包括具有三维网状结构的铝多孔部件的电极、以及包括该电极的非水电解质电池、使用非水电解液的电容器和使用非水电解液的锂离子电容器

摘要

本发明的目的是提供一种包括具有三维网状结构的铝多孔部件的电极、以及包括该电极的电池、电容器和锂离子电容器。本发明的电极包括具有三维网状结构的铝多孔部件作为基材，并且为片状的。在平行于所述电极的长度方向和厚度方向的截面中，所述具有三维网状结构的铝多孔部件的格室为使得其短轴在所述电极的厚度方向上的椭圆形。在平行于所述电极的宽度方向和厚度方向的截面中，所述具有三维网状结构的铝多孔部件的格室为使得其短轴在所述电极的厚度方向上的椭圆形。所述电极优选通过对具有三维网状结构的铝多孔部件至少进行集电引线焊接步骤、活性物质填充步骤和压缩步骤而获得。

说明书

技术领域

本发明涉及三维网状铝多孔体，其用作非水电解质电池（锂电 池等）、使用非水电解液的电容器（下文中也称作“电容器”）和使 用非水电解液的锂离子电容器等的电极。

背景技术

具有三维网状结构的金属多孔体被用于各种应用中，如各种过滤 器、催化剂载体和电池用电极。例如，由三维网状镍多孔体（以下称 为“镍多孔体”）制成的Celmet（注册商标，由住友电气工业株式会 社制造）被用作镍氢电池或镍镉电池等电池的电极材料。CELMET是 具有连通的孔的金属多孔体，其特征在于具有比其它多孔体（如金属 无纺布）更高的孔隙率（90%以上）。CELMET可以通过以下方式获 得：在具有连通的孔的多孔树脂（如聚氨酯泡沫）的骨架表面上形成 镍层，然后进行热处理以分解该树脂发泡成形体，并将镍还原。可以 通过向树脂发泡成形体的骨架表面上涂布碳粉末等以对所述表面进 行导电处理，然后进行电镀以使镍沉积，由此形成镍层。

另一方面，铝具有类似于镍的优异特性，例如导电性、耐腐蚀性 和重量轻；关于铝在电池中的应用，例如，将表面上涂布有活性材料 （如钴酸锂）的铝箔用作锂电池的正极。为了增加正极的容量，想到 使用其中使铝的表面积变大的三维网状铝多孔体（以下称为“铝多孔 体”），并且将活性材料填充到铝中。其原因为，这种形式使得即使 在电极具有较大厚度时仍可利用活性材料，从而提高了每单位面积的 活性材料利用率。

作为制造铝多孔体的方法，专利文献1描述了这样一种方法：通 过电弧离子镀法，对具有连通的内部空间的三维网状塑料基材进行铝 气相沉积处理，从而形成厚度为2μm至20μm的金属铝层。

据记载，根据该方法得到了厚度为2μm至20μm的铝多孔体； 然而，由于该方法基于气相沉积法，因此不容易制造大面积的多孔体， 并且取决于基材的厚度或孔隙率，不容易形成直至多孔体的内部仍均 匀的层。此外，该方法存在如下问题：铝层的形成速度慢；由于制造 设备昂贵，因此制造成本高。此外，当形成厚膜时，存在膜中出现破 裂或铝脱落的可能性。

专利文献2描述了一种获得铝多孔体的方法，该方法包括：在具 有三维网状结构的树脂发泡成形体的骨架上形成由金属（如铜）制成 的膜，所述金属能够在铝熔点以下的温度下形成共晶合金；将铝糊状 物涂布至所述膜上，并且在非氧化气氛中在550℃以上且750℃以下 的温度下进行热处理，由此除去有机组分（树脂泡沫）并烧结所述铝 粉末。

然而，根据此方法，形成了这样的层，该层形成为上述金属和 铝的共晶合金，从而不能形成高纯度的铝层。

作为其它方法，考虑对具有三维网状结构的树脂发泡成形体进 行铝镀覆。电镀铝的方法本身是已知的，然而，由于铝对氧的化学亲 和力大，且其电位较氢的电位低，因此难以在含有水溶液的镀浴中进 行电镀。由于此原因，常规上，迄今为止研究了含有非水溶液的镀浴 中的铝电镀。例如，作为用铝镀覆金属表面以防止该表面被氧化的技 术，专利文献3公开了一种铝电镀法，该方法使用了卤化鎓和卤化铝 相互混合熔融的低熔点组合物作为镀浴，并且在将镀浴中的水含量维 持在2重量%以下的同时，使铝沉积于负极上。

然而，在铝电镀中，只能镀覆至金属表面，人们尚不知道对树脂 成形体表面进行电镀铝的方法，尤其是对具有三维网状结构的树脂多 孔体表面进行电镀铝的方法。

本发明人对关于用铝对具有三维网状结构的聚氨酯树脂成形体 的表面进行电镀的方法进行了深入的研究，发现通过在熔融盐浴中用 铝对至少表面被导电化处理的聚氨酯树脂成形体进行镀覆，从而可对 聚氨酯树脂成形体的表面进行电镀。这些发现完成了制造铝多孔体的 方法。根据该制造方法，可以得到以聚氨酯树脂成形体作为骨架芯部 的铝结构体。对于诸如各种类型的过滤器和催化剂载体之类的一些应 用而言，可以直接将所述铝结构体用作树脂-金属复合物，然而，由 于使用环境等的限制，当将所述铝结构体用作不含树脂的金属结构体 时，需要除去树脂而形成铝多孔体。

树脂的除去可以通过任何方法进行，包括：使用有机溶剂、熔 融盐或超临界水以进行分解（溶解）；加热分解等。

此处，高温下的加热分解法或其它方法简便，但这些方法伴随 有铝的氧化。一旦铝被氧化，该金属就不容易被还原，这种情况与镍 的情况不同，当铝被用在（例如）电池等的电极材料中时，电极会因 氧化而丧失导电性，因此无法将铝用作电极材料。因此，作为以不使 铝发生氧化的方式除去树脂的方法，本发明人完成了这样的铝多孔体 制造方法：在将铝结构体（该铝结构体是通过在多孔树脂成形体表面 上形成铝层而得到的）浸入熔融盐中的状态下，一边对铝层施加负电 位，一边将该结构体加热至铝的熔点以下，以将多孔树脂成形体通过 热分解而除去，由此获得铝多孔体。

顺便提及的是，为了将如此获得的铝多孔体用作电极，需要通 过图1所示工序将引线安装至铝多孔体以形成集电体，将活性材料填 充至该作为集电体的铝多孔体中，然后对所得的进行压制和切割等处 理，然而，尚不知道在工业上由铝多孔体制造非水电解质电池、包括 非水电解液的电容器、锂离子电容器等的电极的任何实用技术。

引用列表

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专利文献

专利文献1：日本专利No.3413662

专利文献2：日本未审查的专利公开No.8-170126

专利文献3：日本专利No.3202072

专利文献4：日本未审查的专利公开No.56-86459

发明内容

（技术问题）

本发明的目的在于提供一种在工业上由铝多孔体制造电极的实 用技术，并提供一种包括三维网状铝多孔体的电极、以及包括该电极 的非水电解质电池、电容器和锂离子电容器。

（解决问题的方案）

本发明的构成如下：

（1）一种包括三维网状铝多孔体作为基材的电极，其中，所述 电极为片状电极，并且在平行于所述电极的长度方向和厚度方向的截 面中，所述三维网状铝多孔体具有短轴在所述电极的厚度方向上的椭 圆形格室，并且在平行于所述电极的宽度方向和厚度方向的截面中， 所述三维网状铝多孔体具有短轴在所述电极的厚度方向上的椭圆形 格室。

（2）根据（1）所述的电极，其是通过对所述三维网状铝多孔 体至少进行集电引线焊接步骤、活性材料填充步骤和压缩步骤而获得 的。

（3）一种包括三维网状铝多孔体作为基材的电极，其中，所述 电极为片状电极，并且在平行于所述电极的厚度方向的截面中，所述 三维网状铝多孔体具有短轴在所述电极的宽度方向上的椭圆形格室。

（4）一种包括三维网状铝多孔体作为基材的电极，其中，所述 电极为片状电极，并且在平行于所述电极的厚度方向的截面中，所述 三维网状铝多孔体具有圆形格室。

（5）根据（1）至（4）中任一项所述的电极，其中，当所述电 极的厚度方向上的截面依次被分割为区域1、区域2和区域3这三个 区域时，

所述区域1中的铝骨架的截面数目与所述区域2中的铝骨架的 截面数目的比值为0.8以上且1.2以下，并且

所述区域3中的铝骨架的截面数目与所述区域2中的铝骨架的 截面数目的比值为0.8以上且1.2以下。

（6）根据（1）至（4）中任一项所述的电极，其中，当所述电 极的厚度方向上的截面依次被分割为区域1、区域2和区域3这三个 区域时，

所述区域1和所述区域3中的铝骨架的截面数目的平均值与所 述区域2中的铝骨架的截面数目的比值为大于1.2。

（7）根据（1）至（4）中任一项所述的电极，其中，当所述电 极的厚度方向上的截面依次被分割为区域1、区域2和区域3这三个 区域时，

所述区域1和所述区域3中的铝骨架的截面数目的平均值与所 述区域2中的铝骨架的截面数目的比值为小于0.8。

（8）根据（1）至（7）中任一项所述的电极，其中，所述三维 网状铝多孔体的最外表面被活性材料覆盖，并且所述三维网状铝多孔 体未从活性材料中露出。

（9）根据（1）至（7）中任一项所述的电极，其中，从所述三 维网状铝多孔体的最外表面到深度为0.02mm的部分不存在所述活 性材料。

（10）一种非水电解质电池，其包括根据（1）至（9）中任一 项所述的电极。

（11）一种使用非水电解液的电容器，其包括根据（1）至（9） 中任一项所述的电极。

（12）一种使用非水电解液的锂离子电容器，其包括根据（1） 至（9）中任一项所述的电极。

（发明的有益效果）

本发明的电极能够用连续生产的工序进行制造，并能降低工业 生产成本。

另外，本发明的电极能够用于非水电解质电池、以及均包含非 水电解液的电容器和锂离子电容器等，并且能够提高这些电池、电容 器和锂离子电容器的输出特性，或者能够延长它们的寿命。

