CN105951113A - 锂离子电池的铝箔的等离子清洗工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种锂离子电池的铝箔的等离子清洗工艺，包括：一、将稀土元素研磨，得到粒径为1‑200nm的纳米稀土材料，将其与铝粉研磨混合搅拌，压成粉饼，再将粉饼熔化、浇铸成稀土铝中间合金锭；二、将稀土铝中间合金锭与铝锭加入熔炼炉中熔炼，得到坯料；三、将熔炼后的坯料制成铝箔初成品；四、将铝箔初成品通过等离子发生器进行等离子清洗，所述等离子发生器至少设置两个，且分别设于铝箔初成品的正面和反面，所述等离子发生器内通入空气、氩气、纯氧气或臭氧；五、将等离子清洗后的铝箔初成品进行分切成卷，得到铝箔成品。采用本发明，所述等离子清洗工艺环保节能、去污彻底、去污速度快、且能保证铝箔的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及金属铝技术领域，尤其涉及一种锂离子电池的铝箔的等离子清洗工艺。
背景技术
锂离子电池用铝箔要求比普通铝箔要求高：
第一，锂离子电池用铝箔工作环境比较苛刻，在锂离子电池充放电过程中，正极材料容易发热，正极材料接触面积最大的是铝箔。铝箔在热循环后，要求仍能够保持较好的拉伸强度与其他的力学性能指标。
第二，锂电池用铝箔的工作环境为电池内部，有六氟磷酸锂电解液的腐蚀作用，所以要求铝箔耐电解液的腐蚀，电解液为六氟磷酸锂，属于离子液体，对任何金属都有电化学以及化学腐蚀。
第三，锂离子电池在充放电的时候，有外加电场，所以电化学腐蚀性极快，普通的高纯铝，在这种环境下，表面腐蚀速率非常快。高纯铝箔普通的钝化工艺，只生成一种带隧道效应的三氧化二铝钝化膜，但是这种钝化膜是不耐电化学的腐蚀。只有稀土钝化膜可以电化学腐蚀，而且是导电的钝化膜。因此，开发特种铝箔合金，成为这种电池工艺的必要。稀土铝合金可以生成导电的钝化膜，保护纯铝不被电化学腐蚀，其检测耐盐雾指标可以达到1000小时。
第四,锂离子电池的加工工艺目前为三种：叠片式、卷绕式、叠片加卷绕式，这三种加工工艺都存在锂电池的铝箔极片上，施加应力。应力是电化学腐蚀发生的必要条件。在锂离子电池正极极片应力集中的地方，电化学腐蚀的速度更快，所以提高铝的力学强度指标也是一个高技术要求。
目前对铝导体的导电性进行的研究和应用，比较成功的是稀土铝材料和含硼铝材料，但前者虽提高了铝合金的强度，但影响了铝合金的导电性；后者虽然能够在一定程度上提高铝合金的导电性，但强度只能达到纯铝的水平。
现有技术，公开号为CN1300356 C的专利，其公开一种高导电率含稀土、硼的铝基材料，其实施例公开的材料成分均含有铝Al、铼Re和硼B，但全世界铼Re的产量才48.8吨，我国铼产量才2吨，价格昂贵，导致铝材材料的成本居高不下，难以市场推广，难以应用到大产量的锂电池的生产中。而且，该专利的铝材料的抗拉强度和导电率也不能满足锂离子电池用铝箔的要求。
此外，铝箔金属表面常常会有油脂、油污等有机物及氧化层，在进行溅射、油漆、粘合、焊接、铜焊和PVD、CVD涂覆前，需要进行清洗处理，来得到完全洁净、和无氧化层的表面。但是，现有技术大多采用化学清洗方法，需要溶剂，不环保，而且还容易出现“氢脆”现象，去污效果不够理想，去污速度慢，且容易影响铝箔的力学性能指标。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种环保节能、去污彻底、去污速度快、且所得铝箔强度高，导热率高，导电率高，力学性能好，耐电化学腐蚀的等离子清洗工艺。
为了解决上述问题，本发明提供一种锂离子电池的铝箔的等离子清洗工艺，包括：
一、将纯度≥99%的稀土元素放入金刚石研磨机内进行研磨，得到粒径为1-200nm的纳米稀土材料，将纳米稀土材料与纯度≥99 %、铜含量低于0.005%的铝粉研磨混合搅拌，按照1:900-1200的重量比压成粉饼，再将粉饼熔化、浇铸成稀土铝中间合金锭；
二、将稀土铝中间合金锭与纯度≥99 %的铝锭按重量比1:8-12加入熔炼炉中，进行熔炼，得到坯料；
三、将熔炼后的坯料制成铝箔初成品；
四、将铝箔初成品通过等离子发生器进行等离子清洗，所述等离子发生器至少设置两个，且分别设于铝箔初成品的正面和反面，所述等离子发生器内通入空气、氩气、纯氧气或臭氧；
五、将等离子清洗后的铝箔初成品进行分切成卷，得到铝箔成品。
作为上述方案的改进，所述步骤一包括：
1) 将稀土元素加入离子液体A内进行分散，所述稀土元素和离子液体A的重量比为1:1，反应温度为90-110℃，并通入二氧化碳或氨气，得到沉淀物和离子液体B；
2) 将沉淀物和离子液体B放入研磨机内进行研磨，得到粒径为1-200nm的纳米材料；
