[发明专利]脉冲激光焊用铝合金材及电池外壳

说明书

技术领域

本发明涉及以脉冲激光焊进行封焊所适用的脉冲激光焊用铝合金材及使用该铝合金材通过脉冲激光焊制造的电池外壳。

背景技术

作为汽车用燃料电池，历来主要使用镍氢电池，但近年来，移动电话和个人电脑等所使用的锂离子电池，由于轻量以及工作电压高等理由，使得对其的采用受到研究。

锂离子电池，在其构成上要想使包含壳体和盖的电池外壳具有作为电极的作用，在电池外壳用材料上就要使用导电性高的铝材。另外，因为铝材可以进行深拉伸，所以能够通过成型加工制造电池外壳用的方形或圆形的容器。

单体使用移动电话等的电池时，为了防止膨胀，电池外壳的壳体和盖使用的是有强度的AA3000系铝合金。这种电池外壳是沿着盖的边缘，通过激光焊接接合由铝合金材构成的壳体和盖。

在专利文献1和2中公开有一种电池外壳的制造方法，由A3003铝合金构成的外壳主体和盖，使其接合界面介有比铝合金材熔点低的钎料，通过铝材的固相扩散接合将接合界面加以接合。

在专利文献3中公开有一种电池外壳，其是在铝或铝合金制的电池外壳的外表面形成合金树脂涂料的被膜，或形成陶瓷涂层构成的被膜，或者形成经铝氧化被膜处理而成的被膜，由此使外壳的耐腐蚀性提高。

在专利文献4中，公开有一种制造锂离子二次电池的方法，其是在由JIS-A3003铝合金构成的有底角筒形的外装罐的开口部，通过激光焊接合由JIS-A3003铝合金构成的盖体。还有，在专利文献4中，作为电池外壳的材质还记载了一种JIS-A1050铝材。

专利文献1：特开平10-180438号公报

专利文献2：特开2000-11964号公报

专利文献3：特开2000-106152号公报

专利文献4：特开2000-123822号公报

如上述，现有的锂离子电池被用于移动电话和个人电脑，为了防止外壳的膨胀，作为电池外壳用材料，使用高强度的AA3000系铝合金。但是，汽车用燃料电池因为是使多个燃料电池之间介有树脂隔板而层叠配置，所以，即使不是高强度的原材也不会发生膨胀等问题。因此，在汽车用燃料电池用的锂电池中，低强度但高导电率的A1000系铝材(纯铝材)的使用得到研究。

图5是表示脉冲激光焊接后的焊接部20的模式化的立体图，图6和图7是图5的X-X线的剖面图，图6显示良好的焊接部20，图7显示具有异常部22的焊接部20。对接一对被焊接材10而形成I型坡口，通过对该坡口(对接部)进行脉冲激光焊，形成由连续的圆弧构成的焊接部(焊道)20。

A1000系铝材热传导性也良好，因此在该封焊所使用的脉冲激光焊中，可使用能量密度高的脉冲激光焊。该脉冲激光焊接法是一边沿着焊接线使激光照射部移动，一边依次照射脉冲状的激光，从而一边依次形成熔池一边进行焊接的方法。由此，如图4所示，在被焊接材10的对接部形成由连续的圆弧形成的焊接部(焊道)20。

但是，该A1000系铝材的脉冲激光焊存在的问题点是，原材中的杂质等的材料成分和原材的表面状态会影响焊接的熔宽和熔深，熔融部容易突发性地变化。因此如图7所示，在焊接线上突发性地形成大的熔池后，其固化而局部性地形成异常部22，容易发生焊接部20的不连续性。该异常部22成为突出的熔深直达被焊接材10的背面，有给导电性和工作电压等的性能造成不利影响的可能性。

发明内容

本发明鉴于这样的问题而做，其目的在于，提供一种在对于A1000系铝材进行脉冲激光焊时，异常部的发生得到防止，能够形成均一良好的焊接部的脉冲激光焊接用铝合金材和电池外壳。

本申请第一发明的脉冲激光焊接用铝合金材，由A1000系铝材构成，液相的粘度为0.0016Pa·s以下。

在该脉冲激光焊接用铝合金材中，所述粘度优选为0.0012Pa·s以下。

另外，本申请第二发明的脉冲激光焊用铝合金材，由A1000系铝材构成，作为以气孔(porosity)的截面积与个数的积表示的气孔总截面积(μm²)除以观察区间的长度(mm)的数值而定义的脉冲激光焊接后的焊接部的气孔发生率为1.5(μm²/mm)以下。

这时，优选所述气孔发生率为1.1(μm²/mm)以下。