JP2002313138A - 電気自動車用アルミニウム合金導電体 - Google Patents
電気自動車用アルミニウム合金導電体Info
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- JP2002313138A JP2002313138A JP2001119109A JP2001119109A JP2002313138A JP 2002313138 A JP2002313138 A JP 2002313138A JP 2001119109 A JP2001119109 A JP 2001119109A JP 2001119109 A JP2001119109 A JP 2001119109A JP 2002313138 A JP2002313138 A JP 2002313138A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Non-Insulated Conductors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量で、所要の強度および導電性を有し、耐
クリープ特性が良好で電気接続特性に優れ、耐食性にも
優れ、かつ安価な電気自動車用Al合金導電体を提供す
る。 【解決手段】 Si0.3〜0.8mass%(以下単に%
と記す)、Mg0.35〜1.0%を含有し、さらにF
e0.1〜0.6%、Cu0.02〜0.1%、Mn
0.01〜0.08%のうちの1種または2種以上を含
有し残部がAlおよび不可避不純物からなるAl合金材
にT6、T8またはT5処理を施したAl合金処理材に
厚さ3μm以下のNiメッキ皮膜が設けられた電気自動
車用アルミニウム合金導電体。
クリープ特性が良好で電気接続特性に優れ、耐食性にも
優れ、かつ安価な電気自動車用Al合金導電体を提供す
る。 【解決手段】 Si0.3〜0.8mass%(以下単に%
と記す)、Mg0.35〜1.0%を含有し、さらにF
e0.1〜0.6%、Cu0.02〜0.1%、Mn
0.01〜0.08%のうちの1種または2種以上を含
有し残部がAlおよび不可避不純物からなるAl合金材
にT6、T8またはT5処理を施したAl合金処理材に
厚さ3μm以下のNiメッキ皮膜が設けられた電気自動
車用アルミニウム合金導電体。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電気自動車に適した
大電流通電用アルミニウム合金導電体に関する。
大電流通電用アルミニウム合金導電体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電気自動車では、電池群と電気機
器(インバータ、モータなど)間の電気的接続、各電池
間の電気的接続、インバータ内回路などには大電流通電
に適した純銅製の導電母材(平角状、板状などの導体で
以下導電体と記す)が用いられ、また前記導電体は前記
電気機器などとボルト締めにより接続されている。しか
し、近年、燃費低減を目的に自動車の軽量化が強く求め
られ、前記の銅導電体を軽量なアルミニウム(以下適宜
Alと称す)またはAl合金に代える動きが活発であ
る。
器(インバータ、モータなど)間の電気的接続、各電池
間の電気的接続、インバータ内回路などには大電流通電
に適した純銅製の導電母材(平角状、板状などの導体で
以下導電体と記す)が用いられ、また前記導電体は前記
電気機器などとボルト締めにより接続されている。しか
し、近年、燃費低減を目的に自動車の軽量化が強く求め
られ、前記の銅導電体を軽量なアルミニウム(以下適宜
Alと称す)またはAl合金に代える動きが活発であ
る。
【0003】因みに、前記銅導電体をAlまたはAl合
金導電体(以下適宜Al導電体と称す)に代える場合、
銅の比重が8.89で、Alの比重が2.70であるこ
と、純銅の導電率100%IACSに対しAl(106
0)の導電率は61%IACSであることから、電気抵
抗を同じにした場合は、Al導電体は、断面積が銅導電
体の160%に増加するが重量は50%に減少する。通
電電流を同じにした場合は、Al導電体は、断面積が銅
導電体の125%に増加するが重量は40%に減少す
る。これらのことから、電気的使用条件が同じなら、A
l導電体は銅導電体の半分以下の重量で足りることが分
かる。
金導電体(以下適宜Al導電体と称す)に代える場合、
銅の比重が8.89で、Alの比重が2.70であるこ
と、純銅の導電率100%IACSに対しAl(106
0)の導電率は61%IACSであることから、電気抵
抗を同じにした場合は、Al導電体は、断面積が銅導電
体の160%に増加するが重量は50%に減少する。通
電電流を同じにした場合は、Al導電体は、断面積が銅
導電体の125%に増加するが重量は40%に減少す
る。これらのことから、電気的使用条件が同じなら、A
l導電体は銅導電体の半分以下の重量で足りることが分
かる。
【0004】ところで、地上の配電設備などのAl導電
体には、1060(Al99.60%以上の純Al)、
6101(Al−0.5%Si−0.5%Mg合金)、
6063(Al−0.4%Si−0.7%Mg合金)、
6061(Al−0.6%Si−1.0%Mg−0.3
%Cu−0.2%Cr合金)などのAlまたはAl合金
が用いられている(JIS H 4180)。前記Al
またはAl合金の成分(組成)および導電率を表1に、
前記1060、6101および銅の室温における機械的
性質を表2に示す。
体には、1060(Al99.60%以上の純Al)、
6101(Al−0.5%Si−0.5%Mg合金)、
6063(Al−0.4%Si−0.7%Mg合金)、
6061(Al−0.6%Si−1.0%Mg−0.3
%Cu−0.2%Cr合金)などのAlまたはAl合金
が用いられている(JIS H 4180)。前記Al
またはAl合金の成分(組成)および導電率を表1に、
前記1060、6101および銅の室温における機械的
性質を表2に示す。
【0005】
【表1】
【0006】
【表2】
【0007】表1および表2から分かるように、純Al
の1060硬材は導電率は高いが強度が低い。Al−S
i−Mg系合金の6101−T6処理材は強度は銅の半
硬材(1/2H)と同等で、導電率も55%IACS以
上あり、Al合金の中では最も高い。従って銅導電体に
代わるAl導電体としては6101合金相当材が最適と
考えられる。しかし電気自動車用導電体に用いるには次
の課題をクリヤーする必要がある。
の1060硬材は導電率は高いが強度が低い。Al−S
i−Mg系合金の6101−T6処理材は強度は銅の半
硬材(1/2H)と同等で、導電率も55%IACS以
上あり、Al合金の中では最も高い。従って銅導電体に
代わるAl導電体としては6101合金相当材が最適と
考えられる。しかし電気自動車用導電体に用いるには次
の課題をクリヤーする必要がある。
【0008】即ち、自動車用導電体は使用時の温度上昇
(100℃前後)に伴う熱サイクルが長期間繰り返され
ることから、Al導電体には(1)耐クリープ特性に優
れ、使用中にボルト締め付け部に緩みが生じず良好な電
気接続特性が安定して得られること、(2)特に接続部
での耐食性に優れることが要求される。
(100℃前後)に伴う熱サイクルが長期間繰り返され
ることから、Al導電体には(1)耐クリープ特性に優
れ、使用中にボルト締め付け部に緩みが生じず良好な電
気接続特性が安定して得られること、(2)特に接続部
での耐食性に優れることが要求される。
【0009】ところで、地上の配電設備ではAl導電体
は、通常、表面処理なしで裸で使用されるが、腐食環境
が厳しく耐食性が要求される電気機器にはCuとAgの
2層メッキやSn−Zn合金半田(摩擦半田)メッキを
施して使用される場合がある。このため、本発明者ら
は、Al合金表面にNiとSnを2層にメッキし、Ni
メッキにより耐熱性を向上させ、2層メッキとすること
により電気接続性を向上させた自動車用Al合金導電体
を提案した(特願平11−9136)。しかし2層メッ
キはコスト高となるうえ、手間が掛かるため、メッキ層
は単層が好ましく、その場合、耐食性が良好なNiメッ
キが推奨される。しかし従来のNiメッキではボルトで
強く締め付けると割れが発生し、その部分の耐食性や耐
酸化性が低下して導電体に必要な電気接続特性が得られ
なくなるという問題があった。
は、通常、表面処理なしで裸で使用されるが、腐食環境
が厳しく耐食性が要求される電気機器にはCuとAgの
2層メッキやSn−Zn合金半田(摩擦半田)メッキを
施して使用される場合がある。このため、本発明者ら
は、Al合金表面にNiとSnを2層にメッキし、Ni
メッキにより耐熱性を向上させ、2層メッキとすること
により電気接続性を向上させた自動車用Al合金導電体
を提案した(特願平11−9136)。しかし2層メッ
キはコスト高となるうえ、手間が掛かるため、メッキ層
は単層が好ましく、その場合、耐食性が良好なNiメッ
キが推奨される。しかし従来のNiメッキではボルトで
強く締め付けると割れが発生し、その部分の耐食性や耐
酸化性が低下して導電体に必要な電気接続特性が得られ
なくなるという問題があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、軽量
で、所要の強度および導電性を有し、耐クリープ特性が
良好で電気接続特性に優れ、耐食性にも優れ、かつ安価
な電気自動車用Al合金導電体を提供することにある。
で、所要の強度および導電性を有し、耐クリープ特性が
良好で電気接続特性に優れ、耐食性にも優れ、かつ安価
な電気自動車用Al合金導電体を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
Si0.3〜0.8mass%(以下単に%と記す)、Mg
0.35〜1.0%を含有し、さらにFe0.1〜0.
