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文档简介
(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(72)发明人全南旭雷春梅杨细平丛文华李帅(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214HO1M4/66(2006.01)适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔及了适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔及其沉积在阴极辊表面上,通过剥离得到铁镍合金热处理室中对所述铁镍合金箔进行不超过600℃,疆题21.适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将阳极板和阴极辊在电解槽中分开设置,将电解质溶液添加到电解槽中,向电解质溶液中施加电流,以将铁镍合金沉积在阴极辊表面上,再通过剥离得到铁镍合金箔;其中,所述电解质溶液包括铁盐溶液、镍盐溶液、添加剂和纯水,所述添加剂由应力缓的铁盐溶液、5-50g/L的镍盐溶液、1.0-3.0g/L的应力缓和剂、15.0-30.0g/L的pH值稳定剂、0.1-3.0g/L的Fe还原剂、10.0-25.0g/L的导电助剂和0.1-1.0g/L的润湿剂;(2)在电泳池中利用氧化镁电泳液对所述铁镍合金箔进行电泳,以在铁镍合金箔上形成氧化镁涂层,酸溶液清洗后再对所述铁镍合金箔进行电化学氟化处理,以在氧化镁涂层上形成氟化层;(3)在热处理室中对所述铁镍合金箔进行不超过600℃的热处理,冷却后得到铁镍合金2.根据权利要求1所述的适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,其特征在于,所述电解质溶液的温度为45-65℃,施加的电流密度为6-10A/dm2,所述电解质溶液的流量为20-40m3/hr,所述电解质溶液通过硫酸和碳酸钠调整pH,pH=2.0-3.0。3.根据权利要求1所述的适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,其特征所述铁盐为硫酸铁、氯化铁或碳酸铁中的任意一种;所述镍盐为硫酸镍、氯化镍、氢氧化镍或碳酸镍中的任意一种;所述应力缓和剂为糖精钠、1,4丁二醇、二苯磺酰亚胺、丙烯磺酸钠或2-丙基庚醇中的任意一种;所述pH值稳定剂为硼酸、硼酸钠或氮化硼中的任意一种;所述Fe还原剂为葡萄糖、抗坏血酸、葡萄糖酸钠或甘氨酸中的任意一种;所述导电助剂为氯化钠、硫酸钠、碳酸钠或柠檬酸钠中的任意一种;所述润湿剂为琥珀酸钠、十二烷基苯磺酸钠或羟乙基磺酸钠中的任意一种。4.根据权利要求3所述的适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,其特征所述铁盐为硫酸铁,所述镍盐为硫酸镍,所述应力缓和剂为糖精钠,所述pH值稳定剂为酸铁含量为43.2g/L,硫酸镍含量为18.6g/L,糖精钠含量为2.8g/L,硼酸含量为30g/L,抗坏血酸含量为2.9g/L,氯化钠含量为23.8g/L,琥珀酸钠含量为1.0g/L。5.根据权利要求1所述的适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,其特征在于,所述在电泳池中利用氧化镁电泳液对所述铁镍合金箔进行电泳的过程中:所述氧化镁电泳液包括5-20g/L的氧化镁粉末、3-8g/L和异丙醇溶液、0.3-0.8g/L的分散剂以及纯水;所述电泳的条件:电压40-80V,电流密度5-15mA/cm2,时间20-40s,温度20-30℃;电泳后对所述铁镍合金箔进行烘干处理,165-200℃,5-15min。6.根据权利要求1所述的适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,其特征在于,所述酸溶液为10-12wt%的稀盐酸溶液或稀硫酸溶液。37.根据权利要求1所述的适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,其特征采用三电极体系,利用铁镍合金箔作为工作电极、Ag/AgC1作为参比电极、铂片作为对电极,电解液为0.10-0.15mol/L氟化铵溶液,pH=4.0-4.2;电解条件:电压2-5V,电流密度5-15mA/cm2,温度15-25℃,处理时间10-30s。