本发明专利技术涉及一种浸锌－二次电镀法制备镀镍铝极耳的方法，其特征在于先采用浸锌－二次电镀步骤制备大片镀镍铝片，再将大片镀镍铝片裁剪为镀镍铝极耳。在两步电镀中使用的电流为不对称方波、不对称正弦波、不对称余弦波、不对称三角波或者脉冲波之一，或者是上述两种电流波形组合而成的一种电流波形。将制备的大片镀镍铝片裁剪为镀镍铝极耳时，大片镀镍铝片的面积是镀镍铝极耳的３倍至１００００倍，且镀镍铝极耳的宽度为ｌ毫米至２００毫米之间的任意宽度。采用镀镍铝极耳作为电池正极集流体的锂离子电池具有安全可靠等显著优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池制造的
，涉及一种锂电池和锂离子电池的极耳，特别是聚合物锂离子电池、软包装锂离子电池和硬壳锂离子电池使用的镀镍铝极耳的制备方法。
技术介绍
铝及铝合金具有密度小、延展性和韧性好、易于加工等优良性能，广泛作为锂电池和锂离子电池的极耳，特别是作为聚合物锂离子电池、软包装锂离子电池和硬壳锂离子电池的极耳。然而，铝及铝合金本身易受腐蚀、不耐磨、接触电阻大、焊接困难。而镍金属的表面能够迅速生成极薄的钝化膜，较铝极耳有更好的抵抗腐蚀能力。因此，多采用铆接、超声波点焊或激光焊等方式，在电池使用的铝极耳上连接镍极耳(即转镍)，再将镍极耳的另一头焊接在IC电路板上。这样，正极极片到IC电路板之间存在”铝-铝”、”铝-镍”、”镍-铜“几个连接点(或焊点)。由于这种连接点(或焊点)属于点连接，连接点(或焊点)的面积小，存在连接(或焊接)不牢、虚连接(或虚焊)、连接点(或焊点)接触电阻大、连接点(或焊点)存放时易被氧化等问题，制备的电池存在批次不稳定等问题。进行放电时，特别是大电流放电时，连接点(或焊点)可能存在电阻过大、发热过大等问题，使电池对外做功能力明显减弱，也造成电池使用的不安全性。在充电时，可能因连接点(或焊点)的脱焊和焊接电阻过大造成充电困难及充电引起的发热、燃烧等安全隐患。此外，转镍过程中增加了电池制备的步骤，增加电池的成本。为了克服以上不足，本专利技术提供制备大片镀镍铝片上裁剪的镀镍铝极耳的方法。这种镀镍铝极耳可以广泛作为锂电池和锂离子电池的极耳，特别是作为聚合物锂离子电池、软包装锂离子电池和硬壳锂离子电池的极耳。将本专利技术的镀镍铝极耳作为锂电池和锂离子电池的极耳时，正极极片到IC电路板之间只有”铝-铝”、”镍-铜“两个连接点。将原来“铝-镍”间点连接改变为“铝-镀镍合金”的面连接或体连接，明显减小了接触电阻，改善了连接区域的耐用性，提高了不同批次电池的一致性。改善了电池的充放电性能，特别是大电流充放电性能。技术专利ZL2008202125092涉及一种锂电池铝极耳，包括带状铝条，在铝条的一端有化学镀镍层。不过，该专利并没有涉及镀镍铝极耳的具体制备方法和完整的结构形式。虽然已有不少论文和专利涉及铝上镀镍的方法，如专利ZL 018091091涉及一种在含硅的铝线、片、棒上镀镍的方法，专利涉及一种在印刷电路板上镀镍的方法，专利ZL981149332涉及一种在钢基材上电镀低应力镍的方法，专利CN101245480涉及一种在碳、铁、铜表面电镀镍的方法。不过，这些专利都没有涉及一种适合作为电池铝极耳的镀镍的方法。由于用于锂(离子)电池的镀镍铝极耳对镀镍层的要求与普通的镀镍铝片的对镀层的要求不同，其中，要重点考查的是镀镍铝极耳中镀镍层与铝片之间接触电阻、耐弯曲性能、散热性能等因素，对于镀镍铝片的光亮度并不需要关心。-->
技术实现思路
本专利技术先制备大片镀镍铝片，再将大片镀镍铝片裁剪为镀镍铝极耳。制备大片镀镍铝片由浸锌-二次电镀步骤组成：其中，的浸锌溶液(以1000ml计)的配方如下：ZnSO4 80g～150g，FeCl3·6H2O 0.5g～5g，NiSO4·6H2O 30g～60g，Na3C6H5O7·2H2O 10g～30g，NaKC4H4O6·4H2O 120g～240g，NaOH 100g～240g，NaNO3 0.5g～10g。二次电镀的第一次镀镍的溶液配方(以1000ml计)如下：NiSO4·6H2O 200g～400g，NiCl2·6H2O 20g～100g，H3BO3 20g～50g，十二烷基硫酸钠0.01g～12g，初级光亮剂0.1g～5g，次级光亮剂0.05g～2g，镀液温度45℃～75℃，pH 3.2～5.2。所述的初级光亮剂是糖精、苯亚磺酸钠、对甲苯磺酰胺或不饱和脂肪酸衍生物；所述的次级光亮剂是丁炔二醇、丙炔醇或香豆素，或者是丁炔二醇与环氧乙烷反应产物，或者是丁炔二醇与环氧氯丙烷的反应产物。二次电镀的第二次镀镍的溶液配方(以1000ml计)如下：NiSO4·6H2O 240g～300g，NiCl2·6H2O 2g～20g，H3BO3 35g～55g，MgSO4·7H2O 30g～50g，表面活性剂0.01g～12g，镀液温度50℃～70℃，镀液pH 3.1～5.5。所述的表面活性剂是指十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或烷基酚聚氧乙烯醚，在配方中占0.1g～12g之间；所述的表面活性剂还可以是硬脂酸、甜菜碱、脂肪酸甘油酯或聚山梨酯，在配方中占0.01g/L～2.0g/L之间。二次电镀的电流为不对称方波、不对称正弦波、不对称余弦波、不对称三角波或者脉冲波之一，或者是上述两种电流波形组合成的一种电流波形。电镀电流频率为0.1Hz～10000Hz，占空比为1/100～10000/100，电流密度为0.01A/dm2～2.5A/dm2，电镀时间为0.1秒～35分钟。将制备的大片镀镍铝片裁剪为镀镍铝极耳时，大片镀镍铝片的面积是镀镍铝极耳的3倍至10000倍，且镀镍铝极耳的宽度是1毫米至200毫米之间的任意宽度。这里指定镀镍铝极耳的尺寸满足以下关系：长度＞宽度＞厚度。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行进一步说明。实施例仅是对本专利技术专利的进一步补充和说明，而不是对本专利技术专利的限制。实施例1本实施例先制备大片镀镍铝片，再将大片镀镍铝片裁剪为镀镍铝极耳。制备大片镀镍铝片由浸锌-二次电镀步骤组成：其中，浸锌溶液的配方(以1000ml计)如下：ZnSO4 80g/L，FeCl3·6H2O 0.5g/L，NiSO4·6H2O30g/L，Na3C6H5O7·2H2O 10g/L，NaKC4H4O6·4H2O 120g/L，NaOH 100g/L，NaNO3 0.5g/L。二次电镀的第一次镀镍的溶液配方(以1000ml计)如下：NiSO4·6H2O 200g/L，NiCl2·6H2O20g/L，H3BO3 20g/L，十二烷基硫酸钠0.01g/L，苯亚磺酸钠0.1g/L，香豆素0.05g/L，镀液温度45℃，pH 3.2。第一次电镀的电流为不对称方波，电流频率为0.1Hz，占空比为1/100，电流密度-->为0.01A/dm2，电镀时间为0.1秒。二次电镀的第二次镀镍的溶液配方(以1000ml计)如下：NiSO4·6H2O 240g/L，NiCl2·6H2O2g/L，H3BO3 35g/L，MgSO4·7H2O 30g/L，十二烷基硫酸钠0.1g/L，镀液温度50℃，镀液pH 3.1。第二次镀镍电流为不对称方波，电流频率为0.5Hz，占空比为1/100，电流密度为0.01A/dm2，电镀时间为10秒。将制备的大片镀镍铝片裁剪为镀镍铝极耳时，大片镀镍铝片的面积是镀镍铝极耳的3倍，且镀镍铝极耳的宽度为1毫米。实施例2本实施例先制备大片镀镍铝片，再将大片镀镍铝片裁剪为镀镍铝极耳。制备大片镀镍铝片由浸锌-二次电镀步骤组成：其中，浸锌溶液的配方(以1000ml计)如下：ZnSO4 80g/L，FeCl3·6H2O 0.5g/L，NiSO4·6H2O30g/L，Na3C6H5O7·2H2O 10g/L，NaKC4H4O6·4H2O 120g本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种浸锌－二次电镀法制备镀镍铝极耳的方法，其特征在于先制备大片镀镍铝片，再将大片镀镍铝片裁剪为镀镍铝极耳；制备大片镀镍铝片由浸锌－两步电镀步骤组成： 以１０００ｍｌ计，浸锌溶液的配方如下：ＺｎＳＯ↓［４］ ８０ｇ～１５０ｇ，ＦｅＣｌ↓［３］.