一种电解铝液铸轧制备新能源动力电池用铝箔的方法技术

本发明专利技术公开了一种电解铝液铸轧制备新能源动力电池用铝箔的方法，旨在提供一种性能优异的电解铝液铸轧制备新能源动力电池用铝箔的方法。该方法包括（1）熔炼，（2）铸轧，（3）冷轧，（4）箔轧以及（5）分切。本发明专利技术实现了新能源动力电池用9‑12μm铝箔的批量化生产，且铝箔性能佳。

【技术实现步骤摘要】
一种电解铝液铸轧制备新能源动力电池用铝箔的方法
本专利技术涉及新能源动力电池
，尤其是涉及一种电解铝液铸轧制备新能源动力电池用铝箔的方法。
技术介绍
随着近些年锂离子电池的迅猛发展，锂电池用集流体也发展迅速，正极集流体用铝箔厚度由0.016mm降至0.012mm，现在很多电池生产厂家已经量产使用0.010mm铝箔。由于锂电池对于所用铝箔纯度要求高达99%及以上，材料的密度基本在同一水平，随着铝箔厚度减薄和单张轧制，其面密度也相应降低，制备出的锂电池重量越来越小，延伸率大幅提高，电池比能量也进一步增高，本专利技术将提供一种电解铝液铸轧制备新能源动力电池用9-12μm厚度铝箔的方法，但由于电解铝液存在“三高一低”的技术难点，加之电池铝箔厚度的进一步减薄，使生产难度加大，因此是本领域急需解决的技术难点。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服现有技术存在的不足，提供了一种抗拉强度高，延伸率好，涂布性能好，可实现批量化生产9-12μm厚度铝箔的电解铝液铸轧制备新能源动力电池用铝箔的方法。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种电解铝液铸轧制备新能源动力电池用铝箔的方法，其包括如下步骤：（1）熔炼：采用以下重量百分比的组分进行熔炼：10～18%的Si，35～45%的Fe，15～25%的Cu，≤3%的Ti，≤0.9%的Mn，≤0.9%的Mg，≤3%的Zn，余量为Al；通过将含有以上重量百分比组分的电解铝液、含铝物料、铁剂、铝-硅中间合金、铜剂混合熔炼，以得到适合于锂离子电池正极集流体铝箔用熔液；熔炼温度控制在745-755℃，熔炼时间为8-10h，精炼温度为735-745℃，精炼时间为15-30min；（2）铸轧：将获得的溶液进行铸轧，前箱温度为698±3摄氏度，铸轧区长度为68-72mm，铸轧速度为830-910mm/min，冷却水温度控制为25-30摄氏度，获得6.5±0.2mm厚度的铸轧坯料；（3）冷轧：对铸轧坯料进行冷轧，开卷张力控制在15-20N/㎜2，卷取张力为20-30N/㎜2，轧制速度控制在600-1500m/min，获得2.2-2.5mm厚度的冷轧坯料；将2.2-2.5mm厚度的冷轧坯料进行高温退火，获得后续轧制需要的力学性能；然后将高温退火后的冷轧坯料轧制至0.22-0.25mm厚度的电池铝箔，使电池铝箔保持H18加工硬化状态，抗拉强度≥270MPa，延伸率≥3.0%，然后进行切边处理；（4）箔轧：对0.22-0.25mm厚度的电池铝箔进行精轧，轧制速度控制在800-1000m/min，开卷张力控制在40-55N/㎜2，卷取张力为60-65N/㎜2，制备9-12μm厚度新能源动力电池用铝箔，厚度公差≤2.0%；（5）分切：将新能源动力电池用铝箔进行分切，分切速度控制在500-800m/min，按照要求产品规格，通过调整分切刀的位置和角度，进行分切。优选的是，所述Si的重量百分比为13～15%。优选的是，所述Fe重量百分比为38～40%。优选的是，所述Cu重量百分比为18～20%。优选的是，所述步骤（1）中的熔炼温度为745-750℃，精炼温度为745℃。优选的是，所述步骤（2）中，获得的铸轧坯料低倍晶粒组织均匀，达1级。优选的是，所述步骤（2）中，铸的前箱温度为698摄氏度，铸轧区长度为68mm，铸轧速度为830mm/min，冷却水温度控制为25摄氏度。