附图简要说明

图1为示出由铝多孔体制造电极材料的工艺图。

图2为示出铝多孔体的截面示意图，其中，在电极的厚度方向 上的截面中，外侧表面部分（表面和背面）的铝骨架的截面数目大于 内侧部分（中心部分）的铝骨架的截面数目。

图3为示出铝多孔体的截面示意图，其中，在电极的厚度方向 上的截面中，内侧部分（中心部分）的铝骨架的截面数目大于外侧表 面部分（表面和背面）的铝骨架的截面数目。

图4为示出两种铝多孔体的截面示意图，在电极的厚度方向的 截面中，这两种铝多孔体的铝骨架的截面数目不同。

图5为示出铝多孔体的表面被活性材料覆盖的状态的截面示意 图。

图6为示出活性材料未从铝多孔体的表面露出的状态的截面示 意图。

图7为示出制造根据本发明的铝结构体的步骤的流程图。

图8为示出制造根据本发明的铝结构体的步骤的截面示意图。

图9为聚氨酯树脂成形体的结构表面的放大照片。

图10为示出使用熔融盐镀覆进行连续铝镀的步骤的例子的图。

图11为示出压缩铝多孔体的端部以形成压缩部的步骤的图。

图12为示出压缩铝多孔体的中心部分以形成压缩部的步骤的 图。

图13为示出用活性材料浆料填充铝多孔体的多孔部分的步骤的 图。

图14为示出其中将铝多孔体用于锂电池的结构的例子的示意 图；

图15为示出其中将铝多孔体用于电容器的结构的例子的示意 图，其中该电容器包括非水电解液。

图16为示出其中将铝多孔体用于锂离子电容器的结构的例子的 示意图。

图17为示出其中将铝多孔体用于熔融盐电池的结构的例子的示 意图。

具体实施方案

根据本发明的电极能够通过使用片状三维网状铝多孔体作为电 极的基材而达到各种效果。

本发明的电极优选具有以下构成。

[1]在电极的厚度方向上的截面中，使格室形状为特定状态。

[2]在电极的厚度方向上，使形成骨架的铝的量的分布为特定状 态。

[3]使将活性材料填充到铝多孔体中的状态为特定状态。

下面将对各构成进行说明。

-构成[1]-

当向本发明的电极增加构成[1]时，可以构想以下实施方案<1-1> 至<1-3>。

<1-1>一种实施方案，其中，在电极的厚度方向上的截面中，使 格室形状为短轴在厚度方向上的椭圆形。

<1-2>一种实施方案，其中，在电极的厚度方向上的截面中，使 格室形状为短轴在宽度方向上的椭圆形。

<1-3>一种实施方案，其中，在电极的厚度方向上的截面中，使 格室形状为圆形。

下面将对各实施方案进行说明。

--实施方案<1-1>--

为了提高电极的输出特性，有效的是提高活性材料的利用率。 提高活性材料的利用率的方法的例子包括缩短电极的骨架和活性材 料之间的距离的方法。

从这个角度出发，在本发明的电极中，优选的是，在平行于片 状电极的长度方向和厚度方向的截面中，三维网状铝多孔体的格室具 有短轴在电极的厚度方向上的椭圆形状，并且在平行于电极的宽度方 向和厚度方向的截面中，三维网状铝多孔体的格室具有短轴在电极的 厚度方向上的椭圆形状。因此，由于活性材料和基材骨架之间的距离 缩短，本发明的电极变为能够提供集电距离短和高输出的电池、电容 器和锂离子电容器的电极。

为了制备这种电极，有效的是（例如）在图1的F所示的电极 的压缩步骤中，通过施加充分的压力来压制电极。另外，（例如）在 制备电极之前进行压缩也是有效的。

因此，本发明的电极优选通过对三维网状铝多孔至少进行集电 引线焊接步骤、活性材料填充步骤和压缩步骤而获得。

--实施方案<1-2>--

从与实施方案<1-1>相同的观点出发，在本发明的电极中，同样 优选的是，在平行于片状电极的厚度方向的截面中，三维网状铝多孔 体（一种基材）的格室具有短轴在电极的宽度方向上的椭圆形状。因 此，由于活性材料和基材骨架之间的距离缩短，本发明的电极变为能 够提供集电距离短和高输出的电池、电容器和锂离子电容器的电极。

为了制备这种电极，有效的是在电极的制造步骤中，在施加（例 如）0.5MPa以上的张力的同时制备电极。

--实施方案<1-3>--

当电极内部的活性材料和基材骨架之间的距离有变化时，由于 活性材料的集电距离有变化，因此电流分布广，且寿命缩短。

从这个观点出发，在本发明的电极中，优选的是，在平行于片 状电极的厚度方向的截面中，三维网状铝多孔体（一种基材）的格室 为圆形。因此，由于活性材料和基材骨架之间的距离没有变化，因此 集电距离变得均一，由此本发明的电极变为能够提供电流分布小和寿 命长的电池、电容器和锂离子电容器的电极。

制备这种电极的方法的例子包括在电极的制造步骤中不进行压 缩而制造电极的方法。

-构成[2]-

当向本发明的电极增加构成[2]时，可以构想以下实施方案<2-1> 至<2-3>。

<2-1>一种实施方案，其中，在电极的厚度方向上的截面中，使 铝骨架的截面数目在铝方向上保持均一而不进行分布。

<2-2>如图2所示的实施方案，其中，在电极的厚度方向上的截 面中，使外侧表面部分（表面和背面）的铝骨架的截面数目增加，并 使内侧部分（中心部分）的铝骨架的截面数目减少。

<2-3>如图3所示的实施方案，其中，在电极的厚度方向上的截 面中，使内侧部分（中心部分）的铝骨架的截面数目增加，并使外侧 表面部分（表面和背面）的铝骨架的截面数目减少。

下面将对各实施方案进行说明。

--实施方案<2-1>--

在铝多孔体中，当厚度方向上的截面中的铝骨架的截面数目在 厚度方向上均一时，在向该铝多孔体施加电压的情况下，电流在多孔 体中均一流动。因此，当将这种铝多孔体用作电极的基材时，集电均 一进行，并且能够实现电极的长寿。

因此，在本发明的电极中，当所述电极的厚度方向上的截面依 次被分割为区域1、区域2和区域3这三个区域时，区域1中的铝骨 架的截面数目与区域2中的铝骨架的截面数目的比值优选为0.8以上 且1.2以下，并且区域3中的铝骨架的截面数目与区域2中的铝骨架 的截面数目的比值优选为0.8以上且1.2以下。另外，区域1中的铝 骨架的截面数目与区域2中的铝骨架的截面数目的比值更加优选为 0.9以上且1.1以下，并且区域3中的铝骨架的截面数目与区域2中 的铝骨架的截面数目的比值更加优选为0.9以上且1.1以下。

在本发明中，在电极的厚度方向上的截面中，各区域的铝骨架 的截面数目能够通过以下方式测量。

首先，通过研磨使电极的截面暴露出来，用显微镜对截面进行 观察，并拍摄截面的照片。接着，沿电极的厚度方向将照片分割为三 个区域，将这些区域定义为区域1、区域2和区域3。然后，对照片 中各区域所含的铝骨架的截面数目（即，多孔体骨架的金属部分的数 目）的总和进行计算。该测量在不同的截面处进行五次，并计算其平 均值。

此外，此测量方法能够类似地应用于铝多孔体，在这种情况下， 将树脂填充至铝多孔体的开口部分，待树脂固化后，树脂的截面可以 通过研磨而暴露出来。所填充的树脂的例子包括环氧树脂、丙烯酸树 脂和聚酯树脂。

为了制备本发明的上述电极，可以使用铝多孔体作为基材，其 中，当所述铝多孔体的厚度方向上的截面依次被分割为区域1、区域 2和区域3这三个区域时，区域1中的铝骨架的截面数目与区域2中 的铝骨架的截面数目的比值为0.8以上且1.2以下，并且区域3中的 铝骨架的截面数目与区域2中的铝骨架的截面数目的比值为0.8以上 且1.2以下。

为了制备这种铝多孔体，可以使用在下述的铝多孔体的制造步 骤中用作电极用金属多孔体的起始材料的普通多孔树脂成形体。

--实施方案<2-2>--

当将活性材料填充到铝多孔体的开口部分中时，在骨架数目大 的部分，活性材料与骨架接触的区域增加。即，在骨架数目大的部分， 活性材料难以脱落，从而使活性材料的保持性能提高。因此，通过使 用如下铝多孔体作为本发明的电极的基材，可以防止活性材料的脱 落，并提高活性材料的保持性能，在所述铝多孔体中，在电极的厚度 方向上的截面中，外侧表面部分（表面和背面）的铝骨架的截面数目 大，并且内侧部分（中心部分）的铝骨架的截面数目小。

因此，在本发明的电极中，当所述铝多孔体的厚度方向上的截 面依次被分割为区域1、区域2和区域3这三个区域时，区域1和区 域3中的铝骨架的截面数目的平均值与区域2中的铝骨架的截面数目 的比值优选为大于1.2，更加优选为大于1.5。当区域1和区域3中的 铝骨架的截面数目的平均值与区域2中的铝骨架的截面数目的比值 小于1.2时，上述活性材料的保持性能难以得到发挥。

铝骨架的截面数目的比值是通过下列方法确定的：通过与上述 各区域中的铝骨架的截面数目相同的方式测量各区域中的铝骨架的 截面数目，然后计算截面数目的比值。即，可以计算区域1中的铝骨 架的截面数目与区域3中的铝骨架的截面数目的平均值，然后可以用 该平均值除以区域2中的铝骨架的截面数目。

