JP2001503911A

JP2001503911A - 二次電池電極用の金属フォーム

Info

Publication number: JP2001503911A
Application number: JP52264798A
Authority: JP
Inventors: サッコ，アンソニー・エフ; カーヒル，マイケル・エフ; ギボンズ，ダニエル・ダブリュー; ショー，グレッグ・エス
Original assignee: Eltech Systems Corp
Current assignee: Eltech Systems Corp
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1997-11-03
Publication date: 2001-03-21
Also published as: WO1998021767A3; WO1998021767A2; TW355851B

Abstract

(57)【要約】銅金属フォームまたは大孔径金属フォーム（特に大孔径ニッケル金属フォーム）は、金属水素化物アルカリ二次電池における陰極用支持体として使用される。あるいは銅金属フォームは、リチウムイオン二次電池の電極用支持体としても使用される。電極支持体用の金属フォームは軽量であって、一般には高度に軟質のフォームである。金属フォームは、水素貯蔵合金陰極（たとえば、AB₅タイプの合金やAB₂タイプの合金等の金属合金の活性物質を含有する電極）用の電極支持体として特に有用である。アルカリ二次電池の陰極用支持体としての大孔径金属フォームはさらに、ニッケルカドミウム電池用のカドミウム陰極としても有用である。銅金属フォームはさらに、リチウムイオン二次電池に対しては、陽極もしくは陰極用の支持体として、あるいはそれら両方の支持体として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】二次電池電極用の金属フォーム関連特許出願との相互参照本特許出願は、1996年11月13日付け出願の米国仮特許出願第60/030786号のもたらす利益を特許請求する。技術分野本発明は、金属水素化物アルカリ二次電池の電極支持体として使用される銅金属フォームまたは大孔径金属フォーム（a large pore size metal foam）に関する。大孔径金属フォームとしての電極支持体は、ニッケル−カドミウム電池用の陰極としても作用することができる。銅金属フォームとしての支持体はさらに、リチウムイオン電池において使用することもできる。金属水素化物アルカリ二次電池（たとえば、シールされた再充電可能なニッケル−金属水素化物電池）は、陰極として機能するための活性陰性物質用の合金中に吸収されている水素を使用する。電極用の活性物質は通常、ペーストの形態にて作製する。次いで、このペーストを、通常はフォームタイプの三次元構造物中に導入する、というプロセスに従うのが普通である。フォームは、電極のための支持体（support）または支持材（substrate）を形成する。ニッケル−金属水素化物電池の陰極用にニッケルフォームを使用することが開示されている。さらに、小〜中の気泡直径を有するニッケルフォームを陰極用フォームに使用することも開示されている。従来、100孔/インチ（100pores per inch;100ppi）のオーダーの、小〜中の気泡直径を有するニッケルフォームが有用であることがわかっている。たとえば、一般には水素貯蔵電極を使用して造られた電池（陰極が特殊な水素貯蔵合金またはその水素化物を含有する）に関する米国特許第5,532,076号においては、多孔質のニッケルフォームシートと前記シート中に充填された合金との混合物を使用して電極を形成することが開示されている。ニッケルシートは、約 425ミクロンの中孔サイズ（すなわち、シートに対し約110ppi）を有する。しかしながら最近、これら陰極に対する検討の多くは、多孔プレート電極支持体に向けられている。これらは陰極のための支持体である。これらの支持体は多孔ニッケルプレートであってもよい。プレートは、その両側に活性物質を有することができる。たとえば米国特許第5,529,857号においては、水素吸収性の合金粉末を使用すること、およびそれをスラリーの形態で作製することが開示されている。多孔金属プレートの両側にスラリーを施し、プレートとスラリーの複合体を乾燥して水素吸収性の合金電極を得る。同様に、米国特許第5,525,435号においては、水素貯蔵物質（a hydrogen stor age material）としての金属水素化物（微細な粒度を有する）を混合物の形態で形成させる。この混合物を、多孔ニッケルめっきキャリヤー中に比重にしたがって埋め込む。明らかに低コストの金属（たとえば、ニッケルめっきスチールの多孔金属プレート）を使用するこうした最近の研究開発により、従来から電極支持体として使用されている多孔質ニッケルフォーム物質が置き換えられつつある。金属支持体シートは、金属で製造することもできるし、あるいはニッケルめっき多孔スチールで示されるように、金属で被覆することもできる。陰極のための多孔コレクターの開発が最近の傾向であるが、電極の製造しやすさ等の点に関してはまだ改良の余地がある。さらに、新しい電極支持体（たとえば、打抜金属タイプの支持体）は望ましい三次元構造を有しているとは言えず、また活性物質を保持する能力が低いことがある。したがって、電極支持体に、たとえばペーストの形態で施される水素貯蔵合金のより良好な接着性を得る上でまだ改良の余地がある。同様にリチウムイオン電池の場合、集電体または支持体は金属泊として供給される金属プレートである。電極として機能しているときに、箔は活性物質から離層することがある。これらの箔支持体は三次元構造になっておらず、活性物質を保持する能力が低下する傾向がある。したがって、このような電池系においては、支持体への活性物質の接着性をより良好にするために（特に陰極に関して）まだ改良の余地がある。発明の開示したがって本発明の目的は、活性物質をたとえばペースト形態またはスラリー形態にて電極支持体に施す、という形で水素貯蔵合金電極用の陰極を改良することにある。本発明の他の目的は、活性物質（ペースト形態であってもスラリー形態であってもよい）を電極支持体に施す、という形でリチウムイオン電池用の電極（通常は陰極）を改良することにある。本発明のさらに他の目的は、このような陰極の製造を容易にすること、および活性物質の電極支持体への接着性を強めることにある。