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導(dǎo)電多孔體和金屬多孔體以及使用其制成的電池極板的制作方法

文檔序號(hào):3369476閱讀:251來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:導(dǎo)電多孔體和金屬多孔體以及使用其制成的電池極板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及通過(guò)使具有連續(xù)孔結(jié)構(gòu)的塑料多孔體框架表面上產(chǎn)生導(dǎo)電性而獲得的導(dǎo)電多孔體;還涉及通過(guò)使用作為中間物質(zhì)的導(dǎo)電多孔體制成的金屬多孔體,該金屬多孔體特別適合于如堿性蓄電池類的電池用的極板;以及由所述金屬多孔體制成的電池極板。
由于堿性蓄電池有極高的可靠性且尺寸和重量可以減少,所以它廣泛用作各種裝置的電源。堿性蓄電池有各種尺寸,從用于手提式裝置的小裝置到適于工業(yè)或大規(guī)模設(shè)備的大型裝置。
就陽(yáng)極和陰極組合而言,堿性蓄電池有許多類型。盡管大多數(shù)情況,都把鎳極作為陽(yáng)極使用,但是也可以使用各種陰極,如鎘電極、鋅電極、鐵電極、氫電極以及諸如此類。在這些電極中,鎘電極是最普通的。但具有作為活性物質(zhì)的吸收氫合金的氫電極已成為容量提高和污染減輕的注意焦點(diǎn)。
在上述電極中,所謂“袖珍式”的鎳電極是慣用的。然而,近些年來(lái)流行使用新型的鎳電極。這種電極是通過(guò)往導(dǎo)電材料如鎳制成的多孔集流板的孔中,填充大量陽(yáng)極用的活性物質(zhì)如氫氧化鎳顆粒而制成的。與袖珍式比較,這種類型能使電池密封而進(jìn)一步改良電池的性能。另外,鎘電極和氫電極是通過(guò)往陰極用多孔極板,如鎘或吸收氫的合金的孔中填充大量的活性物質(zhì)而制成。
從前,使用鎳粉的燒結(jié)體作為有待于填充活性物質(zhì)的多孔極板。但是,近些年來(lái)作為多孔極板使用新型的金屬多孔體日漸增加。新型的多孔極板是通過(guò)使用具有高孔隙率的連續(xù)孔結(jié)構(gòu)的塑料多孔體作芯(例如,聚氨基甲酸酯泡沫體)而制成的,由于這種類型對(duì)比燒結(jié)體允許填充大量的活性物質(zhì),所以適于提高電池的容量。
這樣的一種金屬多孔體一般是由下列方法制成的首先,通過(guò)下列方法中的任一種使塑料芯產(chǎn)生導(dǎo)電性;(1)用催化劑如氯化鈀處理塑料芯框架的表面。接著,通過(guò)化學(xué)鍍層如化學(xué)鍍鎳使處理過(guò)的表面產(chǎn)生導(dǎo)電性。
(2)把含有導(dǎo)電性的碳粒子如石墨的混合粘合劑溶液涂于塑料芯框架的表面上。接著,使溶液干燥以便完成塑料芯產(chǎn)生導(dǎo)電性的工藝過(guò)程。
其次,在導(dǎo)電芯(導(dǎo)電多孔體)作為陽(yáng)極的情況下,通過(guò)用金屬電鍍(例如,鎳)以在塑料芯導(dǎo)電框架的表面上形成連續(xù)金屬鍍層(例如,鍍鎳層)。最后,如有必要,通過(guò)熱處理除去芯。
然而,上述方法(1)中所述的化學(xué)鍍層價(jià)格昂貴,因?yàn)樗褂昧速F金屬的鈀。此外,若準(zhǔn)許鈀進(jìn)入電鍍液體,一種用于隨后工藝過(guò)程中的處理液體,產(chǎn)生所謂“形成鎳塵”的鎳離子的迅速還原反應(yīng),結(jié)果幾乎消耗盡電鍍液中所有的鎳,而這樣就會(huì)進(jìn)一步阻止使用作為電鍍液的液體。術(shù)語(yǔ)“形成鎳塵”用于本發(fā)明中時(shí),意指鎳沉積在懸浮于電鍍液中的鈀顆粒上的現(xiàn)象。
由上述方法(1)產(chǎn)生的導(dǎo)電多孔體是難以掌握的。當(dāng)在下列工藝過(guò)程中經(jīng)過(guò)變形處理時(shí),導(dǎo)電多孔體可顯著地提高其電阻,所述過(guò)程為(a)在連續(xù)生產(chǎn)體系中,其中金屬多孔體是從芯經(jīng)導(dǎo)電多孔體連續(xù)形成的,當(dāng)導(dǎo)電多孔體用于電鍍工藝過(guò)程,一種在化學(xué)鍍層之后的工藝過(guò)程,導(dǎo)電多孔體要通過(guò)彎曲或拉力縱向進(jìn)行拉伸。
(b)當(dāng)必要數(shù)量的導(dǎo)電多孔體按批量分組以供給隨后的電鍍工藝過(guò)程時(shí),導(dǎo)電多孔體被繞制成為卷形物或箍圈。
(c)在必要量的已繞成卷形物或箍圈狀芯在獲得導(dǎo)電性的工藝中按批量處理后,當(dāng)把如此制成的導(dǎo)電多孔體用于隨后的連續(xù)電鍍過(guò)程時(shí),導(dǎo)電多孔體要從卷形物或箍圈伸直。
若導(dǎo)電多孔體的電阻顯著增高時(shí),這種提高將會(huì)使電鍍工藝過(guò)程中的電鍍金屬層,如電鍍鎳層,生長(zhǎng)率降低。這種生長(zhǎng)率的下降可降低金屬多孔體的生產(chǎn)量或生產(chǎn)效率。
通過(guò)化學(xué)鍍層在芯框架表面上形成的導(dǎo)電層是特別薄的、連續(xù)的金屬膜。例如,化學(xué)鍍鎳可產(chǎn)生大約0.1μm的金屬膜。當(dāng)導(dǎo)電多孔體經(jīng)歷如上所述的彎曲、拉伸、卷起、或伸直而引起變形時(shí),金屬膜易于開裂或折合。開裂或折合會(huì)降低導(dǎo)電多孔體的導(dǎo)電性,如上所述顯著增加其電阻。結(jié)果在電鍍工藝過(guò)程中,電鍍金屬層,如電鍍鎳層的生長(zhǎng)率降低。
