车载电池用的方形电池壳体及其制造方法技术

车载电池用的方形电池壳体(1)由一块原材料铝合金板一体成形为分别具有底部(6)、侧壁(2、3、4、5)、开口部(7)且横截面形状为矩形的壳体，在向开口部(7)密封焊接盖之前，使焊接的侧壁(2、3、4、5)的上部(2c、3c、4c、5c)的厚度以朝向电池壳体的内侧伸出的方式局部地厚壁化。车载电池用方形电池壳体(1)为铝合金制，能够在密封焊接时形成稳定的焊道形状，并且能够形成健全的焊接部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电池壳体彼此并列多个并组装成模块进行使用的车载电池用的方形电池壳体及其制造方法。
技术介绍
一直以来，Li离子电池主要用于移动电话、笔记本电脑等移动设备领域，但近年来，作为机动车用(车载用)，在HV车、插电式混合动力车、电动汽车中使用。这些机动车用的Li离子电池需要较大的电力，因此在有限的车载空间将多个电池壳体彼此相互并列，并组装成模块进行收纳。因此，采用容易相互并列、空间效果好的形状、并且安装效率高且散热性能也优异、避免过大的温度上升变得重要。因此，该电池壳体成为横截面形状呈矩形(方型)、侧面的宽边面的宽度与窄边面的宽度之比大的(短边远小于长边的)扁平形的电池壳体。使用上述那样的薄型的方形电池壳体的方形电池适于设备的薄型化、轻型化，且空间效果也好。以下，将以上那样的机动车用的Li离子电池壳体也称作车载电池用的方形电池壳体、车载电池用的电池壳体、或者仅称作方形电池壳体或电池壳体。上述那样的车载电池用的方形电池壳体广泛进行如下处理：在内部空间收纳有电池箔、电解液、集电体等内置件，之后利用电池盖(以下，仅称作盖)堵塞所述开口部，使用激光焊接对电池壳体的所述开口部和电池盖的接合部进行密封焊接。一直以来，为了提高上述那样的方形电池壳体的功能性，提出了各种考虑方形电池壳体各部分的壁厚的分配的事例等。例如，在专利文献1中，作为移动电话等便携式设备用的方形电池壳体，主要提出有碳钢的冷轧钢板等铁制的金属外装罐。在专利文献1中，由于是用于单个电池的用途，因此即便是薄壁化后的方形电池壳体也需要强度、刚度。因此，为了提高封口强度，以将由盖封口的、开口部周边部的壁上部厚度(封口部周边侧厚度)局部增厚至比中间部(恒定壁厚部)的厚度厚大约25％以下左右的方式制作金属外装罐。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-54095号公报专利技术要解决的课题在此，将车载电池用的方形电池壳体的盖、主体(罐)从钢制改为铝合金制、且由对铝合金板(冷轧板)材料进行一体冲压成形而成的成形品构成时，从耐腐蚀性、轻型化以及加工性、成本方面考虑均是有利的。因此，近年来，不断进行研究。另外，为了进一步降低铝合金制的车载电池用的方形电池壳体的成本，也不断进行薄壁化的研究。具体来说，具有将该电池壳体的侧壁的板厚从现有的0.5～1.0mm左右减薄至0.2～0.6mm左右的动向。但是，在将车载电池用的方形电池壳体设为铝合金制的情况下，当追求所述的薄壁化时，产生基于激光的所述密封焊接时的焊接不稳定这样的问题，该问题在钢制的情况下不存在，是铝合金制特有的问题。即，当减薄方形电池壳体的侧壁时，对于焊接性比钢差的铝合金而言，在所述的基于激光的密封焊接时，产生板的热应变。因此，与同样为铝合金的盖之间的焊接不稳定，接头部成为波型、或者产生高低差，从而成为贯穿焊接部的侧壁那样的不稳定的焊道形状，对电池壳体的内容物造成不良影响。因此，为了成为健全的焊道形状、焊接部，需要使激光照射移置高精度地对位等在密封焊接时使效率降低那样的大量的劳动量。虽认为铝合金的熔点低、容易熔融，但铝合金的比热以及熔融潜热比钢、其它大多数金属大且导热性优良，基于其作用，热量释放速度是钢的5倍。因此，难以局部加热，为了使其熔融而需要供给远多于钢的热量，这成为使所述的密封焊接不稳定、成为不稳定的焊道形状的重大因素。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述那样的课题而完成的，其目的在于，提供能够稳定地实施所述密封焊接、能够形成健全的焊接部的、铝合金制的车载电池用方形电池壳体及其制造方法。解决方案为了达成上述目的，本专利技术的车载电池用的方形电池壳体的主旨在于：由一块原材料铝合金板一体成形为分别具有底部、侧壁、开口部且横截面形状为矩形的壳体，并且在所述侧壁的厚度被薄壁化为0.2～0.6mm的范围的基础上，所述底部的厚度处于0.6～1.0mm的范围，比所述侧壁厚壁化，所述侧壁的上部的厚度被预先局部地厚壁化，使得所述侧壁的上部朝向所述壳体的内侧伸出。另外，为了达成上述目的，本专利技术的车载电池用的方形电池壳体的制造方法的主旨在于：在由一块原材料铝合金板一体成形分别具有底部、侧壁、开口部且横截面形状为矩形的壳体时，在将所述侧壁的厚度薄壁化为0.2～0.6mm的范围的基础上，使所述底部的厚度处于0.6～1.0mm的范围，比所述侧壁厚壁化，将所述侧壁的上部的厚度预先局部地厚壁化，使得所述侧壁的上部朝向所述壳体的内侧伸出。