JP2002212778A - 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 - Google Patents
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Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、アルカリマンガン電池の電池特性
を改善しうる正極缶用の鋼板およびその製造方法を提供
することを目的とする。 【解決手段】 アルカリマンガン電池正極缶用のメッキ
鋼板であって、缶内面になる面に第1層としてＦｅ−Ｎ
ｉ拡散層を有し、第2層として不連続Ｎｉメッキ層を有
することを特徴とする電池特性の優れたＮｉメッキ鋼板
である。第１層のＦｅ−Ｎｉ拡散層の付着量は、Ｎｉで
０．１〜１８ｇ／ｍ2、第２層の不連続Ｎｉメッキ層の
付着量はＮｉで０．１〜９ｇ／ｍ2であることが望まし
い。前記Ｎｉメッキ鋼板の製造方法としては、鋼板の両
面に差厚のＮｉメッキを施し、熱拡散処理によって、電
池正極缶の内面になる面はＮｉメッキ層の全てをＦｅ−
Ｎｉ拡散層とし、他方の面は、Ｎｉメッキ層の一部をＦ
ｅ−Ｎｉ拡散層とし、電池正極缶の内面になる面に無光
沢メッキ浴によって０．１〜９ｇ／ｍ2の付着量の不連
続Ｎｉメッキを施すことを特徴とするものである。
を改善しうる正極缶用の鋼板およびその製造方法を提供
することを目的とする。 【解決手段】 アルカリマンガン電池正極缶用のメッキ
鋼板であって、缶内面になる面に第1層としてＦｅ−Ｎ
ｉ拡散層を有し、第2層として不連続Ｎｉメッキ層を有
することを特徴とする電池特性の優れたＮｉメッキ鋼板
である。第１層のＦｅ−Ｎｉ拡散層の付着量は、Ｎｉで
０．１〜１８ｇ／ｍ2、第２層の不連続Ｎｉメッキ層の
付着量はＮｉで０．１〜９ｇ／ｍ2であることが望まし
い。前記Ｎｉメッキ鋼板の製造方法としては、鋼板の両
面に差厚のＮｉメッキを施し、熱拡散処理によって、電
池正極缶の内面になる面はＮｉメッキ層の全てをＦｅ−
Ｎｉ拡散層とし、他方の面は、Ｎｉメッキ層の一部をＦ
ｅ−Ｎｉ拡散層とし、電池正極缶の内面になる面に無光
沢メッキ浴によって０．１〜９ｇ／ｍ2の付着量の不連
続Ｎｉメッキを施すことを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリマンガン
電池の正極缶に用いられるメッキ鋼板に関し、更に詳し
くは、アルカリマンガン電池の電池特性および耐食性を
改善しうる、Ｎｉメッキ鋼板およびその製造方法に関す
るものである。
電池の正極缶に用いられるメッキ鋼板に関し、更に詳し
くは、アルカリマンガン電池の電池特性および耐食性を
改善しうる、Ｎｉメッキ鋼板およびその製造方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にアルカリマンガン電池では、正極
物質、負極物質、電解液等を内填し、かつ自身が正極の
端子を兼ねる容器（正極缶）用の素材として、Ｎｉメッ
キされた鋼板が使用される。従来Ｎｉメッキは、缶に加
工した後のいわゆるバレルメッキによって行われてきた
が、缶内面へのＮｉメッキの付着が十分ではなく品質上
の不安定性の問題があることから、先メッキ鋼板を缶に
加工する方法に置き換わりつつある。先メッキ鋼板の場
合、Ｎｉメッキ層が硬く延展性に乏しいことから、プレ
ス加工性に劣り、また加工時にメッキが剥離して耐食性
が劣化しやすい等の問題があった。この問題に対し、Ｎ
ｉメッキ後熱処理することでメッキと地鉄の界面にＦｅ
−Ｎｉ拡散層を形成して密着性を向上させると同時に、
Ｎｉを再結晶、軟質化してメッキ層の延展性を向上させ
る方法が知られており、プレス加工性や耐食性は大幅に
改善される。
物質、負極物質、電解液等を内填し、かつ自身が正極の
端子を兼ねる容器（正極缶）用の素材として、Ｎｉメッ
キされた鋼板が使用される。従来Ｎｉメッキは、缶に加
工した後のいわゆるバレルメッキによって行われてきた
が、缶内面へのＮｉメッキの付着が十分ではなく品質上
の不安定性の問題があることから、先メッキ鋼板を缶に
加工する方法に置き換わりつつある。先メッキ鋼板の場
合、Ｎｉメッキ層が硬く延展性に乏しいことから、プレ
ス加工性に劣り、また加工時にメッキが剥離して耐食性
が劣化しやすい等の問題があった。この問題に対し、Ｎ
ｉメッキ後熱処理することでメッキと地鉄の界面にＦｅ
−Ｎｉ拡散層を形成して密着性を向上させると同時に、
Ｎｉを再結晶、軟質化してメッキ層の延展性を向上させ
