[go: up one dir, main page]

JP2004106059A - Aluminum-nickel clad member, manufacturing method thereof, and external terminal for battery - Google Patents

Aluminum-nickel clad member, manufacturing method thereof, and external terminal for battery Download PDF

Info

Publication number
JP2004106059A
JP2004106059A JP2003286362A JP2003286362A JP2004106059A JP 2004106059 A JP2004106059 A JP 2004106059A JP 2003286362 A JP2003286362 A JP 2003286362A JP 2003286362 A JP2003286362 A JP 2003286362A JP 2004106059 A JP2004106059 A JP 2004106059A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum
nickel
layer
clad material
sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003286362A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4627400B2 (en
Inventor
Kazuhiro Shiomi
塩見 和弘
Masaaki Ishio
石尾 雅昭
Kenichi Funamoto
船本 健一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Sumitomo Special Metals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Special Metals Co Ltd filed Critical Sumitomo Special Metals Co Ltd
Priority to JP2003286362A priority Critical patent/JP4627400B2/en
Publication of JP2004106059A publication Critical patent/JP2004106059A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4627400B2 publication Critical patent/JP4627400B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an external terminal for battery which exhibits stable weldability even when ultrasonic welding is applied, and less prone to cause defective shapes even when bending is performed, an aluminum-nickel clad member suitable for the external terminal, and a manufacturing method thereof. <P>SOLUTION: In the aluminum/nickel clad member, an aluminum layer 3 formed of pure aluminum and a nickel layer 2 formed of pure nickel are diffusion-bonded to each other so that the hardness of the nickel layer 2 amounts to Hv130 to 170. Excellent peeling strength is obtained in this clad member by performing the diffusion-bonding of the aluminum layer and the nickel layer to each other via an Al-Ni intermetallic compound layer of the thickness of 0.4 to 1.0 μm, preferably, 1.0 to 6.0 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

 本発明は電池外装缶に接合される外部端子およびその素材として好適に用いることができるアルミニウム/ニッケルクラッド材に関する。 (4) The present invention relates to an external terminal joined to a battery outer can and an aluminum / nickel clad material that can be suitably used as a material for the external terminal.

 携帯電話やノート型パソコンなどの小形の電子・電気機器には、小形電池が搭載されている。この小形電池には、純アルミニウムで形成された外装缶を備えたものがある。電池によって発生した電気は、前記純アルミニウム製の外装缶に付設された外部端子およびこれに接合された導電部材を介して各種電子部品に供給される。前記導電部材は、通常、耐食性、耐久性に優れた純ニッケルで形成されている。 小 Small electronic and electrical devices such as mobile phones and notebook computers are equipped with small batteries. Some of such small batteries have an outer can made of pure aluminum. Electricity generated by the battery is supplied to various electronic components via an external terminal attached to the pure aluminum outer can and a conductive member joined thereto. The conductive member is usually formed of pure nickel having excellent corrosion resistance and durability.

 前記外部端子は、幅3mm、長さ20mm程度の方形をしている。前記外部端子には、例えば特開2001−6746号公報に記載されているように、純アルミニウム製の外装缶および純ニッケル製の導電部材との接合性を考慮して、純アルミニウムによって形成されたアルミニウム層と純ニッケルによって形成されたニッケル層とが接合されたアルミニウム/ニッケルクラッド材によって形成されたものがある。 (4) The external terminal has a rectangular shape with a width of about 3 mm and a length of about 20 mm. For example, as described in JP-A-2001-6746, the external terminal is formed of pure aluminum in consideration of bondability with a pure aluminum outer can and a pure nickel conductive member. Some are formed of an aluminum / nickel clad material in which an aluminum layer and a nickel layer formed of pure nickel are joined.

 従来、このアルミニウム/ニッケルクラッド材は、純ニッケルによって形成されたニッケルシートと純アルミニウムによって形成されたアルミニウムシートとを重ね合わせ、その重ね合わせシートを一対のロールに通して冷間圧接した後、その圧接シートに拡散焼鈍が施されて、アルミニウム層とニッケル層とが拡散接合されることによって製作される。冷間圧接における圧下率は、両シートが後の工程で剥がれない程度の接合が得られるように60%程度以上とされる。また、高温での拡散焼鈍は、アルミニウム層とニッケル層との界面に脆弱なAl−Ni系金属間化合物が生成し、アルミニウム層とニッケル層との剥離強度を劣化させると考えられている。このため、拡散焼鈍は、通常、前記金属間化合物が生成しないように400℃程度以下の低い焼鈍温度で短時間保持することによって行われている。電池用外部端子は、通常、前記アルミニウム/ニッケルクラッド材を長さ方向に沿って所要の外部端子幅と同幅のストリップにスリットし、得られたストリップをさらに所要の長さにせん断加工することによって製造される。 Conventionally, this aluminum / nickel clad material is obtained by superimposing a nickel sheet formed of pure nickel and an aluminum sheet formed of pure aluminum, passing the superimposed sheet through a pair of rolls, and cold-pressing the laminated sheet. The press-bonded sheet is manufactured by performing diffusion annealing on the aluminum layer and the nickel layer by diffusion bonding. The rolling reduction in the cold pressure welding is set to about 60% or more so that the two sheets can be joined to such a degree that they are not separated in a later step. Further, it is considered that the diffusion annealing at a high temperature generates a fragile Al-Ni-based intermetallic compound at the interface between the aluminum layer and the nickel layer, thereby deteriorating the peel strength between the aluminum layer and the nickel layer. For this reason, the diffusion annealing is usually performed by holding at a low annealing temperature of about 400 ° C. or less for a short time so that the intermetallic compound is not generated. The battery external terminal is usually formed by slitting the aluminum / nickel clad material into a strip having the same width as the required external terminal width along the length direction, and further shearing the obtained strip to a required length. Manufactured by

 前記外部端子は、従来、電池外装缶にスポット溶接(抵抗溶接)により接合されていた。スポット溶接部では、クラッド材のアルミニウムとニッケルとが溶融凝固し、金属間化合物が生成するため、溶接部で電気抵抗が増大し、電池の効率が低下する。このため、近年、外部端子は超音波溶接によって接合されるようになってきた。超音波溶接では、溶接部が溶融することなく、アルミニウム層が電池外装缶に圧接された状態となるため、金属間化合物は生成せず、電池効率の低下を防止することができる。 (4) Conventionally, the external terminal has been joined to a battery outer can by spot welding (resistance welding). At the spot weld, aluminum and nickel of the clad material are melted and solidified to form an intermetallic compound, so that the electrical resistance increases at the weld and the efficiency of the battery decreases. For this reason, in recent years, the external terminals have been joined by ultrasonic welding. In the ultrasonic welding, since the aluminum layer is brought into pressure contact with the battery outer can without melting the welded portion, no intermetallic compound is generated, and a decrease in battery efficiency can be prevented.

 ところが、従来の冷間圧接によって接合したアルミニウム/ニッケルクラッド材を素材として製作した電池用外部端子を用いて超音波溶接すると、接合強度のばらつきが大きく、接合性が不安定であるという問題がある。 However, when ultrasonic welding is performed using an external terminal for a battery manufactured using a conventional aluminum / nickel clad material joined by cold pressure welding, there is a problem that the joining strength varies greatly and the joining property is unstable. .

 また、最近では、外部端子としてZ字形など種々の屈曲形状のものが要求されるようになってきている。かかる形態の外部端子を従来のクラッド材によって形成した場合、曲げ加工の際に大きなスプリングバックが生じ易く、形状不良が生じやすいという問題がある。 In recent years, external terminals having various bent shapes such as a Z-shape have been required. When the external terminal having such a form is formed of a conventional clad material, there is a problem that large springback is likely to occur during bending, and a shape defect is likely to occur.

