極が化学的に装填され次いでロール状に巻き又は螺旋状に巻装した後で、電
極の平らな面から突出した金属ニッケル繊維端の数を実質的に減少させるように
することも可能である。
ここで、３次元電池電極基板なる用語は、平板状の電極という意味ではなしに
、電極の前面に直交する寸法においてもっと広い意味の電気化学的な構成若しく
は作用を有する電極を意味するものとして使用してある。このように焼結した３
次元電池電極基板は、好ましくは導電性のファイバー（繊維）若しくは金属ファ
イバーマトリックス材とする。しかしながら、焼結された金属マトリックス材は
網状の金属フォームまたは金属の圧縮粉体とすることも可能であり、これらも本
発明の範囲に属するものである。
円板状である一般の電極マトリックスは、精練されたワイヤ或いはフィラメン
トの金属膜体若しくはメッシュ体より構成されており、一般に延性に優れ、且つ
フィラメント状の構成を破損することなく小径の螺旋状得んと歌いに巻装あるい
は折曲できる。３次元電極構成体のマトリックスは、一般には焼結や電着技術に
より非精練の金属フィラメントより形成される。かような電極構成は、小径の螺
旋状円筒体とした場合に比較的延性に欠け、且つ折曲した場合においてマトリッ
クスのエレメントの中に破断や損傷を伴う脆さを呈する傾向がある。３次元電極
マトリックスにおける延性に欠けるエレメントの存在は、完成品としての電極セ
ルの表面から突出したときに短絡を引き起こす主たる原因となるものである。
３次元電極の少なくとも１つの面に多孔性のカバー層を固着してセル電極構造
を形成し、被覆されていない３次元電極において低抵抗で、導電性に優れた構成
とすることも本発明の意図するところである。この構成により、本発明の電極物
質が平板状または薄板状のセル用として、および螺旋状に巻装した電極セル用と
して採用できることになる。このような平板状のボタン電池は最終的には非平板
状の円弧状のセル集成体に組み立てることができるものであるが、本明細書では
説明の便宜上ほぼ平板状のものとして説明する。
本発明では、多孔性のカバー層を採用して３次元電極の上面と下面とに固着し
て、ラミネート構造若しくはサンドイッチ構造とすることが望ましい。従って、
螺旋状に巻装した化学的装填のマトリックス材の適切な配置と取扱には、巻装さ
れたセル
の外周面のみが固着された多孔性のカバー層を要し、これにより完成された電極
の平板状の表面又は周辺の面から突出した導電性または金属繊維の数を減少する
ようにしてもよい。
図面の説明
図１は、従来技術におけるニッケル電池マトリックス（基板）の製造方法を示
す説明図。
図２は、本発明による製造工程を示しており、ニッケル電池マトリックス（基
板）に固着された合成メッシュ体を製造する工程の説明図。
図３は図２の工程で形成したニッケル電池基板に固着した合成メッシュ体の拡
大説明図。
図４は図３の４−４線に沿って破断した断面図。
図５は本発明の別の実施例による製造工程を示しており、ニッケル電池基板の
表面に固着された微小径の繊維の層を複数形成する工程を示す図。
図６は図５の工程により形成したニッケル電池基板の表面に固着した微小径の
多層型繊維の拡大説明図。
図７は図６の７−７線に沿って破断した断面図。
図８は本発明の更に別の実施例を示しており、ニッケル電池基板の少なくとも
１つの面に結着したワイヤスクリーンの拡大平面図。
図９は図８の９−９線の沿って破断した状態の断面図。
実施例の説明
図において同様の部材または部位については同様の符号を付して説明する。フ
ァイバー状のニッケル電池マトリックス、即ち基板１０はは従来の装置と方法と
で形成される。従来において、ニッケル繊維マトリックス材は、ニッケル電池電
極を製造するにに際して、繊維マトリックス材として使用され、その場合、マト
リックス材がカレンダー処理され且つ所定のサイズに押圧されてペースト又は充
填材としてニッケル粉体を受け入れ、ニッケル粉体でファイバーマトリックスを
充満させてなる。
このような従来技術において、７０−９０重量％のニッケル繊維材と、３０−
１０重量％のニッケル粉体をペーストか充填材として使用し、還元雰囲気中にて
焼結されて従来のファイバーマトリックスを構成していた。８０重量％の長いニ
ッケル繊維と、２０重量％のニッケル粉体とを含む好ましい材料は、例えば0.45
グラム／平方インチの重量を有していることが多い。この材料は、0.36グラム／
平方インチが１平方インチについて0.09グラム／平方インチ。ニッケル繊維は長
い繊維であり0.25から0.5インチ（0.098〜1,25cm）以上の長さを有し、ニッケル
繊維は名目上２５ミクロンの径を備えることになる。
図１において、従来技術に基づいて形成するニッケル繊維・ニッケル粉体マト
リックス又は基板１０を製造する工程を示している。長いみっける繊維物質１２
がカレンダー装置１３に導かれ、押圧されて充填材、ニッケル粉体及び／又はニ
ッケルの酸化物粉体１４を受け、これがローラ被覆装置１５とホッパ１６及びロ
ーラ１７によってなされる。充填材１４はカレンダー処理され且つ押圧されたフ
ァイバー状の材料に付着されローラ
１７でロール処理されて均一な厚みを形成し、この充填材１４を押圧して、この
充填材によってファイバー状のマトリックスを充満させる。このようにして形成
されたニッケル電池マトリックスまたは基板１０は焼結炉１８を通り、次いで引
取りリール１９に巻き取られ、使用時期まで保存され、本発明による電池電極基
板が形成される。
この発明によれば、合成または高分子のメッシュ材或いは多孔性のカバー層手
段２０をニッケル繊維・ニッケル粉体マトリックス１０の少なくとも１個の面に
結着して多孔性の電極構成体としてもよい。その場合、多孔性の電極甲西体は活
性の化学物質の装填と保持性を高めるとともに、電極が化学的に装填されて巻装
されてセル集成体となった後で、電極の表面から突出する金属繊維の端部の数を
実質的に減少させるようにすることも可能である。本発明の実施に好適な高分子
、或いはナイロンのメッシュ材としては、ポリエステル、ポロオレフィン、ポリ
網で尾、或いは他の合成樹脂を採用できる。本発明で有用な市販されている物質
としては商標「SHARNET」として市販されている粘着性ウエブであって米国のア
プライド エクストルージョン テクノロジー社製のものが望ましい。
図２は焼結したニッケル繊維・ニッケル粉体基板材の表面に樹脂若しくは高分
子の被覆を施す工程を示す。この図に示す通り、焼結した巻装体としてのニッケ
ル繊維・ニッケル粉体基板１０は、スタンド２１に装着された巻き取りリール１
９に巻かれ、貼合せ機２２に送られる。この貼合せ機２２は上部高分子被覆ベル
ト装置２３と下部高分子ベルト装置２４とを有し、こ
の内後者、即ち下部高分子ベルト装置２４は焼結されたニッケル繊維・ニッケル
粉体基板１０を加熱押圧ローラの間を通して樹脂または高分子ウエブ若しくはメ
ッシュ材２０をニッケル繊維・ニッケル粉体基板１０に結着するが、更に具体的
には以下に記載の通りである。
好ましくは、上記高分子又は合成メッシュ或いはウエブ材２０がニッケル繊維
・ニッケル粉体基板１０の両面に適用される。従って、樹脂のネット、メッシュ
或いはウエブ２０を備えたリールが上記スタンド２１に装着されて樹脂のネット
或いはメッシュが基板１０の上面および下面に送られるのを助長している。好ま
しくは、上記メッシュ材２０と下方のテフロン被覆ベルト２４との間に剥離シー
ト２９を用い、加熱押圧ローラ２５の間を通し、更にメッシュ材２０と上部テフ
ロン被覆ベルト２３との間に別の剥離シート２９を介装させ、加熱押圧ローラ群
とベルトに高分子材が滞積するのを防止している。
出来上がった高分子被覆のニッケル繊維・ニッケル粉体基板材２８の状態を図
３に示す。この図において、高分子被覆のニッケル繊維・ニッケル粉体基板材の
外面は高分子若しくはメッシュ材２０を基板１０の外面にあり、この場合基板の
内部は長いニッケル繊維１２とニッケル粉体１４とを備えている。高分子又はメ
ッシュ材２１０は、それが加熱され基板１０の結着面に結合されると、不均一の
開放空域のカバーをもたらし、このカバーにより電池製造業者が高分子被覆のニ
ッケル繊維・ニッケル粉体基板を装填しするのを可能としている。加えて、ニッ
ケル繊維・ニッケル粉体基板は、前記の通り、高分子メッシュ
被覆によって被覆されると、所定の基板表面効果が現れる。即ち、電池セルの短
絡を減少させると共に、再充電可能な電池セル寿命を延ばすことが出来る。これ
は、電極が化学的に装填され且つロール状に巻かれ、或いはらせん状に巻装され
て完成されたセル集成体としたときに、電極の表面から突出する金属繊維の端部
の数を減少させることで達成できる。
合成メッシュ、ネット状体、或いはウエブ形成体２０は、選択された高分子織
布として多孔性で化学的に抵抗性の表面を形成し、電池に使用される電解液系統
と適合できるものである。図示は省略したが、合成メッシュ又はウエブ２０はニ
ッケル繊維・ニッケル粉体基板１０に適用することができるが、その方法として
はホットメルト スプレー、水性スラリー、従来のエア・ウエット式の積層方式
、予め形成した織布のスチームカレンダー方式やホットカレンダー積層方式など
によって達成できる。
図５、図６及び図７は本発明の更に別の実施例を示しており、微細径の金属ニ
ッケル繊維３０より成る多孔性カバー層手段を使用した状態を示しており、この
金属ニッケル繊維３０は３次元の焼結されたニッケル繊維・ニッケル粉体基板１
０の１個若しくはそれ以上の面に適用又は結着される。図５に示す通り、この製
造方法には巻き取りリール１９から焼結したニッケル繊維・ニッケル粉体基板１
０を引き伸ばして巻装状態を解く工程と、この基板を導いて、スプレー被覆装置
３２と貯槽３３を備えた上面被覆装置３１によってもたらされる微小径のニッケ
ル繊維３０を受け入れる工程をも含んでいる。微小径ニッケル繊
維３０は５−１８ミクロンの範囲の径を有し、名目上の径をおよそ１０ミクロン
とすることができる。微小ニッケルカバー繊維の径はニッケル粉体基板１０に含
まれているニッケル繊維と比較され、かかるニッケル繊維の名目上の径はおよそ
２５ミクロンである。微小径のニッケル繊維３０の１個またはそれ以上の層の表
面被覆を行うことによって、ニッケル繊維・ニッケル粉体基板１０に多重層の繊
維カバーまたは面３０Ａを形成し、これがその後乾燥炉３４を通過し、焼結炉３
５を通るが、この焼結炉３５により微小径のニッケル繊維の多層面をより大径の
ニッケル繊維・ニッケル粉体基板１０に固着して、電極製造によって活性の化学
物質を装填する前に、３次元電極基板の上面に多層微小繊維面３０Ａを有する被
覆基板２８´を形成する。図５に示す製造方法の実施例では、多層繊維のカバー
または面が基板１０の上面と下面の両方に付される。そのためには、焼結炉３５
の出力側に設けた上面被覆基板２８Ａ´が取り外され適当なウエブ反転装置３６
に移され、この反転装置で基板２８Ａ´の上下を反転し、反転された基板２８Ａ
´の下面を上面にして下面被覆装置３１´に移すが、この場合、下面被覆装置３
１´は貯槽３３´、乾燥炉３４´、焼結炉３５´、カレンダーロール３７および
焼結炉３５を有し、これらは多層繊維カバーまたは面３０Ａとニッケル繊維・ニ
ッケル粉体基板１０の下面とをもたらし、これによって巻取リール１９に巻かれ
る被覆基板２８Ａを提供することになる。基板１０の上面だけが微小径ニッケル
繊維３０で被覆される場合、上面被覆装置３１の焼結炉３５出力側に設けた被覆
された基板２８Ａ´はカレンダーロ
ール３７と焼結炉３８に導かれ、且つ巻取リールに巻かれる。
例えば、２５重量％の名目１０ミクロン径のニッケル繊維を含む水ベースのス
ラリーを被覆装置３２を介して基板１０に噴霧された。即ち、基板の上面と、上
面塗布された基板の下面の両方に噴霧され、微小径のニッケル繊維の多孔層がそ
れぞれの面に付き２５グラム／ｍ2の表面被覆を生じさせた。表面被覆のさらに
微小な径のニッケル繊維の重量％は１０−６０グラム／ｍ2の範囲であってよい
。
図６に示す通り、被覆された基板２８Ａの上面は微小径のニッケル繊維３０を
含む外側に位置する上部と下部の面３０Ａを示しており、上記ニッケル繊維３０
はより大きな径の長いニッケル繊維１２を含むニッケル繊維・ニッケル粉体基板
１０の内部を覆っている。
また、図７は図６の７−７線に添って破断した断面図であり、ニッケル繊維・
ニッケル粉体基板１０の表面に付着させた多層微小繊維３０の蒸着または被覆を
示している。その結果形成された多層電池電極マトリックスは、増強された電極
活性物質の装填と保持性を備えている。更に、前記した通り、ｚ微小径繊維３０
の多層３０Ａによって電池セル短絡を減少する基板表面効果がもたらされ、同時
に、電極が化学的に装填され次いで巻かれ或いは螺旋状に巻装されて完成された
セル集成体となった後で、電極面から突出する金属繊維の端部の数を減少させる
ことで再充電可能な電池セルのライフサイクルを延ばすことができる。ニッケル
繊維・ニッケル粉体基板１０に微小径のニッケル繊維３０の層を形成し、そして
引き続きカレンダー処理と焼
結することによって、電極基板を所定の密度、厚さ、多孔度および重量の金属不
織布構造となり、電極製造業者が望むとおりのものとなる。層になった金属面被
覆によって導電性を増し、装填された電極としての抵抗力を減少させ、且つ多層
の微小繊維を３次元ニッケル繊維・ニッケル粉体基板に固着させたものを利用し
た再充電可能な電池として、電気的容量をおよそ２−５％増大できる。
図８と図９に示したこの発明の更に別の実施例において、フレキシブルな微小
メッシュの金属スクリーン４０をニッケル繊維・ニッケル粉体基板１０の少なく
とも１個の面に直接固着させた構造とし、電極構造２８Ｂを形成してもよい。金
属スクリーンとしては４０メッシュのサイズの物が好ましく、ニッケル、ニッケ
ル被覆鋼或いはステンレス鋼製とするのが望ましい。このスクリーンをニッケル
繊維・ニッケル粉体基板の少なくとも１つの面に固着するが、その方法としては
ろう付け、スポット溶接、或いは焼結によって、サンドイッチ構造の基板を形成
し、これを化学的に装填して螺旋状に巻いて電極集成体を構成してもよい。この
スクリーン４０は、電極が化学的に装填されそして巻装されたて完成された電極
セル集成体となった後で、電極表面から突出する金属繊維の端部の数を無くし、
或いは大幅に減少することができる。
更に本発明において、３次元電極の少なくとも１個の面に固着した多孔性のカ
バー層の構造は、非被覆型の３次元電極に比べて、高い導電性と低い抵抗値を呈
するものである。これにより、この発明の電極物質が平板上の電池だけではなく
螺旋巻き
型の電池にも採用でき、完成されたセル集成体に組み込むことができる。このよ
うな平板上の或いはボタン型のセルを最終的には非平板型の円弧状に組立てられ
るものであるが、説明の便宜上平板上のものとした。
上記表１に示した通り、３次元焼結ニッケル繊維・ニッケル粉体基板の表面に
樹脂メッシュを固着した構成では、時間当たりの電流容量が３１４であった。ま
た、微小ニッケル繊維の多重層で被覆した３次元の基板の場合は上記容量は３２
６であっ
た。これに対して、焼結ニッケル繊維・ニッケル粉体を電極に採用した場合には
上記容量は２８６であった。この点は、金属メッシュ構造体にニッケル粉体を焼
結して構成した平板状の電極の場合の数値が２１０であったことを比較されなけ
ればならない。
加えて、時間当たり５５０ミリアンペアの出力を有するニッケル・カドミウム
のAA電池と比較した場合、焼結されたニッケル繊維・ニッケル粉体基板の出力は
７００、樹脂・メッシュ被覆のニッケル繊維・ニッケル粉体基板の場合が７７０
、そして３次元ニッケル繊維・ニッケル粉体基板に多層微小繊維を決着させた構
造では７９０である。また、1,000ミリアンペア／時の出力を有するニッケル金
属ハイブリッド型AA電池について同様の比較を行った場合、３次元ニッケル繊維
・ニッケル粉体基板は1,272ミリアンペアの出力であり、樹脂を付着した３次元
基板の出力は1,400ミリアンペアであり、また、多層繊維を決着させた３次元ニ
ッケル繊維・ニッケル粉体基板の場合は出力が1,436である。従って、３次元ニ
ッケル繊維・ニッケル粉体基板の少なくとも１つの面に多孔のカバー層なる手段
を位置させた場合には顕著な出力改善が得られると共に、活性の化学物質を基板
とするについて顕著な装填効果が見られることになる。
上記に加えて、このように処理され層状に形成された本発明の甲西体は、短絡
の問題に関しては製品の１％未満の製造損失率にすぎないものである。このこと
は、従来の３次元ニッケル繊維・ニッケル粉体基板を電極セルに螺旋巻きした場
合の短絡による製造ロスがおよそ１０％であることに比べれば顕著な改
善である。従って、本発明による新規構造は、活性物質即ちニッケル水酸化物を
