[發明專利]一種電池極板用多孔銅帶及其制備方法

有效

• 申請號: 200910042869.1
• 申請日: 2009-03-16
• 公開（公告）號: CN101499531A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發明（設計）人: 謝紅雨;龍文貴;夏健康;陳紅輝;彭鵬輝;肖騰彬;朱濟群;段志明;唐振武;蔣素斌;李星
• 申請（專利權）人: 常德力元新材料有限責任公司
• 主分類號: H01M4/64
• 分類號: H01M4/64;H01M4/04
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所
• 代理人: 寧星耀

技術領域

本發明涉及一種電池極板材料及其制備方法，特別涉及一種電池極板用多孔銅帶材料 及其制備方法。

背景技術

目前鎳鋅、鋅銀等動力電池負極基體采用的普通多孔銅帶因表面為平面結構，電池制 造廠在用這種多孔銅帶進行拉漿生產時，活性物質不容易在電極表面附著，有時造成一次 拉漿不能達到目的，必須進行多次拉漿。即使一次拉漿成功，但其表面各處活性物質厚度 分布不均勻，從而影響電池質量。

發明內容

本發明旨在提供一種能有效提高對電池活性物質的附著力、提高拉漿效率的電池極板 用多孔銅帶及制備方法。

本發明方案如下。

本發明之電池極板用多孔銅帶，銅帶表面覆有金屬錫過渡層和微粒層，所述微粒既可 以是單一的金屬微粒或非金屬微粒，也可以是兩種以上的金屬微?；蚍墙饘傥⒘＝M成的復 合微粒，還可以是金屬微粒和非金屬微粒組成的復合微粒；一般為選自金屬錫粉、金屬鋅 粉、三氧化二鈷粉、硅粉、二氧化硅粉、石墨粉中的一種或二種以上的微粒。

一般，微粒層的沉積厚度為0.5-5μm，過渡錫層沉積厚度1-5μm，微粒直徑為0.5-5μm， 其中微粒的0.1-3.5μm鑲嵌在鍍層里，其余部分伸出鍍層，尤如在銅帶平面上長出了“毛 刺”，由此形成了一種三維結構。

在銅帶表面和過渡金屬錫層之間還可以有鐵、銅或鎳鍍層，鐵、銅或鎳鍍層厚度優選 0.5-5μm。

本發明之電池極板用多孔銅帶的制備方法，包括以下步驟：(1)采用如中國專利 98120285.3號公開的專用模具對銅箔進行沖孔，形成多孔銅帶體材料；(2)在所述多孔銅 帶材料的表面，采用現有的電鍍、噴涂技術覆上過渡錫層，控制其厚度為1-5μm；(3)將 所述覆有過渡錫層的銅帶置于復合電鍍錫液中，在pH為4-6，溫度為室溫，陰極電流密度 為0.1-1A/dm²條件下進行復合電鍍而獲得微粒層，其沉積厚度為1-10μm；所述復合鍍液是 在常規電鍍錫的鍍液中，加入直徑為0.5-5μm的金屬或/和非金屬固體微粒制成，固體微 粒加入量為5-100g/L，并用強制對流和溶液攪拌的方法使微粒懸浮在鍍液中；所述微粒一 般為選自金屬錫粉、金屬鋅粉、三氧化二鈷粉、硅粉、二氧化硅粉、石墨粉中的一種或二 種以上的微粒。

對經復合電鍍后的多孔銅帶，最好還進行熱處理，熱處理溫度為150-280℃，處理時間 為1-10小時，以進一步改善其性能。

為了獲得良好的鍍層結構，還可以在覆錫之前，先將穿孔后的銅帶采用電鍍等方式覆 上鐵、銅或鎳預鍍層，鍍層厚度優選為0.5-5μm。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：(a)本發明之多孔銅帶既保持有普通銅箔的 優點，又由于固體微粒0.3-3.5μm長(約為固體微粒直徑的2/3)鑲嵌在錫層中，形成復 合鍍層，另0.2-1.5μm長(約為固體微粒直徑的1/3)伸出鍍層，形成三維結構，增大了 鍍錫銅箔的有效比表面積，從而大大增大了載體材料與電池活性物質的附著面積并提高了 其結合力，在制造電池極片拉漿時非常有利于活性物質的附著，填充性能明顯改善，活性 物質的粘接性和導電及電化學性能顯著提高，有效改善了電池生產過程中拉漿的效率；(b) 本發明制備這種三維結構的多孔銅帶的方法中，由于采用復合電鍍法，而非機械法，所以 不需要特制模具，同時固體微粒加入到鍍錫溶液中，工藝流程和參數容易控制，與現有工 業上普遍采用的電鍍工藝及設備匹配性良好，改造成本低；通過熱處理，過渡錫鍍層與固 體微粒發生互熔擴散層結構，使微粒在鍍錫層中分布更加均勻，提高了鍍層的結合力，而 復合鍍層分散了腐蝕電流，因而鍍錫銅箔更具有優良的耐蝕性。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步說明。

實施例1

本實施例電池極板用多孔銅帶，銅帶表面和過渡金屬錫層之間有預鍍銅層，鍍層厚度 3μm；鍍錫過渡層厚度5μm；錫微粒層厚度1μm，錫微粒直徑1μm，錫固體微粒均勻地分 布于鍍層，有0.6-0.7μm長鑲嵌在鍍層里，0.3-0.4μm長伸出鍍層，形成一種三維結構。