CN109266913A - 锂电池用1100D合金9μm双面光铝箔及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铝合金材料技术领域，涉及双面光铝箔的制备，尤其涉及一种锂电池用1100D合金9μm双面光铝箔，其成分及其质量百分比为：Cu：0.15～0.18％；Fe：0.45～0.50％；Si：0.25～0.30％；Mn：≤0.01％；Mg：≤0.01％；Ti：0.01～0.03％；余量为Al及其他不可避免杂质元素。本发明还公开了所述锂电池用1100D合金9μm双面光铝箔的制备方法，包括熔炼→铸轧→冷轧、中间均匀化退火→箔轧→分切。本发明采用改进后的1100D合金，合金元素配比为合理，工艺科学，有利于提高产品的机械性能指标，抗拉强度和延伸率均高于国内同类产品，可以满足锂电池用铝箔客户的使用要求。
Description
技术领域
本发明属于铝合金材料技术领域，涉及双面光铝箔的制备，尤其涉及一种锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔及其制备方法。
背景技术
随着数码类3C产品的快速普及发展，特别是当前智能手机更新换代日益加快，对其续航能力要求越来越高，从而对锂电池的能量密度的提升要求越来越迫切。为提高锂电池能量密度，铝箔减薄是提高能量密度的一种方法，但铝箔减薄的同时在锂电池生产辊压过程中易产生断带现象，故高性能的锂电池用铝箔需求逐渐增加。
目前国内一般使用的1235合金10μm单面光铝箔，铝箔性能一般，抗拉强度和延伸率较差，使得锂电池的总体性能较一般。9μm双面光高性能铝箔要求尺寸精度高，铝箔表面色泽均匀、干净、无腐蚀痕﹑无色差﹑无擦划伤﹑无横纹等质量缺陷，因此，9μm双面光铝箔在锂电池中逐步得到应用。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供了一种高性能锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔。
技术方案：
一种锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔，其成分及其质量百分比为：Cu：0.15～0.18％；Fe：0.45～0.50％；Si：0.25～0.30％；Mn：≤0.01％；Mg：≤0.01％；Ti：0.01～0.03％；余量为Al及其他不可避免杂质元素。
本发明较优公开例中，所述锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔的成分及其质量百分比为：Cu：0.15％；Fe：0.50％；Si：0.25％；Mn：≤0.01％；Mg：≤0.01％；Ti：0.03％；余量为Al及其他不可避免杂质元素。
本发明较优公开例中，所述锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔的成分及其质量百分比为：Cu：0.16％；Fe：0.47％；Si：0.27％；Mn：≤0.01％；Mg：≤0.01％；Ti：0.02％；余量为Al及其他不可避免杂质元素。
本发明较优公开例中，所述锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔的成分及其质量百分比为：Cu：0.18％；Fe：0.45％；Si：0.30％； Mn：≤0.01％；Mg：≤0.01％；Ti：0.01％；余量为Al及其他不可避免杂质元素。
本发明所述铝合金牌号1100D就是在1100合金成分范围内，微量元素经过调整，为了突出改良后的合金与1100合金的区别，特在其后面添加D。
本发明的另外一个目的，还公开了上述锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔的制备方法，包括如下步骤：
A.熔炼：将满足所述成分及其质量百分比的原料及电解铝水置于熔炼炉中加热，熔炼成铝合金熔体，然后保温炉进行精炼，过滤；
B.铸轧：将过滤后的铝合金熔体连续铸轧成7.0± 0.2mm的坯料，坯料冷却至室温；
C.冷轧、中间均匀化退火：将冷却后的坯料进行六个道次冷轧轧制，当坯料厚度由7.0mm轧制成5.0mm时，进行均匀化退火，退火完成后再将5.0mm坯料轧制到0.26mm厚度；
D.箔轧：将冷轧后的铝板带经六个道次轧成厚度为0.009mm的双面光铝箔卷；
E.分切，即得。
