CN103031578A - 一种生产镍箔的电解方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生产镍箔的电解方法，应用于镍箔的电解法生产领域。用铅银板或钛板作阳极，用可以转动且可控制转速的钛辊或不锈钢棍作阴极，将阴极和阳极的两极距控制在9～15mm，向电解槽中循环的通以由200～300g/L的硫酸镍和40～45g/L的硼酸组成且PH为1.7～3.5的电解液，接通电解槽电源并控制电压使阴极电流密度为21～35A/dm2，将电解液温度控制在50～60℃，匀速的转动钛辊或不锈钢棍，通过钛辊或不锈钢棍的不断旋转以至剥离出钛辊或不锈钢棍上电解沉积的镍箔，然后将得到的镍箔水洗、烘干并卷取而成为连续成卷的镍箔，即为所得生产制品。本系统电解法生产的镍箔，通过电解沉积，生产出的镍箔宽且薄，一次性成材，成品率较高，加工成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产镍箔的电解方法，应用于镍箔的电解法生产领域。
背景技术
目前制取镍箔的方法主要有压延法和电解法两种。压延法生产镍箔的过程是由厚到薄。生产的薄镍箔（小于50um的镍箔）需要多次反复轧制，生产过程长，成本高，产品的宽度和厚度均受到很大的限制，镍箔的粘接性能差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种半光亮镍箔的电解生产方法，它能克服现有技术生产过程复杂，并生产得到宽度大、厚度薄、粘接性能好的半光亮镍箔，且生产过程中不污染系统。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种生产镍箔的电解方法，用铅银板或钛板作阳极，用可以转动且可控制转速的钛辊或不锈钢棍作阴极，将所述阴极和所述阳极的两极距控制在9～15mm，向电解槽中循环的通以由200～300g/L的硫酸镍和40～45g/L的硼酸组成且PH为1.7～3.5的电解液，接通所述电解槽电源并控制电压使所述阴极电流密度为21～35A/dm2，将所述电解液温度控制在50～60℃，匀速的转动所述钛辊或不锈钢棍，通过所述钛辊或不锈钢棍的不 断旋转以至剥离出所述钛辊或不锈钢棍上电解沉积的镍箔，然后将得到的所述镍箔水洗、烘干并卷取而成为连续成卷的镍箔，即为所得生产制品。
本发明的有益效果是：首先，该电解生产镍箔方法采用铅银板或钛板作阳极，取代镍板做阳极，这样避免了阳极产生阳极泥对系统造成的污染，其次，该电解方法的电解液选取的为硫酸镍和硼酸，溶质少，易于实现，并且电解液不含有氯离子，从而避免了氯离子和不锈钢反应生成正六价铬离子对镍箔渡层造成起皮或脱落等不良影响，本系统电解法生产的镍箔，通过电解沉积，生产出的镍箔宽且薄，一次性成材，成品率较高，加工成本低。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，通过调整所述钛棍或不锈钢棍的转速的大小并匀速转动来控制镍箔沉积与所述钛棍或不锈钢棍上的厚度。
采用上述进一步方案的有益效果是通过调整钛棍或不锈钢棍的转速得到不同厚度的镍箔。
进一步，将所述电解液从储液低位罐抽出经过滤后供入电解槽底部，使所述电解液从电解槽上部溢流出，并将所述溢流出的电解液进行碳率后使其流回至所述储液低位罐中，将所述溢流出且碳率过的电解液在流回至所述储液低位罐过程中用电流密度为0.1～0.5A/dm2的电流进行电解净化，在所述电解净化中采用波浪形的阴极。
采用上述进一步方案的有益效果是充分利用电解液，不浪费，降低了成本。
进一步，所述电解液的温度控制在55～58℃。
