一種泡沫金屬用多孔海綿的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多孔金屬材料基材，特別涉及一種泡沫金屬用多孔海綿。
【背景技術】
[0002]泡沫鎳由于具有三維網狀結構，具有較大的比表面積，被廣泛用作電池正極極板材料。聚氨酯多孔海綿是制備泡沫鎳必用的基體材料，常規的聚氨酯多孔海綿所制備的泡沫鎳，因為多孔海綿本身發泡工藝的限制，孔形非常不均勻，以及組成孔的肋條尺寸非常不均勻，導致采用其作為基體材料所制備出來的材料微觀晶體結構較粗糙，尺寸大小不一，這種材料在制作電池時，化學電阻較高，無法承受較大電流的沖擊，特別是應用于純電動汽車領域，容易造成由泡沫鎳制作成的正極極板在電池工作過程中產生斷裂，從而影響到電池的使用壽命與使用安全。

【發明內容】

[0003]本發明旨在提供一種可使得孔形更均勻、結構更加致密的車載動力電池正極基板材料泡沫鎳用多孔海綿基體材料。
[0004]本發明通過以下方案實現:
一種泡沫金屬用多孔海綿，通過海綿基材預熱拉伸——定型——去除氧化膜工藝制備而成，其特征在于，所述泡沫金屬用多孔海綿的孔徑100-300um，孔隙率80-95%，孔徑筋條直徑l-5um ;泡沫金屬用多孔海綿的縱橫向孔徑比為(1-2):(1.05-1.5)，孔徑三維坐標尺寸為X:Y:Z= (1.05-1.25):(1.25-1.50):(0.85-1.25);泡沫金屬用多孔海綿的密度為
0.05-0.1Og/cm3。
[0005]所述海綿基材預熱拉伸工藝為:通過專用的拉伸設備，使多孔海綿基材在溫度80-100°C，拉伸拉力為0.1-0.5MPa，拉伸速度為0.01-0.05m/min的工藝條件下進行均勻拉伸。
[0006]所述去除氧化膜工藝為:將經過拉伸并定型后的海綿基材置于氫氧化鈉60-100g/L，碳酸鈉30-60g/L，磷酸三鈉30_60g/L，溫度40_60°C的除油溶液中進行表面油潰去除，處理時間為5-10min ;再將去油處理后的多孔海綿置于醋酸5ml/L，鹽酸5ml/L，溫度30-50°C的酸洗溶液中進行表面氧化膜去除，處理時間為5-10min。
[0007]所述海綿基材厚度為0.8-5.0mm。
[0008]與現有技術相比，本發明的優點體現于:本發明泡沫金屬用多孔海綿，具有較均勻的孔形結構及肋條結構，有效增強了泡沫鎳內部孔連接結構的致密性和強度，提高了材料的導電性，有效改善了泡沫鎳材料用于極片制備過程中容易出現斷裂及內阻過大的問題，更能滿足車載動力電池的需要。
【附圖說明】
[0009]圖1實施例1方法制備得到的泡沫金屬用多孔海綿與現有常規多孔海綿的微觀結構圖。
【具體實施方式】
[0010]以下結合實施例對本發明作進一步說明，但本發明并不局限于實施例之表述。
[0011]實施例1
一種泡沫金屬用多孔海綿，通過以下工藝方法制備而成:
1、海綿基材預熱拉伸:通過專用的拉伸設備，使多孔海綿在溫度80°c，拉伸拉力為
0.1MPa,拉伸速度為0.0lm/min的工藝條件下進行均勻拉伸；其中多孔海綿厚度為0.8mm。
[0012]2、去除氧化膜:將經過拉伸并定型后的多孔海綿基材置于氫氧化鈉60g/L，碳酸鈉30g/L，磷酸三鈉30g/L，溫度40°C的除油溶液中進行表面油潰去除，處理時間為5min ；再將去油處理后的多孔海綿置于醋酸5ml/L，鹽酸5ml/L，溫度30°C的酸洗溶液中進行表面氧化膜去除，處理時間為5min，即得泡沫金屬用多孔海綿，泡沫金屬用多孔海綿的孔徑lOOum，孔隙率80%，孔徑筋條直徑Ium;泡沫金屬用多孔海綿的縱橫向孔徑比為(I):(1.05)，孔徑三維坐標尺寸為乂:￥:2= (1.05):(1.25):(0.85);泡沫金屬用多孔海綿的密度為 0.05g/cm3。
[0013]將經實施例1方法制備得到的泡沫金屬用多孔海綿與現有常規工藝制備的多孔海綿，分別在電鏡下觀察其微觀結構，具體如圖1所示，其中，(a)經實施例1方法制備的泡沫金屬用多孔海綿的微觀結構圖，(b)現有常規的多孔海綿的微觀結構圖，從圖中可明顯看出，經實施例1方法制備的泡沫金屬用多孔海綿具有較均勻的孔形結構及均勻的肋條結構。
[0014]實施例2
一種泡沫金屬用多孔海綿，通過以下工藝方法制備而成:
1、海綿基材預熱拉伸:通過專用的拉伸設備，使多孔海綿在溫度90°C，拉伸拉力為
