用于锂离子电池钢壳的镀镍钴钢带制备工艺及耐蚀性研究

发布时间：2016-10-27 10:03

  本文关键词：化学镀Ni-P合金耐蚀性能优化的研究方向，由笔耕文化传播整理发布。

《湘潭大学》 2011年

用于锂离子电池钢壳的镀镍钴钢带制备工艺及耐蚀性研究

李玮  

【摘要】：随着电动交通工具的发展,动力型锂离子电池成为了研究热点。锂离子电池壳体材料是锂离子电池的关键组成部分,对锂离子电池的存储性能和安全性能起到了非常大的作用。为了满足锂离子电池特别是动力型锂离子电池对电池钢壳的要求,本文采用脉冲电沉积和热处理相结合的方法,在深冲用冷轧碳素钢带(SPCEN)基底上制备高性能的镀镍钴钢带(即镀覆镍-钴合金镀层的钢带)。 本论文主要完成了以下几个方面的工作: (1)首先确定脉冲电沉积方法的电镀参数和制备工艺,然后设计不同的热处理参数,对镀镍钴钢带进行热扩散处理,根据镀镍钴钢带界面镀层扩散情况,得到最佳的热扩散工艺为热处理温度为700℃,时间为3小时; (2)设计了三种不同的镀镍钴钢带的制备工艺,三种工艺分别为在基材上电镀4μm镍-钴合金镀层、电镀4μm镍-钴合金镀层后经700℃热处理3小时、电镀2μm镍-钴合金镀层后经700℃热处理3小时再加镀2μm镍-钴合金镀层; (3)利用SEM、EDS、XRD等手段,对三种不同制备工艺的镀镍钴钢带的截面形貌、物相组成等进行了表征,通过测定不同样品在酸性、碱性腐蚀介质下的塔菲尔曲线、交流阻抗谱,对样品的耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,在酸性和碱性腐蚀介质中,电镀2μm镍-钴合金镀层后经700℃热处理3小时再加镀2μm镍-钴合金镀层的钢带耐腐蚀性能均为最优; (4)研究了不同工艺条件下镀镍钴钢带的冲压成型性能,并将本文设计的三种制备工艺得到的镀镍钴钢带冲压成电池钢壳,利用中性盐雾试验、硫酸铜点滴实验以及浸泡腐蚀试验等方法和手段研究了不同工艺下镀镍钴钢壳的耐腐蚀性能。结果表明,电镀4μm镍-钴合金镀层后经700℃热处理3小时工艺制备的钢带利于冲压成型,冲压成的钢壳耐腐蚀性能最好。 本文设计的电镀4μm镍-钴合金镀层后经700℃热处理3小时的镀镍钴钢带制备工艺,经热处理后,形成了镍-钴-铁合金层,镀层与基材结合紧密,延伸率和屈强比适中,利于冲压成型。制备成电池钢壳后,耐腐蚀性能优异且明显优于现有工艺生产的普通预镀镍钢壳及普通滚镀镍钢壳,既保持了现有预镀工艺内外镀层均匀、一致性好以及工艺简单等优点,又克服了现有预镀工艺冲壳后表面镀层易开裂、镀层结合力不好,致使产品的次品率高的缺点。

【关键词】：
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TG174.4
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 宋玉强,王引真,何艳玲;化学镀Ni-P镀层高温热处理后耐蚀性的研究[J];材料保护;2003年05期

2 朱志平,黄可龙,周琼花,杨道武,陈恳;凝汽器铜管氨腐蚀的研究[J];材料保护;2005年07期

3 项民,张琦,骆军华;盐雾腐蚀对NiCoCrAlY涂层性能的影响[J];北京航空航天大学学报;2004年10期

4 柳立名,周晓荣,李华锋,左正忠;5号碱性电池壳体整体镀Ni新工艺的研究[J];表面技术;1999年02期

5 顾卫忠;电池钢壳滚镀镍技术[J];电镀与涂饰;2005年10期

6 江山,潘勇,唐甜,周益春;喷射电沉积纳米晶镍镀层的制备与表征[J];湘潭大学自然科学学报;2004年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 钱峰;冷轧与拉伸变形对镀镍钢带腐蚀性能的影响[D];湘潭大学;2007年