更に利用しその結果１０−１２％の利用向上が図れ、これによって電極セルの出
力を大幅に増大することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Battery Electrode Substrate and Manufacturing Method Thereof Technical field The present invention relates to an improved electrode substrate material for three-dimensional batteries, and more specifically to retention of active substrate filler material and electrode matrix, and mechanical strength and bondability during cell fabrication and post-manufacture. The present invention relates to a nickel electrode substrate capable of shortening the electrode layer of the cell and consequently increasing the yield (yield) of cell production. Currently, rechargeable battery electrode substrates are manufactured from a wide range such as reticulated metal foams, sponge-type metal substances, metal fibers and compressed powders of metal powders. Specifically, a nickel three-dimensional battery electrode (metal fiber) is mainly formed through a sintering process. For example, like a carbonyl-based nickel powder, a felt-type conductive material composed of nickel fiber and nickel powder is used. Uses a porous material. The resulting nickel battery electrode generally contains 75-90% by weight nickel fibers and 10-25% by weight powder. An example of such a battery electrode is disclosed in JP-A-63-12473. This publication discloses a felt-type nickel battery electrode containing long nickel fibers and nickel powder. In the electrode disclosed therein, fibers and powder form a porous material having an average void (porosity) of about 60 microns. After sintering the fiber and powder porous material, an active chemical such as nickel or cadmium hydroxide is added or filled into the porous material to generate electrical energy by a chemical reaction. There are many methods of adding active chemicals to a fiber substrate or matrix, such as by chemical or electrochemical changes, or mechanically applying high viscosity aqueous pastes of actives and chemicals. It can be loaded or added by injecting into. Nowadays, as the demand for higher densification of electrodes increases, conventional three-dimensional battery materials or substrates, especially the conventional porous matrix with sintered long nickel fibers and nickel powder, are only partially effective. That is, the nickel powder contained within the fibrous substrate only prevents active chemicals from entering the wearable portion of the fiber matrix. Thus, according to the prior art, reticulated metal foams, metal fibers and compacted powders exhibit a certain porosity, which limits the entry of active chemicals into the center of the matrix and it is mounted. Limiting the amount of active chemicals that are present will reduce the efficiency of the electrode. Yet another drawback of such a conventional three-dimensional electrode substrate is that the metal fiber matrix has a fiber length of 1/2 to 4/1 inch (1.01 to 2.03 cm) or more. The above lengths of long fibers are suitable for distributing the active chemical space throughout the fiber matrix, thereby forming a fiber matrix containing a predetermined weight of fibrous material. Furthermore, the electrode material has an unreasonable tension and ductility due to the next step of the metal fiber matrix, the metal foam, and the metal compressed powder, and the multi-layering of the electrode material, which allows the electrode material to be inserted into the completed electrode assembly. The yield of spiral wound material is reduced. In addition to this, the conventional three-dimensional spirally wound electrode material has a fiber end portion erected from the spirally wound surface of the electrode assembly, which causes brittleness when bent and damages in the electrode forming process. As a result, the ratio of doing it increased. In addition, loose fiber ends and broken fibers protruding from the spiral wound electrode surface will break through the separator, resulting in a short circuit between the electrodes of the completed cell. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an improved three-dimensional electrode substrate having improved loading and retention of electrode active material. Another object of the present invention is to provide a nominal electrode substrate having a large surface area, improved flexibility, ductility, flexibility and tensile strength, which is particularly useful in battery construction. Yet another object of the present invention is to provide an improved battery electrode substrate having excellent mechanical strength and bondability, and further having a surface resistance against mechanical damage during battery assembly. . Yet another object of the present invention is to provide an improved high capacity battery electrode substrate having a synthetic material adhered to the surface of the electrode substrate and exhibiting active substance loading and retention within the electrode matrix or substrate. That is. Still another object of the present invention is to provide an improved loaded battery electrode which has a conductive surface state when a thin separator is adopted, thereby enabling a battery configuration with maximum cell capacity. is there. Still another object of the present invention is to enable the active substance to be chemically loaded onto the substrate by adhering to and physically adhering to the electrode substrate, and the metal foam or metal fiber in the electrode substrate is It is an object of the present invention to provide an improved three-dimensional electrode substrate which can prevent damage during spiral winding and cell assembly by preventing the surface of the electrode from being pierced. Yet another object of the present invention is to provide an electrode material having an increased yield of electrode material when employing a spiral wound electrode assembly. Yet another object of the present invention is to provide an improved method of making a battery electrode substrate having an active chemical substrate material with excellent loading and holding properties within the substrate. According to the present invention, a three-dimensional electrode substrate or matrix, such as a conventional nickel electrode, forms a conductive porous nickel fiber matrix, which matrix receives active chemicals loaded within the pores of the fiber matrix. are doing. This prior art long nickel fiber matrix is formed of ¼ to ½ inch (1.016 cm to 2.032 cm) long nickel fibers, which are the total weight of the nickel battery electrode. It is desirable to set it in the range of 70 to 90%. By applying synthetic or polymer mesh material, resin coating or web, or porous resin fiber to the same nickel fiber and nickel powder matrix as before, an electrode structure with higher porosity is formed, which is active. It enhances the attachment and retention of these chemical substances. There are many methods for directly applying synthetic mesh, porous resin coating, or porous resin fiber to a conventional sintered nickel fiber-nickel powder substrate, for example, by applying the material to a nickel electrode matrix. Press into thermal contact with the body. The synthetic mesh or web former is preferably a resin and is selected to have a porous, chemically reactive surface, which is preferably compatible with the electrolyte