專利名稱:包層材料的制作方法
技術領域:
本發明涉及包層材料。
背景技術:
混合動力汽車、電動工具、電動助力自行車、手機、筆記本電腦等各種技術領域中正在使用二次電池。這是因為二次電池例如鋰離子電池、鎳氫電池、鎳鎘電池等能夠通過充電而反復使用。這些二次電池通常具備鍍Ni的鐵制或不銹鋼制的罐、或者由層壓膜形成的外殼材料;被收納在外殼材料中的電解液(電解質);涂布了活性物質的正極帶和負極帶;隔膜;以及正極端子和負極端子。二次電池中,將正極帶、隔膜和負極帶依次層疊后作為發電體,通常,將該發電體纏繞后收納在外殼材料內并以浸潰在電解液中的狀態進行密 封。正極帶介由正極端子、負極帶介由負極端子分別與正極引線和負極引線(將它們合稱為“電極引線”。)連接。二次電池中,在外殼材料中浸潰在電解液中的發電體通過電子的交換進行發電或充電。近年來,使用二次電池的機器的高性能化加速,且應用范圍擴大。為此,尋求二次電池變得更加小型化、大電流充電/放電特性的提升等。為了實現這些特性,隨之要求將電極引線薄板化。然而,將電極引線薄板化時,由于截面積變小、電阻上升,因此存在諸如電能損失變大的問題。尤其是,在要求大電流放電/充電特性的用途中,流通大電流時,焦耳發熱變大,從而擔心對有機系構件的熱影響、電解質的變質等。作為電極引線,從對電解液的耐腐蝕性的觀點考慮,希望使用Ni,但Ni是電阻大的材料。另一方面,銅、鋁、銀等材料雖然電阻小,但銅和鋁難以進行電阻焊、而銀是昂貴的元素,所以使用它們中的任一材料時,都會使制造成本上升。專利文獻I為了解決這些問題而提出了將由耐腐蝕性高的Ni-Cu-Ni構成的包層板應用在二次電池中。專利文獻2提出了一種電池用弓丨線材料,其具有由Ni、Ni合金或Fe合金形成的焊接層及至少由Cu或耐熱Cu合金形成的基層的層疊結構。專利文獻2中,作為具體例子,公開了整體厚度為O. 06mnT0. 5mm的薄壁電池用引線材料。非專利文獻I公開了將由Ni-Cu-Ni構成的包層板用于電池端子和電極引線(連接條)的具體例子。專利文獻3公開了雖然材質不同但涉及由銅或銅合金形成的包層條材的制造方法的技術方案,顯示了在規定溫度下加熱層疊材料后,以60%以上的加工度進行熱軋來使包層界面發生金屬接合的方法。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本實開昭63-143858號公報專利文獻2 :日本特開平11-297300號公報專利文獻3 :日本特開平6-23572號公報
非專利文獻非專利文獻I :平成15年度 16年度成果報告書“燃料電池自動車等用リチウム電池技術開発車載用リチウム電池技術開発(燃料電池自動車等用リチウム電池技術開発の車載用リチウム電池技術開発)”,2005年3月,獨立行政法人新能源/產業技術綜合開發機構發行(委托方GS Yuasa Corporation)、110頁
發明內容
發明要解決的問題本發明人等按照前述各文獻記載的方法制作了 Ni-Cu-Ni包層材料,能夠再現出文獻所示那樣的高導電率(低電阻)。然而已知在進行電阻焊時,可良好接合的部分與無法電阻焊的部分不均勻分布,一部分材料在電阻焊時出現過大發熱,從而使被接合材料熔損。另外,還已知這樣的包層材料在彎曲加工等時存在包層界面發生剝離的情況。即便采用專利文獻3公開的制造其它包層材料所使用的條件試制的材料也確認有這樣的問題。本發明人等的目的在于提供兼具對電解液的優異耐腐蝕性和高導電性、具有在電阻焊時的優異焊接性、彎曲加工時包層界面不發生剝離的包層材料。用于解決問題的方案本發明人等針對上述問題進行了深入研究,得到下述見解。