JP2000192281A - 電池ケ―ス用表面処理鋼板、その製造方法、該電池ケ―ス用表面処理鋼板を用いた電池ケ―スおよびそれを用いた電池 - Google Patents
電池ケ―ス用表面処理鋼板、その製造方法、該電池ケ―ス用表面処理鋼板を用いた電池ケ―スおよびそれを用いた電池Info
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- JP2000192281A JP2000192281A JP10372209A JP37220998A JP2000192281A JP 2000192281 A JP2000192281 A JP 2000192281A JP 10372209 A JP10372209 A JP 10372209A JP 37220998 A JP37220998 A JP 37220998A JP 2000192281 A JP2000192281 A JP 2000192281A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池ケースに成形した場合に安定した低い接
触抵抗をもたらし、電池特性を向上させることが可能な
電池ケース用表面処理鋼板、その製造方法、および前記
の電池ケース用表面処理鋼板を用いた電池ケース、なら
びにそれを用いた電池を提供する。 【解決手段】 低炭素鋼板の片面に不連続ニッケルめっ
きを施し、次いで前記片面を酸性溶液中で陽極電解し露
出鋼板表面に多数の微小ピットを生成させた後、両面に
ニッケルめっきを施し、片面に多数の微小ピットを有す
る両面ニッケルめっき鋼板とする。
触抵抗をもたらし、電池特性を向上させることが可能な
電池ケース用表面処理鋼板、その製造方法、および前記
の電池ケース用表面処理鋼板を用いた電池ケース、なら
びにそれを用いた電池を提供する。 【解決手段】 低炭素鋼板の片面に不連続ニッケルめっ
きを施し、次いで前記片面を酸性溶液中で陽極電解し露
出鋼板表面に多数の微小ピットを生成させた後、両面に
ニッケルめっきを施し、片面に多数の微小ピットを有す
る両面ニッケルめっき鋼板とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池ケースに用いら
れる表面処理鋼板、その製造方法、および前記の電池ケ
ース用表面処理鋼板を用いた電池ケース、ならびにそれ
を用いた電池に関する。より詳細には絞り加工などの成
形法を用いて有底筒状に加工する電池ケースに適した表
面処理鋼板、その製造方法、および前記の電池ケース用
表面処理鋼板を用いた電池ケース、ならびにそれを用い
た電池に関する。
れる表面処理鋼板、その製造方法、および前記の電池ケ
ース用表面処理鋼板を用いた電池ケース、ならびにそれ
を用いた電池に関する。より詳細には絞り加工などの成
形法を用いて有底筒状に加工する電池ケースに適した表
面処理鋼板、その製造方法、および前記の電池ケース用
表面処理鋼板を用いた電池ケース、ならびにそれを用い
た電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、アルカリマンガン電池やニッケル
カドミウム電池など、特に強アルカリ性の電解液を封入
する電池ケースとしては、（１）冷延鋼板を深絞り加工
などにより有底筒状の電池ケースに成形し、その後ニッ
ケルをバレルめっきするいわゆる後めっき法、（２）ニ
ッケルめっきを施した冷延鋼板を深絞り加工などにより
有底筒状の電池ケースに成形するいわゆる前めっき法の
いずれかにより、製造されている。電池ケースにニッケ
ルめっきが施される理由としては、アルカリ性の電解液
を封入する電池ケースにおいて、ニッケルが水酸化カリ
ウムなどの強アルカリに対して優れた耐食性を有してい
ること、電池を外部端子に接続する場合に接触抵抗が安
定していることなどが挙げられる。
カドミウム電池など、特に強アルカリ性の電解液を封入
する電池ケースとしては、（１）冷延鋼板を深絞り加工
などにより有底筒状の電池ケースに成形し、その後ニッ
ケルをバレルめっきするいわゆる後めっき法、（２）ニ
ッケルめっきを施した冷延鋼板を深絞り加工などにより
有底筒状の電池ケースに成形するいわゆる前めっき法の
いずれかにより、製造されている。電池ケースにニッケ
ルめっきが施される理由としては、アルカリ性の電解液
を封入する電池ケースにおいて、ニッケルが水酸化カリ
ウムなどの強アルカリに対して優れた耐食性を有してい
ること、電池を外部端子に接続する場合に接触抵抗が安
定していることなどが挙げられる。
【０００３】冷延鋼板を電池ケースに成形した後ニッケ
ルをバレルめっきする後めっき法は、ケースの各部位に
おけるめっき厚さ、特に電池ケース内面側に施されるニ
ッケルめっきを均一な厚さで最低厚さを安定して確保す
ることが困難であるため、最近では予めニッケルめっき
