本申請(qǐng)涉及一種鋁合金構(gòu)件、電池和用電裝置。

背景技術(shù)：

1、鋁合金具有低密度、高延展性，良好的鑄造性能，耐腐蝕性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電池、新能源汽車等領(lǐng)域。

2、然而，目前鋁合金的可擠壓性較差，擠壓難度大，擠壓生產(chǎn)效率低，不利于生產(chǎn)制作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鋁合金構(gòu)件、電池和用電裝置，能夠改善鋁合金構(gòu)件的可擠壓性能。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施方式提出了一種鋁合金構(gòu)件，鋁合金構(gòu)件包括鋁al元素、硅si元素、鐵fe元素、錳mn元素、稀土元素、鈦ti元素、銅cu元素、鎂mg元素、鉻cr元素和鋅zn元素，其中，所述鋁合金構(gòu)件中鋁鐵硅金屬間化合物相包括α相，所述α相相對(duì)于所述鋁鐵硅金屬間化合物的體積分?jǐn)?shù)大于等于80％且小于等于100％。

3、由此，本申請(qǐng)實(shí)施方式鋁合金構(gòu)件中鋁鐵硅金屬間化合物可能呈現(xiàn)α相和β相，α相呈現(xiàn)為球狀α(al-fe-si)相，β相呈現(xiàn)為針狀或片狀β(al-fe-si)相，隨著α相體積分?jǐn)?shù)的增加，鋁合金構(gòu)件的塑性增強(qiáng)，能夠提高鋁合金構(gòu)件的可擠壓性能，提高延伸率；且鋁合金構(gòu)件的合金金相、晶粒組織均勻，對(duì)換熱介質(zhì)不敏感，具有長(zhǎng)效穩(wěn)定性。

4、在一些實(shí)施方式中，所述α相相對(duì)于所述鋁鐵硅金屬間化合物的體積分?jǐn)?shù)可以大于等于90％且小于等于100％。

5、在一些實(shí)施方式中，所述鋁合金構(gòu)件中鋁鐵硅金屬間化合物相包括β相，所述β相相對(duì)于所述鋁鐵硅金屬間化合物的體積分?jǐn)?shù)大于等于0％且小于等于20％；可選為大于等于0％且小于等于10％。隨著β相體積分?jǐn)?shù)的進(jìn)一步減小，鋁合金構(gòu)件的可擠壓加工性能夠得到進(jìn)一步提升。

6、在一些實(shí)施方式中，所述硅si元素相對(duì)于所述鋁合金構(gòu)件的質(zhì)量百分含量wsi，0wt％＜wsi＜0.10wt％。硅si元素能夠改善鋁合金構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度、硬度、切削性以及高溫時(shí)的強(qiáng)度；通過調(diào)控硅的添加量，能夠進(jìn)一步減少鋁合金構(gòu)件中難熔相整體含量，并促進(jìn)結(jié)晶過程中α相的形成。

7、在一些實(shí)施方式中，所述鐵fe元素相對(duì)于所述鋁合金構(gòu)件的質(zhì)量百分含量wfe，0.05wt％≤wfe-wsi≤0.10wt％；通過進(jìn)一步調(diào)控鐵fe元素的添加量，能夠進(jìn)一步減少鋁合金構(gòu)件中難熔相整體含量，并促進(jìn)結(jié)晶過程中α相的形成。

8、在一些實(shí)施方式中，0wt％＜wfe＜0.20wt％；可選地，0wt％＜wfe≤0.15wt％。

9、在一些實(shí)施方式中，所述錳mn元素相對(duì)于所述鋁合金構(gòu)件的質(zhì)量百分含量wmn，0.7wt％≤wmn≤0.9wt％。通過進(jìn)一步調(diào)控錳mn元素的添加量，還可以降低錳mn元素的偏析程度，預(yù)防粗大金屬化合物的形成，并且可以提高鋁合金構(gòu)件的延伸率。

10、在一些實(shí)施方式中，所述稀土元素相對(duì)于所述鋁合金構(gòu)件的質(zhì)量百分含量w稀土，0.1wt％≤w稀土≤0.2wt％。稀土元素的添加能夠?qū)︿X合金構(gòu)件起到凈化作用，降低鋁合金構(gòu)件的針孔率和孔隙度，并能夠減少夾雜物和有害元素等，通過進(jìn)一步調(diào)控稀土元素的添加量，還能夠使得稀土元素和錳元素相互配合，在鋁棒的均勻化處理過程中促進(jìn)片狀β(al-fe-si)相轉(zhuǎn)化為球狀α(al-fe-si)相，再次降低fe、si元素的影響，提高可擠壓性。