进一步，所述电解液循环量为6m3/h。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种生产镍箔的电解方法，用铅银板或钛板作阳极，当用的是铅银板或钛板作为阳极，而不采用镍板，因为镍板作阳极，电解时失电子可溶，这样从根本上解决了可溶性阳极更换的工作量问题，以及阴阳极之间极距随可溶性阳极的溶解而不断变化的问题。本发明可以保证每次镍箔上下卷的厚度始终一致，公差不会超过±0.5um；用可以转动且可控制转速的钛辊或不锈钢棍作阴极，将所述阴极和所述阳极的两极距控制在9～15mm；向电解槽中循环的通以由200～300g/L的硫酸镍和40～45g/L的硼酸组成且PH为1.7～3.5的电解液，将所述电解液从储液低位罐抽出经过滤后供入电解槽底部，使所述电解液从电解槽上部溢流出，并将所述溢流出的电解液进行碳滤后使其流回至所述储液低位罐中，碳滤是用来除去溶液中的有机杂质，将所述溢流出且碳滤过的电解液在流回至所述储液低位罐过程中用电流密度为0.1～0.5A/dm2的电流进行电解净化，在所述电解净化中采用波浪形的阴极，电解净化是用来除去溶液中的微量杂质铁、铜、锌、硝酸根，所述电解液循环量为6m3/h，接通所述电解槽电源并控制电压使所述阴极电流密度为21～35A/dm2，将所述电解液温度控制在50～60℃，将所述电解液的温度控制为55～58℃时最佳，匀速的转动所述钛辊或不锈钢棍，通过调整所述钛棍或不锈钢棍的转速的大小并匀速转动来控制镍箔沉积与所述钛棍或不锈钢棍上的厚度，当钛棍或不锈 钢棍转动的速度越大时，在其表面沉积的镍箔的厚度较薄，当钛棍或不锈钢棍转动的速度越小时，在其表面沉积的镍箔的厚度较厚，当钛棍或不锈钢棍转动的速度不是匀速时，所得的镍箔厚度不一。通过所述钛辊或不锈钢棍的不断旋转以至剥离出所述钛辊或不锈钢棍上电解沉积的镍箔，然后将得到的所述镍箔水洗、烘干并卷取而成为连续成卷的镍箔，即为所得生产制品。
实施例1
以铅银板（或钛）作阳极，以可以旋转的钛辊作为阴极，作为阳极的可旋转的钛辊由纯钛板卷焊经强力旋压而制成，表面粗糙度Ra＜0.4，钛辊的直径为1000mm,宽度为500mm，电解槽由pvc板焊接制成，电解液的组成为250g/L的硫酸镍和45g/L硼酸，PH值为2.5。电解液从电解槽的上部溢流出，通过活性炭吸附处理，除去有机杂质，再进行电解净化，电解净化时控制阴极电流密度为0.1A/dm2,净化电解槽中的阴极采用波浪型阴极。所述波浪型阴极能够增大接触面积。电解液须经0.1um过滤精度的过滤器进行净化。除去系统中的微小颗粒，然后加热至57℃，从电解槽底部供入两极的极距为10mm，电解液的循环量为6m3/h，阴极电流密度为28A/dm2，阴极辊转速为1.1m/min。镍离子沉积在缓慢转动的阴极钛辊上通过剥离装置从钛锟上剥下，再用去离子水进行水洗、烘干卷取镍箔，成为连续成卷的镍箔，镍箔的宽度为500mm、长度为500m、厚度为25um（厚度偏差<±4%）、抗拉强度900N/mm2、粘接力为1.8kgf/cm、阴极电效率95%、镍箔纯度99.8%、外观平整光滑洁净。
实施例2
其操作方法和设备及系统工艺，基本与上述实施案例相同，不同的是阴极辊转速稍微改变。电解液组成300g/L的硫酸镍，40g/L的硼酸，维持电解液PH值为3.7，电解净化时，控制阴极电流密度为0.1A/dm2，电解液温度为60℃，两极极距为15mm，阴极电流密度为21A/dm2，循环量为6m3/h，阴极钛辊转速为0.6m/min，镍箔宽度为500mm，厚度为50um（厚度偏差<±4%），抗拉强度850N/mm2，粘接力为2kgf/cm，外观光滑、洁净。
