CN105714155A - 一种动力电池壳用铝板、铝带及其生产方法 - Google Patents

一种动力电池壳用铝板、铝带及其生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105714155A
CN105714155A CN201510964881.3A CN201510964881A CN105714155A CN 105714155 A CN105714155 A CN 105714155A CN 201510964881 A CN201510964881 A CN 201510964881A CN 105714155 A CN105714155 A CN 105714155A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminium alloy
aluminium
temperature
battery case
power battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510964881.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105714155B (zh
Inventor
贺延坡
李国锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HENAN MINGTAI ALUMINUM INDUSTRY Co Ltd
Original Assignee
HENAN MINGTAI ALUMINUM INDUSTRY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HENAN MINGTAI ALUMINUM INDUSTRY Co Ltd filed Critical HENAN MINGTAI ALUMINUM INDUSTRY Co Ltd
Priority to CN201510964881.3A priority Critical patent/CN105714155B/zh
Publication of CN105714155A publication Critical patent/CN105714155A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105714155B publication Critical patent/CN105714155B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/06—Making non-ferrous alloys with the use of special agents for refining or deoxidising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

本发明涉及一种动力电池壳用铝板、铝带及其生产方法，本发明通过控制铝合金中Si、Fe、Cu、Mn、Zn、Ti的百分含量，以增加有用成分、降低有害成分；并在生产过程的熔炼工段采用大型永磁搅拌设备，铸造过程采用自动调速系统的铸造机，均匀热处理采用分段均热、严控铝合金铸锭温度，热粗轧11道次，成品退火工段使用电退火炉；在整个生产阶段，严控铝合金温度，防止材料在生产过程中出现晶粒粗大现象，制成的铝板、铝带具有良好的深冲拉伸性能。

Description

一种动力电池壳用铝板、铝带及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种铝合金及其生产方法，特别是涉及一种动力电池壳用铝板、铝带及其生产方法。
背景技术
随着科技的进展，人民生活水平提高以及国家大力提倡绿色环保出行，电动汽车、摩托车等适用电瓶驱动的车辆成爆发式增长，带动电池用深冲铝板、铝带需求大幅增加。动力电池是新能源电动汽车的核心部件之一，电池封装工艺在动力电池制作过程中非常重要，良好的电池封装决定了电池的使用安全性及寿命，因此，选择一种优良的电池壳体材料，并根据壳体材料特性选择最优封装工艺，对电池使用的安全性及使用寿命显得尤为重要。动力电池壳用材料对材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率、抗冲击性能以及导热散热性都有一定的要求。因铝合金做成的电池外壳具有抗冲击、不易破裂和泄露并能满足动力电池外壳对强度和刚性的要求，且铝合金密度小、质量轻能减轻电池重量、提高电池能量密度，使电池工作稳定，间接减轻整车质量，增加车辆续航能力。
