(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010802903.7
(22)申请日 2020.08.11
(71)申请人 华北铝业有限公司
地址 072750 河北省保定市涿州市郦道元
路2号
(72)发明人 温倩 曹建峰 张深阳 高景忠
佟颖 夏卫华 刘建星 李晋
王庆华 裴明涛 飞
(74)专利代理机构 北京圣州专利代理事务所
(普通合伙) 11818
代理人 王振佳
(51)Int.Cl.
C22C 21/00(2006.01)
C22C 1/03(2006.01)
B21B 1/40(2006.01)
B22D 11/06(2006.01)H01M 4/66(2006.01)H01M 4/70(2006.01)H01M 10/052(2010.01)
(54)发明名称一种1235D锂电池用铝箔及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种1235D锂电池用铝箔，属于锂电池用铝箔技术领域。1235D锂电池用铝箔包括以下质量百分比的成分：S i ：0.01％‑0.25％、Fe：0.40％‑0.50％、Cu：0.14％‑0.2％、Mn：0.01％‑0.04％、Mg：0.001％‑0.03％、Zn：0.001％‑0.05％、V ：0.001％‑0.05％、Ti ：0.01％‑0.03％，其他单个杂质元素≤0.03％，余量的铝；并且铝的质量百分比≥99.25％。本发明还公开了一种1235D锂电池用铝箔的制备方法，包括：配料‑熔炼‑过滤‑箔轧‑冷轧‑轧制‑分切‑包装。采用上述方法制备的1235D锂电池用铝箔的抗拉强度≥230MPa，延伸率≥2.0％。因此，本发明采用上述1235D锂电池用铝箔及其制备方法，能够解决现有的1235铝箔抗拉强度和延伸率 较低的问题。权利要求书2页 说明书6页CN 111893351 A 2020.11.06
C N 111893351
A
1.一种1235D锂电池用铝箔，其特征在于：包括以下质量百分比的成分：Si：0.01％-0.25％、Fe：0.40
％-0.50％、Cu：0.14％-0.2％、Mn：0.01％-0.04％、Mg：0.001％-0.03％、Zn：0.001％-0.05％、V：0.001％-0.05％、Ti：0.01％-0.03％，其他单个杂质元素≤0.03％，余量的铝；并且铝的质量百分比≥99.25％。
2.根据权利要求1所述的一种1235D锂电池用铝箔，其特征在于：所述Ti为Al-Ti-B丝，Al-Ti-B丝中Ti的质量百分比为4.5％-5.5％，B的质量百分比为0.8％-1.2％。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种1235D锂电池用铝箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、配料，根据成分设计称取相应的原料；
S2、熔炼，将备好的原料放入熔炼炉中进行熔炼，待原料熔化完全后对铝合金液进行精炼； S3、过滤，采用管式过滤箱+陶瓷过滤片的方式进行双重过滤，过滤温度为710-730℃；
S4、铸轧，过滤后的铝合金液经流槽、铸咀注入铸轧机中进行连续铸轧得到7.0-8.0mm 的铸轧板；
S5、冷轧，将铸轧板进行冷轧，冷轧后成品厚度为0.36mm的冷轧板；在板材厚度为1.5-1.8mm时进行中间退火，中间退火的温度为330-380℃，保温时间为2h；
S6、箔轧，将冷轧板经过粗轧、中轧和精轧后获得厚度为0.01-0.015mm的箔材；
S7、分切，将箔材放入分切机进行分切，分切过程中铝箔经过针孔检测仪，分切后再经精切机精切，精切过程中进行表面电晕处理；
S8、包装、入库。
4.根据权利要求3所述的一种1235D锂电池用铝箔的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，原料中包括质量百分比不高于35％的该1235D铝合金的废料，其余铝为纯铝锭。
5.根据权利要求3所述的一种1235D锂电池用铝箔的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，铝水中氢含量≤0.12ml/100Al，采用纯氩气向熔体中喷精炼剂进行精炼，在熔炼炉内精炼1-2次，熔炼炉中精炼时间≥30min/次；在静置炉中精炼1-2次，静置炉中精炼时间≥20min/次，倒炉时进行过流精炼；精炼温度≥730℃；精炼频次4-5h/次。
