[发明专利]一种含镍钴合金镀层的镀镍铜材及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种含镍钴合金镀层的镀镍铜材及其制备方法和应用，属于电池制造技术领域。本发明所述镀镍铜材从内到外依次包括纯铜、镍钴铜合金层、镍钴合金层、镍层；其中镍钴铜合金层的厚度为0.2～0.6μm，镍钴合金层的厚度为0.2～0.6μm，镍层的厚度为0.6～2.6μm。本发明以活化的纯铜为基材，采用脉冲电源进行电镀，通过先在低电流密度下镀镍钴合金，然后在含有高可焊性镀镍添加剂的电解液中进行高电流密度镀镍，电镀完成后，辅以与电镀工艺相匹配的退火处理和除氢热处理，得到镀层结合力强、耐腐蚀、抗折叠、易焊接的镀镍铜材。本发明所制备的镀镍铜材用于高倍率锂离子电池镀镍铜带极耳时，其性能远优于同类产品。本发明制备工艺简单可控，便于实现产业化生产。

主权项

一种含镍钴合金镀层的镀镍铜材，其特征在于：所述镀镍铜材从内到外依次包括纯铜、镍钴铜合金层、镍钴合金层、镍层；所述纯铜为带材，其纯度≥99.9%、厚度为0.05~0.4mm；所述镍钴铜合金层是通过所述纯铜与镍钴合金层相互热扩散得到的；所述镍钴合金层的晶粒尺寸为50~100nm；所述镍钴合金层中，钴的质量为镍钴合金层总质量的0.5~2%；所述镍层的晶粒尺寸为100~600nm；所述镍钴铜合金层、镍钴合金层、镍层的总厚度大于1μm小于等于3μm；所述含镍钴合金镀层的镀镍铜材的制备方法，包括下述步骤：步骤一以活化的纯铜为阴极，以含Ni离子、Co离子的溶液做为镀液，采用脉冲电源进行电镀，在阴极得到Cu/NiCo材料；所述Cu/NiCo材料中，NiCo合金呈层状均匀分布在纯铜表面，所述NiCo合金的厚度为0.2~0.6μm；所述镍钴合金中，钴的质量为镍钴合金总质量的0.5~2%；电镀时，控制镀液的pH值为3.2~3.8，控制阴极的电流密度为2~4A/dm2；步骤二以步骤一所得Cu/NiCo材料为阴极，采用含Ni离子、高可焊性镀镍添加剂的溶液作为电镀液，采用脉冲电源进行电镀，得到Cu/NiCo/Ni材料；所述Cu/NiCo/Ni材料中镍层的厚度为0.8~2.8μm；所述高可焊性镀镍添加剂配方为：糖精10~20g/L，丙炔基二乙胺甲酸钠5~15g/L、双苯磺酰亚胺1~2g/L，丙烯基磺酸钠5~10g/L；电镀时，控制镀液的pH值为3.5~4.5，控制阴极的电流密度为5~10A/dm2；步骤三在还原气氛下，将步骤二所得Cu/NiCo/Ni材料在450~650℃进行退火处理，得到Cu/CuNiCo/ NiCo /Ni材料；步骤四将步骤三所得Cu/CuNiCo/ NiCo /Ni材料置于真空气氛下，在200~300℃进行热处理，得到所述镀镍铜材。