system employed. The electrode substrate material can be coated with a porous resin, and as a method therefor, a hot melt spray method is adopted, an aqueous slurry, a conventional air-wet multi-layering method, a fluidized bed coating method, an electrostatic method. A method such as a method, a steam calender method, or a thermal calender lamination method can be adopted. This resin-formed body, web, or coating can be fixed to one side or both sides of a metal substrate matrix used as an electrode or as a support for an active material of a battery. As another embodiment of the present invention, it is also possible to adhere a metal fiber layer having a small diameter to one surface or more outer surfaces of a conventional three-dimensional battery electrode substrate. After applying the multi-layered micro-diameter fiber directly to the three-dimensional electrode substrate, the resulting multi-layered substrate is sintered, then calendered and re-sintered before being chemically activated by the electrode battery manufacturer. A different substance. By adding the mesh surface of the fine diameter fiber layer, the surface area is increased to form a lattice shape, and a sintered binding surface is formed on the lower electrode substrate. The fiber layer having a surface with a minute diameter can be applied to a three-dimensional battery substrate by a conventional air / wet multi-layering method, an aqueous spray method, a roll coating method or the like. The resulting multilayer battery electrode substrate forms an electrode assembly which enhances loading and retention of electrode active material. Further, the electrode substrate coated with the multi-layer micro-diameter fiber exhibits a substrate surface effect, which can reduce the short circuit of the battery cell and prolong the life cycle of the rechargeable battery cell, which is This can be accomplished by reducing the number of metal fiber ends protruding from the electrode surface after the electrode has been chemically loaded and wound or spirally wound into a completed electrode assembly. In yet another embodiment of the invention, a flexible micromesh metal screen is secured to at least one side of a long nickel fiber / nickel powder substrate, the electrodes are chemically loaded and then rolled or spiraled. It is also possible to substantially reduce the number of metallic nickel fiber ends protruding from the flat surface of the electrode after being wound into a strip. Here, the term “three-dimensional battery electrode substrate” does not mean a plate-shaped electrode, but an electrode having a broader electrochemical structure or action in a dimension perpendicular to the front surface of the electrode. I am doing it. The thus-sintered three-dimensional battery electrode substrate is preferably a conductive fiber or metal fiber matrix material. However, the sintered metal matrix material can also be a reticulated metal foam or a compressed metal powder, which are also within the scope of the invention. A disc-shaped general electrode matrix is composed of a refined wire or a metal film body or mesh body of filaments, and generally has excellent ductility, and a small diameter spiral shape can be obtained without damaging the filament structure. It can be wrapped or folded to sing. The matrix of the three-dimensional electrode assembly is generally formed from non-refined metal filaments by sintering or electrodeposition techniques. Such an electrode configuration is relatively ductile when made into a small diameter spiral cylinder, and when bent, tends to exhibit brittleness in the elements of the matrix with breakage and damage. The presence of non-ductile elements in the three-dimensional electrode matrix is a major cause of short circuits when protruding from the surface of the finished electrode cell. It is also possible to form a cell electrode structure by fixing a porous cover layer on at least one surface of the three-dimensional electrode, and to make the uncoated three-dimensional electrode have low resistance and excellent conductivity. This is the intention. With this configuration, the electrode material of the present invention can be used for flat or thin plate cells and for spirally wound electrode cells. Although such a flat button battery can be finally assembled into a non-flat arc-shaped cell assembly, it will be described herein as a substantially flat battery for convenience of explanation. In the present invention, it is desirable to employ a porous cover layer and fix it to the upper and lower surfaces of the three-dimensional electrode to form a laminated structure or a sandwich structure. Therefore, proper placement and handling of the spirally wound, chemically loaded matrix material requires a porous cover layer with only the outer peripheral surface of the wound cell adhered. The number of conductive or metal fibers protruding from the flat surface or the peripheral surface of the electrode may be reduced. Description of the drawings FIG. 1 is an explanatory view showing a method of manufacturing a nickel battery matrix (substrate) in a conventional technique. FIG. 2 shows a manufacturing process according to the present invention, and is an explanatory view of a process for manufacturing a synthetic mesh body fixed to a nickel battery matrix (substrate). FIG. 3 is an enlarged explanatory view of the synthetic mesh body fixed to the nickel battery substrate formed in the step of FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. FIG. 5 shows a manufacturing process according to another embodiment of the present invention, and is a diagram showing a process of forming a plurality of layers of minute diameter fibers adhered to the surface of a nickel battery substrate. FIG. 6 is an enlarged explanatory view of a micro diameter multi-layer fiber fixed to the surface of the nickel battery substrate formed by the process of FIG. FIG. 7 is a sectional view taken along line 7-7 of FIG. 6. FIG. 8 shows still another embodiment of the present invention, and is an enlarged plan view of a wire screen bonded to at least one surface of a nickel battery substrate. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line 9-9 in FIG. Example description In the drawings, similar members or portions will be described with similar reference numerals. The fibrous nickel battery matrix, or substrate 10, is formed using conventional equipment and methods. Conventionally, a nickel fiber matrix material is used as a fiber matrix material in manufacturing a nickel battery electrode, in which case the matrix material is calendered and pressed to a predetermined size to form a nickel powder as a paste or filler. And fill the fiber matrix with nickel powder. In such a conventional technique, 70-90% by weight of nickel fiber material and 30-10% by weight of nickel powder are used as a paste or a filler and are sintered in a reducing atmosphere to form a conventional fiber matrix. I was making up. A preferred material containing 80% by weight long nickel fibers and 20% by weight nickel powder often has a weight of, for example, 0.45 grams per square inch. This material is 0.36 grams per square inch and 0.09 grams per square inch per square inch. Nickel fibers are long fibers having a length of 0.25 to 0.5 inches (0.098 