适用于锂离子电池的铝箔及其制备方法
【专利摘要】本发明公开一种适用于锂离子电池的铝箔的制备方法，包括：一、将稀土元素研磨，得到粒径为1?200nm的纳米稀土材料，将其与铝粉研磨混合搅拌，压成粉饼，再将粉饼熔化、浇铸成稀土铝中间合金锭；二、将稀土铝中间合金锭与铝锭加入熔炼炉中熔炼，得到坯料；三、将熔炼后的坯料铸轧，得到铝板材坯料；四、将铝板材坯料进行连铸连轧；五、将铝板材坯料进行连续冷轧，得到初产品；六、将初产品进行精轧，得到铝箔。相应的，本发明还公开一种由上述方法制得的铝箔。本发明铝箔的强度高，导热率高，导电率高，力学性能好，耐电化学腐蚀。
【专利说明】
适用于锂离子电池的铝箔及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及金属铝技术领域，尤其涉及一种适合锂离子电池用的铝箱及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池用铝箱要求比普通铝箱要求高： 第一，锂离子电池用铝箱工作环境比较苛刻，在锂离子电池充放电过程中，正极材料容 易发热，正极材料接触面积最大的是铝箱。铝箱在热循环后，要求仍能够保持较好的拉伸强 度与其他的力学性能指标。
[0003] 第二，锂电池用铝箱的工作环境为电池内部，有六氟磷酸锂电解液的腐蚀作用，所 以要求铝箱耐电解液的腐蚀，电解液为六氟磷酸锂，属于离子液体，对任何金属都有电化学 以及化学腐蚀。
[0004] 第三，锂离子电池在充放电的时候，有外加电场，所以电化学腐蚀性极快，普通的 高纯铝，在这种环境下，表面腐蚀速率非常快。高纯铝箱普通的钝化工艺，只生成一种带隧 道效应的三氧化二铝钝化膜，但是这种钝化膜是不耐电化学的腐蚀。只有稀土钝化膜可以 电化学腐蚀，而且是导电的钝化膜。因此，开发特种铝箱合金，成为这种电池工艺的必要。稀 土铝合金可以生成导电的钝化膜，保护纯铝不被电化学腐蚀，其检测耐盐雾指标可以达到 1000小时。
[0005] 第四，锂离子电池的加工工艺目前为三种:叠片式、卷绕式、叠片加卷绕式，这三种 加工工艺都存在锂电池的铝箱极片上，施加应力。应力是电化学腐蚀发生的必要条件。在锂 离子电池正极极片应力集中的地方，电化学腐蚀的速度更快，所以提高铝的力学强度指标 也是一个高技术要求。
[0006] 目前对铝导体的导电性进行的研究和应用，比较成功的是稀土铝材料和含硼铝材 料，但前者虽提高了铝合金的强度，但影响了铝合金的导电性;后者虽然能够在一定程度上 提高铝合金的导电性，但强度只能达到纯铝的水平。
[0007] 现有技术，公开号为CN1300356 C的专利，其公开一种高导电率含稀土、硼的铝基 材料，其实施例公开的材料成分均含有铝A1、铼Re和硼B，但全世界铼Re的产量才48.8吨，我 国铼产量才2吨，价格昂贵，导致铝材材料的成本居高不下，难以市场推广，难以应用到大产 量的锂电池的生产中。而且，该专利的铝材料的抗拉强度和导电率也不能满足锂离子电池 用铝箱的要求。
【发明内容】
[0008] 本发明要解决的技术问题在于提供一种强度高，导热率高，导电率高，力学性能 好，耐电化学腐蚀，适用于锂离子电池的铝箱。
[0009] 本发明要解决的技术问题还在于提供一种制备上述铝箱的方法，所述方法步骤简 单、原料来源广泛、反应介质无腐蚀性、产率较高、能耗低。
[0010] 为了解决上述问题，本发明提供一种适用于锂离子电池的铝箱的制备方法，包括： 一、 将纯度多99%的稀土元素放入金刚石研磨机内进行研磨，得到粒径为l-200nm的纳 米稀土材料，将纳米稀土材料与纯度多99 %、铜含量低于0.005%的铝粉研磨混合搅拌，按照 1:900-1200的重量比压成粉饼，再将粉饼熔化、浇铸成稀土铝中间合金锭； 二、 将稀土铝中间合金锭与纯度彡99 %的铝锭按重量比1:8-12加入熔炼炉中，进行熔 炼，得到坯料； 三、 将熔炼后的坯料铸乳，得到铝板材坯料； 四、 将铝板材坯料进行连铸连乳； 五、 将铝板材坯料进行连续冷乳，得到初产品； 六、 将初产品进行精乳，得到铝箱。
[0011] 作为上述方案的改进，所述步骤一包括： 1) 将稀土元素加入离子液体A内进行分散，所述稀土元素和离子液体A的重量比为1: 1，反应温度为90-11 (TC，并通入二氧化碳或氨气，得到沉淀物和离子液体B; 2) 将沉淀物和离子液体B放入研磨机内进行研磨，得到粒径为l-200nm的纳米材料； 3) 将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子； 4) 将纳米粒子清洗并加热烘干； 5) 将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1:900-1200的重量比压成粉 饼； 6) 将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金； 