金屬多孔體及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可用于各種電池、電容器、燃料電池等的集電體的金屬多孔體。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，已知這樣的金屬多孔體的制造方法，其中，使樹(shù)脂多孔體具有導(dǎo)電性，在所得多孔體上形成由金屬構(gòu)成的電鍍層，并且可任選地通過(guò)煅燒除去該樹(shù)脂多孔體。例如，專利文獻(xiàn)I中描述了此方法。
[0003]此外，作為具有耐氧化性、耐腐蝕性和高孔隙率并且適用于各種電池、電容器和燃料電池等的集電體的金屬多孔體，已提出了由鎳-錫合金構(gòu)成的金屬多孔體。例如，專利文獻(xiàn)2中描述了該金屬多孔體。此外，作為具有高耐腐蝕性的金屬多孔體，已提出了由鎳-鉻合金構(gòu)成的金屬多孔體。例如，專利文獻(xiàn)3中描述了該金屬多孔體。
[0004]然而，近年來(lái)，人們愈加需要各種電池、電容器和燃料電池等具有更高的功率和更高的容量(小型化)。伴隨著這種需求，也需要構(gòu)成集電體的金屬多孔體具有更高的耐氧化性和耐腐蝕性。
[0005]引用列表
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007][專利文獻(xiàn)I]日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.11-154517
[0008][專利文獻(xiàn)2]日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2012-132083
[0009][專利文獻(xiàn)3]日本未審查專利申請(qǐng)公開(kāi)N0.2012-149282

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]技術(shù)問(wèn)題
[0011]本發(fā)明的目的是提供這樣一種金屬多孔體，該金屬多孔體的耐腐蝕性高于由鎳-錫二元合金構(gòu)成的現(xiàn)有金屬多孔體和由鎳-鉻二元合金構(gòu)成的現(xiàn)有金屬多孔體的耐腐蝕性。
[0012]解決問(wèn)題的手段
[0013]本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)采用特征(I)金屬多孔體至少含有鎳、錫和鉻，從而實(shí)現(xiàn)了上述目的。
[0014]需要注意的是，在上述特征(I)中，除了鎳、錫和鉻之外，金屬多孔體還可包含有意添加或不可避免的一種或多種其它添加元素，只要能實(shí)現(xiàn)上述目的即可。
[0015]在本發(fā)明中，上述特征(I)優(yōu)選與如下特征(2)至(5)結(jié)合。
[0016](2)在上述⑴中所述的金屬多孔體中，包含于所述金屬多孔體中的錫與所述金屬多孔體的重量比優(yōu)選為5重量％以上25重量％以下。
[0017](3)在上述⑴或⑵中所述的金屬多孔體中，包含于所述金屬多孔體中的鉻與所述金屬多孔體的重量比優(yōu)選為I重量％以上45重量％以下，更優(yōu)選為5重量％以上20重量％以下。
[0018](4)在上述(I)至(3)中任意一項(xiàng)所述的金屬多孔體中，優(yōu)選包含選自由磷、硼、鋁、鈦、錳、鈷、銅、鉬和鎢構(gòu)成的組中的至少一種元素作為添加元素，其中所述添加元素與所述金屬多孔體的重量比優(yōu)選為15重量％以下。
[0019](5)在上述(I)至(4)中任意一項(xiàng)所述的金屬多孔體中，所述金屬多孔體優(yōu)選為具有三維網(wǎng)狀骨架的金屬構(gòu)造體。
[0020]本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過(guò)采用如下特征(6)至(16)可以制造滿足上述目的的金屬多孔體。
[0021](6) 一種制造金屬多孔體的方法，其優(yōu)選包括:導(dǎo)電覆層形成步驟，其中在由樹(shù)脂材料形成的多孔基材的表面上形成含有鉻的導(dǎo)電覆層；金屬層形成步驟，其中在所述導(dǎo)電覆層的表面上以任意順序形成鎳層和錫層；除去所述多孔基材的除去步驟；以及擴(kuò)散步驟，其中通過(guò)熱處理使金屬原子在所述鎳層和所述錫層之間相互擴(kuò)散，并使包含于所述導(dǎo)電覆層中的鉻擴(kuò)散至所述鎳層和所述錫層中。
[0022](7) 一種制造金屬多孔體的方法，其優(yōu)選包括:導(dǎo)電覆層形成步驟，其中在由樹(shù)脂材料形成的多孔基材的表面上形成含有錫的導(dǎo)電覆層；金屬層形成步驟，其中在所述導(dǎo)電覆層的表面上以任意順序形成鎳層和鉻層；除去所述多孔基材的除去步驟；以及擴(kuò)散步驟，其中通過(guò)熱處理使金屬原子在所述鎳層和所述鉻層之間相互擴(kuò)散，并使包含于所述導(dǎo)電覆層中的錫擴(kuò)散至所述鎳層和所述鉻層中。
