(57)【要約】【課題】優れた特性を有する多孔質金属板及びその製造方法を提供する。【解決手段】金属粉末２１と、レーザー回折／散乱法またはふるい分け法により得られる粒径分布のメジアン径が金属粉末２１に比べて１０倍以上大きい支持粉末２２とを、金属粉末２１：支持粉末２２＝３：７〜１：１９の体積比で混合した混合粉末２を準備する。次いで、混合粉末２を一対のロール３により圧延して圧延体１０を作製する。その後、圧延体１０から支持粉末２２を除去して多数の気孔を形成することにより多孔質金属板１を作製する。多孔質金属板１の気孔率は７０〜９５％であり、圧延方向と平行な方向における気孔の長さを圧下方向と平行な方向における気孔の長さで除したアスペクト比の平均が２〜５である。【選択図】図１
2016003362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属粉末と、レーザー回折／散乱法またはふるい分け法により得られる粒径分布のメジアン径が上記金属粉末に比べて１０倍以上大きい支持粉末とを、上記金属粉末：上記支持粉末＝３：７〜１：１９の体積比で混合した混合粉末を準備し、
該混合粉末を一対のロールにより圧延して圧延体を作製し、
その後、該圧延体から上記支持粉末を除去して多数の気孔を形成することにより作製されており、
気孔率が７０〜９５％であり、
圧延方向と平行な方向における上記気孔の長さを圧下方向と平行な方向における上記気孔の長さで除したアスペクト比の平均が２〜５であることを特徴とする多孔質金属板。
【請求項２】
上記支持粉末は、水溶性の塩であることを特徴とする請求項１に記載の多孔質金属板。
【請求項３】
金属粉末と、レーザー回折／散乱法またはふるい分け法により得られる粒径分布のメジアン径が上記金属粉末に比べて１０倍以上大きい支持粉末とを、上記金属粉末：上記支持粉末＝３：７〜１：１９の体積比で混合した混合粉末を準備し、
該混合粉末を、下記式（１）の関係を満足するように供給量を制御しながら一対のロールの間に供給し、
次いで、上記一対のロールにより上記混合粉末を圧延して圧延体を作製し、
その後、該圧延体から上記支持粉末を除去して多数の気孔を形成することを特徴とする多孔質金属板の製造方法。
１／１２  ≦  Ｌd／Ｒ  ≦  １／１０          ・・・（１）
（但し、上記式（１）において、Ｌdは上記混合粉末と上記一対のロールとの接触弧長であり、Ｒは上記ロールの半径である。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質金属板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多孔質金属板は、吸着材、触媒担体、吸音材、電池電極、電磁波吸収体、光吸収体、フィルター等の種々の用途に使用されており、気孔率が高く、表面積が大きいほど高い性能を発揮する。多孔質金属板を吸着材や触媒担体、電池電極等に用いる場合には、被吸着物や触媒等を深部まで進入させるために、隣り合う気孔が連通している構造を有することが好ましい。また、多孔質金属板は、金属板等の構造材に積層させて複合材料とすることにより、多孔質金属の有する吸着性等の特性と、構造材としての特性との両方の特性を有する材料となる。
【０００３】
多孔質金属板は、粉末状の原料を圧延して板状の圧延体を得る粉末圧延法により作製することができる。粉末圧延法による多孔質金属板の製造方法の例として、（１）金属粉末と支持粉末を混合した粉末を加圧する製造方法（特許文献１〜４）、（２）昇華性微小物をロール表面に散布して圧延し微細な気孔及び表面を多孔質化する製造方法（特許文献５）、（３）ホッパから粉末を一対のロール間に連続的に供給して圧延し、更に一対のロールで再度圧延する製造方法（特許文献６）、（４）流量調節のノズルを備えたホッパから粉末を一対のロール間に一定量を連続的に供給して圧延する製造方法（特許文献７）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１１７０６６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８０８号公報
【特許文献３】特開２０１３−２３７８８２号公報
【特許文献４】国際公開ＷＯ２００６／０８７９７３号パンフレット
【特許文献５】特開２０００−８０４０６号公報
【特許文献６】特開２００２−２９４３０６号公報
【特許文献７】特開平４−８３８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
気孔率が高く、隣り合う気孔が連通した構造を有する多孔質金属板を得るためには、特許文献１〜４のように、金属粉末と支持粉末とを混合した混合粉末を圧延する方法を採用することが好ましい。しかしながら、混合粉末を圧延する方法を用いる場合には、圧延中に作用するせん断力が過度に大きくなるため、支持粉末の圧下方向への過度の変形や支持粉末の崩壊が生じ、得られる多孔質金属板の気孔の形状が扁平になるという問題がある。気孔の形状が過度に扁平になると、多孔質金属板としての機能が損なわれるおそれがある。また、例えば多孔質金属板を触媒担体や電池電極として用いる場合には、触媒粒子や活物質粒子が気孔を通過しにくくなり、これらの物質の充填率が低下することが考えられる。それ故、多孔質金属板の特性をより向上させるために、気孔の形状を最適化することが強く望まれている。
【０００６】
特許文献５は、圧延された金属粉末間の微細な隙間を気孔とするか、あるいは、昇華性微小物を金属粉末に混合することにより気孔を形成している。しかしながら、支持粉末を用いていないため、気孔率を高くすることには限界がある。
【０００７】
特許文献６及び７は、支持粉末を用いずに金属粉末の圧延を行っている。そのため、気孔の形状を制御することが難しく気孔の形状が不安定になる、気孔率を高くすることができないなどの問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、優れた特性を有する多孔質金属板及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、鋭意検討の結果、粉末圧延において一対のローラーへの粉末の供給量を制御することにより圧延中のせん断変形を抑制できることを見出した。更に、本発明者等は、せん断変形が抑制される結果、得られる多孔質金属板の気孔の扁平を抑制でき、優れた特性を有する多孔質金属板が得られることを見出した。
