JP2000336448A - 密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料および密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケースの製造方法 - Google Patents
密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料および密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケースの製造方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース
を製造する。 【解決手段】 Ｍｎ０．３〜１．５％、Ｓｉ０．１〜
０．５％、Ｆｅ０．３〜１．０％含有し、残部がＡｌと
不可避不純物からなるアルミニウム合金製ケース材料を
用いて電池用ケース１を成形し、次いで電池用ケース１
に所定の加熱処理を４０〜１２０℃の温度で施す。 【効果】 加熱処理でケース１の耐クリープ特性が改善
され、それにより耐膨れ性が向上する。またケース成形
時の成形油も同時に脱脂される。
を製造する。 【解決手段】 Ｍｎ０．３〜１．５％、Ｓｉ０．１〜
０．５％、Ｆｅ０．３〜１．０％含有し、残部がＡｌと
不可避不純物からなるアルミニウム合金製ケース材料を
用いて電池用ケース１を成形し、次いで電池用ケース１
に所定の加熱処理を４０〜１２０℃の温度で施す。 【効果】 加熱処理でケース１の耐クリープ特性が改善
され、それにより耐膨れ性が向上する。またケース成形
時の成形油も同時に脱脂される。
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次電池の外
殻を構成する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および密閉型角型電池用アルミニ
ウム合金製ケースの製造方法に関する。
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次電池の外
殻を構成する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および密閉型角型電池用アルミニ
ウム合金製ケースの製造方法に関する。
【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り、その外
殻を構成するケースには、軽量化を目的に、従来のステ
ンレス鋼に代えてアルミニウム合金の使用が検討されて
いる。前記電池用ケースには、電池の形状を保持する上
で、高強度アルミニウム合金材料が望まれるが、高強度
アルミニウム合金材料は加工性に劣るため、電池用ケー
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上、パンチとダイスを多数要するた
めコスト的に不利になるという問題がある。このような
ことから、最近、純アルミニウム系（ＪＩＳ−１０００
系）材料、またはＡｌ−Ｍｎ系（ＪＩＳ−３０００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。ところで、前記アルミニウム合金材料は、所定厚さ
に圧延されたのち、電池用ケースにプレス成形される。
この電池用ケースはトリクロールエチレン（以下トリク
レンと略記する）などの有機溶媒で脱脂され、内部に活
物質が充填され、上蓋が溶接されて電池に加工される。
チウムイオン２次電池が多用されるようになり、その外
殻を構成するケースには、軽量化を目的に、従来のステ
ンレス鋼に代えてアルミニウム合金の使用が検討されて
いる。前記電池用ケースには、電池の形状を保持する上
で、高強度アルミニウム合金材料が望まれるが、高強度
アルミニウム合金材料は加工性に劣るため、電池用ケー
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上、パンチとダイスを多数要するた
めコスト的に不利になるという問題がある。このような
ことから、最近、純アルミニウム系（ＪＩＳ−１０００
系）材料、またはＡｌ−Ｍｎ系（ＪＩＳ−３０００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。ところで、前記アルミニウム合金材料は、所定厚さ
に圧延されたのち、電池用ケースにプレス成形される。
この電池用ケースはトリクロールエチレン（以下トリク
レンと略記する）などの有機溶媒で脱脂され、内部に活
物質が充填され、上蓋が溶接されて電池に加工される。
【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膨
れ、ケースが変形したり破損したりすることがある。こ
のようなことから、本発明者等は、比較的軟質で成形性
に優れ、かつ充電の際の内圧増加で変形や破損が起き難
い耐膨れ性に優れるアルミニウム合金材料について研究
し、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｃｕ系合金にＭｇを適量
添加した合金、或いはＭｇの他にさらにＣｒ、Ｚｒ、Ｔ
