超薄高强度10μm双面光锂电池用铝箔及其生产工艺制造技术

技术编号:32582590 阅读:12 留言:0更新日期:2022-03-09 17:14
本发明专利技术公开了一种超薄高强度10μm双面光锂电池用铝箔及其生产工艺,通过对坯料熔铸化学成分的控制、热轧、冷轧生产工艺的改进,铝箔轧制工艺、分切工艺和电晕工艺的摸索试验,确定了10μm双面光锂电池用铝箔的最佳工艺路线,利用本发明专利技术工艺制作的铝箔厚度10μm,抗拉强度≥260Mpa,延伸率2%以上,板型下榻量≤8mm,表面润湿性≥33Dyne,产品表面质量、板型质量、切边质量和表面润湿性均表现优异,满足国内外高端电池箔客户的要求,工艺可靠,生产稳定,达到国内先进水平。达到国内先进水平。

【技术实现步骤摘要】
超薄高强度10
μ
m双面光锂电池用铝箔及其生产工艺


[0001]本专利技术涉及软包电池封装的
,特别是指一种超薄高强度10μm双面光锂电池用铝箔及其生产工艺

技术介绍

[0002]电池用铝箔指的是用于锂离子电池正极材料的铝箔产品,在电池中,铝箔用途有很多,如涂炭箔、光箔、电池铝外壳、电蚀箔、极耳等,最为常见的是应用于3C数码、储能、电动汽车等领域。电池用铝箔不同于普通用途的铝箔产品,它要求产品的机械性能好,表面质量好,导电性能高。2020年国内电池箔出货量6万吨,同比增长16%,预计2021年出货量12万吨。随着国内外电子行业、电动汽车的高速发展,锂离子正极材料集流体的电池箔用量也迅速增加,根据行业预测,预计未来几年,将以每年20%左右的速度增长。
[0003]国内电池箔客户主要分布在三大区:长三角区、珠三角区和东北地区,国外电池箔客户以日韩、欧美企业为主。动力电池因追求较大的能量密度,除了在正极材料上提高压实密度、提高充电电压外,尽可能的将铝箔减薄,目前使用最广泛工艺成熟的动力电池箔产品厚度在0.012mm及以上,数码类铝箔,其厚度相对更薄一些,最薄厚度达到了0.009mm,甚至0.008mm。
[0004]对于双面光铝箔产品,其理论上的可轧厚度,是0.012mm,近年来,随着铝箔加工工艺技术的不断发展,要求轧制的双面光铝箔厚度越来越薄。目前工艺成熟、可大批量稳定生产的是0.012mm,但厚度要达到0.010mm,并且要达到高强度,满足客户使用要求,对生产技术、设备精度的要求都非常高,技术难度大,国内外具备稳定生产0.01mm双面光铝箔的厂家屈指可数。
[0005]10μm超薄双面光铝箔产品在电池用铝箔产品中属于技术前端,现有10μm超薄双面光锂电池用铝箔生产过程包括如下步骤:
[0006]A.投料
[0007]将1100合金板与金属添加材料投放至熔炼炉中进行熔炼,具体的化学成分表如下:
[0008][0009]B.熔铸
[0010]将熔炼后的熔体通过铸造机铸造;
[0011]C.热轧
[0012]先进行粗轧,上辊刷扭矩20~50,下辊刷扭矩30~45;
[0013]再进行精轧,上辊刷扭矩30~60,下辊刷扭矩30~45,
[0014]热终轧温度≥320℃;
[0015]热终轧厚度为2~3.5mm;
[0016]热精轧凸面率按0.4
±
0.1控制;
[0017]D.冷轧
[0018]对热轧卷进行往复多道冷轧至厚度为0.18~0.32mm,压下道次分配为3~4道次;
[0019]E.箔轧
[0020]将冷轧后的轧卷经多道精轧制成厚度为0.01mm的双面光铝箔成品,压下道次分配为:
[0021](0.18mm~0.32mm)

(0.09mm~0.15mm)

(0.046mm~0.072mm)

(0.024mm~0.034mm)

(0.0125mm~0.016)

0.01mm,具体参数如下:
[0022][0023][0024]F.分切
[0025]采用被动式的鲁茨刀片进行精切,刀片润滑方式采用润滑液手动控制点滴的速度。
[0026]现有10μm超薄双面光锂电池生产工艺主要存在以下不足:
[0027]1、超薄双面光铝箔超出轧机极限范围,生产过程咬入困难,容易断带,对机台和操作手都提出很高要求,稍有控制不良,难以稳定生产。
[0028]2、1100合金成分基本按国标进行控制,范围较大,生产0.01mm双面光产品时生产较难控制,稳定性无法得到保证。
[0029]3、现有工艺制作的铝箔表面质量及板型质量差,抗拉强度250~260Mpa,板型下榻量≤10mm,表面润湿性≥28Dyne;
[0030]4、10μm铝箔应用在动力电池上,对安全性、一致性要求高,铝箔分切过程产生的铝屑会造成电池短路,铝箔表面印痕、凹凸点等表面质量会影响产品一致性,现有分切工艺时,鲁茨刀片为被动式,会有切边裂口、缺口及毛刺的产生。

