CN106694674A - 一种动力电池铝壳的冷拉成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力电池铝壳的冷拉成型方法，包括如下步骤：（1）锻造；（2）退火处理；（3）电化学处理；（4）冷拉伸。本发明一种动力电池铝壳的冷拉成型方法，通过对坯料进行电化学处理，提高其表面的塑性，缓解表面的加工硬度，简化加工程序，并提高成品的机械性能和各向异性，使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冷拉成型方法
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冷拉成型方法。
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冷拉成型方法，能够解决现有动力电池铝壳在成型方法上存在的上述不足之处。
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冷拉成型方法，包括如下步骤：
（1）锻造：将铝合金坯料进行锻造镦粗处理；
（2）退火处理：将步骤（1）中锻造后的坯料放入退火炉中进行退火处理；
（3）电化学处理：将步骤（3）中退火处理后的坯料浸入电化学工作站的电解液中进行电化学处理；
（4）冷拉伸：将步骤（3）中电化学处理后的坯料放入拉伸模具中，在室温下进行冷拉伸处理，得到矩形动力电池铝壳。
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 0.0.29～0.33%、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，所述退火处理的工艺条件为：温度300～360℃，时间3～4h。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述电化学处理的条件为：电流密度为75～80mA·cm-2；电压为2～5V，处理时间为0.5～1.5h；电解液为0.8mol·L-1的氢氧化钠溶液和占所述氢氧化钠溶液体积3%的乳化油的混合液。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（6）中，所述冷拉伸的工艺条件为：室温，拉伸速率5～8mm/min。
本发明的有益效果是：本发明一种动力电池铝壳的冷拉成型方法，通过对坯料进行电化学处理，提高其表面的塑性，缓解表面的加工硬度，简化加工程序，并提高成品的机械性能和各向异性，使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冷拉成型方法，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）退火处理：将步骤（1）中锻造后的坯料放入退火炉中，在300℃下，退火处理4h，然后在35～40℃的热水中冷却；
（3）电化学处理：将步骤（3）中退火处理后的坯料浸入电化学工作站的电解液中进行电化学处理；其中，电解液为0.8mol·L-1的氢氧化钠溶液和占所述氢氧化钠溶液体积3%的乳化油的混合液；处理条件为：电流密度为75mA·cm-2；电压为2V，处理时间为1.5h；
（4）冷拉伸：将步骤（3）中电化学处理后的坯料放入拉伸模具中，在室温下以5mm/min的拉伸速率进行冷拉伸处理，得到矩形动力电池铝壳。
实施例2
一种动力电池铝壳的冷拉成型方法，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）退火处理：将步骤（1）中锻造后的坯料放入退火炉中，在360℃下，退火处理3h，然后在35～40℃的热水中冷却；
（3）电化学处理：将步骤（3）中退火处理后的坯料浸入电化学工作站的电解液中进行电化学处理；其中，电解液为0.8mol·L-1的氢氧化钠溶液和占所述氢氧化钠溶液体积3%的乳化油的混合液；处理条件为：电流密度为80mA·cm-2；电压为5V，处理时间为0.5h；
（4）冷拉伸：将步骤（3）中电化学处理后的坯料放入拉伸模具中，在室温下以8mm/min的拉伸速率进行冷拉伸处理，得到矩形动力电池铝壳。
上述方法通过电化学处理提高坯料表面的塑性，缓解坯料在冷拉伸过程中的表面硬化，从而减少了退火次数，提高成品铝壳的各向异性。
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 (6)

1.一种动力电池铝壳的冷拉成型方法，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）退火处理：将步骤（1）中锻造后的坯料放入退火炉中进行退火处理；
（3）电化学处理：将步骤（3）中退火处理后的坯料浸入电化学工作站的电解液中进行电化学处理；
（4）冷拉伸：将步骤（3）中电化学处理后的坯料放入拉伸模具中，在室温下进行冷拉伸处理，得到矩形动力电池铝壳。
2.根据权利要求1所述的动力电池铝壳的冷拉成型方法，其特征在于，所述铝合金包括如下重量百分比的组分：Si 0.0.29～0.33%、Mn 1.50～2.00%、Fe 0.50～0.80%、Cu 1.55～1.80%、Mg 0.35～0.55%。
3.根据权利要求1所述的动力电池铝壳的冷拉成型方法，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%。
4.根据权利要求1所述的动力电池铝壳的冷拉成型方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述退火处理的工艺条件为：温度300～360℃，时间3～4h。
5.根据权利要求1所述的动力电池铝壳的冷拉成型方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述电化学处理的条件为：电流密度为75～80mA·cm-2；电压为2～5V，处理时间为0.5～1.5h；电解液为0.8mol·L-1的氢氧化钠溶液和占所述氢氧化钠溶液体积3%的乳化油的混合液。
6.根据权利要求1所述的动力电池铝壳的冷拉成型方法，其特征在于，所述步骤（6）中，所述冷拉伸的工艺条件为：室温，拉伸速率5～8mm/min。
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