る方法が知られており、プレス加工性や耐食性は大幅に
改善される。
【０００３】ところで、アルカリマンガン電池におい
て、高容量化を達成するためには、正極合剤中の二酸化
マンガン含有率を増加させる必要があり、二酸化マンガ
ン自身は導電性が低いことから接触抵抗の増大を招いて
いる。この対策として正極缶の内面に導電性皮膜を形成
させることが行われているが、このようなアルカリマン
ガン電池は初期の接触抵抗は低いものの、高温で長期間
保存すると急激に接触抵抗が増大し、電池特性が悪化す
るという問題がある。
て、高容量化を達成するためには、正極合剤中の二酸化
マンガン含有率を増加させる必要があり、二酸化マンガ
ン自身は導電性が低いことから接触抵抗の増大を招いて
いる。この対策として正極缶の内面に導電性皮膜を形成
させることが行われているが、このようなアルカリマン
ガン電池は初期の接触抵抗は低いものの、高温で長期間
保存すると急激に接触抵抗が増大し、電池特性が悪化す
るという問題がある。
【０００４】前述の電池特性について、鋼板素材側から
の改善方法に言及したものとして、以下のような先行例
を上げることが出来る。 特開平５−２１０４４号公報
では、ＤＩ絞り加工用の素材として、加工の際にＮｉメ
ッキ層に割れを生じるような硬質なメッキを施すことが
有効であって、この加工の際に生じたメッキ層の割れが
正極物質との接触面積を増大し、電池特性も改善される
としている。硬質なメッキとしては、有機添加物を含ん
だＮｉメッキや、またＦｅ−Ｎｉ拡散層を介して前記メ
ッキを施したもの等種々が例示されている。特開平７−
１２２２４６、特開平７−３００６９５号公報、ＷＯ９
５／１１５２７等では、正極缶内面に相当する面の最表
層に非常に硬質なＮｉ−Ｓｎ合金メッキ層（例えばＮｉ
3Ｓｎ、Ｎｉ3Ｓｎ2、Ｎｉ3Ｓｎ4等）を形成すること
で、プレス加工の際にメッキ層に割れを形成し、正極物
質との接触を確保するすることが開示されている。ま
た、特開平８−１３８６３６号公報においては、鋼板に
ＳｎとＮｉをこの順で二重にメッキし、更に熱処理で合
金化したメッキ層を正極缶内面に持ってくることで、プ
レス加工の際にＮｉを主体とするメッキ上層とＳｎを含
んだメッキ下層との伸びの差から表面に割れが生じ、こ
れによって正極物質との接触面積が増加し電池特性が改
善されることが開示されている。特開平９−３０６４３
９号公報では、メッキ硬度に違いを持たせたＮｉ合金メ
ッキを、缶内面になる面の硬度が高くなるように施し、
プレス加工の際に缶内面の粗度を増加させて正極物質と
の密着を改善することが開示されている。合金メッキで
硬度に差を持たせる方法としては、Ｎｉとの合金金属種
類、量、また有機添加物量を相違させることが例示され
ている。特開平１０−１７２５２１、特開平１０−１５
２５２２号公報では、正極缶内面になる面に、Ｎｉ−Ｃ
ｏ合金メッキ、またはＮｉメッキを介してＮｉ−Ｃｏ合
金メッキを施すことが開示されている。Ｎｉ−Ｃｏ合金
メッキが非常に硬いため、プレス加工の際に非常に細か
い割れを発生し、非常に細かい凹凸が形成されて正極物
質との接触が改善され、性能を改善できるとしている。
特開平１１−１０２６７１号公報においては、正極缶内
面になる面に、Ｎｉメッキを介してＮｉ−Ａｇ合金メッ
キまたはＮｉ−Ｃｒ合金メッキを施すことが開示されて
いる。Ｎｉ−Ａｇ合金メッキ、Ｎｉ−Ｃｒ合金メッキと
も非常に硬いため、プレス加工の際に非常に細かい割れ
を発生し、非常に細かい凹凸が形成されて正極物質との
接触が改善され、性能を改善できるとしている。特開平
１１−３２９３７７、１１−３２９３７８号公報では、
先のＮｉ−Ｓｎ系合金メッキの弱点である耐アルカリ性
の改善により電池性能のいっそうの改善を目的として、
それぞれＮｉ−Ｂｉ合金メッキ、Ｎｉ−Ｉｎ合金メッキ
を利用することが開示されている。
の改善方法に言及したものとして、以下のような先行例
を上げることが出来る。 特開平５−２１０４４号公報
では、ＤＩ絞り加工用の素材として、加工の際にＮｉメ
ッキ層に割れを生じるような硬質なメッキを施すことが
有効であって、この加工の際に生じたメッキ層の割れが
正極物質との接触面積を増大し、電池特性も改善される
としている。硬質なメッキとしては、有機添加物を含ん
だＮｉメッキや、またＦｅ−Ｎｉ拡散層を介して前記メ
ッキを施したもの等種々が例示されている。特開平７−
１２２２４６、特開平７−３００６９５号公報、ＷＯ９
５／１１５２７等では、正極缶内面に相当する面の最表
層に非常に硬質なＮｉ−Ｓｎ合金メッキ層（例えばＮｉ