を施した冷延鋼板を電池ケースに成形するいわゆる前め
っき法が主流となってきている。
ルをバレルめっきする後めっき法は、ケースの各部位に
おけるめっき厚さ、特に電池ケース内面側に施されるニ
ッケルめっきを均一な厚さで最低厚さを安定して確保す
ることが困難であるため、最近では予めニッケルめっき
を施した冷延鋼板を電池ケースに成形するいわゆる前め
っき法が主流となってきている。
【０００４】これらのニッケルめっきを施した電池ケー
スにおいては、電池の短絡電流や放電特性などの各特性
を向上させることを目的として（１）電池ケース内面に
カーボンなどの導電物質を塗布する、（２）電池ケース
内面に微細な凹凸を設け、正極合剤との接触を向上させ
るなどの工夫がなされている。
スにおいては、電池の短絡電流や放電特性などの各特性
を向上させることを目的として（１）電池ケース内面に
カーボンなどの導電物質を塗布する、（２）電池ケース
内面に微細な凹凸を設け、正極合剤との接触を向上させ
るなどの工夫がなされている。
【０００５】また、冷延鋼板上に施すめっきについても
様々な工夫が行われている。例えば特開平７−１２２２
４６号公報は、電池ケース内面に相当する鋼板表面に
０.１５〜３μｍの厚さのニッケル−錫合金層を形成さ
せ、電池内の強アルカリ環境下においても接触電気抵抗
を安定して低く保持できることを開示している。さら
に、特開平８−１５０５０１号公報は、電池ケース内面
に相当する鋼板表面に ０.５〜５μｍの厚さのニッケル
めっきを施し、次いで１〜１０重量％の酸溶液中で陽極
処理を施した後に陰極処理、または陰極処理を施した後
に陽極処理を施してニッケルめっき表面を粗面化して電
池性能を向上させることを開示している。
様々な工夫が行われている。例えば特開平７−１２２２
４６号公報は、電池ケース内面に相当する鋼板表面に
０.１５〜３μｍの厚さのニッケル−錫合金層を形成さ
せ、電池内の強アルカリ環境下においても接触電気抵抗
を安定して低く保持できることを開示している。さら
に、特開平８−１５０５０１号公報は、電池ケース内面
に相当する鋼板表面に ０.５〜５μｍの厚さのニッケル
めっきを施し、次いで１〜１０重量％の酸溶液中で陽極
処理を施した後に陰極処理、または陰極処理を施した後
に陽極処理を施してニッケルめっき表面を粗面化して電
池性能を向上させることを開示している。
【０００６】しかし、最近では携帯電話をはじめとし
て、各種の携帯電気機器の急速な普及により、それに使
用する電池の容量や出力などの特性の一層の向上が求め
られており、これらの特性向上に関して、電池ケース内
面の表面状態に基づく接触抵抗は大きく影響する。しか
し、上記の改善では必ずしも十分な特性向上をもたらす
ことができない。すなわち、特開平７−１２２２４６号
公報の方法は、めっき鋼板を電池ケースに成形加工する
際に硬質のニッケル−錫合金層にクラックを生じること
により、電池ケース内面に微細な凹凸を設けるものであ
るが、加工方法、加工程度により生じるクラックの大き
さや密度が異なり、安定した電池性能が得られ難い。特
開平８−１５０５０１号公報の方法は、ニッケルめっき
層自体を陽極処理により表層溶解させて粗面化するもの
であり、粗面化の程度が小さく、正極合剤との接触を向
上させるために必要な程度の凹凸が得られ難い。
て、各種の携帯電気機器の急速な普及により、それに使
用する電池の容量や出力などの特性の一層の向上が求め
られており、これらの特性向上に関して、電池ケース内
面の表面状態に基づく接触抵抗は大きく影響する。しか
し、上記の改善では必ずしも十分な特性向上をもたらす
ことができない。すなわち、特開平７−１２２２４６号
公報の方法は、めっき鋼板を電池ケースに成形加工する
際に硬質のニッケル−錫合金層にクラックを生じること
により、電池ケース内面に微細な凹凸を設けるものであ
るが、加工方法、加工程度により生じるクラックの大き
さや密度が異なり、安定した電池性能が得られ難い。特
開平８−１５０５０１号公報の方法は、ニッケルめっき
層自体を陽極処理により表層溶解させて粗面化するもの
であり、粗面化の程度が小さく、正極合剤との接触を向
上させるために必要な程度の凹凸が得られ難い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明においては、電
池ケースに成形した場合に安定した低い接触抵抗をもた
らし、電池特性を向上させることが可能な電池ケース用
表面処理鋼板、その製造方法、および前記の電池ケース
用表面処理鋼板を用いた電池ケース、ならびにそれを用
いた電池を提供することを目的とする。
池ケースに成形した場合に安定した低い接触抵抗をもた
らし、電池特性を向上させることが可能な電池ケース用
表面処理鋼板、その製造方法、および前記の電池ケース
用表面処理鋼板を用いた電池ケース、ならびにそれを用
