CN101402100A - 一种镍铝复合带的制备方法 - Google Patents

一种镍铝复合带的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101402100A
CN101402100A CNA2008101950330A CN200810195033A CN101402100A CN 101402100 A CN101402100 A CN 101402100A CN A2008101950330 A CNA2008101950330 A CN A2008101950330A CN 200810195033 A CN200810195033 A CN 200810195033A CN 101402100 A CN101402100 A CN 101402100A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel
rolling
thickness
aluminum
composite belt
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.)
Pending
Application number
CNA2008101950330A
Other languages
English (en)
Inventor
林永华
朱国辉
丁忠水
陈其伟
聂启彪
晋传贵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ANHUI XINYUANDA NONFERROUS METALS CO LTD
Anhui University of Technology AHUT
Original Assignee
ANHUI XINYUANDA NONFERROUS METALS CO LTD
Anhui University of Technology AHUT
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ANHUI XINYUANDA NONFERROUS METALS CO LTD, Anhui University of Technology AHUT filed Critical ANHUI XINYUANDA NONFERROUS METALS CO LTD
Priority to CNA2008101950330A priority Critical patent/CN101402100A/zh
Publication of CN101402100A publication Critical patent/CN101402100A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明提供一种镍铝复合带的制备方法，属于金属功能材料领域，用于制作锂电池电极板，节省成本并利于轻质铝壳电池的焊接。本发明通过加工硬化铝和软态镍进行轧制复合，配合扩散退火构成镍铝复合带产品。利用这一方法可以通过铝板的预先形变量调整铝的形变抗力，并通过完全退火来软化镍带，使两者的形变抗力尽可能接近，从而良好地控制其形变行为和复合带厚度；在进行扩散退火前采用预先回复，协调两种材料的再结晶。此种方法生产镍铝复合带具有工艺简单，易于操作，成本较低，界面强度好以及产品性能优异的特点，满足用户对电池用镍铝复合带产品性能的要求，镍铝复合带厚度可以控制，界面结合强度可达30MPa以上，电阻率可以达到0.073Ωmm2/m以下。

