CN114669622A - 电池铝箔的制备方法及电池铝箔 - Google Patents
电池铝箔的制备方法及电池铝箔 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114669622A CN114669622A CN202210294612.0A CN202210294612A CN114669622A CN 114669622 A CN114669622 A CN 114669622A CN 202210294612 A CN202210294612 A CN 202210294612A CN 114669622 A CN114669622 A CN 114669622A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rolling
- aluminum foil
- battery
- hot
- ingot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/02—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/40—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling foils which present special problems, e.g. because of thinness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/004—Heating the product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
- B21B45/0269—Cleaning
- B21B45/0275—Cleaning devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/001—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
- B22D11/003—Aluminium alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/026—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
本发明公开一种电池铝箔的制备方法及电池铝箔,其中,所述电池铝箔的制备方法依次包括步骤:原料配方采用半连续铸造方法制备以获取铸锭;对所述铸锭的冷隔层及偏析层进行铣削;对铣削后的所述铸锭采用加热炉进行加热处理;对加热处理后的所述铸锭进行热连轧以获取热轧坯料;对所述热轧坯料进行冷轧以获取铝箔坯料;对所述铝箔坯料进行箔轧以得到电池铝箔。本发明制备得到的电池铝箔的厚度保持在0.01‑0.015mm,抗拉强度达到220~235Mpa,延伸率达到4.8‑6.0%,表面质量更优良无色差缺陷,表面湿润张力值可达35×10‑3N/m,且能保持15秒不会出现破裂成小液滴的现象,针孔个数小于0.006个/平方米,板形下塌量小于0.5mm,从而满足新能源车动力电池对电池铝箔的要求。
Description
【技术领域】
本发明涉及铝加工技术领域,尤其是涉及一种电池铝箔的制备方法及电池铝箔。
【背景技术】
发展新能源汽车是应对气候变化及推动绿色发展的重要措施,目前,新能源汽车相较于传统的汽油驱动汽车更节能且无污染。尤其是动力电池驱动的纯电动汽车更是得到了使用者的一致好评。
电动汽车的电力源基本是锂离子动力电池,该动力电池是由阳极、阴极和电解液组成的移动能量源,其正极则需要用到电池铝箔。
现有的电池铝箔具有针孔多、强度低、表面质量差及板形不好的缺点,无法满足动力电池对电池铝箔的需求。
因此,有必要提供一种电池铝箔的制备方法及电池铝箔以解决上述问题。
【发明内容】
本发明实施例的目的在于提供一种电池铝箔的制备方法及电池铝箔,以解决现有的电池铝箔存在针孔多、强度低、表面质量差及板形不好,从而无法满足动力电池对电池铝箔的需求的问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种电池铝箔的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1、原料配方采用半连续铸造方法制备以获取铸锭;
所述原料配方的组分及质量百分比为:Si=0.02-0.06%、Fe=0.10-0.16%、Cu=0.02-0.029%、Mg<0.005%、Mn<0.005%、Zn<0.01%、Ti=0.008-0.014%、Al>99.70%,其中,元素Si采用AlSi20中间合金,元素Fe采用铝型铁剂80FeAl,元素Cu采用AlCu20中间合金,元素Ti采用在线加入晶粒细化剂铝钛硼丝;