いた電池を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の電池ケース用表
面処理鋼板は、低炭素鋼板の片面に不連続なニッケルめ
っき層を形成させた後、前記片面を酸性溶液中で陽極電
解し露出鋼板部分を溶解して多数の微小ピットを生成さ
せ、その後、両面にニッケルめっき層を形成させてな
り、片面に多数の微小ピットを有することを特徴とす
る。また、前記低炭素鋼板と前記ニッケルめっき層の間
に、ニッケル−鉄合金層を形成させてもよい。
面処理鋼板は、低炭素鋼板の片面に不連続なニッケルめ
っき層を形成させた後、前記片面を酸性溶液中で陽極電
解し露出鋼板部分を溶解して多数の微小ピットを生成さ
せ、その後、両面にニッケルめっき層を形成させてな
り、片面に多数の微小ピットを有することを特徴とす
る。また、前記低炭素鋼板と前記ニッケルめっき層の間
に、ニッケル−鉄合金層を形成させてもよい。
【０００９】本発明の電池ケース用表面処理鋼板の製造
方法は、低炭素鋼板の片面に付着量０.０５〜０.５０ｇ
／ｍ２ の薄くかつ不連続ニッケルめっきを施し素地鋼
を部分的に露出させておき、次いで前記片面をｐＨ２〜
５の酸性溶液中で陽極電解し露出鋼板部分のみを溶解さ
せて鋼板表面に多数の微小ピットを生成させた後、両面
に付着量９〜４５ｇ／ｍ２ でニッケルめっきを施して
鋼板表面全体を被覆するとを特徴とする。また、低炭素
鋼板の片面に上記の不連続ニッケルめっきを施し、次い
で露出鋼板表面に多数の微小ピットを生成させ、その
後、両面にニッケルめっきを施した後、４５０〜７００
℃に加熱してニッケルと鉄を拡散させ、電池ケースの耐
食性および成形性を向上させてもよい。
方法は、低炭素鋼板の片面に付着量０.０５〜０.５０ｇ
／ｍ２ の薄くかつ不連続ニッケルめっきを施し素地鋼
を部分的に露出させておき、次いで前記片面をｐＨ２〜
５の酸性溶液中で陽極電解し露出鋼板部分のみを溶解さ
せて鋼板表面に多数の微小ピットを生成させた後、両面
に付着量９〜４５ｇ／ｍ２ でニッケルめっきを施して
鋼板表面全体を被覆するとを特徴とする。また、低炭素
鋼板の片面に上記の不連続ニッケルめっきを施し、次い
で露出鋼板表面に多数の微小ピットを生成させ、その
後、両面にニッケルめっきを施した後、４５０〜７００
℃に加熱してニッケルと鉄を拡散させ、電池ケースの耐
食性および成形性を向上させてもよい。
【００１０】本発明の電池ケースは上記の電池ケース用
表面処理鋼板を、前記多数の微小ピットを有する片面が
内面側となるようにして、有底筒状に成形加工して得ら
れる。そして本発明の電池はこの電池ケースを用いて製
造する。
表面処理鋼板を、前記多数の微小ピットを有する片面が
内面側となるようにして、有底筒状に成形加工して得ら
れる。そして本発明の電池はこの電池ケースを用いて製
造する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず本発明の電池ケース用表面処理鋼板の基板となる鋼
板としては、通常のアルミキルド低炭素鋼、または炭素
含有量が ０.００３重量％以下の極低炭素鋼にニオブ、
チタンなどを微量添加した非時効性の極低炭素鋼を用い
る。基板となる冷延鋼板は、これらの低炭素鋼からなる
熱延鋼板を、定法により、酸洗、冷間圧延、電解脱脂、
焼鈍、調質圧延を施して得られる。
まず本発明の電池ケース用表面処理鋼板の基板となる鋼
板としては、通常のアルミキルド低炭素鋼、または炭素
含有量が ０.００３重量％以下の極低炭素鋼にニオブ、
チタンなどを微量添加した非時効性の極低炭素鋼を用い
る。基板となる冷延鋼板は、これらの低炭素鋼からなる
熱延鋼板を、定法により、酸洗、冷間圧延、電解脱脂、
焼鈍、調質圧延を施して得られる。
【００１２】次いで上記のようにして得られた冷延鋼板
の片面に、微量の不連続なニッケルめっきを施す。定法
により熱アルカリ水溶液中で電解脱脂し、表面に残存す
る油脂分を除去した後、塩酸または硫酸水溶液中で電解
処理または浸漬処理し、表面の鉄酸化物を除去する。こ
のように表面を清浄化した鋼板の片面に、０.０５〜０.
５０ｇ／ｍ２の付着量でニッケルめっきを施す。ニッケ
ルめっきは無電解めっきでもよいが、ワット浴、塩化物
浴、スルファミン酸浴などの公知のニッケルめっき浴を
用いて電気めっきすることが、付着量を厳密に管理しや
すく好ましい。ニッケルめっきは無光沢めっき、または
前記めっき浴に有機光沢剤を添加しためっき浴を用いた
半光沢めっき、もしくは光沢めっきのいずれでも差し支
えない。
の片面に、微量の不連続なニッケルめっきを施す。定法
により熱アルカリ水溶液中で電解脱脂し、表面に残存す
る油脂分を除去した後、塩酸または硫酸水溶液中で電解
処理または浸漬処理し、表面の鉄酸化物を除去する。こ
のように表面を清浄化した鋼板の片面に、０.０５〜０.