本発明のさらに他の目的は、改良された蓄電池用電極（たとえば、水素貯蔵合金粉末を使用した水素貯蔵合金電極）を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、改良されたリチウムイオン電池用電極〔たとえば、リチウム化炭素層間物質（a lithiated carbon intercalation material）を使用した陰極〕を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、ニッケルカドミウム電池中のカドミウム陰極としての改良された電極を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、より高い電池容量を有する、改良された蓄電池用電極を提供することにある。１つの態様においては、本発明は、金属水素化物アルカリ二次電池用の水素吸収性金属合金陰極に関するものであり、このような陰極は、銅金属フォーム支持体部材（a copper metal foam support member）を含んだ支持体を有する。他の態様においては、本発明は、リチウムイオン二次電池用の電極に関するものであり、このとき前記電極が、銅金属フォーム支持体部材を含んだ支持体を有する。さらに他の態様においては、本発明は、アルカリ二次電池用の大孔径金属フォーム支持体部材に関するものであり、このとき前記フォームは、約80孔/インチより大きい孔径と約500g/m²未満の重量を有しており、また前記支持材（substra te）は約0.75mm〜約３mmの範囲内の厚さを有している。特定の態様においては、電極はニッケルカドミウム電池用のカドミウム電極であり、電極は前記の大孔径支持体部材を有する。他の特定の態様においては、本発明はアルカリ二次電池用の陰極に関するものであり、このとき前記陰極が大孔径ニッケル金属フォーム支持体を有していて、大孔径ニッケル金属支持体が前記のようなパラメーターを有する。フォーム支持材には、陰性の活性物質が充填されている。充填材は、たとえばニッケル−金属水素化物電池の場合には水素貯蔵物質であってよく、フォーム支持材は、たとえば、陰性活性物質を含有するペーストもしくはスラリーを先ず最初に形成させることによって充填することができる。次いでこの混合物をフォーム支持材中に含浸させる。こうして得られる物品を、さらなる加工工程（たとえば圧縮行程など）によって処理して、最終的な電池用陰極を形成させることができる。したがってさらなる態様においては、本発明は、大孔径金属フォーム陰極支持体部材（a large pore metal foam negative electrode support member）を供給する工程、このとき前記支持体部材は、約 80孔/インチより大きい孔径と、約420g/m²未満の重量を有する；このような大孔径金属フォームをシートの形態にて造り上げる工程、このとき得られるシート形態の電極支持体部材は、約0.75mm〜約３mmの範囲内の厚さを有する；および陰性の活性物質をシート形態の電極支持体部材中に導入して、充填フォーム陰極をシートの形態にて得る工程；を含む、アルカリ二次電池用の陰極の製造法に関する。さらに他の態様においては、本発明は、前記のようなパラメーターを有する大孔径ニッケル金属フォーム電極支持体部材を特異的に使用する前記製造法に関する。さらに他の態様においては、本発明は、大孔径に限定されない銅金属フォームを金属水素化物アルカリ二次電池における電極支持体部材として使用する前記製造法に関する。さらに他の態様においては、本発明は、少なくとも約0.5mmの厚さを有する、大孔径に限定されない銅金属フォームを、リチウムイオン電池における電極支持体部材として使用する前記製造法に関する。発明を実施するための最良モードアルカリ二次電池用の陰極は、水素貯蔵物質を含有することができる。代表的な電池は、シールされたニッケル−金属水素化物電池である。このような電池に対しては、一般には２つのタイプの合金が使用される。１つのタイプの水素貯蔵物質はＡＢ₂タイプの水素貯蔵合金である。この種類の合金はチタンとジルコニウムを含有する。別の種類の合金はＡＢ₅タイプの合金である。これらは希土類（ミッシュメタル）合金である。これらの合金はランタン−ニッケルをベースとしている。これらの合金については、下記にて詳細に説明する。両方の種類の合金に対し、ベースメタルの一部を他の金属で置き換えて、種々の電池特性を付与することができる。アルカリ二次電池の陰極に有用な代表的な水素貯蔵物質が、たとえば米国特許第5,525,435号に記載されている。アルカリ二次電池用の陰極は、ニッケルカドミウム電池において有用であるような陰極であってよい。このような電池では、充電された状態での陰極用活性物質は、カドミウム金属を含んだカドミウム活性物質である。リチウムイオン電池においては、リチウム化炭素層間物質を陰極用に使用することができる。陽性の活性物質に対しては、リチウム化遷移金属層間化合物を使用することができる。このような作用を有する化合物については、詳細に後述する。本明細書で使用している“支持体部材（support member）”また便宜上単純に表記している“支持体（support）”とは、電池にて使用できる陰極を形成させるために活性物質（たとえば陰性の活性物質）が施される導電性金属フォームを表している。本明細書では、このような支持体を“支持材（substrate）”あるいは“コレクター（collector）”〔“集電体（currenr collector）”というように〕と呼ぶことがある。支持体部材（たとえば銅金属フォーム電極支持体部材）を製造するには、先ず網状の三次元前駆体（たとえばポリウレタンフォーム）を使用する。この前駆体を、無電解的に、次いで電解的に銅を付着させることによって処理する。前駆体網状物質としては、経済性の観点から、有用なポリマーフォームが特に有利である。使用できるポリマーフォームとしては、ポリエステルポリウレタンフォーム、ポリエステル、およびオレフィンポリマーなどがある。市販の好ましい有機ポリマー支持材の例としては、ポリエーテルポリウレタンフォームおよびポリエステルポリウレタンフォームを含めて、フォーメックス・インタナショナル社（Foamex International Inc.）から販売されているポリウレタンフォームがある。言うまでもないが、非フォーム物質も前駆体物質として使用できる。繊維や加工糸を含めたフィラメントが、導電性金属を付着させるための支持材として作用することがある（米国特許第4,370,214号に開示）。連続気泡で有機または無機のフォームもしくはスポンジ〔“孔形成剤（pore-former）”（たとえば、ばらばらになっている“孔形成剤”ビーズやペレットなど）を使用して作製〕が米国特許第4,517,069号に開示されている。このような技術は、熱を加えることによって金属フォームに転化させることのできる金属フォーム前駆体を製造する際に利用できる。前駆体網状物質は、幾らかの導電性を有していてもよい。