[发明专利]成形性、散热性和焊接性优良的电池壳体用铝合金板

说明书

技术领域

本发明涉及用于锂离子电池等二次电池用容器的、成形性、散热性和焊接性优良的铝合金板。

背景技术

Al-Mn系的3000系合金由于强度、成形性和激光焊接性比较优良，因此逐渐被用作制造锂离子电池等二次电池用容器时的原材料。在成形为所需形状后通过激光焊接进行密封，作为二次电池用容器使用。以上述3000系合金和现有的3000系合金为基础，还进一步开发了提高了强度和成形性的二次电池容器用铝合金板。

例如专利文献1中记载了一种方形电池壳体用铝合金板，其特征是，作为铝合金板的组成，具有根据JIS A3003而规定的组成，制耳率为8％以下，再结晶晶粒的平均粒径为50μm以下，同时导电率为45IACS％以下。

另一方面，还开发了作为电池壳体，在高温内压负荷时耐膨胀性优良的电池壳体用铝合金板。专利文献2中，记载了一种高温内压负荷时耐膨胀性优良的电池壳体用铝合金板，其特征是，含有0.8～2.0％(重量％，以下相同)的Mn，且作为杂质元素将Si限制在0.04～0.2％、将Fe限制在0.04～0.6％，剩余部分为Al及不可避免的杂质的，且Mn固溶量为0.25％以上，屈服强度(日文：耐力)值在150～220N/mm²的范围内，而且与轧制方向平行的截面上的结晶粒的平均面积在500～8000μm²的范围内。

然而，已知以3000系合金为基础对其组成进行改良的铝合金板，有时会产生异常焊珠，在激光焊接性上有问题。于是，还开发了以1000系为基础的激光焊接性优良的二次电池容器用铝合金板。专利文献3中，记载了一种在激光焊接A1000系铝材时，不产生特别参差不齐的焊珠的激光焊接性优良的铝合金板。由此，在铝合金板中含有0.02～0.10质量％的Si，Fe含量限制在0.30质量％以下，剩余部分由Al及不可避免的杂质构成，圆当量直径1.5～6.5μm的金属间化合物粒子的个数限制为1000～2400个/mm²即可。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第3620955号公报

专利文献2：日本专利特许第3763088号公报

专利文献3：日本专利特开2009-256754号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

确实，虽然1000系焊接性稳定、成形性优良，但存在强度低的问题。因此，在锂离子电池的大型化的过程中，预计还要求高强度特性，在直接使用1000系的铝材方面存在问题。

如上所述，3000系的合金板的情况下，虽然可获得强度和高温内压负荷时的耐膨胀性，但是与1000系的合金板相比，有成形性较差、异常焊珠数多的倾向。此外，在锂离子电池的大型化过程中，预计充放电时来自锂离子电池的发热量增加，还要求散热特性优良的产品。而且，通常3000系铝合金板Mn固溶量高，作为大型锂离子电池容器由于其成分组成而有时屈服强度过高，冲压成形后容易发生弹性变形回复，有不能稳定为规定的设计形状的、所谓的形状冻结性的问题。

本发明是为了解决上述问题而提出的发明，其目的是提供一种具有能够用于大型锂离子电池容器的散热特性，且成形性、形状冻结性优良，激光焊接性也优良的3000系铝合金板。

解决技术问题所采用的技术方案

为了实现该目的，将本发明的成形性、焊接性优良的电池壳体用铝合金板设为具有以下成分组成，导电率超过45％IACS的铝合金板；所述成分组成为具有0.05～低于0.3质量％的Fe，0.6～1.5质量％的Mn，0.05～0.6质量％的Si，剩余部分由Al和杂质构成，作为杂质的Cu低于0.35质量％，Mg低于0.05质量％。

在作为冷轧退火材料的情况下，设为呈现出0.2％屈服强度为40～低于60MPa、20％以上的伸长率值的材料。此外，在冷轧材料(日文：冷延まま材)的情况下，设为呈现出0.2％屈服强度为60～低于150MPa、3％以上的伸长率的值的材料。

进一步为了提高导电率，还可含有0.001～0.5质量％的Co、0.005～0.05质量％的Nb、0.005～0.05质量％的V中的一种或二种以上。

发明效果

由于本发明的铝合金板在具有高热传导性的同时，成形性也优良，且具有优良的激光焊接性，因此可以以低成本来制造密闭性能优良且提高了散热特性的二次电池用容器。