7) 将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭； 其中，所述稀土元素选用镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的任一 种； 所述稀土元素的纯度彡99.99%; 所述离子液体A选用1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三 氟甲磺酰亚胺盐、1，3_二甲基-2咪唑啉酮、氯化1，3_二(9-甲基蒽）咪唑、1-乙基-3-甲基咪 唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的任一种或几种。
[0012] 作为上述方案的改进，所述稀土元素以碳酸盐或者铵盐加入离子液体A内进行分 散。
[0013] 作为上述方案的改进，所述二氧化碳或氮气与稀土元素和离子液体A的混合物的 摩尔比克分子比为1:1.2。
[0014] 作为上述方案的改进，所述离子液体A选用1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸 盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1，3_二甲基-2咪唑啉酮、氯化1，3_二(9-甲基 蒽)咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的任 一种。
[0015] 作为上述方案的改进，所述铝粉选用牌号为1060、1070、1080、1050、1145、1235、 1089、8011、8079、8021的铝合金制成的铝粉； 所述铝粉的纯度多99.99%，铜含量低于0.002%; 所述纳米粒子与铝粉按照1:1000的重量比压成粉饼。
[0016] 作为上述方案的改进，所述电磁搅拌炉的温度为660-860°C。
[0017] 作为上述方案的改进，步骤4)中，将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为100-130 °c的条件下进行加热烘干。
[0018] 作为上述方案的改进，所述制备方法还包括： 将步骤1)生成的气体抽入吸收槽内，得到化肥，其中，所述吸收槽为碱石灰。
[0019] 相应的，本发明还公开一种适用于锂离子电池的铝箱，其中，其由上述制备方法制 得。
[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 一、本发明在铝合金锭中添加稀土元素，配合离子液体，有效增加了铝箱的强度和力学 性能指标。同时，稀土元素与铝原子能够形成正八面体结构，带隙减少，结晶细化，因此能够 耐电化学腐蚀。而且，本发明必须用高纯稀土才能够起作用，如果稀土中杂质较多，会造成 铝合金与稀土结晶的紊乱，达不到耐腐蚀的作用。此外，本发明铝粉的纯度多99.99%，铜含 量低于0.005%，才可以避免电池在充放电的时候与锂离子形成化合物，减少锂离子电池容 量的损失，达到高能量的充电效果。进一步，本发明还将纳米材料的粒径控制在200nm以下， 避免稀土离子之间的团聚，保证了稀土在铝中的扩散，从而保证铝原子形成正八面体结构。
[0021] 采用本发明稀土铝中间合金锭制成的用作锂离子电池的集流体铝箱，具有高拉伸 强度，耐电解液腐蚀，延伸率好，埃里克森杯凸值高等优点，长期充放电不损失铝箱的抗拉 强度与各项力学性能指标。所述铝箱作为动力电池长期循环不会产生断带现象，导热性、导 电性好，可反复大电流充放电，不会产生热裂隙。
[0022] 二、本发明通过固相合成方法，利用金刚石研磨机内的高速碰撞发生化学反应，使 得稀土铵盐、稀土碳酸盐在固相状态下，发生化学置换反应，实现稀土元素的提纯。固体粒 子高速碰撞，产生的热量，加速了反应速度，同时，也利用气体被加热做功，排掉了废气。当 置换反应发生时，作为副产物水和氨气、二氧化碳气体，不会化学侵蚀金刚石研磨腔体。反 应产生的气体通过吸收塔，被碱石灰吸收，得到生产农业需要的肥料。
[0023] 本发明的制备方法步骤简单，易于操作，适合大规模工业化生产；原料来源广 泛，反应介质无腐蚀性，可以循环利用；产率较高，易于提纯；反应条件温和，常压反 应，能耗低。
【附图说明】
[0024] 图1是本发明铝箱的制备方法的流程图； 图2是本发明稀土铝中间合金锭的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例 对本发明作进一步的详细说明。
