专利名称:电池正负极连接件的制造工艺的利记博彩app
技术领域:
本发明涉及电器元件的制造工艺,尤其涉及一种电池正负极连接件的制造工艺。
背景技术:
目前,电池正负极连接件加工工艺路线为电镀素材→冲压制程→清洗→包装→入库,为“先镀再冲”式工艺,电镀生产100万件产品需要电镀1200KG原材料,需4天时间;对先电镀过的材料再进行冲压冲制,因此电镀材料会给模具和产品造成很多品质异常,制程中冲速必须比较缓慢,生产100万产品大约需3天以上;冲制后还需要再清洗,100万产品大约需要1天时间;包装需2天,完成整个流程需要1个星期左右。
现有技术工艺方法存在以下问题①电镀素材是镀镍,素材和电镀层接合后材质会有很大的变化,电镀后的材料比素材本身的硬度高,在冲制过程中模具容易磨损,产品表面会出现毛边、毛刺、压伤等品质异常状况,导致模具稳定性不好;②电镀素材后再冲制,产品会有很多断切面,底材也会露出较多表面,在存放过程中铁材遇空气后容易生锈,导致产品不良报废;而产品本身的使用寿命也会缩短,③电镀素材所耗费的原料和加工成本较高,电镀素材冲制时所切下的废料,浪费电镀原料,同时电镀生产效率也比较低,造成电镀加工成本较高,生产制程主要以卷料方式进行,冲压制程中品质异常或模具故障时,生产制程的产品不能满足自动线要求,导致报废率上升,产品的成本加大。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供电池正负极连接件的先进制造工艺,通过优化工艺步骤,从而模具的稳定性,提高制件的综合性能。
本发明的目的通过以下技术方案来实现电池正负极连接件的制造工艺,其特征在于包括以下步骤①冲压送料、冲制、收料;②电镀首先在40~70℃的温度范围、20~65A的电流范围内进行阴极和阳极电解除油;用40~60℃水进行水洗;再活化处理;接着于15~50A、50~65℃、PH值3.8~4.5的条件下在镍电镀液中进行镀镍;用纯水进行水洗;然后用50~60℃热纯水进行水洗;烘干,收料;③包装。
上述的电池正负极连接件的制造工艺,步骤②的电镀,首先在55℃、25A条件下进行阴极和阳极电解除油;用60℃热纯水进行水洗;再活化处理;接着于30A、55℃、PH值4.0的条件下在镍电镀液中进行镀镍;用纯水进行水洗;然后用55℃热纯水进行水洗;烘干,收料。
上述的电池正负极连接件的制造工艺,镀镍电镀液按180~260g/L硫酸镍、40g/L硼酸、25g/L氯化镍调配而成。
本发明技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在①本发明技术方案采用“先冲再镀”式工艺,对于冲制素材,其材质本身不发生变化,在冲制过程中模具磨损减少,产品品质较稳定,模具稳定性较强,生产效益提升20%;②冲制后电镀冲切面露底材面降低到最低点,在存放过程中生锈现象减少到25%,满足密着性测试,延长了产品的使用寿命;同时还提高了焊接性能;③冲制后电镀所耗费的原料减少冲制过程中如果品质不良时或未达到每盘数量要求时,冲压可及时处理,不会再流入到电镀过程中去,减少了电镀成本;在电镀制程中如果品质不良,在满足每盘数量,可以分盘包装,将不良品数扣出,报废率显著降低;④冲制后电镀工艺改进简化了一个清洗环节,节省了生产成本。
具体实施例方式
本发明电池正负极连接件的主要工艺路线可以表示为素材冲压制程→电镀→包装→入库。具体包括以下步骤①冲压送料、冲制、收料;②电镀首先在40~70℃的温度范围、20~65A的电流范围内进行阴极和阳极电解除油;用40~60℃热纯水进行水洗;再活化处理;接着于15~50A、50~65℃、PH值3.8~4.5的条件下在镍电镀液中进行镀镍;用纯水进行水洗;然后用50~60℃热纯水进行水洗;烘干,收料;③包装。
