JP3630992B2 - Battery and method for manufacturing battery can - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池缶の構造を改良することにより電池の体積エネルギー密度及び重量エネルギー密度を向上させた電池及びその電池缶の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電池を使用する機器、特に携帯電話等の携帯機器の小型化、軽量化の進展に伴って電池のエネルギー密度の向上が要求されている。外形サイズが規格化されている電池にあっては、同一規格サイズであっても、より高エネルギー密度で、より軽量であることが望まれている。電池のエネルギー密度を示す指標として、電池の小型化の指標となる体積エネルギー密度(Wh/l)と、電池の軽量化の指標となる重量エネルギー密度(Wh/kg)とが用いられている。電池のエネルギー密度を決定する重要な要素は、正極及び負極の活物質や電解質等により構成される発電要素であるが、この発電要素を収容する電池缶が前記体積エネルギー密度及び重量エネルギー密度の向上に寄与する度合いも少なくない。即ち、電池缶の肉厚を薄く形成することによって外形寸法が規格化されている電池缶の容積の増加を図ることができ、発電要素の収容量の増加から電池全体としての体積エネルギー密度が向上する。また、電池缶の重量の軽減により電池全体としての重量が減少し、重量エネルギー密度の向上を図ることができる。電池缶が電池全体の重量に占める重量比率は、現状ではニッケル水素蓄電池やリチウムイオン二次電池において、円筒形電池の場合で10〜20wt%である。角形電池の場合では耐圧強度を得るために電池缶の肉厚を増加させる必要があるので30〜40wt%である。この重量比率を軽減させることによって重量エネルギー密度の向上を図ることができる。
【0003】
電池缶の薄肉化や軽量化を図るために、電池缶としての使用材料や加工技術に様々の改良がなされており、角形のリチウムイオン二次電池では電池缶材料にアルミニウムもしくはアルミニウム合金を用いることにより前記重量比率を20〜30wt%に低減することが可能となっている。また、電池缶を有底筒状に加工する製造方法として、例えば特公平7−99688号公報に記載されるように、絞り加工とシゴキ加工とを併用するDI(Drawing and Ironing)工法が用いられ、製造工程の削減による生産性の向上だけでなく、より薄肉化が可能となり、アルミキルド鋼(SPCE材)を用いた場合では、電池の体積エネルギー密度を2〜5%向上させるまでに至っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電池の信頼性や安全性を確保するためには電池缶の強度保持は不可欠な要素であり、強度を犠牲にしてエネルギー密度の向上を図ることはできない。一次電池の場合においては長期保存での容量確保や漏液防止あるいは安定した放電特性を得るために、二次電池においては一次電池に要求される要素に加えて充放電のサイクル寿命や安全性あるいは電池内部圧力の上昇による膨れ変形に対応できる強度を保持している必要がある。また、電池はその種類によって使用する電解液の種類が異なるため、電池缶として使用する材質は電解液に対する耐食性を有するものであることが必要で、電池缶の形成素材を安易に選定することはできない。
【0005】
従って、強度を確保しつつエネルギー密度の向上を図るためには、強度が高く軽い材料で尚且つ耐食性に優れた材料が必要となるが、この要求を満たす素材の開発はなされていない。現在電池缶として使用されている材料として、アルミキルド鋼等の鉄系材料と、アルミニウム合金等のアルミニウム系材料とがあるが、いずれの場合も電池缶としては一長一短である。即ち、前記アルミキルド鋼はヤング率が約20000kgf/mmであるため電池缶の薄肉化を達成することができ、体積エネルギー密度の向上を図ることはできるが、その比重が約7.8であるため電池缶の重量増加をまねき、重量エネルギー密度を向上させることはできない。一方、前記アルミニウム合金の場合は、その比重は約2.7であるが、ヤング率は約7000kgf/mmであるため、軽量化に寄与できるものの剛性が劣るため、電池缶としての強度を得るには肉厚に形成する必要があり、体積エネルギー密度が低下し、重量エネルギー密度の点でもその軽量さを生かすことができない。
【0006】
そこで、鉄系材料及びアルミニウム系材料それぞれの特質を生かすために、これらをクラッド材に形成した材料を電池缶として使用する試みがなされており、ボタン形電池の電池缶として、高さの低い偏平円筒状に形成したものが特開平1−294350号公報に開示されている。しかし、円筒形あるいは角筒形等の高さ寸法を大きくして電池容量を増加させた有底筒状に形成した電池缶を実現するに至っていない状況にある。
【0007】
本発明の目的とするところは、電池缶の薄肉化及び軽量化を図ることにより電池の体積エネルギー密度及び重量エネルギー密度を向上させることができる電池及びその電池缶の製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本願の第1発明は、発電要素を有底筒状に形成された電池缶に収容してなる電池において、前記電池缶がアルミニウムもしくはアルミニウムを主体とする合金により形成された第1の層と、鉄もしくは鉄を主体とする合金により形成された第2の層とを備えたクラッド材により、底面厚さ/側周面厚さ比が1.2〜5.0となるように形成されてなり、前記電池缶が前記第1の層を外面側にして有底筒状に形成されてなることを特徴とする。
【0009】
上記構成によれば、発電要素を収容する電池缶がアルミニウム系材料及び鉄系材料を接合したクラッド材により形成されているので、異種金属それぞれの特質を生かして電池缶が形成され、電池性能の向上を図ることができる。即ち、アルミニウム系材料は軽量であるが電池缶としての強度を得るには肉厚に形成しなければならず、軽量である特質を生かすことができない課題を鉄系材料の剛性によって補うことができるので、肉厚を薄くして軽量な電池缶を形成することができる。この電池缶の薄肉化により電池缶容積が増加して発電要素の収容量が増し、電池の体積エネルギー密度が向上すると同時に、軽量化により重量エネルギー密度の向上を図ることができる。
また、第1の層を外面側にして電池缶を有底筒状に形成することにより、鉄系材料を内面側として電池缶が形成され、望ましくはその表面にニッケルメッキを施して電解液に耐食性を確保して電池缶が電池の負極電極となるように構成することができる。また、アルミニウム系材料が外面側となるので、電池缶に対する溶接性もよくなる。
また、クラッド材を側周面の高さ寸法が底面径より大きい有底筒状に製缶するとき、重量比率が大きい側周面を薄く形成すると軽量化に有効であり、DI工法により底面厚さ/側周面厚さ比が1.2〜5.0となるように製缶することができる。また、アルミニウム系材料と鉄系材料とでは熱膨張係数が異なるため、この電池缶を二次電池に適用したような場合に、充電時の温度上昇に伴う内圧の上昇により電池缶に膨れ変形が生じるのを抑える方向に曲げ応力が作用し、膨れ変形を抑制するので側周面を薄く形成しても所要の変形強度を保持することができる。
【0010】
上記構成における第1の層は、アルミニウムに0.5〜2.5wt%のマンガンを含有させたアルミニウム合金により形成することによって、製缶性が良好となり、電池缶に対する溶接性もよくなる。
【0011】
また、第2の層は、炭素の含有量が0.1wt%以下の冷間圧延用炭素鋼とすることによって、DI加工時のシゴキ加工が円滑になされ、製缶性が良好となるため電池缶の不良による電池不良をなくすことができる。
【0012】
また、第2の層は、炭素の含有量が0.1wt%以下で、チタン及びニオブの少なくとも1つの含有量が0.1wt%以下の冷間圧延用炭素鋼とすることによって製缶の加工性を向上させることができる。
【0013】
また、第2の層は、SUS304またはSUS430のステンレス鋼を用いることができ、これを電池缶の内面側となるように配したときには電解液に対する耐食性を向上させることができる。
【0014】
また、第1及び第2の各層それぞれの厚さが10〜300μmで、クラッド材としたときの厚さが20〜600μmであることが望ましく、10μm以下の素材はコスト高となり実用的でなく、製缶を安定して行い得るクラッド材の厚さは、これが好適である。
【0015】
また、第1の層及び/又は第2の層の両面又は片面にニッケル層を設けることにより、アルミニウム系材料と鉄系材料との間の接合性がよくなり、DI加工により安定した品質の電池缶を製造することができる。また、鉄系材料の表面にニッケル層が設けられていることにより、アルカリ電解液に対する耐食性がよく鉄系材料を内面側にして電池缶を製作し、ニッケル水素蓄電池等の電池缶として適用するのに好適である。
【0016】
前記ニッケル層は、その厚さが製缶後に0.5〜10μmとなるように形成するのが好適である。ニッケル層も絞り及びシゴキ加工により薄くなるので、ニッケルメッキの厚さは1.0〜20μmとしておくことにより、製缶後に前記値が得られる。また、ピンホールを発生させない厚さで且つニッケルメッキのコストを抑えるには前記厚さにニッケル層を設けることが適切である。
【0018】
また、第2の層を外面側にして電池缶を有底筒状に形成することにより、電池缶の外面は鉄系材料となるので、傷つきにくく耐久性に優れ、封口加工が容易となる。
【0019】
また、側周面の内面に筒形成方向に多数の微細溝を形成することにより、電池缶内面の表面積が増加するので、発電要素と電池缶との間の接触抵抗が低下し、電池性能の向上を図ることができる。
【0020】
前記微細溝は、ニッケル層の表面にのみ形成されるようにすると好適である。
【0021】
ニッケル層が存在する場合には微細溝がニッケル層を越えて基材面に達しないようにすることによって、ニッケル層による耐食性を損なうことがない。微細溝の形成深さは微小なので、ニッケル層を微細溝の深さ以上に形成しておくことにことにより、この状態は実現される。
【0022】
また、電池缶の開口端側の側周面の厚さが、他の側周面より10%以上厚くなるように形成することにより、耐圧強度が最も弱い封口部分の厚さを増すことができ、側周面全体の厚さを厚くして容積の低下及び重量増加をまねくことなく耐圧強度を増加させることができる。
【0023】
前記構成は、外径寸法が35mmφ以下の有底円筒形の電池缶の場合では、その開口端側の側周面が、他の側周面の厚さより30%以上厚く形成することができ、小さい外径の円筒形電池缶の場合では、側周面の厚さを薄くしても電池缶の膨れ変形が生じにくく、封口部となる開口端側の側周面の厚さだけを厚く形成しておくことにより、電池としての封口耐圧強度を得ることができる。
【0024】