[0026] 参见图1，本发明提供一种适用于锂离子电池的铝箱的制备方法，包括： Sl、制备稀土铝中间合金锭:将纯度多99%的稀土元素放入金刚石研磨机内进行研磨， 得到粒径为HOOnm的纳米稀土材料，将纳米稀土材料与纯度多99 %、铜含量低于0.005%的 铝粉研磨混合搅拌，按照1:900-1200的重量比压成粉饼，再将粉饼熔化、浇铸成稀土铝中间 合金锭； S2、将稀土铝中间合金锭与纯度彡99 %的铝锭按重量比1:8-12加入熔炼炉中，进行熔 炼，得到坯料； 优选的，熔炼条件是:700°C熔炼炉中6小时。
[0027]熔炼，是除气除渣，减少稀土铝箱中的氢气，除掉熔炼中的杂质，使得铝结晶更加 细腻。
[0028] S3、将熔炼后的坯料铸乳，得到铝板材坯料； 具体的，将熔炼后的坯料依次进行精炼扒渣、晶粒细化、除气除渣、过滤处理，乳制得到 厚度为〇. 1-0.5_的铝板材坯料； 优选的，将熔炼后的坯料依次进行连续式精炼扒渣、晶粒细化、连续式除气除渣、过滤 处理。更佳的，本发明使用氩气进行连续式除气除渣、使用精密陶瓷过滤板进行过滤处理。 [0029] S4、将铝板材坯料进行连铸连乳； 优选的，将铝板材坯料采用哈兹莱特铸乳机进行连铸连乳。哈兹莱特连铸连乳有惰性 气体保护，效率高，铸乳尺寸稳定，效果好，氧化层薄，缺陷少，板型好。
[0030]哈兹莱特连铸连乳工艺的优势在于： 1、产品合金范围宽。
[0031 ] 2、由于固化速度比直冷工艺要快得多，晶粒度较细而且均匀。
[0032] 3、由于在铸造的宽度方向上采用了惰性气氛的分区控制，其铸坯的板形非常好。
[0033] 4、由于采取了几种严格的措施，固化是在无氧、无水、无尘的条件下进行，故其表 面质量很好。在双零铝箱乳制阶段基本无针孔。
[0034] S5、将铝板材坯料进行连续冷乳，无需退火处理，得到初产品； S6、将初产品进行精乳，得到错箱。
[0035] 经过连铸连乳、冷乳和精乳后，厚度控制精度容易，板型好，精度高，尺寸稳定性 好，能做双光面乳制。
[0036] 本发明提供了一种采用连铸连乳工艺制备铝箱的方法，其可制得不同厚度要求的 铝箱，使其满足锂离子电池的需要。具体的，所述铝箱的厚度可以是超薄高强度、高导热、导 电系列：6-10μ;也可以是中等厚度、高强度、高导热、导电系列：12_16μ;又或者是锂电池用 散热板系列：30-500μ。
[0037] 具体的，所述步骤SI为制备稀土铝中间合金锭，包括： SlOl、将稀土元素加入离子液体A内进行分散，所述稀土元素和离子液体A的重量比为 1:1，反应温度为90-1HTC，并通入二氧化碳或氨气，得到沉淀物和离子液体B; 其中，所述稀土元素选用镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的任一 种； 所述稀土元素的纯度彡99.99%。
[0038] 所述离子液体A选用1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸 盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪 唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1，3-二甲基-2咪唑啉酮、氯化1，3-二(9-甲基蒽）咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的任一种或几种。
[0039]优选的，所述稀土元素以碳酸盐或者铵盐加入离子液体A内进行分散。
[0040] 所述离子液体A选用1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸 盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪 唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1，3-二甲基-2咪唑啉酮、氯化1，3-二(9-甲基蒽）咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的任一种。
[0041]本发明在铝合金锭中添加稀土元素，配合离子液体，有效增加了铝箱的强度和力 学性能指标。同时，稀土元素与铝原子能够形成正八面体结构，带隙减少，结晶细化，因此能 够耐电化学腐蚀。而且，本发明必须用高纯稀土才能够起作用，如果稀土中杂质较多，会造 成铝合金与稀土结晶的紊乱，达不到耐腐蚀的作用。
[0042]所述二氧化碳或氮气与稀土元素和离子液体A的混合物的摩尔比克分子比为1: 1.2。本发明通过将二氧化碳或氨气通入稀土元素与离子液体A的混合液体内，剩余物为高 纯度稀土沉淀与少量离子液体B。
[0043] 进一步优选的，所述制备方法还包括： 将步骤1)生成的气体抽入吸收槽内，得到化肥，其中，所述吸收槽为碱石灰。
[0044] S102、将沉淀物和离子液体B放入研磨机内进行研磨，得到粒径为l-200nm的纳米 材料。
[0045] 优选的，所述研磨机为金刚石研磨机。
