电池汇流排用铝合金、制备方法、用途及电池器件、设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及电池汇流排用铝合金、制备方法、用途及电池器件、设备。

背景技术

随着当前社会的快速发展，人们对绿色新能源以及高性能储能设备的需求越来越迫切。电池作为新一代绿色能量储存和转换装置，已被广泛应用于便携式电子设备及动力汽车等领域。电池一般包括多个电池单体，多个电池单体之间可通过汇流排串联或并联或混联在一起。汇流排弯折半径较大，易造成汇流排所占用的空间较大，不利于电池的体积减小。

发明内容

有鉴于此，本申请主要解决的技术问题是提供一种电池汇流排用铝合金、制备方法、用途及电池器件、设备，电池汇流排用铝合金能够具有较高的力学性能和导电性。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种电池汇流排用铝合金，铝合金按照质量百分比含有以下化学成分：Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、B、功能元素和Al，其中，0.38%≤Si的质量百分比≤0.58%，0＜Fe的质量百分比≤0.10%；0＜Cu的质量百分比≤0.01%;0＜Mn的质量百分比≤0.01%；0.44%≤Mg的质量百分比≤0.64%；0＜Cr的质量百分比≤0.01%；0.01%≤Zn的质量百分比≤0.03%；0.02%≤B的质量百分比≤0.04%；0.2%≤功能元素的质量百分比≤0.3%，其余为Al；功能元素包括Gd或/和La。

本申请实施方式的技术方案中，通过控制Fe、Cu、Mn、Cr和Zn的含量，使得铝合金的导电性较强。Fe在铝合金中的固溶度较小，且固溶小的Fe元素会降低电导率，同时Fe的存在会与Al基体形成FeAl

在任意实施方式中，铝合金按照质量百分比含有以下化学成分：Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、B、功能元素和Al，其中，0.38%≤Si的质量百分比≤0.54%，0＜Fe的质量百分比≤0.09%；0＜Cu的质量百分比≤0.01%；0＜Mn的质量百分比≤0.0098%；0.44%≤Mg的质量百分比≤0.59%；0＜Cr的质量百分比≤0.009%；0.01%≤Zn的质量百分比≤0.03%；0.021%≤B的质量百分比≤0.04%；0.2%≤功能元素的质量百分比≤0.3%，其余为Al。本申请实施方式的技术方案中，通过进一步控制各元素的含量，使得合金材料具有较好的导电率、抗拉伸强度和延伸率。

在任意实施方式中，功能元素为Gd，0.2%≤Gd占所述铝合金的质量百分比为≤0.3%。本申请实施方式的技术方案中，通过添加Gd，并控制Gd的质量百分比为0.2%~0.3%，使得Gd元素可以降低杂质含量，提高铝合金材料的导电性能，同时也可提高铝合金的抗拉强度及延伸率。

在任意实施方式中，功能元素为La，0.2%≤La占铝合金的质量百分比≤0.3%。通过添加La，并控制La的质量百分比为0.2%~0.3%，使得La元素可以降低杂质含量，提高铝合金材料的导电性能，同时也可提高铝合金的抗拉强度及延伸率。

在任意实施方式中，功能元素为Gd和La，0.2%≤Gd和La的质量总和占铝合金的质量百分比0.2%≤0.3%。通过同时添加Gd和La，并控制Gd和La的质量总和的百分比为0.2%~0.3%，使得Gd和La元素可以降低杂质含量，提高铝合金材料的导电性能，同时也可提高铝合金的抗拉强度及延伸率。

在任意实施方式中，Mg与Si的质量比在0.76~1.68范围内。本申请实施方式的技术方案中，通过控制Mg与Si的质量比，有利于控制铝合金材料中形成Mg

在任意实施方式中，Mg与Si的质量比在0.81~1.56范围内。通过控制Mg与Si的质量比在该范围内，使得铝合金时效强化效果和导电率较佳。

在任意实施方式中，铝合金的抗拉强度大于或等于165 MPa。本申请实施方式的技术方案中，通过控制各元素的量，使得铝合金的抗拉强度较大，可以用于电池汇流排的三维弯折制作，提高电池汇流排的结构强度。

在任意实施方式中，铝合金的非比例延伸率为0.2%（Rp0.2）时的延伸强度大于或等于125 MPa。本申请实施方式的技术方案中，铝合金的延伸强度Rp0.2≥125MPa，屈服强度较强，使得铝合金可以用于电池汇流排的三维弯折制作，减少电池汇流排制作过程中或使用过程中断裂的情况。