3Ｓｎ、Ｎｉ3Ｓｎ2、Ｎｉ3Ｓｎ4等）を形成すること
で、プレス加工の際にメッキ層に割れを形成し、正極物
質との接触を確保するすることが開示されている。ま
た、特開平８−１３８６３６号公報においては、鋼板に
ＳｎとＮｉをこの順で二重にメッキし、更に熱処理で合
金化したメッキ層を正極缶内面に持ってくることで、プ
レス加工の際にＮｉを主体とするメッキ上層とＳｎを含
んだメッキ下層との伸びの差から表面に割れが生じ、こ
れによって正極物質との接触面積が増加し電池特性が改
善されることが開示されている。特開平９−３０６４３
９号公報では、メッキ硬度に違いを持たせたＮｉ合金メ
ッキを、缶内面になる面の硬度が高くなるように施し、
プレス加工の際に缶内面の粗度を増加させて正極物質と
の密着を改善することが開示されている。合金メッキで
硬度に差を持たせる方法としては、Ｎｉとの合金金属種
類、量、また有機添加物量を相違させることが例示され
ている。特開平１０−１７２５２１、特開平１０−１５
２５２２号公報では、正極缶内面になる面に、Ｎｉ−Ｃ
ｏ合金メッキ、またはＮｉメッキを介してＮｉ−Ｃｏ合
金メッキを施すことが開示されている。Ｎｉ−Ｃｏ合金
メッキが非常に硬いため、プレス加工の際に非常に細か
い割れを発生し、非常に細かい凹凸が形成されて正極物
質との接触が改善され、性能を改善できるとしている。
特開平１１−１０２６７１号公報においては、正極缶内
面になる面に、Ｎｉメッキを介してＮｉ−Ａｇ合金メッ
キまたはＮｉ−Ｃｒ合金メッキを施すことが開示されて
いる。Ｎｉ−Ａｇ合金メッキ、Ｎｉ−Ｃｒ合金メッキと
も非常に硬いため、プレス加工の際に非常に細かい割れ
を発生し、非常に細かい凹凸が形成されて正極物質との
接触が改善され、性能を改善できるとしている。特開平
１１−３２９３７７、１１−３２９３７８号公報では、
先のＮｉ−Ｓｎ系合金メッキの弱点である耐アルカリ性
の改善により電池性能のいっそうの改善を目的として、
それぞれＮｉ−Ｂｉ合金メッキ、Ｎｉ−Ｉｎ合金メッキ
を利用することが開示されている。
【０００５】以上述べた各種従来技術は、プレス加工に
よって缶内面に微小な凹凸を形成させることを意図した
ものであり、このための鋼板としては、プレス加工時に
メッキ層に割れが生じるような硬質なメッキを施したも
のが主に採用されている。しかしながら、このようなプ
レス加工の際にメッキ層に割れを形成する、という考え
では、プレス加工条件のバラツキによってメッキ層の割
れ状況がバラツキ、安定した電池特性を得難いという問
題が発生する。
よって缶内面に微小な凹凸を形成させることを意図した
ものであり、このための鋼板としては、プレス加工時に
メッキ層に割れが生じるような硬質なメッキを施したも
のが主に採用されている。しかしながら、このようなプ
レス加工の際にメッキ層に割れを形成する、という考え
では、プレス加工条件のバラツキによってメッキ層の割
れ状況がバラツキ、安定した電池特性を得難いという問
題が発生する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、以上の問
題点を回避しつつ、電池特性が良好なメッキ鋼板を提供
することを目的とする。
題点を回避しつつ、電池特性が良好なメッキ鋼板を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、アルカ
リマンガン電池正極缶用のメッキ鋼板であって、缶内面
になる面に第１層としてＦｅ−Ｎｉ拡散層を有し、第２
層として不連続Ｎｉメッキ層を有することを特徴とする
電池特性の優れたＮｉメッキ鋼板である。第１層のＦｅ
−Ｎｉ拡散層の付着量は、Ｎｉで０．１〜１８ｇ／
ｍ2、第２層の不連続Ｎｉメッキ層の付着量はＮｉで
０．１〜９ｇ／ｍ2であることが望ましい。缶外面にな
る面には、第１層としてＦｅ−Ｎｉ拡散層を有し、第２
層として再結晶軟質化されたＮｉメッキ層を有すること
が望ましく、更に第３層として光沢Ｎｉメッキ層を有す
ることも好適である。前記Ｎｉメッキ鋼板の製造方法と
しては、鋼板の両面に差厚のＮｉメッキを施し、熱拡散
処理によって、一方の面（アルカリマンガン電池正極缶
の内面になる面）はＮｉメッキ層の全てをＦｅ−Ｎｉ拡
散層とし、他方の面は、Ｎｉメッキ層の一部をＦｅ−Ｎ
ｉ拡散層とし、更に少なくとも一方の面（アルカリマン
ガン電池正極缶の内面になる面）に無光沢メッキ浴によ
って０．１〜９ｇ／ｍ2の付着量の不連続Ｎｉメッキを
施すことを特徴とするものである。
リマンガン電池正極缶用のメッキ鋼板であって、缶内面