[0046] 制作高纯稀土材料，是采用化学溶胶、凝胶法实现的。但是在化学溶胶凝胶法实现 的过程当中，稀土离子之间的团聚非常严重，如果沉淀法制作的稀土的颗粒过大，影响稀土 在铝中的扩散，从而影响铝原子生成正八面体的化学反应。
[0047]发明人经过大量的实验证明，稀土元素最佳分散在铝中的粒径不能超过200nm，因 此采用溶胶凝胶法制作高纯稀土，研磨是必要条件。普通的研磨方法是"珠磨"，往往采用 "错珠"或者"错珠"作为研磨介质，研磨时间长，珠子磨损，会带来二次污染，降低稀土的纯 度。此研磨法会带入新的杂质，从而影响稀土错合金的耐腐蚀性。
[0048]本发明采用金刚石研磨机，其没有研磨介质，只是靠金刚石腔体达到研磨的效果。 被研磨粒子在金刚石研磨腔内发生来回碰撞，产生能量，从而实现研磨细化。
[0049]本发明将纳米材料的粒径控制在200nm以下，避免稀土离子之间的团聚，保证了稀 土在铝中的扩散，从而保证铝原子形成正八面体结构。
[0050] S103、将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子。
[00511 S104、将纳米粒子清洗并加热烘干。
[0052]优选的，将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为100_130°C的条件下进行加热烘 干。
[0053]更佳的，将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为105°C的条件下进行加热烘干。 [0054] S105、将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1:900-1200的重量比 压成粉饼。
[0055]具体的，所述铝粉选用牌号为1060、1070、1080、1050、1145、1235、1089、8011、 8079、8021的铝合金制成的铝粉。
[0056] 所述铝粉的纯度彡99.99%，铜含量低于0.005%，才可以避免电池在充放电的时候 与锂离子形成化合物，减少锂离子电池容量的损失，达到高能量的充电效果。优选的，所述 铝粉的铜含量低于ο. 002%。
[0057]更佳的，所述纳米粒子与铝粉按照1:1000的重量比压成粉饼。
[0058] S106、将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金。
[0059]优选的，所述电磁搅拌炉的温度为660_860°C。
[0060]更佳的，所述电磁搅拌炉的温度为760°C。
[0061 ] Sl 07、将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭。
[0062] 总之，本发明通过固相合成方法，利用金刚石研磨机内的高速碰撞发生化学反应， 使得稀土铵盐、稀土碳酸盐在固相状态下，发生化学置换反应，实现稀土元素的提纯。固体 粒子高速碰撞，产生的热量，加速了反应速度，同时，也利用气体被加热做功，排掉了废气。 当置换反应发生时，作为副产物水和氨气、二氧化碳气体，不会化学侵蚀金刚石研磨腔体。 反应产生的气体通过吸收塔，被碱石灰吸收，得到生产农业需要的肥料。
[0063] 本发明的制备方法步骤简单，易于操作，适合大规模工业化生产；原料来源广 泛，反应介质无腐蚀性，可以循环利用；产率较高，易于提纯；反应条件温和，常压反 应，能耗低。
[0064] 相应的，本发明还公开一种适用于锂离子电池的铝箱，其中，其由上述制备方法制 得。
[0065]本发明通过添加稀土元素，减少铜的含量，改变了各元素之间的协同作用，提高了 铝箱的性能和力学强度，提高了导电率，提高了散热温度，使其满足制备动力电池锂电池铝 箱的要求。
[0066] 采用本发明稀土铝中间合金锭制成的用作锂离子电池的集流体铝箱，具有高拉伸 强度，耐电解液腐蚀，延伸率好，埃里克森杯凸值高等优点，长期充放电不损失铝箱的抗拉 强度与各项力学性能指标。所述铝箱作为动力电池长期循环不会产生断带现象，导热性、导 电性好，可反复大电流充放电，不会产生热裂隙。
[0067] 采用稀土铝中间合金锭制成的用作锂离子电池的铝箱，其技术参数如下： (一）、外观： 1、 铝箱卷缠绕松紧适度，端面平整洁净，边缘光滑； 2、 错箱卷错层不超过± 0.5mm; 3、 铝箱卷管芯宽度大于等于箱宽，管芯二端长度不超过箱宽5mm，芯管直径可以选配3 英寸、6英寸； 4、 铝箱缠绕在管芯中心，圆度偏差在国标以内； 5、 接头部位在铝卷二端有清晰接头标记。
需要说明的是，对于8系铝合金而言，本发明延伸率彡4.0%。