在任意实施方式中，铝合金的非比例延伸率为0.2%时的延伸强度大于或等于140MPa。本申请实施方式的技术方案中，通过控制铝合金的元素配比，使得铝合金的延伸强度Rp0.2≥140MPa，使得铝合金可以用于三维弯折电池汇流排的制作，进一步减少电池汇流排制作过程中或使用过程中断裂的情况。

在任意实施方式中，铝合金的断后伸长率大于或等于20%。本申请实施方式的技术方案中，通过控制铝合金的元素配比，使得铝合金具有较大的断后伸长率，铝合金的力学性能较佳，可以用于制作电池汇流排。

在任意实施方式中，铝合金的断后伸长率大于或等于23%。本申请实施方式的技术方案中，通过控制铝合金的元素配比，使得铝合金的断后伸长率更佳，铝合金的力学性能更佳，有利于铝合金制作成电池汇流排。

本申请的第二方面还提供一种电池汇流排用铝合金的制备方法，包括：按成分配比将铝合金原料进行熔化、铸造，得到铝合金棒，其中，铝合金原料中含有以下化学成分：Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、B、功能元素和Al，其中，按照质量百分比：0.38%≤Si的质量百分比≤0.58%，0＜Fe的质量百分比≤0.10%；0＜Cu的质量百分比≤0.01%；0＜Mn的质量百分比≤0.01%；0.44%≤Mg的质量百分比≤0.64%；0＜Cr的质量百分比≤0.01%；0.01%≤Zn的质量百分比≤0.03%；0.02%≤B的质量百分比≤0.04%；0.2%≤功能元素的质量百分比≤0.3%，其余为Al，功能元素包括Gd或/和La；将铝合金铸棒的至少部分区域作为挤压坯，将挤压坯加热并挤压得到铝合金扁线，进行水冷淬火；将铝合金扁线进行人工时效处理，人工时效处理为先195℃~215℃条件下处理0.5 h~2 h，再170℃~190℃条件下处理5 h~15 h，获得电池汇流排用铝合金。

本申请实施方式的技术方案中，电池汇流排用铝合金的制备方法，通过控制铝合金原料中各元素的配比，并进一步控制人工时效的温度，先195℃~215℃条件下预时效处理0.5 h~2 h，使得形成大量形核，并稳定存在，得到较高的形核数；在170℃~190℃条件下后续时效处理5 h~15 h下，发生相转变得到更高密度的β’相的Mg

在任意实施方式中，按成分配比将铝合金原料进行熔化，铸造，得到铝合金棒之后，还包括：将铝合金棒在550℃~570℃下均匀化热处理6 h以上。本申请实施方式的技术方案中，通过进一步采用均匀化热处理制度，并控制均匀化热处理制度为560±10℃，保温时间6 h以上后空冷。可以达到调控阻值缺陷，去除偏析，提高铝合金的导电性能和力学性能。

本申请的第三方面还提供一种铝合金用于电池汇流排的用途，铝合金包括第一方面提供的电池汇流排用铝合金，或/和第二方面提供的制备方法生产的电池汇流排用铝合金。本申请实施方式的技术方案中，铝合金在包含有第一方面的电池汇流排用铝合金或/和第二方面制备方法生产的铝合金时，至少具有和上述铝合金具有相同的优势。

本申请的第四方面还提供一种电池汇流排，电池汇流排的材质包括第一方面提供的电池汇流排用铝合金，或/和第二方面提供的制备方法生产的电池汇流排用铝合金。本申请实施方式的技术方案中，电池汇流排包括在包含有第一方面的电池汇流排用铝合金或/和第二方面制备方法生产的电池汇流排用铝合金时，至少具有和上述电池汇流排用铝合金具有相同的优势。

本申请的第五方面还提供一种电池，包括第四方面提供的电池汇流排，或/和第一方面提供的电池汇流排用铝合金，或/和第二方面提供的制备方法生产的电池汇流排用铝合金。本申请实施方式的技术方案中，电池在包含有第一方面的电池汇流排用铝合金或/和第二方面制备方法生产的电池汇流排用铝合金时，或/和第四方面提供的电池汇流排，至少具有和上述电池汇流排用铝合金、电池汇流排具有相同的优势。

本申请的第六方面还提供一种用电设备，包括第五方面提供的电池。本申请实施方式的技术方案中，用电设备包含第五方面提供的电池，至少具有和上述电池相同的优势。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请实施方式的技术方案中，通过控制Fe、Cu、Mn、Cr和Zn的含量，使得铝合金的导电性较强。Fe在铝合金中的固溶度较小，且固溶小的Fe元素会降低电导率，同时Fe的存在会与Al基体形成FeAl

