JPH08329908A - アルミニウム外装缶の二次電池 - Google Patents
アルミニウム外装缶の二次電池Info
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- JPH08329908A JPH08329908A JP7136830A JP13683095A JPH08329908A JP H08329908 A JPH08329908 A JP H08329908A JP 7136830 A JP7136830 A JP 7136830A JP 13683095 A JP13683095 A JP 13683095A JP H08329908 A JPH08329908 A JP H08329908A
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶接する時にできるクラックの発生を有効に
防止して、しかも外装缶を強靱にでき、さらに、簡単か
つ容易に、しかも低コストに能率よく抵抗溶接金属を外
装缶に接続できるアルミニウム外装缶の二次電池を提供
する。 【構成】 二次電池は、密閉されたアルミニウム製の外
装缶１を備える。外装缶１は、マンガンを含有するアル
ミニウム合金である。外装缶１のアルミニウム合金は、
強度と加工性と溶接性とを考慮して、マンガンの含有量
を０．５ｗｔ％以上、２．５ｗｔ％以下の範囲に特定し
ている。外装缶１の表面には、抵抗溶接金属５をインパ
クト加工で圧接している。 【効果】 従来の外装缶に比較して引張強度と耐力の両
方を強くできる。また、外装缶に接続された抵抗溶接金
属は、極めて強く、外装缶から外れるのを有効に防止で
きる。
防止して、しかも外装缶を強靱にでき、さらに、簡単か
つ容易に、しかも低コストに能率よく抵抗溶接金属を外
装缶に接続できるアルミニウム外装缶の二次電池を提供
する。 【構成】 二次電池は、密閉されたアルミニウム製の外
装缶１を備える。外装缶１は、マンガンを含有するアル
ミニウム合金である。外装缶１のアルミニウム合金は、
強度と加工性と溶接性とを考慮して、マンガンの含有量
を０．５ｗｔ％以上、２．５ｗｔ％以下の範囲に特定し
ている。外装缶１の表面には、抵抗溶接金属５をインパ
クト加工で圧接している。 【効果】 従来の外装缶に比較して引張強度と耐力の両
方を強くできる。また、外装缶に接続された抵抗溶接金
属は、極めて強く、外装缶から外れるのを有効に防止で
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム製の外装
缶に電極体を収納している密閉形の二次電池に関する。
缶に電極体を収納している密閉形の二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】二次電池は、ポータブル機器の電源に使
用されるので、容積当り容量を大きくすることは言うま
でもなく、近年では軽量化、つまり高エネルギー密度で
ある特性が重要視されている。
用されるので、容積当り容量を大きくすることは言うま
でもなく、近年では軽量化、つまり高エネルギー密度で
ある特性が重要視されている。
【０００３】外装缶の材質を、鉄やステンレスから軽い
アルミニウムに変更することは、電池の軽量化に効果が
ある。電池の総重量に占める外装缶の重量の割合が大き
いからである。さらに、リチウムイオン二次電池は、外
装缶に鉄を使用すると、外装缶を−極とする必要があ
る。鉄製の外装缶が溶解されるからである。外装缶を＋
極とするためには、外装缶をアルミニウム製とする必要
がある。しかしながら、外装缶を鉄からアルミニウムに
変更すると、強度が著しく低下してしまう弊害がある。
アルミニウムに変更することは、電池の軽量化に効果が
ある。電池の総重量に占める外装缶の重量の割合が大き
いからである。さらに、リチウムイオン二次電池は、外
装缶に鉄を使用すると、外装缶を−極とする必要があ
る。鉄製の外装缶が溶解されるからである。外装缶を＋
極とするためには、外装缶をアルミニウム製とする必要
がある。しかしながら、外装缶を鉄からアルミニウムに
変更すると、強度が著しく低下してしまう弊害がある。
【０００４】たとえば、外装缶の材質を、鉄やステンレ
スからアルミニウムに変更すると、アルミニウムの引張
強度と縦弾性係数は鉄の約３分の１であるから、同寸法
の外装缶に設計すると、アルミニウム製外装缶の強度
は、鉄製外装缶の３分の１に極減してしまう。鉄の引張
強度は４２kgf／mm2、アルミニウムの引張強度は１３．
５kgf／mm2である。さらに、変形された外装缶が元の形
状に復元する力を決定する耐力は、鉄が２６．６kgf／m
m2、アルミニウムが１２．５kgf／mm2である。
スからアルミニウムに変更すると、アルミニウムの引張
強度と縦弾性係数は鉄の約３分の１であるから、同寸法
の外装缶に設計すると、アルミニウム製外装缶の強度
は、鉄製外装缶の３分の１に極減してしまう。鉄の引張
強度は４２kgf／mm2、アルミニウムの引張強度は１３．
５kgf／mm2である。さらに、変形された外装缶が元の形
状に復元する力を決定する耐力は、鉄が２６．６kgf／m
m2、アルミニウムが１２．５kgf／mm2である。
【０００５】外装缶の強度が低下すると、密閉された外
装缶の内圧が上昇したときに、外装缶が変形してしまう
弊害が発生する。密閉形の電池は、ショートし、過電流
が流れ、あるいは過充電する等の電池異常の際に内部で
ガスが発生する。ガスは電池内圧を上昇させる。電池の
内圧が上昇すると、強度が充分でない外装缶は変形して
しまう欠点がある。外装缶の変形は、種々の弊害の原因
となる。たとえば、外装缶が大きく変形すると、これが
破損して電池を収納する電気機器に損傷を与える。さら
に、外装缶に収納する渦巻状の電極体の最外周を外装缶
に接触させる密閉形の電池は、外装缶が変形すると、電
極と外装缶の接触抵抗が大きくなって内部抵抗が増加し
て電池容量が減少する等の弊害がある。
装缶の内圧が上昇したときに、外装缶が変形してしまう
弊害が発生する。密閉形の電池は、ショートし、過電流
が流れ、あるいは過充電する等の電池異常の際に内部で
ガスが発生する。ガスは電池内圧を上昇させる。電池の
内圧が上昇すると、強度が充分でない外装缶は変形して
しまう欠点がある。外装缶の変形は、種々の弊害の原因
となる。たとえば、外装缶が大きく変形すると、これが
破損して電池を収納する電気機器に損傷を与える。さら
に、外装缶に収納する渦巻状の電極体の最外周を外装缶
に接触させる密閉形の電池は、外装缶が変形すると、電
極と外装缶の接触抵抗が大きくなって内部抵抗が増加し
て電池容量が減少する等の弊害がある。
【０００６】外装缶を独特の補強構造とする技術が特開
昭６２−９３８５４号公報に記載される。この公報に記
載される密閉形電池は、外装缶の一部に肉厚部を設けて
補強している。肉厚部は外装缶を補強して変形を少なく
できる。しかしながら、外装缶の一部を厚くすると、外
装缶の外形が大きくなって、小形化することが出来なく
なってしまう。
昭６２−９３８５４号公報に記載される。この公報に記
載される密閉形電池は、外装缶の一部に肉厚部を設けて
補強している。肉厚部は外装缶を補強して変形を少なく
できる。しかしながら、外装缶の一部を厚くすると、外
装缶の外形が大きくなって、小形化することが出来なく
なってしまう。
【０００７】アルミニウムの強度を増強するために、ア
ルミニウムにマグネシウムを添加した合金が開発されて
いる。たとえば、アルミニウムに、２．５ｗｔ％のマグ
ネシウムと、０．２５ｗｔ％のクロムを含有するアルミ
ニウム合金は、引張強度が２９．５kgf／mm2、耐力が２
６．６kgf／mm2と、アルミニウムに比較して相当に強く
なる。
ルミニウムにマグネシウムを添加した合金が開発されて
いる。たとえば、アルミニウムに、２．５ｗｔ％のマグ
ネシウムと、０．２５ｗｔ％のクロムを含有するアルミ
ニウム合金は、引張強度が２９．５kgf／mm2、耐力が２
６．６kgf／mm2と、アルミニウムに比較して相当に強く