实施例3
其操作方法和设备及系统工艺，基本与上述实施案例相同，不同的是阴极辊转速稍微改变。电解液组成200g/L的硫酸镍，42g/L的硼酸，维持电解液PH值为2，电解净化时，控制阴极电流密度为0.1A/dm2，电解液温度为55℃，两极极距为9mm，阴极电流密度为21A/dm2，循环量为6m3/h，阴极钛辊转速为0.8m/min，镍箔宽度为500mm，厚度为40um（厚度偏差<±4%），抗拉强度860N/mm2，粘接力为2kgf/cm，外观光滑、洁净。
实施例4
其操作方法和设备及系统工艺，基本与上述实施案例相同，不同的是阴极辊转速稍微改变。电解液组成220g/L的硫酸镍，43g/L的硼酸，维持电解液PH值为1.7，电解净化时，控制阴极电流密度为0.1A/dm2，电解液温度为50℃，两极极距为9mm，阴极电流密度为21A/dm2，循环量为6m3/h，阴极钛辊转速为0.9m/min，镍箔宽度为500mm， 厚度为35um（厚度偏差<±4%），抗拉强度870N/mm2，粘接力为2kgf/cm，外观光滑、洁净。
实施例5
其操作方法和设备及系统工艺，基本与上述实施案例相同，不同的是阴极辊转速稍微改变。电解液组成220g/L的硫酸镍，43g/L的硼酸，维持电解液PH值为1.7，电解净化时，控制阴极电流密度为0.1A/dm2，电解液温度为55℃，两极极距为9mm，阴极电流密度为21A/dm2，循环量为6m3/h，阴极钛辊转速为0.9m/min，镍箔宽度为500mm，厚度为35um（厚度偏差<±4%），抗拉强度880N/mm2，粘接力为2kgf/cm，外观光滑、洁净。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种生产镍箔的电解方法，其特征是，包括：用铅银板或钛板作阳极，用可以转动且可控制转速的钛辊或不锈钢棍作阴极，将所述阴极和所述阳极的两极距控制在9～15mm；向电解槽中循环的通以由200～300g/L的硫酸镍和40～45g/L的硼酸组成、且PH为1.7～3.5的电解液；接通所述电解槽电源并控制电压使所述阴极电流密度为21～35A/dm2；将所述电解液温度控制在50～60℃，匀速的转动所述钛辊或不锈钢棍，通过所述钛辊或不锈钢棍的不断旋转并剥离出所述钛辊或不锈钢棍上电解沉积的镍箔；然后将得到的所述镍箔水洗、烘干并卷取而成为连续成卷的镍箔。
2.根据权利要求1所述的生产镍箔的电解方法，其特征是：通过调整所述钛棍或不锈钢棍的转速的大小并匀速转动来控制镍箔沉积与所述钛棍或不锈钢棍上的厚度。
3.根据权利要求2所述的生产镍箔的电解方法，其特征是：所述的向电解槽中循环的通以由200～300g/L的硫酸镍和40～45g/L的硼酸组成、且PH为1.7～3.5的电解液的步骤具体包括：将所述电解液从储液低位罐抽出经过滤后供入电解槽底部，使所述电解液从电解槽上部溢流出，并将所述溢流出的电解液进行碳滤后使其流回至所述储液低位罐中。
4.根据权利要求3所述的生产镍箔的电解方法，其特征是：将所述溢流出且碳滤后的电解液在流回至所述储液低位罐过程中用电流密度为0.1～0.5A/dm2的电流进行电解净化。
5.根据权利要求4所述的生产镍箔的电解方法，其特征是：在所述电解净化中采用波浪形的阴极。
6.根据权利要求1至5任一所述的生产镍箔的电解方法，其特征是：所述电解液的温度控制在55～58℃。
7.根据权利要求6所述的生产镍箔的电解方法，其特征是：所述电解液循环量为6m3/h。
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