ｉなどの元素を適量添加した合金は、プレス成形性と耐
膨れ性の両方に優れること、またプレス成形後のケース
に所定の温度条件で加熱処理を施し、或いは前記加熱処
理を伴う脱脂処理を施すと耐膨れ性が向上することを知
見し、またＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金やＡｌ−Ｍｎ
−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｃｕ系合金などのかなり軟質な合金でも
加熱処理を施すか、或いは前記加熱処理を伴う脱脂処理
を施すと電池用ケースとして実用できることを見いだ
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、プレス成形性および耐膨れ性に優れる適度の
強度を有する密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケー
ス材料、および耐膨れ性に優れる密閉型角型電池用アル
ミニウム合金製ケースの製造方法の提供を目的とする。
軟質のアルミニウム合金材料製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膨
れ、ケースが変形したり破損したりすることがある。こ
のようなことから、本発明者等は、比較的軟質で成形性
に優れ、かつ充電の際の内圧増加で変形や破損が起き難
い耐膨れ性に優れるアルミニウム合金材料について研究
し、Ａｌ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｃｕ系合金にＭｇを適量
添加した合金、或いはＭｇの他にさらにＣｒ、Ｚｒ、Ｔ
ｉなどの元素を適量添加した合金は、プレス成形性と耐
膨れ性の両方に優れること、またプレス成形後のケース
に所定の温度条件で加熱処理を施し、或いは前記加熱処
理を伴う脱脂処理を施すと耐膨れ性が向上することを知
見し、またＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金やＡｌ−Ｍｎ
−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｃｕ系合金などのかなり軟質な合金でも
加熱処理を施すか、或いは前記加熱処理を伴う脱脂処理
を施すと電池用ケースとして実用できることを見いだ
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、プレス成形性および耐膨れ性に優れる適度の
強度を有する密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケー
ス材料、および耐膨れ性に優れる密閉型角型電池用アル
ミニウム合金製ケースの製造方法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、
Ｍｎ０．３〜１．５重量％（以下％と略記する）、Ｓｉ
０．１〜０．５％、Ｆｅ０．３〜１．０％、Ｃｕ０．５
％以下、Ｍｇ０．１〜１．２％を含有し、残部がＡｌと
不可避不純物からなるアルミニウム合金で構成されるこ
とを特徴とする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。
Ｍｎ０．３〜１．５重量％（以下％と略記する）、Ｓｉ
０．１〜０．５％、Ｆｅ０．３〜１．０％、Ｃｕ０．５
％以下、Ｍｇ０．１〜１．２％を含有し、残部がＡｌと
不可避不純物からなるアルミニウム合金で構成されるこ
とを特徴とする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、Ｍｎ０．３〜１．
５％、Ｓｉ０．１〜０．５％、Ｆｅ０．３〜１．０％、
Ｃｕ０．５％以下、Ｍｇ０．１〜１．２％を含有し、更
にＣｒ０．３５％以下、Ｚｒ０．１２％以下、Ｔｉ０．
１％以下のうちの１種または２種以上を含有し、残部が
Ａｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金で構成さ
れることを特徴とする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。
５％、Ｓｉ０．１〜０．５％、Ｆｅ０．３〜１．０％、
Ｃｕ０．５％以下、Ｍｇ０．１〜１．２％を含有し、更
にＣｒ０．３５％以下、Ｚｒ０．１２％以下、Ｔｉ０．
１％以下のうちの１種または２種以上を含有し、残部が
Ａｌと不可避不純物からなるアルミニウム合金で構成さ
れることを特徴とする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、前記請求項１記載
のアルミニウム合金製ケース材料を用いて電池用ケース
を成形し、次いで前記電池用ケースに４０〜１２０℃の
温度で加熱処理を施すことを特徴とする密閉型角型電池
用アルミニウム合金製ケースの製造方法である。
のアルミニウム合金製ケース材料を用いて電池用ケース
を成形し、次いで前記電池用ケースに４０〜１２０℃の
温度で加熱処理を施すことを特徴とする密閉型角型電池
用アルミニウム合金製ケースの製造方法である。
【０００７】請求項４記載の発明は、前記請求項２記載
