[发明专利]电池壳体用铝合金板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池壳体用铝合金板，详细地说，涉及适合作为携带电话或笔记本电脑使用的方形锂离子电池等的壳体用的铝合金板及其制造方法。

背景技术

在携带电话或笔记本电脑中组装的部件，强烈希望其质轻，因此，对于其中使用的方形锂离子电池的壳体材料，也要用A3003铝合金板代替起初的钢板或不锈钢板。方形电池的壳体采用激光焊接技术，用纯铝或铝合金板封口。

将多个工序的拉深及减薄拉深加以组合而成型的方形电池壳体中，Al-Mn类A3003铝合金，是可以保持光泽的美丽的表面状态，同时能够使壳体薄壁化的原材料，薄壁化是直接使电池内容积增加，谋求电池特性高容量化的重要因素。

但是，反复进行充放电的锂离子电池，其在反应时有时候内压会上升，温度也会上升。由于电池壳体用材料要承受因其使用环境而产生的内部压力所引起的拉伸应力，在这种使用环境下，Al-Mn类铝合金板材发生蠕变(クリ—プ)变形，作为结果会产生电池壳体的厚度增加(膨胀)的问题。当该厚度变形量大时，则存在对仪器产生影响(故障、破损等)之虑。

近几年来，对锂离子电池要求更加轻量化、高容量化，对方形电池壳体也要求进一步的薄壁化。如上所述，薄壁化是谋求电池特性高容量化的重要因素，在保持电池壳体的外形尺寸的同时增加内容积、或相同容量下的小型化已成为研究课题。另外，对厚度的允许误差也逐年严格，因此要求原材料高性能化。

所谓原材料的必要性能，可以举出：(1)蠕变变形难；(2)壳体成型时的可拉深一减薄拉深；(3)采用激光焊进行焊接时不产生破裂等缺陷。此前，有人提出几种除Mn外添加Mg或Cu的电池壳体用铝合金板材(例如，日本特许公开2004-232009号公报、日本特许公开2005-336540号公报)，但任何一种其蠕变特性或激光焊接性等作为方形电池壳体用材料所要求的性能未必充分。

另外，本发明人等此前提出过一种电池壳体用铝合金板，其在添加Mn、Mg、Cu的电池壳体用铝合金板材中，通过与特定量的Mn、Mg、Cu组合以及控制杂质量，而具有经过改善的蠕变特性，但是经验告诉我们，即使在这些电池壳体用材料中，因使用环境的不同，蠕变特性也未必充分，并会发生电池壳体的厚度增加(膨胀)的问题。

发明内容

本发明人等对上述提案的电池壳体用铝合金板中的Mn、Mg、Cu的含量及其组合，进行了进一步悉心试验和探讨，结果发现通过进一步减少Mn含量可以得到作为电池壳体的充分的强度与优良的特性的组合。

本发明是基于上述发现而作出的，其目的在于，提供一种作为电池壳体具有充分的强度与优良的蠕变特性的，拉深一减薄拉深性优良的，可以用激光焊接进行封口处理的，且适于能够抑制充放电循环时壳体厚度增加的方形锂离子电池壳体使用的电池壳体用铝合金板及其制造方法。

本发明用于达成上述目的的技术方案1涉及一种电池壳体用铝合金板，其特征在于，包括Mg：0.2～0.8％(质量％，以下相同)、Cu：0.4～1.5％、Mn：低于0.4％；作为杂质将Si控制在0.3％以下、Fe控制在0.4％以下；余量为Al及不可避免的杂质。

技术方案2涉及的电池壳体用铝合金板，其特征在于，在技术方案1中还含有Zr：0.01～0.2％、Cr：0.01～0.3％、V：0.01～0.2％中的1种或2种以上。

技术方案3涉及的电池壳体用铝合金板，其特征在于，在技术方案1或2中，上述Mg与Cu的含量比为Mg％/Cu％在0.6以下。

技术方案4涉及的电池壳体用铝合金板，其特征在于，在技术方案1～3的任何一项中，还含有Ti：0.01～0.2％、B：5～100ppm。

技术方案5涉及一种电池壳体用铝合金板的制造方法，其特征在于，在具有上述技术方案1～4中任何一项所述的组成的电池壳体用铝合金板的制造中，将最终的冷轧加工度设定为10～70％，然后，于100～300℃的温度下实施热处理。

按照本发明，可以提供一种作为电池壳体具有充分的强度与优良的蠕变特性的，拉深—减薄拉深性优良的，可以用激光焊接进行封口处理的，并适于能够抑制充放电循环时壳体厚度增加的方形锂离子电池壳体使用的电池壳体用铝合金板及其制造方法。

具体实施方式

对本发明的电池壳体用铝合金板中的合金成分的意义及其限定理由加以说明。