[0023](8) 一種制造金屬多孔體的方法，其優(yōu)選包括:導(dǎo)電覆層形成步驟，其中在由樹(shù)脂材料形成的多孔基材的表面上形成含有錫和鉻的導(dǎo)電覆層；金屬層形成步驟，其中在所述導(dǎo)電覆層的表面上形成鎳層；除去所述多孔基材的除去步驟；以及擴(kuò)散步驟，其中通過(guò)熱處理使包含于所述導(dǎo)電覆層中的錫和鉻擴(kuò)散至所述鎳層中。
[0024](9) 一種制造金屬多孔體的方法，其優(yōu)選包括:導(dǎo)電覆層形成步驟，其中在由樹(shù)脂材料形成的多孔基材的表面上形成導(dǎo)電覆層；金屬層形成步驟，其中在所述導(dǎo)電覆層的表面上以任意順序形成鎳層、錫層和鉻層；除去所述多孔基材的除去步驟；以及擴(kuò)散步驟，其中通過(guò)熱處理使金屬原子在所述鎳層、錫層和鉻層之間相互擴(kuò)散。
[0025](10) 一種制造金屬多孔體的方法，其優(yōu)選包括:導(dǎo)電覆層形成步驟，其中在由樹(shù)脂材料形成的多孔基材的表面上形成導(dǎo)電覆層；金屬層形成步驟，其中在所述導(dǎo)電覆層的表面上以任意順序形成鎳-錫合金層和鉻層；除去所述多孔基材的除去步驟；以及擴(kuò)散步驟，其中通過(guò)熱處理使金屬原子在所述鎳-錫合金層和所述鉻層之間相互擴(kuò)散。
[0026](11) 一種制造金屬多孔體的方法，其優(yōu)選包括:導(dǎo)電覆層形成步驟，其中在由樹(shù)脂材料形成的多孔基材的表面上形成導(dǎo)電覆層；金屬層形成步驟，其中在所述導(dǎo)電覆層的表面上以任意順序形成鎳-鉻合金層和錫層；除去所述多孔基材的除去步驟；以及擴(kuò)散步驟，其中通過(guò)熱處理使金屬原子在所述鎳-鉻合金層和所述錫層之間相互擴(kuò)散。
[0027](12) 一種制造金屬多孔體的方法，其優(yōu)選包括:導(dǎo)電覆層形成步驟，其中在由樹(shù)脂材料形成的多孔基材的表面上形成含錫的導(dǎo)電覆層；金屬層形成步驟，其中在所述導(dǎo)電覆層的表面上形成鎳-鉻合金層；除去所述多孔基材的除去步驟；以及擴(kuò)散步驟，其中通過(guò)熱處理使包含于所述導(dǎo)電覆層中的錫擴(kuò)散至所述鎳-鉻合金層中。
[0028](13) 一種制造金屬多孔體的方法，其優(yōu)選包括:導(dǎo)電覆層形成步驟，其中在由樹(shù)脂材料形成的多孔基材的表面上形成含鉻的導(dǎo)電覆層；金屬層形成步驟，其中在所述導(dǎo)電覆層的表面上形成鎳-錫合金層；除去所述多孔基材的除去步驟；以及擴(kuò)散步驟，其中通過(guò)熱處理使包含于所述導(dǎo)電覆層中的鉻擴(kuò)散至所述鎳-錫合金層中。
[0029](14) 一種制造金屬多孔體的方法，其優(yōu)選包括:導(dǎo)電覆層形成步驟，其中在由樹(shù)脂材料形成的多孔基材的表面上形成導(dǎo)電覆層；金屬層形成步驟，其中在所述導(dǎo)電覆層的表面上形成鎳-錫-鉻合金層；以及除去所述多孔基材的除去步驟。
[0030](15) 一種制造金屬多孔體的方法，其優(yōu)選包括:導(dǎo)電覆層形成步驟，其中在由樹(shù)脂材料形成的多孔基材的表面上形成導(dǎo)電覆層；金屬層形成步驟，其中在所述導(dǎo)電覆層的表面上以任意順序形成鎳層和錫層；除去所述多孔基材的除去步驟；以及進(jìn)行鉻化處理的鉻化處理步驟，其在進(jìn)行所述除去步驟以除去所述多孔基材之后進(jìn)行。
[0031](16) 一種制造金屬多孔體的方法，其優(yōu)選包括:導(dǎo)電覆層形成步驟，其中在由樹(shù)脂材料形成的多孔基材的表面上形成含錫的導(dǎo)電覆層；金屬層形成步驟，其中在所述導(dǎo)電覆層的表面上形成鎳層；除去所述多孔基材的除去步驟；以及進(jìn)行鉻化處理的鉻化處理步驟，其在進(jìn)行所述除去步驟以除去所述多孔基材之后進(jìn)行。
[0032]發(fā)明效果
[0033]本發(fā)明能夠提供這樣一種金屬多孔體，相比于由鎳-錫二元合金構(gòu)成的現(xiàn)有金屬多孔體和由鎳-鉻二元合金構(gòu)成的現(xiàn)有金屬多孔體，該金屬多孔體具有更高的耐腐蝕性。
[0034]附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0035][圖1]圖1示出了在基于美國(guó)材料與試驗(yàn)學(xué)會(huì)(ASTM)G5-94對(duì)實(shí)施例1和2以及比較例I和2進(jìn)行一次耐腐蝕性試驗(yàn)時(shí)，相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電位與電流值間的關(guān)系。
[0036][圖2]圖2示出了在基于ASTMG5-94對(duì)于實(shí)施例1進(jìn)行一次和五次耐腐蝕性試驗(yàn)時(shí)，相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電位與電流值間的關(guān)系。
[0037][圖3]圖3示出了在基于A