ポリマーフォームの場合、導電性の付与は、よく知られている多くの方法のいずれかを使用することによって（たとえば、ラテックスグラファイトで被覆することによって）；米国特許第3,926,671号に開示のように、金属粉末で被覆することによって；銅やニッケル等の金属で無電解めっきすることによって；米国特許第4,370,214号に開示のように、ニッケル等の金属を施すことにより増感させることによって；導電性ペイント（たとえば、炭素粉末あるいは銅粉末等の金属粉末を含有するペイント）で被覆することによって；米国特許第4,517,069号に開示のように、孔形成剤を被覆することによって；そして米国特許第4,882,232号に開示のように、金属または合金を使用する陰極スパッタリングによる金属の真空蒸着によって達成することができる。連続気泡のフォームシート（たとえばポリマーフォームシート）を出発物質として使用して多孔質金属物品をシート形態にて製造するための連続的製造法、および前記製造法において電気めっきを使用することが、米国特許第4,978,431号に開示されている。このようなプロセスは、ニッケル金属フォームを製造するのに特に適している。本発明においては、大孔径ニッケル金属フォーム電極支持体も特に有用であると思われる。しかしながら、ＡＢ₂タイプの水素貯蔵合金と共に使用する場合（この場合は、最良の電極安定性を得るのには、大孔径ニッケル金属フォームが有利である）を除いて、銅金属フォーム電極支持体が好ましい場合が最も多い。しかしながら便宜上、これより以後、一般には銅金属フォームについて説明する。上記の連続的製造法のほかに、米国特許第5,300,165号は、メッシュシートと不織布帛シート（一緒に層構造にすることができる）から金属多孔質シートを製造するための類似の方法を提唱している。一般に、電気めっきを使用した場合には、めっき工程の完了後に、得られた金属化物品を洗浄・乾燥することができ、また熱的に処理して、たとえばポリマーコアー物質を分解することができる。場合によっては、金属化物品を、たとえば還元性雰囲気または不活性雰囲気にてアニールしてもよい。熱分解に関しては、米国特許第4,687,553号が多段階熱分解法を開示している。該特許によれば、ニッケルをめっきするとき、約500〜800℃の範囲の温度にて、使用するプラスチックフォームの種類（ポリマーコアー物質）に応じて最大約３時間にわたって熱分解を行う。銅フォームに対してもこのような熱処理を行って、ポリマーコアー物質を分解することができる。このような処理の温度も500〜800℃の範囲であってよい。アニールは、フォームと一緒に行うことができる。銅フォームの場合、70 0〜1000℃の範囲のアニール温度が有効であり、約５分〜約２時間にわたってアニールを行うことができる。アニールは、通常のいずれの方法によっても行うことができる。たとえばニッケルの場合、約800℃〜約1200℃の範囲の温度にて約５分〜約２時間にわたって水素雰囲気中で行う。大孔径金属フォーム支持体部材は、特にそれが大孔径ニッケルフォーム支持体部材であるときは、あるいは銅フォーム支持体部材が大孔径フォーム支持体部材として使用されるときは、約80孔/インチ（ppi）（たとえば、少なくとも約500 ミクロンの孔径）のオーダーより大きい孔径を有していなければならない（しかしながら、工業的に80ppiであるとされているある種のフォームは、600ミクロンという大きな孔径を有することがある）。さらに、言うまでもないことであるが、ppiがより小さくなるということは、孔径がより大きくなるということである。大孔径金属フォーム支持体中に陰性活性物質を充填するのを容易にするために、また支持体に対して望ましいフレキシビリティを付与するために、このような支持体は、約40ppi〜約70ppiの範囲の孔径を有するのが有利である。充填を最も容易にするために、支持体のフレキシビリティを最良にするために、そしてさらに曲げ半径が小さいという特徴をもたせるために、孔径は約50ppi〜約60ppiの範囲であるのが好ましい。支持体部材が大孔径金属フォーム支持体部材（銅フォーム支持体部材）でない場合、このような支持体部材は、約80ppiより大きな孔径を有することもできるし、あるいは約80ppiより小さな孔径を有することもできる。リチウムイオン二次電池用として銅支持体部材を応用するとき、銅フォームがシート形態であって減少した厚さを有する場合は（詳細については後述する）、フォームの機械的フレキシビリティを高めるためには、約80ppiより小さい孔径を有するのが有利である。したがって、このようなフォーム用途に対する孔径は約130ppi以下のオーダーであってもよい。このような用途においては、銅フォーム支持体部材は一般に、約70ppi〜約110ppiの範囲の、またはそれ以上の孔径を有する。電池の構造（一般には、円柱状、ボタン状、およびプリズム状の電池）に関して説明すると、支持体部材は平面状（たとえば、プレート状、あるいはより典型的には、その幅または長さより小さい厚さを有するシート形態）である。これらの構造（本明細書では便宜上単に“シート形態”と呼んでいる）においては、支持材は一般に、約0.75mm〜約３mm（好ましくは約１mm〜約２mm）の範囲のシート厚さを有することができる（たとえば1.5mmのシート厚さ）。しかしながら、銅金属フォームをリチウムイオン電池に応用する場合、シート厚さは約0.5mmという減少した厚さであってもよい。このようなシート厚さにて、とりわけ銅金属フォーム支持体部材は極めて望ましいフレキシビリティを有する（たとえば、円柱状電池における陰極を作製する際に、亀裂のない堅く渦巻き状に巻かれた電極を得るのを可能にするコイル成形適性）。特にシート形態においては、支持体部材は、約0.2cm〜約0.3cmの範囲の曲げ半径を有することができる。このようなフレキシビリティを有していると、支持体は、円柱形状だけでなく渦巻き形状でも使用することができる。言うまでもないことであるが、上記のシート厚さは、シートを圧縮（たとえば、シートの圧延による圧縮）する前の厚さである。このような圧縮が施された場合、シートは一般に約0.1mm〜約1.5mmの範囲の厚さを有する。前記のパラメーター内にて電極への活性物質の最大充填を達成するには、大孔径支持体部材としてのシート形態の支持体部材は、約200g/m²〜約700g/m²の範囲（しかし、一般には約500g/m²未満）の重量を有するのが有利である。銅金属フォーム支持体部材、特にあらゆる孔径を有するこのような部材について考察すると、こうした部材は一般に、約150g/m²以下（たとえば80gまたは100g）〜500g/m² の範囲の重量を有する。最良の充填および電池全体として最良の経済性を得るためには、銅金属支持体部材は、約100g/m²〜約400g/m²の重量を有するのが好ましい。同様に、幾つかの用途においては、大孔径ニッケルフォームが、約400g/m² 未満の重量を有するのが有利である。