to 1,25 cm) or more, and nickel fibers will have a nominal diameter of 25 microns. FIG. 1 shows a process of manufacturing a nickel fiber / nickel powder matrix or substrate 10 formed based on the conventional technique. The long, loose fibrous material 12 is guided to a calendering device 13 and pressed to receive a filler, nickel powder and / or nickel oxide powder 14, which is provided by a roller coating device 15 and a hopper 16 and a roller 17. . The filler 14 is attached to the calendered and pressed fibrous material and rolled by the roller 17 to form a uniform thickness, and the fibrous material 14 is pressed to form a fibrous matrix by the filler. Fill up. The nickel battery matrix or substrate 10 thus formed passes through the sintering furnace 18, and then is wound on the take-up reel 19 and stored until the time of use to form the battery electrode substrate according to the present invention. According to the present invention, a synthetic or polymer mesh material or porous cover layer means 20 may be bonded to at least one surface of the nickel fiber / nickel powder matrix 10 to form a porous electrode structure. . In that case, the porous electrode encapsulant enhances loading and retention of active chemicals and protrudes from the surface of the electrode after the electrode is chemically loaded and wound into a cell assembly. It is also possible to reduce the number of ends of the metal fibers substantially. As the polymer or nylon mesh material suitable for carrying out the present invention, polyester, polyolefin, poly net tail, or other synthetic resin can be adopted. The preferred commercially available material useful in the present invention is the sticky web marketed under the trademark "SHARNET" and manufactured by Applied Extrusion Technology, Inc., USA. FIG. 2 shows a step of applying a resin or polymer coating on the surface of the sintered nickel fiber / nickel powder substrate material. As shown in this figure, the sintered nickel fiber / nickel powder substrate 10 as a wound body is wound on a take-up reel 19 mounted on a stand 21 and sent to a laminating machine 22. The laminating machine 22 has an upper polymer coating belt device 23 and a lower polymer belt device 24, of which the latter, that is, the lower polymer belt device 24, holds the sintered nickel fiber / nickel powder substrate 10. The resin, the polymer web or the mesh material 20 is bonded to the nickel fiber / nickel powder substrate 10 through the space between the heating and pressing rollers, and more specifically as described below. Preferably, the polymer or synthetic mesh or web material 20 is applied to both sides of the nickel fiber / nickel powder substrate 10. Accordingly, a reel having a resin net, mesh or web 20 is mounted on the stand 21 to facilitate the resin net or mesh being sent to the upper and lower surfaces of the substrate 10. Preferably, a peeling sheet 29 is used between the mesh material 20 and the lower Teflon-coated belt 24 to pass between the heating and pressing rollers 25, and another peeling is performed between the mesh material 20 and the upper Teflon-coated belt 23. The sheet 29 is interposed to prevent the polymer material from accumulating on the heating and pressing roller group and the belt. The state of the completed polymer-coated nickel fiber / nickel powder substrate material 28 is shown in FIG. In this figure, the polymer-coated nickel fiber / nickel powder substrate material has the polymer or mesh material 20 on the outer surface of the substrate 10, and in this case, the inside of the substrate has long nickel fibers 12 and nickel powder 14. I have it. The polymer or mesh material 210, when it is heated and bonded to the bonding surface of the substrate 10, provides a non-uniform open void cover that allows battery manufacturers to coat the polymer-coated nickel fiber / nickel powder. It is possible to load a body substrate. In addition, when the nickel fiber / nickel powder substrate is covered with the polymer mesh coating as described above, a predetermined substrate surface effect appears. That is, the short circuit of the battery cell can be reduced and the rechargeable battery cell life can be extended. This is the number of metal fiber ends protruding from the surface of the electrode when the electrode is chemically loaded and rolled or spirally wound into a completed cell assembly. Can be achieved by reducing. The synthetic mesh, net, or web former 20 forms a porous, chemically resistant surface as the selected polymeric woven fabric and is compatible with the electrolyte system used in batteries. . Although illustration is omitted, the synthetic mesh or the web 20 can be applied to the nickel fiber / nickel powder substrate 10. The method includes hot melt spraying, aqueous slurry, conventional air-wet lamination method, and It can be achieved by a steam calender method or a hot calender lamination method of the formed woven fabric. FIGS. 5, 6 and 7 show still another embodiment of the present invention, which shows a state in which a porous cover layer means made of fine nickel metal fibers 30 is used. Are applied or bonded to one or more faces of the three-dimensional sintered nickel fiber / nickel powder substrate 10. As shown in FIG. 5, in this manufacturing method, a process of stretching a sintered nickel fiber / nickel powder substrate 10 from a winding reel 19 to release the wound state, and guiding this substrate to a spray coating device 32. It also includes the step of receiving the small diameter nickel fibers 30 provided by the top coater 31 with the reservoir 33. The microdiameter nickel fiber 30 has a diameter in the range of 5-18 microns and can have a nominal diameter of approximately 10 microns. The diameter of the fine nickel cover fibers is compared to the nickel fibers contained in the nickel powder substrate 10, and the nominal diameter of such nickel fibers is approximately 25 microns. A surface coating of one or more layers of small diameter nickel fibers 30 forms a multi-layer fiber cover or surface 30A on the nickel fiber / nickel powder substrate 10, which then passes through a drying oven 34. After passing through the sintering furnace 35, the sintering furnace 35 fixes the multi-layered surface of the nickel fibers having a small diameter to the nickel fiber / nickel powder substrate 10 having a larger diameter, and an active chemical substance is produced by manufacturing the electrode. A coating substrate 28 'having a multi-layered microfiber surface 30A is formed on the upper surface of the three-dimensional electrode substrate prior to loading. In the embodiment of the manufacturing method shown in FIG. 5, multi-layer fiber covers or surfaces are applied to both the top and bottom surfaces of substrate 10. For that purpose, the top-covered substrate 28A 'provided on the output side of the sintering furnace 35 is removed and transferred to an appropriate web reversing device 36, and the reversing device inverts the substrate 28A' upside down, thus reversing the substrate 28A '. The lower surface of ′ is set to the upper surface and transferred to the lower surface coating device 31 ′. In this case, the lower surface coating device 31 ′ includes the storage tank 33 ′, the drying furnace 34 ′, the sintering furnace 35 ′, the