一种动力电池载流体用铜合金箔材及其加工方法技术

本发明专利技术涉及一种动力电池载流体用铜合金箔材及其加工方法，该铜合金箔材按照质量百分比，其成分包括：Cr0.001%～0.01%，Ag0.001%～0.005%，Ti0.001%～0.005%，Zr0.001%～0.003%，Co0.001%～0.003%，Si0.001%～0.003%，其余为Cu。所述成分满足：(a)Cu+Cr+Zr+Co≥99.975%；(b)0.003%≤Cr+Co≤0.012%；(c)2≤Cr/Ag≤8。本发明专利技术的动力电池载流体用铜合金箔材的抗拉强度σb可达到450～520MPa，塑性延伸率δ为0.5～5%，电导率为90～95%IACS。该铜合金箔材具有高强度、高疲劳性、亲水性好、耐热性好，同时兼备了较好的导电性的优点，可以完全替代目前动力电池载流体用的纯铜类电解及压延铜箔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有色金属加工领域，涉及到一种性能优异的动力电池载流体用铜合金 箔材及其加工方法。它主要适应于制造电池负极载流体，还可用于印刷电路，仪器、仪表和 通讯等领域的高性能精密零部件。
技术介绍
1859年法国化学家普朗特（GastonPlante)专利技术了可充电铅酸电池，1881年成功 地应用于世界第一辆电动三轮车上，但因铅酸电池存储能量方面的局限性，在上世纪初电 动汽车与燃油汽车竞争中失败。目前，能源危机和日益严重的环境污染使汽车技术正经历 着燃料多元化、动力电气化等重大技术变革。具有高效节能、低排放或零排放优势的电动汽 车重新获得了生机，并受到世界各国的广泛重视。《BP世界能源统计》的数据表明，以目前的开采速度，全球石油储量可供生产40 年，煤炭可用160年，对于中国这样一个多煤少油的国家而言，发展动力电池新能源应用势 在必行。另外，中国目前是世界上第二大C02排放国，面临着越来越大的碳减排压力。从 0ICA的统计数据来看，汽车尾气排放已占据C02排放总量的16%，因此，推广使用清洁能源 汽车，是势在必行的一项重大举措。发展采用动力电池的电动汽车具有非常积极的社会意 义，其不仅可以减少石油的依赖程度，减少C02的排放量，减缓全球温室效应，而且优良的电 池性能有助于改善汽车的整体性能。 动力电池主要由正极片、隔膜以及负极片组成，其中作为正极集流体基体材料一 般选用铝及铝合金箔材，而负极集流体用基体材料选用铜及铜合金箔材。铜箔在动力电池 中既充当负极活性物质的载体，又充当负极电子流的收集与传输体，因此，铜箔集流体对锂 离子电池的电化学性能有很大的影响。目前，动力电池负极集流体用铜合金箔材一般分为 压延铜箔和电解铜箔两种，目前在用的均为紫（纯）铜箔。压延铜箔由于是经过受力压延所 制，分子间致密，机械强度好，表面粗糙度低，但是制造成本高，均匀性及热稳定性稍差；电 解铜箔分子间疏松，机械强度和延展性稍差，均匀性，导电性和热稳定性好。但由于目前在 实际使用过程中，紫(纯）铜箔的力学性能差，对涂覆层的附着力差，整体综合性能差。 因此，提供一种在力学性能，对涂覆层的附着力以及整体综合性能方面均有改善 的动力电池载流体用铜合金箔材及其加工方法就成为该
急需解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种在力学性能，对涂覆层的附着力以及整体综合性能 方面均有改善的动力电池载流体用铜合金箔材。 为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案： -种动力电池载流体用铜合金箔材，按照质量百分比，其成分包括：CrO. 001%~ 0? 01%，AgO.001% ~0? 005%，TiO. 001% ~0? 005%，ZrO. 001% ~0? 003%，C〇0.001% ~0? 003%， SiO. 001% ~0? 003%，其余为Cu。-种优选技术方案，其特征在于：所述成分满足如下条件：(a) Cu+Cr+Zr+Co彡99. 975% ;(b)0? 003%彡Cr+Co彡0? 012% ;(c)2彡Cr/Ag彡8,优选为2彡Cr/ Ag ^ 5〇 所添加元素的作用：Cr(铬）：增加合金的力学性能，提高箔材的表面涂覆能力。 