JP2001181766A - 電池ケース用アルミニウム合金板 - Google Patents
電池ケース用アルミニウム合金板Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リチウム電池ケースとして使用するために成
形性及び溶接性が優れていると共に、ケースの内圧が上
昇しても変形量が小さく、高強度である電池ケース用ア
ルミニウム合金板を提供する。 【解決手段】 電池ケース用アルミニウム合金板は、Ｃ
ｕ：０．０５乃至０．３重量％、Ｍｇ：０．３乃至１．
０重量％及びＭｎ：０．６乃至１．５重量％を含有し、
更にＳｉ及びＦｅのいずれか１種以上を０．１乃至１．
０重量％含有し、残部がアルミニウム及び不可避的不純
物からなる組成を有している。このアルミニウム合金板
は、加工率が３０乃至６０％の冷間圧延が施され、切断
法により求めた平均結晶粒径が３０μｍ以下であり、走
査型電子顕微鏡の観察画面像の画像解析により求めた表
面における金属間化合物の面積占有率が１．０乃至５．
０％である。
形性及び溶接性が優れていると共に、ケースの内圧が上
昇しても変形量が小さく、高強度である電池ケース用ア
ルミニウム合金板を提供する。 【解決手段】 電池ケース用アルミニウム合金板は、Ｃ
ｕ：０．０５乃至０．３重量％、Ｍｇ：０．３乃至１．
０重量％及びＭｎ：０．６乃至１．５重量％を含有し、
更にＳｉ及びＦｅのいずれか１種以上を０．１乃至１．
０重量％含有し、残部がアルミニウム及び不可避的不純
物からなる組成を有している。このアルミニウム合金板
は、加工率が３０乃至６０％の冷間圧延が施され、切断
法により求めた平均結晶粒径が３０μｍ以下であり、走
査型電子顕微鏡の観察画面像の画像解析により求めた表
面における金属間化合物の面積占有率が１．０乃至５．
０％である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウムイオン電
池ケース等の電池ケース用アルミニウム合金板に関し、
特に製造時の良好な成形性及びケースと蓋との良好なレ
ーザ溶接性が得られると共に、ケースの内圧が上昇した
ときの変形量が小さい電池ケース用アルミニウム合金板
に関する。
池ケース等の電池ケース用アルミニウム合金板に関し、
特に製造時の良好な成形性及びケースと蓋との良好なレ
ーザ溶接性が得られると共に、ケースの内圧が上昇した
ときの変形量が小さい電池ケース用アルミニウム合金板
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯電話及びハンディパソコン等
の電源として使用されているリチウムイオン２次電池の
ケースには、Ｎｉメッキ鋼板又はステンレス鋼板が使用
されている。
の電源として使用されているリチウムイオン２次電池の
ケースには、Ｎｉメッキ鋼板又はステンレス鋼板が使用
されている。
【０００３】近時、角形電池は軽量化及び単位質量当た
りのエネルギ密度の向上を目的として、アルミニウム合
金を使用することが検討されており、一部のアルミニウ
ム合金板が実用化されている。電池ケースとして、現在
採用されているアルミニウム合金としては、成形性及び
レーザ溶接性が優れているＪＩＳ Ａ３００３アルミニ
ウム合金板があるが、これは鋼板に比べると成形性が劣
っており、更に、素材強度が低いため、電池の充電及び
放電時並びに高温環境における使用等によって内圧が上
昇するとケースが膨れて変形しやすくなり、安全性を損
なうといった問題が生じる。
りのエネルギ密度の向上を目的として、アルミニウム合
金を使用することが検討されており、一部のアルミニウ
ム合金板が実用化されている。電池ケースとして、現在
採用されているアルミニウム合金としては、成形性及び
レーザ溶接性が優れているＪＩＳ Ａ３００３アルミニ
ウム合金板があるが、これは鋼板に比べると成形性が劣
っており、更に、素材強度が低いため、電池の充電及び
放電時並びに高温環境における使用等によって内圧が上
昇するとケースが膨れて変形しやすくなり、安全性を損
なうといった問題が生じる。
【０００４】また、特開平７−３２６３３１号公報に
は、アルミニウム合金板からなる角形電池のケースの技
術が開示されている。この技術によれば、ケースのコー
ナ部の厚みを直線部分より大きくすることにより、強度
を補強し外装缶の変形を防止できる密閉系の角形電池の
ケースを得ることができる。
は、アルミニウム合金板からなる角形電池のケースの技
術が開示されている。この技術によれば、ケースのコー
