專利名稱：：動力鎳氫電池用泡沫鎳及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種動力鎳氫電池用泡沫鎳及其制備方法。(二)
背景技術：
：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板，縱橫向孔徑比例1.1.05。縱向抗拉強度達150200N/cm2，縱向延伸率510%，銅雜質含量30100PPM?？勺鳛殡姵卣?、負極板的集流體和活性物質的載體，制作高能電池電極板時，利用這些孔隙，可使極板活性物質得到充分利用，減小電池內阻，增大反應面積，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，很難適應現(xiàn)在動力電池的發(fā)展需求。(三)
發(fā)明內容本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術的不足，提供了一種高強度和高延伸率、低雜質、性能好、容量大、壽命長的動力鎳氫電池用泡沫鎳及其制備方法。本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的本發(fā)明的動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為氨基磺酸鎳氯化鎳氟化鈉硼酸TPP銅雜質掩蔽劑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為:硫酸鎳氯化鎳硼酸TPP銅雜質掩蔽劑溫度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銅雜質掩蔽劑均為0.05g/L。本發(fā)明的動力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，經過導電化的基體材料在電沉積前和電沉積過程中進行同向5%-15%的定比例拉伸。本發(fā)明的動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纖維或棉織纖維紡織品的網狀材料。本發(fā)明的動力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，模芯導電化處理采用真空磁控濺射鍍鎳、化學鍍鎳或浸涂導電膠，電沉積為連續(xù)化帶狀生產或者塊狀間斷作業(yè)，熱處理是在400-130(TC之間在氫氣保護氛圍下進行。本發(fā)明動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為氨基磺酸鎳氯化鎳氟化鈉硼酸TPP銅雜質掩蔽劑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為:硫酸鎳180—300g/L氯化鎳20—50g/L硼酸30—45g/LTPP銅雜質掩蔽劑0.04-0.06g/L溫度40—55°CPH值4.0—4.5。本發(fā)明動力鎳氫電池用泡沫鎳，電沉積用的兩種鍍液中添加的TPP銅雜質掩蔽劑均為0.05g/L。本發(fā)明動力鎳氫電池用泡沬鎳，經過導電化的基體材料在電沉積前和電沉積過程中進行同向5%-l5%的定比例拉伸。本發(fā)明動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纖維或棉織纖維紡織品的網狀材料。本發(fā)明動力鎳氫電池用泡沬鎳，模芯導電化處理采用真空磁控濺射鍍鎳、化學鍍鎳或浸涂導電膠，電沉積為連續(xù)化帶狀生產或者塊狀間斷作業(yè)，熱處理是在400-130(TC之間在氫氣保護氛圍下進行。本發(fā)明的有益效果是，通過定比例拉伸改變孔型實現(xiàn)高強度和延伸率一致，TPP銅雜質掩蔽劑的使用實現(xiàn)泡沫鎳產品低雜質，減小電池內阻與自放電，從而提高電池極板的性能，有效提高電極活性物質的填充一致性，從而增大電池容量，延長電池壽命，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力電池，且材料的抗拉強度高，適合動力鎳氫電池的連續(xù)化拉槳的生產。具體實施例方式以下為本發(fā)明的一種具體實施例。本發(fā)明的動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為:硫酸鎳(NiS047H20)氯化鎳(NiCl26H20)硼酸(H3B03)TPP銅雜質掩蔽劑溫度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銅雜質掩蔽劑均為0.05g/L。本發(fā)明的動力鎳氫電池用泡沬鎳的制備方法，經過導電化的基體材料在電沉積前和電沉積過程中進行同向5%-15%的定比例拉伸。本發(fā)明的動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纖維或棉織纖維紡織品的網狀材料。本發(fā)明的動力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，模芯導電化處理采用真空磁控濺射鍍鎳、化學鍍鎳或浸涂導電膠，電沉積為連續(xù)化帶狀生產或者塊狀間斷作業(yè)，熱處理是在400-1300。C之間在氫氣保護氛圍下進行。