6%、Cu0.02〜0.1%、Mn0.01〜0.0
8%のうちの1種または2種以上を含有し残部がAlお
よび不可避不純物からなるAl合金材にT6、T8また
はT5処理を施したAl合金処理材に厚さ3μm以下の
Niメッキ皮膜が設けられていることを特徴とする電気
自動車用アルミニウム合金導電体である。
Si0.3〜0.8mass%(以下単に%と記す)、Mg
0.35〜1.0%を含有し、さらにFe0.1〜0.
6%、Cu0.02〜0.1%、Mn0.01〜0.0
8%のうちの1種または2種以上を含有し残部がAlお
よび不可避不純物からなるAl合金材にT6、T8また
はT5処理を施したAl合金処理材に厚さ3μm以下の
Niメッキ皮膜が設けられていることを特徴とする電気
自動車用アルミニウム合金導電体である。
【0012】請求項2記載の発明は、前記Al合金処理
材に設けられているNiメッキ皮膜のビッカース硬さが
150〜250Hvであることを特徴とする請求項1記
載の電気自動車用アルミニウム合金導電体である。
材に設けられているNiメッキ皮膜のビッカース硬さが
150〜250Hvであることを特徴とする請求項1記
載の電気自動車用アルミニウム合金導電体である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明の構成、作用、効果
および実施形態について詳細に説明する。本発明で用い
るAl合金はSiおよびMgを主要合金元素する。これ
ら元素はAlマトリックス中に固溶して或いはMg2 S
i粒子として微細に析出して強度を高め、導電体の変形
を防止する。SiまたはMgの含有量のいずれが本発明
規定の成分範囲の下限未満でも、その固溶量或いはMg
2 Si粒子量が減少して十分な強度が得られず、いずれ
がその成分範囲の上限を上回ってもその固溶量が増加し
て導電率が低下し、またMg 2 Si粒子が粗大化して成
形性が低下する。
および実施形態について詳細に説明する。本発明で用い
るAl合金はSiおよびMgを主要合金元素する。これ
ら元素はAlマトリックス中に固溶して或いはMg2 S
i粒子として微細に析出して強度を高め、導電体の変形
を防止する。SiまたはMgの含有量のいずれが本発明
規定の成分範囲の下限未満でも、その固溶量或いはMg
2 Si粒子量が減少して十分な強度が得られず、いずれ
がその成分範囲の上限を上回ってもその固溶量が増加し
て導電率が低下し、またMg 2 Si粒子が粗大化して成
形性が低下する。
【0014】副成分のFe、Mn、Cuは導電体の強度
および耐クリープ特性を高める。このうち、Fe、Mn
は、Alと金属間化合物を形成し、分散強化により強度
を向上させる。また前記金属間化合物が微細に析出して
亜結晶粒組織や再結晶粒組織を安定させ、通電時の発熱
による組織内の歪みの回復を阻止して耐クリープ特性を
向上させる。Cuは固溶して導電体の強度および耐クリ
ープ特性を向上させる。副成分の含有量のいずれが本発
明規定の成分範囲の下限未満でも、その効果が十分に得
られず、上限を超えると成形性が低下する。
および耐クリープ特性を高める。このうち、Fe、Mn
は、Alと金属間化合物を形成し、分散強化により強度
を向上させる。また前記金属間化合物が微細に析出して
亜結晶粒組織や再結晶粒組織を安定させ、通電時の発熱
による組織内の歪みの回復を阻止して耐クリープ特性を
向上させる。Cuは固溶して導電体の強度および耐クリ
ープ特性を向上させる。副成分の含有量のいずれが本発
明規定の成分範囲の下限未満でも、その効果が十分に得
られず、上限を超えると成形性が低下する。
【0015】前記本発明で用いるAl合金は導電体形状
に加工されたあと、T6、T8またはT5のいずれかの
処理が施されて強度や耐クリープ特性が調整される。前
記T6、T8またはT5処理後のAl合金処理材の室温
における機械的性質は表3に示す通りである。
に加工されたあと、T6、T8またはT5のいずれかの
処理が施されて強度や耐クリープ特性が調整される。前
記T6、T8またはT5処理後のAl合金処理材の室温
における機械的性質は表3に示す通りである。
【0016】
【表3】
【0017】前記Al合金処理材は、その表面にNiメ
ッキ皮膜を設けて耐食性と電気特性(接続部の電気の接
触抵抗)を高めてAl合金導電体に加工される。前記N