本发明较优公开例中，步骤A熔炼时，加入的原料与电解铝水质量比为4:5.5，熔炼炉温度740±10℃，熔炼时间为15～25min，保温炉温度740±10℃，精炼时间3～4h。
本发明较优公开例中，步骤C所述冷轧轧制时：第一道次由7.0mm压至5.0mm，均匀化退火后第二道次由5.0mm压至2.7mm，第三道次由2.7mm压至1.4mm，进行中切，第四道次由1.4mm压至0.85mm；第五道次由0.85mm压至0.45mm，第六道次由0.45mm压至0.26 mm。
本发明较优公开例中，步骤C所述均匀化退火，退火炉内温度为560℃，保温27h，再将退火炉内温度降至530℃，保温5h，程序结束，冷却4h出炉。
本发明较优公开例中，步骤D所述铝箔精轧：第一道次由0.26mm轧制至0.13mm，第二道次由0.13mm轧制至0.075mm，第三道次由0.075mm轧制至0.045mm，第四道次由0.045mm轧制至0.024mm，第五道次由0.024mm切边轧制至0.0145mm，第六道次由0.0145mm切边轧制至0.009mm。
有益效果
本发明采用改进后的1100D合金，合金配比为合理，工艺科学，有利于提高产品的机械性能指标，抗拉强度和延伸率均高于国内同类产品，可以满足锂电池用铝箔客户的使用要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本发明，但本发明并不局限于以下实施例。
除非另外限定，这里所使用的术语（包含科技术语）应当解释为具有如本发明所属技术领域的技术人员所共同理解到的相同意义。还将理解到，这里所使用的术语应当解释为具有与它们在本说明书和相关技术的内容中的意义相一致的意义，并且不应当以理想化或过度的形式解释，除非这里特意地如此限定。
实施例1
高性能1100D合金锂电池用铝箔，所述锂离子电池用铝箔的成分及其质量百分比为：Cu：0.15％；Fe：0.50％；Si：0.25％；Mn：≤0.01％；Mg：≤0.01％；Ti：0.03％；Al: ≥99.00%，其余为少量的杂质元素。
上述高性能1100D合金锂电池用铝箔的制备方法，包括如下步骤：
（1）熔炼、铸轧：将所述的成分及其质量百分比的原料及电解铝水加热熔炼成生产高性能1100D合金锂电池用铝箔的铝合金熔体；然后依次进行精炼、过滤处理；再将过滤后的铝合金熔体连续铸轧成7 .0± 0.2mm的坯料；
（2）冷轧、中间均匀化退火：将坯料进行六个道次轧制，坯料厚度由7.0mm轧制5.0mm时，进行中间均匀化退火，退火完成后再将5.0mm坯料轧制到0.26mm厚度；
（3）箔轧：将冷轧后的铝板带箔轧成厚度为0.009mm的双面光铝箔卷；
（4）分切：将铝箔卷分切，即可得成品锂电池用铝箔。
优选地，所述步骤（1）熔炼时，冷料与铝水加入比例为4:5.5，液体精炼处理的时间为15～25min，熔炼炉精炼温度740±10℃，保温炉精炼时间3～4h/次。
优选地，所述步骤（2）中间均匀化退火时，经过一次退火处理，加热至退火炉内温度为560℃，保温27小时，再将退火炉内温度降至530℃，保温5小时，程序结束，冷却4小时出炉。
优选地，所述步骤（2）冷轧轧制时，工艺流程为：第一道次由7 .0mm压至5.0mm，退火后第二道次由5.0mm压至2.7mm，第三道次由2.7mm压至1.4mm，进行中切，第四道次由1.4mm压至0.85mm；第五道次由0.85mm压至0.45mm，第六道次由0.45mm压至0.26 mm。
优选地，所述步骤（3）箔轧轧制时，工艺流程为：生产0.009mm厚度的双面光铝箔时，第一道次由0.26mm轧制至0.13mm，第二道次由0.13mm轧制至0.075mm，第三道次由0.075mm轧制至0.045mm，第四道次由0.045mm轧制至0.024mm，第五道次由0.024mm切边轧制至0.0145mm，第六道次由0.0145mm切边轧制至0.009mm。
优选地，所述步骤（4）铝箔分切时，工艺流程为：根据最终成品的具体要求，分切生产出最终客户需求的产品。
机械性能检测：铝箔厚度为0.009mm，抗拉强度272Mpa，比国内同类产品（≤230Mpa）高出42Mpa，延伸率为2.76%，比国内同类产品（≥2.0%）好。
实施例2
高性能1100D合金锂电池用铝箔，所述锂离子电池用铝箔的成分及其质量百分比为：Cu：0.16％；Fe：0.47％；Si：0.27％；Mn：≤0.01％；Mg：≤0.01％；Ti：0.02％；Al: ≥99.00%，其余为少量的杂质元素。
