專利名稱：：動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳及其制備方法。(二)
背景技術(shù)：
：普通泡沫鎳材料如泡綿狀泡沫鎳材料作為具有多孔的金屬鎳網(wǎng)板，縱橫向孔徑比例1.1.05?？v向抗拉強(qiáng)度達(dá)150200N/cm2，縱向延伸率510%，銅雜質(zhì)含量30100PPM?？勺鳛殡姵卣?、負(fù)極板的集流體和活性物質(zhì)的載體，制作高能電池電極板時(shí)，利用這些孔隙，可使極板活性物質(zhì)得到充分利用，減小電池內(nèi)阻，增大反應(yīng)面積，提高電池性能，但由于普通泡沫鎳的制作工藝、成份組成的限制，對(duì)提高電池的容量一致性、充放電能力、放電電流等有較大難度，很難適應(yīng)現(xiàn)在動(dòng)力電池的發(fā)展需求。(三)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高強(qiáng)度和高延伸率、低雜質(zhì)、性能好、容量大、壽命長(zhǎng)的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳及其制備方法。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的動(dòng)力鎳氫電池用泡沬鎳的制備方法，由以下步驟依次組成模芯導(dǎo)電化處理、電沉積、熱處理，電沉積步驟所用的鍍液為氨基磺酸鹽型或硫酸鹽型，其特殊之處在于氨基磺酸鹽型鍍液的配比和參數(shù)為氨基磺酸鎳氯化鎳氟化鈉硼酸TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑PH值、〉曰pfeF250—600g/L5—20g/LHg/L20—50g/L0.04-0.06g/L3—3.540——50°C;硫酸鹽型鍍液的配比和參數(shù)為:硫酸鎳氯化鎳硼酸TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑溫度PH值20—50g/L30—45g/L0.04-0.06g/L40—55°C4.0—4.180—300g/L本發(fā)明的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，電沉積用的兩種鍍液中添加的TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑均為0.05g/L。本發(fā)明的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，經(jīng)過導(dǎo)電化的基體材料在電沉積前和電沉積過程中進(jìn)行同向5%-15%的定比例拉伸。本發(fā)明的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，模芯為開孔的聚氨酯或聚酯型基體，或者是尼龍、聚丙烯等具有15%以上彈性變型量的化學(xué)纖維或棉織纖維紡織品的網(wǎng)狀材料。本發(fā)明的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，模芯導(dǎo)電化處理采用真空磁控濺射鍍鎳、化學(xué)鍍鎳或浸涂導(dǎo)電膠，電沉積為連續(xù)化帶狀生產(chǎn)或者塊狀間斷作業(yè)，熱處理是在400-130(TC之間在氫氣保護(hù)氛圍下進(jìn)行。本發(fā)明動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳，其特殊之處在于由以下方法制成，該方法由以下步驟依次組成模芯導(dǎo)電化處理、電沉積、熱處理，電沉積步驟所用的鍍液為氨基磺酸鹽型或硫酸鹽型，氨基磺酸鹽型鍍液的配比和參數(shù)為氨基磺酸鎳氯化鎳氟化鈉硼酸TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑PH值、〉曰pfeF紐/又250—600g/L5_20g/Ll一5g/L20—50g/L0.04-0.06g/L40——50°C;硫酸鹽型鍍液的配比和參數(shù)為:硫酸鎳180—300g/L氯化鎳20—50g/L硼酸30—45g/LTPP銅雜質(zhì)掩蔽劑0.04-0.06g/L溫度40—55°CPH值4.0—4.5。本發(fā)明動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳，電沉積用的兩種鍍液中添加的TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑均為0.05g/L。本發(fā)明動(dòng)力鎳氫電池用泡沬鎳，經(jīng)過導(dǎo)電化的基體材料在電沉積前和電沉積過程中進(jìn)行同向5%-l5%的定比例拉伸。本發(fā)明動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳，模芯為開孔的聚氨酯或聚酯型基體，或者是尼龍、聚丙烯等具有15%以上彈性變型量的化學(xué)纖維或棉織纖維紡織品的網(wǎng)狀材料。