电动汽车动力电池铝盒一般采用3003铝合金材料，该材料具有易加工成型、耐高温、耐腐蚀、以及良好的传热性和导热性；用于生产电池壳体(除盒盖外)可一次拉伸成型，省去了盒底焊接工艺。3003铝合金属于铝-锰合金，铝和锰的沸点温度相差不大，在进行焊接时不会出现因金属元素烧损而导致的焊缝质量下降等问题。但采用普通3003标准铝合金的配方和生产方法制成的铝板、铝带常存在组织不均匀、晶粒粗大，造成产品深冲拉伸性能较差，很难满足电动汽车动力电池壳的生产要求。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供了一种动力电池壳用铝板、铝带及其生产方法。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种动力电池壳用铝板、铝带，其化学成份的质量百分数为：硅0.1～0.15％，铁0.45～0.5％，铜0.09～0.12％，锰1.05～1.15％，锌＜0.05％，钛0.04～0.05％，杂质元素合计≤0.10％，其余为Al。
一种动力电池壳用铝板、铝带的生产方法，包括以下步骤：
(1)熔炼：向熔化炉中加入16～20吨的纯铝锭和20～24吨的3系铝合金废料，熔炼6～8小时得到溶体温度720～750℃铝合金熔液基体；扒出铝合金熔液表面的浮渣，取样分析铝合金熔液基体的化学成份，对比动力电池壳用铝板、铝带化学成份要求，向铝合金熔液基体中加入铝合金添加剂，使用大型永磁搅拌设备搅拌，得到合金元素均匀分布的铝合金熔液；
(2)铝合金熔体精炼：向铝合金熔体中通入氩氯混合气进行一次精炼，精炼温度控制在730～740℃，精炼时间为20分钟，取样、分析铝合金熔液化学成份，对比动力电池壳用铝板、铝带化学成份要求，向铝合金熔液基体中加入铝合金添加剂，微调，使其达到成份要求范围；向铝合金熔液中通入氩氯混合气进行二次精炼，精炼温度控制在720～730℃，精炼时间30分钟，扒渣，静置；
(3)铸造：铸造温度控制在700～720℃，铸造速度控制在50～55mm/min；
(4)铣面：将步骤(3)处理后铝合金铸锭切头切尾，铣面，大面单侧铣面量≥15mm；铣面后铸锭表面光滑，无明显刀纹，铣面后厚度为610±1mm；
(5)均匀热处理：将步骤(4)处理后的铝合金铸锭在均热炉中分两个阶段进行均匀热处理，第一阶段的铝合金铸锭温度控制在590～595℃，保温14小时；第二阶段的铝合金铸锭温度控制在540～550℃，保温4小时；铝合金铸锭出炉温度控制为515～530℃；
(6)热轧：将步骤(5)处理后的铝合金铸锭进行热粗轧11道次，粗轧至厚度为32mm，粗轧后温度控制在420～450℃；将粗轧后的铝合金铸锭进行3次精扎至厚度为6mm，精轧后铝合金卷坯温度控制在300～320℃，在热轧过程中使用乳化液润滑和冷却铝合金铸锭；
(7)冷轧：将步骤(6)处理后的铝合金卷坯冷轧至成品，成品厚度为1.0～2.0mm；
(8)退火：将步骤(7)处理后的铝合金成品进行退火处理；
(9)精整和包装：将步骤(8)处理后的铝合金进行精整处理和包装入库。
进一步，步骤(1)中，在熔化过程中，使用大型永磁搅拌设备进行充分搅拌。
进一步，步骤(1)和步骤(2)中，铝合金添加剂包括钛添加剂、铁添加剂、锰添加剂、铜添加剂，钛添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、铁添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、锰添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、铜添加剂中钛的百分含量要求为75±2％。
进一步，步骤(2)中，氩氯混合气中氩气和氯气的比例为10:1。
进一步，步骤(2)中，采用快速光谱分析仪分析铝合金熔液的成份。
进一步，步骤(3)中，铸造过程所用的铸造机，采用自动调速系统。
进一步，步骤(6)中，在热轧过程中使用乳化液润滑和冷却铝合金铸锭；热粗轧乳液压力控制在0.3±0.05MPa，浓度为4～5％；热精轧乳液压力为0.3～0.5MPa，浓度为4～5％。
进一步，步骤(8)中，退火工段采用电退火炉，炉气初始定温550℃，待铝合金卷温度达到350℃后，炉气定温改为500℃，并保温1小时，出炉铝合金卷的温度控制在360～370℃。
本发明的积极效果
(1)本发明的动力电池壳用铝板、铝带的成份，与3003铝合金相比，主要减少了Si、Fe的含量(因Si属于杂质元素，在铝合金中以游离态存在，且能明显减低铝合金塑性；Fe属于有害杂质)，且降低这两种金属的含量，原材料成本每吨降低16.64元；此外，Mn在铝合金中形成MnAl6的弥散质点，能防止再结晶的粗大化，Mn也可与有害元素Fe形成Al3FeMn，使Fe的化合物形态从针状变为块状，改善合金的韧性，本发明中Mn占1.05～1.15％是材料性能和生产成本的最优范围；新加入的Ti可细化铝合金铸造晶粒，提升成品材料的延伸率。
