[發(fā)明專利]成形性和焊接性優(yōu)異的電池殼體用鋁合金板

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510362559.3
• 申請(qǐng)日: 2011-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105112730A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈴木健太;堀久司;金森圭治
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本輕金屬株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C22C21/00
• 分類號(hào): C22C21/00;H01M2/02
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 董慶

本申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/JP2011/080130，國(guó)際申請(qǐng)日為2011年12月26日的PCT國(guó)際申請(qǐng)進(jìn)入中國(guó)階段后國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01180055947.7的標(biāo)題為“成形性和焊接性優(yōu)異的電池殼體用鋁合金板”的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池等的二次電池用容器所使用的成形性和激光焊接性優(yōu)異的鋁合金板。

背景技術(shù)

Al-Mn系的3000系合金由于強(qiáng)度、成形性和激光焊接性比較優(yōu)異，因此逐漸被用作在制造鋰離子電池等的二次電池用容器時(shí)的原材料。在成形為所需形狀后通過(guò)激光焊接進(jìn)行密封，作為二次電池用容器使用。以與上述3000系合金和現(xiàn)有的3000系合金為基礎(chǔ)，還完成了強(qiáng)度和成形性得到提高了的二次電池容器用鋁合金板的開(kāi)發(fā)。

例如，在日本專利第4001007號(hào)公報(bào)中記載了具有下述特征的矩形截面電池容器用鋁合金板：作為鋁合金板的組成，含有0.10～0.60質(zhì)量％的Si、0.20～0.60質(zhì)量％的Fe、0.10～0.70質(zhì)量％的Cu、0.60～1.50質(zhì)量％的Mn、0.20～1.20質(zhì)量％的Mg、超過(guò)0.12質(zhì)量％且少于0.20質(zhì)量％的Zr、0.05～0.25質(zhì)量％的Ti、0.0010～0.02質(zhì)量％的B，其余部分由Al和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，以圓筒容器深拉深成形法相對(duì)于軋制方向的45°制耳率(日文：45°耳率)為4～7％。

另一方面，最近，作為電池殼體還開(kāi)發(fā)了下述方型鋰離子電池殼體用鋁合金板：具有足夠的強(qiáng)度和拉深－減薄拉深加工性、蠕變特性，激光焊接性優(yōu)異，且能夠抑制充放電循環(huán)時(shí)的殼體厚度增加。日本專利特開(kāi)2010-126804號(hào)公報(bào)中記載了具有下述組成的方型電池容器用鋁合金板：含有0.8質(zhì)量％以上且在1.8質(zhì)量％以下的Mn、超過(guò)0.6質(zhì)量％且在1.2質(zhì)量％以下的Mg、超過(guò)0.5質(zhì)量％且在1.5質(zhì)量％以下的Cu，將作為雜質(zhì)的Fe限制在0.5質(zhì)量％以下、Si限制在0.3質(zhì)量％以下，其余部分由Al和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，{001}<100>取向的取向密度C與{123}<634>取向的取向密度S之比(C/S)在0.65以上1.5以下，還有，最終冷軋后的拉伸強(qiáng)度在250MPa以上330MPa以下，伸長(zhǎng)率在1％以上。

但是，在以3000系合金為基礎(chǔ)并對(duì)其組成進(jìn)行了改良的鋁合金板的情況下，已知焊接熔深有時(shí)會(huì)不足，根據(jù)情況會(huì)產(chǎn)生異常焊珠(日文：ビード)，在激光焊接性上存在問(wèn)題。

于是，還開(kāi)發(fā)了以1000系為基礎(chǔ)的激光焊接性優(yōu)異的二次電池容器用鋁合金板。日本專利特開(kāi)2009-127075號(hào)公報(bào)中記載了通過(guò)對(duì)A1000系鋁材進(jìn)行脈沖激光焊接，異常部的產(chǎn)生得到防止，能夠均勻地形成良好的焊接部的脈沖激光焊接用鋁合金材和電池殼體。由此，以往在鑄造過(guò)程中用于抑制晶粒的粗大化而添加的Ti對(duì)焊接部產(chǎn)生不良影響，為了通過(guò)脈沖激光焊接來(lái)防止焊接A1000系鋁時(shí)的異常部的形成，只要將純鋁中所含的Ti限定為少于0.01質(zhì)量％即可。

還有，作為以3000系合金為基礎(chǔ)而改良了高強(qiáng)度、成形性、焊接性的鋁合金，在日本專利特開(kāi)2003-7260號(hào)公報(bào)中提出了包含0.3～1.5質(zhì)量％的Mn、超過(guò)1.0且在1.8質(zhì)量％以下的Fe，其余部分由Al和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的二次電池殼體用鋁合金板。還可以含有0.1～0.8質(zhì)量％的Cu和/或超過(guò)0.10且在1.0質(zhì)量％以下的Mg、和/或0.05～0.2質(zhì)量％的Cr和/或0.05～0.2質(zhì)量％的Zr。但是，對(duì)焊接性沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)的研討。

發(fā)明內(nèi)容

大多情況下，1000系雖然焊接性穩(wěn)定(異常焊珠數(shù)少)、成形性優(yōu)異，但存在強(qiáng)度較低的問(wèn)題。因此，在鋰離子電池的大型化的發(fā)展過(guò)程中，預(yù)料還要求高強(qiáng)度特性，在直接使用1000系的鋁材方面存在問(wèn)題。

如上所述，3000系的合金板的情況下，雖然可獲得強(qiáng)度和深的熔深，但是與1000系的合金板相比，有成形性較差、異常焊珠數(shù)多的傾向。此外，1000系的合金板的情況下，雖然成形性優(yōu)異、異常焊珠數(shù)減少，但有強(qiáng)度不足之虞。

本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而提出的發(fā)明，其目的是提供一種具有能夠用于大型鋰離子電池容器的高強(qiáng)度，且成形性優(yōu)異、激光焊接性也優(yōu)異的Al-Fe系鋁合金板。