一種高一致性泡沫鎳制備設(shè)備及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及泡沫鎳生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種高一致性泡沫鎳制備設(shè)備及制備方法。它包括放卷機(jī)構(gòu)和電沉積裝置，其特征是：電沉積裝置包括至少一個(gè)鍍槽，每個(gè)鍍槽內(nèi)設(shè)有鍍銥弧形鈦籃，其上方設(shè)有與妻同軸心的鍍銥鈦金屬滾筒，靠近放卷機(jī)構(gòu)的鍍槽內(nèi)的鍍銥弧形鈦籃與鍍銥鈦金屬滾筒之間設(shè)有排氣壓輥，排氣壓輥位于開孔海綿模芯材料與鍍銥鈦金屬滾筒的切點(diǎn)處并且位于鍍液液面以下，鍍銥弧形鈦籃上設(shè)有陽極密實(shí)器。制備方法中采用的鍍液配比為：每升鍍液中含硫酸鎳180～300g，硼酸30～45g，鍍液參數(shù)為：溫度40～55℃，PH值4.0～5.0。使用本發(fā)明可生產(chǎn)面密度偏差小于2%的高一致性泡沫鎳，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】一種高一致性泡沬鎳制備設(shè)備及制備方法
[0001](一)【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及泡沫鎳生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種高一致性泡沫鎳制備設(shè)備及制備方法。
[0002](二)【背景技術(shù)】
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，厚度1.0~2.5mm，面密度250~500g/m2，縱橫向孔徑比例1.~1.05，縱向延伸率5~10%，體積密度大于175g/m3產(chǎn)品縱向抗拉強(qiáng)度達(dá)lOON/cm2以上?？勺鳛殒嚉潆姵卣?、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)，利用泡沫鎳的多孔特性，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。產(chǎn)品的生產(chǎn)流程為導(dǎo)電化處理、電沉積、氧化還原、分切包裝。核心工序?yàn)殡姵练e工序。
[0003]采用現(xiàn)有泡沫鎳生產(chǎn)工藝所生產(chǎn)的泡沫鎳的面密度偏差均在5%以上，由于泡沫鎳產(chǎn)品面密度一致性直接影響鎳氫電池容量的一致性,鎳氫電池的一致性是電池組壽命的關(guān)鍵影響因素，制約了組合鎳氫電池在電動(dòng)工具及混合動(dòng)力汽車及純電動(dòng)汽車上的應(yīng)用。
[0004](三)
【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷 ，提供了一種可生產(chǎn)面密度偏差小于2%的高一致性泡沫鎳制備設(shè)備同時(shí)提供了使用該設(shè)備制備泡沫鎳的方法。
[0005]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種高一致性泡沫鎳制備設(shè)備，包括放卷機(jī)構(gòu)和電沉積裝置，其特征是:所述電沉積裝置包括至少一個(gè)鍍槽，每個(gè)鍍槽內(nèi)設(shè)有鍍銥弧形鈦籃，鍍銥弧形鈦籃上方設(shè)有與鍍銥弧形鈦籃同軸心的鍍銥鈦金屬滾筒，相鄰兩個(gè)渡槽之間設(shè)有過渡輥，最靠近放卷機(jī)構(gòu)的鍍槽內(nèi)的鍍銥弧形鈦籃與鍍銥鈦金屬滾筒之間設(shè)有排氣壓輥，所述排氣壓輥位于開孔海綿模芯材料與鍍銥鈦金屬滾筒的切點(diǎn)處并且位于鍍液液面以下，所述鍍銥弧形鈦籃上設(shè)有陽極密實(shí)器。
[0006]所述鍍銥弧形鈦籃的半徑為100mm-1200mm、弧度為90-180°，所述鍍銥弧形鈦籃內(nèi)圓與鍍銥鈦金屬滾筒外壁之間的間距為50~150mm。
[0007]所述鍍銥弧形鈦籃的寬度比鍍銥鈦金屬滾筒的寬度窄30~50mm。
[0008]利用上述任一項(xiàng)所述的高一致性泡沫鎳制備設(shè)備制備泡沫鎳的方法，包括以下步驟:模芯導(dǎo)電化處理、電沉積和熱處理，模芯經(jīng)過導(dǎo)電化處理后得到厚度為1.1~2.5mm的開孔海綿模芯材料，該開孔海綿模芯材料作為電沉積過程中的陰極；電沉積步驟中所用的鍍液為全硫酸鹽型，其配比為:每升鍍液中含硫酸鎳180~300g，硼酸30~45g，鍍液參數(shù)為:溫度40~55°〇，卩!1值4.0~5.0。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
