JPH10284015A - Al合金製密閉角型リチウム二次電池用外装缶 - Google Patents

Al合金製密閉角型リチウム二次電池用外装缶

Info

Publication number
JPH10284015A
JPH10284015A JP9082474A JP8247497A JPH10284015A JP H10284015 A JPH10284015 A JP H10284015A JP 9082474 A JP9082474 A JP 9082474A JP 8247497 A JP8247497 A JP 8247497A JP H10284015 A JPH10284015 A JP H10284015A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
sheath
lithium secondary
secondary battery
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9082474A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Ogura
健一 小倉
Takeshi Nishimura
健 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP9082474A priority Critical patent/JPH10284015A/ja
Publication of JPH10284015A publication Critical patent/JPH10284015A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉角型リチウム二次電池の外装缶に、軽量
のAl合金材料を使用することによって、高強度で成形
性に優れ、ふくれ等の変形を防止できる特定のAl合金
組成を見出すこと。 【解決手段】 非真円型渦巻電極体を収納する密閉角型
電池の外装缶において、長径部の直線部分と短径部の直
線部分の厚さが同一であり、外装缶を、Mg0.2〜
2.0wt%、Zn0.8〜5.0wt%、Cu0.0
2〜0.5wt%を含有し、残部がAlと不可避的不純
物とからなるAl合金材で成形することを特徴とするA
l合金製密閉角型リチウム二次電池用外装缶。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Al合金製密閉角
型リチウム二次電池の外装缶に関するもので、更に詳し
くは、非真円形渦巻電極体を収納している密閉角型リチ
ウム二次電池の外装缶に、高強度で成形性に優れたAl
合金材料を使用することによって、軽量で、ふくれ等の
変形を防止して、電池特性の向上が可能な密閉角型リチ
ウム二次電池の外装缶に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ノートブック型パソコンに代表さ
れるOA機器や携帯電話に代表される通信機器などの携
帯機器が急速に普及し、 その電源となるニッケル水素二
次電池やリチウム二次電池には、急速充電や長寿命化が
要求されるとともに、 小型化、軽量化が重要視されるよ
うになった。携帯機器の電源に利用される二次電池は、
実装効率の高い角型電池の比率が高まっている。
【0003】角型電池の外装缶としては、従来、図1
(断面図)に示すように、形状が角型で、長径部の直線
部分1と短径部の直線部分2の厚さが同一(1t=2
t)であるのが、一般的である。なお、図において、3
はコーナー部内側、4は渦巻電極体である。また、図2
(断面図)は、長径部の直線部分1と短径部の直線部分
2の厚さが同一で、長径部の直線部分1の内圧による膨
れを防止するため、コーナー部内側3に肉盛部3Tを設
けたものである(特開平7−326331号)。なお、
図1、図2は、外装缶の断面形状を示すものであるが、
外装缶全体の形状は、この断面を有し、底面に底があ
り、上面は開放されている。
【0004】これらの外装缶の材料は、従来、ニッケル
メッキした鋼やステンレス鋼が一般的であるが、近年A
l合金材料も検討され、特開昭52−154035号に
は、一次電池の容器に、合金No.3003(Al-1.0〜
1.5wt%Mn-0.05 〜0.20t%Cu合金) が開示されている。電
池の軽量化の点では、Al合金材料が好ましいが、上記
3003より更に強度があり、角型電池の外装缶への成
形性に優れた具体的なAl合金材料は、まだ検討されて
いない。
【0005】角形電池の外装缶は、強度が不十分である
と、 充電放電を繰返すことによる電極の膨潤や電池内圧
の上昇により、外装缶に膨れ等の変形が生じる。なお、
この膨れ等の変形は、電池の各種の特性を劣化させる。
前記の特開平7−326331号は、上記の欠点を解決
するために開発されたもので、外装缶の外形を大きくす
ることなく外装缶の強度を補強するために、外装缶の各
