专利名称：一种电池极板用穿孔钢带的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电池极板材料，特别涉及一种穿孔钢带。
背景技术：
穿孔钢带以其强度高、韧性好和制作成本低而广泛应用于电池极板的材料。金属镍是一种导电性和电化学性能优异的有色金属，因此为改善穿孔钢带的导电性、粘接性和电化学性能，常常在钢带表面镀覆一层金属镍。专利“抗腐蚀镀镍钢板或钢带及其制法(专利号CN93107442)中公开了在钢板或钢带上采用电镀的方法在钢板或钢带上镀覆镍的方法，但是该专利方法以及现有技术由于局限于直接在穿孔钢带表面电镀金属镍，制备的是一种镀镍钢带，由Fe-Ni相图可知，传统工艺所制备的Fe-Ni镀层中容易形成一种铁镍脆性相，因此将降低镀层与基体的结合强度和镀镍钢带的抗腐蚀性能，在用于制作电池时，有损于电池的容量和使用寿命。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可改善镀层与基体的结合强度从而提高电池容量及使用寿命的穿孔钢带。
本实用新型所采用的技术方案是，所述电池极板用穿孔钢带有带状不锈钢基体，其结构特点是，在所述带状不锈钢基体上有金属镍层，在所述带状不锈钢基体与金属镍层之间还有金属铜层，由此形成基体—金属铜层—金属镍层的结构。以下做出进一步说明。
由图1可知，本实用新型有带状不锈钢基体1，其结构特点是，在所述带状不锈钢基体1上有金属镍层3，在所述带状不锈钢基体1与金属镍层3之间还有金属铜层2，由此形成基体—金属铜层—金属镍层的结构。金属铜层的厚度可以是0.5～1.2μm，金属镍层的厚度可以是2～4μm。
本实用新型的穿孔钢带可采用下述技术方案制备而成。首先采用常规电镀铜的工艺方法在带状不锈钢基体(穿孔钢带)1上均匀电镀一层金属铜层2，电镀液为10～20mol/L的硫酸铜溶液，电镀电流密度为2～7A/dm2，电镀镀液温度为55～60℃，待金属铜层(铜镀层)厚度达到0.5～1.2μm时，带状不锈钢基体(钢带)离开电镀铜液，经适当的表面清洗处理后，再采用常规电镍的工艺方法在金属铜层2表面均匀电镀金属镍层3，电镀液为20～30mol/L的硫酸镍溶液，电镀电流密度为2～7A/dm2，镀镍温度为55～60℃，待镍镀层(金属镍层)厚度为2～4μm时，完成电镀工艺，之后对穿孔钢带扩散退火工艺进行处理，退火温度控制在450～650℃，保温时间控制在30～60min，气氛为纯氮，压力为一个大气压，然后以20～50℃/min的速率随炉冷却。
本实用新型的设计原理和有益效果包括1.由于铜和铁有很高的亲和性，铜与镍能无限固溶，在穿孔钢带和镍镀层之间镀覆一层金属铜后，直接避免了铁镍脆性相的形成，保证了镀层与基体的结合强度，改善了复合镀穿孔钢带的产品质量。
2.经电镀铜和镍后的穿孔钢带再经扩散退火处理之后，在基体和镍层的界面上形成了数个新界面，有效地改善了镀镍钢带的抗化学腐蚀性能。
3.由于金属铜的导电性和电化学性能非常优异，存在一层导电性良好的铜层，使得钢带的导电性能也得到提高。
4.所制备的复合镀穿孔钢带可直接应用于镍氢等二次电池的极板，提高了电池容量、使用寿命及电化学性能，降低了优质镀镍穿孔钢带的成本。
5.由以上可知，本实用新型为一种电池极板用穿孔钢带，它的镀层与基体的结合强度高，改善了复合镀穿孔钢带的抗化学腐蚀性能，并使钢带的导电性能得到提高；它可直接应用于镍氢等二次电池的极板而提高电池容量、使用寿命及电化学性能，降低了优质镀镍穿孔钢带的成本。
