CN107695622A - 新能源汽车电池极耳用铜带的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属合金领域，具体为一种新能源汽车电池极耳用铜带的制备方法。解决了现有新能源汽车电池极耳用铜带表面表面一致性、光洁度差的问题。本发明采用的制备方法包括以下步骤：1.熔铸、2.热轧、3.铣面、4.冷轧和退火、5.研磨。本发明的产品材料表面一致性好、电镀后附着力强不易剥落，可完全满足高端新能源汽车的使用要求，也可广泛使用于电镀用铜及铜合金板带的生产。

Description

新能源汽车电池极耳用铜带的制备方法

技术领域

本发明涉及金属合金领域，具体为一种新能源汽车电池极耳用铜带的制备方法。

背景技术

随着新能源汽车和储能系统的高速发展，聚合物锂电池极耳的市场需求不断扩大。电池极耳生产大多采用铜带电镀工艺，作为基材的铜带质量直接影响电镀后极耳的质量。目前，常用的电池极耳用铜带主要存在的问题是：产品表面一致性差，导致电镀后存在色差、色斑等表面缺陷；2.产品表面光洁度差，电镀后镀层附着力低。

发明内容

本发明为解决现有新能源汽车电池极耳用铜带表面表面一致性、光洁度差的技术问题，提供了一种新能源汽车电池极耳用铜带的制备方法。

本发明采用的制备方法包括以下步骤：1.熔铸、2.热轧、3.铣面、4.冷轧和退火、5.研磨，其中

1.熔铸步骤

1.1配料熔炼：按照质量比例份数添加磷0.001~0.002%，余量为标准电解铜进行配料，用工频感应炉体将磷铜和标准电解铜铜加热到1100-1140℃进行熔炼，熔炼完成后在熔体表面覆盖100-150mm厚的木炭后升温到1160~1190℃保温30min，脱氧后氧＜0.001%，然后充分搅拌得到熔炼铜水；

1.2 铸造：采用石墨内套结晶器对上述熔炼铜水进行冷却，铸造温度为1160-1190℃，铸造速度4.0~6.0m/h，得到矩形的铸锭；

2.热轧步骤

将上述矩形铸锭放入煤气加热炉中加热，加热温度820℃~890℃，然后使用两辊可逆轧机分九道次进行热轧，初轧温度820℃~890℃，终轧温度550~590℃，最后一道次后在线水冷得到热轧坯料；

3.铣面步骤

将上述热轧坯料在双面铣设备上进行上、下铣削厚度均为0.8~1mm的铣面以去除热轧坯料表面的氧化皮，得到带材；

4.冷轧和退火步骤

4.1第一次冷轧和退火

将上述带材使用四辊可逆粗轧机轧制成半成品带材，冷轧总加工率90％~97％，冷轧工作辊平均粗糙0.35~0.55μm，使用钟罩式退火炉将半成品带材在400~420℃进行退火得到预成品；

4.2第二次冷轧和退火

将上述预成品使用四辊可逆精轧机轧制成成品硬态带材，冷轧总加工率60％~75％，冷轧工作辊平均粗糙度0.15~0.25μm，使用连续退火炉对成品硬态带材在温度745℃，退火速度18m/min~25m/min进行退火得到成品软态带材；

上述的冷轧总加工率定义为轧制前后铜带厚度差与轧制前铜带厚度的百分比；

5.研磨步骤

将上述成品软态带材使用研磨机研磨，使用3000#不织布研磨刷，研磨电流0.5~4A，转速500~900r/min，机列速度20~40m/min，得到表面研磨条纹均匀、长短一致，表面平均粗糙度0.1~0.2μm的成品带材。

进一步的，步骤4.1第一次冷轧和退火后续进行酸洗。

一种经上述制备方法所制备的铜带，其化学成分含量磷0.001~0.002%，氧＜0.001%，余量为铜；其机械性能抗拉强度Rm210~270Mpa，延伸率≥35％，维氏硬度HV＜55；其表面为均匀一致的丝状条纹，表面平均粗糙度0.1~0.2μm，经用户电镀后检测剥落率为1％，而目前其他方法生产的铜带电镀后检测剥落率为6％。

本发明的产品材料表面一致性好、电镀后附着力强不易剥落，可完全满足高端新能源汽车的使用要求，也可广泛使用于电镀用铜及铜合金板带的生产。

具体实施方式

现结合具体实施方式对本发明进一步说明。实施例以生产制备一种尺寸规格的新能源汽车电池极耳用铜带，所设计的尺寸为举例说明之用。实际实施本发明的技术人员可以根据具体尺寸和本发明所揭示的加工率换算成具体尺寸进行加工。

