一种表面惰性金属镀层的负极耳制备方法及锂电池技术

本发明专利技术涉锂电池技术领域，公开了一种表面惰性金属镀层的负极耳制备方法及锂电池，其特征在于，所述惰性金属镀层厚度为1

【技术实现步骤摘要】
一种表面惰性金属镀层的负极耳制备方法及锂电池


[0001]本专利技术涉锂电池
，尤其涉及一种表面惰性金属镀层的负极耳制备方法及锂电池。

技术介绍

[0002]为避免电解液对极耳的腐蚀，防止极耳胶与极耳导体的脱离，避免软包锂电池的漏液，现有锂离子电池用负极耳的导体通常由表面镀镍的铜片和极耳胶复合而成。镀镍层有利于极耳的焊接并防止铜极耳的氧化。制备时先将铜导体均匀镀上一层镍，再在导体中部复合上极耳胶。铜表面的镍层容易被电解液腐蚀，特别是在高温、高湿度情况下，腐蚀将加速。镍层被腐蚀脱落后，极耳胶与铜导体就剥离开来，造成软包电池漏液，带来极大的安全隐患。在锂离子电池的长期使用中，由负极耳结构分离导致的漏液占有很大比例，给软包电池的应用带来很大风险。尤其在特殊领域，如军事、航空、航天等领域，工作环境恶劣，对锂电池的寿命和可靠性要求很高，软包电池在长期使用中漏液的风险更高，需要进一步解决漏液问题。
[0003]公开号CN109285987A，公开了一种软包装锂离子电池极耳及其制作方法，包括导电体和绝缘层，两绝缘层的中间设有导电体；所述导电体为铝带、铜带或镀镍铜带中的一种，导电体呈长方体状，导电体的宽度为D，D≥100mm，导电体宽度方向的边沿均设有倒角；导电体两端倒斜角目的是降低断面的台阶落差，这样导电体280毫米宽度的两端与PP胶热复合时确保PP与端面熔合的更好，确保了电池的密封性能。但并没能解决镀镍层侵蚀造成漏液的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种表面惰性金属镀层的负极耳制备方法及锂电池。在极耳表面镀惰性金属层，能够避免电解液对极耳的侵蚀；制备方法简单，表面镀层结合力强。
[0005]本专利技术的具体技术方案为：一种表面惰性金属镀层的负极耳制备方法，所述惰性金属镀层厚度为1
‑
2μm，制备方法包括以下步骤：(1)基体预处理：用碱液清洗基体，随后酸洗基体，清洗干燥后对基材表面晶粒进行细化处理；(2)镀镍层：在步骤(1)所得的基材表面镀镍，清洗干燥，随后去除表面拉应力，得到镀镍基材；(3)惰性金属镀层：在步骤(2)所得的镀镍基材表面镀惰性金属层，清洗干燥，随后去除表面拉应力，得到表面惰性金属镀层的基材；(4)极耳制作：表面镀有惰性金属的基材与极耳胶进行加热压合得到负极耳。
[0006]步骤(1)中，碱液的处理是为了去除表面的有机物等，酸洗处理是为了取出表面氧化层，对基材表面经理进行细化能够增强基材与镀层之间的结合力，同时减小镀层晶粒粒
径。步骤(2)中，由于基材与惰性金属之间的镀层结合力较差，本方案在期间先镀镍层过渡，镍镀层沉积在基材表面具有一定的表面拉应力，去除表面拉应力有利于提高镍镀层表面性能，此外镀镍层还有作为第二防护层的效果。步骤(3)中，镀惰性金属层沉积在镍层表面具有一定的表面拉应力，去除表面拉应力有利于提高镀惰性金属层表面性能，增强其表面致密度，提高耐腐蚀性能，基体常用材料为铜。
[0007]作为优选，步骤(1)中，所述基材表面晶粒进行细化处理方法为豪克能细化，细化后的基材表面粗糙度为Ra0.1
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0.5，晶粒度等级为10
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12级。
[0008]基材通过豪克能处理能够控制表面粗糙度，保障镀层的结合力；豪克能处理的基材表面层晶粒被细化，能够增强基材与镀层之间的结合力；改变表面应力分布，去除表面拉应力影响，防止镀层脱落。
[0009]作为优选，步骤(1)中，所述的碱液pH为9
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12，所述酸液pH为2
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4。
[0010]作为优选，步骤(2)中，所述表面拉应力去除方式为豪克能处理，去除拉应力后镀镍基材表面粗糙度为Ra0.1
‑
0.5。
[0011]镀镍层通过豪克能处理能够控制镀镍层表面粗糙度，提高致密度，加强与基材的结合力，防止镀镍层脱落；改变表面应力分布，保障与下一层惰性金属镀层的结合力；豪克能处理的镀镍层表面层晶粒被细化，能够增强镀镍层与惰性金属镀层之间的结合力。
[0012]作为优选，步骤(2)中，基材表面镀镍的方式为电化学镀或化学镀；所述镍层厚度为1
‑
10μm。
[0013]作为优选，步骤(3)中，所述惰性金属镀层的惰性金属为Au、Pt或Pd中的一种。
[0014]作为优选，所述惰性金属的镀层方法为化学镀，具体为将步骤(2)所得的镀镍基材浸入添加有还原剂、分散剂的惰性金属盐溶液，在25
