一种新能源动力电池壳用铝合金及生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种新能源动力电池壳用铝合金及生产工艺。按照质量百分比，所述铝合金包括中间合金和铝锭：所述中间合金包括Fe：0.4％～0.7％，Si：0.2％～0.3％，Mn：1.0％～1.2％，Cu：0.05％～0.1％；Mg：0.01％～0.02％；Ti：0.01～0.04％；制备步骤包括：S1熔炼；S2导炉精炼；S3在线除气及过滤；S4铸轧；S5后处理。本发明专利技术通过对合金成分的配比控制、精炼及铸轧参数设计，获得新能源动力电池壳用的合金板坯卷，然后经均匀化热处理、压延、中间热处理、压延工序，获得冲制成型性好，强度更高的合金板材，大大提高了产品质量并且节约了成本。大提高了产品质量并且节约了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源动力电池壳用铝合金及生产工艺


[0001]本专利技术涉及冶金
，具体涉及一种新能源动力电池壳用铝合金及生产工艺。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的不断发展，大规格动力电池壳需求增量明显，3003铝合金以其易成型、优良的综合机械加工性能、良好的抗蚀性、比重轻强度适中，抗爆破能力强而广泛应用。但3003铝合金强度较低，壳体壁厚太薄的话无法满足壳体强度及刚度的要求。因此，采用强度更高的铝合金材料制造新能源动力电池壳成为必然的发展趋势。
[0003]采用3003铝合金制备H14状态动力电池壳用铝及铝合金板、带材方法已有相关的研究和报道，授权公告号为CN111074110B的专利技术专利“一种新能源动力电池壳用铝及铝合金板带材的生产方法”，从连铸连轧
阐述了采用3003 铝合金制备H14状态动力电池壳用铝及铝合金板、带材的方法。采用连铸连轧技术生产3003铝合金制备H14动力电池壳用铝及铝合金板、带材工序虽然较热轧的工序有所缩短，但生产工序仍相对复杂，因此针对上述问题，本专利技术进行创新改进。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提出一种方法简便，产品质量提升且节约成本的新能源动力电池壳用铝合金及生产工艺。
[0005]本专利技术的具体实施方案如下：
[0006]本申请提供了一种新能源动力电池壳用铝合金，其特征在于，按照质量百分比，所述铝合金包括中间合金和铝锭：所述中间合金包括Fe：0.4％～0.7％， Si：0.2％～0.3％，Mn：1.0％～1.2％，Cu：0.05％～0.1％，Mg：0.01％～0.02％，Ti：0.01％～0.04％。
[0007]优选为：所述Fe/Si元素含量比为2.5～3.5:1。
[0008]优选为：铝合金的制备工艺包括如下步骤：
[0009]S1熔炼：将铝锭与废料按原料配比计算量投入熔炼炉中，熔融后得到铝熔体，控制铝熔体温度为710～740℃，继续将中间合金按原料配比计算量加入，然后经喷气管向每吨铝熔体中加入1～2g的精炼剂，进行喷粉精炼，精炼温度为735～755℃，精炼时间为25～30min，精炼扒渣处理后，再取样分析合金熔液成分，根据分析结果计算并补加中间合金；
[0010]S2导炉精炼：将上述铝熔体导入保温炉内，然后经喷气管向每吨铝熔体中加入0.5～1g的精炼剂，开启电磁搅拌器搅拌，经3次以上精炼处理获得纯净铝熔体；
[0011]S3在线除气、过滤：将上述铝熔体静置30～60min后，经在线除气及过滤，并在流槽内持续逆向加入铝钛硼丝，进行晶粒细化；
[0012]S4铸轧：将铝熔体引入除气箱并经过滤箱进行过滤，经流槽至前箱，经铸咀分流进入铸轧区并通过旋转轧辊轧制获得铝板坯卷；
[0013]S5后处理：将铝板坯卷分别进行均匀化热处理、压延、中间热处理和压延后得到电
池壳用铝合金。
[0014]优选为：所述S1中铝锭与废料质量比为1～1.5:1。
[0015]优选为：所述S1和S2中精炼剂为以氯化钠、氯化钾、冰晶石和氟化钙为主要成分组成的复合精炼剂。
[0016]优选为：所述S1中的喷粉精炼所用气体为氮气和氯气的混合气体。
[0017]优选为：所述S2中精炼间隔时间为3～3.5h，精炼时长为20～30min。
[0018]优选为：所述S3中铝钛硼丝中钛的重量含量为4.8％～5.5％，铝熔体内钛的重量含量为0.01％～0.04％。
[0019]优选为：所述S4中前箱温度为690～705℃，铸轧区长度为50～55mm，铸轧速度为500～600mm/min。
[0020]优选为：所述S4中轧制获得铝板坯卷的厚度为8.5～10.5mm。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0022]通过本专利技术所提供的铸轧法生产，缩短生产周期，节约成本。通过对铝合金成分的配比控制、精炼及铸轧参数设计，减少了铸轧法生产铝合金存在组织及晶粒不均、减少偏析形成第二相。从而使得最终得到的铝合金板H14状态产品微观组织结构更加均匀且致密，有效提高材料的强度和屈强比，产品冲制成型性好。
[0023]本专利技术的有益效果将在实施例中详细阐述，从而使得有益效果更加明显。
具体实施方式
[0024]下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，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，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0026]下面通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例进行详细地说明。
[0027]实施例1
[0028]一种新能源动力电池壳用铝合金，在本专利技术具体实施例中，按照质量百分比，所述铝合金包括中间合金和铝锭：所述中间合金包括Fe：0.4％，Si：0.2％， Mn：1.0％，Cu：0.05％％，Mg：0.01％，Ti：0.01％，其中Fe/Si元素含量比为2.5:1，
[0029]铝合金的制备工艺包括如下步骤：
[0030]S1熔炼：将铝锭与废料按原料配比计算量投入熔炼炉中，铝锭与废料质量比为1:1，熔融后得到铝熔体，控制铝熔体温度为710℃，继续将中间合金按原料配比计算量加入，然后经喷气管向每吨铝熔体中加入1g的精炼剂，精炼剂为以氯化钠、氯化钾、冰晶石和氟化钙为主要成分组成的复合精炼剂，具有良好的除气除渣效果；然后进行喷粉精炼，喷粉精炼用的气体为氮气和氯气的混合气体，可有效脱去氢气、分离氧化物及清除金属杂质，与精炼剂一起协同增加除气除渣的效果，精炼温度为735℃，精炼时间为25min，精炼扒渣处理后，
再取样分析合金熔液成分，根据分析结果计算并补加中间合金，保证最终产品的强度和质量；
[0031]S2导炉精炼：将上述铝熔体导入保温炉内，然后经喷气管向每吨铝熔体中加入0.5g的某特性颗粒精炼剂，开启电磁搅拌器搅拌，经3次以上精炼处理获得纯净铝熔体，每次精炼的间隔时间为3h，精炼时长为20min；
[0032]S3在线除气、过滤：将上述铝熔体静置30min后，经在线除气及过滤，并在流槽内持续逆向加入铝钛硼丝，铝钛硼丝中钛的重量含量为4.8％，然后进行晶粒细化，得到的铝熔体内钛的重量含量为0.01％，铝钛硼丝强烈细化了铝及铝合金的晶粒组织，使组织分布均匀，减少偏析；防止裂纹，减少缺陷；提高产品表面品质；提高产品塑性；提高产品机械性能；
[0033]S4铸轧：将铝熔体引入除气箱并经过滤箱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源动力电池壳用铝合金，其特征在于，按照质量百分比，所述铝合金包括中间合金和铝锭：所述中间合金包括Fe：0.4％～0.7％，Si:0.2％～0.3％，Mn：1.0％～1.2％，Cu：0.05％～0.1％，Mg：0.01％～0.02％，Ti：0.01％～0.04％。2.根据权利要求1所述的一种新能源动力电池壳用铝合金，其特征在于，所述Fe/Si元素含量比为2.5～3.5:1。3.根据权利要求2所述的一种新能源动力电池壳用铝合金，其特征在于，铝合金的制备工艺包括如下步骤：S1熔炼：将铝锭与废料按原料配比计算量投入熔炼炉中，熔融后得到铝熔体，控制铝熔体温度为710～740℃，继续将中间合金按原料配比计算量加入，然后经喷气管向每吨铝熔体中加入1～2g的精炼剂，进行喷粉精炼，精炼温度为735～755℃，精炼时间为25～30min，精炼扒渣处理后，再取样分析合金熔液成分，根据分析结果计算并补加中间合金；S2导炉精炼：将上述铝熔体导入保温炉内，然后经喷气管向每吨铝熔体中加入0.5～1g的精炼剂，开启电磁搅拌器搅拌，经3次以上精炼处理获得纯净铝熔体；S3在线除气、过滤：将上述铝熔体静置30～60min后，经在线除气及过滤，并在流槽内持续逆向加入铝钛硼丝，进行晶粒细化；S4铸轧：将铝熔体引入除气箱并经过滤箱进行过滤，经流槽至...

【专利技术属性】
技术研发人员：高龙，刘前换，张维，尹爽，刘艳丽，沈兆安，
申请(专利权)人：浙江桐昆新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：