[發(fā)明專利]一種耐腐蝕復(fù)合集流體及其制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610160773.1
• 申請日: 2006-12-01
• 公開（公告）號: CN101192669A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程杰;孫世強;曹高萍;楊裕生
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍63971部隊
• 主分類號: H01M4/64
• 分類號: H01M4/64;H01M4/70;H01M4/66;H01R43/00
• 代理公司: 中國人民解放軍防化研究院專利服務(wù)中心
• 代理人: 劉永盛;姜燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐腐蝕復(fù)合集流體及其制作方法，具體地說是在金屬材料表面包覆一層導(dǎo)電薄膜材料，并能用作電化學(xué)裝置中電極集流體的制作方法，屬于化學(xué)工程和新材料領(lǐng)域。可以廣泛應(yīng)用于化學(xué)電源、物理電源、電解工業(yè)、靜電除鹽以及腐蝕防護等領(lǐng)域，具有良好的應(yīng)用前景。

背景技術(shù)

電極的集流體對電極起支撐作用和電流分布作用，是電極的重要組成部分。在化學(xué)電源的使用過程中，電解液對于電極集流體的腐蝕是電源失效的原因之一，特別是化學(xué)電源在過充與過放時，腐蝕更容易發(fā)生。一般的，金屬的防腐可以通過表面涂敷隔離涂料或電鍍耐腐蝕鍍層達到目的。但隔離涂料一般有漏涂點，從而仍會造成腐蝕，而且隔離涂料難以兼顧導(dǎo)電性，從而不能用于保護電極集流體。而電鍍耐腐蝕鍍層可選材料很有限，在很多使用場合不能達到防腐的目的。金屬防腐方法還有犧牲陽極的保護技術(shù)，作為電極集流體，顯然這種辦法是不可用的。

在堿性水溶液化學(xué)電源體系中，用做集流體的材料一般是鋼帶、鋼網(wǎng)，為防止腐蝕，一般在鋼帶上鍍鎳。在酸性水溶液化學(xué)電源體系中防止金屬腐蝕的方法一般是鍍鉛。在靜電除鹽或海水、食鹽水體系中，常用的金屬材料，如不銹鋼、金屬鎳、金屬銅、金屬鋁等材料都不耐腐蝕。目前，可用于靜電除鹽裝置和海水防腐中的電極集流體主要選用鈦和鉭以及碳類導(dǎo)電材料等。鈦和鉭是耐海水、苦咸水腐蝕性能優(yōu)良的金屬材料，但二者生產(chǎn)和加工成本均較高，不利于大規(guī)模應(yīng)用。碳系材料雖然價廉易得、導(dǎo)電性能優(yōu)良，但作為集流體使用時易脆，制成電極和組裝過程中極易遭到損壞。

中國專利CN1398306A采用共聚聚乙烯基吡咯烷酮高分子導(dǎo)電膜的方法保護金屬表面，由于表面共聚反應(yīng)與金屬表面的活性有關(guān)，當(dāng)金屬表面不能做到活性均一時，仍可能導(dǎo)致活性較差的位點沒有形成導(dǎo)電保護層。中國專利CN1054389C采用表面涂敷導(dǎo)電膠的方法保護金屬表面并形成導(dǎo)電層，涂料一般有漏涂點，從而仍會造成腐蝕。中國專利CN1202177C在金屬表面涂敷加有犧牲陽極材料的導(dǎo)電涂層，對于保護電極的集流體來說是不合適的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是克服常用金屬材料在用作電極集流體時易被腐蝕的問題。本發(fā)明所提出的實現(xiàn)方法是：

一種耐腐蝕復(fù)合集流體及其制作方法，其特征在于金屬(1)材料表面采用導(dǎo)電膠粘接、熱壓復(fù)合或真空覆膜的方法包覆一層耐腐蝕導(dǎo)電薄膜(2)材料。

導(dǎo)電薄膜(2)的厚度為0.01～0.2mm。

導(dǎo)電薄膜(2)的導(dǎo)電組分是活性炭、活性炭纖維、碳納米管、玻態(tài)碳粉、石墨、碳黑、乙炔黑、富勒烯C60、銀、銅、導(dǎo)電聚合物中的至少一種。

導(dǎo)電膠的導(dǎo)電組分是活性炭、活性炭纖維、碳納米管、玻態(tài)碳粉、石墨、碳黑、乙炔黑、富勒烯C60、銀、銅、導(dǎo)電聚合物中的至少一種。

熱壓復(fù)合方法的熱壓溫度控制在100～350℃。

金屬(1)材料為箔帶、沖孔網(wǎng)、編制網(wǎng)、斜拉網(wǎng)、氈、泡沫中的一種，其厚度為0.01～1.0mm。

導(dǎo)電聚合物選用聚乙炔、聚對苯撐、聚吡咯、聚噻吩、聚吡啶、聚苯硫醚及其衍生物以及聚酰亞胺、聚丙烯腈熱解后所得的導(dǎo)電高分子中的至少一種。

導(dǎo)電薄膜(2)與金屬緊密結(jié)合，導(dǎo)電薄膜(2)的體電阻率為1～10⁵Ω·cm，則為合格的集流體。

該方法操作簡單、方便、易于工業(yè)化，制備的復(fù)合集流體導(dǎo)電性高、耐腐蝕性能取決于包覆的導(dǎo)電薄膜，可以廣泛應(yīng)用于化學(xué)電源、物理電源、電解工業(yè)、靜電除鹽以及腐蝕防護等領(lǐng)域，具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1一種耐腐蝕復(fù)合集流體：1-金屬，2-導(dǎo)電薄膜

圖2一種耐腐蝕復(fù)合集流體：1-金屬，2-導(dǎo)電薄膜

具體實施方式

下面結(jié)合具體實例和附圖對本發(fā)明作進一步的描述。

實例1