なる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マグネ
シウムを添加したアルミニウム合金の外装缶は、深絞り
の成形加工が容易なインパクト加工で能率よく多量生産
できない欠点がある。また、外装缶の封口板を溶接する
ときにクラックが発生する欠点がある。この合金は、強
度は優れているが、二次電池の外装缶には使用できな
い。本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に
開発されたもので、本発明の第１の目的は、溶接する時
にできるクラックの発生を有効に防止して、しかも外装
缶を強靱にできるアルミニウム外装缶の二次電池を提供
することにある。
シウムを添加したアルミニウム合金の外装缶は、深絞り
の成形加工が容易なインパクト加工で能率よく多量生産
できない欠点がある。また、外装缶の封口板を溶接する
ときにクラックが発生する欠点がある。この合金は、強
度は優れているが、二次電池の外装缶には使用できな
い。本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に
開発されたもので、本発明の第１の目的は、溶接する時
にできるクラックの発生を有効に防止して、しかも外装
缶を強靱にできるアルミニウム外装缶の二次電池を提供
することにある。
【０００９】さらに、機器に内蔵される二次電池や、パ
ック電池に使用される二次電池は、外装缶にタブを接続
する必要がある。タブは、電池を機器やパック電池の電
極に接続するためのリード線である。タブは薄い金属板
で、抵抗溶接、レーザー溶接、超音波溶接等の方法で外
装缶に接続される。汎用性とイニシャルコストの面か
ら、抵抗溶接が多く使用される。アルミニウム製の外装
缶は、タブを直接に抵抗溶接することが難しい。外装缶
にタブを接続するために、外装缶に抵抗溶接性の良い抵
抗溶接金属を接続している。抵抗溶接金属には、ニッケ
ルや鉄が使用される。抵抗溶接金属は、外装缶の底部を
圧入できる形状に成形されて、外装缶を圧入して接続し
ている。さらに、抵抗溶接金属はレーザー溶接してアル
ミニウム外装缶に接続される。抵抗溶接金属をこのよう
な方法で接続することは、材料コストをアップさせ、製
造するタクトタイムを長くし、さらに歩留が低下して製
造コストをアップさせる原因となっている。
ック電池に使用される二次電池は、外装缶にタブを接続
する必要がある。タブは、電池を機器やパック電池の電
極に接続するためのリード線である。タブは薄い金属板
で、抵抗溶接、レーザー溶接、超音波溶接等の方法で外
装缶に接続される。汎用性とイニシャルコストの面か
ら、抵抗溶接が多く使用される。アルミニウム製の外装
缶は、タブを直接に抵抗溶接することが難しい。外装缶
にタブを接続するために、外装缶に抵抗溶接性の良い抵
抗溶接金属を接続している。抵抗溶接金属には、ニッケ
ルや鉄が使用される。抵抗溶接金属は、外装缶の底部を
圧入できる形状に成形されて、外装缶を圧入して接続し
ている。さらに、抵抗溶接金属はレーザー溶接してアル
ミニウム外装缶に接続される。抵抗溶接金属をこのよう
な方法で接続することは、材料コストをアップさせ、製
造するタクトタイムを長くし、さらに歩留が低下して製
造コストをアップさせる原因となっている。
【００１０】本発明は、さらにこの欠点を解消すること
を目的に開発されたもので、本発明の第２の目的は、簡
単かつ容易に、しかも低コストに能率よく抵抗溶接金属
を外装缶に接続できるアルミニウム外装缶の二次電池を
提供することにある。
を目的に開発されたもので、本発明の第２の目的は、簡
単かつ容易に、しかも低コストに能率よく抵抗溶接金属
を外装缶に接続できるアルミニウム外装缶の二次電池を
提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
される二次電池は、密閉されたアルミニウム製の外装缶
１を備える。さらに、外装缶１は、０．５ｗｔ％以上、
２．５ｗｔ％以下のマンガンを含有するアルミニウム合
金であること特徴とする。外装缶１のアルミニウム合金
は、マンガンの含有量が少な過ぎると充分な強度となら
ない。反対にマンガンの含有量が多すぎると加工性と溶
接性が低下する。強度と加工性と溶接性とを考慮して、
マンガンの含有量は前記の範囲に特定される。さらに、
これ等の点を考慮すると、好ましくは、マンガンの含有
量は０．７ｗｔ％以上で１．８ｗｔ％以下、最適には
１．０ｗｔ％以上で１．５ｗｔ％以下に特定される。
される二次電池は、密閉されたアルミニウム製の外装缶
１を備える。さらに、外装缶１は、０．５ｗｔ％以上、
２．５ｗｔ％以下のマンガンを含有するアルミニウム合
金であること特徴とする。外装缶１のアルミニウム合金
は、マンガンの含有量が少な過ぎると充分な強度となら
ない。反対にマンガンの含有量が多すぎると加工性と溶
接性が低下する。強度と加工性と溶接性とを考慮して、
マンガンの含有量は前記の範囲に特定される。さらに、
これ等の点を考慮すると、好ましくは、マンガンの含有
量は０．７ｗｔ％以上で１．８ｗｔ％以下、最適には
１．０ｗｔ％以上で１．５ｗｔ％以下に特定される。
【００１２】外装缶１のアルミニウム合金はマグネシウ
ムの含有量を多くして強くできる。ただ、マグネシウム
の含有量が多いアルミニウム合金は、加工性と溶接性が
低下する。このため、外装缶１のアルミニウム合金は、
好ましくはマグネシウムの含有量を０〜１．８ｗｔ％、
さらに好ましくは０〜１．５ｗｔ％に特定する。
ムの含有量を多くして強くできる。ただ、マグネシウム
の含有量が多いアルミニウム合金は、加工性と溶接性が
低下する。このため、外装缶１のアルミニウム合金は、
好ましくはマグネシウムの含有量を０〜１．８ｗｔ％、
さらに好ましくは０〜１．５ｗｔ％に特定する。
【００１３】本発明の請求項２に記載される二次電池
は、密閉されたアルミニウム製の外装缶１を備えると共
に、外装缶の表面には、抵抗溶接金属５を接続してい
る。外装缶１のアルミニウム合金は、０．５ｗｔ％以
上、２．５ｗｔ％以下のマンガンを含有する。外装缶１
は、抵抗溶接金属５をインパクト加工で圧接している。
この二次電池の外装缶１には、請求項１に記載されるア
ルミニウム合金と同じものが使用できる。
は、密閉されたアルミニウム製の外装缶１を備えると共
に、外装缶の表面には、抵抗溶接金属５を接続してい
る。外装缶１のアルミニウム合金は、０．５ｗｔ％以
上、２．５ｗｔ％以下のマンガンを含有する。外装缶１
は、抵抗溶接金属５をインパクト加工で圧接している。
この二次電池の外装缶１には、請求項１に記載されるア
ルミニウム合金と同じものが使用できる。
【００１４】
【作用】本発明の二次電池の外装缶１は、特定量のマン
ガンを含有するアルミニウム合金で製造されている。特
定量のマンガンを含有するアルミニウム合金は優れた成
形性を有する。このため、アルミニウム合金をインパク
ト加工して、深絞り加工された外装缶を能率よく多量生
産できる。さらに、マンガンを含有するアルミニウム合
金は、引張強度がアルミニウムに比較して極めて強い。
また、溶接性に優れているので、封口板４を溶接すると
きに発生するクラックを極減できる。
ガンを含有するアルミニウム合金で製造されている。特
定量のマンガンを含有するアルミニウム合金は優れた成
形性を有する。このため、アルミニウム合金をインパク
ト加工して、深絞り加工された外装缶を能率よく多量生
産できる。さらに、マンガンを含有するアルミニウム合
金は、引張強度がアルミニウムに比較して極めて強い。
また、溶接性に優れているので、封口板４を溶接すると
きに発生するクラックを極減できる。
【００１５】表１は外装缶の材質に対する、引張強度
と、耐力と、溶接性と、インパクト加工の良否を示して
いる。
と、耐力と、溶接性と、インパクト加工の良否を示して
いる。
【００１６】
【表１】
【００１７】さらに、本発明の請求項２に記載される二
次電池は、外装缶１をインパクト加工して製造するとき
に、タブを接続する抵抗溶接金属５を圧着している。抵
抗溶接金属５には、たとえば、ニッケルや鉄が使用され
