專利名稱：金屬包覆纖維編織布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬包覆纖維編織布，尤其是一種以非導(dǎo)電纖維編織布為基材，外層包覆金屬的纖維織布，屬于蓄電池制造技術(shù)領(lǐng)域。
為解決這一矛盾，以往的實(shí)用新型在板柵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料上都作了很多改進(jìn)，其中包括采用新的高強(qiáng)度和耐蝕性鉛合金，鍛壓或膨脹拉網(wǎng)板柵，鉛一塑料復(fù)合板柵，鉛一玻璃纖維復(fù)合板柵等技術(shù)。如美國專利4,279,977提供了一種快速輥軋板柵，美國專利5,462,109提供了一種膨脹拉網(wǎng)的板柵，這兩種板柵的生產(chǎn)效率高，均可以實(shí)現(xiàn)板柵與極耳一次形成，但缺點(diǎn)是所加工的板柵缺少邊框，如果用于正極板時(shí)其機(jī)械強(qiáng)度和耐蝕性有其局限性。美國專利4,658,632，美國專利5,010,637提供了一種鉛一玻璃纖維復(fù)合網(wǎng)，利用這種鉛一玻璃纖維復(fù)合網(wǎng)加工成鉛蓄電池專用極板的板柵，同時(shí)具有很高的機(jī)械強(qiáng)度和耐蝕性，近年來已經(jīng)被用于雙極性水平式電池(Electrosource Ltd)。但是由于采用的是編織網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)眶(為兩根單股鉛復(fù)合玻璃纖維搭界)的最小厚度為單股鉛復(fù)合玻璃纖維直徑的二倍，而編織網(wǎng)包覆層金屬鉛實(shí)際有效厚度只是單股鉛包覆層的厚度，在使用這種鉛一玻璃纖維復(fù)合網(wǎng)時(shí)，在厚度上有一定的局限。同時(shí)這種鉛一玻璃纖維復(fù)合網(wǎng)的邊框和極耳的加工比較困難，所以使這類鉛復(fù)合網(wǎng)在蓄電池上的應(yīng)用受到很大限制。
中國專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?6118494.9)公開了一種非金屬材料作骨架的鉛酸蓄電池電極板柵。其特點(diǎn)是先對(duì)非金屬材料進(jìn)行表面活化處理，然后實(shí)施化學(xué)鍍鉛再電鍍鉛加厚。該方法的缺點(diǎn)是采用活化和化學(xué)鍍處理不僅工藝復(fù)雜、效率底、成本高，同時(shí)在處理基材時(shí)不可避免地引進(jìn)了一些有害雜質(zhì)，用于電池時(shí)腐蝕加劇和自放電嚴(yán)重。
本實(shí)用新型的目的是通過如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種金屬包覆纖維編織布，它包括非金屬纖維織布基材和包覆在非金屬纖維布基材上的金屬鍍層，在金屬鍍層與非金屬纖維布基材之間還設(shè)置有導(dǎo)電膜，金屬鍍層為電沉積層。
基材材質(zhì)為非金屬纖維編織布，或者是有機(jī)或無機(jī)物的無紡布，或者是兩種或兩種以上非金屬纖維的混紡或混合編織布；非金屬纖維編織布為碳纖維編織布或玻璃纖維編織布或棉布；或者為碳纖維編織布與玻璃纖維編織布的混紡或混合編織布；其厚度為50-1000微米。
電沉積層的材質(zhì)為純鉛或鉛合金，純鉛的純度為99.99％；鉛合金的元素為鈣0.03-0.1％，銀0.01-0.1％，銅0.01-0.05％，鎢0.05-0.5％，鉬0.05-0.5％，鋁0.1-0.05％，鍶0.01-0.05％，鉍0.02-1.0％，錫0.1-1.0％，鎘0.1-1.5％；鉛合金的組成為純鉛與以上一種元素的組合，或者是純鉛與以上兩種元素或兩種以上元素的組合。
電沉積層的材質(zhì)還可以為錫或鉛一錫合金；或者為鎳、鎘、鐵、錳、銅、銀、金或以上金屬組成的合金；其為20-2000微米。
本實(shí)用新型有以下諸多優(yōu)點(diǎn)1)采用纖維編織布作為基材，尤其是采用玻璃纖維或碳纖維為基材，基材具備極高的機(jī)械拉伸強(qiáng)度、良好的柔性、重量輕、幾何尺寸易于加工等優(yōu)點(diǎn)。
2)本實(shí)用新型在加工過程中，通過調(diào)整電沉積過程的參數(shù)可以控制金屬包覆層的厚度，結(jié)晶結(jié)構(gòu)和晶粒大小，使金屬包覆層滿足不同的使用要求。
3)本實(shí)用新型制備容易，成本低廉，工藝簡(jiǎn)單，易于操作。
4)本實(shí)用新型金屬包覆纖維編織布，具有良好的導(dǎo)電性、高拉伸強(qiáng)度、高耐腐蝕性、良好的柔性和質(zhì)輕的特點(diǎn)，可以作為防射線、輻射的屏蔽材料。
5)本實(shí)用新型金屬包覆纖維編織布，可以用來加工成蓄電池特別是鉛酸蓄電池專用電極或板柵，用于制造高重量比能量，高功率蓄電池。
如

圖1所示為本實(shí)用新型金屬包覆纖維編織布結(jié)構(gòu)示意圖之一。圖中所示的金屬包覆纖維編織布包括非金屬纖維織布基材1和包覆在非金屬纖維布基材上的金屬鍍層2。
如圖2所示為本實(shí)用新型金屬包覆纖維編織布結(jié)構(gòu)示意圖之二。圖中金屬鍍層2與非金屬纖維布基材1之間還設(shè)置有導(dǎo)電膜3，金屬鍍層2為電沉積層。