Description

一种镍铝复合带的制备方法
技术领域
本发明属于金属功能材料领域，特别涉及一种用于制作锂电池电极板的镍铝复合带的制备方法。
背景技术
近年来电子和电器产品飞速发展，作为其动力来源的各类电池产品也得到了极大的发展，同时也带来了作为电池材料的镍带产品的大量应用。这几年来对笔记本电脑，手机等电子产品的要求向轻型高效的方向发展，而在这些电子产品中重量的最主要来源之一是电池，因此电池产品也朝着质轻，高能量密度的方向发展。为了这一目的现在许多电池的外壳材料已从传统的钢铁材料改为使用铝型材。但是由此带来了镍带与铝材之间的焊接问题。理想的方法是在外引极与外壳铝型材之间使用一种镍/铝复合材料，一方面利用纯镍材料良好的耐蚀性和导电性作为电池外引极端，另一方面利用铝层提供与外壳铝材之间的良好的焊接过渡层。同时目前国际市场上纯镍的价格不断上涨，也给电池产品的价格带来了很大的压力，如果材料采用镍/铝复合带，可以大量节省镍的使用量，例如一般镍/铝复合带的材料比例为2∶1或甚至1∶1，那么就可以节约镍材30％-50％。因此镍/铝复合带的开发具有非常重大的现实应用意义和经济效益。
对于金属复合带的生产往往采用固-固相复合法和液-固相复合法。固-固相复合法常用的工艺包括爆炸复合法，挤压复合法，爆炸焊接-热轧法，轧制复合法，扩散焊接法等。而液固相复合法包括复合浇铸法，反向凝固法，喷镀复合法，钎焊法，铸轧法等。综合工艺控制难度，成本等因素，镍/铝复合带的生产往往采用轧制复合法。但是由于镍，铝两个组元的的熔点和再结晶温度有很大的差异，两者的塑性流变行为也有很大的差异，因此采用传统轧制工艺生产镍铝复合带时复合层的结合强度以及复合层的厚度及厚度均匀性要求都难以达到，同时也会再炸只是形成缠辊问题导致轧制失效。更进一步在复合加工后两种材料再结晶行为的差异使两种材料在传统退火工艺下难以实现同时软化，造成复合带的硬度控制难度大。
在本发明中，其一，提出了利用纯铝带的预轧制和纯镍带的预完全退火来调整镍和铝材料的形变抗力，从而实现在温轧过程中两种材料的协调变形，达到形变复合和提高成品率的要求；其二在扩散退火前提出了预先回复，利用铝高层错能的快速回复的特点，调整两种材料再结晶动力学差异，使得两种材料在扩散退火中一方面通过扩散提高界面强度，另一方面通过退火再结晶提高电导率；达到简化工艺，控制产品质量和提高生产效率和成材率的目的。
发明内容
本发明根据镍，铝材料自身的力学性能具有较大差异，不利于传统轧制方法轧制复合的特点出发，提出了利用铝的加工硬化和镍的完全软化来调整两种材料形变抗力的一种轧制方法；根据镍，铝两种材料的再结晶温度和动力学具有较大差异的特点，提出了利用预先回复退火，利用铝的回复调整再结晶动力学的方式，协调了后续扩散过程中两种材料的再结晶行为；利用这种工艺制备镍铝复合带消除了轧制过程中的缠辊失效问题，提高了复合带产品的厚度控制精度，降低了生产成本，提高了生产效率和产品的成材率。具有工艺简单，易于操作，成本低的特点。
本发明提出的生产工艺主要针对用于锂电池电极板的镍铝复合带产品的生产，其主要特征为镍和铝的复合材料，镍作为电极材料具有良好的电性能和耐腐蚀性能，铝作为外层材料可以与电池的铝外壳材料良好地焊接。镍铝复合带产品的应用一方面解决了电极材料与铝外壳材料的焊接问题，另一方面可以大大减少镍的使用，有效降低了电极材料的成本。
本发明所提供的一种镍铝复合带的制备方法，该方法具体步骤如下：
(1)将纯度为95.0％到99.9999％，厚度为10-30毫米的镍带，经热轧、冷轧和中间退火轧制成厚度为0.05-2.0毫米的镍带，冷轧后经450-700℃，30-240分钟的软化退火；
(2)将纯度为95.0％到99.9999％，厚度为10-100毫米的铝带，经热轧、冷轧和中间退火轧制成厚度为0.05-3.0毫米的铝带，中间退火后的冷轧压下量需达到30％以上；
(3)将上述步骤(1)、(2)轧制得到的镍带和铝带进行表面清洗后，按照镍带与铝带的形变抗力，镍带与铝带的厚度以及最终产品的厚度要求进行配合，配合后进行温轧，温轧的温度为25-200℃，温轧在普通气氛或惰性气体的保护下进行，其轧制压下量为30-80％；
(4)将步骤(3)温轧之后的镍铝复合带在氢气或惰性气体的保护下，在150-300℃下保温5-30分钟，然后在300-550℃保温30-300分钟进行扩散退火最终得到本发明的目标产品：镍铝复合带。
利用本发明方法生产的镍铝复合带产品具有如下的特征：厚度在0.05-2毫米，其中镍带和铝带的厚度可以根据用户需要进行调整，其界面结合强度在30MPa以上，复合带的电阻率小于0.073Ωmm2/m。
本发明方法中，利用纯铝带的预轧制和纯镍带的预完全退火调整了镍和铝材料的形变抗力，实现在轧制过程中两种材料的协调变形，达到形变复合和提高成品率的要求；在扩散退火前的预回复，调整了两种材料再结晶动力学差异，使得两种材料在扩散退火中提高界面强度并协调再结晶提高电导率。达到了简化工艺，控制产品质量和提高生产效率和成材率的目的。
具体实施方式
实施例1：选用纯度为99.99％的镍板，厚度为14毫米，经热轧，冷轧和中间退火获得0.17毫米的镍带；选用纯度为99.9％的铝板，厚度为14毫米，经冷轧至0.13毫米。将镍带在650℃退火120分钟，利用氢气作为保护气氛。将退火后的镍带和冷轧的铝带在进行表面清洗后，按1∶1.5的长度配合进行温轧。温轧的温度为65℃，压下量为50％，最终镍铝复合带产品的厚度为0.15毫米，其中镍带的厚度为0.1毫米，铝带的厚度为0.05毫米。将轧制之后的镍铝复合带在150℃保温10分钟后进行扩散退火。扩散退火420℃保温20分钟，保护气氛为氢气。经过扩散退火后，镍铝复合带的界面结合强度达到45MPa，电阻率为0.067Ωmm2/m。
实施例2：选用纯度为98.99％的镍板，厚度为20毫米，经热轧，冷轧和中间退火获得0.2毫米的镍带；选用纯度为97.9％的铝板，厚度为20毫米，经冷轧至0.14毫米。将镍带在680℃退火120分钟，利用氢气作为保护气氛。将退火后的镍带和冷轧的铝带在进行表面清洗后，按1∶1.3的长度配合在氢气作为保护气氛进行温轧。温轧的温度为100℃，压下量为55.8％，最终镍铝复合带产品的厚度为0.15毫米，其中镍带的厚度为0.1毫米，铝带的厚度为0.05毫米。将轧制之后的镍铝复合带在200℃保温10分钟后进行扩散退火。扩散退火450℃保温20分钟，保护气氛为氢气。经过扩散退火后，镍铝复合带的界面结合强度达到50MPa，电阻率为0.065Ωmm2/m。
实施例3：选用纯度为97.99％的镍板，厚度为18毫米，经热轧，冷轧和中间退火获得0.1毫米的镍带；选用纯度为97.9％的铝板，厚度为18毫米，经冷轧至0.125毫米。将镍带在640℃退火150分钟，利用氢气作为保护气氛。将退火后的镍带和冷轧的铝带在进行表面清洗后，按1∶1.2的长度配合在氢气作为保护气氛进行温轧。温轧的温度为150℃，压下量为55.5％，最终镍铝复合带产品的厚度为0.10毫米，其中镍带的厚度为0.05毫米，铝带的厚度为0.05毫米。将轧制之后的镍铝复合带在200℃保温15分钟后进行扩散退火。扩散退火470℃保温25分钟，保护气氛为氢气。经过扩散退火后，镍铝复合带的界面结合强度达到55MPa，电阻率为0.065Ωmm2/m。
实施例4：选用纯度为99.99％的镍板，厚度为15毫米，经热轧，冷轧和中间退火获得0.08毫米的镍带；选用纯度为99.9％的铝板，厚度为15毫米，经冷轧至0.11毫米。将镍带在600℃退火200分钟，利用氢气作为保护气氛。将退火后的镍带和冷轧的铝带在进行表面清洗后，按1∶1.4的长度配合进行温轧。温轧的温度为100℃，压下量为47.3％，最终镍铝复合带产品的厚度为0.10毫米，其中镍带的厚度为0.05毫米，铝带的厚度为0.05毫米。将轧制之后的镍铝复合带在200℃保温30分钟后进行扩散退火。扩散退火450℃保温30分钟，保护气氛为氢气。经过扩散退火后，镍铝复合带的界面结合强度达到45MPa，电阻率为0.070Ωmm2/m。

