CN117181811A - 铝箔制备方法、铝箔、电池极片、电池及用电装置 - Google Patents

铝箔制备方法、铝箔、电池极片、电池及用电装置 Download PDF

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CN117181811A CN202311477470.2A CN202311477470A CN117181811A CN 117181811 A CN117181811 A CN 117181811A CN 202311477470 A CN202311477470 A CN 202311477470A CN 117181811 A CN117181811 A CN 117181811A
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Abstract

本申请提供一种铝箔制备方法、铝箔、电池极片、电池及用电装置,属于电池技术领域。本申请提供一种铝箔制备方法,铝箔用于电池极片,该方法包括:提供多个铝箔卷;将多个铝箔卷进行无双合油合卷,得到多层铝箔卷;将合卷后的多层铝箔卷叠轧至预设厚度;将叠轧后的多层铝箔卷进行分切,得到成品铝箔。

Description

铝箔制备方法、铝箔、电池极片、电池及用电装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种铝箔制备方法、铝箔、电池极片、电池及用电装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
随着电池技术的发展,特别是新能源汽车领域对锂电池提出了更高的要求,电池行业也对电池用铝箔后厚度和性能也提出了新的要求。随着电池用铝箔的厚度逐渐减薄,使铝箔的性能满足电池的要求的挑战也愈发凸出。
发明内容
本申请旨在至少解决背景技术中存在的技术问题之一。为此,本申请的一个目的在于提供一种铝箔制备方法、铝箔、电池极片、电池及用电装置,以改善铝箔性能。
本申请第一方面的实施例提供一种铝箔制备方法,铝箔用于电池极片,该方法包括:提供多个铝箔卷;将多个铝箔卷进行无双合油合卷,得到多层铝箔卷;将合卷后的多层铝箔卷叠轧至预设厚度;将叠轧后的多层铝箔卷进行分切,得到成品铝箔。
本申请实施例的技术方案中,通过将多个铝箔卷进行无双合油合卷后叠轧,一方面在叠轧后相邻铝箔之间在高压作用下会发生焊合,提高不同层之间铝箔的粘附力。另一方面,由于单个铝箔卷中透光针孔的出现位置具有较大的不确定性,这样多层叠轧后制得的成品铝箔中,由于具有多层结构,任意相邻的两层铝箔之间的透针位置重复的可能性非常低,这样单层铝箔中具有透光针孔的结构薄弱部位能够得到与其相邻的另一层铝箔的结构支撑,特别是高压作用下相邻两层铝箔之间双合面的焊合所产生的粘附力可以增强铝箔的刚度,显著降低成品铝箔的透光针孔数量,降低断带风险和极耳下塌风险,提高成品铝箔的性能。
在一些实施例中,提供多个铝箔卷包括:将含铝的配方组份加热熔炼,并铸轧成铸轧坯料,将铸轧坯料冷轧,得到铝箔坯料;将铝箔坯料粗轧和中轧,得到多个铝箔卷。通过多道轧制可以将铝箔坯料轧制成预设厚度的铝箔卷,以便于后续精轧和加工后能够获得更高在质量和精度,提高铝箔的质量。
在一些实施例中,将铸轧坯料冷轧,得到铝箔坯料包括:将铸轧坯料冷轧,得到中间坯料;对中间坯料进行中间退火处理;将退火后的中间坯料进行二次冷轧,得到铝箔坯料。这样可以提高铝箔坯料的轧制性能,降低透光针孔的数量,有利于材料的塑性加工。
在一些实施例中,多个铝箔卷的材质相同。通过材质相同的多个铝箔卷合卷后得到的多层铝箔卷的性能一致性较高,在满足铝箔性能需要的同时,也能够兼顾多层复合结构性能的一致性,从而提高铝箔的整体性能。
在一些实施例中,多层铝箔卷的层数为两层。双层铝箔结构更稳定,制得的成品铝箔整体性能更均匀,能够更好地满足电池极片的要求。
在一些实施例中,多个铝箔卷的厚度相同。多个铝箔卷的厚度相同可以使得二者在叠轧过程中的形变尽可能保持一致,从而提高成品铝箔的整体性能。
本申请第二方面的实施例提供一种铝箔,用于电池极片,铝箔为按照上述任一实施例中的方法制得的铝箔。
本申请第三方面的实施例提供一种铝箔,用于电池极片,其包括:沿厚度方向层叠设置的多个铝箔层;其中,多个铝箔层被构造为通过叠轧无双合油合卷后的多层铝箔制成。
本申请四方面的实施例提供一种电池极片,其包括上述实施例中的铝箔。
本申请第五方面的实施例提供一种电池,其包括上述实施例中的电池极片。