步骤S2、对所述铸锭的冷隔层及偏析层进行铣削;
步骤S3、对铣削后的所述铸锭采用加热炉进行加热处理,其中,所述加热处理包括均匀化加热及保温加热;
步骤S4、对加热处理后的所述铸锭进行热连轧,以得到厚度为6.0-8.5mm的热轧坯料,其中,所述热连轧的终轧温度为320-330℃,所述热连轧包括热粗轧和热精轧,所述热粗轧具有21道次,第15道次、第17道次、第19道次及第21道次均投入刷辊,所述热精轧全程投入刷辊;
步骤S5,对所述热轧坯料进行冷轧,以得到厚度为0.15-0.25mm的铝箔坯料,其中,所述冷轧轧制至中间道次时,其中间坯料的厚度为4.0-6.0mm,所述冷轧轧制至中间道次后,对所述中间坯料进行清洗,并在清洗后进行完全再结晶退火,之后进行剩余道次的轧制;
步骤S6、对所述铝箔坯料进行箔轧,以得到厚度为0.01-0.015mm的电池铝箔。
优选的,所述步骤S1中,所述半连续铸造方法依次包括步骤配料、熔炼、精炼、扒渣、转炉、精炼、扒渣、静置、除气、过滤及铸造,获取所述铸锭后对其引锭头部分及浇口部分进行锯切。
优选的,所述铸造的活动流槽和固定流槽的连接处采用硅酸铝棉材料衔接,所述硅酸铝棉中粒径大于0.2mm的渣球含量小于3%,所述硅酸铝棉的导热系数为0.1-0.12瓦/米·开尔文,所述硅酸铝棉由Al2O3和SiO2组成,其中,所述Al2O3和所述SiO2的质量分数大于99.5%。
优选的,所述步骤S2中,所述铣削采用铣面机进行,所述铣面机的刀盘采用D100轧制基础油进行喷雾润滑。
优选的,所述步骤S3中,铣削后的所述铸锭进入所述加热炉前,采用吸尘器对所述加热炉的炉膛进行清理,采用清洗剂对所述铸锭的上表面和下表面进行擦拭,其中,所述擦拭的次数为三次,第一次和第二次采用百洁布沾上所述清洗剂进行湿擦,第三次采用干燥的百洁布进行擦拭。
优选的,所述步骤S4中,对加热处理后的所述铸锭进行热连轧前,采用冲洗设备对所述铸锭的上表面和下表面进行冲洗,所述热粗轧和所述热精轧的刷辊采用离线设备进行清洗,所述热轧坯料的两端面采用氩弧焊接4点,其中,所述离线设备为超声波清洗设备,所述清洗的介质为煤油,时间为30-40min,所述热轧坯料的每个端面焊接两点,内圈焊接于第2-3层处,外圈焊接于第2-3层处。
优选的,所述步骤S5中,所述冷轧的轧制油板式过滤系统中助滤剂采用飞滤素、白土及硅藻土的组合,所述冷轧的过滤工艺中预涂阶段的搅拌油箱中加入5t的轧制油、5kg的飞滤素、5-8kg的白土及60kg的硅藻土,以形成厚度为7-9mm的滤饼,所述过滤工艺中的过滤阶段加入5kg的飞滤素、5-8kg的白土及20kg的硅藻土。
优选的,所述步骤S5中,所述冷轧采用轧制油进行润滑,所述冷轧的过程中清洗机列线开卷处带材表面先采用D40溶剂油喷洒,再采用水进行冲洗,其中,所述轧制油的溴价小于10mgBr/100g,所述轧制油包括基础油和添加剂,所述基础油的苯胺点为80-90℃。
优选的,所述步骤S6中,所述箔轧的轧制油中加入碳氢化合物阴离子官能团的絮凝剂,所述箔轧的中间道次的轧制力为2800-3000KN,最后道次的轧制力为2200-2400KN,各个道次的出口卷取张应力为35MPa。
第二方面,本发明实施例提供了一种电池铝箔,所述电池铝箔由上述的电池铝箔的制备方法制成,所述电池铝箔应用于能源车的动力电池。
与现有技术相比,本发明中电池铝箔的制备方法通过限定原料配方并依次采用半连续铸造方法、铣削、加热处理、热连轧、冷轧及箔轧的工艺制备得到电池铝箔,可以使其厚度保持在0.01-0.015mm,抗拉强度达到220~235Mpa,延伸率达到4.8-6.0%,表面质量更优良无色差缺陷,表面湿润张力值可达35×10-3N/m,且能保持15秒不会出现破裂成小液滴的现象,针孔个数小于0.006个/平方米,板形下塌量小于0.5mm,从而满足新能源车动力电池对电池铝箔的要求。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1为本发明实施例提供的一种电池铝箔的制备方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的箔轧的轧制参数表格图;
图3为本发明实施例提供的离线板形仪检测电池铝箔的板形下塌量曲线图。
【具体实施方式】
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明实施例提供了一种电池铝箔的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1、原料配方采用半连续铸造方法制备以获取铸锭。