3) 将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子；
4) 将纳米粒子清洗并加热烘干；
5) 将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1:900-1200的重量比压成粉饼；
6) 将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金；
7) 将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭；
其中，所述稀土元素选用镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的任一种；
所述稀土元素的纯度≥99.99%；
所述离子液体A选用1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1,3-二甲基-2咪唑啉酮、氯化1,3-二(9-甲基蒽)咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的任一种或几种。
作为上述方案的改进，所述稀土元素以碳酸盐或者铵盐加入离子液体A内进行分散。
作为上述方案的改进，所述二氧化碳或氮气与稀土元素和离子液体A的混合物的摩尔比克分子比为1：1.2。
作为上述方案的改进，所述离子液体A选用1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1,3-二甲基-2咪唑啉酮、氯化1,3-二(9-甲基蒽)咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的任一种。
作为上述方案的改进，所述铝粉选用牌号为1060、1070、1080、1050、1145、1235、1089、8011、8079、8021的铝合金制成的铝粉；
所述铝粉的纯度≥99.99%，铜含量低于0.002%；
所述纳米粒子与铝粉按照1:1000的重量比压成粉饼。
作为上述方案的改进，所述电磁搅拌炉的温度为660-860℃。
作为上述方案的改进，步骤4）中，将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为100-130℃的条件下进行加热烘干。
作为上述方案的改进，所述制备方法还包括：
将步骤1）生成的气体抽入吸收槽内，得到化肥，其中，所述吸收槽为碱石灰。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
一、本发明极大地提高了铝箔的清洗速率，极大地改善了铝箔的清洗效果，能保证铝箔的力学性能，且清洗过程无三废排放，无溶剂回收，环保节能。
其中，1、本发明通过等离子发生器使用等离子气体对铝箔进行清洗，在真空状态下, 铝箔表面的残留轧制油与铝灰都被快速的离子化去除。残留轧制油与铝灰在真空中被抽走，不影响铝箔的力学性能指标，不会出现在化学清洗中产生的“氢脆”现象。2、特种保护气体（例如：空气，氩气，纯氧气，臭氧等气体）通过等离子发生器形成等离子态，本发明利用等离子态的气体的高渗透性与高清洁性，快速地将铝箔表面的污渍，灰尘去除。3、等离子发生器分别设于锂离子电池铝箔的正面和反面，保证铝箔正反面同时去除铝箔的油污与灰尘，提高效率。
二、本发明在铝合金锭中添加稀土元素，配合离子液体，有效增加了铝箔的强度和力学性能指标。同时，稀土元素与铝原子能够形成正八面体结构，带隙减少，结晶细化，因此能够耐电化学腐蚀。而且，本发明必须用高纯稀土才能够起作用，如果稀土中杂质较多，会造成铝合金与稀土结晶的紊乱，达不到耐腐蚀的作用。此外，本发明铝粉的纯度≥99.99%，铜含量低于0.005%，才可以避免电池在充放电的时候与锂离子形成化合物，减少锂离子电池容量的损失，达到高能量的充电效果。进一步，本发明还将纳米材料的粒径控制在200nm以下，避免稀土离子之间的团聚，保证了稀土在铝中的扩散，从而保证铝原子形成正八面体结构。
采用本发明稀土铝中间合金锭作为原料，并通过等离子清洗得到的铝箔，具有高拉伸强度，耐电解液腐蚀，延伸率好，埃里克森杯凸值高等优点，长期充放电不损失铝箔的抗拉强度与各项力学性能指标。所述铝箔作为动力电池长期循环不会产生断带现象，导热性、导电性好，可反复大电流充放电，不会产生热裂隙。
附图说明
图1是本发明铝箔的制备方法的流程图；
图2是本发明稀土铝中间合金锭的制备方法的流程图；
图3是本发明锂离子电池铝箔的等离子清洗设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