附图说明

图1是本申请车辆一实施方式的结构示意图。

图2是本申请二次电池的一实施方式的分解结构示意图。

图3是本申请电池单体一实施方式的分解结构示意图。

图4a是本申请的电池汇流排一实施方式的结构示意图。

图4b是本申请的电池汇流排另一实施方式的结构示意图。

图4c是本申请的电池汇流排再一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的电池单体、电池和用电设备的实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。

本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60~120和80~110的范围，理解为60~110和80~120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1~3、1~4、1~5、2~3、2~4和2~5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a~b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0~5”表示本文中已经全部列出了“0~5”之间的全部实数，“0~5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。

如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。

如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。

如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，方法包括步骤（a）和（b），表示方法可包括顺序进行的步骤（a）和（b），也可以包括顺序进行的步骤（b）和（a）。例如，提到方法还可包括步骤（c），表示步骤（c）可以任意顺序加入到方法，例如，方法可以包括步骤（a）、（b）和（c），也可包括步骤（a）、（c）和（b），也可以包括步骤（c）、（a）和（b）等。

如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。

如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真（或存在）并且B为假（或不存在）；A为假（或不存在）而B为真（或存在）；或A和B都为真（或存在）。

汇流排一般采用6101铝合金，受6101铝合金材料延伸率限制，现有三维折弯汇流排的折弯半径较大，装配所需空间加大，造成形成的电池体积增大，不利于电池的小型化设置。而6101铝合金具有抗拉强度、屈服强度、断后伸长率等三项重要性能，只单独提高了一项或二项性能，难以实现三种性能的综合提高。

本申请的一些实施例，提供了一种电池汇流排用铝合金，铝合金按照质量百分比含有以下化学成分：Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、B、功能元素和Al，其中，0.38%≤Si的质量百分比≤0.58%，0＜Fe的质量百分比≤0.10%；0＜Cu的质量百分比≤0.01%;0＜Mn的质量百分比≤0.01%；0.44%≤Mg的质量百分比≤0.64%；0＜Cr的质量百分比≤0.01%；0.01%≤Zn的质量百分比≤0.03%；0.02%≤B的质量百分比≤0.04%；0.2%≤功能元素的质量百分比≤0.3%，其余为Al；其中，功能元素包括Gd或/和La。

在任意实施方式中，通过控制Fe、Cu、Mn、Cr和Zn的含量，使得铝合金的导电性较强。Fe在铝合金中的固溶度较小，Fe元素固溶于铝合金中会降低电导率，同时Fe的存在会与Al基体形成FeAl

在任意实施方式中，Si的质量百分比可以为0.38%、0.39%、0.40%、0.41%、0.41%、0.43%、0.44%、0.45%、0.46%、0.47%、0.48%、0.49%、0.50%、0.51%、0.52%、0.53%、0.54%、0.55%、0.56%、0.57%、0.58%，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，Si的质量百分比的范围可以为0.38%~0.44%、0.44%~0.52%或0.52%~0.58%等。

在任意实施方式中，Fe的质量百分比可以为0.10%、0.09%、0.08%、0.07%、0.06%、0.05%、0.04%、0.03%、0.02%、0.01%、0.009%、0.008%、0.007%、0.006%、0.005%、0.004%、0.003%、0.002%、0.001%等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，Fe的质量百分比的范围可以为0＜Fe的质量百分比≤0.10%，0＜Fe的质量百分比≤0.01%，0＜Fe的质量百分比≤0.001%，0.001%~0.01%或0.01%~0.04%，0.04%~0.01%等。

在任意实施方式中，Cu的质量百分比可以为0.10%、0.09%、0.08%、0.07%、0.06%、0.05%、0.04%、0.03%、0.02%、0.01%、0.009%、0.008%、0.007%、0.006%、0.005%、0.004%、0.003%、0.002%、0.001%等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，Cu的质量百分比的范围可以为0＜Cu的质量百分比≤0.10%，0＜Cu的质量百分比≤0.01%，0＜Cu的质量百分比≤0.001%，0.001%~0.01%或0.01%~0.05%，0.05%~0.01%等。

在任意实施方式中，Mn的质量百分比可以为0.10%、0.09%、0.08%、0.07%、0.06%、0.05%、0.04%、0.03%、0.02%、0.01%、0.009%、0.008%、0.007%、0.006%、0.005%、0.004%、0.003%、0.002%、0.001%等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，Mn的质量百分比的范围可以为0＜Mn的质量百分比≤0.10%，0＜Mn的质量百分比≤0.01%，0＜Mn的质量百分比≤0.001%，0.001%~0.0.01%或0.01%~0.06%或0.06%~0.1%等。