[0069]下面以具体实施例进一步阐述本发明 实施例1 一、制备稀土错中间合金Ι?: 1、 将镨的碳酸盐加入1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐内进行分散，镨和1-乙基-3-甲基咪 唑三氰甲盐的重量比为1:1，反应温度为90°C，并通入二氧化碳，得到沉淀物和离子液体Β， 生成的气体被导入碱石灰吸收槽内，被碱石灰吸收做化肥； 2、 将沉淀物和离子液体B放入金刚石研磨机内进行研磨，研磨1小时，得到粒径为1-200nm的纳米材料； 3、 将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子； 4、 将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为KKTC的条件下进行加热烘干； 5、 将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1:900的重量比压成粉饼，所 述铝粉选用牌号为1060铝合金制成的铝粉，纯度彡99.99%; 6、 将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金，所述电磁搅拌炉的温度为660 °C，搅拌时间为4小时； 7、 将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭。
[0070]二、将稀土错中间合金锭与纯度多99 %的错锭按重量比1:8加入恪炼炉中，进行恪 炼，得到坯料； 三、 将熔炼后的坯料依次进行精炼扒渣、晶粒细化、除气除渣、过滤处理，乳制得到厚度 为0.1 mm的错板材还料； 四、 将铝板材坯料放入哈兹莱特铸乳机内，在惰性气体保护气氛下，连铸后连乳； 五、 将铝板材坯料进行连续冷乳，无退火处理、得到初产品； 六、 将初产品进行精乳，得到铝箱。
[0071] 实施例2 一、制备稀土错中间合金锭： 1、 将钕的铵盐加入1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐内进行分散，钕和1-丁基-3-甲基咪 唑六氟磷酸盐的重量比为1:1，反应温度为95°C，并通入氨气，得到沉淀物和离子液体B，生 成的气体被导入碱石灰吸收槽内，被碱石灰吸收做化肥； 2、 将沉淀物和离子液体B放入金刚石研磨机内进行研磨，研磨2小时，得到粒径为1-200nm的纳米材料； 3、 将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子。
[0072] 4、将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为IHTC的条件下进行加热烘干 5、 将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1:1000的重量比压成粉饼，所 述铝粉选用牌号为1080铝合金制成的铝粉，纯度彡99.99%; 6、 将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金，所述电磁搅拌炉的温度为700 °C，搅拌时间为5小时； 7、 将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭。
[0073]二、将稀土错中间合金锭与纯度彡99 %的错锭按重量比1:10加入恪炼炉中，进行 熔炼，得到坯料； 三、将熔炼后的坯料依次进行精炼扒渣、晶粒细化、除气除渣、过滤处理，乳制得到厚度 为0.2mm的错板材还料； 四、 将铝板材坯料放入哈兹莱特铸乳机内，在惰性气体保护气氛下，连铸后连乳； 五、 将铝板材坯料进行连续冷乳，无退火处理、得到初产品； 六、 将初产品进行精乳，得到铝箱。
[0074] 实施例3 一、制备稀土错中间合金Ι?: 1、 将铕的碳酸盐加入1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐内进行分散，铕和1-丁 基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐的重量比为1:1，反应温度为100°C，并通入二氧化碳， 得到沉淀物和离子液体B，生成的气体被导入碱石灰吸收槽内，被碱石灰吸收做化肥； 2、 将沉淀物和离子液体B放入金刚石研磨机内进行研磨，研磨3小时，得到粒径为1-200nm的纳米材料； 3、 将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子。
