一种电池钢壳用钢带的镀镍方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池钢壳领域,具体说是一种电池钢壳用钢带的镀镍方法。
【背景技术】
[0002]电镀是在盛有电镀液的镀槽中,用经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,阴阳两极分别与直流电源的负极和正极联接,从而对待镀件进行加工的工艺。在电镀过程中,电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、PH调节剂和添加剂等水溶液组成。通电后,电镀液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时,阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。
[0003]现有的电镀方式分为挂镀、滚镀、连续镀和刷镀等方式,主要与待镀件的尺寸和批量有关。挂镀适用于一般尺寸的制品,如汽车的保险杠,自行车的车把等。滚镀适用于小件,如紧固件、垫圈、销子等。连续镀适用于成批生产的线材和带材。刷镀适用于局部镀或修复。
[0004]当前,我国电池钢壳生产厂家较多,技术门槛较低,均生产低档电池,这种电池钢壳一般采用滚镀法进行镀镍,即先冲成壳后统一滚镀镍。这种方法加工的电池钢壳镀层不均匀,壳体防护性能较差,价格低廉,且没有相应电镀处理环保措施。目前,国内也有已经公开的钢带的镀镍方法,但是在电镀的过程中镀镍方式均采用单一的镀镍方法来进行,其生产出来的产品镀层间的结合力不好,易产生镀层脱镍的现象,因此通过现有方法生产的镀镍电池钢壳,对不同客户的产品要求很难达到。另外,现有方法由于生产效率较低(一般速度在5米/秒以内),工业用电和人力成本大大增加,导致产品成本居高不下。
【发明内容】
[0005]针对上述问题,本发明提供一种镀层均匀、牢固的电池钢壳用钢带的镀镍方法。
[0006]本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:一种电池钢壳用钢带的镀镍方法,其按以下步骤进行:
(1)钢带通过缓冲坑放卷;
(2)除去钢带表面的油污;
(3)依次进行循环水洗、活化、循环水洗;
(4)预镀镍、回收;
(5)镀暗镍、回收;
(6)依次进行循环水洗、活化、循环水洗;
(7)半光镀镍; (8)全光镀镍;
(9)依次进行回收、循环水洗、烘干、收卷。
[0007]进一步地,步骤(3)、(6)、(9)中的循环水洗过程均为:工作槽内的工件经水洗后,废水回流至母槽,母槽内的废水通过循环栗输送至过滤器,过滤器对废水过滤,再将过滤后的水输送至工作槽对工件再次水洗,从而形成循环水洗;母槽上开设有向其内补充纯水的纯水入口,过滤器过滤后的杂质通过排空阀排出。
[0008]进一步地,步骤(I)中除去钢带表面的油污时先采用碱除油,再采用电化学除油。
[0009]进一步地,碱除油时采用50—70g/L Na0H、20—40g/L Na2C03、30—50g/L Na3P04、
0.5mol/L表面活性剂,温度保持60—70°C。
[0010]进一步地,电化学除油时采用35— 55g/L Na0H、20— 40g/L Na2CO3,20—40g/LNa3PO4,电流密度为3 — ΙΟΑ/dm2,温度保持60—70 °C。
[0011]进一步地,步骤(3)中的活化处理在室温下进行,采用30--80g/L分析纯盐酸;步骤(6)中的活化处理在室温下进行,采用30-60g/L分析纯硫酸。
[0012]进一步地,预镀镍时采用130— 190g/L Ni2SO4,20—40g/L NiCl2,30—50g/LH3BO3,电流密度为1.5—2.5A/dm2,pH值保持1.0—2.0,温度保持35—45°C,溶液波美度为14—17。
[0013]进一步地,镀暗镍时采用260— 300g/L Ni2SO4,25—45g/L NiCl2,30—50g/LH3BO3,电流密度为1.5—5.0A/dm2,pH值保持3.8—4.3,温度保持45—55°C,溶液波美度为19 一 23;镀暗镍次数可根据客户要求的产品质量确定,每次镀暗镍均可采用上述条件。
[0014]进一步地,半光镀镍时采用260— 300g/L Ni2SO4,25—45g/L NiCl2,30—50g/LΗ3Β03、0.4mol/L主光剂、0.5mol/L辅光剂、5.0moI/L柔软剂、2.0moI/L润湿剂,电流密度为
1.5—5.0A/dm2,pH值保持3.8—4.3,温度保持45—55°C,溶液波美度为19一23 ;半光镀镍次数可根据客户要求的产品质量确定,每次半光镀镍均可采用上述条件。
[0015]进一步地,全光镀镍时采用260— 300g/L Ni2S04、15 — 30g/L NiCl2,30—50g/LH3BO3,5.5mol/L 柔软剂、0.7mol/L 主光剂,电流密度为 1.5—5.0A/dm2, pH 值保持 3.8—
4.3,温度保持45—55°C,溶液波美度为19—23。全光镀镍次数可根据客户要求的产品质量确定,每次全光镀镍均可采用上述条件。
[0016]本发明与现有技术相比,将镀镍分为四个阶段进行,即预镀镍、镀暗镍、半光镀镍、全光镀镍,其优点是:电镀时进行了低电流密度预镀镍,可降低镍离子的沉积速率,减少镀层表面的孔隙率,使镀层与钢带之间的结合力更好,增强钢带的耐腐蚀性;镀暗镍用作打底镀层,增加镀层的结合力,减小镀层的孔隙率;同时由于增加了半光镍和全光镍,可以较好的根据客户要求来调整产品表面的亮度;还可以提高生产的效率,目前最快可以达到30米/秒,在目前材料成本和人力成本增大的今天,大大降低了单位的生产成本,提高产品在市场的竞争力。
【具体实施方式】
[0017]一种电池钢壳用钢带的镀镍方法,其按以下步骤进行:
(I)钢带通过缓冲坑放卷;缓冲坑在连接换卷时可以起到缓冲的作用,不需要停机或者降速来进行接带工作。
[0018](2)除去钢带表面的油污;除去钢带表面的油污时先采用碱除油,再采用电化学除油;进行碱除油时,添加表面活性剂可以去除钢带表面易于除去的油污;电化学除油与碱性化学除油相似,但其主要依靠电解作用强化除油效果,电化学除油比碱除油更有效,速度更快,除油更彻底;碱除油与电化学除油相比可节约用电。
[0019](3)依次进行循环水洗、活化、循环水洗,循环水洗均可采用纯水洗,至少活化后应采用纯水洗;水洗的作用是清洗上一个工序残留的碱性溶液,提高下一个工序的工作效率;活化是进一步去除表面残留的药液,对钢带表面进行进一步的清洗,提高镀层与钢带的结合力。
[0020](4)预镀镍、回收;使用低电流密度加电方式进行预镀镍,可降低镍离子的沉积速率,减少镀层的孔隙率,提高镀层与钢带的结合力。
[0021](5)镀暗镍、回收;使用高电流密度加电方式进行镀暗镍,可增加镍离子的沉积速度,提高生产的效率,增加镀层的结合力,进一步减小镀层的孔隙率。
[0022](6)依次进行循环水洗、活化、循环水洗;循环水洗均可采用纯水洗,至少活化后应采用纯水洗;这样对钢带表面进行进一步的清洗,进一步提高镀层与镀层之间的结合力。
[0023](7)半光镀镍;使用高电流密度加电方式进行半光镀镍,增加镍离子的沉积速度,提尚生广的效率;同时添加光壳剂,可调整链层的壳度。
[0024](8)全光镀镍;使用高电流密度加电方式进行全光镀镍,进一步增加镍离子的沉积速度,提高生产的效率;同时添加光亮剂,可进一步调整镀层的亮度。
[0025](9)依次进行回收、循环水洗,可清除钢带上的残留物质,提高产品质量,再进行烘干、收卷,即可进行电池壳的生产。
[0026]在本发明中,上述的循环水洗过程均为:工作槽内的工件经水洗后,废水回流至母槽,母槽内的废水通过循环栗输送至过滤器,过滤器对废水过滤,再将过滤后的水输送至工作槽对工件再次水洗,从而形成循环水洗;母槽上开设有向其内补充纯水的纯水入口,过滤器过滤后的杂质通过排空阀排出;这样可节约用水,减少加工成本,达到环保节能的目的。
[0027]本发明进行碱除油时采用50—70g/L Na0H、20—40g/L Na2CO3,30—50g/L Na3PO4,
0.5mol/L表面活性剂,温度保持60—70°C ;电化学除油时采用35— 55g/L Na0H、20— 40g