のアルミニウム合金製ケース材料を用いて電池用ケース
を成形し、次いで前記電池用ケースに４０〜１２０℃の
温度で加熱処理を施すことを特徴とする密閉型角型電池
用アルミニウム合金製ケースの製造方法である。
のアルミニウム合金製ケース材料を用いて電池用ケース
を成形し、次いで前記電池用ケースに４０〜１２０℃の
温度で加熱処理を施すことを特徴とする密閉型角型電池
用アルミニウム合金製ケースの製造方法である。
【０００８】請求項５記載の発明は、Ｍｎ０．３〜１．
５％、Ｓｉ０．１〜０．５％、Ｆｅ０．３〜１．０％を
含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなるアルミニウ
ム合金製ケース材料を用いて電池用ケースを成形し、次
いで前記電池用ケースに４０〜１２０℃の温度で加熱処
理を施すことを特徴とする密閉型角型電池用アルミニウ
ム合金製ケースの製造方法である。
５％、Ｓｉ０．１〜０．５％、Ｆｅ０．３〜１．０％を
含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなるアルミニウ
ム合金製ケース材料を用いて電池用ケースを成形し、次
いで前記電池用ケースに４０〜１２０℃の温度で加熱処
理を施すことを特徴とする密閉型角型電池用アルミニウ
ム合金製ケースの製造方法である。
【０００９】請求項６記載の発明は、Ｍｎ０．３〜１．
５％、Ｓｉ０．１〜０．５％、Ｆｅ０．３〜１．０％、
Ｃｕ０．５％以下を含有し、残部がＡｌと不可避不純物
からなるアルミニウム合金製ケース材料を用いて電池用
ケースを成形し、次いで前記電池用ケースに４０〜１２
０℃の温度で加熱処理を施すことを特徴とする密閉型角
型電池用アルミニウム合金製ケースの製造方法である。
５％、Ｓｉ０．１〜０．５％、Ｆｅ０．３〜１．０％、
Ｃｕ０．５％以下を含有し、残部がＡｌと不可避不純物
からなるアルミニウム合金製ケース材料を用いて電池用
ケースを成形し、次いで前記電池用ケースに４０〜１２
０℃の温度で加熱処理を施すことを特徴とする密閉型角
型電池用アルミニウム合金製ケースの製造方法である。
【００１０】請求項７記載の発明は、前記加熱処理を伴
う脱脂処理を施すことを特徴とする請求項３、４、５、
６のいずれかに記載の密閉型角型電池用アルミニウム合
金製ケースの製造方法である。
う脱脂処理を施すことを特徴とする請求項３、４、５、
６のいずれかに記載の密閉型角型電池用アルミニウム合
金製ケースの製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明のケース材料に含ま
れる合金元素について説明する。Ｍｎは材料強度を高め
て電池用ケースの耐膨れ性を向上させる。Ｍｎの含有量
を０．３〜１．５％に規定する理由は、０．３％未満で
はその効果が十分に得られず、１．５％を超えるとＭｎ
を含む粗大晶出物が多数生成してケースのプレス成形性
が低下するためである。
れる合金元素について説明する。Ｍｎは材料強度を高め
て電池用ケースの耐膨れ性を向上させる。Ｍｎの含有量
を０．３〜１．５％に規定する理由は、０．３％未満で
はその効果が十分に得られず、１．５％を超えるとＭｎ
を含む粗大晶出物が多数生成してケースのプレス成形性
が低下するためである。
【００１２】ＳｉおよびＦｅも材料強度を高めて電池用
ケースの耐膨れ性を向上させる。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、下限未満ではもいずれも十分な効果が得
られず、上限を超えるといずれもプレス成形性が低下す
るためである。
ケースの耐膨れ性を向上させる。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、下限未満ではもいずれも十分な効果が得
られず、上限を超えるといずれもプレス成形性が低下す
るためである。
【００１３】Ｃｕも材料強度を高めて電池用ケースの耐
膨れ性を向上させる。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。
膨れ性を向上させる。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。
【００１４】Ｍｇも材料強度を高めて電池用ケースの耐
膨れ性を向上させる。Ｍｇの含有量を０．１〜１．２％
に規定する理由は、０．１％未満ではその効果が十分に
得られず、１．２％を超えるとケースに上蓋を溶接する
際に、溶接箇所にボイドが発生して溶接不良が生じ易く
なるためである。
膨れ性を向上させる。Ｍｇの含有量を０．１〜１．２％
に規定する理由は、０．１％未満ではその効果が十分に
得られず、１．２％を超えるとケースに上蓋を溶接する
際に、溶接箇所にボイドが発生して溶接不良が生じ易く
なるためである。
【００１５】Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉは材料の結晶粒を微細化
して製造加工性を高めまた製品の肌荒れを防止する。こ
こで、前記Ｃｒを０．３５％以下、Ｚｒを０．１２％以
下、Ｔｉを０．１％以下に規定する理由は、いずれも前
記規定値を超えると粗大晶出物が生成してプレス成形性
が低下するためである。
