SMM7月14日讯：在上海有色网（SMM）和上海期货交易所共同举办的2022第七届中国国际新能源大会--中国国际新能源铜铝电池材料高峰论坛上，中铝西南铝板带有限公司技术质量部主任何峰分享了动力电池壳用铝合金板带材制备技术干货，并对未来进行了展望。他通过数据解读了当前动力电池行业发展情况，详细展示了当前铝板带材加工制备技术及生产流程，并就制耳控制方法进行了介绍，并对板带材行业未来发展方向进行了展望分析。
2020-2022年动力电池产量及装车量整体递增
根据2020年至2022年动力电池产量数据及动力电池装车量数据显示，2020年及2021年动力电池产量及装车量均呈现明显的增长态势，其中2021年增速尤为明显，2022年因4月份疫情影响，产量有所下降。
铝作为地壳中含量最多的金属元素，因其，密度低，强度高，耐腐蚀性好以及便于回收特点，被广泛应用于各行各业，随着新能源汽车及动力电池的快速发展，铝的需求也随之提升，其中，铝合金因其使用广泛，工艺成熟，制造成本低；并且强度较低，加工性能好；耐腐蚀性好，以及良好的焊接性能，在动力电池壳的应用上具有重要的作用。
铝合金的产生自上游原料端铝土矿、氧化铝到电解铝，从电解铝的熔炼、铸造到铝加工，经历了复杂漫长的流程，因此对于加工技术及设备的要求更加严格。
板带材加工制备技术一览 制耳控制方法解析
以目前最常用的3003H14为例，板带材的生产流程主要包括原料铸锭验收、热轧供需及冷轧工序。
铸锭验收主要包括查验铸锭化学成分、检查外观质量以及冶金缺陷等，尽量避免因质量问题及产品缺陷影响生产效率。
热轧工序包括铣面、铸锭均热、热轧轧制三道工序，铣面可以去除铸锭铸造时表面产生的氧化皮及表面粗晶层，提高表现质量，并去除或筛查出铸锭存在的冶金缺陷。均热则是通过高温长时间均热减轻合金成分偏析，提高材料冲制性能，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。轧制则是通过大变形量快速将铸锭轧制成10mm以下的卷材。终轧温度、卷材厚度、卷材表面质量等是关键参数。当前主要采取单机架双卷曲、1+1热连轧以及1+N（N=3/4/5），其中比较常见的是1+4热连轧机。
冷轧工序包括冷轧轧制、中间退火、成品轧制、精整分切四道工序。冷轧轧制及退火前轧制，将热轧轧制的卷材轧制到中间退火厚度，卷材厚度及表面质量是关键参数，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。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。中间退火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。退货时间及退火温度是此道工序的关键指标。经过将卷材轧到成品厚度叫做成品轧制，此时卷材厚度、表面质量及材料版型是衡量产品的关键参数。精整分切又称之为拉矫分切，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。同时在矫直后会根据订单需求将卷材分切成用户需要的宽度。
因材料内晶粒取向差异导致冲杯时不同方向变形不同，而制耳控制方法可以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。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。
制耳控制方法根据厚度不同有不同的流程，以3.1mm为例，主要经过高终轧温度热轧板坯，到一次冷轧及箱式炉中间退火，依靠箱式炉退火的再结晶行为，杂乱晶粒取向向立方再结晶取向收拢，织构调控初显成效。最终冷轧成品板材，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。
铝合金板带材未来展望 三高一低是未来发展方向
展望未来，“三高一低”或将成为铝合金板带材发展的主要方向，其中三高是指高强减薄、高导热散热、高拉伸变形性能，即在不影响电池安全的前提下降低动力电池壳体重量，进一步减重，同时改善材料导热能力，由此实现可用于加工单体容量更大的电池，减少电池包铝材占比。一低是指低制耳率，即减少圆柱电池加工工序，提高铝材利用率。
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