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动力电池壳用铝合金板带材制备技术及未来展望
目录CONTENT3制耳控制方法背景概述加工制备技术4未来展望
01背景概述
背景概述2.890.94.484.725.25.356.087.458.629.8612.7315.1412.059.4511.2812.9313.7915.217.3519.4823.1715.1228.2331.6329.6631.7739.1828.960510152025303540451月2月3月4月5月8月9月10月11月12月2020-2022年动力电池产量数据/GWh6月 7月2020 2021 2022数据来源：中国汽车工业协会网站
背景概述2.322.773.593.514.75.025.136.585.8710.6112.958.665.5898.399.7611.111.2912.5615.6915.4220.8226.2216.1813.6821.4213.270.60510152025301月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月2020-2022年动力电池装车量数据/GWh202020212022数据来源：中国汽车工业协会网站
背景概述Al密度低2.7g/cm3比强度高含量丰富地壳中含量最多的金属元素耐腐蚀性好便于回收
铝合金材料概述Al3003使用广泛，工艺成熟，制造成本低；强度较低，加工性能好；耐腐蚀性好良好的焊接性能
铝合金材料概述2.铝产业链基本介绍铝土矿氧化铝电解铝熔炼铸造铝加工
02加工制备技术
加工制备技术原料（铸锭）铸锭化学成分铸锭外观质量及冶金缺陷（夹渣等）热轧工序铣面铸锭均热热轧轧制冷轧工序冷轧轧制中间退火成品轧制精整分切板带材生产流程-以目前最常用的3003H14为例
加工制备技术铸锭验收化学成分：铸锭化学成分在熔铸工序已经确定，后工序生产中无法改变，需在生产前验收。外观质量铸锭可能在熔铸工序铸造过程中产生弯曲、拉裂等表面缺陷，可通过铣面消除，但会影响生产效率；冶金缺陷铸锭铸造过程中会产生夹渣、疏松等缺陷，会影响到材料使用性能，一般在热轧铣面工序可发现；
加工制备技术热轧-铣面去除铸锭铸造时表面产生的氧化皮，提高产品表面质量；铸锭在铸造过程中，表面晶粒粗大，通过铣面可去除表面粗晶层；去除或筛查出铸锭存在的冶金缺陷(夹渣、气孔、裂纹等）
加工制备技术热轧-均热目的：铝合金在铸造过程中容易产生合金成分偏析，通过高温长时间均热可减轻合金成分偏析，提高材料冲制性能均热工艺3003均热目前采用590-620℃的温度保温9-12h，保温结束后降至460-530℃开始热轧轧制。目前大多采用均热-加热一起化工艺，均热后再降温轧制，可节省能源消耗。
加工制备技术热轧-轧制目的：通过大变形量快速将铸锭轧制成10mm以下的卷材；关键参数终轧温度卷材厚度卷材表面质量。轧制方式单机架双卷曲1+1热连轧1+N（N=3/4/5）比较常见的是1+4热连轧机
加工制备技术冷轧-退火前轧制目的：将热轧轧制的卷材轧制到中间退火厚度关键参数卷材厚度表面质量冷轧是在低温下轧制，卷材表面不易产生粘铝，可获得更好表面质量产品
加工制备技术冷轧-中间退火目的：目前动力电池壳体材料使用的为H14状态，通过冷轧中间全退火+退火后20%-30%的变形量可得到H14状态产品。关键参数退火温度退火时间必须保证卷材已是完全再结晶状态，同时又必须避免晶粒异常长大影响成品性能。
加工制备技术冷轧-成品轧制目的：将退火后的卷材轧到成品厚度关键参数卷材厚度表面质量材料板型
加工制备技术冷轧-拉矫分切目的：将轧制完成的卷材通过矫直机对材料板型进行矫正，改善轧制中产生的波浪、翘曲等问题关键参数表面质量卷材平整度在矫直后会根据订单需求将卷材分切成用户需要的宽度。
03制耳控制方法
制耳控制方法制耳产生原因材料内晶粒取向差异导致冲杯时不同方向变形不同。控制方式通过平衡材料内晶粒取向（通过不同类型织构表示）降低冲杯时不同方向变形差异，降低制耳织构分类再结晶织构Cube立方Goss高斯轧制织构Copper纯铜Brass黄铜S/R通过工艺调整改变轧制织构和再结晶织构比例，使其达到一个平衡点。
制耳控制方法3003-H14织构与制耳控制φ2=0°φ2=45°φ2=65°3003-5.1mm热轧板坯热终轧温度较低，板材内全部为β取向线轧制织构。3003一次冷轧+气垫炉中间退火依靠高升温速率带来的高能量输入，令立方织构比例迅速提升。3003冷轧成品板材使用特定冷轧率，引入适量β取向线轧制织构及加工硬化强化，令织构获得平衡分布，有利于制耳的控制。
制耳控制方法3003-H14织构与制耳控制φ2=0°φ2=45°φ2=65°3003-3.1mm高终轧温
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