して製造加工性を高めまた製品の肌荒れを防止する。こ
こで、前記Ｃｒを０．３５％以下、Ｚｒを０．１２％以
下、Ｔｉを０．１％以下に規定する理由は、いずれも前
記規定値を超えると粗大晶出物が生成してプレス成形性
が低下するためである。
【００１６】請求項１、２記載の発明のケース材料は、
例えば、請求項１、２記載のアルミニウム合金の鋳塊
に、それぞれ均質化処理、面削、熱間圧延、冷間圧延を
順に施し、必要に応じ前記冷間圧延途中或いは冷間圧延
後に熱処理を施す常法により製造される。
例えば、請求項１、２記載のアルミニウム合金の鋳塊
に、それぞれ均質化処理、面削、熱間圧延、冷間圧延を
順に施し、必要に応じ前記冷間圧延途中或いは冷間圧延
後に熱処理を施す常法により製造される。
【００１７】請求項３、４記載の発明は、前記請求項
１、２記載のケース材料を、それぞれケースにプレス成
形し、次いでこれに４０〜１２０℃の温度で加熱処理を
施す密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケースの製造
方法である。
１、２記載のケース材料を、それぞれケースにプレス成
形し、次いでこれに４０〜１２０℃の温度で加熱処理を
施す密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケースの製造
方法である。
【００１８】請求項３、４記載の発明において、前記加
熱処理を４０〜１２０℃の温度で施す理由は、４０℃未
満では前記両効果が十分に得られず、また１２０℃を超
えても前記両効果は飽和してコスト的に不利になるため
である。前記加熱処理の時間は１０分未満では十分な効
果が得られず、１０時間を超えては生産性に影響するの
で１０分以上１０時間以下が適当である。特には３０分
以上４時間以下が望ましい。前記加熱処理を、脱脂処理
と同時に施すと、電池用ケースに付着しているプレス成
形油を除去する効果と、電池用ケースの耐膨れ性を向上
させる効果とが同時に得られる。
熱処理を４０〜１２０℃の温度で施す理由は、４０℃未
満では前記両効果が十分に得られず、また１２０℃を超
えても前記両効果は飽和してコスト的に不利になるため
である。前記加熱処理の時間は１０分未満では十分な効
果が得られず、１０時間を超えては生産性に影響するの
で１０分以上１０時間以下が適当である。特には３０分
以上４時間以下が望ましい。前記加熱処理を、脱脂処理
と同時に施すと、電池用ケースに付着しているプレス成
形油を除去する効果と、電池用ケースの耐膨れ性を向上
させる効果とが同時に得られる。
【００１９】前記脱脂処理には、湯洗浄、水蒸気洗浄が
最も多く用いられるが、場合によっては、有機溶剤を密
閉系または雰囲気制御系で加熱する方法、室温で有機溶
剤により洗浄し、その後加熱乾燥する方法などが用いら
れる。前記加熱乾燥方法には大気中、不活性ガス中、真
空中などで加熱する方法が挙げられる。また、洗浄が不
要の場合は大気中、不活性ガス中、真空中などで加熱し
て乾燥する方法も適用できる。いずれにしても、本発明
において行う前記加熱処理、または前記加熱処理を伴う
脱脂処理により電池ケースの耐膨れ性が向上するが、そ
の理由は、電池ケースの耐クリープ特性が改善されるた
めと考えられる。ここで、加熱処理を伴う脱脂処理と
は、脱脂処理を加熱して施すことを意味する。
最も多く用いられるが、場合によっては、有機溶剤を密
閉系または雰囲気制御系で加熱する方法、室温で有機溶
剤により洗浄し、その後加熱乾燥する方法などが用いら
れる。前記加熱乾燥方法には大気中、不活性ガス中、真
空中などで加熱する方法が挙げられる。また、洗浄が不
要の場合は大気中、不活性ガス中、真空中などで加熱し
て乾燥する方法も適用できる。いずれにしても、本発明
において行う前記加熱処理、または前記加熱処理を伴う
脱脂処理により電池ケースの耐膨れ性が向上するが、そ
の理由は、電池ケースの耐クリープ特性が改善されるた
めと考えられる。ここで、加熱処理を伴う脱脂処理と
は、脱脂処理を加熱して施すことを意味する。
【００２０】請求項５、６記載の発明は、それぞれＡｌ
−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ系アルミニウム合金またはＡｌ−Ｍ
ｎ−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｃｕ系アルミニウム合金製ケースに所
定の加熱処理を施す密閉型角型電池用アルミニウム合金
製ケースの製造方法で、前記アルミニウム合金は、請求
項１、２記載発明のアルミニウム合金と違ってＭｇ、Ｃ
ｒ、Ｚｒ、Ｔｉなどの元素が含有されていないため強度
的にやや弱いが、前記所定の加熱処理で耐膨れ性に優れ
る電池ケースが得られる。前記加熱処理による耐膨れ性
の改善効果は、前記加熱処理を伴う脱脂処理を施すこと
によっても得られる。
−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ系アルミニウム合金またはＡｌ−Ｍ
ｎ−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｃｕ系アルミニウム合金製ケースに所
