[發明專利]一種含稀土元素的防爆膜用鋁材及其制造方法

有效

• 申請號: 202010326482.5
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111500899B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 張全成;朱振東;李健;章建華;吳永新;趙豐剛;孫占宇;王鵬;鄭于煉;黃守君
• 申請（專利權）人: 江蘇常鋁鋁業集團股份有限公司;寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張俊范

本發明公開了一種含稀土元素的防爆膜用鋁材，由以下質量百分比組分組成：Fe：1.0～1.4％、Si：≤0.25％、Cu：≤0.1％、Mn：0.4～0.8％、Mg：≤0.5％、RE：0.05～0.07％、其余為Al，其中Fe+Mn≤2.0％，Fe/Si為1.5～4.0。本發明還公開了這種含稀土元素的防爆膜用鋁材的制造方法，在靜置爐加入復合稀土并以Al?RE?B中間合金作為細化劑細化鋁合金組織，在熱軋前進行均勻化熱處理。本發明有效的提高鋰電池用防爆膜的力學性能，保持優良的導電性，細化顯微組織，防爆膜成品屈服強度≥50MPa，同時延伸率可達40％以上，導電率在53.5％IACS以上。

技術領域

本發明涉及一種防爆膜用鋁箔及其制造方法，特別是涉及一種含稀土元素的防爆膜用鋁材及其制造方法。

背景技術

新能源汽車的動力電池組中鋰電池頂蓋一般設有防爆膜結構，以確保電池在多次快速充放電過程中的安全性。防爆膜用鋁材需要承受電池充放電過程中的內壓變化，要求具有一定的屈服強度。同時，防爆膜由沖壓加工而成，需要鋁箔材料成形性優良，具有高延伸率和細小晶粒度。此外，電池用鋁箔產品由于其性能要求的特殊性，對導電性和導熱性亦有較高要求，防爆膜作為確保充放電安全性的關鍵部件，必須具有優異的導熱性，以有效散去電池充放電產生的大量熱量。目前使用較多的為3003系鋁合金牌號制備防爆膜材料，Mn元素為主要添加合金元素，雖然成形性優良，強度高。但較多固溶的Mn元素不僅易造成加工硬化，降低材料延伸率，還對材料的導電、導熱性能有較大損害。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種含稀土元素的防爆膜用鋁材，在保證材料導電性能同時提高屈服強度及延伸率。本發明的另一個目的是提供一種含稀土元素的防爆膜用鋁材的制造方法。

本發明的技術方案是這樣的：一種含稀土元素的防爆膜用鋁材，由以下質量百分比組分組成：Fe：1.0～1.4％、Si：≤0.25％、Cu：≤0.1％、Mn：0.4～0.8％、Mg：≤0.5％、RE：0.05～0.07％、其余為Al，其中Fe+Mn≤2.0％，Fe/Si為1.5～4.0。

優選地，由以下質量百分比組分組成：Fe：1.1～1.3％、Si：≤0.1％、Cu：≤0.05％、Mn：0.45～0.6％、Mg：≤0.1％、RE：0.05～0.07％、其余為Al，其中Fe+Mn≤1.9％，Fe/Si為2.0～3.0。

進一步地，所述防爆膜用鋁箔的屈服強度為63～67MPa，延伸率為40～42％，導電率為53～54％IACS。

一種含稀土元素的防爆膜用鋁材的制造方法，包括以下步驟：(1)冶煉：按照所述合金的組分將各元素的原材料加入熔煉爐中，冶煉得到合金鑄錠，其中在靜置爐中添加復合稀土，在流槽中加入Al-RE-B中間合金作為細化劑細化鋁合金組織；(2)均勻化熱處理：將所述合金鑄錠加熱至為600～630℃，保溫時間為4～7小時；(3)熱軋：銑面后將所述鋁合金鑄錠進行熱軋，得到熱軋坯料；(4)粗軋：將經過熱軋的坯錠置于冷軋機上進行冷粗軋；(5)重卷切邊：對所述粗軋坯料進行重卷切邊；(6)對所述重卷切邊后的鋁箔卷進行冷精軋至鋰電池用鋁箔所需厚度；(7)成品退火：對所述精軋后的鋁箔卷進行成品退火，而后將鋁箔卷分切。

優選地，所述步驟(1)冶煉時熔煉溫度為740～770℃，精煉溫度為725～755℃，鑄造溫度為705～725℃。

優選地，所述步驟(3)熱軋中熱軋坯錠加熱溫度為520～540℃，坯錠加熱到溫后保溫時間為4h～16h，輥道處開軋溫度為500～520℃。

優選地，所述的步驟(4)中冷粗軋板錠的厚度控制為1.4～2.0mm，所述的步驟(6)中冷精軋鋁箔卷的厚度為0.4～1.0mm。

優選地，所述步驟(7)中的成品退火時的溫度為400～460℃，保溫時間為12～14h。

與現有技術相比較，本發明所提供的技術方案的有益效果是：