calender roll 37 and the sintering furnace 35. Which provides the multi-layer fiber cover or surface 30A and the lower surface of the nickel fiber / nickel powder substrate 10 and thereby provides the coated substrate 28A that is wound on the take-up reel 19. When only the upper surface of the substrate 10 is coated with the fine nickel fibers 30, the coated substrate 28A ′ provided on the output side of the sintering furnace 35 of the upper surface coating apparatus 31 is guided to the calender roll 37 and the sintering furnace 38, And it is wound on the take-up reel. For example, a water-based slurry containing 25% by weight of nominal 10 micron diameter nickel fibers was sprayed onto the substrate 10 through the coater 32. That is, both the upper surface of the substrate and the lower surface of the substrate coated with the upper surface are sprayed, and a porous layer of nickel fibers having a small diameter is 25 g / m 2 on each surface 2 Resulting in a surface coating of The weight percentage of the smaller diameter nickel fibers in the surface coating is 10-60 g / m. 2 Range. As shown in FIG. 6, the upper surface of the coated substrate 28A shows the upper and lower surfaces 30A located on the outside including the nickel fibers 30 having a small diameter. The inside of the nickel fiber / nickel powder substrate 10 containing is covered. FIG. 7 is a sectional view taken along line 7-7 of FIG. 6, showing vapor deposition or coating of the multilayer microfibers 30 attached to the surface of the nickel fiber / nickel powder substrate 10. The resulting multi-layer battery electrode matrix provides enhanced electrode active material loading and retention. Further, as described above, the multilayer surface 30A of z microfibers 30 provides a substrate surface effect to reduce battery cell short circuit, and at the same time, the electrode is chemically loaded and then wound or spirally wound to complete. After the assembled cell assembly, the life cycle of the rechargeable battery cell can be extended by reducing the number of ends of the metal fibers protruding from the electrode surface. A metal nonwoven fabric structure having a predetermined density, thickness, porosity, and weight is formed on the electrode substrate by forming a layer of nickel fibers 30 having a small diameter on the nickel fiber / nickel powder substrate 10, and subsequently calendering and sintering the layer. And as the electrode manufacturer desires. Recharging using a layered metal surface coating to increase conductivity, reduce the resistance as a loaded electrode, and affix multi-layer microfibers to a three-dimensional nickel fiber / nickel powder substrate As a possible battery, the electrical capacity can be increased by approximately 2-5%. In another embodiment of the present invention shown in FIGS. 8 and 9, a flexible fine mesh metal screen 40 is directly fixed to at least one surface of the nickel fiber / nickel powder substrate 10 to form an electrode. The structure 28B may be formed. The metal screen preferably has a size of 40 mesh, and is preferably made of nickel, nickel-coated steel or stainless steel. This screen is fixed to at least one surface of the nickel fiber / nickel powder substrate by brazing, spot welding, or sintering to form a sandwich structure substrate, which is chemically loaded. It may be spirally wound to form an electrode assembly. This screen 40 eliminates or significantly reduces the number of metal fiber ends protruding from the electrode surface after the electrodes have been chemically loaded and wound into a complete electrode cell assembly. can do. Further, in the present invention, the structure of the porous cover layer adhered to at least one surface of the three-dimensional electrode exhibits higher conductivity and lower resistance value than the uncoated three-dimensional electrode. As a result, the electrode material of the present invention can be applied not only to flat-plate batteries but also to spirally wound batteries, and can be incorporated into a completed cell assembly. Although such a flat plate or button type cell is finally assembled into a non-flat plate arc shape, it is assumed to be a flat plate for convenience of explanation. As shown in Table 1 above, the current capacity per unit time was 314 in the configuration in which the resin mesh was fixed to the surface of the three-dimensional sintered nickel fiber / nickel powder substrate. Also, in the case of a three-dimensional substrate coated with multiple layers of fine nickel fibers, the above capacity was 326. On the other hand, when the sintered nickel fiber / nickel powder was used for the electrode, the above capacity was 286. This point should be compared with the numerical value of 210 in the case of a flat plate-shaped electrode formed by sintering nickel powder on a metal mesh structure. In addition, the output of the sintered nickel fiber / nickel powder substrate is 700, compared to the nickel / cadmium AA battery, which has an output of 550 milliamperes per hour, the resin / mesh coated nickel fiber / nickel powder substrate In the case of No. 770, and 790 in the structure in which the multilayer microfibers are fixed on the three-dimensional nickel fiber / nickel powder substrate. In addition, when the same comparison is performed on a nickel metal hybrid AA battery having an output of 1,000 mA / hour, the output of the three-dimensional nickel fiber / nickel powder substrate is 1,272 mA, which is the same as that of the resin-attached three-dimensional substrate. The output is 1,400 milliamperes, and the output is 1,436 in the case of a three-dimensional nickel fiber / nickel powder substrate on which multilayer fibers are settled. Therefore, when a means for forming a porous cover layer is located on at least one surface of the three-dimensional nickel fiber / nickel powder substrate, a remarkable improvement in output is obtained and, at the same time, it is remarkable in using an active chemical substance as a substrate. The loading effect will be seen. In addition to the above, the Kosai body of the present invention thus treated and layered has a production loss rate of less than 1% of the product in terms of short circuit problems. This is a significant improvement over the conventional manufacturing loss of about 10% due to a short circuit when a three-dimensional nickel fiber / nickel powder substrate is spirally wound around an electrode cell. Therefore, the novel structure according to the present invention can further utilize the active material, ie nickel hydroxide, resulting in a 10-12% improvement in utilization, which can significantly increase the output of the electrode cell.
【手続補正書】特許法第１８４条の８
【提出日】１９９４年１１月１１日
【補正内容】
請求の範囲（補正後）
１．電池電極を形成する３次元基板物質であって、
網状の金属フォーム（気泡体）と導線性繊維と金属圧縮粉体とよりなるグル
ープから選択された焼結マトリックス材と、
上記マトリックス材の少なくとも１個の面に固着して、焼結したマトリック
ス材の螺旋巻装中において、上記焼結マトリックス材を上記焼結マトリックス材
の少なくとも１個の面の平板状の面内に保持してなる多孔性のカバー層手段、と
を有して成る電池電極を形成する３次元基板物質。
２．上記多孔性のカバー層手段は高分子メッシュ材料である請求項１の３次元基
板物質。
３．上記高分子メッシュ材料はポリエステル、ポリオレフィン、およびポリアミ
ドのグループより選択される請求項２の３次元基板物質。
４．上記高分子メッシュ材はナイロンである請求項２の３次元基板物質。
５．上記多孔性カバー層手段がおよそ５乃至１８ミクロンの間の径を有するニッ
ケル繊維より成る請求項１の３次元基板物質。
６．上記ニッケル繊維はおよそ１０ミクロンの径を有する請求項５の３次元基板
物質。
７．上記焼結マトリックス材は導電性の金属繊維より形成されてなる請求項１の
３次元基板物質。
８．上記導電性金属繊維は７０−９０重量％のニッケル繊維と
３０−１０重量％のニッケル粉体とより成る請求項７の３次元基板物質。