為了減小施加在導(dǎo)電多孔體上的拉力,例如,對(duì)降低加料速度和提高彎曲以及繞制時(shí)的曲率半徑進(jìn)行了討論。然而,這些方案具有新的問(wèn)題,如金屬多孔體的生產(chǎn)量或生產(chǎn)效率下降,生產(chǎn)裝置或物料處理或貯存用設(shè)備需要占有大面積的空間。
化學(xué)鍍鎳,上述方法(1)所述最普通的化學(xué)鍍層,一直使用次磷酸鈉(NaH2PO2·H2O)或硼氫化鈉(NaBH4)作為還原劑,以便電鍍液中的鎳離子沉積為金屬。因此,在芯框架表面上形成的導(dǎo)電層不可避免地是由鎳-磷合金或鎳-硼合金制成的,這些合金各含若干百分比的磷或硼,它們是作為雜質(zhì)由還原劑產(chǎn)生的。
在這種情況下,當(dāng)通過(guò)電鍍?cè)趯?dǎo)電層上形成電鍍金屬層,例如電鍍鎳層后,在通過(guò)熱處理除去芯時(shí),前述雜質(zhì)如磷擴(kuò)散進(jìn)入金屬鍍層,提高了所產(chǎn)生的金屬多孔體的電阻。結(jié)果,具有由這樣的一種金屬多孔體制成的極板的電池在充電和放電效率方面都下降,或在延長(zhǎng)和重復(fù)充電和放電后,由于磷溶入電解液而引起充電和放電性能受損。
同樣地,如按上面方法(2)所述,在芯框架表面上施加碳粒子制成的導(dǎo)電多孔體,特別是由于拉伸操作,能使粘合劑樹脂開裂,就和在通過(guò)方法(1)制成的導(dǎo)電多孔體一樣顯著地提高了電阻。此外,通過(guò)方法(2)產(chǎn)生的導(dǎo)電多孔體具有高電阻,因?yàn)樘急旧淼碾娮杈捅冉饘俑叩枚?,而且碳粒借助于沒有導(dǎo)電性或?qū)щ娦院懿畹恼澈蟿┫嗷フ澈稀?br> 由此,通過(guò)方法(2)產(chǎn)生的導(dǎo)電多孔體,另外具有的問(wèn)題是在電鍍工藝過(guò)程中電鍍金屬層的生長(zhǎng)率顯著降低且金屬多孔體的生產(chǎn)量和生產(chǎn)效率也低。
本發(fā)明的目的在于提供導(dǎo)電多孔體,該導(dǎo)電多孔體(a)具有雜質(zhì)已被降至最低程度的鎳制造的導(dǎo)電體;(b)在電鍍工藝中提供有高的生長(zhǎng)率的金屬層,易于操作,即使在經(jīng)過(guò)大幅度的變形時(shí),也能維持實(shí)際上高的生長(zhǎng)率,因此在生產(chǎn)金屬多孔體的生產(chǎn)量和生產(chǎn)效率都是極佳的;和(c)能產(chǎn)生低電阻的優(yōu)良金屬多孔體。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種金屬多孔體,該金屬多孔體的電阻低且在用作電池極板時(shí),能提高充電和放電的效率。
本發(fā)明另一個(gè)目的在于提供一種具有充電和放電效率高的電池極板。
為了解決上述的問(wèn)題,本發(fā)明的發(fā)明者們進(jìn)行了廣泛地研究,以尋找一種鎳-離子-還原物質(zhì),該物質(zhì)
(a)具有足以還原鎳離子的還原電位;(b)具有特強(qiáng)的離子化傾向而因此不能被水溶液中的金屬還原,以致它不會(huì)在電鍍工藝過(guò)程中因沉積而成為雜質(zhì)金屬而污染鎳層;和(c)即使因能作為還原劑起作用而被氧化,它也很容易恢復(fù)到原來(lái)的氧化值而再次使用。
本發(fā)明的發(fā)明者們,也認(rèn)真地研究了處理方法,這些方法能使前述導(dǎo)電粒子在芯,一種塑料多孔體的框架表面上具有很強(qiáng)的結(jié)合強(qiáng)度。
作為結(jié)果本發(fā)明的發(fā)明者們獲得了下列各種發(fā)現(xiàn)(1)首先,本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了為了在塑料多孔體框架的表面上形成由鎳粒子組成的導(dǎo)電層,理想的是使用特定配位劑的混合物作為還原劑,該配位劑能提高鈦離子和含有氯化鈦(III)的氯化鈦溶液的還原電位。
就還原二價(jià)鎳離子為金屬鎳必須0.257V的電位差來(lái)說(shuō),氧化氯化鈦(III)中所含三價(jià)鈦離子成為四價(jià)離子,必須不大于0.04V的電位差。但是,三價(jià)鈦離子與特定配位劑反應(yīng)能提高鈦離子中三價(jià)和四價(jià)之間的電位差。例如,在pH9.0時(shí),三價(jià)鈦離子與檸檬酸的配位反應(yīng)能在三價(jià)和四價(jià)之間產(chǎn)生大到1V以上的電位差。
盡管由于使用次磷酸鈉或硼氫化鈉中的任一種作鎳的還原劑時(shí),能獲得1V以上的還原電位,但單獨(dú)使用次磷酸鈉或硼氫化鈉不能還原鎳,因?yàn)殒囯x子在水溶液中是水合而成為稱為水絡(luò)合物的穩(wěn)定的配位離子。因此,傳統(tǒng)的化學(xué)鍍鎳是經(jīng)過(guò)吸附于鈀催化劑表面上而分解鎳水合物,產(chǎn)生裸鎳離子,致使得以實(shí)現(xiàn)還原反應(yīng)成為金屬鎳。附帶說(shuō)明,本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)至今沒有有關(guān)直接從水溶液中沉積鎳而不使用貴金屬,例如鈀的技術(shù)。
從另一方面說(shuō),本發(fā)明使用配位劑如檸檬酸與含氯化鈦(III)的氯化鈦溶液混合的還原劑。還使用硫酸鎳(II)作為鎳源。硫酸鎳(II)能與水溶液中的氨起作用產(chǎn)生鎳-銨水合物。本發(fā)明的這種方法能完成鎳離子的還原反應(yīng),并且還伴隨著鎳粒子的沉積,而不用昂貴的貴金屬催化劑,例如鈀。根據(jù)本發(fā)明,無(wú)須費(fèi)用特高的處理方法,而且沒有使鈀催化劑進(jìn)入電鍍液中的可能性,致使上述“形成鎳塵”出現(xiàn)的可能性被消除。順便說(shuō)明,本發(fā)明并不主動(dòng)排斥使用鈀;可同時(shí)使用鈀催化劑,這是因?yàn)楣I(yè)上的原因,例如提高生產(chǎn)率。