本發(fā)明動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為:硫酸鎳(NiS047H20)氯化鎳(NiCl26H20)硼酸(H3B03)TPP銅雜質掩蔽劑溫度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銅雜質掩蔽劑均為0.05g/L。本發(fā)明動力鎳氫電池用泡沫鎳，經過導電化的基體材料在電沉積前和電沉積過程中進行同向5%-15%的定比例拉伸。本發(fā)明動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纖維或棉織纖維紡織品的網狀材料。本發(fā)明動力鎳氫電池用泡沫鎳，模芯導電化處理采用真空磁控濺射鍍鎳、化學鍍鎳或浸涂導電膠，電沉積為連續(xù)化帶狀生產或者塊狀間斷作業(yè)，熱處理是在400-1300'C之間在氫氣保護氛圍下進行。TPP銅雜質掩蔽劑又名TPP去銅劑或TPP除銅雜劑，可從市場購買。動力鎳氫電池用泡沫鎳是一種由金屬鎳構成其框架的具有三維網狀結構的多孔材料，其縱橫向孔徑比例1.051.20，材料縱向抗拉強度達130180N/cm2，縱向延伸率57%，銅雜質含量小于20PPM，孔型結構有別于普通泡沫鎳。該動力鎳氫電池用泡沫鎳的具體生產制備工藝為模芯一導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米進行導電化，分別標識為I、II,導電化是采用磁控真空濺射鍍鎳工藝，i、n在同一條件下進行導電化處理，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銅雜質掩蔽劑，而且采用定比例拉伸)中進行電沉積，電沉積時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，改善其晶格結構，最終得到性能良好的泡沫鎳。氧化溫度為550-65(TC停留時間20分鐘，還原溫度為850-980。C停留時間40分鐘、分解氣流量25mVh。以下稱I為普通泡沫鎳、II為動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做理化性能測試結果如表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度。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權利要求1.一種動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為硫酸鎳180—300g/L氯化鎳20—50g/L硼酸30—45g/LTPP銅雜質掩蔽劑0.04-0.06g/L溫度40—55℃PH值4.0—4.5。2.根據權利要求1所述的動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銅雜質掩蔽劑均為0.05g/L。3.根據權利要求1所述的動力鎳氫電池用泡沬鎳的制備方法，其特征在于經過導電化的基體材料在電沉積前和電沉積過程中進行同向5%-15%的定比例拉伸。4.根據權利要求1或3所述的動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纖維或棉織纖維紡織品的網狀材料。5.根據權利要求1或3所述的動力鎳氫電池用泡沫鎳的制備方法，其特征在于模芯導電化處理采用真空磁控濺射鍍鎳、化學鍍鎳或浸涂導電膠，電沉積為連續(xù)化帶狀生產或者塊狀間斷作業(yè)，熱處理是在400-130(TC之間在氫氣保護氛圍下進行。6.—種動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銅雜質掩蔽劑PH值溫度硫酸鹽型鍍液的配比和參數為硫酸鎳氯化鎳180—300g/L20—50g/L30—45g/L0.04-0.06g/L40—55°C4.0—4.5。TPP銅雜質掩蔽劑溫度PH值7.根據權利要求6所述的動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銅雜質掩蔽劑均為0.05g/L。8.根據權利要求6所述的動力鎳氫電池用泡沫鎳，其特征在于經過導電化的基體材料在電沉積前和電沉積過程中進行同向5%-15%的定比例拉伸。9.根據權利要求6或8所述的動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纖維或棉織纖維紡織品的網狀材料。10.根據權利要求6或8所述的動力鎳氫電池用泡沫鎳，其特征在于模芯導電化處理采用真空磁控濺射鍍鎳、化學鍍鎳或浸涂導電膠，電沉積為連續(xù)化帶狀生產或者塊狀間斷作業(yè)，熱處理是在400-130(TC之間在氫氣保護氛圍下進行。全文摘要本發(fā)明的動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銅雜質掩蔽劑0.04-0.06g/l。本發(fā)明還涉及一種動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，實現(xiàn)動力鎳氫電池用泡沫鎳的高強度和延伸率、低雜質，使電池性能高、容量大、壽命長，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H01M4/26GK101420030SQ20081023796公開日2009年4月29日申請日期2008年12月4日優(yōu)先權日2008年12月4日發(fā)明者孟國強,宋小斌,強張,李常興,畢研文,江衍勤,王乃用,羅衍濤,蘇衍憲申請人:菏澤天宇科技開發(fā)有限責任公司