[发明专利]电池壳体用铝合金板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合作为手机、平板型终端、笔记本型个人计算机、数码相机、其他电子设备等所使用的锂离子电池的壳体的原材料的铝合金板及其制造方法。

背景技术

通常，方型的锂离子二次电池的壳体，将铝板或铝合金板作为原材料，通过压制成型(深拉深·变薄成型)而制造。电池具有利用该壳体和盖封入电极、隔板、电解液等的结构。该壳体和铝制或铝合金制的盖的接合使用激光熔接。

因此，对电池壳体用的铝板或铝合金板，要求作为制造所必要的特性的压制成型性、激光熔接性良好，也同时要求制成壳体后的强度·耐久性良好。所谓壳体的强度·耐久性，具体而言，是指即使长时间使用也不膨胀，不易因外力产生变形，即使变形也不易开孔等的特性。

目前，作为电池壳体用的原料板，大多使用Al－Mn系合金。作为JIS的合金，使用A3003合金，或者组成为在A3003合金中加入Mg和Cu的A3005合金也作为强度更大的合金使用。

目前，伴随手机的发展，为了在外形尺寸的制约下提高电池容量，需要使壳体更薄。在该情况下，为了确保壳体的耐久性，开发了强度更高的壳体用铝合金。在专利文献1和2中记载了使用高Mg含量的铝合金。另外，在专利文献3和4记载了使用高Cu含量的铝合金。

近年来，正在快速普及的智能手机或平板型终端的电池中，为了使各种软件运行，需要提高电池容量，需求壳体更薄且适用于器具的与现有技术相比更薄型宽度宽的形状的壳体。

在装入了电池的壳体中，内部温度上升到85℃左右。由此，有时在壳体产生内压导致壳体膨胀。因此，需求减少这样的膨胀的材料。另外，也会发生装入了电池的电子设备受到外力、作为最严重的例子的突起物压入(狗咬住智能手机等)。这样的情况下，希望电池壳体即使变形也不破损，需要耐压入性高的材料。另外，要求在壳体成型后的状态下即使受到形成大的压入量的外力时，也不易开孔的特性，当然也要求变形阻力大。从电池壳体的耐久性的方面考虑，高强度是期望的特性。

但是，就高强度的材料而言，难以成型为具有薄壁且罩厚度小、宽度和高度大的形状的壳体。越是壳体薄宽度宽、即罩的宽度/厚度的比越大，成型性的难度越增加。作为智能手机用途，期望宽度/厚度比为10以上且高度＞宽度的壳体。但是，可以确认为了成型为这样的形状的壳体，使用能够成型为宽度/厚度比为6左右的壳体的现有高强度铝合金板材时，不能稳定地成型。

另外，在锂离子电池中，电池的内压上升而超出限度时，壳体的特定部位破裂使电解液漏出到外部的安全功能是必要的。因此，有时壳体的一部分形成槽状的薄壁部分。一旦在这样的槽状薄壁部分的形成加工时出现裂纹、或者不能成型加工为规定的薄壁厚度，则正常的安全功能不能发挥作用。在使用高强度的材料时，也难以形成这样的槽状薄壁部分。事实上，对薄型宽度宽的形状的壳体实施精密的槽加工，其技术难度也高，利用现有的材料不能进行稳定的槽加工。

这样，作为电子设备的形状功能的变化所必要的宽度宽·薄型的电池壳体的原材料，要求开发满足成型性、激光熔接性、耐膨胀性、耐压入性等的全部特性要求的铝合金板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001－131666

专利文献2：日本特开2003－3226

专利文献3：日本特开2006－188744

专利文献4：日本特开2007－277588

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于提供一种电池壳体用铝合金板，其具有一定以上的激光熔接性和耐膨胀性，并且以高水平兼具即使是宽度宽(宽度/厚度比为10以上且高度＞宽度)的壳体也能够稳定成型的成型性和壳体的耐压入性。

用于解决课题的方法

本发明的发明人进行了各种研究，结果发现：具有规定的合金组成范围、满足特定的特性条件的铝合金板，满足能够成型为宽度/厚度比为10以上的壳体的成型性和高的耐压入性等的作为电池壳体应该具备的特性，从而完成了本发明。