CN116851444A - 一种均匀哑光面电池箔的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种均匀哑光面电池箔的制备方法，包括粗轧→中轧→合卷→精轧→分切→包装等步骤，通过调整中轧的道次厚度及双合前道次轧辊粗糙度，降低了成品道次加工率，较低的加工率可以增加自铝箔由变形量，保证更加均匀的哑光面电池箔形貌特征的形成，同时避免了亮晶问题的产生。并且通过调整双合油配比，增加铝箔间的润滑，保证铝箔处于一定的过润滑状态，使得金属在变形时处于自由变形状态，增加了变形后哑光面组织的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及铝箔生产技术领域，具体涉及一种均匀哑光面电池箔的制备方法。
背景技术
铝箔是用金属铝直接压延成薄片的烫印材料，具有耐腐、防潮、延展性好、质地柔软、密闭和包覆性好等优点，因此在散热器、包装、电气和建筑等领域应用广泛，已成为经济发展和人们日常生活不可或缺的产品。在电动汽车产量高速增长的带动下，锂离子电池产业持续保持快速增长态势，行业创新加速，新产品、新技术不断涌现，各种新电池技术相继问世。中国作为最大的锂离子电池生产国以及最重要的应用市场，其锂离子电池产业的地位也日渐提高。电池箔作为锂离子电池的正极集流体材料，得益于强大的市场需求，电池箔行业也得到了极大的发展。
随着铝箔加工工艺的不断进步，通过叠轧方法生产的电池箔，因其能够获得更薄的厚度和以漫反射为主的特殊金属哑光面形貌组织，因其特殊金属哑光面形貌组织具有良好的附着性，所以在新能源锂离子电池正极集流体上得到了广泛应用，备受市场青睐。其加工方式为：在铝箔成品轧制前，通过合卷机将双合油均匀涂覆在铝箔表面，然后将两张铝箔进行双合轧制，铝箔的涂油面实现自由变形，获得均匀的金属哑光面形貌，铝箔的非涂油面通过轧制抛光，获得具有金属光泽的亮面。因此，如何制得均匀细腻的铝箔哑光面组织形貌，是电池箔生产的关键性技术指标之一。
然而，目前通过常规叠轧方式生产的哑光面电池箔，不仅金属纹路明显，而且还会伴随亮晶问题的产生，使用时存在以下缺陷：（1）铝箔涂覆效果差，正极材料在铝箔上的附着性差；（2）亮晶会导致锂离子电池局部短路，可能会引起电池爆炸。
发明内容
本发明提供了一种均匀哑光面电池箔的制备方法，目的在于制得具有均匀细腻的哑光面组织形貌的电池箔，同时避免亮晶问题的产生。
本发明为一种均匀哑光面电池箔的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将铝箔坯料吊至粗轧机开卷鞍座上，用上料小车将铝箔坯料运至开卷机锥头处，夹紧铝箔坯料，打开辊缝并通过人工将坯料穿过粗轧机辊缝至卷取机套筒上缠好；
步骤2：在粗轧机参数面板上输入一道次粗轧控制参数；
步骤3：关闭辊缝，点击穿带按钮，操作人员立即调整各项轧制参数，待铝箔板型平整后，点击升速；
步骤4：铝箔升速后，粗轧机根据一道次粗轧控制参数进行一道次粗轧；
步骤5：一道次粗轧完毕时，粗轧机自动降速，操作人员对生产完毕的铝箔表面平整度及厚度进行检查；
步骤6：检查完毕后在粗轧机参数面板上输入二道次粗轧控制参数，重复上述步骤2-6进行二道次粗轧生产，操作人员对生产完毕的铝箔表面平整度及厚度进行检查；
步骤7：检查完毕后在中轧机参数面板上输入三道次中轧控制参数，重复上述步骤2-6进行三道次中轧生产，操作人员对生产完毕的铝箔表面平整度及厚度进行检查；
步骤8：将三道次中轧生产的每两张铝箔合在一起，中间涂上双合油通过合卷机进行合卷，合卷后进行边部剪切；
步骤9：将合卷完毕的铝箔送至精轧机，在精轧机参数面板上输入四道次精轧控制参数进行四道次精轧，轧制过程按照步骤2-6进行；
步骤10：将轧制完成的铝箔成品送至分切机进行分切，分切完成后进行包装。
优选的，步骤7中，所述三道次中轧厚度为18-21um，浮动范围为±3%。
优选的，步骤7中，所述三道次中轧轧辊粗糙度为0.15-017um，浮动范围为±5%。
优选的，步骤9的双合油以质量百分比计，包括49-50%的MOA-70轻质白油、49-50%的MOA-80轻质白油、0.3-0.5%的高速冷轧润滑剂、0.3-0.5%的脂基铝润滑油和0.1-0.3%的复合醇。