また、有底筒状に形成された電池缶の底面から側周面への立ち上がり部位が、曲率半径0.5mm以下の曲面になるように形成することにより、底面厚さ/側周面の厚さ比を大きく形成することが可能となり、側周面の厚さを薄肉化しても電池缶の膨れ変形を抑制することができる。立ち上がり部の曲面半径は大きくする方が加工性はよいが、電池缶内への発電要素の収容スペースを損なうことになり、曲面半径は加工性を考慮してより小さい方が望ましい。
【0025】
本願の第2発明は、発電要素を収容する電池缶の製造方法において、アルミニウムもしくはアルミニウムを主体とする合金により形成された第1の層と、鉄もしくは鉄を主体とする合金により形成された第2の層とを備えたクラッド材をプレス機による絞り加工によって第1の層を外面側にしたカップ状中間製品に形成した後、絞りダイス及びシゴキダイスを用いて前記カップ状中間製品をシゴキ加工するDI工法により、底面厚さ/側周面厚さが1.2〜5.0となる有底筒状に形成することを特徴とする
【0026】
上記製造方法によれば、電池缶はアルミニウムもしくはアルミニウムを主体とする合金により形成された第1の層と、鉄もしくは鉄を主体とする合金により形成された第2の層とを備えたクラッド材を第1の層を外面側にしたカップ状の中間製品に絞り加工した後、DI工法により中間製品を一工程により所望の有底筒状形状に形成すると共に、側周面の高さと厚さを所望の値に形成することができる。
第1の層を外面側にして電池缶を有底筒状に形成することにより、鉄系材料を内面側として電池缶が形成され、望ましくはその表面にニッケルメッキを施して電解液に耐食性を確保して電池缶が電池の負極電極となるように製造することができる。また、アルミニウム系材料が外面側となるので、溶接性の良い電池缶を製造することができる。
DI工法の絞り及びシゴキ加工により側周面はクラッド材の接合金属の厚さ比率のままに薄肉に引き延ばされるので、接合する金属層の基材として軽量のアルミニウム系材料と剛性のある鉄系材料とを薄肉形成することにより、軽量化しながらも所定の強度を有する電池缶を少ない工程で効率的に製造することができる。このように薄肉形成された電池缶はその容積が増し、発電要素の収容量を増加させることができるので、電池の体積エネルギー密度を向上させることができる。また、軽量化により電池の重量エネルギー密度を向上させることができる。
【0027】
上記製造方法におけるDI加工によるシゴキ率が20〜90%の範囲となるように一工程で連続的にシゴキ加工することにより、側周面の厚さが薄い有底筒状に電池缶を形成することができ、クラッド材により薄肉に形成しても所定の強度が得られる電池缶を製造することができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0029】
本実施形態に係る電池は、発電要素を収容する電池缶に、鉄系材料とアルミニウム系材料とを圧接圧延したクラッド材を用いたことを特徴とするもので、クラッド材の組成を変えてクラッド材による電池缶としての有効性を検証すると共に、適用する電池の種類及び形状を変えて、クラッド材を用いて電池缶を形成する適正な構成について検証を行ったものである。
【0030】
まず、AAサイズのニッケル水素蓄電池を構成するために、その電池缶を仕上がり外径13.8mmφ、高さ49.0mmの有底円筒形に形成し、これに発電要素を収容してニッケル水素蓄電池を形成した第1の実施形態について説明する。
【0031】
図1において、ニッケル水素蓄電池1は、電池缶6内に発電要素2を収容し、電池缶6の開口端を封口板11で封口して形成される。このニッケル水素蓄電池1に用いられた前記電池缶6は、アルミニウム系材料と鉄系材料とを接合したクラッド材を用いて以下に説明するように製造される。
【0032】
前記クラッド材とする第1の層に厚さ200μmの純アルミニウム材(JIS−A1050相当)、第2の層に厚さ200μm、炭素含有量:0.04wt%のアルミキルド鋼(以下、SPCE材)を採用し、このSPCE材の両面に2.5μm厚さにニッケルメッキを施し、熱処理した後、第1の層のアルミニウム材を重ね合わせ、圧接圧延して厚さ400μmのクラッド材を形成する。
【0033】
このクラッド材を円形に切り抜き、電池缶の内面側がSPCE材、外面側がアルミニウム材となるようにしてプレス機により絞り加工して、外径21.5mmφ、高さ15.5mmのカップ状の中間製品5に形成する。この状態では、元のクラッド材から底面の厚さ、側周面の厚さ共にほとんど変化はない。このように形成されたカップ状の中間製品5を、図2に示すようにDI加工工程に送り出し、絞り及びシゴキにより側周面が所定高さ寸法となる有底円筒形に成形する。このDI工法は、中間製品5をパンチ7により絞りダイス3及びシゴキダイス4、4、4が一直線上に列設されたダイス列内に押し出すことにより、パンチ7の進出方向にその内径が小さくなるようにダイスが配列された絞りダイス3、各シゴキダイス4内に中間製品5が押し込まれる毎に絞り及びシゴキが加えられ、一工程で所定寸法の有底円筒形の電池缶6に成形される。DI加工がなされた状態では、外径13.8mmφ、高さ54mmとなり、開口端側は平坦でなく波打ったような状態になっているので、電池缶6の設定高さ寸法である49.0mmになるように開口端側の耳部を切断する。
【0034】
図3は、上記DI工法によって形成された電池缶6の断面形状を示すもので、底面6aの厚さは400μm、側周面6bの厚さは150μm、開口端側周面6cの厚さは170μmの有底円筒形に形成されている。従って、この電池缶6のDI加工におけるシゴキ率は63%となる。尚、シゴキ率は、「シゴキ率(%)=(元の厚さ−シゴキ後の厚さ)×100/元の厚さ」と定義する。また、底面厚さ/側周面厚さ比は2.67で、重量は約2.4gである。因みに同形同サイズの電池缶をSPCE材の単一材料により形成したときの重量は約3.6gであり、クラッド材で形成することにより約33%の軽量化が達成されたことになる。
【0035】
前記開口端側周面6cは、この電池缶6内に発電要素等を収容した後、開口端を封口板で封口する封口強度を得るために、側周面6bの厚さより約13%厚く形成されている。電池の内圧が上昇したとき、封口部位が耐圧強度的に最も弱い部位となるため、側周面6bより厚く形成することにより封口による耐圧強度を増強することができ、側周面6bの厚さは膨れ変形が抑制できる必要最小限にすることができる。特に、このような円筒形の電池缶をその外径が35mmφ以下に形成する場合には、開口端側周面6cの厚さは他の側周面6bより30%以上厚くすることができる。つまり35mmφ以下の円筒形の場合には、側周面6bの厚さをかなり薄く形成しても電池内圧上昇による膨れ変形を抑制できるので、側周面6bを薄くして耐圧強度的に問題が生じやすい開口端側周面6cを所要の厚さに形成することで、電池缶の軽量化をより促進することができる。尚、開口端側周面6cを側周面6bより厚く形成する方法は、図2(b)に示すように、DI金型におけるパンチ7の直径を開口端側周面6cの位置で、増加させる厚さ相当分だけ小さく形成しておくことにより、シゴキダイス4を通過するときに開口端はパンチ7の直径が小さくなっている内方に押し出されて開口端側周面6cが側周面6bより厚く形成される。
【0036】
図4は、上記DI工法により形成した電池缶6の形成状態を確認するために、底面6aから側周面6bに立ち上がるコーナー部の断面形状を50倍金属顕微鏡から求めた状態で示すもので、底面6aは厚さ200μmのアルミニウム材(Al)と厚さ200μmのSPCE材(鉄系材料であるためFeと示す)とにより計400μmの厚さに、側周面6bは厚さ75μmのアルミニウム材と厚さ75μmのSPCE材とにより計150μmの厚さに形成され、これらの間は半径0.4mmのコーナー部によって底面6aの厚さから側周面6bの薄肉状態に円滑な変化がなされていることがわかる。このコーナー部に半径0.4mmの曲面を設けることによって、シゴキ加工が円滑になされると共に、側周面6bを薄肉化した電池缶6の耐圧強度を得ることができる。尚、コーナー部の曲率半径を大きくするとシゴキ加工はより容易となり耐圧強度も向上するが、電池缶6内に収容する発電要素の有効容積が減少することになり、可能な限り小さな曲率半径とするため、前記曲率半径を得たものである。
【0037】
また、図5は側周面6bの内側表面の状態を3000倍走査型電子顕微鏡から求めたもので、側周面6bの形成方向(円筒形成方向)に微細な溝(白く見える部分)が形成されている。これは、DI加工の工程におけるパンチ7による引っ掻き傷といえるもので、アルミナ等の比較的硬い粒子がパンチ7と電池缶6との間に介在することにより生じるものである。前記アルミナ粒子は原材料となるクラッド材の表面に介在するが、意識的に溝の形成を促すには、アルミナ粉末を前記中間製品5の内面に分散させた後、DI加工を行うと溝の形成はより確実になされる。この溝の深さは1μm程度のもので、ニッケルメッキ層の厚さを越えない状態に形成されている。図6は側周面6bの断面を10000倍の走査型電子顕微鏡写真として示すもので、SPCE材(Fe)上にニッケルメッキ層(Ni)が形成され、このニッケルメッキ層に溝が形成されており、溝の形成はニッケルメッキ層を越えない状態に形成されていることがわかる。
【0038】
このように電池缶6の内面に溝が形成されていることにより、電池缶6内面の表面積が増加し、電池の正負電極のいずれか一方の電極となる電池缶6と、この中に収容される発電要素との接触抵抗が著しく低下する効果が得られる。
【0039】
以上説明したように形成された電池缶6は、クラッド材を構成するアルミニウム材により軽量化がなされると共に、このアルミニウム材のヤング率の低さによる耐圧強度の低さをSPCE材の剛性により補うことができる。また、電池缶6を二次電池に適用した場合に、充電時の温度上昇(最高温度約60℃)に伴う内圧の上昇により生じる膨れ変形は、アルミニウム系材料と鉄系材料との熱膨張係数の差による曲げ応力が電池缶6の側周面6bを内側に変形させる応力として作用するため、電池缶6の膨れ変形が抑制される効果を得ることができる。
【0040】
上記構成になる電池缶6を用いてニッケル水素蓄電池を作製するために、以下に示す発電要素を電池缶6内に収容する。
【0041】
まず、正極は、球状の水酸化ニッケル粉末と酸化亜鉛、酸化コバルト、水酸化コバルト等の添加物とをペースト状に混合し、スポンジ状のニッケル導電性多孔体に充填した後、乾燥、加圧、切断により所定の寸法に形成して正極板とする。
【0042】
また、負極は、水素吸蔵合金としてABタイプのMmNi3.6 Mn0.4 Al0.3 Co0.7 組成の合金粉末に導電剤や結着剤を添加してペースト状にし、ニッケルメッキした鉄素材のパンチングメタル芯材に塗着し、乾燥、加圧、切断により所定寸法に形成して負極板とする。これら正極板と負極板とをスルフォン加工したポリプロピレン不織布により作製されたセパレータを介して巻回し、これを電池缶6内に収容する。このとき、負極板の最外周面は電池缶6の内面に直接接触させ、正極板からリードを引き出して封口キャップに設けた正極端子にスポット溶接する。
