【摘要】：隨著新能源汽車和便攜式移動設(shè)備的快速發(fā)展,鋰離子電池得到了日益廣泛的應(yīng)用。作為方形鋁殼鋰離子電池重要組成部分的電池殼體材料也日益受到了人們的重視,傳統(tǒng)的鋁合金殼體材料由于強度低而不能滿足未來電池殼體薄壁化的需求。針對這一問題,本文設(shè)計開發(fā)了幾種應(yīng)用于鋰離子電池外殼的Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金板材,通過添加稀土Ce和CeLa以改善其力學性能和腐蝕性能。論文采用微結(jié)構(gòu)分析、拉伸試驗和電化學腐蝕試驗等方法系統(tǒng)研究了Ce和CeLa微合金化對Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金顯微組織、力學性能以及腐蝕性能的影響,論文主要研究結(jié)果如下:(1)經(jīng)過低溫退火的Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金,主要含有S(Al_2CuMg)相、T(Al_(20)Cu_2Mn_3)相、Al_6(Mn,Fe)相和Al_7Cu_2Fe相。當加入CeLa后,會形成新的金屬間化合物AlCuCe(La)(Al_8Cu_4Ce和Al_6Cu_6La),AlCuCe(La)相傾向于分布在Al_6(Mn,Fe)相的周圍,從而可以有效地細化Al_6(Mn,Fe)相。單位面積的T相數(shù)量隨著CeLa含量的增加先增大后減少。合金的電導率隨著CeLa含量的增加而降低。不添加稀土CeLa的Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金中的主要織構(gòu)為高斯織構(gòu)(Goss),含CeLa合金中的主要織構(gòu)為黃銅織構(gòu)(Brass)。Ce微合金化使合金中形成了新的稀土相Al_8Cu_4Ce,該相的出現(xiàn)對Al_6(Mn,Fe)相有顯著的細化作用。對于低溫退火之前增加室溫時效工藝的Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金,添加Ce可使合金中形成彌散分布的S?-Al_2CuMg沉淀相。(2)Ce或CeLa微合金化可以提高Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金的拉伸強度和延伸率,特別是對合金高溫拉伸強度的改善作用更為突出。Ce微合金化(0、0.25%、0.50%)對Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金力學性能改善的最佳添加量為0.25%Ce。對于CeLa微合金化(0、0.25%、0.50%、0.75%)的Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金,當拉伸溫度小于200℃時,添加0.25%CeLa的合金具有最高的拉伸強度和延伸率;當拉伸溫度為200℃和300℃時,添加0.50%CeLa的合金具有最高的拉伸強度和延伸率。在低溫退火之前增加室溫時效工藝,可以大幅度提高合金的拉伸強度和延伸率。與CeLa相比,Ce微合金化對Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金拉伸力學性能的改善作用較為明顯。(3)Ce和CeLa微合金化可以提高Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金的耐蝕性。隨著Cl~-濃度的增加,合金的耐蝕性下降。在低溫退火前增加室溫時效工藝,可以改善Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金的耐蝕性。CeLa微合金化和Ce微合金對Al-Cu-Mn-Mg-Fe耐蝕性改善的最佳添加量均為0.25%。與Ce相比,CeLa微合金化對Al-Cu-Mn-Mg-Fe合金耐蝕性的改善作用較為明顯。
【圖文】：

應(yīng)對全球氣候變暖、海平面上升等環(huán)境問題，利影響。世界上大多數(shù)國家開始使用清潔能源化石能源在一次消費結(jié)構(gòu)中所占的比例，以達 12 月，近 200 個《聯(lián)合國氣候變化框架公約達成了《巴黎協(xié)定》。該協(xié)定對 2020 年后應(yīng)對巴黎協(xié)定》的目標，英國、德國、法國、印度來全面禁止銷售燃油汽車，并制定了明確的淘為全球最大的石油出口國之一，，已明確表態(tài)擁有全球最大石油公司-殼牌公司的荷蘭也明出售。德國、印度、比利時和瑞士等國將于 2目標定于 2040 年，屆時將只允許新能源環(huán)保及柴汽油車的出售。

士學位論文 場時間表的研究工作。這意味對我國汽車工業(yè)和環(huán)境保護都車，在未來必將得到長足發(fā)展[1-3]。制造 2025》對中國電動汽車行業(yè)的未來發(fā)展進行了明確的布族品牌電動汽車在國內(nèi)市場占有率達到 70%以上，年銷售量與此同時，驅(qū)動電機和動力電池等電動汽車的核心關(guān)鍵系統(tǒng) 2025 年，達到國際先進水平的國產(chǎn)電動汽車在國內(nèi)市場的年電動汽車銷售量超過 300 萬量。動力電池和驅(qū)動電機等關(guān)具有一定的競爭力，實現(xiàn)批量出口[4]。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM912;TG146.21

【參考文獻】

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2 馬e

本文編號：2593267