CN111086291A - 一种电池封装连接材料及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池封装连接材料的技术领域，公开了一种电池封装连接材料及其加工工艺，该加工工艺包括以下步骤：原材料选取、复合、抛光处理、退火处理、镀镀层、二次退火处理；本发明提供的电池封装连接材料的加工工艺，充分利用金属的塑性变形与金属间的原子扩散原理，通过一定的机械咬合将不锈钢与纯铜结合为一体，加工至一定厚度后表面镀镍/锌。该发明制作出的产品不但保证不锈钢镀镍/锌焊接性好的特点，还具有高的导电性能；同时通过调整不锈钢和纯铜的厚度比例可以得到不同的导电性，灵活性高，适用性广，满足多样化使用需求。

Description

一种电池封装连接材料及其加工工艺
技术领域
本发明涉及电池封装连接材料的技术领域，尤其是一种电池封装连接材料及其加工工艺。
背景技术
电池封装过程中，需要用到封装连接片，封装连接片是用来连接电芯和电池的接线端子的，封装连接片要求有良好的导电性能，这样的话，需要供电的用电设备只需连接接线端子，电芯就可以为用电设备进行供电；目前，常用的制作封装连接片的材料为304不锈钢镀镍/锌，基材304不锈钢的韧性好，折弯变形能力强而不出现断裂，表面的镀层镍/锌镀层，主要是提高材料的焊锡性能，能够将电池的电量通过引出端合理释放。但现有的这种电池封装连接材料导电性较差，内阻高，发热量大，电能损失大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池封装连接材料及其加工工艺，旨在解决现有技术中电池封装连接材料导电性较差的问题。
本发明是这样实现的，一种电池封装连接材料的加工工艺，包括以下步骤：
原材料选取：选取厚度为0.4-0.6mm、宽度为100-150mm的不锈钢带，选取厚度为2.0-4.0mm、宽度为100-150mm的纯铜带，所述不锈钢带和纯铜带的状态均为软态，所述不锈钢带的硬度为140-160HV0.2，所述纯铜带的硬度为70-80HV0.2；
复合：将选取好的不锈钢带和纯铜带进行压延复合，同时给所述不锈钢带提供一定的热能，所述不锈钢带温度控制在700-800℃，同时给所述纯铜带提供一定的热能，所述纯铜带温度控制在300-400℃，使所述不锈钢带和所述纯铜带复合为一体得到复合带材；
抛光处理：将复合带材进行表面抛光处理，除去复合过程中复合带材表面产生的杂物；
退火处理：对经过抛光处理后的复合带材进行退火处理，退火温度为850-920℃；
镀镀层：将经退火处理后的复合带材镀上镀层得到成品带材，所述镀层的材料为锌或镍；
二次退火处理：对成品带材进行退火处理，退火温度为850-920℃。
进一步地，在所述复合：将选取好的不锈钢带和纯铜带进行压延复合，同时给所述不锈钢带提供一定的热能，所述不锈钢带温度控制在700-800℃，同时给所述纯铜带提供一定的热能，所述纯铜带温度控制在300-400℃，使所述不锈钢带和所述纯铜带复合为一体得到复合带材的步骤之前，所述加工工艺还包括以下步骤：
清洁处理：将选取好的不锈钢带和纯铜带进行表面清洁处理。
进一步地，所述清洁处理：将选取好的不锈钢带和纯铜带进行表面清洁处理的步骤，具体包括以下步骤：
通过抛光设备对选取好的不锈钢带和纯铜带进行表面抛光除杂、除氧化；
通过烘干设备对抛光除杂、除氧化的不锈钢带和纯铜带进行表面干燥处理。
进一步地，在所述复合：将选取好的不锈钢带和纯铜带进行压延复合，同时给所述不锈钢带提供一定的热能，所述不锈钢带温度控制在700-800℃，同时给所述纯铜带提供一定的热能，所述纯铜带温度控制在300-400℃，使所述不锈钢带和所述纯铜带复合为一体得到复合带材的步骤中，通过压力复合机对不锈钢带和纯铜带进行压延复合，所述压力复合机中通入有惰性气体(N2)或者氨分解气体(N2、H2)，以保证所述不锈钢带以及纯铜带进行压延复合时的还原环境。