iメッキの厚さを3μm以下に規定するのは、3μmを
超えるとNiメッキが割れ易くなるうえ、メッキコスト
が高くなるためである。
ッキ皮膜を設けて耐食性と電気特性(接続部の電気の接
触抵抗)を高めてAl合金導電体に加工される。前記N
iメッキの厚さを3μm以下に規定するのは、3μmを
超えるとNiメッキが割れ易くなるうえ、メッキコスト
が高くなるためである。
【0018】前記Niメッキのビッカース硬さ(以下硬
さと略記する)は150〜250Hvが好ましい。前記
硬さが150Hvより低いと、導電体を電気接続する際
などに表面に傷がつき、傷が付くと外観が悪くなるばか
りか、傷の部分から腐食が進行する。一方、硬さが25
0Hvより高いと、ボルト締め付け時に割れが発生し、
耐食性および電気接続特性が低下する。Niメッキの硬
さは、メッキ浴のpH、電流密度、スルファミン酸の添
加量などにより調整する。前記Niメッキ皮膜のより好
ましい厚さは、前記特性とコスト面から1〜3μmであ
る。
さと略記する)は150〜250Hvが好ましい。前記
硬さが150Hvより低いと、導電体を電気接続する際
などに表面に傷がつき、傷が付くと外観が悪くなるばか
りか、傷の部分から腐食が進行する。一方、硬さが25
0Hvより高いと、ボルト締め付け時に割れが発生し、
耐食性および電気接続特性が低下する。Niメッキの硬
さは、メッキ浴のpH、電流密度、スルファミン酸の添
加量などにより調整する。前記Niメッキ皮膜のより好
ましい厚さは、前記特性とコスト面から1〜3μmであ
る。
【0019】本発明のAl合金導電体は、Al圧延材や
Al押出材を切断、打抜き、曲げ加工などにより所定形
状の平角材(例えば2×20×200mm)や板材(例
えば2×200×200mm)に加工し、前記平角材ま
たは板材にボルト穴を開け、次いでNiメッキを施して
製造される。
Al押出材を切断、打抜き、曲げ加工などにより所定形
状の平角材(例えば2×20×200mm)や板材(例
えば2×200×200mm)に加工し、前記平角材ま
たは板材にボルト穴を開け、次いでNiメッキを施して
製造される。
【0020】以下に、本発明のAl合金導電体を熱間圧
延により製造する場合と、熱間押出しにより製造する場
合に分けて具体的に説明する。熱間圧延により製造する
場合は、本発明で規定する成分のAl合金を半連続鋳造
法などの常法により鋳塊とし、この鋳塊を500〜54
0℃の温度で均質化処理(ソーキング)後、熱間圧延と
冷間圧延をこの順に施して所定板厚とする。この冷間圧
延の前後または途中に500℃以上の温度に保持したの
ち、冷却(200℃までは1℃/sec以上の冷却速度
で冷却)する溶体化処理を施し、続いて必要に応じて最
終冷間圧延を行い、最後に150〜250℃の温度で時
効硬化処理を施す。なお、前記冷間圧延の前または途中
に溶体化処理を施すのがT8処理であり、前記冷間圧延
後に溶体化処理を施すのがT6処理である。
延により製造する場合と、熱間押出しにより製造する場
合に分けて具体的に説明する。熱間圧延により製造する
場合は、本発明で規定する成分のAl合金を半連続鋳造
法などの常法により鋳塊とし、この鋳塊を500〜54
0℃の温度で均質化処理(ソーキング)後、熱間圧延と
冷間圧延をこの順に施して所定板厚とする。この冷間圧
延の前後または途中に500℃以上の温度に保持したの
ち、冷却(200℃までは1℃/sec以上の冷却速度
で冷却)する溶体化処理を施し、続いて必要に応じて最
終冷間圧延を行い、最後に150〜250℃の温度で時
効硬化処理を施す。なお、前記冷間圧延の前または途中
に溶体化処理を施すのがT8処理であり、前記冷間圧延
後に溶体化処理を施すのがT6処理である。
【0021】前記鋳塊の均質化処理を500〜540℃
の温度で施すのは、合金元素の固溶量を増やすためで、
500℃未満では合金元素が十分に固溶せず、540℃
を超えると鋳塊が部分的に溶融する恐れがあるからであ
る。
の温度で施すのは、合金元素の固溶量を増やすためで、
500℃未満では合金元素が十分に固溶せず、540℃
を超えると鋳塊が部分的に溶融する恐れがあるからであ
る。
【0022】前記溶体化処理を、500℃以上の温度に
保持した後冷却(200℃または1℃/sec以上の冷