11、在一些實(shí)施方式中，所述稀土元素包括鑭la元素和鈰ce元素中的至少一種；可選地，所述稀土元素包括鑭la元素和鈰ce元素。

12、在一些實(shí)施方式中，所述鈦ti元素相對(duì)于所述鋁合金構(gòu)件的質(zhì)量百分含量wti，0.02wt％≤wti≤0.03wt％。鈦ti元素的引入能夠細(xì)化鋁合金構(gòu)件的晶粒組織，提高鋁合金構(gòu)件的機(jī)械性能，降低合金構(gòu)件的熱裂傾向，通過進(jìn)一步調(diào)控鈦元素的添加量，還能夠使得鈦元素和稀土元素相互配合，共同發(fā)揮細(xì)化晶粒組織的作用，細(xì)化鑄造組織，提高鋁合金構(gòu)件的耐腐蝕和可擠壓性。

13、在一些實(shí)施方式中，所述鋁合金構(gòu)件滿足以下至少一個(gè)條件：

14、(1)所述鋁合金構(gòu)件的延伸率大于等于40％且小于100％；可選為40％至45％；

15、(2)所述鋁合金構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度為90mpa至100mpa；

16、(3)所述鋁合金構(gòu)件的屈服強(qiáng)度為35mpa至40mpa。

17、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施方式提出了一種電池，電池包括換熱組件和至少一個(gè)電池單體，所述換熱組件被配置為流通換熱介質(zhì)以對(duì)所述電池單體換熱，所述換熱組件包括如本申請(qǐng)第一方面任一實(shí)施方式所述的鋁合金構(gòu)件。

18、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施方式提出了一種用電裝置，包括本申請(qǐng)第二方面任一實(shí)施方式所述的電池，所述電池用于提供電能。

技術(shù)特征：

1.一種鋁合金構(gòu)件，包括鋁al元素、硅si元素、鐵fe元素、錳mn元素、稀土元素、鈦ti元素、銅cu元素、鎂mg元素、鉻cr元素和鋅zn元素，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金構(gòu)件，其中，所述α相相對(duì)于所述鋁鐵硅金屬間化合物的體積分?jǐn)?shù)可以大于等于90％且小于等于100％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁合金構(gòu)件，其中，所述鋁合金構(gòu)件中鋁鐵硅金屬間化合物相包括β相，所述β相相對(duì)于所述鋁鐵硅金屬間化合物的體積分?jǐn)?shù)大于等于0％且小于等于20％；可選為大于等于0％且小于等于10％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的鋁合金構(gòu)件，其中，所述硅si元素相對(duì)于所述鋁合金構(gòu)件的質(zhì)量百分含量wsi，0wt％＜wsi＜0.10wt％。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金構(gòu)件，其中，所述鐵fe元素相對(duì)于所述鋁合金構(gòu)件的質(zhì)量百分含量wfe，0.05wt％≤wfe-wsi≤0.10wt％；

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的鋁合金構(gòu)件，其中，所述錳mn元素相對(duì)于所述鋁合金構(gòu)件的質(zhì)量百分含量wmn，0.7wt％≤wmn≤0.9wt％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的鋁合金構(gòu)件，其中，所述稀土元素相對(duì)于所述鋁合金構(gòu)件的質(zhì)量百分含量w稀土，0.1wt％≤w稀土≤0.2wt％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的鋁合金構(gòu)件，其中，所述稀土元素包括鑭la元素和鈰ce元素中的至少一種；可選地，所述稀土元素包括鑭la元素和鈰ce元素。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的鋁合金構(gòu)件，其中，所述鈦ti元素相對(duì)于所述鋁合金構(gòu)件的質(zhì)量百分含量wti，0.02wt％≤wti≤0.03wt％。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的鋁合金構(gòu)件，其中，所述鋁合金構(gòu)件滿足以下至少一個(gè)條件：

11.一種電池，包括換熱組件和至少一個(gè)電池單體，所述換熱組件被配置為流通換熱介質(zhì)以對(duì)所述電池單體換熱，所述換熱組件包括如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的鋁合金構(gòu)件。

12.一種用電裝置，包括如權(quán)利要求11所述的電池，所述電池用于提供電能。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種鋁合金構(gòu)件、電池和用電裝置，鋁合金構(gòu)件包括鋁Al元素、硅Si元素、鐵Fe元素、錳Mn元素、稀土元素、鈦Ti元素、銅Cu元素、鎂Mg元素、鉻Cr元素和鋅Zn元素，其中，所述鋁合金構(gòu)件中鋁鐵硅金屬間化合物相包括α相，所述α相相對(duì)于所述鋁鐵硅金屬間化合物的體積分?jǐn)?shù)大于等于80％且小于等于100％。

技術(shù)研發(fā)人員：宋肖濱,肖宇,王志雄,祖立成,張瀟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15