[發(fā)明專利]一種汽車動力電池外殼的制造工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110286154.8
• 申請日: 2011-09-24
• 公開（公告）號: CN102354732A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李其真
• 申請（專利權(quán)）人: 李其真
• 主分類號: H01M2/10
• 分類號: H01M2/10;C22C21/00
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務(wù)所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池外殼制造工藝的技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種汽車動力電池外殼的制造工藝。

背景技術(shù)

環(huán)境污染和能源危機已引起世界各國的廣泛關(guān)注。目前，汽車大約消耗原油產(chǎn)量的45%，并釋放出大量的溫室氣體CO2?，汽車尾氣中還含有其他污染氣體如SO2?和NOX。開發(fā)電動汽車（EV），已成為世界各國共同認(rèn)可的急切任務(wù)，很多汽車制造廠商、電池制造廠商、化學(xué)試劑公司何各國的政府北門已投入大量資金和人力，加速EV的研發(fā)。

在現(xiàn)有使用的電池中，鋰離子電池的容量密度和能量密度較高，被公認(rèn)為最有希望的動力電池；但鋰離子電池本身還存在一些技術(shù)瓶頸，使其在汽車中廣泛使用受到限制。這些技術(shù)瓶頸包括：成本高、壽命有限（一般要求10～15a）、低溫（-20～-30℃）性能不好和電池本身的安全隱患。

鋰電池在我國的生產(chǎn)已近十年，最初其外殼材料為不銹鋼，直到最近幾年才逐步改用鋁合金。較之不銹鋼，鋁合金具有較好的可延展性等機械性能，通過拉深變形較易加工出一端封底的扁平方形容器，更重要的是其質(zhì)量輕，良好的抗腐蝕性、適宜的強度、高散熱性、回收再生性能、防爆性能好等特點，各相關(guān)科研單位、生產(chǎn)企業(yè)都爭先研究和生產(chǎn)鋁合金電池外殼，礙于生產(chǎn)經(jīng)驗和工藝的不足，生產(chǎn)出一個完整的鋁合金電池外殼，不僅所需設(shè)備、人力多，產(chǎn)量也受到限制。其沖制工序多，沖制、變薄拉深工藝復(fù)雜，而沖壓、變薄拉深性能的好壞與材料性能及成型工藝有關(guān)，材料的性能是變形成功與否的一項非常重要因素之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種汽車動力電池外殼的制造工藝，通過該工藝生產(chǎn)出具有優(yōu)異的耐腐蝕性與良好的高溫蠕變性能、優(yōu)良的沖壓－變薄拉深加工性及激光焊接性，適合用于方形、盒形鋰離子電池殼體。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種汽車動力電池外殼的制造工藝，該工藝的主要步驟是：

步驟一、制造汽車動力電池外殼用的鋁合金；該鋁合金是按以下重量百分比配比組成：0.10％＜Si＜0.60％，0.40％＜Fe＜0.70％，0.05％＜Cu＜0.20％，Mg＜0.05％，1.05％＜Mn＜1.25％，0.15％＜RE＜0.40％，0.05＜Ti＜0.1，其他元素每種至多為0.05％，且總量至多為?0.15％，余量為鋁；

步驟二、首先將步驟一中配比得來的鋁合金經(jīng)熔煉后鑄造成坯錠，然后再將該坯錠依次經(jīng)過均勻化、熱擠壓、熱處理、沖制拉深四個工序加工后，制成汽車動力電池外殼。

本發(fā)明通過加入一定量的混合稀土，可作為精煉劑對熔體具有除氣的作用，大大減少組織中的針孔率；稀土的加入還可降低鋁合金中雜質(zhì)的含量，加強了合金化程度，使合金組織致密；在鋁合金熔體中加入適量稀土對鋁合金鑄態(tài)組織具有變質(zhì)作用，能與Fe和Si等合金元素形成過渡性化合物REFe₂和RESi等，有效控制過剩元素的固溶度。隨著稀土元素加入量的增加，鋁合金的強度、塑性均有所提高。這主要得益于稀土元素對合金組織的改善以及彌散的稀土化合物強烈的沉淀強化效應(yīng)等。添加稀土元素可以導(dǎo)致合金斷裂過程中裂紋萌生位置與擴展途徑發(fā)生改變，有利于合金的韌化。同時鋁合金中隨稀土含量的增加，抗拉強度、硬度提高，而延伸率略有下降。由此可見，伴隨稀土的加入，合金的機械性能大有改善。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。

本實施例采用傳統(tǒng)的冶煉工藝制備鋁合金，具體分兩步：首先以純Al（純度達到99.70%）、混合稀土La-Y為原料，在中空感應(yīng)電爐中進行熔煉，鐵模鑄造制備Al-10RE中間合金；然后將純Al放入熔煉爐進行熔煉，熔煉溫度為750℃，等到純Al完全溶化后，往熔體中加入錳劑（75%）、鐵劑（75%），充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅偌尤階l-10RE中間合金，攪拌均勻，向熔體中通入惰性氣體精煉除氣、扒渣，最后進行澆鑄，采用半連續(xù)鑄造法制成稀土鋁合金圓鑄錠，再經(jīng)均勻化、熱擠壓、熱處理、鋸切、沖制拉深制成汽車動力電池鋁合金外殼。以下為幾個較佳實施例配方：

合金配方如下(重量百分比)