[发明专利]一种多孔铜带及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔金属带材及其应用，特别是涉及一种多孔铜带及其在电池极板方面的应用。

技术背景

穿孔多孔金属材料目前广泛用于电池极板、过滤网、吸音等领域，如穿孔镀镍钢带、穿孔铜带等。在电池特别是镍锌电池、镍氢电池中，负极极板目前普遍采用穿孔或冲孔的多孔铜带金属材料制造。中国专利98120285.3公开了一种电池极板用穿孔钢带及其生产工艺和专用设备。但使用该多孔钢带制成的负极极板电池，在大功率放电情况下的循环使用寿命较短，特别是对于镍锌电池，甚至无法满足使用要求。

发明内容

本发明旨在提供一种多孔铜带，将其应用于制作碱性二次电池负极极板，使用该种负极极板的碱性二次电池，在大功率放电情况下，循环使用寿命较现有碱性二次电池有大幅提高。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明之多孔铜带，小孔纵向成组分布，每组内的小孔交错排列，其外表面涂覆有金属铅、锡或锌金属涂层，或铅、锡、锌中两种金属的合金涂层。

铅、锡或锌金属涂层，或铅、锡、锌中两种金属的合金涂层，厚度宜为0.5μm～10μm，优选厚度1.0μm～2.0μm。

小孔孔径宜为0.5～4.0mm，孔与孔之间的纵间距宜为1.0～5.0mm，孔与孔之间的横间距宜为0.5～5.0mm。

小孔组与组之间宜有带状过渡区，过渡区宽度宜为4.0～6.0mm。

本发明之多孔铜带可采用下述方法制备：

首先，采用如中国专利98120285.3号所描述的穿孔专用模具，并调整过渡区的宽度4.0～6.0mm，将适当厚度(如0.01～0.1mm)适当宽度(如10～350mm)的金属铜带机械冲压穿孔，使铜带表面穿孔纵向成组分布，组与组之间有带状过渡区，过渡区的宽度4.0～6.0mm，孔径0.5～4.0mm，孔与孔之间的纵间距1.0～5.0mm，孔与孔之间的横间距0.5～5.0mm。

然后，将穿孔后的铜带在通过表面净化处理后，采用现有化学镀、电镀、喷涂等金属涂覆技术在铜带的外表面涂覆金属锡、铅、锌，或锡、铅、锌金属中的两种金属的合金，涂层厚度可通过涂覆时间、电流密度、使用的金属量等加以控制。

与使用现有多孔金属材料(包括98120285.3公开的多孔钢带)制成的负极极板制造的碱性二次镍锌电池相比，选用本发明之多孔铜带制成的负极极板制造的碱性二次镍锌电池，在大功率放电时，循环次数可增加30％以上。

具体实施方式

实施例1

本实施例之多孔铜带，表面涂覆金属锡涂层，覆锡层厚度1.5μm。穿孔纵向成组分布，组与组之间有带状过渡区，过渡区宽度为5.5mm，孔径1.0mm，孔与孔之间的纵间距1.3mm，孔与孔之间的横间距0.7mm，带材厚度0.1mm，宽度76mm。

制备方法：首先采用如专利98120285.3所描述的穿孔专用模具，，将厚度为0.1mm、宽度为760mm的铜带机械冲压穿孔，使铜带表面穿孔纵向成组分布，组与组之间呈带状过渡区，过渡区宽度为5.5mm，穿孔孔径1.0mm，孔与孔之间的纵间距1.3mm，孔与孔之间的横间距0.7mm。穿孔后的铜带材料在通过了表面净化处理后，采用常规酸性电镀锡方法在其表面电镀覆锡，控制电流密度为59A/m²和电镀时间，使得覆锡层厚度为1.5μm。

将本实施例产品用于制作镍锌二次电池负极极板，电池在大功率放电(放电电流为15C时，电池循环次数可达250次。

实施例2

本实施例之多孔铜带，表面涂覆金属铅涂层(采用热喷涂方式)，铅层厚度0.5μm。余同实施例1。

制法参照实施例1。

将本实施例产品用于制作镍锌二次电池负极极板，电池在大功率放电(放电电流为15C)时，电池循环次数可达200次。

实施例3

本实施例之多孔铜带，表面涂覆金属锌涂层(采用化学镀方式)，锌层厚度4.0μm。余同实施例1。

制法参照实施例1。

将本实施例产品用于制作镍锌二次电池负极极板，电池在大功率放电(放电电流为15C)时，电池循环次数可达220次。

实施例4

本实施例之多孔铜带，表面涂覆金属锡铅合金(采用化学镀方式)，锡铅合金层厚度2.0μm。余同实施例1。

制法参照实施例1。

将本实施例产品用于制作镍氢二次电池负极极板，电池在大功率放电(放电电流为15C)时，电池循环次数可达220次。

实施例5