[发明专利]一种用作电池外壳的镀覆含钴纳米线的多层复合薄膜的钢带及其制备方法

权利要求书

1.一种用作电池外壳的镀覆含钴纳米线的多层复合薄膜的钢带，其特征在于，以钢带为基底(1)，在钢带两面分别镀覆多层膜；在钢带对应于形成电池壳体外表面的一侧镀覆的多层膜的外底层(2)是晶粒尺寸为50～100nm，厚度为0.1～1.0μm的纳米晶镍-钴合金镀层；外中间层(3)是晶粒尺寸为0.2～0.5μm，厚度为0.5～2μm的微米晶镍镀层；外表层(4)是晶粒尺寸为20～50nm，厚度为0.1～0.5μm的纳米晶镍-钴合金镀层；在钢带对应于形成电池壳体内表面的一侧镀覆的多层膜的内底层(5)是晶粒尺寸为50～100nm，厚度为0.1～1.0μm的纳米晶镍-钴合金镀层；内中间层(6)是晶粒尺寸为0.2～0.5μm，厚度为0.5～2μm的微米晶镍镀层；内表层(7)是晶粒尺寸为50～100nm，厚度为0.1～1.0μm的含钴纳米线的镍复合镀层。

2.根据权利要求1所述的钢带，其特征在于，所述的含钴纳米线的镍复合镀层中钴纳米线直径为20～40nm，长度为0.5～1μm。

3.根据权利要求1所述的钢带，其特征在于，所述的含钴纳米线的镍复合镀层中钴纳米线含量为0.5～5wt％。

4.根据权利要求1或2或3所述的钢带，其特征在于，所述的含钴纳米线的镍复合镀层中钴纳米线的含量为2wt％。

5.根据权利要求1所述的钢带，其特征在于，所述的外底层(2)、外表层(4)和内底层(5)的钴含量为0.5～5wt％。

6.根据权利要求1或5所述的钢带，其特征在于，所述的外底层(2)、外表层(4)和内底层(5)的钴含量为2wt％。

7.制备权利要求1所述的一种用作电池外壳的镀覆有含钴纳米线的多层复合薄膜的钢带，其特征在于，以低碳钢带为基底(1)，通过脉冲电镀的方式在低碳钢带两面镀覆一层镍-钴合金镀层；然后通过直流电镀的方式在钢带两面表面镀覆一层镍镀层；通过脉冲喷射电镀的方式在钢带构成电池壳体外表面的一侧表面镀覆一层镍-钴合金镀层；最后通过脉冲电镀的方式在钢带构成电池壳体内表面的一侧表面镀覆一层含钴纳米线的镍复合镀层。

8.根据权利要求7所述的钢带的制备方法，其特征在于：

[1]钢带镀前表面预处理；

[2]在预处理后的钢带两侧脉冲电镀纳米晶镍-钴合金镀层

镀液组成： 

NiSO₄·7H₂O     180～300g/L；

NiCl₂·6H₂O     40～60g/L；

CoSO₄·7H₂O     1～15g/L；

H₃BO₃           25～35g/L；

香豆素          0.05～0.15g/L；

甲醛            0.2～0.3ml/L；

脉冲电镀工艺参数：

平均电流密度：3～6A/dm²；

pH值：        3.5～4.5；

i_on：         5～50ms；

i_off：        5～250ms；

温度：        40～60℃；

阳极：        镍钴合金板；

[3]直流电镀微米晶镍镀层

镀液组成：

NiSO₄·7H₂O    250～300g/L；

NiCl₂·6H₂O    30～50g/L；

硼酸           30～50g/L；

直流电镀工艺参数：

电流密度：3～6A/dm²；

PH值：    3.5～4.5；

温度：    40～60℃；

阳极：    镍板；

温度：    40～60℃；

[4]钢带构成电池壳体外表面的一侧表面脉冲喷射电镀纳米晶镍-钴合金层镀液组成：NiSO₄·7H₂O     180～300g/L；

      NiCl₂·6H₂O     40～60g/L；

      CoSO₄·7H₂O     1～15g/L；

      硼酸            25～35g/L；

      烯丙基磺酸钠    0.4～2g/L； 

      丁炔二醇        0.4～0.5ml/L；

      糖精            0.8～1g/L；

脉冲喷射电镀工艺参数：峰值电流密度：47～82A/dm²；

                      占空比：      15～25％；

                      镀液喷速：    1000～1500L/h；

                      PH值：        2.5～3.5；

                      温度：        55～65℃；

                      阳极：        镍-钴合金管；

[5]钢带构成电池壳体内表面的一侧表面脉冲电镀含有钴纳米线的镍复合镀层；

[6]将镀好的钢带用蒸馏水冲洗干净，然后烘干；

[7]将镀好的钢带置于150～200℃条件下保温，以除去在电镀过程中镀层中产生的氢。