CN112481670B - 一种泡沫金属电镀装置和电镀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种三维多孔材料的制造设备和制备方法，具体是涉及到一种泡沫金属电镀装置和电镀方法，包括设置有电镀液的电镀槽、阳极、待电镀阴极和导向辊，所述电镀槽内设置有阳极，待电镀阴极通过导向辊进入电镀槽内，还包括对准备进入电镀槽内的待电镀阴极进行喷淋的喷淋装置，所述阳极的上端设置有用于遮蔽的遮挡板，本发明有效提高泡沫金属的镀透性和柔韧性，提高产品的均一性。
Description
技术领域
本发明属于一种三维多孔材料的制造设备和制备方法，具体是涉及到一种泡沫金属电镀装置和电镀方法。
背景技术
对于纵向卷绕型的电池，对材料的柔韧性要求很高，改善泡沫镍的柔韧性成为了现有纵向卷绕电池的难点。
中国专利CN201110007889.2公开了一种电极及其制造方法。一种电极，包括：并行排列的至少两个电极片，所述电极片具有内填有电极活性物质的孔结构。有益效果是：电极片的柔韧性要提高很多，进而在卷绕过程中，电极片不容易出现裂纹或断裂，从而避免了电池容量低；同时也不容易掉粉形成微短路，也不容易产生毛刺刺穿隔膜造成电池短路；也不会造成电池内阻波动大。其采用特殊的结构实现柔韧的提升，结构较为复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种泡沫金属电镀装置和电镀方法，有效提高泡沫金属的镀透性和柔韧性，提高产品的均一性。
本发明的内容包括一种泡沫金属电镀装置，其特征是，包括设置有电镀液的电镀槽、阳极、待电镀阴极和导向辊，所述电镀槽内设置有阳极，待电镀阴极通过导向辊进入电镀槽内，还包括对准备进入电镀槽内的待电镀阴极进行喷淋的喷淋装置，所述阳极的上端设置有用于遮蔽的遮挡板。
所述喷淋装置和待电镀阴极之间的距离为10-15cm。
所述遮挡板遮挡阳极的高度为阳极之间距离的1.5倍以上，一般为10cm以上，最优为16cm。
本发明提供一种泡沫金属电镀方法，首先对准备进入电镀槽内的待电镀阴极使用喷淋装置进行喷淋，喷淋的喷淋液为电镀液，然后，将待电镀阴极通入电镀槽内通过阳极进行电镀，所述电镀槽内的阳极上端使用遮挡板进行遮挡，电镀完成之后，处理，得到泡沫金属。泡沫金属为泡沫镍、泡沫锡等。
所述喷淋液的温度为50-60℃。
所述喷淋液的流速为0.1-1m3/h。
所述喷淋装置距离待电镀阴极的距离为10-15cm。
所述遮挡板遮挡阳极的高度为阳极之间距离的1.5倍以上，所述遮挡板的高度为10cm以上，更优为，所述遮挡板的高度为16cm。
所述待电镀阴极经过遮挡板的时间为1-1.5min。
本发明的有益效果是，本发明的待电镀阴极在进行正式的电镀之前，使用喷淋方式对待电镀阴极进行喷淋，喷淋液成分与电镀槽电镀液一致，以保证镀液的循环利用。本发明的喷淋液不仅能提前浸湿施镀产品，提前将阳离子渗入进施镀的三维多孔材料，而且还能提前将施镀产品在进入镀液前升温，降低施镀产品进入镀液前后的温度差，再加上喷淋液的源源不断的注入(在此并没有金属(比如镍)离子的损失，因此镀液的成分是非常的稳定且符合施镀工艺)，加快了电镀槽上层溶液的循环，在此作用之下，有效的提高了产品施镀的均匀性、镀透性和柔韧性。
本发明的喷淋工艺采取与镀液同源的连续性喷淋方式，区别于传统的间歇式喷淋，既减少了废水的产生，同时喷淋镀液回收至电镀槽能够进行重复使用。喷淋的流量控制在0.1-1m3/h，喷淋温度为50-60℃，喷淋装置距离待电镀阴极的距离控制在10-15cm之间，防止镀液冲击施镀产品(待电镀阴极)。
本发明消除施镀产品施镀前后温度差，在施镀产品镀区阳极增加屏蔽板，屏蔽板的高度为16cm，横幅宽度为阳极模块的宽度，防止施镀产品施镀前温度未达到均匀。经过温度检测，16cm的屏蔽板高度符合此要求。
采用本发明的电镀方法，有效提高了产品的柔韧性，使产品的均一性大为提升。
附图说明
图1为本发明的喷淋装置结构示意图。
图2为本发明的遮挡板的结构示意图。
在图中，1阳极、2待电镀阴极、3导向辊、4喷淋装置、5遮挡板。
具体实施方式
实施例1
一种泡沫镍电镀装置，包括设置有电镀液的电镀槽(未画出)、阳极1、待电镀阴极2和导向辊3，所述电镀槽内设置有阳极1，待电镀阴极2通过导向辊3进入电镀槽内，还包括对准备进入电镀槽内的待电镀阴极2进行喷淋的喷淋装置4，所述阳极2的上端设置有用于遮蔽的遮挡板5。所述喷淋装置4和待电镀阴极2之间的距离为15cm。所述遮挡板5遮挡阳极1的高度为16cm。
一种泡沫镍电镀方法，首先对准备进入电镀槽内的待电镀阴极使用喷淋装置进行喷淋，喷淋的喷淋液为电镀液，然后，将待电镀阴极通入电镀槽内通过阳极进行电镀，所述电镀槽内的阳极上端使用遮挡板进行遮挡，电镀完成之后，处理，得到泡沫镍。
所述喷淋液的温度为60℃，所述喷淋液的流速为0.5m3/h。
所述待电镀阴极3经过遮挡板5的时间为1.5min。
对比例1
和实施例1相比，去掉喷淋装置。其他和实施例1相同。
对比例2