【００１０】
即ち、本発明の一態様は、金属粉末と、レーザー回折／散乱法またはふるい分け法により得られる粒径分布のメジアン径が上記金属粉末に比べて１０倍以上大きい支持粉末とを、上記金属粉末：上記支持粉末＝３：７〜１：１９の体積比で混合した混合粉末を準備し、
該混合粉末を一対のロールにより圧延して圧延体を作製し、
その後、該圧延体から上記支持粉末を除去して多数の気孔を形成することにより作製されており、
気孔率が７０〜９５％であり、
圧延方向と平行な方向における上記気孔の長さを圧下方向と平行な方向における上記気孔の長さで除したアスペクト比の平均が２〜５であることを特徴とする多孔質金属板にある。
【００１１】
本発明の他の態様は、金属粉末と、レーザー回折／散乱法またはふるい分け法により得られる粒径分布のメジアン径が上記金属粉末に比べて１０倍以上大きい支持粉末とを、上記金属粉末：上記支持粉末＝３：７〜１：１９の体積比で混合した混合粉末を準備し、
該混合粉末を、下記式（１）の関係を満足するように供給量を制御しながら一対のロールの間に供給し、
次いで、上記一対のロールにより上記混合粉末を圧延して圧延体を作製し、
その後、該圧延体から上記支持粉末を除去して多数の気孔を形成することを特徴とする多孔質金属板の製造方法にある。
１／１２  ≦  Ｌd／Ｒ  ≦  １／１０          ・・・（１）
【００１２】
但し、上記式（１）において、Ｌdは上記混合粉末と上記一対のロールとの接触弧長であり、Ｒは上記ロールの半径である。
【発明の効果】
【００１３】
上記多孔質金属板は、上記特定の製造方法により製造されており、気孔率及びアスペクト比が上記特定の範囲に制御された構造を有している。そのため、吸着材、触媒担体、吸音材、電池電極、電磁波吸収体、光吸収体、フィルター等に用いる場合に優れた特性を有する。例えば、上記多孔質金属板を電池電極として用いる場合には、気孔内への活物質の充填率を向上させることができ、その結果、電極の性能を向上させることができる。また、上記多孔質金属板は、大面積の表面を吸着反応、触媒反応、電極反応、光反応などの反応サイトとして利用することによって反応効率を増大させることができる。
【００１４】
また、上記多孔質金属板の製造方法は、上記混合粉末の供給量を上記式（１）に基づいて制御する。そのため、上記一対のロールにより上記混合粉末に加わるせん断力を適正な範囲に制御し、上記支持粉末の過度の変形や崩壊を抑制することができる。その結果、上記製造方法は、得られる多孔質金属板の気孔率及びアスペクト比を上記特定の範囲に制御することができ、優れた特性を有する上記多孔質金属板を容易に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例における、圧延体を作製する工程の説明図。
【図２】図１におけるロール近傍を拡大した説明図。
【図３】気孔のアスペクト比の平均が３．７となるように作製した圧延体の断面ＳＥＭ像。
【図４】気孔のアスペクト比の平均が７．１となるように作製した圧延体の断面ＳＥＭ像。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（多孔質金属板）
上記多孔質金属板は、金属粉末が圧縮され、互いに結合してなる壁部と、壁部により区画された多数の気孔とを有している。壁部は、混合粉末を圧延する過程において、金属粉末が支持粉末の粒子間に挟まれて圧縮され、互いに結合することにより形成される。また、気孔は、混合粉末を圧延した後、壁部に囲まれた空間に残留した支持粉末の粒子を除去することにより形成される。
【００１７】
上記多孔質金属板は、粒径及び混合比率が上記特定の範囲に制御された混合粉末を用いて作製されているため、混合粉末を圧延してなる圧延体において、隣り合う支持粉末の粒子同士が当接しやすい。支持粉末の粒子同士が当接した部分には壁部が形成されず、隣り合う気孔を連通させる貫通穴となる。それ故、多孔質金属板は、隣り合う気孔が連通した構造を有する。
【００１８】
このように、隣り合う気孔が連通した構造を有する多孔質金属板は、個々の気孔が孤立している構造とは異なり、圧延体から支持粉末を除去する工程において、深部に存在する支持粉末を除去することが容易である。それ故、多孔質金属板は、気孔率を容易に大きくすることができる。また、隣り合う気孔が連通しているため、電池電極等に用いる場合に、深部に存在する気孔まで活物質等を充填することができ、優れた特性を有するデバイスを作製することができる。
【００１９】
・気孔率
上記多孔質金属板の気孔率、即ち、多孔質金属板の見掛け体積を１００％としたときの気孔の占有体積は、７０〜９５％とする。気孔率が上記特定の範囲内である場合には、上記多孔質金属板は優れた特性を有すると共に、壁部の強度を十分に確保することができる。例えば、多孔質金属板を電池電極等に用いる場合に、多孔質金属板の深部まで活物質等を充填することができる。
【００２０】
上記多孔質金属板の気孔率は、混合粉末に含まれる支持粉末の体積比率とほぼ同一となる。それ故、金属粉末と支持粉末との混合比率を調節することにより気孔率を上記特定の範囲に制御することができる。即ち、上記特定の範囲の気孔率を有する多孔質金属板は、金属粉末：支持粉末＝３：７〜１：１９の体積比で混合した混合粉末を用いることにより作製できる。
【００２１】
気孔率が９５％を超える多孔質金属板を作製しようとする場合には、金属粉末の量が不足するため、壁部の肉厚が薄くなり、強度が不十分となるおそれがある。また、場合によっては壁部の連なりが途切れることも考えられる。壁部の連なりが途切れた場合には、支持粉末を除去した時に多孔質金属板の構造が維持できず、健全な多孔質金属板が得られなくなるおそれがある。
【００２２】