为了制备上述本发明的电极，可以使用这样的铝多孔体作为基 材，其中，当所述铝多孔体的厚度方向上的截面依次被分割为区域1、 区域2和区域3这三个区域时，区域1和区域3中的铝骨架的截面数 目的平均值与区域2中的铝骨架的截面数目的比值大于1.2。

例如，通过层叠在厚度方向上的截面中的铝骨架的截面数目均 不同的铝多孔体、并使这些铝多孔一体化，能够获得这种铝多孔体。

即，在本发明的电极中，使用通过将三片铝多孔体A、B和C 沿厚度方向依次层叠并一体化而形成的三维网状铝多孔体也是有效 的，其中所述铝多孔体A和铝多孔体C的厚度方向上的截面中的铝 骨架的截面数目的平均值与所述铝多孔体B的厚度方向上的截面中 的铝骨架的截面数目的比值为大于1.2。

具体而言，如图4所示，制备了两种铝多孔体，即，在厚度方 向上的截面中的铝骨架的截面数目大的铝多孔体，以及在厚度方向上 的截面中的铝骨架的截面数目小的铝多孔体。然后，将在厚度方向上 的截面中的铝骨架的截面数目大的两片铝多孔体A和C与在厚度方 向上的截面中的铝骨架的截面数目小的铝多孔体B层叠并一体化， 并且使铝多孔体B夹在铝多孔体A和C之间。

由此，能够制备这样的三维网状铝多孔体：其中，厚度方向上 的外侧表层部分（表面和背面）的铝骨架的截面数目大，而相反地， 厚度方向上的内侧部分（中心部分）的铝骨架的截面数目小。另外， 通过多个铝多孔体的层叠并一体化，可以使得该三维网状铝多孔体的 厚度大于常规的三维网状铝多孔体的厚度。

此外，当这样选择铝多孔体A、B和C，使得铝多孔体A和铝 多孔体C的厚度方向上的截面中的铝骨架的截面数目的平均值与铝 多孔体B的厚度方向上的截面中的铝骨架的截面数目的比值大于1.2 时，如上所述，可以提高活性材料的保持性能。此外，该比值更加优 选大于1.5。

使层叠的铝多孔体A至C一体化的方法的例子包括重叠并压缩 所述铝多孔体的方法。在这些方法中，优选重叠并辊压铝多孔体、然 后部分焊接以获得电接触的方法。例如，在对层叠的铝多孔体片材施 加压力的状态下，将层叠的铝多孔体片材的温度提高至接近铝的熔 点，由此能够使相互接触的骨架彼此熔合为一体。

--实施方案<2-3>--

如上所述，当将活性材料填充到铝多孔体的开口部分中时，在 骨架数目大的部分，活性材料与骨架接触的区域增加，并且活性材料 和骨架之间的距离缩短。因此，在骨架数目大的部分，活性材料的保 持性能提高，同时，活性材料的集电性能提高。因此，通过使用如下 铝多孔体作为本发明的电极的基材，可以提高电极内部的集电性能， 并100%利用电极内部的活性材料，在所述铝多孔体中，在电极的厚 度方向上的截面中，外侧表面部分（表面和背面）的铝骨架的截面数 目小，并且内侧部分（中心部分）的铝骨架的截面数目大。

因此，在本发明的电极中，当所述铝多孔体的厚度方向上的截 面依次被分割为区域1、区域2和区域3这三个区域时，区域1和区 域3中的铝骨架的截面数目的平均值与区域2中的铝骨架的截面数目 的比值优选为小于0.8，更加优选为小于0.7。当区域1和区域3中的 铝骨架的截面数目的平均值与区域2中的铝骨架的截面数目的比值 为0.8以上时，难以发挥上述的提高电极内部的集电性能的效果。

铝骨架的截面数目的比值是这样确定的：通过与上述各区域中 的铝骨架的截面数目相同的方式测量各区域中的铝骨架的截面数目， 然后计算截面数目的比值。即，可以计算区域1中的铝骨架的截面数 目与区域3中的铝骨架的截面数目的平均值，然后可以用该平均值除 以区域2中的铝骨架的截面数目。

为了制备上述本发明的电极，可以使用铝多孔体作为基材，其 中，当所述铝多孔体的厚度方向上的截面依次被分割为区域1、区域 2和区域3这三个区域时，区域1和区域3中的铝骨架的截面数目的 平均值与区域2中的铝骨架的截面数目的比值小于0.8。

例如，通过层叠在厚度方向上的截面中的铝骨架的截面数目均 不同的铝多孔体、然后使这些铝多孔一体化，能够获得这种铝多孔体。

即，在本发明的电极中，使用通过将三片铝多孔体D、E和F 沿厚度方向依次层叠并一体化而形成的三维网状铝多孔体也是有效 的，其中所述铝多孔体D和铝多孔体F的厚度方向上的截面中的铝 骨架的截面数目的平均值与所述铝多孔体E的厚度方向上的截面中 的铝骨架的截面数目的比值优选为小于0.8。

具体而言，如图4所示，制备了两种铝多孔体，即，在厚度方 向上的截面中的铝骨架的截面数目大的铝多孔体，以及在厚度方向上 的截面中的铝骨架的截面数目小的铝多孔体。然后，将在厚度方向上 的截面中的铝骨架的截面数目小的两片铝多孔体D和F与在厚度方 向上的截面中的铝骨架的截面数目大的铝多孔体E层叠并一体化， 并且使铝多孔体E夹在铝多孔体D和F之间。

因而，能够制备这样的三维网状铝多孔体：其中，厚度方向上 的外侧表层部分（表面和背面）的铝骨架的截面数目小，而相反地， 厚度方向上的内侧部分（中心部分）的铝骨架的截面数目大。另外， 通过多个铝多孔体的层叠并一体化，可以使得该三维网状铝多孔体的 厚度大于常规的三维网状铝多孔体的厚度。

此外，当这样选择铝多孔体D、E和F，使得铝多孔体D和铝多 孔体F的厚度方向上的截面中的铝骨架的截面数目的平均值与铝多 孔体E的厚度方向上的截面中的铝骨架的截面数目的比值小于0.8 时，如上所述，可以提高活性材料的保持性能。此外，该比值更加优 选小于0.7。

使层叠的铝多孔体D至F一体化的方法的例子包括重叠并压缩 所述铝多孔体的方法。在这些方法中，优选重叠并辊压铝多孔体、然 后部分焊接以获得电接触的方法。例如，在对层叠的铝多孔体片材施 加压力的状态下，将层叠铝多孔体片材的温度提高至接近铝的熔点， 由此能够使相互接触的骨架彼此熔合为一体。

-构成[3]-

当向本发明的电极增加构成[3]时，可以构想以下实施方案<3-1> 至<3-2>。

<3-1>铝多孔体的最外表面完全由活性材料覆盖。

<3-2>活性材料未暴露于铝多孔体的最外表面的外侧。

下面将对各实施方案进行说明。

--实施方案<3-1>--

如图1所示，为了由铝多孔体制备电极，进行了活性材料的填 充（在图1中表示为浆料填充步骤D）。然后，经过干燥步骤和压缩 步骤使铝多孔体形成电极，但是当作为集电体的铝多孔体的骨架部分 从电极完成后的电极表面露出时，易于发生微短路和电流集中的问 题，并且可以导致寿命缩短。另外，为了避免这些问题，需要加厚隔 板。

因此，在本发明的电极中，如图5所示，优选的是，作为基材 的三维网状铝多孔体的最外表面由活性材料覆盖，并且三维网状铝多 孔体的骨架不从活性材料露出。从而能够提供不发生微短路和电流集 中并且长寿的电池。另外，由于能够降低隔板的厚度，因此能够使电 池、电容器和锂离子电容器小型化。

此外，在本发明中，如图5所示，铝多孔体的最外层是指连接 铝多孔体的最外表面的骨架的各个顶点而形成的面。由于图5为概念 图，因此铝多孔体的最外表面仅示于图5的上侧部分，然而，在实际 的片状铝多孔体中，各个表面被认为是一样的。

为了制备本发明的这种电极，优选在图1所示的浆料填充步骤 中提供足够量的活性材料来覆盖铝多孔体的骨架。

--实施方案<3-2>--

如图1所示，为了由铝多孔体制备电极，进行了活性材料的填 充（在图1中表示为浆料填充步骤D），然后，经过干燥步骤和压缩 步骤使铝多孔体形成电极。在这种情况下，当和活性材料一起填充到 铝多孔体中的粘结剂的能力不足时，活性材料易于从电极的表面脱 落，并容易在电极完成后发生微短路。

因此，在本发明的电极中，如图6所示，优选的是，从作为基 材的三维网状铝多孔体的最外表面到深度为0.02mm的部分不存在 活性材料。从而可以提供这样一种电极：活性材料充分保持在该电极 内部且不从该电极的表面脱落，并且不发生微短路。

此外，如上所述，铝多孔体的最外层是指连接铝多孔体的最外 部分的骨架的各个顶点而形成的面。由于图6为概念图，因此铝多孔 体的最外表面仅示于图6的上侧部分，其它部分由活性材料覆盖，然 而，在实际的片状铝多孔体中，各个表面被认为是一样的。

为了制备本发明的这种电极，可以列举这样的方法：在图1所 示的压缩步骤F之后，用刷子从电极的表面取出活性材料。

下面，对本发明的铝多孔体的制造方法进行说明。下文中，以 铝镀覆法用作在聚氨酯树脂成形体的表面上形成铝膜的方法的例子 作为代表性例子，根据需要参照附图对制造方法进行说明。在下文所 参照的附图中，附有相同参考数字的部分为相同的部分或者与之相当 的部分。本发明并不局限于此，而是由权利要求来限定，本发明旨在 包括落在权利要求及其等价形式范围内的所有变型。