(2)本发明的动力电池壳用铝板、铝带主要成分是Al和Mn，属于Al-Mn系合金，生产过程中，Si、Fe、Cu、Zn、Ti的成份微量，Al、Mn属于主要合金元素。传统的熔炼配料采用人工搅拌和机械搅拌，此法容易搅拌不彻底，造成合金元素分布不均匀；并且人工搅拌和机械搅拌均属于接触式搅拌，使用的工具易对熔炼的铝液造成二次污染。本发明使用大型永磁搅拌系统，属于非接触性搅拌，搅拌装置在炉子底部，依靠电磁力对铝熔液进行搅拌，搅拌无死角，一方面节省人力、物力，避免铝熔液二次污染，另一方面使加入的合金元素均匀分布在铝熔体中，避免合金元素形成聚集，进而影响成品的深冲拉伸性能。
(3)本发明的铝合金中Mn相对含量较高，在铸锭工段对铸锭速度的稳定性要求较高，传统的铸锭设备，铸锭速度不稳定，易造成铸锭内部组织结晶不均匀，以及Mn的偏析、聚集，进而造成退火阶段晶粒粗大；本发明使用的铸造机采用自动调速系统，结合铸造监控系统，自动调整铸造速度，并能根据铸锭冷却强度、冷却水温度自动调节铸锭速度，整个铸锭阶段速度均匀稳定，减少了Mn偏析、聚集。
(4)本发明粗轧是11道次，普通3003合金多采用19道次粗轧，19道次的单道次压下量小，轧制力量小，轧制过程中对铸锭内部组织晶粒破碎不彻底；本发明采用11道次粗轧，单道次压下量大，轧制力量大，能有效的破碎铸锭内部组织晶粒，且在热粗轧和热精轧阶段严格控制温度范围，严控终轧温度，终轧温度在合金再结晶温度以上，防止铸锭局部合金元素晶内偏析、聚集，使卷坯内部组织晶粒回复再结晶，有利于后工序对内部组织晶粒的控制，有利于成品铝板、铝带深冲拉伸。
(5)本发明的成品退火工段使用电退火炉，炉气初始定温550℃，待铝合金卷温度达到350℃后，炉气定温改为500℃，并保温1小时，出炉铝合金卷的温度控制在360～370℃。通过提高炉气温度，提高金属温度升温速度，缩短退火时间；并且严格控制金属温度，防止材料因温度过高形成晶粒粗大，影响成品铝板、铝带深冲拉伸性能。
(6)本发明制成的铝板、铝带，其0状态时的室温抗拉强度为105～120MPa(成品材料厚度1.0mm)，屈服强度为60～70MPa，延伸率δ(定标距A50，％)为30～35；标准的3003铝合金，其0状态时的室温抗拉强度为95～135MPa，屈服强度为≥35Mpa，延伸率δ(定标距A50)为17～20。动力电池壳铝板、铝带要求材料有良好的深冲拉伸性能，即抗拉强度和屈服强度要小，延伸率要高，采用本发明生产的铝板、铝带抗拉强度降低了10～15MPa，屈服强度降低了10～20MPa，主要力学参数延伸率δ(定标距A50，％)增加了13～15(约为3003系铝合金的1.75倍)，产品的力学性能得到明显改观。
具体实施方式
下面结合一些具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1
一种动力电池壳用铝板、铝带，其化学成分的质量百分数为：成分含有Si0.1％，Fe0.45％，Cu0.09％，Mn1.05％，Zn0.04％，Ti0.04％，杂质元素合计≤0.10％，其余为Al。
一种动力电池壳用铝板、铝带的生产方法，包括以下步骤：
(1)熔炼：向熔化炉中加入16吨的纯铝锭和24吨的3系铝合金废料，熔炼6小时得到溶体温度720～750℃铝合金熔液基体；扒出铝合金熔液表面的浮渣，取样分析铝合金熔液基体的化学成份，对比动力电池壳用铝板、铝带化学成份要求，向铝合金熔液基体中加入铝合金添加剂：钛添加剂15Kg、铁添加剂20Kg、锰添加剂200Kg、铜添加剂10Kg，使用大型永磁搅拌设备进行搅拌，得到合金元素均匀分布的铝合金熔液；
(2)铝合金熔体精炼：向铝合金熔体中通入氩氯混合气进行一次精炼，精炼温度控制在730～740℃，精炼时间为20分钟，取样、分析铝合金熔液化学成份，对比动力电池壳用铝板、铝带化学成份要求，向铝合金熔液基体中加入铝合金添加剂：钛添加剂2Kg、铁添加剂2Kg、锰添加剂11Kg、铜添加剂1Kg，微调，使其达到成份要求范围；向铝合金熔液中通入氩氯混合气进行二次精炼，精炼温度控制在720～730℃，精炼时间30分钟，扒渣，静置；
(3)铸造：铸造温度控制在700～720℃，铸造速度控制在50～55mm/min；
(4)铣面：将步骤(3)处理后铝合金铸锭切头切尾，铣面，大面单侧铣面量≥15mm；铣面后铸锭表面光滑，无明显刀纹，铣面后厚度为610±1mm；
(5)均匀热处理：将步骤(4)处理后的铝合金铸锭在均热炉中分两个阶段进行均匀热处理，第一阶段的铝合金铸锭温度控制在590～595℃，保温14小时；第二阶段的铝合金铸锭温度控制在540～550℃，保温4小时；铝合金铸锭出炉温度控制为515～530℃；
(6)热轧：将步骤(5)处理后的铝合金铸锭进行热粗轧11道次，粗轧至厚度为32mm，粗轧后温度控制在420～450℃；将粗轧后的铝合金铸锭进行3次精扎至厚度为6mm，精轧后铝合金卷坯温度控制在300～320℃，在热轧过程中使用乳化液润滑和冷却铝合金铸锭；
(7)冷轧：将步骤(6)处理后的铝合金卷坯冷轧至成品，成品厚度为1.0mm；
(8)退火：将步骤(7)处理后的铝合金成品进行退火处理；
