(57)【要約】【課題】三次元金属多孔体を超音波による接合対象の一方としながらも帯状体との強固な接合構造を維持することのできる超音波接合体、及び該接合体を安定して製造することのできる超音波接合方法を提供する。【解決手段】三次元金属多孔体４０とリード５０との超音波接合の前処理として、三次元金属多孔体４０の上記リード５０との接合領域に熱圧延処理を施すことにより、リード５０との接合領域における三次元金属多孔体４０の樹脂繊維による間隙をリード５０との非接合領域における三次元金属多孔体４０の樹脂繊維による間隙よりも小さくする。そして、この熱圧延処理が施された三次元金属多孔体４０の領域にリード５０を超音波接合する。【選択図】図１
2011216373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元網状構造を有する樹脂繊維に金属が被覆されてなる三次元金属多孔体に帯状体が超音波接合された超音波接合体であって、
前記帯状体との接合領域における前記三次元金属多孔体の前記樹脂繊維による間隙が、前記帯状体との非接合領域における同三次元金属多孔体の前記樹脂繊維による間隙よりも小さく形成されてなることを特徴とする超音波接合体。
【請求項２】
前記三次元金属多孔体の前記帯状体との接合領域は、前記樹脂繊維による間隙が押し潰されることで前記非接合領域における間隙よりも小さく形成される
請求項１に記載の超音波接合体。
【請求項３】
前記三次元金属多孔体の前記帯状体との接合領域には、前記樹脂繊維による間隙に金属を主体とした固体粉末もしくはペーストが埋設されてなる
請求項１に記載の超音波接合体。
【請求項４】
前記帯状体の接合対象となる三次元金属多孔体は、電池用電極を構成する電極板であり、前記帯状体は、電極板を集電板に電気的に導通せしめる導電体からなるリードである
請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波接合体。
【請求項５】
三次元網状構造を有する樹脂繊維に金属が被覆されてなる三次元金属多孔体に帯状体を超音波接合する超音波接合方法であって、
前記帯状体との接合領域における前記三次元金属多孔体の前記樹脂繊維による間隙を前記帯状体との非接合領域における同三次元金属多孔体の前記樹脂繊維による間隙よりも小さく維持した状態で、前記三次元金属多孔体と前記帯状体との接合領域に前記超音波接合を施す超音波接合方法。
【請求項６】
前記三次元金属多孔体の前記帯状体との接合領域には、前記超音波接合の前処理として圧延処理を施す
請求項５に記載の超音波接合方法。
【請求項７】
前記圧延処理は、熱圧延処理である
請求項６に記載の超音波接合方法。
【請求項８】
前記三次元金属多孔体の前記帯状体との接合領域には、前記超音波接合の前処理として金属を主体とした固体粉末もしくはペーストを塗布する処理を施す
請求項５に記載の超音波接合方法。
【請求項９】
前記帯状体の接合対象となる三次元金属多孔体は、電池用電極を構成する電極板とするものであり、前記帯状体は、前記電極板を集電板に電気的に導通せしめる導電体からなるリードとするものである
請求項５〜８のいずれか一項に記載の超音波接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波接合体、及び超音波接合方法に関し、特に三次元金属多孔体と帯状体との超音波接合体、及び該接合体の接合に採用して有益な超音波接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
角形密閉式電池は、複数の単電池から構成されている。この単電池は、図１６（ａ）で示す、複数枚の正極板及び負極板からなる極板群２１と、その両端に接合される集電板２５及び２６を、電解液とともに、図示しない電槽に収容される構成となっている。そして上記極板群２１は、その上面から見た、すなわち図１６（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った拡大断面構造を図１６（ｂ）に示すように、矩形状の正極板２２及び負極板２３がセパレータ２４を介して積層されて構成されている。また、上記極板群２１の正極板２２及び負極板２３は互いに反対側の側部に突出されることで、それら正極板２２及び負極板２３のリード部２２ａ、２３ａがそれぞれ構成され、これらリード部２２ａ、２３ａの側端縁にそれぞれ上記集電板２５、２６が接合されている。
【０００３】
こうした極板群２１を構成する正極板２２及び負極板２３のうち、特に正極板２２は、図１７（ａ）、及びそのＣ−Ｃ線に沿った断面図である図１７（ｂ）に示すように、三次元網状構造を有する不織布等からなる支持体に金属が被覆してなる三次元金属多孔体２７の一側部に電気的な導通を確保するためのリード２８が接合されて構成されている。そして通常、この正極板２２は、例えば図１８に示すように、板状の三次元金属多孔体２７Ａに対して２条の帯状のリード２８Ａを接合したのちに、同図中に一点鎖線で示す切断線１０の位置で切断したものとして形成されている。すなわちここでの例では、上記リード２８Ａを含む一枚の三次元金属多孔体２７Ａを８枚（４枚×２列）に分割したものが各々一枚の正極板として用いられる。
【０００４】
ここで、こうした三次元金属多孔体２７Ａとリード２８Ａとの接合には、一般に、シーム溶接やスポット溶接等のいわゆる抵抗溶接が用いられている。例えば、シーム溶接においては、図１９に示すように、電極２９ａ及び２９ｂの間に接合対象としての三次元金属多孔体２７Ａ及びリード２８Ａを介在させる。電極２９ａ、２９ｂは回転可能な円板状であり、それら三次元金属多孔体２７Ａ及びリード２８Ａを電極２９ａ及び２９ｂによって加圧、通電することによって、三次元金属多孔体２７Ａとリード２８Ａとの溶接、接合が行われる。
【０００５】
ただし、こうした抵抗溶接により三次元金属多孔体２７Ａとリード２８Ａとを接合する際には、接合（溶接）時に発生する熱に起因して三次元金属多孔体２７Ａを構成する不織布の繊維が融解し、酸化してしまう。このため、リード２８Ａが接合された三次元金属多孔体２７Ａの強度が低下することともなっていた。
【０００６】
そこで、こうした抵抗溶接に代えて、例えば特許文献１に記載されている超音波接合を用いることも検討されている。この特許文献１に記載の超音波接合に用いられる装置についてその概要を図２０に示す。
【０００７】
すなわち、図２０に示すように、この超音波接合装置３０は、回転可能な円板状の超音波振動体である超音波ホーン３１と、同じく回転可能な円板状の加圧体であるアンビル３２とを備えて構成されている。この装置によるワーク、すなわち三次元金属多孔体とリードとの接合に際しては、まず、先の図１８に示した三次元金属多孔体２７Ａとする帯状の三次元金属多孔体一面にリード２８Ａとする鉄及びニッケルからなる帯状の導電体を重ね