９．上記導電性金属繊維は８０重量％のニッケル繊維と２０重量％のニッケル粉
体とより成る請求項７の３次元基板物質。
10．上記多孔性のカバー層手段は高分子メッシュ材である請求項８の３次元基板
物質。
11．上記高分子メッシュ材はポリエステル、ポリオレフィン、およびポリアミド
のグループより選択される請求項１０の３次元基板物質。
12．上記高分子メッシュ材はナイロンである請求項１０の３次元基板物質。
13．上記多孔性カバー層手段はおよそ５乃至１８ミクロンの径を有するニッケル
繊維より成る請求項８の３次元基板物質。
14．少なくとも１個の面に固着された上記多孔性のカバー層手段は、その重量が
１０乃至６０グラム／ｍ2のニッケル繊維である請求項１３の３次元基板物質。
15．上記ニッケル繊維の被覆重量がおよそ２５グラム／ｍ2である請求項１４の
３次元基板物質。
16．上記多孔性カバー層はフレキシブルな金属スクリーンである請求項１の３次
元基板物質。
17．上記フレキシブルな金属スクリーンは４０メッシュのスクリーンである請求
項１６の３次元基板物質。
18．上記フレキシブルな金属スクリーンは、ニッケル、ニッケル被覆のスチール
およびステンレススチールよりなるグループから選択されてなる請求項１６の３
次元基板物質。
19．ほぼ平板状の電池電極を形成する３次元基板物質であって、
網状の金属フォーム、導電性繊維および金属圧縮粉体よりなるグループから
選択された焼結マトリックス材と、
上記焼結マトリックス材の少なくとも１個の面に固着されて、上記焼結され
たマトリックス材プラックがほぼ平板状の電池電極セルに組み立てられる時に、
上記焼結マトリックス材を上記焼結マトリックス材の少なくとも１個の面内に保
持する多孔性のカバー層手段とを有してなる３次元基板物質。
20．上記多孔性カバー層手段は高分子メッシュ材である請求項１９の３次元基板
物質。
21．上記高分子メッシュ材はポリエステル、ポリオレフィン、およびポリアミド
のグループより選択される請求項２０の３次元基板物質。
22．上記高分子メッシュ材はナイロンである請求項２０の３次元基板物質。
23．上記多孔性カバー層手段がおよそ５乃至１８ミクロンの間の径を有するニッ
ケル繊維より成る請求項１の３次元基板物質。
24．上記ニッケル繊維はおよそ１０ミクロンの径を有する請求項２３の３次元基
板物質。
25．上記焼結マトリックス材は導電性の金属繊維より形成されてなる請求項１９
の３次元基板物質。
26．上記導電性金属繊維は７０−９０重量％のニッケル繊維と３０−１０重量％
のニッケル粉体とより成る請求項２５の３次元基板物質。
27．上記導電性金属繊維は８０重量％のニッケル繊維と２０重
量％のニッケル粉体とより成る請求項２５の３次元基板物質。
28．上記多孔性のカバー層手段は高分子メッシュ材である請求項２６の３次元基
板物質。
29．上記高分子メッシュ材はポリエステル、ポリオレフィン、およびポリアミド
のグループより選択される請求項２８の３次元基板物質。
30．上記高分子メッシュ材はナイロンである請求項２８の３次元基板物質。
31．上記多孔性カバー層手段はおよそ５乃至１８ミクロンの径を有するニッケル
繊維より成る請求項２６の３次元基板物質。
32．少なくとも１個の面に固着された上記多孔性のカバー層手段は、その重量が
１０乃至６０グラム／ｍ2のニッケル繊維である請求項３１の３次元基板物質。
33．上記ニッケル繊維の被覆重量がおよそ２５グラム／ｍ2である請求項３２の
３次元基板物質。
34．上記多孔性カバー層はフレキシブルな金属スクリーンである請求項１９の３
次元基板物質。
35．上記フレキシブルな金属スクリーンは４０メッシュスクリーンである請求項
３４の３次元基板物質。
36．上記フレキシブルな金属スクリーンは、ニッケル、ニッケル被覆のスチール
およびステンレススチールよりなるグループから選択されてなる請求項３４の３
次元基板物質。
37．電池電極を形成する３次元基板物質の製造方法であって、
網状の金属フォーム、導電性繊維および金属圧縮粉体よりなるグループから
選択された焼結マトリックス材を準備し、
上記マトリックス材の少なくとも１個の面に多孔性のカバー層を取り付け、
上記焼結マトリックス材を上記マトリックス材の少なくとも１個の平板状の面内
に保持するしてなる３次元基板物質の製造方法。
38．上記多孔性のカバー層は高分子メッシュ材である請求項３７の製造方法。
39．上記被覆マトリックス材を加熱圧縮して、上記被覆マトリックス材を加熱押
圧ローラを介して送り込むことによって、上記カバー層を上記マトリックス材に
固着する工程を有する請求項３８の製造方法。
40．上記高分子メッシュ材はポリエステル、ポリオレフィン、およびポリアミド
のグループより選択される請求項３８の製造方法。
41．上記高分子メッシュ材はナイロンである請求項３８の製造方法。
42．上記多孔性カバー層手段はおよそ５乃至１８ミクロンの径を有するニッケル
繊維より成る請求項３７の製造方法。
43．上記多孔性カバー層を上記焼結マトリックス材に取り付ける工程には上記ニ
ッケル繊維を含む流体を上記マトリックス材の上記１個の面に噴霧することを含
んでいる請求項４２の製造方法。
44．上記被覆されたマトリックス材を寸法決めローラを介して送り込んでサイズ
を決定し、その後に上記被覆されたマトリックス材を焼結する工程を含んで成る
請求項４２の製造方法。
45．上記多孔性カバー層はフレキシブルなメッシュ金属スクリ
ーンを有しており、上記金属スクリーンを上記マトリックス材の少なくとも１個
の面に固着する工程を含んで成る請求項３７の製造方法。
46．上記金属スクリーンはろう付けにより上記マトリックス材に固着される請求
項４５の製造方法。
47．上記金属スクリーンはスポット溶接により上記マトリックス材に固着される
請求項４５の製造方法。
48．上記金属スクリーンは焼結により上記マトリックス材に固着される請求項４
５の製造方法。
49．電池電極を形成する３次元基板物質の製造方法であって、
網状の金属フォームと、導電性の繊維と、金属の圧縮粉体とを有するグルー
プから選択された焼結マトリックス材を準備し、
上記焼結マトリックス材の少なくとも１個の面に多孔性のカバー層を取り付
けて被覆マトリックス材を形成し、
上記被覆マトリックス材を加熱押圧して上記カバー層を上記マトリックス材
に密着するように結着し、
上記多孔性のカバー層によって活性物質が上記マトリックス材に化学的に装
填されるようにすると共に、化学的な装填マトリックス材の螺旋巻装中において
、上記マトリックス材の１個の面の平板状の面内に上記焼結マトリックス材を保
持してなる３次元基板物質の製造方法。
50．上記多孔性カバー層は、ポリエステル、ポリオレフィン、およびポリアミド
のグループより選択される高分子メッシュ材である請求項４９の製造方法。
51．上記多孔性の層はおよそ５−１８ミクロンの径を有するニッケル繊維で形成
した請求項４９の製造方法。
52．上記多孔性のカバー層はフレキシブルなメッシュ金属スクリーンであって、
上記金属スクリーンを上記マトリックス材の少なくとも１個の面に固着する固定
を含んで成る請求項４９の製造方法。
53．電池電極を形成する３次元基板物質であって、
網状金属フォーム、導電性繊維および金属圧縮粉体とより成るグループから
選択された焼結マトリックス材と、
上記焼結マトリックス材の少なくとも１個の面に結着された多孔性のカバー
層手段と、
上記多孔性カバー層手段を介して上記焼結マトリックス材に装填された活性
物質とを有し、上記多孔性カバー層手段によって、上記活性物質が上記焼結マト
リックス材に装填すると共に、上記化学的装填マトリックス材を上記マトリック
ス材の少なくとも１個の面の平板状の面内に保持できるようにした３次元基板物
質。
54．上記多孔性カバー層手段上記化学的に装填されたマトリックス材をらせん状
に巻装する間において、上記化学的に装填された上記マトリックス材を上記マト
リックス材の少なくとも１個の平板状の面内に保持してなる請求項５３の製造方
法。
55．上記多孔性のカバー層手段は高分子メッシュ材である請求項５４の３次元基
板物質。
56．上記高分子メッシュ材は、ポリエステル、ポリオレフィン、およびポリアミ
ドより成るグループより選択される請求項５５
の３次元基板物質。
57．上記高分子メッシュ材はナイロンである請求項５５の３次元基板物質。
58．上記多孔性カバー層手段はおよそ５乃至１８ミクロンの径を有するニッケル
繊維を有する請求項５４の３次元基板物質。
59．上記ニッケル繊維はおよそ１０ミクロンの径を有する請求項５８の３次元基
板物質。
60．上記焼結マトリックス材は導電性金属繊維である請求項５３の３次元基板物
質。
61．上記導電性金属繊維は、７０−９０重量％のニッケル繊維と３０−１０重量
％のニッケル粉体とより成る請求項６０の３次元基板物質。
62．上記導電性金属繊維は、８０重量％のニッケル繊維と２０重量％のニッケル
粉体とより成る請求項６０の３次元基板物質。
63．上記多孔性カバー層手段は高分子メッシュ材である請求項６１の３次元基板
物質。
64．上記高分子メッシュ材はポリエステル、ポリオレフィン、およびポリアミド
より成るグループより選択される請求項６３の３次元基板物質。
65．上記高分子メッシュ材はナイロンである請求項６３の３次元基板物質。
66．上記多孔性カバー層手段はおよそ５乃至１８ミクロンの径を有するニッケル
繊維を有する請求項６１の３次元基板物質。
67．少なくとも１個の面に固着された上記多孔性カバー層手段は、その重量が１
０乃至１００グラム／ｍ2のニッケル繊維で
ある請求項６６の３次元基板物質。
68．上記ニッケル繊維の被覆体の重量は約２５グラム／ｍ2である請求項６７の
３次元基板物質。
69．上記多孔性カバー層はフレキシブルな金属スクリーンである請求項５４の３
次元基板物質。
70．上記フレキシブルな金属スクリーンは４０メッシュのスクリーンである請求
項６９の３次元基板物質。
71．上記フレキシブルな金属スクリーンは、ニッケル、ニッケル被覆のスチール
およびステンレススチールよりなるグループから選択されてなる請求項６９の３
次元基板物質。
72．上記多孔性のカバー層手段は、上記化学的な装填マトリックス材の板体が平
板状の電極に組み立てられる時に、上記化学的に装填されたマトリックス材を上
記マトリックスの少なくとも１個の面の平板状面に保持してなる請求項５３の３
次元基板物質。
73．上記多孔性のカバー層手段は高分子メッシュ材である請求項７２の３次元基
板物質。
74．上記高分子メッシュ材はポリエステル、ポリオレフィン、およびポリアミド
より成るグループより選択される請求項７３の３次元基板物質。
75．上記高分子メッシュ材はナイロンである請求項７３の３次元基板物質。
76．上記多孔性カバー層手段はおよそ５乃至１８ミクロンの径を有するニッケル
繊維を有する請求項７３の３次元基板物質。
77．上記ニッケル繊維はおよそ１０ミクロンの径を有する請求
項７６の３次元基板物質。
78．上記焼結マトリックス材は導電性金属繊維である請求項７２の３次元基板物
質。
79．上記導電性金属繊維は、７０−９０重量％のニッケル繊維と３０−１０重量
％のニッケル粉体とより成る請求項７８の３次元基板物質。
80．上記導電性金属繊維は、８０重量％のニッケル繊維と２０重量％のニッケル
粉体とより成る請求項７８の３次元基板物質。
81．上記多孔性カバー層手段は高分子メッシュ材である請求項７９の３次元基板
物質。
82．上記高分子メッシュ材はポリエステル、ポリオレフイン、およびポリアミド
より成るグループより選択される請求項８１の３次元基板物質。
83．上記高分子メッシュ材はナイロンである請求項８１の３次元基板物質。
84．上記多孔性カバー層手段はおよそ５乃至１８ミクロンの径を有するニッケル
繊維を有する請求項８２の３次元基板物質。
85．少なくとも１個の面に固着された上記多孔性カバー層手段は、その重量が１
０乃至１００グラム／ｍ2のニッケル繊維である請求項８４の３次元基板物質。
86．上記ニッケル繊維の被覆体の重量は約２５グラム／ｍ2である請求項８５の
３次元基板物質。
87．上記多孔性カバー層はフレキシブルな金属スクリーンである請求項７２の３
次元基板物質。
88．上記フレキシブルな金属スクリーンは４０メッシュのスク
リーンである請求項８７の３次元基板物質。
89．上記フレキシブルな金属スクリーンは、ニッケル、ニッケル被覆のスチール
およびステンレススチールよりなるグループから選択されてなる請求項８７の３
次元基板物質。[Procedure Amendment] Patent Act Article 184-8 [Date of submission] November 11, 1994 [Content of amendment] Claims (after amendment) 1. A three-dimensional substrate material forming a battery electrode, which is a sintered matrix material selected from the group consisting of reticulated metal foam (cellular body), conductive fibers, and metal compressed powder, and at least one of the above matrix materials. Porosity obtained by holding the above-mentioned sintered matrix material in a flat plate-like surface of at least one surface of the above-mentioned sintered matrix material during spiral winding of the sintered matrix material that is fixed to one surface. A three-dimensional substrate material forming a battery electrode comprising a cover layer means of. 2. The three-dimensional substrate material of claim 1, wherein said porous cover layer means is a polymeric mesh material. 3. The three-dimensional substrate material of claim 2, wherein the polymeric mesh material is selected from the group of polyester, polyolefin, and polyamide. 4. The three-dimensional substrate material according to claim 2, wherein the polymer mesh material is nylon. 5. The three-dimensional substrate material of claim 1, wherein said porous cover layer means comprises nickel fibers having a diameter of between about 5 and 18 microns. 6. The three-dimensional substrate material of claim 5, wherein the nickel fibers have a diameter of approximately 10 microns. 7. The three-dimensional substrate material according to claim 1, wherein the sintered matrix material is formed of conductive metal fibers. 8. 8. The three-dimensional substrate material of claim 7, wherein the conductive metal fiber comprises 70-90 wt% nickel fiber and 30-10 wt% nickel powder. 9. 