（制造铝结构体的步骤）

图7为示出制造铝结构体的步骤的流程图。对应于该流程图，图 8示出了使用树脂成形体作为芯材的铝镀膜的形成示意图。下文将参 考这两幅图对制造步骤的整个流程进行说明。首先，进行用作基材的 树脂成形体的制备101。图8（a）为具有连通的孔的树脂成形体表面 的放大示意图，该树脂成形体为作为基材的树脂成形体的例子。在树 脂成形体1的骨架中形成有孔。接下来，在树脂成形体的表面上进行 导电处理102。通过这个步骤，如图8（b）所示，在树脂成形体1的 表面上形成了由导体制成的薄的导电层2。

随后，在熔融盐中进行镀铝103，以在树脂成形体的导电层的表 面上形成铝镀层3（图8（c））。由此得到这样的铝结构体，其中在 作为基材的树脂成形体的表面上形成铝镀层3。进行用作基材的树脂 成形体的去除104。

通过分解等能够除去树脂成形体1，从而得到仅含有残留的金属 层的铝结构体（多孔体）（图8（d））。下面，将依次对每个步骤 进行说明。

（多孔树脂成形体的制备）

制备具有三维网状结构和连通的孔的多孔树脂成形体。多孔树 脂成形体的材料可以为任意树脂。作为所述材料，可以列举由聚氨酯、 三聚氰胺、聚丙烯或聚乙烯制成的树脂发泡成形体。尽管列举了树脂 发泡成形体，然而，可以选择具有任意形状的树脂成形体，只要该树 脂成形体具有连通的孔即可。例如，可以使用与将纤维状树脂缠绕成 无纺布的形状类似的树脂成形体来取代树脂发泡成形体。树脂发泡成 形体的孔隙率优选为80%至98%，孔径为50μm至500μm。聚氨酯 泡沫和三聚氰胺泡沫均具有高孔隙率、高的孔的连通性和优异的热分 解性，因此可以优选用作树脂发泡成形体。

从孔的均匀性和易获得等方面考虑，优选聚氨酯泡沫，并且聚 氨酯泡沫由于能够得到孔径小的成形体而优选。

多孔树脂成形体常常含有在发泡体制造过程中的发泡剂和未反 应的单体等残留物，因此为了后续工序，优选对多孔树脂成形体进行 洗涤处理。作为多孔树脂成形体的例子，图9示出了经过作为预处理 的洗涤处理的聚氨酯泡沫。在所述树脂成形体中，构建了作为骨架的 三维网，从而在整体上构建了连通的孔。在与聚氨酯泡沫的骨架的延 伸方向垂直的截面中，聚氨酯泡沫的骨架基本上为三角形。这里，孔 隙率由以下等式定义：

孔隙率=(1-(多孔材料的重量[g]/(多孔材料的体积[cm³]×材料 的密度)))×100[%]

另外，通过以下方式确定孔径：通过显微镜照片等放大树脂成形 体的表面，计算每英寸（25.4mm）的孔数作为格室数目，然后由以 下等式计算平均孔径：平均孔径=25.4mm/格室数目。

(树脂成形体表面的导电处理）

为了进行电镀，预先对树脂泡沫的表面进行导电处理。对于导电 处理的方法没有特别的限制，只要其是能够在树脂成形体的表面上设 置具有导电性的层的处理即可，可以选择任意方法，包括镍等导电性 金属的无电镀、铝等的气相沉积和溅射、以及用含有碳等导电性颗粒 的导电性涂料进行涂布。

（铝层的形成：熔融盐镀覆）

接下来，通过熔融盐中镀覆在树脂成形体的表面上形成铝镀层。 通过熔融盐中镀覆，尤其在具有三维网状结构的树脂成形体之类的复 杂骨架结构的表面上可均匀地形成厚的铝层。在熔融盐中，在具有经 过导电性处理的表面的树脂成形体的阴极与纯度为99.0%的铝板的 阳极之间施加直流电。作为熔融盐，可使用有机熔融盐或无机熔融盐， 所述有机熔融盐为有机卤化物与卤化铝的共晶盐，所述无机熔融盐为 碱金属卤化物与卤化铝的共晶盐。优选使用在较低温度下熔融的有机 熔融盐浴，因为它使得在不分解树脂成形体的情况下镀覆基材。作为 有机卤化物，可以使用咪唑鎓盐或吡啶鎓盐等，具体而言，优选1- 乙基-3-甲基氯化咪唑鎓（EMIC）和丁基氯化吡啶鎓（BPC）。由于 熔融盐被水或氧污染而造成熔融盐的劣化，因此镀覆优选在惰性气体 （例如氮气或氩气）的气氛下、在密闭环境中进行。

熔融盐浴优选为含氮的熔融盐浴，尤其是优选使用咪唑鎓盐浴。 在高温下熔融的盐用作熔融盐的情况下，熔融盐中树脂的溶解或分解 比镀覆层的生长快，因此在树脂成形体的表面上不能形成镀覆层。使 用咪唑鎓盐，即使在较低温度下也不会对树脂有任何影响。作为咪唑 鎓盐，优选使用含有在1,3-位具有烷基的咪唑鎓阳离子的盐，特别是， 最优选使用氯化铝+1-乙基-3-甲基氯化咪唑鎓（AlCl₃+EMIC）类的熔 融盐，因为它们具有高稳定性和耐分解性。咪唑鎓盐浴可镀覆聚氨酯 泡沫树脂和三聚氰胺泡沫树脂，熔融盐浴的温度范围为10℃至65℃， 优选为25℃至60℃。随着温度的降低，可进行镀覆的电流密度范围 缩小，并且镀覆多孔体的全部表面变的困难。在高于65℃的高温下， 容易产生树脂基材的形状受损的麻烦。

关于金属表面上的熔融盐铝镀，报道有为了提高镀覆表面的平滑 性而向AlCl₃-EMIC中添加添加剂，例如二甲苯、苯、甲苯或1,10- 菲咯啉。本发明人发现：特别是在对具有三维网状结构的多孔树脂成 形体进行镀铝时，添加1,10-菲咯啉对于铝多孔体的形成有特征性效果。 即，该添加提供了：形成多孔体的铝骨架不易断裂的第1特征；以及铝 多孔体可被均匀地镀覆从而使多孔体的表面和其内部的镀覆厚度差异 小的第2特征。

在压制所完成的铝多孔体等的情况下，上述的难以断裂的骨架和 内外镀覆厚度均匀这两个特征可以获得整个骨架不易断裂并且被均 匀压制的铝多孔体。当将铝多孔体用作电池等的电极材料时，用电极 活性材料填充电极，然后对电极进行压制以使其密度增加。然而，由 于在填充活性材料或者压制的步骤中，骨架时常断裂，因此，在这种 用途中，这两个特征是非常有效的。

根据以上说明，优选向熔融盐浴中添加有机溶剂，尤其是，优选 使用1,10-菲咯啉。添加到镀浴中的有机溶剂的量的范围优选为0.2 g/L至7g/L。当量为0.2g/L以下时，所得的镀层的平滑性差且易碎， 并且难以实现减小表面层与内部之间的厚度差的效果。当量为7g/L 以上时，镀覆效率降低，并且难以实现所定的镀覆厚度。

图10为示出用于对上述带状树脂连续进行铝镀覆的装置的示意 图。该图示出了表面已经经受了导电处理的带状树脂22以图中由左 至右的方向移动的构成。第一镀槽21a由圆柱电极24、布置在容器 内壁上的铝阳极25以及镀浴23构成。带状树脂22沿圆柱电极24 通过镀浴23，因而，均匀的电流可以轻易流经整个树脂成形体，从 而实现均匀镀覆。镀槽21b用于继续进行均匀且厚的镀覆，其由多个 镀槽组成，从而可多次进行镀覆。通过电极辊26使表面已经经受了 导电处理的带状树脂22移动并通过镀浴28，从而进行镀覆，其中位 于容器外部的电极辊26起到进料辊和供电阴极的作用。所述多个镀 槽包括铝制阳极27，该阳极27经镀浴28而与树脂成形体的两个面 相对，从而使得在树脂成形体的两面上均能够进行更为均匀的镀覆。 向镀铝多孔体吹氮以充分地除去镀液，然后用水清洗镀铝多孔体，从 而得到铝多孔体。

另一方面，只要树脂不熔融等，则可以将无机盐浴用作熔融盐。 无机盐浴为双组分体系（代表性的有AlCl₃-XCl(X：碱金属)）或多 组分体系的盐。这种无机盐浴的熔融温度通常高于咪唑鎓盐浴等有机 盐浴；然而，无机盐浴较少受到水和氧等环境因素的影响，从而整体 上可以将该盐以低成本投入实际使用。当树脂为三聚氰胺发泡树脂 时，使用温度为60℃至150℃的无机盐浴，这是因为可以在比聚氨酯 发泡树脂的温度高的温度下使用该树脂。

通过上述步骤得到了具有树脂成形体作为其骨架的芯部的铝结 构体。对于各种过滤器和催化剂载体等一些应用，所述铝结构体可以 直接用作树脂-金属复合材料；但是当因受到使用环境的约束而要使 用无树脂的金属结构体时，可以除去所述树脂。在本发明中，为了避 免造成铝的氧化，通过在下述熔融盐中的分解来除去树脂。

（树脂的去除：熔融盐处理）

熔融盐中的分解通过以下方式进行。将表面已经形成有铝镀层的 多孔树脂成形体浸入熔融盐中，在向铝层施加负电位（低于铝的标准 电极电位）的同时，通过加热来除去多孔树脂成形体。在将树脂成形 体浸入熔融盐中的状态下向铝层施加负电位，可以在铝不被氧化的情 况下使得多孔树脂成形体分解。可以根据多孔树脂成形体的类型来适 当地选择加热温度。当树脂成形体为聚氨酯时，由于聚氨酯的分解发 生于约380℃，因此熔融盐浴的温度需大于或等于380℃，但是该处 理需要在小于或等于铝的熔点（660℃）的温度下进行，以避免铝发 生熔融。优选的温度范围为500℃以上且600℃以下。所施加的负电 位的量相对于铝的还原电位位于负侧，并且相对于熔融盐中阳离子的 还原电位位于正侧。通过这种方式，可获得具有连通的孔、表面上具 有薄的氧化层并且氧含量较低的铝多孔体。