支持体の銅金属は、電極支持体部材の導電性を最良にするために、通常は単に入手の容易な市販の銅金属であることがほとんどである。しかしながら、銅合金または銅と他の金属との金属間混合物を使用することも可能である。代表的な合金用金属、および銅と混合するための金属としては、ニッケル、亜鉛、錫、アルミニウム、ベリリウム、および鉄などがある。さらに、支持体のニッケル金属は、電極支持体の経済性を最良にするために、通常は単に入手の容易な市販のニッケル金属であることがほとんどである。しかしながら、ニッケル合金またはニッケルと他の金属との金属間混合物を使用することも可能である。代表的な合金用金属、およびニッケルと混合するための金属としては、銅、コバルト、クロム、鉄、モリブデン、およびアルミニウムなどがある。水素貯蔵物質としての陰性活性物質を含んだ電極を製造する際には、AB₂タイプの水素貯蔵合金を使用することが考えられるが、AB₅タイプの水素貯蔵合金（前記したもの）が最も頻繁に使用される。AB₂タイプにおいては、Aは水素に対して高い親和性を有する元素（たとえばZrやTi）であってよく、またBは遷移金属（たとえばNi、Mn、またはCr）である。AB₂クラスの水素吸収性物質としてはさらに、二元のZrCr₂、ZrV₂、およびZrMo₂などがあるが、このクラスの水素吸収性物質の全てが本発明において有用であると考えられる。AB₅クラスの合金は希土類（ミッシュメタル）合金と呼ぶことができ、ランタン−ニッケルをベースとしている。したがって、Aはランタンで示すことができ、またBは前記にて定義したとおりである。電池陰極用のAB₅タイプの陰性物質はよく知られており、従来技術にて多くの物質が説明されている。このような貯蔵合金はいずれも、本発明の陰極を製造する際に有用であると考えられる。ニッケルカドミウム電池では、陰極の活性物質がカドミウム金属を含む。リチウムイオン二次電池用の、活性物質を含んだ電極を製造する場合、通常は陰極すなわちアノードが製造される。活性物質は、リチウム化炭素層間物質であってよい。炭素物質（粉末形態であってもよく、炭素物質がアノード物質用として適切な選択である）としては、石油コークス、グラファイト、および他のタイプの炭素がある。しかしながら、銅フォーム支持体部材は、セルのカソードすなわち陽極用に有用であると考えられる。この用途においては、銅フォームは、活性物質用としてLiCoO₂等のリチウム挿入化合物（lithium insertion compound）または他のリチウム化金属酸化物化合物（lithiated metal oxide compound）を含有する。使用する活性物質の種類とは関係なく、このような物質は一般に、ペーストまたはスラリーの形態に造られる。こうした調製は通常、水を使用して（特にリチウムイオン電極の場合）、あるいは有機溶媒（たとえばフッ化ポリビニリデン）を使用して行うことができる。さらに、乾燥した微細な陰性活性物質も使用できると考えられる。ペーストまたはスラリーを形成させる際には、通常は陰性活性物質を微粉砕する〔たとえば、約25ミクロン〜約200ミクロン（より一般的には、約75ミクロン〜100ミクロン）の範囲の平均粒度を有する〕。水素吸収性の合金粉末の場合、このような微細物質は、バインダーまたは増粘剤を含有する溶液と混練またはミキシングすることによってブレンドすることができる。合金粉末のための有用なバインダーまたは増粘剤としては、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、またはカルボキシメチルセルロース等のポリマーバインダーがある。これら合金粉末との混合物媒体を供給するための使用可能な液体としては、水や有機溶媒などがある。次いでペーストまたはスラリーを、たとえばペーストまたはスラリー物質をフォームタイプの支持材中に導入するための方法（たとえば、噴霧を施す、圧力を加える、あるいは減圧にする等）によって電極支持体部材中に導入する。陰性活性物質を含浸（一般にはペーストまたはスラリーとして導入）した電極支持体部材は、電極の最終的な作製に有用なさらなる追加工程〔たとえば、ペーストまたはスラリーから揮発性成分（volatile substituents）を除去できる乾燥〕により処理することができる。このような工程は、焼結工程（微細合金粉末の焼結を行う）も含むことができる。大孔径ニッケル金属フォーム支持体を有する電極の場合、焼結工程は、約800℃〜約1200℃の範囲の温度で行うことができる。しかしながら、電極支持体部材が銅金属フォームの場合には、このような焼結工程は、約700℃〜約1000℃の範囲の温度で行われる。いずれの支持体部材についても、こうした焼結は、数分（たとえば約５分）から約２時間という時間にわたって実施することができる。電極を最終的に調製するための追加工程（乾燥または焼結後に、あるいはこれら両方の後に施すことができる）は電極圧縮工程である。通常、このような圧縮は、充填フォームシートの厚さ方向に行われ、たとえば充填フォームシートを圧延することによって達成される。このような圧縮を使用して、制御されたシート厚さを得ることができる。銅金属フォーム支持体部材を有するシート形態の電極に対する圧縮は、たとえば電極シート面積１cm² 当たり約５トン（約５トン/cm²）という圧力にて行うことができる。より一般的には、このような圧縮は、電極シート面積１cm²当たり約１トン〜10トンの範囲の圧力にて行われる。バッテリーの製造においては（ニッケル−金属水素化物二次電池の場合も、ニッケルカドミウム二次電池の場合も）、従来より使用されているか、あるいは電池において使用するよう意図されたいかなる陽極も、本発明において有用である。このような陽極は一般には、支持体中に陽性活性物質（通常は金属酸化物で構成されている）を含有している。代表的な陽性活性物質はオキシ水酸化ニッケル（nickel oxyhydroxide）を含み、有用な支持体はニッケルフォームであることが多い。リチウムイオン電池の場合、銅フォーム支持体を特に陽極（カソード）用に使用し、そしてアルミニウム箔を陰極（アノード）用の支持体として使用するのが有用である。代表的な陰性活性物質については前述した。電池中の電極は、通常の不織合成物質を使用して隔離することができる。セパレーターは、電極間の絶縁体として、および電解質（たとえばアルカリ電解質）を吸収するための媒体として機能する。代表的なセパレーター物質は、ナイロンまたはポリプロピレンの不織布である。ポリプロピレン布帛はスルホン化ポリプロピレンであってもよい。セパレーターは、たとえば60〜70％のオーダーの多孔度を有してよい。ニッケル金属水素化物電池用の使用可能な電解質溶液としては、水酸化カリウム水溶液がある。このような溶液は、水酸化リチウムを含有してよい（たとえば、35％のLi-KOH電解質溶液）。