[发明专利]电池外壳用铝合金板和由该铝合金板制成的电池外壳

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造锂离子二次电池外壳等的耐压性（withstand pressure）良好的电池外壳用铝合金板，以及由该合金板制成的电池外壳。

背景技术

为了减轻重量，通过广泛使用具有优异成型性和高强度的A3003合金制造安装在移动电话、PC等中的锂离子二次电池的外壳。通过压制厚度为0.6mm左右的铝合金板来制造电池外壳（battery case）。已知的外壳通常是尺寸（内部尺寸）为厚度4-7mm、宽度20-30mm且高度40-60mm的拉制拉深（ironed）容器。电池部件置于外壳内，然后通过提供有电解质溶液倾倒口的铝箔盖（aluminum lid）遮盖外壳的开口，并采用激光焊接法通过焊接将周边密封。铝箔盖可以由与外壳相同的材料制成，可以是组成不同的铝合金材料，或者可以是基于JISA1000的材料。有时盖中还提供有防爆部件（explosion proofing part）。

最近的PC、移动电话和其他电子装置在容量上越来越大。安装的锂离子二次电池在性能上也变得越来越高。而且，环境利用（usage environment）也变得越来越严格。因此，电池外壳也需要具有越来越高的耐压性。即，锂离子二次电池在短时间内充电。而且，它们要释放出与电池尺寸成正比例的大电流。因此，根据充电环境的不同，有时电池外壳本身的温度会升高至60-90℃。而且，根据对移动电话的操作，例如如果在炎热的天气下将该装置置于车内，则温度也会超出许多。

当电池外壳达到如上所述的高温时，外壳内部的压力升高，电池外壳的壳体会膨胀。为了防止这种膨胀的发生，外壳侧壁的板厚度可以制成较大，但从使用铝合金减少重量的角度考虑，这就不合乎初衷了。因此，为了在不增加板厚度的情况下防止膨胀，考虑使铝合金板本身的耐压性变得更高。

而且，在电池外壳的制造过程中，要考虑高生产率，因此同时也要考虑能够提供保证高速激光焊接的优异的可焊性。

日本专利公开（A）第2006-169574号提出了耐压性（耐膨胀性）较佳的含有Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Zr、Ti和B的铝合金板。

即，日本专利公开（A）第2006-169574号中公开的技术是用于二次电池的高强度铝合金板的制造方法，该方法包括对含有Cu:超过1.0-2.0%、Mn:0.2-1.0%、Mg:0.1-0.9%和根据需要的Zr:0.05-0.2%和Cr:0.05-0.2%和余量的Al和不可避免的杂质的铝合金板进行处理，上述处理通过如下过程进行：在480-560℃下保持20-180秒，然后以20-200℃/秒的冷却速率退火，然后自然老化7天对其进行老化或在退火后对其进行冷轧，即通过10-60%的最终冷轧变形量（final cold rolling reduction）进行最终冷轧和/或将其在100-220℃下保持2-24小时进行老化。

但在日本专利公开（A）第2006-169574号中公开的技术的缺点是Cu含量很大，因此不能获得很高的可焊性，且不能采用高速激光焊接。

另一方面，日本专利公开（A）第2005-336540号公开了激光可焊性和耐压性（耐膨胀性）较佳的含有Mn、Cu、Mg、Zr和Cr的铝合金板。

即，在日本专利公开（A）第2005-336540号中公开的技术是用于二次电池外壳的高强度铝板的制造方法，该方法包括对含有Mn：0.6-1.5%、Cu：0.51-1.0%、Mg：0.21-0.7%、Si：小于0.2%、Zr：0.05-0.2%和Cr：0.05-0.2%和余量Al和不可避免的杂质的铝合金板进行冷轧，期间以10-250℃/秒的升温速率、在420-550℃下5-60秒的保留时间和20-200℃/秒的冷却速率进行中间退火（process annealing）至少一次，并以10-60%的最终辊轧变形量进行冷轧。

但在日本专利公开（A）第2005-336540号中公开的技术的缺点是Mg含量太低，因此铝板在耐压性方面较差。

这样，在日本专利公开（A）第2006-169574号和日本专利公开（A）第2005-336540号中公开的技术中，耐压性和激光可焊性两者不能同时被满足。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种同时提高耐压性和激光可焊性的电池外壳用铝合金板，以及由该合金板制成的电池外壳。

为了达到上述目的，根据本发明提供了一种电池外壳用铝合金板，其包括：

Si：0.10-0.60质量%、

Fe：0.05-0.60质量%、