CN110227714A - 锂电池用1235合金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,尤其涉及一种锂电池用1235合金双面光铝箔,其成分及质量百分比为:Cu:0.08~0.1%;Fe:0.34~0.50%;Si:0.09~0.15%;Mn:≤0.05%;Mg:≤0.04%;Ti:≤0.03%;余量为Al及其他不可避免杂质元素,其中,Al:≥99.35%。本发明还公开了该锂电池用1235合金双面光铝箔的制备方法,包括熔铸、铣面、热轧、冷轧、中间均匀化退火、箔轧与分切。本发明采用1235合金铝箔为原料,经调整成分后,合金配比能满足目标产品所需;所公开的轧制工艺参数设计合理,有效地提高产品的机械性能指标,抗拉强度和延伸率均高于同类产品,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,尤其涉及一种锂电池用1235合金双面光铝箔及其制备方法。
背景技术
随着新能源汽车的快速普及发展,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15μm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。12μm双面光高性能铝箔要求尺寸精度高,铝箔抗拉强度和延伸率较高,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,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一种锂电池用1235合金双面光铝箔。
技术方案
一种锂电池用1235合金双面光铝箔,成分及质量百分比为:Cu:0.08~0.1%;Fe:0.34~0.50%;Si:0.09~0.15%;Mn:≤0.05%;Mg:≤0.04%;Ti:≤0.03%;余量为Al及其他不可避免杂质元素,其中,Al:≥99.35%。
本发明较优公开例中,成分及质量百分比为:Cu:0.08%;Fe:0.34%;Si:0.09%;Mn:0.03%;Mg:0.02%;Ti:0.01%;余量为Al及其他不可避免杂质元素,其中,AL:为99.45%。
本发明较优公开例中,成分及质量百分比为:Cu:0.09%;Fe:0.42%;Si:0.12%;Mn:0.04%;Mg:0.03%;Ti:0.02%;余量为Al及其他不可避免杂质元素,其中,AL:为99.40%。
本发明较优公开例中,成分及质量百分比为:Cu:0.10%;Fe:0.5%;Si:0.15%;Mn:0.05%;Mg:0.04%;Ti:0.03%;余量为Al及其他不可避免杂质元素,其中,AL:为99.35%。
本发明的另外一个目的,还公开了上述锂电池用1235合金双面光铝箔的制备方法,包括如下步骤:
A.熔铸: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,熔炼成铝合金熔液,然后进行铸锭,铸锭厚度为600mm;
B.铣面:将铸锭进行铣面处理,除去表面及头尾,铣面厚度为12~13mm;
C.热轧:将铝锭进行热轧,热轧采用13道粗轧后,再进行3道次精轧,轧制后厚度为4mm;
D. 冷轧、中间均匀化退火:将冷却后的料卷进行4道次冷轧,当坯料厚度轧制到0.5mm厚度时,进行均匀化退火,退火完成后再将0.5mm坯料轧制到0.26mm厚度;
E. 箔轧:将冷轧后的铝板经过六个道次精轧轧制成厚度为12μm的双面光铝箔卷;
F.分切:分切后即得。
本发明较优公开例中,步骤B铣面前铝锭厚度为600mm,铣面后铝锭厚度为575mm,即铣面厚度为12~13mm。
本发明较优公开例中,步骤D所述4道次冷轧,第一道次由4.0mm压至2.0mm,第二道次由2.0mm压至1.0mm,第三道次由1.0mm压至0.5mm,第四道次均匀化退火后由0.5mm压至0.24mm。
本发明较优公开例中,步骤D所述均匀化退火,经过一次退火处理,加热至退火炉内温度为550℃,保温25h,再将退火炉内温度降至520℃,保温5h,程序结束,冷却6h后出炉。
本发明较优公开例中,步骤E所述六个道次精轧:第一道次由0.24mm轧制至0.14mm,第二道次由0.14mm轧制至0.075mm,第三道次由0.075mm轧制至0.035mm,第四道次由0.035mm轧制至0.018mm,第五道次由0.018mm切边轧制至0.012mm。
有益效果
本发明采用1235合金铝箔为原料,经调整成分后,合金配比能满足目标产品所需;所公开的轧制工艺参数设计合理,有效地提高产品的机械性能指标,抗拉强度和延伸率均高于同类产品,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
双面光1235合金锂电池用铝箔,其成分及其质量百分比为:Cu:0.08%;Fe:0.34%;Si:0.09%;Mn:0.03%;Mg:0.03%;Ti:0.03%;余量为Al及其他不可避免杂质元素,其中,AL:为99.45%。