0.3MPa,拉伸速度為0.03m/min的工藝條件下進行均勻拉伸；所述多孔海綿厚度為3.0mm。
[0015]2、去除氧化膜:將經過拉伸并定型后的多孔海綿基材置于氫氧化鈉80g/L，碳酸鈉50g/L，磷酸三鈉50g/L，溫度50°C的除油溶液中進行表面油潰去除，處理時間為7min ；再將去油處理后的多孔海綿置于醋酸5ml/L，鹽酸5ml/L，溫度40°C的酸洗溶液中進行表面氧化膜去除，處理時間為7min，即得泡沫金屬用多孔海綿，泡沫金屬用多孔海綿的孔徑200um，孔隙率90%，孔徑筋條直徑3um ;泡沫金屬用多孔海綿的縱橫向孔徑比為(2):(1.25)，孔徑三維坐標尺寸為X:Y:Z= (1.15):(1.35):(1.05);泡沫金屬用多孔海綿的密度為 0.10g/cm3。
[0016]實施例3
一種泡沫金屬用多孔海綿，通過以下工藝方法制備而成:
1、海綿基材預熱拉伸:通過專用的拉伸設備，使多孔海綿在溫度100°C，拉伸拉力為
0.5MPa,拉伸速度為0.05m/min的工藝條件下進行均勻拉伸；所述多孔海綿厚度為5.0mm。
[0017]2、去除氧化膜:將經過拉伸并定型后的多孔海綿基材置于氫氧化鈉100g/L，碳酸鈉60g/L，磷酸三鈉60g/L，溫度60°C的除油溶液中進行表面油潰去除，處理時間為1min ；再將去油處理后的多孔海綿置于醋酸5ml/L，鹽酸5ml/L，溫度50°C的酸洗溶液中進行表面氧化膜去除，處理時間為lOmin，即得泡沫金屬用多孔海綿，泡沫金屬用多孔海綿的孔徑300um,孔隙率95%，孔徑筋條直徑5um ;泡沫金屬用多孔海綿的縱橫向孔徑比為(2): (1.5)，孔徑三維坐標尺寸為X:Y:Z=( 1.25): (1.50): (1.25);泡沫金屬用多孔海綿的密度為0.1Og/cm3。
【主權項】
1.一種泡沫金屬用多孔海綿，通過海綿基材預熱拉伸——定型——去除氧化膜工藝制備而成，其特征在于，所述泡沫金屬用多孔海綿的孔徑100-300um，孔隙率80-95%，孔徑筋條直徑l-5um ;泡沫金屬用多孔海綿的縱橫向孔徑比為(1-2):(1.05-1.5)，孔徑三維坐標尺寸為X:Y:Z= (1.05-1.25):(1.25-1.50):(0.85-1.25);泡沫金屬用多孔海綿的密度為0.05-0.1Og/cm3。2.如權利要求1所述的泡沫金屬用多孔海綿，其特征在于，所述海綿基材預熱拉伸工藝為:通過專用的拉伸設備，使多孔海綿基材在溫度80-100°C，拉伸拉力為0.1-0.5MPa，拉伸速度為0.01-0.05m/min的工藝條件下進行均勻拉伸。3.如權利要求1所述的泡沫金屬用多孔海綿，其特征在于，所述去除氧化膜工藝為:將經過拉伸并定型后的海綿基材置于氫氧化鈉60-100g/L，碳酸鈉30-60g/L，磷酸三鈉30-60g/L，溫度40-60°C的除油溶液中進行表面油潰去除，處理時間為5_10min ;再將去油處理后的多孔海綿置于醋酸5ml/L，鹽酸5ml/L，溫度30_50°C的酸洗溶液中進行表面氧化膜去除，處理時間為5-10min。4.如權利要求1或2或3所述的泡沫金屬用多孔海綿，其特征在于，所述海綿基材的厚度為 0.8-5.0mm。
【專利摘要】本發明提供了一種泡沫金屬用多孔海綿，通過海綿基材預熱拉伸——定型——去除氧化膜工藝制備而成。所述泡沫金屬用多孔海綿的孔徑100-300um，孔隙率80-95%，孔徑筋條直徑1-5um；泡沫金屬用多孔海綿的縱橫向孔徑比為（1-2）：（1.05-1.5），孔徑三維坐標尺寸為X:Y:Z=（1.05-1.25）：（1.25-1.50）：（0.85-1.25）；泡沫金屬用多孔海綿的密度為0.05-0.10g/cm3。本發明泡沫金屬用多孔海綿，具有較均勻的孔體結構，提高了材料的導電性和抗拉強度，有效改善了泡沫鎳材料用于極片制備過程中容易出現斷裂及內阻過大的問題，更能滿足車載動力電池的需要。
【IPC分類】B29C55/00, H01M4/66
【公開號】CN105633413
【申請號】CN201410588903
【發明人】肖進春, 胡鵬, 李立偉
【申請人】常德力元新材料有限責任公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月29日