【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有铝合金带材或板材的电池单元壳体，以及铝合金带材或板材用于制造电池单元壳体的应用。
技术介绍
1、电池单元在各种技术应用中被广泛使用，为电器使用提供电能。例如，仅简要地说，电池单元的应用领域包括电动交通，尤其是电动汽车、电动自行车和电动滑板车；消费电子产品，尤其是笔记本电脑、平板电脑、移动电话、数码相机和摄像机；或能源技术，尤其是电池储存器等。多个电池单元通常串联或并联为电池模块或电池系统。不过，也有将单个电池单元作为能源使用的应用。
2、电池单元基本上可分为一次电池和二次电池，一次电池只能放电一次，不能充电，二次电池可以充电。在一次电池以及二次电池中，提供电池单元功能方式所需的电化学过程可以使用各种不同的材料来实现。简要来说，这里所说的一次电池包括碱锰电池、锌碳电池、镍氢氧化物电池或硫化铁锂电池等。简要来说，二次电池包括锂离子电池、钠离子电池、镍镉电池、镍金属氢化物电池或镍锌电池等。
3、多年来，锂离子二次电池因其相对较高的重力和体积能量密度，已越来越多地尤其应用于电动汽车和消费电子产品等领域。与其他类型的电池单元一样，锂离子二次电池也具有电池单元壳体。其构成了电池单元的外部形状，并包围出空腔，该空腔中存在阳极材料、阴极材料和电解液等。在此可以将电池单元壳体分为多种构造形式：圆柱形构造形式的电池壳体基本具有圆柱体形状。如果圆柱体的高度大于直径，则称为圆形电池，否则称为钮扣电池。棱柱形构造形式的电池单元壳体基本上具有棱柱形状，尤其是长方体。另一种变体是袋式构造形式，即电池单元壳体基本上
4、由于对强度或机械稳定性的高要求，以及同时相对于对电池单元壳体有腐蚀性的电解液的电化学稳定性的高要求，迄今为止，尤其是圆柱形电池壳体一般都是用镀镍钢制造的。然而，越来越多的电池形式，如在电动汽车领域，18650型圆形电池越来越多地被21700型圆形电池所取代，以及预计未来21700型圆形电池也将被46800型圆形电池所取代，但这就对导电性和导热性提出了更高的要求，因为会产生更多的热量，需要将热量散发出去。此外，潜在的铝材料还必须满足对壳体材料强度的高要求。
5、将铝合金用于圆柱形电池单元壳体的概念已经为人所知，但仅限于aa3003铝合金。美国专利us 6,258,480 b1就是一个例子。另一方面，对于棱柱电池单元壳体来说，铝合金aa3003是标准材料，但在棱柱电池壳体领域的使用也仅限于这种合金。
6、由美国专利申请us2006/093908 a1已知一种高强度电池壳体，它由复合材料组成，该复合材料具有外塑料层，以及由aa8079、1n30、aa8021、aa3003、aa3004、aa3104或aa3105型铝合金制成的铝箔。
7、韩国专利申请kr 2016 005673a中也已知相同的铝合金，不过该韩国专利申请更倾向于使用aa3003型铝合金。
8、日本专利申请jp 2015 125886a重点关注电池壳体的强度和可焊性，并建议使用aa3003、aa3203、aa3004、aa3104、aa3005或aa3105型铝合金。
9、考虑到对电池单元壳体强度、电解液稳定性、导电性和导热性的要求，上述文件均未涉及可回收性问题。
10、然而，近年来对可持续发展的要求大大提高，这就要求必须以尽可能减少co2足迹来制造电池单元壳体。最有效的方法是通过增加使用回收材料、也称为二次铝，来减少能源密集型原铝的使用。二次铝是通过熔化铝废料获得的。铝废料分为消费前废料和消费后废料。消费前废料是指在各种可能的加工过程中，用铝或铝合金制造半成品或最终产品时产生的废料。消费前废料可进一步分为内部工艺废料和外部工艺废料，内部工艺废料是在铝带或铝板的生产工艺中不可避免地产生的废料，如浇口料、边角料、切屑、生产残留物或生产废品；外部工艺废料是在进一步加工形成最终产品的过程中不可避免地产生的废料，如冲压废料、切屑或生产废品。消费后废料是已完全完成其生命周期的最终产品，并且在使用后成为废物。与最终用户是否使用是无关，这意味着，例如，它也可能在工业或商业设施中使用过。消费后废料的例子包括食品包装，尤其是饮料罐、窗框、平版印刷板载体、电缆芯线和汽车零部件。
11、根据国际规范，迄今为止用于电池单元壳体的aa3003铝合金的合金组成限制较多，例如在标准合金元素铜、镁、铬、锌和钛方面。因此，应用这种合金需要使用高比例的原铝，从而阻碍了高回收比例的实现。因此，现有技术中由aa3003铝合金制成的电池单元壳体需要在可持续性方面加以改进。
技术实现思路
1、在此背景下，本专利技术的目的是提供一种具有铝合金带材或板材的电池单元壳体，其可以实现高回收率，同时满足对电池单元壳体的要求，尤其是强度、电解液稳定性、导电性和导热性方面的要求。
2、本专利技术的另一个目的是提供铝合金带材或板材用于制造电池单元壳体的相应应用。
3、根据本专利技术的第一教导，对于具有铝合金带材或板材的电池单元壳体来说，上述目的这样解决，即，该铝合金带材或板材具有以重量％计合金成分如下的铝合金：
4、0.1％≤si≤0.5％，
5、0.25％≤fe≤0.8％，
6、cu≤0.6％，
7、0.6％≤mn≤1.4％，
8、0.5％≤fe≤1.5％，
9、cr≤0.25％，
10、zn≤0.4％，
11、ti≤0.2％，
12、其余为al和不可避免的杂质，单个最大0.05％，总和最大0.15％。
13、令人惊奇的是，专利技术者在试验中发现，根据本专利技术的具有铝合金带材或板材的电池单元壳体能满足相应的要求，尤其是在强度、电解液稳定性、导电性和导热性方面的要求。最重要的是令人吃惊地发现，与已知的aa3003合金相比，电解液稳定性和可焊性没有降低或没有实质降低。同时，由于给出的铝合金的铜和镁的含量，因此根据本专利技术的电池单元壳体适用于实现高回收比例。这尤其适用于使用ubc废料(ubc：废旧饮料罐，used beveragecan)，即由铝合金制成的饮料罐，该铝合金含有大量的镁和铜，并且适用于生产电池单元壳体的铝带或铝板的铝合金。通过电池单元壳体的铝合金带材或板材的合金组成实现了上述所有优点。此外，由于铝合金只含有标准合金元素，其本身也可以很好地回收利用，因此根据本专利技术的电池单元壳体可以顺利地供应到现有的废料回收作业中。
14、根据本专利技术，铝合金中的硅含量范围为0.1重量％≤si≤0.5重量％。在根据本专利技术的电池单元壳体的一个实施方案中，铝合金的硅含量范围为0.2重量％≤si≤0.4重量％，优选为0.2重量％≤si≤0.35重量％。结合根据本专利技术的所规定的铁和锰含量，0.1重量％≤si≤0.5重量％的硅含量尤其会产生相对均匀分布、紧密的四价α-al(fe,mn)si相颗粒。这些析出的颗粒既提高了铝合金的强度，又增加了其导电性和导热性，因本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.具有铝合金带材或板材的电池单元壳体(11、21、31)，
2.根据权利要求1所述的电池单元壳体，
3.根据权利要求1或2所述的电池单元壳体，
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池单元壳体，
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池单元壳体，
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池单元壳体，
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池单元壳体，
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电池单元壳体，
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电池单元壳体，
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电池单元壳体，
11.铝合金带材或板材用于制造根据权利要求1至10中任一项所述的电池单元壳体的应用。
12.根据权利要求11所述的应用，
13.根据权利要求11或12所述的应用，
14.根据权利要求11至13中任一项所述的应用，
15.根据权利要求14所述的应用，
16.根据权利要求14或15所述的应用，
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