電極は、セパレーターによって隔離配置されているものも含めて、いかなる従来の方法でも組み立てることができる（たとえば、中央物質としてのセパレーターとのサンドイッチとして一緒にらせん状に巻き上げる）。巻き上げ時における組み立ては、加圧下にて（たとえば、電極シート表面積の１平方メートル当たり約４トン〜約８トンの圧力にて）渦巻き状に巻き上げて行うことができる。こうして得られる集成体は、円柱状セル電池に使用することができる。他の使用可能な電池構造物としては、ボタンセル電池やプリズム状セル電池などがある。本発明の代表的な実施態様として、米国特許第5,374,491号の実施例１に開示の方法を使用して大孔径銅金属フォームシートが製造されている。この大孔径銅金属フォームシートは1.5mmの厚さを有する。このシートから、それぞれ幅（Ｙ軸）145mmで長さ（Ｘ軸）290mmのセクションが得られ、銅金属フォーム支持体部材として機能する。銅金属フォーム支持体部材は、それぞれ大孔径（80孔/インチより大きい）を有する。孔径の測定は、米国特許第5,374,491号に開示の方法にしたがって行う。支持体部材は、約400g/m²の重量を有する。極めてフレキシブルで大孔径の銅金属フォーム支持体部材は、0.3cm未満の曲げ半径を有する。 AB₅タイプの市販の水素貯蔵合金（ミッシュメタル）は、約150メッシュ（米国篩シリーズ）未満の粒径を有する粉末として提供される。この合金粉末を含んだペーストは、１重量％のカルボキシメチルセルロース水溶液を使用して製造される。ペーストを大孔径銅金属フォーム支持体部材中に導入し、そして乾燥する。こうして得られる充填シートを、５トン/cm²の圧力にてＸ軸方向に圧延して、渦巻き状に堅く巻き上げられたシートを得る。このような操作中、シートの亀裂は認められなかった。厚さ0.5mmのニッケルフォームシートを使用する陽極は、オキシ水酸化ニッケル充填物を使用して製造される。充填した別の大孔径銅金属フォーム支持体部材（前述のように作製）をナイロンセパレーターの一方の側に陰極として配置し、陽極シートを前記セパレーターの対向側に配置する。セパレーターは、0.18mmの厚さと65％の多孔度を有する。次いでこの集成体を、陰性電極シートのＸ軸方向に５トン/cm²の圧力にて渦巻き状に巻き上げて発電集成体を得る。目視検査によれば、巻き上げられた集成体は、巻き上げられた銅金属フォーム支持体部材に関して亀裂は認められない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年２月８日（１９９９．２．８）【補正内容】請求の範囲１． 80孔/インチ（31.4孔/cm）より大きい孔径と500g/m²未満の重量を有する大孔径支持体部材であって、0.75mm〜３mmの範囲の厚さを有する銅金属フォーム支持体部材から本質的になる支持体を有する、金属水素化物アルカリ二次電池の水素吸収性金属合金の陰極。２．削除。３．前記銅金属フォーム支持体部材が軟質シート形態をとっている、請求項１記載の電極。４．前記シート形態の軟質銅金属フォームが２mm未満の厚さを有する、請求項３記載の電極。５．前記軟質銅金属フォームが0.2cm〜0.3cmの範囲の曲げ半径を有する、請求項４記載の電極。６．前記大孔径銅金属フォーム支持体部材が100g/m²〜500g/m²の範囲の重量を有する、請求項１記載の電極。７．前記大孔径銅金属フォーム支持体部材が40孔/インチ〜60孔/インチ（15 .7孔/cm〜23.5孔/cm）の範囲の孔径を有する、請求項２記載の電極。８．削除。９．前記銅金属フォーム支持体部材が、水素吸収性の金属合金またはその水素化物を含有し、前記合金が、AB₂タイプの水素貯蔵合金またはAB₅タイプの水素貯蔵合金の１種以上を含む、請求項１記載の電極。 10．前記大孔径銅金属フォーム支持体部材が、25ミクロン〜200ミクロンの範囲の平均粒度を有する微細合金粉末を含んだ陰性活性物質を含有する、請求項９記載の電極。 11．請求項１記載の電極を陰極として含む金属水素化物アルカリ二次電池。 12．ニッケルカドミウムアルカリ二次電池用であって、80孔/インチ（31.4 孔 /cm）より大きい孔径を有する大孔径銅金属フォーム支持体部材を含んだ支持体を有し、前記支持体部材が0.75mm〜３mmの範囲の厚さを有する、カドミウム陰極。 13．前記大孔径銅金属フォーム支持体部材が軟質シート形態をとっている、請求項12記載の電極。 14．前記シート形態の軟質銅金属フォームが２mm未満の厚さを有する、請求項13記載の電極。 15．前記軟質銅金属フォームが0.2cm〜0.3cmの範囲の曲げ半径を有する、請求項13記載の電極。 16．前記銅金属フォーム支持体部材が100g/m²〜500g/m²の範囲の重量を有する、請求項12記載の電極。 17．前記大孔径銅金属フォーム支持体部材が40孔/インチ〜60孔/インチ（15 .7孔/cm〜23.5孔/cm）の範囲の孔径を有する、請求項12記載の電極。 18．前記銅金属フォーム支持体部材が、銅金属、銅合金、あるいはニッケル、亜鉛、錫、アルミニウム、および鉄のような金属を含有する銅合金を含めた銅の金属間混合物を含む、請求項12記載の電極。 19．前記支持体がカドミウム活性物質を微細形態にて含有する、請求項12記載の電極。 20．前記微細形態のカドミウム活性物質がカドミウム金属を含んでいて、10 ミクロン〜200ミクロンの範囲の平均粒度を有する、請求項19記載の電極。 21．請求項12記載の電極を陰極として含むニッケルカドミウムアルカリ二次電池。 22． 80孔/インチ（31.4孔/cm）より大きい孔径と500g/m²未満の重量を有する大孔径支持体部材であって、１mm未満の厚さを有する銅金属フォーム支持体部材から本質的になる支持体を有する、リチウムイオン二次電池用の電極。 23．削除。 24．前記銅金属フォーム支持体部材が軟質シート形態をとっている、請求項 22記載の電極。 25．前記シート形態の軟質銅金属フォームが、１mm未満の厚さと300g/m²未満の重量を有する、請求項24記載の電極。 26．前記銅金属フォーム支持体部材が、80g/m²より大きい重量と２mm未満の厚さを有する、請求項24記載の電極。 27．削除。 28．前記銅金属フォーム支持体部材がリチウムイオン電池の陰極用であり、そして前記支持体部材がリチウム化炭素を含有する、請求項22記載の電極。 29．前記銅金属フォーム支持体部材がリチウムイオン電池の陽極用であって、リチウム化金属酸化物を含有する、請求項22記載の電極。 30．請求項22記載の電極を１つ以上の陰極または陽極として含むリチウムイオン二次電池。 31．金属水素化物アルカリ二次電池用であって、80孔/インチ（31.4孔/cm）より大きい孔径と700g/m²未満の重量を有する大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材を含んだ支持体を有し、前記支持体部材が0.75mm〜３mmの範囲の厚さを有する、水素吸収性金属合金の陰極。 