树脂分解时所用的熔融盐可以是碱金属或碱土金属的卤化物 盐，从而铝电极电势较低。更具体而言，熔融盐优选含有选自由氯化 锂（LiCl）、氯化钾（KCl）和氯化钠（NaCl）组成的组中的一种或 多种盐。通过这种方式，可以获得具有连通的孔、表面具有薄的氧化 物层并且氧含量低的铝多孔体。

接下来，对由所得的铝多孔体制造电极的工序进行说明。

图1为示出由铝多孔体连续制造电极的工序的图。该工序包括： 将多孔体片材由解绕辊41上解开的多孔体片材解开步骤A；使用压 缩辊42的厚度调节步骤B；使用压缩/焊接辊43和引线焊接辊49的 引线焊接步骤C；使用填充辊44、浆料供应喷嘴50和浆料51的浆 料填充步骤D；使用干燥机45的干燥步骤E；使用压缩辊46的压缩 步骤F；使用切割辊47的切割步骤G；使用卷绕辊48的卷绕步骤H。 以下将对这些步骤进行具体说明。

（厚度调节步骤）

从其中卷绕有铝多孔体片材的原料片材辊中，将所述铝多孔体 片材解开，并且在厚度调节步骤中，通过辊的压制对铝多孔体片材加 以调节从而使其具有最佳厚度以及平坦的表面。根据电极的用途，合 适地确定铝多孔体的最终厚度，该厚度调节步骤是在用以获得最终厚 度的压缩步骤之前的预压缩步骤，该厚度调节步骤将多孔体压缩至这 样的程度：该多孔体具有使下一步骤中的处理易于实现的厚度。可将 平压机或辊压机用作压制机。由于平压机的优选之处在于其能抑制集 电体被拉伸；但它不适用于大量生产，因此，优选使用能够实现连续 处理的辊压机。

（引线焊接步骤）

--铝多孔体端部的压缩--

当将铝多孔体用作二次电池等的电极集电体时，需要将用于引 出到外部的片状引线（tab lead）焊接至铝多孔体。在包括铝多孔体 的电极中，由于该铝多孔体中没有强的金属部分，因此，不能将引线 片直接焊接到铝多孔体上。因而通过压缩将铝多孔体的端部加工为箔 片状，由此使其具有机械强度，之后将片状引线焊接于该端部上。

对用于加工铝多孔体端部的方法的例子进行说明。

图11为示意性示出压缩步骤的图。

可以使用旋转辊作为压缩工具。

当压缩部的厚度为0.05mm以上且0.2mm以下（例如，大约 0.1mm）时，可以获得预定的机械强度。

在图12中，以旋转辊35作为压缩工具对铝多孔体34（其宽度 相当于2片铝多孔体）的中央部分进行压缩，从而形成压缩部33。 压缩之后，沿压缩部的中心线切割压缩部33，得到两片分别在集电 体的端部具有压缩部的电极集电体。

此外，通过使用多个旋转辊，以在铝多孔体的中央部分形成多 个带状压缩端部，然后沿着这些带状压缩部的各中心线进行切割，由 此可以获得多个集电体。

--片状引线向电极边缘的接合--

将片状引线与上述获得的集电体压缩端部接合。优选的是，将 金属箔用作片状引线以降低电极的电阻，并且将该金属箔与电极边缘 的至少一侧的表面相接合。此外，为了降低电阻，优选使用焊接作为 接合方法。金属箔焊接宽度优选为10mm以下，因为金属箔过宽会 使电池中的无用空间增加，从而使电池的容量密度降低。当焊接宽度 过小时，由于焊接会变得困难，并且集电效果也会降低，因此，该宽 度优选为1mm以上。

作为焊接的方法，可以使用电阻焊接或超声焊接的方法，但是 由于超声焊接法可以提供更大的接合面积，因此优选此方法。

--金属箔--

考虑到电阻和抗电解液性，金属箔的材料优选铝。此外，由于 金属箔中的杂质会造成该杂质在电池、电容器或锂离子电容器中的溶 出或反应，因此优选使用纯度为99.99%以上的铝箔。焊接部的厚度 优选小于电极本身的厚度。

铝箔的厚度优选为20μm至500μm。

金属箔的焊接可以在利用活性材料填充集电体之前进行，或者 可以在填充后进行，然而，在填充前进行焊接时，能够防止活性材料 的脱落。特别是在超声焊接的情况下，优选在填充前进行焊接。此外， 活性炭糊状物可能附着于焊接部上，然而，由于此糊状物可能在该步 骤中剥离，因此优选对焊接部进行掩蔽，以使糊状物不能被填充。

此外，尽管在上述说明中，对端部压缩步骤和片状引线接合步 骤作为不同的步骤进行了说明，但是压缩步骤和接合步骤可以同时进 行。在这种情况下，使用这样的辊作为压缩辊：该辊中将与铝多孔体 片材的片状引线接合端部接触的区域可以进行电阻焊接，并且可将铝 多孔体片材和金属箔同时供给至该辊，由此同时进行端部的压缩和金 属箔向压缩区域的金属箔焊接。

（填充活性材料的步骤）

将活性材料填充到如上所述制备的集电体中以得到电极。根据 电极的用途来适当地选择活性材料。

对于活性材料的填充，可以使用浸渍填充法和涂布法等已知方 法。涂布法的例子包括辊涂法、涂布机涂布法、静电涂布法、粉末涂 布法、喷涂法、喷涂机涂布法、刮棒涂布机涂布法、辊涂机涂布法、 浸涂机涂布法、刮刀涂布法、线棒涂布法、刮刀涂布机涂布法、刮板 涂布法和丝网印刷法。

在填充活性材料时，如有必要，可以向其中添加导电助剂或粘 结剂，并向其中掺入有机溶剂以制备浆料，然后采用上述填充法，将 所制得的浆料填充到铝多孔体中。

图13示出了通过辊涂法用浆料填充多孔体的方法。如图所示， 将浆料供给至多孔体片材上，并使其通过一对旋转辊，这对旋转辊以 预定的间隙彼此相对设置。当片材通过旋转辊时，浆料被压制并填充 到多孔体中。

（干燥步骤）

将填充有活性材料的多孔体转移至干燥机中，并加热以蒸发/除 去有机溶剂，由此获得在多孔体中固定有活性材料的电极材料。

（压缩步骤）

在压缩步骤中，将干燥后的电极材料压缩为最终厚度。使用平 压机或辊压机作为压制机。平压机由于能抑制集电体被拉伸而优选， 但它不适于大量生产，因此优选使用能够实现连续处理的辊压机。

在图1的压缩步骤F中，示出了通过辊压进行压缩的情况。

（切割步骤）

为了提高电极材料的大量生产性，优选将铝多孔体片材的宽度 设定为等于多个最终片材产品的总宽度，并使用多个刀片沿着该多孔 体片材的行进方向切割该片材，由此制得多个长的片状电极材料。该 切割步骤是将长电极材料分割为多个长片状电极材料的步骤。

（卷绕步骤）

该步骤是将在上述切割步骤中得到的长片状电极材料卷绕到卷 绕辊上的步骤。

下面将对上述步骤中获得的电极材料的应用进行说明。

其中将铝多孔体用作集电体的电极材料主要用途的例子包括： 锂电池和熔融盐电池等非水电解质电池用电极；以及使用非水电解液 的电容器和使用非水电解液的锂离子电容器用电极。

下面将对这些应用进行说明。

（锂电池）

下文将对包括铝多孔体的电池用电极材料和电池进行说明。例 如，当将铝多孔体用于锂电池（包括离子二次电池等）的正极时，钴 酸锂（LiCoO₂）、锰酸锂（LiMn₂O₄）、镍酸锂（LiNiO₂）等可以被 用作其活性材料。该活性材料与导电助剂和粘结剂组合使用。

在常规的锂电池用正极材料中，使用了通过将活性材料施加至铝 箔的表面而形成的电极。尽管锂电池的容量高于镍氢电池或电容器的 容量，但是在汽车应用中仍需要进一步提高容量。因此，为了提高单 位面积的电池容量，使活性材料的涂布厚度变大。此外，为了有效地 利用该活性材料，需要使活性材料与铝箔（集电体）电接触；因而， 活性材料以与将使用的导电助剂混合的形式使用。

相比之下，本发明的铝多孔体的孔隙率高且每单位面积的表面积 大。因而，集电体与活性材料间的接触面积增加，从而可以有效地利 用活性材料，并可以提高电池容量，还可以减少导电助剂的混合量。 在锂电池中，对于其正极，使用上述正极材料，而对于其负极，使用 箔、冲压金属、或者铜或镍的多孔体作为集电体，并使用石墨、钛酸 锂（Li₄Ti₅O₁₂）、Sn或Si等的合金、金属锂等负极活性材料。负极 活性材料同样与导电助剂和粘结剂结合使用。

对于这种锂电池，即使其电极面积小，其容量也可以增加，因而 与包括铝箔的常规锂电池相比，该电池可以具有更高的能量密度。上 面主要描述了本发明在二次电池中的效果，但是本发明在一次电池中 的效果与在二次电池中的效果相同，并且当铝多孔体被活性材料填充 时，接触面积增加，从而可提高一次电池的容量。

（锂电池的构造）

用于锂电池的电解质包括非水电解液和固体电解质。

图14为包括固体电解质的固态锂电池的纵剖面图。固态锂电池 60包括正极61、负极62和设置在这两个电极之间的固体电解质层 （SE层）63。正极61包括正极层（正极体）64和正极集电体65， 负极62包括负极层66和负极集电体67。

作为电解质，除了固体电解质之外，还使用稍后说明的非水电 解液。在这种情况下，隔板（多孔高分子膜、无纺布或纸等）设置在 两个电极之间，并且两个电极和隔板用非水电解液浸渍。