2 唐甜;脉冲喷射电沉积纳米晶镍镀层耐腐蚀性能研究[D];湘潭大学;2006年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张文峰,朱荻;纳米晶复合材料电沉积工艺的研究进展[J];兵器材料科学与工程;2003年06期

2 问立宁;用于锂离子电池热安全保护的正温度系数材料[J];北京理工大学学报;2004年07期

3 曹勇,梁志杰,谢凤宽,赵殿峰;摩擦喷射复合电沉积技术研究[J];表面技术;2004年03期

4 王霞;彭健锋;陈玉祥;景步宏;;化学镀Ni-P合金耐蚀性能优化的研究方向[J];表面技术;2006年04期

5 孟力平,张宇航,李红英,耿进锋;35K钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线研究[J];包头钢铁学院学报;2003年04期

6 杨建明,朱荻,雷卫宁;电沉积法制备纳米晶材料的研究进展[J];材料保护;2003年04期

7 常立民,安茂忠,石淑云;低含量钴对镍合金镀层结构和性能的影响[J];材料保护;2005年11期

8 潘秉锁;杨洋;杨凯华;;镍钴合金电沉积中硫酸钴影响的探讨[J];材料保护;2006年04期

9 洪亮亮;王森林;;柠檬酸钠对硫酸盐体系钴-镍合金电沉积的影响[J];材料保护;2007年05期

10 陈振华;杨春花;黄长清;夏伟军;严红革;;镁合金塑性变形中孪生的研究[J];材料导报;2006年08期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 戴翠英;江山;潘勇;周益春;;纳米晶镍镀层的喷射电沉积制备及显微硬度[A];祝贺郑哲敏先生八十华诞应用力学报告会——应用力学进展论文集[C];2004年

2 崔少华;杨晓民;;用于圆柱形锂离子电池的注液工装[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集（一）[C];2007年

3 梁亮;王玮;吴惠康;房晶瑞;鲍玉胜;;聚合物电解质的研究与进展[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集（4）[C];2007年

4 任丽;张雪峰;王立新;张福强;;聚吡咯电导率对锂/聚吡咯二次电池性能的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集（4）[C];2007年

5 宋文生;阎宏云;付青存;刘翠云;张玉清;;PEO在聚合物锂离子电池中的应用[A];中国聚氨酯工业协会第十三次年会论文集[C];2006年

6 时冬清;;GH901阀杆超声波探伤分析[A];2007四川省理化检验、无损检测学术交流年会论文集[C];2007年

7 雷卫宁;曲宁松;徐惠宇;朱荻;;纳米晶粒电铸层及其性能研究[A];2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年

8 戴翠英;潘勇;周益春;;脉冲喷射电沉积纳米晶镍涂层的微观结构分析[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年

9 董义;韩依楠;;浅谈焊接过程中三种力现象[A];2007中国高端SMT学术会议论文集[C];2007年

10 陆安江;张正平;唐薇;;兼容USB的便携式设备锂电池充电电路设计[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集（二）[C];2007年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李爱农;疏浚工况泥沙磨损机理及其耐磨新材料研究[D];武汉理工大学;2003年

2 潘秉锁;稀土对提高电镀金刚石钻头性能的研究[D];中国地质大学;2003年

3 刘汉三;锂离子电池正极材料锂镍氧系列化合物的合成、结构和性能研究[D];厦门大学;2003年

4 王占良;锂离子电池用聚合物电解质应用基础研究[D];天津大学;2003年

5 李云涛;国产X70管线钢及其焊接接头的硫化氢腐蚀性能研究[D];天津大学;2003年

6 柴春鹏;小环冠醚聚合物固体电解质的合成及性能研究[D];西北师范大学;2004年

7 刘涌洲;硫代四氮杂卟啉及其过渡金属配合物的合成与功能研究[D];武汉大学;2004年

8 刘恩辉;锂离子电池正极材料钒氧基化合物的制备及电化学性能研究[D];中南大学;2004年

9 邓姝皓;脉冲电沉积纳米晶铬-镍-铁合金工艺及其基础理论研究[D];中南大学;2003年

10 彭忠东;锂离子电池正极材料的合成及中试生产技术研究[D];中南大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈红霞;复合材料模具表面金属化技术研究[D];武汉理工大学;2007年