32．前記大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材が軟質シート形態をとっている、請求項31記載の電極。 33．前記シート形態の軟質大孔径ニッケル金属フォームが２mm未満の厚さを有する、請求項32記載の電極。 34．前記軟質ニッケル金属フォームが0.2cm〜0.3cmの範囲の曲げ半径を有する、請求項31記載の電極。 35．前記大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材が40孔/インチ〜60孔/インチ（15.7孔/cm〜23.5孔/cm）の範囲の孔径を有する、請求項31記載の電極。 36．前記大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材が200g/m²〜400g/m²の範囲の重量を有する、請求項31記載の電極。 37．前記大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材が、ニッケル金属、ニッケル合金、あるいは銅、コバルト、クロム、鉄、モリブデン、およびアルミニウムのような金属を含有するニッケル合金を含めたニッケルの金属間混合物を含む、請求項31記載の電極。 38．前記大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材が、水素吸収性の金属合金またはその水素化物を含有し、前記合金が、AB₂タイプの水素貯蔵合金またはAB₅ タイプの水素貯蔵合金の１種以上を含む、請求項31記載の電極。 39．前記大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材が、25ミクロン〜200ミクロンの範囲の平均粒度を有する微細合金粉末を含んだ陰性活性物質を含有する、請求項31記載の電極。 40．請求項31記載の電極を陰極として含む金属水素化物アルカリ二次電池。 41．ニッケルカドミウムアルカリ二次電池用であって、請求項31記載の大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材を含んだ支持体を有する、カドミウム陰極。 42．請求項41記載の電極を陰極として含むニッケルカドミウムアルカリ二次電池。 43． 80孔/インチ（31.4孔/cm）より大きい孔径と420g/m²未満の重量を有する大孔径銅金属フォーム陰極支持体部材である銅金属フォーム陰極支持体部材を供給する工程；前記銅金属フォームをシートの形態に造り上げる工程、ここで、得られるシート形態の電極支持体部材が0.75mm〜３mmの範囲の厚さを有し；および前記銅金属フォームのシート形態電極支持体部材中に陰性活性物質を導入して、前記活性物質を前記シート中に含有するシート形態の陰極を得る工程；を含む、金属水素化物アルカリ二次電池用陰極の製造法。 44．削除。 45．充填フォームシートを乾燥して、前記支持体部材中に導入された陰性活性物質から揮発性成分を除去する工程をさらに含む、請求項43記載の製造法。 46．水素吸収性の微細合金粉末を含有する陰性活性物質を前記銅金属フォームのシート中に導入する工程を含む、請求項43記載の製造法。 47． AB₂タイプの水素貯蔵合金、AB₅タイプの水素貯蔵合金、またはカドミウム金属を含んだカドミウム活性物質の１種以上を含む前記電極支持体部材中に陰性活性物質が導入される、請求項46記載の製造法。 48．前記微細合金粉末を焼結し、このとき前記焼結を約700℃〜約1000℃の温度にて５分〜２時間にわたって行う、請求項46記載の製造法。 49．前記陰性活性物質を、噴霧、加圧、または減圧の１つ以上の手段によって前記銅金属フォームのシート部材中に導入する、請求項43記載の製造法。 50．前記充填フォームシートをその厚さ方向に圧縮する工程をさらに含む、請求項43記載の製造法。 51．請求項43記載の製造法によって製造される金属水素化物アルカリ二次電池用の陰極。 52． 80孔/インチ（31.4孔/cm）より大きい孔径と420g/m²未満の重量を有する大孔径銅金属フォーム支持体部材である銅金属フォーム支持体部材を供給する工程；前記銅金属フォームをシートの形態に造り上げる工程、ここで、得られるシート形態の電極支持体部材が１mm未満の厚さを有し；および前記銅金属フォームのシート形態電極支持体部材中に前記活性物質を導入して、前記活性物質を前記シート中に含有するシート形態の電極を得る工程；を含む、リチウムイオン二次電池用電極の製造法。 53．削除。 54．充填フォームシートを乾燥して、前記支持体部材中に導入された活性物質から揮発性成分を除去する工程をさらに含む、請求項52記載の製造法。 55．微細リチウム化炭素粉末を含有する陰性活性物質を前記銅金属フォームのシート中に導入する工程、またはリチウム化金属酸化物粉末を含有する陽性活性物質を前記銅金属フォームのシート中に導入する工程を含む、請求項52記載の製造法。 56．前記活性物質を、噴霧、加圧、または減圧の１つ以上の手段によって前記銅金属フォームのシート形態電極支持体部材中に導入する、請求項52記載の製造法。 57．前記物質を前記シート中に含有するシート形態の前記電極をその厚さ方向に圧縮する工程をさらに含む、請求項52記載の製造法。 58．請求項52記載の製造法によって製造されるリチウムイオン二次電池用の電極。 59．削除。 60．削除。 61．大孔径ニッケル金属フォーム陰極支持体部材を供給する工程、このとき前記支持体部材が、80孔/インチ（31.4孔/cm）より大きい孔径と700g/m²未満の重量を有する；前記大孔径ニッケル金属フォームをシートの形態に造り上げる工程、このとき得られるシート形態の電極支持体部材が0.75mm〜３mmの範囲の厚さを有する；および前記大孔径ニッケル金属フォームのシート形態電極支持体部材中に陰性活性物質を導入して、前記活性物質を前記シート中に含有するシート形態の陰極を得る工程；を含む、アルカリ二次電池用陰極の製造法。 62．充填フォームシートを乾燥して、前記支持体部材中に導入された陰性活性物質から揮発性成分を除去する工程をさらに含む、請求項61記載の製造法。 63．水素吸収性の微細合金粉末を含有する陰性活性物質を前記大孔径ニッケル金属フォームのシート中に導入する工程を含む、請求項61記載の製造法。 64． AB₂タイプの水素貯蔵合金、AB₅タイプの水素貯蔵合金、またはカドミウム金属を含んだカドミウム活性物質の１種以上を含む前記電極支持体部材中に陰性活性物質が導入される、請求項61記載の製造法。 65．前記微細合金粉末を焼結し、このとき前記焼結を800℃〜約1200℃の温度にて５分〜２時間にわたって行う、請求項63記載の製造法。 66．前記陰性活性物質を、噴霧、加圧、または減圧の１つ以上の手段によって前記大孔径ニッケル金属フォームのシート部材中に導入する、請求項61記載の製造法。 67．前記充填フォームシートをその厚さ方向に圧縮する工程をさらに含む、請求項61記載の製造法。 68．請求項61記載の製造法によって製造されるアルカリ二次電池用の陰極。 69．金属水素化物アルカリ二次電池用の、請求項68記載の陰極。 70．ニッケルカドミウムアルカリ二次電池用の、請求項68記載の陰極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｍ 4/26 Ｈ０１Ｍ 4/26 Ｇ 4/66 4/66 Ａ (72)発明者ギボンズ，ダニエル・ダブリューアメリカ合衆国オハイオ州44060，メントー，ヒドン・ハロー・ドライブ 7870 (72)発明者ショー，グレッグ・エスアメリカ合衆国オハイオ州44118，ユニバーシティ・ハイツ，チャーニー・ロード 2353

