CN101584058A - 电池罐及其制造方法、以及电池 - Google Patents

电池罐及其制造方法、以及电池 Download PDF

Info

Publication number
CN101584058A
CN101584058A CNA2008800025815A CN200880002581A CN101584058A CN 101584058 A CN101584058 A CN 101584058A CN A2008800025815 A CNA2008800025815 A CN A2008800025815A CN 200880002581 A CN200880002581 A CN 200880002581A CN 101584058 A CN101584058 A CN 101584058A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
water
conductance
manufacture method
washings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008800025815A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101584058B (zh
Inventor
森克彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN101584058A publication Critical patent/CN101584058A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101584058B publication Critical patent/CN101584058B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/571Methods or arrangements for affording protection against corrosion; Selection of materials therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/022Cleaning travelling work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/0821Handling or manipulating containers, e.g. moving or rotating containers in cleaning devices, conveying to or from cleaning devices
    • B08B9/0826Handling or manipulating containers, e.g. moving or rotating containers in cleaning devices, conveying to or from cleaning devices the containers being brought to the cleaning device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117Inorganic material
    • H01M50/119Metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147Lids or covers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12993Surface feature [e.g., rough, mirror]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明的电池罐的制造方法包含以下工序:(1)对钢板进行制罐加工,从而得到具有筒状侧部、底部和开口部的电池罐的工序;(2)用城市用水或工业用水洗涤电池罐的工序;(3)在工序(2)之后,用导电率为80μS/cm以下的水洗涤电池罐的工序;以及(4)在工序(3)之后,使电池罐干燥的工序。

Description

电池罐及其制造方法、以及电池
技术领域
本发明涉及电池罐及其制造方法,特别涉及通过对钢板进行制罐加工而得到的电池罐的洗涤方法。此外,还涉及使用了该电池罐的电池。
背景技术
一直以来,在电池罐的制造时,对于通过对钢板进行制罐加工而得到的电池罐,为了除去电池罐表面的附着物,使用城市用水(自来水:tap water)或工业用水来洗涤。然后,使电池罐干燥,以防止电池罐上附着的水引起电池罐表面生锈。
但是,城市用水或工业用水中含有较多的Ca或Mg。因此,洗涤电池罐后,即使使其干燥以除去水,城市用水或工业用水中含有的Ca或Mg也会残留在电池罐表面,从而有可能使电池罐表面生锈。