Ag(银）：微量银几乎不降低铜的导电性和导热性，但可以显著提高再结晶温度和 蠕变强度，而（铬/银）比处于优选方案中时，合金具有较好的电导率和强度。 Ti(钛）：微量钛可以起到细化晶粒的作用，可以提高在受热状态下的塑性。 Zr(锆）：增加合金的力学性能，提高箔材的表面涂覆能力。 Co(钴）：在铜合金中添加钴元素能进一步提高合金的强度、硬度和电导率。 Si(娃）：可以起到脱氧的作用，并能增强基体的涂覆能力。 本专利技术的另一目的是提供一种上述动力电池载流体用铜合金箔材的加工方法。 为实现上述目的，采取以下技术方案： 一种动力电池载流体用铜合金箔材的加工方法，其步骤如下： a.按照质量百分比进行配料、投料、熔炼及拉铸； b.铣面；c.热轧； d?冷初轧；e.切边； f.中轧；g?中间退火；h.五道次精轧； i.退火；j.六道次箔材精乳，包装入库。 步骤a中，所述投料的具体顺序为：先加入铜（Cu)和银（Ag)，熔化后，再加入钴 (Co)，钴（Co)要用铜箔包裹入炉，其次加入钛（Ti)和硅（Si)，出炉前加入铬（Cr)和锆（Zr)， 搅拌，静置l〇min，拉铸。 步骤a中，所述熔炼的温度为1130~1150°C，熔炼时间1~3h;所述拉铸的温度 控制在1100~1150°C。 步骤b中，合金上下表面各纟先1mm，左右面各统0. 5mm。 步骤c中，所述热轧的总加工率为98%。 步骤e中，所述铜合金的带材切边为5~8mm。 步骤f中，所述中轧的总加工率为90%。 步骤g中，所述的中间退火的温度为600~850°C，时间为1~3h。 步骤h中，所述精轧的总加工率为80%。 步骤i中，所述退火的温度为300~450°C，时间为1~3h。 步骤j中，所述六道次箔材精轧的总加工率为95%。 本专利技术的优点：与常规用于动力电池的铜箔相比，本专利技术的动力电池载流体用铜 合金箔材是一种合金铜箔，其强度远高于常规用铜箔，并且无论是在导电性能，还是可涂覆 性能，耐腐蚀及可加工性能方面都是非常优良的。并且，该合金材料的制备过程比较简单， 工艺流程短，能耗低，成材率高等。 本专利技术的动力电池载流体用铜合金箔材的抗拉强度0b可达到450~520MPa，塑 性延伸率S为0.5~5%，电导率为90~95%IACS。该铜合金箔材具有高强度、高疲劳性、 亲水性好、耐热性好，同时兼备了较好的导电性的优点，可以完全替代目前动力电池载流体 用的纯铜类电解及压延铜箔。 下面通过实施例对本专利技术做进一步说明，但并不意味着对本专利技术保护范围的限 制。【具体实施方式】 实施例1 -种动力电池载流体用铜合金箔材，按照质量百分比，其成分包括：Cr0.00 1%， Ag0.00 1%，Ti0.00 1%，Zr0.00 1%，C〇0. 001%，Si0.00 1%，其余为Cu。 上述的动力电池载流体用铜合金箔材的加工方法包括以下工艺流程：a.按照上 述质量百分比进行配料、投料、熔炼及拉铸，所述投料的具体顺序为：先加入市售的铜（Cu) 和银（Ag)，熔化后，再加入市售的钴（Co)，钴（Co)要用铜箔包裹入炉，熔化后，加入市售的 钛（Ti)和硅（Si)，出炉前加入市售的铬（Cr)和锆（Zr)，搅拌，静置10min，拉铸；熔炼温度 为1130°当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力电池载流体用铜合金箔材，按照质量百分比，其成分包括：Cr0.001%～0.01%，Ag0.001%～0.005%，Ti0.001%～0.005%，Zr0.001%～0.003%，Co0.001%～0.003%，Si0.001%～0.003%，其余为Cu。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国杰，王建立，程磊，王建伟，肖伟，付垚，米绪军，熊柏青，卢世刚，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，宁波兴业盛泰集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11