コーナー部分の厚みを外装缶の直線部分の厚みより厚く
している(図2参照)。しかしながら、外装缶のコーナ
ー部における外装缶と非真円形渦巻電極との隙間に生じ
る空間が減少してしまい、電解液が収納される容積が小
さくなってしまうため、コーナー部内側の肉盛は、あま
り好ましくない。
【0006】なお、リチウム二次電池の電解液は、非水
電解液が用いられ、この非水電解液としては、リチウム
塩を有機溶媒に溶解したものが用いられる。リチウム塩
としては、主にLiClO4 、LiPF6 、LiB
4 、LiCF3 SO3 等が使用され、有機溶媒として
はエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ
−ブチロラクトン、スルホラン、ジエチルカーボネー
ト、ジメチルカーボネート、ジメトキシエタン、ジエト
キシエタン、2−メチル−テトラヒドロフラン、各種グ
ライム類等を単独若しくは2種類以上混合したものが用
いられる。リチウム二次電池の電解液は、上記のものが
用いられるため、外装缶の材料としてのAl合金材料
は、耐蝕性の点で、特に問題ない。
【0007】以上のことから、密閉角型リチウム二次電
池の外装缶は、軽量であること、外径を大きくする
ことなく、又出来るだけ薄肉で内径(内容積)を小さく
することなく、膨れ等の変形を防止できる高強度の容器
であること、角型の形状に成形できること、耐蝕性
の点で問題ないこと等が必要である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、軽量で、角
型外装缶への成形性に優れ、電池の外形を大きくするこ
となく、外装缶の膨れ等の変形を効果的に防止できるよ
うな高強度の特定のAl合金組成からなるAl合金製密
閉角型リチウム二次電池用外装缶を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの請求項1の発明は、非真円型渦巻電極体を収納する
密閉角型電池の外装缶において、長径部の直線部分と短
径部の直線部分の厚さが同一であり、外装缶をMg0.
2〜2.0wt%、Zn0.8〜5.0wt%、Cu
0.02〜0.5wt%を含有し、残部がAlと不可避
的不純物とからなるAl合金材で成形したことを特徴と
するAl合金製密閉角型リチウム二次電池用外装缶であ
り、
【0010】また、請求項2の発明は、非真円型渦巻電
極体を収納する密閉角型電池の外装缶において、長径部
の直線部分と短径部の直線部分の厚さが同一であり、外
装缶をMg0.2〜2.0wt%、Zn0.8〜5.0
wt%、Cu0.02〜0.5wt%を含有し、Mn
0.7wt%以下、Cr0.3wt%以下、Ti0.2
wt%以下、Zr0.25wt%以下の内1種または2
種以上を含有し、残部がAlと不可避的不純物とからな
るAl合金材で成形したことを特徴とするAl合金製密
閉角型リチウム二次電池用外装缶である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の外装缶に使用する
Al合金材に含有する、各々の元素の作用と合金組成の
限定理由について、説明する。Mg、ZnおよびCu
は、充電放電に伴う外装缶の温度の上昇によって、金属
間化合物が時効析出して、材料強度と耐圧強度の向上に
寄与する元素である。上述の添加量に規定した理由は、
下限値を下回った場合には、その効果が期待できなくな
り、電池内圧の上昇に伴う長径部の直線部分の膨れが大
きくなる傾向がある。一方、上限を上回った場合には、
材料の延性が低下し、成形の際に阻害要因となるためで
ある。また、Mgに関しては、前述の上限を上回った場
合には、外装缶に蓋を接合する際に行われるレーザー溶
接工程において、溶接性が低下するばかりか、成形中の
加工硬化能が大きいために、一般的に多段で行われる成
形加工において、破断やネッキングなどの不具合を生じ
ることが懸念される。
【0012】Mn、Cr、Ti、Zrは、結晶粒径の微
細化に寄与する元素である。成形する際に結晶粒径が大
きい場合、肌荒れ破断などの不具合を生じる可能性があ
るため、結晶粒径は細かい方が好ましい。但し、前述の
添加範囲を上回った場合には、粗大な化合物が生成し、
成形性を阻害するため、添加量を上記の範囲に制御する
必要がある。
【0013】上述のAl合金材は、軽量で、且つ、高強
度で成形性に優れており、電池の外形を大きくすること
なく、また肉厚をあまり厚くすることなく、外装缶の変
形を効果的に防止できる密型角型電池用外装缶を提供す
ることができる。また、本発明のAl合金組成材を角型
形状の外装缶の成形(絞り及びしごきを含むプレス成
形)に用いることで、外装缶の薄肉化が実現でき、軽量
で高強度の外装缶を低コストで製造することができる。
前記の本発明のAl合金製外装缶は、密閉角型リチウム
二次電池に用いることで、軽量で高容量の電池を、低コ
ストで製造することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例(本発明例)につい
て、本発明の範囲外の比較例、従来例と比較して、詳細
に説明する。図1に示す断面形状の外装缶について、表
1に示す各種の合金組成の板厚0.8mmのAl合金板
を用いて成形試験を行った。成形前の板厚0.8mmの
Al合金板の調質は、Al-Zn-Mg-Cu 系合金はT4材であ
り、従来の3003合金(Al-Mn-Cu合金)はH16材で
ある。外装缶の外形サイズは、いずれも35mm×10
mm×40mmであり、各部の設計肉厚の詳細は、以下
の通りである。 ・長径部肉厚:0.60mm ・短径部肉厚:0.60mm ・底肉厚 :0.80mm 成形試験は、厚さ0.8mmのAl合金板を使用し、ブ
ランキング,絞りおよびしごきを含む7段のプレス成形
により行った。成形時の破断の有無および設計板厚に対
する板厚減少率について測定した結果を表2に記す。
【0015】成形後の成形品に関しては 成形可否およ
び耐圧試験による膨れの評価を行った。具体的な内容に
関しては下記に示す。また、結果を表2に併記する。 成形可否:長径部の直線部分の最大板厚減少率が20
%未満の場合には成形可能であると見なして○、破断が
発生していなくとも最大板厚減少率が20%以上のもの
は実用に耐えないと判断して△、破断が発生したものは
×とした。 耐圧試験:成形後に、内圧0.8MPa/cm2 を負
荷した状態で90℃×24時間保持後( 調質:T8相
当)、内圧を除荷した状態の室温における長辺に対する
外装缶の膨れ率を測定した。尚、膨れ率は試験前の長径
部の直線部分の中心間の距離に対する、試験後の同個所
の距離の比で示している。また、成形可否で△、および
×の評価をしたものに関しては評価を行っていない。更
に、合格レベルとしては2.0%未満とした。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】表1、表2から明らかなごとく、本発明の
成形品に関しては、長径部の直線部分の板厚の減少率が
小さく、且つ、耐圧試験における膨れ率が小さいことが
わかる。一方、従来の3003合金による成形品は、成
形性は良好であるものの膨れ性が劣っていることがわか
る。また、発明の範囲をはずれる成形品(比較例)は、
成形で破断するか又は耐圧試験における膨れ率が大き
い。
【0019】
【発明の効果】本発明の密閉角型電池用外装缶は、特定
のAl合金材であるため、軽量で、且つ、高強度であ
り、成形性にも優れており、従って、電池の外形を大き
くすることなく、また肉厚をあまり厚くすることなく、
外装缶の変形を効果的に防止できる。また、特定のAl
合金材を角型形状の外装缶の成形(絞り及びしごきを含
むプレス成形)に用いることで、外装缶の薄肉化が実現
でき、軽量で高強度の外装缶を低コストで製造すること
ができる。更に、本発明のAl合金製外装缶は、密閉角
型リチウム二次電池に用いることで、軽量で高容量の電
池を、低コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電池の外装缶の断面図の一例である。
【図2】電池の外装缶の断面図の他の例である。
【符号の説明】
1:長径部 2:短径部 3:コーナー部 1t:長径部の肉厚 2t:短径部の肉厚 3T:コーナー部内側の肉盛部 4:渦巻電極体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非真円型渦巻電極体を収納する密閉角型
    電池の外装缶において、長径部の直線部分と短径部の直
    線部分の厚さが同一であり、外装缶をMg0.2〜2.
    0wt%、Zn0.8〜5.0wt%、Cu0.02〜
    0.5wt%を含有し、残部がAlと不可避的不純物と
    からなるAl合金材で成形したことを特徴とするAl合
    金製密閉角型リチウム二次電池用外装缶。
  2. 【請求項2】 非真円型渦巻電極体を収納する密閉角型
    電池の外装缶において、長径部の直線部分と短径部の直
    線部分の厚さが同一であり、外装缶をMg0.2〜2.
    0wt%、Zn0.8〜5.0wt%、Cu0.02〜
    0.5wt%を含有し、Mn0.7wt%以下、Cr
    0.3wt%以下、Ti0.2wt%以下、Zr0.2
    5wt%以下の内1種または2種以上を含有し、残部が
    Alと不可避的不純物とからなるAl合金材で成形した
    ことを特徴とするAl合金製密閉角型リチウム二次電池
    用外装缶。
JP9082474A 1997-04-01 1997-04-01 Al合金製密閉角型リチウム二次電池用外装缶 Pending JPH10284015A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9082474A JPH10284015A (ja) 1997-04-01 1997-04-01 Al合金製密閉角型リチウム二次電池用外装缶

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9082474A JPH10284015A (ja) 1997-04-01 1997-04-01 Al合金製密閉角型リチウム二次電池用外装缶

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10284015A true JPH10284015A (ja) 1998-10-23

Family

ID=13775520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9082474A Pending JPH10284015A (ja) 1997-04-01 1997-04-01 Al合金製密閉角型リチウム二次電池用外装缶

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10284015A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6630270B1 (en) * 1998-12-24 2003-10-07 Lg Chemical Ltd Lithium ion battery using prismatic can with recessed surfaces
JP2005149763A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Toshiba Corp 角形非水電解質二次電池

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6630270B1 (en) * 1998-12-24 2003-10-07 Lg Chemical Ltd Lithium ion battery using prismatic can with recessed surfaces
JP2005149763A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Toshiba Corp 角形非水電解質二次電池
JP4599051B2 (ja) * 2003-11-11 2010-12-15 株式会社東芝 角形非水電解質二次電池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0944119B1 (en) Battery and method of manufacturing the same
EP0971425B1 (en) Battery case of prismatic shape and battery with increased energy density
EP2224511B1 (en) Rechargeable battery
US7771862B2 (en) Cap assembly and a safety valve for a secondary battery
US20060051666A1 (en) Secondary battery
JP2002187233A (ja) 電子部品ケース用包材
US8216716B2 (en) Lithium rechargeable battery having an internal space
US6630270B1 (en) Lithium ion battery using prismatic can with recessed surfaces
JP3857818B2 (ja) リチウムイオン二次電池
US20230114279A1 (en) Battery cell, battery, electrical device, manufacturing method, and manufacturing device
US20060057462A1 (en) Lithium ion secondary battery
JPH10284015A (ja) Al合金製密閉角型リチウム二次電池用外装缶
JPH09245839A (ja) 防爆型二次電池
JPH10284016A (ja) Al合金製密閉角型二次電池用外装缶及びこれを用いたリチウム二次電池
JPH10284014A (ja) Al合金製密閉角型リチウム二次電池用外装缶
US6045946A (en) Battery tab
JP3670838B2 (ja) 角形密閉式アルカリ蓄電池
JPH11195404A (ja) 薄型電池
JP3688517B2 (ja) アルカリ蓄電池
JP7020631B2 (ja) 二次電池用のガスケットおよびこれを含む二次電池
KR100658713B1 (ko) 고출력 이차전지의 케이스 제조용 금속판, 고출력이차전지용 금속 케이스, 및 이를 포함하는 고출력이차전지
JP3035177B2 (ja) 鉛蓄電池
JP2000285871A (ja) 角形電池
KR20220018769A (ko) 이차전지
JPH0410365A (ja) リチウム二次電池