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一種電池用鋁合金負(fù)極材料及其制備方法與流程

文檔序號:12480277閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種電池用鋁合金負(fù)極材料,其特征在于,由以下質(zhì)量百分比計(jì)的組分組成:0.001%~1%鑭,0.001%~1%鎵,0.001%~1%鎂,0.001%~1%銦,余量為鋁。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池用鋁合金負(fù)極材料,其特征在于,由以下質(zhì)量百分比計(jì)的組分組成: 0.01%~0.1%鑭,0.01%~0.1%鎵,0.01%~0.1%鎂,0.01%~0.1%銦,余量為鋁;優(yōu)選的,鑭0.02%,鎵0.05%,鎂0.05%,銦0.05%,余量為鋁。

3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)所述的一種電池用鋁合金負(fù)極材料,其特征在于:所述鋁、鑭、鎵、鎂和銦的純度≥99.9%;優(yōu)選的,所述鋁、鑭、鎵、鎂和銦的純度≥99.99%。

4.一種制備如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的鋁合金負(fù)極材料的方法,其特征在于,包括以下步驟:

S1:分別取鋁及合金元素鑭、鎵、鎂、銦,按設(shè)定的成分配比配料;

S2:在保護(hù)條件下,將鋁在高溫容器中熔化,待鋁溶化后,加入合金元素鑭、鎵、鎂、銦,待全部溶化后,攪拌、降溫、靜置、澆筑,得鑄錠;

S3:將S2得到的鑄錠進(jìn)行第一次熱處理,退火溫度為400℃~500℃,保溫時(shí)間為12~24h,冷卻,取出鑄錠;

S4:將S3得到的鑄錠在室溫下進(jìn)行軋制處理,然后將變形的鑄錠在熱處理爐中進(jìn)行第二次熱處理,退火溫度為300℃~350℃,保溫時(shí)間為0.5~1h,冷卻,該步驟可以按同等變形量和熱處理工藝重復(fù)進(jìn)行,直到獲得滿足尺寸規(guī)格的鋁合金負(fù)極板材;

S5:將S4得到的滿足尺寸規(guī)格的鋁合金負(fù)極板材在熱處理爐中進(jìn)行第三次熱處理,退火溫度為100℃~250℃,保溫時(shí)間為1~8h,冷卻,得成品。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金負(fù)極材料的制備方法,其特征在于,S2步驟中合金元素鑭、鎵、鎂、銦的加入順序?yàn)椋合燃尤腓|,待鑭熔化后,按順序加入鎂、銦、鎵。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金負(fù)極材料的制備方法,其特征在于,S2具體步驟為:在氬氣保護(hù)條件下,溫度為720℃~750℃時(shí)將鋁在高純度石墨坩堝中熔化,待鋁熔化后,在鋁熔體中加入鑭,待鑭熔化后,按順序加入鎂、銦、鎵,待合金元素全部溶化后,攪拌、降溫至700℃~720℃,700℃~720℃下靜置10~15min后澆注在金屬鑄鐵模具中,得到鑄錠,所述模具采用循環(huán)水冷卻。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金負(fù)極材料的制備方法,其特征在于:S3步驟中所述冷卻為在室溫的水中進(jìn)行淬火冷卻。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金負(fù)極材料的制備方法,其特征在于:S4步驟中所述冷卻為從熱處理爐中取出后在空氣中冷卻。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金負(fù)極材料的制備方法,其特征在于:S5步驟中所述冷卻為隨熱處理爐冷卻。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金負(fù)極材料的制備方法,其特征在于:S4步驟中軋制時(shí)每道次變形量為5%以內(nèi),當(dāng)累計(jì)總變形量達(dá)到50%~70%時(shí),將變形的鑄錠進(jìn)行第二次熱處理。

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