[发明专利]用于充电用电池接头材料的铜合金条

说明书

技术领域

本发明涉及用于充电用电池接头材料、详细而言用于连接Li离子电池等高性能充电用电池的接头材料的铜合金条。

背景技术

摄影机或膝上型计算机（Laptop computer）等便携式电子机器中会使用镍镉电池、Li离子电池等充电式电池。此外，受到近年来降低环境负荷的动向的影响，电动汽车、混合动力汽车的需求也增加，车载用Li离子二次电池的开发也在推进。为了确保所需的电容，这些充电式电池将多个单体结构的电池以多根彼此接近的状态进行电连接而使用。用于电池的连接的金属引线材料被称为集电接头或接头，为了可靠地连接，大多情况下通过利用了由电阻产生的发热的电阻焊接而与电池的电极进行熔敷。在电极上焊接了接头的多个电池虽被收纳于紧凑的壳体内，但向小型化、复杂化的壳体等中收纳失败的情况下等，从壳体取出放入电池时，需要再次进行接头的弯曲恢复及弯曲加工，用于接头的材料不仅要求有与电极材料的良好焊接性，还要求有反复弯曲性。

电池电极材料通常使用进行了镀镍的不锈钢板、软钢板、或者镍板。在使用电阻焊接机将包含这些材料板的电池电极和接头进行连接时，由于铜的导电率过高，因此具有过大的电流在接头中流动而导致熔损的缺点，因而无法实用化，以往的接头材料料使用焊接熔敷性较好的镍条。然而，镍为稀有金属，存在价格非常高、供给不稳定的危险性。此外，镍的导电率为21.5%IACS（实测值），比较低，因而存在在高容量电池中使用时容易发热的缺点。因此，为谋求成本降低及电池高性能化，要求用其他金属材料代替镍。目前，铜质地金属的价格为镍的约3分之1左右而具有吸引力，但即使将各种公知的铜合金作为接头材料使用，也难以进行焊接，因而实际上几乎未被利用。此外，虽然尝试了使用铜或耐热铜合金基层、与由Ni等构成的焊接层的包层（clad）进行焊接性的改良（日本特开平11－297300），但铜的强度较低，上述耐热铜合金的反复弯曲加工性也差，无法应对小型化的需求。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平11－297300号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供适合于电池连接接头材料的铜合金条，所述电池连接接头材料平衡性良好地兼具良好的拉伸强度、导电率、反复弯曲性和焊接性。

解决问题的技术手段

本发明发现了进行了重熔镀Sn的Cu－Zn系铜合金适合于具有良好的拉伸强度、导电率、反复弯曲性和焊接性的电池用接头材料，从而完成本发明，具体而言，为如下所述。

（1）充电用电池接头用的镀Sn的铜合金条，其为含有2～12质量%的Zn且含有0.1～1.5质量%的Sn，剩余部分包含铜和不可避免的杂质的铜合金条，其板厚方向和轧制平行方向的晶粒的纵横尺寸比为0.1以上，并实施有如下重熔（reflow）镀Sn：重熔后的Sn层的厚度为0.10～1.60μm，且Cu－Sn化合物的厚度为0.10～1.90μm。

（2）根据上述（1）所述的镀Sn铜合金条，其实施了Ni／Cu基底镀敷或Cu基底镀敷。

（3）根据上述（1）或（2）所述的铜合金条，其导电率为31～70%IACS。

（4）根据上述（1）～（3）中任一项所述的铜合金条，其180°附着弯曲和弯曲恢复试验中的反复弯曲次数为2.5次以上。

（5）根据上述（1）～（4）中任一项所述的铜合金条，其拉伸强度为300～610MPa。

附图说明

图1A是本发明的铜合金条（Cu－8Zn－0.3Sn）的焊接工序前的表面附近的剖面照片（FE－SEM图像）。

图1B是图1A照片的概略图。

图2是将图1A的铜合金条在电池电极（镀Ni了的软钢）上熔敷后的剖面照片。用焊接用电极棒从中央X的上部加压并进行电阻焊接。

图3是在本发明的铜合金条的试样剖面上观察到的晶粒的模式图。

具体实施方式

（铜合金）

本发明涉及一种Cu－Zn－Sn系合金。作为除Cu－Zn－Sn系合金以外的、具有高强度、高导电性的铜合金，代表性的铜合金可以列举出专利文献1的段落[0021]中作为优选的组成而列举的Cu－Zr系、Cu－Cr系、Cu－Be－Co系合金、或其他的Cu－Ni－Si系、Cu－Mg－P系、Cu－Ni－Sn系、Cu－Fe－P系等。然而，由本发明人研究的结果可知，这些铜合金虽然均为高强度、高导电性，但是焊接性、反复弯曲性中的任一者都差，不适合用作接头。