8.根据权利要求1所述的适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,其特征在于,所述热处理温度为400-600℃,热处理时间为5-30min,冷却后施加振动,振动频率1000-5000Hz,振幅0.05-0.2mm,振动时间为5-20min。9.适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔,其特征在于,由权利要求1-8任一所述的适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法制备获得。10.根据权利要求9所述的适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔,其特征在于,所述4技术领域[0001]本发明涉及铁镍合金箔制备技术领域,更具体地说,它涉及适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔及其制备方法。背景技术[0002]随着全固态电池技术的不断发展,市面上多家二次电池企业正积极开展全固态电池的研究。与使用液态电解质的普通锂电池相比,全固态电池无需使用防止液体电解质流动的隔膜,可直接用固态电解质填充该位置,从而实现更高的体积密度和能量密度。此外,全固态电池受温度变化影响较小,具有优异的物理、化学稳定性,同时还拥有不易燃烧爆炸、无电解液泄漏干涸及热稳定性高等安全优势。在低温环境下,全固态电池的固态电解质离子导电率优于液态电解质,能够维持较高的电量输出,极大提升了低温环境下的续航性[0003]然而,在硫化物系全固态电池的应用过程中,传统用作负极集流体的铜材料易被硫化物腐蚀,因此技术人员正在研究将铁镍因瓦铁镍合金箔作为替代材料。但现有技术制备的因瓦铁镍合金箔往往因内应力问题导致材料卷曲,使得在负极集流体上涂覆活性物质的生产工艺中无法实现均匀涂覆,严重影响了正常生产。[0004]因此,如何能够解决卷曲问题、适用于全固态电池的高质量铁镍因瓦铁镍合金箔,成为亟待解决的技术问题。[0005]本发明提供适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔及其制备方法,解决现有技术中能够解决卷曲问题、适用于全固态电池的高质量铁镍因瓦铁镍合金箔的技术问题。[0006]本发明通过以下技术方案来实现上述目的:第一方面,本发明提供一种适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,包括以下步骤:(1)将阳极板和阴极辊在电解槽中分开设置,将电解质溶液添加到电解槽中,向电解质溶液中施加电流,以将铁镍合金沉积在阴极辊表面上,再通过剥离得到铁镍合金箔;其中,所述电解质溶液包括铁盐溶液、镍盐溶液、添加剂和纯水,所述添加剂由应力缓和剂、pH值稳定剂、Fe还原剂、导电助剂和润湿剂组成,所述电解质溶液中包括:10-100g/L的铁盐溶液、5-50g/L的镍盐溶液、1.0-3稳定剂、0.1-3.0g/L的Fe还原剂、10.0-25.0g/L的导电助剂和0.1-1.0g/L的润湿剂;(2)在电泳池中利用氧化镁电泳液对所述铁镍合金箔进行电泳,以在铁镍合金箔上形成氧化镁涂层,酸溶液清洗后再对所述铁镍合金箔进行电化学氟化处理,以在氧化镁涂层上形成氟化层;(3)在热处理室中对所述铁镍合金箔进行不超过600℃的热处理,冷却后得到铁镍合金箔。5[0007]进一步地,所述电解质溶液的温度为45-65℃,施加的电流密度为6-10A/dm2,所述电解质溶液的流量为20-40m3/hr,所述电解质溶液通过硫酸和碳酸钠调整pH,pH=2.0-3.0。所述铁盐为硫酸铁、氯化铁或碳酸铁中的任意一种;所述镍盐为硫酸镍、氯化镍、氢氧化镍或碳酸镍中的任意一种;所述应力缓和剂为糖精钠、1,4丁二醇、二苯磺酰亚胺、丙烯磺酸钠或2-丙基庚醇中的任意一种;所述pH值稳定剂为硼酸、硼酸钠或氮化硼中的任意一种;所述Fe还原剂为葡萄糖、抗坏血酸、葡萄糖酸钠或甘氨酸中的任意一种;所述导电助剂为氯化钠、硫酸钠、碳酸钠或柠檬酸钠中的任意一种;所述润湿剂为琥珀酸钠、十二烷基苯磺酸钠或羟乙基磺酸钠中的任意一种。