参见图1，本发明提供一种锂离子电池的铝箔的等离子清洗工艺，包括：
S1、制备稀土铝中间合金锭：将纯度≥99%的稀土元素放入金刚石研磨机内进行研磨，得到粒径为1-200nm的纳米稀土材料，将纳米稀土材料与纯度≥99 %、铜含量低于0.005%的铝粉研磨混合搅拌，按照1:900-1200的重量比压成粉饼，再将粉饼熔化、浇铸成稀土铝中间合金锭；
S2、将稀土铝中间合金锭与纯度≥99 %的铝锭按重量比1:8-12加入熔炼炉中，进行熔炼，得到坯料；
优选的，熔炼条件是：700℃熔炼炉中6小时。
熔炼，是除气除渣，减少稀土铝箔中的氢气，除掉熔炼中的杂质，使得铝结晶更加细腻。
S3、将熔炼后的坯料制成铝箔初成品；
S4、将铝箔初成品通过等离子发生器进行等离子清洗，所述等离子发生器至少设置两个，且分别设于铝箔初成品的正面和反面，所述等离子发生器内通入空气、氩气、纯氧气或臭氧；
其中，等离子发生器的真空度控制为2×10-3-2×10-6 bar，采用等离子清洗，锂离子电池铝箔的清洗速度可达350-400米/分钟。
本发明等离子发生器采用气体作为清洗介质，有效地避免了因液体清洗介质对被清洗物带来的二次污染。等离子发生器外接一台真空设备，工作时清洗腔中的等离子体轻柔冲刷被清洗物的表面，短时间的清洗就可以使有机污染物被彻底地清洗掉，同时污染物被真空泵抽走，其清洗程度达到分子级。
具体的，本发明的等离子清洗步骤可以通过如图3所示的等离子清洗设备来完成，包括用于传输锂离子电池铝箔的放卷设备1、张力设备2和收卷设备3，所述放卷设备1和收卷设备3之间设有至少两个等离子发生器4，所述等离子发生器4分别设于锂离子电池铝箔的正面和反面，所述等离子发生器4与真空设备5相连接。所述等离子发生器4与气体供给装置6相连接，所述气体供给装置6内设有空气、氩气、纯氧气或臭氧，用于向等离子发生器4提供空气、氩气、纯氧气或臭氧。作为本发明优选的一实施例，所述放卷设备1为放卷辊，所述收卷设备3为收卷辊，所述张力设备2为张力辊，所述真空设备5为真空泵。更佳的，所述张力辊至少设置两个。
需要说明的是，所述放卷设备、收卷设备、张力设备、真空设备还可以选用其他机构设备，只要实现放卷、收卷、传输铝箔、实现真空的作用即可。
S5、将等离子清洗后的铝箔初成品进行分切成卷，得到铝箔成品。
进一步，所述步骤S1为制备稀土铝中间合金锭，包括：
S101、将稀土元素加入离子液体A内进行分散，所述稀土元素和离子液体A的重量比为1:1，反应温度为90-110℃，并通入二氧化碳或氨气，得到沉淀物和离子液体B；
其中，所述稀土元素选用镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的任一种；
所述稀土元素的纯度≥99.99%。
所述离子液体A选用1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1,3-二甲基-2咪唑啉酮、氯化1,3-二(9-甲基蒽)咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的任一种或几种。
优选的，所述稀土元素以碳酸盐或者铵盐加入离子液体A内进行分散。
所述离子液体A选用1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1,3-二甲基-2咪唑啉酮、氯化1,3-二(9-甲基蒽)咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的任一种。
本发明在铝合金锭中添加稀土元素，配合离子液体，有效增加了铝箔的强度和力学性能指标。同时，稀土元素与铝原子能够形成正八面体结构，带隙减少，结晶细化，因此能够耐电化学腐蚀。而且，本发明必须用高纯稀土才能够起作用，如果稀土中杂质较多，会造成铝合金与稀土结晶的紊乱，达不到耐腐蚀的作用。
所述二氧化碳或氮气与稀土元素和离子液体A的混合物的摩尔比克分子比为1：1.2。本发明通过将二氧化碳或氨气通入稀土元素与离子液体A的混合液体内，剩余物为高纯度稀土沉淀与少量离子液体B。
进一步优选的，所述制备方法还包括：
将步骤1）生成的气体抽入吸收槽内，得到化肥，其中，所述吸收槽为碱石灰。
S102、将沉淀物和离子液体B放入研磨机内进行研磨，得到粒径为1-200nm的纳米材料。
优选的，所述研磨机为金刚石研磨机。
制作高纯稀土材料，是采用化学溶胶、凝胶法实现的。但是在化学溶胶凝胶法实现的过程当中，稀土离子之间的团聚非常严重，如果沉淀法制作的稀土的颗粒过大，影响稀土在铝中的扩散，从而影响铝原子生成正八面体的化学反应。
