一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺

技术领域

本发明属于铝箔生产技术领域，涉及一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺。

背景技术

新能源汽车所用的汽车动力电池，主要有磷酸铁锂电池和锂电子电池。电池铝箔主要用这些电池中的集电器，通常情况下作为正极集电体及电池的复合膜，这就要求铝箔有较高的强度和良好的延伸率，目前公开的普通锂电池用铝箔生产工艺都是采用如下步骤制得：锂电池用铝箔按一定的合金成分配比加热熔炼成铝合金熔体，将经过扒渣、晶粒细化、除气除渣过滤等工序后的铝合金熔体通过铸轧机连续铸轧形成坯料；坯料进行冷轧、再结晶退火后再冷轧、精整的方式获得锂电池铝箔用坯料；坯料经过辊式轧机粗轧、精轧、分切，从而获得锂电池用铝箔成品。

但上述生产的铝箔盘胚料在进行熔炼时，没有进行多工序的去杂处理，在电解过程中,由于使用了氧化铝、冰晶石、氟化钠、氟化钙、炭素阳极等生产物料，使电解铝液中存在一定含量的碱金属钠、钙与电解质及氧化夹渣物，电解铝液中钠含量到0.05％-0.11％时,易造成板坯裂纹气泡、夹渣和晶粒粗大等缺陷,氧化夹渣会影响箔材的力学性能与针孔度，同时抗拉强度、延伸率等综合力学性能指标较低(抗拉强度230MPa，延伸率不超过3％)，在后期的加工中因延伸率偏低，造成电池的成品率较低，增加生产成本，很难满足生产需要，需要进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺，所述生产工艺的具体制备步骤如下：

步骤一：铝箔坯料熔炼：将熔炼的固体料均匀的放置在炉底，电解铝液分别从两侧的炉门加入，同时加强搅拌，缩短固定体料融化时间，并控制其熔炼时间在4-6h；

步骤二：铝箔坯料净化处理：在熔炼炉内配料完毕后,当溶体温度达到750℃左右时，采用CCI浸泡砖进行熔体精炼，精炼时间以砖块在熔体中无气泡出现，捞出精炼砖、扒渣，撒入无Na覆盖剂进行熔体保护，成分合格后转入静置炉再次进行处理；

步骤三：静置炉内部处理完毕后，通过铸轧辊旋转轧制凝固后的铝板，对晶粒进行破碎，得到铝箔坯料，然后进行坯料轧制工艺；

步骤四：铝箔坯料轧制处理：具体的道次分配如下：第一道次由8.0mm压至6.0mm，第二道次由6.0mm压至4.8mm，第三道次由4.8mm压至2.8mm，第四道次由2.8mm压至1.1mm，第五道次由1.1mm压至0.5mm，第六道次由0.5mm压至0.38mm，第七道次由0.38mm压至0.2mm，在第二道次时进行热处理，炉气温度控制为550～560℃，在料温达到530～540℃时，将炉气温度调整为535℃，并在此温度保温3～5小时，随炉冷却2小时后出炉；

在上述的一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺中，所述步骤一中，搅拌方式采用电磁搅拌，为了得到组织均匀、晶粒细小的铸轧坯料，铸轧前铝熔体中加入细化剂进行晶粒细化。

在上述的一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺中，所述细化剂为AI-Ti-B丝，具体加入操作如下，线材给料机加入，采用逆向液流方向添加，添加温度为730-740℃之间，添加量Ti含量为0.01％-0.02％。

在上述的一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺中，步骤二中，在静置炉再次进行处理的操作如下：

静置炉内铝熔体精炼方式采用炉内透气砖，结合炉外载氩喷粉精炼工艺，精炼操作时,要充分、彻底没有死角，喷粉精炼温度为735℃,精炼时间在15min，精炼后扒渣、用无Na覆盖剂进行熔体保护。

在上述的一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺中，所述步骤一中所述铝箔坯料符合1100合金的国家标准，厚度0.25-0.30mm,硬度H18，抗拉强度＞185N/mm2，延伸率≥3.0％。

在上述的一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺中，所述步骤一中所述铝箔坯料的合金成分为：Al-≥99％，Fe-0.21％，Si-0.12％，Cu-0.11％，Zn-0.015％。

在上述的一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺中，所述步骤一中所述铝箔坯料的是经再结晶退火后冷轧3道次后而成。

