[發(fā)明專(zhuān)利]電池殼體用鋁合金板和電池殼體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210363983.6
• 申請(qǐng)日: 2012-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103045912A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小林一德;松本剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社神戶(hù)制鋼所
• 主分類(lèi)號(hào): C22C21/00
• 分類(lèi)號(hào): C22C21/00;C22C21/08;H01M2/02
• 代理公司: 中科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 雒運(yùn)樸

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子二次電池殼體等所使用的電池殼體用鋁合金板和電池殼體。

背景技術(shù)

作為移動(dòng)電話(huà)和筆記本型個(gè)人電腦等的電源，鋰離子二次電池被廣泛使用。作為該二次電池的外殼的殼體(以下適宜稱(chēng)為電池殼體)的材料中，歷來(lái)為了電池的小型化和輕量化，還有為了滿(mǎn)足用于成形為電池殼體(主要是電池殼主體)的加工性(成形性)等而使用鋁合金材。作為這樣的電池殼體用的鋁合金，一直以來(lái)大多使用JIS1000和3000系的鋁合金。

在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，對(duì)于3000系(Al-Mn系)鋁合金進(jìn)行均質(zhì)化處理后，經(jīng)熱軋、冷軋、固溶淬火處理及冷軋的工序而成為板，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，對(duì)于相同的Al-Mn系鋁合金進(jìn)行預(yù)備加熱后，經(jīng)熱軋、冷軋、固溶淬火處理、冷軋和調(diào)質(zhì)退火的工序而成為板。制造的鋁合金板，通過(guò)擠壓加工(拉深和引縮加工)而成形為殼體后，與蓋進(jìn)行脈沖激光焊接。

【先行技術(shù)文獻(xiàn)】

【專(zhuān)利文獻(xiàn)】

【專(zhuān)利文獻(xiàn)1】專(zhuān)利第3760262號(hào)公報(bào)

【專(zhuān)利文獻(xiàn)2】特開(kāi)2001-131666號(hào)公報(bào)

移動(dòng)電話(huà)用等所使用的鋰離子電池，因?yàn)樾⌒颓冶谝脖。匀鐚?zhuān)利文獻(xiàn)1、2的實(shí)施例所述，在與蓋的焊接中，使用熱發(fā)生量比較少，容易控制線(xiàn)能量的脈沖激光焊接。

另一方面，若鋰離子電池被汽車(chē)采用，則因?yàn)槭谴笕萘浚占{空間寬，因此與移動(dòng)電話(huà)用等相比則殼體大型，為了確保安全性(確保強(qiáng)度)，壁厚也變厚。在這種大型的電池殼體的情況下，在殼體和蓋的焊接中應(yīng)用脈沖激光焊接時(shí)，難以確保對(duì)于殼體厚度充分的熔透深度，焊接操作的生產(chǎn)率也低。另外，脈沖激光焊接對(duì)于焊接部的線(xiàn)能量是斷斷續(xù)續(xù)的，加熱/熔融和冷卻/凝固以短周期內(nèi)反復(fù)，熔融鋁的冷卻速度大，因此熔融鋁不能填補(bǔ)凝固收縮的間隙，特別是大量含有作為強(qiáng)化元素的Mg、Cu時(shí)，在焊接部容易發(fā)生裂紋。

此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2所述的Al-Mn系鋁合金板，均是通過(guò)加工硬化使強(qiáng)度提高的H材，若看實(shí)施例，則具有200MPa左右或更高的屈服強(qiáng)度。之所以在素材板的階段提高強(qiáng)度，是為了由非熱處理型的Al-Mn系鋁合金板制造高強(qiáng)度的電池殼體，另一面是，因?yàn)槭歉咔?qiáng)度，所以成形加工性降低，具有在成形加工成電池殼體的過(guò)程中容易發(fā)生裂紋的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及電池殼體用Al-Mn系鋁合金板，鑒于現(xiàn)有技術(shù)這樣的問(wèn)題點(diǎn)而形成，其目的在于，提供一種用于制造電池殼體的成形加工性?xún)?yōu)異，能夠確保充分的殼體強(qiáng)度，也能夠消除脈沖激光焊接的所述問(wèn)題點(diǎn)的電池殼體用鋁合金板，和使用該電池殼體用鋁合金板的電池殼體。

本發(fā)明的電池殼體用鋁合金板(以下，適宜稱(chēng)為鋁合金板)，其特征在于，含有Mn：0.5～1.5質(zhì)量％、Mg：0.2～1.5質(zhì)量％、Cu：0.1～1.0質(zhì)量％，余量由Al和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，屈服強(qiáng)度值為40～100MPa的O材(退火材)，連續(xù)振蕩式激光焊接的焊接性?xún)?yōu)異。

上述鋁合金，作為添加元素或不可避免的雜質(zhì)，能夠含有Si：0.6質(zhì)量％以下、Ti：0.02質(zhì)量％以下、B：20質(zhì)量ppm以下、Zr：0.15質(zhì)量％以下、Cr：0.40質(zhì)量％以下。另外，作為不可避免的雜質(zhì)，F(xiàn)e限制在0.8質(zhì)量％以下，Zn限制在0.3質(zhì)量％以下。

該電池殼體用鋁合金板，能夠作為電池殼體的殼體主體和蓋材使用。但是，蓋材也能夠也能夠由其他鋁或鋁合金替代。

本發(fā)明的電池殼體用鋁合金板，用于制造電池殼體的成形性(拉深和引縮加工性)優(yōu)異，而且通過(guò)伴隨成形而來(lái)的加工硬化，能夠確保充分的殼體強(qiáng)度。另外，進(jìn)行連續(xù)振蕩式激光焊接時(shí)，能夠確保充分的熔透深度，并且能夠使焊接操作的生產(chǎn)率提高，此外能夠防止在焊接部發(fā)生裂紋。

具體實(shí)施方式

以下，對(duì)于本發(fā)明的電池殼體用鋁合金板更具體地進(jìn)行說(shuō)明。〔鋁合金板的構(gòu)成〕

本發(fā)明的鋁合金板，是以規(guī)定量含有Mn、Mg、Cu，Si、Fe、Ti、B、Zr、Cr、Zn限制在規(guī)定量以下，余量由Al和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鋁合金板。以下，對(duì)于各成分的限定理由進(jìn)行說(shuō)明。

(Mn：0.5～1.5質(zhì)量％)

Mn在母相內(nèi)固溶，提高鋁合金板的強(qiáng)度，具有使耐壓強(qiáng)度提高的作用效果。但是，若Mn含量低于0.5質(zhì)量％，則該作用效果小，另一方面，若Mn含量超過(guò)1.5質(zhì)量％，則粗大的金屬間化合物(Al-Fe-Mn系，Al-Fe-Mn-Si系金屬間化合物)生成，這容易成為成形時(shí)裂紋的起點(diǎn)，鋁合金板的成形性降低。因此，Mn含量為0.5質(zhì)量％以上，1.5質(zhì)量％以下。優(yōu)選為0.8質(zhì)量％以上，1.3質(zhì)量％以下。