一方、気孔率が７０％未満の多孔質金属板を作製しようとする場合には、支持粉末の量が不足するため、気孔の占める体積が少なくなると共に壁部の肉厚が厚くなる。その結果、多孔質金属板としての特性が損なわれるおそれがある。例えば、多孔質金属板を触媒担体や電池電極として用いる場合には、気孔内への活物質等の充填率が低くなるおそれがある。
【００２３】
また、この場合には、圧延体において隣り合う支持粉末の粒子が当接しにくくなるため、壁部の連通孔が小さくなる、支持粉末の粒子が壁部により隔離された構造が形成されるなどの問題が起こりやすくなる。これらの結果、圧延体から支持粉末を除去する工程において深部に存在する支持粉末の除去が困難となったり、除去工程に要する時間が長くなるおそれもある。例えば、金属粉末及び支持粉末にそれぞれ純アルミニウム粉末と塩化ナトリウム粉末とを用い、純アルミニウム粉末：塩化ナトリウム粉末＝３５：６５の体積比で混合した混合粉末を圧延して圧延体を作製した場合、圧延体を流水に２４時間浸漬した後の塩化ナトリウムの除去率は９５％程度であった。このように、生産効率の観点からも、気孔率を７０％未満とすることは好ましくない。
【００２４】
以上のように、上記多孔質金属板の気孔率は、強度、特性及び生産効率のバランスの観点から、７０〜９５％とする。同様の観点から、気孔率を７５〜９５％とすることが好ましく、８０〜９０％とすることがより好ましい。
【００２５】
・アスペクト比の平均
上記多孔質金属板に含まれる気孔のアスペクト比の平均は、２〜５である。アスペクト比の平均を上記特定の範囲に制御することにより、亀裂や欠陥等がなく、健全な多孔質金属板を得ることができると共に、得られる多孔質金属板が優れた特性を有する。また、例えば多孔質金属板を電池電極等に用いる場合には、活物質等を気孔の深部まで容易に充填し、充填率を高くすることができる。多孔質金属板の特性をより向上させる観点からは、アスペクト比の平均を２〜３．５の範囲内に制御することがより好ましい。なお、アスペクト比の平均は、後述するように、一対のロールの間に供給される混合粉末の量を調節することにより制御することができる。
【００２６】
アスペクト比の平均が５を超える場合には、板幅方向における気孔の断面積が小さくなると共に、個々の気孔が圧下方向（多孔質金属板の板厚方向）に潰れた扁平な形状となるため、活物質等を充填しようとする場合に、活物質等が気孔内を通過しにくくなる。その結果、気孔の深部まで活物質等を充填することが難しく、充填率が低くなる。
【００２７】
一方、健全な多孔質金属板におけるアスペクト比の平均は２以上である。アスペクト比の平均が２未満となる多孔質金属板を作製しようとする場合には、通常、ロールへの混合粉末の供給量を少なくする必要がある。しかしながら、この場合には、圧延体が途切れるなどのトラブルが発生しやすく、健全な多孔質金属板を得ることが困難となる。従って、多孔質金属板の特性と健全性とを両立させるために、アスペクト比の平均を２〜５の範囲内に制御する。
【００２８】
上述したアスペクト比の平均は、複数の気孔について算出したアスペクト比を平均した値である。また、個々の気孔のアスペクト比は、圧延方向と平行な方向における気孔の長さを、圧下方向と平行な方向（多孔質金属板の板厚方向）における気孔の長さで除した値である。
【００２９】
アスペクト比の平均は、例えば以下の方法により算出することができる。まず、上記多孔質金属板を圧延方向に沿って切断し、圧延方向及び圧下方向の両方に平行な断面の画像を取得する。即ち、上記多孔質金属板における板幅方向に垂直な断面の画像を取得する。次いで、当該画像に二値化処理を施して気孔と壁部との境界を定める。二値化処理における閾値は、例えば判別識別法を用いて決定することができる。二値化処理の後、個々の気孔について最小値フェレ径を持つ外接矩形を求める。以上により得られた外接矩形の短辺（圧下方向に延びた辺）に対する長辺（圧延方向に延びた辺）の比が、個々の気孔のアスペクト比となる。アスペクト比の平均は、例えば、上記の断面画像中に存在する全ての気孔のアスペクト比を平均することにより算出できる。
【００３０】
・金属粉末
上記金属粉末には、圧延により塑性変形が可能な金属からなる粉末を採用することができる。多孔質金属板の製造工程に後述する焼結処理が含まれる場合には、金属粉末として、支持粉末の融点よりも低い融点を有する金属を採用することが好ましい。
【００３１】
上記金属粉末としては、例えば、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、錫、及びこれらの金属を含む合金の粉末を採用することができ、純アルミニウム又はアルミニウム合金の粉末を採用することが好ましい。アルミニウム合金としては、２０００系、３０００系、４０００系、５０００系、６０００系、７０００系、８０００系のアルミニウム合金を採用することができる。
【００３２】
上記金属粉末は、支持粉末に比べて１０分の１以下のメジアン径を有する。金属粉末の粒径を支持粉末よりも十分に小さくすることにより、混合粉末を圧延する際に、支持粉末の粒子間に存在する金属粉末の量を多くすることができる。その結果、壁部の強度を向上させることができる。なお、金属粉末及び支持粉末のメジアン径は、レーザー回折／散乱法により得られる粒径分布に基づいて求めてもよく、ふるい分け法により得られる粒径分布に基づいて求めてもよい。
【００３３】
上記金属粉末のメジアン径は、１〜５０μｍの範囲内であることが好ましい。この場合には、支持粉末のメジアン径を比較的自由に選択することができる。
【００３４】
・支持粉末
上記支持粉末には、圧延後に容易に除去できる物質からなる粉末を採用することが好ましい。支持粉末は、アスペクト比の平均を上記特定の範囲に制御することができれば、圧延時に脆性破壊や変形を起こし得る物質であってもよい。
【００３５】
上記支持粉末としては、水溶性の塩を用いることが好ましい。この場合には、圧延体を水に浸漬することにより支持粉末を溶出させることができるため、支持粉末の除去を簡便に行うことができる。水溶性の塩としては、例えばアルカリ金属やアルカリ土類金属の塩化物や炭酸塩などを採用することができる。入手の容易性の観点からは、水溶性の塩として塩化ナトリウムまたは塩化カリウムを用いることがより好ましい。