(2)已知上述氯化鈦屬于如烷基鋁一樣的齊格勒-鈉塔型的催化劑并且能起到烯烴異構(gòu)化聚合用催化劑的作用(為了更加具體地說(shuō)明,氯化鈦借助于烯烴中的π-電子云上作用而形成過(guò)渡態(tài))?;谶@種認(rèn)識(shí),本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)通過(guò)使多孔體予先或與鎳還原反應(yīng)同時(shí)吸附氯化鈦,會(huì)保證鎳粘附于塑料多孔體上。
(3)另外,鈦在堿土金屬的鈹和鎂之后,是具有第三位最高離子化傾向的元素,通常,水溶液中的鈦離子不能被還原成金屬鈦。因此,金屬鈦在化學(xué)鍍層工藝過(guò)程中被還原后,不會(huì)污染沉積在塑料多孔體框架表面上的鎳層。
(4)次磷酸鈉和硼氫化鈉,已被作為還原劑使用,化學(xué)鍍層工藝過(guò)程后不能被轉(zhuǎn)化為再次使用的物質(zhì)。從另一方面說(shuō),使用含前述鈦化合物的還原劑,在化學(xué)鍍層工藝過(guò)程中產(chǎn)生的四價(jià)鈦,在鹽酸水溶液中,被離子交換膜分開的陽(yáng)極和陰極電解時(shí),通過(guò)在陽(yáng)極上的還原能恢復(fù)到原來(lái)的三價(jià)鈦。簡(jiǎn)言之,還原劑通過(guò)其氧化值恢復(fù)到原來(lái)的值時(shí)能被再次使用。
(5)當(dāng)在下列情況下,通過(guò)化學(xué)鍍層形成鎳層時(shí)基本上不需要催化劑(a)還原劑是通過(guò)混合含氯化鈦(III)的氯化鈦溶液和能提高鈦離子還原電位的特定配位劑制備的;(b)硫酸鎳(II)作為鎳源使用;和(c)能引起硫酸鎳(II)與水溶液中的氨起作用而產(chǎn)生鎳-銨水合物。
此外,本發(fā)明證實(shí)不存在自催化反應(yīng)。因此,化學(xué)鍍層工藝過(guò)程中早期沉積于塑料多孔體框架表面上的鎳粒子保持其粒子狀而不生長(zhǎng)。
(6)含鎳粒子的導(dǎo)電層,因?yàn)殒嚤旧淼奶匦远鹦纬杀〉?、鈍態(tài)的涂層,因此對(duì)水和氧是穩(wěn)定的。結(jié)果,其表面很難氧化,而始終保持高導(dǎo)電性(即低電阻)。這樣的一種導(dǎo)電層,當(dāng)鎳粒子沉積量較少時(shí),由于粒子之間的導(dǎo)電性差,所以在干燥條件下其電阻增加。盡管如此,導(dǎo)電層以高生長(zhǎng)率,在隨后的電鍍工藝過(guò)程中能形成電鍍金屬層。這歸因于導(dǎo)電層,因?yàn)楫?dāng)導(dǎo)電層浸入電鍍?cè)≈袝r(shí),粒子間的導(dǎo)電性是以填充粒子間的細(xì)小空隙的電鍍液來(lái)保持,同時(shí)降低了電阻。因此,能以較高的生產(chǎn)量和生產(chǎn)效率產(chǎn)生金屬多孔體。
意外的是前述高生長(zhǎng)率幾乎不改變,即使在導(dǎo)電多孔體經(jīng)歷各種如上所述的變形。這歸因于變形幾乎不影響導(dǎo)電層的結(jié)構(gòu)和在電鍍?cè)≈薪n條件下的的導(dǎo)電性機(jī)理。
因此,本發(fā)明的發(fā)明者們基于上述(1)-(6)中所述的發(fā)現(xiàn),對(duì)于由鎳制成的導(dǎo)電層顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步的研究,發(fā)現(xiàn)了當(dāng)導(dǎo)電層是由鎳粒子集合體組成時(shí),導(dǎo)電層能具有前述極佳的性能,由此完成了本發(fā)明。
具體地說(shuō),為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的導(dǎo)電多孔體,在具有連續(xù)孔結(jié)構(gòu)的塑料多孔體框架表面上,具有由鎳離子組成的導(dǎo)電層,該鎳粒子是通過(guò)含鈦化合物的還原劑,從溶有鎳離子的水溶液中沉積而產(chǎn)生的。
在本發(fā)明中,理想的是還原劑是氯化鈦(III)和檸檬酸的混合物。另外理想的是鎳離子是由硫酸鎳(II)、氯化鎳(II)、碳酸鎳或鎳合金產(chǎn)生的。優(yōu)選鎳離子是由硫酸鎳(II)(鎳離子的原料)和水溶液中的氨反應(yīng)而產(chǎn)生的鎳-銨水合物。
理想的是在本發(fā)明的導(dǎo)電多孔體中的導(dǎo)電層就提高在導(dǎo)電層表面上形成的電鍍金屬層的生長(zhǎng)率來(lái)說(shuō),具有下列特性(a)形成導(dǎo)電層的鎳粒子具有不低于10nm和不大于300nm的平均粒徑;和(b)粒子的聚集使導(dǎo)電層完全是連續(xù)的導(dǎo)電性。
在鎳沉積的工藝過(guò)程中,稱為初級(jí)粒子的較細(xì)粒子先沉積。之后這些初級(jí)粒子聚集而構(gòu)成二級(jí)粒子。在本發(fā)明中,術(shù)語(yǔ)“粒徑”和“平均粒徑”用來(lái)分別指二級(jí)粒子的直徑和平均直徑。