通過新型的陰陽極裝置，改變了原有工藝陰極給電方式，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品面密度的高度一致，進(jìn)而保證了產(chǎn)品強(qiáng)度、延伸率的一致性，從而有效提高電池電極活性物質(zhì)的填充一致性。陽極鈦籃與陰極傳動(dòng)給電輥鍍銥處理和全硫酸鹽配方相結(jié)合，消除了電鍍過程氯氣的產(chǎn)生；陰極給電方式的改變大幅降低了原工藝的電壓節(jié)能效果顯著。
[0010](四)【專利附圖】

【附圖說明】下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0011]圖1為本發(fā)明中制備設(shè)備的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為鍍銥弧形鈦籃和鍍銥鈦金屬滾筒的位置關(guān)系的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2的俯視結(jié)構(gòu)意圖。
[0012]圖中，I收卷機(jī)構(gòu)，2傳動(dòng)糾偏自控系統(tǒng)，3鍍槽，4鍍銥弧形鈦籃，5陽極密實(shí)器，6鍍銥鈦金屬滾筒，7排氣壓輥，8開孔海綿模芯材料，9泡沫鎳，10放卷機(jī)構(gòu)，11過渡輥，a鍍銥弧形鈦籃的半徑，b鍍銥弧形鈦籃的弧度，c鍍銥弧形鈦籃內(nèi)圓與鍍銥鈦金屬滾筒外壁之間的間距，e鍍銥弧形鈦籃的寬度，f鍍銥鈦金屬滾筒的寬度。
[0013](五)【具體實(shí)施方式】
附圖為本發(fā)明中制備設(shè)備的具體實(shí)施例。如圖1、圖2、圖3所示，該種高一致性泡沫鎳制備設(shè)備及方法，包括放卷機(jī)構(gòu)10、電沉積裝置、傳動(dòng)糾偏自控系統(tǒng)2和收卷機(jī)構(gòu)1，其中放卷機(jī)構(gòu)10、傳動(dòng)糾偏自控系統(tǒng)2和收卷機(jī)構(gòu)I是現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述，電沉積裝置包括兩個(gè)鍍槽3，兩個(gè)渡槽3之間的上方設(shè)有過渡輥11，每個(gè)鍍槽3內(nèi)設(shè)有鍍銥弧形鈦籃4，鍍銥弧形鈦籃4沿模芯的行進(jìn)方向向下彎曲成弧形，鍍銥弧形鈦籃4上方設(shè)有與鍍銥弧形鈦籃4同軸心的鍍銥鈦金屬滾筒6，鍍銥弧形鈦籃4與鍍銥鈦金屬滾筒6分別固定在鍍槽3邊沿上，在鍍銥弧形鈦籃4上設(shè)有陽極密實(shí)器5，它是起振動(dòng)作用的，為的是使陽極內(nèi)的填充材料更密實(shí)，它可以是振動(dòng)器；鍍銥弧形鈦籃4的半徑a以100mm-1200mm、弧度b以90-180度為宜，使用時(shí)其內(nèi)裝填尺寸小于30mm的鎳塊或鎳珠，鍍銥弧形鈦籃4內(nèi)圓與鍍銥鈦金屬滾筒6外壁之間的間距c為50~150mm，鍍銥弧形鈦籃4的寬度e比鍍銥鈦金屬滾筒6的寬度f窄30~50mm ;靠近放卷機(jī)構(gòu)10的鍍槽3內(nèi)的鍍銥弧形鈦籃4與鍍銥鈦金屬滾筒6之間設(shè)有排氣壓輥7，該排氣壓輥7位于開孔海綿模芯材料8與鍍銥鈦金屬滾筒6的切點(diǎn)處并且位于鍍液液面以下；在電沉積過程中，經(jīng)過導(dǎo)電化處理后得到的厚度為1.1~2.5mm的開孔海綿模芯材料8為陰極，鍍銥弧形鈦籃4為陽極，開孔海綿模芯材料8經(jīng)過鍍銥鈦金屬滾筒6和排氣壓輥7的擠壓，趕走了開孔海綿模芯材料8內(nèi)的氣體后，經(jīng)過兩個(gè)鍍槽3出來后就成了面密度偏差小于2%的高一致性泡沫鎳9。開孔海綿模芯材料8通過鍍銥鈦金屬滾筒6給電，并在鍍銥鈦金屬滾筒6的帶動(dòng)下通過PLC控制與放卷機(jī)構(gòu)10、收卷機(jī)構(gòu)I實(shí)現(xiàn)相同線速度運(yùn)動(dòng)。
[0014]實(shí)施例一:利用上述制備設(shè)備制備泡沫鎳的方法，包括以下步驟:模芯導(dǎo)電化處理、電沉積和熱處理，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，在鍍銥弧形鈦籃4內(nèi)填充尺寸小于30mm的鎳塊或鎳珠進(jìn)行電沉積，電沉積為連續(xù)化帶狀生產(chǎn)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；模芯經(jīng)過導(dǎo)電化處理后得到厚度為1.1~2.5_的開孔海綿模芯材料，該開孔海綿模芯材料作為電沉積過程中的陰極；電沉積步驟中所用的鍍液為全硫酸鹽型，其配比為:每升鍍液中含硫酸鎳180g，硼酸30g，鍍液參數(shù)為--溫度40°C，PH值4.0，經(jīng)過該方法制成泡沫鎳A。