ナ部の厚みを直線部分より大きくすることにより、強度
を補強し外装缶の変形を防止できる密閉系の角形電池の
ケースを得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、携帯電話などの電気機器の軽量化への要求に
伴い、ケースの側壁部の薄肉化が進んでおり、このた
め、耐圧強度が低下することが問題となっている。ま
た、従来例のアルミニウム又はアルミニウム合金を使用
した電池ケースでは、耐圧強度が不十分であると共にプ
レス成形が困難になるという問題点もある。
たように、携帯電話などの電気機器の軽量化への要求に
伴い、ケースの側壁部の薄肉化が進んでおり、このた
め、耐圧強度が低下することが問題となっている。ま
た、従来例のアルミニウム又はアルミニウム合金を使用
した電池ケースでは、耐圧強度が不十分であると共にプ
レス成形が困難になるという問題点もある。
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、リチウム電池ケースとして使用するために
成形性及び溶接性が優れていると共に、ケースの内圧が
上昇しても変形量が小さく、高強度である電池ケース用
アルミニウム合金板を提供することを目的とする。
のであって、リチウム電池ケースとして使用するために
成形性及び溶接性が優れていると共に、ケースの内圧が
上昇しても変形量が小さく、高強度である電池ケース用
アルミニウム合金板を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電池ケース
用アルミニウム合金板は、Ｃｕ：０．０５乃至０．３質
量％、Ｍｇ：０．３乃至１．０質量％及びＭｎ：０．６
乃至１．５質量％を含有し、更にＳｉ及びＦｅのいずれ
か１種以上を０．１乃至１．０質量％含有し、残部がア
ルミニウム及び不可避的不純物からなる組成を有し、加
工率が３０乃至６０％の冷間圧延が施され、平均結晶粒
径が３０μｍ以下であり、表面における金属間化合物の
面積占有率が１．０乃至５．０％であることを特徴とす
る。
用アルミニウム合金板は、Ｃｕ：０．０５乃至０．３質
量％、Ｍｇ：０．３乃至１．０質量％及びＭｎ：０．６
乃至１．５質量％を含有し、更にＳｉ及びＦｅのいずれ
か１種以上を０．１乃至１．０質量％含有し、残部がア
ルミニウム及び不可避的不純物からなる組成を有し、加
工率が３０乃至６０％の冷間圧延が施され、平均結晶粒
径が３０μｍ以下であり、表面における金属間化合物の
面積占有率が１．０乃至５．０％であることを特徴とす
る。
【０００８】なお、本発明における平均結晶粒径は、結
晶粒観察写真上に１本の直線を引き、この直線の長さ
と、直線に重なった結晶粒の数とを基に、粒径を換算す
る切断法により求めた。また、表面における金属間化合
物の面積占有率は、アルミニウム合金板表面を走査型顕
微鏡にて撮影し、撮影した観察画面像において、観察画
面像の面積に対する金属間化合物の面積を観察画面像を
画像解析することにより算出した。
晶粒観察写真上に１本の直線を引き、この直線の長さ
と、直線に重なった結晶粒の数とを基に、粒径を換算す
る切断法により求めた。また、表面における金属間化合
物の面積占有率は、アルミニウム合金板表面を走査型顕
微鏡にて撮影し、撮影した観察画面像において、観察画
面像の面積に対する金属間化合物の面積を観察画面像を
画像解析することにより算出した。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例につい
て詳しく説明する。一般に、リチウムイオン電池ケース
は、トランスファープレスにより絞り及びしごき加工を
併用して成形される。また、リチウムイオン電池ケース
は、ケース成形後の側壁部の強度が高いほど、ケースの
充電及び放電並びに高温環境下等における使用時の膨れ
変形が小さくなる。従って、膨れ変形を抑えるために
は、素材の強度及び加工硬化量を大きくする必要があ
る。そこで、本願発明者等は電池ケース用素材として、
アルミニウム合金板の組成、冷間圧延時の加工率、結晶
粒径及び金属間化合物の面積占有率を規定することによ
り、アルミニウム合金板における電池用ケースを成形す
る際の良好な成形性、ケースとケースの蓋との良好なレ
ーザ溶接性、及びケースの内圧が上昇したときのケース
の変形量を少なくするための耐圧強度を向上させること
ができることを見い出した。
て詳しく説明する。一般に、リチウムイオン電池ケース
は、トランスファープレスにより絞り及びしごき加工を
併用して成形される。また、リチウムイオン電池ケース