る。インパクト加工で圧着された抵抗溶接金属５は、レ
ーザー溶接に比較して、相当に強靱に外装缶１に接続さ
れる。レーザー溶接で外装缶１に接続した抵抗溶接金属
５と、インパクト加工で圧着した抵抗溶接金属５の破断
強度を比較した。破断強度とは、外装缶１に接続された
抵抗溶接金属５を引っ張って、これが外装缶１から外れ
るときの引張力である。破断強度が３kgf以下を不良品
とするとき、レーザー溶接で接続された抵抗溶接金属の
不良率は２５％であった。これに対して、本発明のイン
パクト加工で外装缶に圧着された抵抗溶接金属の不良率
は０％であった。本発明のインパクト加工で外装缶に接
続された抵抗溶接金属は、平均破断強度が６．５kgf、
レーザー溶接で接続された抵抗溶接金属の破断強度は
３．５kgfであった。
次電池は、外装缶１をインパクト加工して製造するとき
に、タブを接続する抵抗溶接金属５を圧着している。抵
抗溶接金属５には、たとえば、ニッケルや鉄が使用され
る。インパクト加工で圧着された抵抗溶接金属５は、レ
ーザー溶接に比較して、相当に強靱に外装缶１に接続さ
れる。レーザー溶接で外装缶１に接続した抵抗溶接金属
５と、インパクト加工で圧着した抵抗溶接金属５の破断
強度を比較した。破断強度とは、外装缶１に接続された
抵抗溶接金属５を引っ張って、これが外装缶１から外れ
るときの引張力である。破断強度が３kgf以下を不良品
とするとき、レーザー溶接で接続された抵抗溶接金属の
不良率は２５％であった。これに対して、本発明のイン
パクト加工で外装缶に圧着された抵抗溶接金属の不良率
は０％であった。本発明のインパクト加工で外装缶に接
続された抵抗溶接金属は、平均破断強度が６．５kgf、
レーザー溶接で接続された抵抗溶接金属の破断強度は
３．５kgfであった。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための二次電池を例示するものであって、
本発明は二次電池を下記のものに特定しない。
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための二次電池を例示するものであって、
本発明は二次電池を下記のものに特定しない。
【００１９】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００２０】図１と図２に示す二次電池は、リチウムイ
オン二次電池である。ただ、本発明の二次電池をリチウ
ムイオン二次電池に特定しない。二次電池は、ニッケル
−カドミウム電池やニッケル−水素電池とすることもで
きる。これ等の図に示す二次電池は、密閉形の角形電池
である。二次電池は、アルミニウム合金の外装缶１に電
極体２を内蔵している。電極体２は、正極板２Ａと負極
板２Ｂとをセパレータ２Ｃを介して積層して非真円形の
渦巻状に巻回したものである。電極体２は、外装缶１に
収納されて、最外周の電極を外装缶１の内面に電気的に
接触させている。すなわち、図に示す角形電池は、電極
体２を最外周接触構造として外装缶１に収納している。
電極体２の最外周は通常は正極である。したがって、外
装缶は正極となる。電極体２の負極板２Ｂは、電極リー
ド（図示せず）を介して、外装缶１の封口板４に絶縁し
て固定された負極３に接続される。外装缶１の開口部は
封口板４で気密に閉塞されている。封口板４は外装缶１
と同じ材質のアルミニウム合金である。封口板４は外装
缶１の開口部に圧入され、レーザー溶接等の方法で、外
装缶１と封口板４の境界が溶着される。封口板４の負極
３には、外装缶１の内圧が異常に上昇したときに開く安
全弁（図示せず）を設けることもできる。
オン二次電池である。ただ、本発明の二次電池をリチウ
ムイオン二次電池に特定しない。二次電池は、ニッケル
−カドミウム電池やニッケル−水素電池とすることもで
きる。これ等の図に示す二次電池は、密閉形の角形電池
である。二次電池は、アルミニウム合金の外装缶１に電
極体２を内蔵している。電極体２は、正極板２Ａと負極
板２Ｂとをセパレータ２Ｃを介して積層して非真円形の
渦巻状に巻回したものである。電極体２は、外装缶１に
収納されて、最外周の電極を外装缶１の内面に電気的に
接触させている。すなわち、図に示す角形電池は、電極
体２を最外周接触構造として外装缶１に収納している。
電極体２の最外周は通常は正極である。したがって、外
装缶は正極となる。電極体２の負極板２Ｂは、電極リー
ド（図示せず）を介して、外装缶１の封口板４に絶縁し
て固定された負極３に接続される。外装缶１の開口部は
封口板４で気密に閉塞されている。封口板４は外装缶１
と同じ材質のアルミニウム合金である。封口板４は外装
缶１の開口部に圧入され、レーザー溶接等の方法で、外
装缶１と封口板４の境界が溶着される。封口板４の負極
３には、外装缶１の内圧が異常に上昇したときに開く安
全弁（図示せず）を設けることもできる。
【００２１】外装缶１はアルミニウム合金製である。外
装缶１のアルミニウム合金には、マンガンの含有量を
０．５ｗｔ％〜２．５ｗｔ％、マグネシウムの含有量を
０〜１．８ｗｔ％以下とするものを使用する。マンガン
とマグネシウムがこの範囲にあるアルミニウム合金とし
て、日本工業規格（ＪＩＳ）の合金番号で、Ａ３０００
系合金と、Ａ２０００系合金が使用できる。ＪＩＳの合
金番号の最初のＡは、アルミニウム合金であることを示
す。４桁数字の第１位は合金のグループ名である。第２
位の数字は基本合金からの変形を示す。第３位と第４位
は合金に純度等の識別を示す。
装缶１のアルミニウム合金には、マンガンの含有量を
０．５ｗｔ％〜２．５ｗｔ％、マグネシウムの含有量を
０〜１．８ｗｔ％以下とするものを使用する。マンガン
とマグネシウムがこの範囲にあるアルミニウム合金とし
て、日本工業規格（ＪＩＳ）の合金番号で、Ａ３０００
系合金と、Ａ２０００系合金が使用できる。ＪＩＳの合
金番号の最初のＡは、アルミニウム合金であることを示
す。４桁数字の第１位は合金のグループ名である。第２
位の数字は基本合金からの変形を示す。第３位と第４位
は合金に純度等の識別を示す。
【００２２】Ａ３０００系合金は、非熱処理型合金であ
る。Ａ２０００系合金は熱処理型合金である。これ等の
アルミニウム合金は、冷間加工であるインパクト加工で
加工硬化して所定の強度にできる。Ａ３０００系合金
は、加工硬化の度合によって、硬質、半硬質と調質を調
整できる。加工硬化の調質は、調質記号Ｈ1nで表され
る。ｎは１〜９の数値で、１／８硬質であるｎ＝１から
次第に硬質になり、ｎ＝８が硬質、ｎ＝９は超硬質であ
ることを示す。ｎが大きくなって硬質になると、引張強
度が増加する。アルミニウム合金は、加工硬化後に長い
時間が経過すると強度が低下する。この弊害を防止する
ために、冷間加工であるインパクト加工の後、約１５０
℃で安定化処理する。加工硬化後に安定化処理をしたア
ルミニウム合金の調質はＨ3nで示される。Ａ２０００系
合金は時効析出によって所定の強度にできるもので、焼
入れ、焼戻しができる。Ａ２０００系合金は、熱処理等
で調質される調質記号としてＴ3、Ｔ4等の符号が付され
る。Ｔ4は、溶体化処理後に常温時効の終了した調質を
示し、Ｔ3は、溶体化処理後に冷間加工して常温時効さ
せたもので、冷間加工は、Ｔ4材に比較して強度を向上
させて寸法精度を向上させる目的で行われる。
る。Ａ２０００系合金は熱処理型合金である。これ等の
アルミニウム合金は、冷間加工であるインパクト加工で
加工硬化して所定の強度にできる。Ａ３０００系合金
は、加工硬化の度合によって、硬質、半硬質と調質を調
整できる。加工硬化の調質は、調質記号Ｈ1nで表され
る。ｎは１〜９の数値で、１／８硬質であるｎ＝１から
次第に硬質になり、ｎ＝８が硬質、ｎ＝９は超硬質であ
ることを示す。ｎが大きくなって硬質になると、引張強
度が増加する。アルミニウム合金は、加工硬化後に長い
時間が経過すると強度が低下する。この弊害を防止する
ために、冷間加工であるインパクト加工の後、約１５０
℃で安定化処理する。加工硬化後に安定化処理をしたア
ルミニウム合金の調質はＨ3nで示される。Ａ２０００系
合金は時効析出によって所定の強度にできるもので、焼