所述铁盐为硫酸铁,所述镍盐为硫酸镍,所述应力缓和剂为糖精钠,所述pH值稳定剂为硼酸,所述Fe还原剂为抗坏血酸,所述导电助剂为氯化钠,所述润湿剂为琥珀酸钠,其中,硫酸铁含量为43.2g/L,硫酸镍含量为18.6g/L,糖精钠含量为2.8g/L,硼酸含量为30g/L,抗坏血酸含量为2.9g/L,氯化钠含量为23.8g/L,琥珀酸钠含量为1.0g/L。[0010]进一步地,所述在电泳池中利用氧化镁电泳液对所述铁镍合金箔进行电泳的过程所述氧化镁电泳液包括5-20g/L的氧化镁粉末、3-8g/L和异丙醇溶液、0.3-0.8g/L的分散剂以及纯水;所述电泳的条件:电压40-80V,电流密度5-15mA/cm2,时间20-40s,温度20-30℃;电泳后对所述铁镍合金箔进行烘干处理,165-200℃,5-15min。[0011]进一步地,所述酸溶液为10-12wt%的稀盐酸溶液或稀硫酸溶液。采用三电极体系,利用铁镍合金箔作为工作电极、Ag/AgCl作为参比电极、铂片作为对电极,电解液为0.10-0.15mol/L氟化铵溶液,pH=4.0-4.2;电解条件:电压2-5V,电流密度5-15mA/cm2,温度15-25℃,处理时间10-30s。[0013]进一步地,所述热处理温度为400-600℃,热处理时间为5-30min,冷却后施加振动,振动频率1000-5000Hz,振幅0.05-0.2mm,振动时间为5-20min。[0014]第二方面,本发明提出一种适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔,由上述适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法制备获得。[0016]本发明的有益效果在于:本发明适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,通过在电解液中添加特定配比的应力缓和剂、pH值稳定剂、Fe还原剂、导电助剂及润湿剂,成功解决了现有技术中因镍铁镍合金箔因内应力引起卷曲的问题。制备得到的铁镍合本发明方法中,通过添加剂调整、电泳氧化镁涂层、氟化层以及热处理工艺的协同作用,有效减小了铁镍合金箔的内部应力,氧化镁和氟化层均具有良好的化学稳定性和耐6腐蚀性,能够在铁镍合金箔表面形成一层致密的保护膜,隔离腐蚀性介质与合金箔的接触,从而减缓合金箔的腐蚀速度,提高其使用寿命,可以提高铁镍合金箔表面的耐磨性能,进一步减小卷曲度,再经过热处理后的铁镍合金箔,在常温下具有1100-1400MPa的拉伸强度和1.50%-3.50%的延伸率,且卷曲度不超过5mm。热处理使金属组织变得更细密,有效抑制了卷曲现象,解决了作为二次电池负极集流体材料在使用过程中可能出现的腐蚀问题,同时确保活性物质能够均匀涂覆,从而保证了铁镍合金箔的高产量和高质量;本发明制备的铁镍合金箔不含铜,避免了铜材料在硫化物系全固态电池中易被腐蚀的问题,使其成为硫化物系全固态电池负极集流体的理想核心材料。采用此工艺制备的硫化物系全固态电池与现有锂离子电池相比,具有更优异的规格和稳定性,是解决未来二次电池产业核心问题的创新产品。附图说明[0017]图1为利用电解质溶液合成铁镍合金箔的流程图。具体实施方式[0018]现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解,讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题,可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下,对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要,省略、替代或者添加各种过程或组件。另外,一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。[0019]本发明的至少一个实施例中公开了适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔及其适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,具体方法如下:(1)将阳极板和阴极辊在电解槽中分开设置,将电解质溶液添加到电解槽中,向电解质溶液中施加电流,以将铁镍合金沉积在阴极辊表面上,再通过剥离得到铁镍合金箔,该铁镍合金箔中铁含量55%-85%,镍含量15%-45%,铁镍合金箔厚度为1μm~10μm。