[发明专利]一种电池极板用多孔铜带及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池极板材料及其制备方法，特别涉及一种电池极板用多孔铜带材料 及其制备方法。

背景技术

目前镍锌、锌银等动力电池负极基体采用的普通多孔铜带因表面为平面结构，电池制 造厂在用这种多孔铜带进行拉浆生产时，活性物质不容易在电极表面附着，有时造成一次 拉浆不能达到目的，必须进行多次拉浆。即使一次拉浆成功，但其表面各处活性物质厚度 分布不均匀，从而影响电池质量。

发明内容

本发明旨在提供一种能有效提高对电池活性物质的附着力、提高拉浆效率的电池极板 用多孔铜带及制备方法。

本发明方案如下。

本发明之电池极板用多孔铜带，铜带表面覆有金属锡过渡层和微粒层，所述微粒既可 以是单一的金属微粒或非金属微粒，也可以是两种以上的金属微粒或非金属微粒组成的复 合微粒，还可以是金属微粒和非金属微粒组成的复合微粒；一般为选自金属锡粉、金属锌 粉、三氧化二钴粉、硅粉、二氧化硅粉、石墨粉中的一种或二种以上的微粒。

一般，微粒层的沉积厚度为0.5-5μm，过渡锡层沉积厚度1-5μm，微粒直径为0.5-5μm， 其中微粒的0.1-3.5μm镶嵌在镀层里，其余部分伸出镀层，尤如在铜带平面上长出了“毛 刺”，由此形成了一种三维结构。

在铜带表面和过渡金属锡层之间还可以有铁、铜或镍镀层，铁、铜或镍镀层厚度优选 0.5-5μm。

本发明之电池极板用多孔铜带的制备方法，包括以下步骤：(1)采用如中国专利 98120285.3号公开的专用模具对铜箔进行冲孔，形成多孔铜带体材料；(2)在所述多孔铜 带材料的表面，采用现有的电镀、喷涂技术覆上过渡锡层，控制其厚度为1-5μm；(3)将 所述覆有过渡锡层的铜带置于复合电镀锡液中，在pH为4-6，温度为室温，阴极电流密度 为0.1-1A/dm²条件下进行复合电镀而获得微粒层，其沉积厚度为1-10μm；所述复合镀液是 在常规电镀锡的镀液中，加入直径为0.5-5μm的金属或/和非金属固体微粒制成，固体微 粒加入量为5-100g/L，并用强制对流和溶液搅拌的方法使微粒悬浮在镀液中；所述微粒一 般为选自金属锡粉、金属锌粉、三氧化二钴粉、硅粉、二氧化硅粉、石墨粉中的一种或二 种以上的微粒。

对经复合电镀后的多孔铜带，最好还进行热处理，热处理温度为150-280℃，处理时间 为1-10小时，以进一步改善其性能。

为了获得良好的镀层结构，还可以在覆锡之前，先将穿孔后的铜带采用电镀等方式覆 上铁、铜或镍预镀层，镀层厚度优选为0.5-5μm。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：(a)本发明之多孔铜带既保持有普通铜箔的 优点，又由于固体微粒0.3-3.5μm长(约为固体微粒直径的2/3)镶嵌在锡层中，形成复 合镀层，另0.2-1.5μm长(约为固体微粒直径的1/3)伸出镀层，形成三维结构，增大了 镀锡铜箔的有效比表面积，从而大大增大了载体材料与电池活性物质的附着面积并提高了 其结合力，在制造电池极片拉浆时非常有利于活性物质的附着，填充性能明显改善，活性 物质的粘接性和导电及电化学性能显著提高，有效改善了电池生产过程中拉浆的效率；(b) 本发明制备这种三维结构的多孔铜带的方法中，由于采用复合电镀法，而非机械法，所以 不需要特制模具，同时固体微粒加入到镀锡溶液中，工艺流程和参数容易控制，与现有工 业上普遍采用的电镀工艺及设备匹配性良好，改造成本低；通过热处理，过渡锡镀层与固 体微粒发生互熔扩散层结构，使微粒在镀锡层中分布更加均匀，提高了镀层的结合力，而 复合镀层分散了腐蚀电流，因而镀锡铜箔更具有优良的耐蚀性。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例电池极板用多孔铜带，铜带表面和过渡金属锡层之间有预镀铜层，镀层厚度 3μm；镀锡过渡层厚度5μm；锡微粒层厚度1μm，锡微粒直径1μm，锡固体微粒均匀地分 布于镀层，有0.6-0.7μm长镶嵌在镀层里，0.3-0.4μm长伸出镀层，形成一种三维结构。