合わせた状態でこれら各接合対象がベルトコンベア等の搬送装置に載置される。次いで、この搬送装置が駆動されることによって、三次元金属多孔体２７Ａ及びリード２８Ａとする各接合対象が超音波ホーン３１とアンビル３２との間に搬送される。こうして、超音波ホーン３１とアンビル３２との間に搬送された上記各接合対象は、図２１に示すように、これら超音波ホーン３１及びアンビル３２によって圧密された状態で超音波ホーン３１によりその軸芯方向に超音波振動が付与される。これにより、三次元金属多孔体２７Ａとリード２８Ａとが互いに並行振動し、その際の摩擦熱によるいわゆる振動溶着によって三次元金属多孔体２７Ａの一面にリード２８Ａが接合されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２９７７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、接合対象としての三次元金属多孔体２７Ａ、特に前記正極板２２として用いられる三次元金属多孔体２７Ａには、図２２に示すように、不織布に金属が被覆してなる三次元金属多孔体２７Ａを電極として活性化させるための活物質等を充填するための間隙Ｓが形成されている。そして、上述した超音波接合に際しては、こうした不織布の間隙Ｓにより、三次元金属多孔体２７Ａとリード２８Ａとの接合時に超音波ホーン３１及びアンビル３２から付与された圧力や超音波振動が吸収されることとなってしまう。このため、接合対象としての三次元金属多孔体２７Ａ及びリード２８Ａに付与される超音波エネルギが不十分となり、それら三次元金属多孔体２７Ａとリード２８Ａとの十分な接合強度を得ることが困難となる。
【００１０】
なお、電池用電極としての三次元金属多孔体とそのリードとの接合に限らず、上記間隙を有する三次元金属多孔体に帯状体が超音波接合される接合体にあっては、このような課題も概ね共通したものとなっている。
【００１１】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、三次元金属多孔体を超音波による接合対象の一方としながらも帯状体との強固な接合構造を維持することのできる超音波接合体、及び該接合体を安定して製造することのできる超音波接合方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、三次元網状構造を有する樹脂繊維に金属が被覆されてなる三次元金属多孔体に帯状体が超音波接合された超音波接合体であって、前記帯状体との接合領域における前記三次元金属多孔体の前記樹脂繊維による間隙が、前記帯状体との非接合領域における同三次元金属多孔体の前記樹脂繊維による間隙よりも小さく形成されてなることを要旨とする。
【００１３】
上記構造によれば、帯状体の接合領域における三次元金属多孔体の各樹脂繊維による間隙が非接合領域における三次元金属多孔体の各樹脂繊維による間隙よりも小さく形成される。すなわち、三次元金属多孔体に帯状体が超音波接合される際に、三次元金属多孔体及び帯状体に付与された超音波エネルギが上記各樹脂繊維による間隙によって吸収されることが抑制され、三次元金属多孔体と帯状体との接合に必要十分な超音波エネルギが付与された超音波接合体として形成される。これにより、三次元金属多孔体を超音波による接合対象の一方としながらも帯状体との強固な接合構造を維持することができるようになる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の超音波接合体において、前記三次元金属多
孔体の前記帯状体との接合領域は、前記樹脂繊維による間隙が押し潰されることで前記非接合領域における間隙よりも小さく形成されることを要旨とする。
【００１５】
上記構造によれば、上記樹脂繊維による間隙が押し潰されることで上記非接合領域における間隙よりも小さく形成されることにより、三次元金属多孔体と帯状体との接合領域における樹脂繊維による間隙が小さく維持される。すなわち、三次元金属多孔体と帯状体との接合領域においては、各樹脂繊維同士が圧着維持されるようになり、三次元金属多孔体としての芯材の強度が高められるようになる。これにより、たとえ目付の低い樹脂繊維によって上記三次元金属多孔体を構成したとしても、帯状体との接合領域における強度を高めることができるようになり、ひいては、三次元金属多孔体を構成する樹脂繊維の選定範囲が拡大されるようになる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の超音波接合体において、前記三次元金属多孔体の前記帯状体との接合領域には、前記樹脂繊維による間隙に金属を主体とした固体粉末もしくはペーストが埋設されてなることを要旨とする。
【００１７】
上記構造によれば、上記樹脂繊維による間隙に金属を主体とした固体粉末もしくはペーストが埋設されることにより、三次元金属多孔体と帯状体との接合領域における樹脂繊維による間隙が減少する。このため、三次元金属多孔体と帯状体との接合領域においては、各樹脂繊維を骨格としてその間隙に金属を主体とした固体粉末もしくはペーストが敷き詰められた金属無垢部が形成される。これにより、この金属無垢部による三次元金属多孔体と帯状体とのより強固な接合構造が形成されるようになる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波接合体において、前記帯状体の接合対象となる三次元金属多孔体は、電池用電極を構成する電極板であり、前記帯状体は、電極板を集電板に電気的に導通せしめる導電体からなるリードであることを要旨とする。
【００１９】
本発明は、請求項４にかかる発明のように、三次元金属多孔体として、電池用電極を構成する電極板に適用するとともに、帯状体として電極板を集電板に電気的に導通させるリードに適用して特に有効であり、上記構造によれば、三次元金属多孔体とリードとが強固に接合された電池用電極が実現される。これにより、電池用電極としての信頼性が高められるようになる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、三次元網状構造を有する樹脂繊維に金属が被覆されてなる三次元金属多孔体に帯状体を超音波接合する超音波接合方法であって、前記帯状体との接合領域における前記三次元金属多孔体の前記樹脂繊維による間隙を前記帯状体との非接合領域における同三次元金属多孔体の前記樹脂繊維による間隙よりも小さく維持した状態で、前記三次元金属多孔体と前記帯状体との接合領域に前記超音波接合を施すことを要旨とする。
【００２１】
上記方法によれば、三次元金属多孔体と帯状体との超音波接合に先立ち、帯状体の接合領域における三次元金属多孔体の各樹脂繊維による間隙が帯状体の非接合領域における三次元金属多孔体の各樹脂繊維による間隙よりも小さく維持される。すなわち、帯状体が接合される領域において、三次元金属多孔体の単位面積あたりの開孔の割合である開孔率が低くされる。このため、帯状体の接合領域においては、各樹脂繊維による間隙が小さくされた分だけ、各樹脂繊維の挙動に対する自由度が規制される。この結果、上記超音波接合に際して加圧や振動といった超音波エネルギが三次元金属多孔体に付与されたとしても、この超音波エネルギが各樹脂繊維による間隙に吸収されることが抑制され、接合対象となる三次元金属多孔体及び帯状体に十分な超音波エネルギを付与することができるようにな