は、ケース成形後の側壁部の強度が高いほど、ケースの
充電及び放電並びに高温環境下等における使用時の膨れ
変形が小さくなる。従って、膨れ変形を抑えるために
は、素材の強度及び加工硬化量を大きくする必要があ
る。そこで、本願発明者等は電池ケース用素材として、
アルミニウム合金板の組成、冷間圧延時の加工率、結晶
粒径及び金属間化合物の面積占有率を規定することによ
り、アルミニウム合金板における電池用ケースを成形す
る際の良好な成形性、ケースとケースの蓋との良好なレ
ーザ溶接性、及びケースの内圧が上昇したときのケース
の変形量を少なくするための耐圧強度を向上させること
ができることを見い出した。
【００１０】以下、本発明に係る数値限定理由について
説明する。
説明する。
【００１１】Ｃｕ含有量：０．０５乃至０．３質量％ Ｃｕは、アルミニウム合金素材の強度及び加工硬化を大
きく増長させる効果を有するため、耐圧強度を向上させ
る。しかしながら、Ｃｕ含有量が０．０５未満であると
その効果が小さく必要な耐圧性を得ることができない。
一方、Ｃｕ含有量が０．３質量％を超えると、強度が高
くなり過ぎて成形性を低下させると共に、ケースと蓋と
のレーザ溶接時に割れが生じやすくなる。従って、本発
明のリチウムイオン電池ケースに最適な耐圧強度を得る
ために、Ｃｕ含有量を０．０５乃至０．３質量％とす
る。
きく増長させる効果を有するため、耐圧強度を向上させ
る。しかしながら、Ｃｕ含有量が０．０５未満であると
その効果が小さく必要な耐圧性を得ることができない。
一方、Ｃｕ含有量が０．３質量％を超えると、強度が高
くなり過ぎて成形性を低下させると共に、ケースと蓋と
のレーザ溶接時に割れが生じやすくなる。従って、本発
明のリチウムイオン電池ケースに最適な耐圧強度を得る
ために、Ｃｕ含有量を０．０５乃至０．３質量％とす
る。
【００１２】Ｍｇ含有量：０．３乃至１．０質量％ Ｍｇは、固溶強化によりアルミニウム合金素材の強度及
び加工硬化を大きく増長させることにより耐圧強度を向
上させると共に、素材の成形性を向上させる効果を有す
る。しかしながら、Ｍｇ含有量が０．３質量％未満であ
るとその効果が小さく、必要な耐圧性及び成形性を得る
ことができない。一方、Ｍｇ含有量が１．０質量％を超
えると、加工硬化の効果が大きくなり過ぎてレーザ溶接
性が低下する。従って、Ｍｇ含有量は０．３乃至１．０
質量％とする。
び加工硬化を大きく増長させることにより耐圧強度を向
上させると共に、素材の成形性を向上させる効果を有す
る。しかしながら、Ｍｇ含有量が０．３質量％未満であ
るとその効果が小さく、必要な耐圧性及び成形性を得る
ことができない。一方、Ｍｇ含有量が１．０質量％を超
えると、加工硬化の効果が大きくなり過ぎてレーザ溶接
性が低下する。従って、Ｍｇ含有量は０．３乃至１．０
質量％とする。
【００１３】Ｍｎ含有量：０．６乃至１．５質量％ Ｍｎは、遷移元素であるアルミニウム合金中で金属間化
合物として分散し、再結晶組織を微細化させるため、成
形性及びレーザ溶接性を向上させる効果を有する。しか
しながら、Ｍｎ含有量が０．６質量％未満であると、そ
の効果が小さく、必要な成形性及びレーザ溶接性が得ら
れない。一方、Ｍｎ含有量が１．５質量％を超えると、
粗大な金属間化合物が生成し、成形時の割れの起点とな
りやすくなるため成形性が低下する。従って、Ｍｎ含有
量は０．６乃至１．５質量％とする。
合物として分散し、再結晶組織を微細化させるため、成
形性及びレーザ溶接性を向上させる効果を有する。しか
しながら、Ｍｎ含有量が０．６質量％未満であると、そ
の効果が小さく、必要な成形性及びレーザ溶接性が得ら
れない。一方、Ｍｎ含有量が１．５質量％を超えると、
粗大な金属間化合物が生成し、成形時の割れの起点とな
りやすくなるため成形性が低下する。従って、Ｍｎ含有
量は０．６乃至１．５質量％とする。
【００１４】Ｓｉ及びＦｅのいずれか１種以上の含有
量：０．１乃至１．０質量％ Ｓｉ及びＦｅは、Ｍｎと同様に再結晶組織を微細化する
ため、成形性及びレーザ溶接性を向上させる効果を有す
る。しかしながら、これらＳｉ及びＦｅの含有量が夫々
０．１質量％未満であるとその効果が小さく、一方、Ｓ
ｉ又はＦｅのいずれか１種以上の含有量が１．０質量％
を超えると粗大な金属間化合物が生成され、成形時の割
れの基点となりやすくなる。従って、Ｓｉ及びＦｅのい
ずれか一種以上の含有量は夫々０．１乃至１．０質量％
とする。なお、このような効果は、Ｓｉ及びＦｅのいず
れか一方のみを添加しても得ることができる。