进一步地，在所述退火处理：对经过抛光处理后的复合带材进行退火处理，退火温度为850-920℃的步骤之后，所述加工工艺还包括以下步骤：
压延处理：通过多辊轧制机对经退火处理后的复合带材进行多次压延处理，直至达到所需的厚度要求。
进一步地，所述镀层的厚度为3-5μm。
进一步地，在所述二次退火处理：对成品带材进行退火处理，退火温度为850-920℃的步骤之后，所述加工工艺还包括以下步骤：
分切处理：对经退火处理的成品带材进行分切处理得到所需宽度的成品，对所述成品的侧面进行表面抛光处理，对所述成品的分切面进行钝化处理。
本发明还提供了一种电池封装连接材料，该电池封装连接材料由上面所述的加工工艺加工得到。
与现有技术相比，上述提供的电池封装连接材料的加工工艺，充分利用金属的塑性变形与金属间的原子扩散原理，通过一定的机械咬合将不锈钢与纯铜结合为一体，加工至一定厚度后表面镀镍/锌。该发明制作出的产品不但保证不锈钢镀镍/锌焊接性好的特点，还具有高的导电性能；同时通过调整不锈钢和纯铜的厚度比例可以得到不同的导电性，灵活性高，适用性广，满足多样化使用需求。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的一种电池封装连接材料的加工工艺的流程示意图；
图2是本发明第二实施例提供的一种电池封装连接材料的加工工艺的流程示意图；
图3是本发明第二实施例提供的步骤S11的流程示意图；
图4是本发明第三实施例提供的一种电池封装连接材料的加工工艺的流程示意图；
图5是本发明第四实施例提供的一种电池封装连接材料的加工工艺的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
图1为本发明第一实施例提供的一种电池封装连接材料的加工工艺的流程示意图，请参考图1，该加工工艺包括以下步骤：
S1、原材料选取：选取厚度为0.4-0.6mm(例如0.4mm、0.5mm或者0.6mm)、宽度为100-150mm(例如100mm、125mm或者150mm)的不锈钢带，选取厚度为2.0-4.0mm(例如2.0mm、3.0mm或者4.0mm)、宽度为100-150mm(例如100mm、125mm或者150mm)的纯铜带，所述不锈钢带和纯铜带的状态均为软态，所述不锈钢带的硬度为140-160HV0.2(例如140HV0.2、150HV0.2或者160HV0.2)，所述纯铜带的硬度为70-80HV0.2(例如70HV0.2、75HV0.2或者80HV0.2)。
S2、复合：将选取好的不锈钢带和纯铜带进行压延复合，同时给所述不锈钢带提供一定的热能，所述不锈钢带温度控制在700-800℃，例如700℃、750℃或者800℃，同时给所述纯铜带提供一定的热能，所述纯铜带温度控制在300-400℃，例如300℃、350℃或者400℃，使所述不锈钢带和所述纯铜带复合为一体得到复合带材；以复合后得到的复合带材进行90°来回折断后端面不分离作为复合的合格标准。
优选地，在步骤S2中，通过压力复合机对不锈钢带和纯铜带进行压延复合，同时为了保证选取好的纯镍带和纯铜带之间的洁净度，所述压力复合机中通入有惰性气体(N2)或者氨分解气体(N2、H2)，以保证所述不锈钢带以及纯铜带进行压延复合时的还原环境。
S3、抛光处理：将复合带材进行表面抛光处理，除去复合过程中复合带材表面产生的杂物。