本發(fā)明動(dòng)力鎳氫電池用泡沬鎳，模芯導(dǎo)電化處理采用真空磁控濺射鍍鎳、化學(xué)鍍鎳或浸涂導(dǎo)電膠，電沉積為連續(xù)化帶狀生產(chǎn)或者塊狀間斷作業(yè)，熱處理是在400-130(TC之間在氫氣保護(hù)氛圍下進(jìn)行。本發(fā)明的有益效果是，通過定比例拉伸改變孔型實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度和延伸率一致，TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑的使用實(shí)現(xiàn)泡沫鎳產(chǎn)品低雜質(zhì)，減小電池內(nèi)阻與自放電，從而提高電池極板的性能，有效提高電極活性物質(zhì)的填充一致性，從而增大電池容量，延長(zhǎng)電池壽命，特別是能提高電池充放電電流及耐過充放電能力，特別適用于大電流充放電鎳氫動(dòng)力電池，且材料的抗拉強(qiáng)度高，適合動(dòng)力鎳氫電池的連續(xù)化拉槳的生產(chǎn)。具體實(shí)施例方式以下為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。本發(fā)明的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，由以下步驟依次組成模芯導(dǎo)電化處理、電沉積、熱處理，電沉積步驟所用的鍍液為氨基磺酸鹽型或硫酸鹽型，其特殊之處在于氨基磺酸鹽型鍍液的配比和參數(shù)為氨基磺酸鎳〔Ni(NH2S03)24H20〕250—600g/L氯化鎳(NiCb6H20)5—20g/L氟化鈉(NaF)硼酸(H3B03)TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑PH值溫度l一5g/L20—50g/L0.04-0.06g/L40——50°C;硫酸鹽型鍍液的配比和參數(shù)為:硫酸鎳(NiS047H20)氯化鎳(NiCl26H20)硼酸(H3B03)TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑溫度PH值180—300g/L20—50g/L30—45g/L0.04-0.06g/L40—55°C4.0——4.本發(fā)明的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，電沉積用的兩種鍍液中添加的TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑均為0.05g/L。本發(fā)明的動(dòng)力鎳氫電池用泡沬鎳的制備方法，經(jīng)過導(dǎo)電化的基體材料在電沉積前和電沉積過程中進(jìn)行同向5%-15%的定比例拉伸。本發(fā)明的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，模芯為開孔的聚氨酯或聚酯型基體，或者是尼龍、聚丙烯等具有15%以上彈性變型量的化學(xué)纖維或棉織纖維紡織品的網(wǎng)狀材料。本發(fā)明的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，模芯導(dǎo)電化處理采用真空磁控濺射鍍鎳、化學(xué)鍍鎳或浸涂導(dǎo)電膠，電沉積為連續(xù)化帶狀生產(chǎn)或者塊狀間斷作業(yè)，熱處理是在400-1300。C之間在氫氣保護(hù)氛圍下進(jìn)行。本發(fā)明動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳，其特殊之處在于由以下方法制成，該方法由以下步驟依次組成模芯導(dǎo)電化處理、電沉積、熱處理，電沉積步驟所用的鍍液為氨基磺酸鹽型或硫酸鹽型，氨基磺酸鹽型鍍液的配比和參數(shù)為氨基磺酸鎳〔Ni(NH2S03)24H20〕250—600g/L氯化鎳(NiCl26H20)氟化鈉(NaF)-20g/L1—5g/L硼酸(H3B03)TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑PH值溫度20—50g/L0.04-0.06g/L40——50°C;硫酸鹽型鍍液的配比和參數(shù)為:硫酸鎳(NiS047H20)氯化鎳(NiCl26H20)硼酸(H3B03)TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑溫度PH值180—300g/L20—50g/L30—45g/L0.04-0.06g/L40——55°C4.0—4.本發(fā)明動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳，電沉積用的兩種鍍液中添加的TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑均為0.05g/L。