（填充到铝多孔体中的活性材料）

当将铝多孔体用于锂电池的正极时，可以将能够除去/插入锂的 材料用作活性材料，并且填充有该材料的铝多孔体可以提供适用于锂 二次电池的电极。作为正极活性材料的材料，使用了（例如）钴酸锂 （LiCoO₂）、镍酸锂（LiNiO₂）、锂镍钴氧化物（LiCo_0.3Ni_0.7O₂）、 锰酸锂（LiMn₂O₄）、钛酸锂（Li₄Ti₅O₁₂）、锰酸锂化合物（LiM_yMn_2-yO₄， M=Cr、Co或Ni）或锂酸。活性材料与导电助剂以及粘结剂结合使用。 正极活性材料的材料例子包括过渡金属氧化物，例如常规磷酸锂铁以 及橄榄石化合物（其为磷酸锂铁的化合物，LiFePO₄,LiFe_0.5Mn_0.5PO₄）。 此外，这些材料中所含的过渡金属元素都可以被其它过渡金属元素部 分地取代。

此外，其他正极活性材料的例子包括：其中骨架为诸如TiS₂、V₂S₃、 FeS、FeS₂或LiMS_x（其中M为诸如Mo、Ti、Cu、Ni或Fe等过渡金 属元素、或者Sb、Sn或Pb）等硫化物型硫族化合物的锂金属；以及 TiO₂、Cr₃O₈、V₂O₅或MnO₂等金属氧化物。这里，也可以将上述钛酸 锂（Li₄Ti₅O₁₂）用作负极活性材料。

（用于锂电池的电解液）

非水电解液用于极性非质子有机溶剂中，非水电解液的具体例 子包括碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸亚丙酯、γ-丁内 酯和环丁砜。作为支持盐，可以使用四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、酰亚 胺盐等。用作电解质的支持盐优选具有更高的浓度，但是由于存在溶 解限度，因此通常使用浓度为约1mol/L的支持盐。

（填充到铝多孔体中的固体电解质）

除了活性材料以外，还可以将固体电解质填充到多孔体中。通过 将活性材料和固体电解质填充到铝多孔体中，可以使得该铝多孔体适 用于固态锂电池的电极。然而，从确保放电容量的观点考虑，优选将 填充到铝多孔体中的材料中活性材料的比率调节为50质量%以上， 并且更优选为70质量%以上。

优选将锂离子传导性高的硫化物型固体电解质用作所述固体电解 质，该硫化物型固体电解质的例子为含有锂、磷和硫的硫化物型固体电 解质。该硫化物型固体电解质还可以含有O、Al、B、Si或Ge等元素。

这种硫化物型固体电解质可以由已知方法获得。形成硫化物型固体 电解质的方法的例子包括：准备硫化锂（Li₂S）和五硫化二磷（P₂S₅） 作为起始原料，将Li₂S和P₂S₅以大约50:50至大约80:20的摩尔比 彼此混合，将所得混合物熔融并骤冷的方法（熔融快速骤冷法）；以及 对骤冷后的产品进行机械研磨的方法（机械研磨法）。

由上述方法获得的硫化物型固体电解质是非晶形的。可以使用该 非晶态的硫化物型固体电解质，不过可对该电解质进行加热处理，以 形成结晶性硫化物型固体电解质。通过结晶化，可以预期到提高锂离 子传导性。

（将活性材料填入铝多孔体）

对于活性材料（活性材料和固体电解质）的填充，可以使用浸 渍填充法和涂布法等已知方法。涂布法的例子包括辊涂法、涂布机涂 布法、静电涂布法、粉末涂布法、喷涂法、喷涂机涂布法、刮棒涂布 机涂布法、辊涂机涂布法、浸涂机涂布法、刮刀涂布法、线棒涂布法、 刮刀涂布机涂布法、刮板涂布法和丝网印刷法。

在填充活性材料（活性材料和固体电解质）时，例如，可以根 据需要添加导电助剂或粘结剂，然后向该混合物中混入有机溶剂或 水，以制备正极混合物的浆料。采用上述方法将该浆料填充到铝多孔 体中。作为导电助剂，可以使用（例如）乙炔黑（AB）或科琴黑（KB） 等炭黑，或者碳纳米管（CNT）等碳纤维。作为粘结剂，可使用（例 如）聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚乙烯醇（PVA）、 羧甲基纤维素（CMC）、黄原胶等。

在制备正极混合物浆料时所使用的有机溶剂可以适当选择，只 要该溶剂对填充到铝多孔体中的材料（即，根据需要所用的活性材料、 导电助剂、粘结剂和固体电解质）没有不良影响即可。有机溶剂的例 子包括：正己烷、环己烷、庚烷、甲苯、二甲苯、三甲苯、碳酸二甲 酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丁 酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯基亚乙酯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、 1,3-二氧戊环、乙二醇和N-甲基-2-吡咯烷酮。此外，当使用水作为溶 剂时，可使用表面活性剂以增强填充性能。

此外，在常规的锂电池用正极材料中，通过将活性材料涂到铝箔 表面上来形成电极。为了提高每单位面积的电池容量，使活性材料的 涂布厚度变大。此外，为了有效地利用活性材料，需要使活性材料与 铝箔电接触；因而，活性材料以与导电助剂混合的形式使用。相比之 下，根据本发明的铝多孔体的孔隙率高且每单位面积的表面积大。因 而，集电体与活性材料间的接触面积可增加，因此可以有效地利用活 性材料，从而可以提高电池容量，还可以减少导电助剂的混合量。

（电容器用电极）

图15为示出了通过使用电容器用电极材料而制得的电容器的例 子的截面示意图。在由隔板142隔开的有机电解液143中，将通过在 铝多孔体上承载电极活性材料而形成的电极材料设置为可极化电极 141。可极化电极141与引线144连接，并且这些部件全部收纳在壳 体145中。将铝多孔体用作集电体时，集电体的表面积增加，并且集 电体与作为活性材料的活性炭之间的接触面积增加，因此，可以获得 实现了高输出和高容量的电容器。

为了制造电容器用电极，使用作为活性材料的活性碳填充由铝 多孔体构成的集电体。活性碳与导电助剂或粘结剂组合使用。

为了提高电容器的容量，优选的是使作为主要组分的活性炭的量 较大，干燥后（溶剂被除去后），活性炭的组成比率优选为90%以上。 尽管导电助剂和粘结剂是必须的，但它们的含量优选为尽可能低，这 是因为导电助剂和粘结剂会导致容量降低，此外，粘结剂还会导致内 电阻增加。优选的是，导电助剂的含量为10质量%以下，粘结剂的 含量为10质量%以下。

当活性炭具有更大的表面积时，电容器的容量也更大，因此，活 性炭的比表面积优选为1000m²/g以上。作为活性炭的材料，可使用植 物来源的棕榈壳、石油类材料等。为了提高活性炭的表面积，优选通过 使用蒸汽或碱将材料活化。

将主要由活性炭制成的电极材料混合并搅拌，由此得到活性炭 糊状物。将该活性炭糊状物填充到上述集电体中，干燥，并且根据需 要用辊压机等对其进行压缩以提高其密度，由此获得电容器用电极。 （将活性炭填入铝多孔体）

对于填充活性炭，可以使用浸渍填充法和涂布法等已知方法。 涂布法的例子包括辊涂法、涂布机涂布法、静电涂布法、粉末涂布法、 喷涂法、喷涂机涂布法、刮棒涂布机涂布法、辊涂机涂布法、浸涂机 涂布法、刮刀涂布法、线棒涂布法、刮刀涂布机涂布法、刮板涂布法 和丝网印刷法。

当填充活性材料时，例如，根据需要添加（例如）导电助剂或 粘结剂，将有机溶剂或水与其混合而制备正极混合物的浆料。通过上 述方法用该浆料填充铝多孔体。作为导电助剂，例如，可使用乙炔黑 （AB）或科琴黑（KB）等炭黑，或者碳纳米管（CNT）等碳纤维。 作为粘结剂，可以使用（例如）聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙 烯（PTFE）、聚乙烯醇（PVA）、羧甲基纤维素（CMC）、黄原胶 等。

在制备正极浆料混合物时所使用的有机溶剂可以适当选择，只 要该溶剂对填充到铝多孔体中的材料（即，根据需要而选择的活性材 料、导电助剂、粘结剂和固体电解质）没有不良影响即可。有机溶剂 的例子包括：正己烷、环己烷、庚烷、甲苯、二甲苯、三甲苯、碳酸 二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸 亚丁酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯基亚乙酯、四氢呋喃、1,4-二氧六 环、1,3-二氧戊环、乙二醇和N-甲基-2-吡咯烷酮。此外，在使用水作 为溶剂时，可使用表面活性剂以增强填充性能。

（电容器的制备）

将通过上述方式得到的电极冲压至合适的尺寸，以制备两片电极, 将这两片电极彼此相对，以将隔板夹在两者之间。优选将由纤维素或 聚烯烃树脂制成的多孔膜或无纺布用于该隔板。然后，使用必要的隔 离物（spacer），将电极装入电池壳体中，然后用电解液浸渍。最后， 通过绝缘衬垫将盖子置于壳体上以密封，由此可以制造双电层电容 器，其中该绝缘衬垫夹于盖子和壳体之间。当使用非水材料时，为了 尽可能降低电容器中的水含量，优选充分干燥电极等材料。电容器的 制造在水含量小的环境中进行，并在减压环境中完成密封。此外，对 电容器没有特别的限制，只要使用本发明的集电体或电极即可，所用 的电容器可以是通过除上述方法之外的其他方法制得的电容器。