になる面に第１層としてＦｅ−Ｎｉ拡散層を有し、第２
層として不連続Ｎｉメッキ層を有することを特徴とする
電池特性の優れたＮｉメッキ鋼板である。第１層のＦｅ
−Ｎｉ拡散層の付着量は、Ｎｉで０．１〜１８ｇ／
ｍ2、第２層の不連続Ｎｉメッキ層の付着量はＮｉで
０．１〜９ｇ／ｍ2であることが望ましい。缶外面にな
る面には、第１層としてＦｅ−Ｎｉ拡散層を有し、第２
層として再結晶軟質化されたＮｉメッキ層を有すること
が望ましく、更に第３層として光沢Ｎｉメッキ層を有す
ることも好適である。前記Ｎｉメッキ鋼板の製造方法と
しては、鋼板の両面に差厚のＮｉメッキを施し、熱拡散
処理によって、一方の面（アルカリマンガン電池正極缶
の内面になる面）はＮｉメッキ層の全てをＦｅ−Ｎｉ拡
散層とし、他方の面は、Ｎｉメッキ層の一部をＦｅ−Ｎ
ｉ拡散層とし、更に少なくとも一方の面（アルカリマン
ガン電池正極缶の内面になる面）に無光沢メッキ浴によ
って０．１〜９ｇ／ｍ2の付着量の不連続Ｎｉメッキを
施すことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】まず本発明における、アルカリマ
ンガン電池正極缶内面に相当する面の構成要件について
説明する。内面になる面には、第１層としてＦｅ−Ｎｉ
拡散層を有し、第２層として不連続Ｎｉメッキ層を有す
ることが必要である。第１層のＦｅ−Ｎｉ拡散層の付着
量は、Ｎｉで０．１〜１８ｇ／ｍ2であることが望まし
く、前記付着量のＮｉメッキを施した後、熱拡散処理に
よりＮｉメッキ層の全てをＦｅ−Ｎｉ拡散層とするもの
である。ここでのＮｉメッキの種類、方法は何ら限定は
ない。Ｎｉとしての付着量が０．１未満では、第２層と
の密着性が不足し、電池特性や耐食性が悪化する。ま
た、付着量が１８ｇ／ｍ2を超えても効果が飽和し不経
済であるばかりでなく、Ｎｉメッキ層の全てをＦｅ−Ｎ
ｉ拡散層とするために高温、長時間を必要とし、生産性
の観点からも好ましくない。
ンガン電池正極缶内面に相当する面の構成要件について
説明する。内面になる面には、第１層としてＦｅ−Ｎｉ
拡散層を有し、第２層として不連続Ｎｉメッキ層を有す
ることが必要である。第１層のＦｅ−Ｎｉ拡散層の付着
量は、Ｎｉで０．１〜１８ｇ／ｍ2であることが望まし
く、前記付着量のＮｉメッキを施した後、熱拡散処理に
よりＮｉメッキ層の全てをＦｅ−Ｎｉ拡散層とするもの
である。ここでのＮｉメッキの種類、方法は何ら限定は
ない。Ｎｉとしての付着量が０．１未満では、第２層と
の密着性が不足し、電池特性や耐食性が悪化する。ま
た、付着量が１８ｇ／ｍ2を超えても効果が飽和し不経
済であるばかりでなく、Ｎｉメッキ層の全てをＦｅ−Ｎ
ｉ拡散層とするために高温、長時間を必要とし、生産性
の観点からも好ましくない。
【０００９】第２層の不連続Ｎｉメッキ層の付着量は、
Ｎｉで０．１〜９ｇ／ｍ2であることが望ましく、０．
１ｇ／ｍ2未満では電池特性の改善効果なく、また９ｇ
／ｍ2を超えると効果が飽和して不経済であるばかりで
なく、不連続なメッキ層を形成することが困難となるた
め好ましくない。不連続Ｎｉメッキ層とは、サブミクロ
ン〜ミクロンオーダーの粒状のＮｉメッキ結晶粒が点在
して存在し、第１層が部分的に露出している状態を言
い、ＳＥＭによる観察によって確認することができる。
更に厳密には、オージェ分光法の表面分析によって、最
表層からＮｉのみが検出される部分（第２層に相当）と
ＦｅとＮｉが共存して検出される部分（露出している第
１層に相当）が点在することで確認することができる。
前記不連続Ｎｉメッキ層は、無光沢メッキ浴によって、
Ｎｉ９ｇ／ｍ2程度以下の付着量となるようにメッキす
れば得ることができる。この際、無光沢メッキ浴には、
レベリング剤、ピンホール抑制剤等の添加剤を一切添加
しないことが、不連続な状態を得るためには望ましい。
Ｎｉで０．１〜９ｇ／ｍ2であることが望ましく、０．
１ｇ／ｍ2未満では電池特性の改善効果なく、また９ｇ
／ｍ2を超えると効果が飽和して不経済であるばかりで
なく、不連続なメッキ層を形成することが困難となるた
め好ましくない。不連続Ｎｉメッキ層とは、サブミクロ
ン〜ミクロンオーダーの粒状のＮｉメッキ結晶粒が点在
して存在し、第１層が部分的に露出している状態を言
い、ＳＥＭによる観察によって確認することができる。
更に厳密には、オージェ分光法の表面分析によって、最
表層からＮｉのみが検出される部分（第２層に相当）と
ＦｅとＮｉが共存して検出される部分（露出している第
１層に相当）が点在することで確認することができる。
