[01316119]微/纳米晶镍—钴二元合金电池外壳材料的研制

现代电池已广泛应用于电子、信息、交通、机械、国防等诸多领域,成为涉及国计民生、国家安全所不可或缺的动力源。电池行业的快速发展,必然需要有大量的高性能电池外壳材料。我们课题组研制的覆镍深冲钢带填补了国内空白,用该产品直接冲制的电池钢壳克服了传统“滚镀”钢壳的次品率高、生产效率低等缺点。国外新近的研究表明,采用Ni-Co合金镀层替代目前的单一镍镀层,能够使无汞电池的贮存时间提高到8年,电性能提高30%～50%。因此,进一步研制微/纳米晶Ni-Co合金深冲钢带电池外壳材料的发展前景十分广阔。 本项目主要技术路线：低碳钢带预处理→连续电沉积微/纳米晶镍—钴二元合金（脉冲喷射结晶形核机理）→镀层组织精整（轧制）→界面处理（温度场、成份浓度分布模拟计算）→微/纳米二元合金薄膜 工艺技术方面研究内容：（1）研发微/纳米晶镍—钴二元合金镀层的电沉积工艺方案,并对工艺—结构—性能之间的关系进行系统研究;（2）研发微/纳米晶镍—钴二元合金镀层冷/热加工工艺方案,并探讨冷/热加工工艺与镀层结构和性能之间的关系。设备工装方面研究内容对已有的纳米晶镍中试生产线进行改造,实现微/纳米晶镍—钴二元合金的连续生产。 性能机理方面的研究：（1）微/纳米晶镍—钴二元合金镀层电结晶机理研究,包括成核过程和晶粒长大过程;（2）微/纳米晶镍—钴二元合金镀层的微结构、热稳定性、耐蚀性及其腐蚀机理研究;（3）微/纳米晶镍—钴二元合金镀层组织精整工艺研究;（4）界面处理技术研究。 本项目采用微/纳米晶镍—钴二元合金深冲钢带材的连续电沉积制备技术,通过界面处理和组织精整的方法,满足各种深冲加工的需要,能实现涂层和基体同步延伸。该产品的耐腐蚀性能好,运用在电池外壳上可以使成品高质量电池的存储电性能得到极大提高。 项目执行期间,共申报了12项国家专利,6篇发明专利,6篇实用新型专利,其中5篇已经授权。培养2名硕士研究生,发表了2篇学术论文。已经建成了一条200mm宽的中试生产线,并已投产,年产能为1200吨。目前在建一条600mm宽的示范生产线,计划年度建成投产。