本發(fā)明動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳，經(jīng)過導(dǎo)電化的基體材料在電沉積前和電沉積過程中進(jìn)行同向5%-15%的定比例拉伸。本發(fā)明動(dòng)力鎳氫電池用泡沬鎳，模芯為開孔的聚氨酯或聚酯型基體，或者是尼龍、聚丙烯等具有15%以上彈性變型量的化學(xué)纖維或棉織纖維紡織品的網(wǎng)狀材料。本發(fā)明動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳，模芯導(dǎo)電化處理采用真空磁控濺射鍍鎳、化學(xué)鍍鎳或浸涂導(dǎo)電膠，電沉積為連續(xù)化帶狀生產(chǎn)或者塊狀間斷作業(yè)，熱處理是在400-1300'C之間在氫氣保護(hù)氛圍下進(jìn)行。TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑又名TPP去銅劑或TPP除銅雜劑，可從市場(chǎng)購買。動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳是一種由金屬鎳構(gòu)成其框架的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多孔材料，其縱橫向孔徑比例1.051.20，材料縱向抗拉強(qiáng)度達(dá)130180N/cm2，縱向延伸率57%，銅雜質(zhì)含量小于20PPM，孔型結(jié)構(gòu)有別于普通泡沫鎳。該動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的具體生產(chǎn)制備工藝為模芯一導(dǎo)電化處理一定比例拉伸一電沉積一熱解處理一氧化還原。取連續(xù)聚氨酯海綿(孔徑95PPI厚度1.9mm寬度1050mm)兩巻，各150米進(jìn)行導(dǎo)電化，分別標(biāo)識(shí)為I、II,導(dǎo)電化是采用磁控真空濺射鍍鎳工藝，i、n在同一條件下進(jìn)行導(dǎo)電化處理，其中，電流i030A，工作真空度0.11Pa，速度1.5m/min;然后將I用普通泡沫鎳用電沉積方法、鍍液中進(jìn)行電沉積；將II用本發(fā)明電沉積方法、鍍液(即在普通泡沫鎳用電沉積鍍液加入TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑，而且采用定比例拉伸)中進(jìn)行電沉積，電沉積時(shí)除上述條件以外其他條件完全相同。普通泡沫鎳電沉積鍍液的工藝參數(shù)如下硫酸鎳(NiS047H20)氯化鎳(NiCl26H20)硼酸(H3B03)溫度PH值本發(fā)明泡沫鎳制作方法中電沉積鍍液的工藝如下硫酸鎳(NiS04*7H20)180—300g/L氯化鎳(NiCl26H20)20—50g/L180—300g/L20—50g/L30—45g/L40—55°C4.0—4.530—45g/L0.05g/L40—55。C4.0—4.5工藝過程是將仍硼酸(H3B03)TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑溫度PH值最后將電沉積后的i、n在相同條件下熱處理存留在泡沫鎳內(nèi)部的模芯通過高溫氧化的方法加以清除，然后在氫氣氛圍下還原燒結(jié)，改善其晶格結(jié)構(gòu)，最終得到性能良好的泡沫鎳。氧化溫度為550-65(TC停留時(shí)間20分鐘，還原溫度為850-980。C停留時(shí)間40分鐘、分解氣流量25mVh。以下稱I為普通泡沫鎳、II為動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳。取上述本發(fā)明得到的泡沫鎳II與普通泡沬鎳I做理化性能測(cè)試結(jié)果如表1。由表1可以看出，按本發(fā)明制作方法得到的泡沫鎳其性能明顯好于普通泡沫鎳，特別是其縱向抗拉強(qiáng)度。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權(quán)利要求1.一種動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，由以下步驟依次組成模芯導(dǎo)電化處理、電沉積、熱處理，電沉積步驟所用的鍍液為氨基磺酸鹽型或硫酸鹽型，其特征在于氨基磺酸鹽型鍍液的配比和參數(shù)為氨基磺酸鎳250—600g/L氯化鎳5—20g/L氟化鈉1—5g/L硼酸20—50g/LTPP銅雜質(zhì)掩蔽劑0.04-0.06g/LPH值3—3.5溫度40—50℃；硫酸鹽型鍍液的配比和參數(shù)為硫酸鎳180—300g/L氯化鎳20—50g/L硼酸30—45g/LTPP銅雜質(zhì)掩蔽劑0.04-0.06g/L溫度40—55℃PH值4.0—4.5。