6.根据权利要求3所述的一种1235D锂电池用铝箔的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，在除气、过滤之前将Al-Ti-B丝加入到铸轧机前的流槽内。
7.根据权利要求3所述的一种1235D锂电池用铝箔的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，铸轧速度为800-1000mm/min，铸轧区长度为55-70mm，辊面温度≤110℃，获得的铸轧板的同板差≤0.03mm，纵向板差≤0.12mm，中凸度0-0.03mm。
8.根据权利要求3所述的一种1235D锂电池用铝箔的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中，冷轧的压下道次分别为(7.0-8.0)mm-(4.0-4.6)mm-(2.0-2.6)mm-(1.5-1.8)mm-(0.65-0.80)mm-0.36mm；中间退火在采用带热电偶金属测温炉中进行退火，首先将退火炉温度设定为400-470℃，待热电偶检测金属温度达到330-380℃后，将退火炉温度设定为330-380℃，保温2h；中间退火保温到时后，开1/2炉门冷却，待炉气温度降低到300±20℃工件出炉自然冷却。
9.根据权利要求3所述的一种1235D锂电池用铝箔的制备方法，其特征在于：所述步骤S6中，成品厚度为0.015mm的压下道次分别为0.36mm-0.175mm-0.085mm-0.045mm-0.023mm-
0.015mm；成品厚度为0.012mm的压下道次分别为0.36mm-0.175mm-0.085mm-0.040mm-0.020mm-0.012mm；成品厚度为0.012mm单面光的压下道次分别为0.36mm-0.175mm-0.085mm-0.040mm-0.020×2mm-0.012×2mm；成品厚度为0.01mm的压下道次分别为0.36mm-0.175mm-0.085mm-0.045mm-0.023mm-0.015mm-0.01mm。
一种1235D锂电池用铝箔及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于锂电池用铝箔技术领域，尤其涉及一种1235D锂电池用铝箔及其制备方法。
背景技术
[0002]铝箔在日常生活中用途十分广泛，主要用于软包装、药用包装、食品包装、空调散热、锂电池等方面。近几年，随着锂电池的用途大大拓宽，对锂电池用铝箔的需求快速提升，尤其是三星、松下、ATL、BYD、LG化学等公司近几年锂电池的产量突飞猛进，对国内铝箔产业产生了一定的刺激作用，铝箔作为锂电池组成部分必不可少的材料之一，正在成为一种独立的铝箔品种被认知。
[0003]锂电池用铝箔对铝箔板形、表面、厚度、针孔、机械性能及洁净度各方面技术指标都要求极高。而为了进一步提高能量密度，近3年内基材减薄依然是提高能量密度的最有效措施之一，近几年铝箔厚度由20um，降低到15um，再到13um、12um，现有不少锂电池用铝箔已量产到10um，甚至到8um。为了确保极片稳定性、压实密度等产品质量、以及冷压工序顺利进行，客户对铝箔的抗拉强度和延伸率也不断提出更高的要求。传统的1235铝箔的强度和延伸率已经不能满足高性能铝箔对抗拉强度和延伸率的要求。未来几年，铝箔减薄和高力学性能(高抗拉强度、高延伸率)将是锂电池用铝箔的技术领域研究的主导方向。而且，随着3C 消费类电子、储能电池，尤其是新能源汽车用动力电池的迅猛发展，锂电池用铝箔的需求量将逐年飞速增长，而对其产品质量要求还将越来越高、越来越严格。
发明内容
[0004]本发明的目的是提供一种1235D锂电池用铝箔及其制备方法，解决现有的1235铝箔抗拉强度和延
伸率较低的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种1235D锂电池用铝箔，包括以下质量百分比的成分：Si：0.01％-0.25％、Fe：0.40％-0.50％、Cu：0.14％-0.2％、Mn：0.01％-0.04％、Mg：0.001％-0.03％、Zn：0.001％-0.05％、V：0.001％-0.05％、Ti：0.01％-0.03％，其他单个杂质元素≤0.03％，余量的铝；并且铝的质量百分比≥99.25％。
[0006]优选的，所述Ti为Al-Ti-B丝，Al-Ti-B丝中Ti的质量百分比为4.5％-5.5％，B的质量百分比为0.8％-1.2％。
[0007]上述1235D锂电池用铝箔的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1、配料，根据成分设计称取相应的原料；
[0009]S2、熔炼，将备好的原料放入熔炼炉中进行熔炼，待原料熔化完全后对铝合金液进行精炼；
[0010]S3、过滤，采用管式过滤箱+陶瓷过滤片的方式进行双重过滤，过滤温度为710-730℃；
[0011]S4、铸轧，过滤后的铝合金液经流槽、铸咀注入铸轧机中进行连续铸轧得到7.0-
8.0mm的铸轧板；
[0012]S5、冷轧，将铸轧板进行冷轧，冷轧后成品厚度为0.36mm的冷轧板；在板材厚度为1.5-1.8mm时进行中间退火，中间退火的温度为330-380℃，保温时间为2h；
[0013]S6、箔轧，将冷轧板经过粗轧、中轧和精轧后获得厚度为0.01-0.015mm的箔材；[0014]S7、分切，将箔材放入分切机进行分切，分切过程中铝箔经过针孔检测仪，分切后再经精切机精切，精切过程中进行表面电晕处理；
[0015]S8、包装、入库。
[0016]优选的，所述步骤S1中，原料中包括质量百分比不高于35％的该1235D铝合金的废料，其余铝为纯铝锭。
[0017]优选的，所述步骤S2中，铝水中氢含量≤0.12ml/100Al，采用纯氩气向熔体中喷精炼剂进行精炼，在熔炼炉内精炼1-2次，熔炼炉中精炼时间≥30min/次；在静置炉中精炼1-2次，静置炉中精炼时间≥20min/次，倒炉时进行过流精炼；精炼温度≥730℃；精炼频次4-5h/次。
[0018]优选的，所述步骤S3中，在除气、过滤之前将Al-Ti-B丝加入到铸轧机前的流槽内。[0019]优选的，所述步骤S4中，铸轧速度为800-1000mm/min，铸轧区长度为55-70mm，辊面温度≤110℃，获得的铸轧板的同板差≤0.03mm，纵向板差≤0.12mm，中凸度0-0.03mm。[0020]优选的，所述步骤S5中，冷
轧的压下道次分别为(7.0-8.0)mm-(4.0-4.6)mm-(2.0-2.6)mm-(1.5-1.8)mm-(0.65-0.80)mm-0.36mm；中间退火在采用带热电偶金属测温炉中进行退火，首先将退火炉温度设定为400-470℃，待热电偶检测金属温度达到330-380℃后，将退火炉温度设定为330-380℃，保温2h；中间退火保温到时后，开1/2炉门冷却，待炉气温度降低到300±20℃工件出炉自然冷却。
[0021]优选的，所述步骤S6中，成品厚度为0.015mm的压下道次分别为0.36mm-0.175mm-0.085mm-0.045mm-0.023mm-0.015mm；成品厚度为0.012mm的压下道次分别为0.36mm-0.175mm-0.085mm-0.040mm-0.020mm-0.012mm；成品厚度为0.012mm单面光的压下道次分别为0.36mm-0.175mm-0.085mm-0.040mm-0.020×2mm-0.012×2mm；成品厚度为0.01mm的压下道次分别为0.36mm-0.175mm-0.085mm-0.045mm-0.023mm-0.015mm-0.01mm。
[0022]本发明所述的一种1235D锂电池用铝箔及其制备方法的有益效果是：
[0023]1、本发明在铝合金中添加了Cu和Mn元素，Cu元素能与Fe形成AlFeCu相，在轧制过程中有一定破碎，通过粒子促进形核(PSN)促进再结晶，在中间再结晶过程中起到细化晶粒的作用。同时，Cu元素的析出相对位错的移动具有钉扎作用，也可以有效阻止晶粒的长大。总之，Cu元素的存在有效的改善铝合金的性能指标。Mn元素的存在可以与Fe形成化合相，从而降低Fe元素的有害作用，同时可以提高铝合金再结晶温度，对改善铝合金的强度合塑性能起到有效的作用。
[0024]2、铸轧时，采用管式过滤箱+陶瓷过滤片的方式进行双重过滤，采用双重过滤可以提高铝液的纯净度，降低铸轧板中针孔、气道和夹渣等缺陷率。
[0025]3、在冷轧过程中，板材厚度为1.5-1.8mm时进行中间退火，中间退火的工艺可以促使变形的晶粒发生再结晶，使铝合金的细长晶粒变成等轴晶，消除轧制铝板的加工硬化，使轧制板的的塑性和韧性升高，有利于铝板的变形和后续轧制的进行。
[0026]4、铸轧前，在流槽中加入Al-Ti-B丝，通过Ti和B对铝合金进行变质处理，可以有效
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议