入れ、焼戻しができる。Ａ２０００系合金は、熱処理等
で調質される調質記号としてＴ3、Ｔ4等の符号が付され
る。Ｔ4は、溶体化処理後に常温時効の終了した調質を
示し、Ｔ3は、溶体化処理後に冷間加工して常温時効さ
せたもので、冷間加工は、Ｔ4材に比較して強度を向上
させて寸法精度を向上させる目的で行われる。
【００２３】Ａ３０００系合金として、Ａ３００３、Ａ
３２０３、Ａ３００４、Ａ３１０４、Ａ３００５、Ａ３
１０５のアルミニウム合金が使用できる。Ａ２０００系
合金として、Ａ２０１４、Ａ２０１７、Ａ２０２４、Ａ
２０２５系合金が使用できる。Ａ３０００系合金は、下
記の金属を含有し、残余は全てアルミニウムである。 Ａ３００３…Mn 1.0-1.5wt%、 Si 0.6wt%以下、 Fe 0.7wt%以下、 Cu 0.05-0.20wt% 、 Zn 0.10wt%以下、 アルミニウム以外のその他の金属の総量 0.15wt%以下、 Ａ３２０３…Mn 1.0-1.5wt%、 Si 0.6wt%以下、 Fe 0.7wt%以下、 Cu 0.05wt%以下、 Zn 0.10wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、 Ａ３００４…Mn 1.0-1.5wt%、 Si 0.3wt%以下、 Fe 0.7wt%以下、 Cu 0.25wt%以下、 Mg 0.8-1.3wt%、 Zn 0.25wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、 Ａ３１０４…Mn 0.8-1.4wt%、 Si 0.6wt%以下、 Fe 0.8wt%以下、 Cu 0.05-0.25wt%以下、 Mg 0.8-1.3wt%、 Zn 0.25wt%以下、 Ga 0.05wt%以下、 V 0.05wt%以下、 Ti 0.10wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、 Ａ３００５…Mn 1.0-1.5wt%、 Si 0.6wt%以下、 Fe 0.7wt%以下、 Cu 0.30wt%以下、 Mg 0.20-0.6wt%、 Zn 0.25wt%以下、 Cr 0.10wt%以下、 Ti 0.10wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、 Ａ３１０５…Mn 0.30-0.8wt%、 Si 0.6wt%以下、 Fe 0.7wt%以下、 Cu 0.30wt%以下、 Mg 0.20-0.8wt%、 Zn 0.40wt%以下、 Cr 0.20wt%以下、 Ti 0.10wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、
３２０３、Ａ３００４、Ａ３１０４、Ａ３００５、Ａ３
１０５のアルミニウム合金が使用できる。Ａ２０００系
合金として、Ａ２０１４、Ａ２０１７、Ａ２０２４、Ａ
２０２５系合金が使用できる。Ａ３０００系合金は、下
記の金属を含有し、残余は全てアルミニウムである。 Ａ３００３…Mn 1.0-1.5wt%、 Si 0.6wt%以下、 Fe 0.7wt%以下、 Cu 0.05-0.20wt% 、 Zn 0.10wt%以下、 アルミニウム以外のその他の金属の総量 0.15wt%以下、 Ａ３２０３…Mn 1.0-1.5wt%、 Si 0.6wt%以下、 Fe 0.7wt%以下、 Cu 0.05wt%以下、 Zn 0.10wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、 Ａ３００４…Mn 1.0-1.5wt%、 Si 0.3wt%以下、 Fe 0.7wt%以下、 Cu 0.25wt%以下、 Mg 0.8-1.3wt%、 Zn 0.25wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、 Ａ３１０４…Mn 0.8-1.4wt%、 Si 0.6wt%以下、 Fe 0.8wt%以下、 Cu 0.05-0.25wt%以下、 Mg 0.8-1.3wt%、 Zn 0.25wt%以下、 Ga 0.05wt%以下、 V 0.05wt%以下、 Ti 0.10wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、 Ａ３００５…Mn 1.0-1.5wt%、 Si 0.6wt%以下、 Fe 0.7wt%以下、 Cu 0.30wt%以下、 Mg 0.20-0.6wt%、 Zn 0.25wt%以下、 Cr 0.10wt%以下、 Ti 0.10wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、 Ａ３１０５…Mn 0.30-0.8wt%、 Si 0.6wt%以下、 Fe 0.7wt%以下、 Cu 0.30wt%以下、 Mg 0.20-0.8wt%、 Zn 0.40wt%以下、 Cr 0.20wt%以下、 Ti 0.10wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、
【００２４】Ａ２０００系合金は、下記の金属を含有
し、残余は全てアルミニウムである。 Ａ２０１４…Mn 0.40-1.2wt%、 Si 0.50-1.2wt%、 Fe 0.7wt%以下、 Cu 3.9-5.0wt%、 Mg 0.20-0.8wt%、 Zn 0.25wt%以下、 Cr 0.10wt%以下、 Zr+Ti 0.20wt%以下、 Ti 0.15wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、 Ａ２０１７…Mn 0.40-1.0wt%、 Si 0.20-0.8wt%、 Fe 0.7wt%以下、 Cu 3.5-4.5wt%、 Mg 0.40-0.8wt%、 Zn 0.25wt%以下、 Cr 0.10wt%以下、 Zr+Ti 0.20wt%以下、 Ti 0.15wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、 Ａ２０２４…Mn 0.30-0.9wt%、 Si 0.50wt%以下、 Fe 0.50wt%以下、 Cu 3.8-4.9wt%、 Mg 1.2-1.8wt%、 Zn 0.25wt%以下、 Cr 0.10wt%以下、 Zr+Ti 0.20wt%以下、 Ti 0.15wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、
し、残余は全てアルミニウムである。 Ａ２０１４…Mn 0.40-1.2wt%、 Si 0.50-1.2wt%、 Fe 0.7wt%以下、 Cu 3.9-5.0wt%、 Mg 0.20-0.8wt%、 Zn 0.25wt%以下、 Cr 0.10wt%以下、 Zr+Ti 0.20wt%以下、 Ti 0.15wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、 Ａ２０１７…Mn 0.40-1.0wt%、 Si 0.20-0.8wt%、 Fe 0.7wt%以下、 Cu 3.5-4.5wt%、 Mg 0.40-0.8wt%、 Zn 0.25wt%以下、 Cr 0.10wt%以下、 Zr+Ti 0.20wt%以下、 Ti 0.15wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、 Ａ２０２４…Mn 0.30-0.9wt%、 Si 0.50wt%以下、 Fe 0.50wt%以下、 Cu 3.8-4.9wt%、 Mg 1.2-1.8wt%、 Zn 0.25wt%以下、 Cr 0.10wt%以下、 Zr+Ti 0.20wt%以下、 Ti 0.15wt%以下、 その他のアルミニウム以外の金属 0.15wt%以下、
【００２５】アルミニウム以外の金属を前記の範囲とす
るＡ３０００系合金の標準化学組成は下記の通りであ
る。 Ａ３００３……Mn 1.2wt%、 Cu 0.1wt%、 Ａ３２０３……Mn 1.2wt%、 Ａ３００４……Mn 1.2wt%、 Mg 1.0wt%、 Ａ３００５……Mn 1.2wt%、 Mg 0.4wt%、
