[发明专利]一体型圆形防爆阀成形用的电池盖用铝合金板及其制造方法

说明书

本发明提供一种电池盖用铝合金板及其制造方法，该电池盖用铝合金板是散热性、耐变形性、成形性优异的电池盖用铝合金板，能够成形为工作压力偏差小、耐反复疲劳特性优异的一体型防爆阀。一体型防爆阀成形用的电池盖用铝合金板的特征在于，具有下述成分组成：含有1.05～1.50质量％的Fe、0.30～0.70质量％的Mn、0.002～0.15质量％的Ti、以及少于0.04质量％的B，剩余部分由Al和杂质构成，Fe/Mn比限制在1.8～3.5，作为杂质的Si限制在少于0.20质量％、Cu限制在少于0.03质量％、Mg限制在少于0.05质量％、V限制在少于0.03质量％，电导率在53.0％IACS以上，0.2％屈服强度在40MPa以上，伸长率的值在40％以上，具有重结晶组织，并且以80％的压下率实施冷轧后的伸长率的值和以90％的压下率实施冷轧后的伸长率的值两者都在5.0％以上。进一步优选重结晶组织的重结晶晶粒的平均结晶粒径为15～30μm。

技术领域

本发明涉及圆筒形、方形等锂离子电池中使用的、工作压力偏差小的一体型防爆阀成形用的电池盖用铝合金板。

背景技术

近年来，各国对汽车的尾气限制越来越严格，作为环保汽车的电动汽车的生产正迅速扩张。现在，电动汽车中使用的二次电池的主流是锂离子电池。作为锂离子电池的壳体，有方形、圆筒形、片层形等各种各样的类型，为方形、圆筒形的情况下，使用对能够实现轻量化的铝合金板进行拉拔加工或变薄拉深加工(也称为DI加工)而得的壳体。

如此，作为电池壳体用的材料，要求开发出加工性优异、DI加工容易、并且高强度的铝合金板。专利文献1中提出了具有下述特征的壳体用铝合金板：含有0.8～2.0％(质量％，下同)的Mn，且作为杂质的Fe量限制在0.6％以下、Si量限制在0.3％以下，剩余部分实质上由Al构成，而且Mn固溶量在0.75％以上，且Mn固溶量相对于Mn添加量的比在0.6以上，屈服强度值在185～260N/mm²的范围内，耐高温膨胀性优异。藉此，可提供一种特别是当温度升至70～90℃左右的高温而内压增大时、即承受高温内压时，也不易发生由膨胀引起的变形的耐高温膨胀性优异的壳体用铝合金板。

此外，专利文献2中提出了具有下述特征的矩形截面电池容器用铝合金板：作为铝合金板的组成，含有0.10～0.60重量％的Si、0.20～0.60重量％的Fe、0.10～0.70重量％的Cu、0.60～1.50重量％的Mn、0.20～1.20重量％的Mg、多于0.12重量％且少于0.20重量％的Zr、0.05～0.25重量％的Ti、0.0010～0.02重量％的B，剩余部分由Al和不可避免的杂质构成，以圆筒容器深拉深成形法相对于轧制方向的45°制耳率为4～7％。藉此，可提供一种产品原材料利用率高、薄板的矩形DI成形性良好、而且脉冲激光焊接性优异的铝合金板。

此外，专利文献3中提出了具有下述特征的成形性和焊接性优异的电池壳体用铝合金板：其具有下述成分组成：含有0.3～1.5质量％的Fe、0.3～1.0质量％的Mn、0.002～0.20质量％的Ti，Mn/Fe的质量比为0.2～1.0，剩余部分由Al和不可避免的杂质构成，作为杂质的Si少于0.30质量％、Cu少于0.20质量％、Mg少于0.20质量％，并且具有圆当量径为5μm以上的第2相粒子数少于500个/mm²的金属组织，是呈现出5％以上的伸长率的值和90MPa以上的拉伸强度的冷轧材料。藉此，因为具有高强度、成形性也优异，而且具有优异的激光焊接性，所以能够以低成本来制造密闭性能优异且膨胀能得到抑制的二次电池用容器。

汽车用锂离子电池伴随着快速的充放电，因此在设计时充分考虑了其安全性。但是，在因偶然事件而发生破坏事故、电池容器内的内压迅速升高时，必须要释放内压，所以在电池容器或电池盖上安装防爆阀。该防爆阀必须要可靠地工作，在容器的内压超过规定压力时阀会自动断裂等。