专利名称：镍离子自动平衡装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种镍离子自动平衡装置，用于泡沫镍生产过程中电 沉积阶段控制镀液镍离子浓度增长。
(二)
背景技术：
泡沬镍为电池电极材料，目前，国内连续化泡沬镍的生产工艺主 要分为模芯导电化处理-电沉积-热处理。模芯导电化处理主要有涂布 导电胶、化学镀和磁真空溅射三大类，现在涂布导电胶方式国内几家 大的连续化泡沫镍生产厂家已基本淘汰。电沉积阶段主要分为平镀和 立镀两种电镀方式，平镀生产线具有生产速度快，产品在生产过程中 不弯折，不宜在生产过程中产生边裂、暗裂等裂纹。而立镀生产设备 体积小，各项参数集中控制，传动一致，能耗较小。综合以上两种电 沉积生产方式，其共同点都没有对镀液主盐浓度采取控制措施。
在电沉积生产过程中，由于析氢等副反应的存在以及电流效率等 因素的影响，镍的溶解量总是大于镍的析出量，所以在电沉积生产过 程中，镀液中的镍离子持续积累，造成镀液浓度升高， 一个生产周期 内电沉积内部条件发生不断变化，进而影响产品质量，如面密度偏 差大，产品性能均一性不好等。泡沫镍作为主要的现代二次电池的极 板材料，也就很难适应市场需求。同时在镀液处理时，由于镀液镍离 子浓度太高，需要大量提出镀液，造成提取液大量积累，原材料消耗， 资金占用影响生产。
(三) 发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供一种能有效控制镍离子浓 度增长的速度、提高产品质量、降低生产成本的镍离子自动平衡装置。 本发明是通过如下技术方案实现的
本发明的镍离子自动平衡装置，其特殊之处在于包括安装在电 沉积生产线上的依次连接的镍离子浓度传感器、微电脑控制系统、高 频开关脉冲电源、不溶性阳极。本发明的镍离子自动平衡装置，不溶性阳极为具有电化学催化性 能的不溶性阳极。
本发明的镍离子自动平衡装置，不溶性阳极以钛为基材；基材上 涂覆有具有高电化学催化性能的贵金属氧化物涂层，涂层中并含有高
稳定性的阀金属氧化物；或者基材上镀有一层铱、铂或钌镀层；或者 基材上有阴极电泳涂料。
本发明的镍离子自动平衡装置，基材为单层钛网，或者为叠加的 多层钛网，或者为蜂窝状钛板。
本装置具体工作原理为在电沉积生产过程中，由处于镀液中的
镍离子浓度传感器感知镀液中镍离子浓度的变化，将这种变化传输到 微电脑控制系统，由微电脑控制系统根据电沉积镀液浓度工艺要求进 行数据处理，然后微电脑控制系统根据数据处理结果，向高频开关脉 冲电源发出电流输出指令，高频开关脉冲电源根据电流输出指令向不
溶性阳极施加电流，进行镍离子析出；当镍离子浓度继续升高或降低
时，由镍离子浓度传感器将随即变化再次传输到微电脑控制系统，由 微电脑控制系统进行数据处理，调整参数，加减电流，控制镍离子析 出量，达到维持镀液中镍离子浓度平衡的目的。
本发明的有益效果是使用本装置可以有效控制镍离子浓度增长
的速度，使镍离子溶入与析出处于平衡状态，达到降低生产成本、提 高产品质量的目的。通过本装置的应用，在连续化泡沬镍的电沉积过
程中，镀液中的镍离子浓度可以精确控制在每升正负2克以内，从而
为电沉积生产的动态平衡提供了保证。由于镀液浓度的平衡稳定，在 镍离子析出时均匀一致，结晶细小，从而使泡沫镍的产品质量有了较
大提高，如面密度的均匀性，抗拉强度、延伸率的一致性等均有提高；
同时节约了原材料消耗，减少了资金占用，简化了镀液处理，降低了 生产成本。为生产出高档次泡沬镍提供了基础保障。
附图为本发明的结构示意图。
图中，l镍离子浓度传感器，2微电脑控制系统，3高频开关脉冲 电源，4不溶性阳极，5阴极。