５０ｇ／ｍ２の付着量でニッケルめっきを施す。ニッケ
ルめっきは無電解めっきでもよいが、ワット浴、塩化物
浴、スルファミン酸浴などの公知のニッケルめっき浴を
用いて電気めっきすることが、付着量を厳密に管理しや
すく好ましい。ニッケルめっきは無光沢めっき、または
前記めっき浴に有機光沢剤を添加しためっき浴を用いた
半光沢めっき、もしくは光沢めっきのいずれでも差し支
えない。
【００１３】めっき付着量を ０.０５〜０.５０ｇ／ｍ
２と規定するのは、この程度の付着量では鋼板表面全体
が完全に被覆されず、不連続めっきとなり鋼板表面が部
分的に露出する。このように鋼板表面に露出部を設ける
ことにより、次の酸性溶液中における陽極処理により鋼
板露出部のみを溶解させて、微小なピットを生成させる
ことが可能となる。めっき付着量が０.０５ｇ／ｍ２未
満の場合は鋼板の露出面積が大きすぎて微小なピットが
得られ難い。一方、めっき付着量が０.５０ｇ／ｍ２を
超えると鋼板の露出部分が少なくなり、多数の微小ピッ
トが得られ難くなる。このようにして、図１に示すよう
に鋼板表面が局部的に露出した不連続なニッケルめっき
層が鋼板表面に形成される。
２と規定するのは、この程度の付着量では鋼板表面全体
が完全に被覆されず、不連続めっきとなり鋼板表面が部
分的に露出する。このように鋼板表面に露出部を設ける
ことにより、次の酸性溶液中における陽極処理により鋼
板露出部のみを溶解させて、微小なピットを生成させる
ことが可能となる。めっき付着量が０.０５ｇ／ｍ２未
満の場合は鋼板の露出面積が大きすぎて微小なピットが
得られ難い。一方、めっき付着量が０.５０ｇ／ｍ２を
超えると鋼板の露出部分が少なくなり、多数の微小ピッ
トが得られ難くなる。このようにして、図１に示すよう
に鋼板表面が局部的に露出した不連続なニッケルめっき
層が鋼板表面に形成される。
【００１４】次いでこの不連続ニッケルめっきを施した
面をｐＨ２〜５の酸性溶液中で陽極電解する。ｐＨが２
未満の場合は、鋼とともにニッケルも溶解してしまい、
目的とする微小ピットを形成させることができない。一
方、ｐＨが５を超えるとニッケルは殆ど溶解せず、鋼の
溶解も進行せず、明瞭なピットが形成されなくなる。酸
性溶液としては浴のｐＨが上記の範囲にある限り特に限
定されないが、塩酸や硫酸などの酸を希釈するのみでは
ｐＨを上記の範囲に安定して管理することが困難である
ので、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、硫酸ナトリ
ウム、硫酸アンモニウムなどの塩や、さらにこれらの塩
にホウ酸や酢酸などの弱酸を適宜添加した液を用いるこ
とが好ましい。上記のようにｐＨを調整し、浴温を３０
〜６０℃にとした酸性溶液を用い、電流密度１０〜６０
Ａ／ｄｍ２、通電時間０.３〜５秒の条件で陽極電解す
る。
面をｐＨ２〜５の酸性溶液中で陽極電解する。ｐＨが２
未満の場合は、鋼とともにニッケルも溶解してしまい、
目的とする微小ピットを形成させることができない。一
方、ｐＨが５を超えるとニッケルは殆ど溶解せず、鋼の
溶解も進行せず、明瞭なピットが形成されなくなる。酸
性溶液としては浴のｐＨが上記の範囲にある限り特に限
定されないが、塩酸や硫酸などの酸を希釈するのみでは
ｐＨを上記の範囲に安定して管理することが困難である
ので、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、硫酸ナトリ
ウム、硫酸アンモニウムなどの塩や、さらにこれらの塩
にホウ酸や酢酸などの弱酸を適宜添加した液を用いるこ
とが好ましい。上記のようにｐＨを調整し、浴温を３０
〜６０℃にとした酸性溶液を用い、電流密度１０〜６０
Ａ／ｄｍ２、通電時間０.３〜５秒の条件で陽極電解す
る。
【００１５】図２（ａ）に上記の条件で鋼板に不連続ニ
ッケルめっきを施した場合の模式断面図である。鋼板３
上に鋼板露出部分２を残して不連続ニッケルめっき１が
形成された状態を示す。図２（ｂ）はさらに陽極電解を
施した場合の模式断面図である。鋼板露出部分が陽極電
解により優先的に溶解し、多数の微小ピット４が形成さ
れた状態を示す。
ッケルめっきを施した場合の模式断面図である。鋼板３
上に鋼板露出部分２を残して不連続ニッケルめっき１が
形成された状態を示す。図２（ｂ）はさらに陽極電解を
施した場合の模式断面図である。鋼板露出部分が陽極電
解により優先的に溶解し、多数の微小ピット４が形成さ
れた状態を示す。
【００１６】このようにして、片面に多数の微小ピット
が形成された鋼板の両面に、付着量９〜４５ｇ／ｍ２
でニッケルをめっきする。ニッケルめっき浴としては上
記の不連続めっきに用いためっき浴をそのまま適用でき
る。すなわち、公知のワット浴、塩化物浴、スルファミ
ン酸浴などの無光沢めっき用のめっき浴や、さらにこれ
らのめっき浴に有機光沢剤を添加した半光沢めっき、も
しくは光沢めっき用のめっき浴のいずれを用いても差し
支えない。
が形成された鋼板の両面に、付着量９〜４５ｇ／ｍ２
でニッケルをめっきする。ニッケルめっき浴としては上
記の不連続めっきに用いためっき浴をそのまま適用でき
る。すなわち、公知のワット浴、塩化物浴、スルファミ
ン酸浴などの無光沢めっき用のめっき浴や、さらにこれ
