(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮加工により形成される安全弁の部位が破断し易く、安全弁の作動性に優れた電池ケース封口板用アルミニウム板を提供する。【解決手段】純アルミニウム系のアルミニウム板であって、Ｓｉ：０．０３〜０．１５％、Ｆｅ：０．１〜０．３５％を含有し、残部ＡｌおよびＳｉ、Ｆｅ以外の不可避的不純物からなり、集合組織のＳ方位とＣｕ方位の強度比の和が２０以上であるアルミニウム板を用いる。【効果】角型リチウムイオン二次電池ケースの封口板として好適に使用し得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
純アルミニウム系のアルミニウム板であって、集合組織のＳ方位とＣｕ方位の強度比（ランダム比、以下同じ）の和が２０以上であることを特徴とする電池ケース封口板用アルミニウム板。
【請求項２】
Ｃｕｂｅ方位の強度比が１７以下であることを特徴とする請求項1記載の電池ケース封口板用アルミニウム板。
【請求項３】
前記純アルミニウム系のアルミニウムが、Ｓｉ：０．０３〜０．１５％、Ｆｅ：０．１〜０．３５％を含有し、残部ＡｌおよびＳｉ、Ｆｅ以外の不可避的不純物からなることを特徴とする請求項１または２記載の電池ケース封口板用アルミニウム板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池ケース封口板用アルミニウム板、詳しくは携帯電話やノートパソコンに使用される角型リチウムイオン二次電池などのケース用封口板として好適に使用し得るアルミニウム板に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やノート型パーソナルコンピューターに組み込まれる部品は軽量であることが強く望まれており、このため、これらに使用される角形リチウムイオン電池のケース材についても、当初の鋼板やステンレス鋼板に代えてアルミニウム板やアルミニウム合金板が使われるようになっている。
【０００３】
電池ケースは封口板で封口されるが、充放電を繰り返すリチウムイオン電池は、その反応時に内部圧力が上昇し、爆発に至ることもあるため、電池ケースの封口板には、爆発防止のために、封口板に安全弁が加工されることがある。
【０００４】
安全弁は、封口板の一部を非常に薄く圧縮加工することにより、内圧の上昇でこの部分を優先的に破裂させて爆発を防ぐもので、安全弁が作動する圧力は、安全弁部分の厚さと封口用材料の破断挙動に関係し、材料としては破断し易く、加工性の点からは延性の高いものが望まれることから、封口用板としてアルミニウム合金板の軟質材の使用が提案されている。
【０００５】
例えば、Ａｌ−Ｍｎ系のアルミニウム合金からなり、マトリックス中の金属間化合物数を規定した二次電池ケースの封口用アルミニウム合金板などが提案されている（特許文献１参照）。安全弁は、一定の圧力で安定した作動性が要求されるため、安全弁部分の加工精度が要求されるが、安全弁が作動する圧力を低く設定したい場合には、薄肉加工にも限界があり、少しの寸法のばらつきが作動する圧力を大きく変動させることになり、従来提案のものにおいては、安全弁の部位の破断挙動が他の部位と大きく異なるものとするには限界がある。
【特許文献１】特開２００６−３７１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明者らは、安全弁部分の破断挙動が他の部分の破断挙動と大きく異なり、安全弁の部位が破断し易い特性を得るために、当該特性と封口板用材料、材料の組織性状などとの関連について種々試験、検討を行った結果、材料として純アルミニウム系のアルミニウム板を適用し、その集合組織を制御した場合に上記の特性が達成し得ることを見出した。
【０００７】
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、その目的は、圧縮加工により形成される安全弁の部位が破断し易く、安全弁の作動性に優れた電池ケース封口板用アルミニウム板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための請求項１による電池ケース封口板用アルミニウム板は、純アルミニウム系のアルミニウム板であって、集合組織のＳ方位とＣｕ方位の強度比の和が２０以上であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２による電池ケース封口板用アルミニウム板は、請求項１において、Ｃｕｂｅ方位の強度比が１７以下であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３による電池ケース封口板用アルミニウム板は、請求項１または２において、前記純アルミニウム系のアルミニウムが、Ｓｉ：０．０３〜０．１５％、Ｆｅ：０．１〜０．３５％を含有し、残部ＡｌおよびＳｉ、Ｆｅ以外の不可避的不純物からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、圧縮加工により形成される安全弁の部位の破断挙動が他の部位の破断挙動と大きく異なり、安全弁の部位が破断し易い特性をそなえ、安全弁の作動性に優れた電池ケース、とくに角型リチウムイオン二次電池ケースの封口板として好適に使用し得る電池ケース封口板用アルミニウム板が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明による電池ケース封口板用アルミニウム板は、純アルミニウム系のアルミニウム板であって、該純アルミニウム系のアルミニウムは、Ｓｉ：０．０３〜０．１５％、Ｆｅ：０．１〜０．３５％を含有し、残部ＡｌおよびＳｉ、Ｆｅ以外の不可避的不純物からなる組成を有することが望ましい。
【００１３】
Ｆｅ、Ｓｉは、通常、アルミニウムに含まれる不純物であり、鋳造時にＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系の晶出物を形成する。本発明における好ましいＳｉの含有量は０．０３〜０．１５％、Ｆｅの含有量は０．１〜０．３５％であり、さらに好ましい含有量は、Ｓｉ：０．０５〜０．１％、Ｆｅ：０．２〜０．３％の範囲である。
【００１４】
ＳｉおよびＦｅの含有量がそれぞれ０．０３％および０．１％未満では、圧延集合組織が発達し難くなり、ＳｉおよびＦｅの含有量がそれぞれ０．１５％および０．３５％を超えると、粗大な晶出物が形成され、安全弁の薄肉部に粗大な晶出物が存在し易くなって、作動圧力のばらつきの原因となる。
【００１５】
本発明による電池ケース封口板用アルミニウム板の最も特徴とするところは、純アルミニウム系アルミニウム板の集合組織のＳ方位とＣｕ方位の強度比の和を２０以上とすることにあり、これにより、圧縮加工後の安全弁の部位を破断し易くする。Ｓ方位とＣｕ方位の強度比の和を３０以上とすることがさらに好ましい。
【００１６】
本発明の電池ケース封口板用アルミニウム板においては、Ｃｕｂｅ方位の強度比が１７以下であることが好ましく、１０以下であることがさらに好ましい。Ｃｕｂｅ方位は、上記Ｓ方位とＣｕ方位の効果を妨げる作用があり、Ｃｕｂｅ方位の強度比が１７を超えることは望ましくない。なお、集合組織のＳ方位とＣｕ方位の強度比、Ｃｕｂｅ方位の強度比は、ＯＤＦ解析装置を用い、Ｂｕｎｇｅの提唱した級数展開法により偶数項の展開次数を２２次、奇数項の展開次数を１９次として計算される。
【００１７】
本発明の電池ケース封口板用アルミニウム板は、例えば、半連続鋳造法で造塊された鋳塊を均質化処理、常法に従って熱間圧延、必要に応じて中間焼鈍、冷間圧延の工程により最終板厚とし、最終焼鈍を行って軟化材（Ｏ材）とし、使用に供する。集合組織のＳ方位とＣｕ方位の強度比、Ｃｕｂｅ方位の強度比は、とくに冷間圧延加工度、最終焼鈍温度により調整することができる。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明し、その効果を実証する。これらの実施例は、本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
実施例１
表１に示す組成を有するアルミニウム合金を半連続鋳造法により造塊し、得られた鋳塊を常法に従って均質化処理、熱間圧延を行った後、加工度を５０％、７５％とする最終冷間圧延を行って厚さ１．０ｍｍの板とし、その後、３６０℃、５００℃の温度で最終焼鈍を行った。
【００２０】
得られた板について、前記ＯＤＦ解析装置を用いて集合組織のＳ方位とＣｕ方位の強度比、Ｃｕｂｅ方位の強度比を調査した。また、得られた板を、さらに冷間圧延して厚さ０．１ｍｍとし、ＪＩＳ５号試験片を採取して引張試験を行い、伸びを測定して、伸び３％以下を合格とする。結果を表２に示す。
【００２１】
【表１】
2008243769.tif 000002
【００２２】
【表２】
2008243769.tif 000003
【００２３】
表２に示すように、本発明に従う試験材１〜5はいずれも、０．１ｍｍ厚さでの伸びが３％以下で、電池ケースの封口板として、安全弁を圧縮加工した場合、安全弁の作動性に優れていることが確認された。これに対して、集合組織のＳ方位とＣｕ方位の強度比の和が２０未満の試験材７〜１２はいずれも、０．１ｍｍ厚さでの伸びが５％以上であり、電池ケースの封口板として、安全弁を圧縮加工した場合、安全弁の作動性に劣ることが確認された。また、試験材６は、集合組織のＳ方位とＣｕ方位の強度比の和はが２０以上であるが、Ｃｕｂｅ方位の強度比が１７を超えているため、０．１ｍｍ厚さでの伸びが４％となり、電池ケースの封口板として、安全弁を圧縮加工した場合、安全弁の作動性がやや劣るものとなった。