在任意实施方式中，Mg的质量百分比可以为0.44%、0.46%、0.48%、0.49%、0.50%、0.51%、0.52%、0.54%、0.55%、0.56%、0.58%、0.59%、0.60%、0.61%、0.62%、0.64%等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，Mg的质量百分比的范围可以为0.44%~0.51%、0.51%~0.59%、0.59%~0.64%等。

在任意实施方式中，Cr的质量百分比可以为0.01%、0.009%、0.008%、0.007%、0.006%、0.005%、0.004%、0.003%、0.002%、0.001%等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，Cr的质量百分比的范围可以为0＜Cr的质量百分比≤0.01%，0＜Cr的质量百分比≤0.001%，0.001%~0.0.004%或0.004%~0.01%等。

在任意实施方式中，Zn的质量百分比可以为0.01%、0.12%、0.13%、0.15%、0.16%、0.18%、0.19%、0.20%、0.21%、0.23%、0.26%、0.28%、0.29%、0.30%等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，Zn的质量百分比的范围可以为0.01%~0.18%、0.18%~0.23%或0.23%~0.30%等。

在任意实施方式中，B的质量百分比可以为0.020%、0.022%、0.023%、0.026%、0.028%、0.029%、0.030%、0.031%、0.032%、0.033%、0.035%、0.036%、0.038%、0.039%、0.04%等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，B的质量百分比的范围可以为0.02%~0.029%、0.029%~0.36%或0.36%~0.04%等。

在任意实施方式中，功能元素:0.2%~0.3%，功能元素的质量百分比可以为0.20%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.30%等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，功能元素的质量百分比的范围可以为0.20%~0.24%、0.24%~0.27%或0.27%~0.3%等。功能元素可以为Gd，Gd的质量百分比为上述百分比。在其它实施例中，功能元素也可以为La，La的质量百分比为上述百分比；或功能元素也可以为La和Gd，La和Gd的质量之和的百分比为上述百分比。

在任意实施方式中，铝合金按照质量百分比含有以下化学成分：Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、B、功能元素和Al，其中，0.38%≤Si的质量百分比≤0.54%，0＜Fe的质量百分比≤0.09%；0＜Cu的质量百分比≤0.01%；0＜Mn的质量百分比≤0.0098%；0.44%≤Mg的质量百分比≤0.59%；0＜Cr的质量百分比≤0.009%；0.01%≤Zn的质量百分比≤0.03%；0.021%≤B的质量百分比≤0.04%；0.2%≤功能元素的质量百分比≤0.3%，其余为Al。本申请实施方式的技术方案中，通过进一步控制各元素的含量，使得合金材料在保持导电率的情况下，抗拉伸强度和延伸率得到进一步提高。在任意实施方式中，Si的质量百分比可以为0.38%、0.39%、0.40%、0.41%、0.41%、0.43%、0.44%、0.45%、0.46%、0.47%、0.48%、0.49%、0.50%、0.51%、0.52%、0.53%、0.54%，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，Si的质量百分比的范围可以为0.38%~0.44%、0.44%~0.50%或0.50%~0.54%等。在任意实施方式中，Mn的质量百分比可以为0.0098%、0.009%、0.008%、0.007%、0.006%、0.005%、0.004%、0.003%、0.002%、0.001%等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，Mn的质量百分比的范围可以为0＜Mn的质量百分比≤0.001%，0.001%＜Mn的质量百分比≤0.006%，0.006%＜Mn的质量百分比≤0.0098%等。Mg的质量百分比可以为0.44%、0.46%、0.48%、0.49%、0.50%、0.51%、0.52%、0.54%、0.55%、0.56%、0.58%、0.59%等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，Mg的质量百分比的范围可以为0.44%~0.51%、0.51%~0.59%等。Cr的质量百分比可以为0.009%、0.008%、0.007%、0.006%、0.005%、0.004%、0.003%、0.002%、0.001%等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，Cr的质量百分比的范围可以为0＜Cr的质量百分比≤0.009%，0＜Cr的质量百分比≤0.001%，0.001%~0.004%或0.004%~0.009%等。B的质量百分比可以为0.021%、0.022%、0.023%、0.026%、0.028%、0.029%、0.030%、0.031%、0.032%、0.033%、0.035%、0.036%、0.038%、0.039%、0.04%等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，B的质量百分比的范围可以为0.021%~0.029%、0.029%~0.36%或0.36%~0.04%等。Fe的质量百分比可以为0.09%、0.08%、0.07%、0.06%、0.05%、0.04%、0.03%、0.02%、0.01%等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，Fe的质量百分比的范围可以为，0＜Fe的质量百分比≤0.09%，0＜Fe的质量百分比≤0.01%，0.01%~0.03%或0.03%~0.06%，0.06%~0.09%等。

