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(dòng)交通工具的發(fā)展,動(dòng)力型鋰離子電池成為了研究熱點(diǎn)。鋰離子電池殼體材料是鋰離子電池的關(guān)鍵組成部分,對(duì)鋰離子電池的存儲(chǔ)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(dòng)力型鋰離子電池對(duì)電池鋼殼的要求,本文采用脈沖電沉積和熱處理相結(jié)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(gè)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(shè)計(jì)不同的熱處理參數(shù),對(duì)鍍鎳鈷鋼帶進(jìn)行熱擴(kuò)散處理,根據(jù)鍍鎳鈷鋼帶界面鍍層擴(kuò)散情況,得到最佳的熱擴(kuò)散工藝為熱處理溫度為700℃,時(shí)間為3小時(shí);
　　(2)設(shè)計(jì)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(shí)、電鍍2μm鎳-鈷合金鍍層后經(jīng)700℃熱處理3小時(shí)再加鍍2μm鎳-鈷合金鍍層;
　　(3)利用SEM、EDS、XRD等手段

3、,對(duì)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(jìn)行了表征,通過(guò)測(cè)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(duì)樣品的耐腐蝕性能進(jìn)行了研究。結(jié)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(shí)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(shè)計(jì)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(yàn)、硫酸銅

4、點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)以及浸泡腐蝕試驗(yàn)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(jié)果表明,電鍍4μm鎳-鈷合金鍍層后經(jīng)700℃熱處理3小時(shí)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(shè)計(jì)的電鍍4μm鎳-鈷合金鍍層后經(jīng)700℃熱處理3小時(shí)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(jié)合緊密,延伸率和屈強(qiáng)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(yù)鍍鎳鋼