本申请第六方面的实施例提供一种用电装置,用电装置包括上述实施例中的电池,电池用于提供电能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本申请范围的限制。
图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图;
图4为本申请一些实施例的铝箔的制备方法的流程图;
图5为本申请一些实施例的铝箔卷合卷的示意图;
图6为本申请一些实施例的合卷后铝箔卷叠轧的示意图;
图7为本申请一些实施例的成品铝箔的结构示意图;
图8为本申请一些实施例的铝箔卷的制备方法的流程图;
图9为本申请一些实施例的铸轧坯料冷轧的流程图。
附图标记说明:
车辆1000;
电池100,控制器200,马达300;
箱体10,第一部分11,第二部分12;
电池单体20,端盖21,电极端子21a,壳体22,电极组件23,极耳23a;
第一铝箔卷401,第二铝箔卷402,多层铝箔卷403,叠轧后的多层铝箔卷404,成品铝箔405,第一铝箔层4051,第二铝箔层4052。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
电池中的电极组件包括正极片和负极片,正极片和负极片均分别包括集流体和涂敷在集流体表面的活性物质。集流体通常采用金属箔材,例如铝箔。随着电池技术的发展,对铝箔的厚度的要求的不断提高,但是随着厚度越来越薄,铝箔的透光针孔也逐渐增多,导致铝箔强度低,分切过程中容易拉断,使得单层铝箔无法满足电池箔的应用要求,也难以克服减薄后极耳下塌问题,影响电池的生产效率和性能质量。
为了克服以上缺陷,本申请提出一种铝箔的制备方法和铝箔。通过提供多个铝箔卷,将多个铝箔卷进行无双合油合卷,得到多层铝箔;将合卷后的多层铝箔叠轧至预设厚度;将叠轧后的铝箔进行分切,得到成品铝箔。这样叠轧多层铝箔制备得到的成品铝箔可以在控制厚度的情况下显著降低铝箔中透光针孔的数量,从而降低冷压断带风险。
本申请实施例公开的铝箔可以但不限用于电池的正极片或负极片,电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的铝箔、电池极片、电池等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于缓解薄型铝箔的断带风险,提高电池的生产效率和性能。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池的分解结构示意图。电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。
其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3,电池单体20包括有端盖21、壳体22和电极组件23。
端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地,端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电极组件23电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中,端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。在一些实施例中,在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件,可以于壳体22上设置开口,通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地,也可以使端盖21和壳体22一体化,具体地,端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体22的内部时,再使端盖21盖合壳体22。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等。
电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。
正极片和负极片包括集流体和涂敷在集流体表面的活性物质,集流体可以是金属箔材,例如铝箔。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳23a。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳23a连接电极端子以形成电流回路。