在任意实施方式中，Mg与Si的质量比在0.76~1.68范围内。本申请实施方式的技术方案中，通过控制Mg与Si的质量比，有利于控制铝合金材料中形成Mg

在任意实施方式中，Mg与Si的质量比在0.81~1.56范围内。通过控制Mg与Si的质量比在该范围内，使得铝合金时效强化效果和导电率较佳。Mg与Si的质量比可以为0.81、0.83、0.88、0.90、0.91、0.94、0.96、0.98、1.00、1.05、1.08、1.10、1.14、1.16、1.20、1.25、1.28、1.30、1.33、1.36、1.40、1.42、1.45、1.48、1.50、1.51、1.54、1.56等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，Mg与Si的质量比的范围可以为，0.81~0.96或0.96~1.25，1.25~1.56等。

在任意实施方式中，铝合金的抗拉强度大于或等于165 MPa。本申请实施方式的技术方案中，通过控制各元素的量，使得铝合金的抗拉强度较大，有利于电池汇流排的三维弯折制作，提高电池汇流排的结构强度。铝合金的抗拉强度可以是165 MPa、168 MPa、170MPa、172 MPa、175 MPa、178 MPa、180 MPa、185 MPa、195 MPa、200 MPa、210 MPa、220 MPa、230 MPa等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，铝合金的抗拉强度可以是165 MPa~175 MPa，175 MPa~195 MPa，195 MPa~230 MPa，或大于或等于230MPa等。

其中，铝合金的抗拉强度为本领域的公知常识，具有本领域公知的含义，可以由本领域的方法和仪器测得。

在任意实施方式中，铝合金的非比例延伸率为0.2%时的延伸强度大于或等于125MPa。本申请实施方式的技术方案中，铝合金的延伸强度Rp0.2≥125MPa，使得铝合金可以用于电池汇流排的三维弯折制作，减少电池汇流排制作过程中或使用过程中断裂的情况。铝合金的延伸强度Rp0.2可以是125 MPa、130 MPa、135 MPa、140 MPa、145 MPa、155MPa、158MPa、160 MPa、163MPa等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，铝合金的延伸强度Rp0.2可以是125 MPa~135 MPa，135 MPa~155 MPa，155 MPa~163 MPa，大于等于163MPa等。

其中，铝合金的非比例延伸率为0.2%时的延伸强度为本领域的公知常识，具有本领域公知的含义，可以由本领域的方法和仪器测得。

在任意实施方式中，铝合金的非比例延伸率为0.2%时的延伸强度大于或等于140MPa。本申请实施方式的技术方案中，通过控制铝合金的元素配比，使得铝合金的延伸强度Rp0.2≥140 MPa，使得铝合金可以用于三维弯折电池汇流排的制作，进一步减少电池汇流排制作过程中或使用过程中断裂的情况。铝合金的延伸强度Rp0.2可以是140 MPa、145MPa、155MPa、158 MPa、160 MPa、163MPa等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，铝合金的延伸强度Rp0.2可以是140 MPa~155 MPa，155 MPa~163 MPa，或大于或等于163MPa等。

在任意实施方式中，铝合金的断后伸长率大于或等于20%。本申请实施方式的技术方案中，通过控制铝合金的元素配比，使得铝合金具有较大的断后伸长率，铝合金的力学性能较佳，可以用于制作电池汇流排。铝合金的断后伸长率可以是20%、20.5%、21%、21.4%、21.8%、22%、22.5%、23%、23.4%、23.8%、24%、24.4%、24.8%、25%、26%，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，铝合金的断后伸长率可以是20%~22.5%，22.5%~23.8%，23.8%~26%，或大于或等于26%等。

其中，铝合金的断后伸长率为本领域的公知常识，具有本领域公知的含义，可以由本领域的方法和仪器测得。

在任意实施方式中，铝合金的断后伸长率大于或等于23%。本申请实施方式的技术方案中，通过控制铝合金的元素配比，使得铝合金的断后伸长率更佳，铝合金的力学性能更佳，有利于铝合金制作成电池汇流排。铝合金的断后伸长率可以是23%、23.4%、23.8%、24%、24.4%、24.8%、25%、26%，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，铝合金的断后伸长率可以是23%~23.8%，23.8%~24.8%，24.8%~26%，或大于或等于26%等。