[0075] 4、将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为115°C的条件下进行加热烘干 5、 将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1:1100的重量比压成粉饼，所 述铝粉选用牌号为1050铝合金制成的铝粉，纯度彡99.99%; 6、 将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金，所述电磁搅拌炉的温度为750 °C，搅拌时间为5小时； 7、 将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭。
[0076]二、将稀土错中间合金锭与纯度彡99 %的错锭按重量比1:10加入恪炼炉中，进行 熔炼，得到坯料； 三、 将熔炼后的坯料依次进行精炼扒渣、晶粒细化、除气除渣、过滤处理，乳制得到厚度 为0.3mm的错板材还料； 四、 将铝板材坯料放入哈兹莱特铸乳机内，在惰性气体保护气氛下，连铸后连乳； 五、 将铝板材坯料进行连续冷乳，无退火处理、得到初产品； 六、 将初产品进行精乳，得到铝箱。
[0077] 实施例4 一、制备稀土错中间合金锭： 1、 将钍的碳酸盐加入1，3-二甲基-2咪唑啉酮内进行分散，钍和1，3-二甲基-2咪唑啉酮 的重量比为1:1，反应温度为l〇〇°C，并通入二氧化碳，得到沉淀物和离子液体B，生成的气体 被导入碱石灰吸收槽内，被碱石灰吸收做化肥； 2、 将沉淀物和离子液体B放入金刚石研磨机内进行研磨，研磨3小时，得到粒径为1-200nm的纳米材料； 3、 将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子。
[0078] 4、将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为120°C的条件下进行加热烘干 5、 将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1:1150的重量比压成粉饼，所 述铝粉选用牌号为1235铝合金制成的铝粉，纯度彡99.99%; 6、 将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金，所述电磁搅拌炉的温度为750 °C，搅拌时间为6小时； 7、 将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭。
[0079]二、将稀土错中间合金锭与纯度多99 %的错锭按重量比1:9加入恪炼炉中，进行恪 炼，得到坯料； 三、 将熔炼后的坯料依次进行精炼扒渣、晶粒细化、除气除渣、过滤处理，乳制得到厚度 为0.4mm的错板材还料； 四、 将铝板材坯料放入哈兹莱特铸乳机内，在惰性气体保护气氛下，连铸后连乳； 五、 将铝板材坯料进行连续冷乳，无退火处理、得到初产品； 六、 将初产品进行精乳，得到铝箱。
[0080] 实施例5 一、制备稀土错中间合金Ι?: 1、 将镱的铵盐加入1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐内进行分散，镱和l-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐的重量比为1:1，反应温度为 11(rc，并通入氨气，得到沉淀 物和离子液体B，生成的气体被导入碱石灰吸收槽内，被碱石灰吸收做化肥； 2、 将沉淀物和离子液体B放入金刚石研磨机内进行研磨，研磨4小时，得到粒径为1-200nm的纳米材料； 3、 将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子。
[0081] 4、将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为130°C的条件下进行加热烘干 5、 将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1: 1200的重量比压成粉饼， 所述铝粉选用牌号为8021的铝合金制成的铝粉，纯度彡99.99%; 6、 将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金，所述电磁搅拌炉的温度为860 °C，搅拌时间为6小时； 7、 将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭。
[0082]二、将稀土铝中间合金锭与纯度彡99 %的铝锭按重量比1: 12加入熔炼炉中，进行 熔炼，得到坯料； 三、 将熔炼后的坯料依次进行精炼扒渣、晶粒细化、除气除渣、过滤处理，乳制得到厚度 为0.5mm的错板材还料； 四、 将铝板材坯料放入哈兹莱特铸乳机内，在惰性气体保护气氛下，连铸后连乳； 五、 将铝板材坯料进行连续冷乳，无退火处理、得到初产品； 六、 将初产品进行精乳，得到铝箱。
[0083]将实施例1-5所得的铝箱作技术检测，其技术参数如下：
综上所述，本发明铝箱的强度高，导热率高，导电率高，力学性能好，耐电化学腐蚀，能 够满足锂离子电池的要求。