【００３６】
上記支持粉末は、１０〜１０００μｍのメジアン径を有することが好ましい。多孔質金属板の気孔の形状及び寸法は、圧延後の支持粉末の形状及び寸法と略同一となる。それ故、支持粉末のメジアン径は多孔質金属板の気孔の形状及び寸法に直接影響する。上記特定の範囲のメジアン径を有する支持粉末を用いることにより、気孔の形状及び寸法を容易に最適化することができ、多孔質金属板の特性をより向上させることができる。
【００３７】
上記支持粉末のメジアン径は、金属粉末の１０倍以上とする。この場合には、上述したように、混合粉末を圧延する際に、支持粉末の粒子間に存在する金属粉末の量を多くすることができる。その結果、壁部の強度を向上させることができる。支持粉末のメジアン径が金属粉末の１０倍未満である場合には、支持粉末の粒子間に存在する金属粉末の量が不十分となり、壁部の強度が弱くなるおそれがある。また、場合によっては壁部の連なりが途切れ、支持粉末を除去した時に多孔質金属板の構造が維持できず、健全な多孔質金属板が得られなくなることも考えられる。
【００３８】
・用途
上記多孔質金属板は、上述したように、吸着材、触媒担体、吸音材、電池電極、電磁波吸収体、光吸収体、フィルター等の種々の用途に用いることができる。例えば、多孔質金属板を電池電極に用いる場合には、気孔内に電極活物質を含む活物質合剤を充填すればよい。
【００３９】
活物質合剤は、少なくとも電極活物質及び結着剤を含んでおり、必要に応じて導電助剤を併用してもよい。電極活物質、結着剤及び導電助剤としては、公知の物質を用いることができる。例えば、多孔質金属板を用いてリチウムイオン二次電池の正極を作製する場合には、正極活物質として、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、リン酸鉄リチウム等のリチウム金属酸化物等を用いることができる。また、導電助剤としては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、活性炭、黒鉛炭素繊維、導電性金属酸化物等を用いることができる。また、結着剤としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン・プロピレン共重合体、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を用いることができる。
【００４０】
活物質合剤の充填は、例えば以下の方法により行うことができる。まず、上記の活物質合剤を溶媒に分散させて活物質スラリーを調製する。溶媒としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、水等が好適であるが、これ以外の溶媒を用いることもできる。結着剤としてポリフッ化ビニリデンを用いる場合には、ＮＭＰを溶媒に用いることが好ましい。また、結着剤としてポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を用いる場合は、水を溶媒に用いることが好ましい。
【００４１】
次いで、活物質スラリーを上記多孔質金属板の気孔内に進入させる。活物質を進入させる方法としては、例えば圧入法や浸漬法等の公知の方法を用いることができる。圧入法により活物質スラリーを進入させる場合には、処理槽を多孔質金属板により２つの領域に区画した後、多孔質金属板によって隔てられた一方の領域に活物質スラリーを注ぎ入れる。次いで、一方の領域と他方の領域との間に圧力差を生じさせ、差圧により多孔質金属板の気孔に活物質スラリーを進入させる。この時の圧力差は、一方側（活物質スラリー側）を加圧することにより生じさせてもよく、他方側を減圧することにより生じさせてもよい。また、浸漬法により活物質スラリーを進入させる場合には、活物質スラリーを満たした処理槽に多孔質金属板を浸漬すればよい。このとき、処理槽内を減圧することにより、活物質スラリーをより深部まで進入させることができる。
【００４２】
なお、活物質スラリーは、溶媒量が少ないほど粘度が高くなるため、多孔質金属板の深部まで進入させることが難しくなる。高い粘度の活物質スラリーを従来の多孔質金属板に進入させる場合には、活物質合剤が多孔質金属板の深部まで充填されにくくなり、活物質合剤の充填率が低下するおそれがある。一方、上記多孔質金属板は、気孔率及びアスペクト比の平均が上記特定の範囲に制御されているため、比較的高い粘度の活物質スラリーを用いる場合にも多孔質金属板の深部まで活物質スラリーを進入させることができる。そのため、上記の問題を回避し、多孔質金属板の深部まで活物質合剤を充填することができる。
【００４３】
活物質スラリーを進入させた後、気孔内の活物質スラリーを乾燥させて溶媒を除去する。以上により、気孔内に活物質合剤が充填される。なお、活物質スラリーの乾燥は、例えば、活物質スラリーを含む多孔質金属板を５０〜２００℃の温度に１〜６０分間保持することにより実施できる。
【００４４】
（多孔質金属板の製造方法）
上記多孔質金属板は、上記式（１）の関係を満足するように供給量を制御しながら一対のロールの間に混合粉末を供給し、次いで、一対のロールにより混合粉末を圧延して圧延体を作製し、その後、圧延体から支持粉末を除去することにより作製できる。以下、各工程について詳説する。
【００４５】
・混合粉末の準備
上記金属粉末と上記支持粉末とを混合して上記混合粉末を準備する。金属粉末と支持粉末との混合には、公知の手段を用いることができる。例えば、金属粉末と支持粉末との混合には、タンブラーミキサー、ドラムミキサー等の各種ミキサーや、Ｖ型混合機、Ｗ型混合機、振動攪拌機、容器回転混合機等の混合装置を用いることができる。
【００４６】
金属粉末と支持粉末との混合比は、上述したように、体積比で金属粉末：支持粉末＝３：７〜１：１９の範囲とする。すなわち、混合粉末中の金属粉末の体積比率は５〜３０体積％であり、支持粉末の体積比率は７０〜９５体積％である。混合比率が上記特定の範囲内である混合粉末を用いることにより、得られる多孔質金属板の気孔率を７０〜９５％の範囲内に制御することができる。多孔質金属板の気孔率を高める観点からは、支持粉末の体積比率を７５〜９５体積％とすることが好ましく、８０〜９０体積％とすることがより好ましい。