优选的是，所述步骤（3）中，冷轧的开卷张力控制在18N/㎜2，卷取张力为25N/㎜2，轧制速度控制在1000m/min。优选的是，所述步骤（4）中，箔轧的轧制速度控制在900m/min，开卷张力控制在50N/㎜2，卷取张力为60N/㎜2。优选的是，所述步骤（5）中，分切的速度控制在600-800m/min。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术实现了新能源动力电池用9-12μm铝箔的批量化生产。本专利技术生产的铝箔抗拉强度≥270MPa，延伸率≥3.0%，远远高于其它厚度电池铝箔的性能，从而大大提高了铝箔的使用性能和锂离子电池的成品率。本专利技术所生产铝箔的面密度≥32.29g/m2，厚差≤2.0%从而涂布性能更优。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中未注明具体技术参数或技术条件的，按照本领域内的公知常识所描述的技术参数或技术条件进行。实施例1采用本专利技术的方法制备0.5T铝箔，包括如下步骤：（1）熔炼：采用以下重量百分比的组分进行熔炼：18%的Si，45%的Fe，25%的Cu，余量为Al；通过将含有以上重量百分比组分的电解铝液、含铝物料、铁剂、铝-硅中间合金、铜剂混合熔炼，以得到适合于锂离子电池正极集流体铝箔用熔液；熔炼温度控制在745-755℃，熔炼时间为8h，精炼温度为735-745℃，精炼时间为15min；（2）铸轧：将获得的溶液进行铸轧，前箱温度为698摄氏度，铸轧区长度为68mm，铸轧速度为830mm/min，冷却水温度控制为25摄氏度，获得6.5±0.2mm厚度的铸轧坯料；获得的铸轧坯料低倍晶粒组织均匀，达1级；（3）冷轧：对铸轧坯料进行冷轧，开卷张力控制在18N/㎜2，卷取张力为25N/㎜2，轧制速度控制在1000m/min，获得2.2mm厚度的冷轧坯料；将2.2mm厚度的冷轧坯料进行高温退火，获得后续轧制需要的力学性能；然后将高温退火后的冷轧坯料轧制至0.22-0.25mm厚度的电池铝箔，使电池铝箔保持H18加工硬化状态，抗拉强度≥270MPa，延伸率≥3.0%，然后进行切边处理；（4）：对0.22-0.25mm厚度的电池铝箔进行精轧，轧制速度控制在900m/min，开卷张力控制在50N/㎜2，卷取张力为60N/㎜2，制备9-12μm厚度新能源动力电池用铝箔，厚度公差≤2.0%；（5）分切：将新能源动力电池用铝箔进行分切，分切速度控制在600m/min，按照要求产品规格，通过调整分切刀的位置和角度，进行分切。经测试，本实施例制得铝箔的抗拉强度为270MPa，延伸率为3%铝箔的面密度为33.21g/m2，厚差≤2.0%，因此具有更好的涂布性能。实施例2采用本专利技术的方法制备0.5T铝箔，包括如下步骤：（1）熔炼：采用以下重量百分比的组分进行熔炼：10%的Si，35%的Fe，15%的Cu，余量为Al；通过将含有以上重量百分比组分的电解铝液、含铝物料、铁剂、铝-硅中间合金、铜剂混合熔炼，以得到适合于锂离子电池正极集流体铝箔用熔液；熔炼温度控制在745-755℃，熔炼时间为10h，精炼温度为735-745℃，精炼时间为30min；（2）铸轧：将获得的溶液进行铸轧，前箱温度为698摄氏度，铸轧区长度为68mm，铸轧速度为830mm/min，冷却水温度控制为25摄氏度，获得6.5±0.2mm厚度的铸轧坯料；获得的铸轧坯料低倍晶粒组织均匀，达1级；（3）冷轧：对铸轧坯料进行冷轧，开卷张力控制在18N/㎜2，卷取张力为25N/㎜2，轧制速度控制在1000m/min，获得2.2mm厚度的冷轧坯料；将2.2mm厚度的冷轧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