前記不連続Ｎｉメッキ層は、無光沢メッキ浴によって、
Ｎｉ９ｇ／ｍ2程度以下の付着量となるようにメッキす
れば得ることができる。この際、無光沢メッキ浴には、
レベリング剤、ピンホール抑制剤等の添加剤を一切添加
しないことが、不連続な状態を得るためには望ましい。
【００１０】次にアルカリマンガン電池正極缶外面に相
当する面の構成要件について説明する。外面になる面に
は、第１層としてＦｅ−Ｎｉ拡散層を有し、第２層とし
て再結晶軟質化されたＮｉメッキ層を有することが好ま
しい。この状態によって、プレス加工の際のメッキのパ
ウダリングが防止されるとともに、延展性に富む再結晶
軟質化されたＮｉメッキ層の効果によって、加工後も良
好な耐食性が確保できる。
当する面の構成要件について説明する。外面になる面に
は、第１層としてＦｅ−Ｎｉ拡散層を有し、第２層とし
て再結晶軟質化されたＮｉメッキ層を有することが好ま
しい。この状態によって、プレス加工の際のメッキのパ
ウダリングが防止されるとともに、延展性に富む再結晶
軟質化されたＮｉメッキ層の効果によって、加工後も良
好な耐食性が確保できる。
【００１１】第１層と第２層の付着量は、Ｎｉの合計で
１２〜４０ｇ／ｍ2であることが望ましく、１２ｇ／ｍ2
未満では耐食性が不足し、４０ｇ／ｍ2を超えても効果
が飽和し不経済であるため好ましくない。前記付着量の
Ｎｉメッキを施した後、熱拡散処理によって、Ｎｉメッ
キ層の一部をＦｅ−Ｎｉ拡散層とし、表層に再結晶軟質
化されたＮｉメッキ層が残存するように、処理時間、温
度を調節することによって形成することができる。前記
状態は、ＧＤＳ（グロー放電分光法）、オージェ分光分
析等による表層からの深さ方向分析によって、表層から
Ｎｉのみが検出され、その後ＮｉとＦｅの比率が連続的
に変化する領域を経て、鋼板のＦｅのみが検出される状
態から確認することができる。
１２〜４０ｇ／ｍ2であることが望ましく、１２ｇ／ｍ2
未満では耐食性が不足し、４０ｇ／ｍ2を超えても効果
が飽和し不経済であるため好ましくない。前記付着量の
Ｎｉメッキを施した後、熱拡散処理によって、Ｎｉメッ
キ層の一部をＦｅ−Ｎｉ拡散層とし、表層に再結晶軟質
化されたＮｉメッキ層が残存するように、処理時間、温
度を調節することによって形成することができる。前記
状態は、ＧＤＳ（グロー放電分光法）、オージェ分光分
析等による表層からの深さ方向分析によって、表層から
Ｎｉのみが検出され、その後ＮｉとＦｅの比率が連続的
に変化する領域を経て、鋼板のＦｅのみが検出される状
態から確認することができる。
【００１２】缶外面になる面には通常光沢外観が要求さ
れることから、圧延によって光沢を付与する方法も採用
できるし、また、前述の第２層の上層に更に第３層とし
て、光沢Ｎｉメッキを施すことも好適である。
れることから、圧延によって光沢を付与する方法も採用
できるし、また、前述の第２層の上層に更に第３層とし
て、光沢Ｎｉメッキを施すことも好適である。
【００１３】
【実施例】以下に実施例によって本発明を詳細に説明す
る。 （実施例１のサンプル調整）板厚０．３ｍｍのＮｂ−Ｔ
ｉ−Ｓｕｌｃ鋼未焼鈍材を原板とし、脱脂、酸洗の後、
無光沢ワット浴により、一方の面（缶内面に相当する
面）に５ｇ／ｍ2のＮｉを、他方の面には１８ｇ／ｍ2の
Ｎｉメッキを施した。その後、無酸化雰囲気中で、７９
０℃×２０ｓｅｃの熱処理を行った。この条件にて、一
方の面（缶内面に相当する面）は全てＦｅ−Ｎｉ拡散層
となっており、他方の面は、Ｆｅ−Ｎｉ拡散層を介して
Ｎｉメッキ層が残存していることがＧＤＳによって確認
できた。更に調質圧延を行い、脱脂、酸洗の後、一方の
面（缶内面に相当する面）にのみ、無光沢ワット浴によ
り１ｇ／ｍ2のＮｉメッキを施した。
る。 （実施例１のサンプル調整）板厚０．３ｍｍのＮｂ−Ｔ
ｉ−Ｓｕｌｃ鋼未焼鈍材を原板とし、脱脂、酸洗の後、
無光沢ワット浴により、一方の面（缶内面に相当する
面）に５ｇ／ｍ2のＮｉを、他方の面には１８ｇ／ｍ2の
Ｎｉメッキを施した。その後、無酸化雰囲気中で、７９
０℃×２０ｓｅｃの熱処理を行った。この条件にて、一
方の面（缶内面に相当する面）は全てＦｅ−Ｎｉ拡散層
となっており、他方の面は、Ｆｅ−Ｎｉ拡散層を介して
Ｎｉメッキ層が残存していることがＧＤＳによって確認
できた。更に調質圧延を行い、脱脂、酸洗の後、一方の
面（缶内面に相当する面）にのみ、無光沢ワット浴によ
り１ｇ／ｍ2のＮｉメッキを施した。
【００１４】（実施例２のサンプル調整）板厚０．３ｍ
ｍのＮｂ−Ｔｉ−Ｓｕｌｃ鋼未焼鈍材を原板とし、脱
脂、酸洗の後、無光沢ワット浴により、一方の面（缶内
面に相当する面）に５ｇ／ｍ2のＮｉを、他方の面には
１８ｇ／ｍ2のＮｉメッキを施した。その後、無酸化雰
囲気中で、７９０℃×２０ｓｅｃの熱処理を行った。こ
の条件にて、一方の面（缶内面に相当する面）は全てＦ
ｅ−Ｎｉ拡散層となっており、他方の面は、Ｆｅ−Ｎｉ
拡散層を介してＮｉメッキ層が残存していることがＧＤ
Ｓによって確認できた。更に調質圧延を行い、脱脂、酸
洗の後、一方の面（缶内面に相当する面）にのみ、無光
沢ワット浴により３ｇ／ｍ2のＮｉメッキを施した。
ｍのＮｂ−Ｔｉ−Ｓｕｌｃ鋼未焼鈍材を原板とし、脱
脂、酸洗の後、無光沢ワット浴により、一方の面（缶内
面に相当する面）に５ｇ／ｍ2のＮｉを、他方の面には
１８ｇ／ｍ2のＮｉメッキを施した。その後、無酸化雰
囲気中で、７９０℃×２０ｓｅｃの熱処理を行った。こ
の条件にて、一方の面（缶内面に相当する面）は全てＦ
ｅ−Ｎｉ拡散層となっており、他方の面は、Ｆｅ−Ｎｉ
拡散層を介してＮｉメッキ層が残存していることがＧＤ
Ｓによって確認できた。更に調質圧延を行い、脱脂、酸
洗の後、一方の面（缶内面に相当する面）にのみ、無光
沢ワット浴により３ｇ／ｍ2のＮｉメッキを施した。
【００１５】（実施例３のサンプル調整）板厚０．３ｍ
ｍのＮｂ−Ｔｉ−Ｓｕｌｃ鋼未焼鈍材を原板とし、脱
脂、酸洗の後、無光沢ワット浴により、一方の面（缶内
面に相当する面）に５ｇ／ｍ2のＮｉを、他方の面には
１８ｇ／ｍ2のＮｉメッキを施した。その後、無酸化雰
囲気中で、７９０℃×２０ｓｅｃの熱処理を行った。こ
の条件にて、一方の面（缶内面に相当する面）は全てＦ
ｅ−Ｎｉ拡散層となっており、他方の面は、Ｆｅ−Ｎｉ
拡散層を介してＮｉメッキ層が残存していることがＧＤ
Ｓによって確認できた。更に調質圧延を行い、脱脂、酸
洗の後、一方の面（缶内面に相当する面）に、無光沢ワ
ット浴により９ｇ／ｍ2のＮｉメッキを施した。更に他
方の面には、サッカリンと１，４ブチンジオールを光沢
剤とする光沢Ｎｉメッキを９ｇ／ｍ2施した。
ｍのＮｂ−Ｔｉ−Ｓｕｌｃ鋼未焼鈍材を原板とし、脱
脂、酸洗の後、無光沢ワット浴により、一方の面（缶内
面に相当する面）に５ｇ／ｍ2のＮｉを、他方の面には
１８ｇ／ｍ2のＮｉメッキを施した。その後、無酸化雰
囲気中で、７９０℃×２０ｓｅｃの熱処理を行った。こ
の条件にて、一方の面（缶内面に相当する面）は全てＦ
ｅ−Ｎｉ拡散層となっており、他方の面は、Ｆｅ−Ｎｉ
拡散層を介してＮｉメッキ層が残存していることがＧＤ
Ｓによって確認できた。更に調質圧延を行い、脱脂、酸
洗の後、一方の面（缶内面に相当する面）に、無光沢ワ
ット浴により９ｇ／ｍ2のＮｉメッキを施した。更に他
方の面には、サッカリンと１，４ブチンジオールを光沢
剤とする光沢Ｎｉメッキを９ｇ／ｍ2施した。
【００１６】（比較例１のサンプル調整）板厚０．３ｍ
ｍのＮｂ−Ｔｉ−Ｓｕｌｃ鋼未焼鈍材を原板とし、脱
脂、酸洗の後、無光沢ワット浴により、両面に１８ｇ／
ｍ2のＮｉメッキを施した。その後、無酸化雰囲気中
で、７９０℃×２０ｓｅｃの熱処理を行った。この条件
にて、両方の面がＦｅ−Ｎｉ拡散層を介してＮｉメッキ
層が残存していることがＧＤＳによって確認できた。更
に調質圧延を行い、脱脂、酸洗の後、一方の面（缶内面
に相当する面）にのみ、無光沢ワット浴により３ｇ／ｍ
2のＮｉメッキを施した。
ｍのＮｂ−Ｔｉ−Ｓｕｌｃ鋼未焼鈍材を原板とし、脱
脂、酸洗の後、無光沢ワット浴により、両面に１８ｇ／
ｍ2のＮｉメッキを施した。その後、無酸化雰囲気中
で、７９０℃×２０ｓｅｃの熱処理を行った。この条件
にて、両方の面がＦｅ−Ｎｉ拡散層を介してＮｉメッキ
層が残存していることがＧＤＳによって確認できた。更
に調質圧延を行い、脱脂、酸洗の後、一方の面（缶内面
に相当する面）にのみ、無光沢ワット浴により３ｇ／ｍ
2のＮｉメッキを施した。
【００１７】（比較例２のサンプル調整）板厚０．３ｍ
ｍのＮｂ−Ｔｉ−Ｓｕｌｃ鋼未焼鈍材を原板とし、脱
脂、酸洗の後、無光沢ワット浴により、一方の面（缶内
面に相当する面）に５ｇ／ｍ2のＮｉを、他方の面には
１８ｇ／ｍ2のＮｉメッキを施した。その後、無酸化雰
囲気中で、７９０℃×２０ｓｅｃの熱処理を行った。こ
の条件にて、一方の面（缶内面に相当する面）は全てＦ
ｅ−Ｎｉ拡散層となっており、他方の面は、Ｆｅ−Ｎｉ
拡散層を介してＮｉメッキ層が残存していることがＧＤ
Ｓによって確認できた。更に調質圧延を行い、脱脂、酸
洗の後、一方の面（缶内面に相当する面）にのみ、無光
沢ワット浴により１０ｇ／ｍ2のＮｉメッキを施した。
この条件では、ＳＥＭ観察で、２回目のＮｉメッキは点
在せず連続であることが確認された。
ｍのＮｂ−Ｔｉ−Ｓｕｌｃ鋼未焼鈍材を原板とし、脱
脂、酸洗の後、無光沢ワット浴により、一方の面（缶内
面に相当する面）に５ｇ／ｍ2のＮｉを、他方の面には
１８ｇ／ｍ2のＮｉメッキを施した。その後、無酸化雰
囲気中で、７９０℃×２０ｓｅｃの熱処理を行った。こ
の条件にて、一方の面（缶内面に相当する面）は全てＦ
ｅ−Ｎｉ拡散層となっており、他方の面は、Ｆｅ−Ｎｉ
拡散層を介してＮｉメッキ層が残存していることがＧＤ
Ｓによって確認できた。更に調質圧延を行い、脱脂、酸
洗の後、一方の面（缶内面に相当する面）にのみ、無光
沢ワット浴により１０ｇ／ｍ2のＮｉメッキを施した。
この条件では、ＳＥＭ観察で、２回目のＮｉメッキは点
在せず連続であることが確認された。
【００１８】（電池性能評価方法）前記鋼板サンプルを
プレス加工した正極缶を用い、通常のＬＲ６型アルカリ
マンガン電池を製造し、６０℃７０％ＲＨで４０日間貯
蔵した。１ｋＨｚの交流抵抗計で内部抵抗を計測した。
内部抵抗が１２０ｍΩ以下を◎、１２１〜１５０ｍΩを
○、１５１〜２００ｍΩを△、２０１ｍΩ〜を×、と評
価した。
プレス加工した正極缶を用い、通常のＬＲ６型アルカリ
マンガン電池を製造し、６０℃７０％ＲＨで４０日間貯
蔵した。１ｋＨｚの交流抵抗計で内部抵抗を計測した。
内部抵抗が１２０ｍΩ以下を◎、１２１〜１５０ｍΩを
○、１５１〜２００ｍΩを△、２０１ｍΩ〜を×、と評
価した。
【００１９】（缶内面耐食性評価方法）前記鋼板サンプ
ルをプレス加工した正極缶を脱脂し、端面を蜜鑞シール
した後、６０℃×９０％ＲＨ雰囲気下に３日間放置し
た。その後内面をルーペ（×１０）で子細に観察し錆発
生有無を観察した。錆なしを「○」、錆ありを「×」と
した。
ルをプレス加工した正極缶を脱脂し、端面を蜜鑞シール
した後、６０℃×９０％ＲＨ雰囲気下に３日間放置し
た。その後内面をルーペ（×１０）で子細に観察し錆発
生有無を観察した。錆なしを「○」、錆ありを「×」と
した。
【００２０】（缶外面耐食性評価方法）耐食性；前記鋼
板サンプルをプレス加工した正極缶を脱脂し、端面を蜜
鑞シールした後、正極凸端子部外面を上に向けて、塩水
噴霧（ＪＩＳ−Ｚ−２３７１準拠）試験機に投入した。
３時間試験を行った後取り出し水洗乾燥して、赤錆発生
有無を観察した。錆なしを「○」、錆ありを「×」とし
た。
板サンプルをプレス加工した正極缶を脱脂し、端面を蜜
鑞シールした後、正極凸端子部外面を上に向けて、塩水
噴霧（ＪＩＳ−Ｚ−２３７１準拠）試験機に投入した。
３時間試験を行った後取り出し水洗乾燥して、赤錆発生
有無を観察した。錆なしを「○」、錆ありを「×」とし
た。
【００２１】表１に示すように、本発明の実施例では良
好な特性が得られた。比較例１は、缶内面側の不連続Ｎ
ｉメッキ層とＦｅ−Ｎｉ拡散層との間にＮｉメッキ層が
形成されたため、比較例２は缶内面側の表層に連続Ｎｉ
メッキ層が形成されたため、いずれも電池性能の改善が
得られなかった。
好な特性が得られた。比較例１は、缶内面側の不連続Ｎ
ｉメッキ層とＦｅ−Ｎｉ拡散層との間にＮｉメッキ層が
形成されたため、比較例２は缶内面側の表層に連続Ｎｉ
メッキ層が形成されたため、いずれも電池性能の改善が
得られなかった。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【発明の効果】本発明は、アルカリマンガン電池正極缶
用のメッキ鋼板において、缶内面になる面に第１層とし
てＦｅ−Ｎｉ拡散層を有し、第２層として不連続Ｎｉメ
ッキ層を有することにより、従来の問題点を回避しつ
つ、電池を高温で長時間保存後においても接触抵抗が増
大しない、電池特性が良好なメッキ鋼板素材を提供する
ことができる。
用のメッキ鋼板において、缶内面になる面に第１層とし
てＦｅ−Ｎｉ拡散層を有し、第２層として不連続Ｎｉメ
ッキ層を有することにより、従来の問題点を回避しつ
つ、電池を高温で長時間保存後においても接触抵抗が増
大しない、電池特性が良好なメッキ鋼板素材を提供する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 2/02 Ｈ０１Ｍ 2/02 Ｅ (72)発明者 濃野 通博 姫路市広畑区富士町１番地 新日本製鐵株 式会社広畑製鐵所内 Ｆターム(参考） 4K024 AA03 AB02 AB09 BA03 BB21 BC01 DA04 DB01 GA16 5H011 AA02 AA09 BB04 CC06 DD18 KK00