和实施例2相比，去掉遮挡板，其他和实施例1相同。
对比例3
将喷淋装置替代为电镀液，即首先将待电镀阴极浸没在电镀液中，然后将待电镀阴极通入电镀槽内通过阳极进行电镀，所述电镀槽内的阳极上端使用遮挡板进行遮挡，电镀完成之后，处理，得到泡沫镍。其他和实施例1相同。
实验例1
为了确定遮挡板的高度，对遮挡板高度和待电镀阴极3越过遮挡板时镀液温度的关系做了试验，得到表1的温度高度确定表。
表1遮挡板高度和待电镀阴极温度关系确定表
遮挡板的高度须达到阳极距的1.5倍以上，使得泡沫金属浸没到镀液中约1分钟以上不发生沉积反应。因为阳极被遮挡的地方会减少电镀所需的电力线，从而阻止施镀产品产生镍沉积。
综上考虑，遮挡板的高度选择了16cm。
实验例2
测试产品的镀透性、柔韧性，以及产品的均一性，得到表2和表3的数据。
表2产品镀透性和柔韧性表
表3产品均一性表
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 实施例1 | |
| 面密度(g/㎡) | 298-368 | 305-338 | 301-367 | 321-342 |
| 抗拉强度(N/2cm) | 8-16 | 10-15 | 9-16 | 15.5-16.2 |
| 电阻(mΩ)/(W10mm*L100mm) | 32-58 | 39-56 | 35-57 | 36-42 |
本发明的测试方法为:
DTR(镀透性)，通过电镜进行检测及测算；
柔韧性的测试方法为，按照国标GB_T20251方式进行测试。
面密度的测试方法为，样块尺寸的圆形，分析天平上进行称量，通过将其重量除以面积换算出产品的面密度。
抗拉强度的测试方法为，样块尺寸为2cm(横向)*14cm(纵向)；测样标准距离定为10cm；拉样速度：100mm/min，产品产生裂纹那瞬间所受到的力为产品抗拉强度。
电阻的测试方法为，样块尺寸为10mm(横向)*100mm(纵向)；将样块放置在测样平台；电阻测试仪调为毫欧档后进行电阻数据读取。
如果将喷淋装置改为电镀液，首先需要依靠一个电镀液装置及传动辊装置来实现此功能，增加了设备的复杂程度和员工操作难度，同时也为产品的行进路线带来了不便。从技术上来讲，在上镍量比较低的情况下，增加其卷绕的次数对柔韧性会有很大的影响，因为上镍量不高时，导电海绵通过卷绕的时候(尤其是辊径＜20cm)，导电海绵丝径上的镀层镍会出现微小的裂纹，从而导致产品的基体本身就存在缺陷。说明仅仅将待电镀阴极的温度调整至电镀液的温度是达不到本申请的效果的。
本发明的产品镀透性、柔韧性和均一性都明显得到了提升。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请中一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
本申请中一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请中一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种泡沫金属电镀装置，其特征是，包括设置有电镀液的电镀槽、阳极（1）、待电镀阴极（2）和导向辊（3），所述电镀槽内设置有阳极（1），待电镀阴极（2）通过导向辊（3）进入电镀槽内，还包括对准备进入电镀槽内的待电镀阴极（2）进行喷淋的喷淋装置（4），所述阳极（1）的上端设置有用于遮蔽的遮挡板（5），所述遮挡板（5）遮挡阳极（1）的高度为阳极（1）之间距离的1.5倍以上，且遮挡板（5）位于阳极（1）的待电镀阴极（2）的进入端。
2.如权利要求1所述的泡沫金属电镀装置，其特征是，所述喷淋装置（4）和待电镀阴极（2）之间的距离为10-15cm。
3.一种泡沫金属电镀方法，其特征是，使用如权利要求1或2所述的泡沫金属电镀装置进行电镀，首先对准备进入电镀槽内的待电镀阴极（2）使用喷淋装置（4）进行喷淋，喷淋的喷淋液为电镀液，然后，将待电镀阴极（2）通入电镀槽内通过阳极（1）进行电镀，所述电镀槽内的阳极（1）上端使用遮挡板（5）进行遮挡，电镀完成之后，处理，得到泡沫金属。
4.如权利要求3所述的泡沫金属电镀方法，其特征是，所述喷淋液的温度为50-60℃。
5. 如权利要求3或4所述的泡沫金属电镀方法，其特征是，所述喷淋液的流速为0.1-1m3/h。
6.如权利要求3或4所述的泡沫金属电镀方法，其特征是，所述喷淋装置（4）距离待电镀阴极（2）的距离为10-15cm。
7.如权利要求3或4所述的泡沫金属电镀方法，其特征是，所述遮挡板（5）遮挡阳极（1）的高度为阳极（1）之间距离的1.5倍以上。
8.如权利要求7所述的泡沫金属电镀方法，其特征是，所述遮挡板（5）的高度为16cm。
9.如权利要求7所述的泡沫金属电镀方法，其特征是，所述待电镀阴极（2）经过遮挡板（5）的时间为1-1.5min。
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