CN114055089A - 一种动力电池盖板用铝带的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种动力电池盖板用铝带的制备方法，将原料制备与产品成型相结合，有效提高盖板原料利用率，通过产品成型用户的反馈改进额优化原料制备用户的工艺路线和相应参数，从而形成适用于原料制备用户与产品成型用户的铝带制备模型；通过通过调节切割刀具位置实现板材水平向斜向切割，通过升降辊上下升降实现板材竖直向斜向切割，从而有效增大断面尺寸便于观察断面实际状况，同时延长切割距离，以方便通过刀具磨损磨损状况确定铝带对应性能；通过对中间退火和成品退火区域内的保护气体的浓度的实时检测及对应补充和排出，有效保证退火环境稳定，保证铝带成品质量和性能。
Description
技术领域
本发明涉及铝带成型工艺的技术领域，具体涉及一种动力电池盖板用铝带的制备方法。
背景技术
由于节能减排方面的优越性，电动汽车行业逐步发展，动力电池作为电动汽车的核心部件，其续航能力、使用安全性、体积空间等得到人们的广泛关注。同时铝材由于其导电性、延展性、便于生产、成本低、效率高等多种优点，以其作为原料的铝合金板、带、箔已经在相关行业内得到了广泛运用，将其应用于制备动气电池盖板上可以有效提高对应性能，然而现有技术中针对动力电池盖板用铝带的制备方法尚存在以下问题：
1)原料制备与产品成型分离，电池盖板成型和盖板原料制备往往依托于不同的企业完成，盖板成型企业只能要求原料制备企业制备的原料满足阈值要求，而不能完全了解原料的实际性能；原料制备企业也无法根据原料实际使用需求对应调节制备工艺，原料利用率低，使用效率低。
2)由于铝带成型后相对较薄，切割断面时一方面断面尺寸较小不便于观察断面实际状况，另一方面切割距离过短刀具磨损较小也不便于通过刀具磨损状况确定铝带对应性能。
3)无法实时确定和对应调节保护气体浓度，无法保证中间退火和成品退火工艺过程的稳定性和安全性，非预期的氧化还原反应可能会影响铝带成品质量和对应性能。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷与不足，本发明提出一种动力电池盖板用铝带的制备方法。
本发明的技术方案为：
一种动力电池盖板用铝带的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)选择制备原料的铝合金种类；
2)按照预设配比准备原料，并取样记录及检测，以保证原料质量分数符合预设配比；
3)将配备好的原料铸造成型为铸轧卷；
4)将铸轧卷经一次冷轧处理形成冷轧板材，冷轧的过程中持续喷射轧制油以实现对板材表面的润滑、冷却及清洗；
5)持续通入保护气体，将冷轧板材经中间退火处理；
6)对经过中间退火处理的板材抽样进行一次性能组织检测；
7)将铸轧卷经二次冷轧处理形成冷轧板材，冷轧的过程中持续喷射轧制油以实现对板材表面的润滑、冷却及清洗；
8)持续通入保护气体，将冷轧板材经成品退火处理；
9)对经过成品退火处理的板材抽样进行二次性能组织检测；
10)将通过检测的板材进行水平向斜向切割及竖直向斜向切割；
11)对切割面进行外观检测和内部检测；
12)分别选取若干用户进行铝带试制；
13)根据试制结果调整铝带制备的工艺路线和相应参数；
14)形成铝带制备模型。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤2)中预设配比中的各元素质量分数满足：
Si 0.5-0.7％；
Fe 0.6-0.8％；
Cu 0.05-0.20％；
Mn 1.05-1.25％；
Zn 0.08-0.12％；
余量为Al及其他不可避免的杂质。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤5)和所述步骤8)中按照预设时间间隔检测中间退火和成品退火区域内的保护气体实际浓度，当保护气体实际浓度低于保护气体预设浓度时，将保护气体以预设的进入流速和预设的进入孔径从存储区域通入中间退火和成品退火区域内；当保护气体实际浓度高于保护气体预设浓度时，将保护气体以预设的排出流速和预设的排出孔径从中间退火和成品退火区域内排出。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤5)和所述步骤8)中，预设的进入流速大于预设的排出流速，预设的进入孔径大于预设的排出孔径。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤10)中通过检测需同时满足：