发明人经过大量的实验证明，稀土元素最佳分散在铝中的粒径不能超过200nm，因此采用溶胶凝胶法制作高纯稀土，研磨是必要条件。普通的研磨方法是“珠磨”，往往采用“锆珠”或者“铝珠”作为研磨介质，研磨时间长，珠子磨损，会带来二次污染，降低稀土的纯度。此研磨法会带入新的杂质，从而影响稀土铝合金的耐腐蚀性。
本发明采用金刚石研磨机，其没有研磨介质，只是靠金刚石腔体达到研磨的效果。被研磨粒子在金刚石研磨腔内发生来回碰撞，产生能量，从而实现研磨细化。
本发明将纳米材料的粒径控制在200nm以下，避免稀土离子之间的团聚，保证了稀土在铝中的扩散，从而保证铝原子形成正八面体结构。
S103、将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子。
S104、将纳米粒子清洗并加热烘干。
优选的，将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为100-130℃的条件下进行加热烘干。
更佳的，将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为105℃的条件下进行加热烘干。
S105、将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1:900-1200的重量比压成粉饼。
具体的，所述铝粉选用牌号为1060、1070、1080、1050、1145、1235、1089、8011、8079、8021的铝合金制成的铝粉。
所述铝粉的纯度≥99.99%，铜含量低于0.005%，才可以避免电池在充放电的时候与锂离子形成化合物，减少锂离子电池容量的损失，达到高能量的充电效果。优选的，所述铝粉的铜含量低于0.002%。
更佳的，所述纳米粒子与铝粉按照1:1000的重量比压成粉饼。
S106、将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金。
优选的，所述电磁搅拌炉的温度为660-860℃。
更佳的，所述电磁搅拌炉的温度为760℃。
S107、将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭。
总之，本发明通过固相合成方法，利用金刚石研磨机内的高速碰撞发生化学反应，使得稀土铵盐、稀土碳酸盐在固相状态下，发生化学置换反应，实现稀土元素的提纯。固体粒子高速碰撞，产生的热量，加速了反应速度，同时，也利用气体被加热做功，排掉了废气。当置换反应发生时，作为副产物水和氨气、二氧化碳气体，不会化学侵蚀金刚石研磨腔体。反应产生的气体通过吸收塔，被碱石灰吸收，得到生产农业需要的肥料。
本发明的制备方法步骤简单, 易于操作, 适合大规模工业化生产; 原料来源广泛, 反应介质无腐蚀性, 可以循环利用; 产率较高,易于提纯; 反应条件温和, 常压反应, 能耗低。
本发明通过添加稀土元素，减少铜的含量，改变了各元素之间的协同作用，提高了铝箔的性能和力学强度，提高了导电率，提高了散热温度，使其满足制备动力电池锂电池铝箔的要求。
综上，采用本发明稀土铝中间合金锭作为原料，并通过等离子清洗得到的铝箔，具有高拉伸强度，耐电解液腐蚀，延伸率好，埃里克森杯凸值高等优点，长期充放电不损失铝箔的抗拉强度与各项力学性能指标。所述铝箔作为动力电池长期循环不会产生断带现象，导热性、导电性好，可反复大电流充放电，不会产生热裂隙。
采用稀土铝中间合金锭制成、并通过等离子清洗得到的用作锂离子电池的铝箔，其技术参数如下：
（一）、外观：
1、铝箔卷缠绕松紧适度，端面平整洁净，边缘光滑；
2、铝箔卷错层不超过±0.5mm；
3、铝箔卷管芯宽度大于等于箔宽，管芯二端长度不超过箔宽5mm，芯管直径可以选配3英寸、6英寸；
4、铝箔缠绕在管芯中心，圆度偏差在国标以内；
5、接头部位在铝卷二端有清晰接头标记。
（二）、力学性能：
| 厚度范围 | 状态 | 抗拉强度 | 延伸率 | 埃里克森背凸值 |
| 0.007-0.03mm | H18 | 230-270 Mpa | ≥1.0% | ≥7.2 |
（三）、其他性能：
| 导热率 | 导电率σ | 针孔数 |
| 230-240 W/(m·K) | 66-89 s/m | 0-2个/每平方千米 |
需要说明的是，对于8系铝合金而言，本发明延伸率≥4.0%。
下面以具体实施例进一步阐述本发明
实施例1
一、制备稀土铝中间合金锭：
