一种新能源汽车电池壳体用铝合金压铸件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新能源汽车电池壳体用铝合金压铸件及其制备方法，涉及合金压铸件技术领域。本发明专利技术先合理配比各元素，并通过分批加入和分级加热的方式，获得晶粒细小且分布均匀的高强度的铝合金压铸件，再以纳米石墨烯片为原料，在硅蒸汽下，原位生长出碳化硅包覆结构，再利用3

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车电池壳体用铝合金压铸件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及合金压铸件
，具体为一种新能源汽车电池壳体用铝合金压铸件及其制备方法。

技术介绍

[0002]在能源危机的大环境下，新能源汽车是现阶段和未来发展的重点。近些年来，在国家政策的大力支持下，我国新能源汽车行业呈飞速发展。新能源汽车电池模组的安全性对新能源汽车的安全至关重要，电池是电动汽车的关键部件，也是涉及安全、敏感的核心部件之一。随着电动汽车对高能量密度和短时间充电的迫切需求，极易发生机械滥用、电气滥用、电磁滥用和热滥用，进而导致电池系统热失控甚至整车起火爆炸，此外，电动汽车电池壳体由于置于车辆下部，在车辆运行时会出现石子等物体的磕碰，使得电池壳体板表面材料破坏，内部电池的电解液的析出等要求材料具有优异的耐腐蚀性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种新能源汽车电池壳体用铝合金压铸件及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种新能源汽车电池壳体用铝合金压铸件，所述新能源汽车电池壳体用铝合金压铸件由以下方法制得，将铝、铜、锌、稀土、硼、锰、钛等原料熔化、精炼后，压铸得铝合金压铸件，然后电沉积改性纳米片。
[0005]进一步的，所述改性纳米片由复合纳米片、3
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氯异丙基三甲氧基硅烷、6
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甲氧基吡啶
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3,4
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二胺、三氯硫磷、吡啶
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2,6
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二甲酸制得。
[0006]进一步的，所述复合纳米片由以下方法制得，将硅粉置于石墨坩埚中，将纳米石墨烯片置于石墨坩埚上方，梯度升温加热制得。
[0007]进一步的，一种新能源汽车电池壳体用铝合金压铸件的制备方法，包括以下制备步骤：（1）向真空炉中加入纯铝，升温至735℃，加热至完全熔化，加入纯镁、铝硅合金、铝钛合金，升温至740~750℃，保温至完全熔化后，加入电解铜、铝硼合金、铝锌合金、铝锰合金、铝铒合金、铝锆合金、铝铬合金，升温至780~810℃，保温至完全熔化，得合金液，降温至750~770℃，喷入精炼剂，精炼10~30min后，静置5~10min，将表面渣扒出，升温至760~780℃，加入细化剂，喷吹氩气，氩气流量为15mL/min，氩气气压为0.2~0.35MPa，精炼30~45min后，除气，扒渣，降温至680~700℃，送入压力铸造设备，通过金属模具，铸造成型，模具温度为220℃，低速速度为0.1m/s，高速速度为5m/s，得铝合金压铸件；（2）复合纳米片、乙醇水溶液按质量比1:1000混合，乙醇水溶液中无水乙醇和去离子水的质量比为0.8:1.5，400~600W超声30min，加入复合纳米片质量0.1~1.2倍的3
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氯异丙基三甲氧基硅烷，置于50℃油浴锅中，继续超声反应2~4h后，2000rpm离心20min，抽滤，用无水乙醇洗涤、洗涤，100℃烘干8h得预处理复合纳米片；
（3）将预处理复合纳米片、去离子水按质量比1:5混合，氮气保护下，于20~30℃加入预处理复合纳米片质量11.4~16倍的6
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甲氧基吡啶
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3,4
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二胺溶液，6
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甲氧基吡啶
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3,4
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二胺溶液中6
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甲氧基吡啶
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3,4
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二胺、丙酮的质量比为1:6.6，加入碳酸钾至溶液pH为7~8，反应6~7h后，真空度
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0.07MPa、40℃蒸馏2~3h后，冷却至室温，抽滤，取固体，用去离子水洗涤3次，50℃烘干12h得中间物A；（4）将中间物A、二氯甲烷按质量比1:130混合，氮气保护下，置于冰浴中，100~150rpm搅拌10min，在通风橱通风中，以0.1~0.3mL/min的速度加入甲氧基苯甲酰乙酸乙酯质量33.6倍的三溴化硼，置于冰浴中反应30~40min，再于室温下反应3~5h，加入甲醇至无烟雾挥发，加入氢氧化钠溶液至溶液pH为8~9，过滤，用质量分数为10%的盐酸洗涤至洗液pH为4~5后，再用去离子水洗涤至洗液pH为7，60℃烘干12h得中间物B；（5）将中间物B、二氯甲烷按质量比1:10混合，100~150rpm搅拌40min，加入中间物B质量0.3~0.6倍的三氯硫磷、中间物B质量1.2倍的三乙胺／吡啶混合液，三乙胺／吡啶混合液中三乙胺、吡啶的质量比为1:0.016，35℃反应3~4h后，静置1~2h，抽滤，取固体，用质量分数为45％的氢氧化钠溶液洗涤至洗液pH值为11，再用去离子水洗涤至洗液pH为7，60℃烘干12h得中间物C；（6）将中间物C、吡啶
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2,6
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二甲酸、乙醇按质量比1:1.5:24混合，500~600W超声5~15min，过滤，取固体，加入中间物C质量100倍的蒸馏水，搅拌均匀，得电沉积液，以不锈钢作阳极，以铝合金压铸件为阴极，置于放有电沉积液的电解槽中，80~150V下电沉积至膜层厚度为55~100μm，得新能源汽车电池壳体用铝合金压铸件。
[0008]进一步的，步骤（1）所述铝合金压铸件包括以下重量百分比的原料组分：镁0.8~2.1%、硅1.4~2.1%、钛0.02~0.05%、铜1.2~1.9%、硼0.3~0.8%、锌4.5~7.0%、锰0.03~0.08%、铒0.02~0.05%、锆0.03~0.06%、铬0.03~0.3%、铽0.01~0.03%，其他金属非金属杂质元素为0.2%，其余为铝。
[0009]进一步的，步骤（1）所述精炼剂中石墨粉、木碳粉、硝酸钠、六氯乙烷、氟化钠、氯化镁、氯化钾的质量比为0.5~2:1~10:5~15:5~10:4~10:2~8:10~20，加入量为3~4kg/吨合金液。
[0010]进一步的，步骤（1）所述细化剂为铝
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铬
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锰
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铜
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铽合金中间体，加入量为1~4kg/吨合金液。
[0011]进一步的，步骤（1）所述除气具体过程为：采用混合气对合金液从炉底进行吹气，吹气时间为15~20min，吹气速度为0.3~0.7m3/t
·
min，吹气温度为710~740℃，混合气中氮气和二氧化碳的体积浓度比为9:1。
[0012]进一步的，步骤（1）所述铸造压力为60~74MPa。
[0013]进一步的，步骤（2）所述复合纳米片的制备方法为：将硅粉置于石墨坩埚中，将纳米石墨烯片置于石墨坩埚上方10cm处，盖住石墨坩埚，置于真空碳管炉，氩气保护下，以10℃/min升温至1130℃，保温40~50min后，以3℃/min升温至1410℃，保温30~40min后，以3℃/min升温至1460℃，保温20~30min，冷却至室温，球料比5:1、球磨转速为140rpm下研磨10~15min。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车电池壳体用铝合金压铸件，其特征在于，所述新能源汽车电池壳体用铝合金压铸件由以下方法制得，将铝、铜、锌、稀土、硼、锰、钛等原料熔化、精炼后，压铸得铝合金压铸件，然后电沉积改性纳米片。2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池壳体用铝合金压铸件，其特征在于，所述改性纳米片由复合纳米片、3
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氯异丙基三甲氧基硅烷、6
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甲氧基吡啶
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3,4
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二胺、三氯硫磷、吡啶
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二甲酸制得。3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车电池壳体用铝合金压铸件，其特征在于，所述复合纳米片由以下方法制得，将硅粉置于石墨坩埚中，将纳米石墨烯片置于石墨坩埚上方，梯度升温加热制得。4.一种新能源汽车电池壳体用铝合金压铸件的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：（1）向真空炉中加入纯铝，升温至735℃，加热至完全熔化，加入纯镁、铝硅合金、铝钛合金，升温至740~750℃，保温至完全熔化后，加入电解铜、铝硼合金、铝锌合金、铝锰合金、铝铒合金、铝锆合金、铝铬合金，升温至780~810℃，保温至完全熔化，得合金液，降温至750~770℃，喷入精炼剂，精炼10~30min后，静置5~10min，将表面渣扒出，升温至760~780℃，加入细化剂，喷吹氩气，氩气流量为15mL/min，氩气气压为0.2~0.35MPa，精炼30~45min后，除气，扒渣，降温至680~700℃，送入压力铸造设备，通过金属模具，铸造成型，模具温度为220℃，低速速度为0.1m/s，高速速度为5m/s，得铝合金压铸件；（2）复合纳米片、乙醇水溶液按质量比1:1000混合，乙醇水溶液中无水乙醇和去离子水的质量比为0.8:1.5，400~600W超声30min，加入复合纳米片质量0.1~1.2倍的3
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氯异丙基三甲氧基硅烷，置于50℃油浴锅中，继续超声反应2~4h后，2000rpm离心20min，抽滤，用无水乙醇洗涤、洗涤，100℃烘干8h得预处理复合纳米片；（3）将预处理复合纳米片、去离子水按质量比1:5混合，氮气保护下，于20~30℃加入预处理复合纳米片质量11.4~16倍的6
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甲氧基吡啶
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二胺溶液，6
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甲氧基吡啶
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二胺溶液中6
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甲氧基吡啶
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二胺、丙酮的质量比为1:6.6，加入碳酸钾至溶液pH为7~8，反应6~7h后，真空度
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0.07MPa、40℃蒸馏2~3h后，冷却至室温，抽滤，取固体，用去离子水洗涤3次，50℃烘干12h得中间物A；（4）将中间物A、二氯甲烷按质量比1:130混合，氮气保护下，置于冰浴中，100~150rpm搅拌10min，在通风橱通风中，以0.1~0.3mL/min的速度加入甲氧基苯甲酰乙酸乙酯质量33.6倍的三溴化硼，置于冰浴中反应30~40min，再于室温下反应3~5h，加入甲醇至无烟雾挥发，加入氢氧化钠溶液至溶液pH...

【专利技术属性】
技术研发人员：李盾，王晓鍇，李健强，陈德安，李建国，张峰，
申请(专利权)人：上海嘉朗实业南通智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：