尽管可使用水性电解液和非水性电解液作为电解液，但是优选使 用非水性电解液，这是因为可将非水性电解液的电压设定为高于水性 电解液的电压。在水性电解液中，可以将氢氧化钾等用作其电解质。 非水性电解液的例子包括离子液体与阳离子和阴离子的多种组合。作 为阳离子，使用了低级脂肪族季铵、低级脂肪族季鏻、或者咪唑鎓盐 等；作为阴离子，已知的有金属氯离子、金属氟离子、和双(氟磺酰) 亚胺等酰亚胺化合物。此外，作为非水性电解液，有极性非质子有机 溶剂，其具体例子包括碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸 亚丙酯、γ-丁内酯和环丁砜。作为非水电解液中的支持盐，可使用四氟 硼酸锂、六氟磷酸锂等。

（锂离子电容器）

图16为示出通过使用锂离子电容器用电极材料而制得的锂离子 电容器的例子的截面示意图。在由隔板142隔开的有机电解液143中， 将通过在铝多孔体上承载正极活性材料而形成的电极材料设置为正 极146，并将通过在集电体上承载负极活性材料而形成的电极材料设 置为负极147。正极146和负极147分别与引线148和引线149连接， 并且将这些部件全部收纳在壳体145中。当将铝多孔体用作集电体 时，集电体的表面积增加，因此即使在铝多孔体上薄薄地涂上作为活 性材料的活性炭时，也可以获得能够实现高输出和高容量的电容器。

（正极）

为了制造锂离子电容器用电极，用作为活性材料的活性碳填充 由铝多孔体构成的集电体。活性碳与导电助剂或粘结剂组合使用。

为了提高锂离子电容器的容量，优选的是使作为主要组分的活性 炭具有较大的量，干燥后（溶剂被除去后），活性炭的量（以组成比 率计）优选为90%以上。尽管导电助剂和粘结剂是必须的，但它们的 含量优选为尽可能低，这是因为导电助剂和粘结剂会导致容量降低， 此外，粘结剂还会导致内电阻增加。优选的是，导电助剂的含量为 10质量%以下，粘结剂的含量为10质量%以下。

当活性炭具有更大的表面积时，锂离子电容器的容量也更大，因 此，活性炭的比表面积优选为1000m²/g以上。作为活性炭的材料，可 使用植物来源的棕榈壳、石油类材料等。为了提高活性炭的表面积，优 选通过使用蒸汽或碱将材料活化。作为导电助剂，可使用科琴黑、乙 炔黑、碳纤维或其复合材料。作为粘结剂，可使用聚偏二氟乙烯、聚 四氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、黄原胶等。可根据粘结剂的种 类，从水和有机溶剂中恰当地选取溶剂。在有机溶剂中，通常使用 N-甲基-2-吡咯烷酮。此外，当水被用作溶剂时，可以使用表面活性剂 以增加填充性能。

将主要由活性炭制成的电极材料混合并搅拌，由此得到活性炭糊 状物。将该活性炭糊状物填充到上述集电体中并干燥，根据需要用辊 压机等对所得物进行压缩以增加其密度，由此获得锂离子电容器用电 极。

（将活性炭填入铝多孔体）

对于活性炭的填充，可以使用浸渍填充法和涂布法等已知方法。 涂布法的例子包括辊涂法、涂布机涂布法、静电涂布法、粉末涂布法、 喷涂法、喷涂机涂布法、刮棒涂布机涂布法、辊涂机涂布法、浸涂机 涂布法、刮刀涂布法、线棒涂布法、刮刀涂布机涂布法、刮板涂布法 和丝网印刷法。

在填充活性材料时，例如，可以根据需要添加导电助剂或粘结 剂，然后向该混合物中混入有机溶剂或水，以制备正极混合物的浆料。 采用上述方法将该浆料填充到铝多孔体中。作为导电助剂，可以使用 （例如）乙炔黑（AB）或科琴黑（KB）等炭黑，或者碳纳米管（CNT） 等碳纤维。作为粘结剂，可使用（例如）聚偏二氟乙烯（PVDF）、 聚四氟乙烯（PTFE）、聚乙烯醇（PVA）、羧甲基纤维素（CMC）、 黄原胶等。

在制备正极混合物浆料时所使用的有机溶剂可以适当选择，只 要该溶剂对填充到铝多孔体中的材料（即，根据需要所用的活性材料、 导电助剂、粘结剂和固体电解质）没有不良影响即可。有机溶剂的例 子包括：正己烷、环己烷、庚烷、甲苯、二甲苯、三甲苯、碳酸二甲 酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丁 酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯基亚乙酯、四氢呋喃、1,4-二氧六环、 1,3-二氧戊环、乙二醇和N-甲基-2-吡咯烷酮。此外，当使用水作为溶 剂时，可使用表面活性剂以增强填充性能。

（负极）

对负极没有特别的限制，可使用常规的锂电池用负极，但是通 过将活性材料填充到由铜或镍制成的多孔体（如上述泡沫状镍）中而 获得的电极是优选的，这是因为将铜箔用作集电体的常规电极的容量 小。另外，为了进行作为锂离子电容器的运行，负极优选预先掺杂锂 离子。作为掺杂方法，可利用公知的方法。掺杂方法的例子包括：将 锂金属箔固定于负极的表面并将其浸入电解液中以进行掺杂的方法； 将其上固定有锂金属的电极设置在锂离子电容器内，在组装成电池 后，使电流从负极与锂金属电极之间穿过以对电极进行电掺杂的方 法；以及由负极和锂金属组装成电化学电池，并且将经过锂电掺杂的 负极取出并使用的方法。

在任何方法中，优选的是，锂掺杂量较大以充分降低负极的电 势，但是因为当负极的残存容量小于正极的残存容量时，锂离子电容 器的容量变小，因此优选的是负极中相当于正极容量的部分未被掺杂 除去而得以保留。

（用于锂离子电容器中的电解液）

将与锂电池中所用的非水电解液相同的非水电解液用于电解液。 非水电解液用于极性非质子有机溶剂中，非水电解液的具体例子包括 碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸亚丙酯、γ-丁内酯和环 丁砜。作为支持盐，可以使用四氟硼酸锂、六氟硼酸锂、酰亚胺盐等。 （锂离子电容器的制备）

将由上述方式得到的电极冲压至合适的尺寸，将其与负极彼此相 对，并将隔板夹在该冲压电极和负极之间。该负极可以为通过上述方 法进行锂掺杂的电极，当采用在电池组装之后对负极进行掺杂的方法 时，可在电池中设置其上连接有锂金属的电极。优选将由纤维素或聚 烯烃树脂制成的多孔膜或无纺布用于隔板。然后，使用必要的隔离物， 将电极装入电池壳体中，并浸渍于电解液中。最后，隔着绝缘衬垫将 盖子置于壳体上并将其密封，由此可以制造锂离子电容器，其中该绝 缘衬垫夹在盖子和壳体之间。为了尽可能降低锂离子电容器中的水含 量，优选充分干燥电极等材料。锂离子电容器的制造在水含量小的环 境中进行，并在减压环境中完成密封。此外，对锂离子电容器没有特 别的限制，只要使用本发明的集电体或电极即可，所用的电容器可以 是通过除上述方法之外的其他方法制得的电容器。

（熔融盐电池用电极）

所述铝多孔体可以用作熔融盐电池用电极材料。当铝多孔体用作 其正极材料时，可以使用亚铬酸钠（NaCrO₂）或二硫化钛（TiS₂）等 可以嵌入作为电解质的熔融盐阳离子的金属化合物作为活性材料。该 活性材料与导电助剂和粘结剂组合使用。作为导电助剂，可以使用乙 炔黑等。作为粘结剂，可以使用聚四氟乙烯（PTFE）等。当使用亚 铬酸钠作为活性材料且使用乙炔黑作为导电助剂时，粘结剂优选为 PTFE，因为PTFE可以使亚铬酸钠和乙炔黑牢固地结合。

所述铝多孔体也可以用作熔融盐电池用负极材料。当铝多孔体用 作负极材料时，可以使用单质钠、钠和另一种金属的合金、或碳等作 为活性材料。钠的熔点大约为98℃，此外随温度升高该金属软化。 因而，优选使钠与另一种金属（Si、Sn、In等）形成合金。特别优选 钠和Sn形成的合金，这是因为该物质容易处理。可以通过电镀法、 热浸渍法或其它方法使钠或钠合金担载于铝多孔体的表面上。或者， 可以通过镀覆法使与钠合金化的金属（如Si）沉积于铝多孔体上，然 后在熔融盐电池中进行充电，由此将其转化为钠合金。

图17为示出熔融盐电池的例子的截面示意图，在所述熔融盐电 池中使用了上述电池用电极材料。该熔融盐电池包括：正极121，在 正极121中，正极活性材料担载于铝多孔体的铝骨架的表面上；负极 122，在负极122中，负极活性材料担载于铝多孔体的铝骨架的表面 上；以及隔板123，其浸渍有电解质的熔融盐，所述正极121、负极 122和隔板123容纳在壳体127中。在壳体127的顶面和负极之间设 置有压制部件126，该压制部件126包括压板124和用于压制该压板 的弹簧125。设定该压制部件，使得即使在正极121、负极122和隔 板123的体积发生变化时，它们也可以被均匀地压制以使它们彼此接 触。正极121的集电体（铝多孔体）和负极122的集电体（铝多孔体） 分别经引线130而分别与正极端子128和负极端子129连接。

充当电解质的熔融盐可以是在工作温度下熔融的各种无机盐或 有机盐。作为熔融盐的阳离子，可以使用选自锂（Li）、钠（Na）、 钾（K）、铷（Rb）和铯（Cs）等碱金属以及铍（Be）、镁（Mg）、 钙（Ca）、锶（Sr）和钡（Ba）等碱土金属中的一种或多种阳离子。

为了降低熔融盐的熔点，优选使用至少两种盐的混合物。例如， 组合使用双(氟磺酰)酰胺钾（K-N(SO₂F)₂(KFSA)）和双(氟磺酰)酰胺 钠（Na-N(SO₂F)₂(NaFSA)）可以使电池的工作温度降低为90℃以下。