(9)精整和包装：将步骤(8)处理后的铝合金进行精整处理和包装入库。
步骤(1)中，在熔化过程中，使用大型永磁搅拌设备进行充分搅拌。
步骤(1)和步骤(2)中，钛添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、铁添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、锰添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、铜添加剂中钛的百分含量要求为75±2％。
步骤(2)中，氩氯混合气中氩气和氯气的比例为10:1。
步骤(2)中，采用快速光谱分析仪分析铝合金熔液的成分。
步骤(3)中，铸造过程所用的铸造机，采用自动调速系统。
步骤(6)中，在热轧过程中使用乳化液润滑和冷却铝合金铸锭；热粗轧乳液压力控制在0.3±0.05MPa，浓度为4～5％；热精轧乳液压力为0.3～0.5MPa，浓度为4～5％。
步骤(8)中，退火工段采用电退火炉，炉气初始定温550℃，待铝合金卷温度达到350℃后，炉气定温改为500℃，并保温1小时，出炉铝合金卷的温度控制在360～370℃。
实施例2
一种动力电池壳用铝板、铝带，其化学成分的质量百分数为：成分含有Si0.15％，Fe0.45％，Cu0.1％，Mn1.1％，Zn0.03％，Ti0.05％，杂质元素合计≤0.10％，其余为Al。
一种动力电池壳用铝板、铝带的生产方法，包括以下步骤：
(1)熔炼：向熔化炉中加入20吨的纯铝锭和20吨的3系铝合金废料，熔炼7小时得到溶体温度720～750℃铝合金熔液基体；扒出铝合金熔液表面的浮渣，取样分析铝合金熔液基体的化学成份，对比动力电池壳用铝板、铝带化学成份要求，向铝合金熔液基体中加入铝合金添加剂：钛添加剂21g、铁添加剂43Kg、锰添加剂280Kg、铜添加剂21g，使用大型永磁搅拌设备搅拌，得到合金元素均匀分布的铝合金熔液；
(2)铝合金熔体精炼：向铝合金熔体中通入氩氯混合气进行一次精炼，精炼温度控制在730～740℃，精炼时间为20分钟，取样、分析铝合金熔液化学成份，对比动力电池壳用铝板、铝带化学成份要求，向铝合金熔液基体中加入铝合金添加剂：钛添加剂3Kg、铁添加剂3Kg、锰添加剂15Kg、铜添加剂1Kg，微调，使其达到成份要求范围；向铝合金熔液中通入氩氯混合气进行二次精炼，精炼温度控制在720～730℃，精炼时间30分钟，扒渣，静置；
(3)铸造：铸造温度控制在700～720℃，铸造速度控制在50～55mm/min；
(4)铣面：将步骤(3)处理后铝合金铸锭切头切尾，铣面，大面单侧铣面量≥15mm；铣面后铸锭表面光滑，无明显刀纹，铣面后厚度为610±1mm；
(5)均匀热处理：将步骤(4)处理后的铝合金铸锭在均热炉中分两个阶段进行均匀热处理，第一阶段的铝合金铸锭温度控制在590～595℃，保温14小时；第二阶段的铝合金铸锭温度控制在540～550℃，保温4小时；铝合金铸锭出炉温度控制为515～530℃；
(6)热轧：将步骤(5)处理后的铝合金铸锭进行热粗轧11道次，粗轧至厚度为32mm，粗轧后温度控制在420～450℃；将粗轧后的铝合金铸锭进行3次精扎至厚度为6mm，精轧后铝合金卷坯温度控制在300～320℃，在热轧过程中使用乳化液润滑和冷却铝合金铸锭；
(7)冷轧：将步骤(6)处理后的铝合金卷坯冷轧至成品，成品厚度为1.55mm；
(8)退火：将步骤(7)处理后的铝合金成品进行退火处理；
(9)精整和包装：将步骤(8)处理后的铝合金进行精整处理和包装入库。
步骤(1)中，在熔化过程中，使用大型永磁搅拌设备进行充分搅拌。
步骤(1)和步骤(2)中，钛添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、铁添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、锰添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、铜添加剂中钛的百分含量要求为75±2％。
步骤(2)中，氩氯混合气中氩气和氯气的比例为10:1。
步骤(2)中，采用快速光谱分析仪分析铝合金熔液的成分。
步骤(3)中，铸造过程所用的铸造机，采用自动调速系统。
步骤(6)中，在热轧过程中使用乳化液润滑和冷却铝合金铸锭；热粗轧乳液压力控制在0.3±0.05MPa，浓度为4～5％；热精轧乳液压力为0.3～0.5MPa，浓度为4～5％。
步骤(8)中，退火工段采用电退火炉，炉气初始定温550℃，待铝合金卷温度达到350℃后，炉气定温改为500℃，并保温1小时，出炉铝合金卷的温度控制在360～370℃。
实施例3
一种动力电池壳用铝板、铝带，其化学成分的质量百分数为：成分含有Si0.13％，Fe0.5％，Cu0.12％，Mn1.1％，Zn0.02％，Ti0.04％，杂质元素合计≤0.10％，其余为Al。