る。これにより、三次元金属多孔体を超音波による接合対象の一方としながらも帯状体との強固な接合構造を維持することのできる超音波接合体を安定して製造することができるようになる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の超音波接合方法において、前記三次元金属多孔体の前記帯状体との接合領域には、前記超音波接合の前処理として圧延処理を施すことを要旨とする。
【００２３】
上記方法によれば、上記超音波接合の前処理として、三次元金属多孔体の帯状体との接合領域に圧延処理が施されることにより、三次元金属多孔体を構成する各樹脂繊維が圧密される。このため、三次元金属多孔体の帯状体との接合領域では、各樹脂繊維による間隙が縮小されるようになるとともに、圧延処理が施された三次元金属多孔体の表面が平坦化されるようになる。これにより、この平坦化された三次元金属多孔体に帯状体を容易に接合することができるようになり、ひいては、三次元金属多孔体と帯状体との全面に亘る接合が促されるようになる。
【００２４】
また、上記方法によれば、圧延処理が施された三次元金属多孔体は、各樹脂繊維同士が圧着されることにより、芯材としての強度が増大することともなる。このため、三次元金属多孔体を構成する樹脂繊維そのものの強度により、例えば電池用電極等の芯材としての強度を保証することができるようにもなる。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の超音波接合方法において、前記圧延処理は、熱圧延処理であることを要旨とする。
上記方法によれば、三次元金属多孔体に熱圧延処理が施されることにより、三次元金属多孔体を構成する樹脂繊維が一旦溶融される。すなわち、溶融された樹脂繊維が圧延されることによって各樹脂繊維間の圧着、熱硬化が促されるようになり、樹脂繊維による間隙を容易に小さく保つことができるようになる。また、上記方法によれば、溶融された各樹脂繊維同士が圧着、熱硬化することにより、帯状体との接合部における樹脂繊維の強度がより高められるようにもなる。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、請求項５に記載の超音波接合方法において、前記三次元金属多孔体の前記帯状体との接合領域には、前記超音波接合の前処理として金属を主体とした固体粉末もしくはペーストを塗布する処理を施すことを要旨とする。
【００２７】
上記方法によれば、三次元金属多孔体に対して帯状体が接合される領域に金属を主体とした固体粉末もしくはペーストを塗布することにより、それら固体粉末やペーストが三次元金属多孔体を構成する各樹脂繊維による間隙に埋め込まれる。すなわち、各樹脂繊維は、それらの間隙に埋め込まれた固体粉末やペーストによって自由な挙動が規制されるようになる。これにより、上記超音波接合に際し、三次元金属多孔体及び帯状体の接合に必要な超音波エネルギを、それらの接合面に高い効率で付与することができるようになる。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、請求項５〜８のいずれか一項に記載の超音波接合方法において、前記帯状体の接合対象となる三次元金属多孔体は、電池用電極を構成する電極板とするものであり、前記帯状体は、前記電極板を集電板に電気的に導通せしめる導電体からなるリードとするものであることを要旨とする。
【００２９】
本発明は、請求項９にかかる発明のように、三次元金属多孔体として、電池用電極を構成する電極板に適用するとともに、帯状体として電極板を集電板に電気的に導通させるリードに適用して特に有効であり、上記方法によれば、三次元金属多孔体とリードとが強固に接合された電池用電極が実現される。これにより、電池用電極としての信頼性が高めら
れるようになる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明にかかる超音波接合体、及び超音波接合方法によれば、三次元金属多孔体を超音波による接合対象の一方としながらも帯状体との強固な接合構造を維持することのできる超音波接合体を実現することができるようになるとともに、該接合体を安定して製造することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明にかかる超音波接合体及び超音波接合方法を電池用電極及びその超音波接合に適用した第１の実施の形態について、超音波接合及びその前処理とする熱圧延処理に用いられる装置の側面構造を示す側面図。
【図２】（ａ）は、同実施形態に用いられる三次元金属多孔体の圧延前の拡大断面構造を模式的に示す断面図。（ｂ）は、同実施形態にかかる三次元金属多孔体の熱圧延後の拡大断面構造を模式的に示す断面図。
【図３】（ａ）は、同実施の形態の超音波接合に用いられる装置各部の幅と接合対象となる三次元金属多孔体及びリード（帯状体）の幅との関係を示す平面図。（ｂ）は、圧延処理及び超音波接合の施された三次元金属多孔体とリードとの幅の関係を一部拡大して示す平面図。
【図４】同実施の形態による超音波接合態様を模式的に示す断面図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、同実施の形態の実施例及び比較例に用いられる三次元金属多孔体の拡大断面構造を示す図。
【図６】比較例１の条件のもとに加工された三次元金属多孔体の拡大断面構造を示す断面図。
【図７】比較例２の条件のもとに加工された三次元金属多孔体の拡大断面構造を示す断面図。
【図８】実施例１の条件のもとに加工された三次元金属多孔体の拡大断面構造を示す断面図。
【図９】実施例２の条件のもとに加工された三次元金属多孔体の拡大断面構造を示す断面図。
【図１０】実施例３の条件のもとに加工された三次元金属多孔体の拡大断面構造を示す断面図。
【図１１】実施例４の条件のもとに加工された三次元金属多孔体の拡大断面構造を示す断面図。
【図１２】実施例５の条件のもとに加工された三次元金属多孔体の拡大断面構造を示す断面図。
【図１３】実施例６の条件のもとに加工された三次元金属多孔体の拡大断面構造を示す断面図。
【図１４】本発明にかかる超音波接合体、及び超音波接合方法を電池用電極及びその超音波接合方法に適用した第２の実施の形態について、（ａ）は、固体粉末を塗布する処理が施される前の三次元金属多孔体の拡大断面構造を模式的に示す断面図。（ｂ）は、固体粉末を塗布する処理が施された後の三次元金属多孔体の拡大断面構造を模式的に示す断面図。
【図１５】同実施の形態による超音波接合態様を模式的に示す断面図。
【図１６】（ａ）は、角形密閉式電池を構成する単電池の一部である電極群と集電板を示す斜視図。（ｂ）は、同単電池を上面から見た拡大断面構造を模式的に示す断面図。
【図１７】（ａ）は、単電池を構成する正極板の構成を模式的に示す正面図。（ｂ）は、単電池を構成する正極板の拡大断面構造を模式的に示す断面図。
【図１８】分断前の正極板及びリードの構成を模式的に示す平面図。
【図１９】従来の抵抗溶接法による三次元金属多孔体とリードとの接合態様を模式的に示す断面図。
【図２０】超音波接合に用いられる超音波接合装置の概略構成を示す正面図。
【図２１】超音波接合に用いられる超音波接合装置による三次元金属多孔体とリードとの接合状態を拡大して示す断面図。
【図２２】従来の超音波接合方法による三次元金属多孔体とリードとの接合態様を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（第１の実施の形態）