定の加熱処理を施す密閉型角型電池用アルミニウム合金
製ケースの製造方法で、前記アルミニウム合金は、請求
項１、２記載発明のアルミニウム合金と違ってＭｇ、Ｃ
ｒ、Ｚｒ、Ｔｉなどの元素が含有されていないため強度
的にやや弱いが、前記所定の加熱処理で耐膨れ性に優れ
る電池ケースが得られる。前記加熱処理による耐膨れ性
の改善効果は、前記加熱処理を伴う脱脂処理を施すこと
によっても得られる。
【００２１】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 （実施例１）表１に示す本発明規定組成のアルミニウム
合金を半連続鋳造法により鋳造して鋳塊とし、この鋳塊
に均質化処理、面削、熱間圧延、冷間圧延（中間焼鈍含
む）を順に施して厚さ０．８ｍｍのケース材料とし、こ
のケース材料をダイスとパンチを用いてプレス成形し、
次いでトリクレンにより室温で脱脂処理して電池用ケー
スを製造した。
る。 （実施例１）表１に示す本発明規定組成のアルミニウム
合金を半連続鋳造法により鋳造して鋳塊とし、この鋳塊
に均質化処理、面削、熱間圧延、冷間圧延（中間焼鈍含
む）を順に施して厚さ０．８ｍｍのケース材料とし、こ
のケース材料をダイスとパンチを用いてプレス成形し、
次いでトリクレンにより室温で脱脂処理して電池用ケー
スを製造した。
【００２２】（比較例１）表１に示す本発明規定外組成
のアルミニウム合金を半連続鋳造法により鋳造して鋳塊
とした他は、実施例１と同じ方法により電池用ケースを
製造した。
のアルミニウム合金を半連続鋳造法により鋳造して鋳塊
とした他は、実施例１と同じ方法により電池用ケースを
製造した。
【００２３】実施例１および比較例１で製造した各々の
電池用ケースについて、電池用ケースに成形するときの
割れの発生状況（プレス成形性）、溶接性、および耐膨
れ性を調べた。結果を表２に示す。プレス成形性は、プ
レス成形で割れが生じないものを良好（○）、割れが生
じたものを不良（×）と判定した。溶接性は、図１に示
すように電池用ケース１に電池用ケースと同じ材質の上
蓋２をレーザービーム溶接して密閉体とし、溶接不良の
有無を超音波により検査（ＪＩＳＺ３０８０）して評価
した。密閉体の試験個数は１００個とし、欠陥が皆無の
場合は良好（○）、欠陥が１個にでも検出された場合は
不良（×）と判定した。耐膨れ性は、前記上蓋を溶接し
た電池用ケースの中で溶接欠陥のないものを、大気中で
８５℃で２４時間加熱し、図２（イ）（ロ）に示すよう
に、加熱後の電池用ケースの厚さｔと加熱前の厚さＴの
差（ｔ−Ｔ）の大小で評価した。前記（ｔ−Ｔ）が小さ
いほど耐膨れ性に優れる。なお、プレス成形性または溶
接性が不良のものについては耐膨れ性は調査しなかっ
た。
電池用ケースについて、電池用ケースに成形するときの
割れの発生状況（プレス成形性）、溶接性、および耐膨
れ性を調べた。結果を表２に示す。プレス成形性は、プ
レス成形で割れが生じないものを良好（○）、割れが生
じたものを不良（×）と判定した。溶接性は、図１に示
すように電池用ケース１に電池用ケースと同じ材質の上
蓋２をレーザービーム溶接して密閉体とし、溶接不良の
有無を超音波により検査（ＪＩＳＺ３０８０）して評価
した。密閉体の試験個数は１００個とし、欠陥が皆無の
場合は良好（○）、欠陥が１個にでも検出された場合は
不良（×）と判定した。耐膨れ性は、前記上蓋を溶接し
た電池用ケースの中で溶接欠陥のないものを、大気中で
８５℃で２４時間加熱し、図２（イ）（ロ）に示すよう
に、加熱後の電池用ケースの厚さｔと加熱前の厚さＴの
差（ｔ−Ｔ）の大小で評価した。前記（ｔ−Ｔ）が小さ
いほど耐膨れ性に優れる。なお、プレス成形性または溶
接性が不良のものについては耐膨れ性は調査しなかっ
た。
【００２４】
【表１】 （注）単位wt％。
【００２５】
【表２】
【００２６】表２より明らかなように、本発明例のNo.1
〜6 は成形性および溶接性が良好であり、ケースの膨れ
量も実用上問題のないレベルであった。脱脂も十分行わ
れていた。これに対し、比較例のNo.7はＭｇが多いため
溶接性が不良となり、No.8はＦｅ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉが
多いため、No.9はＭｎとＴｉが多いためいずれもプレス
成形性が低下した。従来材のNo.10,11は強度が低いため
耐膨れ性が低下した。
〜6 は成形性および溶接性が良好であり、ケースの膨れ
量も実用上問題のないレベルであった。脱脂も十分行わ
れていた。これに対し、比較例のNo.7はＭｇが多いため
溶接性が不良となり、No.8はＦｅ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉが
多いため、No.9はＭｎとＴｉが多いためいずれもプレス
成形性が低下した。従来材のNo.10,11は強度が低いため
耐膨れ性が低下した。
【００２７】（実施例２）実施例１において、加熱処理
を、加熱して脱脂処理することにより行った。脱脂処理
は湯洗浄、蒸気洗浄、または大気中加熱により、４０〜
１２０℃で１０分〜１０時間の条件で施した。その他
は、実施例１と同じ方法により電池用ケースを製造し
た。
を、加熱して脱脂処理することにより行った。脱脂処理