量：０．１乃至１．０質量％ Ｓｉ及びＦｅは、Ｍｎと同様に再結晶組織を微細化する
ため、成形性及びレーザ溶接性を向上させる効果を有す
る。しかしながら、これらＳｉ及びＦｅの含有量が夫々
０．１質量％未満であるとその効果が小さく、一方、Ｓ
ｉ又はＦｅのいずれか１種以上の含有量が１．０質量％
を超えると粗大な金属間化合物が生成され、成形時の割
れの基点となりやすくなる。従って、Ｓｉ及びＦｅのい
ずれか一種以上の含有量は夫々０．１乃至１．０質量％
とする。なお、このような効果は、Ｓｉ及びＦｅのいず
れか一方のみを添加しても得ることができる。
【００１５】平均結晶粒径：３０μｍ以下 平均結晶粒径が３０μｍ超えると、成形時に肌荒れが生
じ、プレス成形性が低下すると同時に成形後の外観が劣
化する。また、角形リチウムイオン電池においては、結
晶粒径が大きいと、ケースと蓋とを溶接するレーザ溶接
時に粒界割れが発生する。従って、平均結晶粒径は３０
μｍ以下とする。
じ、プレス成形性が低下すると同時に成形後の外観が劣
化する。また、角形リチウムイオン電池においては、結
晶粒径が大きいと、ケースと蓋とを溶接するレーザ溶接
時に粒界割れが発生する。従って、平均結晶粒径は３０
μｍ以下とする。
【００１６】表面における金属間化合物の面積占有率：
１．０乃至５．０％ 金属間化合物は、しごき加工時の素材表面とダイスとの
潤滑効果を有しており、しごき加工性を向上させる効果
がある。アルミニウム合金板の表面を走査型電子顕微鏡
で観察したときの表面における金属間化合物の面積占有
率が１．０％未満であると、上述の効果が小さく、５．
０％を超えると、金属間化合物が割れの起点となりやす
く、成形性を低下させる。従って、アルミニウム合金板
表面の金属間化合物の面積占有率は１．０乃至５．０％
とする。
１．０乃至５．０％ 金属間化合物は、しごき加工時の素材表面とダイスとの
潤滑効果を有しており、しごき加工性を向上させる効果
がある。アルミニウム合金板の表面を走査型電子顕微鏡
で観察したときの表面における金属間化合物の面積占有
率が１．０％未満であると、上述の効果が小さく、５．
０％を超えると、金属間化合物が割れの起点となりやす
く、成形性を低下させる。従って、アルミニウム合金板
表面の金属間化合物の面積占有率は１．０乃至５．０％
とする。
【００１７】次に、このようなアルミニウム合金板の製
造方法について説明する。上述の化学組成を有するアル
ミニウム合金の鋳塊に、均質化処理及び熱間圧延処理を
施し、その後冷間圧延し、中間焼鈍する。
造方法について説明する。上述の化学組成を有するアル
ミニウム合金の鋳塊に、均質化処理及び熱間圧延処理を
施し、その後冷間圧延し、中間焼鈍する。
【００１８】中間焼鈍はアルミニウム合金の結晶粒径に
大きく影響を及ぼし、平均結晶粒径を３０μｍ以下とす
るためには連続加熱焼鈍が好ましい。この場合、加熱及
び冷却速度は１００℃／時間以上とし、アルミニウム合
金板の到達温度は４００乃至５００℃、保持時間は５秒
以内が好ましい。
大きく影響を及ぼし、平均結晶粒径を３０μｍ以下とす
るためには連続加熱焼鈍が好ましい。この場合、加熱及
び冷却速度は１００℃／時間以上とし、アルミニウム合
金板の到達温度は４００乃至５００℃、保持時間は５秒
以内が好ましい。
【００１９】仕上げ冷間圧延の加工率が３０乃至６０％ 中間焼鈍の後、仕上げ冷間圧延により所定の板厚にする
と共に素材の強度調整をする。このとき、仕上げ冷間圧
延の加工率が３０％未満では十分な強度を得ることがで
きず、６０％を超えると素材の延びが低下し、十分な成
形性を得ることができない。従って、仕上げ冷間圧延の
加工率は３０乃至６０％とする。
と共に素材の強度調整をする。このとき、仕上げ冷間圧
延の加工率が３０％未満では十分な強度を得ることがで
きず、６０％を超えると素材の延びが低下し、十分な成
形性を得ることができない。従って、仕上げ冷間圧延の
加工率は３０乃至６０％とする。
【００２０】このように、適切な組成を有するアルミニ
ウム合金の鋳塊を使用し、連続加熱焼鈍後に圧延率３０
乃至６０％で仕上げ冷間圧延をしてアルミニウム合金板
を製造することにより、アルミニウム合金板における金
属間化合物の面積占有率及び結晶粒径を適切に規定で
き、必要な強度を得ることができる。
ウム合金の鋳塊を使用し、連続加熱焼鈍後に圧延率３０
乃至６０％で仕上げ冷間圧延をしてアルミニウム合金板
を製造することにより、アルミニウム合金板における金
属間化合物の面積占有率及び結晶粒径を適切に規定で
