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COMPOSITE SHEET BODY AND ITS MANUFACTURING METHOD

Patent code P110005031
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2005-005822
Publication number P2006-196280A
Patent number P4644801
Date of filing Jan 13, 2005
Date of publication of application Jul 27, 2006
Date of registration Dec 17, 2010
Inventor
  • (In Japanese)高島 正之
  • (In Japanese)米沢 晋
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人福井大学
Title COMPOSITE SHEET BODY AND ITS MANUFACTURING METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite sheet body in which falling-off of particulates accompanied with pulverization of a hydrogen storage alloy, and which is easily deformable, and provide a manufacturing method in which the composite sheet body can be manufactured by a simple process.
SOLUTION: Fiber materials such as pulp that become raw materials of paper are dispersed into a solution together with hydrogen storage alloy particulates 3, and by a similar technique as that of tamezuki (accumulated papermaking), this is poured into a wire cloth (papermaking net) to form this into a sheet-form. When the formed sheet body is dried, a fiber structure 2 in which the fiber materials have been entangled mutually and bonded to each other is formed, and the hydrogen storage alloy particulates 3 are dispersed and retained in the inside. Numerous gaps are formed among the fiber materials in the fiber structure 2 that has excellent gas permeability. Furthermore, the hydrogen storage alloy particulates are easily deformable similar to the paper, and they are locked to the gaps among the fiber materials so that their falling-off is prevented.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年二次電池や燃料電池に用いる材料として水素吸蔵合金が注目されている。水素吸蔵合金は、周囲の温度を低下させるか周囲の水素圧力を上昇させることにより水素を吸収し、周囲の温度を上昇させるか周囲の水素圧力を低下させることにより水素を放出する特性を有しており、その特性を生かして、燃料電池等の水素貯蔵体や水素分離膜、二次電池の電極材料、燃料電池の水素透過膜や水素透過電極等に用いられている。

水素吸蔵合金は、水素の吸収と放出を繰り返すと、結晶格子に歪みが生じて合金に多数の割れが発生し微粉化することが知られている。微粉化することで水素との接触面積が増加することから水素の吸収・放出作用が高まる反面、支持体から脱落して周囲に飛散したり、電極に用いた場合導電性が悪化するといった問題点も指摘されている。

こうした水素吸蔵合金の特性を考慮してシート状に成形する方法が種々提案されている。例えば、特許文献1では、水素吸蔵合金を粉砕した粒状物をPVA溶液と混練してペースト状物を生成し、ペースト状物を撹拌しながらニッケル繊維不織布を浸漬して超音波浴槽中に投入し、ペースト状物が不織布に十分進入した後乾燥させてプレスすることで二次電池の電極を製造する点が記載されている。また、特許文献2では、水素吸蔵合金の粉砕物とニッケル繊維とを混合し、PTFE溶液を添加して混練したペースト状物をシート状に成形した後焼成して多孔質シートとし、これに無電解メッキによりニッケルを添加して電極を製造した点が記載されている。また、特許文献3では、一対のロールの間に、水素吸蔵合金の粉末に炭素の粉末、フッ素樹脂の粉末及びバインダを混合した粉末混合物と、金属製で無孔又は多孔板状の基材を供給し、粉末圧延法により基材の両面に粉末混合物が固着した負極シートを製造した点が記載されている。

なお、和紙原料に炭素繊維や炭素粉添加して超音波発振により均一分散させた点が特許文献4に記載されており、和紙原料に導電性繊維を混合して静電気除去紙を製造した点が特許文献5に記載されている。
【特許文献1】
特開平9-92272号公報
【特許文献2】
特開平5-3029号公報
【特許文献3】
特開2000-113880号公報
【特許文献4】
特開2001-98493号公報
【特許文献5】
登録実用新案第3000969号公報

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、水素吸蔵合金微粉末を担持する複合シート体及びその製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
繊維材料及び水素吸蔵合金微粉末を混合して分散させた水溶液を用いた抄紙により得られ、繊維材料が互いに絡み合って結合されるとともに繊維材料の間に形成された多数の隙間により通気性を有するシート状繊維構造体と、該繊維構造体の内部に分散保持された前記水素吸蔵合金微粉末とを備えていることを特徴とする複合シート体。