解铝液铸轧制备新能源动力电池用铝箔的方法，其特征在于包括如下步骤：（1）熔炼：采用以下重量百分比的组分进行熔炼：10～18%的Si，35～45%的Fe，15～25%的Cu，≤3%的Ti，≤0.9%的Mn，≤0.9%的Mg，≤3%的Zn，余量为Al；通过将含有以上重量百分比组分的电解铝液、含铝物料、铁剂、铝‑硅中间合金、铜剂混合熔炼，以得到适合于锂离子电池正极集流体铝箔用熔液；熔炼温度控制在745‑755℃，熔炼时间为8‑10h，精炼温度为735‑745℃，精炼时间为15‑30min；（2）铸轧：将获得的溶液进行铸轧，前箱温度为698±3摄氏度，铸轧区长度为68‑72mm，铸轧速度为830‑910mm/min，冷却水温度控制为25‑30摄氏度，获得6.5±0.2mm厚度的铸轧坯料；（3）冷轧：对铸轧坯料进行冷轧，开卷张力控制在15‑20N/㎜2，卷取张力为20‑30N/㎜2，轧制速度控制在600‑1500m/min，获得2.2‑2.5mm厚度的冷轧坯料； 将2.2‑2.5mm厚度的冷轧坯料进行高温退火，获得后续轧制需要的力学性能；然后将高温退火后的冷轧坯料轧制至0.22‑0.25mm厚度的电池铝箔，使电池铝箔保持H18加工硬化状态，抗拉强度≥270MPa，延伸率≥3.0%，然后进行切边处理；（4）箔轧：对0.22‑0.25mm厚度的电池铝箔进行精轧，轧制速度控制在800‑1000m/min，开卷张力控制在40‑55N/㎜2，卷取张力为60‑65N/㎜2，制备9‑12μm厚度新能源动力电池用铝箔，厚度公差≤2.0%；（5）分切：将新能源动力电池用铝箔进行分切，分切速度控制在500‑800m/min，按照要求产品规格，通过调整分切刀的位置和角度，进行分切。...

【技术特征摘要】
1.一种电解铝液铸轧制备新能源动力电池用铝箔的方法，其特征在于包括如下步骤：（1）熔炼：采用以下重量百分比的组分进行熔炼：10～18%的Si，35～45%的Fe，15～25%的Cu，≤3%的Ti，≤0.9%的Mn，≤0.9%的Mg，≤3%的Zn，余量为Al；通过将含有以上重量百分比组分的电解铝液、含铝物料、铁剂、铝-硅中间合金、铜剂混合熔炼，以得到适合于锂离子电池正极集流体铝箔用熔液；熔炼温度控制在745-755℃，熔炼时间为8-10h，精炼温度为735-745℃，精炼时间为15-30min；（2）铸轧：将获得的溶液进行铸轧，前箱温度为698±3摄氏度，铸轧区长度为68-72mm，铸轧速度为830-910mm/min，冷却水温度控制为25-30摄氏度，获得6.5±0.2mm厚度的铸轧坯料；（3）冷轧：对铸轧坯料进行冷轧，开卷张力控制在15-20N/㎜2，卷取张力为20-30N/㎜2，轧制速度控制在600-1500m/min，获得2.2-2.5mm厚度的冷轧坯料；将2.2-2.5mm厚度的冷轧坯料进行高温退火，获得后续轧制需要的力学性能；然后将高温退火后的冷轧坯料轧制至0.22-0.25mm厚度的电池铝箔，使电池铝箔保持H18加工硬化状态，抗拉强度≥270MPa，延伸率≥3.0%，然后进行切边处理；（4）箔轧：对0.22-0.25mm厚度的电池铝箔进行精轧，轧制速度控制在800-1000m/min，开卷张力控制在40-55N/㎜2，卷取张力为60-65N/㎜2，制备9-12μm厚度新能源动力电池用铝箔，厚度公差≤2.0%；（5）分切：将新能源动力电池用铝箔进行分切，分切速度控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永平，陈德斌，王义仁，袁荣，郑贤坤，颜坤，李学睿，贾瑞娇，
申请(专利权)人：云南浩鑫铝箔有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53