四道次生产高强度双光锂电池用铝箔的工艺制造技术

本发明专利技术属于轻合金技术领域，涉及一种四道次生产高强度双光锂电池用铝箔的工艺，包括：坯料厚度0.26～0.3mm，硬度状态H18，将微量合金元素铜的含量由0.05～0.1%调整到0.1～0.15%；将坯料按照4个道次工艺分配轧制，其中粗中轧3个道次、精轧1个道次；以厚度0.26

【技术实现步骤摘要】
四道次生产高强度双光锂电池用铝箔的工艺


[0001]本专利技术属于轻合金
，涉及铝箔的生产，尤其涉及一种四道次生产高强度双光锂电池用铝箔的工艺。

技术介绍

[0002]随着新能源电动汽车的快速发展，核心部件锂电池需求旺盛，作为锂电池正极材料的铝箔，需要具备更高的性能和质量要求。电池箔的各项技术指标要求严格，客户对电池箔的厚度、强度、版型、洁净度等要求达到了极限，生产难度大。国内高强度双光锂电池用铝箔通常要求：厚度15、13、12μm，成品性能抗拉强度≥250N/mm2、延伸率≥3.0%，版型下塌量≤8mm, 表面润湿张力≥32dyn。
[0003]目前电池箔制造技术多在普通铝箔轧制的工艺基础上进行优化，大致有：1、增加轧制道次，降低道次压下率，通过多道次加工硬化的手段达到成品的高抗拉强度；2、为提升电池箔表面润湿张力，轧机采用80#和82#基础油同时配合电池箔专用添加剂，分切过程中采用大功率灯箱烘烤和电晕处理。
[0004]存在的问题主要有：（1）高强度锂电池箔轧制困难：传统工艺在使用80#或82#基础油时，存在高强度电池箔轧不动或道次加工无法实现的问题，为此大部分厂家采取增加轧制道次和减少坯料厚度来实现，行业内普遍采用5或6个压延道次，坯料厚度≤0.24mm的工艺。这样生产效率大大降低，生产成本随之也大幅增加。
[0005]（2）产品板型平整度不稳定，局部松紧变化现象明显：高端电池箔客户对电池箔的版型要求极高，在离线版型检测仪上需做到在2m的测量间距负载8N/mm2力后，激光扫描箔面最大坍陷≤8mm。板型不平整会影响电池涂碳工艺均匀和一致性，是电池能量密度的关键技术指标。随着行业的发展对锂电池箔的版型精度要求在不断提高，使用80#或82#基础油时，由于运动粘度只有1.75左右，轧制油的耐磨和润滑都不能完全适应轧制需求，致使轧辊热凸不均匀，最终导致箔面版型不良。事实上，电池箔用户对于板型的质量投诉和退货非常多。通过工艺优化和技术创新来不断提高产品的板型质量，是电池箔生产厂家面临的一个重要课题。
[0006]（3）表面润湿张力：表面润湿张力不足会严重影响电池箔涂炭质量。润湿张力不达标会在涂炭过程中发生漏涂、脱层等缺陷，这些缺陷会直接导致产品报废，因此箔面检测润湿张力需≥32dyn。
[0007]这些问题使得电池箔生产综合成材率低，生产成本较高，锂电池铝箔的生产厂家面临诸多困难。随着新能源汽车迅速崛起，锂电池铝箔需求大幅提升，开发生产高质量适应市场需求的锂电池铝箔势在必行。

