[发明专利]电池壳体用铝合金板和电池壳体

说明书

技术领域

本发明涉及搭载在汽车上的锂电池壳体用的铝合金板和使用该铝合金板制造的电池壳体。

背景技术

作为汽车用燃料电池，历来主要是使用镍氢电池，但近年来，移动电话和个人电脑等所使用的锂离子电池，由于轻量以及能量密度等高等的理由而得到部分采用。

锂离子电池在其结构上，使含有主体和盖的电池壳体具有作为电极的作用，在电池壳体用材料中，所使用的是导电性高的铝材。另外，因为铝材可以进行深拉深加工，所以能够通过成形加工制造作为电池壳体用的矩形或圆形的容器。

在此，单体使用移动电话等的电池时，为了防止膨胀，在电池壳体的主体和盖上使用高强度的JISA3000系铝合金。该电池壳体通过沿着盖的周边对由铝合金材构成的主体和盖进行激光焊接来接合。

例如，在专利文献1中公开有一种锂离子二次电池的制造方法，其是在由JISA3003铝合金构成的有底角筒形的外壳的开口部，通过激光焊接接合由JISA3003铝合金构成的盖体，从而制造锂离子二次电池。另外，在专利文献1中作为电池壳体的材质还记载有JISA1050铝材。

如前述，现有的锂离子电池被用于移动电话和个人电脑，为了防止壳体的膨胀，作为电池壳体用材料，使用高强度的JISA3000系铝合金。但是，汽车用燃料电池其配置方式为，层叠多个燃料电池并使树脂隔板介于其间，因此即使不是高强度的原材，也不会产生膨胀等问题。因此，在汽车用燃料电池用的锂离子电池中，使用的是与JISA3000系相比具有低强度，但有高导电率的JISA1000系铝材(纯铝材)。

例如，在专利文献2中公开有一种电池壳体，是在由JISA1000系的铝合金构成的电池壳体材中，通过将Ti含量规定在0.01质量％以下，能够防止由脉冲激光焊进行焊接时的局部性的异常部(不规则焊道)的形成。另外在专利文献3中公开，在由JISA1000系的铝合金构成的电池壳体材中，为了使粘性参数在适当范围而控制B等的杂质含量，从而能够显现出同样的作用。

此外，此专利文献2、3所述的JISA1000系的铝合金材，不需要用于避免在电池封装时因内容物和局部性的异常发生热反应造成的爆炸的铝板的厚壁化，因此可期待取得来自薄壁化的成本降低效果。

【先行技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】特开2000-123822号公报(段落0022，0051-0061)

【专利文献2】特开2009-127075号公报(段落0017-0020)

【专利文献3】特开2009-287116号公报(段落0020-0025)

但是，在现有的电池壳体用铝合金板和电池壳体中，存在以下所示的问题。

近年来，混合动力汽车和电动汽车的电池壳体的大量的连续生产进行。但是，若进行连续生产，则以通过成形加工(深拉深加工)制造矩形或圆形的容器时有发生热胶着的问题。因此，要求防止在通过成形加工制造矩形或圆形的容器时发生热胶着。若使脉冲激光焊的密封焊接操作高速化，则不能取得充分的焊道熔透深度，有接头强度降低的问题。因此，在脉冲激光焊接的密封焊接操作中，要求能够应对高速处理的铝合金板。

另外，与移动电话的电池壳体用铝材这样板厚薄的材料不同，在汽车用的电池壳体中，由于板厚很厚，所以为了得到规定的焊接部强度，需要加深熔透深度。但是，在JISA1000系铝合金中，若熔透深度超过0.25mm，则焊道的形状稳定性显著降低，在脉冲激光焊中，不规则焊道的发生率急剧增加。该不规则焊道存在的问题是，根据情况会成为穿透到被焊接材料的背面的熔深，对导电性和工作电压等的性能造成不利影响。

发明内容

本发明鉴于这样的问题点而做，其课题在于，提供一种深拉深加工用的电池壳体用铝合金板，和使用该电池壳体用铝合金板的电池壳体，其以铝合金材料为对象，可防止以成形加工制造作为电池壳体用的矩形或圆形的容器时热胶着的发生，适合连续生产，并且具有优异的脉冲激光焊接性。此外，其课题还在于，提供一种在脉冲焊接时，能够应对脉冲激光焊接的高速化，具有优异的脉冲焊接性的脉冲激光焊接用的电池壳体用铝合金板，和使用了该电池壳体用的铝合金板的电池壳体。

本发明者们除了防止热胶着的发生和应对脉冲激光焊接的高速化以外，还为了防止脉冲激光焊接中的异常部(不规则焊道)的发生，而就不规则焊道的发生进行研究。