本申请的第二方面还提供一种电池汇流排用铝合金的制备方法，包括：按成分配比将铝合金原料进行熔化，铸造，得到铝合金棒，其中，铝合金原料中按照质量百分比含有以下化学成分：含有以下化学成分：Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、B、功能元素和Al，其中，按照质量百分比：0.38%≤Si的质量百分比≤0.58%，0＜Fe的质量百分比≤0.10%；0＜Cu的质量百分比≤0.01%；0＜Mn的质量百分比≤0.01%；0.44%≤Mg的质量百分比≤0.64%；0＜Cr的质量百分比≤0.01%；0.01%≤Zn的质量百分比≤0.03%；0.02%≤B的质量百分比≤0.04%；0.2%≤功能元素的质量百分比≤0.3%，其余为Al，其中，功能元素包括Gd或/和La；将铝合金铸棒去除头尾后剥皮得到挤压坯，将挤压坯加热并挤压得到铝合金扁线，进行在线水冷淬火；将铝合金扁线进行人工时效处理，人工时效处理为先195℃~215℃条件下处理0.5 h~2 h，再170℃~190℃条件下处理5 h~15 h，获得电池汇流排用铝合金。

本申请实施方式的技术方案中，电池汇流排用铝合金的制备方法，通过控制铝合金原料中各元素的配比，并进一步控制人工时效的温度，先195℃~215℃条件下预时效处理0.5 h~2 h，使得形成大量形核，并稳定存在，得到较高的形核数；在170℃~190℃条件下后续时效处理5 h~15 h下，发生相转变得到更高密度的β’相的Mg

本申请实施方式的技术方案中，将铝合金原料进行熔化，铸造包括将铝合金原料进行熔化，精炼，除气，除渣，铸造，得到铝合金棒。本申请实施方式的技术方案中，将铝合金铸棒的至少部分区域作为挤压坯包括：将铝合金铸棒剥头去尾得到挤压坯。本申请实施例方式的技术方案中，铝合金原料的添加方式可以是添加Al-Si中间合金添加，搅拌均匀后加入Mg锭、Zn锭、Al-Gd中间合金，搅拌熔融后，静置10分钟后扒渣，加入Al-3B合金，搅拌熔融后，静置，铸造。人工时效处理为先在第一温度下处理第一时间，再在第二温度下处理第二时间，第一温度大于第二温度。第一温度可以是195℃、198℃、200℃、205℃、208℃、210℃、212℃、215℃，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，第一温度的范围是195℃~200℃，200℃~210℃或210℃~215℃。第一时间可以是0.5 h、1 h、1.5 h、1.8 h、2 h，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，第一时间可以是0.5 h~1 h或1 h~2 h。第二温度可以是170℃、174℃、175℃、178℃、180℃、182℃、185℃、188℃、190℃等，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，第二温度的范围可以是170℃~178℃，178℃~185℃或185℃~190℃。第二时间可以是5 h、6 h、8 h、10 h、12 h、15 h，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，第二时间可以是5 h~8 h，8 h~12 h或12 h~15 h。

在任意实施方式中，按成分配比将铝合金原料进行熔化，铸造，得到铝合金棒之后，还包括：将铝合金棒在550℃~570℃下均匀化热处理6 h以上。本申请实施方式的技术方案中，通过进一步采用均匀化热处理制度，并控制均匀化热处理制度为560±10℃，保温时间6 h以上后空冷。可以达到调控阻值缺陷，去除偏析，提高铝合金的导电性能和力学性能。本申请实施方式的技术方案中，匀化热处理发生在将铝合金铸棒的至少部分区域作为挤压坯并将挤压坯加热并挤压得到铝合金扁线之前。本申请实施例方式中，为了节约能源，提高效率，均匀化热处理的时间也可以是6 h~18 h。具体地，均匀化热处理的时间可以是6 h、8h、10 h、13 h、15 h、18 h，或是上述任意两个数值组成的范围，例如，6 h~10 h，10 h~13 h或13 h~18 h。均匀化热处理的温度可以是550℃、552℃、555℃、560℃、562℃、565℃、568℃、570℃，或是上述任意两个数值组成的范围，550℃~555℃，555℃~565℃或565℃~570℃。

本申请的第三方面还提供一种铝合金用于电池汇流排的用途，铝合金包括第一方面提供的电池汇流排用铝合金，或/和第二方面提供的制备方法生产的电池汇流排用铝合金。本申请实施方式的技术方案中，铝合金在包含有第一方面的电池汇流排用铝合金或/和第二方面制备方法生产的铝合金时，至少具有和上述铝合金具有相同的优势。