 本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、超音波溶接を適用しても安定した溶接接合性が得られ、また曲げ加工を施しても形状不良が生じ難い電池用外部端子、それの素材として好適なアルミニウム/ニッケルクラッド材、並びにその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and a stable weld joint property is obtained even when ultrasonic welding is applied, and a shape defect hardly occurs even when subjected to bending, as a battery external terminal, and as a material thereof. An object is to provide a suitable aluminum / nickel clad material and a method for manufacturing the same.

 本発明者は従来のアルミニウム/ニッケルクラッド材によって製作した電池用外部端子を用いて超音波溶接を行うと接合性が不安定になり、また従来のアルミニウム/ニッケルクラッド材は加工に際して形状不良が生じ易いという原因について鋭意調査したところ、アルミニウム/ニッケルクラッド材のニッケル層が硬過ぎることが原因であることを見出した。また、従来、拡散焼鈍の際にアルミニウム層とニッケル層との界面にAl−Ni系金属間化合物が生成すると、アルミニウム層とニッケル層との間の剥離強度が劣化すると考えられていたが、Al−Ni系金属間化合物層の厚さが特定の薄い領域では剥離強度は却って向上することを見出した。本発明はかかる知見に基づいてなされたものである。
 すなわち、本発明のアルミニウム/ニッケルクラッド材は、アルミニウムの純度が98mass%以上の純アルミニウムで形成されたアルミニウム層と、ニッケルの純度が98mass%以上の純ニッケルで形成されたニッケル層とが拡散接合され、前記ニッケル層の硬度がHv130〜170とされたものである。前記アルミニウム層の厚さは25〜100μm とすることが好ましく、また前記ニッケル層の厚さは50〜200μm とすることが好ましい。
The inventor of the present invention has found that when ultrasonic welding is performed using an external terminal for a battery made of a conventional aluminum / nickel clad material, the bondability becomes unstable. As a result of intensive investigation on the cause of the susceptibility, it was found that the cause was that the nickel layer of the aluminum / nickel clad material was too hard. Conventionally, it has been considered that when an Al-Ni-based intermetallic compound is formed at the interface between an aluminum layer and a nickel layer during diffusion annealing, the peel strength between the aluminum layer and the nickel layer is deteriorated. It has been found that the peel strength is rather improved in a region where the thickness of the Ni-based intermetallic compound layer is particularly small. The present invention has been made based on such findings.
That is, in the aluminum / nickel clad material of the present invention, an aluminum layer formed of pure aluminum having an aluminum purity of 98 mass% or more and a nickel layer formed of pure nickel having a nickel purity of 98 mass% or more are diffusion bonded. And the hardness of the nickel layer is Hv130 to 170. The thickness of the aluminum layer is preferably 25 to 100 μm, and the thickness of the nickel layer is preferably 50 to 200 μm.

 このアルミニウム/ニッケルクラッド材によると、ニッケル層の硬度がHv130〜170であり、ニッケル層が過度に硬くないので、超音波溶接の際に超音波振動が超音波振動出力端部(ホーン先端部)からニッケル層を介してアルミニウム層に速やかに伝達されるため、安定した溶接接合性が得られる。また、過度のスプリングバックも生じないため、良好な成形加工性が得られる。一方、ニッケル層が過度に軟らかくないので、クラッド材をせん断加工して電池用外部端子あるいはその素材などの加工片を得る際に、加工片のせん断縁に突起(バリ)が生じ難い。バリがあると溶接相手材に対して加工片が密着せず、超音波振動が伝達し難くなる。前記クラッド材では、加工片にバリが生じ難いため、超音波振動が速やかに伝達され、良好な超音波溶接性が得られる。 According to this aluminum / nickel clad material, the hardness of the nickel layer is Hv130 to 170, and the nickel layer is not excessively hard, so that ultrasonic vibration is generated at the ultrasonic vibration output end (the tip of the horn) during ultrasonic welding. , Is quickly transmitted to the aluminum layer via the nickel layer, so that stable weldability can be obtained. Also, since there is no excessive springback, good moldability can be obtained. On the other hand, since the nickel layer is not excessively soft, projections (burrs) are less likely to occur on the shearing edge of the processed piece when the processed piece such as the battery external terminal or its material is obtained by shearing the clad material. If there is a burr, the work piece does not adhere to the material to be welded, making it difficult to transmit ultrasonic vibration. In the clad material, since burrs are not easily generated on the work piece, ultrasonic vibration is quickly transmitted, and good ultrasonic weldability is obtained.

 前記アルミニウム/ニッケルクラッド材において、前記アルミニウム層とニッケル層とは厚さが0.4〜10.0μm 、好ましくは1.0〜6.0μm のAl−Ni系金属間化合物層を介して拡散焼鈍されることが望ましい。Al−Ni系金属間化合物自体は脆弱であるが、ニッケル層あるいはアルミニウム層と前記金属間化合物層との境界の近傍領域では脆弱性は現れず、ニッケル層あるいはアルミニウム層と前記金属間化合物層とは良好に接合する。前記金属間化合物層の厚さが0.4〜10.0μm 程度では、前記金属間化合物層自体の脆弱性が現れ難いため、アルミニウム層とニッケル層との接合性は比較的良好である。さらに、前記金属間化合物層の厚さを1.0〜6.0μm とすることによって特に優れた接合性が得られる。このため、クラッド材あるいはその加工片に対して厳しい成形加工を行ってもアルミニウム層とニッケル層とは剥離し難くなり、優れた成形加工性が得られる。 In the aluminum / nickel clad material, the aluminum layer and the nickel layer are diffusion-annealed through an Al-Ni intermetallic compound layer having a thickness of 0.4 to 10.0 μm, preferably 1.0 to 6.0 μm. It is desirable to be done. Although the Al-Ni-based intermetallic compound itself is brittle, the brittleness does not appear in the region near the boundary between the nickel layer or aluminum layer and the intermetallic compound layer. Bond well. When the thickness of the intermetallic compound layer is about 0.4 to 10.0 μm, the brittleness of the intermetallic compound layer itself hardly appears, so that the bondability between the aluminum layer and the nickel layer is relatively good. Further, by setting the thickness of the intermetallic compound layer to 1.0 to 6.0 μm, particularly excellent bonding properties can be obtained. For this reason, even if severe processing is performed on the clad material or its processed piece, the aluminum layer and the nickel layer are hardly peeled off, and excellent forming workability is obtained.

 前記アルミニウム/ニッケルクラッド材は電池用外部端子の素材として好適であり、前記アルミニウム/ニッケルクラッド材をシャーによる切断や打ち抜き加工等のせん断加工を施すことによって電池用外部端子を容易に製作することができる。 The aluminum / nickel clad material is suitable as a material for an external terminal for a battery, and the aluminum / nickel clad material can be easily manufactured by subjecting the aluminum / nickel clad material to shearing such as cutting or punching with a shear. it can.

 前記アルミニウム/ニッケルクラッド材は、ニッケルの純度が98mass%以上の純ニッケルで形成されたニッケルシートを100〜300℃に加熱し、この加熱したニッケルシートとアルミニウムの純度が98mass%以上の純アルミニウムで形成されたアルミニウムシートとを重ね合わせて圧下率10〜17%で圧接した後、得られた圧接シートを拡散焼鈍することによって容易に製造することができる。前記拡散焼鈍は、500〜600℃の温度範囲で行うことが好ましい。 The aluminum / nickel clad material heats a nickel sheet formed of pure nickel having a nickel purity of 98 mass% or more to 100 to 300 ° C., and heats the heated nickel sheet and pure aluminum having a purity of aluminum of 98 mass% or more. After the formed aluminum sheet is overlapped and pressed with a reduction rate of 10 to 17%, the obtained pressed sheet can be easily manufactured by diffusion annealing. The diffusion annealing is preferably performed in a temperature range of 500 to 600 ° C.

