一種電池蓋用鋁合金板材的生產工藝的製作方法

2023-09-22 09:07:50 5

一種電池蓋用鋁合金板材的生產工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種電池蓋用鋁合金板材的生產工藝，該鋁合金中各元素的質量百分數為：Si0.4-0.8、Fe0.6-1.2、Cu0.05-0.3、Mn1.6-2.2、Zn0.05-0.08、Mg0.02-0.04、Ti0.015-0.025、V0.2-0.3、Ta0.12-0.16、Pd0.1-0.2、Er0.03-0.06、Nd0.02-0.04、餘量為Al。本發明通過優化Cu、Mg、Mn的化學組成，添加少量Ta、Pd、Er、Nd等多種元素，改善合金組織，提高合金的耐壓性以及高溫穩定性，可以承受苛刻的充電環境，保證安裝該電池的電子裝置的可靠性與安全性。
【專利說明】一種電池蓋用鋁合金板材的生產工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電池蓋用鋁合金板材的生產工藝，屬於鋁合金材料【技術領域】。
【背景技術】
[0002]鋁合金由於其密度小、質輕、強度高、彈性好、導熱性好、良好的加工成型性等特點，廣泛應用於行動電話、PC的電池外殼中。近年來，行動電話、PC和其他電子裝置的電容量越來越大，所用的鋰電池在性能上也變得越來越高，充電時對環境的適應性要求越來越嚴格，因此電池外殼也需要越來越高的耐壓性以及耐高溫性。

【發明內容】

[0003]為了解決上述問題，本發明提供了一種耐高溫性和耐壓性優異的電池蓋用鋁合金板帶材的生產工藝，延長鋰電池的使用壽命。
[0004]本發明採用的技術方案如下:
一種電池蓋用鋁合金板材的生產工藝，包括以下步驟:
(1)按照元素質量百分數滿足如下要求:Si0.4-0.8、Fe 0.6-1.2, Cu 0.05-0.3、Mn 1.6-2.2、Zn 0.05-0.08、Mg 0.02-0.04、Ti 0.015-0.025、V 0.2-0.3、Ta 0.12-0.16、Pd 0.1-0.2、Er 0.03-0.06, Nd 0.02-0.04、餘量為Al進行配料，將爐料投入熔煉爐在730-750°C下進行熔煉，待金屬全部熔化，攪拌均勻後，在鋁液深度的中部、爐膛兩側各取一個樣進行分析，分析合格後即可轉爐；
(2)熔體轉入靜置爐後，以氮 氣為載體，將精煉劑粉末噴入鋁液深度的2/3處進行精煉，氮氣壓力為1.3-1.6kg/mm，精煉溫度為720_730°C，精煉時間為10_15min，精煉完畢後靜置 20-30min ；
(3)鑄造前用14目玻璃纖維絲布過濾，充分濾去熔體中的氧化物、夾渣，然後進行澆鑄，鑄造溫度為690-71 (TC ；
(4)將合金鑄錠先以100-120°C/h升溫至240-280°C，保溫8_12h，再以80_90°C /h升溫至360-390 V，保溫5-10h，再以50-60 V /h降溫至180-220 °C，保溫3_6h，再以 90-110 V /h 升溫至 340-370 °C，保溫 4_8h，再以 80-100 V /h 升溫至 450-480 °C，保溫12-14h，然後以70-80°C /h降溫至270-310 °C，保溫4_7h，再以95-105 °C /h降溫至130-150°C，保溫3-5h，空冷至室溫；均勻化退火後對鑄錠表面銃洗，以除去鑄錠表面上的鑄造瘤等缺陷；
(5)將銃洗後的鑄錠加熱至460-480°C，熱軋至厚度為5-7_，再冷軋至厚度為2_4_，然後以50-60°C /h升溫至150-180°C，保溫4_8h，再以40_50°C /h升溫至240_270°C，保溫3-5h，再以 70-80°C /h 升溫至 380-420°C，保溫 2_3h，然後以 40_50°C /h 降溫至 270_300°C，保溫4-6h，再以60-70°C /h降溫至120-150°C，保溫5-10h，空冷至室溫後冷軋至厚度為1.5-2mm,總變形量達到85%以上；
(6)將成型後的板材以80-90°C/h升溫至160-190°C，保溫2_3h，再以40_50°C /h降溫至 80-90°C，保溫 4-8h，再以 50-60°C /h 升溫至 180_220°C，保溫 l_2h，再以 40_50°C /h 降溫至70-80°C，保溫3-6h，空冷至室溫經精整、檢查驗收、包裝即得成品。