优选的，步骤2中，一道次粗轧厚度为120-125mm，轧制力为1525-1550KN，轧制速度为490-500m/min。
优选的，步骤6中，二道次粗轧厚度为58-62mm，轧制力为1790-1890KN，轧制速度为540-600m/min。
优选的，步骤7中，三道次中轧的轧制力为2088-2200KN，轧制速度为600-650m/min。
优选的，步骤9中，四道次精轧厚度为12-15mm，轧制力为2150-2300KN，轧制速度为520-550m/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明的均匀哑光面电池箔的制备方法包括粗轧→中轧→合卷→精轧→分切→包装等步骤，并通过调整中轧的道次厚度及双合前道次轧辊粗糙度，降低了成品道次加工率，较低的加工率可以增加铝箔自由变形量，保证更加均匀的哑光面电池箔形貌特征的形成。
2、本发明提供放入均匀哑光面电池箔，通过调整双合油配比，增加铝箔间的润滑，保证铝箔处于一定的过润滑状态，使得金属在变形时处于自由变形状态，同时避免了亮晶问题的产生，增加了变形后哑光面组织的均匀性。
附图说明
图1为本发明实施例1叠轧法生产的均匀哑光面电池箔示意图；
图2为本发明实施例2叠轧法生产的均匀哑光面电池箔示意图；
图3本发明实施例3叠轧法生产的均匀哑光面电池箔示意图
图4为常规叠轧法生产的哑光面电池箔金属纹路示意图；
图5为常规叠轧法生产的哑光面电池箔金属亮晶示意图；
图中：1-金属纹路；2-亮晶。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
以0.013×650mm的铝箔为例，制备电池箔均匀哑光面的方法如下：
步骤1：对轧机各水、风、泵、点、阀以及二氧化碳灭火系统进行检查，确保无误后开机；
步骤2：将铝箔坯料吊至粗轧机开卷鞍座上，用上料小车将铝箔坯料运至开卷机锥头处，夹紧铝箔坯料，打开辊缝并通过人工将坯料穿过粗轧机辊缝至卷取机套筒上缠好；
步骤3：在粗轧机参数面板上输入一道次粗轧控制参数，如表1所示；
步骤4：关闭辊缝，轧辊将坯料压住，开卷机和卷取机给铝卷张力，点击穿带按钮，操作人员立即调整各项轧制参数，待铝箔板型平整后，点击升速；
步骤5：铝箔升速至设定厚度后，粗轧机根据之前输入的轧制参数进入自动控制状态进行一道次粗轧；
步骤6：该道次铝箔生产完毕时，粗轧机自动降速，操作人员对生产完毕的铝箔表面平整度及厚度进行检查；
步骤6：检查完毕后在粗轧机参数面板上输入二道次粗轧控制参数，重复上述步骤2-6进行二道次粗轧生产，操作人员对生产完毕的铝箔表面平整度及厚度进行检查；
步骤7：检查完毕后在中轧机参数面板上输入三道次中轧控制参数，重复上述步骤2-6进行三道次中轧生产，操作人员对生产完毕的铝箔表面平整度及厚度进行检查；
步骤8：将三道次中轧生产的每两张铝箔合在一起，中间涂上双合油通过合卷机进行合卷，双合油组分如表2所示，合卷机工艺参数为：设定开卷张力为45KN，合卷速度600m/min，接触辊压力为2.5bar，合卷后进行边部剪切；
步骤9：将合卷完毕的铝箔送至精轧机，在精轧机参数面板上输入四道次精轧控制参数进行四道次精轧，轧制过程按照步骤2-6进行；
步骤10：将轧制完成的铝箔成品送至分切机进行分切，分切完成后进行包装。
步骤11：将轧制完成的铝箔成品送至分切机进行分切，分切工艺参数如表3所示，分切完成后进行包装，制得的电池箔成品如图1所示，可见均匀的哑光面。
表1 轧制工艺参数
表2 双合油组分
表3 分切工艺参数
实施例2
以0.012×800mm的铝箔为例，制备电池箔均匀哑光面，其它操作同实施例1，轧制参数如表4所示，双合油组分如表5所示，制得的电池箔成品如图2所示，可见均匀的哑光面。
表4 轧制工艺参数
表5 双合油组分
实施例3
以0.015×1050mm的铝箔为例，制备电池箔均匀哑光面，其它操作同实施例1，轧制参数如表6所示，双合油组分如表7所示，制得的电池箔成品如图3所示，可见均匀的哑光面。
表6 轧制工艺参数
表7 双合油组分
对比例1
