[發(fā)明專利]電池蓋用鋁合金板及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010573300.0
• 申請(qǐng)日: 2007-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN102136554A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藤井孝典;高橋照榮;石井秀彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本輕金屬株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M2/04
• 分類號(hào): H01M2/04;C22C21/00
• 代理公司: 北京尚誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

本案是申請(qǐng)日為2007年12月29日、申請(qǐng)?zhí)枮?00710300846.7、發(fā)明名稱為“電池蓋用鋁合金板及其制造方法”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在電池蓋上使用的鋁合金板，能得到以沖壓加工使該蓋成形后即使不實(shí)施退火處理也能夠發(fā)揮所需要的耐壓強(qiáng)度的電池蓋的鋁合金板及其制造方法。

背景技術(shù)

在移動(dòng)電話等的移動(dòng)機(jī)器上使用的電池中，從輕量化的觀點(diǎn)出發(fā)，多使用在鋁或鋁合金制的殼體內(nèi)收容有電解物質(zhì)的可充放電的密封型電池。

但是，這樣的可充放電的密封型電池，以往，在過(guò)充電的情況下或過(guò)日照等的情況下，存在電池內(nèi)部的溫度上升，電池殼體壁或電池殼體與蓋的焊接部等破壞，內(nèi)部的液體泄漏的可能性等的問(wèn)題。

然而，例如，移動(dòng)電話用的鋰離子二次電池的殼體是截面為矩形，厚度薄、寬度寬、深度深的形狀。如果表示具體的尺寸，成為內(nèi)側(cè)尺寸為厚度4～7mm×寬度20～30×深度40～60mm的形狀。因此，這樣的電池殼體用的板材，以基于拉深加工或減薄拉深加工(也稱DI加工)的加工性良好為必要條件。

另外，在將來(lái)的汽車等的大型移動(dòng)機(jī)器上使用的電池，考慮使上述尺寸的各邊達(dá)到2～10倍程度的電池若干層疊的使用形態(tài)。

如此，在電池殼體用的材料方面，要求DI加工容易，并且輕量性、高強(qiáng)度性、加工性。并且，作為滿足這樣的性質(zhì)的材料，例如在專利文獻(xiàn)1中提出Mn：0.8～2.0質(zhì)量％，F(xiàn)e：0.6質(zhì)量％以下，Si：0.3質(zhì)量％以下，剩余部分Al為由鋁構(gòu)成的A3003系鋁合金板的方案，另外在專利文獻(xiàn)2中提出Mn：0.3～1.5質(zhì)量％，F(xiàn)e：大于1.6小于等于1.8質(zhì)量％，剩余部分Al為由鋁構(gòu)成的鋁合金板的方案。

近年來(lái)，提出不僅在原材料上，并且在電池殼體的形狀·結(jié)構(gòu)上下功夫，在發(fā)生上述破壞事故之前，在施加一定的內(nèi)壓的情況下破壞電池蓋的特定地方，自身能夠防患于未然的具備防爆功能的電池(參照專利文獻(xiàn)3)。防爆部在規(guī)格上具有多種，以厚度20μm左右、通常3MPa左右為標(biāo)準(zhǔn)決定防爆部的耐壓強(qiáng)度，以其附近的壓力破壞防爆部的方式構(gòu)成。

更詳細(xì)地說(shuō)，提出通過(guò)在電池蓋上設(shè)置有一定的開口部，并且在該開口部上覆蓋一層與電池殼體相比斷裂壓力低的鋁箔，從而在電池殼體具有防爆功能的電池。并且，根據(jù)上述專利文獻(xiàn)3，采用在電池蓋的開口部上覆蓋作為防爆部的金屬薄板的方法，因此具不必進(jìn)行該金屬薄板的板厚度檢查，可以大幅度消減在檢查上花費(fèi)的成本的優(yōu)越效果。

但是，在專利文獻(xiàn)3所提出的方案中出現(xiàn)了下述問(wèn)題：由于覆蓋作為防爆部的金屬薄板的工序需要其他途徑，因此制造工序增加，而且雖然說(shuō)不需要對(duì)該金屬薄板的板厚度進(jìn)行檢查但是必須通過(guò)其他途徑檢查是否適當(dāng)程度地密接。即，在電池整體的制造上，出現(xiàn)由于制造工序增加，操作性惡化的問(wèn)題。

在此，本發(fā)明者等，將鋁合金板作為原材料通過(guò)進(jìn)行沖壓加工，使具備防爆部的電池用蓋一體成形。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2002-134069號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2003-7260號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開平9-199088號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

然而，在想要在覆蓋電池殼體的蓋上，利用沖壓加工一體地形成薄壁的防爆部時(shí)，優(yōu)選該防爆部以均勻的厚度成形，具有必要的耐壓強(qiáng)度。而且，在想要以冷軋沖壓加工制造像電池殼體蓋那樣的細(xì)小的部件時(shí)，不僅需要提高各部位的成形精度，而且需要應(yīng)該使產(chǎn)品整體均質(zhì)的品質(zhì)管理。進(jìn)一步地，如果想要在加工之后附加退火工序，不僅費(fèi)事而且在品質(zhì)上容易產(chǎn)生不規(guī)整。

本發(fā)明就是為了解決這樣的問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種以鋁合金板作為原材料制造電池殼體用的蓋時(shí)，不是采用退火工序，而是能夠以沖壓加工整體地得到薄壁的防爆部的電池蓋用鋁合金板。

為了達(dá)到該目的，本發(fā)明的電池蓋用鋁合金板，其特征在于，具有：Fe為1.15～1.35質(zhì)量％，Mn為0.40～0.60質(zhì)量％，剩余部分由鋁和雜質(zhì)構(gòu)成，并且作為雜質(zhì)的Si被限制為0.05質(zhì)量％以下、作為雜質(zhì)的Cu被限制為0.05質(zhì)量％以下、作為雜質(zhì)的Mg被限制為0.05質(zhì)量％以下的組成，以及在軋制面上，沿與軋制方向成直角的方向上的結(jié)晶粒的最大寬度為100μm以下，結(jié)晶粒的寬度的平均值為25μm以下的組織。

另外，本發(fā)明的電池蓋用鋁合金板也可以為含有Ti：0.005～0.15質(zhì)量％，或Ti：0.005～0.15質(zhì)量％和B：0.0005～0.05質(zhì)量％的鋁合金板。