却速度で冷却)して施すのは、保持温度が500℃未満
でも冷却速度が1℃/sec未満でも合金元素が十分に
固溶しないからである。
保持した後冷却(200℃または1℃/sec以上の冷
却速度で冷却)して施すのは、保持温度が500℃未満
でも冷却速度が1℃/sec未満でも合金元素が十分に
固溶しないからである。
【0023】前記時効処理は、過剰に固溶したMg、S
i、Cu元素をMg2 SiやCu化合物として析出させ
て導電体の強度をより向上させるために施す。その処理
温度を150〜250℃にするのは、150℃未満では
析出量が不足し、250℃を超えると析出物が粗大化し
ていずれも十分な強度が得られないためである。
i、Cu元素をMg2 SiやCu化合物として析出させ
て導電体の強度をより向上させるために施す。その処理
温度を150〜250℃にするのは、150℃未満では
析出量が不足し、250℃を超えると析出物が粗大化し
ていずれも十分な強度が得られないためである。
【0024】本発明のAl合金導電体を熱間押出しによ
り製造する場合は、前記熱間圧延の場合と同様にして得
た鋳塊を500〜540℃の温度で均質化処理した後、
熱間押出し、次いで冷間引抜きする。前記冷間引抜の前
後または途中に500℃以上の温度で保持後冷却(20
0℃までは1℃/sec以上の冷却速度で冷却)する溶
体化処理を施し、続いて必要に応じて所定の冷間引抜を
行い、最後に150〜250℃の温度で時効硬化処理を
施す。
り製造する場合は、前記熱間圧延の場合と同様にして得
た鋳塊を500〜540℃の温度で均質化処理した後、
熱間押出し、次いで冷間引抜きする。前記冷間引抜の前
後または途中に500℃以上の温度で保持後冷却(20
0℃までは1℃/sec以上の冷却速度で冷却)する溶
体化処理を施し、続いて必要に応じて所定の冷間引抜を
行い、最後に150〜250℃の温度で時効硬化処理を
施す。
【0025】前記冷間引抜の前または途中に溶体化処理
を施すのがT8処理であり、前記冷間引抜後に溶体化処
理を施すのがT6処理である。熱間押出し時の製出材を
そのまま焼入れ、次いで時効硬化処理を施すのがT5処
理である。このT5処理では溶体化処理を省略できる。
を施すのがT8処理であり、前記冷間引抜後に溶体化処
理を施すのがT6処理である。熱間押出し時の製出材を
そのまま焼入れ、次いで時効硬化処理を施すのがT5処
理である。このT5処理では溶体化処理を省略できる。
【0026】前記均質化処理、溶体化処理(焼入れ)、
時効硬化処理の条件は、熱間圧延の場合と同じ理由で設
定される。
時効硬化処理の条件は、熱間圧延の場合と同じ理由で設
定される。
【0027】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 (実施例1)表4に示す本発明規定組成のAl合金(N
o.1、3、4)を溶解鋳造し、得られた鋳塊を540
℃で均質化処理後、熱間圧延し、次いで厚さ5mmに冷
間圧延し、この冷間圧延材に540℃で溶体化処理後2
00℃まで20℃/secの冷却速度で冷却し、次いで
200℃で2時間時効硬化処理を施して(T6処理)A
l合金処理材を製造した。
る。 (実施例1)表4に示す本発明規定組成のAl合金(N
o.1、3、4)を溶解鋳造し、得られた鋳塊を540
℃で均質化処理後、熱間圧延し、次いで厚さ5mmに冷
間圧延し、この冷間圧延材に540℃で溶体化処理後2
00℃まで20℃/secの冷却速度で冷却し、次いで
200℃で2時間時効硬化処理を施して(T6処理)A
l合金処理材を製造した。
【0028】(実施例2)表4に示す本発明規定組成の
Al合金(No.2)を溶解鋳造し、得られた鋳塊に5
40℃で均質化処理後、熱間圧延し、次いで厚さ7mm
に冷間圧延材し、前記冷間圧延材に540℃で溶体化処
理後、厚さ5mmに再び冷間圧延し、この冷間圧延材に
200℃で2時間の時効硬化処理を施して(T8処理)
Al合金処理材を製造した。
Al合金(No.2)を溶解鋳造し、得られた鋳塊に5
40℃で均質化処理後、熱間圧延し、次いで厚さ7mm
に冷間圧延材し、前記冷間圧延材に540℃で溶体化処
理後、厚さ5mmに再び冷間圧延し、この冷間圧延材に
200℃で2時間の時効硬化処理を施して(T8処理)
Al合金処理材を製造した。
【0029】(比較例1)表4に示す本発明規定組成外