は湯洗浄、蒸気洗浄、または大気中加熱により、４０〜
１２０℃で１０分〜１０時間の条件で施した。その他
は、実施例１と同じ方法により電池用ケースを製造し
た。
【００２８】実施例２で製造した各々の電池用ケースに
ついて耐膨れ性を実施例１の場合と同じ方法により調べ
た。結果を表３に示す。
ついて耐膨れ性を実施例１の場合と同じ方法により調べ
た。結果を表３に示す。
【００２９】
【表３】
【００３０】表３より明らかなように、本発明例の No.
12〜17は室温でトリクレン洗浄した実施例１のもの (N
o.1〜6)に較べて耐膨れ性が一段と向上した。
12〜17は室温でトリクレン洗浄した実施例１のもの (N
o.1〜6)に較べて耐膨れ性が一段と向上した。
【００３１】（実施例３）表４に示す請求項３記載の発
明で規定した組成のアルミニウム合金を半連続鋳造法に
より鋳造し、得られた鋳塊を均質化処理後面削し、次い
で熱間圧延と冷間圧延（中間焼鈍含む）を順に施して厚
さ０．８ｍｍの板材とし、この板材を電池用ケースにプ
レス成形し、次いで脱脂処理を加熱して行った。即ち、
脱脂処理は湯洗浄、蒸気洗浄、または大気中加熱によ
り、４０〜１２０℃で１０分〜１０時間の条件で施し
た。その他は実施例１と同じ方法により電池用ケースを
製造した。
明で規定した組成のアルミニウム合金を半連続鋳造法に
より鋳造し、得られた鋳塊を均質化処理後面削し、次い
で熱間圧延と冷間圧延（中間焼鈍含む）を順に施して厚
さ０．８ｍｍの板材とし、この板材を電池用ケースにプ
レス成形し、次いで脱脂処理を加熱して行った。即ち、
脱脂処理は湯洗浄、蒸気洗浄、または大気中加熱によ
り、４０〜１２０℃で１０分〜１０時間の条件で施し
た。その他は実施例１と同じ方法により電池用ケースを
製造した。
【００３２】（比較例３）脱脂処理を室温でトリクレン
洗浄により施した他は実施例３と同じ方法により電池用
ケースを製造した。
洗浄により施した他は実施例３と同じ方法により電池用
ケースを製造した。
【００３３】（比較例４）表４に示す請求項３記載発明
規定外組成のアルミニウム合金を半連続鋳造法により鋳
造した他は実施例３と同じ方法により電池用ケースを製
造した。
規定外組成のアルミニウム合金を半連続鋳造法により鋳
造した他は実施例３と同じ方法により電池用ケースを製
造した。
【００３４】実施例３、比較例３、４で製造した各々の
電池用ケースについて、実施例１と同じ方法によりプレ
ス成形性、溶接性および耐膨れ性を調べた。結果を表５
に示す。
電池用ケースについて、実施例１と同じ方法によりプレ
ス成形性、溶接性および耐膨れ性を調べた。結果を表５
に示す。
【００３５】
【表４】 （注）単位wt％。
【００３６】
【表５】
【００３７】表５より明らかなように本発明例の No.18
〜21はいずれも耐膨れ性に優れた。これに対し比較例の
No.22〜25は脱脂処理を従来法（非加熱条件）により施
したため耐膨れ性に劣った。また従来材の No.26はＭｎ
が多かったため、 No.27はＣｕが多かったため、いずれ
もプレス成形性が不良となった。
〜21はいずれも耐膨れ性に優れた。これに対し比較例の
No.22〜25は脱脂処理を従来法（非加熱条件）により施
したため耐膨れ性に劣った。また従来材の No.26はＭｎ
が多かったため、 No.27はＣｕが多かったため、いずれ
もプレス成形性が不良となった。
【００３８】以上、中間焼鈍を含む冷間圧延上がりのケ
ース材料について説明したが、本発明では、冷間圧延後
焼鈍を施したケース材料や、中間焼鈍を施さない冷却圧
延上がりのケース材料などについても同様の効果が発現
される。
ース材料について説明したが、本発明では、冷間圧延後
焼鈍を施したケース材料や、中間焼鈍を施さない冷却圧
延上がりのケース材料などについても同様の効果が発現
される。
【００３９】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の密閉型角
型電池用アルミニウム合金製ケース材料は、Ａｌ−Ｍｎ
−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｃｕ系合金にＭｇを適量含有された合
金、或いはＭｇの他にさらにＣｒ、Ｚｒ、Ｔｉなどの元
素が適量含有された合金からなり、プレス成形性および
耐膨れ性に優れる材料である。またケース成形後に所定
の加熱処理または前記加熱処理を伴う脱脂処理を本発明
で規定する温度で施すことにより耐膨れ性が向上する。
さらにＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金やＡｌ−Ｍｎ−Ｓ
ｉ−Ｆｅ−Ｃｕ系合金などの軟質な材料でも前記所定の
加熱処理または前記加熱処理を伴う脱脂処理を施すこと
により耐膨れ性が改善されて電池用ケースとして実用可
能となる。依って、工業上顕著な効果を奏する。
型電池用アルミニウム合金製ケース材料は、Ａｌ−Ｍｎ
−Ｓｉ−Ｆｅ−Ｃｕ系合金にＭｇを適量含有された合
金、或いはＭｇの他にさらにＣｒ、Ｚｒ、Ｔｉなどの元
素が適量含有された合金からなり、プレス成形性および
耐膨れ性に優れる材料である。またケース成形後に所定
の加熱処理または前記加熱処理を伴う脱脂処理を本発明