10.1)经过中间退火处理的板材一次性能组织检测合格；
10.2)经过成品退火处理的板材二次性能组织检测合格；
10.3)同批次板材一次性能组织检测的检测结果与二次性能组织检测的检测结果偏差在预设偏差阈值范围内。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤10)中通过调节切割刀具位置实现板材水平向斜向切割，通过升降辊上下升降实现板材竖直向斜向切割，其中水平向斜向倾斜角度为30-45度，竖直向斜向倾斜角度为15-30度。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤12)中，包括以下步骤：
12.1)将用户进行分类及对应排序；
12.2)向用户传授部分铝带制备方法；
12.3)用户反馈制备获得的铝带的对应参数；
12.4)根据用户反馈调整向用户传授部分铝带制备方法的份额。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤12.1)中，根据用户企业性质、主营产品、研发能力、信用级别中的任意一种或多种的结合将用户进行分类及对应排序。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤12.2)中，向用户传授部分铝带制备方法的份额根据用户在所属分类中对应排序确定，排序靠前份额越多，排序靠后份额越少。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤12.4)包括：
12.41)用户反馈参数有效度越高，提高向用户传授部分铝带制备方法的份额；用户反馈参数有效度越底，降低向用户传授部分铝带制备方法的份额；
12.42)用户反馈参数周期越短，提高向用户传授部分铝带制备方法的份额；用户反馈参数周期越长，降低向用户传授部分铝带制备方法的份额；
12.43)用户反馈参数范围越全，提高向用户传授部分铝带制备方法的份额；用户反馈参数范围越窄，降低向用户传授部分铝带制备方法的份额。
相对于现有技术，本发明实现的有益效果包括：
(1)本发明提供一种动力电池盖板用铝带的制备方法，将原料制备与产品成型相结合，有效提高盖板原料利用率，通过产品成型用户的反馈改进额优化原料制备用户的工艺路线和相应参数，从而形成适用于原料制备用户与产品成型用户的铝带制备模型。
(2)本发明提供一种动力电池盖板用铝带的制备方法，通过通过调节切割刀具位置实现板材水平向斜向切割，通过升降辊上下升降实现板材竖直向斜向切割，从而有效增大断面尺寸便于观察断面实际状况，同时延长切割距离，以方便通过刀具磨损磨损状况确定铝带对应性能。
(3)本发明提供一种动力电池盖板用铝带的制备方法，通过对中间退火和成品退火区域内的保护气体的浓度的实时检测及对应补充和排出，有效保证退火环境稳定，保证铝带成品质量和性能。
附图说明
图1为本发明的步骤流程图。
图2为本发明板材水平向斜向切割的结构示意图。
图3为本发明板材竖直向斜向切割的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1为本发明提供的一种动力电池盖板用铝带的制备方法，所述方法包括以下步骤：
1)选择制备原料的铝合金种类；例如3003铝、3004铝等或其混合，为实现节能减排，也能够混合废弃的铝合金原料及对应的添加剂以实现废料的二次利用；
2)按照预设配比准备原料，并取样记录及检测，以保证原料质量分数符合预设配比；在本实施例中，预设配比中的各元素质量分数需满足：
Si 0.5-0.7％；
Fe 0.6-0.8％；
Cu 0.05-0.20％；
Mn 1.05-1.25％；
Zn 0.08-0.12％；
余量为Al及其他不可避免的杂质；
3)将配备好的原料铸造成型为铸轧卷；
4)将铸轧卷经一次冷轧处理形成冷轧板材，冷轧的过程中持续喷射轧制油以实现对板材表面的润滑、冷却及清洗；
