PL119620B2 - Process for electroplating with metals non-metallic porous materials intended for carriers of accumulator electrodes or filterscheskie poristye materialy,prednaznachennye dlja nositelejj akkumuljatornykh ehlektrodov ili fil'trov - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowana; 30.04.1983 119 620 Int. CL3 C25D 5/00 H01M 4/96 C04B 41/38 Twórcywynalazku: Kazimierz Appelt, Leszek Helak Uprawniony z patentu tymczasowego: Wyzsza Szkola Inzynierska im. J. Gagarina, Zielona Góra (Polska) CZYTELNIA Urzedu Patentowego Sposób galwanicznego powlekania metalami niematalicznych materialów porowatych przeznaczonych na nosniki elektrod akumulatorowych lub filtrów Stosowanie porowatych materialów takichjak wlóknin weglowychjako nosników masy czynnej elektrody akumulatorowej wymaga nalozenia warstwy metalowej.W przypadku elektrody niklowej metalem tym moze byc nikiel. Warstwa wspomnianego niklu szczelnie pokrywajaca wszystkie wlókna weglowe, czyli grafitowe wlókniny, chroni te wlóknine przed korozja anodowa, która zachodzi podczas ladowania akumulatora. Galwaniczne nakladanie cienkich powlok metalicznych na materialy porowate czy wlókniste przewodzace prad stanowi problem wywolany wystepowaniem efektu ekra¬ nowania. Objawia sie on niezupelnym i powierzchniowym pokryciem metalem. Wewnetrzne wlókna wlókniny zostaja, niepokryte. Transport jonów przez dyfuzje do wnetrza porów pokrywanego materialu jest nastepnym problemem utrudniajacym galwaniczne pokrywanie materialów porowatych. Galwaniczne osadzanie metali na niemetalicznych materialach porowatych choc przewodzacych prad elektryczny, na przyklad na wlóknach weglowych stwarza dodatkowe problemy zwiazane z wlasnosciami powierzchniowymi i adsorpcyjnymi tych ma¬ terialów. Wlasnosci powierzchniowe materialów weglowych niekiedy utrudniaja galwaniczne osadzanie metali ale w pewnych warunkach ulatwiaja takie osadzanie.Wynalazek ma na celu usuniecie wspomnianych niedogodnosci w procesie galwanicznego nakladania niklu lub kobaltu na porowate niemetaliczne materialy przewodzace prad elektryczny, na przyklad na wlókniny weglowe.Wedlug wynalazku wlókniny weglowe przed umieszczeniem w kapieli galwanicznej poddaje sie aktywowaniu termicznemu albo chemicznemu, albo termicznemu i chemicznemu.Aktywowanie termiczne ma na celu zwiekszenie przewodnictwa elektrycznego i wytworzenie powierz¬ chniowych zwiazków tlenowych zwiekszajacych pozadane wlasnosci adsorpcyjne.Aktywowanie termiczne przeprowadza sie w piecu w atmosferze beztlenowej w temperaturze do 1000°C.Aktywowanie chemiczne wprowadza na powierzchnie wlókien aniony, które beda chemisorbowaly jony niklu na wlóknach weglowych przed ich galwanicznym osadzaniem. Adsorpcje jonów siarczanowych czy grup sulfonowych przeprowadza sie moczac wlóknine weglowa w roztworze, na przyklad mersolanu sodu na goraco2 119620 albo w roztworze kwasu siarkowego na zimno, albo obydwoma sposobami. Dopiero po aktywacji wklada sie wlóknine weglowa do kapieli galwanicznej. Przy osadzaniu galwanicznym nalezy zwracac uwage na reguly stosowane przy nakladaniu niklu na metale a wiec na odleglosc elektrod, gestosc pradowa, temperature kapieli i jej pH. Natomiast zestawiajac sklad kapieli nalezy bezwzglednie stosowac taki sklad, aby w kapieli galwanicznej przewazaly aniony stosowane do aktywacji chemicznej, na przyklad siarczanowe. W celu ulatwienia dyfuzji jonów metali do wnetrza porów czy wewnetrznych wlókien wlókniny nalezy wprawic katode w drganie do 10—50 Hz albo zastosowac prad trójskladnikowy opisany w patencie Nr 98 926 z dnia 31.08.1978 r. Po poniklo- waniu galwanicznym nalezy wlóknine ogrzewac w atmosferze redukujacej lub obojetnej w temperaturze do 1000°C, aby powiekszyc przyczepnosc niklu do podloza i scisliwosc powloki niklowej. Stosujac operacje we¬ dlug wynalazku uzyskuje sie szczelna powloke niklowa o grubosci 1 jum na calym przekroju wlókniny.Przyklad: wlóknine weglowa o wymiarach 100 x 100 x 4 mm ogrzewa sie w mufli piecu wypelnio¬ nym argonem w ciagu 0,5 godz. w temperaturze 900°C. Po wylaczeniu ogrzewania trzyma sie wlóknine w piecu w tej atmosferze az do ostudzenia do temperatury pokojowej. Nastepnie w 3% roztworze mersolanu sodowego moczy sie wlóknine w temperaturze 80°C. Po dokladnym wyplukaniu wklada sie wlóknine do 10% roztworu kwasu siarkowego. Nastepnie plucze sie az do osiagniecia pH 7. Po opisanym aktywowaniu wklada sie do kapieli galwanicznej o skladzie: NiS04 7H20- 140g/1, Na2S04 10H2O - 50g/l,HgSO4 7H2 O - 50 g/l, NaCl - 6 g/l i H3BO3 — 20 g/l, pH tej kapieli wynosi 5—5,5, a temperatura 18—20°C. Nalezy stosowac prad 1 A/dcm2. Po 7 godzinach otrzymuje sie poniklowana wlóknine.Mozna stosowac takze nastepujaca kapiel niklujaca: NiS04 7H20 - 175 g/1, Na2S04 10H2O - 120 g/1, KC1 — 20 g/l i H3BO3 — 20 g/l. Do osadzania stosuje sie prad trójskladnikowy o podanej wartosci skutecznej. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób galwanicznego powlekania metalami niemetalicznych materialów porowatych przeznaczonych na nosniki elektrod akumulatorowych lub filtrów, znamienny tym, ze material weglowy przed galwani¬ cznym pokrywaniem aktywuje sie chemicznie w atmosferze beztlenowej i/lub chemicznie w roztworach zawiera¬ jacych jony siarczanowe, po czym wklada sie go do kapieli galwanicznej, w której sklad wchodza równiez jony siarczanowe.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie trójskladnikowy prad impulsowy.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze porowaty material weglowy po galwanicznym nalozeniu metalu poddaje sie obróbce cieplnej w atmosferze obojetnej. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz. Cena 100il PL