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，其特征在于電沉積用的兩種鍍液中添加的TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑均為0.05g/L。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)力鎳氫電池用泡沬鎳的制備方法，其特征在于經(jīng)過導(dǎo)電化的基體材料在電沉積前和電沉積過程中進(jìn)行同向5%-15%的定比例拉伸。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，其特征在于模芯為開孔的聚氨酯或聚酯型基體，或者是尼龍、聚丙烯等具有15%以上彈性變型量的化學(xué)纖維或棉織纖維紡織品的網(wǎng)狀材料。5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，其特征在于模芯導(dǎo)電化處理采用真空磁控濺射鍍鎳、化學(xué)鍍鎳或浸涂導(dǎo)電膠，電沉積為連續(xù)化帶狀生產(chǎn)或者塊狀間斷作業(yè)，熱處理是在400-130(TC之間在氫氣保護(hù)氛圍下進(jìn)行。6.—種動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳，其特征在于由以下方法制成，該方法由以下步驟依次組成模芯導(dǎo)電化處理、電沉積、熱處理，電沉積步驟所用的鍍液為氨基磺酸鹽型或硫酸鹽型，氨基磺酸鹽型鍍液的配比和參數(shù)為250—600g/L5—20g/Ll一5g/L20—50g/L0.04-0.06g/L3—3.540——50°C;氯化鎳氟化鈉硼酸TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑PH值溫度硫酸鹽型鍍液的配比和參數(shù)為硫酸鎳氯化鎳180—300g/L20—50g/L30—45g/L0.04-0.06g/L40—55°C4.0—4.5。TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑溫度PH值7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳，其特征在于電沉積用的兩種鍍液中添加的TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑均為0.05g/L。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳，其特征在于經(jīng)過導(dǎo)電化的基體材料在電沉積前和電沉積過程中進(jìn)行同向5%-15%的定比例拉伸。9.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳，其特征在于模芯為開孔的聚氨酯或聚酯型基體，或者是尼龍、聚丙烯等具有15%以上彈性變型量的化學(xué)纖維或棉織纖維紡織品的網(wǎng)狀材料。10.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳，其特征在于模芯導(dǎo)電化處理采用真空磁控濺射鍍鎳、化學(xué)鍍鎳或浸涂導(dǎo)電膠，電沉積為連續(xù)化帶狀生產(chǎn)或者塊狀間斷作業(yè)，熱處理是在400-130(TC之間在氫氣保護(hù)氛圍下進(jìn)行。全文摘要本發(fā)明的動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，由以下步驟依次組成模芯導(dǎo)電化處理、電沉積、熱處理，電沉積步驟所用的鍍液為氨基磺酸鹽型或硫酸鹽型，氨基磺酸鹽型鍍液的配比和參數(shù)為氨基磺酸鎳250-600g/l，氯化鎳5-20g/l，氟化鈉1-5g/l，硼酸20-50g/l，TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑0.04-0.06g/l，pH值3-3.5，溫度40-50℃；硫酸鹽型鍍液中TPP銅雜質(zhì)掩蔽劑0.04-0.06g/l。本發(fā)明還涉及一種動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳，由以上方法制成。本發(fā)明的有益效果是，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力鎳氫電池用泡沫鎳的高強(qiáng)度和延伸率、低雜質(zhì)，使電池性能高、容量大、壽命長(zhǎng)，特別是能提高電池充放電電流及耐過充放電能力。文檔編號(hào)H01M4/26GK101420030SQ20081023796公開日2009年4月29日申請(qǐng)日期2008年12月4日優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日發(fā)明者孟國強(qiáng),宋小斌,強(qiáng)張,李常興,畢研文,江衍勤,王乃用,羅衍濤,蘇衍憲申請(qǐng)人:菏澤天宇科技開發(fā)有限責(zé)任公司