[0005]所述的精煉劑製備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:硝酸鈉10-15、氯化鎂12-16、氟矽酸鈉5-10、氯化鋇4-8、耐火磚屑5_10、碳化硼4_8、氟化鋯3_6、黃土 8_12、凹凸棒石5-10 ；b.將上述耐火磚屑、凹凸棒石、黃土粉碎過300-500目篩，混合均勻後，加入碳化硼和氟化鋯，4000-5000rpm高速研磨5_10min，然後在1050-1250°C下煅燒3_5h，然後水淬冷卻，研碎，待用；c.將其餘各原料混合均勻加熱至760-780°C，待其全部熔融後，澄清l-2h，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒，研細過300-400目篩，待用；d.將步驟b、c得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。
[0006]本發明精煉劑的脫雜質率在65-75%之間，去除合金液中的夾雜物及使夾雜物變性效果好、淨化合金液提高了內部質量，氣孔度降低1-2度，得到有效的控制。
[0007]本發明的有益效果:
本發明通過優化Cu、Mg、Mn的化學組成，添加少量Ta、Pd、Er、Nd等多種元素，改善合金組織，提高合金的耐壓性以及高溫穩定性，可以承受苛刻的充電環境，保證安裝該電池的電子裝置的可靠性與安全性。
[0008]【具體實施方式】
一種電池蓋用鋁合金板材的生產工藝，包括以下步驟:
(1)按照元素質量百分數滿足 如下要求:Si0.4-0.8、Fe 0.6-1.2, Cu 0.05-0.3, Mn
1.6-2.2、Zn 0.05-0.08、Mg 0.02-0.04、Ti 0.015-0.025、V 0.2-0.3、Ta 0.12-0.16、Pd
0.1-0.2,Er 0.03-0.06,Nd 0.02-0.04、餘量為Al進行配料，將爐料投入熔煉爐在740°CT進行熔煉，待金屬全部熔化，攪拌均勻後，在鋁液深度的中部、爐膛兩側各取一個樣進行分析，分析合格後即可轉爐；
(2)熔體轉入靜置爐後，以氮氣為載體，將精煉劑粉末噴入鋁液深度的2/3處進行精煉，氮氣壓力為1.5kg/mm，精煉溫度為725°C，精煉時間為12min，精煉完畢後靜置25min ；
(3)鑄造前用14目玻璃纖維絲布過濾，充分濾去熔體中的氧化物、夾渣，然後進行澆鑄，鑄造溫度為705°C ；
(4)將合金鑄錠先以110°C/h升溫至260°C，保溫10h，再以90°C /h升溫至380°C，保溫8h，再以60°C /h降溫至210°C，保溫5h，再以100 V /h升溫至360 V，保溫6h，再以900C /h升溫至460°C，保溫14h，然後以70°C /h降溫至280°C，保溫6h，再以105°C /h降溫至140°C，保溫4h，空冷至室溫；均勻化退火後對鑄錠表面銃洗，以除去鑄錠表面上的鑄造瘤等缺陷；
(5)將銃洗後的鑄錠加熱至470°C，熱軋至厚度為6mm，再冷軋至厚度為3mm，然後以600C /h升溫至160°C，保溫6h，再以50°C /h升溫至250°C，保溫4h，再以80°C /h升溫至410°C，保溫3h，然後以50°C /h降溫至290°C，保溫5h，再以70°C /h降溫至130°C，保溫8h，空冷至室溫後冷軋至厚度為2mm，總變形量達到85%以上；
(6)將成型後的板材以80°C/h升溫至180°C，保溫3h，再以50°C /h降溫至90°C，保溫6h，再以60°C /h升溫至210°C，保溫2h，再以50°C /h降溫至80°C，保溫4h，空冷至室溫經精整、檢查驗收、包裝即得成品。
[0009]所述的精煉劑製備方法如下:a.稱取以下重量(kg)的原料:硝酸鈉10、氯化鎂13、氟矽酸鈉8、氯化鋇6、耐火磚屑8、碳化硼6、氟化鋯4、黃土 10、凹凸棒石8 ;b.將上述耐火磚屑、凹凸棒石、黃土粉碎過400目篩,混合均勻後,加入碳化硼和氟化錯,5000rpm高速研磨6min，然後在1200°C下煅燒4h，然後水淬冷卻，研碎，待用；c.將其餘各原料混合均勻加熱至770°C，待其全部熔融後，澄清lh，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒，研細過300目篩，待用；d.將步驟b、c得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。
[0010]所得的鋁合金板材經檢驗主要性能為:抗拉強度362Mpa，屈服強度為248Mpa，伸長率為12.7%，熱導率為2811111_11^1，在21^€/0112內部壓力下、100°C下放置I小時，其膨脹量為 0.18mm。
【權利要求】
1.一種電池蓋用鋁合金板材的生產工藝，其特徵在於包括以下步驟: (1)按照元素質量百分數滿足如下要求:Si0.4-0.8、Fe 0.6-1.2, Cu 0.05-0.3、Mn 1.6-2.2、Zn 0.05-0.08、Mg 0.02-0.04、Ti 0.015-0.025、V 0.2-0.3、Ta 0.12-0.16、Pd 0.1-0.2、Er 0.03-0.06, Nd 0.02-0.04、餘量為Al進行配料，將爐料投入熔煉爐在730-750°C下進行熔煉，待金屬全部熔化，攪拌均勻後，在鋁液深度的中部、爐膛兩側各取一個樣進行分析，分析合格後即可轉爐； (2)熔體轉入靜置爐後，以氮氣為載體，將精煉劑粉末噴入鋁液深度的2/3處進行精煉，氮氣壓力為1.3-1.6kg/mm，精煉溫度為720-730°C，精煉時間為10-15min，精煉完畢後靜置 20-30min ； (3)鑄造前用14目玻璃纖維絲布過濾，充分濾去熔體中的氧化物、夾渣，然後進行澆鑄，鑄造溫度為690-710°C； (4)將合金鑄錠先以100-120°C/h升溫至240-280°C，保溫8-12h，再以80-90°C /h升溫至360-390 V，保溫5-10h，再以50-60 V /h降溫至180-220 °C，保溫3-6h，再以 90-110°C /h 升溫至 340-370°C，保溫 4-8h，再以 80-100°C /h 升溫至 450-480°C，保溫12-14h，然後以70-80°C /h降溫至270-310°C，保溫4-7h，再以95-105 °C /h降溫至130-150°C，保溫3-5h，空冷至室溫；均勻化退火後對鑄錠表面銃洗，以除去鑄錠表面上的鑄造瘤等缺陷； (5)將銃洗後的鑄錠加熱至460-480°C，熱軋至厚度為5-7-，再冷軋至厚度為2-4-，然後以50-60°C /h升溫至150-180°C，保溫4-8h，再以40-50°C /h升溫至240-270°C，保溫3-5h，再以 70-80°C /h 升溫至 380-420°C，保溫 2-3h，然後以 40-50°C /h 降溫至 270-300°C，保溫4-6h，再以60-70°C /h降溫至120-150°C，保溫5-10h，空冷至室溫後冷軋至厚度為1.5-2mm,總變形量達到85%以上； (6)將成型後的板材以80-90°C/h升溫至160-190°C，保溫2-3h，再以40-50°C /h降溫至 80-90°C，保溫 4-8h，再以 50-60°C /h 升溫至 180-220°C，保溫 l-2h，再以 40-50°C /h 降溫至70-80°C，保溫3-6h，空冷至室溫經精整、檢查驗收、包裝即得成品。
2.根據權利要求1所述的電池蓋用鋁合金板材的生產工藝，其特徵在於，所述的精煉劑製備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:硝酸鈉10-15、氯化鎂12-16、氟矽酸鈉5-10、氯化鋇4-8、耐火磚屑5-10、碳化硼4-8、氟化鋯3-6、黃土 8-12、凹凸棒石5-10 ；b.將上述耐火磚屑、凹凸棒石、黃土粉碎過300-500目篩，混合均勻後，加入碳化硼和氟化鋯，4000-5000rpm高速研磨5-10min，然後在1050-1250°C下煅燒3-5h，然後水淬冷卻，研碎，待用；c.將其餘各原料混合均勻加熱至760-780°C，待其全部熔融後，澄清l-2h，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒，研細過300-400目篩，待用；d.將步驟b、c得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。
【文檔編號】C22F1/04GK103469015SQ201310348328
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月12日 優先權日:2013年8月12日
【發明者】徐興洪 申請人:安徽盛達前亮鋁業有限公司