动力电池壳用铝合金带材及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种动力电池壳用铝合金带材及其制造方法，铝合金技术领域，采用原料为Si 0.50～0.60％，Fe＜0.50％，Cu为0.20～0.40％，Mn＜0.05%，Mg 1.05～1.20％，Cr 0.15～0.35%,Zn＜0.02％，Ti＜0.05%，余量为Al，其中按照金属质量百分比相除，Mg/Si为1.75‑2.40，在3003铝合金的基础上通过优化成分配比，控制Mg/Si比，经熔炼、铸造、铸锭均匀化处理、铣面、热轧、冷轧、热处理和精整来完成，本发明专利技术的铝合金带材表面质量好，冲压性能优异，其制造方法简单，冲制成形后动力电池壳表面强度和硬度显著提高。

Aluminum Alloy Strip for Power Battery Shell and Its Manufacturing Method

The invention discloses an aluminium alloy strip for power battery shell and its manufacturing method. In the technical field of aluminium alloy, the raw materials are Si 0.50-0.60%, Fe < 0.50%, Cu 0.20-0.40%, Mn < 0.05%, Mg 1.05-1.20%, Cr 0.15-0.35%, Zn < 0.02%, Ti < 0.05%, and the remaining amount is Al, which is divided according to the percentage of metal mass, Mg/Si is 1.75 2.40, and in 3003 aluminium alloy. On the basis of optimization of composition ratio, control of Mg/Si ratio, melting, casting, ingot homogenization treatment, milling surface, hot rolling, cold rolling, heat treatment and finishing, the aluminium alloy strip of the invention has good surface quality, excellent stamping performance, simple manufacturing method, and remarkable improvement of surface strength and hardness of power battery shell after punching.