具体地,所述原料配方的组分及质量百分比为:Si=0.02-0.06%、Fe=0.10-0.16%、Cu=0.02-0.029%、Mg<0.005%、Mn<0.005%、Zn<0.01%、Ti=0.008-0.014%、Al>99.70%,其中,元素Si采用AlSi20中间合金,元素Fe采用铝型铁剂80FeAl,元素Cu采用AlCu20中间合金,元素Ti采用在线加入晶粒细化剂铝钛硼丝,其余的元素不进行另外的配制。
具体地,元素Al>99.70%,其制备得到的铝箔很容易跟空气中的氧气发生化学反应,在所述铝箔的表面生成一层致密的氧化膜,阻止铝的进一步反应,而这层很薄的氧化膜在电解液中对铝也有一定的保护作用,可防止集流体氧化。所述铝箔的表面氧化膜不致密会发生点腐蚀,当所述铝箔中铝含量越低则氧化膜越不致密,越容易发生点腐蚀问题,从而影响电池的使用寿命。铝合金材料越纯,其面密度也相应降低,动力电池的重量也越低,电导率也越高,电池的发热量越小,能更好符合新能源汽车动力电池的需求。
传统的Fe剂除了元素Fe以外,其余为助熔剂,易产生非金属化合物夹渣,影响熔体的纯净度,导致生产得到的电池铝箔容易出现较多的针孔现象;铝铁中间合金易存在FeAl3相,粗大的第二相会导致生产得到的电池铝箔性能恶化,即使后续大加工率轧制也较难破碎,使针孔现象剧增。而本实施例采用的铝型铁剂由元素Fe及元素Al组成,则可以避免上述问题,即降低出现针孔的个数。
具体地,获取所述铸锭后对其引锭头部分及浇口部分进行锯切,以将其不良部分锯切干净。
具体地,所述半连续铸造方法依次包括步骤配料、熔炼、精炼、扒渣、转炉、精炼、扒渣、静置、除气、过滤及铸造,所述铸造的活动流槽和固定流槽的连接处采用硅酸铝棉材料衔接,衔接后使其牢固不漏铝水。
具体地,所述硅酸铝棉中粒径大于0.2mm的渣球含量小于3%,所述硅酸铝棉的导热系数为0.1-0.12瓦/米·开尔文,所述硅酸铝棉由Al2O3和SiO2组成,其中,所述Al2O3和所述SiO2的质量分数大于99.5%,所述导热系数的单位还可以表示为W/(m.K)。
致密的所述硅酸铝棉可以保证硅酸铝纤维以及渣球不会掉落进铝水中造成夹渣,可避免得到的电池铝箔出现较多的针孔现象;低导热系数使流槽铝水温降少,铸锭组织致密。
步骤S2、对所述铸锭的冷隔层及偏析层进行铣削。
具体地,所述铣削时不光可以对所述铸锭的冷隔层及偏析层进行,还可以根据实际需求对其它部分进行,当然,均需要保证铣削干净为准。
具体地,所述铣削采用铣面机进行,所述铣面机的刀盘采用D100轧制基础油进行喷雾润滑。这样可以使铣削后的所述铸锭保持表面光滑,无铣刀痕及粘铝等影响电池铝箔出现较多针孔的缺陷。
所述D100轧制基础油相对于传统的高粘度铣刀油易挥发,可最大程度保持所述铸锭的表面干燥,而传统的铣刀油会使所述铸锭表面附着一层较厚的油膜,导致铝灰铝屑及灰尘等异物集聚,大大增加了电池铝箔出现针孔的风险,同时,所述D100轧制基础油相对于传统的铣刀油性价比更高且更容易获取。
步骤S3、对铣削后的所述铸锭采用加热炉进行加热处理。
其中,所述加热处理包括均匀化加热及保温加热。
具体地,铣削后的所述铸锭进入所述加热炉前,采用吸尘器对所述加热炉的炉膛进行清理,使其无灰尘等异物,保持干净的炉膛。
具体地,铣削后的所述铸锭进入所述加热炉前,采用清洗剂对所述铸锭的上表面和下表面进行擦拭,其中,所述擦拭的次数为三次,第一次和第二次采用百洁布沾上所述清洗剂进行湿擦,第三次采用干燥的百洁布进行擦拭,所述清洁剂具有易挥发且不会对所述铸锭表面产生不良反应的性能。这样可以保证所述铸锭的表面洁净无异物,避免电池铝箔出现较多针孔的现象。
步骤S4、对加热处理后的所述铸锭进行热连轧,以得到厚度为6.0-8.5mm的热轧坯料。
具体地,所述热连轧的终轧温度为320-330℃,所述热连轧包括热粗轧和热精轧,所述热粗轧具有21道次,第15道次、第17道次、第19道次及第21道次均投入刷辊,所述热精轧全程投入刷辊。这样可以保证在轧制的过程中各个轧辊的辊面质量均匀良好。
具体地,对加热处理后的所述铸锭进行热连轧前,采用冲洗设备对所述铸锭的上表面和下表面进行冲洗,冲洗时采用离子水进行。这样可以使所述铸锭的表面洁净无异物,避免电池铝箔出现较多针孔的现象。
具体地,所述热粗轧和所述热精轧的刷辊采用离线设备进行清洗,其中,所述离线设备为超声波清洗设备,所述清洗的介质为煤油,时间为30-40min。这样可以使清洗后的刷辊刷毛无铝粉等非金属异物,从而不会污染轧辊而导致电池铝箔出现异物压入的现象。
具体地,所述热轧坯料的两端面采用氩弧焊接4点,其中,所述热轧坯料的每个端面焊接两点,内圈焊接于第2-3层处,外圈焊接于第2-3层处。这样可以防止所述热轧坯料降温收缩导致的粘伤及层间擦伤等缺陷,以提升电池铝箔的表面质量并避免出现较多针孔的问题。
