酒钢成功研发新能源动力电池用铝箔坯料
近日,酒钢东兴嘉宇新材料公司成功开发1100合金新能源动力电池用铝箔坯料,产品各项性能优于使用要求,具备良好的供货能力,目前已拓展多家客户。
新能源动力电池用铝箔坯料是电池制造领域的关键材料。近年来,随着全球新能源汽车市场的持续繁荣以及储能技术的飞速发展,电池铝箔的市场需求呈现爆发式增长。基于市场需求和在双零箔坯料研发方面的经验,2023年,酒钢着手研发新能源动力电池用铝箔坯料。
“作为电池正极集流体的关键基础材料,电池箔对于电池的性能和安全性起着重要作用。”东兴铝业公司铝业研究院主任工程师王生宁介绍,与普通铝箔相比,电池铝箔对铝箔基材要求极其严苛,在不断减薄的同时要求更低的针孔密度,且要具备高强度与高延伸率性能,以确保其在后续高速拉伸过程中均匀涂布正极材料、维持结构完整、不易断带。
然而,在铝合金材料中,高抗拉强度和高延伸率之间存在一定的负相关关系,即抗拉强度高的铝合金,其延伸率往往相对较低。为尽快找到性能控制的平衡点,在设计阶段,研发团队结合材料固溶强化、第二相粒子强化、加工强化机理,重点从合金元素占比、冷轧轧制工艺、退火工艺等方面进行研究,掌握提高产品机械性能的核心“钥匙”,确保其具备高强度与高延伸率。
“表面质量同样不容忽视,需洁净无瑕疵,无针孔、孔洞、辊印,且表面达因值高,确保与正极活性物质紧密粘结,为新能源动力电池的高性能、长寿命奠定坚实基础。”王生宁说,研发团队从产品的纯净度入手,使用纯度99.8%以上的高品质铝液、出口级别的铝钛硼丝,确保原辅材料品质,同时改造在线除气过滤设备,在生产过程中确保铸轧产线全封闭,打造高标准无尘车间,减少基体中的杂质数量,提高产品纯度。
由于该产品生产难度较大,为保障生产顺利进行,研发团队最大限度发挥冷精轧的高精密优势,严格把控从产品成分确定到生产的各个流程,生产出高尺寸精度的优质电池箔坯料。目前,嘉宇新材料公司开发出的1100合金动力电池用铝箔坯料,可稳定轧制至12微米至13微米厚度,抗拉强度≥260MPa,延伸率可达3%以上。产品表面针孔密度远优于客户要求,产品纯净度、尺寸精度、导电率、力学性能等指标均取得了显著突破。
“贵公司生产的坯料性能完全满足我们的生产工艺要求,成品性能指标满足客户技术标准。”新能源动力电池用铝箔坯料在交付后顺利通过客户试用,并获得客户追加订单。目前,技术人员还在持续开展技术攻关,着力开发高纯、高强、高延伸、零针孔电池箔产品,进一步增强产品市场竞争力。