６Ｈ↓［２］Ｏ ０．５ｇ～５ｇ，ＮｉＳＯ↓［４］.６Ｈ↓［２］Ｏ ３０ｇ～６０ｇ，Ｎａ↓［３］Ｃ↓［６］Ｈ↓［５］Ｏ↓［７］.２Ｈ↓［２］Ｏ １０ｇ～３０ｇ，ＮａＫＣ↓［４］Ｈ↓［４］Ｏ↓［６］.４Ｈ↓［２］Ｏ １２０ｇ～２４０ｇ，ＮａＯＨ １００ｇ～２４０ｇ，ＮａＮＯ↓［３］ ０．５ｇ～１０ｇ； 以１０００ｍｌ计，二次电镀的第一次镀镍的溶液配方如下：ＮｉＳＯ↓［４］.６Ｈ↓［２］Ｏ ２００ｇ～４００ｇ，ＮｉＣｌ↓［２］.６Ｈ↓［２］Ｏ ２０ｇ～１００ｇ，Ｈ↓［３］ＢＯ↓［３］ ２０ｇ～５０ｇ，十二烷基硫酸钠０．０１ｇ～１２ｇ，初级光亮剂０．１ｇ～５ｇ，次级光亮剂０．０５ｇ～２ｇ，镀液温度４５℃～７５℃，ｐＨ ３．２～５．２； 以１０００ｍｌ计，二次电镀的第二次镀镍的溶液配方如下：ＮｉＳＯ↓［４］.６Ｈ↓［２］Ｏ ２４０ｇ～３００ｇ，ＮｉＣｌ↓［２］.６Ｈ↓［２］Ｏ ２ｇ～２０ｇ，Ｈ↓［３］ＢＯ↓［３］ ３５ｇ～５５ｇ，ＭｇＳＯ↓［４］.７Ｈ↓［２］Ｏ ３０ｇ～５０ｇ，表面活性剂０．０１ｇ～１２ｇ，镀液温度５０℃～７０℃，镀液ｐＨ ３．１～５．５； 二次电镀的电流为不对称方波、不对称正弦波、不对称余弦波、不对称三角波或者脉冲波之一，或者是上述两种电流波形组合成的一种电流波形；电流频率为０．１Ｈｚ～１００００Ｈｚ，占空比为１／１００～１００００／１００，电流密度为０．０１Ａ／ｄｍ↑［２］～２．５Ａ／ｄｍ↑［２］，电镀时间为０．１秒～３５分钟； 将制备的大片镀镍铝片裁剪为镀镍铝极耳时，大片镀镍铝片的面积是镀镍铝极耳的３倍至１００００倍，且镀镍铝极耳的宽度是１毫米至２００毫米之间的任意宽度；这里的镀镍铝极耳的尺寸满足以下关系：长度＞宽度＞厚度。...
【技术特征摘要】
1.一种浸锌-二次电镀法制备镀镍铝极耳的方法，其特征在于先制备大片镀镍铝片，再将大片镀镍铝片裁剪为镀镍铝极耳；制备大片镀镍铝片由浸锌-两步电镀步骤组成：以1000ml计，浸锌溶液的配方如下：ZnSO4 80g～150g，FeCl3·6H2O 0.5g～5g，NiSO4·6H2O 30g～60g，Na3C6H5O7·2H2O 10g～30g，NaKC4H4O6·4H2O 120g～240g，NaOH 100g～240g，NaNO3 0.5g～10g；以1000ml计，二次电镀的第一次镀镍的溶液配方如下：NiSO4·6H2O 200g～400g，NiCl2·6H2O 20g～100g，H3BO3 20g～50g，十二烷基硫酸钠0.01g～12g，初级光亮剂0.1g～5g，次级光亮剂0.05g～2g，镀液温度45℃～75℃，pH 3.2～5.2；以1000ml计，二次电镀的第二次镀镍的溶液配方如下：NiSO4·6H2O 240g～300g，NiCl2·6H2O 2g～20g，H3BO3 35g～55g，MgSO4·7H2O 30g～50g，表面活性剂0.01g～12g，镀液温度50℃～70℃，镀液pH 3.1～5.5；二次电镀的电流为不对称方波、不对称正弦波、不对称余弦波、不对称三角波或者脉冲波之一，或者是上述两种电流波形组合成的一种电流波形；电流频率为0.1Hz～10000Hz，占空比为1/100～10000/100，电流密度为0.01A/dm2～2.5A/dm2，电镀时间为0.1秒～35分钟；将制备的大片镀镍铝片裁剪为镀镍铝极耳时，大片镀镍铝片的面积是镀镍铝极耳的3倍至10000倍，且镀镍铝极耳的宽度是1毫米至200毫米之间的任意宽度；这里的镀镍铝极耳...
【专利技术属性】
技术研发人员：童庆松，曾宝珊，黄行康，郑华杰，林燕燕，陈梅蓉，施继成，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]
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