步骤S5,对所述热轧坯料进行冷轧,以得到厚度为0.15-0.25mm的铝箔坯料。
具体地,所述冷轧轧制至中间道次时,其中间坯料的厚度为4.0-6.0mm,所述冷轧轧制至中间道次后,对所述中间坯料进行清洗,并在清洗后进行完全再结晶退火,之后进行剩余道次的轧制。
所述中间坯料是指所述热轧坯料经过所述冷轧轧制至中间道次时的热轧坯料。
具体地,所述冷轧的轧制油板式过滤系统中助滤剂采用飞滤素、白土及硅藻土的组合,所述冷轧的过滤工艺中预涂阶段的搅拌油箱中加入5t的轧制油、5kg的飞滤素、5-8kg的白土及60kg的硅藻土,以形成厚度为7-9mm的滤饼,所述过滤工艺中的过滤阶段加入5kg的飞滤素、5-8kg的白土及20kg的硅藻土。相对于传统采用单纯白土与硅藻土的过滤工艺,可以使硅藻土的使用量减少85-90%。
助滤剂使用量越大,轧制油中导致电池铝箔针孔的风险则越大,而按照本实施例的过滤工艺,可以保证轧制油的透光率达到95%以上,不会出现铝粉、轧辊脱落的铁粉及SiO2等异物压入所述铝箔坯料,以避免导致电池铝箔出现较多针孔的缺陷。同时,干净的所述冷轧的轧制油可以为电池铝箔的表面润湿张力值的合格创造前提条件。
具体地,所述冷轧采用轧制油进行润滑,其中,所述轧制油的溴价小于10mgBr/100g,不饱和烃占比低,所述轧制油包括基础油和添加剂,所述基础油的苯胺点为80-90℃。这样可以使所述轧制油对轧辊以及所述铝箔坯料表面具有良好的润湿性,同时,使所述轧制润滑的油膜均匀,所述铝箔坯料的表面均一。
具体地,所述冷轧的过程中清洗机列线开卷处带材表面先采用D40溶剂油喷洒,再采用水进行冲洗,所述D40溶剂油选用环保型的。这样可以利用所述D40溶剂油为非极性物质,不会腐蚀和氧化铝材表面,以及与轧制润滑油、机械油等油的良好相容性能,更易去除各类物质的残留,如S、P、Cl等极性元素的残留,从而避免恶化表面,无铝粉烧结氧化残留导致出现较多针孔的现象,且使电池铝箔的表面更优良。
步骤S6、对所述铝箔坯料进行箔轧,以得到厚度为0.01-0.015mm的电池铝箔。
具体地,所述箔轧的轧制油中加入碳氢化合物阴离子官能团的絮凝剂。这样能够去除轧制油中的铝粉及胶质等会影响铝箔表面润湿张力的物质,使得铝箔表面润湿张力值达35×10-3N/m,且保持15秒不破裂成小液滴,在不经过传统电晕辊的前提下保证表面润湿张力值符合要求。
具体地,所述箔轧的中间道次的轧制力为2800-3000KN,最后道次的轧制力为2200-2400KN,各个道次的出口卷取张应力为35MPa。通过控制各个道次的轧制力参数,可以使轧制中实际辊缝形状恒定。
另外,结合图2所示,根据实际需求,所述箔轧中各道次的轧制参数还可以进行适应性调整。
具体地,本实施例采用空气压差法板形辊自动检测板形,恒定的出口卷取张应力有利于板形辊能更好的优化板形反馈机制,进行调整。而出口卷取张应力过大、过小,或者每道次的卷取张应力变化过大,板形辊的反馈则会存在较大的误差,反馈后弯辊、轧制油喷射等工艺参数变化均会导致实际辊缝的变化,均不利于板形的调整,从而会导致最终电池铝箔的板形不良。
所述空气压差法,是指板形辊主要由若干个辊环以及空心轴组成,当压缩空气通入空心轴则会形成气垫,辊环悬浮,当铝箔板形不良时,对各辊环的压力则不均匀,转化为电信号后会反馈以调整板形。
因此,通过控制轧制力与出口卷取张应力等轧制工艺参数可以使获取的电池铝箔的板形优良,同时,结合图3所示,采用离线板形仪自动检测电池铝箔的板形下塌量,其下塌量均小于0.5mm,其中,横坐标为铝箔宽度,纵坐标为板形检测的下塌量,单位为mm。所述电池铝箔的板形下塌量定义为,所述电池铝箔在张应力为0.6Kg/mm2的作用下,所述电池铝箔沿箔宽度方向的不平度,其中曲线最低点代表零点值。
以上不同步骤中的轧制油根据实际需求,可以选择相同的轧制油,也可以选择不同的轧制油。
本实施例通过限定原料配方并依次采用半连续铸造方法、铣削、加热处理、热连轧、冷轧及箔轧的工艺制备得到电池铝箔,可以使其厚度保持在0.01-0.015mm,抗拉强度达到220~235Mpa,延伸率达到4.8-6.0%,表面质量更优良无色差缺陷,表面湿润张力值可达35×10-3N/m,且能保持15秒不会出现破裂成小液滴的现象,针孔个数小于0.006个/平方米,板形下塌量小于0.5mm。
动力电池所用的电池铝箔需要满足条件:厚度保持在0.01-0.015mm,抗拉强度大于200Mpa,延伸率大于3%,表面质量优良,无色差,表面湿润张力值大于32×10-3N/m,且能保持10秒不会出现破裂成小液滴的现象,针孔个数小于3个/平方米,板形下塌量小于8mm,而本实施例所达到的技术效果均能满足动力电池所用的电池铝箔的条件,因此,其还能满足动力电池对电池铝箔的需求。