き、必要な強度を得ることができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例について、その特許請
求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明す
る。
求の範囲から外れる比較例と比較して具体的に説明す
る。
【００２２】第１実施例 下記表１に示す組成と、残部がアルミニウム及び不可避
的不純物とからなる鋳塊について均質化処理及び熱間圧
延後、冷間圧延を施した。その後、連続中間焼鈍をし
て、更に加工率４０％で仕上げ冷間圧延を施すことによ
り板厚０．８ｍｍのアルミニウム合金板を形成し、試験
材とした。この試験材について、平均結晶粒径及び表面
における金属間化合物の面積占有率を測定した。その
後、成形性、レーザ溶接性及び耐圧性を評価した。これ
ら結果を下記表２に示す。
的不純物とからなる鋳塊について均質化処理及び熱間圧
延後、冷間圧延を施した。その後、連続中間焼鈍をし
て、更に加工率４０％で仕上げ冷間圧延を施すことによ
り板厚０．８ｍｍのアルミニウム合金板を形成し、試験
材とした。この試験材について、平均結晶粒径及び表面
における金属間化合物の面積占有率を測定した。その
後、成形性、レーザ溶接性及び耐圧性を評価した。これ
ら結果を下記表２に示す。
【００２３】平均結晶粒径は、結晶粒観察写真上に１本
の直線を引き、この直線の長さと、直線に重なった結晶
粒の数とを基に、粒径を換算する切断法により求めた。
結晶粒観察写真は、倍率が１００倍、写真サイズが縦７
３ｍｍ×横９５ｍｍ、切断線長さが７５ｍｍのものを使
用した。
の直線を引き、この直線の長さと、直線に重なった結晶
粒の数とを基に、粒径を換算する切断法により求めた。
結晶粒観察写真は、倍率が１００倍、写真サイズが縦７
３ｍｍ×横９５ｍｍ、切断線長さが７５ｍｍのものを使
用した。
【００２４】表面における金属間化合物の面積占有率
は、試験材の表面を走査型顕微鏡にて撮影し、撮影した
観察画面像において、観察画面像の面積に対する金属間
化合物の面積の割合について、観察画面像を画像解析す
ることにより算出した。そして、倍率１０００倍にて撮
影した観察画面５０視野の平均値を求めた。
は、試験材の表面を走査型顕微鏡にて撮影し、撮影した
観察画面像において、観察画面像の面積に対する金属間
化合物の面積の割合について、観察画面像を画像解析す
ることにより算出した。そして、倍率１０００倍にて撮
影した観察画面５０視野の平均値を求めた。
【００２５】また、試験材の成形性を評価するために、
側壁のしごき加工率を５０％として、縦７ｍｍ×横２５
ｍｍ×高さ４５ｍｍの角形ケースを成形した。成形性の
評価は、成形可能であったものは成形性が良好とし○、
成形割れ又は肌荒れが著しく発生したものは、成形性が
不良として×とした。
側壁のしごき加工率を５０％として、縦７ｍｍ×横２５
ｍｍ×高さ４５ｍｍの角形ケースを成形した。成形性の
評価は、成形可能であったものは成形性が良好とし○、
成形割れ又は肌荒れが著しく発生したものは、成形性が
不良として×とした。
【００２６】更に、レーザ溶接性を評価するために、成
形可能であった試験材について、パルス式ＹＡＧレーザ
を使用して、パルス巾が５０ミリ秒、周波数が３０Ｈ
ｚ、パルス出力が８Ｊ、溶接速度が０．４ミリ／分の条
件にて、成形したケースと蓋との全周溶接を実施した。
溶接性の評価は、溶接可能であったものは溶接性が良好
として○、溶接割れが発生したものは溶接性が不良とし
て×とした。
形可能であった試験材について、パルス式ＹＡＧレーザ
を使用して、パルス巾が５０ミリ秒、周波数が３０Ｈ
ｚ、パルス出力が８Ｊ、溶接速度が０．４ミリ／分の条
件にて、成形したケースと蓋との全周溶接を実施した。
溶接性の評価は、溶接可能であったものは溶接性が良好
として○、溶接割れが発生したものは溶接性が不良とし
て×とした。
【００２７】更にまた、耐圧強度を評価するために、レ
ーザ溶接が可能であったケースについて、３ｋｇ／ｃｍ
2の内圧を負荷した状態で、温度が１００℃にて２時間
保持し、その後、室温にて２時間経過したときのケース
側面の変位量を測定した。耐圧性の評価は、側壁変位量
が５ｍｍ以下であったものは、耐圧性が良好として○、
５ｍｍを超えるものは耐圧性が不良として×とした。
ーザ溶接が可能であったケースについて、３ｋｇ／ｃｍ
2の内圧を負荷した状態で、温度が１００℃にて２時間
保持し、その後、室温にて２時間経過したときのケース