上述高性能1100D合金锂电池用铝箔的制备方法，包括如下步骤：
（1）熔炼、铸轧：将所述的成分及其质量百分比的原料及电解铝水加热熔炼成生产高性能1100D合金锂电池用铝箔的铝合金熔体；然后依次进行精炼、过滤处理；再将过滤后的铝合金熔体连续铸轧成7 .0± 0.2mm的坯料；
（2）冷轧、中间均匀化退火：将坯料进行六个道次轧制，坯料厚度由7.0mm轧制5.0mm时，进行中间均匀化退火，退火完成后再将5.0mm坯料轧制到0.26mm厚度；
（3）箔轧：将冷轧后的铝板带箔轧成厚度为0.009mm的双面光铝箔卷；
（4）分切：将铝箔卷分切，即可得成品锂电池用铝箔。
优选地，所述步骤（1）熔炼时，冷料与铝水加入比例为4:5.5，液体精炼处理的时间为15～25min，熔炼炉精炼温度740±10℃，保温炉精炼时间3～4h/次。
优选地，所述步骤（2）中间均匀化退火时，经过一次退火处理，加热至退火炉内温度为560℃，保温27小时，再将退火炉内温度降至530℃，保温5小时，程序结束，冷却4小时出炉。
优选地，所述步骤（2）冷轧轧制时，工艺流程为：第一道次由7 .0mm压至5.0mm，退火后第二道次由5.0mm压至2.7mm，第三道次由2.7mm压至1.4mm，进行中切，第四道次由1.4mm压至0.85mm；第五道次由0.85mm压至0.45mm，第六道次由0.45mm压至0.26 mm。
优选地，所述步骤（3）箔轧轧制时，工艺流程为：生产0.009mm厚度的双面光铝箔时，第一道次由0.26mm轧制至0.13mm，第二道次由0.13mm轧制至0.075mm，第三道次由0.075mm轧制至0.045mm，第四道次由0.045mm轧制至0.024mm，第五道次由0.024mm切边轧制至0.0145mm，第六道次由0.0145mm切边轧制至0.009mm。
优选地，所述步骤（4）铝箔分切时，工艺流程为：根据最终成品的具体要求，分切生产出最终客户需求的产品。
机械性能检测：铝箔厚度为0.009mm，抗拉强度275Mpa，比国内同类产品（≤230Mpa）高出45Mpa，延伸率为2.84%，比国内同类产品（≥2.0%）好。
实施例3
高性能1100D合金锂电池用铝箔，所述锂离子电池用铝箔的成分及其质量百分比为：Cu：0.18％；Fe：0.45％；Si：0.30％；Mn：≤0.01％；Mg：≤0.01％；Ti：0.01％；Al：≥99.00%，其余为少量的杂质元素。
上述高性能1100D合金锂电池用铝箔的制备方法，包括如下步骤：
（1）熔炼、铸轧：将所述的成分及其质量百分比的原料及电解铝水加热熔炼成生产高性能1100D合金锂电池用铝箔的铝合金熔体；然后依次进行精炼、过滤处理；再将过滤后的铝合金熔体连续铸轧成7 .0± 0.2mm的坯料；
（2）冷轧、中间均匀化退火：将坯料进行六个道次轧制，坯料厚度由7.0mm轧制5.0mm时，进行中间均匀化退火，退火完成后再将5.0mm坯料轧制到0.26mm厚度；
（3）箔轧：将冷轧后的铝板带箔轧成厚度为0.009mm的双面光铝箔卷；
（4）分切：将铝箔卷分切，即可得成品锂电池用铝箔。
优选地，所述步骤（1）熔炼时，冷料与铝水加入比例为4:5.5，液体精炼处理的时间为15～25min，熔炼炉精炼温度740±10℃，保温炉精炼时间3～4h/次；过滤采用管式过滤箱过滤，过滤箱温度控制在715±10℃，过滤管等级为RAA，可以除去的颗粒大小为100μm。
优选地，所述步骤（2）中间均匀化退火时，经过一次退火处理，加热至退火炉内温度为560℃，保温27小时，再将退火炉内温度降至530℃，保温5小时，程序结束，冷却4小时出炉。
优选地，所述步骤（2）冷轧轧制时，工艺流程为：第一道次由7 .0mm压至5.0mm，退火后第二道次由5.0mm压至2.7mm，第三道次由2.7mm压至1.4mm，进行中切，第四道次由1.4mm压至0.85mm；第五道次由0.85mm压至0.45mm，第六道次由0.45mm压至0.26 mm。
优选地，所述步骤（3）箔轧轧制时，工艺流程为：生产0.009mm厚度的双面光铝箔时，第一道次由0.26mm轧制至0.13mm，第二道次由0.13mm轧制至0.075mm，第三道次由0.075mm轧制至0.045mm，第四道次由0.045mm轧制至0.024mm，第五道次由0.024mm切边轧制至0.0145mm，第六道次由0.0145mm切边轧制至0.009mm。
优选地，所述步骤（4）铝箔分切时，工艺流程为：根据最终成品的具体要求，分切生产出最终客户需求的产品。