Claims

【特許請求の範囲】１．金属水素化物アルカリ二次電池用の、銅金属フォーム支持体部材を含んだ支持体を有する水素吸収性金属合金の陰極。２．前記支持体部材が、約80孔/インチより大きい孔径と約500g/m²未満の重量とを有する大孔径支持体部材であり、そして前記支持体部材が約0.75mm〜約３ mmの範囲の厚さを有する、請求項１記載の電極。３．前記銅金属フォーム支持体部材が軟質シート形態をとっている、請求項１記載の電極。４．前記シート形態の軟質銅金属フォームが約２mm未満の厚さを有する、請求項３記載の電極。５．前記軟質銅金属フォームが約0.2cm〜約0.3cmの範囲の曲げ半径を有する、請求項４記載の電極。６．前記大孔径銅金属フォーム支持体部材が約100g/m²〜約500g/m²の範囲の重量を有する、請求項２記載の電極。７．前記大孔径銅金属フォーム支持体部材が約40孔/インチ〜約60孔/インチの範囲の孔径を有する、請求項２記載の電極。８．前記銅金属フォーム支持体部材が、銅金属、銅合金、あるいはニッケル、亜鉛、錫、アルミニウム、ベリリウム、および鉄等の金属を含有する銅合金を含めた銅の金属間混合物を含む、請求項１記載の電極。９．前記銅金属フォーム支持体部材が、水素吸収性の金属合金またはその水素化物を含有し、前記合金が、AB₂タイプの水素貯蔵合金またはAB₅タイプの水素貯蔵合金の１種以上を含む、請求項１記載の電極。 10．前記大孔径銅金属フォーム支持体部材が、約25ミクロン〜約200ミクロンの範囲の平均粒度を有する微細合金粉末を含んだ陰性活性物質を含有する、請求項９記載の電極。 11．請求項１記載の電極を陰極として含む金属水素化物アルカリ二次電池。 12．ニッケルカドミウムアルカリ二次電池用であって、約80孔/インチより大きい孔径を有する大孔径銅金属フォーム部材を含んだ支持体を有し、このとき前記支持体部材が約0.75mm〜約３mmの範囲の厚さを有する、カドミウム陰極。 13．前記大孔径銅金属フォーム支持体部材が軟質シート形熊をとっている、請求項12記載の電極。 14．前記シート形態の軟質銅金属フォームが約２mm未満の厚さを有する、請求項13記載の電極。 15．前記軟質銅金属フォームが約0.2cm〜約0.3cmの範囲の曲げ半径を有する、請求項13記載の電極。 16．前記銅金属フォーム支持体部材が約100g/m²〜約500g/m²の範囲の重量を有する、請求項12記載の電極。 17．前記大孔径銅金属フォーム支持体部材が約40孔/インチ〜約60孔/インチの範囲の孔径を有する、請求項12記載の電極。 18．前記銅金属フォーム支持体部材が、銅金属、銅合金、あるいはニッケル、亜鉛、錫、アルミニウム、および鉄等の金属を含有する銅合金を含めた銅の金属間混合物を含む、請求項12記載の電極。 19．前記支持体がカドミウム活性物質を微細形態にて含有する、請求項12記載の電極。 20．前記微細形態のカドミウム活性物質がカドミウム金属を含んでいて、約 10ミクロン〜約200ミクロンの範囲の平均粒度を有する、請求項19記載の電極。 21．請求項12記載の電極を陰極として含むニッケルカドミウムアルカリ二次電池。 22．銅金属フォーム支持体部材を含んだ支持体を有する、リチウムイオン二次電池用の電極。 23．前記支持体部材が、約60孔/インチ〜約130孔/インチのオーダーの孔径と約500g/m²未満の重量とを有しており、そして前記支持体部材が約0.5mm〜約３ mmの範囲の厚さを有する、請求項22記載の電極。 24．前記銅金属フォーム支持体部材が軟質シート形態をとっている、請求項 22記載の電極。 25．前記シート形態の軟質銅金属フォームが、約１mm未満の厚さと300g/m² 未満の重量を有する、請求項24記載の電極。 26．前記銅金属フォーム支持体部材が、約80g/m²より大きい重量と約２mm未満の厚さを有する、請求項24記載の電極。 27．前記銅金属フォーム支持体部材が、銅金属、銅合金、あるいはニッケル、亜鉛、錫、アルミニウム、ベリリウム、および鉄等の金属を含有する銅合金を含めた銅の金属間混合物を含む、請求項22記載の電極。 28．前記銅金属フォーム支持体部材がリチウムイオン電池の陰極用であり、そして前記支持体部材がリチウム化炭素を含有する、請求項22記載の電極。 29．前記銅金属フォーム支持体部材がリチウムイオン電池の陽極用であって、リチウム化金属酸化物を含有する、請求項22記載の電極。 30．請求項22記載の電極を１つ以上の陰極または陽極として含むリチウムイオン二次電池。 31．金属水素化物アルカリ二次電池用であって、約80孔/インチより大きい孔径と約700g/m²未満の重量を有する大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材を含んだ支持体を有し、このとき前記支持体部材が約0.75mm〜約３mmの範囲の厚さを有する、水素吸収性金属合金の陰極。 32．前記大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材が軟質シート形態をとっている、請求項31記載の電極。 33．前記シート形態の軟質大孔径ニッケル金属フォームが約２mm未満の厚さを有する、請求項32記載の電極。 34．前記軟質ニッケル金属フォームが約0.2cm〜約0.3cmの範囲の曲げ半径を有する、請求項31記載の電極。 35．前記大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材が約40孔／インチ〜約60孔／インチの範囲の孔径を有する、請求項31記載の電極。 36．前記大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材が約200g/m²〜約400g/m²の範囲の重量を有する、請求項31記載の電極。 37．