具体实施方式
附图为本发明的一种实施例。
本发明的镍离子自动平衡装置，包括安装在电沉积生产线上的依 次连接的镍离子浓度传感器1、微电脑控制系统2、高频开关脉冲电 源3、不溶性阳极4。不溶性阳极为具有电化学催化性能的不溶性阳 极。不溶性阳极以钛为基材；基材上涂覆有具有高电化学催化性能的 贵金属氧化物涂层，涂层中并含有高稳定性的阀金属氧化物；或者基 材上镀有一层铱、铂或钌镀层；或者基材上有阴极电泳涂料。基材为 单层钛网，或者为叠加的多层钛网，或者为蜂窝状钛板。
在电沉积生产线上加装一套经过特殊处理的不溶性阳极4，该阳 极应能使电极反应活化能降低即具有高的电化学催化性能，使用寿命 长，析氧过电位低，导电能力强，稳定性高，不污染镀液；重量轻， 易于更换等特点。本装置中的不溶性阳极首先要求在电解过程中不被 溶解、不被腐蚀，高稳定性，高活性，长寿命。钛作为一种质轻，机 械强度高，耐腐蚀性强的金属是不溶性阳极的首选材料，但钛是一种 阀性金属，电解时做阳极极易钝化，造成导电能力下降，活性降低， 这就需要在其基材上涂覆具有高电化学催化性能的贵金属氧化物涂 层，涂层中并含有高稳定性的阀金属氧化物；或者加镀一层铱或铂、 钌等其他能满足要求的镀种；或者以阴极电泳涂装等方式涂覆；或者 其他方式涂覆。以达到在电镀过程中不溶性阳极满足高活性，高稳定 性，不被溶解，不被腐蚀，不污染镀液的要求。钛基材的形状可以是 网状，也可以多层网状叠加制成，也可以是蜂窝状钛板制成，或者板 材经特殊加工处理；也可以选用其他材质。
高频开关脉冲电源3、镍离子浓度传感器1以及微电脑控制系统 2，随着电沉积生产的进行将溶入镀液中的镍离子镀出，进而达到控 制镍离子增长保持镀液浓度稳定的目的。高频开关脉冲电源为本装置 提供直流电，高频开关脉冲电源与不溶性阳极连接，随着电沉积生产 的进行将过量溶入镀液中的镍离子镀出。镍离子传感器为镍离子浓度 感知设备，通过镍离子浓度传感器感知镀液浓度变化，提供数据输入。 微电脑控制系统进行参数控制。高频开关脉冲电源的正极接不溶性阳 极，高频开关脉冲电源的负极接阴极5。
权利要求1.一种镍离子自动平衡装置，其特征在于包括安装在电沉积生产线上的依次连接的镍离子浓度传感器(1)、微电脑控制系统(2)、高频开关脉冲电源(3)、不溶性阳极(4)。
2. 根据权利要求1所述的镍离子自动平衡装置，其特征在于不溶性阳极(4)为具有电化学催化性能的不溶性阳极。
3. 根据权利要求2所述的镍离子自动平衡装置，其特征在于不溶 性阳极(4)以钛为基材；基材上涂覆有具有高电化学催化性能的贵 金属氧化物涂层；或者基材上镀有一层铱、铂或钌镀层；或者基材上 有阴极电泳涂料。
4. 根据权利要求3所述的镍离子自动平衡装置，其特征在于基材 为单层钛网，或者为叠加的多层钛网，或者为蜂窝状钛板。
专利摘要本实用新型的镍离子自动平衡装置，其特殊之处在于包括安装在电沉积生产线上的依次连接的镍离子浓度传感器、微电脑控制系统、高频开关脉冲电源、不溶性阳极。本实用新型的有益效果是可以有效控制镍离子浓度增长的速度，使镍离子溶入与析出处于平衡状态，达到降低生产成本、提高产品质量的目的，同时节约了原材料消耗，减少了资金占用，简化了镀液处理，降低了生产成本。为生产出高档次泡沫镍提供了基础保障。
文档编号C25C5/00GK201343580SQ20082022448
公开日2009年11月11日 申请日期2008年12月2日 优先权日2008年12月2日
发明者孟国强, 宋小斌, 强 张, 李常兴, 毕研文, 江衍勤, 王乃用, 罗衍涛, 苏衍宪, 陆劲松 申请人:菏泽天宇科技开发有限责任公司