机械性能检测：铝箔厚度为0.009mm，抗拉强度282Mpa，比国内同类产品（≤230Mpa）高出52Mpa，延伸率为2.67%，比国内同类产品（≥2.0%）好。
本发明所述工艺生产的高性能9μm双面光锂离子电池用铝箔，产品机械性能达到国际先进水平，远远超过目前国内的同类产品，可以满足客户的使用要求。
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所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔，其特征在于，其成分及其质量百分比为：Cu：0.15～0.18％；Fe：0.45～0.50％；Si：0.25～0.30％；Mn：≤0.01％；Mg：≤0.01％；Ti：0.01～0.03％；余量为Al及其他不可避免杂质元素。
2.根据权利要求1所述锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔，其特征在于：其成分及其质量百分比为，Cu：0.15％；Fe：0.50％；Si：0.25％；Mn：≤0.01％；Mg：≤0.01％；Ti：0.03％；余量为Al及其他不可避免杂质元素。
3.根据权利要求1所述锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔，其特征在于：其成分及其质量百分比为，Cu：0.16％；Fe：0.47％；Si：0.27％；Mn：≤0.01％；Mg：≤0.01％；Ti：0.02％；余量为Al及其他不可避免杂质元素。
4.根据权利要求1所述锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔，其特征在于：其成分及其质量百分比为，Cu：0.18％；Fe：0.45％；Si：0.30％； Mn：≤0.01％；Mg：≤0.01％；Ti：0.01％；余量为Al及其他不可避免杂质元素。
5.生产如权利要求1-4任一所述锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A. 熔炼：将满足所述成分及其质量百分比的原料及电解铝水置于熔炼炉中加热，熔炼成铝合金熔体，然后保温炉进行精炼，过滤；
B. 铸轧：将过滤后的铝合金熔体连续铸轧成7.0± 0.2mm的坯料，坯料冷却至室温；
C. 冷轧、中间均匀化退火：将冷却后的坯料进行六个道次冷轧轧制，当坯料厚度由7.0mm轧制成5.0mm时，进行均匀化退火，退火完成后再将5.0mm坯料轧制到0.26mm厚度；
D. 箔轧：将冷轧后的铝板带经六个道次轧制成厚度为9μm的双面光铝箔卷；
E. 分切，即得。
6.根据权利要求5所述锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔的制备方法，其特征在于：步骤A熔炼时，加入的原料与电解铝水质量比为4:5.5，熔炼炉温度740±10℃，熔炼时间为15～25min，保温炉温度740±10℃，精炼时间3～4h。
7.根据权利要求5所述锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔的制备方法，其特征在于：步骤C所述冷轧轧制时：第一道次由7.0mm压至5.0mm，均匀化退火后第二道次由5.0mm压至2.7mm，第三道次由2.7mm压至1.4mm，进行中切，第四道次由1.4mm压至0.85mm；第五道次由0.85mm压至0.45mm，第六道次由0.45mm压至0.26 mm。
8.根据权利要求5所述锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔的制备方法，其特征在于：步骤C所述均匀化退火，退火炉内温度为560℃，保温27h，再将退火炉内温度降至530℃，保温5h，程序结束，冷却4h出炉。
9.根据权利要求5所述锂电池用1100D合金 9μm双面光铝箔的制备方法，其特征在于：步骤D所述铝箔精轧：第一道次由0.26mm轧制至0.13mm，第二道次由0.13mm轧制至0.075mm，第三道次由0.075mm轧制至0.045mm，第四道次由0.045mm轧制至0.024mm，第五道次由0.024mm切边轧制至0.0145mm，第六道次由0.0145mm切边轧制至0.009mm。
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