從圖1、2中可知，基材1材質(zhì)為非金屬纖維編織布，或者是有機(jī)、或無機(jī)物的無紡布；基材1材質(zhì)為碳纖維編織布、玻璃纖維編織布、或棉布；基材1材質(zhì)還可以為兩種或兩種以上非金屬纖維的混紡或混合編織布?；?的厚度為50-1000微米。
金屬鍍層2為電沉積層，其材質(zhì)為鉛或鉛合金，鉛的純度為99.99％，鉛合金的元素為鈣0.03-0.1％，銀0.01-0.1％，銅0.01-0.05％，鎢0.05-0.5％，鉬0.05-0.5％，鋁0.1-0.05％，鍶0.01-0.05％，鉍0.02-1.0％，錫0.1-1.0％，鎘0.1-1.5％；鉛合金的組成為純鉛與以上一種元素的組合，或者是純鉛與以上兩種元素或兩種以上元素的組合；電沉積層的材質(zhì)還可以為錫或鉛一錫合金或者為鎳、鎘、鐵、錳、銅、銀、金或以上金屬組成的合金。電沉積層厚為20-2000微米。
本實(shí)用新型金屬包覆纖維編織布可以用于屏蔽X-射線，γ-射線，防輻射，屏蔽噪音等；這種金屬包覆纖維編織布還可以用于制作鉛酸蓄電池的極板或板柵。
最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種金屬包覆纖維編織布，其特征在于它包括非金屬纖維編織布基材和包覆在非金屬纖維編織布基材上的金屬鍍層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬包覆纖維編織布，其特征在于在所述的金屬鍍層與非金屬纖維編織布基材還設(shè)置有導(dǎo)電膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬包覆纖維編織布，其特征在于所述的金屬鍍層為電沉積層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬包覆纖維編織布，其特征在于所述的基材材質(zhì)為非金屬纖維編織布，或者是有機(jī)或無機(jī)物的無紡布，或者是兩種或兩種以上非金屬纖維的混紡或混合編織布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬包覆纖維編織布，其特征在于所述的非金屬纖維編織布為碳纖維編織布或玻璃纖維編織布或棉布。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的金屬包覆纖維編織布，其特征在于所述的基材材質(zhì)為碳纖維編織布與玻璃纖維編織布的混紡或混合編織布。
7.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的金屬包覆纖維編織布，其特征在于所述的基材厚度為50-1000微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬包覆纖維編織布，其特征在于所述的電沉積層的材質(zhì)為純鉛或鉛合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬包覆纖維編織布，其特征在于所述的純鉛的純度為99.99％；鉛合金的元素為鈣0.03-0.1％，銀0.01-0.1％，銅0.01-0.05％，鎢0.05-0.5％，鉬0.05-0.5％，鋁0.1-0.05％，鍶0.01-0.05％，鉍0.02-1.0％，錫0.1-1.0％，鎘0.1-1.5％；鉛合金的組成為純鉛與以上一種元素的組合，或者是純鉛與以上兩種元素或兩種以上元素的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬包覆纖維編織布，其特征在于所述的電沉積層的材質(zhì)為錫或鉛一錫合金。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬包覆纖維編織布，其特征在于所述的電積層的材質(zhì)為鎳、鎘、鐵、錳、銅、銀、金或以上金屬組成的合金。
12.根據(jù)權(quán)利要求3或8或10或11所述的金屬包覆纖維織布，其特征在于所述的電沉積層厚為20-2000微米。
專利摘要一種金屬包覆纖維編織布，它由非金屬纖維編織布基材和包覆在非金屬纖維編織布基材上的金屬鍍層組成，金屬鍍層還包括通過沉積處理包覆在非金屬纖維編織布基材上的電沉積層和夾設(shè)在非金屬纖維織布基材和電沉積層之間的導(dǎo)電膜；利用非金屬纖維編織布作為金屬包覆復(fù)合材料的基材，先對(duì)纖維布基材進(jìn)行表面處理，使基材表面具有良好的導(dǎo)電性，然后將具有高導(dǎo)電性，高耐蝕性金屬材料通過電沉積的方式包覆到基材表面，形成致密的金屬包覆層，基材與金屬包覆層緊密堅(jiān)固地結(jié)合為一體，具有高機(jī)械強(qiáng)度，高導(dǎo)電性和高耐蝕性能，可以直接加工成為電極或電極基材，用于制造高功率、高比能量、長壽命的蓄電池。
文檔編號(hào)H01M4/73GK2556240SQ0223520
公開日2003年6月18日 申請(qǐng)日期2002年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月16日
發(fā)明者鐘石, 王佳兆, 朱彥文, 陳新元 申請(qǐng)人:澳大利亞電池技術(shù)有限公司