[0084]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为 本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种适用于锂离子电池的铝箱的制备方法，其特征在于，包括： 一、 将纯度多99%的稀土元素放入金刚石研磨机内进行研磨，得到粒径为l-200nm的纳 米稀土材料，将纳米稀土材料与纯度多99 %、铜含量低于0.005%的铝粉研磨混合搅拌，按照 1:900-1200的重量比压成粉饼，再将粉饼熔化、浇铸成稀土铝中间合金锭； 二、 将稀土铝中间合金锭与纯度彡99 %的铝锭按重量比1:8-12加入熔炼炉中，进行熔 炼，得到坯料； 三、 将熔炼后的坯料铸乳，得到铝板材坯料； 四、 将铝板材坯料进行连铸连乳； 五、 将铝板材坯料进行连续冷乳，得到初产品； 六、 将初产品进行精乳，得到铝箱。2. 根据权利要求1所述的适用于锂离子电池的铝箱的制备方法，其特征在于，所述步骤 一包括： 1) 将稀土元素加入离子液体A内进行分散，所述稀土元素和离子液体A的重量比为1: 1，反应温度为90-11 (TC，并通入二氧化碳或氨气，得到沉淀物和离子液体B; 2) 将沉淀物和离子液体B放入研磨机内进行研磨，得到粒径为l-200nm的纳米材料； 3) 将纳米材料进行减压蒸馏，萃取得到纳米粒子； 4) 将纳米粒子清洗并加热烘干； 5) 将烘干后的纳米粒子与铝粉进行研磨，混合搅拌，按照1:900-1200的重量比压成粉 饼； 6) 将粉饼在电磁搅拌炉内搅拌，熔化成铝基中间合金； 7) 将铝基中间合金浇铸成稀土铝中间合金锭； 其中，所述稀土元素选用镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的任一 种； 所述稀土元素的纯度彡99.99%; 所述离子液体A选用1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三 氟甲磺酰亚胺盐、1，3_二甲基-2咪唑啉酮、氯化1，3_二(9-甲基蒽）咪唑、1-乙基-3-甲基咪 唑四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的任一种或几种。3. 根据权利要求2所述的适用于锂离子电池的铝箱的制备方法，其特征在于，所述稀土 元素以碳酸盐或者铵盐加入离子液体A内进行分散。4. 根据权利要求2所述的适用于锂离子电池的铝箱的制备方法，其特征在于，所述二氧 化碳或氮气与稀土元素和离子液体A的混合物的摩尔比克分子比为1:1.2。5. 根据权利要求2所述的适用于锂离子电池的铝箱的制备方法，其特征在于，所述离子 液体A选用1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲盐、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基 咪唑六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚 胺盐、1，3_二甲基-2咪唑啉酮、氯化1，3_二(9-甲基蒽）咪唑、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸 盐、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的任一种。6. 根据权利要求1或2所述的适用于锂离子电池的铝箱的制备方法，其特征在于，步骤 5)中，所述铝粉选用牌号为 1060、1070、1080、1050、1145、1235、1089、8011、8079、8021 的铝 合金制成的铝粉； 所述铝粉的纯度多99.99%，铜含量低于0.002%; 所述纳米粒子与铝粉按照1:1000的重量比压成粉饼。7. 根据权利要求2所述的适用于锂离子电池的铝箱的制备方法，其特征在于，所述电磁 搅拌炉的温度为660-860 °C。8. 根据权利要求2所述的适用于锂离子电池的铝箱的制备方法，其特征在于，步骤4) 中，将纳米粒子用去离子水清洗，在温度为100-130°C的条件下进行加热烘干。9. 根据权利要求2所述的适用于锂离子电池的铝箱的制备方法，其特征在于，所述制备 方法还包括： 将步骤1)生成的气体抽入吸收槽内，得到化肥，其中，所述吸收槽为碱石灰。10. -种适用于锂离子电池的铝箱，其特征在于，其由权利要求1-9任一项所述的制备 方法制得。
【文档编号】B21B1/46GK105921516SQ201610290305
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】周伟杰, 刘锴
【申请人】广东金兰新材料有限公司