新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法技术

本申请公开了一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板，所述水冷板由复合板材制成，所述复合板材由芯材和皮材层轧制复合而成，所述芯材由包括以下质量百分比原料制成：Si：≤0.30％，Fe：≤0.60％，Cu：0.6

【技术实现步骤摘要】
新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法


[0001]本申请涉及一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着汽车工业的高速发展，汽车带来的环境污染、能源短缺、资源枯竭等方面的问题日益突出。随着国家碳达峰及碳中和要求的提出，新能源汽车的发展便至关重要，既保护环境，又缓解能源短缺，保障能源安全的优势更加明显。
[0003]新能源汽车的动力电池对温度十分敏感。在使用过程中电池温度会逐渐升高，当温度过高时，会导致电池发生热失控，因此对电池包进行冷却是至关重要的。水冷板作为液冷的重要组成部分，主要是其表面与电池的表面进行充分的接触，通过水冷板内部流动的冷却液，将电池的热量带走进行热交换，从而降低电池的温度。
[0004]常规新能源汽车电池水冷板材料采用1xxx系和3xxx系铝合金焊接而成。随着新能源汽车的不断推广，对电池水冷板包括力学性能在内的综合性能提出了越来越高的要求，1xxx铝合金和普通3003铝合金水冷板材料受制于其强度限制，难以满足用户需求。

技术实现思路

[0005]为了解决本领域存在的上述不足，本申请旨在提供一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法。
[0006]根据本申请的一个方面，提供一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板，所述水冷板由复合板材制成，所述复合板材由芯材和皮材层轧制复合而成，所述芯材由包括以下质量百分比原料制成：Si：≤0.30％，Fe：≤0.60％，Cu：0.6
‑
1.0％，Mn：1.5
‑
2.0％，Mg：≤0.03％，Zn：≤0.05％，Ti：0.05
‑
0.2％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
[0007]根据本申请的一些实施例，所述皮材层包括钎焊层和牺牲层；所述钎焊层为4045铝合金；所述牺牲层为7072铝合金。
[0008]根据本申请的一些实施例，所述水冷板各层的厚度百分比为：钎焊层4％～10％；牺牲层8％～12％。
[0009]根据本申请的另一方面，还提供一种上述新能源动力电池用铝合金高强度水冷板的制备方法，
[0010]所述方法包括：
[0011]铸造：将钎焊层、牺牲层、芯材按各组分重量百分比将原材料加入熔炼炉铸造，并进行锯切、铣面；
[0012]热轧：将牺牲层和钎焊层铸锭分别加热至480
‑
510℃，保温2h
‑
4h，出炉热轧；
[0013]复合热轧：将牺牲层、芯材、钎焊层复合后加热至490
‑
520℃，保温2h
‑
4h，出炉热轧；
[0014]冷轧：复合材料经过3道次轧制为1
‑
2mm的冷轧卷；
[0015]成品退火：将冷轧卷进行退火，退火温度为370
‑
400℃，保温2h
‑
4h。
[0016]根据本申请的一些实施例，所述芯材原料质量百分比为：Si：≤0.30％，Fe：≤0.30％，Cu：0.6
‑
1.0％，Mn：1.5
‑
1.8％，Mg：≤0.03％，Zn：≤0.05％，Ti：0.05
‑
0.2％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
[0017]根据本申请的一些实施例，所述钎焊层为4045铝合金；所述牺牲层为7072铝合金。
[0018]根据本申请的一些实施例，所述水冷板各层的厚度百分比为：钎焊层4％～10％；牺牲层8％～12％。
[0019]根据本申请的一些实施例，所述钎焊层熔炼温度为720
‑
750℃，电磁搅拌2次，每次10
‑
15分钟，精炼温度为720
‑
740℃，精炼时间为15
‑
20分钟，铸造温度为685
‑
695℃。
[0020]根据本申请的一些实施例，所述牺牲层和芯材层熔炼温度为730
‑
760℃，电磁搅拌2次，每次10
‑
15分钟，精炼温度为730
‑
750℃，精炼时间为15
‑
20分钟，铸造温度为700
‑
710℃。
[0021]本申请提供一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板，该水冷板抗拉强度为145
‑
170MPa，屈服强度55
‑
65MPa，延伸率20
‑
25％，焊后屈服强度55
‑
70MPa。
[0022]本申请还提供一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板的制备方法，其中芯材生产过程不设计均匀化过程，可一定程度的提高原材料焊前及焊后的强度。同时取消芯材均匀化过程，可有效地缩短水冷板的生产流程及生产周期，较均匀化同类型材料，可缩短4～5天。
附图说明
[0023]图1为本申请示例实施例的铝合金高强度水冷板的微观金相图。
具体实施方式
[0024]如前所述
技术介绍
，目前量产的水冷板主要是普通3003铝合金，有强度限制，难以满足客户要求。目前大板(如宽度超过1000mm，长度超过15mm)的平面度检测主要以塞尺或者高度尺为主，仅检测四周平面度的数据，对于板料的中间位置，无法准确检测到板料的平面度。针对上述问题，本申请提供一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制备方法。
[0025]下面将结合本申请实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
[0026]特别需要指出的是，针对本申请所做出的类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本申请。相关人员明显能在不脱离本申请内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本申请技术。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0027]本申请如未注明具体条件者，均按照常规条件或制造商建议的条件进行，所用原料药或辅料，以及所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0028]根据本申请的技术构思，提供一种新能源动力电池用铝合金高强度水冷板及其制
备方法。
[0029]一种新能源高强度水冷板的芯材合金，组成成分及重量百分比为：Si：≤0.30％，Fe：≤0.60％，Cu：0.6～1.0％，Mn：1.5～2.0％，Mg：≤0.03％，Zn：≤0.05％，Ti：0.05～0.2％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。
[0030]所述新能源高强度水冷板组成为厚度比4％～10％的4045铝合金+芯材合金+8％～12％的707本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.新能源动力电池用铝合金高强度水冷板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：铸造：将钎焊层、牺牲层、芯材按各组分重量百分比将原材料加入熔炼炉铸造，并进行锯切、铣面；热轧：将牺牲层和钎焊层铸锭分别加热至480
‑
510℃，保温2h
‑
4h，出炉热轧；复合热轧：将牺牲层、芯材、钎焊层复合后加热至490
‑
520℃，保温2h
‑
4h，出炉热轧；冷轧：复合材料轧制为冷轧卷；成品退火：将冷轧卷进行退火，退火温度为370
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400℃，保温2h
‑
4h；其中，铸造后无需均匀化处理。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述芯材原料质量百分比为：Si：≤0.30％，Fe：≤0.30％，Cu：0.6
‑
1.0％，Mn：1.5
‑
1.8％，Mg：≤0.03％，Zn：≤0.05％，Ti：0.05
‑
0.2％，其它元素单个含量＜0.05％，总量＜0.15％，余量为铝。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述钎焊层为4045铝合金；所述牺牲层为7072铝合金。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述水冷板各层的厚度百分比为：钎焊层4％～10％；牺牲层8％～12％。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述钎焊层熔炼温度为720
‑
750℃，电磁搅拌2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑珊，华悦倩，曹琦，孙磊，
申请(专利权)人：银邦金属复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：