8. The three-dimensional substrate material according to claim 7, wherein the conductive metal fiber comprises 80 wt% nickel fiber and 20 wt% nickel powder. Ten. The three-dimensional substrate material of claim 8, wherein the porous cover layer means is a polymeric mesh material. 11. The three-dimensional substrate material of claim 10, wherein the polymeric mesh material is selected from the group of polyester, polyolefin, and polyamide. 12. The three-dimensional substrate material according to claim 10, wherein the polymer mesh material is nylon. 13. 9. The three-dimensional substrate material of claim 8 wherein said porous cover layer means comprises nickel fibers having a diameter of approximately 5-18 microns. 14. 14. The three-dimensional substrate material of claim 13, wherein said porous cover layer means secured to at least one surface is nickel fiber having a weight of 10 to 60 grams / m < 2 >. 15. The three-dimensional substrate material of claim 14, wherein the coating weight of the nickel fibers is approximately 25 grams / m 2 . 16． The three-dimensional substrate material of claim 1, wherein the porous cover layer is a flexible metal screen. 17. The 3D substrate material of claim 16, wherein the flexible metal screen is a 40 mesh screen. 18. The three-dimensional substrate material of claim 16, wherein the flexible metal screen is selected from the group consisting of nickel, nickel coated steel and stainless steel. 19. A three-dimensional substrate material forming a substantially flat battery electrode, which is a sintered matrix material selected from the group consisting of reticulated metal foam, conductive fibers and metal compressed powder, and at least the above-mentioned sintered matrix material. Holding the sintered matrix material within at least one surface of the sintered matrix material when it is fixed to one surface and the sintered matrix material plaque is assembled into a substantially flat battery electrode cell. A three-dimensional substrate material comprising a porous cover layer means for 20. The three-dimensional substrate material of claim 19, wherein the porous cover layer means is a polymeric mesh material. twenty one. The three-dimensional substrate material of claim 20, wherein the polymeric mesh material is selected from the group of polyester, polyolefin, and polyamide. twenty two. The three-dimensional substrate material of claim 20, wherein the polymer mesh material is nylon. twenty three. The three-dimensional substrate material of claim 1, wherein said porous cover layer means comprises nickel fibers having a diameter of between about 5 and 18 microns. twenty four. 24. The three-dimensional substrate material of claim 23, wherein the nickel fibers have a diameter of approximately 10 microns. twenty five. The three-dimensional substrate material according to claim 19, wherein the sintered matrix material is formed of a conductive metal fiber. 26. 26. The three-dimensional substrate material of claim 25, wherein the conductive metal fiber comprises 70-90 wt% nickel fiber and 30-10 wt% nickel powder. 27. 26. The three-dimensional substrate material of claim 25, wherein the conductive metal fiber comprises 80 wt% nickel fiber and 20 wt% nickel powder. 28. 27. The three-dimensional substrate material of claim 26, wherein the porous cover layer means is a polymeric mesh material. 29. The three-dimensional substrate material of claim 28, wherein the polymeric mesh material is selected from the group of polyester, polyolefin, and polyamide. 30. 29. The three-dimensional substrate material of claim 28, wherein the polymer mesh material is nylon. 31. 27. The three-dimensional substrate material of claim 26, wherein said porous cover layer means comprises nickel fibers having a diameter of approximately 5-18 microns. 32. 32. The three-dimensional substrate material of claim 31, wherein said porous cover layer means secured to at least one surface is nickel fiber having a weight of 10 to 60 grams / m 2 . 33. 33. The three-dimensional substrate material of claim 32, wherein the nickel fiber has a coating weight of approximately 25 grams / m 2 . 34. The three-dimensional substrate material of claim 19, wherein the porous cover layer is a flexible metal screen. 35. The three-dimensional substrate material of claim 34, wherein the flexible metal screen is a 40 mesh screen. 36. 35. The three dimensional substrate material of claim 34, wherein the flexible metal screen is selected from the group consisting of nickel, nickel coated steel and stainless steel. 37. A method of manufacturing a three-dimensional substrate material for forming a battery electrode, comprising preparing a sintered matrix material selected from the group consisting of reticulated metal foam, conductive fibers and metal compressed powder, wherein at least one of the matrix materials is prepared. A method for producing a three-dimensional substrate material, comprising a porous cover layer attached to each surface, and holding the sintered matrix material in at least one flat surface of the matrix material. 38. 38. The method according to claim 37, wherein the porous cover layer is a polymer mesh material. 39. 39. The method according to claim 38, further comprising the step of fixing the cover layer to the matrix material by heating and compressing the coating matrix material and feeding the coating matrix material through a heating and pressing roller. 40. 39. The method of claim 38, wherein the polymeric mesh material is selected from the group of polyester, polyolefin, and polyamide. 41. 39. The method according to claim 38, wherein the polymer mesh material is nylon. 42. 38. The method of claim 37, wherein said porous cover layer means comprises nickel fibers having a diameter of approximately 5-18 microns. 43. 43. The method of claim 42, wherein the step of attaching the porous cover layer to the sintered matrix material comprises spraying a fluid containing the nickel fibers onto the one surface of the matrix material. 44. 43. The method of claim 42, including the steps of feeding the coated matrix material through a sizing roller to size and subsequently sintering the coated matrix material. 45. 38. The method of claim 37, wherein the porous cover layer comprises a flexible mesh metal screen, the step of securing the metal screen to at least one surface of the matrix material. 46. The manufacturing method according to claim 45, wherein the metal screen is fixed to the matrix material by brazing. 47. The manufacturing method according to claim 45, wherein the metal screen is fixed to the matrix material by spot welding. 48. The manufacturing method according to claim 45, wherein the metal screen is fixed to the matrix material by sintering. 49. A method of manufacturing a three-dimensional substrate material for forming a battery electrode, comprising preparing a sintered matrix material selected from the group consisting of reticulated metal foam, conductive fibers, and compressed metal powder, A porous cover layer is attached to at least one surface of the sintered matrix material to form a coated matrix material, and the coated matrix material is heated and pressed to bond the cover layer to the matrix material in close contact. An active substance is chemically loaded into the matrix material by the porous cover layer, and a flat plate on one side of the matrix material during spiral winding of the chemically loaded matrix material. A method for producing a three-dimensional substrate material, which comprises holding the above-mentioned sintered matrix material within the plane. 