熔融盐以使该熔融盐浸渍到隔板中的形式而使用。该隔板防止了 正极和负极相互接触，并且可以是玻璃无纺布或多孔树脂成形体等。 将正极、负极和浸渍有熔融盐的隔板的层叠体容纳在壳体中，并将其 用作电池。

实施例

下面将基于例子对本发明进行更详细地说明，但是本发明并不 局限于这些例子。

[实施例1]

（导电层的形成）

作为聚氨酯树脂成形体，准备了孔隙率为95%、每英寸大约46 个孔（格室）、孔径为约552μm、且厚度为1mm的聚氨酯泡沫，并 将其切割成100mm×30mm的尺寸。通过溅射法在该聚氨酯泡沫的 表面上形成每单位面积的重量为10g/m²的铝膜，从而形成导电层。

（熔融盐镀覆）

将表面上形成有导电层的聚氨酯泡沫用作工件，并将其安装在 具有供电功能的工具中，然后将该工具置于内部调节为氩气氛且水含 量较低（露点：-30℃以下）的手套箱中，并浸入温度为40℃的熔融 盐铝镀浴（33摩尔%EMIC/67摩尔%AlCl₃）中。安装有所述工件的工 具与整流器的负极侧连接，并且作为反电极的铝板（纯度：99.99%） 与正极侧连接。通过对工件施加电流密度为3.6A/dm²的直流电90分 钟以进行镀覆，从而制得铝结构体，在该铝结构体中，在聚氨酯泡沫 的表面上形成了150g/m²的铝镀层。用搅拌器进行搅拌，该搅拌器使 用了Teflon（注册商标）制转子。此处，基于聚氨酯泡沫的表观面积 来计算电流密度。

（多孔树脂成形体的分解）

将上述各铝结构体浸入温度为500℃的LiCl-KCl共晶熔融盐中， 并对铝结构体施加-1V的负电位30分钟。由于聚氨酯的分解反应而 在熔融盐中产生气泡。之后，将结构体在空气中冷却至室温，然后用 水清洗以除去熔融盐，从而获得树脂被去除的铝多孔体。所得铝多孔 体具有连通的孔，并且其孔隙率与用作芯材的聚氨酯泡沫的孔隙率一 样高。

（铝多孔体端部的加工）

通过辊压将所得铝多孔体的厚度调节为0.96mm，然后将该多孔 体切割为5cm尺寸的片材。

对于焊接的准备，作为压缩工具，使用了宽度为5mm的SUS块 （棒）和锤子，并且将SUS块置于距铝多孔体的一端5mm的位置上， 并用锤子敲击SUS块以使铝多孔体被压缩，由此形成厚度为100μm 的压缩部分。

其后，通过点焊在下述条件下对片状引线进行焊接。

<焊接条件>

焊接装置：HI-MAX100，松下株式会社制，型号：No.YG-101UD （至多可以施加250V的电压）

容量：100Ws、0.6kVA

电极：直径为2mm的铜电极

负荷：8kgf

电压：140V

<引线片>

材料：铝

尺寸：宽5mm、长7cm、厚100μm

表面状态：勃姆石处理

（向铝多孔体中填充浆料）

制备平均粒径为5μm的钴酸锂粉末（正极活性材料）作为活性 材料，以质量%计90:5:5的比率混合物钴酸锂粉末、乙炔黑（导电助 剂）和PVDF（粘结剂）。将N-甲基-2-吡咯烷酮（有机溶剂）滴加 到混合物中，将所得混合物混合，以制备正极混合物的糊状浆料。接 着，将正极混合物的浆料填充到铝多孔体中。然后，将浆料在100℃ 下干燥40分钟以去除有机溶剂，从而获得正极用电极1。

对所得正极用电极1进行研磨以露出其截面。然后，用SEM观 察该电极的截面，并因此确认：在电极的宽度方向和长度方向上，铝 多孔体的格室为短轴在电极的厚度方向上的椭圆形。

[实施例2]

按照与实施例1相同的方式制备正极用电极2，不同之处在于， 是在施加张力的同时制备电极。按照与实施例1相同的方式观察所获 得的铝多孔体的截面，并因此确认：铝多孔体的格室为短轴在电极的 宽度方向上的椭圆形。

[实施例3]

按照与实施例1相同的方式制备正极用电极3，不同之处在于， 是在没有压缩的情况下使用了铝多孔体。

按照与实施例1相同的方式观察所获得的铝多孔体的截面，并 因此确认：铝多孔体的格室为圆形。

[实施例4]

按照与实施例1相同的方式获得厚度为1mm且每单位面积的重 量为140g/m²的正极用电极4，不同之处在于，作为起始材料，使用 了孔隙率为95%、每英寸为58个孔（格室）、孔径为大约438μm且 厚度为1mm的聚氨酯泡沫作为多孔树脂成形体。

对所得正极用电极4进行研磨以露出其截面。然后，用SEM观 察该电极的截面并拍摄截面照片。将照片沿着电极的厚度方向分割为 三个区域，并将这些区域分别定义为区域1、区域2和区域3。然后， 通过图像处理，对各个区域中铝骨架的截面数目进行测量。

结果，截面数目在区域1中为41，在区域2中为40，在区域3 中为42。区域1中的铝骨架的截面数目与区域2中的铝骨架的截面 数目的比值为1.03。区域3中的铝骨架的截面数目与区域2中的铝骨 架的截面数目的比值为1.05。

[实施例5]

按照与实施例1相同的方式获得厚度为1mm且每单位面积的重 量为140g/m²的铝多孔体A和厚度为1mm且每单位面积的重量为 140g/m²的铝多孔体C，不同之处在于，作为起始材料，使用了孔隙 率为95%、每英寸为58个孔（格室）、孔径为大约438μm且厚度为 1mm的聚氨酯泡沫作为多孔树脂成形体。

同样的，按照与实施例1相同的方式获得厚度为1mm且每单位 面积的重量为140g/m²的铝多孔体B，不同之处在于，作为起始材料， 使用了孔隙率为95%、每英寸为40个孔（格室）、孔径为大约635μm 且厚度为1mm的聚氨酯泡沫作为多孔树脂成形体。

然后，通过将铝多孔体A、B和C依次层叠，在制备电极前对 其进行辊压，然后对其进行部分焊接，从而使铝多孔体A、B和C一 体化。

之后，按照与实施例1相同的方式获得正极用电极5。

按照与实施例4相同的方式观察所得正极用电极5的截面。

结果，截面数目在区域1中为40，在区域2中为30，在区域3 中为42。区域1和区域3中的铝骨架的截面数目的平均值与区域2 中的铝骨架的截面数目的比值为1.37。

[实施例6]

按照与实施例1相同的方式获得厚度为1mm且每单位面积的重 量为140g/m²的铝多孔体D和厚度为1mm且每单位面积的重量为 140g/m²的铝多孔体F，不同之处在于，作为起始材料，使用了孔隙 率为95%、每英寸为40个孔（格室）、孔径为大约635μm且厚度为 1mm的聚氨酯泡沫作为多孔树脂成形体。

同样的，按照与实施例1相同的方式获得厚度为1mm且每单位 面积的重量为140g/m²的铝多孔体E，不同之处在于，作为起始材料， 使用了孔隙率为95%、每英寸为约58个孔（格室）、孔径为大约438 μm且厚度为1mm的聚氨酯泡沫作为多孔树脂成形体。

然后，通过将铝多孔体D、E和F依次层叠，在制备电极前对其 进行辊压，然后对其进行部分焊接，从而使铝多孔体D、E和F一体 化。

之后，按照与实施例1相同的方式获得正极用电极6。

按照与实施例4相同的方式观察所得正极用电极6的截面。

结果，截面数目在区域1中为31，在区域2中为41，在区域3 中为32。区域1和区域3中的铝骨架的截面数目的平均值与区域2 中的铝骨架的截面数目的比值为1.3。

[实施例7]

按照与实施例1相同的方式获得厚度为1mm且每单位面积的重 量为140g/m²的正极用电极7，不同之处在于，作为起始材料，使用 了孔隙率为95%、每英寸为约50个孔（格室）、孔径为大约508μm 且厚度为1mm的聚氨酯泡沫作为多孔树脂成形体。

按照与实施例1相同的方式观察所得的正极用电极7的截面。

结果，铝多孔体的最外表面被活性材料覆盖，并且该铝多孔体 的骨架未从电极的表面露出。

[实施例8]

作为起始材料，使用了孔隙率为95%、每英寸为约50个孔（格 室）、孔径为大约508μm且厚度为1mm的聚氨酯泡沫作为多孔树 脂成形体。然后，按照与实施例1相同的方式制备电极，最后，用刷 子除去残留在电极表面上的活性材料，获得正极用集电体8。所得电 极的厚度为1mm、每单位面积的重量为140g/m²。

结果，从所述三维网状铝多孔体的最外表面到深度为0.02mm 的部分不存在活性材料。

以上基于实施方案对本发明进行了说明，然而，本发明并不局 限于上述实施方案。在与本发明相同或等同的范围内，可以对这些实 施方案进行各种变更。

工业实用性

本发明的电极能够适用于非水电解质电池（锂电池等）、非水 电解质电容器和非水电解质锂离子电容器。

参考符号列表

1树脂成形体

2导电层

3铝镀层

21a，21b镀槽

22带状树脂

23,28镀浴

24圆筒状电极

25,27阳极

26电极辊

32压缩工具

33压缩部

34铝多孔体

35旋转辊

36辊的旋转轴

37片状引线

38绝缘/密封带

41解绕辊

42压缩辊

43压缩-焊接辊

44填充辊

45干燥机

46压缩辊

47切割辊

48卷绕辊

49引线供给辊

50浆料供应喷嘴

51浆料

60锂电池

61正极

62负极

63电解质层

64正极层（正极体）

65正极集电体

66负极层

67负极集电体

121正极

122负极

123隔板

124压板

125弹簧

126压制部件

127壳体

128正极端子

129负极端子

130引线

141可极化电极

142隔板

143有机电解液

144引线

145壳体

146正极

147负极

148引线

149引线