专利技术效果本专利技术在利用激光将由铝合金板的成形体构成的方形电池壳体的侧壁的上部与铝合金制的盖进行密封焊接之前，将该侧壁的上部的厚度与焊道的形成量匹配地朝向方形电池壳体的内侧比该侧壁的恒定壁厚部的厚度局部地厚壁化。由此，所述密封焊接能够稳定地实施，能够形成遍及侧壁的上部和盖且不贯穿侧壁的上部那样的焊道，从而能够成为健全的焊接部。附图说明图1是示出本专利技术的方形电池壳体的一方式的立体图。图2是图1的A-A剖视图。图3是图1的B-B剖视图。图4是示出本专利技术的方形电池壳体的盖的焊接的一方式的剖视图。图5是示出本专利技术的方形电池壳体的盖的焊接的其他方式的剖视图。图6是示出本专利技术的方形电池壳体的侧壁的厚壁化的加工的一方式的剖视图。图7是示出现有的方形电池壳体的盖的焊接的一方式的剖视图。图8是示出现有的方形电池壳体的盖的焊接的其他方式的剖视图。图9是示出本专利技术的方形电池壳体的侧壁的厚壁化的加工的其它优选方式的剖视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的优选实施方式进行详细说明。需要说明的是，在本说明书以及附图中，对于具有实质相同的功能结构的构成要素标注相同的附图标记，由此省略重复说明。方形电池壳体的基本构造：图1～3示出本专利技术的方形电池壳体的一样式。本专利技术所谓的方形电池壳体是指分别具有底部、侧壁、开口部且横截面形状为矩形的铝合金制电池壳体。在图1～3中，作为前提，将方形电池壳体1用作车载电池。即，该电池壳体1彼此并列多个，并组装成模块进行使用。因此，从空间的效率出发，设为分别具有底部、侧壁、开口部且横截面形状为矩形的扁平且薄型的铝合金制电池壳体。方形电池壳体1基本上由一体具有矩形(俯视呈方形)底部6、从该矩形底部6的各周缘部立起的四个各侧壁2、3、4、5、以及这些各侧壁2、3、4、5的上端部2a、3a、4a、5a侧的矩形开口部7的方筒形状构成。也包括以下的记载在内，本专利技术所谓的矩形是指矩形或者四边形，即便不是这些形状自身，也是近似于矩形或者四边形的形状。在图1～3的方形电池壳体1中，侧壁4、5是作为较大且宽边的壁面位于长边侧的对置的两个侧壁，侧壁2、3是作为较小且窄边的壁面位于短边侧的对置的两个侧壁。这些侧壁的壁面形状为方型，且宽边的壁面的宽度与窄边的壁面的宽度之比大(短边侧远小于长边侧)，从而构成矩形且扁平的薄型的电池壳体。矩形底部6的厚度(板厚)t6从0.6～1.0mm的范围选择，各侧壁2、3、4、5的恒定壁厚部2b、3b、4b、5b的厚度(板厚)t2、t3、t4、t5从0.2～0.6mm的范围选择，使均匀板厚的板通过所述成形而相互差厚化。即，由上述各部分的厚度不同的、差厚方筒形状构成。该矩形底部6的厚度在被薄壁化的基础上根据所设立的电池壳体的强度(刚度)的必要性，比所述各侧壁厚壁化。另外，多个电池壳体1相互紧密排列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载电池用方形电池壳体，其特征在于，所述车载电池用方形电池壳体由一块原材料铝合金板一体成形为分别具有底部、侧壁、开口部且横截面形状为矩形的壳体，并且在所述侧壁的厚度被薄壁化为0.2mm～0.6mm的范围的基础上，所述底部的厚度处于0.6mm～1.0mm的范围，比所述侧壁厚壁化，所述侧壁的上部的厚度被预先局部地厚壁化，使得所述侧壁的上部朝向所述壳体的内侧伸出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.18 JP 2014-190279;2015.03.26 JP 2015-064631.一种车载电池用方形电池壳体，其特征在于，所述车载电池用方形电池壳体由一块原材料铝合金板一体成形为分别具有底部、侧壁、开口部且横截面形状为矩形的壳体，并且在所述侧壁的厚度被薄壁化为0.2mm～0.6mm的范围的基础上，所述底部的厚度处于0.6mm～1.0mm的范围，比所述侧壁厚壁化，所述侧壁的上部的厚度被预先局部地厚壁化，使得所述侧壁的上部朝向所述壳体的内侧伸出。2.根据权利要求1所述的车载电池用方形电池壳体，其中，所述侧壁的上部的厚度被预先局部地厚壁化，增厚量为该侧壁的恒定壁厚部的厚度的30％以上。3.根据权利要求1或2所述的车载电池用方形电池壳体，其中，所述侧壁的外侧的壁面包含厚壁化的所述侧壁的上部而平坦化为同一平面。4.一种车载电池用方形电池壳体的制造方法，其特征在于，在由一块原材料铝合金板一体成形分别具有底部、侧壁、开口部且横截面形状为矩形的壳体时，在将所述侧壁的厚度薄壁化为0.2mm～0.6mm的范围的基础上，使所...

【专利技术属性】
技术研发人员：小西晴之，加岛宽子，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP