GB/T 36146-2018 锂离子电池用压延铜箔
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公司简介
健明迪检测提供的GB/T 36146-2018 锂离子电池用压延铜箔,您提到的GB/T36146 2018是中国国家标准,其全称为《锂离子电池用压延铜箔》,报告具有CMA,CNAS认证资质。
您提到的 GB/T 36146
2018 是中国国家标准,其全称为 《锂离子电池用压延铜箔》。
这份标准主要规定了用于锂离子电池的压延铜箔的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存等内容。
主要涵盖内容
1. 产品分类
按厚度、状态(如软态、硬态)等分类。
2. 技术要求
化学成分:铜的纯度要求,杂质元素(如氧、硫、磷等)的限量。
力学性能:抗拉强度、延伸率等。
物理性能:厚度、厚度公差、表面粗糙度、表面质量(无氧化、无油污、无划痕等)。
电学性能:导电率或电阻率要求。
尺寸及外形:宽度、长度、卷径等。
3. 试验方法
化学成分分析、厚度测量、力学性能测试、表面质量检查等。
4. 检验规则
取样方式、组批规则、合格判定等。
5. 包装、标志、运输与储存
防潮、防氧化、防机械损伤等包装要求。
应用背景
压延铜箔在锂离子电池中主要用于集流体(尤其是动力电池、储能电池的负极集流体,有时也用于正极),要求具有高导电性、良好的柔韧性、一定的抗拉强度和均匀的厚度,以确保电池性能与安全。
该标准适用于锂离子电池用压延铜箔的生产、检验和贸易,与电解铜箔标准(如 GB/T 5230 等)不同,压延铜箔是通过轧制工艺生产的,一般具有更高的延展性和表面光洁度。
GB/T 36146-2018 锂离子电池用压延铜箔标准
好的,GB/T 36146
2018《锂离子电池用压延铜箔》是中国关于该领域的重要国家标准。以下为您提供该标准的详细解读,包括其核心内容、技术要求和应用意义。
GB/T 36146
2018《锂离子电池用压延铜箔》标准解读
本标准规定了用于锂离子电池的压延铜箔的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存等。它主要适用于作为锂离子电池负极集流体的压延铜箔。
# 一、核心特点与背景
* 压延工艺:与常见的电解铜箔不同,压延铜箔是通过物理轧制、热处理等工艺制成的。其晶体结构呈层状排列,因此具有更高的延展性、抗拉强度和表面光洁度,但生产成本也更高。
* 应用定位:主要面向对性能有更高要求的电池领域,如:
* 高能量密度电池
* 动力电池(尤其是追求高安全性和长循环寿命的电池)
* 使用硅碳等高膨胀负极材料的电池(因其优异的抗拉伸和抗褶皱能力)
* 高端消费类电子产品电池
# 二、主要技术内容
1. 产品分类与牌号
* 按状态(抗拉强度)分为:
* M 态(软态):伸长率高,易于加工成型。
* Y 态(硬态):抗拉强度高,尺寸稳定性好。
* Y₂态(半硬态):性能介于两者之间。
* 牌号表示方法:例如 `RYC1020M`,其中:
* `R` 代表压延
* `YC` 代表锂离子电池用
* `1020` 代表铜+银含量不小于99.95%
* `M` 代表状态
2. 化学成分
规定了铜及银、磷、砷等杂质元素的含量,确保材料的纯度和导电性。
3. 尺寸及允许偏差
* 厚度:常见范围在6μm ~ 20μm,甚至更薄。标准对厚度及其均匀性(极差)有严格要求,这是影响电池一致性的关键。
* 宽度:根据客户需求定制。
* 长度:卷状交货,对卷径和接头数有规定。
4. 力学性能(关键指标)
* 抗拉强度:Y态 > M态,是保证电池极片在涂布、辊压、分切过程中不断裂的关键。
* 伸长率:M态 > Y态,反映材料的柔韧性和加工性能。
* 具体数值根据厚度和状态有详细规定。
5. 物理性能
* 电导率:要求不低于100% IACS(国际退火铜标准),确保集流体的低电阻。
* 表面粗糙度:通常要求较低(如Rz ≤ 2.0μm),以保证与活性物质涂层的结合力,同时减少与电解液的副反应。
6. 表面质量
* 要求箔材表面清洁、平整、无氧化、无油污、无划痕、无皱折、无针孔等缺陷。这些缺陷会直接影响电池的良品率和安全性。
7. 其他特殊要求(针对电池应用)
* 亲液性:部分高端产品会要求进行亲水性或润湿性测试,确保电解液能充分浸润。
* 与负极材料的粘结力:虽然不是标准中的直接测试项,但表面特性(如粗化处理)是为满足此应用需求而设计的。
# 三、与电解铜箔标准(GB/T 51900)的主要区别
特性
压延铜箔 (GB/T 36146)
电解铜箔 (GB/T 51900)
:
:
:
生产工艺
轧制、退火(物理法)
电沉积(电化学法)
晶体结构
致密层状结构
柱状结晶结构
力学性能
优:抗拉强度高,延伸率好,耐折弯
良:相对较脆,延伸率较低
表面状态
光滑、均匀
毛面(与阴极辊接触面)相对光滑,另一面粗糙(为增加结合力)
厚度均匀性
极好
良好
生产成本
高
较低
主要应用
高端动力/高能量密度电池、特殊电池
绝大多数消费类电池、常规动力/储能电池
# 四、重要性
1. 统一规范:为锂离子电池用压延铜箔的生产、检验和贸易提供了统一的技术依据。
2. 质量保障:确保了电池核心原材料的一致性和可靠性,对提升电池整体性能(如能量密度、循环寿命、安全性)有重要作用。
3. 促进发展:推动了国内高端铜箔材料的技术进步和产业化,支撑了锂电行业向高性能方向发展。
# 五、获取标准全文
如需查阅或使用标准的完整原文(包括所有具体数据表格、详细试验方法),建议通过以下正规渠道获取:
* 中国标准出版社
* 国家标准全文公开系统(可在线查阅部分国标)
* 各大标准化信息服务平台。
总结:GB/T 36146
2018 是指导高性能锂离子电池用压延铜箔生产和应用的权威技术文件。它通过一系列严格的技术指标,定义了这种高端集流体的“准入门槛”,对于电池制造商选择材料、铜箔生产商控制质量都具有不可替代的指导意义。
GB/T 36146-2018 锂离子电池用压延铜箔流程
好的,GB/T 36146
2018《锂离子电池用铜箔》是中国国家标准,专门规定了用于锂离子电池的压延铜箔和电解铜箔的技术要求、试验方法、检验规则等。您询问的“压延铜箔流程”是该标准所涵盖的一类产品的生产工艺流程,标准本身主要规定的是产品指标,而非详细工艺。
以下结合GB/T 36146
2018的要求,对锂离子电池用压延铜箔的典型生产工艺流程进行详细梳理:
核心流程概述
压延铜箔的生产本质上是将铜锭通过物理轧制的方式,逐渐变薄至所需厚度(通常为6
12μm,甚至更薄)。其核心流程为:熔铸 → 热轧 → 铣面 → 粗轧 → 退火 → 中轧 → 退火 → 精轧 → 表面处理 → 分切。
详细工艺流程及关键控制点(符合GB/T 36146
2018)
# 第一阶段:原料与前处理
1. 原料准备:
* 使用高纯度阴极铜(Cu
CATH
2或更高纯度),符合标准中对化学成分的严格要求(如铜含量≥99.99%,严格控制Pb、Fe、Ni、Ag、Cr等杂质含量)。
* 确保原料低氧、低杂质,这是保证最终箔材导电性和机械性能的基础。
2. 熔炼与铸造:
* 在保护性气氛(如氮气)下进行熔炼,防止氧化。
* 将熔融铜液铸造成厚大的铜锭或扁坯。
# 第二阶段:热轧与坯料准备
3. 热轧:
* 将加热的铜锭在高温下进行多道次轧制,将其厚度从数百毫米减薄至十几到二十几毫米,形成热轧卷。此过程消除铸造组织,形成初步的加工组织。
4. 铣面:
* 关键工序。用铣床去除热轧卷表面的氧化层、缺陷和杂质,获得光洁、均匀的铜带表面。这是生产高品质超薄压延箔的前提,直接影响后道轧制和表面质量。
# 第三阶段:冷轧与中间退火
5. 粗轧(冷轧):
* 在室温下进行,将铣面后的厚带轧制到中间厚度(例如1
2mm)。加工硬化开始显著。
6. 中间退火:
* 关键工序。在保护气氛中进行再结晶退火,消除加工硬化,恢复铜带的塑性,以便进行下一阶段的轧制。退火工艺(温度、时间、气氛)严格控制,以获得均匀、合适的晶粒组织。
7. 中轧与二次退火:
* 重复“轧制
退火”过程,可能进行多次。每次轧制减薄,每次退火恢复塑性。逐步将带材轧至更薄的尺寸(如0.1
0.3mm)。
# 第四阶段:精轧(极薄轧制)
8. 精轧:
* 核心工序。在精密轧机上进行,使用高精度轧辊和严格的张力、速度控制。
* 通过多道次,将带材轧制到最终目标厚度(如8μm、6μm等)。此过程对轧机精度、清洁度和工艺控制要求极高,以保障厚度公差(GB/T 36146要求严格,如±0.5μm)、表面光洁度和无缺陷。
# 第五阶段:后处理与分切
9. 表面清洗与钝化(表面处理):
* 清洗去除轧制油和污染物。
* 根据标准要求,进行防氧化处理(如钝化处理)。GB/T 36146对表面润湿张力、抗氧化性有明确要求,确保箔材在电池生产过程中不氧化、与极片粘结良好。
10. 性能控制退火(必要时):
* 通过低温退火(时效处理)精确控制箔材的硬态(H)、半硬态(SH)或软态(S)状态,以满足标准规定的抗拉强度、伸长率、硬度等力学性能要求。
11. 在线检测与分切:
* 使用射线测厚仪、表面缺陷检测系统等进行100%在线检测。
* 根据客户要求,将宽幅母卷分切成指定的宽度和卷径。标准对卷材的端面整齐度、接头等有规定。
GB/T 36146
2018 对压延铜箔的核心要求(流程需确保达标的指标)
1. 厚度与公差: 规定了标称厚度及允许偏差,是生产控制的核心。
2. 力学性能: 规定了抗拉强度、断后伸长率等,通过轧制变形率和退火工艺调控。
3. 表面质量: 要求无划痕、压坑、锈斑、油污等缺陷。表面粗糙度(Rz) 是关键参数,压延箔通常比电解箔更低(更光滑),有利于电池能量密度提升。
4. 化学成分: 严格控制杂质元素含量,从原料源头开始保障。
5. 物理性能: 如导电率、抗剥离强度(与活性物质的粘结力)等。
6. 其他: 单位面积质量、孔隙率、抗氧化性等。
压延铜箔 vs. 电解铜箔(标准中另一大类)
* 工艺本质: 压延是“自上而下”的物理轧制;电解是“自下而上”的电化学沉积。
* 微观结构: 压延箔晶粒呈层状排列,致密度极高;电解箔晶粒垂直生长,结构更疏松。
* 性能特点: 压延箔延展性、弯曲性更好,表面更光滑,有利于加工薄型化、高能量密度电池;电解箔成本通常更低,产量大,表面粗糙利于粘结。
* 应用: 高端锂电产品(如消费电子、高端动力电池)更倾向使用压延铜箔。
总结
锂离子电池用压延铜箔的生产流程是一个 “高精度、多循环”的塑性加工过程,其核心在于通过精密轧制与精确退火的配合,在保证极高纯度、极低缺陷的同时,将铜材减薄至微米级,并精确控制其力学性能和表面状态,以满足GB/T 36146
2018的严苛标准,最终服务于高性能锂离子电池对集流体的要求。