[发明专利]一种复合多孔覆镍钢带的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属带材的制备方法，特别涉及一种复合多孔覆镍钢带的制备方法。

背景技术

为了满足镍氢电池的小型化、轻质化以及高性能化，从电池的集流体着手进行改进是一个十分有效的方向。多孔钢带以强度高、韧性好和制作成本低等优点而广泛应用于电池的极板材料。现有的多孔镀镍钢带都是在低碳钢表面以电镀的方式镀一层镍，以起到防腐蚀的功能，但对于满足电池的电化学性能却有很大的技术难题，也更难以达到一些电池客户的要求。

发明内容

本发明旨在提供一种机械性能较好、能有效改善作为电池集流体的拉浆性能的复合多孔覆镍钢带的制备方法。

通过以下方案实现本发明：

一种复合多孔覆镍钢带的制备方法，其特征在于，工艺流程包括低碳钢表面清洗——表面镀镍——冲压穿孔——泡沫镍复合——高温热处理；在厚度为0.025～0.045mm的普通低碳钢带基材表面上，沉积镍镀层，再用模具在镀镍后的低碳钢带表面冲孔，所冲孔孔径为0.5-1.0mm，在所冲孔的两面均有1-5um高的毛刺，在冲完孔后的覆镍钢带表面放置0.5-1.0mm厚泡沫镍，通过对压辊辗压，使覆镍穿孔表面的毛刺紧紧镶嵌至泡沫镍孔隙内，形成一种具有三维表面结构的复合多孔覆镍钢带，最后将复合结构的多孔覆镍钢带置于热处理炉中进行高温晶化处理。

所述沉积镍镀层，是在普通低碳钢带基材表面清洗完后，采用常规瓦特镍工艺在普通低碳钢带基材表面电沉积1-5um镍镀层。

所述泡沫镍的开孔率为50-80%，面密度为100-300g/m²。

所采用的高温热处理为800-1200℃，30%氢气和70%氮气做为保护气氛，热处理速度0.6-1.2m/min。

与现有技术相比，本发明的优点体现于：

1、在材料经过沉积镍的工序后，表面覆载一定厚度的大比表面积的泡沫镍，不仅能有效增强镀层与基体之间的结合力，还能有效地增加材料的比表面积。

2、多孔镀镍钢带表面覆载镍粉后，通过高温重结晶处理，有效增强材料的整体耐蚀性能，提升材料的整体抗拉强度。

附图说明

图1：实施例1与现有工艺制备的覆镍钢带的比表面积对比图

图2：实施例1与现有工艺制备的覆镍钢带抗拉强度对比图

其中：图1中A为现有方法所制备的覆镍钢带，B为本实施例所制备的复合多孔覆镍钢带，图2中A为现有方法所制备的覆镍钢带，B为本实施例所制备的复合多孔覆镍钢带。

具体实施方式

实施例1

采用厚度为0.025mm普通低碳钢带作为基材，在经过电化学除油以及酸洗活化后，进入电沉积镍工序，镀镍溶液采用常用的瓦特体系，镀镍层厚度为1.0μm，对镀镍后的材料进行清洗并烘干后，采用特殊模具进行冲压冲孔，孔径0.5mm，孔的两面均有1um高的毛刺，再将0.5mm厚、开孔率50%、面密度100g/m2的泡沫镍采用辊压的方法与钢带进行辗压复合，最后再将此材料进行高温重结晶热处理，热处理条件为：采用氢气:氮气为3:1的混合保护气氛，温度为800℃，热处理速度1.2m/min，得到复合多孔覆镍钢带。

分别将采用本实施例方法制得的复合多孔覆镍钢带及现有方法所制备的覆镍钢带进行的检测，镀层厚度、基材规格均相同，其对比检测结果分别如图1、图2所示。从图中可以看出，在相同基体与镀层厚度的条件下，采用本实施例方法所制备的复合多孔覆镍钢带的比表面积比现有工艺制备的材料提升15%，耐化学腐蚀性能提升30%。

实施例2

采用厚度为0.035mm普通低碳钢带作为基材，在经过电化学除油以及酸洗活化后，进入电沉积镍工序，镀镍溶液采用常用的瓦特体系，镀镍层厚度为3.0μm，对镀镍后的材料进行清洗并烘干后，采用特殊模具进行冲压冲孔，孔径0.7mm，孔的两面均有3um高的毛刺，再将1.0mm厚、开孔率70%、面密度200g/m²的泡沫镍采用辊压的方法与钢带进行辗压复合，最后再将此材料进行高温重结晶热处理，热处理条件为：采用氢气:氮气为3:1的混合保护气氛，温度为1000℃，热处理速度0.8m/min，得到复合多孔覆镍钢带。

实施例3