用于鋰離子電池鋼殼的鍍鎳鈷鋼帶制備工藝及耐蝕性研究.pdf

1、隨著電動交通工具的發(fā)展,動力型鋰離子電池成為了研究熱點。鋰離子電池殼體材料是鋰離子電池的關鍵組成部分,對鋰離子電池的存儲性能和安全性能起到了非常大的作用。為了滿足鋰離子電池特別是動力型鋰離子電池對電池鋼殼的要求,本文采用脈沖電沉積和熱處理相結合的方法,在深沖用冷軋?zhí)妓劁搸?SPCEN)基底上制備高性能的鍍鎳鈷鋼帶(即鍍覆鎳-鈷合金鍍層的鋼帶)。
　　本論文主要完成了以下幾個方面的工作:
　　(1)首先確定脈沖電沉積方法的電鍍

2、參數(shù)和制備工藝,然后設計不同的熱處理參數(shù),對鍍鎳鈷鋼帶進行熱擴散處理,根據(jù)鍍鎳鈷鋼帶界面鍍層擴散情況,得到最佳的熱擴散工藝為熱處理溫度為700℃,時間為3小時;
　　(2)設計了三種不同的鍍鎳鈷鋼帶的制備工藝,三種工藝分別為在基材上電鍍4μm鎳-鈷合金鍍層、電鍍4μm鎳-鈷合金鍍層后經(jīng)700℃熱處理3小時、電鍍2μm鎳-鈷合金鍍層后經(jīng)700℃熱處理3小時再加鍍2μm鎳-鈷合金鍍層;
　　(3)利用SEM、EDS、XRD等手段

3、,對三種不同制備工藝的鍍鎳鈷鋼帶的截面形貌、物相組成等進行了表征,通過測定不同樣品在酸性、堿性腐蝕介質(zhì)下的塔菲爾曲線、交流阻抗譜,對樣品的耐腐蝕性能進行了研究。結果表明,在酸性和堿性腐蝕介質(zhì)中,電鍍2μm鎳-鈷合金鍍層后經(jīng)700℃熱處理3小時再加鍍2μm鎳-鈷合金鍍層的鋼帶耐腐蝕性能均為最優(yōu);
　　(4)研究了不同工藝條件下鍍鎳鈷鋼帶的沖壓成型性能,并將本文設計的三種制備工藝得到的鍍鎳鈷鋼帶沖壓成電池鋼殼,利用中性鹽霧試驗、硫酸銅

4、點滴實驗以及浸泡腐蝕試驗等方法和手段研究了不同工藝下鍍鎳鈷鋼殼的耐腐蝕性能。結果表明,電鍍4μm鎳-鈷合金鍍層后經(jīng)700℃熱處理3小時工藝制備的鋼帶利于沖壓成型,沖壓成的鋼殼耐腐蝕性能最好。
　　本文設計的電鍍4μm鎳-鈷合金鍍層后經(jīng)700℃熱處理3小時的鍍鎳鈷鋼帶制備工藝,經(jīng)熱處理后,形成了鎳-鈷-鐵合金層,鍍層與基材結合緊密,延伸率和屈強比適中,利于沖壓成型。制備成電池鋼殼后,耐腐蝕性能優(yōu)異且明顯優(yōu)于現(xiàn)有工藝生產(chǎn)的普通預鍍鎳鋼