[0015]實(shí)施例二:利用上述制備設(shè)備制備泡沫鎳的方法，包括以下步驟:模芯導(dǎo)電化處理、電沉積和熱處理，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，在鍍銥弧形鈦籃4內(nèi)填充尺寸小于30mm的鎳塊或鎳珠進(jìn)行電沉積，電沉積為連續(xù)化帶狀生產(chǎn)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；模芯經(jīng)過導(dǎo)電化處理后得到厚度為1.1~2.5_的開孔海綿模芯材料，該開孔海綿模芯材料作為電沉積過程中的陰極；電沉積步驟中所用的鍍液為全硫酸鹽型，其配比為:每升鍍液中含硫酸鎳300g，硼酸45g，鍍液參數(shù)為--溫度55°C，PH值5.0，經(jīng)過該方法制成泡沫鎳B。
[0016]實(shí)施例三:利用上述制備設(shè)備制備泡沫鎳的方法，包括以下步驟:模芯導(dǎo)電化處理、電沉積和熱處理，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，在鍍銥弧形鈦籃4內(nèi)填充尺寸小于30mm的鎳塊或鎳珠進(jìn)行電沉積，電沉積為連續(xù)化帶狀生產(chǎn)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；模芯經(jīng)過導(dǎo)電化處理后得到厚度為1.1~2.5_的開孔海綿模芯材料，該開孔海綿模芯材料作為電沉積過程中的陰極；電沉積步驟中所用的鍍液為全硫酸鹽型，其配比為:每升鍍液中含硫酸鎳250g，硼酸40g，鍍液參數(shù)為--溫度50°C，PH值4.5，經(jīng)過該方法制成泡沫鎳C。
[0017]將上述三個(gè)實(shí)施例中得到的泡沫鎳A、B、C與用現(xiàn)有普通方法得到的泡沫鎳D在同等條件下做理化性能測試，結(jié)果如下表:
【權(quán)利要求】
1.一種高一致性泡沫鎳制備設(shè)備，包括放卷機(jī)構(gòu)(10)和電沉積裝置，其特征是:所述電沉積裝置包括至少一個(gè)鍍槽(3)，每個(gè)鍍槽(3)內(nèi)設(shè)有鍍銥弧形鈦籃(4)，鍍銥弧形鈦籃(4)上方設(shè)有與鍍銥弧形鈦籃(4)同軸心的鍍銥鈦金屬滾筒(6)，相鄰兩個(gè)渡槽(3)之間設(shè)有過渡輥(11)，最靠近放卷機(jī)構(gòu)(10)的鍍槽(3)內(nèi)的鍍銥弧形鈦籃(4)與鍍銥鈦金屬滾筒(6)之間設(shè)有排氣壓輥(7)，所述排氣壓輥(7)位于開孔海綿模芯材料(8)與鍍銥鈦金屬滾筒(6)的切點(diǎn)處并且位于鍍液液面以下，所述鍍銥弧形鈦籃(4)上設(shè)有陽極密實(shí)器(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高一致性泡沫鎳制備設(shè)備，其特征是，所述鍍銥弧形鈦籃(4)的半徑為100mm-1200mm、弧度為90-180°，所述鍍銥弧形鈦籃(4)內(nèi)圓與鍍銥鈦金屬滾筒(6)外壁之間的間距為50~150mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高一致性泡沫鎳制備設(shè)備，其特征是，所述鍍銥弧形鈦籃(4)的寬度比鍍銥鈦金屬滾筒(6)的寬度窄30~50mm。
4.利用權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的高一致性泡沫鎳制備設(shè)備制備泡沫鎳的方法，其特征是，包括以下步驟:模芯導(dǎo)電化處理、電沉積和熱處理，模芯經(jīng)過導(dǎo)電化處理后得到厚度為1.1~2.5mm的開孔海綿模芯材料，該開孔海綿模芯材料作為電沉積過程中的陰極；電沉積步驟中所用的鍍液為全硫酸鹽型，其配比為:每升鍍液中含硫酸鎳180~300g，硼酸30~45g，鍍液參數(shù)為:溫度 40~55°C，PH值4.0~5.0。
【文檔編號】C25D1/08GK103741173SQ201310746234
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】宋小斌, 畢研文, 王乃用, 江衍勤, 劉俊林, 李偉, 蘇衍憲, 李常興, 孟國強(qiáng), 姜守振 申請人:菏澤天宇科技開發(fā)有限責(zé)任公司