[发明专利]一种新能源动力电池壳用铝及铝合金板带材的生产方法

说明书

本发明提供了一种新能源动力电池壳用铝及铝合金板带材的生产方法，包括以下步骤：铝熔体制备、连铸连轧、均匀化退火、冷轧、中间退火或成品退火，可用于新能源动力电池壳用3003合金板带材“O”、“H12”和“H14”状态产品的生产，且获得的产品能有效提高材料的强度和屈强比。

技术领域

本发明涉及铝合金铸造技术领域，尤其是一种新能源动力电池壳用铝及铝合金板带材的生产方法。

背景技术

随着新能源动力电池技术的发展，无论是电动汽车续航里程需求，还是国家新能源补贴政策要求，都对新能源动力电池的比能量提出了更高的要求。在不改变单体电池外尺寸前提下，增加内部有效物质比例是提高电池比能量最为直接有效的方法之一。这就要求壳体壁厚减薄来增加内部空间，并且需提高材料的强度、刚度来防止壳体因减薄而带来的变形。目前市场广泛使用3003合金制造动力电池的壳体，该合金成形性能较好，但强度较低，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。

2017年国家质检总局、国家标准委发布了动力电池结构件的标准--《新能源动力电池壳及盖用铝及铝合金板、带材（GB/T33824-2017）》，与2017年12月1日起正式实施。标准中将3003合金及其“O”、“H12”和“H14”状态列为动力电池壳体的常用合金及状态。这进一步说明随着新能源动力电池技术的成熟以及产品的进步和多样性，对新能源动力电池壳用铝及铝合金从单纯的追求深冲性能，演化为在保证深冲性能的前提下提高屈强比，满足不同类型新能源电池壳产品的性能要求。

采用3003合金制备动力电池壳用铝及铝合金板、带材已有相关的研究和报道，授权公告号为CN105714155B的 发明专利“一种动力电池壳用铝板、铝带及其生产方法”（专利权人：河南明泰铝业），授权公告号为CN106811628B的发明专利“一种铸轧法生产动力电池外壳用铝带”（专利权人：江苏鼎胜新能源材料股份有限公司），分别从热轧技术和铸轧技术领域阐述了采用3003合金制备“O”状态动力电池壳用铝及铝合金板、带材的方法。但目前行业内尚未有关于采用3003合金制备“H12”和“H14”状态动力电池壳用铝及铝合金板、带材方法的报道。同时上述技术也具有一定的缺陷：采用热轧技术生产3003合金动力电池壳用铝及铝合金板、带材工序复杂，生产成本高；采用铸轧技术生产3003合金动力电池壳用铝及铝合金板、带材对铸轧生产工序要求严格，且成品冲制拉伸成型制耳率高，难以满足规模化的电池外壳工序生产。

发明内容

本发明提供了一种新能源动力电池壳用铝及铝合金板带材的生产方法，可用于新能源动力电池壳用3003合金板带材“O”、“H12”和“H14”状态产品的生产，且获得的产品能有效提高材料的强度和屈强比。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种新能源动力电池壳用铝及铝合金板带材的生产方法，包括以下步骤：

S1. 制备铝熔体：熔炼，控制铝熔体中各组分的质量百分比：Si0.08~0.12%，Fe0.35~0.40%，Cu0.10~0.15%，Mn1.00~1.10%，Ti0.015~0.025%，余量为Al；

S2.将步骤S1所得的铝熔体注入连铸机的铸嘴，铝熔体等量、匀速的注入两根相向旋转的钢带内，两根钢带外侧与循环冷却水相连接，铝熔体经连铸冷却获得板坯，连铸时控制连铸机前箱铝熔体的温度为680~700℃，连铸速度为6~9m/min，连铸的板坯厚度为18~20mm，且控制铸造机出口铸坯温度≤560℃；

板坯直接进入三连轧机进行连轧，只采用三连轧机的第一机架进行轧制，第一道次的加工率控制在60~70%，轧制入口温度控制在420~520℃，出口温度控制在360~420℃；卷取温度控制在≧300℃。连轧过程均采用乳化液进行润滑和冷却，乳液压力控制在0.4~0.6Mpa，乳液浓度为3.5~4.5wt%；经第一道次加工制备获得厚度为5~7mm铝卷；