らのめっき浴に有機光沢剤を添加した半光沢めっき、も
しくは光沢めっき用のめっき浴のいずれを用いても差し
支えない。
【００１７】電池ケース内面となる側のめっき付着量が
９ｇ／ｍ２ 未満の場合は、電池ケースに充填される強
アルカリ性の電解液に対する耐食性が不十分で素地鋼板
から鉄イオンが溶解するので好ましくない。一方、４５
ｇ／ｍ２ を超えるめっき付着量では耐食性など、電池
特性は問題を生じることはないが、生産性およびコスト
の面から有利でなくなる。電池ケース外面となる側のめ
っき付着量は使用雰囲気に対して十分な耐食性が得られ
る程度のものでよく、内面側と同一の付着量、もしくは
内面側より少ない付着量でも差し支えない。
９ｇ／ｍ２ 未満の場合は、電池ケースに充填される強
アルカリ性の電解液に対する耐食性が不十分で素地鋼板
から鉄イオンが溶解するので好ましくない。一方、４５
ｇ／ｍ２ を超えるめっき付着量では耐食性など、電池
特性は問題を生じることはないが、生産性およびコスト
の面から有利でなくなる。電池ケース外面となる側のめ
っき付着量は使用雰囲気に対して十分な耐食性が得られ
る程度のものでよく、内面側と同一の付着量、もしくは
内面側より少ない付着量でも差し支えない。
【００１８】上記のようにして作成されるニッケルめっ
き鋼板を、そのまま加工して電池ケースに成形すること
も可能であるが、両面にニッケルめっきを施した後、４
５０〜７００℃に加熱して、ニッケルめっき層と鋼板の
間にニッケル−鉄拡層を形成させることにより、ニッケ
ルめっき層と鋼板の耐食性および密着性、特に電池ケー
スに成形加工する際の密着性を向上させることができ
る。加熱温度が４５０℃未満の場合は、拡散層の形成に
長時間を要し、一方、加熱温度が７００℃を超えると軟
化の程度が著しくなり、再圧延して強度を回復させる必
要が生じる。上記の拡散熱処理を施した後、１〜２％程
度の軽度の圧下率で調質圧延を施し、ストレッチャース
トレインの発生を抑制させることが、実用上好ましい。
き鋼板を、そのまま加工して電池ケースに成形すること
も可能であるが、両面にニッケルめっきを施した後、４
５０〜７００℃に加熱して、ニッケルめっき層と鋼板の
間にニッケル−鉄拡層を形成させることにより、ニッケ
ルめっき層と鋼板の耐食性および密着性、特に電池ケー
スに成形加工する際の密着性を向上させることができ
る。加熱温度が４５０℃未満の場合は、拡散層の形成に
長時間を要し、一方、加熱温度が７００℃を超えると軟
化の程度が著しくなり、再圧延して強度を回復させる必
要が生じる。上記の拡散熱処理を施した後、１〜２％程
度の軽度の圧下率で調質圧延を施し、ストレッチャース
トレインの発生を抑制させることが、実用上好ましい。
【００１９】このようにして得られた本発明の電池ケー
ス用表面処理鋼板を、有底筒状に成形加工して電池ケー
スとする。有底筒状に成形する加工方法としては、絞り
加工、絞りしごき加工（ＤＩ加工）、絞り加工時に曲げ
戻し加工を行って薄肉化する薄肉化絞り加工（ＤＴＲ加
工）、さらに曲げ戻し加工時にしごき加工を併用して薄
肉化させる加工法など、いずれも適用できる。このよう
な加工方法を用いて成形された有底筒状に成形加工した
電池ケースに、極板、活物質、セパレータ等を電解液と
ともに充填し、蓋をかしめて密封して電池とする。
ス用表面処理鋼板を、有底筒状に成形加工して電池ケー
スとする。有底筒状に成形する加工方法としては、絞り
加工、絞りしごき加工（ＤＩ加工）、絞り加工時に曲げ
戻し加工を行って薄肉化する薄肉化絞り加工（ＤＴＲ加
工）、さらに曲げ戻し加工時にしごき加工を併用して薄
肉化させる加工法など、いずれも適用できる。このよう
な加工方法を用いて成形された有底筒状に成形加工した
電池ケースに、極板、活物質、セパレータ等を電解液と
ともに充填し、蓋をかしめて密封して電池とする。
【００２０】
【実施例】以下、実施例を示し、本発明をさらに詳細に
説明する。 （実施例） [試料の作成]Ｃ：０.０４重量％、Ｍｎ：０.２１重量
％、Ｓｉ：０.０１重量％、Ｐ：０.０１３重量％、Ｓ：
０.０１０重量％、Ａｌ：０.０６４重量％、Ｎ：０.０
０３ 重量％、残部：Ｆｅからなる板厚：０.２５ｍｍ
の低炭素鋼板を冷間圧延し焼鈍した後、濃度：３０ｇ／
ｌ、温度：８５℃の水酸化ナトリウム水溶液中で、電流
密度： ５Ａ／ｄｍ２、通電時間：５秒で陰極電解して
脱脂し、水洗した後、濃度：５０ｇ／ｌ、温度：３０℃
の硫酸水溶液中に５秒間浸漬して酸洗し水洗して鋼板表
面を清浄化した。次いでその片面に下記のめっき浴（ワ
ット浴）を用い、下記の条件で通電時間を変化させ、表
１に示す付着量でニッケルめっきを施し、片面不連続め
っき鋼板を得た。
説明する。 （実施例） [試料の作成]Ｃ：０.０４重量％、Ｍｎ：０.２１重量
％、Ｓｉ：０.０１重量％、Ｐ：０.０１３重量％、Ｓ：
０.０１０重量％、Ａｌ：０.０６４重量％、Ｎ：０.０
０３ 重量％、残部：Ｆｅからなる板厚：０.２５ｍｍ
の低炭素鋼板を冷間圧延し焼鈍した後、濃度：３０ｇ／
ｌ、温度：８５℃の水酸化ナトリウム水溶液中で、電流
密度： ５Ａ／ｄｍ２、通電時間：５秒で陰極電解して
脱脂し、水洗した後、濃度：５０ｇ／ｌ、温度：３０℃