以下、本発明にかかる超音波接合体、超音波接合方法を具体化した第１の実施の形態について図１〜図１３を参照して説明する。なお、本実施の形態も、先の図１６に示した角形密閉式電池の単電池を構成する極板群にあって、電極板としての正極板を構成する三次元金属多孔体と帯状体としてのリードとを超音波接合による接合対象としている。
【００３３】
まず、図１に、本実施の形態の超音波接合方法が適用される三次元金属多孔体及びリードの接合方法として接合に用いられる装置の一例を示す。なお、本実施の形態においても、三次元金属多孔体とリードとの超音波接合に際しては、先の図２０に示した超音波接合装置が用いられる。
【００３４】
図１に示すように、本実施の形態の超音波接合を行う装置にあって、上記超音波接合装置を構成するホーン３１とアンビル３２との間に搬送される接合対象の一方である、例えば幅が約「２００ｍｍ」、厚さが約「１．３ｍｍ」の帯状の三次元金属多孔体４０は第１倦回ローラ４１に倦回されている。
【００３５】
この三次元金属多孔体４０は、その拡大断面構造を図２（ａ）に示すように、三次元網状構造を有する不織布４０ａの表面にニッケル４０ｂが被覆される構造となっている。この不織布４０ａとしては、例えば、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン等の合成樹脂繊維が用いられる。そして、こうした樹脂繊維（不織布）４０ａが網状に形成されることにより、正極を形成する活物質が充填される間隙Ｓが各樹脂繊維４０ａ間に形成される。これにより、上記三次元金属多孔体４０は、不織布４０ａに対する間隙Ｓの割合である開孔率が、例えば「７０〜９５％」となっている。
【００３６】
また、図１に示すように、こうした三次元金属多孔体４０に接合される接合対象として、幅が約「９ｍｍ」、厚さが約「０．１ｍｍ」の帯状のリード５０が第２倦回ローラ５１に倦回されている。このリード５０としては、例えば、鉄にニッケルが被覆されたものが用いられる。
【００３７】
一方、上記第１倦回ローラ４１と超音波接合装置３０との間には、三次元金属多孔体４０に熱圧延処理を施すための回転アイロン機構６０が設けられている。この回転アイロン機構６０は、誘導加熱等によって昇温可能な、幅が約「１１ｍｍ」の円柱状の加熱ローラ６１を有している。また回転アイロン機構６０は、加熱ローラ６１と対向する位置に、昇降可能に構成された円柱状の加圧ローラ６２を有している。そして、それら加熱ローラ６１及び加圧ローラ６２の間に三次元金属多孔体４０が搬送されることにより、この三次元金属多孔体４０に対する加熱及び加圧、すなわち熱圧延処理が施されることとなる。なお、本実施の形態では、上記加熱ローラ６１と加圧ローラ６２との間に介在される三次元金属多孔体４０に、「１０ＭＰａ」以上の圧力が付与されるように、加圧ローラ６２による加圧力が調整される。また、加熱ローラ６１による加熱温度は、三次元金属多孔体４０を構成する樹脂繊維４０ａの融点以上であって、この樹脂繊維４０ａに被覆されたニッケル４０ｂの融点未満に設定される。
【００３８】
また一方、こうした回転アイロン機構６０と第１倦回ローラ４１との間には、第１倦回ローラ４１から送り出される三次元金属多孔体４０が張架されて同三次元金属多孔体４０の張り調整を行う第１張架ローラ４２及び第２張架ローラ４３が設けられている。そして、この装置では、三次元金属多孔体４０が第２張架ローラ４３から回転アイロン機構６０に搬送されるときの水平面に対する傾斜角が約「６０度」となるように、第２張架ローラ４３の配設位置が調整されている。このため、回転アイロン機構６０に搬送される三次元金属多孔体４０は、加熱ローラ６１及び加圧ローラ６２の間に搬送されて加圧される以前に、加熱ローラ６１の円弧うちの約「１８０度」から約「２４０度」の領域Ｒにかけて加熱ローラ６１に当接されるようになる。これにより、三次元金属多孔体４０は、加圧ローラ６２により加圧される以前に、加熱ローラ６１によって予熱された状態となり、同三次元金属多孔体４０に対する圧延が促されるようになる。
【００３９】
なお、上記第２倦回ローラ５１と超音波接合装置３０との間には、第２倦回ローラ５１から送り出されるリード５０が張架されて同リード５０の張り調整を行う第３張架ローラ５２が併せて設けられている。そして、こうした回転アイロン機構６０や各張架ローラ４２、４３、５２の後方に、上記超音波接合装置３０を構成する超音波ホーン３１と、この超音波ホーン３１の下方に配置されたアンビル３２とがそれぞれ設けられている。
【００４０】
このうち、超音波ホーン３１は、例えば直径２４０ｍｍ、厚み（幅）１０ｍｍの円板状に形成されており、中心軸体３１ａによって同中心軸体３１ａを中心に回動可能、かつ、軸方向に移動可能に支持されている。すなわち、先の図２０にその構成を模式的に示しているように、この超音波ホーン３１を支持する中心軸体３１ａの一端には、周波数２０ｋＨｚの縦波の超音波振動を発生可能な発振子３３が接続されている。また、この中心軸体３１ａの他端には、超音波ホーン３１を回転駆動するモータＭが接続されている。これにより、超音波ホーン３１は、振幅１２μｍで軸方向に振動可能とされている。なお、超音波ホーン３１の振幅は、例えば１１．１μｍ〜３０μｍの範囲で変更可能とされている。一方、こうした超音波ホーン３１に対向して配置されるアンビル３２は、例えば直径６０ｍｍ、周面の幅８ｍｍの円板状に形成され、中心軸体３２ａにより同中心軸体３２ａを中心軸として回動可能に支持されている。
【００４１】
なお、本実施の形態では、上記装置の各部の幅を接合対象となる三次元金属多孔体４０及びリード５０の幅との関係を上方から見た図を図３（ａ）に示すように、三次元金属多孔体４０の幅Ｗ１、加熱ローラ６１の幅Ｗ２、超音波ホーン３１の幅Ｗ３、リード５０の幅Ｗ４は、それぞれ「２００ｍｍ」、「１１ｍｍ」、「１０ｍｍ」、「９ｍｍ」となっている。すなわち、三次元金属多孔体４０に熱圧延処理が施される領域４０ｒは、その幅Ｗ２が超音波ホーン３１の幅Ｗ３及びリード５０の幅Ｗ４よりも大きくなるかたちで形成される（Ｗ２＞Ｗ３＞Ｗ４）。これにより、三次元金属多孔体４０のリード５０との接合領域４０ｒは、図３（ｂ）に示すように、接合対象としてのリード５０に対する余裕代４０ｒｓをもって形成されることとなり、同接合領域４０ｒへのリード５０の接合をより確実に行うことができるようになる。
【００４２】
ここで、図１に示した装置において、いま、上記超音波接合装置３０及び回転アイロン機構６０の駆動に伴い、第１倦回ローラ４１から三次元金属多孔体４０が回転アイロン機構６０に送り出されたとする。これにより、まず第１倦回ローラ４１から送り出された三次元金属多孔体４０が加熱ローラ６１の領域Ｒに当接されることで一旦溶融される。そして、この溶融された三次元金属多孔体４０が加熱ローラ６１と加圧ローラ６２との間に搬送されることにより、この三次元金属多孔体４０に対する超音波接合の前処理としての熱圧延処理が施される。
【００４３】
こうして熱圧延処理が施された三次元金属多孔体４０は、その拡大断面構造を図２（ｂ
