CN106583614A - 一种动力电池铝壳的热拉伸成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池铝壳的热拉伸成型方法，包括如下步骤：（1）锻造；（2）一次热拉伸；（3）热处理；（4）二次热拉伸。本发明一种动力电池铝壳的热拉伸成型方法，操作简便，容易实现，其通过两次热拉伸成型，并在两次热拉伸成型工艺中间进行合理的热处理工艺，有效提高了铝壳材料的拉伸性能和各向异性，赋予材料良好的力学性能，所得到的铝壳能够对动力电池提供良好的保护作用。

Description

一种动力电池铝壳的热拉伸成型方法
技术领域
本发明涉及电池铝壳制备技术领域，特别是涉及一种动力电池铝壳的热拉伸成型方法。
背景技术
动力电池铝壳用于高铁、动车、锂电池汽车等的动力电池外壳，是无排放的环保能源行业新型产品。目前国内企业动力电池铝壳的成形方法是使用一般冲床及油压机，将铝钣冲裁下料后经多道拉伸（通常需 7~8 道），并回火去除应力，生产工艺复杂，流程长，耗能多，生产效率低，制造成本高，操作安全系数低，用工多且劳动强度大。
铝合金具有中等强度、良好的耐蚀性、焊接性和易于加工成形等特点，是制备动力锂电池铝壳的重要原料。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种动力电池铝壳的热拉伸成型方法，能够解决现有电池铝壳制备方法存在的不足之处。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种动力电池铝壳的热拉伸成型方法，包括如下步骤：
（1）锻造：将铝合金坯料进行锻造镦粗处理；
（2）一次热拉伸：将步骤（1）中锻造后的坯料放入拉伸模具内进行热拉伸处理，得到壳体毛坯；
（3）热处理：将步骤（2）中得到的壳体毛坯进行热处理，包括退火、固溶处理和时效处理；
（4）二次热拉伸：将步骤（3）中热处理后的壳体毛坯放入拉伸模具中进行二次热拉伸，得到所述动力电池铝壳；
在本发明一个较佳实施例中，所述铝合金包括如下重量百分比的组分：Si 0.29～0.33%、Mn 1.50～2.00%、Fe 0.50～0.80%、Cu 1.55～1.80%、Mg 0.35～0.55%。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述锻造分两步进行，其中，第一步的锻造温度为450～460℃，变形率为60～65%；第二步的锻造温度为470～480℃，变形率为30～35%。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（2）中，所述一次拉伸的工艺条件为：温度120～130℃，拉伸速率5～10mm/min。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述热处理的工艺条件为：退火温度280～350℃；固溶处理的温度480～500℃，时间2h；时效处理的温度700～750℃，时间3～5h。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中，所述二次拉伸的工艺条件为：温度130～150℃，拉伸速率10～15mm/min。
本发明的有益效果是：本发明一种动力电池铝壳的热拉伸成型方法，操作简便，容易实现，其通过两次热拉伸成型，并在两次热拉伸成型工艺中间进行合理的热处理工艺，有效提高了铝壳材料的拉伸性能和各向异性，赋予材料良好的力学性能，所得到的铝壳能够对动力电池提供良好的保护作用。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
实施例1
一种动力电池铝壳的热拉伸成型方法，其以铝合金为原料，铝合金包括如下重量百分比的组分：Si 0.29%、Mn 1.50%、Fe 0.50%、Cu 1.55%、Mg 0.35%；
具体制备步骤如下：
（1）锻造：将上述铝合金坯料进行两步锻造镦粗处理；其中，第一步的锻造温度为450℃，变形率为60%；第二步的锻造温度为470℃，变形率为30%；
（2）一次热拉伸：将步骤（1）中锻造后的坯料放入拉伸模具内，在温度为120℃，拉伸速率为5mm/min的条件下进行热拉伸处理，得到壳体毛坯；
（3）热处理：将步骤（2）中得到的壳体毛坯进行热处理，包括退火、固溶处理和时效处理，在固溶处理后，放入35～40℃的热水中冷却，在进行时效处理；其中各工序的条件为：退火温度280℃，时间4h；固溶处理的温度480℃，时间2h；时效处理的温度7000℃，时间5h；
（4）二次热拉伸：将步骤（3）中热处理后的壳体毛坯放入拉伸模具中，在温度为130℃，拉伸速率为10mm/min的条件下进行二次热拉伸，得到顶端开口的矩形动力电池铝壳。
实施例2
一种动力电池铝壳的热拉伸成型方法，其以铝合金为原料，铝合金包括如下重量百分比的组分：Si 0.33%、Mn 2.00%、Fe 0.80%、Cu 1.80%、Mg 0.55%；
具体制备步骤如下：
（1）锻造：将上述铝合金坯料进行两步锻造镦粗处理；其中，第一步的锻造温度为460℃，变形率为65%；第二步的锻造温度为480℃，变形率为35%；
（2）一次热拉伸：将步骤（1）中锻造后的坯料放入拉伸模具内，在温度为130℃，拉伸速率为10mm/min的条件下进行热拉伸处理，得到壳体毛坯；
（3）热处理：将步骤（2）中得到的壳体毛坯进行热处理，包括退火、固溶处理和时效处理，在固溶处理后，放入35～40℃的热水中冷却，在进行时效处理；其中各工序的条件为：退火温度350℃，时间3h；固溶处理的温度500℃，时间2h；时效处理的温度750℃，时间3h；
（4）二次热拉伸：将步骤（3）中热处理后的壳体毛坯放入拉伸模具中，在温度为150℃，拉伸速率为15mm/min的条件下进行二次热拉伸，得到顶端开口的动力电池铝壳。
上述方法得到的铝壳，伸长率高，力学性能优异，可对电池进行良好的保护。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种动力电池铝壳的热拉伸成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）锻造：将铝合金坯料进行锻造镦粗处理；
（2）一次热拉伸：将步骤（1）中锻造后的坯料放入拉伸模具内进行热拉伸处理，得到壳体毛坯；
（3）热处理：将步骤（2）中得到的壳体毛坯进行热处理，包括退火、固溶处理和时效处理；
（4）二次热拉伸：将步骤（3）中热处理后的壳体毛坯放入拉伸模具中进行二次热拉伸，得到矩形动力电池铝壳；
根据权利要求1所述的动力电池铝壳的热拉伸成型方法，其特征在于，所述铝合金包括如下重量百分比的组分：Si 0.29～0.33%、Mn 1.50～2.00%、Fe 0.50～0.80%、Cu 1.55～1.80%、Mg 0.35～0.55%。
2.根据权利要求1所述的动力电池铝壳的热拉伸成型方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述锻造分两步进行，其中，第一步的锻造温度为450～460℃，变形率为60～65%；第二步的锻造温度为470～480℃，变形率为30～35%。
3.根据权利要求1所述的动力电池铝壳的热拉伸成型方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述一次拉伸的工艺条件为：温度120～130℃，拉伸速率5～10mm/min。
4.根据权利要求1所述的动力电池铝壳的热拉伸成型方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述热处理的工艺条件为：退火温度280～350℃；固溶处理的温度480～500℃，时间2h；时效处理的温度700～750℃，时间3～5h。
5.根据权利要求1所述的动力电池铝壳的热拉伸成型方法，其特征在于，所述步骤（4）中，所述二次拉伸的工艺条件为：温度130～150℃，拉伸速率10～15mm/min。
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