[發明專利]一種新能源動力電池殼用鋁合金及生產工藝

在審

• 申請號: 202210714111.3
• 申請日: 2022-06-22
• 公開（公告）號: CN115323222A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 高龍;劉前換;張維;尹爽;劉艷麗;沈兆安
• 申請（專利權）人: 浙江桐昆新材料研究院有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/04;C21D9/00;B22D11/06
• 代理公司: 杭州派登特知識產權代理事務所(普通合伙) 33378
• 代理人: 杜坤

本發明涉及一種新能源動力電池殼用鋁合金及生產工藝。按照質量百分比，所述鋁合金包括中間合金和鋁錠：所述中間合金包括Fe：0.4％～0.7％，Si：0.2％～0.3％，Mn：1.0％～1.2％，Cu：0.05％～0.1％；Mg：0.01％～0.02％；Ti：0.01～0.04％；制備步驟包括：S1熔煉；S2導爐精煉；S3在線除氣及過濾；S4鑄軋；S5后處理。本發明通過對合金成分的配比控制、精煉及鑄軋參數設計，獲得新能源動力電池殼用的合金板坯卷，然后經均勻化熱處理、壓延、中間熱處理、壓延工序，獲得沖制成型性好，強度更高的合金板材，大大提高了產品質量并且節約了成本。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，具體涉及一種新能源動力電池殼用鋁合金及生產工藝。

背景技術

隨著新能源汽車的不斷發展，大規格動力電池殼需求增量明顯，3003鋁合金以其易成型、優良的綜合機械加工性能、良好的抗蝕性、比重輕強度適中，抗爆破能力強而廣泛應用。但3003鋁合金強度較低，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。

采用3003鋁合金制備H14狀態動力電池殼用鋁及鋁合金板、帶材方法已有相關的研究和報道，授權公告號為CN111074110B的發明專利“一種新能源動力電池殼用鋁及鋁合金板帶材的生產方法”，從連鑄連軋技術領域闡述了采用3003 鋁合金制備H14狀態動力電池殼用鋁及鋁合金板、帶材的方法。采用連鑄連軋技術生產3003鋁合金制備H14動力電池殼用鋁及鋁合金板、帶材工序雖然較熱軋的工序有所縮短，但生產工序仍相對復雜，因此針對上述問題，本發明進行創新改進。

發明內容

為克服現有技術的上述缺陷，本發明提出一種方法簡便，產品質量提升且節約成本的新能源動力電池殼用鋁合金及生產工藝。

本發明的具體實施方案如下：

本申請提供了一種新能源動力電池殼用鋁合金，其特征在于，按照質量百分比，所述鋁合金包括中間合金和鋁錠：所述中間合金包括Fe：0.4％～0.7％， Si：0.2％～0.3％，Mn：1.0％～1.2％，Cu：0.05％～0.1％，Mg：0.01％～0.02％，Ti：0.01％～0.04％。

優選為：所述Fe/Si元素含量比為2.5～3.5:1。

優選為：鋁合金的制備工藝包括如下步驟：

S1熔煉：將鋁錠與廢料按原料配比計算量投入熔煉爐中，熔融后得到鋁熔體，控制鋁熔體溫度為710～740℃，繼續將中間合金按原料配比計算量加入，然后經噴氣管向每噸鋁熔體中加入1～2g的精煉劑，進行噴粉精煉，精煉溫度為735～755℃，精煉時間為25～30min，精煉扒渣處理后，再取樣分析合金熔液成分，根據分析結果計算并補加中間合金；

S2導爐精煉：將上述鋁熔體導入保溫爐內，然后經噴氣管向每噸鋁熔體中加入0.5～1g的精煉劑，開啟電磁攪拌器攪拌，經3次以上精煉處理獲得純凈鋁熔體；

S3在線除氣、過濾：將上述鋁熔體靜置30～60min后，經在線除氣及過濾，并在流槽內持續逆向加入鋁鈦硼絲，進行晶粒細化；

S4鑄軋：將鋁熔體引入除氣箱并經過濾箱進行過濾，經流槽至前箱，經鑄咀分流進入鑄軋區并通過旋轉軋輥軋制獲得鋁板坯卷；

S5后處理：將鋁板坯卷分別進行均勻化熱處理、壓延、中間熱處理和壓延后得到電池殼用鋁合金。

優選為：所述S1中鋁錠與廢料質量比為1～1.5:1。

優選為：所述S1和S2中精煉劑為以氯化鈉、氯化鉀、冰晶石和氟化鈣為主要成分組成的復合精煉劑。

優選為：所述S1中的噴粉精煉所用氣體為氮氣和氯氣的混合氣體。