）に示すように、同三次元金属多孔体４０を構成する各樹脂繊維４０ａが押し潰されるとともに、それら樹脂繊維４０ａが熱硬化されて、それらの間隙Ｓが大きく減少されるようになる。すなわち、三次元金属多孔体４０は、リード５０との接合領域４０ｒにおいて上記開孔率が例えば「７０〜９５％」から「０〜１０％」へと大幅に減少する。また、こうして熱圧延処理が施された三次元金属多孔体４０は、加熱ローラ６１が当接されることにより、その当接された領域４０ｒが平坦化されるようにもなる。
【００４４】
そしてその後、この熱圧延処理が施された三次元金属多孔体４０の領域４０ｒ（図３）をリード５０との接合領域として、同三次元金属多孔体４０とリード５０との超音波接合が行われる。すなわち、三次元金属多孔体４０の熱圧延処理が施された領域４０ｒに第２倦回ローラ５１及び第３張架ローラ５２によって搬送されたリード５０が案内され、三次元金属多孔体４０の接合領域４０ｒにリード５０が重ねられる。そして、それら三次元金属多孔体４０及びリード５０が重ねられた部分が超音波ホーン３１及びアンビル３２によって挟み込まれて加圧される。また同時に、上記中心軸体３１ａに接続されたモータＭ及び発振子の駆動に伴って超音波ホーン３１に軸芯方向の超音波振動が付与される。なおこのとき、三次元金属多孔体４０では、熱圧延処理が施されたことで上記各樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓが減少していることにより、超音波ホーン３１及びアンビル３２によって付与された振動や圧力が三次元金属多孔体４０を構成する樹脂繊維４０ａに吸収されることが抑制される。超音波接合にかかるこのときの様子を図４に模式的に示す。このため、接合対象としての三次元金属多孔体４０及びリード５０の接合面には、超音波ホーン３１及びアンビル３２から超音波エネルギが減衰することなく三次元金属多孔体４０及びリード５０に伝達されるようになり、それらを接合する上で必要十分な超音波エネルギが付与されるようになる。また、本実施の形態では、三次元金属多孔体４０のリード５０との接合領域４０ｒが上記回転アイロン機構６０によって平坦化されていることから、この平坦化された接合領域４０ｒに対するリード５０の全面に亘る接合が促されるようにもなる。しかも、これら熱圧延処理といわゆる振動溶着である超音波接合との相乗効果として、上記三次元金属多孔体４０及びリード５０の接合面はもとより、それら接合領域全体の緊密化が促進されるようにもなり、その接合強度もより高く維持されるようになる。
【００４５】
こうして、三次元金属多孔体４０とリード５０とが一体に接合された超音波接合体としての電池用電極が得られるようになる。そしてその後は、例えば先の図１８に示したように所定の間隔で切断されることで、同じく先の図１７に示した態様の矩形の正極板が得られるようになる。
（実施例）
以下、実施例により、上記実施の形態にかかる超音波接合体及び超音波接合方法についてその具体例を図５〜図１３を参照してさらに詳細に説明する。なお、図５（ａ）及び（ｂ）は、接合対象としての三次元金属多孔体４０の断面を光学顕微鏡（ｏｐｔｉｃａｌ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）によって解析したときの繊維状態を例示したものである。本実施例では、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、ポリプロピレンＰＰとポリエチレンＰＥとの２種類のポリマー繊維によって構成される厚さ１．３ｍｍの不織布４０ａにニッケル４０ｂを被覆することによって上記三次元金属多孔体４０を形成している。なお、この三次元金属多孔体４０を構成するポリプロピレンＰＰ、ポリエチレンＰＥ、ニッケル４０ｂの各融点は、それぞれ約「１５０℃」、約「１３０℃」、約「１４５５℃」となっている。そして、本実施例は、こうした三次元金属多孔体４０に対して、上記超音波接合の前処理を各種ことなる条件のもとに行ったものを実施例１〜６、比較例１、２として示している。ちなみに、比較例１は、三次元金属多孔体４０に圧延処理を施さないことを条件としたものであり、比較例２は、三次元金属多孔体４０に機械的圧延処理を施すことを条件としたものであり、実施例１〜６は、三次元金属多孔体４０に熱圧延処理を施すことを条件としたものである。また実施例１〜６のうち、特に実施例１〜３は、三次元金属多孔体４０に付与される加圧力を適宜変化させることを条件としたものであり、また実施例４〜６は
、三次元金属多孔体４０に対する加圧時間を適宜変化させることを条件としたものである。以下、これら比較例及び実施例の比較のもとに、前述の実施の形態としてのより望ましい形態について考察する。
（比較例１）
この比較例１では、上述した三次元金属多孔体４０に前処理として圧延処理を施さないことを条件とした。このため、この条件では、三次元金属多孔体４０の拡大断面構造を図６に示すように、ポリプロピレンＰＰ及びポリエチレンＰＥにニッケル４０ｂが被覆された各樹脂繊維（不織布）４０ａは、それらの間隙Ｓが縮小されず、三次元金属多孔体４０としての間隙Ｓの割合が大きくなっている。
（比較例２）
この比較例２では、上述した三次元金属多孔体４０に対し、超音波接合の前処理としてロール圧延による機械的な圧延処理を施すことを条件とした。この結果、このロール圧延が施された三次元金属多孔体４０の拡大断面構造を図７に示すように、三次元金属多孔体４０の厚みが「１．３ｍｍ」から「０．３２ｍｍ」へ減少した。一方、この条件のもとで圧延処理が施された三次元金属多孔体４０は、同三次元金属多孔体４０を構成する各樹脂繊維４０ａが密着されず、各樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓも残っている。
（実施例１）
この実施例１では、三次元金属多孔体４０に対し、加圧力「５Ｍｐａ」、加圧時間「１分」、加圧開始時の加熱ローラ６１の設定温度「２００℃」の条件のもとに、前処理としての熱圧延処理を施した。この結果、このような熱圧延処理が施された三次元金属多孔体４０の拡大断面構造を図８に示すように、三次元金属多孔体４０の厚みが「１．３ｍｍ」から「０．２１ｍｍ」へ減少した。また、この条件のもとで熱圧延処理が施された三次元金属多孔体４０は、同三次元金属多孔体４０を構成する各樹脂繊維４０ａ同士が密着しているものの、各樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓはわずかに残っている。
（実施例２）
この実施例２では、上記加圧力を「１０Ｍｐａ」にすることを条件としたものであり、その他の条件は先の実施例１と同じ条件とした。この結果、このような熱圧延処理が施された三次元金属多孔体４０の拡大断面構造を図９に示すように、三次元金属多孔体４０の厚みが「１．３ｍｍ」から「０．２０ｍｍ」へ減少した。そして、この条件のもとで熱圧延処理が施された三次元金属多孔体４０は、同三次元金属多孔体４０を構成する各樹脂繊維４０ａ同士が密着しているとともに、各樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓもほとんど存在しなくなっている。すなわち、三次元金属多孔体４０に対する加圧力が「５Ｍｐａ」から「１０Ｍｐａ」に高められたことにより、各樹脂繊維４０ａ間の密着が促進されたものと推定される。