 本発明のアルミニウム/ニッケルクラッド材によれば、そのニッケル層がHv130〜170の硬さに調整されているので、超音波溶接の際に安定した溶接接合性が得られ、また過度のスプリングバックが抑制され、曲げ加工性にも優れる。このため、電池用外部端子などの素材として好適である。また、本発明の製造方法によれば、特殊な設備を要することなく、所定硬さのニッケル層を備えたアルミニウム/ニッケルクラッド材を容易に製造することができる。 According to the aluminum / nickel clad material of the present invention, since the hardness of the nickel layer is adjusted to Hv130 to 170, stable weldability can be obtained at the time of ultrasonic welding, and excessive springback occurs. It is suppressed and has excellent bending workability. For this reason, it is suitable as a material for external terminals for batteries and the like. Further, according to the manufacturing method of the present invention, an aluminum / nickel clad material having a nickel layer having a predetermined hardness can be easily manufactured without requiring special equipment.

 本発明のアルミニウム/ニッケルクラッド材1は、図1に示すように、アルミニウム層3と、ニッケル層2とが圧接され、拡散接合されたものであり、拡散焼鈍後の前記ニッケル層2の硬度はHv130〜170とされている。 As shown in FIG. 1, the aluminum / nickel clad material 1 of the present invention has an aluminum layer 3 and a nickel layer 2 pressed and diffusion bonded, and the hardness of the nickel layer 2 after diffusion annealing is as follows. Hv 130 to 170.

 前記アルミニウム層3、前記ニッケル層2は、それぞれ純アルミニウム、純ニッケルによって形成されている。アルミニウム、ニッケルの純度は高いほど好ましいが、本発明では不純物が2mass%程度まで許容され、アルミニウム、ニッケルの純度が98mass%以上、好ましくは99mass%以上、より好ましくは99.9mass%以上のものを用いることが好ましい。 ア ル ミ ニ ウ ム The aluminum layer 3 and the nickel layer 2 are made of pure aluminum and pure nickel, respectively. Although the purity of aluminum and nickel is preferably as high as possible, impurities of up to about 2 mass% are allowed in the present invention, and the purity of aluminum and nickel is 98 mass% or more, preferably 99 mass% or more, more preferably 99.9 mass% or more. Preferably, it is used.

 前記ニッケル層2の硬度は本発明において重要であり、ビッカース硬度でHv130〜170とされる。ニッケル層2の硬度は、超音波溶接性、成形加工性等に大きな影響があり、Hv170超では成形加工の際にスプリングバックによる形状不良が過大になりやすく、また超音波溶接の際に超音波がニッケル層2からアルミニウム層3に伝達し難くなり、アルミニウム層3と電池の外装缶との溶接が不安定になり、安定した溶接接合性が得られないようになる。一方、Hv130未満では強度が低下するとともに、スリットなどのせん断加工の際に切断面端部に大きなバリが生じるようになる。外部端子の外周縁部にバリが生じると、電池外装缶や超音波溶接装置の超音波振動出力端部との間に隙間が生じ、密着し難くなるため、超音波振動が伝達し難くなり、溶接不良の原因になる。このため、本発明ではニッケル層2の硬度をHv130〜170、好ましくは硬度Hv140〜160とする。 硬度 The hardness of the nickel layer 2 is important in the present invention, and is set to Hv130 to 170 in Vickers hardness. The hardness of the nickel layer 2 has a great effect on ultrasonic weldability, formability and the like. When the hardness exceeds Hv 170, the shape defect due to springback tends to be excessive during molding, and the ultrasonic wave during ultrasonic welding. Is difficult to transmit from the nickel layer 2 to the aluminum layer 3, the welding between the aluminum layer 3 and the battery outer can becomes unstable, and stable weldability cannot be obtained. On the other hand, if it is less than Hv130, the strength is reduced, and large burrs are generated at the end of the cut surface when shearing a slit or the like. When burrs occur on the outer peripheral edge of the external terminal, a gap is generated between the battery outer can and the ultrasonic vibration output end of the ultrasonic welding device, and it is difficult to adhere, so that ultrasonic vibration is difficult to transmit, This may cause poor welding. Therefore, in the present invention, the hardness of the nickel layer 2 is set to Hv130 to 170, preferably Hv140 to 160.

 前記アルミニウム層とニッケル層とは拡散焼鈍によって拡散接合されている。この拡散接合に伴い、接合界面にAl−Ni金属間化合物が生成する場合がある。Al−Ni金属間化合物それ自体は脆弱であるため、アルミニウム層とニッケル層との間の剥離強度を低下させると考えられていた。しかし、アルミニウム層とニッケル層との界面に生成したAl−Ni系金属間化合物層の厚さが極薄い領域では接合強度は低下せず、場合によってはかえって向上することがわかった。前記金属間化合物層の厚さが0.4〜10.0μm 程度では、実用上、問題のない程度の剥離強度を備える。特に、前記金属間化合物層の厚さを1.0〜6.0μm 程度とすることによって、後述の実施例から明らかなように、剥離強度は非常に高くなり、厳しい成形加工に対して十分適用することができるようになる。 The aluminum layer and the nickel layer are diffusion-bonded by diffusion annealing. With this diffusion bonding, an Al-Ni intermetallic compound may be generated at the bonding interface. Since the Al-Ni intermetallic compound itself is fragile, it has been considered that the peel strength between the aluminum layer and the nickel layer is reduced. However, it was found that the bonding strength did not decrease in a region where the thickness of the Al-Ni-based intermetallic compound layer formed at the interface between the aluminum layer and the nickel layer was extremely small, but rather improved in some cases. When the thickness of the intermetallic compound layer is about 0.4 to 10.0 μm, the peel strength is practically sufficient. In particular, by setting the thickness of the intermetallic compound layer to about 1.0 to 6.0 μm, the peel strength becomes extremely high, as will be apparent from the examples described later, and it is sufficiently applicable to severe molding. Will be able to

 前記アルミニウム層3の厚さは、25〜100μm が好ましい。アルミニウム層3があまり薄いと製造過程でニッケル層2との圧接が困難になり、一方あまり厚いと電池外装缶との超音波溶接が困難になる。このため、25〜100μm が好ましく、より好ましくは30〜70μm 程度である。前記ニッケル層2の厚さは、超音波溶接性、耐久性の確保のために50μm 以上が好ましいが、あまり厚くしてもコスト高を招来するだけなので200μm 以下、好ましくは150μm 以下とするのがよい。 ア ル ミ ニ ウ ム The thickness of the aluminum layer 3 is preferably 25 to 100 µm. If the aluminum layer 3 is too thin, it will be difficult to press the nickel layer 2 in the manufacturing process, while if it is too thick, it will be difficult to ultrasonically weld to the battery outer can. Therefore, the thickness is preferably 25 to 100 μm, and more preferably about 30 to 70 μm. The thickness of the nickel layer 2 is preferably 50 μm or more in order to ensure ultrasonic weldability and durability, but if it is too thick, it will only increase the cost, so it is 200 μm or less, preferably 150 μm or less. Good.

 次に、本発明のアルミニウム/ニッケルクラッド材の製造方法について説明する。
 前記アルミニウム/ニッケルクラッド材は、純アルミニウムによって形成されたアルミニウムシートおよび純ニッケルによって形成されたニッケルシートを準備し、前記ニッケルシートを100〜300℃に加熱し、加熱したニッケルシートを前記アルミニウムシートと重ね合わせて、一対のロールの隙間を通して10〜17%の圧下率でロール圧接し、これによって得られたアルミニウム層とニッケル層とが接合された圧接シートを拡散焼鈍することによって製造される。なお、圧下率(%)は、(圧下によって減少する厚さ)/(元の全厚)×100で算出される。
Next, a method for manufacturing the aluminum / nickel clad material of the present invention will be described.
The aluminum / nickel clad material prepares an aluminum sheet formed of pure aluminum and a nickel sheet formed of pure nickel, heats the nickel sheet to 100 to 300 ° C., and heats the heated nickel sheet with the aluminum sheet. It is manufactured by superimposing and pressing rolls at a rolling reduction of 10 to 17% through a gap between a pair of rolls, and diffusion-annealing a press-bonded sheet obtained by joining the aluminum layer and the nickel layer. The rolling reduction (%) is calculated by (thickness reduced by rolling) / (original total thickness) × 100.

 前記ニッケルシートを100〜300℃に加熱することによって、10〜17%の低圧下によっても2N/mm程度以上の十分な接合強度を有する圧接シートを得ることができる。ニッケルシートの加熱温度が、100℃未満では、17%の圧下率でロール圧接してもアルミニウムシートとの接合力が不足し、圧接後の工程で剥離するおそれが生じる。一方、300℃超では圧接時のロールの潤滑が苛酷となり、潤滑不良が生じて、圧接が困難になる。このため、ニッケルシートの加熱温度を100〜300℃、好ましくは150〜250℃とする。なお、ニッケルシートを所定の温度に加熱した後は、できるだけ速やかにロール圧接することが望ましく、加熱後5秒以内、好ましくは3秒以内にアルミニウムシートと圧接することが推奨される。 加熱 By heating the nickel sheet to 100 to 300 ° C., it is possible to obtain a pressure contact sheet having a sufficient bonding strength of about 2 N / mm or more even under a low pressure of 10 to 17%. When the heating temperature of the nickel sheet is lower than 100 ° C., the bonding strength with the aluminum sheet is insufficient even when the roll is pressed at a rolling reduction of 17%, and the nickel sheet may be peeled off in a process after the pressing. On the other hand, if the temperature is higher than 300 ° C., lubrication of the roll at the time of pressure welding becomes severe, and poor lubrication occurs, making pressure welding difficult. For this reason, the heating temperature of the nickel sheet is set to 100 to 300 ° C, preferably 150 to 250 ° C. After the nickel sheet is heated to a predetermined temperature, it is desirable to press the roll with the aluminum sheet as quickly as possible, and it is recommended to press the nickel sheet with the aluminum sheet within 5 seconds, preferably within 3 seconds after the heating.

 一方、アルミニウムシートは原則として加熱不要であり、室温のままでよい。加熱するとしても200℃以下に止めることが好ましい。ロール圧接における圧下率は低圧下率が採用されるため、圧下前のアルミニウムシートの厚さも必然的に薄くなる。例えば、クラッド材のアルミニウム層の厚さを25〜100μm にする場合、アルミニウムシートの厚さは28〜111μm となる。25〜120μm 程度の厚さのアルミニウムシートを用いてロール圧接する場合、アルミニウムシートを200℃超に加熱すると加熱によりシートの強度が低下し、ロール圧接の際にシートに張りを与えるためにシートに付与される張力に耐えられないようになり、部分的に伸びが生じたり、著しい場合には破断するなどの問題が生じる。 On the other hand, the aluminum sheet does not need to be heated in principle and can be kept at room temperature. Even when heating, it is preferable to keep the temperature at 200 ° C. or less. Since a low rolling reduction is adopted as the rolling reduction in the roll pressing, the thickness of the aluminum sheet before the rolling is necessarily reduced. For example, when the thickness of the aluminum layer of the clad material is 25 to 100 μm, the thickness of the aluminum sheet is 28 to 111 μm. When the aluminum sheet having a thickness of about 25 to 120 μm is roll-welded, if the aluminum sheet is heated to more than 200 ° C., the strength of the sheet is reduced by heating. It becomes impossible to withstand the applied tension, causing problems such as partial elongation and breakage in severe cases.

 前記ロール圧接における圧下率は前記のとおり10〜17%とごく狭い範囲にする必要がある。5%未満では、ニッケルを300℃に加熱した状態でも、アルミニウムシートとニッケルシートとの接合強度が2N/mm程度以下となって十分な接合強度が得られず、剥離するおそれが生じる。また、5%以上でも10%未満では、バリが高くなり、超音波溶接性が低下するようになる。一方、17%を超えて圧下すると、ニッケルシートを300℃に加熱した状態でも圧下後の硬度がHv170を超えるようになり、成形加工性や超音波溶接性に問題が生じるようになる。従って、圧下率を10〜17%、好ましくは11〜15%にする。 圧 The rolling reduction in the roll pressing must be in a very narrow range of 10 to 17% as described above. If it is less than 5%, even when the nickel is heated to 300 ° C., the bonding strength between the aluminum sheet and the nickel sheet will be about 2 N / mm or less, and sufficient bonding strength will not be obtained, possibly causing peeling. Further, if it is 5% or more and less than 10%, burrs are increased, and ultrasonic weldability is reduced. On the other hand, when the nickel sheet is reduced by more than 17%, the hardness after the reduction exceeds Hv170 even when the nickel sheet is heated to 300 ° C., which causes problems in the formability and ultrasonic weldability. Therefore, the rolling reduction is set to 10 to 17%, preferably 11 to 15%.

 ロール圧接によって接合された圧接シートは、拡散焼鈍によってアルミニウム層とニッケル層とが拡散接合されて、クラッド材となる。拡散焼鈍条件によって、クラッド材におけるアルミニウム層とニッケル層との間の剥離強度は種々変化するが、クラッド材の剥離強度は実用的には4.0N/mm程度以上あればよい。特にクラッド材に厳しい加工を施す場合には、8.0N/mm程度以上、より好ましくは10.0N/mm程度以上の十分な剥離強度を有することが好ましい。比較的短時間で十分な剥離強度を選るには、500〜600℃の温度にて拡散焼鈍することが好ましい。400〜450℃でも拡散焼鈍することができるが、十分な剥離強度を得るには、焼鈍時間が1hr以上必要となり、生産性が著しく低下する。一方、500℃での焼鈍では3〜20min 程度、600℃では1〜5min 程度という比較的短時間で十分な剥離強度を得ることができる。なお、拡散焼鈍によってニッケル層の硬度はわずかに低下する傾向があるが、その程度は焼鈍温度が高いほど、焼鈍時間が長いほど大きくなる。 (4) The pressure-bonded sheet bonded by roll pressure bonding becomes a clad material by diffusion bonding of the aluminum layer and the nickel layer by diffusion annealing. Although the peel strength between the aluminum layer and the nickel layer in the clad material varies depending on the diffusion annealing conditions, the peel strength of the clad material may be practically about 4.0 N / mm or more. In particular, when severe processing is performed on the clad material, it is preferable to have a sufficient peel strength of about 8.0 N / mm or more, more preferably about 10.0 N / mm or more. In order to select a sufficient peel strength in a relatively short time, it is preferable to perform diffusion annealing at a temperature of 500 to 600 ° C. Diffusion annealing can be performed even at 400 to 450 ° C., but in order to obtain a sufficient peel strength, an annealing time of 1 hr or more is required, and productivity is significantly reduced. On the other hand, sufficient peeling strength can be obtained in a relatively short time of about 3 to 20 minutes in annealing at 500 ° C and about 1 to 5 minutes at 600 ° C. The hardness of the nickel layer tends to slightly decrease due to the diffusion annealing, but the degree increases as the annealing temperature increases and the annealing time increases.

 前記圧接シートの接合強度および拡散焼鈍後の同シート(クラッドシート)の剥離強度は以下の要領により測定される。図2に示すように、圧接シートから採取した試験片11の端部でアルミニウム層13、ニッケル層12を一部引き剥がし、引き剥がした部分を垂直に折り曲げ、その末端を引張試験機によって引っ張って、引き剥がすのに要した引き剥がし力を求める。その値を試験片の幅で除して単位幅当たりの引き剥がし力を接合強度として求める。拡散焼鈍によってアルミニウム層とニッケル層とが拡散接合されたクラッドシートは、試験片の端部で各層を引き剥がすことは困難であるので、拡散焼鈍前に、圧接シートの端部を予め引き剥がしておき、拡散焼鈍後、予め引き剥がしておいた引き剥がし部分を垂直に折り曲げて、上記と同様にして単位幅当たりの引き剥がし力を求め、これを剥離強度とする。 接合 The bonding strength of the press-contact sheet and the peel strength of the same sheet (clad sheet) after diffusion annealing are measured in the following manner. As shown in FIG. 2, the aluminum layer 13 and the nickel layer 12 were partially peeled off at the end of the test piece 11 taken from the press-contact sheet, the peeled portion was bent vertically, and the end was pulled by a tensile tester. Then, the peeling force required for peeling is determined. The value is divided by the width of the test piece to determine the peeling force per unit width as the bonding strength. In the clad sheet in which the aluminum layer and the nickel layer are diffusion-bonded by diffusion annealing, since it is difficult to peel off each layer at the end of the test piece, before the diffusion annealing, peel off the end of the press-contact sheet in advance. After the diffusion annealing, the peeled-off portion that has been peeled off in advance is vertically bent, and the peeling force per unit width is obtained in the same manner as above, and this is defined as the peeling strength.

 以上のようにして製造されたアルミニウム/ニッケルクラッド材は、適当な幅、例えば外部端子の幅と同幅のストリップにスリットされる。外部端子は、端子幅にスリットされたストリップを必要な外部端子長にせん断加工することにより、あるいは端子幅よりも広幅にスリットされたストリップを打ち抜き加工することによって製作される。また、そのように加工された平板状の加工片に対して、必要に応じて曲げ加工等の成形加工が施されて、所期の形状に加工される。 The aluminum / nickel clad material manufactured as described above is slit into a strip having an appropriate width, for example, the same width as the width of the external terminal. The external terminal is manufactured by shearing a strip slit to a terminal width to a required external terminal length, or by punching a strip slit to a width wider than the terminal width. Further, the flat plate-like processed piece thus processed is subjected to a forming process such as a bending process as required, and is processed into a desired shape.

 以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はかかる実施例によって限定的に解釈されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not construed as being limited to such Examples.

 以下の要領で種々のクラッド材の試料を製作した。
 幅60mm、厚さ50μm の純ニッケル(ニッケルの純度99.9%以上)のニッケルシートおよび同幅、厚さ50μm の純アルミニウム(アルミニウムの純度99.9%以上)のアルミニウムシートを準備した。前記ニッケルシートをトンネル炉にて加熱した後、トンネル炉を出てから約2秒以内に前記アルミニウムシートと重ね合わせて一対の圧下ロールに通して圧接した。各試料のニッケルシートの加熱温度、ロール圧接の際の圧下率を表1に示す。
Various samples of the clad material were manufactured in the following manner.
A nickel sheet having a width of 60 mm and a thickness of 50 μm of pure nickel (nickel purity of 99.9% or more) and an aluminum sheet of the same width and a thickness of 50 μm of pure aluminum (aluminum purity of 99.9% or more) were prepared. After heating the nickel sheet in a tunnel furnace, the sheet was overlapped with the aluminum sheet within about 2 seconds after exiting the tunnel furnace, and passed through a pair of reduction rolls to be pressed. Table 1 shows the heating temperature of the nickel sheet of each sample and the rolling reduction during roll pressing.

 ロール圧接によってアルミニウム層とニッケル層とが圧接された圧接シートから幅10mm、長さ100mmの試験片を採取し、アルミニウム層とニッケル層との接合強度を、先に述べた測定要領により測定した。接合強度は、以降の工程を問題なく処理するには2N/mm程度以上は必要である。 試 験 A test piece having a width of 10 mm and a length of 100 mm was sampled from a pressure-welded sheet in which the aluminum layer and the nickel layer were pressed by roll pressing, and the bonding strength between the aluminum layer and the nickel layer was measured according to the measurement procedure described above. The bonding strength needs to be about 2 N / mm or more in order to process the subsequent steps without any problem.

 次に、圧接シートに同表に示す焼鈍条件により拡散焼鈍を施して、アルミニウム層とニッケル層とを拡散接合したクラッド材を得た。このクラッド材の剥離強度、ニッケル層の硬度を測定した。剥離強度は幅10mm、長さ100mmの試験片を用いて先に述べた測定要領により、また硬度はビッカース硬度計にて0.2kgf(1.96N)の荷重を加えて測定した。 Next, the press-bonded sheet was subjected to diffusion annealing under the annealing conditions shown in the same table to obtain a clad material in which an aluminum layer and a nickel layer were diffusion-bonded. The peel strength of the clad material and the hardness of the nickel layer were measured. The peel strength was measured using a test piece having a width of 10 mm and a length of 100 mm according to the above-described measurement procedure, and the hardness was measured with a Vickers hardness meter by applying a load of 0.2 kgf (1.96 N).

 また、前記クラッド材から断面観察試験片を採取し、下記の要領にてクラッド材のアルミニウム層とニッケル層との間に形成されたAl−Ni系金属間化合物層の平均厚さを測定した。前記断面観察試験片をその板厚方向に沿った断面(板厚断面)を観察面とするように合成樹脂に埋め込み、前記板厚断面が露出するように埋め込み試験片を研磨し、SEM(走査型電子顕微鏡)にて4000倍で断面観察を行った。測定結果を表1に併せて示す。なお、観察された金属間化合物層は、EPMAによって元素分析したところ、Al−Ni系金属間化合物によって形成されていることが確認された。 断面 Further, a cross-section observation test piece was collected from the clad material, and the average thickness of the Al-Ni-based intermetallic compound layer formed between the aluminum layer and the nickel layer of the clad material was measured in the following manner. The cross-section observation test piece is embedded in a synthetic resin so that a cross section along the plate thickness direction (plate thickness cross section) is set as an observation surface, and the embedded test piece is polished so that the plate thickness cross section is exposed. The cross section was observed at 4,000 times with a scanning electron microscope. The measurement results are also shown in Table 1. The observed intermetallic compound layer was subjected to elemental analysis by EPMA, and it was confirmed that the layer was formed of an Al—Ni-based intermetallic compound.

 また、前記クラッド材をニッケル層が下側となるようにスリッターに供給して切断し、幅3mmのストリップを得た。前記スリッターは、上下一対の回転刃からなる切断部を複数有しており、前記回転刃は回転しながら互いに交叉するように近接することによってクラッド材を切断する。このため、切断されたストリップの一方の切断面においてはニッケル層の下端部にバリが形成され、他方の切断面においてはアルミニウム層の上端部にバリが形成された。前記ニッケル層およびアルミニウム層の端部に形成されたバリの高さ(μm )を表面粗度計によって測定した。バリ高さが10μm 超になると、超音波溶接性に悪影響を及ぼすようになるため、バリ高さについては10μm 以下を合格とする。 (4) The clad material was supplied to a slitter so that the nickel layer was on the lower side, and cut to obtain a strip having a width of 3 mm. The slitter has a plurality of cutting portions including a pair of upper and lower rotary blades, and the rotary blades cut the clad material by rotating and approaching each other so as to cross each other. For this reason, burrs were formed at the lower end of the nickel layer on one cut surface of the cut strip, and burrs were formed at the upper end of the aluminum layer on the other cut surface. The height (μm) of burrs formed at the ends of the nickel layer and the aluminum layer was measured by a surface roughness meter. If the burr height exceeds 10 μm, the ultrasonic weldability will be adversely affected. Therefore, a burr height of 10 μm or less is considered acceptable.

 このようにして得られたアルミニウム/ニッケルクラッドのストリップを長さ20mmにせん断加工して溶接試験片を得た。溶接試験片のアルミニウム層側表面を0.5mmの純アルミニウム板(幅5mm×長さ30mm)に当接して、幅方向の中央部を超音波溶接した。溶接条件は以下のとおりである。
超音波溶接機:超音波工業株式会社製、型式USW−2410Z15S
加圧力:200N
印加時間:0.3秒
ピークパワー:250W
エネルギー:63J
 超音波溶接後、溶接部の接合力を測定した。測定要領は、図3に示すように、溶接後の溶接試験片21と純アルミニウム板22を溶接部Wの端で各々L字形に垂直に折り曲げ、その端部を引っ張り、接合部を剥離させるのに要する引っ張り力を接合力として測定した。このような測定を各試料につき5点行い、接合力の最大値と最小値との差ΔFを求めた。接合部は安定した溶接接合が得られることが重要であり、前記ΔFが0.5kgf(4.9N)超では超音波溶接の接合安定性が問題となるので、超音波溶接性についてはΔF≦4.9Nを合格とする。
The aluminum / nickel clad strip thus obtained was sheared to a length of 20 mm to obtain a welded test piece. The aluminum layer side surface of the welding test piece was brought into contact with a 0.5 mm pure aluminum plate (5 mm wide × 30 mm long), and the center in the width direction was ultrasonically welded. The welding conditions are as follows.
Ultrasonic welding machine: Ultrasonic Industry Co., Ltd., model USW-2410Z15S
Pressure: 200N
Application time: 0.3 seconds Peak power: 250 W
Energy: 63J
After the ultrasonic welding, the joining strength of the weld was measured. As shown in FIG. 3, the measurement procedure is such that the welded test piece 21 and the pure aluminum plate 22 after welding are each vertically bent in an L-shape at the end of the welded portion W, and the ends are pulled to separate the joint. Was measured as the joining force. Such measurement was performed at five points for each sample, and the difference ΔF between the maximum value and the minimum value of the bonding force was obtained. It is important that a stable welded joint is obtained at the joint. If ΔF exceeds 0.5 kgf (4.9 N), the joining stability of ultrasonic welding becomes a problem. Therefore, regarding ultrasonic weldability, ΔF ≦ 4.9N is accepted.

 また、前記ストリップから長さ50mmの曲げ試験片Sを採取し、スティフネス試験機(P.C.A社製、型式719型)を用いて、スプリングバックが観察し易いように開き角60°(屈曲部の曲げ半径0.38mm)のV形に曲げ加工し、加工後の試験片のV形部の開き角度θ°を測定し、スプリングバック量Δθ=θ−60を求めた。前記Δθが20°超になると、となり合う2辺のなす角が90°に屈曲した曲げ加工を行う際に加工精度の劣化が著しくなるので、曲げ加工性についてはΔθ≦20°を合格とする。これらの測定結果を表1に併せて示す。 Also, a bending test piece S having a length of 50 mm was collected from the strip, and the stiffness tester (manufactured by PCA, Model 719) was used to open the 60 ° open angle so that springback could be easily observed. The bent specimen was bent into a V-shape having a bending radius of 0.38 mm), the opening angle θ ° of the V-shaped part of the processed test piece was measured, and the springback amount Δθ = θ−60 was obtained. When Δθ exceeds 20 °, the bending accuracy in which the angle between two adjacent sides is bent to 90 ° is significantly deteriorated when performing bending, so that Δθ ≦ 20 ° is acceptable for bending workability. . Table 1 also shows the results of these measurements.

 また、前記曲げ試験片Sを用いて180°曲げ試験を下記の要領で行った。図4に示すように、アルミニウム層が内側となるように試験片Sの長さ方向の中央部を中心として180°折り曲げて重ね合わせた後、元の状態に戻し、中央部におけるアルミニウム層とニッケル層との局部的な剥離の発生状態を目視観察した。局部剥離が全く生じなかったものをAA、軽微な局部剥離が生じたものをA、明瞭な局部剥離が生じたものをBとして、観察結果を表1に併せて示す。 180 In addition, a 180 ° bending test was performed using the bending test piece S in the following manner. As shown in FIG. 4, the test piece S was bent by 180 ° around the center in the longitudinal direction so that the aluminum layer was on the inside, and then folded back together. The state of occurrence of local peeling from the layer was visually observed. The observation results are shown in Table 1 together with AA where no local peeling occurred, A where slight local peeling occurred, and B where clear local peeling occurred.

Figure 2004106059
Figure 2004106059

 表1より、ニッケル層の硬さがHv130〜170の実施例(試料No. 4〜6、10〜13、15〜19、21、22)は超音波溶接性、曲げ加工性が良好であることがわかる。一方、ニッケル層の硬さがHv170超の試料No. 1、7、8、23では超音波溶接性、曲げ加工性のいずれも問題がある。また、圧下率が低いため、ニッケル層の硬さがHv120の試料No. 3では、アルミニウム層側のバリ高さが10μm を超え、溶接性が低下している。試料No. 2,9は、圧下率あるいはニッケルシートの加熱温度が不適であるため、圧接シートの剥離強度が過小であり、ニッケル層とアルミニウム層とが取り扱い中に剥離したため、拡散焼鈍を行うことができなかったものである。また、試料No. 14はニッケルシートの加熱温度が過大であり、潤滑不良が生じたため、圧接を行うことができなかったものである。 From Table 1, the examples (sample Nos. 4 to 6, 10 to 13, 15 to 19, 21, 22) in which the hardness of the nickel layer is Hv 130 to 170 have good ultrasonic weldability and bending workability. I understand. On the other hand, Sample Nos. 1, 7, 8, and 23 in which the hardness of the nickel layer exceeds Hv 170 have problems in both ultrasonic weldability and bending workability. Further, since the rolling reduction is low, in Sample No. 3 in which the hardness of the nickel layer is Hv120, the burr height on the aluminum layer side exceeds 10 μm, and the weldability is reduced. For Samples Nos. 2 and 9, diffusion annealing should be performed because the peeling strength of the pressure contact sheet was too low because the rolling reduction or the heating temperature of the nickel sheet was inappropriate, and the nickel layer and the aluminum layer peeled off during handling. Could not be done. Sample No. 14 could not be pressed because the heating temperature of the nickel sheet was too high and poor lubrication occurred.