[0020]参阅图1,通过电解沉积工艺制备铁镍合金箔,并添加特定比例的添加剂,能够有效控制合金的微观结构和表面形貌。电解质溶液中添加剂的精确配比是本发明的一个核心,能够显著降低铁镍合金箔的卷曲程度,提高其在电池制造过程中的适用性。[0021](2)在电泳池中利用氧化镁电泳液对铁镍合金箔进行电泳,以在铁镍合金箔上形成氧化镁涂层,酸溶液清洗后再对铁镍合金箔进行电化学氟化处理,以在氧化镁涂层上形成氟化层。[0022]通过电泳工艺在铁镍合金箔上获得氧化镁涂层,再通过电化学对铁镍合金箔进行氟化处理,利用氧化镁涂层和氟化层具有良好化学稳定性和耐腐蚀性,使其在铁镍合金箔表面形成一层致密的保护膜,隔离腐蚀性介质与合金箔的接触,从而减缓合金箔的腐蚀速度,提高其使用寿命,可以提高铁镍合金箔表面的耐磨[0023](3)在热处理室中对铁镍合金箔进行不超过600℃的热处理,冷却后得到铁镍合金[0024]热处理后的铁镍合金箔,在常温下具有1100-1400MPa的拉伸强度和1.50%-3.50%7的延伸率,且卷曲度不超过5mm。热处理使金属组织了作为二次电池负极集流体材料在使用过程中可能出现的腐蚀问题,同时确保活性物质能够均匀涂覆,从而保证了铁镍合金箔的高产量和高质量。用Ti,一方面,具有较好的耐腐蚀性:钛具有[0026]阳极板使用的Ti+Ir,一方面,具有较好的耐腐蚀性:与阴极辊一样,钛具有非常好化学稳定性,当正极板受到高电压或与电解液反应时,耐久性强;同时,使用的Ti+Ir具有较好的催化效果:铱可起到促进电化学反应的作用,可高效辅助电解液中的电化学反应。[0027]基于上述原因,上述材料在与电解质溶液的相互作用中发挥着重要作用,具有代表性的耐腐蚀性和电化学稳定性,使其成为制备过程中稳定高效的电极材料。电解液的化学环境极端,这些材料提供的耐久性和电化学特性对于确保制造效率和品质至关重要。50g/L的镍盐溶液、1.0-3.0g/L的应力缓和剂、15.0-30.0g/L的pH值稳定剂、0.1-3.0g/L的Fe还原剂、10.0-25.0g/L的导电助剂和0.1-1.0g/L的润湿剂;铁盐和镍盐对合金的沉积速率、晶粒大小和内应力有不同影响。通过选择合适的金属盐类型,可以优化合金的微观结构和力学性能。化镍或碳酸镍中的任意一种,应力缓和剂为糖精钠、1,4丁二醇、二或2-丙基庚醇中的任意一种,pH值稳定剂为硼酸、硼酸钠或氮化硼中的任意一种,Fe还原剂钠或柠檬酸钠中的任意一种,润湿剂为琥珀酸钠、十二烷基苯磺酸钠或羟乙基磺酸钠中的任意一种。[0030]电解质溶液通过硫酸和碳酸钠调整pH值,保持pH值2.0-3.0,调节pH值时,如pH值低于适宜值2.0-3.0,用碳酸钠将pH值提高到适宜范围,如pH值高于适宜值时,用硫酸将pH值降低到适宜范围。电解质溶液的温度为45-65℃,施加的电流密度为6-10A/dm2,电解质溶液流量为20-40m3/hr。电解质溶液温度、电流密度、流量和pH值控制,这些参数的优化设计能够确保电沉积过程稳定进行,得到均匀致密的合金沉积层。pH值的精确控制对于防止氢气析出和金属氢氧化物沉淀至关重要,能够提高电流效率和沉积质量。[0031]本发明另一优选实施例中,利用氧化镁电泳液对铁镍合金箔进行电泳,具体为:将铁镍合金箔置于电泳池中,氧化镁电泳液:5-20g/L的氧化镁粉末、3-8g/L和异丙醇溶液、0.3-0.8g/L的分散剂以及纯水;电泳的条件:电压40-80V,电流密度5-15mA/cm2,时间20-40s,温度20-30℃;电泳后对铁镍合金箔进行烘干处理,165-200℃,5-15min。采用三电极体系,利用铁镍合金箔作为工作电极、Ag/AgCl作为参比电极、铂片作8为对电极,电解液为0.10-0.15mol/L氟化铵溶液,pH=4.0-4.2;电解条件:电压2-5V,电流密度5-15mA/cm2,温度15-25℃,处理时间10-30s。[0033]本发明另一优选实施例中,在热处理室内进行热处理,热处理温度为400-600℃,热处理时间为5-30min,冷却后施加振动,振动频率1000-5000Hz,振幅0.05-0.2mm,振动时间为5-20min。在热处理过程中,如果温度和时间低于上述数值,则可能无法降低内部应力,如果高于上述数值,则会降低铁镍合金箔的拉伸强度。热处理过程通过提供适当的热能,促进金属原子重新排列,释放沉积过程中产生的内应力,同时促进晶粒长大和再结晶,优化合金的微观结构,提高合金的力学性能和稳定性,从而有效减少铁镍合金箔的卷曲现象。[0034]综上,本发明通过优化电解沉积工艺参数和添加剂配方,在箔片表面合成氧化镁涂层和氟化层,结合适当的热处理工艺,成功制备出适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔。该铁镍合金箔具有优异的力学性能、表面形貌和尺寸稳定性,能够显著提高全固态电池的制造效率和性能稳定性,具有重要的实用价值。[0035]下面结合实施例和对比例对本申请作进一步详细描述,有必要在此指出的是,以下具体实施例只用于对本申请进行进一步的说明,不能理解为对本申请保护范围的限制,该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。[0036]1.说明本发明所用方法如无特别说明均为本领域的技术人员所知晓的常规方法,所用的技术人员所知晓的常规仪器。[0037]2.方法2.1电解质溶液添加剂调整对铁镍合金箔的影响实施例1(1)将阳极板和阴极辊在电解槽中分开设置,将电解质溶液添加到电解槽中,向电解质溶液中施加电流,电解液温度为62±2℃,电流密度为8A/dm2,电解质溶液流量为30m3/hr,用硫酸和碳酸钠调整电解质溶液pH值保持在2.2±0.5,将铁镍合金沉积在阴极辊表面(2)在电泳池中利用氧化镁电泳液对铁镍合金箔进行电泳:电泳液:氧化镁粉末(纯度99%,粒径范围0.5-1μm)5g/L和异丙醇溶液,添加分散剂0.5g/L;电泳条件:电压60V,电流密度10mA/cm2,时间30s,温度25℃;形成均匀氧化镁层;烘干处理:170℃下10min,以在10wt%的稀盐酸溶液清洗后再对铁镍合金箔进行电化学氟化处理:利用铁镍合金箔作为工作电极、Ag/AgCl作为参比电极、铂片作为对电极,电解液为0.10mol/L氟化铵溶液,pH=4.0;电解条件:电压3V,电流密度10mA/cm2,温度20℃,处理时间10s,以在氧化镁涂层上形成氟化层,厚度为纳米级别;(3)在热处理室中对铁镍合金箔进行400℃的热处理30min,冷却后置于振动台上施加振动,振动频率1000Hz,振幅0.05mm,振动时间为10min,冷却后得到铁镍合金箔。[0038]本实施例电解质溶液中,硫酸铁含量为43.2g/L,硫酸镍含量为18.6g/L,糖精钠含量为1.1g/L,硼酸含量为15.5g/L,抗坏血酸含量为0.1g/L,氯化钠含量为11.6g/L,琥珀酸钠含量为0.2g/L。9本实施例适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,除添加量不同,铁镍合金箔的制备方法与实施例1相同。[0040]本实施例电解质溶液中,硫酸铁含量为43.2g/L,硫酸镍含量为18.6g/L,糖精钠含量为1.6g/L,硼酸含量为19g/L,抗坏血酸含量为0.7g/L,氯化钠含量为14.4g/L,琥珀酸钠含量为0.4g/L。本实施例适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,除添加量不同,铁镍合金箔的制备方法与实施例1相同。[0042]本实施例电解质溶液中,硫酸铁含量为43.2g/L,硫酸镍含量为18.6g/L,糖精钠含量为2.0g/L,硼酸含量为22.5g/L,抗坏血酸含量为1.5g/L,氯化钠含量为17.5g/L,琥珀酸钠含量为0.6g/L。本实施例适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,除添加量不同,铁镍合金箔的制备方法与实施例1相同。[0044]本实施例电解质溶液中,硫酸铁含量为43.2g/L,硫酸镍含量为18.6g/L,糖精钠含量为2.5g/L,硼酸含量为26g/L,抗坏血酸含量为2.1g/L,氯化钠含量为20.7g/L,琥珀酸钠含量为0.8g/L。本实施例适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,除添加量不同,铁镍合金箔的制备方法与实施例1相同。[0046]本实施例电解质溶液中,硫酸铁含量为43.2g/L,硫酸镍含量为18.6g/L,糖精钠含量为2.8g/L,硼酸含量为30g/L,抗坏血酸含量为2.9g/L,氯化钠含量为23.8g/L,琥珀酸钠含量为1.0g/L。适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,电解液温度为45±2℃,电流密度为10A/dm2,电解质溶液流量为30m3/hr,用硫酸和碳酸钠调整电解质溶液pH值保持在[0048]本实施例电解质溶液中,氯化铁含量为58g/L,氯化镍含量为33.6g/L,二苯磺酰亚胺含量为1g/L,硼酸钠含量为15g/L,葡萄糖含量为0.5g/L,硫酸钠含量为10g/L,十二烷基苯磺酸钠含量为0.1g/L。