[發明專利]一種新能源動力電池殼用鋁及鋁合金板帶材的生產方法

有效

• 申請號: 202010025689.9
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111074110B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 邢俊杰;朱勇;姜小龍;陳君;趙陽磊;龐富偉
• 申請（專利權）人: 廣西百礦潤泰鋁業有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/02;C22F1/04;C21D9/52;B22D11/00;H01M50/119;B21B1/46;B21B3/00;B21B27/02;B21B37/58;B21B37/74;B21B45/02
• 代理公司: 南寧東智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45117
• 代理人: 巢雄輝;裴康明

本發明提供了一種新能源動力電池殼用鋁及鋁合金板帶材的生產方法，包括以下步驟：鋁熔體制備、連鑄連軋、均勻化退火、冷軋、中間退火或成品退火，可用于新能源動力電池殼用3003合金板帶材“O”、“H12”和“H14”狀態產品的生產，且獲得的產品能有效提高材料的強度和屈強比。

技術領域

本發明涉及鋁合金鑄造技術領域，尤其是一種新能源動力電池殼用鋁及鋁合金板帶材的生產方法。

背景技術

隨著新能源動力電池技術的發展，無論是電動汽車續航里程需求，還是國家新能源補貼政策要求，都對新能源動力電池的比能量提出了更高的要求。在不改變單體電池外尺寸前提下，增加內部有效物質比例是提高電池比能量最為直接有效的方法之一。這就要求殼體壁厚減薄來增加內部空間，并且需提高材料的強度、剛度來防止殼體因減薄而帶來的變形。目前市場廣泛使用3003合金制造動力電池的殼體，該合金成形性能較好，但強度較低，殼體壁厚太薄的話無法滿足殼體強度及剛度的要求。因此，采用強度更高的鋁合金材料制造新能源動力電池殼成為必然的發展趨勢。

2017年國家質檢總局、國家標準委發布了動力電池結構件的標準--《新能源動力電池殼及蓋用鋁及鋁合金板、帶材（GB/T33824-2017）》，與2017年12月1日起正式實施。標準中將3003合金及其“O”、“H12”和“H14”狀態列為動力電池殼體的常用合金及狀態。這進一步說明隨著新能源動力電池技術的成熟以及產品的進步和多樣性，對新能源動力電池殼用鋁及鋁合金從單純的追求深沖性能，演化為在保證深沖性能的前提下提高屈強比，滿足不同類型新能源電池殼產品的性能要求。

采用3003合金制備動力電池殼用鋁及鋁合金板、帶材已有相關的研究和報道，授權公告號為CN105714155B的 發明專利“一種動力電池殼用鋁板、鋁帶及其生產方法”（專利權人：河南明泰鋁業），授權公告號為CN106811628B的發明專利“一種鑄軋法生產動力電池外殼用鋁帶”（專利權人：江蘇鼎勝新能源材料股份有限公司），分別從熱軋技術和鑄軋技術領域闡述了采用3003合金制備“O”狀態動力電池殼用鋁及鋁合金板、帶材的方法。但目前行業內尚未有關于采用3003合金制備“H12”和“H14”狀態動力電池殼用鋁及鋁合金板、帶材方法的報道。同時上述技術也具有一定的缺陷：采用熱軋技術生產3003合金動力電池殼用鋁及鋁合金板、帶材工序復雜，生產成本高；采用鑄軋技術生產3003合金動力電池殼用鋁及鋁合金板、帶材對鑄軋生產工序要求嚴格，且成品沖制拉伸成型制耳率高，難以滿足規模化的電池外殼工序生產。

發明內容

本發明提供了一種新能源動力電池殼用鋁及鋁合金板帶材的生產方法，可用于新能源動力電池殼用3003合金板帶材“O”、“H12”和“H14”狀態產品的生產，且獲得的產品能有效提高材料的強度和屈強比。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種新能源動力電池殼用鋁及鋁合金板帶材的生產方法，包括以下步驟：

S1. 制備鋁熔體：熔煉，控制鋁熔體中各組分的質量百分比：Si0.08~0.12%，Fe0.35~0.40%，Cu0.10~0.15%，Mn1.00~1.10%，Ti0.015~0.025%，余量為Al；

S2.將步驟S1所得的鋁熔體注入連鑄機的鑄嘴，鋁熔體等量、勻速的注入兩根相向旋轉的鋼帶內，兩根鋼帶外側與循環冷卻水相連接，鋁熔體經連鑄冷卻獲得板坯，連鑄時控制連鑄機前箱鋁熔體的溫度為680~700℃，連鑄速度為6~9m/min，連鑄的板坯厚度為18~20mm，且控制鑄造機出口鑄坯溫度≤560℃；

板坯直接進入三連軋機進行連軋，只采用三連軋機的第一機架進行軋制，第一道次的加工率控制在60~70%，軋制入口溫度控制在420~520℃，出口溫度控制在360~420℃；卷取溫度控制在≧300℃。連軋過程均采用乳化液進行潤滑和冷卻，乳液壓力控制在0.4~0.6Mpa，乳液濃度為3.5~4.5wt%；經第一道次加工制備獲得厚度為5~7mm鋁卷；