一种连铸轧制金属带的生产方法技术

本发明专利技术公开了一种连铸轧制金属带的生产方法，在控制辊组的进料侧加入液态金属，利用设置在控制辊组进料侧的高温区使液态金属保持液态和流动性，利用控制辊组控制液态金属的成型厚度，利用设置在控制辊组出料侧的冷却区使位于传动带上的液态金属冷却定型为金属带。本发明专利技术的连铸轧制金属带的生产方法，利用控制辊组控制液态金属的厚度，液态金属在控制辊组和传动带的共同作用下移动至位于控制辊组出料侧的冷却区，经冷却区冷却定型后得到金属带，由于液态金属的流动性高，因此液态金属的厚度可以控制得很薄，当将复合金属带用作储能电极时，可满足使用要求。可满足使用要求。可满足使用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种连铸轧制金属带的生产方法


[0001]本专利技术涉及一种金属带材的生产方法，具体的为一种连铸轧制金属带的生产方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池的负极是由负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥、滚压而成。锂离子电池能否成功地制成，关键在于能否制备出可逆地脱/嵌锂离子的负极材料。一般来说，选择一种好的负极材料应遵循以下原则：比能量高；相对锂电极的电极电位低；充放电反应可逆性好；与电解液和粘结剂的兼容性好；比表面积小(<10m2/g)，真密度高(>2.0g/cm3)；嵌锂过程中尺寸和机械稳定性好；资源丰富，价格低廉；在空气中稳定、无毒副作用。目前，已实际用于锂离子电池的负极材料一般都是碳素材料，如石墨、软碳(如焦炭等)、硬碳等。传统的碳素材料虽然在一定程度上能够满足锂离子电池负极的使用要求，但存在能量密度低和重量重等缺陷。
[0003]金属锂具有高的容量(理论3860mAh/g)，低的密度(0.59g/cm3)，低的电化学势(-3.04Vvs.标准氢电极)，因此以金属锂作为负极的金属锂二次电池与石墨负极的锂离子电池相比具有电压高能量密度高的优异性能。为了满足锂电池高倍率放电的需求，需采用适用于高倍率放电的超薄正极，因此，与正极容量匹配的金属锂负极也需超薄化。但市售电池级金属锂普遍较厚，仅少量厂家可提供50-100μm、宽度仅为10-50mm的金属锂，且金属锂表面状态较差，与导电基材覆合难度大，覆合强度较低。
[0004]现有的锂带生产工艺一般采用挤压成型，如公开号为CN204564801U、CN101497088B的中国专利公开的锂带生产工艺中，最薄可以做到几十微米的厚度。当较厚的金属锂带应用于金属锂电池中，负极容量远远过量于正极容量，这样就造成了负极金属锂的浪费，同时也增加了电池的体积和重量，降低了电池的体积和质量能量密度，不利于金属锂电池极限能量密度的提升。另外，公开号为CN105489845A的中国专利提出了基于PVD的方法制备薄层金属锂基负极，该方法可以制备出较薄厚度的金属锂，但是该方法无法大面积大批量连续生产。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种连铸轧制金属带的生产方法，能够精确控制金属带的生产厚度，即金属带的厚度可以更薄，以满足储能电极等场景的使用要求。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种连铸轧制金属带的生产方法，在控制辊组的进料侧加入液态金属，利用设置在控制辊组进料侧的高温区使液态金属保持液态和流动性，利用控制辊组控制液态金属的成型厚度，利用设置在控制辊组出料侧的冷却区使位于传动带上的液态金属冷却定型为金属带。
[0008]进一步，将上控制辊与下控制辊之间在竖直方向上的间距设为等于所述传动带的
厚度以及所述金属带的预设厚度之和；设置下控制辊的最高点与第一传动辊、第二传动辊的最高点平齐，使传动带位于水平面上；在控制辊组的进料侧设置溢流控制板，使溢流控制板的溢流高度与上控制辊的最低点平齐。
[0009]进一步，将上控制辊与第一传动辊在竖直方向上的辊缝设为等于所述传动带的厚度；在所述控制辊组的进料侧设置压在传动带上的压辊，将所述压辊与所述下控制辊在竖直方向上的间距设为等于所述传动带的厚度，将所述上控制辊与下控制辊在竖直方向上的辊缝设为等于所述传动带的厚度以及所述金属带的预设厚度之和；在所述压辊上设置溢流槽，将所述溢流槽的深度设为大于等于金属带的预设厚度，所述加料装置将液态金属加入到所述压辊与所述控制辊组之间。
[0010]进一步，将所述第一传动辊的最高点设为高于所述第二传动辊的最高点，并使位于所述第一传动辊的最高点的高度与所述第二传动辊的最高点的高度之差等于所述金属带的预设厚度。
[0011]进一步，利用溢流收料槽在第一传动辊处回收溢流的液态金属。
[0012]进一步，在所述控制辊组的进料侧设置送料辊，并在所述送料辊上设置至少一条沿其轴向方向设置并用于将液态金属推向所述控制辊组的推料刷或推料桨，使液态金属填充满所述上控制辊与传动带之间的缝隙。
[0013]进一步，在控制辊组的进料侧间隔设置至少一根导料辊，利用导料辊使液态金属沿着传动带的宽度方向均匀布满所述传动带。
[0014]进一步，在收卷所述金属带之前，在金属带的至少一个侧面上复合一层防止相邻两层金属带粘接在一起的防粘薄膜。
[0015]进一步，当金属带冷却成型后，对金属带进行精整，利用间隔设置的至少一组精整辊组精整所述金属带，使金属带的厚度和表面精度达到设定范围。
[0016]进一步，控制精整温度，使金属带保持在便于其精整的温度范围内。
[0017]进一步，当金属带从所述传动带上剥离后再对金属带进行精整时，在金属带从所述传动带上剥离后且在对金属带精整前，在金属带的至少一个侧面上复合一层用于承托金属带的承托薄膜。
[0018]进一步，所述金属带所采用的金属材料采用但不限于金属锂、金属钠、金属钾、金属镁、金属钙、金属锌、金属铝或金属银；或所述金属带所采用的金属材料采用但不限于金属锂、金属钠、金属钾、金属镁、金属钙、金属锌、金属铝和金属银中的至少两种配比而成的合金。
[0019]进一步，利用剥离器在所述传动带上剥离所述金属带。
[0020]进一步，在传动带的两侧分别设置用于限定金属带成型宽度的挡边装置。
[0021]进一步，所述挡边装置包括分别位于所述传动带上方两侧的挡边座，所述挡边座上设有用于与所述传送带的上侧面接触配合并用于限定液态金属流动范围的压条。
[0022]本专利技术的有益效果在于：
[0023]本专利技术的连铸轧制金属带的生产方法，利用控制辊组控制液态金属的厚度，液态金属在控制辊组和传动带的共同作用下移动至位于控制辊组出料侧的冷却区，经冷却区冷却定型后得到金属带，由于液态金属的流动性高，因此液态金属的厚度可以控制得很薄，当将复合金属带用作储能电极时，可满足使用要求。
[0024]精整不仅可以控制金属带的厚度以及控制金属带的表面精度，而且在精整过程中，通过对温度的控制，能够有效消除金属带内的内应力，提高金属带的塑性，防止金属带内出现裂纹等缺陷，提高产品质量。
附图说明
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：
[0026]图1为适用于本专利技术连铸轧制金属带的生产方法实施例1的生产线的结构示意图；
[0027]图2为图1的A-A剖视图；
[0028]图3为图2的B详图；
[0029]图4为本实施例连铸轧制金属带的生产方法的原理示意图；
[0030]图5为适用于本专利技术连铸轧制金属带的生产方法实施例2的生产线的结构示意图；
[0031]图6为本实施例连铸轧制金属带的生产方法的原理示意图；
[0032]图7为压辊的结构示意图。
[0033]附图标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连铸轧制金属带的生产方法，其特征在于：在控制辊组的进料侧加入液态金属，利用设置在控制辊组进料侧的高温区使液态金属保持液态和流动性，利用控制辊组控制液态金属的成型厚度，利用设置在控制辊组出料侧的冷却区使位于传动带上的液态金属冷却定型为金属带。2.根据权利要求1所述的连铸轧制金属带的生产方法，其特征在于：将上控制辊与下控制辊之间在竖直方向上的间距设为等于所述传动带的厚度以及所述金属带的预设厚度之和；设置下控制辊的最高点与第一传动辊、第二传动辊的最高点平齐，使传动带位于水平面上；在控制辊组的进料侧设置溢流控制板，使溢流控制板的溢流高度与上控制辊的最低点平齐。3.根据权利要求1所述的连铸轧制金属带的生产方法，其特征在于：将上控制辊与第一传动辊在竖直方向上的辊缝设为等于所述传动带的厚度；在所述控制辊组的进料侧设置压在传动带上的压辊，将所述压辊与所述下控制辊在竖直方向上的间距设为等于所述传动带的厚度，将所述上控制辊与下控制辊在竖直方向上的辊缝设为等于所述传动带的厚度以及所述金属带的预设厚度之和；在所述压辊上设置溢流槽，将所述溢流槽的深度设为大于等于金属带的预设厚度，所述加料装置将液态金属加入到所述压辊与所述控制辊组之间。4.根据权利要求3所述的连铸轧制金属带的生产方法，其特征在于：将所述第一传动辊的最高点设为高于所述第二传动辊的最高点，并使位于所述第一传动辊的最高点的高度与所述第二传动辊的最高点的高度之差等于所述金属带的预设厚度。5.根据权利要求2-4任一项所述的连铸轧制金属带的生产方法，其特征在于：利用溢流收料槽在第一传动辊处回收溢流的液态金属。6.根据权利要求1所述的连铸轧制金属带的生产方法，其特征在于：在所述控制辊组的进料侧设置送料辊，并在所述送料辊上设置至少一条沿其轴向方向设置并用于将液态金属推向所述控制辊组的推料刷或推料桨，使液态金属填充满所述上控制辊与传动带之间的缝隙。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛民昌，李长明，吴超，辛程勋，
申请(专利权)人：青岛九环新越新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：