S卩,由Ni或Ni合金形成的表層(以下,簡稱為“表層”。)的厚度變動大的包層材料易產生焊接不良。這是因為例如表層過大的部分在電阻點焊時出現過大的發熱,從而導致被接合材料熔損。另ー方面,表層薄的部分由于電阻值小,所以不易出現發熱、易產生焊接不良。因此,表層厚度的變動有必要盡可能小。即便是表層的厚度變動小的包層材料,在包層界面過量存在氧化物和/或存在空孔(具體而言為克氏空孔,KirkendallVoids)時,易產生焊接不良。認為其是由下述原因造成的。即,包層界面存在氧化物和/或空孔時,由于界面的金屬-金屬結合部分的面積率降低而使接合強度降低,因而存在因焊接時的熱沖擊而產生界面裂紋、剝離的情況。尤其是,對界面存在過量氧化物和/或空孔的包層材料實施高加工度的軋制等時,與金屬彼此之間接合的界面相比較,存在氧化物和/或空孔的界面處的表層被伸長而變薄。圖2是厚度約為100 μ m的、表層厚度偏差小的包層材料的顯微鏡照片,圖3是厚度約為100 μ m的、表層厚度偏差大的包層材料的顯微鏡照片。如圖2和圖3所示,與表層厚度偏差小的包層材料相比較,表層厚度偏差大的材料在整體上表層厚度不穩定,產生露出Cu層的部分。通常通過對接合面進行磨削等去除表面附著的氧化物,然后疊置包層材料來進行接合。金屬表面與大氣接觸時易氧化、或吸附氧和/或水分。此外,因為在大氣中進行疊置,所以在構成包層材料的各個板的間隙中殘留氧和/或水分。鑒于這些情況,難以在從金屬表面完全去除氧化物的狀態下進行接合。圖4是厚度約為500 μ m的包層材料的斷面的顯微鏡照片,圖5是對圖4所示的包層材料實施特定蝕刻后的顯微鏡照片。如此,包層界面的氧化物和/或空孔的存在可以通過進行特定的蝕刻來確認。確
4認方法在后面詳細說明,氧化物因蝕刻而溶解形成孔隙,因此能夠由孔隙的產生狀況來掌握界面的氧化物的存在狀況。另外,由于空孔附近的金屬被選擇性地溶解,從而可更清晰地觀察空孔。對前述圖3所示的材料實施特定的蝕刻并進行了斷面觀察,在露出Cu層的位置產生了大量的孔隙。已知,即使在包層界面不存在氧化物、未產生孔隙的情況下,彎曲加工時也會剝離。這是因為在包層界面的氧化物分解、氧在Cu金屬中擴散消失的過程中,氧未充分擴散消失時,包層界面附近的Cu層中存在氧濃度高的部分,該部分硬質化,在施加應力時會產生裂紋、剝離。另一方面,即使在實施擴散熱處理使氧化物分解并使氧充分擴散的情況下,也存在靠近包層界面的Cu側產生空孔、接合強度降低的情況。擴散熱處理的溫度高時,從Ni擴散到Cu中的速度與從Cu擴散到Ni中的速度之差變大,這樣的現象變得容易發生。如此,從Cu側擴散到Ni側的Cu擴散量與從Ni側擴散到Cu側的Ni擴散量之差較大時,從界面進入Cu側的位置產生空孔(克氏空孔)。例如,如圖8所示,在950°C下實施了擴散熱處理 的包層材料的斷面可能產生空孔。并且,產生這種空孔時,會如先前所述地發生接合強度的降低和焊接不良。擴散熱處理的條件應設定為不因克氏效果而造成空孔大量產生的溫度和時間。本發明是基于上述見解而進行的,將下述(1Γ(5)所示的包層材料作為重點。(I) 一種包層材料,其中,該包層材料包含由Ni或Ni合金形成的表層及由Cu或Cu合金形成的基層,在對包層材料實施了 10次90度反復彎曲試驗后的斷面觀察中,未觀察到包層界面的剝離,并且直到斷裂為止的反復彎曲次數為17次以上。(2) 一種包層材料,其特征在于,該包層材料包含由Ni或Ni合金形成的表層及由Cu或Cu合金形成的基層、且整體厚度超過O. 2mm,在以兩倍于包層材料厚度的彎曲半徑R(bending radius)對包層材料進行90度彎曲試驗后的目視斷面觀察中,未觀察到包層界面的剝離。(3) 一種包層材料,其中,該包層材料包含由Ni或Ni合金形成的表層及由Cu或Cu合金形成的基層,且Ni-Cu的剝離強度為4N/mm以上。(4)上述(I) (3)中任一項的包層材料,其中,可通過用硝酸乙醇溶液(nitalsolution)蝕刻前述包層來確認其存在于接合界面的孔隙率為20%以下。(5)上述(I廣(4)中任一項的包層材料,其中,前述表層的厚度變動系數為5以下。(6)上述(1Γ(5)中任一項的包層材料,其中,在前述包層材料的切斷斷面形成有厚度為10 μ m以下的Ni層。(7)上述(I廣(6)中任一項的包層材料,其中,該包層材料如下制造將由Ni或Ni合金形成的表層與由Cu或Cu合金形成的基層疊置后,在滿足下述(I)式的關系的條件下實施接合軋制,然后,在650°C以上且975°C以下的溫度下保持10分鐘以上且8小時以下,實施使存在于界面的氧化物擴散消失的熱處理,然后,經過至少I次熱加工,T 彡-10 · R+300(l)其中,T為軋制溫度(°C ),R為壓縮比(%)。(8)上述(7)的包層材料,其中,前述接合軋制在滿足下述(2)式的關系的條件下進行,CN 102917870 A
書
明
說
4/17 頁T 彡-17. 8 · R+1084(2)其中,T為軋制溫度(。。),R為壓縮比(%)。發明的效果 本發明的包層材料兼具對電解液的優異耐腐蝕性和高導電性、具有在電阻焊時的優異焊接性,并且彎曲加工時包層界面不發生剝離。
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圖 I為點焊試驗中使用的試驗裝置的概略圖。
2為良好的包層材料的顯微鏡照片。
3為表層厚度偏差大的包層材料的顯微鏡照片。
4為包層材料的斷面的顯微鏡照片。
5為對圖4所示的包層材料實施特定蝕刻后的顯微鏡照片。
6為反復彎曲試驗的裝置概略圖。
7為顯示本發明例2的10次反復彎曲試驗后的斷面的顯微鏡照片。
8為顯示950°C下實施擴散熱處理的包層材料的斷面的顯微鏡照片。
9為顯示擴散退火溫度(退火時間固定為2小時)與接合強度的關系的圖。10為顯示擴散退火時間(退火溫度固定為750°C )與接合強度的關系的圖。11為顯示軋制溫度與壓縮比的關系的圖。
具體實施例方式(I)包層材料本發明的包層材料包含由Ni或Ni合金形成的表層及由Cu或Cu合金形成的基層。該包層材料中,表層使用電阻焊性優異和對電解液的耐腐蝕性優異的Ni或Ni合金,基層使用電阻小的Cu或Cu合金。其中,作為Ni合金,例如,為了獲得更高的耐腐蝕性,可以使用以質量%計含有3%左右的Cr的合金,為了獲得進一步高的耐腐蝕性,可以使用以質量%計含有66%的Ni、1%的Mn、l%的F e、并且剩余部分為Cu及雜質的JIS NW4400等。作為Cu合金,例如,可以使用以質量%計含有10%的Ni的合金(銅鎳合金);添加O. 1%的Zr來確保高耐熱、高強度、高導電率的Cu-Zr合金;添加P、Cr、Ti、Fe等確保了高強度、高導電率的合金等。本發明的包層材料的特征在于,在實施了 10次90度反復彎曲試驗后的斷面觀察中,未觀察到包層界面的剝離,并且直到斷裂為止的反復彎曲次數為17次以上。作為本發明材料的用途的二次電池的引線材料以彎曲成約90度的狀態通過電阻點焊與電池管的底部接合。包層材料界面在剝離的狀態下,電阻局部地増大,難以穩定地進行點焊。因此,彎曲成90度時不產生界面剝離是必須的。另外,引線材料所用的包層材料有時在流通大電流、且在用于混合動カ汽車、電動工具這樣的承受振動的環境下使用。在這樣的使用環境下,彎曲加工后實施點焊的部位、尤其是彎曲部位會承受因振動引起的反復應力。為了即使彎曲使用或承受因振動而產生的反復應カ負荷,界面也不會產生剝離,需要即便實施了 10次彎曲試驗(后述實施例記載的方法)也不會產生剝離。另外,為了在
6電動工具用途這樣的因激烈振動而承受反復應力的環境下不斷裂,需要90度彎曲試驗中直到斷裂為止的反復彎曲次數為17次以上。該試驗方法適用于厚度為O. 2mm以下的箔制品的接合強度的評價。包層材料的厚度超過O. 2mm時,引線材料自身的剛性變大,變得不易受到因振動而產生的反復應力負荷的影響。另外,厚度變厚會使進行彎曲試驗時賦予接合界面的應力變大。因此,能夠通過一次90度彎曲試驗即可評價接合強度。此情況下,一次90度彎曲試驗后,進行目視觀察(或者進一步進行光學顯微鏡觀察)來評價。此時的彎曲半徑R設為包層材料厚度的兩倍。此外,90度彎曲試驗后進行回彎時,能夠對接合界面賦予更大的剪切應力。因此,即使回彎后也觀察不到剝離的包層材料可以說具有更高的接合強度。Ni-Cu的剝離強度優選為4N/mm以上。這是因為,Ni-Cu的剝離強度小于4N/mm時,彎曲加工時或其前階段的切斷加工成細長條時有產生界面剝離的問題。剝離強度優選設為6N/mm以上、更優選為10N/mm以上。其中,上述“剝離強度”是在Cu/Ni層間開切口、握持各層的端部將其分別向相反方向拉伸而使層間剝離時的強度。該試驗(T型剝離試驗)特別適合厚度超過Imm的較厚的制品的評價。厚度為Imm以下的薄層制品由于無法在Cu/Ni層間開切口,其接合強度的評價可以采用上述彎曲試驗來進行。本發明的包層材料優選存在于包層的接合界面的孔隙率為20%以下。如此,存在于包層材料的接合界面的氧化物和/或空孔可以在實施特定蝕刻處理時以孔隙的形式進行觀察。該界面的孔隙主要在Cu側觀察到,推測其是因存在于接合界面的氧化物通過蝕刻而溶解、或者是空孔周邊被蝕刻而使孔隙變得易于觀察。因此,本發明中,實施特定蝕刻處理后,觀察接合界面,將孔隙存在的距離相對于接合界面的基準長度的比率(本說明書中,將其稱為“孔隙率”。)作為掌握氧化物的形成狀況的指標。存在于接合界面的孔隙距離具體地可以按照實施例記載的方法來求出。該孔隙率超過20%的情況下,由于存在于包層材料的接合界面的氧化物量和/或空孔過多,所以Ni-Cu密合層的面積率下降、接合強度降低。另外,對接合界面上部分性地存在氧化物和/或空孔的包層材料實施軋制等加工時,相比于金屬彼此之間接合的界面,存在氧化物和/或空孔的界面易因表層被伸長而變薄。因此,孔隙率優選為20%以下。在如二次電池的引線材料這樣的用途中,由于較多承受前述的約90度彎曲加工,彎曲部存在孔隙時可能會成為界面剝離的起點,因此孔隙率更優選為20%以下。更優選的范圍為10% 以下、進一步優選的范圍為2%以下。本發明的包層材料優選表層厚度的變動系數為5以下。這是因為表層厚度的變動系數為5以下的包層材料與設想為電池罐的Ni板的電阻點焊的焊接性良好。表層厚度的變動系數更優選設為4以下。其中,表層的厚度變動系數可以按照實施例記載的方法來求出。本發明的包層材料通常切成條狀來使用,所以切斷面有Cu露出。方形電池的情況下,引線材料在電池內部使用,而層疊型電池時,由于需要將引線材自身與外部接線連接,因此引線材料的切斷面露出至層壓密封件的外部,會受到大氣(水分、氧、二氧化碳)的腐蝕。腐蝕發展到引線材料的層壓密封件的內部時,會發生液體泄漏等。因此,優選在本發明的包層材料的切斷面形成Ni層。