本发明还提供了另一种实施例,本实施例提供的是一种电池铝箔,该电池铝箔由上述实施例中的电池铝箔的制备方法制成,本实施例中的电池铝箔应用于新能源车的动力电池。
由于本实施例中的电池铝箔是由上述实施例中的电池铝箔的制备方法制成,因此,本实施例中的电池铝箔也能达到上述实施例中电池铝箔的制备方法所达到的技术效果,在此不作赘述。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电池铝箔的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1、原料配方采用半连续铸造方法制备以获取铸锭;
所述原料配方的组分及质量百分比为:Si=0.02-0.06%、Fe=0.10-0.16%、Cu=0.02-0.029%、Mg<0.005%、Mn<0.005%、Zn<0.01%、Ti=0.008-0.014%、Al>99.70%,其中,元素Si采用AlSi20中间合金,元素Fe采用铝型铁剂80FeAl,元素Cu采用AlCu20中间合金,元素Ti采用在线加入晶粒细化剂铝钛硼丝;
步骤S2、对所述铸锭的冷隔层及偏析层进行铣削;
步骤S3、对铣削后的所述铸锭采用加热炉进行加热处理,其中,所述加热处理包括均匀化加热及保温加热;
步骤S4、对加热处理后的所述铸锭进行热连轧,以得到厚度为6.0-8.5mm的热轧坯料,其中,所述热连轧的终轧温度为320-330℃,所述热连轧包括热粗轧和热精轧,所述热粗轧具有21道次,第15道次、第17道次、第19道次及第21道次均投入刷辊,所述热精轧全程投入刷辊;
步骤S5,对所述热轧坯料进行冷轧,以得到厚度为0.15-0.25mm的铝箔坯料,其中,所述冷轧轧制至中间道次时,其中间坯料的厚度为4.0-6.0mm,所述冷轧轧制至中间道次后,对所述中间坯料进行清洗,并在清洗后进行完全再结晶退火,之后进行剩余道次的轧制;
步骤S6、对所述铝箔坯料进行箔轧,以得到厚度为0.01-0.015mm的电池铝箔。
2.如权利要求1所述的电池铝箔的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述半连续铸造方法依次包括步骤配料、熔炼、精炼、扒渣、转炉、精炼、扒渣、静置、除气、过滤及铸造,获取所述铸锭后对其引锭头部分及浇口部分进行锯切。
3.如权利要求2所述的电池铝箔的制备方法,其特征在于,所述铸造的活动流槽和固定流槽的连接处采用硅酸铝棉材料衔接,所述硅酸铝棉中粒径大于0.2mm的渣球含量小于3%,所述硅酸铝棉的导热系数为0.1-0.12瓦/米·开尔文,所述硅酸铝棉由Al2O3和SiO2组成,其中,所述Al2O3和所述SiO2的质量分数大于99.5%。
4.如权利要求1所述的电池铝箔的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述铣削采用铣面机进行,所述铣面机的刀盘采用D100轧制基础油进行喷雾润滑。
5.如权利要求1所述的电池铝箔的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中,铣削后的所述铸锭进入所述加热炉前,采用吸尘器对所述加热炉的炉膛进行清理,采用清洗剂对所述铸锭的上表面和下表面进行擦拭,其中,所述擦拭的次数为三次,第一次和第二次采用百洁布沾上所述清洗剂进行湿擦,第三次采用干燥的百洁布进行擦拭。
6.如权利要求1所述的电池铝箔的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中,对加热处理后的所述铸锭进行热连轧前,采用冲洗设备对所述铸锭的上表面和下表面进行冲洗,所述热粗轧和所述热精轧的刷辊采用离线设备进行清洗,所述热轧坯料的两端面采用氩弧焊接4点,其中,所述离线设备为超声波清洗设备,所述清洗的介质为煤油,时间为30-40min,所述热轧坯料的每个端面焊接两点,内圈焊接于第2-3层处,外圈焊接于第2-3层处。
7.如权利要求1所述的电池铝箔的制备方法,其特征在于,所述步骤S5中,所述冷轧的轧制油板式过滤系统中助滤剂采用飞滤素、白土及硅藻土的组合,所述冷轧的过滤工艺中预涂阶段的搅拌油箱中加入5t的轧制油、5kg的飞滤素、5-8kg的白土及60kg的硅藻土,以形成厚度为7-9mm的滤饼,所述过滤工艺中的过滤阶段加入5kg的飞滤素、5-8kg的白土及20kg的硅藻土。
8.如权利要求1所述的电池铝箔的制备方法,其特征在于,所述步骤S5中,所述冷轧采用轧制油进行润滑,所述冷轧的过程中清洗机列线开卷处带材表面先采用D40溶剂油喷洒,再采用水进行冲洗,其中,所述轧制油的溴价小于10mgBr/100g,所述轧制油包括基础油和添加剂,所述基础油的苯胺点为80-90℃。