のAl合金(No.5〜12)を用いた他は、実施例1
と同じ方法によりAl合金処理材を製造した。
のAl合金(No.5〜12)を用いた他は、実施例1
と同じ方法によりAl合金処理材を製造した。
【0030】実施例1、2および比較例1で製造した各
々のAl合金処理材について、室温での導電率および耐
クリープ特性(高温状態におけるボルト締め接続部の耐
クリープ特性)を測定した。前記耐クリープ特性は、板
材サンプル(5mm×20mm×20mm)の表面に定
圧荷重(1.2ton/cm2 )を負荷し、この状態で
120℃に3時間保持後室温まで冷却して板厚tを測定
し、元の板厚(5mm)Tに対する板厚減少比率
((〔T−t〕/T)×100%)を求めて評価した。
なお、参考のため、従来の銅板材(半硬)および純Al
板材(1060半硬)についても、同様に試験して、導
電率と耐クリープ特性を評価した。結果を表4に併記し
た。
々のAl合金処理材について、室温での導電率および耐
クリープ特性(高温状態におけるボルト締め接続部の耐
クリープ特性)を測定した。前記耐クリープ特性は、板
材サンプル(5mm×20mm×20mm)の表面に定
圧荷重(1.2ton/cm2 )を負荷し、この状態で
120℃に3時間保持後室温まで冷却して板厚tを測定
し、元の板厚(5mm)Tに対する板厚減少比率
((〔T−t〕/T)×100%)を求めて評価した。
なお、参考のため、従来の銅板材(半硬)および純Al
板材(1060半硬)についても、同様に試験して、導
電率と耐クリープ特性を評価した。結果を表4に併記し
た。
【0031】
【表4】
【0032】表4から明らかなように、本発明のAl合
金処理材(No.1〜4)はいずれも導電率が55%I
ACS以上であり、従来の純銅材と同等の優れた耐クリ
ープ特性を示した。これに対し、比較例の(No.5〜
12)は、いずれも導電率が55%IACS未満か、耐
クリープ特性が劣った。
金処理材(No.1〜4)はいずれも導電率が55%I
ACS以上であり、従来の純銅材と同等の優れた耐クリ
ープ特性を示した。これに対し、比較例の(No.5〜
12)は、いずれも導電率が55%IACS未満か、耐
クリープ特性が劣った。
【0033】(実施例3)実施例1で製造したNo.1
(表4参照)のAl合金処理材(5×30×100m
m)に8mm径のボルト穴を開けたのち、Niメッキを
施してAl合金導電体を製造した。Niメッキ厚さは
0.5〜3μmの範囲で種々に変化させた。
(表4参照)のAl合金処理材(5×30×100m
m)に8mm径のボルト穴を開けたのち、Niメッキを
施してAl合金導電体を製造した。Niメッキ厚さは
0.5〜3μmの範囲で種々に変化させた。
【0034】(比較例2)Niメッキ厚さを3μmを超
える厚さとした他は、実施例3と同じ方法によりAl合
金導電体を製造した。
える厚さとした他は、実施例3と同じ方法によりAl合
金導電体を製造した。
【0035】(比較例3)Niメッキに代え、NiとS
nの2層メッキとした他は、実施例3と同じ方法により
Al合金導電体を製造した。
nの2層メッキとした他は、実施例3と同じ方法により
Al合金導電体を製造した。
【0036】実施例3および比較例2、3で製造した各
々のAl合金導電体について、耐クリープ特性および耐
食性を調査した。また処理コストを比較した。比較のた
め、従来のCuとAgの2層メッキまたは摩擦半田メッ
キしたAl合金導電体についても同様の試験を行い評価
を行った。
々のAl合金導電体について、耐クリープ特性および耐
食性を調査した。また処理コストを比較した。比較のた
め、従来のCuとAgの2層メッキまたは摩擦半田メッ
キしたAl合金導電体についても同様の試験を行い評価
を行った。
【0037】耐クリープ特性は、前記各々のAl合金導
電体を所定寸法に切り出して供試材とし、この供試材を
各2枚づつ重ね合わせ(合わせ部の長さ10mm)、こ
の重ね合わせ材をフランジ付きボルト・ナットで定圧荷
重1.2ton/cm2 で締め付け(ボルトの締め付け
トルク1.2kg・m)、この締め付け体に、120℃
と室温で各12時間保持する工程を1サイクルとする熱
サイクル試験を240時間(10サイクル、10日間)
施し、試験前後の電気的接触抵抗を測定して評価した。