の硫酸水溶液中に５秒間浸漬して酸洗し水洗して鋼板表
面を清浄化した。次いでその片面に下記のめっき浴（ワ
ット浴）を用い、下記の条件で通電時間を変化させ、表
１に示す付着量でニッケルめっきを施し、片面不連続め
っき鋼板を得た。
【００２１】次に、片面不連続めっき鋼板片面のニッケ
ルめっきを施した面のみに、下記に示す基本組成の酸性
溶液に、塩（硫酸ナトリウム）または弱酸（ホウ酸）を
添加して表１に示すｐＨを有する酸性溶液を作成し、下
記の条件で通電時間を変化させて陽極電解し、微小ピッ
トを形成させた。
ルめっきを施した面のみに、下記に示す基本組成の酸性
溶液に、塩（硫酸ナトリウム）または弱酸（ホウ酸）を
添加して表１に示すｐＨを有する酸性溶液を作成し、下
記の条件で通電時間を変化させて陽極電解し、微小ピッ
トを形成させた。
【００２２】以上のようにして片面に微小ピットを形成
させた片面多孔性鋼板の両面に、上記と同一のめっき浴
を用い、通電時間以外は上記と同一のめっき条件で表１
に示す付着量でニッケルめっきを施し、試料とした。
させた片面多孔性鋼板の両面に、上記と同一のめっき浴
を用い、通電時間以外は上記と同一のめっき条件で表１
に示す付着量でニッケルめっきを施し、試料とした。
【００２３】このようにして得られた試料の一部を、水
素：５.５体積％ と残部が窒素からなり、露点が−３５
℃の非酸化性雰囲気中で、表１に示す条件で加熱しニッ
ケル−鉄拡散層を形成させた。
素：５.５体積％ と残部が窒素からなり、露点が−３５
℃の非酸化性雰囲気中で、表１に示す条件で加熱しニッ
ケル−鉄拡散層を形成させた。
【００２４】[微小ピットの評価]これらの試料表面に形
成された微小ピットの状態を、走査型電子顕微鏡を用い
て下記に示す条件で観察し、下記に示す基準で評価し
た。 （観察条件） 観察部位：各試料５個所 観察視野面積：５ｃｍｘ６ｃｍ（拡大倍率：５００倍） （評価基準） ◎：４０個を超える微小ピットの形成が認められる。 ○：２０〜４０個の微小ピットの形成が認められる。 △：１０〜２０個の微小ピットの形成が認められる。 ×：１０個未満の微小ピットの形成は認められる。
成された微小ピットの状態を、走査型電子顕微鏡を用い
て下記に示す条件で観察し、下記に示す基準で評価し
た。 （観察条件） 観察部位：各試料５個所 観察視野面積：５ｃｍｘ６ｃｍ（拡大倍率：５００倍） （評価基準） ◎：４０個を超える微小ピットの形成が認められる。 ○：２０〜４０個の微小ピットの形成が認められる。 △：１０〜２０個の微小ピットの形成が認められる。 ×：１０個未満の微小ピットの形成は認められる。
【００２５】[電池特性の評価] （電池ケースの作成）表１に示す試料をブランク径：５
８ｍｍの円板に打ち抜き、１０段の絞り加工及び曲げ曲
げ戻し加工（ＤＴＲ加工）により、外径：１３.８ ｍ
ｍ、ケース壁厚さ：０.２０ｍｍ、高さ ４５ｍｍのＬＲ
６型電池用のケースに成形加工した。次いで黒鉛８０重
量部とエポキシ樹脂２０重量部をメチルエチルケトンで
希釈し、電池ケース内面にスプレーし、１５０℃で１５
分乾燥し、導電性皮膜を形成させた。黒鉛の付着量は乾
燥後の缶の重量とスプレー塗装前の缶の重量の差を計
り、約２０ｍｇ/缶とした。
８ｍｍの円板に打ち抜き、１０段の絞り加工及び曲げ曲
げ戻し加工（ＤＴＲ加工）により、外径：１３.８ ｍ
ｍ、ケース壁厚さ：０.２０ｍｍ、高さ ４５ｍｍのＬＲ
６型電池用のケースに成形加工した。次いで黒鉛８０重
量部とエポキシ樹脂２０重量部をメチルエチルケトンで
希釈し、電池ケース内面にスプレーし、１５０℃で１５
分乾燥し、導電性皮膜を形成させた。黒鉛の付着量は乾
燥後の缶の重量とスプレー塗装前の缶の重量の差を計
り、約２０ｍｇ/缶とした。
【００２６】（電池の作成）上記のようにして作成した
電池ケースを用い、以下に示すようにしてアルカリマン
ガン電池を作成した。まず、二酸化マンガンと黒鉛を１
０：１の割合で採取し、これに濃度８モルの水酸化カリ
ウムを添加混合して正極合剤を作成した。次いでこの正
極合剤を金型中で加圧プレスして、所定寸法のドーナッ
ツ形状の正極合剤ペレットを作成し、内面に導電性皮膜
を形成させた電池ケース内に加圧挿入した。次に、負極
集電棒をスポット溶接した負極板を電池ケースに装着し
た。次いでビニロン製不織布からなるセパレータを電池
ケースに圧着したペレットの内周に沿って挿入し、亜鉛
粒と酸化亜鉛を飽和させた水酸化カリウムからなる負極
ゲルを電池ケース内に挿入した。さらに、負極板に絶縁
体のガスケットを装着し、これを電池ケース内に装着し
た後、かしめ加工して図３に示すアルカリマンガン電池
とした。
電池ケースを用い、以下に示すようにしてアルカリマン
ガン電池を作成した。まず、二酸化マンガンと黒鉛を１
０：１の割合で採取し、これに濃度８モルの水酸化カリ
ウムを添加混合して正極合剤を作成した。次いでこの正
極合剤を金型中で加圧プレスして、所定寸法のドーナッ
ツ形状の正極合剤ペレットを作成し、内面に導電性皮膜
を形成させた電池ケース内に加圧挿入した。次に、負極
集電棒をスポット溶接した負極板を電池ケースに装着し
た。次いでビニロン製不織布からなるセパレータを電池
ケースに圧着したペレットの内周に沿って挿入し、亜鉛