[0049]其余同实施例1。[0050]实施例7本实施例适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,电解液温度为62±2℃,电流密度为6A/dm2,电解质溶液流量为30m3/hr,用硫酸和碳酸钠调整电解质溶液pH值保持在2.2±0.5。[0051]本实施例电解质溶液中,硫酸铁含量为93.6g/L,碳酸镍含量为49.5g/L,2-丙基庚醇含量为2.5g/L,硼酸含量为26g/L,甘氨酸含量为2.1g/L,柠檬酸钠含量为20.7g/L,琥珀酸钠含量为0.8g/L。[0052]其余同实施例1。[0053]实施例8适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,电解液温度为50±2℃,电流密度为8A/dm2,电解质溶液流量为40m3/hr,用硫酸和碳酸钠调整电解质溶液pH值保持在2.5±0.5范围内;本实施例电解质溶液中,碳酸铁含量为61.7g/L,氢氧化镍含量为6.1g/L,丙烯磺酸钠含量为3g/L,氮化硼含量为30g/L,葡萄糖酸钠含量为3g/L,碳酸钠含量为25g/L,羟乙基磺酸钠含量为1g/L。[0054]其余同实施例1。本对比例适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,除添加量不同,铁镍合金箔的制备方法与实施例1相同。[0056]本对比例电解质溶液中,硫酸铁含量为43.2g/L,硫酸镍含量为18.6g/L,硼酸15.4g/L,抗坏血酸0.1g/L,氯化钠11.7g/L,琥珀酸钠1.0g/L。[0057]对比例2本对比例适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,除添加量不同,铁镍合金箔的制备方法与实施例1相同。[0058]本对比例电解质溶液中,硫酸铁含量为43.2g/L,硫酸镍含量为18.6g/L,硼酸22.5g/L,抗坏血酸1.5g/L,氯化钠17.5g/L,琥珀酸钠0.5g/L。[0059]对比例3本对比例适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,除添加量不同,铁镍合金箔的制备方法与实施例1相同。[0060]本对比例电解质溶液中,硫酸铁含量为43.2g/L,硫酸镍含量为18.6g/L,糖精钠2.0g/L,硼酸22.7g/L,抗坏血酸1.6g/L,氯化钠17.6g/L。[0061]对比例4本对比例适用于全固态电池的低卷曲铁镍合金箔的制备方法,除添加量不同,铁镍合金箔的制备方法与实施例1相同。[0062]本对比例电解质溶液中,硫酸铁含量为43.2g/L,硫酸镍含量为18.6g/L,糖精钠0.5g/L,硼酸7.8g/L,抗坏血酸0.05g/L,氯化钠5.0g/L,琥珀酸钠0.05g/L。[0063]对比例5本对比例适用于全固态电池的铁镍合金箔的制备方法,除添加剂组成不同外,其他制备条件与实施例8相同。[0064]本对比例电解质溶液中,碳酸铁含量为61.7g/L,氢氧化镍含量为6.1g/L,氮化硼含量为30g/L,葡萄糖酸钠含量为3g/L,碳酸钠含量为25g/L。本对比例中未添加丙烯磺酸钠作为应力缓和剂和羟乙基磺酸钠作为润湿剂,导致所得铁镍合金箔卷曲度超过5mm,且拉伸强度明显降低。[0065]对比例6本对比例适用于全固态电池的铁镍合金箔的制备方法,除添加剂含量不同外,其他制备条件与实施例8相同。11[0066]本对比例电解质溶液中,碳酸铁含量为61.7g/L,氢氧化镍含量为6.1g/L,丙烯磺酸钠含量为0.5g/L,氮化硼含量为10g/L,葡萄糖酸钠含量为0.05g/L,碳酸钠含量为5g/L,羟乙基磺酸钠含量为0.05g/L。本对比例中添加剂含量均低于标准值,导致所得铁镍合金箔[0067]效果验证:对实施例1-8及对比例1-5所示中所得铁镍合金箔的性能指标进行检[0068]表1:实施例1-8及对比例1-6所得铁镍合金箔的性能指标名称M面粗糙度Rz糙度Rz度(MPa率(%))))实施例185实施例284实施例3Q3实施例483实施例582实施例63实施例763实施例882对比例18对比例28对比例388对比例58对比例688[0069]注意:上述检测方法和仪器均为常规技术。[0070]通过对比表中实施例1-8与对比例1-6的实验数据,可以得出以下详细结论:实施例1:采用8A/dm2电流密度,S面和M面粗糙度分别为Ra:0.29μm/Rz:1.45μm和Ra:0.30μm/Rz:1.48μm,获得拉伸强度1155MPa、延伸率3.20%、卷曲度5mm的铁镍合金箔。该实施例展示了本发明方法能够制备具有良好表面质量和机械性能的低卷曲铁镍合金箔。[0071]实施例2:采用8A/dm2电流密度,S面和M面粗糙度分别为Ra:0.26μm/Rz:1.41μm和Ra:0.27μm/Rz:1.43μm,获得拉伸强度1219MPa、延伸率2.81%、卷曲度4mm的铁镍合比实施例1,拉伸强度提高,卷曲度降低。[0072]实施例3:采用8A/dm2电流密度,S面和M面粗糙度分别为Ra:0.25μm/Rz:1.39μm和面粗糙度进一步降低,拉伸强度继续提高,卷曲度进一步改善。[0073]实施例4:采用8A/dm2电流密度,S面和M面粗糙度分别为Ra:0.20μm/Rz:1.33μm和面质量显著提高,拉伸强度达到较高水平。[0074]实施例5:采用8A/dm2电流密度,S面和M面粗糙度分别为Ra:0.18μm/Rz:1.31μm和[0075]实施例6:采用10A/dm2电流密度,S面和M面粗糙度分别为Ra:0.27μm/Rz:1.38μm和在较高电流密度下,本发明方法仍能获得优良性能。[0076]实施例7:采用6A/dm2电流密度,S面和M面粗糙度分别为Ra:0.26μm/Rz:1.41μm和在较低电流密度下,本发明方法同样有效。[0077]实施例8:采用8A/dm2电流密度,S面和M面粗糙度分别为Ra:0.26μm/Rz:1.39μm和了本发明方法的稳定性和可重复性。[0078]对比例1:采用8A/dm2电流密度,S面和M面粗糙度分别为Ra:1.09μm/Rz:2.22μm和面粗糙度远超标准,拉伸强度显著降低,卷曲度严重,不适合作为全固态[0079]对比例2:采用8A/dm2电流密度,S面和M面粗糙度分别为Ra:0.98μm/Rz:2.09μm和Ra:1.08μm/Rz:2.11μm,获得拉伸强度843MPa、延伸率4.01%、卷曲度17mm的铁镍合然性能略优于对比例1,但仍远不及实施例。[0080]对比例3:采用8A/dm2电流密度,S面和M面粗糙度分别为Ra:0.78μm/Rz:1.97μm和Ra:0.99μm/Rz:2.04μm,获得拉伸强度983MPa、延伸率3.98%、卷曲度10mm的铁镍合金箔。拉伸强度有所提高,但卷曲度仍然过大。[0081]对比例4:采用8A/dm2电流密度,S面和M面粗糙度分别为Ra:0.64μm/Rz:1.81μm和Ra:0.84μm/Rz:1.85μm,获得拉伸强度778MPa、延伸率4.31%、卷曲度16mm的铁镍合金箔。拉伸强度反而低于对比例3,卷曲度仍然严重。[0082]对比例5:采用8A/dm2电流密度,S面和M面粗糙度分别为Ra:0.70μm/Rz:1.85μm和[0083]对比例6:采用8A/dm2电流密度,S面和M面粗糙度分别为Ra:0.45μm/Rz:1.65μm和Ra:0.48μm/Rz:1.70μm,获得拉伸强度1050MPa、延伸率3.85%、卷曲度8mm的铁镍合金箔。性能接近但仍不满足低卷曲度要求。[0084]综合分析表明,本发明方法通过精确控制添加剂种类及添加量,成功制备出表面粗糙度低(Ra<0.30μm,Rz<1.50μm)、拉伸强度高(1155-1381MPa)、卷曲度小(≤5mm)的铁镍合金箔,这些特性对全固态电池负极集流体的性能至关重要,特别是低卷曲特性能确保活性物质均匀涂覆,提高电池生产效率和质量。[0085]通过对比实施例1-8与对比例1-6的实验数据,可以得出以下结论:实施例1-8中,铁镍合金箔的拉伸强度均在1155-1381MPa范围内,明显高于对比例1-6中的691-1098MPa,表明本发明方法制备的铁镍合金箔具有更高的机械强度。[0086]实施例1-8的延伸率在1.56%-3.20%之间,低于对比例1-6的3.74%-4.66%,这表明本发明方法制备的铁镍合金箔具有适当的延展性,同时保持了高强度特性。[0087]最显著的差异在于卷曲程度,实施例1-8的卷曲度均在2-5mm范围内,而对比例1-6的卷曲度在7-20mm之间。这证明本发明方法制备的铁镍合金箔具有明显的低卷曲特性,这对于全固态电池的制造工艺至关重要。[0088]对比例1-6中,由于添加剂种类或添加量不符合本发明要求,导致铁镍合金箔性能下降,特别是卷曲度显著增加,这会影响后续电池制造过程中活性物质的均匀涂覆。[0089]实施例6-8表明,在不同电流密度(6-10A/dm2)条件下,只要保持适当的添加剂配比,都能获得低卷曲度的铁镍合金箔,证明本发明方法具有良好的工艺适应性。[0090]综上所述,本发明方法中添加剂的种类及添加量至关重要,是本发明的核心,只有在上述添加剂种类及添加量范围内,才能保证所制备铁镍合金箔的优异性能。如表1和表2所示,实施例1-8添加5种添加剂制备的铁镍合金箔,常温下拉伸强度为1100-1400MPa,热处理后常温下延伸率为1.5-3.5%,另外,可以确认卷曲程度为5mm以下。[0091]2.2涂层调整和热处理对铁镍合金箔的影响对比例7(1)将阳极板和阴极辊在电解槽中分开设置,将电解质溶液添加到电解槽中,向电解质溶液中施加电流,电解液温度为62±2℃,电流密度为8A/dm2,电解质溶液流量为30m3/hr,用硫酸和碳酸钠调整电解质溶液pH值保持在2.2±0.5,将铁镍合金沉积在阴极辊表面上,通过剥离得到铁镍合金箔;其中,电解质溶液中,硫酸铁含量为43.2g/L,硫酸镍含量为18.6g/L,糖精钠含量为2.8g/L,硼酸含量为30g/L,抗坏血酸含量为2.9g/L,氯化钠含量为23.8g/L,琥珀酸钠含量为1.0g/L。[0092](2)使用10wt%的稀盐酸溶液对铁镍合金箔清洗后,再对铁镍合金箔进行电化学氟0.10mol/L氟化铵溶液,pH=4.0;电解条件:电压3V,电流密度10mA/cm2,温度20℃,处理时间(3)在热处理室中对铁镍合金箔进行400℃的热处理30min,冷却后置于振动台上施加振动,振动频率1000Hz,振幅0.05mm,振动时间为10min,冷却后得到铁镍合金箔。[0093]该对比例相比较实施例5不包含氧化镁涂层。[0094]对比例8(1)将阳极板和阴极辊在电解槽中分开设置,将电解质溶液添加到电解槽中,向电解质溶液中施加电流,电解液温度为62±2℃,电流密度为8A/dm2,电解质溶液流量为30m3/hr,用硫酸和碳酸钠调整电解质溶液pH值保持在2.2±0.5,将铁镍合金沉积在阴极辊表面上,通过剥离得到铁镍合金箔;其中,电解质溶液中,硫酸铁含量为43.2g/L,硫酸镍含量为18.6g/L,糖精钠含量为2.8g/L,硼酸含量为30g/L,抗坏血酸含量为2.9g/L,氯化钠含量为23.8g/L,琥珀酸钠含量为1.0g/L。[0095](2)在电泳池中利用氧化镁电泳液对铁镍合金箔进行电泳:电泳液:氧化镁粉末(纯度99%,粒径0.8μm)5g/L和异丙醇溶液,添加分散剂0.度10mA/cm2,时间30s,温度25℃;形成均匀氧化镁层;烘干处理:170℃下10min,以在铁镍合(3)在热处理室中对铁镍合金箔进行400℃的热处理30min,冷却后置于振动台上施加振动,振动频率1000Hz,振幅0.05mm,振动时间为10min,冷却后得到铁镍合金箔。[0096]该对比例相比较实施例5不包含氟化层。[0097]对比例9(1)将阳极板和阴极辊在电解槽中分开设置,将电解质溶液添加到电解槽中,向电解质溶液中施加电流,电解液温度为62±2℃,电流密度为8A/dm2,电解质溶液流量为30m3/hr,用硫酸和碳酸钠调整电解质溶液pH值保持在2.2±0.5,将铁镍合金沉积在阴极辊表面上,通过剥离得到铁镍合金箔;其中,电解质溶液中,硫酸铁含量为43.2g/L,硫酸镍含量为18.6g/L,糖精钠含量为2.8g/L,硼酸含量为30g/L,抗坏血酸含量为2.9g/L,氯化钠含量为23.8g/L,琥珀酸钠含量为1.0g/L。[0098](2)在热处理室中对铁镍合金箔进行400℃的热处理30min,冷却后置于振动台上施加振动,振动频率1000Hz,振幅0.05mm,振动时间为10min,冷却后得到铁镍合金箔。[0099]该对比例相比较实施例5不包含氧化镁涂层和氟化层。[0100]对比例10(1)将阳极板和阴极辊在电解槽中分开设置,将电解质溶液添加到电解槽中,向电解质溶液中施加电流,电解液温度为62±2℃,电流密度为8A/dm2,电解质溶液流量为30m3/hr,用硫酸和碳酸钠调整电解质溶液pH值保持在2.2±0.5,将铁镍合金沉积在阴极辊表面(2)在电泳池中利用氧化镁电泳液对铁镍合金
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