图1是穿孔钢带的剖面结构图。其中1--带状不锈钢基体；2--金属铜层；3--金属镍层。
具体实施方式
实施例1首先采用常规电镀铜的工艺方法在带状不锈钢基体(穿孔钢带)上均匀电镀一层金属铜层，电镀液为10～20mol/L的硫酸铜溶液，电镀电流密度为2～7A/dm2，电镀镀液温度为55～60℃，待铜镀层(金属铜层)厚度达到0.5μm时，钢带(带状不锈钢基体)离开电镀铜液，经适当的表面清洗处理后，再采用常规电镍的工艺方法在金属铜层表面均匀电镀金属镍层，电镀液为20～30mol/L的硫酸镍溶液，电镀电流密度为2～7A/dm2，镀镍温度为55～60℃，待镍镀层(金属镍层)厚度为2μm时，完成电镀工艺。在电镀之后对穿孔钢带扩散退火工艺进行处理，退火温度控制在450～500℃，保温时间控制在30～35min，气氛为纯氮，压力为一个大气压，然后以45℃/min的速率随炉冷却。
采用上述工艺即可制备出在带状不锈钢基体上有0.5μm厚的铜镀层(金属铜层)，再在铜镀层上有2μm厚的镍镀层(金属镍层)的穿孔钢带。
实施例2采用实施例1的相同工艺，只是金属铜层厚度为1μm，金属镍层厚度为4μm，退火温度控制在600～650℃，保温时间控制在50～60min，以20℃/min的速率随炉冷却。
采用上述工艺可制备得到在带状不锈钢基体上有1μm厚的金属铜层，再在金属铜层上有4μm厚的金属镍层的穿孔钢带。
实施例3采用如实施例2的相同工艺，只是金属铜层厚度为1.2μm，金属镍层厚度为2.5μm，退火温度控制在450～500℃，保温时间控制在35～45min，以40℃/min的速率随炉冷却。
由此制备得到了有1.2μm厚的铜镀层(金属铜层)，再在铜镀层上有2.5μm厚的镍镀层(金属镍层)的穿孔钢带。
实施例4采用如实施例2的相同工艺，只是铜镀层(金属铜层)厚度为0.8μm，镍镀层(金属镍层)厚度为3μm，退火温度控制在500～550℃，保温时间控制在40～45min，以50℃/min的速率随炉冷却。
由此制备了有0.8μm厚的铜镀层，再在铜镀层上有3μm厚的镍镀层的穿孔钢带。
权利要求1.一种电池极板用穿孔钢带，有带状不锈钢基体(1)，其特征是，在所述带状不锈钢基体(1)上有金属镍层(3)，在所述带状不锈钢基体(1)与金属镍层(3)之间还有金属铜层(2)，由此形成基体—金属铜层—金属镍层的结构。
2.根据权利要求1所述的电池极板用穿孔钢带，其特征是所述金属铜层(2)的厚度为0.5～1.2μm。
3.根据权利要求1所述的电池极板用穿孔钢带，其特征是所述金属镍层(3)的厚度为2～4μm。
专利摘要本实用新型公开了一种电池极板用穿孔钢带，它有带状不锈钢基体1，其特征是，在所述带状不锈钢基体1上有金属镍层3，在所述带状不锈钢基体1与金属镍层3之间还有金属铜层2，由此形成基体一金属铜层一金属镍层的结构。铜层厚度为0.5～1.2μm，镍层厚度为2～4μm，制备的穿孔钢带保证了镀层与基体的结合强度，改善了复合镀穿孔钢带的产品质量，提高了钢带的导电性能。通过扩散退火处理还可有效地改善了镀镍钢带的抗化学腐蚀性能。本实用新型的钢带可直接应用于镍氢等二次电池的极板，并提高了电池容量、使用寿命及电化学性能，降低了优质镀镍穿孔钢带的成本。
文档编号B32B15/01GK2715354SQ20042006808
公开日2005年8月3日 申请日期2004年7月9日 优先权日2004年7月9日
发明者汤义武, 贺跃辉, 肖腾彬, 邓红波, 彭鹏飞, 陈红辉, 谢南方, 钟建夫, 朱爱平 申请人:常德力元新材料有限责任公司