技术实现思路

[0008]针对现有生产锂电池铝箔存在轧制难度大、生产效率低、生产成本高的问题，本发
明的目的是公开一种四道次生产高强度双光锂电池用铝箔的工艺。
[0009]一种四道次生产高强度双光锂电池用铝箔的工艺，包括如下步骤：坯料厚度0.26～0.3mm，硬度状态H18，将微量合金元素铜的含量由0.05～0.1%调整到0.1～0.15%；将坯料按照4个道次工艺分配轧制，其中粗中轧3个道次、精轧1个道次；以厚度0.26
㎜
的坯料为例，粗轧和中轧安排在同一台轧机经3道次压延轧到0.025mm的厚度铝箔，再以1道次精轧轧至厚0.012mm的双光电池箔，轧制道次分配为：0.26mm
→
0.115mm
→
0.055mm
→
0.025mm
→
0.012mm，分切、电晕、检验、成品包装，得到锂电池箔成品。
[0010]本专利技术较优公开例，步骤A中所述坯料的抗拉强度≥195/mm2、性能延伸率≥3.0%，满足坯料在4个道次轧制下成品达到高强度要求。
[0011]进一步的，所述坯料的合金牌号为1100合金。
[0012]本专利技术较优公开例，步骤B中，各道次所使用的轧辊的参数为：粗轧工作辊粗糙度选择在Ra：0.26～0.28μm之间，凸度选择Cr：0.035mm；中轧工作辊粗糙度选择在Ra：0.16～0.17μm之间，凸度选择Cr：0.05mm；粗、中轧所用的支撑辊粗糙度Ra：0.60～0.65μm之间，凸度选择Cr：0.04mm；粗轧道次目标板型曲线值≤13N/mm2、中轧道次目标板型曲线值≤11N/mm2。
[0013]本专利技术较优公开例中，步骤B中的前3个道次所使用的轧制油为95#基础油配合醇、酯添加剂混合而成，其中添加剂中醇含量质量百分比3～5%，以C12月桂醇为主；酯含量百分比3～5%，以硬酯酸丁酯为主。
[0014]进一步的，前3个道次轧制时轧制油温控制50～55℃。
[0015]本专利技术较优公开例中，步骤B以中轧所得0.025mm的单张铝箔为例，所使用的精轧工作辊粗糙度为Ra: 0.12～0.13μm，凸度Cr：0.06mm；精轧机支撑辊粗糙度Ra：0.60～0.65μm，凸度Cr0.04mm；精轧道次目标板型曲线值≤7N/mm2。
[0016]本专利技术较优公开例中，步骤B中第4道次精轧所使用的轧制油为95#基础油配5～7%酯类添加剂W3H，其中添加剂W3H中酯含量占70%，购自石家庄新泰特种油有限公司。轧制时轧制油温控制60～65℃。
[0017]本专利技术较优公开例中，步骤C中所述电晕，属于电池箔表面处理装置，其作用是清理铝箔表面的少量残油和减少箔面油膜厚度，提高表面润湿张力，防止涂炭过程出现漏涂等。采用功率为7～10kW，输出电压25kV的电晕设备进行表面电晕。
有益效果
[0018]本专利技术与常规电池箔生产工艺的区别在于电池坯料中铜的含量增加后使用了粘度2.05的95#基础油配以新型添加剂W3H，轧制油的耐磨强度和润滑性能更强。实现4道次生产的高性能电池箔，实际板型与目标板型重合度达到了95%以上。通过轧辊工艺和高油温调节，加大了箔面油膜的挥发再配合精切的电晕，使得产品表面达因值＞32，成材率提升10～15%，综合成材率达到80%以上。同时轧制过程连续稳定，提升了生产效率和产品质量，降低电池箔生产成本，是未来最具潜力的效益增长点，为高质量大批次生产电池箔提供技术支
持。
具体实施方式
[0019]下面结合实施例对本技术进行详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本技术，但本技术并不局限于以下实施例。
实施例1
[0020]一种四道次生产高强度双光锂电池用铝箔的工艺，包括如下步骤：步骤一、粗中轧将合金1100H18、厚度0.30
×
1200
㎜
的毛料经2道次粗轧、1道次中轧到0.032mm的单张箔，其中坯料抗拉强度实测为195N/mm2，延伸3.0%；成品质量要求：厚度15μm
±
3%，抗拉强度≥250N/mm2，延伸率≥3.5%，表面达因值≥32dyn；板型平整，离线板型A级（辊距2m，张力8N/mm2）下塌≤5mm；表面色泽均匀洁净；0.1mm以下针孔数≤10个/m2。
[0021]轧制道次分配：0.30mm
→
0.140mm
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四道次生产高强度双光锂电池用铝箔的工艺，其特征在于，包括如下步骤：A. 坯料厚度0.26～0.3mm，硬度状态H18，将微量合金元素铜的含量由0.05～0.1%调整到0.1～0.15%；B. 将坯料按照4个道次工艺分配轧制，其中粗中轧3个道次、精轧1个道次；以厚度0.26
㎜
的坯料为例，粗轧和中轧安排在同一台轧机经3道次压延轧到0.025mm的厚度铝箔，再以1道次精轧轧至厚0.012mm的双光电池箔，轧制道次分配为：0.26mm
→
0.115mm
→
0.055mm
→
0.025mm
→
0.012mm；C.分切、电晕、检验、成品包装，得到锂电池箔成品。2.根据权利要求1所述的四道次生产高强度双光锂电池用铝箔的工艺，其特征在于：步骤A中所述坯料的抗拉强度≥195/mm2、性能延伸率≥3.0%。3.根据权利要求1所述的四道次生产高强度双光锂电池用铝箔的工艺，其特征在于：步骤A中所述坯料的合金牌号为1100合金。4.根据权利要求1所述的四道次生产高强度双光锂电池用铝箔的工艺，其特征在于，步骤B中，各道次所使用的轧辊的参数为：粗轧工作辊粗糙度选择在Ra：0.26～0.28μm之间，凸度选择Cr：0.035mm；中轧工作辊粗糙度选择在Ra：0.16～0.17μm之间，凸度选择Cr：0.05mm；粗、中轧所用的支撑辊粗糙度Ra：0.60～0.65μm之间，凸度选...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓群，陈志明，刘文中，邵明洲，
申请(专利权)人：江苏大亚铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：