【請求項2】
 
繊維材料を分散させた水溶液を用いた抄紙により繊維材料が互いに絡み合って結合されるとともに繊維材料の間に形成された多数の隙間により通気性を有するシート状繊維構造体と、該繊維構造体の内部に層状に分散保持された水素吸蔵合金微粉末層とを備えていることを特徴とする複合シート体。

【請求項3】
 
前記繊維材料は、主としてセルロース繊維からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の複合シート体。

【請求項4】
 
前記繊維材料は、無機繊維又は有機合成繊維を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の複合シート体。

【請求項5】
 
前記シート状繊維構造体及び前記水素吸蔵合金微粉末全体を被覆するように形成された多孔質金属メッキ層を有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の複合シート体。

【請求項6】
 
前記多孔質金属メッキ層は、金属以外の微粒子を含む金属メッキ層であることを特徴とする請求項5に記載の複合シート体。

【請求項7】
 
請求項5又は6に記載の複合シート体からなる電極。

【請求項8】
 
繊維材料及び水素吸蔵合金微粉末を混合して分散させた水溶液を抄紙してシート状に成形し、成形されたシート体を乾燥させることを特徴とする複合シート体の製造方法。

【請求項9】
 
繊維材料及び水素吸蔵合金微粉末を混合して分散させた水溶液を抄紙してシート状に成形し、成形されたシート体を乾燥させ、乾燥させたシート体に対して金属化合物を溶解する溶液中で無電解メッキを施すことにより、前記シート体及び前記水素吸蔵合金微粉末全体を被覆するように金属メッキ層を形成し、前記金属メッキ層を多孔質化することを特徴とする複合シート体の製造方法。

【請求項10】
 
繊維材料及び水素吸蔵合金微粉末を混合して分散させた水溶液を抄紙してシート状に成形し、成形されたシート体を乾燥させ、乾燥させたシート体に対して金属化合物を溶解すると共に金属以外の微粒子を分散させた溶液中で無電解メッキを施すことにより、前記シート体及び前記水素吸蔵合金微粉末全体を被覆するように金属以外の微粒子を含む金属メッキ層を形成することを特徴とする複合シート体の製造方法。

【請求項11】
 
前記水溶液は、水素吸蔵合金微粉末を分散させた紙料液であることを特徴とする請求項8から10のいずれかに記載の複合シート体の製造方法。

【請求項12】
 
紙繊維材料を分散させた水溶液を抄紙してシート状に成形し、成形されたシート体の表面に水素吸蔵合金微粉末を積層し、積層された水素吸蔵合金微粉末層を被覆するように繊維材料を分散させた水溶液を抄紙して積層し、積層されたシート体を乾燥させることを特徴とする複合シート体の製造方法。

【請求項13】
 
繊維材料を分散させた水溶液を抄紙してシート状に成形し、成形されたシート体の表面に水素吸蔵合金微粉末を積層し、積層された水素吸蔵合金微粉末層を被覆するように繊維材料を分散させた水溶液を抄紙して積層し、積層されたシート体を乾燥させ、乾燥させたシート体に対して金属化合物を溶解する溶液中で無電解メッキを施すことにより、前記シート体及び前記水素吸蔵合金微粉末全体を被覆するように金属メッキ層を形成し、前記金属メッキ層を多孔質化することを特徴とする複合シート体の製造方法。

【請求項14】
 
繊維材料を分散させた水溶液を抄紙してシート状に成形し、成形されたシート体の表面に水素吸蔵合金微粉末を積層し、積層された水素吸蔵合金微粉末層を被覆するように繊維材料を分散させた水溶液を抄紙して積層し、積層されたシート体を乾燥させ、乾燥させたシート体に対して金属化合物を溶解すると共に金属以外の微粒子を分散させた溶液中で無電解メッキを施すことにより、前記シート体及び前記水素吸蔵合金微粉末全体を被覆するように金属以外の微粒子を含む金属メッキ層を形成することを特徴とする複合シート体の製造方法。

【請求項15】
 
前記水溶液は、紙料液であることを特徴とする請求項12から14のいずれかに記載の複合シート体の製造方法。

【請求項16】
 
前記水溶液には、増粘剤が添加されていることを特徴とする請求項8から15のいずれかに記載の複合シート体の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2005005822thum.jpg
State of application right Registered
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