理想的是導(dǎo)電層含有不大于100ppm的由還原劑產(chǎn)生的二氧化鈦。導(dǎo)電層還允許作為鎳還原反應(yīng)過(guò)程中作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的二氧化鈦?zhàn)鳛殒噷映练e的核而混入。倘若導(dǎo)電層中的二氧化鈦含量為100ppm或以下時(shí),二氧化鈦實(shí)際上不影響導(dǎo)電層的電阻。更重要的是,金屬鈦實(shí)際上沒有機(jī)會(huì)污染導(dǎo)電層。
本發(fā)明的金屬多孔體,在導(dǎo)電多孔體作為陽(yáng)極的情況下,在本發(fā)明的導(dǎo)電多孔體的框架上借助于電鍍具有形成的連續(xù)電鍍金屬層(例如,電鍍鎳層)。
通過(guò)使用導(dǎo)電多孔體制成的本發(fā)明金屬多孔體,當(dāng)塑料芯通過(guò)例如熱處理法除去時(shí),允許還原工藝過(guò)程中作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的痕量二氧化鈦,作為雜質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入電鍍金屬層,盡管數(shù)量非常少。結(jié)果,與純?cè)亟饘?例如,元素鎳)比較,電阻有輕微提高。盡管如此,對(duì)比磷從使用次磷酸鈉形成的上述常規(guī)化學(xué)鍍鎳層中的擴(kuò)散所增加的電阻,其增加量是特別小,并且實(shí)際上不影響金屬多孔體的總電阻。
本發(fā)明提供導(dǎo)電多孔體,它具有下列特性(a)不使用昂貴的催化劑,如鈀而能獲得導(dǎo)電性。
(b)具有優(yōu)良的導(dǎo)電性,通過(guò)例如拉伸或彎曲引起的變形也沒有下降的傾向。
(c)使電鍍金屬層能在電鍍時(shí)快速生長(zhǎng)。
(d)能產(chǎn)生優(yōu)越的金屬多孔體,其生產(chǎn)量和生產(chǎn)效率優(yōu)良且具有較低的電阻。
本發(fā)明還能提供低電阻的金屬多孔體,因?yàn)樗赏ㄟ^(guò)使用前述導(dǎo)電多孔體制成,并且例如在用作電池極板時(shí),提高充電和放電的效率。在電鍍金屬層形成后,金屬多孔體還可通過(guò)熱處理除去塑料多孔體而制成。
本發(fā)明還可提供電池極板,它主要由本發(fā)明的金屬多孔體組成。該電池極板在充電和放電效率方面都是優(yōu)越的,因?yàn)槭褂昧吮景l(fā)明的金屬多孔體。
在附圖中

圖1是用掃描電子顯微鏡(SEM),在放大20000倍下所攝取的實(shí)施例1所獲得的導(dǎo)電層的顯微照片。
圖2是用SEM,在放大20000倍下所攝取的實(shí)施例2所獲得的導(dǎo)電層的顯微照片。
圖3是用SEM,在放大20000倍下所攝取的對(duì)比例1所制得的鎳-4%磷合金的顯微照片。
下文將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。
導(dǎo)電多孔體如上所述,本發(fā)明的導(dǎo)電多孔層能在芯,一種具有連續(xù)孔結(jié)構(gòu)的塑料多孔體,的框架表面上,形成由鎳粒子集合體組成的導(dǎo)電層。
如上所述,理想的是用于生產(chǎn)導(dǎo)電多孔體的還原劑是含鈦化合物的還原劑,優(yōu)選該還原劑是配位劑和含氯化鈦(III)的氯化鈦溶液的混合物。
在鈦離子當(dāng)中,僅有三價(jià)鈦離子能起還原劑的作用。當(dāng)僅有三價(jià)離子溶解在水溶液中時(shí),就會(huì)出現(xiàn)水解作用且經(jīng)過(guò)氫氧化鈦形式沉淀。然而,當(dāng)四價(jià)鈦與三價(jià)鈦以4%或以上∶100%的比例混合時(shí),由于離子在三價(jià)和四價(jià)間的相互交換能產(chǎn)生穩(wěn)定效應(yīng),所以能抑制沉淀的形成。
前述配位劑可以是羧酸衍生物,如檸檬酸或乙二氨四乙酸(EDTA)。
理想的是使用例如硫酸鎳(II)作含鎳離子的水溶液,或鎳源,用于制成導(dǎo)電多孔體。
氯化鎳(II)可以代替硫酸鎳(II)使用。然而,觀察的結(jié)果是氯化鎳(II)能顯著降低鎳的還原速率,或沉積速率。當(dāng)用稀鹽酸調(diào)節(jié)電鍍液的pH時(shí),可觀查到沉積速率的同樣降低。因此,可以說(shuō)往電鍍液添加過(guò)量的氯離子時(shí),會(huì)影響反應(yīng)速率的降低。最后,當(dāng)氯化鎳(II)用作鎳源時(shí),對(duì)于調(diào)節(jié)氯離子的濃度必須充分小心。
本發(fā)明能制成鎳粒子,方法是通過(guò)使用一種由配位劑,如檸檬酸,和含氯化鈦(III)的氯化鈦溶液的混合物制成的還原劑,和通過(guò)使用由例如硫酸鎳(II)作原料和水溶液中的氨反應(yīng)形成的鎳-銨水合物所制成的鎳源。
這是因?yàn)樵缙诔练e的鎳保留鎳粒子形式而不會(huì)生長(zhǎng),因?yàn)闆]有使用上述的催化劑且不存在自催化反應(yīng)。通常所產(chǎn)生的鎳粒子具有10~300nm粒徑,這取決于pH和溫度的條件。
在本發(fā)明中,理想的是控制pH和溫度條件,以便鎳粒子能具有不小于10nm和不大于300nm的平均粒徑,更為理想的是從100~300nm,優(yōu)選從100~200nm。
具有在上面預(yù)定范圍內(nèi)的粒徑的粒子聚集,能導(dǎo)致具有連續(xù)孔結(jié)構(gòu)的塑料多孔體框架表面上形成的導(dǎo)電層基本上是完全連續(xù)的導(dǎo)電性。
當(dāng)鎳沉積時(shí),鈦不會(huì)以金屬鈦污染鎳層;然而,作為還原工藝過(guò)程中的副產(chǎn)物而產(chǎn)生的二氧化鈦,以非常少的量作為鎳沉積核混入鎳層。因此,形成導(dǎo)電層的鎳包括由鈦化合物產(chǎn)生的、取決于沉積粒子粒徑的以100ppm或以下的量的二氧化鈦。盡管如此,二氧化鈦既不會(huì)與原層鎳形成合金,也不會(huì)降低鎳的導(dǎo)電性。
