本發(fā)明涉及一種多孔金屬材料基材的制備方法,特別涉及一種泡沫金屬用多孔海綿的制備方法。
背景技術:
泡沫鎳由于具有三維網(wǎng)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(guī)的聚氨酯多孔海綿所制備的泡沫鎳,因為多孔海綿本身發(fā)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(chǎn)生斷裂,從而影響到電池的使用壽命與使用安全。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提供一種可使孔形更均勻、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的制備方法。
本發(fā)明通過以下方案實現(xiàn):
泡沫金屬用多孔海綿的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(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80-100℃,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;
(2)去除氧化膜:將經(jīng)過拉伸并定型后的多孔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℃的除油溶液中進行表面油漬去除,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℃的酸洗溶液中進行表面氧化膜去除,處理時間為5-10min。
所述多孔海綿厚度為0.8-5.0mm。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的優(yōu)點體現(xiàn)于:
1. 本發(fā)明的方法,工藝簡單,易于實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
2.使用本發(fā)明方法制備得到的多孔海綿,具有較均勻的孔形結構及肋條結構,有效增強了泡沫鎳內(nèi)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(xiàn)斷裂及內(nèi)阻過大的問題,更能滿足車載動力電池的需要。
附圖說明
圖1 實施例1方法制備得到的多孔海綿與現(xiàn)有常規(guī)多孔海綿的微觀結構圖
其中,(a)為經(jīng)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)為現(xiàn)有常規(guī)工藝制備的多孔海綿的微觀結構圖。
具體實施方式
以下結合實施例對本發(fā)明作進一步說明,但本發(fā)明并不局限于實施例之表述。
實施例1
一種泡沫金屬用多孔海綿的制備方法,包括以下步驟:
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℃,拉伸拉力為0.1MPa,拉伸速度為0.01m/min的工藝條件下進行均勻拉伸;其中多孔海綿厚度為0.8mm。
2、去除氧化膜:將經(jīng)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℃的除油溶液中進行表面油漬去除,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℃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。
將經(jīng)實施例1方法制備得到的泡沫金屬用多孔海綿與現(xiàn)有常規(guī)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(jīng)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(xiàn)有常規(guī)工藝制備的多孔海綿的微觀結構圖,從圖中可明顯看出,經(jīng)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。
實施例2
一種泡沫金屬用多孔海綿的制備方法,包括以下步驟:
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℃,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。
2、去除氧化膜:將經(jīng)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℃的除油溶液中進行表面油漬去除,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℃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。
實施例3
一種泡沫金屬用多孔海綿的制備方法,包括以下步驟:
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℃,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。
2、去除氧化膜:將經(jīng)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℃的除油溶液中進行表面油漬去除,處理時間為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50℃的酸洗溶液中進行表面氧化膜去除,處理時間為10min,即得泡沫金屬用多孔海綿。