[发明专利]一种含稀土元素的防爆膜用铝材及其制造方法

说明书

本发明公开了一种含稀土元素的防爆膜用铝材，由以下质量百分比组分组成：Fe：1.0～1.4％、Si：≤0.25％、Cu：≤0.1％、Mn：0.4～0.8％、Mg：≤0.5％、RE：0.05～0.07％、其余为Al，其中Fe+Mn≤2.0％，Fe/Si为1.5～4.0。本发明还公开了这种含稀土元素的防爆膜用铝材的制造方法，在静置炉加入复合稀土并以Al‑RE‑B中间合金作为细化剂细化铝合金组织，在热轧前进行均匀化热处理。本发明有效的提高锂电池用防爆膜的力学性能，保持优良的导电性，细化显微组织，防爆膜成品屈服强度≥50MPa，同时延伸率可达40％以上，导电率在53.5％IACS以上。

技术领域

本发明涉及一种防爆膜用铝箔及其制造方法，特别是涉及一种含稀土元素的防爆膜用铝材及其制造方法。

背景技术

新能源汽车的动力电池组中锂电池顶盖一般设有防爆膜结构，以确保电池在多次快速充放电过程中的安全性。防爆膜用铝材需要承受电池充放电过程中的内压变化，要求具有一定的屈服强度。同时，防爆膜由冲压加工而成，需要铝箔材料成形性优良，具有高延伸率和细小晶粒度。此外，电池用铝箔产品由于其性能要求的特殊性，对导电性和导热性亦有较高要求，防爆膜作为确保充放电安全性的关键部件，必须具有优异的导热性，以有效散去电池充放电产生的大量热量。目前使用较多的为3003系铝合金牌号制备防爆膜材料，Mn元素为主要添加合金元素，虽然成形性优良，强度高。但较多固溶的Mn元素不仅易造成加工硬化，降低材料延伸率，还对材料的导电、导热性能有较大损害。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种含稀土元素的防爆膜用铝材，在保证材料导电性能同时提高屈服强度及延伸率。本发明的另一个目的是提供一种含稀土元素的防爆膜用铝材的制造方法。

本发明的技术方案是这样的：一种含稀土元素的防爆膜用铝材，由以下质量百分比组分组成：Fe：1.0～1.4％、Si：≤0.25％、Cu：≤0.1％、Mn：0.4～0.8％、Mg：≤0.5％、RE：0.05～0.07％、其余为Al，其中Fe+Mn≤2.0％，Fe/Si为1.5～4.0。

优选地，由以下质量百分比组分组成：Fe：1.1～1.3％、Si：≤0.1％、Cu：≤0.05％、Mn：0.45～0.6％、Mg：≤0.1％、RE：0.05～0.07％、其余为Al，其中Fe+Mn≤1.9％，Fe/Si为2.0～3.0。

进一步地，所述防爆膜用铝箔的屈服强度为63～67MPa，延伸率为40～42％，导电率为53～54％IACS。

一种含稀土元素的防爆膜用铝材的制造方法，包括以下步骤：(1)冶炼：按照所述合金的组分将各元素的原材料加入熔炼炉中，冶炼得到合金铸锭，其中在静置炉中添加复合稀土，在流槽中加入Al-RE-B中间合金作为细化剂细化铝合金组织；(2)均匀化热处理：将所述合金铸锭加热至为600～630℃，保温时间为4～7小时；(3)热轧：铣面后将所述铝合金铸锭进行热轧，得到热轧坯料；(4)粗轧：将经过热轧的坯锭置于冷轧机上进行冷粗轧；(5)重卷切边：对所述粗轧坯料进行重卷切边；(6)对所述重卷切边后的铝箔卷进行冷精轧至锂电池用铝箔所需厚度；(7)成品退火：对所述精轧后的铝箔卷进行成品退火，而后将铝箔卷分切。

优选地，所述步骤(1)冶炼时熔炼温度为740～770℃，精炼温度为725～755℃，铸造温度为705～725℃。

优选地，所述步骤(3)热轧中热轧坯锭加热温度为520～540℃，坯锭加热到温后保温时间为4h～16h，辊道处开轧温度为500～520℃。

优选地，所述的步骤(4)中冷粗轧板锭的厚度控制为1.4～2.0mm，所述的步骤(6)中冷精轧铝箔卷的厚度为0.4～1.0mm。

优选地，所述步骤(7)中的成品退火时的温度为400～460℃，保温时间为12～14h。

与现有技术相比较，本发明所提供的技术方案的有益效果是：