[发明专利]一种连铸轧制金属带的生产方法

说明书

本发明公开了一种连铸轧制金属带的生产方法，在控制辊组的进料侧加入液态金属，利用设置在控制辊组进料侧的高温区使液态金属保持液态和流动性，利用控制辊组控制液态金属的成型厚度，利用设置在控制辊组出料侧的冷却区使位于传动带上的液态金属冷却定型为金属带。本发明的连铸轧制金属带的生产方法，利用控制辊组控制液态金属的厚度，液态金属在控制辊组和传动带的共同作用下移动至位于控制辊组出料侧的冷却区，经冷却区冷却定型后得到金属带，由于液态金属的流动性高，因此液态金属的厚度可以控制得很薄，当将复合金属带用作储能电极时，可满足使用要求。

技术领域

本发明涉及一种金属带材的生产方法，具体的为一种连铸轧制金属带的生产方法。

背景技术

锂离子电池的负极是由负极活性物质碳材料或非碳材料、粘合剂和添加剂混合制成糊状胶合剂均匀涂抹在铜箔两侧，经干燥、滚压而成。锂离子电池能否成功地制成，关键在于能否制备出可逆地脱/嵌锂离子的负极材料。一般来说，选择一种好的负极材料应遵循以下原则：比能量高；相对锂电极的电极电位低；充放电反应可逆性好；与电解液和粘结剂的兼容性好；比表面积小(10m²/g)，真密度高(2.0g/cm³)；嵌锂过程中尺寸和机械稳定性好；资源丰富，价格低廉；在空气中稳定、无毒副作用。目前，已实际用于锂离子电池的负极材料一般都是碳素材料，如石墨、软碳(如焦炭等)、硬碳等。传统的碳素材料虽然在一定程度上能够满足锂离子电池负极的使用要求，但存在能量密度低和重量重等缺陷。

金属锂具有高的容量(理论3860mAh/g)，低的密度(0.59g/cm³)，低的电化学势(-3.04Vvs.标准氢电极)，因此以金属锂作为负极的金属锂二次电池与石墨负极的锂离子电池相比具有电压高能量密度高的优异性能。为了满足锂电池高倍率放电的需求，需采用适用于高倍率放电的超薄正极，因此，与正极容量匹配的金属锂负极也需超薄化。但市售电池级金属锂普遍较厚，仅少量厂家可提供50-100μm、宽度仅为10-50mm的金属锂，且金属锂表面状态较差，与导电基材覆合难度大，覆合强度较低。

现有的锂带生产工艺一般采用挤压成型，如公开号为CN204564801U、CN101497088B的中国专利公开的锂带生产工艺中，最薄可以做到几十微米的厚度。当较厚的金属锂带应用于金属锂电池中，负极容量远远过量于正极容量，这样就造成了负极金属锂的浪费，同时也增加了电池的体积和重量，降低了电池的体积和质量能量密度，不利于金属锂电池极限能量密度的提升。另外，公开号为CN105489845A的中国专利提出了基于PVD的方法制备薄层金属锂基负极，该方法可以制备出较薄厚度的金属锂，但是该方法无法大面积大批量连续生产。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种连铸轧制金属带的生产方法，能够精确控制金属带的生产厚度，即金属带的厚度可以更薄，以满足储能电极等场景的使用要求。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种连铸轧制金属带的生产方法，在控制辊组的进料侧加入液态金属，利用设置在控制辊组进料侧的高温区使液态金属保持液态和流动性，利用控制辊组控制液态金属的成型厚度，利用设置在控制辊组出料侧的冷却区使位于传动带上的液态金属冷却定型为金属带。

进一步，控制辊组包括位于传动带上方的上控制辊和位于传动带下方的下控制辊；将上控制辊与下控制辊之间在竖直方向上的间距设为等于所述传动带的厚度以及所述金属带的预设厚度之和；设置下控制辊的最高点与第一传动辊、第二传动辊的最高点平齐，使传动带位于水平面上；在控制辊组的进料侧设置溢流控制板，使溢流控制板的溢流高度与上控制辊的最低点平齐。