粒と酸化亜鉛を飽和させた水酸化カリウムからなる負極
ゲルを電池ケース内に挿入した。さらに、負極板に絶縁
体のガスケットを装着し、これを電池ケース内に装着し
た後、かしめ加工して図３に示すアルカリマンガン電池
とした。
【００２７】（内部抵抗の測定）上記のようにして作成
した電池の特性は、内部抵抗を測定して評価した。電池
作成後、２０℃で１時間放置し、次いで６０℃で４週間
保存経時した後、正極と負極の間に交流ミリオームテス
ターを接続し、交流インピーダンス法（周波数：１ｋＨ
ｚ）を用いて内部抵抗を測定した。結果を表１に示す。
した電池の特性は、内部抵抗を測定して評価した。電池
作成後、２０℃で１時間放置し、次いで６０℃で４週間
保存経時した後、正極と負極の間に交流ミリオームテス
ターを接続し、交流インピーダンス法（周波数：１ｋＨ
ｚ）を用いて内部抵抗を測定した。結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【発明の効果】本発明の電池ケース用表面処理鋼板は、
電池内面となる面に多数の微小ピットを有しており、こ
の電池ケース用表面処理鋼板を電池ケースに成形加工
し、電池を作成した場合に内部抵抗が小さく、優れた電
池特性を示す。
電池内面となる面に多数の微小ピットを有しており、こ
の電池ケース用表面処理鋼板を電池ケースに成形加工
し、電池を作成した場合に内部抵抗が小さく、優れた電
池特性を示す。
【図１】鋼板表面が局部的に露出した、不連続なニッケ
ルめっき層が形成された鋼板表面を示す図である。
ルめっき層が形成された鋼板表面を示す図である。
【図２】（ａ）は、鋼板に不連続ニッケルめっきを施し
ためっき鋼板の模式断面図であり、（ｂ）は、不連続ニ
ッケルめっき鋼板に、さらに陽極電解を施し、微小ピッ
トを形成させた鋼板の模式断面図である。
ためっき鋼板の模式断面図であり、（ｂ）は、不連続ニ
ッケルめっき鋼板に、さらに陽極電解を施し、微小ピッ
トを形成させた鋼板の模式断面図である。
【図３】本発明の電池ケース用表面処理鋼板を成形加工
した電池ケースを用いて作成したアルカリマンガン電池
の概略断面図である。
した電池ケースを用いて作成したアルカリマンガン電池
の概略断面図である。
１：ニッケルめっき層、 ２：鋼板露出部、 ３：鋼
板、 ４：微小ピット ５：アルカリマンガン電池、 ６：電池ケース、 ７：
正極合剤、 ８：負極集電棒 ９：負極板、１０：ガスケット、１１：セパレータ、１
２：負極ゲル
板、 ４：微小ピット ５：アルカリマンガン電池、 ６：電池ケース、 ７：
正極合剤、 ８：負極集電棒 ９：負極板、１０：ガスケット、１１：セパレータ、１
２：負極ゲル
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） Ｈ０１Ｍ 2/02 Ｈ０１Ｍ 2/02 Ｅ // Ｈ０１Ｍ 6/08 6/08 Ａ 10/30 10/30 Ｚ Ｆターム(参考） 4K023 AA12 BA06 BA08 CA09 DA02 DA07 DA08 4K024 AA03 AB07 BA03 BB18 DA02 DA04 DB01 DB07 GA16 5H011 AA04 BB03 CC06 DD00 DD18 KK04 5H024 AA03 BB11 CC02 CC14 DD01 EE01 EE03 5H028 AA07 BB03 BB10 CC17 HH01 HH03 HH08
Claims (6)
- 【請求項１】 低炭素鋼板の片面に不連続なニッケルめ
っき層を形成させた後、前記片面を酸性溶液中で陽極電
解し露出鋼板部分を溶解して多数の微小ピットを生成さ
せ、その後、両面にニッケルめっき層を形成させてな
る、片面に多数の微小ピットを有することを特徴とする
電池ケース用表面処理鋼板。 - 【請求項２】 前記低炭素鋼板と前記ニッケルめっき層
の間に、ニッケル−鉄合金層を形成させてなる請求項１
に記載の電池ケース用表面処理鋼板。 - 【請求項３】 低炭素鋼板の片面に付着量０.０５〜０.
５０ｇ／ｍ２ で不連続ニッケルめっきを施し、次いで
前記片面をｐＨ２〜５の酸性溶液中で陽極電解し露出鋼
板表面に多数の微小ピットを生成させた後、両面に付着
量９〜４５ｇ／ｍ２ でニッケルめっきを施すことを特
徴とする電池ケース用表面処理鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 低炭素鋼板に、請求項３に記載の、片面
に不連続ニッケルめっきを施し、次いで露出鋼板表面に
多数の微小ピットを生成させ、その後、両面にニッケル
めっきを施した後、４５０〜７００℃に加熱してニッケ
ルと鉄を拡散させることを特徴とする電池ケース用表面
処理鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１または２に記載の電池ケース用
表面処理鋼板を、前記多数の微小ピットを有する片面が
内面側となるようにして、有底筒状に成形加工してなる