作为防止电池罐生锈的方法,例如在专利文献1中提出了在电池罐表面涂布防锈剂,从而形成保护膜的方案,但其耗费制造成本。保护膜往往成为电阻膜,使电池罐的端子部的接触电阻增加。
另外,例如在专利文献2中提出了如下方案:为了抑制因注液时附着于电池表面的电解液引起的生锈,在制造电池后,用纯水洗涤电池,接着在常温或常温以下的低温以及低露点的气氛下进行干燥。
在专利文献2中,在注液后完成的电池的洗涤中使用Ca和Mg含量少的纯水。但是,该纯水并未用于刚制造后的电池罐的洗涤。因此,在保管电池罐的期间、或在制成电池罐后直至使用电池罐来制造电池的期间,电池罐制造时使用的城市用水或工业用水中含有的Ca或Mg往往引起电池罐表面生锈。该生锈有可能引起电池罐的质量下降。
如上所述,电池罐是在制造了电池后作为电池用纯水来洗涤。因此,特别是在电池罐的内表面上,残留有电池罐制造时使用的城市用水或工业用水中含有的Ca或Mg,电池罐的内表面往往容易生锈,电池罐的内表面生锈而导致氧化铁从电池罐上的脱落。由此,在碱性干电池中有可能因产生气体而发生漏液。另外,在锂二次电池中有可能产生内部短路。再者,在碱性蓄电池或锂二次电池中,将与电极连接的电极引线焊接于电极端子时,有可能发生焊接不良、或端子部分的接触电阻增大。
专利文献1:日本特开平09-111485号公报
专利文献2:日本特开平10-255817号公报
发明内容
于是,本发明为了解决上述以往的问题,目的在于提供一种能够切实且容易地抑制电池罐表面生锈的电池罐的制造方法。此外,本发明的目的还在于提供一种生锈得以抑制的高可靠性的电池罐。
本发明的电池罐的制造方法的特征在于,其包含以下工序:(1)对钢板进行制罐加工,从而得到具有筒状侧部、底部和开口部的电池罐的工序;(2)用城市用水或工业用水洗涤所述电池罐的工序;(3)在所述工序(2)之后,用导电率为80μS/cm以下的水洗涤所述电池罐的工序;以及(4)在所述工序(3)之后,使所述电池罐干燥的工序。
所述工序(3)中的水的导电率优选为1~20μS/cm。
所述工序(3)中的水的导电率更优选为1~8μS/cm。
所述工序(2)中的城市用水或工业用水的温度优选为35~70℃。
在所述制罐加工时优选使用水溶性润滑剂。
另外,本发明涉及一种电池罐,其具有筒状侧部、底部和开口部,且由钢板制成,其中,附着于所述电池罐表面的Ca量为0.007μg/cm2以下。
附着于所述电池罐表面的Ca量优选为0.0051μg/cm2以下。
本发明涉及一种电池罐,其具有筒状侧部、底部和开口部,且由钢板制成,其中,附着于所述电池罐表面的Mg量为0.0004μg/cm2以下。
附着于所述电池罐表面的Mg量优选为0.00028μg/cm2以下。
进而,本发明涉及一种电池,其使用了上述电池罐。
根据本发明,可以提供一种能够切实且容易地抑制电池罐表面生锈的电池罐的制造方法。此外,还可以提供一种生锈得以抑制的高可靠性的电池罐。进而,通过使用该电池罐可以提高电池的可靠性。
附图说明
图1是表示本发明的电池罐的制造方法中的电池罐的洗涤工序所使用的洗涤水的制作方法的示意工序图。
图2是表示本发明的电池罐的制造方法中的电池罐的洗涤工序所使用的洗涤水的另一个制作方法的示意工序图。
图3是表示本发明的电池罐的制造方法中的电池罐的洗涤工序所使用的洗涤水的又一个制作方法的示意工序图。
图4是表示本发明的电池罐的制造方法中的电池罐的洗涤方法和干燥方法的一个例子的示意工序图。
图5是图4的工序中使用的有底圆筒形电池罐的立体图。
图6是以使用了本发明电池罐的电池的一实施方式即圆筒形碱性干电池的一部分为剖面的主视图。
具体实施方式
本发明的电池罐的制造方法包含以下工序:(1)对钢板进行制罐加工,从而得到具有筒状侧部、底部和开口部的电池罐的工序;(2)用城市用水或工业用水洗涤所述电池罐的工序;(3)在所述工序(2)之后,用导电率为80μS/cm以下的水洗涤所述电池罐的工序;以及(4)在所述工序(3)之后,使所述电池罐干燥的工序。
在工序(3)中,除去在工序(2)的洗涤工序中附着于电池罐表面的、城市用水或工业用水所含的Ca和Mg。因此,能够切实且容易地抑制由城市用水或工业用水中所含的Ca和Mg引起的电池罐表面(外表面和内表面)的生锈。另外,由于不需要大幅改变电池罐的制造工序,所以能够抑制由设备投资带来的成本增加。
根据上述制造方法,可以得到生锈得以抑制、可靠性高、低成本的电池罐。再者,当电池罐兼做电极端子时,可以抑制由电池的端子部分的生锈引起的端子部分接触电阻的增大,所以电池的可靠性得以提高。
在工序(1)中,例如对钢板进行深冲和减薄拉深加工。作为制罐方法,例如由于可以提高电池罐的生产率并且降低成本而使用DI加工(Drawing andIroning)。在DI加工中,通过利用压制机进行的深冲工序而制作杯状中间产品,对该杯状中间产品一次连续地实施深冲加工和减薄拉深加工,由此可以得到具有筒状侧部、底部和开口部的规定形状的电池罐。
在工序(1)中,为了使钢板变得容易加工,防止钢板加工时的断裂,优选使用水溶性润滑剂。作为水溶性润滑剂,可以使用例如SUGIMURA化学工业株式会社生产的SE-65CPS、或株式会社NEOS生产的CFS-100。