るＡ３０００系合金の標準化学組成は下記の通りであ
る。 Ａ３００３……Mn 1.2wt%、 Cu 0.1wt%、 Ａ３２０３……Mn 1.2wt%、 Ａ３００４……Mn 1.2wt%、 Mg 1.0wt%、 Ａ３００５……Mn 1.2wt%、 Mg 0.4wt%、
【００２６】アルミニウム以外の金属を前記の範囲とす
るＡ２０００系合金の標準化学組成は下記の通りであ
る。 Ａ２０１４……Mn 0.8wt%、 Cu 4.4wt%、 Mg 0.5wt%、 Si 0.8wt%、 Ａ２０１７……Mn 0.7wt%、 Cu 4.0wt%、 Mg 0.6wt%、 Si 0.5wt%、 Ａ２０２４……Mn 0.6wt%、 Cu 4.5wt%、 Mg 1.5wt%、
るＡ２０００系合金の標準化学組成は下記の通りであ
る。 Ａ２０１４……Mn 0.8wt%、 Cu 4.4wt%、 Mg 0.5wt%、 Si 0.8wt%、 Ａ２０１７……Mn 0.7wt%、 Cu 4.0wt%、 Mg 0.6wt%、 Si 0.5wt%、 Ａ２０２４……Mn 0.6wt%、 Cu 4.5wt%、 Mg 1.5wt%、
【００２７】［実施例１］標準化学組成のＡ３００３−
０アルミニウム合金をインパクト加工して下記の寸法の
外装缶１とする。インパクト加工されたアルミニウム合
金の調質はＨ18、すなわち、「硬質」であった。同じ材
質のアルミニウム合金を使用して、外装缶１の開口部に
圧入できる外形の封口板４を製作する。
０アルミニウム合金をインパクト加工して下記の寸法の
外装缶１とする。インパクト加工されたアルミニウム合
金の調質はＨ18、すなわち、「硬質」であった。同じ材
質のアルミニウム合金を使用して、外装缶１の開口部に
圧入できる外形の封口板４を製作する。
【００２８】外装缶１をインパクト加工するとき、外装
缶１の底面に抵抗溶接金属５を圧接した。抵抗溶接金属
５には、ニッケル板を使用した。ただし、抵抗溶接金属
にはニッケル板以外の金属板、たとえば鉄の表面にニッ
ケルメッキをしたものも使用できる。抵抗溶接金属５
は、図３に示すように、ダイス６の底に配設して外装缶
１に圧接した。外装缶１は、抵抗溶接金属５の上にアル
ミニウム合金のスラブ７を入れ、パンチ８でインパクト
加工して箱形に冷間加工して成形した。
缶１の底面に抵抗溶接金属５を圧接した。抵抗溶接金属
５には、ニッケル板を使用した。ただし、抵抗溶接金属
にはニッケル板以外の金属板、たとえば鉄の表面にニッ
ケルメッキをしたものも使用できる。抵抗溶接金属５
は、図３に示すように、ダイス６の底に配設して外装缶
１に圧接した。外装缶１は、抵抗溶接金属５の上にアル
ミニウム合金のスラブ７を入れ、パンチ８でインパクト
加工して箱形に冷間加工して成形した。
【００２９】Ａ３００３−０のアルミニウム合金は、イ
ンパクト加工して外装缶１に冷間加工すると、引張強度
が１１．０kgf/mm2から２０．５kgf/mm2となり、耐力は
４．０kgf/mm2から１９．０kgf/mm2と著しく強くなる。
ちなみに、従来の外装缶に使用されているＡ１０６０合
金は、インパクト加工した後の調質をＨ18として、引張
強度が７．０kgf/mm2から１３．５kgf/mm2に、耐力は３
kgf/mm2から１２．５kgf/mm2となる。 (1) 外装缶の開口部の外形（縦×横） ２２ｍｍ×７．６ｍｍ (2) 外装缶の肉厚（コーナ部を除く） ０．５ｍｍ (3) 外装缶コーナ部の外側の曲率半径 １．７ｍｍ (4) 外装缶コーナ部の内側の曲率半径 ２．３ｍｍ (5) 外装缶コーナ部の最大肉厚 ０．９６ｍｍ (6) 外装缶の長辺長さ（高さ） １６．４ｍｍ
ンパクト加工して外装缶１に冷間加工すると、引張強度
が１１．０kgf/mm2から２０．５kgf/mm2となり、耐力は
４．０kgf/mm2から１９．０kgf/mm2と著しく強くなる。
ちなみに、従来の外装缶に使用されているＡ１０６０合
金は、インパクト加工した後の調質をＨ18として、引張
強度が７．０kgf/mm2から１３．５kgf/mm2に、耐力は３
kgf/mm2から１２．５kgf/mm2となる。 (1) 外装缶の開口部の外形（縦×横） ２２ｍｍ×７．６ｍｍ (2) 外装缶の肉厚（コーナ部を除く） ０．５ｍｍ (3) 外装缶コーナ部の外側の曲率半径 １．７ｍｍ (4) 外装缶コーナ部の内側の曲率半径 ２．３ｍｍ (5) 外装缶コーナ部の最大肉厚 ０．９６ｍｍ (6) 外装缶の長辺長さ（高さ） １６．４ｍｍ
【００３０】外装缶１に電極体２を挿入し、電極体２を
封口板４の負極３に接続し、外装缶１に電解液を充填し
た後、封口板４を外装缶１の開口部に圧入し、封口板４
と外装缶１の境界をレーザー溶接してリチウムイオン二
次電池を試作した。封口板４を外装缶１にレーザー溶接
するときクラックは発生せず、純アルミニウムの外装缶
と封口板の場合とほぼ同等の状態でレーザー溶接でき
た。
封口板４の負極３に接続し、外装缶１に電解液を充填し
た後、封口板４を外装缶１の開口部に圧入し、封口板４
と外装缶１の境界をレーザー溶接してリチウムイオン二
次電池を試作した。封口板４を外装缶１にレーザー溶接
するときクラックは発生せず、純アルミニウムの外装缶
と封口板の場合とほぼ同等の状態でレーザー溶接でき
た。
【００３１】試作したリチウムイオン二次電池を、下記
の条件で充放電して容量残存率を測定した。容量残存率
は、製造直後の容量を１００％として計算した。 充電 最初に、充電電流を１Ｃにセットして定電流充電した。
電池電圧が４．１Ｖまで上昇すると、充電電圧を４．１
Ｖにセットして定電圧充電した。定電圧充電するときの
充電電流が６ｍＡになると、満充電されたと判定して充
電を終了した。 放電 放電電流を１Ｃにセットして放電させ、電池電圧が２．
７５Ｖになると、完全放電として放電を中止した。 との充放電を繰り返し、１００サイクル、２００サ
イクル、３００サイクル後の容量残存率を測定した。そ
の結果、容量残存率は下記のようになった。
の条件で充放電して容量残存率を測定した。容量残存率
は、製造直後の容量を１００％として計算した。 充電 最初に、充電電流を１Ｃにセットして定電流充電した。
電池電圧が４．１Ｖまで上昇すると、充電電圧を４．１
Ｖにセットして定電圧充電した。定電圧充電するときの
充電電流が６ｍＡになると、満充電されたと判定して充
電を終了した。 放電 放電電流を１Ｃにセットして放電させ、電池電圧が２．
７５Ｖになると、完全放電として放電を中止した。 との充放電を繰り返し、１００サイクル、２００サ
イクル、３００サイクル後の容量残存率を測定した。そ
の結果、容量残存率は下記のようになった。
【００３２】 １００サイクル後……９３％ ２００サイクル後……８８％ ３００サイクル後……８５％
【００３３】比較のために、外装缶と封口板とを純アル
ミニウム製（Ａ１０６０Ｈ18）とする以外、実施例１の
リチウムイオン二次電池と同じようにして、従来例のリ
チウムイオン二次電池を試作した。このリチウムイオン
二次電池の容量残存率は下記のようになった。 １００サイクル後……９０％ ２００サイクル後……８３％ ３００サイクル後……７６％
ミニウム製（Ａ１０６０Ｈ18）とする以外、実施例１の
リチウムイオン二次電池と同じようにして、従来例のリ
チウムイオン二次電池を試作した。このリチウムイオン
二次電池の容量残存率は下記のようになった。 １００サイクル後……９０％ ２００サイクル後……８３％ ３００サイクル後……７６％
【００３４】さらに、外装缶１の底にインパクト加工に
よって抵抗溶接金属５がどの程度強く連結されているか
を測定した。測定は、抵抗溶接金属５を３kgfで引っ張
って外れるかどうかと、抵抗溶接金属５が外装缶１から
破断するまでの最大引張力とを測定した。３kgｆで引っ
張る方法は、この力で引っ張って抵抗溶接金属５が外れ
たものを不良品とした。実施例１の方法で製造された二
次電池は、３kgｆで引っ張って抵抗溶接金属が外れるも
のはなく、不良率は０％であった。これに対して、抵抗
溶接金属を外装缶にレーザー溶接したものは、不良率が
２５％であった。さらに、最大引張力は実施例１のもの
