[發明專利]一種鋰離子電池軟包裝鋁塑膜用高性能鋁箔及其制備方法

有效

• 申請號: 201911375871.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111118351B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 張騰飛;郭輝;聶存珠;唐勁松;高勇進;唐定驤;黃元偉
• 申請（專利權）人: 上海華峰鋁業股份有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22F1/04;B21B1/40;H01M50/105;H01M50/119;H01M50/131;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種鋰離子電池軟包裝鋁塑膜用的高性能鋁箔，該鋁箔包括如下重量百分比的組分：0.03%≤Si≤0.11%，1.25%≤Fe≤1.65%，Mn≤0.01%，Cu≤0.01%，Zn≤0.01%，Mg≤0.01%，0.05%≤稀土≤0.15%，其余為Al及不可避免的雜質。本發明的鋁箔中加入稀土元素，例如Ce或者Er，可以提高鋁箔的強度、塑性、耐蝕性，使其制備的軟包鋰離子電池用鋁塑膜具有較高的深沖性能及耐蝕性能。

技術領域

本發明涉及一種鋁箔，具體涉及一種鋰離子電池軟包裝鋁塑膜用高性能鋁箔及其制備方法，屬于汽車電池材料領域。

背景技術

隨著各國對環境保護、技術進步和能源安全重視程度的加深，大量消耗化石能源的內燃機在公路交通領域的應用正逐漸被采用其他能源的各類動力系統所取代，以電動化為技術背景的新能源汽車行業迎來發展良機。隨著汽車行業對新能源汽車領域的重視，對動力電池的性能要求也越來越高。作為主要動力電池的鋰電池，也收到廣泛的關注。

隨著市場對鋰電池的關注度及需求的提高，鋰電池的包裝材料也越來越成為關注的重點。鋁塑膜是封裝軟包鋰電池的重要材料，對軟包電池的質量起著至關重要的作用。

鋁塑膜需要具有極高的阻隔性，阻隔性不好會降低聚合物鋰電池的比容量，使電池起鼓，導致循環壽命和電化學性能的降低，嚴重的還會使電池失效，因此鋁塑膜要嚴格控制水蒸氣與氧氣的透過率。鋁箔在室溫下會與空氣中的氧氣發生反應生成氧化膜，可以阻止水蒸氣滲入從而保護電芯內部。同時鋁塑膜也要具有良好的冷沖壓成型性，這樣才能保證包裝后的電池芯封口規整嚴密，外觀平整，包裝牢固，這也要求鋁塑膜中所使用的的鋁箔具有良好的延伸率及深沖性能。

目前軟包鋰電池鋁塑膜用鋁箔主要采用8021合金，經過完全退火后具有色澤光亮、塑性好耐折疊、強度適中等諸多優點，但是因材料制造難度大、產品質量穩定性差，目前國內主要使用日本生產的8021鋰電池軟包產品，國產材料存在強度高、延伸率低、表面條紋、針孔超標、杯突值低等缺陷導致了鋰電池液泄漏等質量問題。通過本發明技術方案能夠得到中等抗拉強度及良好延伸率，材料偏析傾向性小，表面均勻，無色差、條紋等表面缺陷，能夠完全避免材料的針孔缺陷。

發明內容

本發明提供一種鋰離子軟包裝鋁塑膜用高性能鋁箔，其技術方案如下：

所述鋁箔中各元素的質量百分比如下：

0.03%≤Si≤0.11%，

1.25%≤Fe≤1.65%，

Mn≤0.01%，

Cu≤0.01%，

Zn≤0.01%，

Mg≤0.01%，

0.05%≤稀土元素≤0.15%，

其余為Al和不可避免的雜質。

所述稀土元素選自Ce、Er、Sc、Y、La、Sm中的任意一種及其組合；優選0.05%≤Ce≤0.15%，或者0.05%≤Er≤0.15%，或者0.05%≤Ce+Er≤0.15%。

Fe元素在鋁合金中會形成Al₃Fe金屬間化合物，起到細化晶粒的作用，當Fe元素含量過低時，起不到明顯的細化作用，當Fe元素含量過高時，金屬間化合物會變得粗大，會割裂基體，降低其力學性能，同時粗大的高電位金屬間化合物，更容易在晶界處發生腐蝕穿孔，導致鋁箔的耐腐蝕性下降。