（実施例３）
この実施例３では、上記加圧力をさらに「１５Ｍｐａ」に高めることを条件としたものであり、その他の条件は先の実施例１と同じ条件とした。この結果、このような熱圧延処理が施された三次元金属多孔体４０の拡大断面構造を図１０に示すように、三次元金属多孔体４０の厚みが「１．３ｍｍ」からさらに「０．１６ｍｍ」へと減少した。そして、この条件のもとで熱圧延処理が施された三次元金属多孔体４０も、同三次元金属多孔体４０を構成する各樹脂繊維４０ａ同士が密着しているとともに、各樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓも、上記実施例２と同様、ほとんど存在しなくなっている。
（実施例４）
この実施例４では、三次元金属多孔体４０に対し、加圧力「１０Ｍｐａ」、加圧時間「１分」、加圧開始時の加熱ローラ６１の設定温度「２００℃」の条件のもとに、前処理としての熱圧延処理を施した。この結果、この熱圧延処理が施された三次元金属多孔体４０の拡大断面構造を図１１に示すように、三次元金属多孔体４０の厚みが「１．３ｍｍ」から「０．１８ｍｍ」〜「０．２１ｍｍ」へ減少した。そして、この条件のもとで圧延処理が施された三次元金属多孔体４０は、同三次元金属多孔体４０を構成する各樹脂繊維４０ａ同士が密着しているとともに、各樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓもほとんど存在しなくな
っている。
（実施例５）
この実施例５では、上記加圧時間を「２分」にすることを条件としたものであり、その他の条件は先の実施例４と同じ条件とした。この結果、この熱圧延処理が施された三次元金属多孔体４０の拡大断面構造を図１２に示すように、三次元金属多孔体４０の厚みが「１．３ｍｍ」から「０．１８ｍｍ」〜「０．２１ｍｍ」へ減少した。そして、この条件のもとで圧延処理が施された三次元金属多孔体４０も、同三次元金属多孔体４０を構成する各樹脂繊維４０ａ同士が密着しているとともに、各樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓがほとんど存在しなくなっている。すなわち、加圧時間を「１分」から「２分」へと延長したものの、加圧時間の変化に起因する各樹脂繊維４０ａ同士が密着する割合や各樹脂繊維４０ａの間隙Ｓの顕著な変化は確認できなかった。
（実施例６）
この実施例６では、上記加圧時間を「３分」にすることを条件としたものであり、その他の条件は先の実施例４と同じ条件とした。この結果、この熱圧延処理が施された三次元金属多孔体４０の拡大断面構造を図１３に示すように、三次元金属多孔体４０の厚みがやはり「１．３ｍｍ」から「０．１８ｍｍ」〜「０．２１ｍｍ」へと減少した。そして、この条件のもとで圧延処理が施された三次元金属多孔体４０も、実施例４や実施例５と同様、同三次元金属多孔体４０を構成する各樹脂繊維４０ａ同士が密着しているとともに、各樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓはほとんど存在しなくなっている。すなわち、先の実施例５に準じて、加圧時間を「１分」から「３分」へと延長したものの、加圧時間の変化に起因する各樹脂繊維４０ａ同士が密着する割合や各樹脂繊維４０ａの間隙Ｓの顕著な変化は確認できなかった。
【００４６】
以上のことから、三次元金属多孔体４０を形成する各樹脂繊維４０ａの間隙Ｓを小さくする上では、上記超音波接合の前処理として熱圧延処理を施すことが望ましく、その際に三次元金属多孔体４０に付与する加圧力としては「１０Ｍｐａ」以上、かつ加圧時間を「１分」以上とすることが望ましいとの結論が得られた。
（実施の形態の効果）
以上説明したように、本実施の形態にかかる超音波接合体、及び超音波接合方法によれば、以下のような効果が得られるようになる。
【００４７】
（１）三次元金属多孔体４０とリード５０との超音波接合を、リード５０との接合領域４０ｒにおける三次元金属多孔体４０の樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓをリード５０との非接合領域における同三次元金属多孔体４０の樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓよりも小さく維持した状態で施すこととした。これにより、三次元金属多孔体４０及びリード５０に付与された超音波エネルギが三次元金属多孔体４０を構成する樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓによって吸収されることが抑制され、三次元金属多孔体４０とリード５０とが安定して接合されるようになる。
【００４８】
（２）上記超音波接合の前処理として、熱圧延処理を施すこととした。このため、三次元金属多孔体４０を構成する樹脂繊維４０ａを溶融させつつ、その圧延を施すことが可能となり、樹脂繊維４０ａを容易に押し潰すことができるとともに、この押し潰した樹脂繊維４０ａの間隙Ｓを小さくできる。このように、三次元金属多孔体４０に熱圧延処理が施されることにより、三次元金属多孔体４０を構成する樹脂繊維４０ａ同士が圧着され、リード５０との接合領域４０ｒにおける三次元金属多孔体４０の強度が高められるようにもなる。
【００４９】
（３）上記熱圧延処理を、上記回転アイロン機構６０を構成する加熱ローラ６１及び加圧ローラ６２によって施すこととした。このため、リード５０との接合領域４０ｒにおいて三次元金属多孔体４０が平坦化されるようになり、この平坦化された三次元金属多孔体
４０の接合領域４０ｒに対するリード５０の全面に亘る接合を容易に行うことができるようになる。
【００５０】
（４）上記回転アイロン機構６０による熱圧延処理に際し、加熱ローラ６１及び加圧ローラ６２によって三次元金属多孔体４０が圧延される以前に、三次元金属多孔体４０を加熱ローラ６１の領域Ｒに当接させ、リード５０との接合領域４０ｒを予め加熱することとした。このため、三次元金属多孔体４０を予熱させた状態で同三次元金属多孔体４０を圧延することができるようになる。これにより、熱圧延処理に際して樹脂繊維４０ａの溶融に要する時間を短縮することができるようになり、ひいては、上記電池用電極の製造にかかる時間の短縮化を図ることができるようになる。
【００５１】
（５）上記超音波接合の前処理として熱圧延処理を施したことにより、熱圧延処理といわゆる振動溶着である超音波接合との相乗効果として、上記三次元金属多孔体４０及びリード５０の接合面はもとより、それら接合領域全体の緊密化が促進されるようにもなり、その接合強度もより高く維持されるようになる。
【００５２】
（６）上記熱圧延処理に際し、三次元金属多孔体４０に付与される加圧力を「１０Ｍｐａ」以上、加圧時間を「１分」以上とすることで、熱圧延処理を通じた上記樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓの縮小、並びに各樹脂繊維４０ａ同士の圧着をより効果的に実現することができるようになる。
【００５３】
（７）上記三次元金属多孔体４０のリード５０との接合領域４０ｒを、接合対象としてのリード５０に対する余裕代４０ｒｓをもって形成することとした。これにより、同接合領域４０ｒへのリード５０の接合をより確実に行うことができるようになる。
【００５４】
（８）上記超音波接合体とする上記超音波接合の接合対象として、電池用電極を構成する三次元金属多孔体４０及びリード５０を対象とした。これにより、三次元金属多孔体４０にリード５０が強固に接合された接合構造を有する電池用電極を形成することが可能となり、電池用電極としての集電性の向上はもとより、電池用電極としての信頼性の向上が図られるようになる。
【００５５】
（第２の実施の形態）
以下、本発明にかかる超音波接合体、及び超音波接合方法を具体化した第２の実施の形態について図１４を参照して説明する。なお、本実施の形態は、上記超音波接合の前処理として、三次元金属多孔体４０のリード５０との接合領域４０ｒに金属を主体とした固体粉末を塗布する処理を施すものであり、超音波接合体としてのその他の基本的な構造、並びに基本的な方法は第１の実施の形態と共通になっている。なお、図１４（ａ）は、固体粉末が塗布される前の三次元金属多孔体４０の拡大断面構造を示しており、図１４（ｂ）は、固体粉末が塗布された後の三次元金属多孔体４０の拡大断面構造を示している。
【００５６】
すなわち、本実施の形態では、三次元金属多孔体４０及びリード５０の超音波接合の前処理として、図１４（ａ）に示す断面構造を有する三次元金属多孔体４０のうちのリード５０との接合領域４０ｒに金属を主体とした固体粉末が塗布される。なお、本実施の形態では、三次元金属多孔体４０の間隙Ｓを確実に埋める、もしくは小さくすべく、粒径１．０μｍ〜６．０μｍの固体粉末と粒径０．０２μｍ〜１．０μｍの固体粉末とが混合された粉末が用いられる。また、固体粉末としては、例えば、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ｆｅ（鉄）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｓｎ（スズ）、Ｆｅ−Ｃｒ（鉄−クロム）合金等からなる粉末が用いられる。
【００５７】
そして、こうした金属を主体とした固体粉末が三次元金属多孔体４０のうちのリード５
０との領域４０ｒに塗布されることにより、図１４（ｂ）に示すように、三次元金属多孔体４０を構成する樹脂繊維４０ａを骨格として、それらの間隙Ｓに固体粉末７０が埋め込まれる。なお本実施の形態では、上述のように粒径の異なる固体粉末７０を用いることにより、各樹脂繊維４０ａの間隙Ｓに固体粉末７０が高密度に埋め込まれるようになる。そして、こうした固体粉末７０が三次元金属多孔体４０に埋め込まれることにより、リード５０との接合領域４０ｒには、金属が敷き詰められた金属無垢部７１が形成されるようになる。
【００５８】
こうして、三次元金属多孔体４０のリード５０との接合領域４０ｒに固体粉末７０を塗布する処理を施した後は、先の第１の実施の形態と同様、この三次元金属多孔体４０が上記超音波接合装置３０を構成する超音波ホーン３１及びアンビル３２の間に搬送され、固体粉末７０が塗布された領域４０ｒにリード５０が超音波接合されるようになる。
【００５９】
なおこのとき、三次元金属多孔体４０には、超音波ホーン３１及びアンビル３２から振動や圧力が付与されるものの、各樹脂繊維４０ａがそれらの間隙Ｓに埋設された固体粉末７０によって固定されていることから、その自由な挙動が規制される。超音波接合にかかるこのときの様子を図１５に示す。このため、超音波ホーン３１及びアンビル３２から付与される超音波エネルギが各樹脂繊維４０ａに吸収されることが抑制され、超音波ホーン３１及びアンビル３２から付与された超音波エネルギが減衰されることなく三次元金属多孔体４０とリード５０との接合面に伝達されるようになる。なおこのときも、この固体粉末７０の塗布（埋め込み）処理といわゆる振動溶着である超音波接合との相乗効果として、上記三次元金属多孔体４０及びリード５０の接合面はもとより、それら接合領域全体の緊密化が促進されるようにもなり、その接合強度も高く維持されるようになる。
【００６０】
こうして、三次元金属多孔体４０のうちの上記固体粉末７０が塗布された領域４０ｒにリード５０が超音波接合されることにより、三次元金属多孔体４０とリード５０とが一体に接合された超音波接合体としての電池用電極が得られるようになる。そしてその後は、これも例えば図１８に示すように所定の間隔で切断されることで、同じく先の図１７に示した態様の矩形の正極板が得られるようになる。
（実施の形態の効果）
以上説明したように、本実施の形態にかかる超音波接合体、及び超音波接合方法によれば、先の第１の実施の形態による上記（１）、（８）に準じた効果が得られるとともに、上記（２）〜（７）の効果に代えて以下の効果が得られるようになる。
【００６１】
（９）上記超音波接合の前処理として、三次元金属多孔体４０とリード５０との接合領域４０ｒに固体粉末７０を塗布する処理を施すこととした。このため、三次元金属多孔体４０及びリード５０の接合に際し、三次元金属多孔体４０に超音波エネルギが付与されたとしても、この超音波エネルギが減衰することなく三次元金属多孔体４０及びリード５０に付与されるようになる。これにより、三次元金属多孔体４０とリード５０とが全面に亘り接合されるようになる。
【００６２】
（１０）また、上記三次元金属多孔体４０のリード５０との接合領域４０ｒにおいては、固体粉末７０が埋設された金属無垢部７１が形成される。これにより、リード５０との接合領域４０ｒにおける三次元金属多孔体４０の密度が高められ、三次元金属多孔体４０にリード５０が接合された接合体としてより強固な接合構造が形成されるようになる。
【００６３】
（１１）上記超音波接合の前処理として固体粉末７０を塗布する処理を施したことにより、この固体粉末７０の塗布処理といわゆる振動溶着である超音波接合との相乗効果として、上記三次元金属多孔体４０及びリード５０の接合面はもとより、それら接合領域全体の緊密化が促進されるようにもなり、その接合強度も高く維持されるようになる。
【００６４】
（１２）上記固体粉末として、粒径が異なる粉末が混合された固体粉末７０を用いることとした。これにより、各樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓを効果的に埋設することができるようになる。
【００６５】
（他の実施の形態）
なお、上記各実施の形態は、以下のような形態をもって実施することもできる。
・上記第１の実施の形態では、上記熱圧延処理に際し、リード５０の幅Ｗ４よりも幅が大きい加熱ローラ６１を用いることにより、三次元金属多孔体４０のリード５０との接合領域４０ｒに余裕代４０ｒｓをもって形成することとした。これに限らず、熱圧延処理が施された領域へのリード５０の接合に際しては、リード５０の幅Ｗ４と同一の幅を有する加熱ローラ、あるいは、リード５０の幅Ｗ４よりも小さい幅を有する加熱ローラを用いてもよく、三次元金属多孔体４０のリード５０との接合領域４０ｒにおける余裕代４０ｒｓを割愛することもできる。
【００６６】
・上記第１の実施の形態では、前処理を行う装置として、上記三次元金属多孔体４０が第２張架ローラ４３から回転アイロン機構６０に搬送されるときの水平面に対する傾斜角が約「６０度」となるように第２張架ローラ４３の配置位置を調整することとした。これに限らず、加熱ローラ６１及び加圧ローラ６２の間に搬送されて加圧される以前に三次元金属多孔体４０に予熱処理を施すことができればよく、上記傾斜角は、「６０度」以上、あるいは「６０度」未満であってもよい。また、三次元金属多孔体４０が加熱ローラ６１及び加圧ローラ６２の間に搬送される際に、加熱ローラ６１による加熱を通じて樹脂繊維４０ａを溶融可能な場合には、加熱ローラ６１による予熱処理を割愛するようにしてもよい。
【００６７】
・上記第１の実施の形態では、上記熱圧延処理に際し、三次元金属多孔体４０に対して「１０ＭＰａ」以上の圧力を付与することとした。これに限らず、三次元金属多孔体４０に対して熱圧延処理を施すことにより樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓを小さくして樹脂繊維４０ａを熱硬化させることのできる圧力であればよく、上記熱圧延処理に際して三次元金属多孔体４０に付与する圧力を「１０ＭＰａ」未満としてもよい。
【００６８】
・上記第１の実施の形態では、三次元金属多孔体４０の熱圧延処理に際し、上記回転アイロン機構６０を用いることとした。これに限らず、熱圧延処理としては、三次元金属多孔体４０を構成する樹脂繊維４０ａを溶融させつつ、同樹脂繊維４０ａに対して圧延を施すことの可能な処理であればよく、そのための装置も、同処理を実現し得る範囲で任意である。
【００６９】
・上記第１の実施の形態では、三次元金属多孔体４０に対する圧延処理として、熱圧延処理を施すこととした。これに限らず、三次元金属多孔体４０に対する圧延処理としては、ロール圧延等の機械的な圧延処理であってもよい。要は、上記超音波接合の前処理として、三次元金属多孔体４０のリード５０との接合領域を加圧することにより、三次元金属多孔体４０を構成する樹脂繊維４０ａによる間隙を押し潰してその状態を保つことができる処理であればよい。
【００７０】
・上記第２の実施の形態では、金属を主体とする固体粉末として、粒径が大きい粉末と粒径が小さい粉末とが混合された固体粉末７０を用いることとした。これに限らず、金属を主体とする固体粉末として、粒径が大きい固体粉末のみ、あるいは、粒径が小さい固体粉末のみを用いることとしてもよい。要は、固体粉末としては、三次元金属多孔体４０を形成する樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓに埋設可能なものであればよい。
【００７１】
・上記第２の実施の形態では、固体粉末を塗布することにより三次元金属多孔体４０を構成する樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓを埋め込むこととした。これに限らず、上記超音波接合の前処理として、金属製のペーストを三次元金属多孔体４０のリード５０との接合領域４０ｒに塗布することとしてもよい。この場合には、上記樹脂繊維４０ａによる間隙Ｓに金属製のペーストが充填された状態で三次元金属多孔体４０に超音波エネルギが付与されることとなり、この超音波エネルギが三次元金属多孔体４０に吸収されることが抑制されるようになる。
【００７２】
・上記各実施の形態では、三次元金属多孔体４０を構成する樹脂繊維４０ａとして、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ポリプロピレン、ポリエチレン、レーヨン等の合成樹脂繊維を用いることとした。これに限らず、上記樹脂繊維としては、セルロースおよび紙等の天然繊維を含めた有機質の樹脂繊維を用いてもよい。またこの他、三次元金属多孔体としては、ポリウレタンスポンジ等の発泡体や樹脂製のメッシュ体に金属を被覆したものを用いることができる。要は、三次元金属多孔体としては、三次元網状構造を有する樹脂繊維に金属が被覆されたものであればよい。
【００７３】
・上記第１の実施の形態では、上記超音波接合の前処理として、三次元金属多孔体４０のリード５０との接合領域４０ｒに圧延処理を施すこととした。また、第２の実施の形態では、上記超音波接合の前処理として、三次元金属多孔体４０のリード５０との接合領域４０ｒに固体粉末７０を塗布する処理を施すこととした。これに限らず、上記超音波接合の前処理として、三次元金属多孔体４０のリード５０との接合領域４０ｒに金属を主体とする固体粉末あるいは金属を主体とするペーストを塗布し、この固体粉末７０が塗布された領域４０ｒに熱圧延処理や機械的圧延処理等の圧延処理を施すこととしてもよい。このような前処理を施すことによっても、上記超音波接合による接合強度を確実に高めることができる。
【００７４】
・上記各実施の形態では、角形密閉式電池の単電池を構成する極板群の正極板を上記リード５０の超音波接合による接合対象とした。これに限らず、ロール円筒型電池を構成する正極板を同リード５０の超音波接合による接合対象としてもよい。
【００７５】
・上記各実施の形態では、上記超音波接合による接合対象として、電池用電極を構成する三次元金属多孔体４０及び導電体からなるリード５０を対象とした。これに限らず、三次元網状構造を有する樹脂繊維に金属が被覆されて形成された三次元金属多孔体に帯状体を超音波接合するものであれば本発明の適用は可能である。
【符号の説明】
【００７６】
３１…超音波ホーン、３１ａ…中心軸体、３２…アンビル、３２ａ…中心軸体、３３…発振子、４０…三次元金属多孔体、４０ａ…樹脂繊維（不織布）、４０ｂ…ニッケル、４１…第１倦回ローラ、４２…張架ローラ、４２…第１張架ローラ、４３…第２張架ローラ、５０…リード、５１…第２倦回ローラ、５２…第３張架ローラ、６０…回転アイロン機構、６１…加熱ローラ、６２…加圧ローラ、７０…固体粉末、７１…金属無垢部、Ｍ…モータ、Ｓ…樹脂繊維による間隙、ＰＥ…ポリエチレン、ＰＰ…ポリプロピレン。
【図１】
2011216373.tif 000003
【図２】
2011216373.tif 000004
【図３】
2011216373.tif 000005
【図４】
2011216373.tif 000006
【図１４】
2011216373.tif 000007
【図１５】
2011216373.tif 000008
【図１６】
2011216373.tif 000009
【図１７】
2011216373.tif 000010
【図１８】
2011216373.tif 000011
【図１９】
2011216373.tif 000012
【図２０】
2011216373.tif 000013
【図２１】
2011216373.tif 000014
【図２２】
2011216373.tif 000015
【図５】
2011216373.tif 000016
【図６】
2011216373.tif 000017
【図７】
2011216373.tif 000018
【図８】
2011216373.tif 000019
【図９】
2011216373.tif 000020
【図１０】
2011216373.tif 000021
【図１１】
2011216373.tif 000022
【図１２】
2011216373.tif 000023
【図１３】
2011216373.tif 000024