這是因為由此可以防止上述腐蝕。然而,即使形成過量的Ni層,效果也將飽和,會使成本上升。因此,形成于本發明的包層材料的切斷面的Ni層的厚度為10 μ m以下即可。上述效果在厚度為O. I μ m以上時變得顯著。對Ni層的形成方法沒有特別地限制,可以采用電鍍法、蒸鍍法等。尤其是,優選簡便且低成本的電鍍法。(2)包層材料的制造方法本發明的包層材料例如可以通過下述方法而得到將表層與基層層疊組合,然后實施用于使界面密合的接合軋制,之后,實施使氧化物擴散消失的熱處理(以下,稱為“擴散退火”。)O不實施前述加工時,即便進行擴散退火,在存在Ni和Cu未密合的部分的情況下有時也無法使氧化物充分消失。另外,在金屬彼此之間未密合的部分不會產生金屬的擴散接合(接合的材料為銅和鎳的情況下,鎳元素擴散到銅中,同時銅元素擴散到鎳中。)。因此,在之后熱軋這樣的材料時,接合強度不足,存在產生剝離的情況。為了使氧化物擴散消失,需要預先使界面成為密合的狀態。為此,接合軋制可以在滿足下述(I)式的范圍的軋制溫度T(°c )和壓縮比R(%)下進行。其中,軋制溫度是指進行軋制時的溫度,通常等同于加熱溫度。T 彡-10 · R+300(l)軋制溫度T小于“-10 4+300”吋,即使進行擴散退火,接合強度也不足,在其后的熱軋或冷軋中易產生剝離。另外,包層材料在熱軋后通過反復冷軋和退火來調整至目標厚度。此時,從成本和生產率的觀點考慮,退火大多進行連續退火,成為短時間的熱處理。因此,采用這樣的連續退火難以獲得擴散接合的效果,熱軋板的接合強度為與制品的接合強度接近的值。因此,在用于需要更高的密合強度的用途的包層材料的情況下,接合軋制可以在滿足下述⑵式的范圍的軋制溫度T(°C )和壓縮比R(%)下進行。T 彡-17. 8 · R+1084(2)擴散退火只要是使氧化物擴散消失的條件即可。特別優選在650°C以上且975°C以下的溫度區域內保持10分鐘以上且8小時以下。在這樣的條件下進行的擴散退火不僅可以進行金屬的相互擴散,而且還有使金屬接合變牢固的作用。這是因為由氧化物擴散消失的部分產生金屬的相互擴散,從而使金屬接合變牢固。另外,為了不使氧化物分解而生成的氧高濃度地集中在特定的部位(包層界面附近的Cu層中),需要在如前述那樣的條件下進行充分的擴散消失處理。特別優選以接合部在750°C以上且850°C以下的溫度區域內保持I小時以上且4小時以下的條件進行退火。退火溫度升高吋,Ni擴散到Cu中的速度與Cu擴散到Ni中的速度之間產生較大差異,因克氏效果而在界面產生空孔。該空孔是在假設溫度相同但長時間保持時會變得更顯著。在產生了空孔的情況下,即使經過之后的熱加工,也殘留未壓接的空孔、存在接合強度降低的情況。因此,在前述熱處理條件的范圍下,抑制因克氏效果產生的空孔變得很重要。擴散退火后,優選實施熱軋。通過該熱軋,可以容易地使板的厚度變薄,同時使基本整個金屬界面均獲得更牢固的金屬接合。如此,一旦生成牢固的金屬接合界面后,可以進行最少I次的冷軋和退火,得到特定厚度。難以冷軋時,也可以實施溫軋和/或熱軋。進行熱軋時的加熱優選結合擴散退火進行。另外,加熱溫度和時間需要考慮擴散退火的條件來設定,以便不易因前述克氏效果而產生空孔。另一方面,在過低的溫度下進行軋制時,Ni與Cu的變形阻力差變大,有可能損害表層厚度的均勻性。因此,熱軋優選在65(T900°C的加熱溫度范圍下實施。熱軋溫度的優選下限為800°C、優選上限為850°C。實施例I準備由無氧純Cu (C 1020)形成的板(I20mmX IOOmmX 20mm)和由純Ni (JISNW2201)形成的板(120mmX IOOmmX 12mm),用不銹鋼絲打磨各自的接合面、進行脫脂處理后,按照純Ni板、純Cu板和純Ni板的順序將120mmX IOOmm的面重合層疊,在用夾具固定以使被接合部在水平方向上不錯位的狀態下,通過電子束焊進行接合,制作了層疊軋制母材。對如此得到的層疊軋制母材實施表I所示的各種加工和處理,得到供試材料。對于得到的供試材料進行下述試驗,并評價了各種性能。其結果示于表2。其中,擴散退火是 結合熱軋的加熱來進行的。〈反復彎曲試驗〉依據對銅產品規定的JIS H 0500(反復彎曲試驗)進行。具體來說,將被試驗材料(100ymX3mm寬X70mm長)用帶有R=2. 5d(被試驗材料直徑)的圓弧的一對夾鉗固定,以不使其變形的方式對另一端進行拉伸(拉伸力為150g),并且如圖6所示地實施了沿圓弧每次90度順反方向地進行交替反復彎曲的反復彎曲試驗。首先,試驗將90度回彎計為I次,進行了 10次。將試驗后的被試驗材料埋入金屬組織觀察用的樹脂中,進行打磨,從而觀察包層界面是否剝離。另外,在上述試驗的基礎上,還調查了直到斷裂為止的反復彎曲次數。將5個被試驗材料的平均值作為“直到斷裂為止的反復彎曲次數”。<存在于接合界面的孔隙率>將包層材料切斷成適當的長度,以能夠觀察接合界面的斷面的方向用埋入樹脂固定,打磨后,使用硝酸乙醇溶液(硝酸乙醇=4:1)蝕刻直至能夠觀察到表層和基層的微組織,使用光學顯微鏡在100倍的倍率下全視野觀察相當于IOOmm長的接合界面,將存在有孔隙的長度LI相對于基準長度L(IOOmm)的百分率(L1/LX100%)作為“孔隙率”。<表層的厚度變動系數>對于包層材料的斷面,在接合界面100_內觀察15處位置,計算其厚度的平均值和標準偏差,算出厚度變動系數(=標準偏差/平均X 100)。表層的厚度變動系數為5以下時視為良好。<導電率>依照JIS C2525 :1999 (金屬抵抗材料的導體電阻以及體積電阻率試驗方法),加工成與電池引線材料同樣的引線形狀(厚ΙΟΟμ Χ寬IOmmX長500mm),測定5個點的截面積,由平均截面積來測定室溫(23°C )下的體積電阻率。另外由體積電阻率求出導電率(=1/體積電阻率P)。測定使用ADVANTEST⑶RP0RATI0N制造的直流電流電源TR6143和AgilentTechnologies制造的數字萬用表HP3457進行。具體來說,按照JIS C2525的參考圖I. I所示的連接,使用連接在電流探針間內的電壓表測量(四探針法)流通固定電流(1=1. 0A)時的電壓下降量躺。基于該結果用下式算出體積電阻率P。P = ( Δ V/I) /LX S Ω · m
其中,上述式中各符號的意義如下所述。I 電流⑷S :截面積(m2) L :電壓測定探針間距離(m)另外,根據理科年表,在20°C下,純鎳的體積電阻率為7. 12Χ10_8Ω · m、純銅的體積電阻率為I. 69Χ1(Γ8Ω ·πι。因此,例如,在為厚度是Ni :Cu :Ni=12 :20 :12這ー比率的純鎳-純銅-純鎳的包層板的情況下,理論上,20°C下的體積電阻率為2. 89X 10_8 Ω ·πι。體積電阻率的倒數即導電率的理論值為34. 5 (X IO6HT1 · Ω’,而相對于理論值的衰減為10%以內時(即為31. KXIOV · Ω-1)以上時)視為良好。<點焊試驗>使用圖I所示的實驗裝置,將兩片短條狀試驗片(O. ImmX 4mm X 70mm)(背板側為Ni)疊置,其頂端部分采用單邊多電極點焊法(series Welding)(電流漸增時間(UpslopeTime)=O. 5毫秒焊接時間(Weld Time)=4毫秒)進行焊接,分別準備5個焊接試驗片。對于得到的焊接試驗片的焊點部,采用T字型剝離試驗調查了焊接性。評價了采用剝離試驗得到的剝離強度中的最大值(=最大剝離強度)。此外,通過觀察剝離后的試驗片來判定剝離模式。另外,由上述5個焊接試驗片的接合強度的偏差評價了焊接穩定性。5個均為平均接合強度的±30%以內時判斷為良好,在表2中標記為“〇”。5個中即使有一個超過平均接合強度的±30%時也判斷為不良,在表2中標記為“X”。[表 I]
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權利要求
1.一種包層材料,其特征在于,該包層材料包含由Ni或Ni合金形成的表層及由Cu或Cu合金形成的基層、且整體厚度為O. 2mm以下, 在對包層材料實施了 10次90度反復彎曲試驗后的斷面觀察中,未觀察到包層界面的剝離,并且直到斷裂為止的反復彎曲次數為17次以上。
2.—種包層材料,其特征在于,該包層材料包含由Ni或Ni合金形成的表層及由Cu或Cu合金形成的基層、且整體厚度超過O. 2mm, 在以兩倍于包層材料厚度的彎曲半徑R對包層材料進行90度彎曲試驗后的目視斷面觀察中,未觀察到包層界面的剝離。
3.—種包層材料,其特征在于,該包層材料包含由Ni或Ni合金形成的表層及由Cu或Cu合金形成的基層,且Ni-Cu的剝離強度為4N/mm以上。
4.根據權利要求廣3中任一項所述的包層材料,其特征在于,所述包層的孔隙率為20%以下。
5.根據權利要求Γ4中任一項所述的包層材料,其特征在于,所述表層的厚度變動系數為5以下。
6.根據權利要求1飛中任一項所述的包層材料,其特征在于,所述包層材料的切斷斷面形成有厚度為IOym以下的Ni層。
7.根據權利要求f5中任一項所述的包層材料,其特征在干,該包層材料如下制造將由Ni或Ni合金形成的表層與由Cu或Cu合金形成的基層疊置后,在滿足下述(I)式的關系的條件下實施接合軋制,然后,在650°C以上且975°C以下的溫度下保持10分鐘以上且8小時以下,實施使存在于界面的氧化物擴散消失的熱處理,然后,經過至少I次熱加工, T 彡-10 · R+300 (I) 其中,T為軋制溫度(°C ), R為壓縮比(%)。
8.根據權利要求7所述的包層材料,其特征在于,所述接合軋制在滿足下述(2)式的關系的條件下進行,T 彡-17. 8 · R+1084 (2) 其中,T為軋制溫度(°C ),R為壓縮比(%)。
全文摘要
本發明的目的在于提供兼具對電解液的優異耐腐蝕性和高導電性、具有在電阻焊時的優異焊接性、彎曲加工時包層界面不發生剝離的包層材料。本發明涉及下述包含由Ni或Ni合金形成的表層及由Cu或Cu合金形成的基層的包層材料(1)整體厚度為0.2mm以下,在對包層材料實施了10次90度反復彎曲試驗后的斷面觀察中,未觀察到包層界面的剝離,并且直到斷裂為止的反復彎曲次數為17次以上的包層材料;(2)整體厚度超過0.2mm,在以兩倍于包層材料厚度的彎曲半徑R對包層材料進行90度彎曲試驗后的目視斷面觀察中,未觀察到包層界面剝離的包層材料;或者(3)Ni-Cu的剝離強度為4N/mm以上的包層材料。
文檔編號H01M2/26GK102917870SQ20118002724
公開日2013年2月6日 申請日期2011年6月2日 優先權日2010年6月2日
發明者吉田健太郎, 有園太策, 吉田修二, 喜多勇人, 武內孝一, 澀谷將行, 上仲秀哉 申請人:新日鐵住金株式會社