側面の変位量を測定した。耐圧性の評価は、側壁変位量
が５ｍｍ以下であったものは、耐圧性が良好として○、
５ｍｍを超えるものは耐圧性が不良として×とした。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】実施例１乃至１０は、アルミニウム合金組
成、冷間加工時の加工率、平均結晶粒径及び金属間化合
物の面積占有率のいずれも本発明の範囲内であるため、
優れた成形性、レーザ溶接性及び耐圧性を示した。
成、冷間加工時の加工率、平均結晶粒径及び金属間化合
物の面積占有率のいずれも本発明の範囲内であるため、
優れた成形性、レーザ溶接性及び耐圧性を示した。
【００３１】比較例１１は、Ｃｕ含有量が本発明範囲の
下限未満であるため、耐圧効果が低下した。また、比較
例１２は、Ｃｕ含有量が本発明範囲の上限を超えるた
め、成形性が低下して試験材をケースに成形することが
できなかった。
下限未満であるため、耐圧効果が低下した。また、比較
例１２は、Ｃｕ含有量が本発明範囲の上限を超えるた
め、成形性が低下して試験材をケースに成形することが
できなかった。
【００３２】比較例１３は、Ｍｇ含有量が本発明範囲の
下限未満であるため、成形性が得られなかった。また、
比較例１４はＭｇ含有量が本発明範囲の上限を超えるた
め、レーザ溶接性が低下した。
下限未満であるため、成形性が得られなかった。また、
比較例１４はＭｇ含有量が本発明範囲の上限を超えるた
め、レーザ溶接性が低下した。
【００３３】比較例１５は、Ｍｎ含有量が本発明範囲の
下限未満であるため、耐圧性が低下した。また、比較例
１６はＭｎ含有量が本発明範囲の上限を超えるため、成
形性が得られずケースが成形できなかった。
下限未満であるため、耐圧性が低下した。また、比較例
１６はＭｎ含有量が本発明範囲の上限を超えるため、成
形性が得られずケースが成形できなかった。
【００３４】比較例１７及び１８は、Ｓｉ及びＦｅの添
加量が夫々本発明範囲の上限を超えるため、粗大な金属
間化合物を形成して、成形性が低下した。
加量が夫々本発明範囲の上限を超えるため、粗大な金属
間化合物を形成して、成形性が低下した。
【００３５】第２実施例 第１実施例の表１に示す実施例１と同一の組成を有する
アルミニウム合金の鋳塊について、均質化処理、熱間圧
延及び冷間圧延をし、連続中間焼鈍を施した。その後、
下記表３に示す加工率にて最終冷間圧延を行い、試験材
を作成した。この試験材について第１実施例と同様の方
法にて、平均結晶粒径及び表面における金属間化合物の
面積占有率を測定し、成形性、レーザ溶接性及び耐圧性
について評価をした。これらの結果も合わせて下記表３
に示す。
アルミニウム合金の鋳塊について、均質化処理、熱間圧
延及び冷間圧延をし、連続中間焼鈍を施した。その後、
下記表３に示す加工率にて最終冷間圧延を行い、試験材
を作成した。この試験材について第１実施例と同様の方
法にて、平均結晶粒径及び表面における金属間化合物の
面積占有率を測定し、成形性、レーザ溶接性及び耐圧性
について評価をした。これらの結果も合わせて下記表３
に示す。
【００３６】
【表３】
【００３７】実施例１９乃至２１は、いずれも仕上げ冷
間圧延率が本発明の範囲内であるため、優れた成形性、
溶接性及び耐圧強度を示した。
間圧延率が本発明の範囲内であるため、優れた成形性、
溶接性及び耐圧強度を示した。
【００３８】比較例２２は、仕上げ冷間圧延率が本発明
の範囲の下限未満であるため、耐圧強度が低下し、電池
ケース用材料としては不適当なものとなった。
の範囲の下限未満であるため、耐圧強度が低下し、電池
ケース用材料としては不適当なものとなった。
【００３９】比較例２３は、仕上げ冷間圧延率が本発明
の範囲の上限を超えるため、成形性が低下した。
の範囲の上限を超えるため、成形性が低下した。
【００４０】第３実施例 第１実施例の実施例１と同一の合金組成を有するアルミ
ニウム合金の鋳塊を使用し、均質化処理、熱間圧延及び
冷間圧延をし、その後、焼鈍処理として、下記表４に示
すように連続加熱焼鈍又はバッチ焼鈍を行った。次に、
加工率５０％で、最終冷間圧延を行い、試験材を作成し
た。得られた試験材について、第１実施例と同様の方法
にて、平均結晶粒径及び表面における金属間化合物の占
有面積率を測定し、成形性、レーザ溶接性及び耐圧性を
評価した。これらの結果を下記表４に示す。
ニウム合金の鋳塊を使用し、均質化処理、熱間圧延及び
冷間圧延をし、その後、焼鈍処理として、下記表４に示
すように連続加熱焼鈍又はバッチ焼鈍を行った。次に、
