一种循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板及其制备方法。以质量百分含量表示，铝合金薄板的合金化学成分组成为Si 0.2～0.25％、Fe 0.6～0.65％、Cu 0.06～0.09％、Mn 1.1～1.2％、Mg 0～0.015％、Cr 0～0.05％、Zn 0～0.015％、Ti 0.03～0.035％，余量为Al和不可避免的杂质。将原料依次进行熔炼、单元素净化处理、精炼、铸造、均匀化热处理、锯铣、预加热处理、热粗轧、热精轧、冷轧开坯、中间退火、冷轧成品、表面碱洗、纵剪和包装，得到产品循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板。本发明专利技术产品具备优异的力学性能表现，完全能够实现“新能源汽车动力电池用铝合金薄板”的绿色低碳循环经济的技术。的绿色低碳循环经济的技术。

【技术实现步骤摘要】
一种循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板及其制备方法
一、
：
[0001]本专利技术涉及铝合金制造
，特别是涉及一种循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板及其制备方法。
二、
技术介绍
：
[0002]目前，国内新能源汽车动力电池用铝合金材料生产投放市场量在50万吨左右，其中废料回收再利用占比在25％左右。市场周期使用后回收的绝大部分铝材会投转其他应用领域产品中，没有实现“新能源汽车动力电池用铝合金材料”的循环保级利用。同时，国内再生铝处理产线仍处于发展摸索阶段，对于下游回收的新能源汽车动力电池用废铝，无法彻底、有效的实现“新能源汽车动力电池用铝合金材料”的循环保级利用，此项技术在国内仍属于空白。
[0003]目前，新能源汽车动力电池用铝材存在各向异性差，激光焊接不良，力学性能不稳定等问题，同时在当前市场使用反馈中，每一批材料的性能呈现或多或少会存在差异，这与内控化学成分、微观组织、制程参数控制相关，其中某个性能的微小差异都可能造成下游客户处拉深成形缺陷，比如拉深电池壳时，会出现颈缩纹，增加产品报废率。市场反馈中还发现新能源汽车电池用铝合金材料的粗晶或者晶粒大小不均匀会导致橘皮缺陷产生，组织中夹杂物会引起断后伸长率不合格，表面清洁程度等会增加粘黏模具质量缺陷。
[0004]为了实现“新能源汽车动力电池用铝合金材料”的循环保级利用，通过对熔炼技术、单元素净化处理技术、热轧技术、冷轧技术等进行研究，使得材料的性能、稳定性、表面清洁度、成型性等指标满足下游客户的使用要求。
三、
技术实现思路
：/>[0005]本专利技术要解决的技术问题是：根据新能源汽车动力电池用铝合金材料本领域的应用发展趋势，本专利技术提供一种循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板及其制备方法。利用本专利技术技术方案制备所得循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板产品具备优异的力学性能表现，即在本应用领域中，本专利技术制备所得产品完全能够实现“新能源汽车动力电池用铝合金薄板”的绿色低碳循环经济的技术。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术采取的技术方案是：
[0007]本专利技术提供一种循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板，以质量百分含量表示，所述循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板的合金化学成分组成为：Si 0.2～0.25％、Fe 0.6～0.65％、Cu 0.06～0.09％、Mn 1.1～1.2％、Mg 0～0.015％、Cr 0～0.05％、Zn 0～0.015％、Ti 0.03～0.035％，余量为Al和不可避免的杂质。
[0008]另外，提供一种循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0009]1)熔炼：将回收废铝料作为原料加入再生铝回收处理线进行加热熔炼，控制炉内
熔炼温度为720～760℃，待炉内原料全部融化后搅拌去除浮渣，得到原始合金液；
[0010]2)单元素净化处理：将步骤1)所得合金液进行化学成分检测，根据测试结果采用元素去除剂进行净化处理，使得含量超标准元素净化处理至符合上述循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板的合金化学成分组成；
[0011]3)精炼：将步骤2)净化处理所得合金液导炉至熔保炉内进行精炼，导炉时间为40～60min，控制精炼温度为725～740℃、精炼时间为40～120min，采用100％纯Ar2进行除气净化，使其静置炉精炼后氢含量＜0.20ml/100g(Al)，除气箱转子的转速为350～380r/min；除气净化后进行在线除气，将氢含量控制在≤0.15ml/100g(Al)；精炼结束后，依次进行扒渣、静置，静置时间为30～50min；
[0012]4)铸造：将步骤3)精炼后所得铝合金液依次进行在线一级板式过滤、在线除气、二级板式过滤和管式过滤，过滤后所得合金液铸造成铝合金扁锭；
[0013]5)均匀化热处理：将步骤4)铸造所得铝合金扁锭进行均匀化热处理；
[0014]6)锯铣：将步骤5)热处理后所得铝合金扁锭先进行锯切，锯头为300～500mm；然后进行铣面，大面单侧铣面量为15～25mm，小面铣面量为5～10mm(保证外观表面无气孔、夹渣、漏铣、冷隔、裂纹、磕碰伤、油污等明显缺陷)，铣面后得到净锭；
[0015]7)预加热处理：将步骤6)所得净锭置于加热炉内进行预加热处理；金属温度控制为510～530℃，保温时间为2～6h；
[0016]8)热粗轧：将步骤7)热处理后所得板锭经过17～23道次的粗轧，轧制成厚度为33～37mm的中间板，粗轧入口温度为480～520℃；
