专利名称：一种电池极板用穿孔钢带及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电池极板材料及其制造方法，进一步是指一种穿孔钢带及其制造方法。
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，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，用此种方法制备的穿孔钢带用于制作电池时，有损于电池的容量和使用寿命。
发明内容
本发明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及其制造方法。
本发明所采用的技术方案之一是，所述电池极板用穿孔钢带的结构是，它有不锈钢穿孔钢带基体，其结构特点是，在所述不锈钢穿孔钢带基体上有金属镍层，在不锈钢穿孔钢带基体与镍镀层之间还有金属铜层，形成基体-金属铜层-金属镍层的结构。
本发明所采用的技术方案之二是，所述电池极板用穿孔钢带的制造方法的工艺步骤是1、采用常规电镀铜的工艺方法在不锈钢穿孔钢带基体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℃，金属铜层2厚度达到0.5～1.2μm；2、钢带基体1离开电镀铜液，经适当的表面清洗处理后，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℃，金属镍层3厚度为2～4μm时，完成电镀工艺。
以下做出进一步说明。
本发明所述电池极板用穿孔钢带的结构是，它有不锈钢穿孔钢带基体1，其结构特点是，在所述不锈钢穿孔钢带基体1上有金属镍层3，在不锈钢穿孔钢带基体1与金属镍层3之间还有金属铜层2，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为0.5～1.2μm，金属镍层的厚度可以是2～4μm。
本发明工艺中，在上述工艺步骤(1-2)之后，为进一步改善所述穿孔钢带的性能，可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。
本发明工艺原理和技术效果有1.由于铜和铁有很高的亲和性，铜与镍能无限固溶，在穿孔钢带和金属镍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。
由以上可知，本发明为一种电池极板用穿孔钢带及其制造方法，它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，还使钢带的导电性能得到改善，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。
图1是本发明钢带的剖面结构图。其中1--带状不锈钢基体；2--金属铜层；3--金属镍层。
具体实施例方式
实施例1首先采用常规电镀铜的工艺方法在不锈钢穿孔钢带上均匀电镀一层金属铜层，电镀液为15mol/L的硫酸铜溶液，电镀电流密度为4～6A/dm2，电镀镀液温度为55℃～60℃，待金属铜层厚度达到0.5μm时，所述钢带离开电镀铜液，经适当的表面清洗处理后，再采用常规电镍的工艺方法在铜镀层表面均匀电镀金属镍层，电镀液为24～26mol/L的硫酸镍溶液，电镀电流密度为4～5A/dm2，镀镍温度为55℃～60℃，金属镍层厚度为2μm时，完成电镀工艺。
采用上述工艺制备的是在钢板基体上有0.5μm的金属铜层，再在金属铜层上有2μm厚的金属镍层的穿孔钢带。
实施例2采用实施例1的相同工艺电镀，金属铜层厚度为1μm，金属镍层厚度为4μm，而且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600～650℃，保温时间控制在50～60min，气氛为纯氮，压力为一个大气压，然后以20℃/min的速率随炉冷却。
采用上述工艺制备的是在钢带基体上有1μm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，铜镀层厚度为1.2μm，镍镀层厚度为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。
由此得到了有1.2μm的金属铜层，再在金属铜层上有2.5μm厚的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，只是铜镀层厚度为0.8μm，镍镀层厚度为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的金属铜层，再在金属铜层上有3μm厚的金属镍层的穿孔钢带。
权利要求
1.一种电池极板用穿孔钢带，它有不锈钢穿孔钢带基体1，其结构特点是，在所述不锈钢穿孔钢带基体(1)上有金属镍层(3)，在不锈钢穿孔钢带基体(1)与金属镍层(3)之间还有金属铜层(2)，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)的厚度是为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)的厚度是2～4μm。
4.一种电池极板用穿孔钢带的制造方法，其特征是，它的工艺步骤是(1)、采用常规电镀铜的工艺方法在不锈钢穿孔钢带基体(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℃，金属铜层(2)厚度达到0.5～1.2μm；(2)、钢带基体(1)离开电镀铜液，经适当的表面清洗处理后，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℃，金属镍层(3)厚度为2～4μm时，完成电镀工艺。
5.根据权利要求4所述的电池极板用穿孔钢带的制造方法，其特征是，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。
全文摘要
本发明公开了一种电池极板用穿孔钢带，它有不锈钢穿孔钢带基体1，在基体1上有金属镍层3，在基体1与金属镍层3之间有金属铜层2，形成基体—金属铜层—金属镍层的结构。铜层的厚度是0.5～1.2μm，镍层的厚度是2～4μm。本发明的电池极板用穿孔钢带的制造方法是a.采用常规电镀铜的工艺方法在穿孔钢带1上电镀一层金属铜层，电镀液为10～20mol/L的硫酸铜溶液，电镀电流密度为2～7A/dm
文档编号C25D5/36GK1719644SQ200410045010
公开日2006年1月11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