【００４７】
・混合粉末の供給
上記のようにして得られた混合粉末は、供給量を制御しながら一対のロールの間に供給される。混合粉末の供給量は、接触弧長Ｌd［ｍｍ］とロール半径Ｒ［ｍｍ］との比が上記式（１）を満足するように制御する。供給量の制御には、例えば、遮蔽板や仕切り板等を有するホッパを用いることができる。
１／１２  ≦  Ｌd／Ｒ  ≦  １／１０          ・・・（１）
但し、上記式（１）において、Ｌdは上記混合粉末と上記一対のロールとの接触弧長であり、Ｒは上記ロールの半径である。
【００４８】
ここで、接触弧長Ｌdは、下記式（２）より求められる値である。
【００４９】
【数１】
2016003362.tif 000003
【００５０】
上記式（２）において、Ｒはロール半径［ｍｍ］、ｈ0は一対のロールの入側における板厚［ｍｍ］、ｈ1は一対のロールの出側における板厚［ｍｍ］である。入側板厚ｈ0は、一対のロールの入側において混合粉末とロールとが接触している部分の最大幅に等しい。また、出側板厚ｈ1は、入側板厚ｈ0及びロール間のギャップにより制御される値である。なお、本願においては、圧下率の上限が５０％程度となり、これ以上の圧下率の実現が困難であることが実験的に確認されている。それ故、入側板厚ｈ0及び出側板厚ｈ1の値によっては、接触弧長Ｌdとロール半径Ｒとの比を上記式（１）の範囲内に制御するために、ロール半径Ｒを変更する必要がある。
【００５１】
接触弧長Ｌdとロール半径Ｒとの比が上記式（１）を満たすように上記混合粉末の供給量を制御することにより、上記多孔質金属板における気孔のアスペクト比の平均を上記特定の範囲内に制御することができる。混合粉末の供給量が多すぎる結果、接触弧長Ｌdとロール半径Ｒとの比が１／１０より大きくなる場合には、アスペクト比の平均が５を超え、気孔が過度に扁平な形状となる。その結果、多孔質金属板の特性が不十分となり、例えば多孔質金属板を電池電極等に用いる場合に、活物質等の充填率が低下するおそれがある。また、この場合には、支持粉末の変形や崩壊によって支持粉末の表面積が過度に大きくなるため、金属粉末が不足し、壁部の連なりが途切れ易くなる。特に、アスペクト比の平均が８を超える場合には、支持粉末粒子が圧延方向に過度に延びるため、金属粉末が支持粉末粒子を被覆しきれなくなる。その結果、圧延板の亀裂が発生する。
【００５２】
一方、上記混合粉末の供給量が少なすぎる結果、接触弧長Ｌdとロール半径Ｒとの比が１／１２未満となる場合には、圧延体が途切れるなどのトラブルが発生するおそれがあり、健全な多孔質金属板を得ることが困難である。
【００５３】
上記混合粉末の供給量を制御することによりアスペクト比の平均を制御できる原理は、以下の通りである。一対のロールに挟まれた混合粉末は、ロールの回転によってせん断力を受ける。このせん断力が過度に大きい場合には、支持粉末が脆性破壊し、圧延方向に延びているかのような挙動を示す。その結果、扁平な形状を呈する気孔が形成されやすくなる。なお、支持粉末が圧延中に脆性破壊したとしても、支持粉末の周囲に存在する金属粉末が脆性破壊とほぼ同時に壁部を形成するため、支持粉末が脱落することは無い。
【００５４】
扁平な気孔の形成を抑制するためには、圧延中のせん断力を軽減することが有効である。圧延中のせん断力は圧延トルクと相関があると考えられ、下記式（３）で表される圧延トルクＧ[Ｎ・ｍｍ／ｍｍ]を低減することによりせん断力を軽減できると考えられる。
【００５５】
【数２】
2016003362.tif 000004
【００５６】
但し、上記式（３）において、Ｒはロール半径[ｍｍ]、Ｇは単位幅当たりの圧延トルク[Ｎ・ｍｍ／ｍｍ]、τは混合粉末にかかるせん断応力[Ｎ／ｍｍ2]、θは噛み込み角[ｒａｄ]、ｄｘは接触弧長[ｍｍ]を表す。
【００５７】
上記式（３）におけるせん断応力τは、圧延中に上記混合粉末に加わる応力であるため、圧延領域、即ちロール間において応力の加わる領域に存在する混合粉末の量が少ないほどせん断応力τが小さくなる。また、上記式（３）における積分項は、接触弧長全体に亘って−τ／ｃｏｓθを積分している。そのため、一対のロールの間に供給する混合粉末の量を少なくして接触弧長を短くすることにより、積分項全体の値を小さくすることができる。
【００５８】
従って、上記混合粉末の供給量を少なくすることにより、上記式（３）におけるτを小さくできると共に、積分項全体を小さくすることができる。その結果、圧延トルクＧを減少させることができる。そして、圧延トルクＧの減少に伴って混合粉末に作用するせん断力が軽減されると考えられるため、支持粉末が圧延方向に延びているかのような挙動を抑え、扁平な気孔の形成を抑制することができる。
【００５９】
・混合粉末の圧延
一対のロールの間に供給された上記混合粉末は、ロールの回転に伴って移動し、一対のロールに挟まれて圧延される。圧延時に混合粉末に加わる圧力によって金属粉末が塑性変形し、金属粉末表面の酸化皮膜を破壊することができる。そして、金属新生面同士が当接することにより、金属粉末の粒子同士を結合させることができる。
【００６０】
一対のロールにおけるロールギャップは、所望の出側板厚ｈ1に合わせて適宜設定する。
【００６１】
上記混合粉末の圧延は、例えば汎用されている圧延機を使用して圧延を行うことができる。圧延技術としては、公知のあらゆる圧延技術を利用することができる。圧延時に公知の潤滑剤を使用しても良いが、気孔の形成に支持粉末が必要なため、支持粉末が除去されてしまう潤滑剤を用いることはできない。例えば支持粉末として水溶性塩を使用する場合には、非水系の潤滑剤を使用することはできるが、支持粉末の溶出を招く水系の潤滑剤は使用することができない。
【００６２】
上記混合粉末の圧延は、冷間圧延または熱間圧延のいずれであっても良い。熱間圧延により上記圧延体を作製する場合には、例えば、予熱したロールにより圧延する方法、圧延中にロールを加熱する方法、圧延前に混合粉末を予熱する方法及び圧延中に混合粉末を加熱する方法等を採用することができる。なお、これらの方法は、単独で用いてもよく、併用しても良い。