1、将镨的碳酸盐加入1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐内进行分散，镨和1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐的重量比为1:1，反应温度为90℃，并通入二氧化碳，得到沉淀物和离子液体B，生成的气体被导入碱石灰吸收槽内，被碱石灰吸收做化肥；
2、将沉淀物和离子液体B放入金刚石研磨机内进行研磨，研磨1小时，得到粒径为1-200nm的纳米材料；
3、将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子；
4、将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为100℃的条件下进行加热烘干；
5、将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1:900的重量比压成粉饼，所述铝粉选用牌号为1060铝合金制成的铝粉，纯度≥99.99%；
6、将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金，所述电磁搅拌炉的温度为660℃，搅拌时间为4小时；
7、将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭。
二、将稀土铝中间合金锭与纯度≥99 %的铝锭按重量比1:8加入熔炼炉中，进行熔炼，得到坯料；
三、将熔炼后的坯料通过热轧法制成铝箔初成品；
四、将铝箔初成品通过等离子发生器进行等离子清洗，所述等离子发生器至少设置两个，且分别设于铝箔初成品的正面和反面，所述等离子发生器内通入空气、氩气、纯氧气或臭氧；
五、将等离子清洗后的铝箔初成品进行分切成卷，得到铝箔成品。
实施例2
一、制备稀土铝中间合金锭：
1、将钕的铵盐加入1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐内进行分散，钕和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的重量比为1:1，反应温度为95℃，并通入氨气，得到沉淀物和离子液体B，生成的气体被导入碱石灰吸收槽内，被碱石灰吸收做化肥；
2、将沉淀物和离子液体B放入金刚石研磨机内进行研磨，研磨2小时，得到粒径为1-200nm的纳米材料；
3、将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子。
4、将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为110℃的条件下进行加热烘干
5、将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1:1000的重量比压成粉饼，所述铝粉选用牌号为1080铝合金制成的铝粉，纯度≥99.99%；
6、将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金，所述电磁搅拌炉的温度为700℃，搅拌时间为5小时；
7、将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭。
二、将稀土铝中间合金锭与纯度≥99 %的铝锭按重量比1:10加入熔炼炉中，进行熔炼，得到坯料；
三、将熔炼后的坯料通过连铸连轧法制成铝箔初成品；
四、将铝箔初成品通过等离子发生器进行等离子清洗，所述等离子发生器至少设置两个，且分别设于铝箔初成品的正面和反面，所述等离子发生器内通入空气、氩气、纯氧气或臭氧；
五、将等离子清洗后的铝箔初成品进行分切成卷，得到铝箔成品。
实施例3
一、制备稀土铝中间合金锭：
1、将铕的碳酸盐加入1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐内进行分散，铕和1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐的重量比为1:1，反应温度为100℃，并通入二氧化碳，得到沉淀物和离子液体B，生成的气体被导入碱石灰吸收槽内，被碱石灰吸收做化肥；
2、将沉淀物和离子液体B放入金刚石研磨机内进行研磨，研磨3小时，得到粒径为1-200nm的纳米材料；
3、将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子。
4、将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为115℃的条件下进行加热烘干