前記大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材が、ニッケル金属、ニッケル合金、あるいは銅、コバルト、クロム、鉄、モリブデン、およびアルミニウム等の金属を含有するニッケル合金を含めたニッケルの金属間混合物を含む、請求項31記載の電極。 38．前記大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材が、水素吸収性の金属合金またはその水素化物を含有し、前記合金が、AB₂タイプの水素貯蔵合金またはAB₅ タイプの水素貯蔵合金の１種以上を含む、請求項31記載の電極。 39．前記大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材が、約25ミクロン〜約200 ミクロンの範囲の平均粒度を有する微細合金粉末を含んだ陰性活性物質を含有する、請求項31記載の電極。 40．請求項31記載の電極を陰極として含む金属水素化物アルカリ二次電池。 41．ニッケルカドミウムアルカリ二次電池用であって、請求項31記載の大孔径ニッケル金属フォーム支持体部材を含んだ支持体を有する、カドミウム陰極。 42．請求項41記載の電極を陰極として含むニッケルカドミウムアルカリ二次電池。 43．銅金属フォーム陰極支持体部材を供給する工程；前記銅金属フォームをシートの形態に造り上げる工程、このとき得られるシート形態の電極支持体部材が約0.75mm〜約３mmの範囲の厚さを有する；および前記銅金属フォームのシート形態電極支持体部材中に陰性活性物質を導入して、前記活性物質を前記シート中に含有するシート形態の陰極を得る工程；を含む、金属水素化物アルカリ二次電池用陰極の製造法。 44．約80孔/インチより大きい孔径と約420g/m²未満の重量とを有する大孔径銅金属フォーム陰性支持体部材が供給される、請求項43記載の製造法。 45．充填フォームシートを乾燥して、前記支持体部材中に導入された陰性活性物質から揮発性成分を除去する工程をさらに含む、請求項43記載の製造法。 46．水素吸収性の微細合金粉末を含有する陰性活性物質を前記銅金属フォームのシート中に導入する工程を含む、請求項43記載の製造法。 47． AB₂タイプの水素貯蔵合金、AB₅タイプの水素貯蔵合金、またはカドミウム金属を含んだカドミウム活性物質の１種以上を含む前記電極支持体部材中に陰性活性物質が導入される、請求項46記載の製造法。 48．前記微細合金粉末を焼結し、このとき前記焼結を約700℃〜約1000℃の温度にて約５分〜約２時間にわたって行う、請求項46記載の製造法。 49．前記陰性活性物質を、噴霧、加圧、または減圧の１つ以上の手段によって前記銅金属フォームのシート部材中に導入する、請求項43記載の製造法。 50．前記充填フォームシートをその厚さ方向に圧縮する工程をさらに含む、請求項43記載の製造法。 51．請求項43記載の製造法によって製造される金属水素化物アルカリ二次電池用の陰極。 52．銅金属フォーム電極支持体部材を供給する工程；前記銅金属フォームをシートの形態に造り上げる工程、このとき得られるシート形態の電極支持体部材が約0.5mm〜約３mmの範囲の厚さを有する；および前記銅金属フォームのシート形態電極支持体部材中に活性物質を導入して、前記活性物質を前記シート中に含有するシート形態の陰極を得る工程；を含む、リチウムイオン二次電池用電極の製造法。 53．約60孔/インチ〜約110孔/インチ未満のオーダーの孔径と約500g/m²未満の重量を有する銅金属フォーム支持体部材が供給される、請求項52記載の製造法。 54．充填フォームシートを乾燥して、前記支持体部材中に導入された活性物質から揮発性成分を除去する工程をさらに含む、請求項52記載の製造法。 55．微細リチウム化炭素粉末を含有する陰性活性物質を前記銅金属フォームのシート中に導入する工程、またはリチウム化金属酸化物粉末を含有する陽性活性金属を前記銅金属フォームのシート中に導入する工程を含む、請求項52記載の製造法。 56．前記陰性活性物質を、噴霧、加圧、または減圧の１つ以上の手段によって前記銅金属フォームのシート形態電極支持体部材中に導入する、請求項52記載の製造法。 57．前記物質を前記シート中に含有するシート形態の前記電極をその厚さ方向に圧縮する工程をさらに含む、請求項52記載の製造法。 58．請求項52記載の製造法によって製造されるリチウムイオン二次電池用の電極。 59．約80孔/インチより大きい孔径と約420g/m²未満の重量を有する大孔径銅金属フォーム陰極支持体部材を供給する工程；前記大孔径銅金属フォームをシートの形態に造り上げる工程、このとき得られるシート形態の電極支持体部材が約0.75mm〜約３mmの範囲の厚さを有する；および前記大孔径銅金属フォームのシート形態電極支持体部材中に陰性活性物質を導入して、前記活性物質を前記シート中に含有するシート形態の陰極を得る工程；を含む、アルカリ二次電池用陰極の製造法。 60．請求項59記載の製造法によって製造されるアルカリ二次電池用の陰極。 61．大孔径ニッケル金属フォーム陰極支持体部材を供給する工程、このとき前記支持体部材が、約80孔/インチより大きい孔径と約700g/m²未満の重量を有する；前記大孔径ニッケル金属フォームをシートの形態に造り上げる工程、このとき得られるシート形態の電極支持体部材が約0.75mm〜約３mmの範囲の厚さを有する；および前記大孔径ニッケル金属フォームのシート形態電極支持体部材中に陰性活性物質を導入して、前記活性物質を前記シート中に含有するシート形態の陰極を得る工程；を含む、アルカリ二次電池用陰極の製造法。 62．充填フォームシートを乾燥して、前記支持体部材中に導入された陰性活性物質から揮発性成分を除去する工程をさらに含む、請求項61記載の製造法。 63．水素吸収性の微細合金粉末を含有する陰性活性物質を前記大孔径ニッケル金属フォームのシート中に導入する工程を含む、請求項61記載の製造法。 64． AB₂タイプの水素貯蔵合金、AB₅タイプの水素貯蔵合金、またはカドミウム金属を含んだカドミウム活性物質の１種以上を含む前記電極支持体部材中に陰性活性物質が導入される、請求項61記載の製造法。 65．前記微細合金粉末を焼結し、このとき前記焼結を約800℃〜約1200℃の温度にて約５分〜約２時間にわたって行う、請求項63記載の製造法。 66．前記陰性活性物質を、噴霧、加圧、または減圧の１つ以上の手段によって前記大孔径ニッケル金属フォームのシート部材中に導入する、請求項61記載の製造法。 67．前記充填フォームシートをその厚さ方向に圧縮する工程をさらに含む、請求項61記載の製造法。 68．請求項61記載の製造法によって製造されるアルカリ二次電池用の陰極。 69．金属水素化物アルカリ二次電池用の、請求項68記載の陰極。 70．ニッケルカドミウムアルカリ二次電池用の、請求項68記載の陰極。