在上述的一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺中，步骤二中，进行静置炉处理后，还可进行炉体在线净化处理，具体处理步骤如下：

利用高纯Ar气两石墨转子通过两石墨转子向铝液中旋转喷人，达到熔体净化，控制Ar气工作流量：1.5-2.5m/h,工作压力0.2MPa，转子转速300rpm。

与现有技术相比，本发明一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺的优点为：

1、对熔炼体加入细化剂进行晶粒细化处理，且采用电磁搅拌的方式进一步加强细化剂混合的组织均匀性，采用逆向液流方向添加，且控制添加温度为730-740℃之间，添加量Ti含量为0.01％-0.02％，在进行细化时，其细化效果更好，在后续轧制时，提高铝箔坯料组织，性能的均匀性从而获得延伸性和强度更好的铝箔。

2、在熔炼体进行铸轧时，采用CCI浸泡砖进行熔体精炼、以及在静置炉内部采用炉内透气砖，结合炉外载氩喷粉精炼工艺，结合上述连续处理方式，可有效去除熔炼体内部的钠、铁、硅杂质，进而有效降低其变形抗力，提高其延伸率，改进铝箔材料性能。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺，所述生产工艺的具体制备步骤如下：

步骤一：铝箔坯料熔炼：将熔炼的固体料均匀的放置在炉底，电解铝液分别从两侧的炉门加入，同时加强搅拌，缩短固定体料融化时间，并控制其熔炼时间在4-6h；

步骤二：铝箔坯料净化处理：在熔炼炉内配料完毕后,当溶体温度达到750℃左右时，采用CCI浸泡砖进行熔体精炼，精炼时间以砖块在熔体中无气泡出现，捞出精炼砖、扒渣，撒入无Na覆盖剂进行熔体保护，成分合格后转入静置炉再次进行处理；

步骤三：静置炉内部处理完毕后，通过铸轧辊旋转轧制凝固后的铝板，对晶粒进行破碎，得到铝箔坯料，然后进行坯料轧制工艺；

步骤四：铝箔坯料轧制处理：具体的道次分配如下：第一道次由8.0mm压至6.0mm，第二道次由6.0mm压至4.8mm，第三道次由4.8mm压至2.8mm，第四道次由2.8mm压至1.1mm，第五道次由1.1mm压至0.5mm，第六道次由0.5mm压至0.38mm，第七道次由0.38mm压至0.2mm，在第二道次时进行热处理，炉气温度控制为550～560℃，在料温达到530～540℃时，将炉气温度调整为535℃，并在此温度保温3～5小时，随炉冷却2小时后出炉；

本发明一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺，所述步骤一中，搅拌方式采用电磁搅拌，为了得到组织均匀、晶粒细小的铸轧坯料，铸轧前铝熔体中加入细化剂进行晶粒细化。

本发明一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺，所述细化剂为AI-Ti-B丝，具体加入操作如下，线材给料机加入，采用逆向液流方向添加，添加温度为730-740℃之间，添加量Ti含量为0.01％-0.02％。

本发明一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺，步骤二中，在静置炉再次进行处理的操作如下：

静置炉内铝熔体精炼方式采用炉内透气砖，结合炉外载氩喷粉精炼工艺，精炼操作时,要充分、彻底没有死角，喷粉精炼温度为735℃,精炼时间在15min，精炼后扒渣、用无Na覆盖剂进行熔体保护。

本发明一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺，所述步骤一中所述铝箔坯料符合1100合金的国家标准，厚度0.25-0.30mm,硬度H18，抗拉强度＞185N/mm2，延伸率≥3.0％。

本发明一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺，所述步骤一中所述铝箔坯料的合金成分为：Al-≥99％，Fe-0.21％，Si-0.12％，Cu-0.11％，Zn-0.015％。

本发明一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺，所述步骤一中所述铝箔坯料的是经再结晶退火后冷轧3道次后而成。

本发明一种高延伸率1100合金电池铝箔生产工艺，步骤二中，进行静置炉处理后，还可进行炉体在线净化处理，具体处理步骤如下：

利用高纯Ar气两石墨转子通过两石墨转子向铝液中旋转喷人，达到熔体净化，控制Ar气工作流量：1.5-2.5m/h,工作压力0.2MPa，转子转速300rpm。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。