[發明專利]鋰離子電池殼用鋁合金

無效

• 申請號: 201210411986.2
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN102925758A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 遲之東;趙丕植;劉婧
• 申請（專利權）人: 蘇州有色金屬研究院有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C21/08;C22C21/16;H01M2/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 王玉國;陳忠輝

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池殼用鋁合金板材，更具體地說，涉及適合制作手機、筆記本電腦、數碼相機、游戲機等3C（Communication、Computer、Consumer?Electronics）產品用鋰離子電池殼的鋁合金。

背景技術

鋰離子電池具有體積小、重量輕、比能量高、放電電壓穩定、循環壽命長、安全性能好、工作范圍寬、無公害、無記憶效應、自放電率低等優點，在手機、筆記本電腦、數碼相機、游戲機等3C產品中有著廣泛的應用，目前是不可替代的最佳電源供應來源。

根據鋰離子電池的生產過程及服役條件，其對電池殼用材料有如下要求：

（1）具有一定的強度：在電池殼制作及運輸過程中不致出現不良變形，并且使電池殼具有良好的耐膨脹性，從而保證鋰離子電池在充放電及使用過程中的安全性；

（2）具有良好的減薄-拉深成型性：可順利地加工成無破裂且表面平整的電池殼；

（3）具有良好的激光焊接性：使電池殼與電池蓋良好地結合在一起，無焊接裂紋，從而保證鋰離子電池具有良好的密封性。

在生產實踐過程中，Al-Mn系合金以其優良的綜合性能而受到鋰離子電池生產企業的青睞，成為3C產品用鋰離子電池殼的主流材料。目前，國內應用最廣泛的是3003合金，其H16態板材的抗拉強度為160MPa，并且具有良好的減薄-拉深成型性和良好的激光焊接性。

隨著3C類新一代產品的發展，對鋰離子電池提出了兩個方面的要求：

（1）高容量化：3C類新一代產品已經呈現出融合的大趨勢，比如，手機對數碼相機、音樂播放、藍牙等功能的整合，手機電視、視訊電話、無線上網、電子商務等大量附加業務的日趨成熟，對電池電量的消耗越來越多，對電池的容量提出了更高的要求；

（2）輕量化：隨著3C產業的飛速發展，產品均朝著無線化、可攜帶化的方向發展，產品的各項高性能組件也往“輕、薄、短、小”的目標邁進，對電池提出了輕量化及小型化的要求。

為了滿足3C產品對鋰離子電池的高容量化和輕量化要求，鋰離子電池生產企業多采用更高強度的鋁材以減薄電池殼壁厚的方式來應對。傳統的3003合金強度較低，其減薄后容易發生變形，并且使得電池殼的耐膨脹性不足，即使內部壓力較小時也容易產生較大的膨脹量，該合金已經難以滿足新產品的性能要求。在中、高檔產品領域，性能更優異的3005合金已經在替代3003合金，3005-H16態板材的抗拉強度可達230MPa，同時具有良好的減薄-拉深成型性與良好的激光焊接性。

隨著3C產品的更進一步發展，必然需要更高強度的鋁合金來取代3005合金。本發明即著眼于鋰離子電池殼材料的發展趨勢，目的在于提供一種鋰離子電池殼用鋁合金板材，其抗拉強度大于等于250MPa，同時具有良好的減薄-拉深成型性與良好的激光焊接性。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種鋰離子電池殼用鋁合金板材，其抗拉強度大于等于250MPa，同時具有良好的減薄-拉深成型性與良好的激光焊接性。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

鋰離子電池殼用鋁合金，其成分的質量百分含量為：

Mn：0.8～1.5wt%；

Mg：0.5～1.0wt%；

Cu：0.4～1.0wt%；

Si：0.1～0.6wt%；

Fe：0.2～0.6wt%；

Ti：0.01～0.2wt%；

B：0.001～0.02wt%；

Zr：0.1～0.18wt%；

V：0.05～0.15wt%；

其余由Al以及難以避免的雜質元素。

進一步地，上述的鋰離子電池殼用鋁合金，所述Mn、Mg與Cu的總含量在2.0～3.0wt%?。

更進一步地，上述的鋰離子電池殼用鋁合金，所述Zr與V的總含量在0.16～0.3wt%。

再進一步地，上述的鋰離子電池殼用鋁合金，所述Mn的含量：0.8?%＜Mn≤1.5wt%?。

本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在：

①本發明Al-Mn系合金含有較多的Mg、Cu，并把Mn、Mg與Cu的總含量控制在最佳范圍內，既使該合金能夠順利鑄造，又使所制備的板材具有高的抗拉強度；