で規定する温度で施すことにより耐膨れ性が向上する。
さらにＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ−Ｆｅ系合金やＡｌ−Ｍｎ−Ｓ
ｉ−Ｆｅ−Ｃｕ系合金などの軟質な材料でも前記所定の
加熱処理または前記加熱処理を伴う脱脂処理を施すこと
により耐膨れ性が改善されて電池用ケースとして実用可
能となる。依って、工業上顕著な効果を奏する。
【図１】上蓋を被せた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。
金製ケースの斜視図である。
【図２】（イ）は図１に示した密閉体のＡ−Ａ断面図、
（ロ）は図１に示した密閉体の加熱後のＡ−Ａ断面図で
ある。
（ロ）は図１に示した密閉体の加熱後のＡ−Ａ断面図で
ある。
１ 電池用ケース 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
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｍｎ０．３〜１．５重量％（以下％と略
記する）、Ｓｉ０．１〜０．５％、Ｆｅ０．３〜１．０
％、Ｃｕ０．５％以下、Ｍｇ０．１〜１．２％を含有
し、残部がＡｌと不可避不純物からなるアルミニウム合
金で構成されることを特徴とする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】 Ｍｎ０．３〜１．５％、Ｓｉ０．１〜
０．５％、Ｆｅ０．３〜１．０％、Ｃｕ０．５％以下、
Ｍｇ０．１〜１．２％を含有し、更にＣｒ０．３５％以
下、Ｚｒ０．１２％以下、Ｔｉ０．１％以下のうちの１
種または２種以上を含有し、残部がＡｌと不可避不純物
からなるアルミニウム合金で構成されることを特徴とす
る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】 前記請求項１記載のアルミニウム合金製
ケース材料を用いて電池用ケースを成形し、次いで前記
電池用ケースに４０〜１２０℃の温度で加熱処理を施す
ことを特徴とする密閉型角型電池用アルミニウム合金製
ケースの製造方法。 - 【請求項４】 前記請求項２記載のアルミニウム合金製
ケース材料を用いて電池用ケースを成形し、次いで前記
電池用ケースに４０〜１２０℃の温度で加熱処理を施す
ことを特徴とする密閉型角型電池用アルミニウム合金製
ケースの製造方法。 - 【請求項５】 Ｍｎ０．３〜１．５％、Ｓｉ０．１〜
０．５％、Ｆｅ０．３〜１．０％を含有し、残部がＡｌ
と不可避不純物からなるアルミニウム合金製ケース材料
を用いて電池用ケースを成形し、次いで前記電池用ケー
スに４０〜１２０℃の温度で加熱処理を施すことを特徴
とする密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケースの製
造方法。 - 【請求項６】 Ｍｎ０．３〜１．５％、Ｓｉ０．１〜
０．５％、Ｆｅ０．３〜１．０％、Ｃｕ０．５％以下を
含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなるアルミニウ
ム合金製ケース材料を用いて電池用ケースを成形し、次
いで前記電池用ケースに４０〜１２０℃の温度で加熱処
理を施すことを特徴とする密閉型角型電池用アルミニウ
ム合金製ケースの製造方法。 - 【請求項７】 前記加熱処理を伴う脱脂処理を施すこと
を特徴とする請求項３〜６記載の密閉型角型電池用アル
ミニウム合金製ケースの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14888599A JP4053181B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料および密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケースの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14888599A JP4053181B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料および密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケースの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000336448A true JP2000336448A (ja) | 2000-12-05 |
| JP4053181B2 JP4053181B2 (ja) | 2008-02-27 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14888599A Expired - Fee Related JP4053181B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケース材料および密閉型角型電池用アルミニウム合金製ケースの製造方法 |
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| Country | Link |
