CN108168476A - 一种预镀镍电池钢壳镀镍层厚度的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种预镀镍电池钢壳镀镍层厚度的测量方法，包括如下步骤：1)、切取试样：2)、清洗试样：3)、制样：4)、镶嵌：5)、切割磨抛：6)、浸蚀:7)、测量：将步骤6)侵蚀好的试样放入扫描电子显微镜中，根据不同的要求测量不同区域位置的镀层厚度，同时根据需要观察镍跟钢铁基体结合情况进行分析研究。本发明相比X射线荧光光谱分析方法，能非常精确的测出电池壳不同区域的镀层厚度，特别的，解决了在冲压过程中变形最剧烈的拐角部位X射线荧光光谱分析方法无法精确测量其镀层厚度的问题。

Description

一种预镀镍电池钢壳镀镍层厚度的测量方法

技术领域

本发明涉及一种预镀镍电池钢壳镀镍层厚度的测量方法。

背景技术

预镀镍电池钢壳是一种预先在钢带表面镀镍后再进行冲压成型的电池壳，其一般用于动力锂电池的电芯的外壳，冲压后电池钢壳内外表面上的镀层厚度分布直接影响动力锂电池的使用寿命，根据技术需要，需要对冲压成型后电池钢壳内外表面的镀层厚度分布情况进行测量。

目前，镀层厚度测量的方法分为两种，一种是利用测厚仪器来测量，比如X射线荧光光谱分析；还有就是对试样制样后、通过光学显微镜或电子扫描显微镜进行测量。现有技术中，X射线荧光光谱分析法的主要缺点是：仪器采用的标样对测量结果的准确性影响很大，所以测量结果的不确定度较大；而且由于预镀镍电池钢壳底部形状不规则，故也无法用X射线荧光光谱分析法来测量电池壳圆柱跟底部交接拐角处的镀层厚度。而拐角处的镀层的分布情况是冲压后是镀镍电池钢壳的薄弱点，属于需要重点关注的区域。而采用光学显微镜或者电子扫描显微镜进行测量试样的制作则是测量结果准确与否关键环节。目前的技术是在镀镍层上加镀别的金属来保护镀镍层，再制成切片测镀层厚度，这种方法在客户处难以实现。而且目前没有查询到对于预镀镍电池钢壳冲压成型后的镀层扫描电镜截面试样的制作的专门方法。镀镍电池钢壳冲压成型后内外表面的镀层扫描电镜截面试样制样方法的相关操作具体操作步骤、方法都没有标准，在没有具体统一操作标准的情况下，就无法保证测量结果的准确度。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种能够通过一次制样测量出冲压后电池壳下半部整个区域的镀层分布情况，为改善冲压工艺以及客户提供真实准确镀层的测量数据。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种预镀镍电池钢壳镀镍层厚度的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、切取试样：把整个电池钢壳从圆柱底部向上预定长度位置处，利用精密线切割设备对电池钢壳进行切割，并保留电池钢壳的带底座部分圆柱筒作为测量的试样，并用千分尺测量带底座部分圆柱筒的上中下三个位置的直径，取平均值并做好记录；

2)、清洗试样：将带底座部分圆柱筒的试样放入装有酒精溶液的烧杯中，然后放入超声波清洗机上清洗若干分钟后拿出，并将试样烘干；

3)、制样：用胶水在带底座部分圆柱筒的试样内表面涂上一层厚度为0.5～1mm，宽度为10～15mm的覆盖区域，等3～5分钟后，利用聚氨脂棒将带底座部分圆柱筒的开口处封口，并标记胶水的具体位置；

4)、镶嵌：将步骤3)制作好的试样横着放入自动镶嵌机内，并确保试样在位于涂了胶水的那个面要平行于自动镶嵌机的内腔底座，且试样外表面要与内腔底座直接接触；然后慢慢倒入导电镶嵌粉，当整个试样完全覆盖上导电镶嵌粉后开始镶嵌；

5)、切割磨抛：将步骤4)镶嵌好的试样从自动镶嵌机中取出，并观察试样与自动镶嵌机内腔底座接触的那一面是否露出电池壳外壁；如果能看到电池壳，则不用再处理，如果没有看到电池壳，则需要放在抛光机下垂直于磨抛机稍微磨一下让电池壳露出；然后根据步骤1)测量出来的直径大小，再利用精密线切割设备从露出电池壳那一端与端面平行切取比试样半径大1～2mm的圆柱体；将聚氨脂棒去掉，然后在试样的横截面上位于涂有胶水的区域再加涂一层厚度为0.5～1mm的胶水，等待3～5分钟后，利用磨光机边用千分尺测圆柱体的高度，并在接近半径值的时候用抛光机慢慢抛光，最后当试样达到电池壳半径处时停止抛光；

6)、浸蚀:用质量百分比为0.5％的硝酸酒精对步骤5)抛光好的试样按照一般金相浸蚀的方法进行金相浸蚀，吹干；

7)、测量：将步骤6)侵蚀好的试样放入扫描电子显微镜中，根据不同的要求测量不同区域位置的镀层厚度，同时根据需要观察镍跟钢铁基体结合情况进行分析研究。

进一步的，步骤3)中的覆盖区域为过圆柱中心线的垂直于底部的切面两边区域。

本发明的有益效果：本发明相比X射线荧光光谱分析方法，能非常精确的测出电池壳不同区域的镀层厚度，特别的，解决了在冲压过程中变形最剧烈的拐角部位X射线荧光光谱分析方法无法精确测量其镀层厚度的问题。同时相比别的对不同区域分别取样切片方法，本发明提供的制样方法可操作性强，节省导电镶嵌粉，镶嵌的方法保证了垂直度高提高了整个测量结果的精确度，同时能一次制样就能够测量整个电池壳冲压过程中变形最剧烈的底部区域的镀层质量情况，节约了对不同区域分别取样制样的时间。

附图说明

图1为本发明的钢壳镀镍层在扫描电子显微镜下的结构示意图。

具体实施方式

切取试样：把整个电池钢壳从圆柱底部向上30mm处利用精密线切割设备的圆柱筒，切割时夹具夹在电池壳上半部，防止损伤要测量的带底部的下半部，保留带底座部分，用千分尺测量带底座部分圆柱筒的上中下三个位置的直径取平均值并做好记录。

清洗试样：将含有底座的试样放入装有酒精溶液的烧杯中，然后放入超声波清洗机上清洗五分钟；拿出的时穿戴一次性的实验手套，将试样放在吹风机下烘干。

制样：用502将电池壳内表面涂上一层0.5～1mm厚的，宽10～15mm的覆盖区域在过圆柱中心线的垂直于底部的切面两边，等3～5分钟后，利用聚氨脂棒将圆筒开口处封口，记住涂了502的具体位置。

镶嵌：将上面制好的样横着放入自动镶嵌机内，放入时需要保证涂了502的那个面要平行于镶嵌机的内腔底座，同时电池壳外表面要与内腔底座直接接触。慢慢倒入导电镶嵌，倒入过程中要注意防止电池壳发生位移，把整个电池壳完全覆盖上导电镶嵌粉后开始镶嵌。

切割磨抛：将镶嵌好的试样从镶嵌机中取出，观察与内腔底座接触的那一面时候露出电池壳外壁。如果能看到外壳说明不用再处理，如果没有看到则需要放在抛光机下垂直于磨抛机稍微磨一下让外壳露出，但是要注意不能磨掉电池壳。根据第一步测量出来的直径利用精密线切割设备，从露出外壳那一端，与端面平行切取比半径大1～2mm厚的圆柱体。将聚氨脂棒去掉，然后在横截面上原来涂有502的区域再加涂一层0.5～1mm厚的502，等3～5分钟后；利用磨光机边用千分尺测圆柱高度，在接近半径值的时候用抛光机慢慢抛光，最后试样达到电池壳半径处时停止抛光。

浸蚀:用质量百分比0.5％硝酸酒精对抛光好试样按照一般金相浸蚀的方法金相浸蚀，吹干。

测量：将侵蚀好的试样放入扫描电子显微镜中，根据不同的要求测量不同区域位置的镀层厚度，同时根据需要也可以观察镍跟钢铁基体结合情况进行分析研究，图1为本发明的钢壳镀镍层在扫描电子显微镜下的结构示意图。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种预镀镍电池钢壳镀镍层厚度的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、切取试样：把整个电池钢壳从圆柱底部向上预定长度位置处，利用精密线切割设备对电池钢壳进行切割，并保留电池钢壳的带底座部分圆柱筒作为测量的试样，并用千分尺测量带底座部分圆柱筒的上中下三个位置的直径，取平均值并做好记录；

2)、清洗试样：将带底座部分圆柱筒的试样放入装有酒精溶液的烧杯中，然后放入超声波清洗机上清洗若干分钟后拿出，并将试样烘干；

3)、制样：用胶水在带底座部分圆柱筒的试样内表面涂上一层厚度为0.5～1mm，宽度为10～15mm的覆盖区域，等3～5分钟后，利用聚氨脂棒将带底座部分圆柱筒的开口处封口，并标记胶水的具体位置；

4)、镶嵌：将步骤3)制作好的试样横着放入自动镶嵌机内，并确保试样在位于涂了胶水的那个面要平行于自动镶嵌机的内腔底座，且试样外表面要与内腔底座直接接触；然后慢慢倒入导电镶嵌粉，当整个试样完全覆盖上导电镶嵌粉后开始镶嵌；

5)、切割磨抛：将步骤4)镶嵌好的试样从自动镶嵌机中取出，并观察试样与自动镶嵌机内腔底座接触的那一面是否露出电池壳外壁；如果能看到电池壳，则不用再处理，如果没有看到电池壳，则需要放在抛光机下垂直于磨抛机稍微磨一下让电池壳露出；然后根据步骤1)测量出来的直径大小，再利用精密线切割设备从露出电池壳那一端与端面平行切取比试样半径大1～2mm的圆柱体；将聚氨脂棒去掉，然后在试样的横截面上位于涂有胶水的区域再加涂一层厚度为0.5～1mm的胶水，等待3～5分钟后，利用磨光机边用千分尺测圆柱体的高度，并在接近半径值的时候用抛光机慢慢抛光，最后当试样达到电池壳半径处时停止抛光；

6)、浸蚀:用质量百分比为0.5％的硝酸酒精对步骤5)抛光好的试样按照一般金相浸蚀的方法进行金相浸蚀，吹干；

7)、测量：将步骤6)侵蚀好的试样放入扫描电子显微镜中，根据不同的要求测量不同区域位置的镀层厚度，同时根据需要观察镍跟钢铁基体结合情况进行分析研究。

2.如权利要求1所述的一种预镀镍电池钢壳镀镍层厚度的测量方法，其特征在于，步骤3)中的覆盖区域为过圆柱中心线的垂直于底部的切面两边区域。