2 熊毅;纳米晶块体镍的喷射高速电沉积及其微观结构研究[D];燕山大学;2001年

3 杜利平;45～#/35～#钢的激光表面改性研究[D];郑州大学;2001年

4 张芳;纳米晶Ni-Co合金的喷射电沉积及其微观组织结构[D];燕山大学;2002年

5 于金库;提高连铸机结晶器耐磨性Ni-Fe合金单层电镀技术的研究[D];河北师范大学;2002年

6 戴伟;奥氏体不锈钢焊接接头在超高温服役中的显微结构转变研究[D];武汉理工大学;2002年

7 肖刘;覆镍深冲钢带表界面结构和相关性能[D];湘潭大学;2002年

8 周燕芳;锂离子电池正极材料层状Li_xMnO_2的合成和电性能研究[D];成都理工大学;2003年

9 李秀涛;基体高分子对聚合物基金属梯度复合材料形态结构影响[D];青岛大学;2003年

10 余小鲁;不锈钢锻后热处理工艺的试验研究与模拟[D];西北工业大学;2003年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王伊卿,赵文轸,唐一平,卢秉恒;Ni-Co合金电铸工艺及性能研究[J];兵器材料科学与工程;2000年03期

2 项民,张琦,骆军华;盐雾腐蚀对NiCoCrAlY涂层性能的影响[J];北京航空航天大学学报;2004年10期

3 谢明立,储凯,付健;镍-磷合金化学镀镀层成分及时效处理温度对镀层组织性能的影响[J];表面技术;1998年02期

4 张永忠,樊建中,张奎,吕晋宁,姚枚;化学镀镍层的耐蚀性[J];表面技术;1998年03期

5 柳立名,周晓荣,李华锋,左正忠;5号碱性电池壳体整体镀Ni新工艺的研究[J];表面技术;1999年02期

6 税毅;Ni-P镀层研究现状及发展趋势[J];表面技术;2002年01期

7 王庆富,张鹏程,王晓红,任大鹏,郎定木,张延志;铀表面脉冲电镀纳米镍镀层的组织结构研究[J];表面技术;2004年01期

8 黄成德,张宏祥,赵秉英,郭鹤桐;合金电沉积的发展[J];材料保护;1997年05期

9 朱志平,陈天江,吴志宏;某热电厂凝汽器铜管汽侧腐蚀原因分析[J];材料保护;1998年12期

10 王冰,宫骏,黄美东,孙超,黄荣芳,闻立时;合金元素在MCrAlY涂层中的行为[J];材料保护;2001年04期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 高玉周;耐磨梯度表面层的制备及其滑动摩擦学特性的研究[D];大连海事大学;2000年

2 程东;Cu/Ni纳米多层膜微观强化机理及微摩擦学特性的分子动力学模拟[D];大连海事大学;2005年

3 李立军;汽车深冲薄钢板冲压成形及损伤机理研究[D];武汉理工大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 蒋艳平;覆镍深冲钢带的残余应力及激光热冲击的影响[D];湘潭大学;2002年

2 江山;纳米晶镍镀层的制备及其界面扩散与结构[D];湘潭大学;2004年

3 唐甜;脉冲喷射电沉积纳米晶镍镀层耐腐蚀性能研究[D];湘潭大学;2006年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 肖鑫,储荣邦;镀镍层针孔和麻点的故障及其排除方法[J];电镀与涂饰;2004年04期