‑
100℃条件下反应60
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180min；所述惰性金属盐溶液、还原剂和分散剂的摩尔浓度比为0.1
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1:0.1
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0.2:0.01
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0.05。
[0015]作为优选，所述惰性金属盐溶液为氯金酸、氯铂酸和氯钯酸中的一种，所述还原剂为柠檬酸或维生素C，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。
[0016]作为优选，步骤(3)中，所述表面拉应力去除方式为豪克能处理。
[0017]对惰性金属镀层的豪克能处理能够强化与镍层之间的结合力，提高表面致密度，防止惰性金属镀层掉落。
[0018]本专利技术还提出上述任一方法制备的表面惰性金属镀层的负极耳制作的锂电池。
[0019]与现有技术对比，本专利技术的有益效果是：1.在极耳表面镀惰性金属层，能够避免电解液对极耳的侵蚀；2.制备方法简单，表面镀层结合力强；3.基体及镀层表面性能易于调控，镍层的过渡起到了双层防护的作用，提高了电池的耐久性和可靠性。
具体实施方式
[0020]下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。在本专利技术中所涉及的装置、试剂和方法，若无特指，均为本领域公知的装置、试剂和方法。
[0021]实施例1(1)基体预处理：用pH为10的NaOH溶液清洗基体表面，随后用pH为3的HCl溶液酸洗
基体，清洗干燥后对基材进行号可能处理，使表面晶粒进行细化，获得的基材表面粗糙度为Ra0.3，晶粒度等级为10级；(2)镀镍层：在步骤(1)所得的基材表面用电化学方法镀镍，清洗干燥，随后用豪克能去除表面拉应力，得到表面粗糙度为Ra0.3的镀镍基材，厚度为5μm；(3)惰性金属镀层：将步骤(2)所得的镀镍基材浸入摩尔浓度比为0.1:0.02:0.5的维生素C、聚乙烯吡咯烷酮、氯金酸混合溶液中，在50℃条件下反应100min，清洗干燥，随后用豪克能去除表面拉应力，得到表面惰性金属镀层的基材；惰性金属镀层厚度为1.5μm；(4)极耳制作：表面镀有惰性金属的基材与极耳胶进行加热压合得到负极耳。
[0022]实施例2(1)基体预处理：用pH为10的NaOH溶液清洗基体表面，随后用pH为3的HCl溶液酸洗基体，清洗干燥后对基材进行号可能处理，使表面晶粒进行细化，获得的基材表面粗糙度为Ra0.1，晶粒度等级为12级；(2)镀镍层：在步骤(1)所得的基材表面用电化学方法镀镍，清洗干燥，随后用豪克能去除表面拉应力，得到表面粗糙度为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面惰性金属镀层的负极耳制备方法，其特征在于，所述惰性金属镀层厚度为1
‑
2μm，制备方法包括以下步骤：（1）基体预处理：用碱液清洗基体，随后酸洗基体，清洗干燥后对基材表面晶粒进行细化处理；（2）镀镍层：在步骤（1）所得的基材表面镀镍，清洗干燥，随后去除表面拉应力，得到镀镍基材；（3）惰性金属镀层：在步骤（2）所得的镀镍基材表面镀惰性金属层，清洗干燥，随后去除表面拉应力，得到表面惰性金属镀层的基材；（4）极耳制作：表面镀有惰性金属的基材与极耳胶进行加热压合得到负极耳。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述基材表面晶粒进行细化处理方法为豪克能细化，细化后的基材表面粗糙度为Ra0.1
‑
0.5，晶粒度等级为10
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12级。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的碱液pH为9
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12，所述酸液pH为2
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4。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述表面拉应力去除方式为豪克能处理，去除拉应力后镀镍基材表面粗糙度为Ra0.1
‑
0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，李凡群，
申请(专利权)人：万向一二三股份公司，
类型：发明
国别省市：