が６．５kgf、レーザー溶接した従来の二次電池が３．
５kgfであった。
よって抵抗溶接金属５がどの程度強く連結されているか
を測定した。測定は、抵抗溶接金属５を３kgfで引っ張
って外れるかどうかと、抵抗溶接金属５が外装缶１から
破断するまでの最大引張力とを測定した。３kgｆで引っ
張る方法は、この力で引っ張って抵抗溶接金属５が外れ
たものを不良品とした。実施例１の方法で製造された二
次電池は、３kgｆで引っ張って抵抗溶接金属が外れるも
のはなく、不良率は０％であった。これに対して、抵抗
溶接金属を外装缶にレーザー溶接したものは、不良率が
２５％であった。さらに、最大引張力は実施例１のもの
が６．５kgf、レーザー溶接した従来の二次電池が３．
５kgfであった。
【００３５】［実施例２］外装缶に加工するアルミニウ
ム合金を、Ａ３００３−０から標準化学組成のＡ３００
４−０に変更し、インパクト加工後に、１５０℃に加熱
して安定化処理をしてＡ３００４−Ｈ38とする以外、実
施例１と同様にしてリチウムイオン二次電池を試作し
た。このようにして製作されたＡ３００４アルミニウム
合金の外装缶は、引張強度が１８．５kgf/mm2から２
９．０kgf/mm2に、耐力が７．０kgf/mm2から２５．５kg
f/mm2と著しく強くなった。このリチウムイオン二次電
池は、実施例１の二次電池と同じように、封口板を外装
缶にレーザー溶接するときクラックは発生せず、純アル
ミニウムの外装缶と封口板の場合とほぼ同等の状態でレ
ーザー溶接できた。さらに、との充放電を繰り返し
て、１００サイクル、２００サイクル、３００サイクル
後の容量残存率を測定すると、実施例１のリチウムイオ
ン二次電池と同等の容量残存率となった。さらに、抵抗
溶接金属の引張試験をしたところ、実施例１の二次電池
と同等の強度で外装缶に圧接されていた。
ム合金を、Ａ３００３−０から標準化学組成のＡ３００
４−０に変更し、インパクト加工後に、１５０℃に加熱
して安定化処理をしてＡ３００４−Ｈ38とする以外、実
施例１と同様にしてリチウムイオン二次電池を試作し
た。このようにして製作されたＡ３００４アルミニウム
合金の外装缶は、引張強度が１８．５kgf/mm2から２
９．０kgf/mm2に、耐力が７．０kgf/mm2から２５．５kg
f/mm2と著しく強くなった。このリチウムイオン二次電
池は、実施例１の二次電池と同じように、封口板を外装
缶にレーザー溶接するときクラックは発生せず、純アル
ミニウムの外装缶と封口板の場合とほぼ同等の状態でレ
ーザー溶接できた。さらに、との充放電を繰り返し
て、１００サイクル、２００サイクル、３００サイクル
後の容量残存率を測定すると、実施例１のリチウムイオ
ン二次電池と同等の容量残存率となった。さらに、抵抗
溶接金属の引張試験をしたところ、実施例１の二次電池
と同等の強度で外装缶に圧接されていた。
【００３６】［実施例３］外装缶に加工するアルミニウ
ム合金を、実施例１のＡ３００３−０から標準化学組成
のＡ３２０３−０に変更する以外、実施例１と同様にし
てリチウムイオン二次電池を試作した。この二次電池
は、実施例１の二次電池と同じように、封口板を外装缶
にレーザー溶接するときクラックは発生せず、純アルミ
ニウムの外装缶と封口板とほぼ同等の状態でレーザー溶
接できた。さらに、との充放電を繰り返して、１０
０サイクル、２００サイクル、３００サイクル後の容量
残存率を測定すると、実施例１のリチウムイオン二次電
池と同等の容量残存率となった。さらに、抵抗溶接金属
の引張試験をしたところ、実施例１の二次電池と同等の
強度で外装缶に圧接されていた。
ム合金を、実施例１のＡ３００３−０から標準化学組成
のＡ３２０３−０に変更する以外、実施例１と同様にし
てリチウムイオン二次電池を試作した。この二次電池
は、実施例１の二次電池と同じように、封口板を外装缶
にレーザー溶接するときクラックは発生せず、純アルミ
ニウムの外装缶と封口板とほぼ同等の状態でレーザー溶
接できた。さらに、との充放電を繰り返して、１０
０サイクル、２００サイクル、３００サイクル後の容量
残存率を測定すると、実施例１のリチウムイオン二次電
池と同等の容量残存率となった。さらに、抵抗溶接金属
の引張試験をしたところ、実施例１の二次電池と同等の
強度で外装缶に圧接されていた。
【００３７】［実施例４］外装缶に加工するアルミニウ
ム合金を、実施例１のＡ３００３−０から標準化学組成
のＡ３００５−０に変更する以外、実施例１と同様にし
てリチウムイオン二次電池を試作した。この二次電池
は、実施例１の二次電池と同じように、封口板を外装缶
にレーザー溶接するときクラックは発生せず、純アルミ
ニウムの外装缶と封口板の場合とほぼ同等の状態でレー
ザー溶接できた。さらに、との充放電を繰り返し
て、１００サイクル、２００サイクル、３００サイクル
後の容量残存率を測定すると、実施例１のリチウムイオ
ン二次電池と同等の容量残存率となった。さらに、抵抗
溶接金属の引張試験をしたところ、実施例１の二次電池
と同等の強度で外装缶に圧接されていた。
ム合金を、実施例１のＡ３００３−０から標準化学組成
のＡ３００５−０に変更する以外、実施例１と同様にし
てリチウムイオン二次電池を試作した。この二次電池
は、実施例１の二次電池と同じように、封口板を外装缶
にレーザー溶接するときクラックは発生せず、純アルミ
ニウムの外装缶と封口板の場合とほぼ同等の状態でレー
ザー溶接できた。さらに、との充放電を繰り返し
て、１００サイクル、２００サイクル、３００サイクル
後の容量残存率を測定すると、実施例１のリチウムイオ
ン二次電池と同等の容量残存率となった。さらに、抵抗
溶接金属の引張試験をしたところ、実施例１の二次電池
と同等の強度で外装缶に圧接されていた。
【００３８】［実施例５、６、７］外装缶に使用するア
ルミニウム合金を、実施例１のＡ３００３−０系合金か
ら、順番に、標準化学組成のＡ２０１４−０系合金、Ａ
２０１７−０系合金、Ａ２０２４−０系合金に変更し、
熱処理して調質をＴ3とする外装缶とする以外、実施例
１と同様にしてリチウムイオン二次電池を試作した。こ
の二次電池は、実施例１の二次電池と同じように、封口
板を外装缶にレーザー溶接するときクラックは発生せ
ず、純アルミニウムの外装缶と封口板の場合とほぼ同等
の状態でレーザー溶接できた。さらに、との充放電
を繰り返して、１００サイクル、２００サイクル、３０
０サイクル後の容量残存率を測定すると、実施例１のリ
チウムイオン二次電池と同等の容量残存率となった。さ
らに、抵抗溶接金属の引張試験をしたところ、実施例１
の二次電池と同等の強度で外装缶に圧接されていた。
ルミニウム合金を、実施例１のＡ３００３−０系合金か
ら、順番に、標準化学組成のＡ２０１４−０系合金、Ａ
２０１７−０系合金、Ａ２０２４−０系合金に変更し、
熱処理して調質をＴ3とする外装缶とする以外、実施例
１と同様にしてリチウムイオン二次電池を試作した。こ
の二次電池は、実施例１の二次電池と同じように、封口
板を外装缶にレーザー溶接するときクラックは発生せ
ず、純アルミニウムの外装缶と封口板の場合とほぼ同等
の状態でレーザー溶接できた。さらに、との充放電
を繰り返して、１００サイクル、２００サイクル、３０
０サイクル後の容量残存率を測定すると、実施例１のリ
チウムイオン二次電池と同等の容量残存率となった。さ
らに、抵抗溶接金属の引張試験をしたところ、実施例１
の二次電池と同等の強度で外装缶に圧接されていた。
【００３９】以上の実施例は、マンガンの含有量を０．
６〜１．２ｗｔ％とするアルミニウム合金を使用して外
装缶としたが、本発明の二次電池は、外装缶に使用する
アルミニウム合金のマンガン含有率を前記の範囲に特定
しない。外装缶のアルミニウム合金は、マンガン含有率
を２．５ｗｔ％まで多くすることができる。マンガンを
多くすると、外装缶はさらに強くなるが、封口板を外装
缶にレーザー溶接するときと、インパクト加工するとき
にクラックが発生しやすくなる。マンガン含有率を少な
くすることもできるが、０．５ｗｔ％よりも少なくする
と、外装缶の引張強度と耐力が低下してしまう。
