[發(fā)明專利]一種鋰離子電池鋁合金防爆片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210588556.8
• 申請(qǐng)日: 2012-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN103898379A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張會(huì);陳蘇里
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C21/08
• 分類號(hào): C22C21/08;H01M2/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池的鋁合金防爆片。

背景技術(shù)

鋰離子電池的安全性能是衡量動(dòng)力電池性能的關(guān)鍵指標(biāo)，而防爆片作為保證鋁殼單體電池安全性的關(guān)鍵部件，其力學(xué)性能的穩(wěn)定性至關(guān)重要。要求防爆片具有良好的耐腐蝕性、焊接性能以及穩(wěn)定的爆破壓力。

現(xiàn)有技術(shù)中的鋰離子電池防爆片，其采用的材料有鋁錳合金或鋁鎂合金。但是，鋁錳合金中含有AlFeMn相，由于其相態(tài)的不均勻，且AlFeMn相位雜質(zhì)相，爆破壓力的穩(wěn)定性較差；鋁鎂合金在焊接過后，軟化較快，爆破壓力較難控制。

另外，在后期的焊接過程中，由于焊接余熱對(duì)基材的影響，導(dǎo)致鋁合金發(fā)生再結(jié)晶，加工硬度降低，最終導(dǎo)致的結(jié)果是防爆片的起爆壓力的不穩(wěn)定，不能控制在要求的范圍內(nèi)。

因此，為了保證鋰離子電池的安全性能，需要開發(fā)一種起爆壓力穩(wěn)定的鋰離子電池防爆片。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決目前鋰離子電池用的鋁合金防爆片存在起爆壓力不穩(wěn)定的技術(shù)問題，提供一種起爆壓力穩(wěn)定的鋰離子電池鋁合金防爆片。

本發(fā)明提供了一種鋰離子電池鋁合金防爆片，以鋰離子電池鋁合金防爆片的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，具有Mg為1.01~1.05wt%，Mn為0.43~0.45wt%，稀土元素為0.1~0.56wt%，剩余部分由鋁和雜質(zhì)構(gòu)成，并且，作為雜質(zhì)的Si為0.015~0.02wt%。

同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種上述鋰離子電池防爆片的制備方法，包括以下步驟：

S1、板材制備：按上述配比稱取原料，經(jīng)熔鑄、均勻化退火、鋸切、銑面、加熱、熱軋、冷軋、預(yù)剪切、退火、矯直以及剪切工序，值得板材；

S2、沖壓成型：取步驟S1中制備的板材，經(jīng)裁切、拉伸以及沖壓制得帶有壓痕的防爆片坯件；

S3、取步驟S2制備的防爆片坯件，經(jīng)熱處理，制得成品防爆片。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，在鋁合金中加入了稀土元素，其雜質(zhì)相為鋁稀土相，其相比較均勻，釘扎位錯(cuò)，能夠一定程度上防止防爆片上裂紋的產(chǎn)生，因此，制得的鋰離子電池鋁合金防爆片起爆壓力穩(wěn)定，能保證鋰離子電池的安全性能。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種鋰離子電池鋁合金防爆片，以鋰離子電池鋁合金防爆片的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，該鋰離子電池鋁合金防爆片具有1.01~1.05wt%的Mg，0.43~0.45wt%的Mn，0.1~0.5wt%的稀土元素，剩余部分由鋁和雜質(zhì)構(gòu)成，并且，作為雜質(zhì)的Si為0.015~0.02wt%。

上述成分為5系鋁合金里都含有的組分，其中，Mn在熔鑄過程中起到調(diào)質(zhì)及提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的作用。

上述稀土元素為鈧、釔或鑭系稀土元素的一種或幾種。其中，鈧、釔和鑭能夠細(xì)化鋁合金的晶粒，使成分更加均勻化，增加強(qiáng)度，因此，上述稀土元素優(yōu)選鈧、釔和鑭的一種或幾種。

雜質(zhì)中還包括鉻、銅和鎳，其總含量控制在0.1wt%~0.2wt%。

本發(fā)明還提供了一種鋰離子電池鋁合金防爆片的制備方法，包括以下步驟：

S1、板材制備：按權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)的配比稱取原料，經(jīng)熔鑄、均勻化退火、鋸切、銑面、加熱、熱軋、冷軋、預(yù)剪切、退火、矯直、剪切工序，制得板材；

S2、沖壓成型：取步驟S1中制備的板材，經(jīng)裁切、拉伸以及沖壓制得帶有壓痕的防爆片坯件；

S3、取步驟S2制備的防爆片坯件，經(jīng)熱處理，制得成品防爆片。

在本發(fā)明中，步驟S1中的熔鑄采用的是超聲波—?dú)鍤鈹嚢鑿?fù)合精煉技術(shù)，能夠有效的降低鋁合金的含氣量及夾雜物的含量。

在步驟S2中，進(jìn)行沖壓操作的同時(shí)，檢測(cè)切口的厚度，保證沖壓切口尺寸深度的一致性，防止沖壓切口深度的不同引起防爆片的起爆壓力變得不穩(wěn)定。

步驟S3中，熱處理所使用的技術(shù)為激光局部熱處理技術(shù)。具體過程如下：取沖壓成型的防爆片，將激光束掃描至防爆片壓痕處，其紅外能量被防爆片表面吸收使其溫度升高，隨著激光束離開防爆片，其表面的熱量迅速向內(nèi)部傳遞而形成較高的冷卻速度。

上述激光局部熱處理將防爆片坯件表面溫度升高至350~400℃。

步驟S2中，沖壓操作時(shí)的壓延率優(yōu)選75%~83%。

上述退火條件優(yōu)選300~350℃。退火時(shí)間優(yōu)選30~35min。