[发明专利]一种高达因铝箔及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高达因铝箔的制备方法，通过增加将清洗液置于微凹辊的料槽中对铝箔进行微凹清洗步骤，不仅极大的提高了铝箔的达因值，使达因值由原有的30dyn提升至60dyn，填补了高达因铝箔技术空白；且使用微凹辊进行清洗，极大地提高了生产速率。本发明的方法所用的清洗液量少，通过对微凹辊目数的调整精准的控制清洗液的用量。该方法去油效果明显，使用过程不产生有害气体，具有环保无污染的特点。采用本发明的方法能够显著提升铝箔的粘结力，且对铝箔的机械性能无副作用，所得到的铝箔达因值保持稳定，生产过程中基本不发生衰减变化。进一步保证了所得铝箔在锂离子电池中的应用。

技术领域

本发明属于铝箔加工技术领域，涉及一种高达因铝箔及其制备方法和应用。

背景技术

由于全球新能源车辆的快速发展，对锂电池的需求日益旺盛的同时，也快速拉动了对电池铝箔的需求。据数据显示2016-2020年我国铝箔产量呈稳定增长趋势，增长速度普遍在4％-5％。2020年我国铝箔产量为415万吨，同比增长3.75％。根据中国有色金属加工工业协会在中国铝箔产业发展高峰论坛上的披露，当前我国的铝箔生产产量几乎占到全球铝箔行业的60％-65％。

铝箔中的涂炭铝箔可以有效地减少极化，提高倍率性能；改善充放电时动态电阻，提升模组压差一致性，大幅降低电池组成本；提高活性材料和集流体之间的黏结附着力，降低极片制造成本；提升基材表面达因值，增强基材易涂覆性能。但随着锂电行业的快速崛起，对电池用铝箔、包括对涂碳铝箔的品质要求越来越高，其中对电池用铝箔的达因值要求也越来越高。

传统高达因电池用铝箔的生产技术工艺及其技术工艺缺陷为：

1.退火工艺：传统的单光铝箔表面润湿张力提高的方法主要是进行退火处理，通过长时间的高温将铝箔表面的轧制油进行排出，铝箔表面无油，这样铝箔的表面润湿张力可以一定程度的提高。但是本产品是电池箔产品，要求是硬态(H18态)，长时间高温退火后抗拉强度无法满足要求；且因为是双面光的产品，铝箔层与层之间的孔隙率很小(＜5％)，油膜无法有效的排除，因此该工艺无法适用。总结来看，使用退火工艺，会降低铝箔抗拉强度，铝箔延伸率且除油不充分。

2.表面吹扫：轧制出口侧安装有鸭嘴状扇面吹扫装置，被浸润在轧制油里面的铝箔通过大压力的吹扫，将表面的轧制油进行吹扫。经过吹扫后的铝箔表面无明显的油斑。但是对于双光的15μm及以下厚度的铝箔，因为还留有辊缝，无法充分的将表面的油斑除去，轧制完毕的铝箔表面还有不同程度的带油。总结来看，使用表面吹扫，其缺陷是适用范围小，针对厚度≤15μm及以下的铝箔效果不佳，且去油不充分。

3.分切表面处理：铝箔进行分切加工时，采用高温放电对铝箔进行处理，瞬间将铝箔表面的油膜打散，高压放电所产生臭氧可以有效防止料面打散的官能团进行聚合，同时放电负压端可以将表面处理的油气吸走，从而减少表面残油，提高达因值。铝箔进行分切加工时，倒卷速度≤100m/min，放电倒卷设备与铝箔表面距离≤2mm，放电倒卷设备功率10～15KW，同时处理铝箔个数为6个。本技术缺陷是，生产效率低下，不符合当今需求的生产产能且铝箔达因提升效果低，通常只能在铝箔原有达因基础上只能提升1到3个达因。总结来看，使用分切表面处理，其主要缺陷是对电池用铝箔的达因提升较小，效果不明显。

4.酸洗、碱洗、水洗工艺：在空调箔或者压花氧化板(厚度≥0.2mm)的生产环节中，会用到酸洗、碱洗、水洗的工艺，通过对铝板的表面进行清洗，除去表面的油膜，然后进入长的烘箱，烘箱内高温将表面的液体去除。铝板表面迅速氧化成为氧化铝，提高了表面的润湿张力。但是该工艺只对铝板有用，针对铝箔(厚度≤15μm)的产品无法适用。箔材较薄，在经过液体的时候会发生形变，导致褶皱。另外清洁的速度缓慢(一般只有5～10m/min)，根本无法形成量产需要。总结来看，酸洗、碱洗、水洗工艺，其缺陷是适用范围小，针对铝箔厚度≤15μm的产品无法适用；成本高，无法有效控制洗液的用量；生产效能低，清洗速度缓慢，一般速度只有5～10m/min。

涂炭铝箔存在以下技术缺陷：