６〜１．２ｗｔ％とするアルミニウム合金を使用して外
装缶としたが、本発明の二次電池は、外装缶に使用する
アルミニウム合金のマンガン含有率を前記の範囲に特定
しない。外装缶のアルミニウム合金は、マンガン含有率
を２．５ｗｔ％まで多くすることができる。マンガンを
多くすると、外装缶はさらに強くなるが、封口板を外装
缶にレーザー溶接するときと、インパクト加工するとき
にクラックが発生しやすくなる。マンガン含有率を少な
くすることもできるが、０．５ｗｔ％よりも少なくする
と、外装缶の引張強度と耐力が低下してしまう。
【００４０】さらに、前記の実施例は、マグネシウムの
含有率を０〜１．５ｗｔ％の範囲とするアルミニウム合
金を使用して外装缶としたが、本発明の二次電池は、外
装缶に使用するアルミニウム合金のマグネシウム含有率
を前記の範囲に特定しない。外装缶のアルミニウム合金
は、マグネシウムの含有率を１．８ｗｔ％まで多くする
ことができる。マグネシウムを多くすると、伸び難くな
って封口板を外装缶にレーザー溶接するときと、インパ
クト加工するときにクラックが発生しやすくなる。
含有率を０〜１．５ｗｔ％の範囲とするアルミニウム合
金を使用して外装缶としたが、本発明の二次電池は、外
装缶に使用するアルミニウム合金のマグネシウム含有率
を前記の範囲に特定しない。外装缶のアルミニウム合金
は、マグネシウムの含有率を１．８ｗｔ％まで多くする
ことができる。マグネシウムを多くすると、伸び難くな
って封口板を外装缶にレーザー溶接するときと、インパ
クト加工するときにクラックが発生しやすくなる。
【００４１】
【発明の効果】本発明の二次電池は、外装缶に特定量の
マンガンを含有するアルミニウム合金を使用する。この
組成のアルミニウム合金で製造される外装缶は、クラッ
クの発生を有効に防止して、しかも外装缶を強靱にでき
る特長がある。たとえば、外装缶にＡ３００４アルミニ
ウム合金を使用すると、従来の外装缶に比較して引張強
度と耐力の両方を２倍以上に強くできる。
マンガンを含有するアルミニウム合金を使用する。この
組成のアルミニウム合金で製造される外装缶は、クラッ
クの発生を有効に防止して、しかも外装缶を強靱にでき
る特長がある。たとえば、外装缶にＡ３００４アルミニ
ウム合金を使用すると、従来の外装缶に比較して引張強
度と耐力の両方を２倍以上に強くできる。
【００４２】さらにまた、本発明の請求項２に記載され
る二次電池は、外装缶を製造する工程で外装缶に抵抗溶
接金属を圧接する。このため、抵抗溶接金属を簡単かつ
容易に外装缶に接続して、抵抗溶接金属付の二次電池
を、低コストに能率よく多量生産できる特長がある。ま
た、この状態で外装缶に接続された抵抗溶接金属は、極
めて強く、外装缶から外れるのを有効に防止できる。
る二次電池は、外装缶を製造する工程で外装缶に抵抗溶
接金属を圧接する。このため、抵抗溶接金属を簡単かつ
容易に外装缶に接続して、抵抗溶接金属付の二次電池
を、低コストに能率よく多量生産できる特長がある。ま
た、この状態で外装缶に接続された抵抗溶接金属は、極
めて強く、外装缶から外れるのを有効に防止できる。
【図１】本発明の実施例に係るアルミニウム外装缶の二
次電池の断面図
次電池の断面図
【図２】本発明の実施例に係るアルミニウム外装缶の二
次電池の水平断面図
次電池の水平断面図
【図３】本発明の実施例に係る抵抗溶接金属を外装缶に
圧接する工程を示す断面図
圧接する工程を示す断面図
１…外装缶 ２…電極体 ２Ａ…正極板 ２Ｂ…負極板 ２Ｃ…セパレータ ３…負極 ４…封口板 ５…抵抗溶接金属 ６…ダイス ７…スラブ ８…パンチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 康弘 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 密閉されたアルミニウム製の外装缶(1)
を備える二次電池において、外装缶(1)が０．５ｗｔ％
以上、２．５ｗｔ％以下のマンガンを含有するアルミニ
ウム合金であることを特徴とするアルミニウム外装缶の
二次電池。 - 【請求項２】 密閉されたアルミニウム製の外装缶(1)
を備え、外装缶(1)の表面に抵抗溶接金属(5)が接続され
ている二次電池において、 外装缶(1)が、０．５ｗｔ％以上、２．５ｗｔ％以下の
マンガンを含有するアルミニウム合金で、この外装缶
(1)に抵抗溶接金属(5)がインパクト加工で圧接されてな
ることを特徴とするアルミニウム外装缶の二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07136830A JP3096615B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | アルミニウム外装缶の二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07136830A JP3096615B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | アルミニウム外装缶の二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08329908A true JPH08329908A (ja) | 1996-12-13 |
| JP3096615B2 JP3096615B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=15184505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07136830A Expired - Lifetime JP3096615B2 (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | アルミニウム外装缶の二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3096615B2 (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6127064A (en) * | 1997-08-29 | 2000-10-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Jar can for secondary battery |
| JP2000285872A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | At Battery:Kk | 非水電解液二次電池 |
| US6258480B1 (en) * | 1997-09-08 | 2001-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Battery and method of manufacturing therefor |
| JP2002246067A (ja) * | 2001-02-15 | 2002-08-30 | Osaka Gas Co Ltd | 非水系二次電池 |
| EP1267437A2 (en) * | 1997-10-14 | 2002-12-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Lithium secondary battery |
| US6635382B2 (en) | 2000-04-04 | 2003-10-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium secondary battery and method of manufacturing the same |
| EP1453123A1 (en) * | 2002-12-27 | 2004-09-01 | Samsung SDI Co., Ltd. | Secondary battery and manufacturing method thereof |