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Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246067A (ja) * | 2001-02-15 | 2002-08-30 | Osaka Gas Co Ltd | 非水系二次電池 |
| JP2005222936A (ja) * | 2004-01-09 | 2005-08-18 | Showa Denko Kk | アルミニウム硬箔の脱脂方法およびアルミニウム硬箔ならびにアルミニウム硬箔電極材、それを用いたリチウムイオン二次電池 |
| KR100688764B1 (ko) | 2004-03-31 | 2007-03-02 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 알루미늄 합금판, 그 제조 방법 및 알루미늄 합금제 전지케이스 |
| JP2007262559A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 電池ケースフタ用アルミニウム合金板 |
| JP2009046743A (ja) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Nippon Light Metal Co Ltd | 電池ケース用アルミニウム合金板および該合金板製電池ケース |
| JP2009064560A (ja) * | 2006-08-29 | 2009-03-26 | Toyo Aluminium Kk | 集電体用アルミニウム合金箔 |
| JP2009081110A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Toyo Aluminium Kk | 集電体用アルミニウム合金箔 |
| JP2010014554A (ja) * | 2008-07-03 | 2010-01-21 | Toyota Motor Corp | 溶接溶け込み深さ評価方法 |
| 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 |
| WO2012105143A1 (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-09 | 日本軽金属株式会社 | 成形性および溶接性に優れた電池ケース用アルミニウム合金板 |
| WO2012105144A1 (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-09 | 日本軽金属株式会社 | 成形性および溶接性に優れた電池ケース用アルミニウム合金板 |
| 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 |
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| JP2012255214A (ja) * | 2012-07-27 | 2012-12-27 | Nippon Light Metal Co Ltd | 電池ケース用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
| JP2013129878A (ja) * | 2011-12-21 | 2013-07-04 | Mitsubishi Alum Co Ltd | リチウムイオン二次電池缶用アルミニウム合金板 |
| CN105189797A (zh) * | 2013-05-09 | 2015-12-23 | 株式会社Uacj | 电池壳体用铝合金板及其制造方法 |
| JP2017110272A (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 株式会社Uacj | 高エネルギービーム溶接用Ａｌ合金材及びその製造方法 |
-
1999
- 1999-05-27 JP JP14888599A patent/JP4053181B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2012105143A1 (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-09 | 日本軽金属株式会社 | 成形性および溶接性に優れた電池ケース用アルミニウム合金板 |
| WO2012105144A1 (ja) * | 2011-02-02 | 2012-08-09 | 日本軽金属株式会社 | 成形性および溶接性に優れた電池ケース用アルミニウム合金板 |
| JP2012177187A (ja) * | 2011-02-02 | 2012-09-13 | Nippon Light Metal Co Ltd | 成形性、溶接性に優れた電池ケース用アルミニウム合金板 |
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