专利名称：电化沉积制作镉—镍蓄电池电极的制作方法
技术领域：
本发明属于碱性蓄电池技术领域。
制作碱性镉一镍蓄电池电极一个众所周知和经常使用的方法是真空沉积法。这种方法的缺点是1、耗镍量大;2、工艺复杂生产周期长;3、电极的活性物质填充量少，不够均匀，电池寿命短;4、电容量低;5、生产对环境污染大。
本发明的目的在于完全改变现有生产工艺，缩短生产周期，降低原材料的消耗，减少生产对环境造成的污染，提高电池的能量密度和高的活性物质利用率，使镉一镍蓄电池的效率和寿命提高。
本发明是用新方法制作镉一镍蓄电池电极，其特征是用电化沉积方法制作。包括电化沉积和电化化成，其工艺如下一、电化沉积用具有重量轻、比表面积大，导电性能好，强度大，孔隙度高(＞95%)的三维连续贯通网络结构的泡沫金属镍作电极骨架，对于镍电极置于EN4(EN4为硫酸镍10～33%、硝酸镍0～48%、氯化镍10～20%、氨基磺酸镍0～25%、水25～65%)、EO4(EO4为硝酸10～38%、亚硝酸钠0～56%、硝酸钠0～28%、水30～55%)、ES2(ES2为氯化钠5～45%、硅酸钠0～35%、水20～90%)电解液中。对于镉电极，置于EC4(EC4为硫酸镉0.1～52%、硝酸镉2～44%、水30～80%)、EO4(EO4为硝酸10～38%、亚硝酸钠0～56%、硝酸钠0～28%、水30～55%)、ES1(ES1为硅酸钠0～30%、三氧化二砷0.1～20%、水65～90%)电解液中，泡沫金属镍作工作电极，用镍或铂片做辅助电极，电解液温度为20℃-90℃，工作电流密度0.4-15A/dm2、时间30-200分钟，直接在工作电极的球形孔中电化沉积氢氧化镍或氢氧化镉。
二、电化化成将制得的含有氢氧化镍或氢氧化镉的电极、置于温度20℃-50℃的EK3(EK3为氢氧化钾0.5～60%、氢氧化锂0～30%、水30～85%)溶液中，电池电极为工作电极，镍片为辅助电极，工作电流密度为1-15A/dm2，时间20-80分钟，进行电化化成处理，使氢氧化镍或氢氧化镉还原为金属。
三、烘干将电化化成后的镍、镉电极在50～90℃烘干。
本发明的优点在于1、工艺简单、生产周期比现有技术缩短80%。
2、采用泡沫状金属镍作及基板，电池重量比现有技术轻50%、节约金属镍。
3、用泡沫状金属镍作基板，电化沉积沉积活性物质，活性物质由孔内向孔外沉积，活性物质填充量多，均匀而精细，活性物质利用率高，电池电容量比现有技术高50%以上，电池寿命长。
4、生产时对环境污染小，能耗低。
实施例1、制作镉电极(1)、将多孔镍基板置于EC4250ml/l、EO4300ml/l、ES150ml/l、水400ml/l溶液中，溶液温度85℃工作电流密度2A/dm2，时间60分钟，进行电化沉积。
(2)、将(1)制得的电极置于EK3440ml/l，水560ml/l溶液中，工作电流密度7.5A/dm2，时间50分钟，溶液温度40℃进行电化化成处理。
(3)、将(2)制得的电极在70℃烘干。
2、制作镍电极(1)、将多孔镍基板置于EN4220ml/l、EO4310ml/l、ES270ml/l、水400ml/l溶液中，溶液温度25℃工作电流密度5.7A/dm2，时间为45分钟，进行电化沉积处理。
(2)、将(1)制得的镍电极置于EK3630ml/l、水370ml/l溶液中，溶液温度45℃，工作电流密度11A/dm2，时间为75分钟，进行电化化成处理。
(3)、将(2)制得的镍电极在70℃烘干。
权利要求
1.一种镉-镍蓄电池电极的制作方法，其特征在于用电化沉积方法制作。
2.根据权利1所述电化沉积制作电极的方法，其特征在采用泡沫镍为骨架(孔隙度＞90%)。
3.根据权利1所述的电化沉积制作电极的方法，其特征在于(1)、电化沉积氢氧化镍。(2)、电化沉积氢氧化镉。(3)、电化化成处理。
4.根据权利3所述电化沉积氢氧化镍，其特征在于(1)EN4，EO4，ES2溶液配方。EN4为硫酸镍10～33%、硝酸镍0-48%，氯化镍10-20%，氨基磺酸镍0-25%，水25-65%。EO4为硝酸10-38%、亚硝酸钠0-56%、硝酸钠0-28%、水30-55%ES2为氯化钠5-45%、硅酸钠0-35%、水20-90%。(2)溶液温度T＝20℃～90℃。(3)工作电流密度DK＝0.4～15A/dm2。(4)沉积时间t＝30～200分钟。
5.根据权利3所述电化沉积氢氧化镉、其特征在于(1)EC4，EO4，ES1溶液配方。EC4为硫酸镉0.1～52%、硝酸镉2～44%、水30～80%。EO4为硝酸10-38%、亚硝酸钠0-56%、硝酸钠0-28%、水30-55%ES1为硅酸钠0～30%、三氧化二砷0.1～20%、水65～90%。(2)溶液温度T＝20℃～90℃。(3)工作电流密度DK＝0.4～15A/dm2。(4)沉积时间t＝30～200分钟。
6.根据权利3所述电化化成处理，其特征在于(1)EK3溶液配方EK3为氢氧化钾0.5～60%、氢氧化锂0～30%、水30～85%。(2)溶液温度20℃～50℃。(3)时间20～80分钟。
全文摘要
电化沉积制作镉—镍电池电极属于碱性蓄电池技术领域。本发明采用泡沫状金属镍作电池基板，用电化沉积方法制作电池电极，完全改变了现有技术采用的真空沉积法生产工艺，具有制造周期短、工艺简单、电池容量大、寿命长、生产时污染小，节约金属镍显著等特征。
文档编号H01M4/29GK1053971SQ9010056
公开日1991年8月21日 申请日期1990年2月7日 优先权日1990年2月7日
发明者林柏 申请人:林柏