在本發(fā)明中,除了上述還原劑、配位劑和鎳源外,還可往形成導(dǎo)電多孔體的導(dǎo)電層的電鍍液中添加添加劑,如pH控制劑(pH緩沖劑)和鎳穩(wěn)定劑。
這樣的一種pH控制劑可以是硼酸、硼酸銨或銨。
其中,理想的硼酸和硼酸銨是具有0.001~0.2M(mol/L)的濃度。若低于0.001M,則pH穩(wěn)定作用會(huì)變得不充分。若大于0.2M,則硼酸或硼酸銨可形成不希望的沉積。
作為上述鎳穩(wěn)定劑,可以使用下列物質(zhì)(a)金屬離子,如鉛(Pb)離子或鉛(Pb)離子和至少一種選自錫(Sn)、砷(As)、鉈(Tl)、鉬(Mo)和鎵(Ga)中的金屬離子的組合物;(b)碘化物如碘酸鉀(KIO3);和(c)硫化物如硫脲。
芯作為芯,各種類型的具有連續(xù)孔結(jié)構(gòu)的眾所周知的塑料多孔體都可以使用。
這些類型包括具有遍布泡沫體的連續(xù)孔結(jié)構(gòu)的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)泡沫體以及塑料纖維制成的非織造織物或紡織品。
具體地說(shuō),泡沫體的類型包括聚氨基甲酸酯泡沫體、蜜胺樹脂泡沫體和由熱固性樹脂如聚苯乙烯、聚乙烯和聚氯乙烯制成的其它泡沫體。
同樣地,構(gòu)成上述非織造織物或紡織品的塑料纖維的類型,包括各種已知的塑料纖維,如聚乙烯、聚酯、聚丙烯和尼龍纖維。
當(dāng)把通過(guò)使用本發(fā)明的導(dǎo)電多孔體制成的金屬多孔體,用作堿性蓄電池的極板,而不按下文所述方法去除芯時(shí),芯必須具有優(yōu)異的耐堿性,因?yàn)閷?duì)于堿性電解液的特別高的堿性,芯必須具有極強(qiáng)的耐堿性。具體地說(shuō),對(duì)于芯來(lái)說(shuō),理想的是能得到G(良好)級(jí)或更高,優(yōu)選為E級(jí)(優(yōu)秀)的評(píng)價(jià),相當(dāng)于堿性電解液最強(qiáng)堿性pH11或以上的耐堿性,評(píng)價(jià)的方法是美國(guó)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試驗(yàn)與材料法ASTMD543-63T的耐化學(xué)腐蝕試驗(yàn)。
作為耐堿性優(yōu)越的芯,理想的是使用聚烯烴如聚乙烯和聚丙烯制成的多孔體。所述的多孔體實(shí)例是通過(guò)下列方法產(chǎn)生的,盡管該實(shí)例沒有作出限制。首先,制備直徑為約10~40μm的短聚烯烴纖維。其次,通過(guò)粘合交織短聚烯烴纖維產(chǎn)生非織造織物,以便使該織物具有約0.6mm或以下的平均孔徑。最后,非織造織物是單向拉伸(這種類型的實(shí)例由HitachiChemical Co.,Ltd.制成的,其商標(biāo)名稱為“RF-30”)。
從另一方面說(shuō),當(dāng)通過(guò)用本發(fā)明的導(dǎo)電多孔體制成的金屬多孔體是其中芯被下述方法去除時(shí),或當(dāng)金屬多孔體用于除堿性蓄電池的極板外的用途時(shí),即使保留芯,芯也沒有必要具有上述那樣高的耐堿性。因此,在這種情況下,就通過(guò)熱處理法易于去除和低廉制造費(fèi)用而言,理想的是使用一般用途的多孔體如聚氨基甲酸酯泡沫體。
按照金屬多孔體的應(yīng)用,芯可以具有合適的厚度、平均孔徑和孔隙率。
導(dǎo)電層在芯框架表面上形成的導(dǎo)電層,必須通過(guò)上述的由鎳粒子集合體所制成。在尺寸上鎳粒子沒有特別的限制。但是,如前所述,為了提高電鍍工藝過(guò)程中的電鍍金屬層的生長(zhǎng)率,理想的是盡可能地減少粒徑。生長(zhǎng)率的這種提高認(rèn)為在于鎳粒子,當(dāng)減小其粒徑時(shí),粒子間的狹縫就會(huì)變小,借助于電鍍充滿狹縫的金屬層,能提高其維持粒子間電導(dǎo)性的功能。
如上所述,盡管鎳粒子在粒徑范圍上沒有特別的限制,但是,當(dāng)鎳粒子具有300nm或以下的平均粒徑時(shí),電鍍金屬層在電鍍工藝過(guò)程中的生長(zhǎng)率,如以下實(shí)施例的結(jié)果所示將會(huì)提高。盡管平均粒徑的范圍沒有特別的上限。但對(duì)于平均粒徑來(lái)說(shuō),理想的是具有300nm左右的最大值。
如前所述,若鎳粒子平均粒徑為10nm或以下時(shí),導(dǎo)電層由若干鎳原子而不是鎳粒子組成。結(jié)果,存在于粒子表面上的氧化鎳會(huì)提高其作用并傾向于降低導(dǎo)電層的導(dǎo)電性。
在上述范圍內(nèi),最理想的是鎳粒子具有100~300nm的平均粒徑,優(yōu)選100~200nm。
對(duì)本發(fā)明中的導(dǎo)電體厚度沒有特別的限制。盡管如此,每平方米通常具有1.4~1.8mm厚度和97%~98%孔隙率的芯以每平方米的鎳涂料量(g)表示時(shí),理想的是導(dǎo)電層具有1~7g/m2的涂料量。
若導(dǎo)電層具有的涂料量低于上述范圍時(shí),對(duì)于芯來(lái)說(shuō),則得不到足夠的導(dǎo)電性。因此,在電鍍工藝過(guò)程中電鍍金屬層的生長(zhǎng)率下降。
在上述的涂料量的范圍內(nèi),就導(dǎo)電性和鎳電鍍費(fèi)用之間的平衡來(lái)說(shuō),比較好的是導(dǎo)電層具有2~5g/m2的涂料量。
金屬多孔體下面將對(duì)本發(fā)明的金屬多孔體進(jìn)行闡述。