加工率５０％で、最終冷間圧延を行い、試験材を作成し
た。得られた試験材について、第１実施例と同様の方法
にて、平均結晶粒径及び表面における金属間化合物の占
有面積率を測定し、成形性、レーザ溶接性及び耐圧性を
評価した。これらの結果を下記表４に示す。
【００４１】
【表４】
【００４２】実施例２４乃至２８は、いずれも本発明範
囲内であるため、優れた成形性、レーザ溶接性及び耐圧
性を示した。
囲内であるため、優れた成形性、レーザ溶接性及び耐圧
性を示した。
【００４３】比較例２９及び３０は、平均結晶粒径が本
発明範囲の上限を超えるため、成形性が低下し、試験材
をケースに成形することができなかった。
発明範囲の上限を超えるため、成形性が低下し、試験材
をケースに成形することができなかった。
【００４４】比較例３１及び３２は金属間化合物の面積
占有率が下限未満であるか又は上限を超えるため、加工
性及び成形性が低下した。
占有率が下限未満であるか又は上限を超えるため、加工
性及び成形性が低下した。
【００４５】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、アルミニウム合金の組成、冷間圧延時の加工率、合
金の平均結晶粒径及び金属間化合物の占有面積が適切に
規定されているため、電池ケース製造時の良好な成形加
工性及びケースと蓋との良好なレーザ溶接性を有すると
共に、耐圧強度が優れているため、このアルミニウム合
金板を使用すると、ケースの内圧が上昇しても変形量が
極めて小さい電池ケースを得ることができる。
ば、アルミニウム合金の組成、冷間圧延時の加工率、合
金の平均結晶粒径及び金属間化合物の占有面積が適切に
規定されているため、電池ケース製造時の良好な成形加
工性及びケースと蓋との良好なレーザ溶接性を有すると
共に、耐圧強度が優れているため、このアルミニウム合
金板を使用すると、ケースの内圧が上昇しても変形量が
極めて小さい電池ケースを得ることができる。
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 1/00 ６９４ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９４Ａ 1/04 1/04 Ｂ
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃｕ：０．０５乃至０．３質量％、Ｍ
ｇ：０．３乃至１．０質量％及びＭｎ：０．６乃至１．
５質量％を含有し、更にＳｉ及びＦｅのいずれか１種以
上を０．１乃至１．０質量％含有し、残部がアルミニウ
ム及び不可避的不純物からなる組成を有し、加工率が３
０乃至６０％の冷間圧延が施され、平均結晶粒径が３０
μｍ以下であり、表面における金属間化合物の面積占有
率が１．０乃至５．０％であることを特徴とする電池ケ
ース用アルミニウム合金板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36190499A JP4072804B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 電池ケース用アルミニウム合金板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36190499A JP4072804B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 電池ケース用アルミニウム合金板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001181766A true JP2001181766A (ja) | 2001-07-03 |
| JP4072804B2 JP4072804B2 (ja) | 2008-04-09 |
Family
ID=18475245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36190499A Expired - Lifetime JP4072804B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 電池ケース用アルミニウム合金板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4072804B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100688764B1 (ko) | 2004-03-31 | 2007-03-02 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 알루미늄 합금판, 그 제조 방법 및 알루미늄 합금제 전지케이스 |
| KR20160070707A (ko) | 2014-12-10 | 2016-06-20 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 각형 전지 케이스용 알루미늄 합금판 |
| CN110106402A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-09 | 北京诺飞新能源科技有限责任公司 | 一种铝合金电池箱的生产工艺 |
| US11383324B2 (en) | 2017-09-11 | 2022-07-12 | Lg Chem, Ltd. | Laser welding method between different kinds of metals for optimizing welding conditions through intermetallic compound analysis |
| EP4060067A1 (en) * | 2021-03-18 | 2022-09-21 | ACR II Aluminium Group Cooperatief U.A. | Aluminium alloy sheet for closures and thermomechanical method for producing the same |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP36190499A patent/JP4072804B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100688764B1 (ko) | 2004-03-31 | 2007-03-02 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 알루미늄 합금판, 그 제조 방법 및 알루미늄 합금제 전지케이스 |
| KR20160070707A (ko) | 2014-12-10 | 2016-06-20 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 각형 전지 케이스용 알루미늄 합금판 |
| US11383324B2 (en) | 2017-09-11 | 2022-07-12 | Lg Chem, Ltd. | Laser welding method between different kinds of metals for optimizing welding conditions through intermetallic compound analysis |
| CN110106402A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-09 | 北京诺飞新能源科技有限责任公司 | 一种铝合金电池箱的生产工艺 |
| CN110106402B (zh) * | 2019-05-24 | 2020-06-09 | 北京诺飞新能源科技有限责任公司 | 一种铝合金电池箱的生产工艺 |
| EP4060067A1 (en) * | 2021-03-18 | 2022-09-21 | ACR II Aluminium Group Cooperatief U.A. | Aluminium alloy sheet for closures and thermomechanical method for producing the same |
| WO2022194875A1 (en) * | 2021-03-18 | 2022-09-22 | Acr Ii Aluminium Group Cooperatief U.A. | Aluminium alloy sheet for closures and thermomechanical method for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4072804B2 (ja) | 2008-04-09 |
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