[0017]9)热精轧：将步骤8)所得热轧中间板经过4道次热连轧，轧制成厚度为5.0mm的热轧坯料卷，精轧入口温度为400～470℃、终轧温度为320～330℃，下机后自然降温；
[0018]10)冷轧开坯：将步骤9)所得铝合金坯料卷自然降温至≤50℃，然后进行冷轧，经过冷轧后预留20～30％冷轧加工率，得到中间厚度的冷轧卷材；
[0019]11)中间退火：将步骤10)所得中间厚度卷材进行中间退火；
[0020]12)冷轧成品：将步骤11)所得中间退火后的中间厚度卷材风冷降温至≤40℃，然后进行冷轧，经过冷轧得到1.0～2.0mm厚度的冷轧卷材；
[0021]13)表面碱洗：将步骤12)所得冷轧成品卷材进行表面碱洗处理；
[0022]14)纵剪、包装：将步骤13)所得卷材冷却至≤40℃进行纵剪、所得薄板材料进行卧式包装。
[0023]根据上述的循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板的制备方法，步骤1)中所述回收废铝料为回收下游冲压厂新能源汽车动力电池用铝合金废铝料(《再生变形铝合金原料》(GB/T40382
‑
2021)规定了再生变形铝合金原料的分类、要求、试验方法、检验规则、入厂检查与验收、包装、运输、贮存、质量证明书及订货单(或合同)内容；适用于回收铝经分选等加工处理后，获得的熔铸用变形铝合金原料)；所述再生铝回收处理线为CN 201810635071.7公开的再生铝加工处理生产工艺。
[0024]根据上述的循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板的制备方法，步骤2)中采用纯度100％的镁锭、100％锌合金、二号熔剂无水氯化镁、Al
‑
20Mn、Al
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20Si、Al
‑
80Fe、Al
‑
40Cu、Al
‑
75Cr和Al
‑
5Ti
‑
B中的至少一种进行配料，配料温度为730～740℃，配料后使其熔炼所得合金液中合金成分组成满足所述循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板坯料
的合金元素化学成分组成(配料的前提是步骤2)通过单元素净化处理仍无法满足循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板坯料的合金元素化学成分组成)。
[0025]根据上述的循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板的制备方法，步骤2)中所述元素去除剂为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板，其特征在于，以质量百分含量表示，所述循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板的合金化学成分组成为：Si 0.2～0.25％、Fe 0.6～0.65％、Cu 0.06～0.09％、Mn 1.1～1.2％、Mg 0～0.015％、Cr 0～0.05％、Zn 0～0.015％、Ti 0.03～0.035％，余量为Al和不可避免的杂质。2.一种循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：1)熔炼：将回收废铝料作为原料加入再生铝回收处理线进行加热熔炼，控制炉内熔炼温度为720～760℃，待炉内原料全部融化后搅拌去除浮渣，得到原始合金液；2)单元素净化处理：将步骤1)所得合金液进行化学成分检测，根据测试结果采用元素去除剂进行净化处理，使得含量超标准元素净化处理至符合权利要求1所述循环保级新能源汽车动力电池用铝合金薄板的合金化学成分组成；3)精炼：将步骤2)净化处理所得合金液导炉至熔保炉内进行精炼，导炉时间为40～60min，控制精炼温度为725～740℃、精炼时间为40～120min，采用100％纯Ar2进行除气净化，使其静置炉精炼后氢含量＜0.20ml/100g(Al)，除气箱转子的转速为350～380r/min；除气净化后进行在线除气，将氢含量控制在≤0.15ml/100g(Al)；精炼结束后，依次进行扒渣、静置，静置时间为30～50min；4)铸造：将步骤3)精炼后所得铝合金液依次进行在线一级板式过滤、在线除气、二级板式过滤和管式过滤，过滤后所得合金液铸造成铝合金扁锭；5)均匀化热处理：将步骤4)铸造所得铝合金扁锭进行均匀化热处理；6)锯铣：将步骤5)热处理后所得铝合金扁锭先进行锯切，锯头为300～500mm；然后进行铣面，大面单侧铣面量为15～25mm，小面铣面量为5～10mm，铣面后得到净锭；7)预加热处理：将步骤6)所得净锭置于加热炉内进行预加热处理；金属温度控制为510～530℃，保温时间为2～6h；8)热粗轧：将步骤7)热处理后所得板锭经过17～23道次的粗轧，轧制成厚度为33～37mm的中间板，粗轧入口温度为480～520℃；9)热精轧：将步骤8)所得热轧中间板经过4道次热连轧，轧制成厚度为5.0mm的热轧坯料卷，精轧入口温度为400～470℃、终轧温度为320～330℃，下机后自然降温；10)冷轧开坯：将步骤9)所得铝合金坯料卷自然降温至≤50℃，然后进行冷轧，经过冷轧后预留20～30％冷轧加工率，得到中间厚度的冷轧卷材；11)中间退火：将步骤10)所得中间厚度卷材进行中间退火；12)冷轧成品：将步骤11)所得中间退火后的中间厚度卷材风冷降温至≤40℃，然后进行冷轧，经过冷轧得到1.0～2.0mm厚度的冷轧卷材；13)表面碱洗：将步骤12)所得冷轧成品卷材进行表面碱洗处理；14)纵剪、包装：将步骤13)所得卷材冷却至≤40℃进行纵剪、所得薄板材料进行卧式包装。3.根据权利要求2所述的循...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓艳超，高双宝，马幻幻，韩正尧，孙荣峰，李沂清，贺翔，梁钟，李伟坡，闫帅杰，
申请(专利权)人：河南义瑞新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：