Claims (7)
- 【請求項１】 アルカリマンガン電池正極缶用のメッキ
鋼板であって、缶内面になる面に第１層としてＦｅ−Ｎ
ｉ拡散層を有し、第２層として不連続Ｎｉメッキ層を有
することを特徴とする電池特性の優れたＮｉメッキ鋼
板。 - 【請求項２】 第１層のＦｅ−Ｎｉ拡散層の付着量が、
Ｎｉで０．１〜１８ｇ／ｍ2、第２層の不連続Ｎｉメッ
キ層の付着量がＮｉで０．１〜９ｇ／ｍ2であることを
特徴とする請求項１に記載のＮｉメッキ鋼板。 - 【請求項３】 缶外面になる面に第１層としてＦｅ−Ｎ
ｉ拡散層を有し、第２層として再結晶軟質化されたＮｉ
メッキ層を有することを特徴とする請求項１または２に
記載のＮｉメッキ鋼板。 - 【請求項４】 第１層と第２層の付着量が、Ｎｉの合計
で１２〜４０ｇ／ｍ 2であることを特徴とする請求項３
に記載のＮｉメッキ鋼板。 - 【請求項５】 缶外面になる面に第１層としてＦｅ−Ｎ
ｉ拡散層を有し、第２層として再結晶軟質化されたＮｉ
メッキ層を有し、第３層として光沢Ｎｉメッキ層を有す
ることを特徴とする請求項３または４に記載のＮｉメッ
キ鋼板。 - 【請求項６】 鋼板の両面に差厚のＮｉメッキを施し、
熱拡散処理によって、一方の面（アルカリマンガン電池
正極缶の内面になる面）はＮｉメッキ層の全てをＦｅ−
Ｎｉ拡散層とし、他方の面は、Ｎｉメッキ層の一部をＦ
ｅ−Ｎｉ拡散層とし、更に少なくとも一方の面（アルカ
リマンガン電池正極缶の内面になる面）に無光沢メッキ
浴によって０．１〜９ｇ／ｍ2の付着量の不連続Ｎｉメ
ッキを施すことを特徴とする請求項４に記載のＮｉメッ
キ鋼板の製造方法。 - 【請求項７】 鋼板の両面に差厚のＮｉメッキを施し、
熱拡散処理によって、一方の面（アルカリマンガン電池
正極缶の内面になる面）はＮｉメッキ層の全てをＦｅ−
Ｎｉ拡散層とし、他方の面は、Ｎｉメッキ層の一部をＦ
ｅ−Ｎｉ拡散層とし、更に一方の面（アルカリマンガン
電池正極缶の内面になる面）に無光沢メッキ浴によって
０．１〜９ｇ／ｍ2の付着量の不連続Ｎｉメッキを施
し、他方の面には、光沢Ｎｉメッキを施すことを特徴と
する、請求項５に記載のＮｉメッキ鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001012228A JP4690558B2 (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 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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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001012228A JP4690558B2 (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 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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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002212778A true JP2002212778A (ja) | 2002-07-31 |
| JP4690558B2 JP4690558B2 (ja) | 2011-06-01 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001012228A Expired - Fee Related JP4690558B2 (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 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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-
2001
- 2001-01-19 JP JP2001012228A patent/JP4690558B2/ja not_active Expired - Fee Related
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