请参阅图4至图7,图4为本申请一些实施例的铝箔的制备方法的流程图;图5为本申请一些实施例的铝箔卷合卷的示意图;图6为本申请一些实施例的合卷后铝箔卷叠轧的示意图;图7为本申请一些实施例的成品铝箔的结构示意图。
本申请实施例提供了一种铝箔制备方法,铝箔可以用于电池极片,如图4所示,该方法包括:
步骤S110:提供多个铝箔卷;
步骤S120:将多个铝箔卷进行无双合油合卷,得到多层铝箔卷;
步骤S130:将合卷后的多层铝箔卷叠轧至预设厚度;
步骤S140:将叠轧后的多层铝箔卷进行分切,得到成品铝箔。
铝箔卷是经过前期熔炼和轧制后制得的铝箔卷材。在一些示例中,多个铝箔卷可以是采用相同的配料组份制得的。
由于叠轧铝箔的双合面在高压作用下相对自由地变形,且缺少润滑,双合后的铝箔易受范德华力的作用,甚至少部分微凸起在高压作用下会发生焊合,导致双合铝箔分切过程中两张铝箔难以分开,而且会出现暗面色泽不均的现象,不仅容易断带,分切速度也慢。在相关技术中会对叠轧的箔材的双合面之间施加双合油,改善叠轧双合面的润滑性,减少叠轧双合面铝箔的咬合状态,从而使叠合的双张铝箔很容易分开。双合油可以是轧制基础油,或者是其他类型的轧制润滑油。
本实施例中的步骤S120将多个铝箔卷进行无双合油合卷指的是在合卷过程中不添加双合油,即直接将多个铝箔卷合卷形成多层铝箔卷,相邻的两层铝箔之间没有双合油。如图5所示,第一铝箔卷401和第二铝箔卷402之间无需喷涂双合油,直接通过合卷机合卷为多层铝箔卷403。多个铝箔卷的数量可以是两个、三个或者更多个。在一些示例中,多个铝箔卷可以先将两个铝箔卷合卷为双层,再将合卷后的铝箔卷与另外的铝箔卷继续合卷得到三层铝箔卷,以此类推得到最终的多层铝箔卷。
如图6所示,步骤S130中将多层铝箔卷403经叠轧装置叠轧至预设厚度,得到叠轧后的多层铝箔卷404。预设厚度的大小可以根据实际应用所需的厚度进行设定,在一些实施例中,预设厚度可以是0.005mm至0.015mm,例如可以是0.005mm、0.006mm、0.008mm、0.01mm、0.012mm或0.015mm。考虑到多层铝箔卷的层数、预设厚度以及叠轧工艺的厚度控制能力,可以通过将多层铝箔卷一次叠轧至预设厚度,也可以通过多次叠轧最终轧至预设厚度。
步骤140中无需进行分卷,直接将叠轧后的多层铝箔卷分切为预设尺寸,得到具有多层复合结构的成品铝箔。如图7所示,成品铝箔405包括层叠设置的第一铝箔层4051和第二铝箔层4052,成品铝箔405可以直接用作电池极片的集流体。
本实施例中,通过将多个铝箔卷进行无双合油合卷后叠轧,一方面在叠轧后相邻铝箔之间在高压作用下会发生焊合,提高不同层之间铝箔的粘附力。另一方面,由于单个铝箔卷中透光针孔的出现位置具有较大的不确定性,这样多层叠轧后制得的成品铝箔中,由于具有多层结构,任意相邻的两层铝箔之间的透针位置重复的可能性非常低,这样单层铝箔中具有透光针孔的结构薄弱部位能够得到与其相邻的另一层铝箔的结构支撑,特别是高压作用下相邻两层铝箔之间双合面的焊合所产生的粘附力可以增强铝箔的刚度,显著降低成品铝箔的透光针孔数量,降低断带风险和极耳下塌风险,提高成品铝箔的性能。
根据本申请的一些实施例,步骤S110包括:
步骤S111:将含铝的配方组份加热熔炼,并铸轧成铸轧坯料;
步骤S112:将铸轧坯料冷轧,得到铝箔坯料;
步骤S113:将铝箔坯料粗轧和中轧,得到多个铝箔卷。
含铝的配方组份可以根据应用对象对铝箔的性能要求而选取或确定。步骤S111中的熔炼可以包括以下步骤:按配方组分投入到熔炼炉中加热熔炼,炉气设定温度为1000-1200℃;当铝合金熔体温度达到710-740℃后依次进行精炼扒渣、晶粒细化、除气除渣、过滤处理;再将过滤后的铝合金熔体投入到铸轧机中连续铸轧成铸轧坯料。在一些实施例中,除气除渣是向除气箱中通入高纯氩气对铝合金熔体进行除气,调整石墨转子转速,保证铝液的含氢量≤0 .12ml/100gAl。在一些实施例中,过滤可以包括双级过滤板过滤以及管式过滤除渣中的至少一种。在一些实施例中,铸轧坯料的厚度可以是6.0mm。
步骤S112中冷轧是指在室温下对金属材料进行塑性变形的加工工艺,冷轧可以是一道或者是多道,具体可以根据铸轧坯料的厚度和铝箔坯料的厚度来确定。在一些实施例中,铝箔坯料的厚度可以是0.22mm。
步骤S113中的粗轧、是指将铝箔坯料通过压轧机进行初步加工。在这个阶段中,铝箔坯料被送入到轧机的工作辊之间,通过辊压的方式使得铝箔坯料的厚度逐渐变薄。初轧阶段的压力比中轧小。中轧是介于粗轧和精轧之间的轧制步骤,中轧阶段是指将初轧后的铝箔坯料送入到高压辊轧机中进行进一步加工。中轧的道次可以是一道或者是多道,具体可以根据坯料的厚度和加工的要求进行确定,在一些实施例中,将0.22mm厚的铝箔坯料粗轧后中轧五道次得到0.009mm厚的铝箔卷。
通过多道轧制可以将铝箔坯料轧制成预设厚度的铝箔卷,以便于后续精轧和加工后能够获得更高在质量和精度,提高铝箔的质量。
根据本申请的一些实施例,步骤S112包括:
步骤S1121:将铸轧坯料冷轧,得到中间坯料;
步骤S1122:对中间坯料进行中间退火;
步骤S1123:将退火后的中间坯料进行二次冷轧,得到铝箔坯料。
步骤S1121中对铸轧坯料冷轧的道次可以是一道,也可以是多道。多道冷轧时坯料的厚度可以均匀减薄。在一些实施例中,可以将厚度为6.0mm的铸轧坯料通过2道次冷轧至2mm,得到中间坯料。
冷加工时由于加工温度低,在加工过程中金属产生不同程度的加工硬化,从而引起金属的变形抗力增大和塑性降低。加工硬化超过一定程度后,金属将因过分硬脆而不适于继续冷加工。需要通过低温退火进行软化或再结晶,使其恢复塑性,降低变形抗力,以便进行后续的冷加工。步骤S1122中的中间退火可以是单级中间退火工艺,也可以是多级中间退火工艺。通过中间退火可以尽可能降低铝基体中Fe、Si元素固溶度,避免过多粗大化合物的形成,控制化合物形状为圆粒状或球状等对称形状,可以提高铝箔坯料的轧制性能,有利于材料的塑性加工。
步骤S1123中二次冷轧的道次可以是一道,也可以的多道。在一些实施例中,将厚度为2mm的中间坯料经两道冷轧至0.22mm,其中第一道冷轧后的厚度在0.8-1.5mm之间,第二道冷轧后的厚度为0.22mm,每道冷轧后可以进行一次切边。
通过在冷轧过程进行中间退火可以尽可能降低铝基体中Fe、Si元素固溶度,避免过多粗大化合物的形成,控制化合物形状为圆粒状或球状等对称形状,可以提高铝箔坯料的轧制性能,降低透光针孔的数量,有利于材料的塑性加工。
根据本申请的一些实施例,多个铝箔卷的材质相同。
用于合卷的多个铝箔卷的材质相同指的是多个铝箔卷的配料组份相同。在一些实施例中,配方组份可以包含以下质量百分比组:Fe:<0.25%,Si:<0.2%,Cu:0.01-0.02%,Ti: 0.015-0.025%,Mn≤0.05%,Mg≤0.05%,Zn≤0.05%,铝≥99.7%,余量为不可避免的杂质。
通过材质相同的多个铝箔卷合卷后得到的多层铝箔卷的性能一致性较高,在满足铝箔性能需要的同时,也能够兼顾多层复合结构性能的一致性,从而提高铝箔的整体性能。
根据本申请的一些实施例,多层铝箔卷的层数为两层。
多层铝箔卷的层数为两层,这样可以通过将两个铝箔卷合卷后直接得到双层铝箔,合卷步骤相对简单。双层铝箔由于两个外表面直接与叠轧辊接触挤压呈亮面,而双合面在压力作用下彼此粘合在一起,相比三层及以上的多层铝箔,没有完全夹设在中间从铝箔层,其叠轧变形更加可控,成品铝箔的整体性能更优。双层铝箔的同时由于层数不多,可以通过较少的叠轧次数制得成品铝箔。
双层铝箔结构更稳定,制得的成品铝箔整体性能更均匀,能够更好地满足电池极片的要求。
根据本申请的一些实施例,多个铝箔卷的厚度相同。
用于合卷的多个铝箔卷的厚度相同。需要说明的是,这里的相同指的是规格尺寸相同,因制造或加工精度有限,生产的铝箔卷的厚度尺寸会存在一定范围的偏差,这种在一定公差范围内的尺寸差异也应当视为本实施例中厚度相同的范围内。在一些实施例中,将两个0.009mm厚的铝箔卷合卷后形成多层铝箔卷,再将多层铝箔卷叠轧至0.01mm。
多个铝箔卷的厚度相同可以使得二者在叠轧过程中的形变尽可能保持一致,从而提高成品铝箔的整体性能。
本申请第二方面的实施例提供一种铝箔,用于电池极片,铝箔为按照上述任一实施例中的方法制得的铝箔。
在一些实施例中,如图7所示,铝箔可以是按照上述制备方法制得的成品铝箔405,成品铝箔405为包括第一铝箔层4051和第二铝箔层4052的双层复合铝箔。
本实施例中铝箔采用上述制备方法制得,其也具有上述制备方法所描述的有益效果,这里不再赘述。
本申请第三方面的实施例提供一种铝箔,用于电池极片,其包括沿厚度方向层叠设置的多个铝箔层;其中,多个铝箔层被构造为通过叠轧无双合油合卷后的多层铝箔制成。
在一些实施例中,如图7所示,铝箔可以是双层复合铝箔,其包括沿厚度方向层叠设置的第一铝箔层4051和第二铝箔层4052。在一些实施例中,第一铝箔层4051的厚度d1和第二铝箔层4052的厚度d2相等。第一铝箔层4051和第二铝箔层4052之间没有双合油,可以直接在合卷后叠轧形成。
铝箔的多个铝箔层之间无双合油,可以在叠轧时在压力作用下发生焊合,提高不同层之间的粘附力,提高整体的强度,减少透光针孔的数量,降低断带风险和涂敷活性物质时浆料渗透的风险。
本申请四方面的实施例提供一种电池极片,其包括上述实施例中的铝箔。
电池极片可以是正极片,也可以是负极片。铝箔可以作为电池极片的集流体,用于在表面涂敷活性物质,并且未涂敷活性物质的部分可以延伸出来作为极耳。
本申请实施例中的铝箔在保持厚度较薄的同时,具有较强的刚度和较少的透光针孔,可以减少断带风险和浆料渗透风险,并且可以降低极耳下塌的概率,有利于提升电池极片的质量。
本申请实施例提供了一种电池,其包括上述实施例中的电池极片。
本申请实施例提供了一种用电装置,用电装置包括上述实施例中的电池,电池用于提供电能。
下面结合具体实施例对本申请的铝箔及其制造方法做进一步描述。如图4至图9所示,铝箔可以双层复合结构,包括沿厚度方向层叠设置的第一铝箔层4051和第二铝箔层4052,其制备方法包括:
(i)熔炼、铸轧:将按以下质量百分比的配方组份配料:Fe:<0.25%,Si:<0.2%,Cu:0.01-0.02%,Ti: 0.015-0.025%,Mn≤0.05%,Mg≤0.05%,Zn≤0.05%,铝≥99.7%,余量为不可避免的杂质。将配料后的含铝原料投入到熔炼炉中加热熔炼,炉气设定温度为1000-1200℃;当铝合金熔体温度达到710-740℃后依次进行精炼扒渣、晶粒细化、除气除渣、过滤处理;再将过滤后的铝合金熔体投入到铸轧机中连续铸轧成铸轧坯料。在一些实施例中,除气除渣是向除气箱中通入高纯氩气对铝合金熔体进行除气,调整石墨转子转速,保证铝液的含氢量≤0 .12ml/100gAl。在一些实施例中,过滤可以包括双级过滤板过滤以及管式过滤除渣中的至少一种。在一些实施例中,铸轧坯料的厚度可以是6.0mm。
(ii)冷轧:先将铸轧坯料通过2道次冷轧至2mm,进行中间退火;再次冷轧至0.22mm,并在冷轧至0.8-1.5mm厚度和0.22mm厚度时分别进行一次切边,得到铝箔坯料。
(3)粗轧和中轧:将切边后的铝箔坯料粗轧,再中轧5道次成厚度为0.009mm 的铝箔卷。
(4)合卷:将中轧后的两个铝箔卷进行不喷双合油合卷,得到总厚度为0.018mm的多层铝箔卷。
(5)叠轧:将合卷后多层铝箔卷的进行叠轧(精轧)至厚度0.01mm。
(6)铝箔分切:叠轧后的多层铝箔卷分切即可得到成品铝箔。成品铝箔可以用作电池极片的集流体。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种铝箔制备方法,所述铝箔用于电池极片,其特征在于,所述方法包括:
提供多个铝箔卷,
将多个铝箔卷进行无双合油合卷,得到多层铝箔卷;
将合卷后的多层铝箔卷叠轧至预设厚度;
将叠轧后的多层铝箔卷进行分切,得到成品铝箔。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述提供多个铝箔卷包括:
将含铝的配方组份加热熔炼,并铸轧成铸轧坯料,
将所述铸轧坯料冷轧,得到铝箔坯料;
将所述铝箔坯料粗轧和中轧,得到所述多个铝箔卷。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将所述铸轧坯料冷轧,得到铝箔坯料包括:
将所述铸轧坯料冷轧,得到中间坯料;
对所述中间坯料进行中间退火处理;
将退火后的所述中间坯料进行二次冷轧,得到所述铝箔坯料。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述多个铝箔卷的材质相同。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述多层铝箔卷的层数为两层。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述多个铝箔卷的厚度相同。
7.一种铝箔,用于电池极片,其特征在于,
所述铝箔为按照权利要求1至6中任一项所述的方法制得的铝箔。
8.一种铝箔,用于电池极片,其特征在于,包括:
沿厚度方向层叠设置的多个铝箔层;
其中,所述多个铝箔层被构造为通过叠轧无双合油合卷后的多层铝箔制成。
9.一种电池极片,其特征在于,包括如权利要求7或8所述的铝箔。
10.一种电池,其特征在于,包括如权利要求9所述的电池极片。
11.一种用电装置,其特征在于,所述用电装置包括如权利要求10所述的电池,所述电池用于提供电能。
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