[发明专利]用于电池接头材料的Cu-Zn系合金条

说明书

技术领域

本发明涉及用于电池接头材料的Cu-Zn系合金条。

背景技术

镍镉电池或锂电池等充电式电池用于摄像机等携带用电子机器。而且，受近年来降低环境负荷的影响，电动汽车、混合动力汽车的需要也增加，车载用锂离子二次电池也正在开发。为了确保这些充电式电池所需的电容，将多个单体结构的电池以多根相互接近的状态电连接并使用。用于电池的连接的金属部件称为集电接头或接头，为了确实地连接，大多通过利用由电阻发热的电阻焊接与电池的电极进行熔敷。为了将在电极上焊接了接头的多个电池收纳在紧密的壳内，对接头进行严格的弯曲加工。因此，要求接头所使用的材料与电极有良好的焊接性和反复弯曲性。

使用串联型的电阻焊机将不锈钢板、低碳钢板和接头连接时，当导电率过高时，过大的电流流至接头而导致熔损，因此现有的接头使用镍、导电率比较低的铜合金等。但是，受近年来镍价格的高涨的影响，为了降低成本，开始将金属材料由现有的镍变为铜合金。作为适合作为接头材料的铜合金可列举Cu-Ni-Sn系合金。但是，Cu-Ni-Sn系合金的焊接性和反复弯曲性不充分，期待改善。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的是提供适用于具有良好的反复弯曲性和焊接性的电池接头材料的Cu-Zn系合金。

解决问题的手段

本发明调整制造步骤，调整结晶粒径的纵横尺寸比和双晶间界频率，由此提供适用于满足良好的反复弯曲性和焊接性的电池接头材料的Cu-Zn系合金，具体来说，如下述。

（1）用于充电电池接头的Cu-Zn系合金条，其是含有2～12质量％的 Zn，余量包含铜和不可避免的杂质的铜合金，其特征在于，双晶间界频率为40～70％。

（2）根据（1）所述的Cu-Zn系合金条，进而含有0.1～0.8质量％的 Sn。

（3）根据（1）或（2）所述的Cu-Zn系合金条，与轧制平行的方向和与轧制垂直的方向的结晶粒径的纵横尺寸比为0.3～0.7。

（4）根据（1）～（3）中任一项所述的Cu-Zn系合金条，进而以总量计，含有Ni、Mg、Fe、P、Al和Ag中至少一种以上0.005～0.5质量％。

（5）Cu-Zn系合金镀Sn合金条，对上述（1）～（4）中任一项所述的Cu-Zn系合金实施了0.3～2μm的镀Sn。

本发明例的Cu-Zn系合金反复弯曲性和焊接性良好，作为电池接头材料是合适的。

附图说明

图1　显示结晶粒径的纵横尺寸比的概略图。

具体实施方式

（Cu-Zn系合金条）

（A）Zn浓度

本发明的合金是含有2～12质量％（以下用％表示），优选3～10％的Zn，余量包含铜和不可避免的杂质的铜合金。Zn小于2％时，作为接头所必要的强度不充分。另外，导电率变得太高，则在焊接时接头会熔损，或由于电流难以流至电极侧的不锈钢板、低碳钢板，导致焊接性恶化。Zn大于12％时，在表面形成的氧化膜的成分呈现富Zn，焊接性恶化。

（B）Sn浓度

Sn具有促进轧制时的加工固化的作用，有助于提高强度。因此，本发明的合金也可进而含有0.1～0.8％，优选0.2～0.6％的Sn。Sn小于0.1％时，不能得到所期望的效果，Sn大于0.8％时，导电率降低。

（C）上述以外的添加元素

本发明的合金中，以改善合金的强度、耐热性、耐应力松弛性等为目的，以总量计，能添加Ni、Mg、Fe、P、Al和Ag中一种以上0.005～0.5％。总量小于0.005％时，不能得到所期望的特性，总量大于0.5％时，虽然能得到所期望的特性，但导电性、弯曲加工性降低。

（D）双晶间界频率

双晶间界频率小于40％时，反复弯曲性恶化。在本发明的成分体系中，在工业上以双晶间界频率大于70％的方式进行调整是困难的，因此上限规定为70％。

双晶间界是指具有双晶关系的2个结晶的边界，以该边界为界2个结晶具有镜面对称的关系。根据对应晶界理论，双晶间界相当于Σ3的结晶晶界。由于双晶间界的边界间的原子的共格性良好，在边界附近难以引起不均匀变形，在弯曲变形时，难以发生以边界附近作为基点的裂纹、折痕。

双晶间界频率是指结晶晶界和双晶间界组合起来的总边界中的双晶间界的比例。双晶的产生频率与堆垛层错能有关系，堆垛层错能越低，双晶间界频率变得越高。