[發明專利]一種用于鋰電池聯接鎳片的電阻焊電極的制備方法

有效

• 申請號: 201410550784.5
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104289830A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 牛立業;曹先杰;蔣小亮;李欣華;杜家榮;韓衛光;袁新民;郭慧祥
• 申請（專利權）人: 中鋁洛陽銅業有限公司
• 主分類號: B23K35/40
• 分類號: B23K35/40;B23K11/30;C22C9/00;C22F1/08
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技術領域

本發明屬于有色金屬加工技術領域，涉及到汽車電阻焊電極、電池(鎳氫電池、鋰電池等)焊接電極等領域，尤其是一種用于鋰電池聯接鎳片的電阻焊電極的制備方法。

背景技術

在現代工業中，生產線、自動焊接機、機械手的大量運用，要求焊接在高速、高節拍、高質量中完成，這樣對焊接設備各部件均提出了更高的要求。電阻焊電極，因為在高溫、高壓下頻繁地與工件接觸，在使用中需經常地更換。現大量使用的電極材料鉻鋯銅(Cu-Cr-Zr系列)，由于軟化溫度較低，大約在500℃左右，因此損壞嚴重，使焊接成本大幅提高，由于經常地更換，也嚴重影響了焊接設備的高效率。隨著近年來汽車行業的發展，耐蝕性優良的鍍鋅板得到了廣泛的應用。而在使用Cu-Cr-Zr系列電極進行點焊時，鋼板鍍層中的鋅很容易固溶到電極材料中去，使電極與鋼板粘接在一起，影響接合質量并可造成自動生產線中斷，導致生產率下降。基于以上原因，美國、日本等國家普遍采用自己開發的抗粘接電極材料——氧化鋁彌散強化銅(ODS/Cu)。由于其高導電(80％IACS左右)及高的抗高溫軟化性能(軟化溫度≥900℃)優良，焊接鍍鋅的鋼板時，在氧化鋁強化銅電極頂部工作面形成的氧化鋁保護層，能有效防止電極表面層在焊接低碳鋼板過程中與鋼板粘接，很大程度上減輕電極損耗，提高電極使用壽命2～5倍并顯著提高生產效率。

彌散銅電極材料主要用于汽車行業的點焊，作為電極材料的升級換代產品，正逐步取代傳統的Cu-Cr-Zr系列電極(美國、日本及南韓已規模取代)，我國也有不少汽車合資公司(北京現代、上海大眾、湖北雪鐵龍、一汽大眾等)也在規模使用進口(包括外資獨資公司進口棒坯在國內深加工)的高鋁彌散銅電極材料及部分試用國內高鋁彌散銅電極材料。彌散銅電阻焊電極材料，還應用于鎳氫電池、鎳鎘電池、聚合物電池、鋰電池的生產中連接片、電芯、引出片的焊接。目前，國內外常規彌散銅電阻焊電極材料的制備均沒有采用無氧銅包套復合工藝，造成彌散銅粉錠存放、粉錠擠壓前的加熱防氧化以及擠制棒材的表面質量、成材率都存在一些問題。

鑒于上述原因，現研發出一種用于鋰電池聯接鎳片的電阻焊電極的制備方法。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種用于鋰電池聯接鎳片的電阻焊電極的制備方法，具有高強度、高導電性、高抗軟化溫度，解決了粉錠存放及擠壓前的粉錠加熱氧化問題，提高了加工材的表面質量，提高成材率，降低成本。

本發明為了實現上述目的，采用如下技術方案：一種用于鋰電池聯接鎳片的電阻焊電極的制備方法，Al在配比時重量百分比為0.5～1.0％，內氧化后形成Al₂O₃的重量百分比為0.8～2.2％，余量為Cu；采用的加工工藝流程為：水霧化制粉→粉末干燥→篩分→氧源制備→混粉→裝膠套→冷等靜壓→內氧化、還原、燒結一體化熱處理→無氧銅包套密封→粉錠加熱→熱擠壓→鋸切→矯直→減徑鍛造→包裝入庫。

水霧化制粉：采用100kg中頻熔煉爐進行熔煉，首先在中頻爐內加入高純無氧電銅熔煉50～100分鐘，熔煉過程用木炭覆蓋；然后加入銅-13％磷中間合金脫氧0.5～5分鐘，再加入銅-30％鋁中間合金熔煉4～10分鐘，銅-30％鋁中間合金內Al的重量含量為0.5～1.0％，待熔體溫度達到1250～1400℃時出爐，然后用7～9Mpa高壓水進行霧化制粉；粉末干燥：粉末經甩干機初步脫水后，用不銹鋼料舟裝入粉末在烘干箱內干燥，溫度設定為280℃～300℃，干燥時間一般為3～3.5小時，應避免粉末發黑；篩分：采用40目和100目兩層篩網過篩，制得小于40目原始粉和小于100目原始粉，將兩種原始粉分別存放備用。

氧源制備：把小于100目原始粉放入電阻爐內進行氧化，氧化溫度為300～550℃，時間為50～110小時，氧化完畢過100目篩網，制得小于100目的黑氧源，送入井式爐內進行分解，分解溫度為600℃～900℃氮氣氣氛，使其變成玫瑰紅色的氧化亞銅備用。

混粉：把制得的氧化亞銅和小于40目原始粉按配比公式計算出比例，放到V型混料機中進行混合制得彌散銅粉，混料時間為0.5～2小時；所述的配比公式為：M/N＝9A/8B×P，M為小于40目的原始粉，重量單位是kg，N為氧化劑重量，重量單位是kg，A為氧化劑重量百分比，可用氫損值代替，B為原始粉中Al％，即原始粉中鋁的重量百分比，P為氧化劑過剩系數0.3～1.0。