Claims (1)

1、一种镍铝复合带的制备方法，其特征在于该方法具体步骤如下：
(1)将纯度为95.0％到99.9999％，厚度为10-30毫米的镍带，经热轧、冷轧和中间退火轧制成厚度为0.05-2.0毫米的镍带，冷轧后经450-700℃，30-240分钟的软化退火；
(2)将纯度为95.0％到99.9999％，厚度为10-100毫米的铝带，经热轧、冷轧和中间退火轧制成厚度为0.05-3.0毫米的铝带，中间退火后的冷轧压下量需达到30％以上；
(3)将上述步骤(1)、(2)轧制得到的镍带和铝带进行表面清洗后，按照镍带与铝带的形变抗力，镍带与铝带的厚度以及最终产品的厚度要求进行配合，配合后进行温轧，温轧的温度为25-200℃，温轧在普通气氛或惰性气体的保护下进行，其轧制压下量为30-80％；
(4)将步骤(3)温轧之后的镍铝复合带在氢气或惰性气体的保护下，在150-300℃下保温5-30分钟，然后在300-550℃保温30-300分钟进行扩散退火最终得到本发明的目标产品：镍铝复合带。
CNA2008101950330A 2008-11-04 2008-11-04 一种镍铝复合带的制备方法 Pending CN101402100A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008101950330A CN101402100A (zh) 2008-11-04 2008-11-04 一种镍铝复合带的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008101950330A CN101402100A (zh) 2008-11-04 2008-11-04 一种镍铝复合带的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101402100A true CN101402100A (zh) 2009-04-08

Family

ID=40536341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2008101950330A Pending CN101402100A (zh) 2008-11-04 2008-11-04 一种镍铝复合带的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101402100A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102672447A (zh) * 2011-03-17 2012-09-19 沈翠珊 一种高纯镍带的制造方法
CN103056162A (zh) * 2012-12-17 2013-04-24 安徽鑫源达有色金属材料有限公司 一种镍铝复合带的制备方法
CN103928651A (zh) * 2013-01-16 2014-07-16 徐卓辉 镶嵌复合金属结构极耳单体、排式极耳及制造方法
CN106670231A (zh) * 2016-12-13 2017-05-17 东北大学 一种铝镍双金属复合带材的制备方法
CN106887267A (zh) * 2017-03-29 2017-06-23 沈阳工业大学 一种高强度铝镍含能复合板材的制备方法
CN107848034A (zh) * 2015-07-23 2018-03-27 俄罗斯国立科技大学莫斯科钢铁合金研究所 由基于镍铝化合物的合金制备电极的方法
CN108838505A (zh) * 2018-07-25 2018-11-20 昆山恩能聚新能源科技有限公司 一种高分子扩散铝镍焊接方法
CN109346657A (zh) * 2018-09-18 2019-02-15 深圳市鑫越新材料科技有限公司 一种轻量化铝镍复合汇流排加工方法
CN112935726A (zh) * 2021-02-05 2021-06-11 西安交通大学 一种基于爆炸焊接的超长板材的制造方法及得到的超长板材
CN113231465A (zh) * 2021-05-13 2021-08-10 太原理工大学 一种大尺寸Ni-Ni3Al-NiAl层状结构复合板的制备方法
CN115647035A (zh) * 2022-09-19 2023-01-31 江苏中色复合材料有限公司 镍铝镍复合材料、复合工艺及用途

