一种高抗拉高延伸性的动力锂电池用铝箔及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高抗拉高延伸性的动力锂电池用铝箔及其制备方法，其中铝箔的组分主要包括重量百分比的以下组分：Si：0.01～0.25％；Fe：0.08～0.4％；Cu：0.01～0.05％；Mn：≤0.02％；Zn：≤0.04％；Ti：≤0.04％；其余为Al。制备工艺包括熔炼，铸轧，冷轧和箔轧，本发明专利技术主要解决现有铝箔在电极制作过程中由于强度以及延展性不足容易导致的断带问题，从而提升锂电池用铝箔的延展性。通过该制备工艺制备的铝箔的抗拉强度大于等于220MPa，延伸率大于5.0％，大大提升了动力锂电池用铝箔的抗拉强度以及延展性。度以及延展性。

【技术实现步骤摘要】
一种高抗拉高延伸性的动力锂电池用铝箔及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高抗拉高延伸性的动力锂电池用铝箔及其制备方法。

技术介绍

[0002]动力锂电池产业的迅猛发展带来了对动力锂电池用铝箔行业的进一步发展。
[0003]动力锂电池具有能量密度高、工作电量高、重量轻、体积小、自放电小、无记忆效应、循环次数多等等优势，正在逐级替代传统的铅酸蓄电池。结合以上的市场需求，目前对于锂电池用铝箔提出了越来越高的要求。
[0004]锂电池用铝箔用作锂电池的集流体，将涂有石墨等活性物质的电极进行轧辊压延等压平工序过程中，锂电池用铝箔需要足够变形以适应活性物质表面特性，以防止铝箔与活性物质间的接触性能变差。
[0005]如果抗拉强度较低时涂敷有活性物质的电极在进行轧辊压延等压平工序过程中，易使电极产生断裂等问题。同时还必须要有足够的延伸率，如果延伸率低，涂有活性物质的电极在进行轧辊压延等压平工序时，动力功能材料用铝箔自身将产生内应力，而出现分裂，直接影响电池容量、循环寿命等性能，为了达到目前市场电池性能的要求，常用的锂电池纯铝箔有1060、1050等合金，但是该合金存在强度偏软、延伸率低、表面粗糙度不均匀、表面质量清洁度不够等质量问题亟待解决。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种高抗拉高延伸性的动力锂电池用铝箔及其制备方法。
[0007]一种高抗拉高延伸性的动力锂电池用铝箔，包括重量百分比的以下组分：
[0008]Si：0.01～0.25％；
[0009]Fe：0.08～0.4％；
[0010]Cu：0.01～0.05％；
[0011]Mn：≤0.02％；
[0012]Zn：≤0.04％；
[0013]Ti：≤0.04％；
[0014]其余为Al。
[0015]进一步的，其中Zn与Ti的配比为1:1。
[0016]一种高抗拉高延伸性的动力锂电池用铝箔的制备方法，包括以下步骤：
[0017]S1、熔炼：将原料加热化平后搅拌均匀，熔炼温度为730
‑
740℃，导炉温度为740
‑
760℃；
[0018]S2、铸轧：通过铸轧制备一定厚度的铝材；
[0019]S3、冷轧：将经铸轧的铝材，经过粗轧至预设厚度后，其中预设厚度为 0.4
‑
0.6mm。
[0020]粗轧完成后进行中间退火处理，中间退火的具体操作为240
‑
270℃条件下，处理
27
‑
35h，中间退火后轧制至0.2
‑
0.3mm后纵剪切边；
[0021]S4、箔轧：经多次道次轧制，轧制至0.013mm，其中各道次工作辊的参数如下：
[0022]前道次：工作辊粗糙度均为0.25μm，凸度为50％；
[0023]后道次：工作辊粗糙度均为0.12μm，凸度为80％。
[0024]进一步的，铸轧阶段时的具体参数为：
[0025]前箱温度为694～704℃；
[0026]铸轧速度为850～1000mm/min；
[0027]铸轧区为55～75mm；
[0028]辊面温度≤75℃。
[0029]进一步的，熔炼具体包括：
[0030]在730℃的条件下，加入精炼剂，精炼20min，再升温至740℃，精炼20min；
[0031]进行成分调整后，导炉，导炉温度控制在750℃。
[0032]进一步的，所述的精炼剂为氯盐，熔体中氢含量控制在小于等于0.1 mL/100gAl。
[0033]进一步的，铸轧完成后的铝卷厚度为7.0
‑
8.0mm。
[0034]有益效果：
[0035]本专利技术通过限定组分的种类以及含量，并在粗轧完成后进行中间退火，从而笑出了压延产生的内应力缺陷，以有效的改善合金组织的均匀性。
[0036]经过铸轧、中间退火以及冷轧后，配合后续的道次轧制，可以提高铝箔的位错密度，当铝箔中的晶粒处于半结晶状态时，通过后续的半结晶退火 (240
‑
270摄氏度，27
‑
35h)以及道次轧制，可以使得铝箔的合金晶粒得到更好的破碎细化，以提升铝箔在极细厚度下的抗拉强度与延展性，从而解决了锂电池铝箔易破碎，不易加工的问题。
具体实施方式
[0037]为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0038]实施例1：
[0039]一种高强度，高延展性1060锂电池用铝箔及其制备方法。首先，控制锂电池用铝箔的组成成分及质量百分比如下：Si：0.08％，Fe：0.18％，Cu：0.02％， Mn：0.01％，Zn：0.02％，Ti：0.03％。余量为Al。
[0040]基于上述组分控制，制备获取锂电池用铝箔，方法如下：
[0041](1)熔炼：原料加热化平后搅拌均匀，其中废料占比20％(相同合金成分的铝板卷)，其余为铝锭，熔炼温度为735℃。熔炼时，使用专用精炼剂先在 730℃温度下精炼20min，再在740℃温度下精炼20min，待成分调整符合前述组分控制要求后进行倒炉，倒炉温度为750℃。所述专用精炼剂成分为氯盐，主要作用是主要在熔炼铝液时喷入铝液进行精炼，精炼剂同铝液中的杂质等发生反应，结合成新的化合物，以铝渣的形式浮在滤液表面，去除铝渣，从而起到净化铝液溶体质量的作用。
[0042](2)铸轧：铸轧生产时，除气箱箱温度控制在725℃，氩气压力控制在 0.2Mpa，气流量控制在2.0m3/h，转子速度控制在550rpm，过滤箱温度控制在 715℃，使用40目+60目过滤板过滤，前箱温度为696℃，铸轧区控制58mm，铸嘴开口度控制在5.5mm，铸轧线速度控制在
950mm/min，制备的铸轧成品卷规格为厚7.0mm、宽1695mm；
[0043](3)冷轧：将铸轧成品卷粗轧至0.45mm后，进行257℃温度35h中间退火，中间退火后轧至0.26厚度，纵剪切边为1635mm宽。
[0044](4)箔轧：0.26mm采用粗糙度为0.25μm，凸度为50％的轧制工作辊继续在箔轧机轧制0.105mm、0.045mm，采用粗糙度为0.12μm，凸度为80％的轧制工作辊继续在箔轧机轧制0.021mm、0.013mm即成品厚度，其他依照常规轧制进行控制。
[0045]本实施例制备得到的锂电池用铝箔产品，经性能测试其抗拉强度为226mpa，延伸率5.8％，在锂电池后续涂炭及冷压过程中无断带，满足锂电池用铝箔所需性能。
[0046]实施例2：
[0047]一种高强度，高延展性1060锂电池用铝箔及其制备方法。
[0048]首先，控制锂电池用铝箔的组成成分及质量百分比如下：Si：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗拉高延伸性的动力锂电池用铝箔，其特征在于，包括重量百分比的以下组分：Si：0.01～0.25％；Fe：0.08～0.4％；Cu：0.01～0.05％；Mn：≤0.02％；Zn：≤0.04％；Ti：≤0.04％；其余为Al。2.根据权利要求1所述的一种高抗拉高延伸性的动力锂电池用铝箔，其特征在于，其中Zn与Ti的配比为1:1。3.如权利要求1
‑
2中任一权利要求所述的一种高抗拉高延伸性的动力锂电池用铝箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、熔炼：将原料加热化平后搅拌均匀，熔炼温度为730
‑
740℃，导炉温度为740
‑
760℃；S2、铸轧：通过铸轧制备一定厚度的铝材；S3、冷轧：将经铸轧的铝材，经过粗轧至预设厚度后，进行中间退火处理，中间退火包括在240
‑
270℃条件下，处理27
‑
35h，中间退火后轧制至0.2
‑
0.3mm后纵剪切边；S4、箔轧：经多次道次轧制，轧制至0.013mm，其中各道次工作辊的参数如下：前道次...

【专利技术属性】
技术研发人员：李高林，王昭浪，曾元，周林林，付海威，
申请(专利权)人：江苏鼎胜新能源材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：