2 张业明;陈志量;方达经;林安;甘复兴;;光亮镀镍的故障修复与分析[J];材料保护;2008年01期

3 赵春英;张志仁;;烧结型钕铁硼镀镍层退除工艺的研究[J];电镀与精饰;2009年02期

4 唐侠;周英杰;张鹏;闫秀芬;;碳钢化学镀镍层中高磷含量的测定[J];涂装与电镀;2009年06期

5 金鑫;方小红;段隆臣;;阴极移动速度对金刚石钻头电镀镍层的影响[J];材料保护;2010年06期

6 朱瑞安;;脉冲镀镍[J];电镀与精饰;1985年05期

7 胡承刚,陈桧华,曾振欧,赵国鹏;中间体DEP对镀镍层性能的影响[J];电镀与涂饰;2004年04期

8 韩庆礼;刘国权;王永迪;王安东;向嵩;;基于硬度-弹性模量实测关系的镀层硬度数值模拟与优化[J];兵器材料科学与工程;2007年04期

9 张勃;;氨基磺酸盐镀镍的阳极行为及其对镀层性能的影响[J];腐蚀与防护;2008年06期

10 张强;张锐;;1J50材料镀镍工艺研究[J];涂装与电镀;2008年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张宝根;;钢铁基体镀镍保护材料研制及应用[A];2002年全国电子电镀年会论文集[C];2002年

2 王朝铭;;镀镍光亮剂的选择与应用[A];2005'（贵阳）表面工程技术创新研讨会论文集[C];2005年

3 殷珊;孙扬善;薛烽;强立峰;;AZ31镁合金电镀镍工艺研究[A];2009年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2009年

4 毛祖国;;电池壳电沉积技术的发展状况[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年

5 毛祖国;;电池壳电沉积技术的发展状况[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年

6 朱艳萍;余刚;雷细平;何晓梅;张俊;易海波;陈云;;AM60镁合金活化及对电镀效果的影响[A];2008年全国腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文摘要集[C];2008年

7 杨悦;吴化;;镁合金表面电沉积镍层工艺及其组织细化机理的研究[A];2009年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2009年

8 何娉婷;王玲;;超声波对化学镀镍工艺性能的影响[A];第七届全国化学镀会议论文集[C];2004年

9 张永清;赵彭生;任家烈;;化学镀镍Si_3N_4-Q235钢钎焊接头的微观结构[A];第九次全国焊接会议论文集（第1册）[C];1999年

10 陈怀超;韩志忠;;影响滚镀亮镍层韧性的因素[A];天津市电镀工程学会第九届学术年会论文集[C];2002年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 记者 黄阳辉;[N];常德日报;2006年

2 丽文;[N];中国高新技术产业导报;2002年

3 刘友存 编译;[N];中国冶金报;2006年

4 顾海萍;[N];中国城乡金融报;2005年

5 记者 王丹云;[N];中国冶金报;2007年

6 记者　 丁波;[N];解放日报;2007年

7 ;[N];现代物流报;2006年

8 记者 郑健;[N];潮州日报;2008年

9 郭;[N];世界金属导报;2004年

10 孟凡军;[N];新乡日报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 谢剑锋;智能结构光纤光栅保护方法及温度传感性能研究[D];南昌大学;2007年

2 袁军平;首饰用不锈钢等的镍释放及抗菌改性[D];暨南大学;2012年

3 张华;镁锂合金表面腐蚀防护研究[D];东北大学;2008年

4 王睿;连续碳纤维表面金属化及其复合材料电磁屏蔽性能研究[D];天津大学;2012年

5 毕科;磁电复合材料的制备及其性能研究[D];南京航空航天大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李玮;用于锂离子电池钢壳的镀镍钴钢带制备工艺及耐蚀性研究[D];湘潭大学;2011年

2 杜超;铝带连续镀镍工艺及其相关性能的研究[D];湘潭大学;2011年

3 刘世亮;高频脉冲电镀镍层的制备及其性能的研究[D];北京交通大学;2013年

4 程真真;镀镍碳纤维的制备及其在磁场中取向的研究[D];大连理工大学;2011年

5 邹敏敏;电镀镍层表面无铬钝化膜的制备及性能研究[D];中南大学;2012年

6 汪爱明;中间相沥青基碳纤维镀镍及吸波复合材料的研究[D];北京化工大学;2010年

7 牛兴海;镀镍碳钢/不锈钢复合连接机理分析[D];太原科技大学;2013年

8 汪云;铜基体表面感应熔敷铝基材料[D];南京理工大学;2012年

9 潘玉谱;镀镍工艺参数多元回归分析与镀层厚度预测研究[D];上海交通大学;2008年

10 徐海鹏;石英光纤光栅表面化学镀镍及其传感特性研究[D];武汉理工大学;2007年

  本文关键词：化学镀Ni-P合金耐蚀性能优化的研究方向，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：155071