一种动力电池壳用铝板、铝带的生产方法，包括以下步骤：
(1)熔炼：向熔化炉中加入18吨的纯铝锭和22吨的3系铝合金废料，熔炼8小时得到溶体温度720～750℃铝合金熔液基体；扒出铝合金熔液表面的浮渣，取样分析铝合金熔液基体的化学成份，对比动力电池壳用铝板、铝带化学成份要求，向铝合金熔液基体中加入铝合金添加剂：钛添加剂16Kg、铁添加剂58Kg、锰添加剂248Kg、铜添加剂30Kg，使用大型永磁搅拌设备搅拌，得到合金元素均匀分布的铝合金熔液；
(2)铝合金熔体精炼：向铝合金熔体中通入氩氯混合气进行一次精炼，精炼温度控制在730～740℃，精炼时间为20分钟，取样、分析铝合金熔液化学成份，对比动力电池壳用铝板、铝带化学成份要求，向铝合金熔液基体中加入铝合金添加剂：钛添加剂1Kg、铁添加剂3Kg、锰添加剂13Kg、铜添加剂2Kg，微调，使其达到成份要求范围；向铝合金熔液中通入氩氯混合气进行二次精炼，精炼温度控制在720～730℃，精炼时间30分钟，扒渣，静置；
(3)铸造：铸造温度控制在700～720℃，铸造速度控制在50～55mm/min；
(4)铣面：将步骤(3)处理后铝合金铸锭切头切尾，铣面，大面单侧铣面量≥15mm；铣面后铸锭表面光滑，无明显刀纹，铣面后厚度为610±1mm；
(5)均匀热处理：将步骤(4)处理后的铝合金铸锭在均热炉中分两个阶段进行均匀热处理，第一阶段的铝合金铸锭温度控制在590～595℃，保温14小时；第二阶段的铝合金铸锭温度控制在540～550℃，保温4小时；铝合金铸锭出炉温度控制为515～530℃；
(6)热轧：将步骤(5)处理后的铝合金铸锭进行热粗轧11道次，粗轧至厚度为32mm，粗轧后温度控制在420～450℃；将粗轧后的铝合金铸锭进行3次精扎至厚度为6mm，精轧后铝合金卷坯温度控制在300～320℃，在热轧过程中使用乳化液润滑和冷却铝合金铸锭；
(7)冷轧：将步骤(6)处理后的铝合金卷坯冷轧至成品，成品厚度为1.65mm；
(8)退火：将步骤(7)处理后的铝合金成品进行退火处理；
(9)精整和包装：将步骤(8)处理后的铝合金进行精整处理和包装入库。
步骤(1)中，在熔化过程中，使用大型永磁搅拌设备进行充分搅拌。
步骤(1)和步骤(2)中，钛添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、铁添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、锰添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、铜添加剂中钛的百分含量要求为75±2％。
步骤(2)中，氩氯混合气中氩气和氯气的比例为10:1。
步骤(2)中，采用快速光谱分析仪分析铝合金熔液的成分。
步骤(3)中，铸造过程所用的铸造机，采用自动调速系统。
步骤(6)中，在热轧过程中使用乳化液润滑和冷却铝合金铸锭；热粗轧乳液压力控制在0.3±0.05MPa，浓度为4～5％；热精轧乳液压力为0.3～0.5MPa，浓度为4～5％。
步骤(8)中，退火工段采用电退火炉，炉气初始定温550℃，待铝合金卷温度达到350℃后，炉气定温改为500℃，并保温1小时，出炉铝合金卷的温度控制在360～370℃。
实施例4
一种动力电池壳用铝板、铝带，其化学成分的质量百分数为：成分含有Si0.12％，Fe0.45％，Cu0.11％，Mn1.15％，Zn0.01％，Ti0.05％，杂质元素合计≤0.10％，其余为Al。
一种动力电池壳用铝板、铝带的生产方法，包括以下步骤：
(1)熔炼：向熔化炉中加入19吨的纯铝锭和21吨的3系铝合金废料，熔炼6.5小时得到溶体温度720～750℃铝合金熔液基体；扒出铝合金熔液表面的浮渣，取样分析铝合金熔液基体的化学成份，对比动力电池壳用铝板、铝带化学成份要求，向铝合金熔液基体中加入铝合金添加剂：钛添加剂21Kg、铁添加剂51Kg、锰添加剂290Kg、铜添加剂25Kg，使用大型永磁搅拌设备搅拌，得到合金元素均匀分布的铝合金熔液；
(2)铝合金熔体精炼：向铝合金熔体中通入氩氯混合气进行一次精炼，精炼温度控制在730～740℃，精炼时间为20分钟，取样、分析铝合金熔液化学成份，对比动力电池壳用铝板、铝带化学成份要求，向铝合金熔液基体中加入铝合金添加剂：钛添加剂2Kg、铁添加剂3Kg、锰添加剂15Kg、铜添加剂2Kg，微调，使其达到成份要求范围；向铝合金熔液中通入氩氯混合气进行二次精炼，精炼温度控制在720～730℃，精炼时间30分钟，扒渣，静置；
(3)铸造：铸造温度控制在700～720℃，铸造速度控制在50～55mm/min；
(4)铣面：将步骤(3)处理后铝合金铸锭切头切尾，铣面，大面单侧铣面量≥15mm；铣面后铸锭表面光滑，无明显刀纹，铣面后厚度为610±1mm；
(5)均匀热处理：将步骤(4)处理后的铝合金铸锭在均热炉中分两个阶段进行均匀热处理，第一阶段的铝合金铸锭温度控制在590～595℃，保温14小时；第二阶段的铝合金铸锭温度控制在540～550℃，保温4小时；铝合金铸锭出炉温度控制为515～530℃；