【0043】
次に、電池缶6内に電解液として、水酸化リチウム(LiOH・HO)を40g/l溶解させて比重1.30とした水酸化カリウム(KHO)水溶液を2.0cc注液する。この後、電池缶6の開口端を封口キャップにより封口するため、開口端側周面6cをカシメ加工することにより封口キャップを取り付け、電池缶6内を密閉封口してニッケル水素蓄電池を完成させる。このようにして作製されたAAサイズのニッケル水素蓄電池の電池重量は約26g、電池容量は1350mAhとなる。
【0044】
上記第1の実施形態として作製した電池缶6を(電池缶6A)として、この電池缶6Aの適性を考察するために、組成及び加工方法を変えて同一規格サイズの電池缶6B〜6Gを作製し、各電池缶6B〜6Gにより同様にニッケル水素蓄電池を作製した。以下、各電池缶6B〜6Gについて電池缶6Aと比較検証しつつ説明する。
【0045】
(電池缶6B)
電池缶6Bは、クラッド材を構成する鉄系材料の表面にニッケルメッキを施すことの有効性を検証するために構成したもので、厚さ200μmの純アルミニウム材(JIS−A1050相当)と、厚さ200μmのSPCE材(炭素含有量0.04wt%)とを圧接圧延した厚さ400μmのクラッド材を、電池缶6Aと同様にDI加工して図3に示したものと同一サイズに形成した。電池缶6Aと異なるのは、SPCE材の両面にニッケルメッキが施されていないことのみで、その他の構成は同一である。従って、底面厚さ/側周面厚さ比(2.67)、シゴキ率(63%)、重量(2.4g)は電池缶6Aとほぼ同等である。
【0046】
上記構成において、電池缶6Bの製缶工程となるDI加工における絞り及びシゴキ加工が必ずしもスムーズでなく、電池Aの電池缶6Aの場合と比較すると、やや製缶不良が発生しやすいことが判明した。この原因は、ニッケルメッキ層が無いことによりアルミニウム系材料と鉄系材料との接合強度が弱くなること、DI金型との接触面にニッケルメッキ層が無いことによるものと考えられる。
【0047】
また、電池缶6Bをニッケル水素蓄電池のようなアルカリ蓄電池に適用した場合に、ニッケルメッキ層が無いことによりアルカリ電解液による腐食の進行と推察される充電特性、放電特性、サイクル寿命特性、保存特性の低下が生じた。しかし、有機電解液を使用するリチウムイオン二次電池等に適用する場合には全く問題なく、DI加工の加工性の低下を除けば電池缶としての有用性はあるといえる。
【0048】
(電池缶6C)
電池缶6Cは、クラッド材を構成する鉄系材料の炭素含有量によるDI工法による製缶加工性を検証したもので、厚さ200μmの純アルミニウム材(JIS−A1050相当)と、厚さ200μm、炭素含有量0.11wt%のSPCE材の両面に2.3μm厚さにニッケルメッキを施したものとを圧接圧延した厚さ400μmのクラッド材を、電池缶6Aと同様にDI加工して図3に示したものと同一サイズに形成した。電池缶6Aと同一の底面厚さ/側周面厚さ比(2.67)、シゴキ率(63%)、重量(2.4g)に形成したが、炭素含有量が0.1wt%を越えるSPCE材ではDI加工に難があり、電池缶を製造する加工性に問題があり、適切な電池缶材料とし得なかった。
【0049】
(電池缶6D)
電池缶6Dは、クラッド材を構成するアルミニウム系材料のマンガン含有量によるDI加工性及び溶接性等を検証したもので、電池缶6Aの純アルミニウム材に代えてマンガン含有量が0.4wt%のアルミニウム合金を使用してクラッド材を形成した。他の構成は電池缶6Aと同一である。この電池缶6Dの構成の場合には、マンガンの含有量が少ないことからアルミニウム合金として硬度が低くなり、DI加工による製缶性に問題があり、目的とする構成を得るに至らなかった。
【0050】
(電池缶6E)
電池缶6Eは、前記電池缶6Dと反対にアルミニウム系材料のマンガン含有量が2.6wt%と多いアルミニウム合金を使用したもので、この場合も製缶性に問題があり、電池組み立て時の加工や溶接性が悪く、やはり目的とする構成を得るに至らなかった。
【0051】
(電池缶6F)
電池缶6Fは、クラッド材による電池缶と単独材による電池缶とを比較するための比較例として構成したもので、SPCE材により図3に示した電池缶6と同一形状寸法で同一のDI加工を行ったものである。製缶性においても問題はなく、電池を構成した場合にも電池缶6Aを用いたものと同等の性能が得られた。しかし、鉄系材料のみで形成されているため電池缶重量が増し、電池缶6Aに比して重量エネルギー密度で約4%の容量低下をまねくことになる。
【0052】
(電池缶6G)
電池缶6Gは、円筒形の底面厚さ/側周面厚さ比の適正範囲を検証するために、電池缶6Aと同一組成のクラッド材を用いてDI加工のシゴキ率を変えて作製した。底面厚さ400μmに対して側周面厚さを360μmに形成すると、このときのシゴキ率は10%となり、封口耐圧強度が大きなものが得られるが、クラッド材の使用量が増加し通常の電池に使用するには実用的でない。また、電池缶内の有効容積が減少するため、電池缶6Aと比較すると約6%の体積エネルギー密度の低下をまねくことになる。体積エネルギー密度を増加させるためには、側周面の厚さを薄く形成することが有効であるので、底面厚さ400μmに対して側周面厚さを30μmまで薄く形成した電池缶の作製を試みた。この場合の底面厚さ/側周面厚さ比は13.3、シゴキ率は93%と大きくなり、必要とされる形状に加工することは困難であった。検証の結果、底面厚さ/側周面厚さ比の適正値は1.2〜5.0とした。
【0053】
上記各態様による電池缶6B〜電池缶6Gの検証から、AAサイズのニッケル水素蓄電池に適用した電池缶6として実施例1に示した構成が適正なものであることがわかり、従来のSPCE材単独により作製された電池缶を用いたものより重量エネルギー密度の向上を図ることができ、クラッド材による電池缶をDI加工により作製することの有効性が示される。
【0054】
次に、角形のリチウムイオン二次電池を構成するために、その電池缶を仕上がり寸法が底面22×8mm、高さ48.0mmの有底角筒形に形成し、これに発電要素を収容してリチウムイオン二次電池を形成した第2の実施形態について説明する。
【0055】
図7において、リチウムイオン二次電池12は、電池缶9内に発電要素13を収容し、電池缶9の開口端を封口キャップ14で封口して形成される。このリチウムイオン二次電池12に用いられた前記電池缶9は、アルミニウム系材料と鉄系材料とを接合したクラッド材を用いて以下に説明するように製造される。
【0056】
前記クラッド材とする第1の層に厚さ200μmのアルミニウム合金(JIS−A3003相当)、第2の層に厚さ250μm、炭素含有量:0.03wt%のSPCE材を採用し、このSPCE材の両面に3.5μm厚さにニッケルメッキを施して熱処理した後、第1の層のアルミニウム材を重ね合わせ、圧接圧延して厚さ450μmのクラッド材を形成する。
【0057】
このクラッド材を円形に切り抜き、電池缶の内面側がアルミニウム合金、外面側がSPCE材となるようにしてプレス機により絞り加工してカップ状の中間製品に形成する。この状態では、元のクラッド材から底面厚さ、側面厚さ共にほとんど変化はない。このように形成されたカップ状の中間製品5を、図2に示したものと同様のDI加工工程に送り出し、絞り及びシゴキにより所定高さ寸法の有底角筒形に成形する。DI加工がなされた状態では、底面サイズ22×8mm、高さ52mmとなり、開口端側は平坦でなく波打ったような状態になっているので、電池缶の設定高さ寸法である48mmになるように開口端側の耳部を切断する。
【0058】
図8は、上記加工方法によって製作された角形電池缶9の断面形状を示すもので、底面9aの厚さは450μm、側周面9bの厚さは200μmに形成されており、底面厚さ/側周面厚さ比は2.25、シゴキ率は56%となっている。また、電池缶9の開口端側周面6cは、側周面6bより30%厚い250μmに形成され、開口端の封口強度を向上させている。
【0059】
また、底面9aから側周面9bに立ち上がるコーナー部は、曲率半径0.35mmの曲面に形成されている。この曲率半径は大きくした方が電池缶9の強度を大きくすることができるが、電池缶9内に収容する発電要素の有効容積を確保するためには曲率半径は小さい方が望ましく、強度保持と容積確保とを加味すると0.5mm以下の曲率半径であることが必要となる。
【0060】
上記のように構成された電池缶9を用いてリチウムイオン二次電池を製作するために、電池缶9内に以下に示すような発電要素を収容する。
【0061】
正極は、導電剤であるLiCoO2、アセチレンブラック、結着剤であるフッ素樹脂等をペースト状に混合し、これをアルミニウム箔基板に塗着した後、乾燥、加圧、切断により所定寸法にして正極板を形成する。負極は、球状の黒鉛にスチレンブタジエンラバー結着剤、カルボキシメチルセルロース増粘剤等を添加してペースト状にしたものを銅箔基板に塗着し、乾燥、加圧、切断により所定寸法にして負極板に形成する。これらの正極板と負極板とをポリエチレン微多孔膜で形成したセパレータを介して巻回し、電池缶9内に収容し、リチウムイオン二次電池の負極端子とする封口キャップと負極板とをリードで接続すると共に、正極端子となる電池缶9とをリードで接続する。この電池缶9内に、エチレンカーボネート−ジエチルカーボネートをモル比で1:3に混合したものに1mol/1の濃度の六フッ化リン酸リチウムを溶解した電解液を注入し、電池缶9の開口端に封口キャップ14を配し、電池缶9と封口キャップ14との間をレーザー封口により密閉する。
【0062】
このようにして製作されたリチウムイオン二次電池は、幅22mm、厚さ8mm、高さ48mmの角形電池となり、電池重量は約18g、電池容量は610mAhとなる。この電池の有効性を検証するために、従来の単一材料を用いた電池缶により同一規格のリチウムイオン二次電池を比較例として製作した。
【0063】
比較例は、従来から用いられているアルミニウム合金(JIS−A3003相当)の単一材料を用いて電池缶9と同一の外径寸法に形成するので、耐圧強度上から側周面の厚さは500μm以上必要で、底面厚さ/側周面厚さ比1となる500μmの均等厚さで電池缶を作製し、前記と同様に発電要素を収容してリチウムイオン二次電池を製作した。この電池の電池重量は17g、電池容量は550mAhとなった。
【0064】
電池重量としては、電池缶をアルミニウム単一材料で形成した比較例の方が有利であるが、クラッド材で形成した電池缶9を用いた実施例の電池は、電池缶容積が大きく電池容量が増加するため、体積エネルギー密度で10%、重量エネルギー密度で5%向上することが明らかとなった。
【0065】
以上説明した各実施形態は、円筒形、角形それぞれの二次電池に適用した例を示したが、二次電池は充電等により電池内圧の上昇などによる膨れ変形や封口部の耐圧強度において最も過酷な条件に曝されるものとして、これらを適用対象とした。従って、適用条件がよりゆるやかな一次電池に適用してもよいことは明確である。
【0066】
また、クラッド材を構成する鉄系材料としてステンレス鋼を用いることもでき、DI工法における加工性は各実施形態において採用したSPCE材よりやや劣るが、耐圧強度や耐食性を向上させることができる。ステンレス鋼としてはSUS304、SUS430等が好適である。
【0067】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、アルミニウム系材料と鉄系材料とを接合したクラッド材をDI工法により底面厚さ/側周面厚さ比が1.2〜5.0となるようにして電池缶が形成されるので、アルミニウム系材料による軽量化と、鉄系材料による剛性とを併せて実現する電池缶を使用して電池を構成することができ、電池缶の薄肉化により発電要素の収容量が増加することによる体積エネルギーの向上と、軽量化による重量エネルギー密度の向上とを併せて実現する電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係るニッケル水素蓄電池の概略構成を示す断面図。
【図2】DI工法の構成を示す概略断面図。
【図3】円筒形電池缶の構成を示す断面図。
【図4】電池缶のコーナー部の金属顕微鏡により得られた断面図。
【図5】電池缶の内周面の走査型電子顕微鏡により得られた表面図。
【図6】電池缶の側周面の走査型電子顕微鏡により得られた断面図。
【図7】第2の実施形態に係るリチウムイオン二次電池の概略構成を示す断面図。
【図8】角形電池缶の構成を示す断面図。
【符号の説明】
1 ニッケル水素蓄電池
2 発電要素
6 電池缶(円筒形)
9 電池缶(角形)
6a、9a 底面
6b、9b 側周面
6c、9c 開口端側周面
12 リチウムイオン二次電池
13 発電要素
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery in which the volume energy density and weight energy density of a battery are improved by improving the structure of the battery can, and a method for manufacturing the battery can.
[0002]
[Prior art]
With the progress of miniaturization and weight reduction of devices using batteries, particularly portable devices such as mobile phones, improvement of the energy density of the batteries is required. Batteries with standardized outer sizes are desired to have higher energy density and lighter weight even with the same standard size. As an index indicating the energy density of a battery, a volume energy density (Wh / l) serving as an index of battery miniaturization and a weight energy density (Wh / kg) serving as an index of battery weight reduction are used. An important factor that determines the energy density of a battery is a power generation element composed of positive electrode and negative electrode active materials, electrolytes, and the like. A battery can that accommodates this power generation element improves the volume energy density and weight energy density. There are many degrees that contribute to. That is, by reducing the thickness of the battery can, it is possible to increase the volume of the battery can whose outer dimensions are standardized, and the volume energy density of the entire battery is improved due to the increase in the capacity of the power generation element To do. Further, the weight of the battery can be reduced by reducing the weight of the battery can, and the weight energy density can be improved. The weight ratio of the battery can to the weight of the entire battery is 10 to 20 wt% in the case of a cylindrical battery in a nickel metal hydride storage battery or a lithium ion secondary battery at present. In the case of a square battery, the thickness of the battery can needs to be increased in order to obtain the pressure resistance, so that it is 30 to 40 wt%. The weight energy density can be improved by reducing the weight ratio.
[0003]
In order to reduce the thickness and weight of battery cans, various improvements have been made to the materials used for battery cans and processing technology. For rectangular lithium ion secondary batteries, aluminum or aluminum alloys must be used for battery can materials. Thus, the weight ratio can be reduced to 20 to 30 wt%. Further, as a manufacturing method for processing a battery can into a bottomed cylindrical shape, for example, as described in Japanese Patent Publication No. 7-99688, a DI (Drawing and Ironing) method using both drawing processing and squeeze processing is used. In addition to improving productivity by reducing the number of manufacturing steps, it is possible to reduce the thickness, and in the case of using aluminum killed steel (SPCE material), the volume energy density of the battery has been improved by 2 to 5%.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, maintaining the strength of the battery can is an indispensable element for ensuring the reliability and safety of the battery, and the energy density cannot be improved at the expense of strength. In the case of a primary battery, in order to ensure capacity during long-term storage, prevent leakage, or obtain stable discharge characteristics, in the secondary battery, in addition to the elements required for the primary battery, charge / discharge cycle life and safety or It is necessary to maintain a strength that can cope with bulging deformation caused by an increase in the internal pressure of the battery. In addition, since the type of electrolyte used depends on the type of battery, the material used as the battery can needs to have corrosion resistance against the electrolyte, and it is easy to select the material for forming the battery can. Can not.
[0005]
Therefore, in order to improve the energy density while securing the strength, a material having high strength and light weight and excellent in corrosion resistance is required. However, a material satisfying this requirement has not been developed. As materials currently used as battery cans, there are iron-based materials such as aluminum killed steel and aluminum-based materials such as aluminum alloys. In either case, the battery cans have advantages and disadvantages. That is, the aluminum killed steel has a Young's modulus of about 20000 kgf / mm.2Therefore, it is possible to reduce the thickness of the battery can and improve the volume energy density, but the specific gravity is about 7.8, which increases the weight of the battery can and improves the weight energy density. I can't let you. On the other hand, the specific gravity of the aluminum alloy is about 2.7, but the Young's modulus is about 7000 kgf / mm.2Therefore, although it can contribute to weight reduction, the rigidity is inferior, so it is necessary to form it thick to obtain the strength as a battery can, the volume energy density is reduced, and the weight energy density is also reduced in terms of weight energy density. I can't save it.
[0006]
Therefore, in order to take advantage of the characteristics of each of the iron-based material and the aluminum-based material, attempts have been made to use a material in which the clad material is formed as a battery can. A cylindrical shape is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-294350. However, a battery can formed into a bottomed cylindrical shape in which the battery capacity is increased by increasing the height dimension of a cylindrical shape or a rectangular tube shape has not yet been realized.
[0007]
An object of the present invention is to provide a battery capable of improving the volume energy density and weight energy density of the battery by reducing the thickness and weight of the battery can and a method for manufacturing the battery can. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first invention of the present application is a battery in which a power generation element is accommodated in a battery can formed in a bottomed cylindrical shape, wherein the battery can is made of aluminum or an alloy mainly composed of aluminum. The clad material comprising the first layer and the second layer formed of iron or an iron-based alloy has a bottom surface thickness / side surface thickness ratio of 1.2 to 5.0. It ’s formed to beThe battery can is formed in a bottomed cylindrical shape with the first layer as the outer surface side.It is characterized by that.
[0009]
According to the above configuration, since the battery can containing the power generation element is formed of the clad material obtained by joining the aluminum-based material and the iron-based material, the battery can is formed by taking advantage of the characteristics of each of the different metals. Improvements can be made. In other words, aluminum-based materials are lightweight, but to obtain strength as a battery can, they must be formed thick, and the problem of being unable to take advantage of their lightweight properties can be compensated by the rigidity of iron-based materials. Therefore, a thin battery can can be formed by reducing the wall thickness. By reducing the thickness of the battery can, the capacity of the power generation element is increased by increasing the capacity of the battery can and the volume energy density of the battery is improved. At the same time, the weight energy density can be improved by reducing the weight.
Further, by forming the battery can in a bottomed cylindrical shape with the first layer as the outer surface side, the battery can is formed with the iron-based material as the inner surface side, and preferably nickel plating is applied to the surface to form an electrolyte solution. The battery can can be configured as a negative electrode of the battery while ensuring corrosion resistance. Further, since the aluminum-based material is on the outer surface side, the weldability to the battery can is improved.
In addition, when making the clad material into a bottomed cylindrical shape whose side peripheral surface height is larger than the bottom surface diameter, it is effective to reduce the weight by forming the side peripheral surface with a large weight ratio thin, and the bottom surface thickness is increased by the DI method. The can can be manufactured so that the thickness / side peripheral surface thickness ratio is 1.2 to 5.0. In addition, since the thermal expansion coefficient differs between aluminum-based materials and iron-based materials, when this battery can is applied to a secondary battery, the battery can swells and deforms due to an increase in internal pressure accompanying a temperature rise during charging. Bending stress acts in the direction to suppress the occurrence and suppresses the bulging deformation, so that the required deformation strength can be maintained even if the side peripheral surface is made thin.
[0010]
By forming the first layer in the above configuration with an aluminum alloy containing 0.5 to 2.5 wt% manganese in aluminum, the can-making property is improved and the weldability to the battery can is also improved.
[0011]
Further, the second layer is made of carbon steel for cold rolling with a carbon content of 0.1 wt% or less, so that the squeaking process during DI processing can be smoothly performed and the can-making performance is improved. Battery failure due to can failure can be eliminated.
[0012]
Further, the second layer has a carbon content of 0.1 wt% or less, and at least one of titanium and niobium has a content of 0.1 wt% or less. Can be improved.
[0013]
Further, the second layer can be made of SUS304 or SUS430 stainless steel, and when arranged so as to be on the inner surface side of the battery can, the corrosion resistance to the electrolytic solution can be improved.
[0014]
Moreover, it is desirable that the thickness of each of the first and second layers is 10 to 300 μm, and the thickness when the clad material is used is 20 to 600 μm. A material of 10 μm or less is expensive and not practical. This is suitable for the thickness of the clad material that can be stably produced.
[0015]
Moreover, by providing nickel layers on both sides or one side of the first layer and / or the second layer, the bondability between the aluminum-based material and the iron-based material is improved, and the battery has a stable quality by DI processing. Cans can be manufactured. In addition, since the nickel layer is provided on the surface of the iron-based material, the battery can is manufactured with good corrosion resistance against the alkaline electrolyte with the iron-based material facing the inner surface, and can be applied as a battery can such as a nickel metal hydride storage battery. It is suitable for.
[0016]
The nickel layer is preferably formed so that its thickness is 0.5 to 10 μm after canning. Since the nickel layer is also thinned by drawing and squeaking, the above value can be obtained after canning by setting the nickel plating thickness to 1.0 to 20 μm. Further, in order to suppress the nickel plating cost with a thickness that does not generate pinholes, it is appropriate to provide a nickel layer at the thickness.
[0018]
Further, by forming the battery can in a bottomed cylindrical shape with the second layer as the outer surface side, the outer surface of the battery can is made of an iron-based material, so that the battery can hardly be damaged and has excellent durability and easy sealing.
[0019]
Moreover, since the surface area of the battery can inner surface is increased by forming a large number of fine grooves in the cylinder forming direction on the inner surface of the side peripheral surface, the contact resistance between the power generation element and the battery can is reduced, and the battery performance is reduced. Improvements can be made.
[0020]
It is preferable that the fine groove is formed only on the surface of the nickel layer.
[0021]
In the case where the nickel layer is present, the corrosion resistance due to the nickel layer is not impaired by preventing the fine groove from reaching the substrate surface beyond the nickel layer. Since the formation depth of the fine groove is very small, this state is realized by forming the nickel layer at a depth greater than the depth of the fine groove.
[0022]
In addition, the thickness of the sealing portion having the weakest pressure resistance can be increased by forming the thickness of the side peripheral surface on the opening end side of the battery can 10% or more thicker than other side peripheral surfaces. By increasing the thickness of the entire side peripheral surface, the pressure strength can be increased without causing a decrease in volume and an increase in weight.
[0023]
In the case of a bottomed cylindrical battery can with an outer diameter of 35 mmφ or less, the configuration can be formed such that the side peripheral surface on the opening end side is 30% or more thicker than the thickness of the other side peripheral surface. In the case of a cylindrical battery can with a small outer diameter, even if the thickness of the side peripheral surface is reduced, the battery can hardly be swollen and deformed, and only the thickness of the side peripheral surface on the opening end side that becomes the sealing portion is increased. By doing so, the sealing pressure resistance strength as a battery can be obtained.
[0024]
Further, by forming the rising part from the bottom surface of the battery can formed in the bottomed cylindrical shape to the side peripheral surface to be a curved surface having a curvature radius of 0.5 mm or less, the thickness of the bottom surface / thickness of the side peripheral surface It becomes possible to form a large thickness ratio, and even if the thickness of the side peripheral surface is reduced, the swelling deformation of the battery can can be suppressed. The larger the radius of the curved surface of the rising portion, the better the workability. However, the space for accommodating the power generation element in the battery can is impaired, and the smaller the radius of the curved surface is desirable in consideration of the workability.
[0025]
The second invention of the present application is a method for manufacturing a battery can containing a power generation element.A first layer formed of aluminum or an alloy mainly composed of aluminum and a second layer formed of iron or an alloy mainly composed of ironClad material is drawn by a press machineThe first layer was on the outer sideAfter forming into a cup-shaped intermediate product, the bottomed thickness / side surface thickness becomes 1.2 to 5.0 by DI method in which the cup-shaped intermediate product is squeezed using a drawing die and a squeeze die. It is formed in a cylindrical shape
[0026]
According to the above manufacturing method, the battery can isA first layer formed of aluminum or an alloy mainly composed of aluminum and a second layer formed of iron or an alloy mainly composed of ironClad materialThe first layer was on the outer sideAfter drawing into a cup-shaped intermediate product, the intermediate product can be formed into a desired bottomed cylindrical shape in one step by the DI method, and the height and thickness of the side peripheral surface can be formed to desired values. .
By forming the battery can into a bottomed cylindrical shape with the first layer as the outer surface side, the battery can is formed with the iron-based material as the inner surface side, preferably with nickel plating on the surface to make the electrolyte resistant to corrosion. The battery can can be manufactured as a negative electrode of the battery. Moreover, since an aluminum-type material becomes an outer surface side, a battery can with good weldability can be manufactured.
By drawing and squeezing the DI method, the side peripheral surface is stretched thin with the thickness ratio of the joining metal of the clad material, so a lightweight aluminum-based material and a rigid iron-based material as the base material of the metal layer to be joined By forming the material thin, it is possible to efficiently manufacture a battery can having a predetermined strength while reducing the weight with fewer steps. Since the battery can formed in such a thin wall has an increased volume and can increase the capacity of the power generation element, the volume energy density of the battery can be improved. Moreover, the weight energy density of a battery can be improved by weight reduction.
[0027]
By continuously squeezing in one step so that the squeeze rate by DI processing in the above manufacturing method is in the range of 20 to 90%, the battery can is formed in a bottomed cylindrical shape with a thin side peripheral surface. The battery can can be manufactured with a predetermined strength even if the clad material is formed thin.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention. The following embodiment is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
[0029]
The battery according to this embodiment is characterized by using a clad material obtained by pressure-rolling an iron-based material and an aluminum-based material for a battery can that houses a power generation element. In addition to verifying the effectiveness of the battery as a battery can, the type and shape of the battery to be applied were changed, and an appropriate configuration for forming the battery can using a clad material was verified.
[0030]
First, in order to construct an AA size nickel-metal hydride storage battery, the battery can is formed into a bottomed cylindrical shape with a finished outer diameter of 13.8 mmφ and a height of 49.0 mm, and a power generation element is accommodated in the nickel-metal hydride storage battery. A first embodiment in which is formed will be described.
[0031]
In FIG. 1, a nickel metal hydride storage battery 1 is formed by housing a power generation element 2 in a battery can 6 and sealing the opening end of the battery can 6 with a sealing plate 11. The battery can 6 used in the nickel metal hydride storage battery 1 is manufactured as described below using a clad material obtained by joining an aluminum-based material and an iron-based material.
[0032]
A pure aluminum material (corresponding to JIS-A1050) having a thickness of 200 μm for the first layer as the clad material, and an aluminum killed steel (hereinafter referred to as an SPCE material) having a thickness of 200 μm and a carbon content of 0.04 wt% for the second layer. The SPCE material is plated with nickel to a thickness of 2.5 μm and heat-treated, and then the first layer of aluminum material is overlaid and pressure-rolled to form a clad material having a thickness of 400 μm.
[0033]
This clad material is cut out in a circular shape, drawn with a press so that the inner surface side of the battery can is SPCE material and the outer surface side is aluminum material, and a cup-shaped intermediate product having an outer diameter of 21.5 mmφ and a height of 15.5 mm 5 to form. In this state, there is almost no change in the thickness of the bottom surface and the thickness of the side peripheral surface from the original cladding material. The cup-shaped intermediate product 5 formed in this way is sent to the DI processing step as shown in FIG. 2, and is formed into a bottomed cylindrical shape whose side surface has a predetermined height by drawing and squeezing. In this DI method, the inner product 5 is pushed out by a punch 7 into a die row in which drawing dies 3 and squeeze dies 4, 4 and 4 are arranged in a straight line so that the inner diameter of the punch 7 decreases in the advance direction. Each time the intermediate product 5 is pushed into the squeeze dies 3 and the squeegee dies 4, the squeeze and squeeze are added to form a bottomed cylindrical battery can 6 of a predetermined size in one step. When the DI processing is performed, the outer diameter is 13.8 mmφ and the height is 54 mm, and the opening end side is not flat but undulated. Cut the ear on the open end side to 0 mm.
[0034]
FIG. 3 shows a cross-sectional shape of the battery can 6 formed by the DI method. The thickness of the bottom surface 6a is 400 μm, the thickness of the side peripheral surface 6b is 150 μm, and the thickness of the opening end side peripheral surface 6c is It is formed in a bottomed cylindrical shape of 170 μm. Therefore, the squeeze rate in DI processing of the battery can 6 is 63%. The squeeze rate is defined as “squeeze rate (%) = (original thickness−thickness after squeeze) × 100 / original thickness”. The bottom surface thickness / side peripheral surface thickness ratio is 2.67, and the weight is about 2.4 g. Incidentally, when a battery can of the same shape and the same size is formed of a single material of SPCE material, the weight is about 3.6 g, and the weight reduction of about 33% is achieved by forming it with a clad material.
[0035]
The opening end side peripheral surface 6c is formed to be about 13% thicker than the thickness of the side peripheral surface 6b in order to obtain a sealing strength for sealing the opening end with a sealing plate after the power generation element or the like is accommodated in the battery can 6. Has been. When the internal pressure of the battery rises, the sealing part becomes the weakest part in terms of pressure resistance, so that the pressure resistance due to the sealing can be increased by forming the sealing part thicker than the side peripheral surface 6b, and the thickness of the side peripheral surface 6b. Can be minimized to the extent that bulging deformation can be suppressed. In particular, when such a cylindrical battery can is formed to have an outer diameter of 35 mmφ or less, the thickness of the opening end side peripheral surface 6c can be 30% or more thicker than the other side peripheral surface 6b. In other words, in the case of a cylindrical shape of 35 mmφ or less, even if the side peripheral surface 6b is formed to be considerably thin, the bulging deformation due to the increase in battery internal pressure can be suppressed. By forming the opening end side peripheral surface 6c that is likely to be formed to a required thickness, the weight reduction of the battery can can be further promoted. Incidentally, the method of forming the opening end side peripheral surface 6c thicker than the side peripheral surface 6b is to increase the diameter of the punch 7 in the DI mold at the position of the opening end side peripheral surface 6c as shown in FIG. By forming it as small as the thickness corresponding to the thickness, the opening end is pushed inward so that the diameter of the punch 7 is reduced when passing through the squeeze die 4, and the opening end side peripheral surface 6c becomes the side peripheral surface 6b. It is formed thicker.
[0036]
FIG. 4 shows the cross-sectional shape of the corner portion rising from the bottom surface 6a to the side peripheral surface 6b in order to confirm the formation state of the battery can 6 formed by the DI method, as determined from a 50x metal microscope. The bottom surface 6a is made of a 200 μm thick aluminum material (Al) and a 200 μm thick SPCE material (referred to as Fe because it is an iron-based material) to a total thickness of 400 μm, and the side peripheral surface 6b is an aluminum material having a thickness of 75 μm. And a 75 μm-thick SPCE material to a total thickness of 150 μm, between which the corner portion with a radius of 0.4 mm smoothly changes the thickness of the bottom surface 6 a to the thin state of the side peripheral surface 6 b. I understand that. By providing a curved surface having a radius of 0.4 mm at the corner portion, it is possible to obtain smoothing processing and to obtain the pressure resistance of the battery can 6 in which the side peripheral surface 6b is thinned. If the radius of curvature of the corner is increased, the squeeze processing becomes easier and the pressure resistance is improved, but the effective volume of the power generating element accommodated in the battery can 6 is reduced, and the radius of curvature is made as small as possible. Therefore, the curvature radius is obtained.
[0037]
FIG. 5 shows the state of the inner surface of the side peripheral surface 6b obtained from a 3000 × scanning electron microscope. Fine grooves (parts that appear white) are formed in the direction of formation of the side peripheral surface 6b (cylindrical formation direction). Has been. This can be said to be a scratch caused by the punch 7 in the DI processing step, and is caused by a relatively hard particle such as alumina being interposed between the punch 7 and the battery can 6. The alumina particles are present on the surface of the clad material which is a raw material. However, in order to consciously promote the formation of grooves, the alumina powder is dispersed on the inner surface of the intermediate product 5 and then DI processing is performed. Is made more certain. The depth of the groove is about 1 μm, and is formed so as not to exceed the thickness of the nickel plating layer. FIG. 6 shows a cross section of the side peripheral surface 6b as a scanning electron micrograph at a magnification of 10,000. A nickel plating layer (Ni) is formed on the SPCE material (Fe), and a groove is formed in the nickel plating layer. Thus, it can be seen that the groove is formed so as not to exceed the nickel plating layer.
[0038]
Since the groove is formed on the inner surface of the battery can 6 in this manner, the surface area of the inner surface of the battery can 6 is increased, and the battery can 6 serving as one of the positive and negative electrodes of the battery is accommodated therein. The effect of significantly reducing the contact resistance with the power generating element is obtained.
[0039]
The battery can 6 formed as described above is reduced in weight by the aluminum material constituting the clad material, and the low pressure strength due to the low Young's modulus of the aluminum material is compensated by the rigidity of the SPCE material. be able to. In addition, when the battery can 6 is applied to a secondary battery, the swelling deformation caused by the increase in internal pressure accompanying the temperature increase during charging (maximum temperature of about 60 ° C.) is the coefficient of thermal expansion between the aluminum-based material and the iron-based material. Since the bending stress due to the difference acts as a stress that deforms the side peripheral surface 6b of the battery can 6 inward, an effect of suppressing the swollen deformation of the battery can 6 can be obtained.
[0040]
In order to produce a nickel metal hydride storage battery using the battery can 6 configured as described above, the following power generation element is accommodated in the battery can 6.
[0041]
First, the positive electrode is prepared by mixing spherical nickel hydroxide powder and additives such as zinc oxide, cobalt oxide, and cobalt hydroxide in a paste form, filling the sponge-like nickel conductive porous body, and then drying and pressing The positive electrode plate is formed by cutting to a predetermined size.
[0042]
Moreover, the negative electrode is AB as a hydrogen storage alloy.5Type of MmNi3.6Mn0.4Al0.3Co0.7A conductive agent or binder is added to the alloy powder of the composition to form a paste, which is then applied to a nickel-plated iron punching metal core, formed into a predetermined size by drying, pressing and cutting, and a negative electrode plate To do. These positive electrode plate and negative electrode plate are wound through a separator made of a polypropylene non-woven fabric processed with sulfone, and are accommodated in the battery can 6. At this time, the outermost peripheral surface of the negative electrode plate is brought into direct contact with the inner surface of the battery can 6, and the lead is pulled out from the positive electrode plate and spot welded to the positive electrode terminal provided on the sealing cap.
[0043]
Next, lithium hydroxide (LiOH · H) is used as an electrolyte in the battery can 6.22.0 cc of an aqueous potassium hydroxide (KHO) solution having a specific gravity of 1.30 dissolved by 40 g / l of O) is injected. Then, in order to seal the opening end of the battery can 6 with the sealing cap, the sealing cap is attached by caulking the opening end side peripheral surface 6c, and the inside of the battery can 6 is hermetically sealed to complete the nickel hydride storage battery. The AA size nickel metal hydride storage battery thus manufactured has a battery weight of about 26 g and a battery capacity of 1350 mAh.
[0044]
Taking the battery can 6 produced as the first embodiment as (battery can 6A), in order to consider the suitability of the battery can 6A, battery cans 6B to 6G having the same standard size are produced by changing the composition and processing method. And nickel hydride storage battery was similarly produced with each battery can 6B-6G. Hereinafter, the battery cans 6B to 6G will be described while being compared with the battery can 6A.
[0045]
(Battery can 6B)
The battery can 6B is configured to verify the effectiveness of nickel plating on the surface of the iron-based material constituting the clad material. The battery can 6B has a thickness of 200 μm pure aluminum (equivalent to JIS-A1050), A clad material having a thickness of 400 μm obtained by pressure-rolling a 200 μm thick SPCE material (carbon content 0.04 wt%) was DI-processed to form the same size as that shown in FIG. The difference from the battery can 6A is that nickel plating is not applied to both surfaces of the SPCE material, and the other configurations are the same. Therefore, the bottom face thickness / side peripheral face thickness ratio (2.67), the squeeze rate (63%), and the weight (2.4 g) are substantially equal to the battery can 6A.
[0046]
In the above configuration, it was found that the drawing and squeeze processing in the DI processing, which is the can manufacturing process of the battery can 6B, is not always smooth, and a can manufacturing defect is likely to occur when compared with the case of the battery can 6A of the battery A. . This is thought to be due to the fact that the bonding strength between the aluminum-based material and the iron-based material is weakened due to the absence of the nickel plating layer, and the absence of the nickel plating layer on the contact surface with the DI mold.
[0047]
In addition, when the battery can 6B is applied to an alkaline storage battery such as a nickel metal hydride storage battery, charging characteristics, discharge characteristics, cycle life characteristics, and storage characteristics, which are presumed to be caused by corrosion by an alkaline electrolyte due to the absence of a nickel plating layer. A drop in However, when applied to a lithium ion secondary battery using an organic electrolyte, there is no problem at all, and it can be said that it has utility as a battery can except for a decrease in workability of DI processing.
[0048]
(Battery can 6C)
The battery can 6C has been verified for can manufacturing by the DI method based on the carbon content of the iron-based material constituting the clad material. The pure aluminum material (equivalent to JIS-A1050) having a thickness of 200 μm, the thickness of 200 μm, A clad material having a thickness of 400 μm obtained by pressure rolling a 2.3 μm-thick nickel plated SPCE material having a carbon content of 0.11 wt% was subjected to DI processing in the same manner as the battery can 6A. The same size as that shown in FIG. The bottom thickness / side surface thickness ratio (2.67), squeeze rate (63%), and weight (2.4 g) are the same as the battery can 6A, but the carbon content exceeds 0.1 wt%. The SPCE material has difficulty in DI processing, has a problem in workability for manufacturing a battery can, and could not be an appropriate battery can material.
[0049]
(Battery can 6D)
The battery can 6D has been verified for DI processability and weldability by the manganese content of the aluminum-based material constituting the clad material, and the manganese content is 0.4 wt% instead of the pure aluminum material of the battery can 6A. A clad material was formed using an aluminum alloy. Other configurations are the same as those of the battery can 6A. In the case of the configuration of the battery can 6D, since the content of manganese is small, the hardness of the aluminum alloy is low, and there is a problem in can-making performance by DI processing, and the intended configuration cannot be obtained.
[0050]
(Battery can 6E)
The battery can 6E uses an aluminum alloy having a high manganese content of 2.6 wt% on the contrary to the battery can 6D. In this case as well, there is a problem in can-making property, and the battery can be processed at the time of battery assembly. In addition, the weldability was poor and the desired configuration was not achieved.
[0051]
(Battery can 6F)
The battery can 6F is configured as a comparative example for comparing a battery can made of a clad material and a battery can made of a single material, and is the same DI processing with the same shape and dimensions as the battery can 6 shown in FIG. It is what went. There was no problem in can manufacturing ability, and even when the battery was configured, the same performance as that using the battery can 6A was obtained. However, since it is made of only iron-based material, the weight of the battery can increases, which leads to a capacity reduction of about 4% in terms of weight energy density as compared with the battery can 6A.
[0052]
(Battery can 6G)
The battery can 6G was manufactured by using a clad material having the same composition as the battery can 6A and changing the squeeze rate in DI processing in order to verify the appropriate range of the cylindrical bottom surface thickness / side peripheral surface thickness ratio. If the side surface thickness is 360 μm with respect to the bottom surface thickness of 400 μm, the squeeze rate at this time is 10%, and a high sealing pressure strength can be obtained. Not practical to use. In addition, since the effective volume in the battery can is reduced, the volume energy density is reduced by about 6% as compared with the battery can 6A. In order to increase the volume energy density, it is effective to reduce the thickness of the side peripheral surface. Therefore, a battery can having a side peripheral surface thickness reduced to 30 μm with respect to a bottom surface thickness of 400 μm is manufactured. Tried. In this case, the bottom face thickness / side peripheral face thickness ratio was as high as 13.3 and the squeeze rate was as high as 93%, and it was difficult to process into the required shape. As a result of the verification, an appropriate value of the ratio of bottom surface thickness / side peripheral surface thickness was set to 1.2 to 5.0.
[0053]
From the verification of the battery cans 6B to 6G according to the above embodiments, it can be seen that the configuration shown in Example 1 is appropriate as the battery can 6 applied to the AA size nickel metal hydride storage battery, and the conventional SPCE material alone The weight energy density can be improved as compared with the case using the battery can manufactured by the above, and the effectiveness of manufacturing the battery can made of the clad material by DI processing is shown.
[0054]
Next, in order to construct a square lithium ion secondary battery, the battery can is formed into a bottomed rectangular tube having a bottom size of 22 × 8 mm and a height of 48.0 mm, and a power generation element is accommodated in this. A second embodiment in which a lithium ion secondary battery is formed will be described.
[0055]
In FIG. 7, a lithium ion secondary battery 12 is formed by housing a power generation element 13 in a battery can 9 and sealing the open end of the battery can 9 with a sealing cap 14. The battery can 9 used in the lithium ion secondary battery 12 is manufactured as described below using a clad material obtained by joining an aluminum material and an iron material.
[0056]
A 200 μm thick aluminum alloy (equivalent to JIS-A3003) is used for the first layer as the cladding material, and a SPCE material having a thickness of 250 μm and a carbon content of 0.03 wt% is used for the second layer. Then, nickel plating is applied to both sides to a thickness of 3.5 μm and heat treatment is performed, and then the aluminum material of the first layer is superposed and pressure-rolled to form a clad material having a thickness of 450 μm.
[0057]
The clad material is cut into a circular shape, and is drawn into a cup-shaped intermediate product by a press machine so that the inner surface side of the battery can is an aluminum alloy and the outer surface side is an SPCE material. In this state, there is almost no change in the bottom thickness and side thickness from the original cladding material. The cup-shaped intermediate product 5 formed in this way is sent to a DI processing step similar to that shown in FIG. 2, and is formed into a bottomed rectangular tube having a predetermined height by drawing and squeezing. In the state where DI processing is performed, the bottom size is 22 × 8 mm and the height is 52 mm, and the opening end side is not flat but undulated, so that the set height dimension of the battery can is 48 mm. Cut the ear on the open end side.
[0058]
FIG. 8 shows the cross-sectional shape of the prismatic battery can 9 manufactured by the above processing method. The bottom surface 9a has a thickness of 450 μm, and the side peripheral surface 9b has a thickness of 200 μm. The side surface thickness ratio is 2.25, and the squeeze rate is 56%. Moreover, the opening end side peripheral surface 6c of the battery can 9 is formed to 250 μm which is 30% thicker than the side peripheral surface 6b, thereby improving the sealing strength of the opening end.
[0059]
Further, the corner portion rising from the bottom surface 9a to the side peripheral surface 9b is formed as a curved surface having a curvature radius of 0.35 mm. Increasing the radius of curvature can increase the strength of the battery can 9. However, in order to secure an effective volume of the power generation element accommodated in the battery can 9, it is desirable that the radius of curvature is small, In consideration of securing the volume, the radius of curvature must be 0.5 mm or less.
[0060]
In order to manufacture a lithium ion secondary battery using the battery can 9 configured as described above, a power generation element as shown below is accommodated in the battery can 9.
[0061]
The positive electrode is made by mixing LiCoO2, which is a conductive agent, acetylene black, fluororesin, which is a binder, and the like, pasted on an aluminum foil substrate, and then dried, pressed and cut to a predetermined size. Form a plate. The negative electrode is made by adding a styrene butadiene rubber binder, carboxymethyl cellulose thickener, etc. to a spherical graphite and pasting it into a copper foil substrate, drying it, pressurizing it, and cutting it to a predetermined size. Form on a plate. These positive electrode plate and negative electrode plate are wound through a separator formed of a polyethylene microporous film, accommodated in a battery can 9, and a sealing cap used as a negative electrode terminal of the lithium ion secondary battery and the negative electrode plate are connected with leads. While connecting, the battery can 9 used as a positive electrode terminal is connected with a lead. Into the battery can 9, an electrolyte solution in which lithium hexafluorophosphate having a concentration of 1 mol / 1 is dissolved is injected into a mixture of ethylene carbonate and diethyl carbonate in a molar ratio of 1: 3. A sealing cap 14 is arranged at the end, and the space between the battery can 9 and the sealing cap 14 is sealed with a laser sealing.
[0062]
The lithium ion secondary battery thus manufactured is a square battery having a width of 22 mm, a thickness of 8 mm, and a height of 48 mm. The battery weight is about 18 g and the battery capacity is 610 mAh. In order to verify the effectiveness of this battery, a lithium ion secondary battery of the same standard was manufactured as a comparative example using a conventional battery can made of a single material.
[0063]
Since the comparative example is formed to have the same outer diameter as the battery can 9 using a single material of an aluminum alloy (equivalent to JIS-A3003) that has been used conventionally, the thickness of the side peripheral surface is from the viewpoint of pressure resistance strength. A battery can was produced with a uniform thickness of 500 μm, which required a thickness of 500 μm or more and a bottom surface thickness / side circumferential surface thickness ratio of 1, and a lithium-ion secondary battery was produced by accommodating the power generation element in the same manner as described above. This battery had a battery weight of 17 g and a battery capacity of 550 mAh.
[0064]
As for the battery weight, the comparative example in which the battery can is formed of a single aluminum material is more advantageous, but the battery of the example using the battery can 9 formed of the clad material has a large battery can volume and a large battery capacity. It was revealed that the volume energy density increased by 10% and the weight energy density increased by 5%.
[0065]
Each of the embodiments described above shows an example applied to a cylindrical battery and a rectangular secondary battery. However, the secondary battery is the most severe in deformation due to an increase in battery internal pressure due to charging or the like, and the pressure resistance strength of the sealing portion. These were subject to application as subject to various conditions. Therefore, it is clear that the present invention may be applied to a primary battery whose application conditions are gentler.
[0066]
In addition, stainless steel can be used as the iron-based material constituting the clad material, and the workability in the DI method is slightly inferior to the SPCE material employed in each embodiment, but the pressure strength and corrosion resistance can be improved. As stainless steel, SUS304, SUS430 and the like are suitable.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the clad material obtained by joining the aluminum-based material and the iron-based material is adjusted so that the bottom surface thickness / side peripheral surface thickness ratio is 1.2 to 5.0 by the DI method. The battery can is formed, so the battery can be configured using a battery can that achieves both the weight reduction by the aluminum-based material and the rigidity by the iron-based material. Thus, it is possible to provide a battery that realizes both an improvement in volumetric energy due to an increase in the amount of storage and an improvement in weight energy density due to weight reduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a nickel metal hydride storage battery according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic sectional view showing a configuration of a DI method.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a cylindrical battery can.
FIG. 4 is a cross-sectional view obtained by a metal microscope at a corner portion of a battery can.
FIG. 5 is a surface view obtained by a scanning electron microscope on an inner peripheral surface of a battery can.
FIG. 6 is a cross-sectional view obtained by a scanning electron microscope on a side peripheral surface of a battery can.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a lithium ion secondary battery according to a second embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a rectangular battery can.
[Explanation of symbols]
1 Nickel metal hydride storage battery
2 Power generation elements
6 Battery can (cylindrical)
9 Battery can (square)
6a, 9a Bottom
6b, 9b side peripheral surface
6c, 9c Open end side peripheral surface
12 Lithium ion secondary battery
13 Power generation elements

Claims (15)

発電要素を有底筒状に形成された電池缶に収容してなる電池において、前記電池缶がアルミニウムもしくはアルミニウムを主体とする合金により形成された第1の層と、鉄もしくは鉄を主体とする合金により形成された第2の層とを備えたクラッド材により、底面厚さ/側周面厚さ比が1.2〜5.0となるように形成されてなり、前記電池缶が前記第1の層を外面側にして有底筒状に形成されてなることを特徴とする電池。In a battery in which a power generation element is housed in a bottomed cylindrical battery can, the battery can is mainly composed of aluminum or an aluminum-based alloy and iron or iron-based first layer. the clad material and a second layer formed by an alloy, Ri Na is formed as the bottom thickness / side peripheral surface thickness ratio is 1.2 to 5.0, wherein the battery can is the A battery characterized in that the first layer is formed in a bottomed cylindrical shape with the outer surface side . 第1の層が、アルミニウムに0.5〜2.5wt%のマンガンを含有させたアルミニウム合金により形成されてなる請求項1記載の電池。The battery according to claim 1, wherein the first layer is formed of an aluminum alloy containing 0.5 to 2.5 wt% manganese in aluminum. 第2の層が、炭素の含有量が0.1wt%以下の冷間圧延用炭素鋼である請求項1記載の電池。The battery according to claim 1, wherein the second layer is carbon steel for cold rolling having a carbon content of 0.1 wt% or less. 第2の層が、炭素の含有量が0.1wt%以下で、チタン及びニオブの少なくとも1つの含有量が0.1wt%以下の冷間圧延用炭素鋼である請求項1または3記載の電池。The battery according to claim 1 or 3, wherein the second layer is carbon steel for cold rolling having a carbon content of 0.1 wt% or less and a content of at least one of titanium and niobium of 0.1 wt% or less. . 第2の層が、ステンレス鋼である請求項1記載の電池。The battery according to claim 1, wherein the second layer is stainless steel. 第1及び第2の各層それぞれの厚さが10〜300μmで、クラッド材としたときの厚さが20〜600μmである請求項1〜5いずれか一項に記載の電池。6. The battery according to claim 1, wherein each of the first and second layers has a thickness of 10 to 300 μm and a thickness of 20 to 600 μm when used as a clad material. 第1の層及び/又は第2の層の両面又は片面にニッケル層が設けられてなる請求項1〜6いずれか一項に記載の電池。The battery according to claim 1, wherein nickel layers are provided on both surfaces or one surface of the first layer and / or the second layer. ニッケル層をその厚さが製缶後に0.5〜10μmとなるように形成した請求項7記載の電池。The battery according to claim 7, wherein the nickel layer is formed to have a thickness of 0.5 to 10 μm after canning. 側周面の内面側に筒形成方向に多数の微細溝が形成されてなる請求項1〜いずれか一項に記載の電池。The battery according to any one of claims 1 to 8 , wherein a large number of fine grooves are formed in the cylinder forming direction on the inner surface side of the side peripheral surface. 微細溝がニッケル層の表面にのみ形成されてなる請求項7又は8、記載の電池。Claim 7 or 8 minute grooves are formed only on the surface of the nickel layer, 9 battery according. 電池缶の開口端側の側周面の厚さが、他の側周面より10%以上厚く形成されてなる請求項1〜10いずれか一項に記載の電池。The battery according to any one of claims 1 to 10 , wherein a thickness of the side peripheral surface on the opening end side of the battery can is 10% or more thicker than other side peripheral surfaces. 電池缶の外径寸法が35mmφ以下の有底円筒形に形成され、その開口端側の側周面が、他の側周面の厚さより30%以上厚く形成されてなる請求項1〜11いずれか一項に記載の電池。Outer diameter of the battery can is formed in the following cylinder with bottom 35 mm, the side peripheral surface of the opening end side, formed by thickly formed over 30% than the thickness of the other side circumference one of claims 1 to 11 A battery according to any one of the above. 有底筒状に形成された電池缶の底面から側周面への立ち上がり部位が、曲率半径0.5mm以下の曲面に形成されてなる請求項1〜12いずれか一項に記載の電池。The battery according to any one of claims 1 to 12 , wherein a rising part from the bottom surface to the side peripheral surface of the battery can formed in a bottomed cylindrical shape is formed on a curved surface having a curvature radius of 0.5 mm or less. 発電要素を収容する電池缶の製造方法において、アルミニウムもしくはアルミニウムを主体とする合金により形成された第1の層と、鉄もしくは鉄を主体とする合金により形成された第2の層とを備えたクラッド材をプレス機による絞り加工によって第1の層を外面側にしたカップ状中間製品に形成した後、絞りダイス及びシゴキダイスを用いて前記カップ状中間製品をシゴキ加工するDI工法により、底面厚さ/側周面厚さが1.2〜5.0となる有底筒状に形成することを特徴とする電池缶の製造方法。In a method for manufacturing a battery can containing a power generation element, the battery can includes a first layer formed of aluminum or an alloy mainly composed of aluminum, and a second layer formed of iron or an alloy mainly composed of iron. After the clad material is formed into a cup-shaped intermediate product with the first layer on the outer surface side by drawing with a press machine, the bottom thickness is measured by a DI method in which the cup-shaped intermediate product is squeezed using a drawing die and a squeeze die. / Battery can manufacturing method characterized by forming in bottomed cylindrical shape with side peripheral surface thickness of 1.2 to 5.0. DI工法によるシゴキ率が20〜90%の範囲となるように一工程で連続的にしごき加工する請求項14記載の電池缶の製造方法。The method for producing a battery can according to claim 14 , wherein the ironing is continuously performed in one step so that the squealing rate by the DI method is in a range of 20 to 90%.
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