具体地，将经步骤S2复合一体的复合带材在抛光处理机进行表面抛光处理，除去复合过程中复合带材表面产生的杂物，以便后续加工过程中消除产品表面缺陷(如划伤、压痕、凹坑等)。
S4、退火处理：对经过抛光处理后的复合带材进行退火处理，退火温度为850-920℃。
本实施例中，退火温度范围为850-920℃，例如850℃、885℃或者920℃；具体地，通过复合过程中变形量的不同可选定合适的退火温度；该退火处理的主要目的是通过材料间原子的扩散使相交界面结合的更为紧密，加强产品的复合强度。
S5、镀镀层：将经退火处理后的复合带材镀上镀层得到成品带材，所述镀层的材料为锌或镍；以镀层强度均匀不发生脱落为合格标准。
通过对复合带材表面镀锌或镍，提高了复合带材的焊锡性能，便于复合带材与电芯和接线端子焊接，能够实现将电芯的电量通过接线端子合理释放。
优选地，所述镀层的厚度为3-5μm，这一厚度可以充分满足焊锡的需求，又不浪费资源。
S6、二次退火处理：对成品带材进行退火处理，退火温度为850-920℃。
具体地，在光亮式退火炉以920℃、2m/min工艺对成品进行退火处理，通过二次退火处理，能够加强镀层的结合力及表面质量。
上述提供的一种电池封装连接材料的加工工艺，充分利用金属的塑性变形与金属间的原子扩散原理，通过一定的机械咬合将不锈钢与纯铜结合为一体，加工至一定厚度后表面镀镍/锌。该发明制作出的产品不但保证不锈钢镀镍/锌焊接性好的特点，还具有高的导电性能；同时通过调整不锈钢和纯铜的厚度比例可以得到不同的导电性，灵活性高，适用性广，满足多样化使用需求。
基于本发明第一实施例，提出本发明的第二实施例，图2为本发明第二实施例提供的一种电池封装连接材料的加工工艺的流程示意图，请参考图2，在所述步骤S2之前，所述加工工艺还包括以下步骤：
S11、清洁处理：将选取好的不锈钢带和纯铜带进行表面清洁处理。
经过步骤S11对不锈钢带和纯铜带的清洁处理后，然后执行步骤S2，这样可以大大提高不锈钢带和纯铜带的结合面的强度，提高不锈钢带和纯铜带的复合效果。
具体地，图3为本发明第二实施例提供的步骤S11的流程示意图，参考图3，步骤S11具体包括以下步骤：
S111、通过抛光设备对选取好的不锈钢带和纯铜带进行表面抛光除杂、除氧化；这样可以去除不锈钢带和纯铜带表面的杂质以及金属氧化物。
S112、通过烘干设备对抛光除杂、除氧化的不锈钢带和纯铜带进行表面干燥处理；这样可以保持不锈钢带和纯铜带表面干燥，避免了存在水迹/水斑等质量隐患。
基于本发明第二实施例，提出本发明的第三实施例，图4为本发明第三实施例提供的一种电池封装连接材料的加工工艺的流程示意图，参考图4，在所述步骤S4之后，所述加工工艺还包括以下步骤：
S41、压延处理：通过多辊轧制机对经退火处理后的复合带材进行多次压延处理，直至达到所需的厚度要求。
具体地，通过在4辊轧制机上进行往返轧制压延，共轧制25道次，轧制得到的产品厚度为0.3mm。控制好轧制环境，确保产品表面无质量缺陷生成。
基于本发明第三实施例，提出本发明的第四实施例，图5为本发明第四实施例提供的一种电池封装连接材料的加工工艺的流程示意图，参考图5，在步骤S6之后，该加工工艺还包括以下步骤：
S7、分切处理：对经退火处理的成品带材进行分切处理得到所需宽度的成品，对所述成品的侧面进行表面抛光处理，对所述成品的分切面进行钝化处理。
本发明还提供了一种电池封装连接材料，该电池封装连接材料由上面所述的加工工艺加工得到。
上述提供的一种电池封装连接材料，通过一定的机械咬合将不锈钢与纯铜结合为一体，加工至一定厚度后表面镀镍/锌。该材料不但保证不锈钢镀镍/锌焊接性好的特点，还具有高的导电性能；同时通过调整不锈钢和纯铜的厚度比例可以得到不同的导电性，灵活性高，适用性广，满足多样化使用需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电池封装连接材料的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