【技术实现步骤摘要】
动力电池壳用铝合金带材及其制造方法
本专利技术涉及铝合金
，尤其是一种动力电池壳用铝合金带材及其制造方法。
技术介绍
动力电池壳对材料的综合性能要求极高，尤其是目前国内主导的方形动力电池壳，属于非对称冲压，其在非对称冲压时变形量大、冲制工艺复杂多变，不同规格的方形壳所要求的冲制道次不同。目前市场上常用的3003铝合金，常见状态为O、H12、H14状态，其成分按质量百分比计算为，Mn1.0%～1.5%,Cu0.05%～0.2%，Fe0.7%，Si0.60%，Zn0.10%，余量为Al，采用上述原来制成的铝合金带材，其抗拉强度基本在100-155MPa，虽然能够满足动力电池壳的冲制成形，但因3003合金虽冷变形量的增加其强度增加较为缓慢，导致冲制成形后强度和硬度偏低，抗拉强度仅能达到150-200MPa，壳口位置容易发生变形，不利于电芯装配，在进行盖板焊接时不能够有效密封；另一方面3003铝合金铸造时锰偏析严重，热处理过程容易出现晶粒粗大问题，所以轧制前需要在高温下进行均匀化处理，其能源消耗较大，造成社会成本增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是提供一种动力电池壳用铝合金带材及其制造方法，它可以解决现有动力电池壳强度好硬度偏低，生产过程能源消耗较大的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：动力电池壳用铝合金带材由下列质量百分比的原料组成：Si0.50～0.60％，Fe＜0.50％，Cu为0.20～0.40％，Mn＜0.05%，Mg1.05～1.20％，Cr0.15～0.35%,Zn＜0.02％，Ti＜0.05%，余量为Al，其中按照金属质量百分比相除，Mg/Si为1.75-2.40；其制造步骤为：（a）将上述铝合金原料经配料、熔炼、精炼、除气除渣后，经在线添加铝钛硼丝铸造成铝合金扁锭；（b）将扁锭加热至530-550℃并保温6-10h，进行均匀化热处理后，经过锯切和铣面；（c）加热至450-480℃并保温4-8h，出炉热轧，热精轧厚度6.0-10.0mm，热精轧终轧温度280～360℃；（d）在冷轧机上将热轧卷轧至成品厚度，经过清洗；（e）然后将冷轧带材加热至380-440℃并保温2-6h，进行成品退火，保温结束后以不大于30℃/h的冷却速度随炉冷却至230℃后出炉冷却；（f）将冷却后的带材进行切边、分卷，制作成铝合金带材。由于本专利技术采用了上述技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术针对3003铝合金的合金特性，通过添加Mg、Cr和Ti，控制Mg/Si的比值，并对它们的含量进行限定，使制造出来的铝合金带材抗拉强度达到130-150MPa，制耳率＜3.0%，杯突值＞10.0mm，冲制成形后抗拉强度就达到240MPa以上，屈服强度达到220MPa以上，冲制成形后的壳体表面强度和硬度显著提升。2、制备方法简单，易控制、易推广。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详述，但本专利技术的技术范围不受这些实施例限定。实施例1：本实施例取用如下按金属质量百分比计的原料：Si0.57％，Fe0.45％，Cu0.24％，Mn0.04%,Mg1.13％，Cr0.25%,Zn0.01％，Ti0.01%,余量为Al;按照金属质量百分比相除,Mg/Si为1.98；其制造步骤为：（a）将上述铝合金原料经配料、熔炼、精炼、除气除渣后，经在线添加铝钛硼丝铸造成铝合金扁锭；（b）扁锭加热至550℃并保温5h，进行均匀化热处理后，经过锯切和铣面；（c）加热至460℃并保温4h，出炉热轧，热精轧厚度10.0mm，热精轧终轧温度350℃；（d）在冷轧机上将热轧卷轧至成品厚度，经过清洗；（e）然后将冷轧带材加热至400℃并保温3h，进行成品退火，保温结束后以15℃/h的冷却速度随炉冷却至230℃后出炉冷却；（f）将冷却后的带材进行切边、分卷，制作成铝合金带材。经该方法制备的铝合金带材抗拉强度135-138MPa,制耳率1.0-1.2%,杯突值10.6-11.1mm，冲制成形后抗拉强度就达到250MPa，屈服强度达到240MPa。实施例2：本实施例取用如下按金属质量百分比计的原料：Si0.58％，Fe0.45％，Cu0.39％，Mn0.04%，Mg1.20％，Cr0.26%,Zn0.01％，Ti0.015%,余量为Al;按照金属质量百分比相除,Mg/Si为2.07；其制造步骤为：（a）按铝合金带材的成分，将铝合金原料经配料、熔炼、精炼、除气除渣后，经在线添加铝钛硼丝铸造成铝合金扁锭；（b）扁锭加热至530℃并保温7h，进行均匀化热处理后，经过锯切和铣面；（c）加热至460℃并保温4h，出炉热轧，热精轧厚度6.0mm，热精轧终轧温度320℃；（d）在冷轧机上将热轧卷轧至成品厚度，经过清洗；（e）然后将冷轧带材加热至410℃并保温3h，进行成品退火，保温结束后以25℃/h的冷却速度随炉冷却至230℃后出炉冷却；（f）将冷却后的带材进行切边、分卷，制作成铝合金带材。经该方法制备的铝合金带材抗拉强度141-144MPa,制耳率1.3-1.6%,杯突值10.2-10.6mm，冲制成形后抗拉强度就达到260MPa，屈服强度达到245MPa。实施例3：本实施例取用如下按金属质量百分比计的原料：Si0.50％，Fe0.49％，Cu0.40％，Mn0.04%，Mg1.05％，Cr0.15%,Zn0.015％，Ti0.045%，余量为Al;按照金属质量百分比相除,Mg/Si为2.1；其制造步骤为：（a）按铝合金带材的成分，将铝合金原料经配料、熔炼、精炼、除气除渣后，经在线添加铝钛硼丝铸造成铝合金扁锭；（b）扁锭加热至530℃并保温6h，进行均匀化热处理后，经过锯切和铣面；（c）加热至450℃并保温8h，出炉热轧，热精轧厚度7.0mm，热精轧终轧温度280℃；（d）在冷轧机上将热轧卷轧至成品厚度，经过清洗；（e）然后将冷轧带材加热至380℃并保温2h，进行成品退火，保温结束后以29℃/h的冷却速度随炉冷却至230℃后出炉冷却；（f）将冷却后的带材进行切边、分卷，制作成铝合金带材。经该方法制备的铝合金带材抗拉强度130-132MPa,制耳率1.03-1.26%,杯突值10.3-10.8mm，冲制成形后抗拉强度就达到245MPa，屈服强度达到225MPa。实施例4：本实施例取用如下按金属质量百分比计的原料：Si0.60％，Fe0.40％，Cu0.20％，Mn0.03%，Mg1.05％，Cr0.35%,Zn0.015％，Ti0.03%，余量为Al;按照金属质量百分比相除,Mg/Si为1.75；其制造步骤为：（a）按铝合金带材的成分，将铝合金原料经配料、熔炼、精炼、除气除渣后，经在线添加铝钛硼丝铸造成铝合金扁锭；（b）扁锭加热至540℃并保温10h，进行均匀化热处理后，经过锯切和铣面；（c）加热至480℃并保温5h，出炉热轧，热精轧厚度7.0mm，热精轧终轧温度360℃；（d）在冷轧机上将热轧卷轧至成品厚度，经过清洗；（e）然后将冷轧带材加热至380℃并保温6h，进行成品退火，保温结束后以26℃/h的冷却速度随炉冷却至230℃后出炉冷却；（f）将冷却后的带材进行切边、分卷，制作成铝合金带材。经该方法制备的铝合金带材抗拉强度133-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池壳用铝合金带材，其特征在于其组分由下列质量百分比原料组成： Si 0.50～0.60％， Fe ＜ 0.50％， Cu 为0.20～ 0.40％， Mn＜0.05%，Mg 1.05～1.20％，Cr 0.15～0.35%,Zn ＜ 0.02％，Ti＜0.05%，余量为 Al，其中按照金属质量百分比相除，Mg/Si为1.75‑2.40。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池壳用铝合金带材，其特征在于其组分由下列质量百分比原料组成：Si0.50～0.60％，Fe＜0.50％，Cu为0.20～0.40％，Mn＜0.05%，Mg1.05～1.20％，Cr0.15～0.35%,Zn＜0.02％，Ti＜0.05%，余量为Al，其中按照金属质量百分比相除，Mg/Si为1.75-2.40。2.一种动力电池壳用铝合金带材的制造方法，其特征在于采用如下质量百分比的原料：Si0.50～0.60％，Fe＜0.50％，Cu为0.20～0.40％，Mn＜0.05%，Mg1.05～1.20％，Cr0.15～0.35%,Zn＜0.02％，Ti＜0.05%，余量为Al，其中按照金...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑高锋，梁新华，张伟，陈纪强，赵明伟，庞凤，彭响娥，
申请(专利权)人：广西柳州银海铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45