5、将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1:1100的重量比压成粉饼，所述铝粉选用牌号为1050铝合金制成的铝粉，纯度≥99.99%；
6、将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金，所述电磁搅拌炉的温度为750℃，搅拌时间为5小时；
7、将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭。
二、将稀土铝中间合金锭与纯度≥99 %的铝锭按重量比1:10加入熔炼炉中，进行熔炼，得到坯料；
三、将熔炼后的坯料通过连铸连轧法制成铝箔初成品；
四、将铝箔初成品通过等离子发生器进行等离子清洗，所述等离子发生器至少设置两个，且分别设于铝箔初成品的正面和反面，所述等离子发生器内通入空气、氩气、纯氧气或臭氧；
五、将等离子清洗后的铝箔初成品进行分切成卷，得到铝箔成品。
实施例4
一、制备稀土铝中间合金锭：
1、将钍的碳酸盐加入1,3-二甲基-2咪唑啉酮内进行分散，钍和1,3-二甲基-2咪唑啉酮的重量比为1:1，反应温度为100℃，并通入二氧化碳，得到沉淀物和离子液体B，生成的气体被导入碱石灰吸收槽内，被碱石灰吸收做化肥；
2、将沉淀物和离子液体B放入金刚石研磨机内进行研磨，研磨3小时，得到粒径为1-200nm的纳米材料；
3、将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子。
4、将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为120℃的条件下进行加热烘干
5、将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1:1150的重量比压成粉饼，所述铝粉选用牌号为1235铝合金制成的铝粉，纯度≥99.99%；
6、将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金，所述电磁搅拌炉的温度为750℃，搅拌时间为6小时；
7、将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭。
二、将稀土铝中间合金锭与纯度≥99 %的铝锭按重量比1:9加入熔炼炉中，进行熔炼，得到坯料；
三、将熔炼后的坯料通过连铸连轧法制成铝箔初成品；
四、将铝箔初成品通过等离子发生器进行等离子清洗，所述等离子发生器至少设置两个，且分别设于铝箔初成品的正面和反面，所述等离子发生器内通入空气、氩气、纯氧气或臭氧；
五、将等离子清洗后的铝箔初成品进行分切成卷，得到铝箔成品。
实施例5
一、制备稀土铝中间合金锭：
1、将镱的铵盐加入1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐内进行分散，镱和1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐的重量比为1:1，反应温度为110℃，并通入氨气，得到沉淀物和离子液体B，生成的气体被导入碱石灰吸收槽内，被碱石灰吸收做化肥；
2、将沉淀物和离子液体B放入金刚石研磨机内进行研磨，研磨4小时，得到粒径为1-200nm的纳米材料；
3、将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子。
4、将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为130℃的条件下进行加热烘干
5、将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1: 1200的重量比压成粉饼，所述铝粉选用牌号为8021的铝合金制成的铝粉，纯度≥99.99%；
6、将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金，所述电磁搅拌炉的温度为860℃，搅拌时间为6小时；
7、将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭。
二、将稀土铝中间合金锭与纯度≥99 %的铝锭按重量比1: 12加入熔炼炉中，进行熔炼，得到坯料；
三、将熔炼后的坯料通过热轧法制成铝箔初成品；
四、将铝箔初成品通过等离子发生器进行等离子清洗，所述等离子发生器至少设置两个，且分别设于铝箔初成品的正面和反面，所述等离子发生器内通入空气、氩气、纯氧气或臭氧；
五、将等离子清洗后的铝箔初成品进行分切成卷，得到铝箔成品。
将实施例1-5所得的铝箔作技术检测，其技术参数如下：