電池ケース。 - 【請求項６】 請求項５に記載の電池ケースを用いた電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37220998A JP3497754B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 電池ケース用表面処理鋼板、その製造方法、該電池ケース用表面処理鋼板を用いた電池ケースおよびそれを用いた電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37220998A JP3497754B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 電池ケース用表面処理鋼板、その製造方法、該電池ケース用表面処理鋼板を用いた電池ケースおよびそれを用いた電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000192281A true JP2000192281A (ja) | 2000-07-11 |
| JP3497754B2 JP3497754B2 (ja) | 2004-02-16 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP37220998A Expired - Fee Related JP3497754B2 (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 電池ケース用表面処理鋼板、その製造方法、該電池ケース用表面処理鋼板を用いた電池ケースおよびそれを用いた電池 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3497754B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002055764A1 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-18 | Nippon Steel Corporation | Ni-plated steel plate for alkali-manganese dry cell anode can and alkali-manganese dry cell anode can |
| JP2002212778A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-07-31 | Nippon Steel Corp | 電池特性の優れたアルカリマンガン電池正極缶用Ｎｉメッキ鋼板および製造方法 |
| JP2007297696A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-11-15 | Nippon Steel Corp | 摺動性と接触抵抗に優れたＮｉメッキ鋼板およびその製造方法 |
| JP2007302934A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Nippon Steel Corp | 摺動性に優れたＮｉメッキ鋼板およびその製造方法 |
| JP2008034375A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ乾電池 |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP37220998A patent/JP3497754B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002055764A1 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-18 | Nippon Steel Corporation | Ni-plated steel plate for alkali-manganese dry cell anode can and alkali-manganese dry cell anode can |
| US6902843B2 (en) | 2001-01-09 | 2005-06-07 | Nippon Steel Corporation | Ni-plated steel plate for alkali-manganese dry cell anode can and alkali-manganese dry cell anode can |
| JP2002212778A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-07-31 | Nippon Steel Corp | 電池特性の優れたアルカリマンガン電池正極缶用Ｎｉメッキ鋼板および製造方法 |
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| JP2007297696A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-11-15 | Nippon Steel Corp | 摺動性と接触抵抗に優れたＮｉメッキ鋼板およびその製造方法 |
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