 一方、Al−Ni系金属間化合物層の平均厚さが1.0〜6.0μm の実施例(試料No. 4〜6、10〜13、15、18、21)では、拡散焼鈍後の剥離強度が8N/mm以上と優れた拡散接合性が得られている。平均厚さが0.4μm の試料No. 17や9.8μm の試料No. 19は、剥離強度が5N/mm程度とやや低い値であったが、180°曲げ試験において局部剥離は軽微であり、実用上問題のない成形加工性を有している。これに対して、前記金属間化合物層が生じなかった試料No. 16や過大な厚さの試料No. 22では、超音波溶接性、曲げ加工性は良好であるものの、剥離強度が低下して局部剥離の程度が大きい。このため、これらの試料のクラッド材は、厳しい成形加工が施される用途にはあまり適さない。試料No. 20は550℃の焼鈍温度に対して焼鈍時間が長すぎるため、金属間化合物の生成が過多となり、剥離強度の測定が不可能であった。試料No. 23は、従来のクラッド材に対応するものであり、圧接時の圧下率が高いため、拡散焼鈍温度が350℃でも良好な剥離強度が得られたが、ニッケル層の硬度が高いため、超音波溶接性、曲げ加工性の劣化が著しい。 On the other hand, in Examples (Sample Nos. 4 to 6, 10 to 13, 15, 18, and 21) in which the average thickness of the Al—Ni intermetallic compound layer was 1.0 to 6.0 μm, the peeling after diffusion annealing was performed. Excellent diffusion bonding properties with a strength of 8 N / mm or more are obtained. Sample No. 17 having an average thickness of 0.4 μm and Sample No. 19 having a 9.8 μm thickness had a peeling strength of about 5 N / mm, which was slightly low, but local peeling was slight in a 180 ° bending test. It has molding processability that does not cause any practical problems. On the other hand, in Sample No. 16 in which the intermetallic compound layer was not formed and Sample No. 22 having an excessive thickness, although the ultrasonic weldability and bending workability were good, the peel strength was reduced. The degree of local peeling is large. For this reason, the clad materials of these samples are not very suitable for applications in which severe forming is performed. In sample No. 20, since the annealing time was too long at the annealing temperature of 550 ° C., the generation of the intermetallic compound was excessive, and the measurement of the peel strength was impossible. Sample No. 23 corresponds to a conventional clad material, and has a high rolling reduction at the time of pressure welding, so that good peel strength was obtained even at a diffusion annealing temperature of 350 ° C., but the hardness of the nickel layer was high. The deterioration of ultrasonic weldability and bending workability is remarkable.

本発明にかかるアルミニウム/ニッケルクラッド材の断面模式図である。It is a cross section of an aluminum / nickel clad material concerning the present invention. 圧接シートの接合強度、拡散焼鈍後のクラッドシートの剥離強度の測定要領説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of a procedure for measuring the bonding strength of a press-contact sheet and the peel strength of a clad sheet after diffusion annealing. アルミニウム/ニッケルクラッド材試験片の曲げ試験要領説明図である。It is a bending test procedure explanatory drawing of an aluminum / nickel clad material test piece. アルミニウム/ニッケルクラッド材試験片の180°曲げ試験要領説明図である。It is a 180 degree bending test procedure explanatory drawing of an aluminum / nickel clad material test piece.

符号の説明Explanation of reference numerals

 1 アルミニウム/ニッケルクラッド材
 2 ニッケル層
 3 アルミニウム層
1 Aluminum / nickel clad material 2 Nickel layer 3 Aluminum layer

Claims (8)

 アルミニウムの純度が98mass%以上の純アルミニウムで形成されたアルミニウム層と、ニッケルの純度が98mass%以上の純ニッケルで形成されたニッケル層とが拡散接合されたアルミニウム/ニッケルクラッド材であって、
 前記ニッケル層の硬度がHv130〜170であるアルミニウム/ニッケルクラッド材。
An aluminum / nickel clad material in which an aluminum layer formed of pure aluminum having an aluminum purity of 98 mass% or more and a nickel layer formed of pure nickel having a nickel purity of 98 mass% or more are diffusion-bonded,
An aluminum / nickel clad material in which the hardness of the nickel layer is Hv130 to 170.
 前記アルミニウム層とニッケル層とが厚さ0.4〜10.0μm のAl−Ni系金属間化合物層を介して拡散焼鈍されている、請求項1に記載したアルミニウム/ニッケルクラッド材。 The aluminum / nickel clad material according to claim 1, wherein the aluminum layer and the nickel layer are diffusion-annealed through an Al-Ni-based intermetallic compound layer having a thickness of 0.4 to 10.0 µm.  前記アルミニウム層とニッケル層とが厚さ1.0〜6.0μm のAl−Ni系金属間化合物層を介して拡散焼鈍されている、請求項1に記載したアルミニウム/ニッケルクラッド材。 The aluminum / nickel clad material according to claim 1, wherein the aluminum layer and the nickel layer are diffusion-annealed via an Al-Ni-based intermetallic compound layer having a thickness of 1.0 to 6.0 µm.  前記アルミニウム層は、その厚さが25〜100μm である請求項1から3のいずれか1項に記載したアルミニウム/ニッケルクラッド材。 The aluminum / nickel clad material according to any one of claims 1 to 3, wherein the aluminum layer has a thickness of 25 to 100 µm.  前記ニッケル層は、その厚さが50〜200μm である請求項1から4のいずれか1項に記載したアルミニウム/ニッケルクラッド材。 The aluminum / nickel clad material according to any one of claims 1 to 4, wherein the nickel layer has a thickness of 50 to 200 µm.  請求項1から5のいずれか1項に記載したアルミニウム/ニッケルクラッド材によって形成された電池用外部端子。 A battery external terminal formed of the aluminum / nickel clad material according to any one of claims 1 to 5.  ニッケルの純度が98mass%以上の純ニッケルで形成されたニッケルシートを100〜300℃に加熱する加熱工程と、加熱したニッケルシートとアルミニウムの純度が98mass%以上の純アルミニウムで形成されたアルミニウムシートとを重ね合わせて圧下率10〜17%で圧接して圧接シートを得る圧接工程と、前記圧接シートを拡散焼鈍する拡散焼鈍工程を有するアルミニウム/ニッケルクラッド材の製造方法。 A heating step of heating a nickel sheet made of pure nickel having a purity of 98 mass% or more to 100 to 300 ° C., and a heated nickel sheet and an aluminum sheet made of pure aluminum having a purity of 98 mass% or more. And a method of producing an aluminum / nickel clad material, comprising: a pressing step of obtaining a pressed sheet by pressing the sheets at a rolling reduction of 10 to 17%; and a diffusion annealing step of diffusing and annealing the pressed sheet.  前記拡散焼鈍は500〜600℃の温度範囲で行う請求項7に記載したアルミニウム/ニッケルクラッド材の製造方法。 The method according to claim 7, wherein the diffusion annealing is performed in a temperature range of 500 to 600C.
JP2003286362A 2002-08-29 2003-08-05 Aluminum / nickel clad and battery external terminals Expired - Lifetime JP4627400B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003286362A JP4627400B2 (en) 2002-08-29 2003-08-05 Aluminum / nickel clad and battery external terminals

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002250155 2002-08-29
JP2003286362A JP4627400B2 (en) 2002-08-29 2003-08-05 Aluminum / nickel clad and battery external terminals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004106059A true JP2004106059A (en) 2004-04-08
JP4627400B2 JP4627400B2 (en) 2011-02-09

Family

ID=32301271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003286362A Expired - Lifetime JP4627400B2 (en) 2002-08-29 2003-08-05 Aluminum / nickel clad and battery external terminals

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4627400B2 (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100440584C (en) * 2004-07-14 2008-12-03 谢振华 Ear-pole of battery inner and electric sheet metal between batteries and processing method
CN100440585C (en) * 2005-01-14 2008-12-03 谢振华 The processing method of the tab inside the battery or the conductive metal sheet between the batteries
JP2008311735A (en) * 2007-06-12 2008-12-25 Mitsumi Electric Co Ltd Method of manufacturing ultrasonic sensor
WO2011052517A1 (en) 2009-10-26 2011-05-05 株式会社Neomaxマテリアル Aluminum-bonding alloy, clad material having bonding alloy layer formed from the alloy, and composite material including bonded aluminum
JP2012525665A (en) * 2009-04-30 2012-10-22 ビーワイディー カンパニー リミテッド Single cell and battery pack including the single cell
JP2013091856A (en) * 2013-02-01 2013-05-16 Masanari Migitaka Method for manufacturing hardened aluminum material using cross coupling reaction
KR101455769B1 (en) * 2012-05-08 2014-11-03 주식회사 엘지화학 Electrode lead and Secondary battery comprising it
JP2015128883A (en) * 2014-01-09 2015-07-16 株式会社Neomaxマテリアル Chassis and portable device
US9287548B2 (en) * 2009-10-30 2016-03-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Terminal unit for secondary battery and method of manufacturing the same
US9505082B2 (en) 2012-08-28 2016-11-29 Gs Yuasa International, Ltd. Manufacturing method of electric storage apparatus and electric storage apparatus
JP2017041299A (en) * 2015-08-17 2017-02-23 日立金属株式会社 Terminal for battery and manufacturing method of terminal for battery
CN109346657A (en) * 2018-09-18 2019-02-15 深圳市鑫越新材料科技有限公司 A kind of lightweight aluminium nickel composite bus-bar wire processing method
JP2020047510A (en) * 2018-09-20 2020-03-26 株式会社特殊金属エクセル Cladding material for battery sealing body and method of manufacturing the same
WO2021199518A1 (en) * 2020-03-31 2021-10-07 日立金属株式会社 Battery terminal and method for manufacturing battery terminal

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08162088A (en) * 1994-11-30 1996-06-21 Sanyo Electric Co Ltd Cylindrical nonaqueous electrolytic battery
JPH11195434A (en) * 1997-10-07 1999-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2001076706A (en) * 1999-09-08 2001-03-23 Hitachi Maxell Ltd Polymer electrolyte battery

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08162088A (en) * 1994-11-30 1996-06-21 Sanyo Electric Co Ltd Cylindrical nonaqueous electrolytic battery
JPH11195434A (en) * 1997-10-07 1999-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2001076706A (en) * 1999-09-08 2001-03-23 Hitachi Maxell Ltd Polymer electrolyte battery

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100440584C (en) * 2004-07-14 2008-12-03 谢振华 Ear-pole of battery inner and electric sheet metal between batteries and processing method
CN100440585C (en) * 2005-01-14 2008-12-03 谢振华 The processing method of the tab inside the battery or the conductive metal sheet between the batteries
JP2008311735A (en) * 2007-06-12 2008-12-25 Mitsumi Electric Co Ltd Method of manufacturing ultrasonic sensor
JP2012525665A (en) * 2009-04-30 2012-10-22 ビーワイディー カンパニー リミテッド Single cell and battery pack including the single cell
US8883318B2 (en) 2009-10-26 2014-11-11 Neomax Materials Co., Ltd. Aluminum bonding alloy, and clad material and aluminum bonding composite material each having bonding alloy layer made of the alloy
EP2662179A1 (en) 2009-10-26 2013-11-13 Neomax Materials Co., Ltd. Aluminum bonding alloy made of an Nickel-Magnesium alloy
WO2011052517A1 (en) 2009-10-26 2011-05-05 株式会社Neomaxマテリアル Aluminum-bonding alloy, clad material having bonding alloy layer formed from the alloy, and composite material including bonded aluminum
US9287548B2 (en) * 2009-10-30 2016-03-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Terminal unit for secondary battery and method of manufacturing the same
KR101455769B1 (en) * 2012-05-08 2014-11-03 주식회사 엘지화학 Electrode lead and Secondary battery comprising it
US9269960B2 (en) 2012-05-08 2016-02-23 Lg Chem, Ltd. Electrode lead and secondary battery having the same
US9505082B2 (en) 2012-08-28 2016-11-29 Gs Yuasa International, Ltd. Manufacturing method of electric storage apparatus and electric storage apparatus
JP2013091856A (en) * 2013-02-01 2013-05-16 Masanari Migitaka Method for manufacturing hardened aluminum material using cross coupling reaction
JP2015128883A (en) * 2014-01-09 2015-07-16 株式会社Neomaxマテリアル Chassis and portable device
JP2017041299A (en) * 2015-08-17 2017-02-23 日立金属株式会社 Terminal for battery and manufacturing method of terminal for battery
CN109346657A (en) * 2018-09-18 2019-02-15 深圳市鑫越新材料科技有限公司 A kind of lightweight aluminium nickel composite bus-bar wire processing method
JP2020047510A (en) * 2018-09-20 2020-03-26 株式会社特殊金属エクセル Cladding material for battery sealing body and method of manufacturing the same
WO2021199518A1 (en) * 2020-03-31 2021-10-07 日立金属株式会社 Battery terminal and method for manufacturing battery terminal

Also Published As

Publication number Publication date
JP4627400B2 (en) 2011-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4961512B2 (en) Aluminum copper clad material
JP4627400B2 (en) Aluminum / nickel clad and battery external terminals
Shin et al. Mechanical performance and electrical resistance of ultrasonic welded multiple Cu-Al layers
JP4212641B1 (en) Aluminum ribbon for ultrasonic bonding
JP6003108B2 (en) Joining method and joining part manufacturing method
JP4961508B2 (en) Clad plate
US9272361B2 (en) Method for joining metal materials
TW201515750A (en) Friction crimping method
JP6016095B2 (en) Joining method and joining parts
de Leon et al. Prediction of optimum welding parameters for weld-quality characterization in dissimilar ultrasonic-welded Al-to-Cu tabs for Li-ion batteries
CN110690403B (en) Lead member for battery and method for manufacturing lead member for battery
KR101012530B1 (en) Aluminum / Nickel Clad Material, Manufacturing Method and External Terminal for Battery
Jazayerli et al. Effect of welding speed on micro-friction stir lap welding of ultra-thin aluminium and copper sheets
JP2006051523A (en) Clad material for electrically conductive component, and manufacturing method therefor
JP7021591B2 (en) Joined structure and its manufacturing method
JP2005194571A (en) Ni-Co ALLOY, CLAD MATERIAL, AND PRODUCTION METHOD THEREFOR
Lee et al. Characterization of joint quality in ultrasonic welding of battery tabs
JP3798219B2 (en) Joined body and joining method of iron-based alloy members
JP6435588B2 (en) Aluminum alloy foil for positive electrode current collector of lithium ion secondary battery
JP2005339923A (en) Clad material for conductive parts and method for manufacturing the same
Watanabe et al. Effect of weld tip geometry on ultrasonic welding of A6061 aluminium alloy
JPH0890257A (en) Method for manufacturing titanium / aluminum clad foil material
JP2005324241A (en) Dissimilar metal joint structure
JP2022037790A (en) Manufacturing method for motor core
JP2006179228A (en) Lead material for wiring connection and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20041116

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20050111

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051227

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080716

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080729

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090317

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090508

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100217

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100512

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100524

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101104

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101105

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131119

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4627400

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term