如前所述,金屬多孔體是通過(guò)電鍍法在本發(fā)明的導(dǎo)電多孔體框架表面上形成連續(xù)電鍍金屬層而制成的,其中導(dǎo)電多孔體作為陽(yáng)極。電鍍金屬層是由一種或多種金屬組成的,并且還可以包含單層或多層。
例如,具有單層結(jié)構(gòu)的電鍍鎳層,可通過(guò)以導(dǎo)電多孔體作為陽(yáng)極和合適鎳板作為陰極而浸入電鍍鎳浴中,跨接電極施加電壓,以這種方式進(jìn)行電鍍而制成。
由于電鍍金屬層僅由至少在最外層作為極板所必須的金屬(例如,鎳)制成的,則多層結(jié)構(gòu)即可通過(guò)例如在包含一種或多種價(jià)格低廉的金屬或易于成型的金屬的基質(zhì)表面上,疊加鎳的電鍍層。
在本發(fā)明中,電鍍金屬層在厚度上沒有特別限制。盡管如此,考慮電鍍金屬層的強(qiáng)度和電阻,理想的是電鍍金屬層應(yīng)具有大約5~30μm的厚度,優(yōu)選約5~10μm的厚度。在這種情況下,厚度代表適于單層結(jié)構(gòu)的電鍍金屬層本身的厚度和適于多層結(jié)構(gòu)的各個(gè)電鍍金屬層的總厚度。
本發(fā)明的金屬多孔體可通過(guò)如上所述的熱處理法去除其中的芯制成。
芯是在電鍍金屬層形成后去除的。首先,使全部金屬多孔體都在空氣中熱處理,以便塑料樹脂氧化和熱分解。接著,使予處理體在非氧氣氛如氫氣中進(jìn)行熱處理,以減小氧化的和鈍化的電鍍金屬層。各熱處理步驟均在高達(dá)約1000℃的溫度下進(jìn)行,以便完全去除其中的芯(可連續(xù)加熱直到檢測(cè)不出構(gòu)成芯的塑料樹脂所產(chǎn)生的碳)。
在這種情況下,常規(guī)的化學(xué)鍍鎳層具有金屬多孔體電阻增高的問(wèn)題,因?yàn)楹趯?dǎo)電層中的磷擴(kuò)散進(jìn)入電鍍金屬層中。正好相反,本發(fā)明的金屬多孔體中,實(shí)際上沒有如上所述鈦污染導(dǎo)電層。況且,污染導(dǎo)電層的二氧化鈦的量不大于100ppm。因此,金屬多孔體沒有電阻提高的問(wèn)題。
簡(jiǎn)言之,本發(fā)明的金屬多孔體是通過(guò)使用本發(fā)明的導(dǎo)電多孔體作為中間物質(zhì)制成的,由此它的電阻低。本發(fā)明的金屬多孔體顯示極佳的性能,如用作蓄電池的極板時(shí),能提高充電和放電效率。除了蓄電池極板外,本發(fā)明的金屬多孔體還可用于下面各種用途,例如(a)各種催化劑的載體;(b)用于多種空間加熱器的部件,例如氣化或霧化加熱油的部件和用于氣體燃燒器的口板;(c)用于發(fā)動(dòng)機(jī)和氣動(dòng)設(shè)備的消器聲;(d)油霧分離器;(e)例如,收集柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的煙炱的部件;(f)屏蔽電磁波的部件;(g)各種過(guò)濾器;
(h)例如,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞;和(i)水力裝置中的耐磨性部件。
電池極板下面將對(duì)本發(fā)明的電池極板進(jìn)行闡述。
電池極板主要是由本發(fā)明的金屬多孔體組成的。更具體地說(shuō),通過(guò)把本發(fā)明的導(dǎo)電多孔體作陽(yáng)極的電鍍而制成的金屬多孔體,在生產(chǎn)條件下或通過(guò)如上所述的熱處理去除芯后可用作電池的極板。
理想的是作為電池極板的金屬多孔體應(yīng)具有大約50%或以上的孔隙率。
若孔隙率低于上述范圍時(shí),將會(huì)減少留于連續(xù)孔結(jié)構(gòu)的孔中的活性物質(zhì)填充量,而且電池的容量也得不到提高。
在上述范圍內(nèi),更好的是孔隙率為98%或以下。若孔隙率超過(guò)此范圍,則金屬多孔體基本上大量失去其強(qiáng)度而不能作為極板使用。在前述的范圍內(nèi),就綜合上述各種性能而言,優(yōu)選孔隙率為大約90~93%。
本發(fā)明的極板主要由如上所述的本發(fā)明金屬多孔體組成,因此在充電和放電效率方面是優(yōu)越的,并且適用于例如上述的堿性蓄電池。特別適于鎳-金屬氫化物蓄電池極板用,這種蓄電池已成為用于混合式車輛、電動(dòng)車輛以及諸如此類的能源蓄電池的發(fā)展目標(biāo),并且這種蓄電池必須以“D”電池尺碼供應(yīng)約100A的高電流。
本發(fā)明的電池極板適合除堿性蓄電池外的各種電池用。
本發(fā)明將通過(guò)下面的實(shí)施例和對(duì)比例進(jìn)行闡述。
實(shí)施例1具有連續(xù)孔結(jié)構(gòu)的聚氨基甲酸酯泡沫體,其厚度為1mm,平均孔徑為0.45mm,和孔隙率為98%,作為芯使用。該芯用60℃的水洗滌,以去除所有的臟物。
總體積為兩升的電鍍液,是通過(guò)在如表1所示的沉積反應(yīng)之前,立即混合還原液體(1)和鎳溶液(1)各為一升進(jìn)行制備。
表1<
>*用稀硫酸或25%的氨水控制pH至9.0。**含量“mM”單位指1×10-3mol/L。
加入稀硫酸或25%的氨水以控制電鍍液的pH為9.0。把芯浸入50~60℃的電鍍液體中30分鐘,以便獲得具有涂料量為1g/m2的導(dǎo)電層的導(dǎo)電多孔體。
用SEM觀察所獲得的導(dǎo)電多孔體,證實(shí)由鎳粒子集合體構(gòu)成的導(dǎo)電層是在芯框架表面上形成的。通過(guò)使用存在于由20000倍的SEM所攝取的顯微照片(尺寸10×13.5cm)中的所有粒子,測(cè)出鎳粒子的平均粒徑。平均粒徑為100nm。一些最小粒子的粒徑為10~12μm。粒徑大于180nm的粒子不存在。
圖1是用SEM在20000倍下攝取的實(shí)施例1中所獲得的導(dǎo)電層的顯微照片。
實(shí)施例2總體積為兩升的電鍍液是通過(guò)按表2所示的在沉積反應(yīng)前,立即混合各為一升的還原液(2)和鎳溶液制備的。
表2<
>*用稀硫酸或25%的氨水控制pH至9.0**含量“mM”單位指1×10-3mol/L。
通過(guò)加入稀硫酸或25%的氨水控制電鍍液至pH為9.0。將按用于實(shí)施例1中的同樣芯浸入50~60℃的電鍍液15分鐘。
往電鍍液中再逐漸地加入一升還原液(2)。通過(guò)添加25%的氨水控制電鍍液的pH至9.0。接著把芯浸入50~60℃的電鍍液15分鐘。這樣可獲得具有涂料量為5g/m2的導(dǎo)電層的導(dǎo)電多孔體。
用SEM觀察所獲得的導(dǎo)電多孔層,證實(shí)由鎳粒子集合體構(gòu)成的導(dǎo)電層是在芯框架表面上形成的。通過(guò)使用存在于由20000倍SEM所攝取的顯微照片(尺寸10×13.5cm)中的所有粒子,測(cè)出鎳粒子的平均粒徑。平均粒徑為120nm。一些最小的粒子粒徑為10~12μm。粒徑大于300nm的粒子不存在。
圖2是用SEM在20000倍下攝取的實(shí)施例2中所獲得的導(dǎo)電層的顯微照片。
實(shí)施例3總體積為兩升的電鍍液是通過(guò)混合表3所示的A、B和C液體而制備的。
表3
>*使用包括鉛化合物、碘化物和硫化物的穩(wěn)定劑。**含量“M”單位指mol/L。
把電鍍液加熱到50℃并通過(guò)加氨控制pH至8.4~8.6。
先使與用于實(shí)施例1中的同樣芯吸附鈀催化劑。處理過(guò)的芯浸于50~60℃的電鍍液15分鐘。這樣獲得的導(dǎo)電多孔體具有涂料量為3g/m2的導(dǎo)電層。
用SEM觀察所獲得的導(dǎo)電多孔層,揭示在芯框架表面上形成的導(dǎo)電層是由鎳粒子集合體構(gòu)成的,其中具有粒徑為3~10nm的初級(jí)粒子構(gòu)成具有平均粒徑為30nm的二級(jí)粒子。
對(duì)比例1處理液體是通過(guò)往10%硫酸溶液中以1g/L的比例加入表面活性劑而制備的。如在實(shí)施1中所用的同樣芯被浸于60℃的處理液中以便經(jīng)歷酸的清洗。
芯用水洗滌,然后在40℃下浸于敏化液中(氯化鈀-氯化錫混合溶液)1分鐘。這樣芯框架的表面即被敏化。敏化液的各個(gè)成分濃度列于表4中。
敏化的芯用水洗過(guò)并浸入60℃的化學(xué)鍍鎳浴中5分鐘。這樣獲得的導(dǎo)電多孔體具有涂料量為10g/m2的導(dǎo)電層?;瘜W(xué)鍍鎳浴中的各個(gè)成分濃度列于表4中。
表4
用20000倍SEM觀察所獲得的導(dǎo)電多孔體,證實(shí)在芯框架表面上形成的導(dǎo)電層是由鎳-4%磷合金的連續(xù)薄膜構(gòu)成的,盡管一些粒子顯示生長(zhǎng)。
圖3是用20000倍SEM攝取的對(duì)比例1中所獲得的導(dǎo)電層的顯微照片。
對(duì)比例2通過(guò)按重量比為7∶3,溶解聚乙烯醇和酚醛樹脂而制備醇溶液。涂料液是通過(guò)分散平均粒徑為0.8μm的石墨粒子于醇溶液而制備的,致使獲得100g/L的濃度。
在與實(shí)施例1相同的芯的兩表面上,噴涂涂料液。然后使芯于100℃下干燥,以便獲得涂料量為20g/m2導(dǎo)電層的導(dǎo)電多孔體。
性能的評(píng)價(jià)按下文所述進(jìn)行測(cè)量和試驗(yàn),以評(píng)價(jià)實(shí)施例和對(duì)比例中所獲得的導(dǎo)電多孔體的性能。
電阻的測(cè)量(No.1)(起始值)從實(shí)施例和對(duì)比例中所獲得的各導(dǎo)電多孔體切下寬1cm和長(zhǎng)10cm的矩形樣品。在干燥的條件下,橫跨樣品測(cè)出縱向的電阻(Ω)。
電阻的測(cè)量(No.2)(拉伸后)使實(shí)施例和對(duì)比例中所獲得的導(dǎo)電多孔體單向拉伸10%。松弛拉力后,以與拉伸方向一致的樣品的縱向方向,從導(dǎo)電多孔體上切下寬1cm和長(zhǎng)10cm的矩形樣品。在干燥的條件下,橫跨樣品測(cè)量縱向的電阻(Ω)。
電阻的測(cè)量(No.3)(彎曲后)從實(shí)施例和對(duì)比例中所獲得的各導(dǎo)電多孔體切下寬1cm和長(zhǎng)10cm的矩形樣品。使樣品經(jīng)過(guò)180℃下彎曲處理,其中樣品僅沿半徑為6cm的圓棒彎曲。樣品伸直和冷卻后,在干燥的條件下,橫跨樣品測(cè)量縱向的電阻(Ω)。
電鍍金屬層的生長(zhǎng)試驗(yàn)從實(shí)施例和對(duì)比例獲得的各導(dǎo)電多孔體,切下寬10cm和長(zhǎng)30cm的矩形樣品。連接一對(duì)銅工具以橫跨寬度抓住樣品的縱向末端。聚氯乙烯的重體與另一端連接。樣品垂直浸入45℃的電鍍鎳浴中,方式是僅使銅工具置于液體表面的上方,而樣品通過(guò)底部的重體保持垂直。電鍍鎳浴的各成分的濃度列于表5中。
表5
<p>在電鍍鎳浴中的重體下,放置鉑電極。在電流密度為10A/dm2下實(shí)施鎳的電鍍,銅工具與電源陰極末端連接,鉑電極與陽(yáng)極末端連接。
在樣品的表面上,用目視法從液體表面一側(cè)向與重體連接的相反末端測(cè)量電鍍鎳層在樣品表面上的生長(zhǎng)率(cm/min)。
在從實(shí)施例和對(duì)比例中取樣所獲得的各導(dǎo)電多孔體樣品上進(jìn)行試驗(yàn)。樣品以下列三個(gè)不同的階段進(jìn)行試驗(yàn)(a)在開始階段,不經(jīng)任何變形(開始階段);(b)在上述拉伸后(拉伸后);和(c)在上述彎曲后(彎曲后)。