5)持续通入保护气体，将冷轧板材经中间退火处理；在此步骤中按照预设时间间隔检测中间退火区域内的保护气体实际浓度，当保护气体实际浓度低于保护气体预设浓度时，将保护气体以预设的进入流速和预设的进入孔径从存储区域通入中间退火区域内；当保护气体实际浓度高于保护气体预设浓度时，将保护气体以预设的排出流速和预设的排出孔径从中间退火区域内排出；有效保证退火环境稳定，保证铝带成品质量和性能；且满足预设的进入流速大于预设的排出流速，预设的进入孔径大于预设的排出孔径，从而以较快的流速和孔径实现保护气体尽快进入退火区域，减少退火区域温度变化的可能，提高中间退火效率；
6)对经过中间退火处理的板材抽样进行一次性能组织检测；当一次性能组织检测结果在预设的一次合格范围内时，认定检测合格；
7)将铸轧卷经二次冷轧处理形成冷轧板材，冷轧的过程中持续喷射轧制油以实现对板材表面的润滑、冷却及清洗；
8)持续通入保护气体，将冷轧板材经成品退火处理；在此步骤中按照预设时间间隔检测成品退火区域内的保护气体实际浓度，当保护气体实际浓度低于保护气体预设浓度时，将保护气体以预设的进入流速和预设的进入孔径从存储区域通入成品退火区域内；当保护气体实际浓度高于保护气体预设浓度时，将保护气体以预设的排出流速和预设的排出孔径从成品退火区域内排出；有效保证退火环境稳定，保证铝带成品质量和性能；且满足预设的进入流速大于预设的排出流速，预设的进入孔径大于预设的排出孔径，从而以较快的流速和孔径实现保护气体尽快进入退火区域，减少退火区域温度变化的可能，提高成品退火效率；
9)对经过成品退火处理的板材抽样进行二次性能组织检测；当二次性能组织检测结果在预设的二次合格范围内时，认定检测合格；
10)将通过检测的板材进行水平向斜向切割及竖直向斜向切割；在本实施例中，通过检测需同时满足：10.1)经过中间退火处理的板材一次性能组织检测合格；10.2)经过成品退火处理的板材二次性能组织检测合格；10.3)同批次板材一次性能组织检测的检测结果与二次性能组织检测的检测结果偏差在预设偏差阈值范围内；由于一次性能组织检测合格但仍存有较大质量问题的板材在二次冷轧和成品退火的过程中可能会得到一定程度的矫正并最终在二次性能组织检测时依然能够合格，但矫正过程前后对板材内部已经造成了非预期的结构形变及性能偏差，因此需要将两次性能组织检测结果偏差较大的这部分板材挑出；在本实施例中，如图2所示，通过调节切割刀具C由与板材A运动方向垂直的P1位置旋转至P2位置实现板材水平向斜向切割；如图3所示，通过调节升降辊B上下升降实现板材A竖直向斜向切割，其中水平向斜向倾斜角度a为30-45度，竖直向斜向倾斜角度b为15-30度；有效增大断面尺寸便于观察断面实际状况，同时延长切割距离，以方便通过刀具磨损磨损状况确定铝带对应性能的同时，避免对板材运输稳定性造成非预期影响；
11)对切割面进行外观检测和内部检测；
12)分别选取若干用户进行铝带试制；在本实施例中，具体包括以下步骤：
12.1)将用户进行分类及对应排序；根据用户企业性质、主营产品、研发能力、信用级别中的任意一种或多种的结合将用户进行分类及对应排序；
12.2)向用户传授部分铝带制备方法；制备方法的部分可以是在能够保证生产的铝带产品质量的基础上在对应步骤中的具体参数范围、选材种类、工艺时间等，向用户传授部分铝带制备方法的份额根据用户在所属分类中对应排序确定，排序靠前份额越多，排序靠后份额越少，以进一步提高后续反馈的积极性和数据可靠性；
12.3)用户反馈制备获得的铝带的对应参数；
12.4)根据用户反馈调整向用户传授部分铝带制备方法的份额；在本实施例中，具体为：
12.41)用户反馈参数有效度越高，提高向用户传授部分铝带制备方法的份额；用户反馈参数有效度越底，降低向用户传授部分铝带制备方法的份额；反馈有效度可以提高原料制备与盖板成型工艺过程中的结合度，从而提高原料利用率，提高盖板成型质量，因而需要对有效度高的用户提高适当份额；
12.42)用户反馈参数周期越短，提高向用户传授部分铝带制备方法的份额；用户反馈参数周期越长，降低向用户传授部分铝带制备方法的份额；反馈周期影响原料制备用户的工艺调整和改进时间，周期越短原料制备用户的工艺调整和改进可以越及时，因而需要对反馈周期短的用户提高适当份额；
12.43)用户反馈参数范围越全，提高向用户传授部分铝带制备方法的份额；用户反馈参数范围越窄，降低向用户传授部分铝带制备方法的份额，反馈参数范围越全，原料制备用户的工艺调整和改进越精确，因而需要对反馈参数范围全的用户提高适当份额；
13)根据试制结果调整铝带制备的工艺路线和相应参数；
14)形成铝带制备模型。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种动力电池盖板用铝带的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)选择制备原料的铝合金种类；
2)按照预设配比准备原料，并取样记录及检测，以保证原料质量分数符合预设配比；
3)将配备好的原料铸造成型为铸轧卷；
4)将铸轧卷经一次冷轧处理形成冷轧板材，冷轧的过程中持续喷射轧制油以实现对板材表面的润滑、冷却及清洗；
5)持续通入保护气体，将冷轧板材经中间退火处理；
6)对经过中间退火处理的板材抽样进行一次性能组织检测；
7)将铸轧卷经二次冷轧处理形成冷轧板材，冷轧的过程中持续喷射轧制油以实现对板材表面的润滑、冷却及清洗；
8)持续通入保护气体，将冷轧板材经成品退火处理；
9)对经过成品退火处理的板材抽样进行二次性能组织检测；
10)将通过检测的板材进行水平向斜向切割及竖直向斜向切割；
11)对切割面进行外观检测和内部检测；
12)分别选取若干用户进行铝带试制；
13)根据试制结果调整铝带制备的工艺路线和相应参数；
14)形成铝带制备模型。
2.根据权利要求1所述的一种动力电池盖板用铝带的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中预设配比中的各元素质量分数满足：
余量为Al及其他不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种动力电池盖板用铝带的制备方法，其特征在于：所述步骤5)和所述步骤8)中按照预设时间间隔检测中间退火和成品退火区域内的保护气体实际浓度，当保护气体实际浓度低于保护气体预设浓度时，将保护气体以预设的进入流速和预设的进入孔径从存储区域通入中间退火和成品退火区域内；当保护气体实际浓度高于保护气体预设浓度时，将保护气体以预设的排出流速和预设的排出孔径从中间退火和成品退火区域内排出。
4.根据权利要求3所述的一种动力电池盖板用铝带的制备方法，其特征在于：所述步骤5)和所述步骤8)中，预设的进入流速大于预设的排出流速，预设的进入孔径大于预设的排出孔径。
5.根据权利要求3所述的一种动力电池盖板用铝带的制备方法，其特征在于：所述步骤10)中通过检测需同时满足：
10.1)经过中间退火处理的板材一次性能组织检测合格；
10.2)经过成品退火处理的板材二次性能组织检测合格；
10.3)同批次板材一次性能组织检测的检测结果与二次性能组织检测的检测结果偏差在预设偏差阈值范围内。
6.根据权利要求1所述的一种动力电池盖板用铝带的制备方法，其特征在于：所述步骤10)中通过调节切割刀具位置实现板材水平向斜向切割，通过升降辊上下升降实现板材竖直向斜向切割，其中水平向斜向倾斜角度为30-45度，竖直向斜向倾斜角度为15-30度。
7.根据权利要求1所述的一种动力电池盖板用铝带的制备方法，其特征在于：所述步骤12)中，包括以下步骤：
12.1)将用户进行分类及对应排序；
12.2)向用户传授部分铝带制备方法；
12.3)用户反馈制备获得的铝带的对应参数；
12.4)根据用户反馈调整向用户传授部分铝带制备方法的份额。
8.根据权利要求7所述的一种动力电池盖板用铝带的制备方法，其特征在于：所述步骤12.1)中，根据用户企业性质、主营产品、研发能力、信用级别中的任意一种或多种的结合将用户进行分类及对应排序。
9.根据权利要求7所述的一种动力电池盖板用铝带的制备方法，其特征在于：所述步骤12.2)中，向用户传授部分铝带制备方法的份额根据用户在所属分类中对应排序确定，排序靠前份额越多，排序靠后份额越少。
10.根据权利要求7所述的一种动力电池盖板用铝带的制备方法，其特征在于：所述步骤12.4)包括：
12.41)用户反馈参数有效度越高，提高向用户传授部分铝带制备方法的份额；用户反馈参数有效度越底，降低向用户传授部分铝带制备方法的份额；
12.42)用户反馈参数周期越短，提高向用户传授部分铝带制备方法的份额；用户反馈参数周期越长，降低向用户传授部分铝带制备方法的份额；
12.43)用户反馈参数范围越全，提高向用户传授部分铝带制备方法的份额；用户反馈参数范围越窄，降低向用户传授部分铝带制备方法的份额。
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