技术实现思路

[0031]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种可提高产品稳定性的超薄高强度10μm双面光锂电池用铝箔。
[0032]为了达成上述目的,本专利技术的解决方案是:
[0033]一种超薄高强度10μm双面光锂电池用铝箔,其包括以下化学成分百分比的原材料合金:
[0034][0035]本专利技术一种超薄高强度10μm双面光锂电池用铝箔在现有1100合金成分的基础上,将合金元素含量及含量范围进一步缩窄,有利于产品稳定性的提高。
[0036]本专利技术的另一目的在于克服现有技术的不足,提供一种产品稳定性好、表面质量及板型质量好的超薄高强度10μm双面光锂电池用铝箔的生产工艺,其包括以下步骤:
[0037]步骤A:投料
[0038]将以下化学成分百分比的原料合金投放至熔炼炉中进行熔炼,具体的化学成分表如下:
[0039][0040]步骤B.熔铸
[0041]将熔炼后的熔体通过铸造机铸造;
[0042]步骤C.热轧
[0043]先进行粗轧,上辊刷扭矩25~50,下辊刷扭矩30~45;
[0044]再进行精轧,上辊刷扭矩30~60,下辊刷扭矩30~45;
[0045]热终轧温度≥330℃;
[0046]热终轧厚度为2~3.2mm;
[0047]热精轧凸面率按0.35~0.5控制;
[0048]步骤D.冷轧
[0049]对热轧卷进行往复多道冷轧;
[0050]步骤E.箔轧
[0051]毛料规格状态厚度0.2~0.3mm;
[0052]工作辊的轧制1~3道次的凸度均为30

~50

,粗糙度Ra均为0.1μm~0.15μm,轧制4道次的凸度为30

~80

,粗糙度Ra为0.1μm~0.15μm;轧制成品道次的凸度为60

~90

,粗糙度Ra为0.05μm~0.085μm;成品厚度为0.01mm;
[0053]成品道次添加剂比例:7-12%;
[0054]平均道次加工率:40~50%;
[0055]步骤F.分切。
[0056]进一步,所述步骤D中,压下道次分配为(2mm~3.2mm)

(1.0mm~1.3mm)

(0.4mm~0.6mm)

(0.2mm~0.3mm)。
[0057]进一步,所述步骤E中,成品厚度为0.01mm,压下道次分配为(0.2mm~0.3mm)~(0.1mm~0.14mm)~(0.05mm~0.07mm)~(0.024mm~0.033m本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超薄高强度10μm双面光锂电池用铝箔,其特征在于,包括以下化学成分百分比的原材料合金:Si≤0.2%,Fe 0.4%~0.7%,Zn≤0.05%,Cu 0.1%~0.15%,Mn≤0.05%,Ti 0.01%~0.03%,其它单个<0.05%,Al≥99%。2.超薄高强度10μm双面光锂电池用铝箔的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:步骤A:投料将以下化学成分百分比Si≤0.2%,Fe 0.4%~0.7%,Zn≤0.05%,Cu0.1%~0.15%,Mn≤0.05%,Ti 0.01%~0.03%,其它单个<0.05%,Al≥99%的原料合金投放至熔炼炉中进行熔炼;步骤B.熔铸将熔炼后的熔体通过铸造机进行铸造;步骤C.热轧先进行粗轧,上辊刷扭矩25~50,下辊刷扭矩30~45;再进行精轧,上辊刷扭矩30~60,下辊刷扭矩30~45;热终轧温度≥330℃;热终轧厚度为2~3.2mm;热精轧凸面率按0.35~0.5控制;步骤D.冷轧对热轧卷进行往复多道冷轧;步骤E.箔轧毛料规格状态厚度0.2~0.3mm;工作辊的轧制1~3道次的凸度均为30

~50

,粗糙度Ra均为0.1μm~0.15μm,轧制4道次的凸度为30

~80

,粗糙度Ra为0.1μm~0.15μm;轧制成品道次的凸度为60

~90
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【专利技术属性】
技术研发人员:杨盛广方佳周迎春
申请(专利权)人:厦门厦顺铝箔有限公司
类型:发明
国别省市:

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