CN114774723B - 一种机械性能高、导电性能高的电池铝箔及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铝箔加工技术领域,公开了一种机械性能高、导电性能高的电池铝箔,该电池铝箔合金组分中添加有质量百分比为0.01~0.05%的铈元素。还公开了一种机械性能高、导电性能高的电池铝箔的生产方法,包括以下步骤:熔炼:对添加有铈元素的电池铝箔合金组分进行熔炼;铸轧:铸轧厚度为6.0~7.0mm;冷轧:多道次冷轧,中间退火,退火冷却后轧制0.2~0.3mm厚度;箔轧:从0.2~0.3mm厚度开始箔轧轧制至0.009~0.02mm的成品厚度;回复退火、除油;分切、检验和入库。本发明通过在电池铝箔合金组分中添加稀土元素铈,并通过调整冷轧工艺,能够得到较细小的晶粒,提高了电池箔的机械性能,同时通过增加高真空低温回复退火除油,提高了电池箔的导电性能、稳定性和表面润湿性能。

Description

一种机械性能高、导电性能高的电池铝箔及其生产方法
技术领域
本发明属于铝箔加工技术领域,涉及一种机械性能高、导电性能高的电池铝箔及其生产方法。
背景技术
电池铝箔是铝箔的深加工产品,所以生产难度比普通铝箔的大得多,关键技术也多。随着电池技术的不断发展,出于各方面的考虑,很多用户都在不断提高电池箔产品的强度要求,目前200MPa以上强度的要求已经很普遍,有些用户甚至要求强度达到270MPa甚至300MPa以上,这已经达到了铝箔产品冷硬化的强度极限,同时强度达到一定程度时其对应的延伸率又很难保证要求,其生产难度极大。
表面润湿张力是电池箔最为重要的技术指标之一,它影响涂层的粘合质量,特别是影响涂炭箔的涂层牢固度,为满足涂布过程及涂碳过程的需要,电池箔对表面达因值的要求较高,铝箔表面达因值要>32dyn/mm,有些要求高的涂碳产品,甚至要达到34dyn/mm以上。但是高的表面达因值控制,却与高强度相互矛盾,极高的板形要求及厚差都与高强度超薄轧制相矛盾。因此,需要改进电池箔的生产工艺流程,在能够提高强度的同时,保证导电性能、延伸率、表面清洁和润湿性能等质量要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械性能高、导电性能高的电池铝箔及其生产方法,能够得到较细小的晶粒,提高了电池箔的机械性能,再通过高真空低温回复退火除油,提高了电池箔的导电性能、稳定性和表面润湿性能。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供一种机械性能高、导电性能高的电池铝箔,所述电池铝箔合金组分中添加有质量百分比为0.01~0.05%的铈元素。
本发明还提供一种机械性能高、导电性能高的电池铝箔的生产方法,包括以下步骤:
a、熔炼:对添加有铈元素的电池铝箔合金组分进行熔炼;
b、铸轧:铸轧厚度为6.0~7.0mm;
c、冷轧:多道次冷轧,中间退火,退火冷却后轧制至0.2~0.3mm厚度;
d、箔轧:从0.2~0.3mm厚度开始箔轧轧制至0.009~0.02mm的成品厚度;轧制过程中保持油温30~60℃、轧制力200~350t;
e、回复退火、除油:对铝卷进行回复退火除油时升温到110℃~150℃并保温2~10h,保持真空1~20Pa;
f、分切、检验和入库。
在一个实施方案中,步骤c中冷轧制到1.8~2.0mm时进行中间退火,中间退火时快速升温到500~550℃并保温6~20h,中间退火冷却后轧制至0.2~0.3mm厚度。
在另一个实施方案中,步骤c中冷轧制到3.5~4.0mm时进行中间退火,再轧制至0.4~0.6mm厚度时进行二次退火,二次退火冷却后轧制0.2~0.3mm厚度。