1.1配料熔炼：按照质量比例份数添加磷0.001~0.002%，余量为标准电解铜进行配料，用工频感应炉体将磷和标准电解铜加热到1100-1140℃进行熔炼，熔炼完成后在熔体表面覆盖100-150mm厚的木炭后升温到1160~1190℃保温30min，脱氧后氧＜0.001%，然后充分搅拌使熔化的材料得到均化，得到熔炼铜水；

1.2 铸造：采用石墨内套结晶器对上述冶炼铜水进行冷却，铸造温度为1160-1190℃，铸造速度4.0~6.0m/h，得到规格为：150×375×6000（单位：mm ）矩形的铸锭；

2.热轧步骤

将上述矩形铸锭放入煤气加热炉中加热，加热3h至温度820℃~890℃后保温1~1.5h，然后使用两辊可逆轧机分九道次进行热轧，轧制道次为：150-132-108-86-66-48-35-26-20-16.5（单位：mm），初轧温度820℃~890℃，终轧温度550~590℃，最后一道次后在线水冷，冷却至室温并打卷得到热轧坯料；

3.铣面步骤

将上述热轧坯料在双面铣设备上进行上、下铣削厚度均为0.5mm的铣面以去除热轧坯料表面的氧化皮，得厚度15.5mm带材；

4.冷轧和退火步骤

4.1第一次冷轧和退火

将上述卷材使用四辊可逆粗轧机通过9道次轧制成半成品带材，，轧制道次为：15.5-11.5-8-5.3-3.55-2.38-1.6-1.1--0.8-0.6（单位：mm）冷轧总加工率96.13％，冷轧工作辊平均粗糙0.45μm，使用钟罩式退火炉将半成品带材在400℃，保温6h进行退火得到预成品；

4.2第二次冷轧和退火

将上述预成品使用四辊可逆精轧机轧制成成品硬态带材，轧制道次为：0.6-0.42-0.6-0.24-0.2（单位：mm），冷轧总加工率66.67％，冷轧工作辊平均粗糙度0.15μm，使用连续退火炉对成品硬态带材在温度745℃，退火速度18m/min进行退火得到厚度为0.2mm成品软态带材；

5.研磨步骤

将上述成品软态带材使用研磨机研磨，使用3000#不织布研磨刷，研磨电流1A，转速600r/min，机列速度40m/min，得到表面研磨条纹均匀、长短一致表面平均粗糙0.12μm的成品带材。

Claims (2)

1.一种新能源汽车电池极耳用铜带的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：1.熔铸、2.热轧、3.铣面、4.冷轧和退火、5.研磨，其中

1.熔铸步骤

1.1配料熔炼：按照质量比例份数添加磷0.001~0.002%，余量为标准电解铜进行配料，用工频感应炉体将磷和标准电解铜加热到1100-1140℃进行熔炼，熔炼完成后在熔体表面覆盖100-150mm厚的木炭后升温到1160~1190℃保温30min，脱氧后氧＜0.001%，然后充分搅拌得到熔炼铜水；

1.2 铸造：采用石墨内套结晶器对上述熔炼铜水进行冷却，铸造温度为1160-1190℃，铸造速度4.0~6.0m/h，得到矩形的铸锭；

2.热轧步骤

将上述矩形铸锭放入煤气加热炉中加热，加热温度820℃~

890℃，然后使用两辊可逆轧机分九道次进行热轧，初轧温度820℃~890℃，终轧温度550~590℃，最后一道次后在线水冷得到热轧坯料；

3.铣面步骤

将上述热轧坯料在双面铣设备上进行上、下铣削厚度均为0.8~1mm的铣面以去除热轧坯料表面的氧化皮，得到带材；

4.冷轧和退火步骤

4.1第一次冷轧和退火

将上述带材使用四辊可逆粗轧机轧制成半成品带材，冷轧总加工率90％~97％，冷轧工作辊平均粗糙0.35~0.55μm，使用钟罩式退火炉将半成品带材在400~420℃进行退火得到预成品；

4.2第二次冷轧和退火

将上述预成品使用四辊可逆精轧机轧制成成品硬态带材，冷轧总加工率60％~75％，冷轧工作辊平均粗糙度0.15~0.25μm，使用连续退火炉对成品硬态带材在温度745℃，退火速度18m/min~25m/min进行退火得到成品软态带材；

上述的冷轧总加工率定义为轧制前后铜带厚度差与轧制前铜带厚度的百分比；

5.研磨步骤

将上述成品软态带材使用研磨机研磨，使用3000#不织布研磨刷，研磨电流0.5~4A，转速500~900r/min，机列速度20~40m/min，得到表面研磨条纹均匀、长短一致，表面平均粗糙度0.1~0.2μm的成品带材。

2.如权利要求1所述的新能源汽车电池极耳用铜带的制备方法，其特征在于，步骤4.1第一次冷轧和退火后进行酸洗。