[发明专利]电池壳体用铝合金板和电池壳体

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池壳体等所使用的电池壳体用铝合金板和电池壳体。

背景技术

作为移动电话和笔记本型个人电脑等的电源，锂离子二次电池被广泛使用。作为该二次电池的外壳的壳体(以下适宜称为电池壳体)的材料中，历来为了电池的小型化和轻量化，还有为了满足用于成形为电池壳体(主要是电池壳主体)的加工性(成形性)等而使用铝合金材。作为这样的电池壳体用的铝合金，一直以来大多使用JIS1000和3000系的铝合金。

在专利文献1中，对于3000系(Al-Mn系)铝合金进行均质化处理后，经热轧、冷轧、固溶淬火处理及冷轧的工序而成为板，在专利文献2中，对于相同的Al-Mn系铝合金进行预备加热后，经热轧、冷轧、固溶淬火处理、冷轧和调质退火的工序而成为板。制造的铝合金板，通过挤压加工(拉深和引缩加工)而成形为壳体后，与盖进行脉冲激光焊接。

【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】专利第3760262号公报

【专利文献2】特开2001-131666号公报

移动电话用等所使用的锂离子电池，因为小型且壁也薄，所以如专利文献1、2的实施例所述，在与盖的焊接中，使用热发生量比较少，容易控制线能量的脉冲激光焊接。

另一方面，若锂离子电池被汽车采用，则因为是大容量，收纳空间宽，因此与移动电话用等相比则壳体大型，为了确保安全性(确保强度)，壁厚也变厚。在这种大型的电池壳体的情况下，在壳体和盖的焊接中应用脉冲激光焊接时，难以确保对于壳体厚度充分的熔透深度，焊接操作的生产率也低。另外，脉冲激光焊接对于焊接部的线能量是断断续续的，加热/熔融和冷却/凝固以短周期内反复，熔融铝的冷却速度大，因此熔融铝不能填补凝固收缩的间隙，特别是大量含有作为强化元素的Mg、Cu时，在焊接部容易发生裂纹。

此外，专利文献1、2所述的Al-Mn系铝合金板，均是通过加工硬化使强度提高的H材，若看实施例，则具有200MPa左右或更高的屈服强度。之所以在素材板的阶段提高强度，是为了由非热处理型的Al-Mn系铝合金板制造高强度的电池壳体，另一面是，因为是高屈服强度，所以成形加工性降低，具有在成形加工成电池壳体的过程中容易发生裂纹的问题。

发明内容

本发明涉及电池壳体用Al-Mn系铝合金板，鉴于现有技术这样的问题点而形成，其目的在于，提供一种用于制造电池壳体的成形加工性优异，能够确保充分的壳体强度，也能够消除脉冲激光焊接的所述问题点的电池壳体用铝合金板，和使用该电池壳体用铝合金板的电池壳体。

本发明的电池壳体用铝合金板(以下，适宜称为铝合金板)，其特征在于，含有Mn：0.5～1.5质量％、Mg：0.2～1.5质量％、Cu：0.1～1.0质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成，屈服强度值为40～100MPa的O材(退火材)，连续振荡式激光焊接的焊接性优异。

上述铝合金，作为添加元素或不可避免的杂质，能够含有Si：0.6质量％以下、Ti：0.02质量％以下、B：20质量ppm以下、Zr：0.15质量％以下、Cr：0.40质量％以下。另外，作为不可避免的杂质，Fe限制在0.8质量％以下，Zn限制在0.3质量％以下。

该电池壳体用铝合金板，能够作为电池壳体的壳体主体和盖材使用。但是，盖材也能够也能够由其他铝或铝合金替代。

本发明的电池壳体用铝合金板，用于制造电池壳体的成形性(拉深和引缩加工性)优异，而且通过伴随成形而来的加工硬化，能够确保充分的壳体强度。另外，进行连续振荡式激光焊接时，能够确保充分的熔透深度，并且能够使焊接操作的生产率提高，此外能够防止在焊接部发生裂纹。

具体实施方式

以下，对于本发明的电池壳体用铝合金板更具体地进行说明。〔铝合金板的构成〕

本发明的铝合金板，是以规定量含有Mn、Mg、Cu，Si、Fe、Ti、B、Zr、Cr、Zn限制在规定量以下，余量由Al和不可避免的杂质构成的铝合金板。以下，对于各成分的限定理由进行说明。

(Mn：0.5～1.5质量％)

Mn在母相内固溶，提高铝合金板的强度，具有使耐压强度提高的作用效果。但是，若Mn含量低于0.5质量％，则该作用效果小，另一方面，若Mn含量超过1.5质量％，则粗大的金属间化合物(Al-Fe-Mn系，Al-Fe-Mn-Si系金属间化合物)生成，这容易成为成形时裂纹的起点，铝合金板的成形性降低。因此，Mn含量为0.5质量％以上，1.5质量％以下。优选为0.8质量％以上，1.3质量％以下。