9.如权利要求1所述的电池铝箔的制备方法,其特征在于,所述步骤S6中,所述箔轧的轧制油中加入碳氢化合物阴离子官能团的絮凝剂,所述箔轧的中间道次的轧制力为2800-3000KN,最后道次的轧制力为2200-2400KN,各个道次的出口卷取张应力为35MPa。
10.一种电池铝箔,其特征在于,所述电池铝箔由权利要求1至9任意一项所述的电池铝箔的制备方法制成,所述电池铝箔应用于能源车的动力电池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210294612.0A CN114669622B (zh) | 2022-03-22 | 2022-03-22 | 电池铝箔的制备方法及电池铝箔 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210294612.0A CN114669622B (zh) | 2022-03-22 | 2022-03-22 | 电池铝箔的制备方法及电池铝箔 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114669622A true CN114669622A (zh) | 2022-06-28 |
CN114669622B CN114669622B (zh) | 2023-09-29 |
Family
ID=82075308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210294612.0A Active CN114669622B (zh) | 2022-03-22 | 2022-03-22 | 电池铝箔的制备方法及电池铝箔 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114669622B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115198129A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-10-18 | 浙江永杰铝业有限公司 | 软包电池铝箔的制备方法及软包电池铝箔 |
Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000054046A (ja) * | 1998-08-07 | 2000-02-22 | Kobe Steel Ltd | 薄箔用アルミニウム箔地及びその製造方法 |
JP2001172754A (ja) * | 1999-12-14 | 2001-06-26 | Nippon Foil Mfg Co Ltd | 電解コンデンサ用高純度アルミニウム箔の製造方法 |
JP2010100919A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | リチウムイオン電池電極用アルミニウム合金箔およびその製造方法 |
JP2010236055A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Nippon Foil Mfg Co Ltd | リチウムイオン二次電池用アルミニウム合金箔及びその製造方法 |
CN102921729A (zh) * | 2012-11-13 | 2013-02-13 | 镇江鼎胜铝业股份有限公司 | 提高双零铝箔坯料表面质量的方法 |
CN104004581A (zh) * | 2013-02-22 | 2014-08-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 轧制油泥的净化方法 |
JP2016141865A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | 三菱アルミニウム株式会社 | アルミニウム合金箔、電池電極用集電体およびアルミニウム合金箔の製造方法 |
CN106191544A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-12-07 | 河南明泰铝业股份有限公司 | 一种锂电池用8021软包铝箔及其生产方法 |
CN106282704A (zh) * | 2016-08-09 | 2017-01-04 | 江阴新仁科技有限公司 | 一种1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔及其制备方法 |
CN109694963A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-30 | 中铝东南材料院(福建)科技有限公司 | 新能源电池铝塑膜铝箔用冷轧带材及其制备方法 |
CN110893296A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-20 | 江苏大亚铝业有限公司 | 铝箔轧制油的助滤剂及其使用方法 |
CN111647776A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-09-11 | 江苏大亚铝业有限公司 | 锂电池用1100合金12μm双面光铝箔及其制备方法 |
CN112501478A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-03-16 | 镇江龙源铝业有限公司 | 一种5g基站用散热装置铝合金板材及其制备方法 |
CN113832374A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-12-24 | 河南明泰铝业股份有限公司 | 一种5a12铝合金热轧坯料及其生产方法 |
CN113881874A (zh) * | 2021-09-22 | 2022-01-04 | 江苏鼎胜新能源材料股份有限公司 | 一种用于新能源电池的箔坯料及其制备方法 |
CN114150188A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-08 | 厦门厦顺铝箔有限公司 | 超薄高强度10μm双面光锂电池用铝箔及其生产工艺 |
-
2022
- 2022-03-22 CN CN202210294612.0A patent/CN114669622B/zh active Active
Patent Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000054046A (ja) * | 1998-08-07 | 2000-02-22 | Kobe Steel Ltd | 薄箔用アルミニウム箔地及びその製造方法 |
JP2001172754A (ja) * | 1999-12-14 | 2001-06-26 | Nippon Foil Mfg Co Ltd | 電解コンデンサ用高純度アルミニウム箔の製造方法 |
JP2010100919A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | リチウムイオン電池電極用アルミニウム合金箔およびその製造方法 |
JP2010236055A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Nippon Foil Mfg Co Ltd | リチウムイオン二次電池用アルミニウム合金箔及びその製造方法 |
CN102921729A (zh) * | 2012-11-13 | 2013-02-13 | 镇江鼎胜铝业股份有限公司 | 提高双零铝箔坯料表面质量的方法 |
CN104004581A (zh) * | 2013-02-22 | 2014-08-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 轧制油泥的净化方法 |
JP2016141865A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | 三菱アルミニウム株式会社 | アルミニウム合金箔、電池電極用集電体およびアルミニウム合金箔の製造方法 |
CN106282704A (zh) * | 2016-08-09 | 2017-01-04 | 江阴新仁科技有限公司 | 一种1120合金柔性粘贴式陶瓷焊接衬垫铝箔及其制备方法 |
CN106191544A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-12-07 | 河南明泰铝业股份有限公司 | 一种锂电池用8021软包铝箔及其生产方法 |
CN109694963A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-30 | 中铝东南材料院(福建)科技有限公司 | 新能源电池铝塑膜铝箔用冷轧带材及其制备方法 |
CN110893296A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-03-20 | 江苏大亚铝业有限公司 | 铝箔轧制油的助滤剂及其使用方法 |
CN111647776A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-09-11 | 江苏大亚铝业有限公司 | 锂电池用1100合金12μm双面光铝箔及其制备方法 |