本申请的第四方面还提供一种电池汇流排，电池汇流排的材质包括第一方面提供的电池汇流排用铝合金，或/和第二方面提供的制备方法生产的电池汇流排用铝合金。本申请实施方式的技术方案中，电池汇流排包括在包含有第一方面的电池汇流排用铝合金或/和第二方面制备方法生产的电池汇流排用铝合金时，至少具有和上述电池汇流排用铝合金具有相同的优势。

本申请的第五方面还提供一种二次电池，包括第四方面提供的电池汇流排，或/和第一方面提供的电池汇流排用铝合金，或/和第二方面提供的制备方法生产的电池汇流排用铝合金。本申请实施方式的技术方案中，二次电池在包含有第一方面的电池汇流排用铝合金或/和第二方面制备方法生产的电池汇流排用铝合金时，或/和第四方面提供的电池汇流排，至少具有和上述电池汇流排用铝合金、电池汇流排具有相同的优势。

本申请实施例公开的二次电池可以用于使用二次电池作为电源的用电设备或者使用二次电池作为储能元件的各种储能系统。用电设备可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

本申请的第六方面还提供一种用电设备，包括第五方面提供的二次电池。本申请实施方式的技术方案中，用电设备包含第五方面提供的二次电池，至少具有和上述汇二次电池相同的优势。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电设备为车辆1000为例进行说明。

请参照图1，图1为本申请车辆1000一实施方式的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有二次电池100，二次电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。二次电池100可以用于车辆1000的供电，例如，二次电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制二次电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，二次电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

请参照图2，图2为本申请二次电池100的一实施方式的分解结构示意图。二次电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在二次电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，二次电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10内。该二次电池100还可以包括上述实施例的电池汇流排30（见图4a~4c），用于实现多个电池单体20之间的电连接。电池汇流排30包括平弯、立弯和扭转弯等以便于电池汇流排30适用于多种不同的应用场景，二次电池100还可以包括其他结构。

其中，电池单体20可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。

请参照图3，图3为本申请电池单体20一实施方式的分解结构示意图。电池单体20是指组成二次电池100的最小单元。如图3，电池单体20包括有端盖21、壳体22、电芯组件23以及其他的功能性部件。

端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地，端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质（如铝合金）制成，这样，端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电芯组件23电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中，在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电芯组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件，可以于壳体22上设置开口，通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖21和壳体22一体化，具体地，端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体22的内部时，再使端盖21盖合壳体22。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体22的形状可以根据电芯组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

电芯组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电芯组件23。电芯组件23主要由正极极片和负极极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极极片与负极极片之间设有隔膜。正极极片和负极极片具有活性物质的部分构成电芯组件的主体部，正极极片和负极极片不具有活性物质的部分各自构成极耳23a。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在二次电池100的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应，极耳23a连接电极端子以形成电流回路。

[正极极片]

在一些实施方式中，正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极膜层。

作为示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极膜层设置在正极集流体相对的两个表面的其中任意一者或两者上。

在一些实施方式中，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等的基材）上而形成。

在一些实施方式中，正极膜层包括正极活性材料，当二次电池为锂离子电池时，正极活性材料可采用本领域公知的用于锂离子电池的正极活性材料。作为示例，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：橄榄石结构的含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物（如LiCoO

在一些实施方式中，正极膜层还可选地包括粘结剂。粘结剂可以包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）、偏氟乙烯~四氟乙烯~丙烯三元共聚物、偏氟乙烯~六氟丙烯~四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯~六氟丙烯共聚物及含氟丙烯酸酯树脂中的至少一种。

在一些实施方式中，正极膜层还可选地包括导电剂。作为示例，导电剂可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。

在一些实施方式中，可以通过以下方式制备正极极片：将上述用于制备正极极片的组分，例如正极活性材料、导电剂、第二种粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂（例如N~甲基吡咯烷酮）中，形成正极浆料；将正极浆料涂覆在正极集流体上，经烘干、冷压等工序后，即可得到正极极片。

[负极极片]

负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极膜层，负极膜层包括负极活性材料。

作为示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极膜层设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。

在一些实施方式中，负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料（铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等的基材）上而形成。

在一些实施方式中，负极活性材料可采用本领域公知的用于电池的负极活性材料。作为示例，负极活性材料可包括以下材料中的至少一种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。

在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括粘结剂。粘结剂可选自丁苯橡胶（SBR）、聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酸钠（PAAS）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）、聚甲基丙烯酸（PMAA）及羧甲基壳聚糖（CMCS）中的至少一种。

在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括导电剂。导电剂可选自超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。

在一些实施方式中，负极膜层还可选地包括其他助剂，例如增稠剂（如羧甲基纤维素钠（CMC~Na））等。

在一些实施方式中，可以通过以下方式制备负极极片：将上述用于制备负极极片的组分，例如负极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他组分分散于溶剂（例如去离子水）中，形成负极浆料；将负极浆料涂覆在负极集流体上，经烘干、冷压等工序后，即可得到负极极片。