(6)热轧：将步骤(5)处理后的铝合金铸锭进行热粗轧11道次，粗轧至厚度为32mm，粗轧后温度控制在420～450℃；将粗轧后的铝合金铸锭进行3次精扎至厚度为6mm，精轧后铝合金卷坯温度控制在300～320℃，在热轧过程中使用乳化液润滑和冷却铝合金铸锭；
(7)冷轧：将步骤(6)处理后的铝合金卷坯冷轧至成品，成品厚度为2.0mm；
(8)退火：将步骤(7)处理后的铝合金成品进行退火处理；
(9)精整和包装：将步骤(8)处理后的铝合金进行精整处理和包装入库。
步骤(1)中，在熔化过程中，使用大型永磁搅拌设备进行充分搅拌。
步骤(1)和步骤(2)中，钛添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、铁添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、锰添加剂中钛的百分含量要求为75±2％、铜添加剂中钛的百分含量要求为75±2％。
步骤(2)中，氩氯混合气中氩气和氯气的比例为10:1。
步骤(2)中，采用快速光谱分析仪分析铝合金熔液的成分。
步骤(3)中，铸造过程所用的铸造机，采用自动调速系统。
步骤(6)中，在热轧过程中使用乳化液润滑和冷却铝合金铸锭；热粗轧乳液压力控制在0.3±0.05MPa，浓度为4～5％；热精轧乳液压力为0.3～0.5MPa，浓度为4～5％。
步骤(8)中，退火工段采用电退火炉，炉气初始定温550℃，待铝合金卷温度达到350℃后，炉气定温改为500℃，并保温1小时，出炉铝合金卷的温度控制在360～370℃。
实施例1～4的实验结果如表1所示：
状态O表示：经完全退火获得最低强度的加工产品
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种动力电池壳用铝板、铝带，其特征在于，其化学成分的质量百分数为：硅0.1～0.15%，铁0.45～0.5%，铜0.09～0.12%，锰1.05～1.15%，锌＜0.05%，钛0.04～0.05%，杂质元素合计≤0.10%，其余为Al。
2.一种如权利要求1所述动力电池壳用铝板、铝带的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）熔炼：向熔化炉中加入16～20吨的纯铝锭和20～24吨的3系铝合金废料，熔炼6～8小时得到溶体温度720～750℃铝合金熔液基体；扒出铝合金熔液表面的浮渣，取样分析铝合金熔液基体的化学成份，对比权利要求1中动力电池壳用铝板、铝带化学成份要求，向铝合金熔液基体中加入铝合金添加剂，使用大型永磁搅拌设备搅拌，得到合金元素均匀分布的铝合金熔液；
（2）铝合金熔体精炼：向铝合金熔体中通入氩氯混合气进行一次精炼，精炼温度控制在730～740℃，精炼时间为20分钟，取样、分析铝合金熔液化学成份，对比权利要求1中动力电池壳用铝板、铝带化学成份要求，向铝合金熔液基体中加入铝合金添加剂，微调，使其达到成份要求范围；向铝合金熔液中通入氩氯混合气进行二次精炼，精炼温度控制在720～730℃，精炼时间30分钟，扒渣，静置；
（3）铸造：铸造温度控制在700～720℃，铸造速度控制在50～55mm/min；
（4）铣面：将步骤（3）处理后铝合金铸锭切头切尾，铣面，大面单侧铣面量≥15mm；铣面后铸锭表面光滑，无明显刀纹，铣面后厚度为610±1mm；
（5）均匀热处理：将步骤（4）处理后的铝合金铸锭在均热炉中分两个阶段进行均匀热处理，第一阶段的铝合金铸锭温度控制在590～595℃，保温14小时；第二阶段的铝合金铸锭温度控制在540～550℃，保温4小时；铝合金铸锭出炉温度控制为515～530℃；
（6）热轧：将步骤（5）处理后的铝合金铸锭进行热粗轧11道次，粗轧至厚度为32mm，粗轧后温度控制在420～450℃；将粗轧后的铝合金铸锭进行3次精扎至厚度为6mm，精轧后铝合金卷坯温度控制在300～320℃，在热轧过程中使用乳化液润滑和冷却铝合金铸锭；
（7）冷轧：将步骤（6）处理后的铝合金卷坯冷轧至成品，成品厚度为1.0～2.0mm；
（8）退火：将步骤（7）处理后的铝合金成品进行退火处理；
（9）精整和包装：将步骤（8）处理后的铝合金进行精整处理和包装入库。
3.根据权利要求2所述的动力电池壳用铝板、铝带的生产方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）中，铝合金添加剂包括钛添加剂、铁添加剂、锰添加剂、铜添加剂，钛添加剂中钛的百分含量要求为75±2%、铁添加剂中钛的百分含量要求为75±2%、锰添加剂中钛的百分含量要求为75±2%、铜添加剂中钛的百分含量要求为75±2%。
4.根据权利要求2所述的动力电池壳用铝板、铝带的生产方法，其特征在于，步骤（2）中，氩氯混合气中氩气和氯气的比例为10:1。