CN112501478A (zh) * | 2020-11-09 | 2021-03-16 | 镇江龙源铝业有限公司 | 一种5g基站用散热装置铝合金板材及其制备方法 |
CN113832374A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-12-24 | 河南明泰铝业股份有限公司 | 一种5a12铝合金热轧坯料及其生产方法 |
CN113881874A (zh) * | 2021-09-22 | 2022-01-04 | 江苏鼎胜新能源材料股份有限公司 | 一种用于新能源电池的箔坯料及其制备方法 |
CN114150188A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-08 | 厦门厦顺铝箔有限公司 | 超薄高强度10μm双面光锂电池用铝箔及其生产工艺 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115198129A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-10-18 | 浙江永杰铝业有限公司 | 软包电池铝箔的制备方法及软包电池铝箔 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114669622B (zh) | 2023-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100574972C (zh) | 汽车热交换器用复合铝箔的制造方法 | |
US6681838B2 (en) | Liquid-solid rolling bonding method for different kinds of metals and the apparatus therefor | |
CN110961867B (zh) | 一种钎焊用铝合金三层复合材的制备方法 | |
CN101220430B (zh) | 钎焊式热交换器用铝合金箔材料及生产方法 | |
CN102899531B (zh) | 一种0.004~0.0048mm的双零铝箔的制备方法 | |
CN100590750C (zh) | 一种铜包铝覆合电缆线用铜带加工工艺 | |
CN103009010B (zh) | 1100-h14铝合金板带材及其生产方法 | |
CN103695735A (zh) | 铝合金焊丝及其制备方法 | |
CN103084805A (zh) | 一种1235双零箔生产工艺 | |
FR2752244A1 (fr) | Produit pour construction soudee en alliage almgmn a tenue a la corrosion amelioree | |
CN106222498B (zh) | 一种摩托车轮毂用铝合金板及其制备方法 | |
EP1413427A2 (fr) | Bande ou tube en alliage d'aluminium pour la fabriction d'échangeurs de chaleur brasés | |
CN111471904B (zh) | 军工试验检测平台用超宽6061铝合金板材加工工艺 | |
CN114669622A (zh) | 电池铝箔的制备方法及电池铝箔 | |
CN103014426A (zh) | 1050-h14铝合金板带材及其生产方法 | |
CN106756671A (zh) | 罐体用铝合金卷材制备方法 | |
CN103014425A (zh) | 1050-h16铝合金板带材及其生产方法 | |
JP6006412B2 (ja) | 電池ケース用アルミニウム合金板及びその製造方法 | |
CN104364402A (zh) | 铝合金板 | |
CN101383200B (zh) | 电缆用铝箔及生产方法 | |
CN110076209A (zh) | 一种继电器用铜带的制备方法 | |
CN114472523A (zh) | 高光亮度铝塑膜铝箔的制备方法及铝塑膜铝箔 | |
CN102935447B (zh) | 铝锡40铜-钢金属轴承材料及其制造方法 | |
JP6589443B2 (ja) | Al−Si−Mg系アルミニウム合金板、該合金板の製造方法及び合金板を用いた自動車用部品 | |
CN107052074B (zh) | 大型低速柴油机轴瓦用高锡铝合金-钢复合板的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |