[发明专利]改善镍-锌电池性能的锡和锡-锌镀覆基材

权利要求书

1.制造用于镍锌电池的锌电极基材的方法，该方法包含：

(a)提供基材条带，所述基材包含铜；

(b)电解清洗所述条带；

(c)在电镀浴中电镀所述条带以沉积40-80μIn的包含锡的金属；和

(d)烘焙镀覆基材以形成至少一种锡和铜的金属间化合物，其中所述金属间 化合物主要包含Cu₃Sn以及10％或更少的Cu₆Sn₅。

2.权利要求1所述的方法，其中沉积的金属还包含锌。

3.权利要求1所述的方法，其中沉积的金属是锡或者是锡与锌两者，并且 包含75-100重量％的锡和0-25重量％的锌。

4.权利要求1所述的方法，其中所述基材还包含锌，其中铜和锌形成黄铜 合金。

5.权利要求1所述的方法，其中在碱性浸泡液中进行所述电解清洗，持续 5-10分钟的时间。

6.权利要求5所述的方法，其中所述碱性浸泡液具有10-13的pH值。

7.权利要求6所述的方法，其中所述碱性浸泡液包含碱性氢氧化物、碱性 碳酸盐和碱性磷酸盐。

8.权利要求1所述的方法，进一步包括活化所述条带，其中所述活化操作 包括将所述条带浸入包含酸的活化溶液中。

9.权利要求8所述的方法，其中所述活化溶液具有0.2-3的pH值。

10.权利要求8所述的方法，其中所述活化溶液是酸浓度为4-20％的硫酸。

11.权利要求1所述的方法，其中所述电镀操作在40-80A/m²的电流密度 下进行4-6分钟的时间。

12.权利要求1所述的方法，其中电镀浴包含锡离子源和电流载流子源且 没有增亮剂。

13.权利要求1所述的方法，其中所述电镀浴具有0.1-3的pH值。

14.权利要求12所述的方法，其中所述电镀浴还包含氧化抑制剂和抗枝状 化试剂。

15.权利要求12所述的方法，其中所述锡离子源为硫酸亚锡，所述电流载 流子源为酸，氧化抑制剂为磺酸，且抗枝状化试剂为萘酚、明胶或甲酚。

16.权利要求12所述的方法，其中所述锡离子源为硫酸亚锡，所述电流载 流子源为酸，氧化抑制剂为磺酸，且抗枝状化试剂为胶。

17.权利要求2所述的方法，其中所述电镀浴包含锡离子源、锌离子源和 电流载流子源且没有增亮剂。

18.权利要求17所述的方法，其中所述电镀浴还包含氧化抑制剂和抗枝状 化试剂，且其中锡离子源是硫酸亚锡，且锌离子源是硫酸锌，电流载离子源是 酸，氧化抑制剂是磺酸，而抗枝状化试剂是萘酚、明胶或甲酚。

19.权利要求17所述的方法，其中所述电镀浴还包含氧化抑制剂和抗枝状 化试剂，且其中锡离子源是硫酸亚锡，且锌离子源是硫酸锌，电流载离子源是 酸，氧化抑制剂是磺酸，而抗枝状化试剂是胶。

20.权利要求1所述的方法，还包括：

在烘焙之前将一层氧化锌基电化学活性材料裱涂到基材上。

21.权利要求20所述的方法，其中所述烘焙操作包含将基材在200-350℃ 的温度下保持30分钟到2小时。

22.一种负极结构，包含：

(a)集流体，所述集流体包含：i)铜或黄铜基材，以及ii)金属间化合物层， 该金属间化合物层包含至少一种铜和锡的金属间化合物，其中所述金属间化合 物主要包含Cu₃Sn以及10％或更少的Cu₆Sn₅；和

(b)氧化锌基电化学活性层。

23.一种镍锌电池，包含：

(a)负极层，包含集流体和氧化锌基电化学活性层；

(b)包含镍的正极层；和

(c)分隔正极层和负极层的分隔体层；

其中所述集流体包含铜或黄铜基材以及金属间化合物层，该金属间化合物层包 含至少一种铜和锡的金属间化合物，其中所述金属间化合物主要包含Cu₃Sn以及 10％或更少的Cu₆Sn₅。