[发明专利]金属多孔体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及可用于各种电池、电容器、燃料电池等的集电体的金属多孔体。

背景技术

通常，已知这样的金属多孔体的制造方法，其中，使树脂多孔体具有导电性，在所得多孔体上形成由金属构成的电镀层，并且可任选地通过煅烧除去该树脂多孔体。例如，专利文献1中描述了此方法。

此外，作为具有耐氧化性、耐腐蚀性和高孔隙率并且适用于各种电池、电容器和燃料电池等的集电体的金属多孔体，已提出了由镍-锡合金构成的金属多孔体。例如，专利文献2中描述了该金属多孔体。此外，作为具有高耐腐蚀性的金属多孔体，已提出了由镍-铬合金构成的金属多孔体。例如，专利文献3中描述了该金属多孔体。

然而，近年来，人们愈加需要各种电池、电容器和燃料电池等具有更高的功率和更高的容量(小型化)。伴随着这种需求，也需要构成集电体的金属多孔体具有更高的耐氧化性和耐腐蚀性。

引用列表

专利文献

[专利文献1]日本未审查专利申请公开No.11-154517

[专利文献2]日本未审查专利申请公开No.2012-132083

[专利文献3]日本未审查专利申请公开No.2012-149282

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供这样一种金属多孔体，该金属多孔体的耐腐蚀性高于由镍-锡二元合金构成的现有金属多孔体和由镍-铬二元合金构成的现有金属多孔体的耐腐蚀性。

解决问题的手段

本发明人发现，通过采用特征(1)金属多孔体至少含有镍、锡和铬，从而实现了上述目的。

需要注意的是，在上述特征(1)中，除了镍、锡和铬之外，金属多孔体还可包含有意添加或不可避免的一种或多种其它添加元素，只要能实现上述目的即可。

在本发明中，上述特征(1)优选与如下特征(2)至(5)结合。

(2)在上述(1)中所述的金属多孔体中，包含于所述金属多孔体中的锡与所述金属多孔体的重量比优选为5重量％以上25重量％以下。

(3)在上述(1)或(2)中所述的金属多孔体中，包含于所述金属多孔体中的铬与所述金属多孔体的重量比优选为1重量％以上45重量％以下，更优选为5重量％以上20重量％以下。

(4)在上述(1)至(3)中任意一项所述的金属多孔体中，优选包含选自由磷、硼、铝、钛、锰、钴、铜、钼和钨构成的组中的至少一种元素作为添加元素，其中所述添加元素与所述金属多孔体的重量比优选为15重量％以下。

(5)在上述(1)至(4)中任意一项所述的金属多孔体中，所述金属多孔体优选为具有三维网状骨架的金属构造体。

本发明人发现，通过采用如下特征(6)至(16)可以制造满足上述目的的金属多孔体。

(6)一种制造金属多孔体的方法，其优选包括：导电覆层形成步骤，其中在由树脂材料形成的多孔基材的表面上形成含有铬的导电覆层；金属层形成步骤，其中在所述导电覆层的表面上以任意顺序形成镍层和锡层；除去所述多孔基材的除去步骤；以及扩散步骤，其中通过热处理使金属原子在所述镍层和所述锡层之间相互扩散，并使包含于所述导电覆层中的铬扩散至所述镍层和所述锡层中。

(7)一种制造金属多孔体的方法，其优选包括：导电覆层形成步骤，其中在由树脂材料形成的多孔基材的表面上形成含有锡的导电覆层；金属层形成步骤，其中在所述导电覆层的表面上以任意顺序形成镍层和铬层；除去所述多孔基材的除去步骤；以及扩散步骤，其中通过热处理使金属原子在所述镍层和所述铬层之间相互扩散，并使包含于所述导电覆层中的锡扩散至所述镍层和所述铬层中。

(8)一种制造金属多孔体的方法，其优选包括：导电覆层形成步骤，其中在由树脂材料形成的多孔基材的表面上形成含有锡和铬的导电覆层；金属层形成步骤，其中在所述导电覆层的表面上形成镍层；除去所述多孔基材的除去步骤；以及扩散步骤，其中通过热处理使包含于所述导电覆层中的锡和铬扩散至所述镍层中。

(9)一种制造金属多孔体的方法，其优选包括：导电覆层形成步骤，其中在由树脂材料形成的多孔基材的表面上形成导电覆层；金属层形成步骤，其中在所述导电覆层的表面上以任意顺序形成镍层、锡层和铬层；除去所述多孔基材的除去步骤；以及扩散步骤，其中通过热处理使金属原子在所述镍层、锡层和铬层之间相互扩散。