[实用新型]镍离子自动平衡装置

说明书

(一)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

泡沫镍为电池电极材料，目前，国内连续化泡沫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，在连续化泡沫镍的电沉积过程中，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。为生产出高档次泡沫镍提供了基础保障。

(四)附图说明

附图为本发明的结构示意图。

图中，1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。

(五)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。