采用“先冲再镀”式工艺方式,对于冲制素材,其材质本身不发生变化,在冲制过程中模具磨损减少。冲切面露底材面降低到最低点,满足密着性测试要求。冲制过程中如果品质不良时或未达到每盘数量要求时,冲压可及时处理,不会再流入到电镀过程中去;在电镀制程中如果品质不良,在满足每盘数量,可以分盘包装,将不良品数扣出;同时还提高了焊接性能。冲制后电镀,工艺改进简化了清洗环节。
对于电镀工艺,影响电镀工艺的主要因素有基材、除油、水洗、活化、镀镍工序。
电池正负极连接件的基材通常为铁材质。对于除油,电解除油剂通过电流达到清洗作用,电解除油剂的主要作用并不在于清除油污,电解除油剂是用来去除某些特定的东西。
除油之后增长水洗时间,增加空气搅拌,逆流水洗等方法来提高水洗效率。
适合镀镍基材的多成份性,需要正确的活化每一种成份,选择正确的活化效果非常重要。除净表面的油污后,就需要除净所有的氧化物,以使镀层和基底之间形成正确的原子状态的结合。活化工艺最常见的是硫酸、盐酸,酸及其浓度取决于基材金属的类型和表面状况。通过一些简单的试验就能确定针对特定用途的最佳活化工艺。
镀镍工序镍镀层分为半光亮镍(又称低应力镍或哑镍)和光亮镍两种。主要底层,镀层厚度按照IPC-6012标准规不低于2~2.5μm。镍镀层具有均匀细致、孔隙率低、延展性好等特点,而且低应力镍具有宜于钎焊或压焊的功能。
镀镍机理在阴极上,镀液中的镍离子获得电子沉积出镍原子,同时伴有少量氢气析出。虽然Ni的标准电极电位很低,但由于氢的过电位以及镀液中镍离子的浓度、温度、pH等操作条件的影响,阴极上析出氢极少,这时镀液的电流效率可达98%以上。当pH很低时,会有大量氢气析出,此时阴极上无镍沉积。在阳极上,镀镍使用可溶性镍阳极,阳极的主反应为金属镍的电化学溶解,当阳极电流密度过高,电镀液中又缺乏阳极活化剂时,阳极将发生钝化并伴有氧气析出,当镀液中有氯离子存在时,也可能发生析出氯气的反应,阳极上金属镍电化学溶解使镍离子不断进入溶液,从而提供了阴极电沉积所需的镍离子。但当阴极面积不够大或镀液中活化剂不够时,将导致阳极钝化而析出氧。
镀镍电镀液的配制过程①在备用槽中,用热去离子水溶解计量的硫酸镍、氯化镍和计量1/2的硼酸。②加热至50~65℃,加活性炭3g/L,搅拌2h,静置2h,过滤,将无炭粒的溶液转入已清洗干净的工作槽中。③搅拌下,加入其余量硼酸,调pH到3.0,在50~65℃下,用瓦楞形阴极,在0.3~0.5A/dm2下电解,直至阴极板上镀层颜色均匀一致为止。一般通电量需达4Ah/L。调pH及液位,分析镀液成分。试镀。如果所用硫酸镍、氯化镍等材料纯度低,则需在加活性炭之前,先加H2O21~3ml/L,搅拌半小时,加热至65℃,保持半小时,再加活性炭并继续按步骤进行。电镀液的配方优选180~260g/L硫酸镍、40g/L硼酸、25g/L氯化镍进行调配。
电镀液各成分作用主盐硫酸镍是镀镍溶液的主要成分,在镀镍中,控制Ni2+浓度55~75g/L。提高主盐浓度,可以提高镀层的沉积速度,并能使允许电流密度范围扩大,但主盐浓度太高会导致镀液分散能力降低。主盐浓度降低导致镀层沉积速度降低,严重时会导致高电流区镀层烧焦。为了保证阳极正常溶解,防止阳极钝化,镀液中需要阳极活化剂,镍的卤族化合物如氯化镍、溴化镍等可以作为镍阳极活化剂。氯化镍浓度不能太高,否则会使镀层应力增加,一般以氯化镍不大于30g/L为宜。缓冲剂硼酸是镀镍溶液最好的缓冲剂。它可以将镀液的酸度控制在一定范围之内,为了达到最佳缓冲效果,硼酸浓度不能低于30g/L,最好保持在40~50g/L。添加剂的加入,改善了镀液的阴极极化,使镀层均匀细致并具有半光亮镍的光泽,同时改善了镀液的分散能力。添加剂的主要成分是应力消除剂,由于添加剂的加入,降低了镀层的内应力,随着添加剂的浓度变化,可以使镀层内应力由张应力改变为压应力;能起到这种作用的材料有如萘磺酸、对甲苯磺酰胺、糖精等。添加剂成分选配合适,可以使镀层均匀细致有光泽并且可焊性好。润湿剂能降低镀液的表面张力,使表面张力降至35~37dyn/cm,这有利于消除镀层的针孔、麻点。
操作条件pH控制在3.8~4.6为宜。当pH一定时,随着电流密度增加,电流效率也增加。pH高,镍的沉积速度快,但pH太高将导致阴极附近出现碱式镍盐沉淀,从而产生金属杂质的夹杂,使镀层粗糙、毛刺和脆性增加。pH低些,镀层光泽性好,但pH太低导致阴极电流效率降低,沉积速度降低,严重时阴极大量析氢,镀层难以沉积。使用可溶性阳极的镀液,随着电极过程的进行,镀液pH逐渐升高。使用不溶性阳极的镀液,由于阳极析氧,使镀液中OH-浓度减少,从而pH会降低。操作温度对镀层内应力影响较大,提高温度可降低镀层内应力,当温度在10~35℃时,镀层内应力有明显降低,到60℃以上,镀层内应力稳定。一般维持操作温度50~65℃为宜。镀液操作温度的升高,提高了镀液中离子的迁移速度,改善了溶液的电导,从而改善了镀液的分散能力和深镀能力,使镀层分布均匀。同时温度升高也可以允许使用较高的电流密度,这对高速电镀极为重要。电流密度在达到最高的允许电流密度之前,阴极电流效率随电流密度的增加而增加。在正常的操作条件下,当阴极电流密度4A/dm2时,电流效率可达97%,而镀层外观和延展性都很好。搅拌能有效地清除浓差极化,保证电极过程持续有效地进行,同时也有利于阴极表面产生的少量氢气很快逸出,减少可能出现的针孔、麻点。搅拌方式可采用镀液连续过滤、阴极移动和空气搅拌,或者选择其中的两者相配合。对于高速镀镍,其电流密度高达20A/dm2以上,为了更好的清除浓差极化,应配有镀液喷射的专用设备。镀液连续过滤是必要的,它可及时清除镀液中的机械杂质,又能保持镀液流动。
综上所述,本发明技术方案采用“先冲再镀”式工艺,在冲制过程中模具磨损减少,产品品质较稳定;冲切面露底材面降低到最低点,有效消除存放过程中的生锈现象,延长产品的使用寿命;冲制后电镀所耗费的原料减少,明显降低了电镀成本;工艺改进简化了清洗环节;产生了良好的经济效益和社会效应。
以上仅是本发明的具体应用范例,对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案,均落在本发明权利保护范围之内。
权利要求
1.电池正负极连接件的制造工艺,其特征在于包括以下步骤——①冲压送料、冲制、收料;②电镀首先在40~70℃的温度范围、20~65A的电流范围内进行阴极和阳极电解除油;用50~70℃热纯水进行水洗;再活化处理;接着于15~50A、50~65℃、PH值3.8~4.6的条件下在镍电镀液中进行镀镍;用纯水进行水洗;然后用50~60℃热纯水进行水洗;烘干,收料;③包装。
2.根据权利要求1所述的电池正负极连接件的制造工艺,其特征在于步骤②的电镀,首先在55℃、25A条件下进行阴极和阳极电解除油;用60℃热纯水进行水洗;再活化处理;接着于30A、55℃、PH值4.0的条件下在镍电镀液中进行镀镍;用纯水进行水洗;然后用55℃热纯水进行水洗;烘干,收料。
3.根据权利要求1或2所述的电池正负极连接件的制造工艺,其特征在于所述镍电镀液按180~260g/L硫酸镍、40g/L硼酸、25g/L氯化镍调配而成。
全文摘要
本发明涉及电池正负极连接件的制造工艺,包括以下步骤①冲压送料、冲制、收料;②电镀首先在40~70℃的温度范围、20~65A的电流范围内进行阴极和阳极电解除油;用50~70℃热纯水进行水洗;再活化处理;接着于15~50A、50~65℃、pH值3.8~4.6的条件下在镍电镀液中进行镀镍;用纯水进行水洗;然后用50~60℃热纯水进行水洗;烘干,收料;③包装。本发明采用“先冲再镀”式工艺,在冲制过程中模具磨损减少,产品品质较稳定;冲切面露底材面降低到最低点,有效消除存放过程中生锈现象;冲制后电镀所耗费的原料减少,明显降低了电镀成本;工艺改进简化了清洗环节,经济效益和社会效应显著。
文档编号C25D3/02GK1976096SQ20061016123
公开日2007年6月6日 申请日期2006年12月15日 优先权日2006年12月15日
发明者李金龙 申请人:苏州海创电子有限公司