| CN1324721C (zh) * | 1997-08-05 | 2007-07-04 | 松下电器产业株式会社 | 电池以及其制造方法 |
| US7611797B2 (en) | 2002-12-26 | 2009-11-03 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Lithium secondary battery with safety device |
| JP2010064307A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Kobe Steel Ltd | 積層板および複合成形体 |
| JP2013104072A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | リチウムイオン電池封口材用アルミニウム合金板材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 |
| JP2014010910A (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-20 | Toyota Motor Corp | 角型電池及び角型電池の製造方法 |
| WO2014057707A1 (ja) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | 日本軽金属株式会社 | 成形性、放熱性及び溶接性に優れた電池ケース用アルミニウム合金板 |
| JP2017512898A (ja) * | 2014-03-06 | 2017-05-25 | コンステリウム ヌフ ブリザックＣｏｎｓｔｅｌｌｉｕｍ Ｎｅｕｆ Ｂｒｉｓａｃｈ | 多重クラッディングを有するブレージングシート |
| JP2019083138A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | 非水電解質二次電池 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013081021A2 (ja) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | 古河スカイ株式会社 | アルミニウム合金と銅合金との接合体及びその接合方法 |
-
1995
- 1995-06-02 JP JP07136830A patent/JP3096615B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN1324721C (zh) * | 1997-08-05 | 2007-07-04 | 松下电器产业株式会社 | 电池以及其制造方法 |
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| EP1267437A2 (en) * | 1997-10-14 | 2002-12-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Lithium secondary battery |
| EP1267437A3 (en) * | 1997-10-14 | 2009-05-20 | Ngk Insulators, Ltd. | Lithium secondary battery |
| JP4594460B2 (ja) * | 1999-03-31 | 2010-12-08 | 株式会社東芝 | 非水電解液二次電池 |
| JP2000285872A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-10-13 | At Battery:Kk | 非水電解液二次電池 |
| US6635382B2 (en) | 2000-04-04 | 2003-10-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium secondary battery and method of manufacturing the same |
| JP2002246067A (ja) * | 2001-02-15 | 2002-08-30 | Osaka Gas Co Ltd | 非水系二次電池 |
| US7611797B2 (en) | 2002-12-26 | 2009-11-03 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Lithium secondary battery with safety device |
| EP1453123A1 (en) * | 2002-12-27 | 2004-09-01 | Samsung SDI Co., Ltd. | Secondary battery and manufacturing method thereof |
| US8334066B2 (en) | 2002-12-27 | 2012-12-18 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery and manufacturing method thereof |
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| JP4559513B2 (ja) * | 2008-09-09 | 2010-10-06 | 株式会社神戸製鋼所 | 積層板および複合成形体 |
| US8722200B2 (en) | 2008-09-09 | 2014-05-13 | Kobe Steel, Ltd. | Laminated plate and composite formed article |
| JP2013104072A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | リチウムイオン電池封口材用アルミニウム合金板材およびその製造方法 |
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| US9885097B2 (en) | 2012-10-12 | 2018-02-06 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Aluminum alloy sheet for battery case use excellent in formability, heat dissipation, and weldability |
| CN104204249A (zh) * | 2012-10-12 | 2014-12-10 | 日本轻金属株式会社 | 成形性、散热性和焊接性优良的电池壳体用铝合金板 |
| JP2017512898A (ja) * | 2014-03-06 | 2017-05-25 | コンステリウム ヌフ ブリザックＣｏｎｓｔｅｌｌｉｕｍ Ｎｅｕｆ Ｂｒｉｓａｃｈ | 多重クラッディングを有するブレージングシート |
| JP2020097792A (ja) * | 2014-03-06 | 2020-06-25 | コンステリウム ヌフ ブリザックＣｏｎｓｔｅｌｌｉｕｍ Ｎｅｕｆ Ｂｒｉｓａｃｈ | 多重クラッディングを有するブレージングシート |
| JP2019083138A (ja) * | 2017-10-31 | 2019-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | 非水電解質二次電池 |
Also Published As
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|---|---|
| JP3096615B2 (ja) | 2000-10-10 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |