JP2000239775A - 成形性と耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料、その製造方法、前記ケース材料を用いた密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース、前記ケースを用いた密閉型角型電池 - Google Patents
成形性と耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料、その製造方法、前記ケース材料を用いた密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース、前記ケースを用いた密閉型角型電池Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ケース成形性を阻害せず、かつ充電の際の内
圧増加で変形または破損しない適度の強度（耐クリープ
性）を有する、アルミニウム合金製の密閉型角型電池用
ケース材料を提供する。 【解決手段】 Ｍｎを０．５〜１．５重量％（以下％と
略記する）、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、残部がＡｌと不可避的不純物からな
り、導電率が４５ＩＡＣＳ％以下の密閉型角型電池用ア
ルミニウム合金製ケース材料。
圧増加で変形または破損しない適度の強度（耐クリープ
性）を有する、アルミニウム合金製の密閉型角型電池用
ケース材料を提供する。 【解決手段】 Ｍｎを０．５〜１．５重量％（以下％と
略記する）、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、残部がＡｌと不可避的不純物からな
り、導電率が４５ＩＡＣＳ％以下の密閉型角型電池用ア
ルミニウム合金製ケース材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノート型パーソナ
ルコンピュータ、携帯電話などの携帯用電子機器の駆動
源となる２次電池、特に、リチウムイオン２次電池のケ
ースに好適な密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケー
ス材料、その製造方法、前記ケース材料を用いた密閉型
角型電池用ケース、前記密閉型角型電池用ケースを用い
た密閉型角型電池に関する。
ルコンピュータ、携帯電話などの携帯用電子機器の駆動
源となる２次電池、特に、リチウムイオン２次電池のケ
ースに好適な密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケー
ス材料、その製造方法、前記ケース材料を用いた密閉型
角型電池用ケース、前記密閉型角型電池用ケースを用い
た密閉型角型電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯用電子機器の駆動源としてリ
チウムイオン２次電池が多用されるようになった。そし
て、前記携帯用電子機器の軽量化を目的に、前記リチウ
ムイオン２次電池には、その外殻を構成するケースを従
来のステンレス鋼から軽量なアルミニウム合金に代える
検討がなされている。前記ケースには、電池の形状を保
持する上で、高強度なアルミニウム合金材料が望ましい
が、高強度アルミニウム合金材料は加工性が悪いため、
ケースに成形するのに多段階にわけてプレスする必要が
あり成形に手間が掛かるばかりか、パンチとダイスを多
数要するため経済的負担も大きくなるという問題があ
る。そこで、現在は、純アルミニウム系（ＪＩＳ−１０
００系）合金材料、またはＡｌ−Ｍｎ系（ＪＩＳ−３０
００系）合金材料などの比較的軟質の材料の適用が検討
されている。
チウムイオン２次電池が多用されるようになった。そし
て、前記携帯用電子機器の軽量化を目的に、前記リチウ
ムイオン２次電池には、その外殻を構成するケースを従
来のステンレス鋼から軽量なアルミニウム合金に代える
検討がなされている。前記ケースには、電池の形状を保
持する上で、高強度なアルミニウム合金材料が望ましい
が、高強度アルミニウム合金材料は加工性が悪いため、
ケースに成形するのに多段階にわけてプレスする必要が
あり成形に手間が掛かるばかりか、パンチとダイスを多
数要するため経済的負担も大きくなるという問題があ
る。そこで、現在は、純アルミニウム系（ＪＩＳ−１０
００系）合金材料、またはＡｌ−Ｍｎ系（ＪＩＳ−３０
００系）合金材料などの比較的軟質の材料の適用が検討
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の比較的
軟質のアルミニウム合金材料製のケースを用いた密閉型
角型電池は、充電の際の発熱で内圧が増加してケースが
変形（膨れなど）または破損する場合があることが判っ
た。このようなことから、本発明者等は、充電の際の内
圧増加で変形または破損しない耐クリープ性に優れるア
ルミニウム合金材料について研究し、Ａｌ−Ｍｎ系合金
のＭｎを所定量固溶させた材料は内圧による変形が起き
難いことを見出し、さらに研究を進めて本発明を完成さ
せるに至った。本発明は、ケース成形性を阻害せず、か
つ充電の際の内圧増加で変形または破損しない耐クリー
プ性に優れる、アルミニウム合金製の密閉型角型電池用
ケース材料、その製造方法、前記ケース材料を用いた密
閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース、前記ケース
を用いた密閉型角型電池の提供を目的とする。
軟質のアルミニウム合金材料製のケースを用いた密閉型
角型電池は、充電の際の発熱で内圧が増加してケースが
変形（膨れなど）または破損する場合があることが判っ
た。このようなことから、本発明者等は、充電の際の内
圧増加で変形または破損しない耐クリープ性に優れるア
ルミニウム合金材料について研究し、Ａｌ−Ｍｎ系合金
のＭｎを所定量固溶させた材料は内圧による変形が起き
難いことを見出し、さらに研究を進めて本発明を完成さ
せるに至った。本発明は、ケース成形性を阻害せず、か
つ充電の際の内圧増加で変形または破損しない耐クリー
プ性に優れる、アルミニウム合金製の密閉型角型電池用
ケース材料、その製造方法、前記ケース材料を用いた密
閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース、前記ケース
を用いた密閉型角型電池の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
Ｍｎを０．５〜１．５重量％（以下％と略記する）、Ｓ
ｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜１．０％含有
し、残部がＡｌと不可避的不純物からなり、導電率が４
５ＩＡＣＳ％以下であることを特徴とする成形性と耐ク
リープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニウム合金製
ケース材料である。
Ｍｎを０．５〜１．５重量％（以下％と略記する）、Ｓ
ｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜１．０％含有
し、残部がＡｌと不可避的不純物からなり、導電率が４
５ＩＡＣＳ％以下であることを特徴とする成形性と耐ク
リープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニウム合金製
ケース材料である。
【０００５】請求項２記載の発明は、Ｍｎを０．５〜
１．５％、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％、Ｃｕを０．５％以下含有し、残部がＡｌと不
可避的不純物からなり、導電率が４５ＩＡＣＳ％以下で
あることを特徴とする成形性と耐クリープ性に優れた密
閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料である。
１．５％、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％、Ｃｕを０．５％以下含有し、残部がＡｌと不
可避的不純物からなり、導電率が４５ＩＡＣＳ％以下で
あることを特徴とする成形性と耐クリープ性に優れた密
閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料である。
【０００６】請求項３記載の発明は、Ｍｎを０．５〜
１．５％、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、残部がＡｌと不可避的不純物からなる
アルミニウム合金鋳塊に熱間圧延および冷間圧延を施
し、前記冷間圧延後に、４５０℃以上の温度で保持し、
その後２００℃まで１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却
する焼鈍処理を施すことを特徴とする請求項１記載の成
形性と耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニ
ウム合金製ケース材料の製造方法である。
１．５％、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、残部がＡｌと不可避的不純物からなる
アルミニウム合金鋳塊に熱間圧延および冷間圧延を施
し、前記冷間圧延後に、４５０℃以上の温度で保持し、
その後２００℃まで１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却
する焼鈍処理を施すことを特徴とする請求項１記載の成
形性と耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニ
ウム合金製ケース材料の製造方法である。
【０００７】請求項４記載の発明は、Ｍｎを０．５〜
１．５％、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、Ｃｕを０．５％以下含有し、残部がＡ
ｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金鋳塊に熱
間圧延および冷間圧延を施し、前記冷間圧延後に、４５
０℃以上の温度で保持し、その後２００℃まで１℃／ｓ
ｅｃ以上の冷却速度で冷却する焼鈍処理を施すことを特
徴とする成形性と耐クリープ性に優れた請求項２記載の
密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料の製造
方法である。
１．５％、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、Ｃｕを０．５％以下含有し、残部がＡ
ｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金鋳塊に熱
間圧延および冷間圧延を施し、前記冷間圧延後に、４５
０℃以上の温度で保持し、その後２００℃まで１℃／ｓ
ｅｃ以上の冷却速度で冷却する焼鈍処理を施すことを特
徴とする成形性と耐クリープ性に優れた請求項２記載の
密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料の製造
方法である。
【０００８】請求項５記載の発明は、Ｍｎを０．５〜
１．５％、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、残部がＡｌと不可避的不純物からなる
アルミニウム合金鋳塊に熱間圧延および冷間圧延を施
し、前記冷間圧延後に、４５０℃以上の温度で保持し、
その後２００℃まで１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却
する焼鈍処理を施し、次いで時効処理を施すことを特徴
とする請求項１記載の成形性と耐クリープ性に優れた密
閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料の製造方
法である。
１．５％、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、残部がＡｌと不可避的不純物からなる
アルミニウム合金鋳塊に熱間圧延および冷間圧延を施
し、前記冷間圧延後に、４５０℃以上の温度で保持し、
その後２００℃まで１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却
する焼鈍処理を施し、次いで時効処理を施すことを特徴
とする請求項１記載の成形性と耐クリープ性に優れた密
閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料の製造方
法である。
【０００９】請求項６記載の発明は、Ｍｎを０．５〜
１．５％、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、Ｃｕを０．５％以下含有し、残部がＡ
ｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金鋳塊に熱
間圧延および冷間圧延を施し、前記冷間圧延後に、４５
０℃以上の温度で保持し、その後２００℃まで１℃／ｓ
ｅｃ以上の冷却速度で冷却する焼鈍処理を施し、次いで
時効処理を施すことを特徴とする請求項２記載の成形性
と耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニウム
合金製ケース材料の製造方法である。
１．５％、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、Ｃｕを０．５％以下含有し、残部がＡ
ｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金鋳塊に熱
間圧延および冷間圧延を施し、前記冷間圧延後に、４５
０℃以上の温度で保持し、その後２００℃まで１℃／ｓ
ｅｃ以上の冷却速度で冷却する焼鈍処理を施し、次いで
時効処理を施すことを特徴とする請求項２記載の成形性
と耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニウム
合金製ケース材料の製造方法である。
【００１０】請求項７記載の発明は、Ｍｎを０．５〜
１．５％、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、残部がＡｌと不可避的不純物からなる
アルミニウム合金鋳塊に熱間圧延および冷間圧延を施
し、前記冷間圧延の途中で４５０℃以上の温度で保持
し、その後２００℃まで１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で
冷却する焼鈍処理を施し、次いで冷間圧延を施したのち
１００〜２５０℃で保持する時効処理を施すことを特徴
とする請求項１記載の成形性と耐クリープ性に優れた密
閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料の製造方
法である。
１．５％、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、残部がＡｌと不可避的不純物からなる
アルミニウム合金鋳塊に熱間圧延および冷間圧延を施
し、前記冷間圧延の途中で４５０℃以上の温度で保持
し、その後２００℃まで１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で
冷却する焼鈍処理を施し、次いで冷間圧延を施したのち
１００〜２５０℃で保持する時効処理を施すことを特徴
とする請求項１記載の成形性と耐クリープ性に優れた密
閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料の製造方
法である。
【００１１】請求項８記載の発明は、Ｍｎを０．５〜
１．５％、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、Ｃｕを０．５％以下含有し、残部がＡ
ｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金鋳塊に熱
間圧延および冷間圧延を施し、前記冷間圧延の途中で４
５０℃以上の温度で保持し、その後２００℃まで１℃／
ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却する焼鈍処理を施し、次い
で冷間圧延を施したのち１００〜２５０℃で保持する時
効処理を施すことを特徴とする請求項２記載の成形性と
耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニウム合
金製ケース材料の製造方法である。
１．５％、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、Ｃｕを０．５％以下含有し、残部がＡ
ｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金鋳塊に熱
間圧延および冷間圧延を施し、前記冷間圧延の途中で４
５０℃以上の温度で保持し、その後２００℃まで１℃／
ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却する焼鈍処理を施し、次い
で冷間圧延を施したのち１００〜２５０℃で保持する時
効処理を施すことを特徴とする請求項２記載の成形性と
耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニウム合
金製ケース材料の製造方法である。
【００１２】請求項９記載の発明は、請求項１、２のい
ずれかに記載のアルミニウム合金製ケース材料を用いた
密閉型角型電池用ケースである。
ずれかに記載のアルミニウム合金製ケース材料を用いた
密閉型角型電池用ケースである。
【００１３】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
密閉型角型電池用ケースを用いた密閉型角型電池であ
る。
密閉型角型電池用ケースを用いた密閉型角型電池であ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】請求項１記載の発明において、合
金元素のＭｎは材料強度を高め、電池用ケースとして用
いたときの変形などを防止する作用を果たす。このＭｎ
の材料強度を高める作用は、主に、Ａｌマトリックスに
固溶するＭｎにより果たされるものである。そして、Ｍ
ｎの固溶量は、Ｍｎの固溶量と反比例の関係にある導電
率を指標とし、前記導電率が４５ＩＡＣＳ％以下になる
ように規定する。固溶Ｍｎは導電率を大きく低下させる
が、導電率が４５ＩＡＣＳ％以下になるほどに固溶され
れば十分な強度つまり耐クリープ性が得られる。この発
明において、Ｍｎの含有量を０．５〜１．５％に規定
し、かつ導電率を４５ＩＡＣＳ％以下に規定する理由
は、Ｍｎの含有量が０．５％未満でも、また導電率が４
５ＩＡＣＳ％を超えても、Ｍｎの固溶量が少ないため前
記効果が十分に得られず、Ｍｎの含有量が１．５％を超
えるとＭｎを含む粗大化合物が多数生成してケースに成
形する際のプレス加工性が低下するためである。
金元素のＭｎは材料強度を高め、電池用ケースとして用
いたときの変形などを防止する作用を果たす。このＭｎ
の材料強度を高める作用は、主に、Ａｌマトリックスに
固溶するＭｎにより果たされるものである。そして、Ｍ
ｎの固溶量は、Ｍｎの固溶量と反比例の関係にある導電
率を指標とし、前記導電率が４５ＩＡＣＳ％以下になる
ように規定する。固溶Ｍｎは導電率を大きく低下させる
が、導電率が４５ＩＡＣＳ％以下になるほどに固溶され
れば十分な強度つまり耐クリープ性が得られる。この発
明において、Ｍｎの含有量を０．５〜１．５％に規定
し、かつ導電率を４５ＩＡＣＳ％以下に規定する理由
は、Ｍｎの含有量が０．５％未満でも、また導電率が４
５ＩＡＣＳ％を超えても、Ｍｎの固溶量が少ないため前
記効果が十分に得られず、Ｍｎの含有量が１．５％を超
えるとＭｎを含む粗大化合物が多数生成してケースに成
形する際のプレス加工性が低下するためである。
【００１５】合金元素のＳｉおよびＦｅは材料強度を高
め、電池用ケースとして用いたときの変形などを防止す
る作用を果たす。ＳｉおよびＦｅの含有量をそれぞれ
０．１〜０．５％、０．３〜１．０％に規定する理由
は、いずれが下限未満でも十分な効果が得られず、いず
れが上限を超えてもプレス成形性が低下するためであ
る。
め、電池用ケースとして用いたときの変形などを防止す
る作用を果たす。ＳｉおよびＦｅの含有量をそれぞれ
０．１〜０．５％、０．３〜１．０％に規定する理由
は、いずれが下限未満でも十分な効果が得られず、いず
れが上限を超えてもプレス成形性が低下するためであ
る。
【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明で用いる合金に、さらにＣｕを含有させた合金からな
り、Ｃｕは材料強度を高め、電池用ケースとして用いた
ときの変形などを防止する作用を果たす。Ｃｕの含有量
を０．５％以下に規定する理由は、０．５％を超えると
プレス成形性が低下するためである。この発明において
も、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｉの作用は請求項１記載の発明の場
合と同じで、特にＭｎは導電率が４５ＩＡＣＳ％以下に
なるように固溶させる。
明で用いる合金に、さらにＣｕを含有させた合金からな
り、Ｃｕは材料強度を高め、電池用ケースとして用いた
ときの変形などを防止する作用を果たす。Ｃｕの含有量
を０．５％以下に規定する理由は、０．５％を超えると
プレス成形性が低下するためである。この発明において
も、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｉの作用は請求項１記載の発明の場
合と同じで、特にＭｎは導電率が４５ＩＡＣＳ％以下に
なるように固溶させる。
【００１７】本発明のケース材料は厚さが０．８ｍｍ程
度の板材であり、この板材は絞り成形としごき成形によ
り、図１に示すような形状のケース１に成形加工され
る。このケース１内に渦巻電極体が配置され、さらにリ
チウム塩を有機溶媒に溶解した非水電解液が満たされ、
その後、図２に示すようにケースの開放端が上蓋２で密
閉される。さらに上蓋２に電極（図示せず）を取り付け
るなどして密閉型角型電池が組立てられる。
度の板材であり、この板材は絞り成形としごき成形によ
り、図１に示すような形状のケース１に成形加工され
る。このケース１内に渦巻電極体が配置され、さらにリ
チウム塩を有機溶媒に溶解した非水電解液が満たされ、
その後、図２に示すようにケースの開放端が上蓋２で密
閉される。さらに上蓋２に電極（図示せず）を取り付け
るなどして密閉型角型電池が組立てられる。
【００１８】請求項３〜８記載の発明は、請求項１また
は２記載のケース材料の製造方法である。請求項３、４
記載の発明は、半連続鋳造法などの常法にて鋳造された
所定組成のアルミニウム合金鋳塊に熱間圧延、冷間圧
延、焼鈍処理を順に施す製造方法である。請求項５、６
記載の発明は、前記鋳塊に熱間圧延、冷間圧延、焼鈍処
理、時効処理を順に施す製造方法である。請求項７、８
記載の発明は、前記鋳塊に熱間圧延、冷間圧延、焼鈍処
理、冷間圧延、時効処理を順に施す製造方法である。請
求項３〜８記載の発明において、焼鈍処理を４５０℃以
下の温度で保持し、その後の２００℃までの冷却を１℃
／ｓｅｃ以上の冷却速度で行なう理由は、保持温度が４
５０℃未満でも、また２００℃までの冷却速度が１℃／
ｓｅｃ未満でも、Ｍｎが十分な量固溶しないためであ
る。冷却速度の規定を２００℃までにした理由は、２０
０℃未満ではＭｎの析出速度が著しく低下して、冷却速
度がＭｎの固溶量に影響しないためである。
は２記載のケース材料の製造方法である。請求項３、４
記載の発明は、半連続鋳造法などの常法にて鋳造された
所定組成のアルミニウム合金鋳塊に熱間圧延、冷間圧
延、焼鈍処理を順に施す製造方法である。請求項５、６
記載の発明は、前記鋳塊に熱間圧延、冷間圧延、焼鈍処
理、時効処理を順に施す製造方法である。請求項７、８
記載の発明は、前記鋳塊に熱間圧延、冷間圧延、焼鈍処
理、冷間圧延、時効処理を順に施す製造方法である。請
求項３〜８記載の発明において、焼鈍処理を４５０℃以
下の温度で保持し、その後の２００℃までの冷却を１℃
／ｓｅｃ以上の冷却速度で行なう理由は、保持温度が４
５０℃未満でも、また２００℃までの冷却速度が１℃／
ｓｅｃ未満でも、Ｍｎが十分な量固溶しないためであ
る。冷却速度の規定を２００℃までにした理由は、２０
０℃未満ではＭｎの析出速度が著しく低下して、冷却速
度がＭｎの固溶量に影響しないためである。
【００１９】請求項５〜８では、時効処理を施すので、
過剰に固溶したＳｉが微細に析出してケースの強度が一
層向上し、ケースの変形がより確実に防止される。請求
項５、６の発明では、時効処理温度は特に規定しない
が、７０℃未満ではＳｉが十分析出しないため強度がや
や不足し、２５０℃を超えるとＳｉが粗大に析出してや
はり十分な強度がやや不足する。従って時効処理温度は
７０〜２５０℃、特には１００〜２５０℃が望ましい。
請求項７、８の発明では、時効処理温度を１００〜２５
０℃に規定する。その理由は、１００℃未満ではＳｉの
析出が不足して十分な強度と成形性が得られず、２５０
℃を超えるとＳｉが粗大に析出してやはり十分な強度が
得られないためである。
過剰に固溶したＳｉが微細に析出してケースの強度が一
層向上し、ケースの変形がより確実に防止される。請求
項５、６の発明では、時効処理温度は特に規定しない
が、７０℃未満ではＳｉが十分析出しないため強度がや
や不足し、２５０℃を超えるとＳｉが粗大に析出してや
はり十分な強度がやや不足する。従って時効処理温度は
７０〜２５０℃、特には１００〜２５０℃が望ましい。
請求項７、８の発明では、時効処理温度を１００〜２５
０℃に規定する。その理由は、１００℃未満ではＳｉの
析出が不足して十分な強度と成形性が得られず、２５０
℃を超えるとＳｉが粗大に析出してやはり十分な強度が
得られないためである。
【００２０】請求項９記載の密閉型角型電池用ケースは
請求項１または請求項２記載のケース材料を用いて成形
したものであり、このケースは充電時の発熱で内圧が高
まっても膨れたりしないので信頼性の高い密閉型角型電
池が得られる。
請求項１または請求項２記載のケース材料を用いて成形
したものであり、このケースは充電時の発熱で内圧が高
まっても膨れたりしないので信頼性の高い密閉型角型電
池が得られる。
【００２１】請求項10記載の密閉型角型電池は請求項９
記載のケースを用いて作製したものであり、この密閉型
角型電池は充電時の発熱で内圧が高まってもケースが膨
れたりせず信頼性が高い。
記載のケースを用いて作製したものであり、この密閉型
角型電池は充電時の発熱で内圧が高まってもケースが膨
れたりせず信頼性が高い。
【００２２】
【実施例】以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。 （実施例１）本発明規定組成の合金を半連続鋳造法にて
鋳造し、得られた鋳塊を面削し、次いで熱間圧延と冷間
圧延を順に施して厚さ０．８ｍｍの板材とし、この板材
を硝石炉で５００℃で５ｓｅｃ保持し、その後これを１
℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却した。
明する。 （実施例１）本発明規定組成の合金を半連続鋳造法にて
鋳造し、得られた鋳塊を面削し、次いで熱間圧延と冷間
圧延を順に施して厚さ０．８ｍｍの板材とし、この板材
を硝石炉で５００℃で５ｓｅｃ保持し、その後これを１
℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却した。
【００２３】（実施例２）本発明規定組成の合金を半連
続鋳造法にて鋳造し、得られた鋳塊を面削し、次いで熱
間圧延と冷間圧延を順に施して厚さ０．８ｍｍの板材と
し、この板材を硝石炉で５００℃で５ｓｅｃ保持し、そ
の後２０℃／ｓｅｃの冷却速度で冷却し、次いでこの板
材に１００〜２５０℃で２時間保持する時効処理を施し
た。
続鋳造法にて鋳造し、得られた鋳塊を面削し、次いで熱
間圧延と冷間圧延を順に施して厚さ０．８ｍｍの板材と
し、この板材を硝石炉で５００℃で５ｓｅｃ保持し、そ
の後２０℃／ｓｅｃの冷却速度で冷却し、次いでこの板
材に１００〜２５０℃で２時間保持する時効処理を施し
た。
【００２４】（実施例３）本発明規定組成の合金を半連
続鋳造法にて鋳造し、得られた鋳塊を面削し、次いで熱
間圧延と冷間圧延を順に施して厚さ１．６ｍｍの板材と
し、この板材を硝石炉で５００℃で５ｓｅｃ保持し、そ
の後２０℃／ｓｅｃの冷却速度で冷却し、次いで再度冷
間圧延して厚さ０．８ｍｍの板材を得、この板材に１０
０〜２５０℃で２時間保持する時効処理を施した。
続鋳造法にて鋳造し、得られた鋳塊を面削し、次いで熱
間圧延と冷間圧延を順に施して厚さ１．６ｍｍの板材と
し、この板材を硝石炉で５００℃で５ｓｅｃ保持し、そ
の後２０℃／ｓｅｃの冷却速度で冷却し、次いで再度冷
間圧延して厚さ０．８ｍｍの板材を得、この板材に１０
０〜２５０℃で２時間保持する時効処理を施した。
【００２５】（比較例１）本発明規定組成外の合金を半
連続鋳造法にて鋳造し、得られた鋳塊を面削し、次いで
熱間圧延と冷間圧延を順に施して厚さ０．８ｍｍの板材
とし、この板材を硝石炉で５００℃で５ｓｅｃ保持し、
その後２０℃／ｓｅｃの冷却速度で冷却した。
連続鋳造法にて鋳造し、得られた鋳塊を面削し、次いで
熱間圧延と冷間圧延を順に施して厚さ０．８ｍｍの板材
とし、この板材を硝石炉で５００℃で５ｓｅｃ保持し、
その後２０℃／ｓｅｃの冷却速度で冷却した。
【００２６】（比較例２）本発明規定組成の合金を半連
続鋳造法にて鋳造し、得られた鋳塊を面削し、次いで熱
間圧延と冷間圧延を順に施して厚さ０．８ｍｍの板材と
し、この板材を硝石炉で焼鈍処理した。焼鈍処理条件は
請求項３、４で規定した条件外とした。
続鋳造法にて鋳造し、得られた鋳塊を面削し、次いで熱
間圧延と冷間圧延を順に施して厚さ０．８ｍｍの板材と
し、この板材を硝石炉で焼鈍処理した。焼鈍処理条件は
請求項３、４で規定した条件外とした。
【００２７】（比較例３）本発明規定組成の合金を半連
続鋳造法にて鋳造し、得られた鋳塊を面削し、次いで熱
間圧延と冷間圧延を順に施して厚さ０．８ｍｍの板材と
し、この板材を硝石炉で焼鈍処理し、次いで１５０℃で
２時間時効処理した。焼鈍処理条件は請求項５、６で規
定した条件外とした。
続鋳造法にて鋳造し、得られた鋳塊を面削し、次いで熱
間圧延と冷間圧延を順に施して厚さ０．８ｍｍの板材と
し、この板材を硝石炉で焼鈍処理し、次いで１５０℃で
２時間時効処理した。焼鈍処理条件は請求項５、６で規
定した条件外とした。
【００２８】（比較例４）本発明規定組成の合金を半連
続鋳造法にて鋳造し、得られた鋳塊を面削し、次いで熱
間圧延と冷間圧延を順に施して厚さ１．６ｍｍの板材と
し、この板材を硝石炉で焼鈍処理し、次いで再度冷間圧
延して厚さ０．８ｍｍの板材を得、この板材に時効処理
を施した。焼鈍処理条件または時効処理条件は請求項
７、８で規定した条件外とした。
続鋳造法にて鋳造し、得られた鋳塊を面削し、次いで熱
間圧延と冷間圧延を順に施して厚さ１．６ｍｍの板材と
し、この板材を硝石炉で焼鈍処理し、次いで再度冷間圧
延して厚さ０．８ｍｍの板材を得、この板材に時効処理
を施した。焼鈍処理条件または時効処理条件は請求項
７、８で規定した条件外とした。
【００２９】実施例１〜３および比較例１〜４で得られ
た各板材（ケース材料）について導電率と耐膨れ性を調
べた。耐膨れ性は、各板材を絞りとしごき成形によりケ
ース１に成形し（図１）、このケース１を上蓋２で密閉
して密閉体３とし（図２）、この密閉体３を８５℃で２
４時間加熱したのちの密閉体４の厚さｔ（図３(ロ) ）を
測定し、加熱前の密閉体３の厚さＴ（図３(イ) ）との差
（ｔ−Ｔ）で表した。（ｔ−Ｔ）が小さいほど耐膨れ性
が良好なことを示す。結果を表１、２に示す。なお、上
蓋には、それぞれケースと同じ材質の板材を用いた。
た各板材（ケース材料）について導電率と耐膨れ性を調
べた。耐膨れ性は、各板材を絞りとしごき成形によりケ
ース１に成形し（図１）、このケース１を上蓋２で密閉
して密閉体３とし（図２）、この密閉体３を８５℃で２
４時間加熱したのちの密閉体４の厚さｔ（図３(ロ) ）を
測定し、加熱前の密閉体３の厚さＴ（図３(イ) ）との差
（ｔ−Ｔ）で表した。（ｔ−Ｔ）が小さいほど耐膨れ性
が良好なことを示す。結果を表１、２に示す。なお、上
蓋には、それぞれケースと同じ材質の板材を用いた。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】表１、２より明らかなように、本発明例の
No.1〜20は、導電率がいずれも４５ＩＡＣＳ％以下でＭ
ｎが所定量固溶されており、従ってケース強度が高く
（耐クリープ性に優れ）、ケースの膨れ量（ｔ−Ｔ）は
極めて小さく、実用上問題ない程度であった。一方、比
較例のNo.21,23,25 は、Ｍｎ、ＳｉまたはＦｅの含有量
が少ないため、いずれも導電率が４５ＩＡＣＳ％を超
え、ケース強度が低下して、ケースの膨れ量（ｔ−Ｔ）
が大きくなり実用性に欠けるものであった。No.22,24,2
6,27は、Ｍｎ、Ｓｉ、ＦｅまたはＣｕの含有量が多いた
め成形時にケースが破断した。No.28〜31は請求項３、
４の発明の焼鈍処理条件を外れるため、 No.32〜35は請
求項５、６の発明の焼鈍処理条件または時効処理条件の
いずれかを外れるため、 No.36〜41は請求項７、８の発
明の焼鈍処理条件または時効処理条件のいずれかを外れ
るため、いずれも導電率が４５％ＩＡＣＳを超えてお
り、耐膨れ性が低下した。なお、冷間圧延加工後に時効
処理を行わないＨ１ｎタイプの材料は請求項７、８の発
明材より成形性が劣った。また、比較例３、４に関連し
て、時効処理を、７０℃未満（比較例３）または１００
℃未満（比較例４）の温度で施してみたが、いずれも温
度が低すぎて強度向上などの時効処理効果が十分に得ら
れなかった。
No.1〜20は、導電率がいずれも４５ＩＡＣＳ％以下でＭ
ｎが所定量固溶されており、従ってケース強度が高く
（耐クリープ性に優れ）、ケースの膨れ量（ｔ−Ｔ）は
極めて小さく、実用上問題ない程度であった。一方、比
較例のNo.21,23,25 は、Ｍｎ、ＳｉまたはＦｅの含有量
が少ないため、いずれも導電率が４５ＩＡＣＳ％を超
え、ケース強度が低下して、ケースの膨れ量（ｔ−Ｔ）
が大きくなり実用性に欠けるものであった。No.22,24,2
6,27は、Ｍｎ、Ｓｉ、ＦｅまたはＣｕの含有量が多いた
め成形時にケースが破断した。No.28〜31は請求項３、
４の発明の焼鈍処理条件を外れるため、 No.32〜35は請
求項５、６の発明の焼鈍処理条件または時効処理条件の
いずれかを外れるため、 No.36〜41は請求項７、８の発
明の焼鈍処理条件または時効処理条件のいずれかを外れ
るため、いずれも導電率が４５％ＩＡＣＳを超えてお
り、耐膨れ性が低下した。なお、冷間圧延加工後に時効
処理を行わないＨ１ｎタイプの材料は請求項７、８の発
明材より成形性が劣った。また、比較例３、４に関連し
て、時効処理を、７０℃未満（比較例３）または１００
℃未満（比較例４）の温度で施してみたが、いずれも温
度が低すぎて強度向上などの時効処理効果が十分に得ら
れなかった。
【００３３】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明のケース材
料は成形性に優れ、電池用ケースが高歩留まりで製造で
きる。前記ケース材料を成形して得られるケースはＭｎ
が所定量固溶されていて適度の強度（耐クリープ性）を
有するため、前記ケースを用いた密閉型角型電池は充電
時にケースが膨れたりせず信頼性が高い。本発明のケー
ス材料は冷間圧延中または冷間圧延後に所定の焼鈍処理
を施すことにより容易に製造できる。また製造工程の最
後に時効処理を施すことでケースの膨れなどが一層抑制
される。よって、工業上顕著な効果を奏する。
料は成形性に優れ、電池用ケースが高歩留まりで製造で
きる。前記ケース材料を成形して得られるケースはＭｎ
が所定量固溶されていて適度の強度（耐クリープ性）を
有するため、前記ケースを用いた密閉型角型電池は充電
時にケースが膨れたりせず信頼性が高い。本発明のケー
ス材料は冷間圧延中または冷間圧延後に所定の焼鈍処理
を施すことにより容易に製造できる。また製造工程の最
後に時効処理を施すことでケースの膨れなどが一層抑制
される。よって、工業上顕著な効果を奏する。
【図１】密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケースの
斜視図である。
斜視図である。
【図２】ケースに上蓋を被せた密閉体の斜視図である。
【図３】（イ）は図２に示した密閉体のＡ−Ａ断面図、
（ロ）は図２に示した密閉体の加熱後のＡ−Ａ断面図で
ある。
（ロ）は図２に示した密閉体の加熱後のＡ−Ａ断面図で
ある。
１ アルミニウム合金製ケース ２ 上蓋 ３ 加熱前の密閉体 ４ 加熱後の密閉体 Ｔ 加熱前の密閉体の厚さ ｔ 加熱後の密閉体の厚さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０Ｋ ６５０ ６５０Ａ ６６１ ６６１Ａ ６７３ ６７３ ６８５ ６８５Ｚ ６８６ ６８６Ｂ ６９１ ６９１Ｂ ６９２ ６９２Ａ ６９２Ｂ Ｆターム(参考） 5H011 AA01 AA09 CC06 DD05 DD09 KK00 KK02 KK04 5H029 AJ11 AJ14 AL12 CJ02 CJ03 DJ02 EJ01 HJ01 HJ14 HJ20 (54)【発明の名称】 成形性と耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料、その製造方 法、前記ケース材料を用いた密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース、前記ケースを用いた 密閉型角型電池
Claims (10)
- 【請求項１】 Ｍｎを０．５〜１．５重量％（以下％と
略記する）、Ｓｉを０．１〜０．５％、Ｆｅを０．３〜
１．０％含有し、残部がＡｌと不可避的不純物からな
り、導電率が４５ＩＡＣＳ％以下であることを特徴とす
る成形性と耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アル
ミニウム合金製ケース材料。 - 【請求項２】 Ｍｎを０．５〜１．５％、Ｓｉを０．１
〜０．５％、Ｆｅを０．３〜１．０％、Ｃｕを０．５％
以下含有し、残部がＡｌと不可避的不純物からなり、導
電率が４５ＩＡＣＳ％以下であることを特徴とする成形
性と耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニウ
ム合金製ケース材料。 - 【請求項３】 Ｍｎを０．５〜１．５％、Ｓｉを０．１
〜０．５％、Ｆｅを０．３〜１．０％含有し、残部がＡ
ｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金鋳塊に熱
間圧延および冷間圧延を施し、前記冷間圧延後に、４５
０℃以上の温度で保持し、その後２００℃まで１℃／ｓ
ｅｃ以上の冷却速度で冷却する焼鈍処理を施すことを特
徴とする請求項１記載の成形性と耐クリープ性に優れた
密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料の製造
方法。 - 【請求項４】 Ｍｎを０．５〜１．５％、Ｓｉを０．１
〜０．５％、Ｆｅを０．３〜１．０％含有し、Ｃｕを
０．５％以下含有し、残部がＡｌと不可避的不純物から
なるアルミニウム合金鋳塊に熱間圧延および冷間圧延を
施し、前記冷間圧延後に、４５０℃以上の温度で保持
し、その後２００℃まで１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で
冷却する焼鈍処理を施すことを特徴とする成形性と耐ク
リープ性に優れた請求項２記載の密閉型角型電池用アル
ミニウム合金製ケース材料の製造方法。 - 【請求項５】 Ｍｎを０．５〜１．５％、Ｓｉを０．１
〜０．５％、Ｆｅを０．３〜１．０％含有し、残部がＡ
ｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金鋳塊に熱
間圧延および冷間圧延を施し、前記冷間圧延後に、４５
０℃以上の温度で保持し、その後２００℃まで１℃／ｓ
ｅｃ以上の冷却速度で冷却する焼鈍処理を施し、次いで
時効処理を施すことを特徴とする請求項１記載の成形性
と耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニウム
合金製ケース材料の製造方法。 - 【請求項６】 Ｍｎを０．５〜１．５％、Ｓｉを０．１
〜０．５％、Ｆｅを０．３〜１．０％含有し、Ｃｕを
０．５％以下含有し、残部がＡｌと不可避的不純物から
なるアルミニウム合金鋳塊に熱間圧延および冷間圧延を
施し、前記冷間圧延後に、４５０℃以上の温度で保持
し、その後２００℃まで１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で
冷却する焼鈍処理を施し、次いで時効処理を施すことを
特徴とする請求項２記載の成形性と耐クリープ性に優れ
た密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料の製
造方法。 - 【請求項７】 Ｍｎを０．５〜１．５％、Ｓｉを０．１
〜０．５％、Ｆｅを０．３〜１．０％含有し、残部がＡ
ｌと不可避的不純物からなるアルミニウム合金鋳塊に熱
間圧延および冷間圧延を施し、前記冷間圧延の途中で４
５０℃以上の温度で保持し、その後２００℃まで１℃／
ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却する焼鈍処理を施し、次い
で冷間圧延を施したのち１００〜２５０℃で保持する時
効処理を施すことを特徴とする請求項１記載の成形性と
耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニウム合
金製ケース材料の製造方法。 - 【請求項８】 Ｍｎを０．５〜１．５％、Ｓｉを０．１
〜０．５％、Ｆｅを０．３〜１．０％含有し、Ｃｕを
０．５％以下含有し、残部がＡｌと不可避的不純物から
なるアルミニウム合金鋳塊に熱間圧延および冷間圧延を
施し、前記冷間圧延の途中で４５０℃以上の温度で保持
し、その後２００℃まで１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で
冷却する焼鈍処理を施し、次いで冷間圧延を施したのち
１００〜２５０℃で保持する時効処理を施すことを特徴
とする請求項２記載の成形性と耐クリープ性に優れた密
閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料の製造方
法。 - 【請求項９】 請求項１、２のいずれかに記載のアルミ
ニウム合金製ケース材料を用いた密閉型角型電池用ケー
ス。 - 【請求項10】 請求項９記載の密閉型角型電池用ケース
を用いた密閉型角型電池。
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|---|---|---|---|
| JP04390799A JP4244252B2 (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | 成形性と耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料の製造方法、密閉型角型電池用ケース及び密閉型角型電池。 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04390799A JP4244252B2 (ja) | 1999-02-22 | 1999-02-22 | 成形性と耐クリープ性に優れた密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料の製造方法、密閉型角型電池用ケース及び密閉型角型電池。 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000239775A true JP2000239775A (ja) | 2000-09-05 |
| JP4244252B2 JP4244252B2 (ja) | 2009-03-25 |
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ID=12676798
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|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000285872A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | At Battery:Kk | 非水電解液二次電池 |
| JP3434236B2 (ja) | 1999-05-12 | 2003-08-04 | 古河電気工業株式会社 | 密閉型角型電池外装缶用アルミニウム合金板の製造方法 |
| JP2010065291A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Yokohama National Univ | 耐クリープ性に優れたアルミニウム合金材の製造方法 |
| CN102199716A (zh) * | 2010-03-26 | 2011-09-28 | 株式会社神户制钢所 | 电池集电体用纯铝硬质箔 |
| JP2011208229A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Kobe Steel Ltd | 電池ケース用アルミニウム合金板および電池ケース |
| JP2011208230A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Kobe Steel Ltd | 電池ケース用アルミニウム合金板および電池ケース |
| JP2012158809A (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Kobe Steel Ltd | 電池ケース用アルミニウム合金板および電池ケース |
| JP2012158810A (ja) * | 2011-02-01 | 2012-08-23 | Kobe Steel Ltd | 電池ケース用アルミニウム合金板および電池ケース |
| WO2013141060A1 (ja) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 住友軽金属工業株式会社 | リチウムイオン電池用アルミニウム合金板材およびその製造方法 |
| JP2014185377A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Kobe Steel Ltd | 大型角筒電池ケース用アルミニウム合金板 |
| CN110373575A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-25 | 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 | 一种电缆用铝合金及其制备方法 |
| CN113481446A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-08 | 中南大学 | 一种提高铝合金蠕变时效成形能力和性能的循环预变形方法 |
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-
1999
- 1999-02-22 JP JP04390799A patent/JP4244252B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2010065291A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Yokohama National Univ | 耐クリープ性に優れたアルミニウム合金材の製造方法 |
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| WO2013141060A1 (ja) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 住友軽金属工業株式会社 | リチウムイオン電池用アルミニウム合金板材およびその製造方法 |
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| JPWO2013141060A1 (ja) * | 2012-03-23 | 2015-08-03 | 株式会社Uacj | リチウムイオン電池用アルミニウム合金板材およびその製造方法 |
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| CN110373575A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-25 | 安庆市泽烨新材料技术推广服务有限公司 | 一种电缆用铝合金及其制备方法 |
| CN113481446A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-08 | 中南大学 | 一种提高铝合金蠕变时效成形能力和性能的循环预变形方法 |
| CN113481446B (zh) * | 2021-07-23 | 2022-03-22 | 中南大学 | 一种提高铝合金蠕变时效成形能力和性能的循环预变形方法 |
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