5.根据权利要求2所述的动力电池壳用铝板、铝带的生产方法，其特征在于，步骤（6）中，在热轧过程中使用乳化液润滑和冷却铝合金铸锭；热粗轧乳液压力控制在0.3±0.05MPa，浓度为4～5%；热精轧乳液压力为0.3～0.5MPa，浓度为4～5%。
6.根据权利要求2所述的动力电池壳用铝板、铝带的生产方法，其特征在于，步骤（8）中，退火工段采用电退火炉，炉气初始定温550℃，待铝合金卷温度达到350℃后，炉气定温改为500℃，并保温1小时，出炉铝合金卷的温度控制在360～370℃。
CN201510964881.3A 2015-12-21 2015-12-21 一种动力电池壳用铝板、铝带及其生产方法 Active CN105714155B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510964881.3A CN105714155B (zh) 2015-12-21 2015-12-21 一种动力电池壳用铝板、铝带及其生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510964881.3A CN105714155B (zh) 2015-12-21 2015-12-21 一种动力电池壳用铝板、铝带及其生产方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105714155A true CN105714155A (zh) 2016-06-29
CN105714155B CN105714155B (zh) 2017-11-10

Family

ID=56146977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510964881.3A Active CN105714155B (zh) 2015-12-21 2015-12-21 一种动力电池壳用铝板、铝带及其生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105714155B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106191544A (zh) * 2016-08-10 2016-12-07 河南明泰铝业股份有限公司 一种锂电池用8021软包铝箔及其生产方法
CN106319292A (zh) * 2016-08-19 2017-01-11 河南明泰铝业股份有限公司 一种化妆品镜面铝盖用铝板、铝带的生产方法
CN108559878A (zh) * 2018-03-08 2018-09-21 常州常发制冷科技有限公司 电池壳用铝合金板带及其制备方法
CN110106402A (zh) * 2019-05-24 2019-08-09 北京诺飞新能源科技有限责任公司 一种铝合金电池箱的生产工艺
CN110184485A (zh) * 2019-06-05 2019-08-30 福建船政交通职业学院 一种3003铝合金板材及其前处理工艺
CN112921213A (zh) * 2021-02-08 2021-06-08 威海海鑫新材料有限公司 一种无菌包装用超低针孔数铝箔坯料及其制备工艺
CN112921216A (zh) * 2021-01-25 2021-06-08 靖江市东达铝业有限公司 一种铝合金动力电池壳体及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101481764A (zh) * 2009-02-12 2009-07-15 郑州明泰实业有限公司 铝合金轧制板及其生产方法
CN102899532A (zh) * 2012-09-27 2013-01-30 河南中孚实业股份有限公司 一种铝合金杆材和其制作工艺及其应用
CN104561696A (zh) * 2014-12-22 2015-04-29 河南明泰铝业股份有限公司 高铁用5083铝合金板材及其生产方法
CN105063430A (zh) * 2015-07-28 2015-11-18 大力神铝业股份有限公司 3003-h16铝合金板带材及其生产方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101481764A (zh) * 2009-02-12 2009-07-15 郑州明泰实业有限公司 铝合金轧制板及其生产方法
CN102899532A (zh) * 2012-09-27 2013-01-30 河南中孚实业股份有限公司 一种铝合金杆材和其制作工艺及其应用
CN104561696A (zh) * 2014-12-22 2015-04-29 河南明泰铝业股份有限公司 高铁用5083铝合金板材及其生产方法