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102672447A (zh) * 2011-03-17 2012-09-19 沈翠珊 一种高纯镍带的制造方法
CN102672447B (zh) * 2011-03-17 2014-04-30 沈翠珊 一种高纯镍带的制造方法
CN103056162A (zh) * 2012-12-17 2013-04-24 安徽鑫源达有色金属材料有限公司 一种镍铝复合带的制备方法
CN103928651A (zh) * 2013-01-16 2014-07-16 徐卓辉 镶嵌复合金属结构极耳单体、排式极耳及制造方法
CN107848034A (zh) * 2015-07-23 2018-03-27 俄罗斯国立科技大学莫斯科钢铁合金研究所 由基于镍铝化合物的合金制备电极的方法
CN107848034B (zh) * 2015-07-23 2019-11-15 俄罗斯国立科技大学莫斯科钢铁合金研究所 由基于镍铝化合物的合金制备电极的方法
CN106670231A (zh) * 2016-12-13 2017-05-17 东北大学 一种铝镍双金属复合带材的制备方法
CN106670231B (zh) * 2016-12-13 2018-08-03 东北大学 一种铝镍双金属复合带材的制备方法
CN106887267A (zh) * 2017-03-29 2017-06-23 沈阳工业大学 一种高强度铝镍含能复合板材的制备方法
CN108838505A (zh) * 2018-07-25 2018-11-20 昆山恩能聚新能源科技有限公司 一种高分子扩散铝镍焊接方法
CN109346657A (zh) * 2018-09-18 2019-02-15 深圳市鑫越新材料科技有限公司 一种轻量化铝镍复合汇流排加工方法
CN112935726A (zh) * 2021-02-05 2021-06-11 西安交通大学 一种基于爆炸焊接的超长板材的制造方法及得到的超长板材
CN113231465A (zh) * 2021-05-13 2021-08-10 太原理工大学 一种大尺寸Ni-Ni3Al-NiAl层状结构复合板的制备方法
CN115647035A (zh) * 2022-09-19 2023-01-31 江苏中色复合材料有限公司 镍铝镍复合材料、复合工艺及用途

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101402100A (zh) 一种镍铝复合带的制备方法
CN102615102A (zh) 铜铝复合板带的冷轧制造方法
CN109435371B (zh) 一种高强铜铝铜复合板及制备工艺
CN104669705B (zh) 一种铜/铝复合带及其制备方法
CN107552564A (zh) 铜铝复合板的热轧生产工艺
CN101850641B (zh) 一种锆/钢金属复合板的制备方法
CN101590495B (zh) 一种颗粒增强铝基钢背复合板材的制备方法
CN102205346A (zh) 铜-铝-铜复合板材的制备方法
CN202764278U (zh) 冷轧式铜铝复合板带
CN109692873B (zh) 一种薄复层钛钢复合板及其制备方法
CN105521994A (zh) 一种铝钢复合板材及其复合方法
CN201863438U (zh) 多层大面幅钛及多种金属爆炸复合板
CN111266815A (zh) 一种双层金属复合钢板的制造方法
CN108580849B (zh) 一种双金属复合带材短流程生产工艺
CN105583227B (zh) 一种铜钼铜复合材料的制造方法
CN102649124A (zh) 一种镁或镁合金箔的轧制方法
CN108517476A (zh) 铜铝冷轧复合板的热处理方法
CN103009701B (zh) 应用于高低压输变电配件的铝铜复合板的制备方法
CN101947571B (zh) 一种复合钢的制造方法
CN109692884B (zh) 一种以if钢为过渡层的钛钢复合板及其高温制备方法
CN106563696A (zh) 内层含槽叠层复合金属板材的制备方法
CN102965604A (zh) 一种az31b镁合金薄板的制备方法
CN102873127A (zh) 一种复合层金属管道的制备方法
CN110653258A (zh) 一种不锈钢和铜复合卷材的生产方法
CN103056162A (zh) 一种镍铝复合带的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20090408