工序(1)的钢板使用例如在以Fe为主成分的冷轧钢板上镀了镍的钢板。钢板中除了含有Fe以外,还可以微量含有例如碳、磷、锰、铝、硅或硫之类的元素。钢板通过含有碳或磷可以得到良好的硬度和加工性。钢板中的碳含量优选为0.002~0.08重量%。钢板中的磷含量优选为0.01~0.03重量%。钢板通过含有锰可以得到良好的强度。钢板中的锰含量优选为0.01~0.4重量%。钢板中的铝是作为脱氧剂而添加的。钢板中的铝含量优选为0.03~0.08重量%。
在工序(2)中,将在工序(1)中附着于电池罐表面(外表面和内表面)的水溶性润滑剂等附着物除去。在工序(2)中,电池罐的洗涤水使用城市用手或工业用水。工序(2)中使用的城市用水或工业用水的温度优选为35~70℃,更优选为40~60℃。城市用水或工业用水的导电率为200μS/cm左右。
在工序(3)中,将在工序(2)的洗涤工序中附着于电池罐表面(外表面和内表面)的、城市用水或工业用水中所含的Ca和Mg除去。在工序(3)中,电池罐的洗涤水使用导电率为80μS/cm以下的水。水中所含的Ca和Mg量越少,水的导电率越低。当洗涤水的导电率为80μS/cm以下时,用上述制造方法得到的电池罐表面的Ca附着量达到0.007μg/cm2以下,Mg附着量达到0.0004μg/cm2以下。
工序(3)的导电率为80μS/cm以下的水的温度例如为10~30℃。洗涤水的导电率如果超过80μS/cm,则洗涤水中所含的Ca和Mg的量增多,电池罐表面附着的Ca和Mg的量增多,所以电池罐表面容易生锈。水中所含的Ca和Mg的量处于最小水平的超纯水的导电率为0.1μS/cm左右。
为了能够进一步降低电池罐表面的Ca和Mg的附着量,洗涤水的导电率优选为1~20μS/cm。更优选的是,洗涤水的导电率为1~8μS/cm。洗涤水的导电率如果为8μS/cm以下,则能够大幅减小电池的电极端子的接触电阻。洗涤水的导电率如果低于1μS/cm,则制造工序中批量生产水平下的运行成本提高。当洗涤水的导电率为8μS/cm以下时,用上述制造方法得到的电池罐表面的Ca附着量达到0.0051μg/cm2以下,Mg附着量达到0.00028μg/cm2以下。
在工序(4)中,使电池罐干燥以除去在工序(3)中附着于电池罐表面的水。作为干燥方法,优选通过感应加热(IH)对电池罐进行加热并干燥的方法。在该方法中,不仅是电池罐的外表面,而且内表面附着的水也能够容易且切实地除去。
另外,在工序(3)和工序(4)之间,优选包含对电池罐吹送空气以除去附着于电池罐上的大部分水的工序(3a)。由于在工序(3a)中可除去大部分的水,所以在工序(4)中,通过加热并干燥就能容易地除去少量的水,从而能够更迅速且切实地从电池罐表面除去水。
工序(3)中使用的导电率为80μS/cm以下的洗涤水例如可以通过使城市用水或工业用水通过反渗透膜(RO膜:Reverse Osmosis Membrane)或离子交换树脂中的至少一种来得到。RO膜具有可除去水中所含的离子或盐类等杂质的性质。离子交换树脂具有比RO膜更高的离子除去能力。根据洗涤水的导电率或制造成本来适当选择RO膜或离子交换树脂即可。另外,也可以组合两者来使用。
以下,参照附图对工序(3)的洗涤工序所使用的导电率为80μS/cm以下的水的制作方法的例子进行说明。
这里,图1是表示工序(3)中的洗涤水的制作方法(方法1)的工序图。如图1所示,用泵2将城市用水或工业用水1供给至过滤器3(例如活性炭)。由此,除去城市用水或工业用水1中的尘土等杂质粒子。然后用泵4将通过了过滤器3的水供给至RO膜5。通过了RO膜5的水被用于工序(3)的洗涤水,除此以外的排水(浓缩排水)被用于工序(2)的洗涤水。这样通过使用RO膜,能够将水的导电率设定为5~20μS/cm。此时,在长期使用RO膜的情况下所保障的水的导电率一般为20μS/cm以下。要将导电率设定为8μS/cm以下时,可以及早更换RO膜。
这里,图2是表示工序(3)的洗涤水的另一个制作方法(方法2)的工序图。如图2所示,用泵12将城市用水或工业用水11供给至过滤器13(例如活性炭)。由此,除去城市用水或工业用水11中的尘土等杂质粒子。然后用泵14将通过了过滤器13的水供给至RO膜15。通过了RO膜15的水被用于工序(3)的洗涤水,除此以外的排水被用于工序(2)的洗涤水。进而将通过了RO膜15的水的一部分供给至离子交换树脂16。通过了离子交换树脂16的水能够将导电率设定为2μS/cm以下。
将通过了RO膜15的水与通过了RO膜15和离子交换树脂16的水混合,并将该混合水用作洗涤水。通过在分支点设置阀门,可以调整通过了RO膜的水往离子交换树脂的供给量即混合水的混合比例。这样,能够容易地调整洗涤水的导电率。通过并用RO膜和离子交换树脂,则即使在长期使用RO膜的情况下,也能得到导电率为8μS/cm以下的洗涤水。
这里,图3是表示工序(3)的洗涤水的又一个制作方法(方法3)的工序图。如图3所示,用泵22将城市用水或工业用水21供给至过滤器23(例如活性炭)。由此,除去城市用水或工业用水21中的尘土等杂质粒子。使通过了过滤器23的水进一步通过离子交换树脂26。这样,通过使用离子交换膜,能够将水的导电率设定为2μS/cm以下。
为了延长离子交换树脂的寿命,也可以并用RO膜。即如图3中的虚线围成的部分所示的那样,也可以用泵24将通过了过滤器23的水的一部分经由RO膜25供给至离子交换树脂26。
例如,洗涤水的导电率为2μS/cm以下时,优选方法3。洗涤水的导电率为2~8μS/cm时,优选方法2。洗涤水的导电率超过8μS/cm时,优选方法1。
洗涤水的导电率例如可以使用株式会社堀场制作所生产的ES-14来测定。另外,本发明中的水的导电率是指温度为25℃时的导电率。
电池罐表面的Ca附着量和Mg附着量例如可以采用如下的方法求得:在浸渍于规定浓度的稀硝酸中的状态下对电池罐施加规定时间的超声波振荡,对得到的试样液进行ICP发射光谱分析。可以将电池罐整体浸渍于稀硝酸中,也可以在电池罐内部装入重物后,在电池罐的开口部配置树脂制的盖子,仅仅将电池罐的外表面侧浸渍于稀硝酸中。
另外,也可以使用电池来测定。例如,也可以将覆盖电池罐的外表面的标签剥掉后将电池整体浸渍于稀硝酸中,也可以仅仅将电池的端子部分等电池罐露出部浸渍于稀硝酸中。
下面参照图4对本发明的电池罐的制作方法中的洗涤工序和干燥工序的一个例子进行说明。图4是表示从水平方向看到的洗涤方法和干燥方法的一个例子的示意工序图。这里,使用图5所示的具有开口部31a、筒状侧部31b和底部的有底圆筒形电池罐31来进行说明,但电池罐的形状并不限于此。如图4所示,在工序(1)的制罐工序中得到的电池罐31被传送带(未图示)按照第1洗涤工序(2)、第2洗涤工序(3)、利用空气喷射进行的水除去工序(3a)以及干燥工序(4)的顺序(按照图4中的箭头方向)输送。在输送路径上设置有:在第1洗涤工序(2)中用于朝着电池罐31喷射水的第1喷淋嘴32a、在第2洗涤工序(3)中用于朝着电池罐31喷射水的第2喷淋嘴32b、在水除去工序(3a)中用于朝着电池罐31喷射空气的空气喷嘴以及在干燥工序(4)中用于对电池罐31进行加热并干燥的IH加热器34。第1喷淋嘴32a和第2喷淋嘴32b按照能够朝着筒状侧部31b的右侧、筒状侧部31b的左侧、开口部31a以及底部喷射水的方式各设置了4个。空气喷嘴33按照能够朝着筒状侧部31b的右侧、筒状侧部31b的左侧、开口部31a以及底部喷射空气的方式设置了4个。
IH加热器34按照与电池罐31的筒状侧部31b相向的方式被设置于输送路径的两侧。从电池罐31表面蒸发的水分由于朝着上方扩散,所以该水分不会附着于IH加热器34上而使IH加热器34发生故障。
在传送带(例如链式传送带或皮带式传送带)上以一定间隔设置有用于固定电池罐31的磁铁。在工序(1)~(4)中,使电池罐31的轴方向成为与水平方向大致平行的方向,用磁铁将电池罐31的筒状侧部31b的一部分固定,由此电池罐31被传送带输送。
此外,除上述以外,在工序(4)中,也可以在传送带上以使开口部31a朝向上方的状态来输送电池罐31。从电池罐31表面蒸发的水分由于朝着上方扩散,所以还能够高效地除去附着于电池罐31内部的水分。
关于在工序(1)的制罐工序中得到的有底圆筒形电池罐31,当电池罐31被输送至第1喷淋嘴32a的前面时,由第1喷淋嘴32a朝着电池罐31喷射城市用水或工业用水,从而由城市用水或工业用水洗涤电池罐31的表面(外表面和内表面)(工序(2))。由此,除去在制罐工序中附着的润滑剂等附着物。
当电池罐31被输送至第2喷淋嘴32b的前面时,由第2喷淋嘴32b朝着电池罐喷射导电率为80μS/cm以下的水,从而用导电率为80μS/cm以下的水洗涤电池罐31的表面(工序(3))。由此,除去城市用水或工业用水中所含的Mg和Ca等成分。
第1喷淋嘴32a和第2喷淋嘴32b的水可以总是在喷射,也可以控制第1喷淋嘴32a和第2喷淋嘴32b的动作,使得电池罐31被输送到第1喷淋嘴32a和第2喷淋嘴32b的前面时再喷射水。
当电池罐31被输送至空气喷嘴33的前面时,由空气喷嘴33喷射空气(工序(3a))。由此,除去电池罐31表面的大部分水。空气可以总是在喷射,也可以控制空气喷嘴33的动作,使得电池罐31被输送到空气喷嘴33的前面时再喷射空气。
当电池罐31被输送至IH加热器34的前面时,借助于由IH加热器34进行的感应加热,对电池罐31进行加热并干燥(工序(4))。由此,除去电池罐31表面(外表面和内表面)的水。通过调整IH加热器34的加热温度以及IH加热器34与电池罐31间的距离等,使电池罐31被加热至例如120~220℃左右。
下面,参照图6对使用了本发明的电池罐的电池的一个实施方式进行说明。图6是以单1形的圆筒形碱性干电池(LR20)的一部分为剖面的主视图。
在兼做正极端子40a的有底圆筒形电池罐40的内表面上形成有导电性覆盖膜42。该导电性覆盖膜42例如可以通过在经过了上述工序(4)的电池罐40的内表面涂布规定量的石墨涂料而得到。石墨涂料例如可以使用将石墨和作为粘结剂的树脂分散于水或非水的分散介质中而得到的涂料。从作业环境的观点出发,分散介质优选的是水。在电池罐40内,多个中空圆筒状的正极合剂43与在电池罐40的内表面形成的导电性覆盖膜42接触地配置。正极合剂42由作为正极活性物质的二氧化锰、作为导电材料的石墨以及碱性电解液的混合物构成。碱性电解液可以使用例如36重量%的氢氧化钾水溶液。
在正极合剂43的中空部内填充有凝胶状负极46。在凝胶状负极46与正极合剂43之间配置有隔膜44,在凝胶状负极46与电池罐40之间配置有底纸45。凝胶状负极46例如由聚丙烯酸钠等胶凝剂、碱性电解液和负极活性物质的混合物构成。负极活性物质可以使用锌、或含有选自例如Al、Bi和In中的至少1种的锌合金。隔膜44可以使用例如以聚乙烯醇纤维和人造丝纤维为主体进行混抄而得到的无纺布。
在凝胶状负极46内插入有负极集电体50。负极集电体50预先与树脂制封口体47、兼做负极端子的底板48以及绝缘垫圈49组装成为一体。电池罐40的开口端部经由封口体47的周边端部被敛缝于底板48的周边部。这样,电池罐40被密闭。在电池罐40的外表面上覆盖有外装标签41。
在上述碱性干电池的情况下,电池罐的Ca附着量或Mg附着量例如可以通过ICP发射光谱分析而对试样液进行定量,该试样液是将外装标签41剥掉后,将电池整体浸渍于0.1M的稀硝酸中,或将电池的正极端子40a的部分浸渍于稀硝酸中,并在此状态下施加5分钟的超声波振荡而得到的。然后由浸渍于上述稀硝酸的面积可以计算每单位面积的Ca附着量或Mg附着量。
除了上述以外,本发明的电池罐还可以用于例如镍-氢蓄电池、镍-镉电池、或锂电池等的电池罐。
实施例
以下,详细说明本发明的实施例,但本发明不受这些实施例的限制。
<实施例1~6>
按照以下的步骤,制作单1形碱性干电池(LR20)用的有底圆筒形电池罐(外径32.7mm和高63.5mm)。
(A)制罐工序
对镀镍钢板(厚度为0.5mm)进行DI加工,得到与图5相同的有底圆筒形电池罐31(工序(1))。在DI加工中,通过利用压制机进行的深冲工序而制作杯状中间产品,对该杯状中间产品一次连续地实施深冲加工和减薄拉深加工。进行镀镍处理的钢板使用作为冷轧钢板的相当于JIS规范的SPCE的铝镇静钢板。在工序(1)中,为了使钢板变得容易加工,防止钢板加工时的断裂,作为水溶性润滑剂,使用株式会社NEOS生产的CFS-100。
(B)电池罐的洗涤工序和干燥工序
对上述得到的电池罐31进行洗涤,然后使其干燥。电池罐31的洗涤和干燥使用与图4相同的工序。工序(2)的洗涤水使用温度为50℃的城市用水(导电率:213μS/cm)。在上述工序(3)中,将使用的洗涤水的导电率按照表1所示的值来进行变化。导电率为0.1μS/cm的水使用离子交换水。此外,为方便起见,除此以外的导电率的水通过在离子交换水中混合城市用水(自来水)来进行调整。水的导电率的测定使用株式会社堀场制作所生产的ES-14。工序(3)的洗涤水的温度设定为20℃。在工序(4)中,将电池罐加热至175℃左右使其干燥。工序(4)之后,在电池罐底部的中央形成兼做外部端子(正极端子)的突起(朝着电池罐外侧而突出的部分)。
<比较例1和2>
将工序(3)中使用的洗涤水的导电率设定为150μS/cm或213μS/cm。导电率为213μS/cm的水使用城市用水(自来水)。导电率为150μS/cm的水可以通过在城市用水中混合离子交换水以调整导电率而得到。除此以外,用与实施例1同样的方法制作电池罐。
如下所述地评价了上述实施例1~6和比较例1~2的各电池罐。
[评价]
(1)电池罐表面的Ca和Mg附着量的测定
将电池罐整体浸渍于树脂制杯中的浓度为0.1M的稀硝酸中,在此状态下施加30秒钟的超声波振荡,便得到试样溶液。对该试样溶液进行ICP发射光谱分析,求出电池罐上附着的Ca和Mg的量。ICP发射光谱分析使用VARIAN公司生产的VISTA-RL。
(2)电池罐的生锈的调查
各实施例和比较例的电池罐各准备5个,在温度为60℃和湿度为90%的气氛下放置2个月后,通过肉眼观察调查电池罐的内部和外部有无生锈。然后,将看到红褐色斑点的情况判断为电池罐有生锈。
(3)电池罐的接触电阻的测定
在载荷测定器的顶端安装镀金的测定端子,使其与电池罐的端部接触。在电池罐侧面上焊接Ni引线,一边施加载荷一边使用电阻测定器测定上述测定端子与Ni引线之间的电阻。将其作为电池罐的接触电阻。电阻测定器使用日置电机株式会社生产的AC Milliohm HiTester 3560。载荷测定器使用株式会社IMADA生产的PUSH-PULL(SCALE MAX 20N)。此时,将接触载荷设定为4.9N或9.8N,如果接触电阻为10mΩ以下则判断为良好。
它们的评价结果示于表1中。
表1
Figure A20088000258100141
在工序(3)的洗涤水的导电率为80μS/cm以下的实施例1~6中,电池罐表面的Ca附着量为0.007μg/cm2以下,Mg附着量为0.0004μg/cm2以下,所有的电池罐均未生锈。与之相对照,在工序(3)的洗涤水的导电率超过80μS/cm的比较例1和2中,看到了生锈的电池罐。此外,实施例1~6的电池罐与比较例1和2的电池罐相比,接触电阻大幅下降。
特别是在工序(3)的洗涤水的导电率为8μS/cm以下的实施例1~3的电池罐中,得到了特别是低于5mΩ的这样小的接触电阻。另外,由于能够抑制批量生产水平下的制造成本的增加,因而洗涤水的导电率优选为1μS/cm以上。从电池罐的接触电阻和制造成本的观点出发,可知工序(3)的洗涤水的导电率优选为1~8μS/cm。
<实施例7>
实施例1~6和比较例1~2的电池罐各准备20个,假想夏季的气象状态,将这些电池罐在温度为30℃和湿度为75%的环境下保存1个月。然后,使用这些电池罐按照以下的步骤制作与上述图6相同的单一形的圆筒形碱性干电池(LR20)。
(1)正极合剂的制作
将作为正极活性物质的二氧化锰粉末(平均粒径为45μm)、作为导电材料的石墨粉末(平均粒径为15μm)、作为碱性电解液的含有35重量%的氢氧化钾和2重量%的氧化锌的水溶液按照重量比为90∶10∶2的比例混合,充分搅拌后,压缩成形为薄片状。接着,将薄片状的正极合剂粉碎成为颗粒状,用筛子将其分级,并将10~100目的颗粒加压成形为中空圆筒状,便得到粒状(pellet)的正极合剂43。
(2)凝胶状负极的制作
将作为胶凝剂的聚丙烯酸钠、作为碱性电解液的35重量%的氢氧化钾水溶液、作为负极活性物质的锌粉末(平均粒径为150μm)按照重量比为1.8∶100∶180的比例混合,便得到凝胶状负极46。
(3)圆筒形碱性干电池的组装
在电池罐40的侧部内表面上涂布石墨涂料后进行干燥,从而形成导电性覆盖膜42。石墨涂料使用将石墨和碳黑与以丙烯酸系树脂为主成分的粘结剂一起分散于水中而得到的涂料。在导电性覆盖膜42中,石墨量设定为47重量%,碳黑量设定为35重量%,粘结剂量设定为18重量%。
将多个上述得到的粒状的正极合剂43插入至电池罐40内,通过加压夹具将正极合剂43进行再成形以使其密接于电池罐40的内壁上。在密接于电池罐40的内壁上的正极合剂43的中空内表面和电池罐40的底部内表面上配置隔膜44和绝缘帽45。在隔膜44内注入规定量的40重量%的氢氧化钾水溶液作为碱性电解液。经过规定时间后,将上述得到的凝胶状负极46填充于隔膜44内。此外,隔膜44使用以聚乙烯醇纤维和人造丝纤维为主体进行混抄而得到的无纺布。
将负极集电体50插入至凝胶状负极46内。另外,在负极集电体50上预先使树脂制封口体47、兼做负极端子的底板48以及绝缘垫圈49一体化。然后,经由封口体47在底板48的周边部对电池罐40的开口端部进行敛缝,从而将电池罐40的开口部封口。用外装标签41覆盖电池罐40的外表面。这样,便制作出碱性干电池。
在制作上述电池时,使用了各实施例和比较例的电池罐的电池各制作了20个。而且为了评价这些电池的耐漏液特性,在温度为80℃和湿度为30%的环境下保存3个月,实施了加速试验。其结果是,使用了比较例1和2的电池罐的电池分别有2个和4个电池发生了被认为是起因于电池罐的生锈的漏液,但使用了本发明的实施例1~6的电池罐的电池无论哪一种情况均未发生漏液。
本发明的电池罐优选用作碱性锰电池、镍-氢蓄电池、镍-镉电池、或锂电池等的外装壳体。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
根据PCT条约第19条进行的修改
修改声明
将权利要求10的引用项由“权利要求6或8”修改为“权利要求6~9中任一项”。另外,根据说明书第8页第13~14行的记载,增加一项限定“所述电池为碱性干电池”的权利要求11。
1、一种电池罐的制造方法,其特征在于,该制造方法包含以下工序:
(1)对钢板进行制罐加工,从而得到具有筒状侧部、底部和开口部的电池罐的工序;
(2)用城市用水或工业用水洗涤所述电池罐的工序;
(3)在所述工序(2)之后,用导电率为80μS/cm以下的水洗涤所述电池罐的工序;以及
(4)在所述工序(3)之后,使所述电池罐干燥的工序。
2、根据权利要求1所述的电池罐的制造方法,其中,所述工序(3)中的水的导电率为1~20μS/cm。
3、根据权利要求1所述的电池罐的制造方法,其中,所述工序(3)中的水的导电率为1~8μS/cm。
4、根据权利要求1所述的电池罐的制造方法,其中,所述工序(2)中的城市用水或工业用水的温度为35~70℃。
5、根据权利要求1所述的电池罐的制造方法,其中,在所述制罐加工时使用水溶性润滑剂。
6、一种电池罐,其具有筒状侧部、底部和开口部,且由钢板制成,其特征在于,附着于所述电池罐表面的Ca量为0.007μg/cm2以下。
7、根据权利要求6所述的电池罐,其中,附着于所述电池罐表面的Ca量为0.0051μg/cm2以下。
8、一种电池罐,其具有筒状侧部、底部和开口部,且由钢板制成,其特征在于,附着于所述电池罐表面的Mg量为0.0004μg/cm2以下。
9、根据权利要求8所述的电池罐,其中,附着于所述电池罐表面的Mg量为0.00028μg/cm2以下。
10、一种电池,其使用了权利要求6~9中任一项所述的电池罐。
11、根据权利要求10所述的电池,其中,所述电池为碱性干电池。

Claims (10)

1、一种电池罐的制造方法,其特征在于,该制造方法包含以下工序:
(1)对钢板进行制罐加工,从而得到具有筒状侧部、底部和开口部的电池罐的工序;
(2)用城市用水或工业用水洗涤所述电池罐的工序;
(3)在所述工序(2)之后,用导电率为80μS/cm以下的水洗涤所述电池罐的工序;以及
(4)在所述工序(3)之后,使所述电池罐干燥的工序。
2、根据权利要求1所述的电池罐的制造方法,其中,所述工序(3)中的水的导电率为1~20μS/cm。
3、根据权利要求1所述的电池罐的制造方法,其中,所述工序(3)中的水的导电率为1~8μS/cm。
4、根据权利要求1所述的电池罐的制造方法,其中,所述工序(2)中的城市用水或工业用水的温度为35~70℃。
5、根据权利要求1所述的电池罐的制造方法,其中,在所述制罐加工时使用水溶性润滑剂。
6、一种电池罐,其具有筒状侧部、底部和开口部,且由钢板制成,其特征在于,附着于所述电池罐表面的Ca量为0.007μg/cm2以下。
7、根据权利要求6所述的电池罐,其中,附着于所述电池罐表面的Ca量为0.0051μg/cm2以下。
8、一种电池罐,其具有筒状侧部、底部和开口部,且由钢板制成,其特征在于,附着于所述电池罐表面的Mg量为0.0004μg/cm2以下。
9、根据权利要求8所述的电池罐,其中,附着于所述电池罐表面的Mg量为0.00028μg/cm2以下。
10、一种电池,其使用了权利要求6或8所述的电池罐。
CN2008800025815A 2007-12-21 2008-12-03 电池罐及其制造方法、以及电池 Expired - Fee Related CN101584058B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007330525A JP4307503B2 (ja) 2007-12-21 2007-12-21 電池缶およびその製造方法、ならびに電池
JP330525/2007 2007-12-21
PCT/JP2008/003572 WO2009081526A1 (ja) 2007-12-21 2008-12-03 電池缶およびその製造方法、ならびに電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101584058A true CN101584058A (zh) 2009-11-18
CN101584058B CN101584058B (zh) 2012-01-04

Family

ID=40800844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008800025815A Expired - Fee Related CN101584058B (zh) 2007-12-21 2008-12-03 电池罐及其制造方法、以及电池

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7951484B2 (zh)
EP (1) EP2246919B1 (zh)
JP (1) JP4307503B2 (zh)
KR (1) KR20100107379A (zh)
CN (1) CN101584058B (zh)
WO (1) WO2009081526A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102179380B (zh) * 2011-01-28 2013-01-09 福建南平南孚电池有限公司 清洗已封口的锂-二硫化铁电池的方法
US9451658B2 (en) * 2011-05-10 2016-09-20 Nordon Corporation Induction oven for curing coatings on containers
JP5941805B2 (ja) * 2012-09-27 2016-06-29 株式会社Uacj 電池缶の封缶前洗浄方法
KR102386324B1 (ko) * 2019-06-11 2022-04-14 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지 검사설비 및 검사방법
US20220271405A1 (en) * 2021-02-19 2022-08-25 Lg Energy Solution, Ltd. Riveting structure of electrode terminal, and cylindrical battery cell, battery pack and vehicle including the same
CN115254778B (zh) * 2022-08-23 2023-11-03 东莞市创明电池技术有限公司 一种电池清洗设备

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5001915A (en) * 1986-09-22 1991-03-26 David T. Blazevic Method for improving hot strip mill processing
JPH09111485A (ja) * 1995-08-11 1997-04-28 Fuji Elelctrochem Co Ltd 電池用金属缶の脱脂洗浄方法
JPH10255817A (ja) * 1997-03-13 1998-09-25 Fuji Photo Film Co Ltd 電池の洗浄・乾燥方法
DE19925809A1 (de) * 1999-06-07 2000-12-14 Sms Demag Ag Entzunderungsverfahren für ein Metallband und hiermit korrespondierende Entzunderungsanordnung
JP2003080632A (ja) * 2001-09-13 2003-03-19 Toppan Printing Co Ltd 積層体およびそれからなる包装体
JP2003173803A (ja) * 2001-12-05 2003-06-20 Toyoda Gosei Co Ltd 流体の流路構成部品及びその製造方法
JP2006066113A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Toppan Printing Co Ltd 積層材料およびその積層材料を用いた電池用外装材
CN1270393C (zh) * 2004-09-15 2006-08-16 广州市淞海五金制品有限公司 柱形不锈钢锂电池外壳处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
US7951484B2 (en) 2011-05-31
JP2009152127A (ja) 2009-07-09
EP2246919B1 (en) 2012-10-31
JP4307503B2 (ja) 2009-08-05
US20100330414A1 (en) 2010-12-30
WO2009081526A1 (ja) 2009-07-02
KR20100107379A (ko) 2010-10-05
EP2246919A1 (en) 2010-11-03
CN101584058B (zh) 2012-01-04
EP2246919A4 (en) 2011-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101584058B (zh) 电池罐及其制造方法、以及电池
EP1430562B1 (en) Zinc/air cell
AU682541B2 (en) Sealed rechargeable cells containing mercury-free zinc anodes, and a method of manufacture
CN101536211B (zh) 具有减少的放气的碱性电化学电池
EP2036144B1 (en) Tin-plated anode casings for alkaline cells
US20080226976A1 (en) Alkaline Electrochemical Cell with Reduced Gassing
US6551742B1 (en) Zinc/air cell
EP0700104A1 (en) Alkaline battery
CN1221051C (zh) 空气辅助电池的阴极
CN102282700B (zh) 用于阴极活性材料的非均匀导电涂层
US5814419A (en) Alkaline manganese dioxide electrochemical cell having coated can treated with sodium silicate
US5447809A (en) Alkaline primary battery containing coated current collector
US20200388838A1 (en) Alkaline battery
EP0175149A2 (en) Alkaline primary battery containing coated current collector
US6919142B2 (en) Conducting polymer additives for alkaline electrochemical cell having zinc anode
JP2005108786A (ja) アルカリ乾電池
CS234457B1 (cs) Primární zinkochloridový elektrochemický zdroj proudu

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120104

Termination date: 20141203

EXPY Termination of patent right or utility model