以0.013×650mm的铝箔为例，采用常规叠轧法制备哑光面电池箔，其它操作如实施例1，轧制参数如表8所示，制得的电池箔成品如图4所示，可见明显的金属纹路。
表8 轧制工艺参数
对比例2
以0.013×650mm的铝箔为例，采用常规叠轧法制备哑光面电池箔，其它操作如实施例1，双合油为质量百分比为100%的MOA-70型轻质白油，制得的电池箔成品如图5所示，可见明显的亮晶。
实施例1-3制得的哑光面电池箔组织分别如图1-3所示，图中可见均匀细腻的哑光面金属组织，与对比例1中常规叠轧法制得的图4电池箔相比，通过调整中轧的道次厚度及双合前道次轧辊粗糙度，增加了铝箔自由变形量。与对比例2中常规叠轧法制得的图5电池箔相比，通过调整双合油配比，增加了铝箔间的润滑，保证铝箔处于过润滑状态，使得金属在变形时处于自由变形状态，避免了亮晶问题的产生，增加了变形后哑光面组织的均匀性。本发明的方法生产的电池箔无金属纹路1和亮晶2，均匀的哑光面电池箔具有良好的附着性，使得锂离子电池箔质量和安全性能大幅提升。
Claims (8)
1.一种均匀哑光面电池箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将铝箔坯料吊至粗轧机开卷鞍座上，用上料小车将铝箔坯料运至开卷机锥头处，夹紧铝箔坯料，打开辊缝并通过人工将坯料穿过粗轧机辊缝至卷取机套筒上缠好；
步骤2：在粗轧机参数面板上输入一道次粗轧控制参数；
步骤3：关闭辊缝，点击穿带按钮，操作人员立即调整各项轧制参数，待铝箔板型平整后，点击升速；
步骤4：铝箔升速后，粗轧机根据一道次粗轧控制参数进行一道次粗轧；
步骤5：一道次粗轧完毕时，粗轧机自动降速，操作人员对生产完毕的铝箔表面平整度及厚度进行检查；
步骤6：检查完毕后在粗轧机参数面板上输入二道次粗轧控制参数，重复上述步骤2-6进行二道次粗轧生产，操作人员对生产完毕的铝箔表面平整度及厚度进行检查；
步骤7：检查完毕后在中轧机参数面板上输入三道次中轧控制参数，重复上述步骤2-6进行三道次中轧生产，操作人员对生产完毕的铝箔表面平整度及厚度进行检查；
步骤8：将三道次中轧生产的每两张铝箔合在一起，中间涂上双合油通过合卷机进行合卷，合卷后进行边部剪切；
步骤9：将合卷完毕的铝箔送至精轧机，在精轧机参数面板上输入四道次精轧控制参数进行四道次精轧，轧制过程按照步骤2-6进行；
步骤10：将轧制完成的铝箔成品送至分切机进行分切，分切完成后进行包装。
2.如权利要求1所述的一种均匀哑光面电池箔的制备方法，其特征在于：步骤7中，所述三道次中轧厚度为18-21um，浮动范围为±3%。
3.如权利要求2所述的一种均匀哑光面电池箔的制备方法，其特征在于：步骤7中，所述三道次中轧轧辊粗糙度为0.15-017um，浮动范围为±5%。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种均匀哑光面电池箔的制备方法，其特征在于：步骤9中，所述双合油以质量百分比计，包括49-50%的MOA-70轻质白油、49-50%的MOA-80轻质白油、0.3-0.5%的高速冷轧润滑剂、0.3-0.5%的脂基铝润滑油和0.1-0.3%的复合醇。
5.如权利要求1-3任一项所述的一种均匀哑光面电池箔的制备方法，其特征在于：步骤2中，一道次粗轧厚度为120-125mm，轧制力为1525-1550KN，轧制速度为490-500m/min。
6.如权利要求1-3任一项所述的一种均匀哑光面电池箔的制备方法，其特征在于：步骤6中，二道次粗轧厚度为58-62mm，轧制力为1790-1890KN，轧制速度为540-600m/min。
7.如权利要求1-3任一项所述的一种均匀哑光面电池箔的制备方法，其特征在于：步骤7中，三道次中轧的轧制力为2088-2200KN，轧制速度为600-650m/min。
8.如权利要求1-3任一项所述的一种均匀哑光面电池箔的制备方法，其特征在于：步骤9中，四道次精轧厚度为12-15mm，轧制力为2150-2300KN，轧制速度为520-550m/min。
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