综上所述，本发明铝箔的强度高，导热率高，导电率高，力学性能好，耐电化学腐蚀，能够满足锂离子电池的要求。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种锂离子电池的铝箔的等离子清洗工艺，其特征在于，包括：
一、将纯度≥99%的稀土元素放入金刚石研磨机内进行研磨，得到粒径为1-200nm的纳米稀土材料，将纳米稀土材料与纯度≥99 %、铜含量低于0.005%的铝粉研磨混合搅拌，按照1:900-1200的重量比压成粉饼，再将粉饼熔化、浇铸成稀土铝中间合金锭；
二、将稀土铝中间合金锭与纯度≥99 %的铝锭按重量比1:8-12加入熔炼炉中，进行熔炼，得到坯料；
三、将熔炼后的坯料制成铝箔初成品；
四、将铝箔初成品通过等离子发生器进行等离子清洗，所述等离子发生器至少设置两个，且分别设于铝箔初成品的正面和反面，所述等离子发生器内通入空气、氩气、纯氧气或臭氧；
五、将等离子清洗后的铝箔初成品进行分切成卷，得到铝箔成品。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池的铝箔的等离子清洗工艺，其特征在于，所述步骤一包括：
1) 将稀土元素加入离子液体A内进行分散，所述稀土元素和离子液体A的重量比为1:1，反应温度为90-110℃，并通入二氧化碳或氨气，得到沉淀物和离子液体B；
2) 将沉淀物和离子液体B放入研磨机内进行研磨，得到粒径为1-200nm的纳米材料；
3) 将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子；
4) 将纳米粒子清洗并加热烘干；
5) 将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1:900-1200的重量比压成粉饼；
6) 将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金；
7) 将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭；
其中，所述稀土元素选用镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的任一种；
所述稀土元素的纯度≥99.99%；
所述离子液体A选用1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1,3-二甲基-2咪唑啉酮、氯化1,3-二(9-甲基蒽)咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的任一种或几种。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池的铝箔的等离子清洗工艺，其特征在于，所述稀土元素以碳酸盐或者铵盐加入离子液体A内进行分散。
4.根据权利要求2所述的锂离子电池的铝箔的等离子清洗工艺，其特征在于，所述二氧化碳或氮气与稀土元素和离子液体A的混合物的摩尔比克分子比为1：1.2。
5.根据权利要求2所述的锂离子电池的铝箔的等离子清洗工艺，其特征在于，所述离子液体A选用1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1,3-二甲基-2咪唑啉酮、氯化1,3-二(9-甲基蒽)咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的任一种。
6.根据权利要求1或2所述的锂离子电池的铝箔的等离子清洗工艺，其特征在于，步骤5）中，所述铝粉选用牌号为1060、1070、1080、1050、1145、1235、1089、8011、8079、8021的铝合金制成的铝粉；
所述铝粉的纯度≥99.99%，铜含量低于0.002%；
所述纳米粒子与铝粉按照1:1000的重量比压成粉饼。
7.根据权利要求2所述的锂离子电池的铝箔的等离子清洗工艺，其特征在于，所述电磁搅拌炉的温度为660-860℃。
8.根据权利要求2所述的锂离子电池的铝箔的等离子清洗工艺，其特征在于，步骤4）中，将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为100-130℃的条件下进行加热烘干。
9.根据权利要求2所述的锂离子电池的铝箔的等离子清洗工艺，其特征在于，所述制备方法还包括：
将步骤1）生成的气体抽入吸收槽内，得到化肥，其中，所述吸收槽为碱石灰。
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