【００６３】
熱間圧延により上記圧延体を作製する場合には、圧延時の温度が高いほど金属粉末及び支持粉末の変形が容易になると共に、金属粉末同士の結合が進行し易い。しかしながら、圧延時の温度が過度に高くなる場合には、金属粉末や支持粉末が溶融し、圧延体を作製できなくなるおそれがある。
【００６４】
圧延中の混合粉末の温度を上記特定の範囲に制御するためには、圧延前に混合粉末を予熱する方法を採用することが有効である。予熱を行う場合、混合粉末の温度は、使用する支持粉末の融点未満であり、かつ、金属粉末の再結晶温度以上融点未満とすることが好ましい。例えば純アルミニウム及び塩化ナトリウムの混合粉末を熱間圧延する場合には、混合粉末を３００〜５００℃の範囲まで予熱することが好ましい。
【００６５】
予熱したロールにより圧延する方法または圧延中にロールを加熱する方法を採用する場合には、金属粉末や支持粉末の溶融を防止するため、支持粉末及び金属粉末の融点を超えないようにロールの温度を設定する必要がある。
【００６６】
・圧延体の焼結処理
上記混合粉末を圧延した後、必要に応じて、得られた圧延体を加熱して焼結処理を行っても良い。圧延体を加熱することにより、壁部を構成する金属粉末同士の結合が促進され、壁部の強度を向上させることができる。焼結処理における加熱温度Ｔh［℃］は、金属粉末の融点をＴmm［℃］とし、支持粉末の融点をＴms［℃］としたときに、０．９Ｔmm≦Ｔh＜Ｔmsの範囲とすることが好ましい。また、焼結処理における加熱時間は１時間以上とすることが好ましい。
【００６７】
加熱温度が０．９Ｔmm未満である場合には、金属粉末同士の結合を促進する効果が不十分となり、多孔質金属板の強度を向上させる効果が小さくなる。一方、加熱温度がＴms以上である場合には、金属粉末と共に支持粉末が溶融するため、圧延を行うことができず、多孔質金属板を作製することができない。
【００６８】
また、加熱温度がＴmm以上である場合には、金属粉末が溶融して金属粉末同士の密着性を高めることができる。しかしながら、金属粉末の溶融が過度に進む場合には、溶融により生じた液状の金属が気孔を埋めてしまい、多孔質金属板の表面積の減少や気孔率の低下を招くおそれがある。また、この場合には、液状の金属の流出や、急激な酸化などのため、多孔質金属板の強度が不十分となるおそれがある。従って、金属粉末の過度の溶融を抑制しつつ十分な強度向上効果を得るため、焼結処理における加熱温度Ｔhを、０．９Ｔmm≦Ｔh＜Ｔmmの範囲とすることがより好ましい。
【００６９】
また、加熱時間が１時間未満の場合には、金属粉末同士の結合を促進する効果が不十分となり、多孔質金属板の強度を向上させる効果が小さくなる。なお、加熱時間が２４時間を超える場合には、それに見合った強度向上効果を得ることが難しい。そのため、強度向上効果と生産効率とを両立させる観点から、加熱時間を１時間以上２４時間以下とすることがより好ましい。
【００７０】
焼結処理においては、金属粉末が酸化して強度向上効果が低くなることを抑制するために、減圧雰囲気または非酸化性雰囲気下で圧延体の加熱を行うことが好ましい。非酸化性雰囲気としては、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気；水素、分解アンモニア等の還元雰囲気が挙げられる。これらの中でも、減圧雰囲気下で焼結処理を行うことが好ましい。
【００７１】
減圧雰囲気における圧力は、２×１０-2Ｐａ以下とすることが好ましく、１×１０-2Ｐａ以下とすることがより好ましい。圧力が２×１０-2Ｐａを超える場合には、金属粉末表面に吸着した水分の除去が不十分となり、焼結時に酸化が進行して金属粉末の表面に酸化膜が形成されるおそれがある。また、上記の酸化膜は、金属粉末が溶融して生じる液状の金属との濡れ性が低い。そのため、２×１０-2Ｐａを超える圧力下において金属粉末が過度に溶融した場合には、酸化膜にはじかれた液状の金属が圧延体の表面まで染み出すおそれがある。圧延体の表面に染み出た液状の金属は、凝固して略球状の塊となるため、多孔質金属板の品質上好ましくない。
【００７２】
焼結処理を不活性ガス雰囲気下または還元雰囲気下で行う場合には、金属粉末の酸化を抑制する観点から、酸素濃度を２００ｐｐｍ以下、かつ、露点を３５℃以下にすることが好ましい。
【００７３】
・支持粉末の除去
上記圧延体を作製した後、上記支持粉末を除去することにより、上記多孔質金属板を得ることができる。支持粉末の除去は、支持粉末の材質に応じて種々の方法を用いて行うことができるが、溶媒を用いて支持粉末を溶出させる方法を用いることが好ましい。この場合には、多孔質金属板に損傷を与えず、簡便な方法で支持粉末を除去することができる。
【００７４】
例えば支持粉末として水溶性の塩を用いる場合には、圧延体を十分な量の水浴又は流水浴に浸漬する等の方法により、支持粉末を容易に溶出させて除去することができる。この場合、溶出に用いる水の温度を高くすることにより、塩の溶解速度を大きくすることができ、溶出に要する時間を短縮することができる。かかる効果を十分に得るためには、３０℃以上の水を用いることが好ましい。なお、塩の溶出に用いる水は、水道水でも特に問題は無いが、用途によってイオン交換水や蒸留水等の不純物の少ない水を用いてもよい。
【実施例】
【００７５】
上記多孔質金属板の実施例について説明する。多孔質金属板１は、以下の製造方法により作製した。まず、金属粉末２１と、ふるい分け法により得られる粒径分布のメジアン径が金属粉末２１に比べて１０倍以上大きい支持粉末２２とを金属粉末２１：支持粉末２２＝３：７〜１：１９の体積比で混合した混合粉末２を準備した。次いで、図１及び図２に示すように混合粉末２を一対のロール３により圧延して図３や図４に例示する圧延体１０を作製した。その後、圧延体１０から支持粉末２２を除去して多数の気孔を形成した。以上により、多孔質金属板１を作製した。得られた多孔質金属板１の気孔率は７０〜９５％であった。また、圧延方向Ｘ（図１、図３参照）と平行な方向における気孔の長さを圧下方向Ｚにおける気孔の長さで除したアスペクト比の平均が２〜５であった。なお、図１及び図２は、混合粉末を圧延する工程の模式図である。
【００７６】
以下、多孔質金属板１の製造方法を詳細に説明する。本例においては、表１に示す１４種の多孔質金属板１（試験体Ｅ１〜Ｅ１４）を作製した。また、試験体Ｅ１〜Ｅ１４との比較のため、表２に示す８種の多孔質金属板１（試験体Ｃ１〜Ｃ８）を作製した。
【００７７】
（試験体の作製方法）
・混合粉末２の準備
金属粉末２１として、メジアン径の異なる３種類の純Ａｌ（アルミニウム）粉末を準備した。また、支持粉末２２として、メジアン径の異なる３種類のＮａＣｌ（塩化ナトリウム）粉末及びメジアン径が４６３μｍであるＫＣｌ（塩化カリウム）粉末を準備した。これらの粉末を表１に示す体積比で混合し、混合粉末２を調製した。
【００７８】
・混合粉末２の圧延
ロール半径Ｒ：６３ｍｍ、ロールバレル：３０ｍｍ、常用最大荷重：４９ｋＮの二段圧延機またはロール半径Ｒ：１２７ｍｍ、ロールバレル：１２０ｍｍ、常用最大荷重：３４３ｋＮの二段圧延機のいずれかを用い（表１及び表２の「ロール半径Ｒ」欄参照）、混合粉末２を冷間圧延した。いずれの圧延機も、図１及び図２に示すように、一対のロール３の上方に混合粉末２を供給するホッパ４を有しており、ホッパ４から排出される混合粉末２が重力により一対のロール３の間に供給されるように構成されている。また、ホッパ４の排出口近傍には可動式の遮蔽板４１が設けられており、遮蔽板４１を移動させることにより、ホッパ４の壁面４２と遮蔽板４１との間の隙間を変化させて混合粉末２の供給量を制御できるように構成されている。
【００７９】
圧延における入側板厚ｈ0は、混合粉末２とロール３とが接触している部分の最大幅（図２参照）である。入側板厚ｈ0は、遮蔽板４１を移動させて混合粉末２の供給量を調節することにより、表１及び表２に示す値に設定した。また、出側板厚ｈ1は、ロール３間のギャップに相当する。出側板厚ｈ1は、圧下率をできるだけ大きくして高圧力で圧延できるように、表１及び表２に示す値に設定した。なお、図２においては、便宜上、圧延体１０の記載を省略した。
【００８０】
以上により、幅８０ｍｍ、長さ１０００ｍｍの圧延体１０を作製した。得られた圧延体１０の外観を目視により観察した結果を表１及び表２の「健全性」の欄に示す。なお、表１及び表２に示した記号は、以下の状態を意味する。健全性の評価は、Ａを合格とし、Ｂ以下を不合格とする。
Ａ：幅８０ｍｍ×長さ１０００ｍｍの健全な圧延体１０が得られた
Ｂ：圧延体１０に亀裂が確認された
Ｃ：圧延体１０が圧延途中で途切れ、幅８０ｍｍ×長さ１０００ｍｍの寸法を有する健全な圧延体１０が得られなかった
【００８１】
図３及び図４に、圧延体１０の構造の一例を示す。図３は気孔のアスペクト比の平均が３．７となるように作製した圧延体１０の断面ＳＥＭ（走査型二次電子顕微鏡）像であり、図４は気孔のアスペクト比の平均が７．１となるように作製した圧延体１０の断面ＳＥＭ像である。なお、図３及び図４における横方向は圧延方向Ｘであり、縦方向は圧下方向Ｚである。
【００８２】
図３及び図４より知られるように、圧延体１０は、支持粉末２２と、支持粉末２２を取り囲むように形成された壁部２１１とを有している。圧延に続く支持粉末２２の除去工程においては壁部２１１の形状がほぼ維持された状態で支持粉末２２が除去されるため、図３及び図４に示した壁部２１１の構造は、多孔質金属板１における壁部２１１の構造とほぼ同一である。これらの図の比較から、アスペクト比の平均が大きいほど個々の気孔が圧下方向Ｚに狭くなると共に板幅方向における気孔の断面積が小さくなり、活物質等が充填されにくくなることが理解できる。
【００８３】
・圧延体１０の焼結処理及び支持粉末２２の除去
次いで、圧延体１０を６７０℃で５分間加熱して焼結処理を行った。その後、圧延体１０を流水中に２４時間浸漬して支持粉末２２を溶出させ、流水から取り出した後に乾燥させた。以上により多孔質金属板１（試験体Ｅ１〜Ｅ１４、試験体Ｃ１〜Ｃ８）を作製した。なお、試験体Ｃ１及び試験体Ｃ３は、圧延体１０を流水中に浸漬した際に崩壊し、多孔質金属板１の構造を維持することができなかった。それ故、試験体Ｃ１及び試験体Ｃ３については、以降の評価を実施していない。
【００８４】
（試験体の評価）
以上により得られた試験体について、支持粉末２２の残留率、気孔率及びアスペクト比の平均の測定を行った。また、試験体を電池電極に用いる場合の特性として、活物質合剤の充填率の測定を行った。
【００８５】
・支持粉末２２の残留率
圧延体１０から幅２０ｍｍ×長さ２０ｍｍの試験片を採取し、上記の焼結処理及び支持粉末２２の除去に記載した手順に従って支持粉末２２を除去した。この試験片を粉砕した後、得られた微粉末０．１ｇを２００ｍｌの蒸留水に加えて２０分間攪拌して懸濁液を調製した。この懸濁液には、微粉末中に残留した支持粉末２２に由来する塩素イオンが含まれている。
【００８６】
次いで、懸濁液をディスミックフィルター（孔径０．２μｍ）により濾過して微粉末を除去し、ろ液を回収した。その後、ろ液中の塩素イオン濃度をイオンクロマトグラフ装置によって測定し、得られた塩素イオン濃度から上記微粉末中の支持粉末２２の含有量ｗs［ｇ］を逆算した。そして、得られたｗsの値及び上記微粉末の総質量ｗtotal［ｇ］を用い、下記式（４）から支持粉末２２の残留率［％］を算出した。なお、本例における上記微粉末の総質量ｗtotalは、上述したとおり０．１ｇである。
支持粉末２２の残留率［％］  ＝  （ｗs／ｗtotal）×１００    ・・・（４）
【００８７】
以上により算出した支持粉末２２の残留率を表１及び表２に示し、併せてその評価を以下の記号により示した。支持粉末２２の残留率は、Ａ以上の評価を合格とする。
Ａ＋：残留率＜０．５％
Ａ：０．５％≦残留率＜１％
Ｂ：１％≦残留率
【００８８】
・気孔率
圧延体１０から幅２０ｍｍ×長さ２０ｍｍの試験片を採取し、上記の焼結処理及び支持粉末２２の除去に記載した手順に従って支持粉末２２を除去した。この試験片の見掛け密度ｄsample［ｇ／ｃｍ3］を測定し、下記式（５）を用いて気孔率［％］を算出した。なお、下記式中の記号ρAlは純Ａｌ粉末の真密度であり、本例においてはρAl＝２．６９９［ｇ／ｃｍ3］である。
気孔率  ＝  （１−ｄsample／ρAl）×１００    ・・・（５）
【００８９】
以上により算出した気孔率を表１及び表２に示した。気孔率は、７０〜９５％を合格とする。
【００９０】
・アスペクト比の平均
壁部２１１を変形させないように注意しつつ各試験体を切断し、板幅方向に垂直な断面を露出させた。この断面において、圧延方向に３ｍｍずつ間隔をあけた３箇所の断面像を取得した。なお、各断面像は、圧延方向の視野が１ｍｍとなり、板厚方向に試験体全体が収まるように取得した。次いで、上述した方法を用い、断面像に存在する全ての気孔について画像解析により個々の気孔のアスペクト比を算出した。そして、全ての気孔のアスペクト比を平均することにより、各試料における気孔のアスペクト比の平均を算出した。
【００９１】
以上により算出したアスペクト比の平均を表１及び表２に示した。アスペクト比の平均は、２〜５を合格とする。
【００９２】
・活物質合剤の充填率
正極活物質としてリン酸鉄リチウム１００質量部、導電助剤としてアセチレンブラック５．０質量部、結着材としてＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）５．５質量部を秤量し、２００質量部のＮＭＰに分散させて活物質スラリーを調製した。次いで、各試験体から採取した幅１０ｍｍ×長さ１０ｍｍの試験片を１００ｍｌの活物質スラリーと共に処理容器に入れ、ロータリーポンプを用いて処理容器内を減圧して気孔内に活物質スラリーを進入させた。その後、処理容器を大気圧に戻して試験片を取り出した。
【００９３】
次に、ブフナー漏斗にろ紙を敷き、処理容器から取り出した試験片をろ紙上に載置した。この状態において吸引ろ過を行い、試験片に付着した余分な溶媒（ＮＭＰ）を除去した。その後、器内温度を１５０℃に設定した乾燥装置内に試験片を入れ、装置内に１０分間静置して溶媒を乾燥させた。以上により、試験片の気孔内に活物質合剤を充填した。
【００９４】
その後、下記式（６）により活物質合剤の充填率［％］を算出した。
活物質の充填率［％］  ＝  ｄac／ρac×１００  ・・・（６）
但し、上記式（６）中、ｄacは試験片に充填された活物質合剤の見掛け密度［ｇ／ｃｍ3］であり、ρacは活物質合剤の真密度［ｇ／ｃｍ3］である。
【００９５】
上記式（６）におけるρacの値は、活物質合剤に含まれる物質それぞれの真密度及び質量比に基づいて算出することができる。また、ｄacの値は、活物質合剤を充填する前に予め測定した試験片の質量ｗ0［ｇ］、活物質合剤を充填した試験片の質量ｗ1［ｇ］及び試験片の見掛け体積ｖsampleから、下記式（７）〜（９）を用いて算出することができる。
ｄac  ＝  （ｗ1−ｗ0）／ｖvoid  ・・・（７）
ｖvoid  ＝  ｖsample−ｖAl  ・・・（８）
ｖAl  ＝  ｗ0／ρAl  ・・・（９）
【００９６】
但し、上記式（７）〜（９）において用いた記号の意味は、以下の通りである。
ｖvoid：活物質合剤を充填する前の試験片における、気孔の占有体積［ｃｍ3］
ｖAl：試験片における壁部２１１の占有体積［ｃｍ3］
ρAl：アルミニウム粉末の真密度（＝２．６９９［ｇ／ｃｍ3］）
【００９７】
以上により算出した活物質合剤の充填率を表１及び表２に示し、併せてその評価を以下の記号により示した。活物質合剤の充填率は、Ａ以上の評価を合格とする。
Ａ＋：２６．０％≦充填率
Ａ：１０．０％≦充填率＜２６．０％
Ｂ：充填率＜１０．０％
【００９８】
表１より知られるように、試験体Ｅ１〜Ｅ１４は、混合粉末２に使用した各粉末の粒径及び混合比、混合粉末２の供給量に関わる接触弧長Ｌdとロール３半径Ｒとの比が上記特定の範囲内である。その結果、試験体Ｅ１〜Ｅ１４は、全ての評価項目において合格となり、優れた特性を示した。
【００９９】
一方、表２より知られるように、試験体Ｃ１は、金属粉末２１の混合割合が少な過ぎたため、壁部２１１が十分に形成されなかった。そのため、圧延体１０を水洗して支持粉末２２を除去した後に、多孔質金属板１の構造を維持することができなかった。
【０１００】
試験体Ｃ２は、支持粉末２２の混合割合が少な過ぎたため、支持粉末２２の粒子が壁部２１１により隔離された構造が比較的多く形成された。その結果、水洗により除去されない支持粉末２２が残留し、支持粉末２２の残留率が不合格となった。また、支持粉末２２の混合割合が少な過ぎたため、気孔率が不合格となった。また、アスペクト比の平均は合格であったが、低い気孔率のために活物質スラリーが気孔内に進入しにくくなった結果、活物質合剤の充填率が低下し不合格となった。
【０１０１】
試験体Ｃ３は、支持粉末２２のメジアン径が金属粉末２１のメジアン径の１０倍未満であったため、金属粉末２１が支持粉末２２を十分に覆うことができなかった。その結果、壁部２１１が十分に形成されず、圧延体１０を水洗して支持粉末２２を除去した後に多孔質金属板１の構造を維持することができなかった。
【０１０２】
試験体Ｃ４及びＣ５は、混合粉末２の供給量を抑制し過ぎた為に、圧延中に混合粉末の供給が途切れた。その結果、所定の寸法を有する連続した圧延体１０を作製することができなかった。
【０１０３】
試験体Ｃ６〜Ｃ８は、混合粉末２の供給量が過多となったため圧延トルクＧが増大し、これに伴って混合粉末２に作用するせん断力が過大となった。その結果、気孔が過度に扁平な形状となり、アスペクト比の平均が５を超えて不合格となった。また、気孔が過度に扁平な形状となったため、板幅方向における気孔の断面積が小さくなり、活物質スラリーが進入しにくくなった。その結果、活物質合剤の充填率が低下して不合格となった。
【０１０４】
【表１】
2016003362.tif 000005
【０１０５】
【表２】
2016003362.tif 000006
【符号の説明】
【０１０６】
１  多孔質金属板
１０  圧延体
２  混合粉末
２１  金属粉末
２２  支持粉末
３  ロール
【図１】
2016003362.tif 000007
【図２】
2016003362.tif 000008
【図３】
2016003362.tif 000009
【図４】
2016003362.tif 000010