上述双面光1235合金锂电池用铝箔的制备方法,包括如下步骤:
(1)熔铸、铣面、热轧: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双面光1235合金锂电池用铝箔的铝合金熔体;然后进行铣面处理;再将铣面后的铝合金铸锭通过13道次粗轧和3道次精轧成4 .0± 0.2mm的坯料;
(2)冷轧、中间均匀化退火:将坯料进行四个道次轧制,坯料厚度由1.0mm轧制0.5mm时,进行中间均匀化退火,退火完成后再将0.5mm坯料轧制到0.24mm厚度;
(3)箔轧:将冷轧后的铝板带箔轧成厚度为0.012mm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)铣面时,铣面前铝锭厚度为600mm,铣面后铝锭厚度为575mm,即铣面厚度为12.5mm。
优选地,所述步骤(2)冷轧轧制时,工艺流程为:第一道次由4.0mm压至2.0mm,第二道次由2.0mm压至1.0mm,第三道次由1.0mm压至0.5mm,第四道次均匀化退火后由0.5mm压至0.24mm。
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550℃,保温25h,再将退火炉内温度降至520℃,保温5h,程序结束,冷却6h出炉。
优选地,所述步骤(3)箔轧轧制时,工艺流程为:生产0.012mm厚度的双面光铝箔时,第一道次由0.24mm轧制至0.14mm,第二道次由0.14mm轧制至0.075mm,第三道次由0.075mm轧制至0.035mm,第四道次由0.035mm轧制至0.018mm,第五道次由0.018mm切边轧制至0.012mm。
优选地,所述步骤(4)铝箔分切时,根据最终成品的具体要求,分切生产出客户需求的产品。
机械性能检测:铝箔厚度为0.012mm,抗拉强度262Mpa,比国内同类产品(≤230Mpa)高出32Mpa,延伸率为2.98%,比国内同类产品(≥2.0%)好。
实施例2
双面光1235合金锂电池用铝箔,其成分及其质量百分比为:Cu:0.10%;Fe:0.5%;Si:0.15%;Mn:0.05%;Mg:0.05%;Ti:0.05%;余量为Al及其他不可避免杂质元素,其中,AL:为99.35%。
上述双面光1235合金锂电池用铝箔的制备方法,包括如下步骤:
(1)熔铸、铣面、热轧: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双面光1235合金锂电池用铝箔的铝合金熔体;然后进行铣面处理;再将铣面后的铝合金铸锭通过13道次粗轧和3道次精轧成4 .0± 0.2mm的坯料;
(2)冷轧、中间均匀化退火:将坯料进行四个道次轧制,坯料厚度由1.0mm轧制0.5mm时,进行中间均匀化退火,退火完成后再将0.5mm坯料轧制到0.24mm厚度;
(3)箔轧:将冷轧后的铝板带箔轧成厚度为0.012mm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)铣面时,铣面前铝锭厚度为600mm,铣面后铝锭厚度为575mm,即铣面厚度为12.5mm。
优选地,所述步骤(2)冷轧轧制时,工艺流程为:第一道次由4.0mm压至2.0mm,第二道次由2.0mm压至1.0mm,第三道次由1.0mm压至0.5mm,第四道次均匀化退火后由0.5mm压至0.24mm。
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550℃,保温25h,再将退火炉内温度降至520℃,保温5h,程序结束,冷却6h出炉。
优选地,所述步骤(3)箔轧轧制时,工艺流程为:生产0.012mm厚度的双面光铝箔时,第一道次由0.24mm轧制至0.14mm,第二道次由0.14mm轧制至0.075mm,第三道次由0.075mm轧制至0.035mm,第四道次由0.035mm轧制至0.018mm,第五道次由0.018mm切边轧制至0.012mm。
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0.012mm,抗拉强度251Mpa,比国内同类产品(≤230Mpa)高出21Mpa,延伸率为3.28%,比国内同类产品(≥2.0%)好。
实施例3
双面光1235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:0.09%;Fe:0.42%;Si:0.12%;Mn:0.04%;Mg:0.04%;Ti:0.04%;余量为Al及其他不可避免杂质元素,其中,AL:为99.40%。
上述双面光1235合金锂电池用铝箔的制备方法,包括如下步骤:
(1)熔铸、铣面、热轧: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双面光1235合金锂电池用铝箔的铝合金熔体;然后进行铣面处理;再将铣面后的铝合金铸锭通过13道次粗轧和3道次精轧成4 .0± 0.2mm的坯料;
(2)冷轧、中间均匀化退火:将坯料进行四个道次轧制,坯料厚度由1.0mm轧制0.5mm时,进行中间均匀化退火,退火完成后再将0.5mm坯料轧制到0.24mm厚度;
(3)箔轧:将冷轧后的铝板带箔轧成厚度为0.012mm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)铣面时,铣面前铝锭厚度为600mm,铣面后铝锭厚度为575mm,即铣面厚度为12.5mm。
优选地,所述步骤(2)冷轧轧制时,工艺流程为:第一道次由4.0mm压至2.0mm,第二道次由2.0mm压至1.0mm,第三道次由1.0mm压至0.5mm,第四道次均匀化退火后由0.5mm压至0.24mm。
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550℃,保温25h,再将退火炉内温度降至520℃,保温5h,程序结束,冷却6h出炉。
优选地,所述步骤(3)箔轧轧制时,工艺流程为:生产0.012mm厚度的双面光铝箔时,第一道次由0.24mm轧制至0.14mm,第二道次由0.14mm轧制至0.075mm,第三道次由0.075mm轧制至0.035mm,第四道次由0.035mm轧制至0.018mm,第五道次由0.018mm切边轧制至0.012mm。
优选地,所述步骤(4)铝箔分切时,根据最终成品的具体要求,分切生产出客户需求的产品。
机械性能检测:铝箔厚度为0.012mm,抗拉强度259Mpa,比国内同类产品(≤230Mpa)高出29Mpa,延伸率为3.19%,比国内同类产品(≥2.0%)好。
本发明所述工艺生产的1235合金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1235合金双面光铝箔,其特征在于,成分及质量百分比为:Cu:0.08~0.1%;Fe:0.34~0.50%;Si:0.09~0.15%;Mn:≤0.05%;Mg:≤0.04%;Ti:≤0.03%;余量为Al及其他不可避免杂质元素,其中,Al:≥99.35%。
2.根据权利要求1所述锂电池用1235合金双面光铝箔,其特征在于,成分及质量百分比为:Cu:0.08%;Fe:0.34%;Si:0.09%;Mn:0.03%;Mg:0.02%;Ti:0.01%;余量为Al及其他不可避免杂质元素,其中,AL:为99.45%。
3.根据权利要求1所述锂电池用1235合金双面光铝箔,其特征在于,成分及质量百分比为:Cu:0.09%;Fe:0.42%;Si:0.12%;Mn:0.04%;Mg:0.03%;Ti:0.02%;余量为Al及其他不可避免杂质元素,其中,AL:为99.40%。
4.根据权利要求1所述锂电池用1235合金双面光铝箔,其特征在于,成分及质量百分比为:Cu:0.10%;Fe:0.5%;Si:0.15%;Mn:0.05%;Mg:0.04%;Ti:0.03%;余量为Al及其他不可避免杂质元素,其中,AL:为99.35%。
5.一种制备上述权利要求1-4任一所述锂电池用1235合金双面光铝箔的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
A.熔铸: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,熔炼成铝合金熔液,然后进行铸锭,铸锭厚度为600mm;
B.铣面:将铸锭进行铣面处理,除去表面及头尾,铣面厚度为12~13mm;
C.热轧:将铝锭进行热轧,热轧采用13道粗轧后,再进行3道次精轧,轧制后厚度为4mm;
D. 冷轧、中间均匀化退火:将冷却后的料卷进行4道次冷轧,当坯料厚度轧制到0.5mm厚度时,进行均匀化退火,退火完成后再将0.5mm坯料轧制到0.26mm厚度;
E. 箔轧:将冷轧后的铝板经过六个道次精轧轧制成厚度为12μm的双面光铝箔卷;
F.分切:分切后即得。
6.根据权利要求5所述锂电池用1235合金双面光铝箔的制备方法,其特征在于:步骤B铣面前铝锭厚度为600mm,铣面后铝锭厚度为575mm,即铣面厚度为12~13mm。
7.根据权利要求5所述锂电池用1235合金双面光铝箔的制备方法,其特征在于:步骤D所述4道次冷轧,第一道次由4.0mm压至2.0mm,第二道次由2.0mm压至1.0mm,第三道次由1.0mm压至0.5mm,第四道次均匀化退火后由0.5mm压至0.24mm。
8.根据权利要求5所述锂电池用1235合金双面光铝箔的制备方法,其特征在于:步骤D所述均匀化退火,经过一次退火处理,加热至退火炉内温度为550℃,保温25h,再将退火炉内温度降至520℃,保温5h,程序结束,冷却6h后出炉。
9.根据权利要求5所述锂电池用1235合金双面光铝箔的制备方法,其特征在于:步骤E所述六个道次精轧:第一道次由0.24mm轧制至0.14mm,第二道次由0.14mm轧制至0.075mm,第三道次由0.075mm轧制至0.035mm,第四道次由0.035mm轧制至0.018mm,第五道次由0.018mm切边轧制至0.012mm。
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