50. The method according to claim 49, wherein the porous cover layer is a polymer mesh material selected from the group consisting of polyester, polyolefin, and polyamide. 51. 50. The method of claim 49, wherein the porous layer is formed of nickel fibers having a diameter of approximately 5-18 microns. 52. 50. The method of claim 49, wherein the porous cover layer is a flexible mesh metal screen and comprises a fixture to secure the metal screen to at least one surface of the matrix material. 53. A three-dimensional substrate material forming a battery electrode, the sintered matrix material selected from the group consisting of reticulated metal foam, conductive fibers and compressed metal powder, and at least one surface of the sintered matrix material. And a porous cover layer means bound to the active matrix, and an active substance loaded on the sintered matrix material through the porous cover layer means. A three-dimensional substrate material capable of being loaded into the sintered matrix material while retaining the chemically loaded matrix material within a flat surface of at least one surface of the matrix material. 54. Porous cover layer means During the spiral winding of the chemically loaded matrix material, the chemically loaded matrix material is placed in at least one flat surface of the matrix material. The manufacturing method according to claim 53, which is held. 55. 55. The three-dimensional substrate material of claim 54, wherein the porous cover layer means is a polymeric mesh material. 56. The three-dimensional substrate material of claim 55, wherein the polymeric mesh material is selected from the group consisting of polyester, polyolefin, and polyamide. 57. The three-dimensional substrate material according to claim 55, wherein the polymer mesh material is nylon. 58. 55. The three-dimensional substrate material of claim 54, wherein said porous cover layer means comprises nickel fibers having a diameter of approximately 5-18 microns. 59. 59. The three-dimensional substrate material of claim 58, wherein the nickel fibers have a diameter of approximately 10 microns. 60. The three-dimensional substrate material of claim 53, wherein the sintered matrix material is a conductive metal fiber. 61. The three-dimensional substrate material of claim 60, wherein the conductive metal fiber comprises 70-90 wt% nickel fiber and 30-10 wt% nickel powder. 62. 61. The three-dimensional substrate material of claim 60, wherein the conductive metal fiber comprises 80 wt% nickel fiber and 20 wt% nickel powder. 63. 62. The three-dimensional substrate material of claim 61, wherein the porous cover layer means is a polymeric mesh material. 64. 64. The three-dimensional substrate material of claim 63, wherein the polymeric mesh material is selected from the group consisting of polyester, polyolefin, and polyamide. 65. 64. The three-dimensional substrate material of claim 63, wherein the polymeric mesh material is nylon. 66. 62. The three-dimensional substrate material of claim 61, wherein said porous cover layer means comprises nickel fibers having a diameter of approximately 5-18 microns. 67. 67. The three-dimensional substrate material of claim 66, wherein the porous cover layer means secured to at least one surface is nickel fiber having a weight of 10 to 100 grams / m 2 . 68. 68. The three-dimensional substrate material of claim 67, wherein the weight of the nickel fiber coating is about 25 grams / m < 2 >. 69. 55. The three-dimensional substrate material of claim 54, wherein the porous cover layer is a flexible metal screen. 70. 70. The three-dimensional substrate material of claim 69, wherein the flexible metal screen is a 40 mesh screen. 71. 70. The three dimensional substrate material of claim 69, wherein said flexible metal screen is selected from the group consisting of nickel, nickel coated steel and stainless steel. 72. The porous cover layer means is configured such that when the chemically loaded matrix material plate is assembled into a flat electrode, the chemically loaded matrix material is flat on at least one side of the matrix. 54. The three-dimensional substrate material of claim 53 held on a surface. 73. 73. The three-dimensional substrate material of claim 72, wherein the porous cover layer means is a polymeric mesh material. 74. 74. The three-dimensional substrate material of claim 73, wherein the polymeric mesh material is selected from the group consisting of polyester, polyolefin, and polyamide. 75. The three-dimensional substrate material of claim 73, wherein the polymeric mesh material is nylon. 76. 74. The three-dimensional substrate material of claim 73, wherein said porous cover layer means comprises nickel fibers having a diameter of approximately 5-18 microns. 77. 77. The three-dimensional substrate material of claim 76, wherein the nickel fibers have a diameter of approximately 10 microns. 78. The three-dimensional substrate material of claim 72, wherein the sintered matrix material is a conductive metal fiber. 79. 79. The three-dimensional substrate material of claim 78, wherein the conductive metal fiber comprises 70-90 wt% nickel fiber and 30-10 wt% nickel powder. 80. 79. The three-dimensional substrate material of claim 78, wherein the conductive metal fiber comprises 80 wt% nickel fiber and 20 wt% nickel powder. 81. 80. The three-dimensional substrate material of claim 79, wherein said porous cover layer means is a polymeric mesh material. 82. 82. The three-dimensional substrate material of claim 81, wherein the polymeric mesh material is selected from the group consisting of polyester, polyolefin, and polyamide. 83. The three-dimensional substrate material of claim 81, wherein the polymer mesh material is nylon. 84. 83. The three-dimensional substrate material of claim 82, wherein said porous cover layer means comprises nickel fibers having a diameter of approximately 5-18 microns. 85. 85. The three-dimensional substrate material of claim 84, wherein said porous cover layer means secured to at least one surface is nickel fiber having a weight of 10 to 100 grams / m < 2 >. 86. 86. The three-dimensional substrate material of claim 85, wherein the weight of nickel fiber coating is about 25 grams / m < 2 >. 87. The three-dimensional substrate material of claim 72, wherein the porous cover layer is a flexible metal screen. 88. 88. The three-dimensional substrate material of claim 87, wherein the flexible metal screen is a 40 mesh screen. 89. 88. The three-dimensional substrate material of claim 87, wherein the flexible metal screen is selected from the group consisting of nickel, nickel coated steel and stainless steel.
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フロントページの続き
(72)発明者 ヴィーセル，ハロルド ジェイ.
アメリカ合衆国，インディアナ州 46545,
ミシャウエイカ，＃５， リバティ ドラ
イブ 1507
(72)発明者 ルンドバーグ，スコット エイ.
アメリカ合衆国，ミシガン州 49120，ナ
イルズ，カーベリー ロウド 1069─────────────────────────────────────────────────── ───
Continued front page
(72) Inventor Vissel, Harold Jay.
Indiana, United States 46545,
Mischaueca, # 5, Liberty Dora
Eve 1507
(72) Inventor Lundberg, Scott A.
Na, Michigan 49120, USA
Illes, Carvery Rhode 1069