[隔离膜]

本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。

在一些实施方式中，隔离膜的材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，没有特别限制。

[电解质]

电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。例如，电解质可以是液态的、凝胶态的或全固态的。

在一些实施方式中，所述电解质采用电解液。所述电解液包括电解质盐和溶剂。

在一些实施方式中，电解质盐可选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。

在一些实施方式中，溶剂可选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。

在一些实施方式中，所述电解液还可选地包括添加剂。例如添加剂可以包括负极成膜添加剂、正极成膜添加剂，还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂，例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温或低温性能的添加剂等。

在一些实施方式中，正极极片、负极极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电芯组件。

在一些实施方式中，壳体可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。

本申请对电池单体的形状没有特别的限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。

以下结合实施例进一步说明本申请的有益效果。

为了使本申请实施例所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚，以下将结合实施例和附图进行进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本申请保护的范围。

实施例1

电池汇流排用铝合金的制备方法，包括：

将铝合金原料按照成分配比准备，其中，铝合金原料中按照质量百分比含有以下化学成分：Si:0.38%，Fe:0.10%，Cu:0.01%，Mn:0.01%，Mg:0.44%，Cr:0.01%，Zn:0.01%，B:0.02%，Gd:0.2，其余为Al。

将铝合金原料进行熔化、精炼、除气、除渣、铸造，得到铝合金棒。将铝合金棒在560℃下均匀化热处理12 h。将铝合金铸棒去除头尾后剥皮得到挤压坯，将准备好的挤压坯加热并放入挤压筒中，挤压得到铝合金扁线，进行在线水冷淬火，用卷取机盘卷。将铝合金扁线进行人工时效处理，人工时效处理为先205℃（第一温度）条件下处理1 h（第一时间），再180℃（第二温度）条件下处理10 h（第二时间），获得电池汇流排用铝合金。

本申请实施例获得的电池汇流排用铝合金，按照质量百分比含有以下化学成分：Si:0.38%，Fe:0.10%，Cu:0.01%，Mn:0.01%，Mg:0.44%，Cr:0.01%，Zn:0.01%，B:0.02%，Gd:0.2，其余为Al。

本申请其它各实施例和对比例的工艺及性能参数详见表1和表2。

本申请实施例和对比例的性能参数测试方法如下：

1）力学性能测试

采用力学试验机设备测试，采用GB/T228金属材料室温拉伸试验方法测试抗拉伸强度、非比例延伸率为0.2%时的延伸强度和断后伸长率。

2）电导率测试

采用电导率仪设备测试，采用GB/T12966铝合金电导率涡流测试方法测试电导率。

表1 实施例和对比例的性能参数。

注：质量比表示Mg与Si的质量比；A表示电池汇流排用铝合金的断后伸长率。

表2 实施例和对比例的工艺及性能参数。

注：A表示电池汇流排用铝合金的断后伸长率。

表3实施例的性能参数

注：Rm表示电池汇流排用铝合金的抗拉强度；Ra0.2表示电池汇流排用铝合金的非比例延伸率为0.2%时的延伸强度。

从表1、表2和表3的相关数据可以看出，实施例1-25的电池汇流排用铝合金抗拉强度Rm在165 MPa~187 MPa，电池汇流排用铝合金抗拉强度Rm大于或等于165 MPa。电池汇流排用铝合金的非比例延伸率为0.2%时的延伸强度在125 MPa-145 MPa，电池汇流排用铝合金的非比例延伸率为0.2%时的延伸强度大于或等于125 MPa。电池汇流排用铝合金的断后伸长率在20%-24%，铝合金的断后伸长率大于或等于20%。电池汇流排用铝合金的电导率在34.34 MS/m~34.92 MS/m之间。实施例1-25的电池汇流排用铝合金同时具有较高的抗拉强度、屈服强度（非比例延伸率为0.2%时的延伸强度）、断后伸长率和电导率。同时，实施例1-25的电池汇流排用铝合金具有较好的导电性能，本申请实施例1-25的断后伸长率和电导率均大于对比例1和对比例2，说明本申请实施例通过控制各元素的配比，并通过添加功能元素，使得本申请实施例的各元素相互协同，使得本申请实施例的电池汇流排用铝合金具有极佳的断后伸长率和导电性，同时具有较好的抗拉强度和屈服强度，得铝合金可以用于电池汇流排，有利于减小电池汇流排的弯折半径，有利于减小电池的体积。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。