前記フランジ付きボルト・ナットには、フランジ部の径
が12mm、ボルト径が6mmのCrメッキしたステン
レス製のものを用いた。
電体を所定寸法に切り出して供試材とし、この供試材を
各2枚づつ重ね合わせ(合わせ部の長さ10mm)、こ
の重ね合わせ材をフランジ付きボルト・ナットで定圧荷
重1.2ton/cm2 で締め付け(ボルトの締め付け
トルク1.2kg・m)、この締め付け体に、120℃
と室温で各12時間保持する工程を1サイクルとする熱
サイクル試験を240時間(10サイクル、10日間)
施し、試験前後の電気的接触抵抗を測定して評価した。
前記フランジ付きボルト・ナットには、フランジ部の径
が12mm、ボルト径が6mmのCrメッキしたステン
レス製のものを用いた。
【0038】耐食性は、前記熱サイクル試験で用いた締
め付け体に塩水噴霧試験を96時間(4日)施し、試験
後の合わせ材のボルト締め付け部とそれ以外の部分(他
部)の腐食状況を観察し評価した。結果を表5に示す。
め付け体に塩水噴霧試験を96時間(4日)施し、試験
後の合わせ材のボルト締め付け部とそれ以外の部分(他
部)の腐食状況を観察し評価した。結果を表5に示す。
【0039】
【表5】
【0040】表5から明らかなように、本発明例のN
o.15〜19はいずれも、耐クリープ特性および耐食
性に優れ、処理コストも安価であった。特にNo.15
〜17はNiメッキ層の硬さが本発明規定値内にあり接
触抵抗がより安定して低い値を示した。これに対し、比
較例のNo.20、21はNiメッキ層が厚かったた
め、ボルト締め付け時にNiメッキ層に割れが入り耐食
性が劣った。No.22は2層メッキのため表面処理に
手間が掛かった。また従来のCuとAgの2層メッキ材
(No.23)および摩擦半田材(No.24)はいず
れも処理コストが高く、また後者は耐食性が劣った。こ
のように、本発明の導電体は、接触抵抗が安定して低
く、耐食性に優れ、かつ処理コストが安く、従って製品
としての総合評価が非常に良好または良好である。
o.15〜19はいずれも、耐クリープ特性および耐食
性に優れ、処理コストも安価であった。特にNo.15
〜17はNiメッキ層の硬さが本発明規定値内にあり接
触抵抗がより安定して低い値を示した。これに対し、比
較例のNo.20、21はNiメッキ層が厚かったた
め、ボルト締め付け時にNiメッキ層に割れが入り耐食
性が劣った。No.22は2層メッキのため表面処理に
手間が掛かった。また従来のCuとAgの2層メッキ材
(No.23)および摩擦半田材(No.24)はいず
れも処理コストが高く、また後者は耐食性が劣った。こ
のように、本発明の導電体は、接触抵抗が安定して低
く、耐食性に優れ、かつ処理コストが安く、従って製品
としての総合評価が非常に良好または良好である。
【0041】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の電気自動
車用Al合金導電体は、従来の銅導電体に較べて軽量で
あり、所要の強度および導電性を有し、耐クリープ特性
が良好で電気接続特性に優れ、耐食性にも優れ、またメ
ッキ処理コストも安い。依って、工業上顕著な効果を奏
する。
車用Al合金導電体は、従来の銅導電体に較べて軽量で
あり、所要の強度および導電性を有し、耐クリープ特性
が良好で電気接続特性に優れ、耐食性にも優れ、またメ
ッキ処理コストも安い。依って、工業上顕著な効果を奏
する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C22F 1/00 613 C22F 1/00 613 661 661A
Claims (2)
- 【請求項1】 Si0.3〜0.8mass%(以下単に%
と記す)、Mg0.35〜1.0%を含有し、さらにF
e0.1〜0.6%、Cu0.02〜0.1%、Mn
0.01〜0.08%のうちの1種または2種以上を含
有し残部がAlおよび不可避不純物からなるAl合金材
にT6、T8またはT5処理を施したAl合金処理材に
厚さ3μm以下のNiメッキ皮膜が設けられていること
を特徴とする電気自動車用アルミニウム合金導電体。 - 【請求項2】 前記Al合金処理材に設けられているN
iメッキ皮膜のビッカース硬さが150〜250Hvで