金屬多孔體的制備和其電阻的測(cè)量對(duì)取自實(shí)施例和對(duì)比例中所獲得的各導(dǎo)電多孔體的樣品上進(jìn)行試驗(yàn)。開始階段時(shí),未經(jīng)任何變形處理,樣品首先像在先前部分“電鍍金屬層的生長(zhǎng)試驗(yàn)”那樣進(jìn)行電鍍鎳層生長(zhǎng)率的測(cè)量。然后,使電鍍鎳在與上述同樣的條件下連續(xù)進(jìn)行。
這樣,涂料量為600g/m2的電鍍鎳層,在導(dǎo)電多孔體的各樣品框架表面上形成。使樣品在900℃的空氣中熱處理5分鐘,再依次于900℃的還原性氣氛內(nèi)熱處理30分鐘,以除去芯,一種聚氨基甲酸酯泡沫體。由此,獲得了金屬多孔體。
從這樣獲得的各金屬多孔體切下寬1cm、長(zhǎng)10cm的矩形樣品。在干燥的條件下,橫跨樣品測(cè)量縱向的電阻(Ω)。
試驗(yàn)和測(cè)量的結(jié)果列于表6和7中表6
*1鎳粒子的平均粒徑。**2構(gòu)成導(dǎo)電層的石墨粒子的平均粒徑為0.8μm。
表7
正如從表6和7中所見,實(shí)施例1~3在每一種導(dǎo)電多孔體內(nèi)均能顯示低電阻。即使在拉伸或彎曲后,其結(jié)果也能充分顯示足夠低的電阻。電鍍鎳層的生長(zhǎng)率是高的。金屬多孔體具有低電阻。實(shí)施例3,其中同時(shí)使用鎳催化劑,尤其是已沉積的鎳粒子具有較小的平均粒徑。這種較小的粒徑導(dǎo)致在開始階段和彎曲之后產(chǎn)生具有較低電阻的導(dǎo)電多孔體。
相反,對(duì)比例1,其中導(dǎo)電層是在常規(guī)化學(xué)鍍?cè)≈行纬傻?,能產(chǎn)生由連續(xù)鎳薄膜制成導(dǎo)電層,而不是由鎳粒子構(gòu)成的導(dǎo)電層。因此,盡管導(dǎo)電多孔體在開始階段具有足夠低的電阻,但是由于拉伸或彎曲,使連續(xù)膜破裂而折合。結(jié)果,彎曲引起電阻極大的提高。拉伸喪失了具有導(dǎo)電性的導(dǎo)電層,致使電鍍鎳層在隨后的電鍍工藝過(guò)程中不生長(zhǎng)。
對(duì)比例2,其中導(dǎo)電層是通過(guò)使用含碳粒子的混合粘合劑溶液形成的,甚至在開始階段,也生成具有高電阻的導(dǎo)電多孔體。拉伸后,在隨后的電鍍工藝過(guò)程中電鍍鎳層不生長(zhǎng)。
權(quán)利要求
1.導(dǎo)電多孔體,包含(a)具有通過(guò)框架形成的連續(xù)孔結(jié)構(gòu)的塑料多孔體;和(b)在使用含鈦化合物的還原劑的條件下,通過(guò)由含鎳粒子的水溶液中沉積鎳而在塑料多孔體的框架表面上形成的鎳導(dǎo)電多孔體。
2.按權(quán)利要求1所述導(dǎo)電多孔體,其中還原劑是氯化鈦(III)、氯化鈦(IV)和檸檬酸的混合物。
3.按權(quán)利要求1所述導(dǎo)電多孔體,其中鎳粒子是由選自硫酸鎳(II)、氯化鎳(II)、碳酸鎳和鎳合金中的至少一種產(chǎn)生的。
4.按權(quán)利要求1所述導(dǎo)電多孔體,其中鎳粒子是鎳-銨水合物。
5.按權(quán)利要求1所述導(dǎo)電多孔體,其中(a)構(gòu)成導(dǎo)電層的鎳是具有不低于10nm且不大于300nm的平均粒徑的粒子所構(gòu)成;和(b)粒子的聚集能使導(dǎo)電層基本上具有連續(xù)的導(dǎo)電性。
6.按權(quán)利要求1所述導(dǎo)電多孔體,其中導(dǎo)電層含有不大于100ppm的鈦。
7.按權(quán)利要求1所述導(dǎo)電多孔體,其中塑料多孔體是由聚氨基甲酸酯泡沫體制成的。
8.金屬多孔體,包含(a)按權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電多孔體;和(b)在導(dǎo)電多孔體作為陽(yáng)極的情況下,通過(guò)電鍍?cè)趯?dǎo)電多孔體框架表面上形成的連續(xù)電鍍金屬層。
9.按權(quán)利要求8所述的金屬多孔體,其中電鍍金屬層是電鍍鎳層。
10.金屬多孔體,其中在權(quán)利要求8所述的金屬多孔體中的塑料多孔體是通過(guò)熱處理去除的。
11.電池板,主要由按權(quán)利要求8、9或10所定義的金屬多孔體構(gòu)成。
全文摘要
導(dǎo)電多孔體,具有幾乎沒有雜質(zhì)的導(dǎo)電層,并且能以高生產(chǎn)量和生產(chǎn)率產(chǎn)生具有拯低電阻的金屬多孔體,并且金屬多孔體和電池極板都可使用導(dǎo)電多孔體制成。導(dǎo)電多孔體,在具有連續(xù)孔結(jié)構(gòu)的塑料多孔體框架表面上,具有所形成的鎳導(dǎo)電層。導(dǎo)電層是在用含鈦化合物的還原劑的情況下,通過(guò)從含鎳化合物的水溶液中沉積鎳而制成。金屬多孔體可通過(guò)在導(dǎo)電多孔體框架表面上形成連續(xù)電鍍金屬層而獲得。金屬電鍍層可通過(guò)在導(dǎo)電多孔體作陽(yáng)極的電鍍而形成。電池極板主要由金屬多孔體組成。
文檔編號(hào)C23C18/34GK1269612SQ0010496
公開日2000年10月11日 申請(qǐng)日期2000年4月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月6日
發(fā)明者稻澤信二, 真嶋正利, 假家彩生 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社
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