一种锂电池用铝箔制造技术

技术编号:12274655 阅读:136 留言:0更新日期:2015-11-04 23:59
本发明专利技术涉及一种锂电池用铝箔,属于铝合金材料技术领域。所述锂电池用铝箔的成分及其质量百分比为:Fe:0.38-0.45%;Si:0.1-0.15%;Cu:0.03-0.06%;Ti:0.015-0.02%;Mn:≤0.03%;Mg:≤0.03%;Zn:≤0.03%;余量为Al及不可避免的杂质。可通过如下步骤制得:熔炼、铸轧工艺:将锂电池用铝箔原料加热熔炼成铝合金熔体;依次进行精炼扒渣、晶粒细化、除气除渣、过滤处理;再将过滤后的铝合金熔体连续铸轧成坯料;冷轧工艺:将坯料先冷轧,再进行第一次退火处理、粗轧、二次退火处理;箔压处理:将退火处理后的铝箔精轧,最后分切即可得成品锂电池用铝箔成品。本发明专利技术通过调整铝合金的成分,添加Cu元素,改变各元素之间的协同作用,提高铝箔的性能,使其满足制备锂电池铝箔的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种锂电池用铝箔,属于铝合金材料

技术介绍
随着人们生活水平的提高,环境意识的提升,干净环保的能源运输工具社会需求巨大,电动车辆已成为人们生活中主要交通工具,作为电动车动力源的动力电池是锂电池。锂电池的正极电子集流体是铝箔。这种铝箔要求尺寸精度高。铝箔表面色泽均匀、干净、无腐蚀痕、无色差、无擦划伤、无横纹等缺陷,板型平整,一般用于制造铝箔的合金是1235,铝箔性能一般,使得锂电池性能一般。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术所存在的缺陷,提供一种满足锂电池性能要求的锂电池用铝箔。本专利技术的上述目的可通过下列技术方案来实现:一种锂电池用铝箔,所述锂电池用铝箔的成分及其质量百分比为:Fe:0.38-0.45% ;S1:0.1-0.15% ;Cu:0.03-0.06% ;Ti:0.015-0.02% ;Mn:彡 0.03% ;Mg..( 0.03% ;Zn..( 0.03% ;余量为 Al 及不可避免的杂质。作为优选,所述锂电池用铝箔的成分及其质量百分比为:Fe:0.38-0.42% ;Si:0.12-0.15 % ;Cu:0.04-0.06 % ;T1:0.018-0.02 % ;Mn: ^ 0.03 % ;Mg: ^ 0.03 % ;Zn:^Ξ0.03% ;余量为Al及不可避免的杂质。进一步优选,所述锂电池用铝箔的成分及其质量百分比为:Fe:0.39% ;Si:0.12% ;Cu:0.04% ;Ti:0.016% ;Mn..( 0.03% ;Mg..( 0.03% ;Zn..( 0.03% ;余量为 Al及不可避免的杂质,其中,Mn+Mg+Zn彡0.03%。进一步优选,所述锂电池用铝箔的成分及其质量百分比为:Fe:0.40% ;Si:0.13% ;Cu:0.05% ;Ti:0.018% ;Mn..( 0.03% ;Mg..( 0.03% ;Zn..( 0.03% ;余量为 Al及不可避免的杂质。进一步优选,所述锂电池用铝箔的成分及其质量百分比为:Fe:0.38% ;Si:0.15% ;Cu:0.04% ;Ti:0.02% ;Mn 0.03% ;Mg:彡 0.03% ;Zn 0.03% ;余量为 Al 及不可避免的杂质。进一步优选,所述锂电池用铝箔的成分及其质量百分比为:Fe:0.42% ;Si:0.12% ;Cu:0.06% ;Ti:0.019% ;Mn:彡 0.03% ;Mg:彡 0.03% ;Zn:彡 0.03% ;余量为 Al及不可避免的杂质。上述锂电池用铝箔的制备方法包括如下步骤:(I)熔炼、铸乳工艺:将上述锂电池用铝箔加热熔炼成铝合金熔体;然后依次进行精炼扒渣、晶粒细化、除气除渣、过滤处理;再将过滤后的铝合金熔体连续铸乳成6.0-8.0mm 的还料;(2)冷乳工艺:将坯料先冷乳至4.0-5.0mm,再进行第一次退火处理;将第一次退火处理后的坯料粗乳至0.25-0.3mm,接着进行二次退火处理;(3)箔压处理:将二次退火处理后的铝箔精乳成厚度为0.01-0.05mm的铝箔卷,将铝箔卷分切即可得成品锂电池用铝箔。所述的精炼扒渣具体为:将铝合金熔体静置12-18min后,再进行多次精炼处理,第一次精炼处理的时间为18_22min,第一次精炼处理后(即从第二次精炼处理开始)精炼时间为20-25min,间隔为2h_3h。所述的晶粒细化处理时需加入Al-5T1-B晶粒细化剂,加入量为1.5_2kg/吨铝合金。所述的除气除渣是向除气箱中通入高纯氮气对铝合金熔体进行除气,调整石墨转子转速,保证铝液的含氢量< 0.12ml/100gAl ;为控制含氢量< 0.12ml/100gAl,氮气纯度要求达到99.995%以上,氮气压力在0.4-0.5Mpa,除气箱熔体的温度为720_730°C,并每隔I小时将除气箱中随氮气气泡上浮至熔体表面的浮渣扒去。所述的过滤是用双通道双极过滤板过滤除渣,过滤精度为50目和60目。所述的连续铸乳具体是通过铸乳机前箱铸嘴供流,通过铸乳机铸乳辊,在铸乳区内将液态铝合金熔体铸乳成坯料。其中,前箱熔体温度690-700°C,辊缝4.6-4.8_,铸乳区长度55-60mm,铸嘴开口度ll_12mm,预载力180-260T,卷取张力:40_60kn。铸乳速度950-980mm/min,冷却水水温 32-38 °C。铸乳坯料的质量可以达到:同板差彡0.05mm,凸度0.01-0.05mm,晶粒度I级,纵向厚差<0.1mm。工艺裂边< 2mm,铸乳板低倍试样表面不存在影响使用的条纹和偏析。在乳制前必须清擦辊系,并用乳制油冲洗,乳制油质量合格,乳辊磨削质量合格,同时保证冷料乳制。通过AGC正确选用乳制速度、张力,AFC板型自动控制技术控制板型从而获得优良的板型。坯料冷乳时铸乳机乳辊粗糙度为Ra0.5 μ m。所述第一次退火处理时退火炉内温度为585-590°C,加热15_20h,当坯料表面温度达到460-475 °C时,将退火炉内温度降至460-480 °C,保温3_6h。第一次退火处理后的坯料在粗乳时粗乳机乳辊粗糙度为Ra0.25 μ m。所述二次退火处理时退火炉内温度为190_220°C,加热8_10h,当坯料表面温度达到165-170°C,将退火炉内的温度降至195-205°C,保温6-8h。所述铝箔卷精乳时选用张力/速度乳制模式,ACG控制模式,前张力35-50N/mm2,后张力 35-40N/mm2,乳制速度 500-700m/min,乳制力 250-350T,油温 50-55 °C,油压3.0-4.0bar,流量50-65%,乳辊凸度0.06mm,乳辊粗糙度Ra0.12-0.2 urn,乳制油添加剂6-8%。所述的分切是将双张(或单张)铝箔大卷分切为用产要求的单张铝箔卷。本专利技术具有如下优点:1、本专利技术通过调整铝合金的成分,添加Cu元素,通过改变元素之间的协同作用,提高铝箔的性能,使其满足制备锂电池铝箔的要求。2、与现有技术中的热乳工艺相比,本专利技术采用的连续铸乳工艺流程少,设备投资小,占地面积小,节能环保好,生产成本低,且锂电池用铝箔表面洁净无残油。3、本专利技术采用两次退火处理,改善铸乳得到坯料的组织,获得均匀细小的晶粒,同时有利于消除冷乳过程中的加工硬化,提高金属的塑性,进而提高最终产品铝箔的表面质量。4、本专利技术制得的锂电池用铝箔力学性能较好,a:厚差±3% ;b:抗拉强度160-190MPa ;c:延伸率彡1.5% ;d:针孔数:0个/m2;e:表面润湿张力32达因;f:铝箔开卷性能好,粘附度优异。【具体实施方式】以下是本专利技术的具体实施例,对本专利技术的技术方案作进一步的描述,但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1配料:调整锂电池用铝箔的成分及其质量百分比:Fe:0.39% ;Si:0.12% ;Cu:0.04% ;Ti:0.016% ;余量为Al及不可避免的杂质,其中,Mn+Mg+Zn彡0.03%。熔炼、铸乳工艺:将上述锂电池用铝箔加热熔炼成铝合金熔体;然后依次进行精炼扒渣、晶粒细化、除气除渣、过滤处理,再将过滤后的铝合金熔体连续铸乳成7.0mm的坯料。其中,精炼扒渣、晶粒细化、除气除渣、过滤处理、连续铸乳具体如下:a、精炼扒渣:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池用铝箔,其特征在于,所述锂电池用铝箔的成分及其质量百分比为:Fe:0.38‑0.45%;Si:0.1‑0.15%;Cu:0.03‑0.06%;Ti:0.015‑0.02%;Mn:≤0.03%;Mg:≤0.03%;Zn:≤0.03%;余量为Al及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:丁戎江蔡健邓军沈晓盛
申请(专利权)人:浙江中金铝业有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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