あることを特徴とする請求項1記載の電気自動車用アル
ミニウム合金導電体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001119109A JP2002313138A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | 電気自動車用アルミニウム合金導電体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001119109A JP2002313138A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | 電気自動車用アルミニウム合金導電体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002313138A true JP2002313138A (ja) | 2002-10-25 |
Family
ID=18969378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001119109A Pending JP2002313138A (ja) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | 電気自動車用アルミニウム合金導電体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002313138A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007009262A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 熱伝導性、強度および曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP2012001813A (ja) * | 2010-06-15 | 2012-01-05 | Ls Cable Ltd | アルミニウム合金導体電線及びその製造方法 |
CN103489498A (zh) * | 2012-06-12 | 2014-01-01 | 特变电工股份有限公司 | 一种风力发电机机筒用合金电缆 |
JP2015034330A (ja) * | 2013-08-09 | 2015-02-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 電気接続部品用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
EP2813592A4 (en) * | 2012-02-10 | 2015-10-14 | Kobe Steel Ltd | ALUMINUM ALLOY SHEET FOR CONNECTING COMPONENTS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61177400A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-09 | Riken Corp | ピストンリング |
JP2000207940A (ja) * | 1999-01-18 | 2000-07-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Al合金製自動車用導電体 |
JP2000212664A (ja) * | 1999-01-22 | 2000-08-02 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Al合金製自動車用導電体 |
JP2000313997A (ja) * | 1999-04-26 | 2000-11-14 | Osaka Gas Co Ltd | 複合メッキ液および複合メッキ被膜の形成方法 |
-
2001
- 2001-04-18 JP JP2001119109A patent/JP2002313138A/ja active Pending
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