近日,酒鋼東興嘉宇新材料公司成功開發1100合金新能源動力電池用鋁箔坯料,產品各項性能優于使用要求,具備良好的供貨能力,目前已拓展多家客戶。
新能源動力電池用鋁箔坯料是電池制造領域的關鍵材料。近年來,隨著全球新能源汽車市場的持續繁榮以及儲能技術的飛速發展,電池鋁箔的市場需求呈現爆發式增長。基于市場需求和在雙零箔坯料研發方面的經驗,2023年,酒鋼著手研發新能源動力電池用鋁箔坯料。
“作為電池正極集流體的關鍵基礎材料,電池箔對于電池的性能和安全性起著重要作用。”東興鋁業公司鋁業研究院主任工程師王生寧介紹,與普通鋁箔相比,電池鋁箔對鋁箔基材要求極其嚴苛,在不斷減薄的同時要求更低的針孔密度,且要具備高強度與高延伸率性能,以確保其在后續高速拉伸過程中均勻涂布正極材料、維持結構完整、不易斷帶。
然而,在鋁合金材料中,高抗拉強度和高延伸率之間存在一定的負相關關系,即抗拉強度高的鋁合金,其延伸率往往相對較低。為盡快找到性能控制的平衡點,在設計階段,研發團隊結合材料固溶強化、第二相粒子強化、加工強化機理,重點從合金元素占比、冷軋軋制工藝、退火工藝等方面進行研究,掌握提高產品機械性能的核心“鑰匙”,確保其具備高強度與高延伸率。
“表面質量同樣不容忽視,需潔凈無瑕疵,無針孔、孔洞、輥印,且表面達因值高,確保與正極活性物質緊密粘結,為新能源動力電池的高性能、長壽命奠定堅實基礎。”王生寧說,研發團隊從產品的純凈度入手,使用純度99.8%以上的高品質鋁液、出口級別的鋁鈦硼絲,確保原輔材料品質,同時改造在線除氣過濾設備,在生產過程中確保鑄軋產線全封閉,打造高標準無塵車間,減少基體中的雜質數量,提高產品純度。
由于該產品生產難度較大,為保障生產順利進行,研發團隊最大限度發揮冷精軋的高精密優勢,嚴格把控從產品成分確定到生產的各個流程,生產出高尺寸精度的優質電池箔坯料。目前,嘉宇新材料公司開發出的1100合金動力電池用鋁箔坯料,可穩定軋制至12微米至13微米厚度,抗拉強度≥260MPa,延伸率可達3%以上。產品表面針孔密度遠優于客戶要求,產品純凈度、尺寸精度、導電率、力學性能等指標均取得了顯著突破。
“貴公司生產的坯料性能完全滿足我們的生產工藝要求,成品性能指標滿足客戶技術標準。”新能源動力電池用鋁箔坯料在交付后順利通過客戶試用,并獲得客戶追加訂單。目前,技術人員還在持續開展技術攻關,著力開發高純、高強、高延伸、零針孔電池箔產品,進一步增強產品市場競爭力。(殷藝)