CN105063430A (zh) * 2015-07-28 2015-11-18 大力神铝业股份有限公司 3003-h16铝合金板带材及其生产方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106191544A (zh) * 2016-08-10 2016-12-07 河南明泰铝业股份有限公司 一种锂电池用8021软包铝箔及其生产方法
CN106319292A (zh) * 2016-08-19 2017-01-11 河南明泰铝业股份有限公司 一种化妆品镜面铝盖用铝板、铝带的生产方法
CN106319292B (zh) * 2016-08-19 2017-12-26 河南明泰铝业股份有限公司 一种化妆品镜面铝盖用铝板、铝带的生产方法
CN108559878A (zh) * 2018-03-08 2018-09-21 常州常发制冷科技有限公司 电池壳用铝合金板带及其制备方法
CN110106402A (zh) * 2019-05-24 2019-08-09 北京诺飞新能源科技有限责任公司 一种铝合金电池箱的生产工艺
CN110106402B (zh) * 2019-05-24 2020-06-09 北京诺飞新能源科技有限责任公司 一种铝合金电池箱的生产工艺
CN110184485A (zh) * 2019-06-05 2019-08-30 福建船政交通职业学院 一种3003铝合金板材及其前处理工艺
CN112921216A (zh) * 2021-01-25 2021-06-08 靖江市东达铝业有限公司 一种铝合金动力电池壳体及其制备方法
CN112921213A (zh) * 2021-02-08 2021-06-08 威海海鑫新材料有限公司 一种无菌包装用超低针孔数铝箔坯料及其制备工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN105714155B (zh) 2017-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105714155B (zh) 一种动力电池壳用铝板、铝带及其生产方法
CN107502787B (zh) 一种新能源电池盖防爆阀用铝合金带材及其制备方法
CN104894442A (zh) 一种车用铝合金板材及其制备方法
KR101798278B1 (ko) 배터리 케이스용 알루미늄 합금판 및 그 알루미늄 합금판으로 제작된 배터리 케이스
CN108315612B (zh) 一种高强韧抗腐蚀Al-Zn-Mg系铝合金及其制备方法
CN102912191B (zh) 一种3003反射箔铝合金及其加工工艺
CN107299262B (zh) 一种Si含量高的3XXX系铝合金及其制造方法
CN101664792A (zh) 电解铝液直接铸轧生产低铁低硅3004合金工程化工艺
EP3650561A1 (en) Plastic wrought magnesium alloy and preparation method thereof
CN102899531B (zh) 一种0.004～0.0048mm的双零铝箔的制备方法
CN106435305B (zh) 一种高强度模具用铝合金厚板及其生产方法
CN105886855B (zh) 一种铝合金厚板及其生产方法
CN108531790A (zh) 一种高强度高热导率6系铝合金带材及其制备方法
CN101509088A (zh) 高强度、高韧性稀土铝合金材料及其制备方法
CN103436747A (zh) 热交换翅板用高塑性铝合金及其加工工艺
CN105803280A (zh) 一种耐损伤容限高强铝合金板材及其制备方法
CN109097687B (zh) 用于直驱型风力发电机的无取向硅钢的制备方法
CN106929713A (zh) 1070a合金超高强度及高延伸率的锂电池用铝箔生产工艺
CN108642331A (zh) 一种用于汽车板的6181铝合金及其制备方法
CN106435273B (zh) 一种高塑性耐腐蚀Zn-Cu-Ti合金及其制备方法
CN109722572A (zh) 一种输变电设备用高性能铝合金及其制备方法
CN109913676A (zh) 一种含钇6063铝合金及制备方法
CN107557625B (zh) 一种新能源汽车用高韧性铝板带材及其生产方法
CN112760532A (zh) 一种装卸转运平台用铝合金型材及其制备方法
JPS6119705B2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Li Guofeng

Inventor before: He Yanpo

Inventor before: Li Guofeng

CB03 Change of inventor or designer information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant