[发明专利]用于拉伸成形电池壳的稀土铝带材

说明书

本发明属于金属合金技术领域，涉及作用于电池外壳专用铝带材。本发明为一种用于拉伸成形电池壳的稀土铝带材，包含如下重量百分含量的合金组分：硅Si0.2‑0.4%、铁Fe 0.45‑0.65%、铜Cu 0.05‑0.15%、锰Mn 1.0‑1.2%、镧La 0.2‑0.3%、钛Ti 0.02‑0.04%，其他：单个不大于0.05%，合计不大于0.15%，其余为铝Al；本发明的优点是，对比标准3003铝合金成分，主要是增加了稀土元素镧La，并适当减少硅铁含量，目的是细化材料晶粒，减少成品中的杂质和气体含量，在提高3003铝合金的强度的同时提高延伸率，降低制耳率。利用本发明技术所生产的产品，与现有技术比较，无论是产品的力学性能还是产品成品率均有明显提高。

技术领域

本发明属于金属合金技术领域，涉及作用于电池外壳专用铝带材。

背景技术

随着电动汽车的普及，对车用动力电池的要求越来越高，用于包覆电池的壳体材料必须满足高强度、导热性好、轻量化、易成型和成本低的要求。目前，最合适的材料就是3003铝合金。但是普通的3003合金存在强度偏低、冲压成型易出现制耳、桔皮、流纹等缺陷。为了提高普通3003铝合金的综合性能，人们进行了大量的探索和研究。归纳起来主要是两个方面的工作：一是对普通3003材料的合金元素进行一定的调整(CN107419140、CN109487132、CN110184485、CN102634698等)。二是对传统3003铝合金的加工工艺进行调整（CN112157122、CN109666822等）。目的都是提高3003铝合金的性能以满足电池壳的性能要求。文献表述，这些改变虽然对3003铝合金的性能有所提高，但是在高性能电池壳对抗拉强度和延伸率、制耳率等方面的要求还有一定的差距。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足之处，提出一种在使用工业纯铝在熔炼过程加入少量的稀土元素，经轧制成型及热处理生产出一种深冲性能和拉伸性能更好的铝带材，以满足高性能电池壳的需要，并明显提高成品率。本发明人发现：电池壳体材料加工率的合理控制、成分优化及均质化、晶粒细化、降低氢含量是提高动力电池壳体强度和延伸率、消除桔皮、流纹等缺陷的有效方法。

本发明为一种用于拉伸成形电池壳的稀土铝带材，包含如下重量百分含量的合金组分：硅Si0.2-0.4%、铁Fe 0.45-0.65%、铜Cu 0.05-0.15%、锰Mn 1.0-1.2%、镧La 0.2-0.3%、钛Ti 0.02-0.04%，其他：单个不大于0.05%，合计不大于0.15%，其余为铝Al；

上述的用于拉伸成形电池壳的稀土铝带材的制备方法，包括如下步骤：

（1）将原料铝在熔炼炉中加热至740-760℃时，检测铝液成分，按总铝液量加入所述成分中的相应元素所需的计算量，搅拌30-60分钟，经过精炼、除气、过滤，将铝液铸造成板锭,铝液的铸造温度控制在690-710℃，铸造速度控制在55-65mm/min，并检测铝液成分和氢含量，保证每百克铝液中氢含量不超过0.12毫升；

（2）用铣削加工的方式，将板锭表面的偏析层和铸造冷格纹去除，根据偏析层和冷格纹厚度，铣削量一般控制在5-10mm；

（3）加热/均热：板锭加热到590-600℃保温4小时，然后炉内降温至轧制温度开始热轧；

（4）热轧：初轧温度控制在500-540℃，经若干道次轧制成7-8mm厚带材卷，终轧温度控制在330-350℃之间；

（5）冷轧：热轧卷冷却至室温，经过几个道次不同加工率和轧制速度的冷轧到成品，道次加工率控制在20%-50%；

（6）根据成品要求的硬度状态不同，需要对相应的产品进行中间退火或成品退火，中间退火工艺：加热温度380-385℃，保温时间2小时，成品退火工艺：加热温度360-365℃，保温时间5小时。