原材料选取：选取厚度为0.4-0.6mm、宽度为100-150mm的不锈钢带，选取厚度为2.0-4.0mm、宽度为100-150mm的纯铜带，所述不锈钢带和纯铜带的状态均为软态，所述不锈钢带的硬度为140-160HV0.2，所述纯铜带的硬度为70-80HV0.2；
复合：将选取好的不锈钢带和纯铜带进行压延复合，同时给所述不锈钢带提供一定的热能，所述不锈钢带温度控制在700-800℃，同时给所述纯铜带提供一定的热能，所述纯铜带温度控制在300-400℃，使所述不锈钢带和所述纯铜带复合为一体得到复合带材；
抛光处理：将复合带材进行表面抛光处理，除去复合过程中复合带材表面产生的杂物；
退火处理：对经过抛光处理后的复合带材进行退火处理，退火温度为850-920℃；
镀镀层：将经退火处理后的复合带材镀上镀层得到成品带材，所述镀层的材料为锌或镍；
二次退火处理：对成品带材进行退火处理，退火温度为850-920℃。
2.如权利要求1所述的一种电池封装连接材料的加工工艺，其特征在于，在所述复合：将选取好的不锈钢带和纯铜带进行压延复合，同时给所述不锈钢带提供一定的热能，所述不锈钢带温度控制在700-800℃，同时给所述纯铜带提供一定的热能，所述纯铜带温度控制在300-400℃，使所述不锈钢带和所述纯铜带复合为一体得到复合带材的步骤之前，所述加工工艺还包括以下步骤：
清洁处理：将选取好的不锈钢带和纯铜带进行表面清洁处理。
3.如权利要求2所述的一种电池封装连接材料的加工工艺，其特征在于，所述清洁处理：将选取好的不锈钢带和纯铜带进行表面清洁处理的步骤，具体包括以下步骤：
通过抛光设备对选取好的不锈钢带和纯铜带进行表面抛光除杂、除氧化；
通过烘干设备对抛光除杂、除氧化的不锈钢带和纯铜带进行表面干燥处理。
4.如权利要求1-3任意一项所述的一种电池封装连接材料的加工工艺，其特征在于，在所述复合：将选取好的不锈钢带和纯铜带进行压延复合，同时给所述不锈钢带提供一定的热能，所述不锈钢带温度控制在700-800℃，同时给所述纯铜带提供一定的热能，所述纯铜带温度控制在300-400℃，使所述不锈钢带和所述纯铜带复合为一体得到复合带材的步骤中，通过压力复合机对不锈钢带和纯铜带进行压延复合，所述压力复合机中通入有惰性气体(N2)或者氨分解气体(N2、H2)，以保证所述不锈钢带以及纯铜带进行压延复合时的还原环境。
5.如权利要求1所述的一种电池封装连接材料的加工工艺，其特征在于，在所述退火处理：对经过抛光处理后的复合带材进行退火处理，退火温度为850-920℃的步骤之后，所述加工工艺还包括以下步骤：
压延处理：通过多辊轧制机对经退火处理后的复合带材进行多次压延处理，直至达到所需的厚度要求。
6.如权利要求1所述的一种电池封装连接材料的加工工艺，其特征在于，所述镀层的厚度为3-5μm。
7.如权利要求5所述的一种电池封装连接材料的加工工艺，其特征在于，在所述二次退火处理：对成品带材进行退火处理，退火温度为850-920℃的步骤之后，所述加工工艺还包括以下步骤：
分切处理：对经退火处理的成品带材进行分切处理得到所需宽度的成品，对所述成品的侧面进行表面抛光处理，对所述成品的分切面进行钝化处理。
8.一种电池封装连接材料，其特征在于，所述电池封装连接材料由权利要求1-7任意一项所述的加工工艺加工得到。
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