在一个实施方案中,所述二次退火时升温到200~300℃并保温10~30h。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明通过在电池铝箔合金组分中添加稀土元素铈,并通过调整冷轧工艺模式,冷轧时保持油温30~60℃,轧制力200~350℃,能够得到较细小的晶粒,提高了电池箔的机械性能和稳定性;增加高真空低温回复退火除油工序,回复退火除油时升温到110℃~150℃并保温2~10h,保持真空1~20Pa,提高了电池铝箔的导电性能和表面润湿性能,本发明生产的电池铝箔抗拉强度能够提高10%以上,延伸率3%以上,达因值36以上。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限定本发明的保护范围。若未特别指明,实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。下述实施例中的试验方法,如无特别说明,均为常规方法。
实施例一
a、熔炼:对下列电池铝箔合金组分进行熔炼,电池铝箔合金组分中各元素的质量百分数为:Si:0.07%,Fe:0.05%,Cu:0.3%,Mn:0.03%,Zn:0.01%,Ti:0.02%,Ce:0.02%,其他0.001%,Al:99.60%。
b、铸轧:铸轧厚度为6.0mm。
c、冷轧:从6.0mm厚度轧制到1.8mm,将1.8mm厚度铝卷在退火炉中升温到500~550℃并保温12h进行中间退火,中间退火冷却后轧制至0.2mm厚度。冷轧过程道次分配为6mm→3.5mm→1.8mm→0.9mm→0.45mm→0.2mm,速度控制在200m/min~500m/min,保持油温50~60℃、轧制力250~320t。
d、箔轧:从0.2mm厚度开始箔轧轧制0.013mm的成品厚度;其道次分配为0.2mm→0.1mm→0.04mm→0.022mm→0.013mm,轧制过程中保持油温55℃、轧制力230-280t,速度500m/min~800m/min。
e、回复退火、除油:对铝卷进行回复退火除油时升温到130℃并保温10h,保持真空10Pa。
f、分切、检验和入库。
经检验检:该电池铝箔达因值35,延伸率3%,抗拉强度280MPa。
实施例二
a、熔炼:对下列电池铝箔合金组分进行熔炼,电池铝箔合金组分中各元素的质量百分数为:Si:0.02%,Fe:0.18%,Cu:0.02%,Mn:0.03%,Zn:0.01%,Ti:0.03%,Ce:0.02%,其他0.001%,Al:99.60%。
b、铸轧:铸轧厚度为7.0mm。
c、冷轧:从7.0mm厚度轧制2.0mm,将2.0mm厚度铝卷在退火炉中升温到500~550℃并保温15h进行中间退火,中间退火冷却后轧制至0.3mm厚度。冷轧过程道次分配为7mm→4mm→2.0mm→1.1mm→0.55mm→0.3mm,速度控制在200m/min~450m/min,保持油温50~60℃、轧制力250~300t。
d、箔轧:从0.3mm厚度开始箔轧轧制0.013mm的成品厚度。其道次分配为0.3mm→0.15mm→0.075mm→0.04mm→0.022mm→0.013mm;轧制过程中保持油温60℃、轧制力230~280t,速度500m/min~800m/min。
e、回复、除油:对铝卷进行回复退火除油时升温到120℃并保温10h,保持真空10Pa。
f、分切、检验和入库。
经检验检:该电池铝箔达因值35,延伸率3%,抗拉强度280MPa。
实施例三
a、熔炼:对下列电池铝箔合金组分进行熔炼,电池铝箔合金组分中各元素的质量百分数为:Si:0.07%,Fe:0.05%,Cu:0.3%,Mn:0.03%,Zn:0.01%,Ti:0.02%,Ce:0.02%,其他0.001%,Al:99.60%。
b、铸轧:铸轧厚度为6.0mm。
c、冷轧:从6.0mm厚度轧制到3.8mm,将3.8mm厚度铝卷在退火炉中升温到500~550℃并保温10h进行中间退火,中间退火后轧制至0.45mm厚度时进行二次退火,二次退火时升温到200~300℃并保温12h,二次退火冷却后轧制0.2mm厚度。冷轧过程道次分配为6mm→3.8mm→1.8mm→0.9mm→0.45mm→0.2mm,速度控制在200m/min~500m/min,保持油温50~60℃、轧制力250~330t。
d、箔轧:从0.2mm厚度开始箔轧轧制0.012mm的成品厚度。箔轧道次分配为0.2mm→0.95mm→0.045mm→0.019mm→0.012mm,;轧制过程中保持油温55℃、轧制力240-300t、速度500m/min~800m/min。
e、回复、除油:对铝卷进行回复除油时升温到130℃并保温10h,保持真空10Pa。
f、分切、检验和入库。
经检验检:该电池铝箔达因值36,延伸率3.5%,抗拉强度260MPa。
实施例四
a、熔炼:对下列电池铝箔合金组分进行熔炼,电池铝箔合金组分中各元素的质量百分数为:Si:0.02%,Fe:0.18%,Cu:0.02%,Mn:0.03%,Zn:0.01%,Ti:0.02%,Ce:0.02%,其他0.001%,Al:99.60%。
b、铸轧:铸轧厚度为7.0mm。
c、冷轧:从8.0mm厚度轧制到3.5mm,将3.5mm厚度铝卷在退火炉中升温到500~550℃并保温13h进行中间退火,中间退火后轧制至0.4mm厚度时进行二次退火,二次退火时升温到200~300℃并保温10h,二次退火冷却后轧制0.3mm厚度。其道次分配为7mm→3.5mm→1.7mm→0.8mm→0.4mm→0.2mm,速度控制在200m/min~500m/min,保持油温50~60℃、轧制力220~260t。
d、箔轧:从0.3mm厚度开始箔轧轧制0.012mm的成品厚度。箔轧道次分配为0.3mm→0.15mm→0.075mm→0.04mm→0.019mm→0.012mm,;轧制过程中保持油温60℃、轧制力210-250t,速度500m/min~800m/min。
e、回复、除油:对铝卷进行回复退火除油时升温到130℃并保温10h,保持真空10Pa。
f、分切、检验和入库。
经检验检:该电池铝箔达因值36,延伸率3.5%,抗拉强度220MPa。
以上所述之实施例,只是本发明的较佳实施例而已,仅仅用以解释本发明,并非限制本发明实施范围,对于本技术领域的技术人员来说,当然可根据本说明书中所公开的技术内容,通过置换或改变的方式轻易做出其它的实施方式,故凡在本发明的原理上所作的变化和改进等,均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (4)

1.一种机械性能高、导电性能高的电池铝箔的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、熔炼:对添加有铈元素的电池铝箔合金组分进行熔炼,添加铈元素的质量百分比为0.01~0.05%;
b、铸轧:铸轧厚度为6.0~7.0mm;
c、冷轧:多道次冷轧,中间退火,退火冷却后轧制至0.2~0.3mm厚度;
d、箔轧:从0.2~0.3mm厚度开始箔轧轧制至0.009~0.02mm的成品厚度;轧制过程中保持油温30~60℃、轧制力200~350t;
e、回复退火、除油:对铝卷进行回复退火除油时,升温到110℃~150℃并保温2~10h,保持真空1~20Pa;
f、分切、检验和入库。
2.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,步骤c中冷轧到1.8~2.0mm时进行中间退火,中间退火时快速升温到500~550℃并保温6~20h,中间退火冷却后轧制至0.2~0.3mm厚度。
3.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,步骤c中冷轧到3.5~4.0mm时进行中间退火,再轧制至0.4~0.6mm厚度时进行二次退火,二次退火冷却后轧制0.2~0.3mm厚度。
4.根据权利要求3所述的生产方法,其特征在于,所述二次退火时升温到200~300℃并保温10~30h。
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