JP2006093095A - 電池容器用めっき鋼板、その電池容器用めっき鋼板を用いた電池容器およびその電池容器を用いた電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 鋼板の電池容器内面となる側にニッケルめっきを施し、次いでその上にニッケル−リン合金めっきを施し、さらにその上に銀めっきを施した後に拡散熱処理し、鋼板上に鉄−ニッケル合金層、その上にニッケル層または/および鉄−ニッケル−リン合金層または/およびニッケル−リン合金層を形成させ、さらにその上に銀層を形成させて電池容器用めっき鋼板とし、それを電池容器に成形加工して電池に適用する。
【選択図】 なし
Description
鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に下から順に、鉄−ニッケル合金層、鉄−ニッケル−リン合金層、銀層が形成されてなることを特徴とする電池容器用めっき鋼板(請求項3)、または
鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に下から順に、鉄−ニッケル合金層、鉄−ニッケル−リン合金層、ニッケル−リン合金層、銀層が形成されてなることを特徴とする電池容器用めっき鋼板(請求項4)である。
そして本発明の電池は、上記(請求項5)の電池容器を用いてなる電池(請求項6)である。
微小クラックが生成してアルカリ電池の正極合剤との密着性が高まるとともに、銀層を形成させることによる導電性の向上と相俟って、長期保存後の放電特性に優れた電池容器用材料として好適に適用することができる。また、最表面に形成されている銀酸化物により、アルカリ電解液との電気化学的反応によって発生する水素ガスが水に変換されるので、電地の内圧が高まることがなく、耐漏液性を高めることができる。
無毒の非シアン浴を用いることが好ましい。めっき量としてはフラッシュメッキ程度の量で優れた電気伝導性の向上効果をもたらすことが可能であり、0.05〜1.0g/m2 であることが好ましい。0.05g/m2 未満では十分な電気伝導性の向上効果が得られず、1.0g/m2 を超えると電気伝導性の向上効果が飽和し、経済的に有利でなくなる。
A)鉄−ニッケル合金層、ニッケル層、ニッケル−リン合金層、銀層、
B)鉄−ニッケル合金層、ニッケル−リン合金層、銀層、
C)鉄−ニッケル合金層、鉄−ニッケル−リン合金層、銀層、
D)鉄−ニッケル合金層、鉄−ニッケル−リン合金層、ニッケル−リン合金層、銀層
のいずれかの層が形成されてなるめっき鋼板が得られる。このめっき鋼板を調質圧延し、本発明の電池容器用めっき鋼板とする。なお、鋼板の電池容器の外面となる片面に、鉄−ニッケル合金層、または鉄−ニッケル合金層上にニッケル層を形成させることに替えて、電池容器の内面となる他の片面に施す上記と同様のA)〜D)のいずれかのめっき層を形成させてもよい。
[電池容器用めっき鋼板の作成]
基板として、表1に化学組成を示す低炭素アルミキルド鋼(I)および極低炭素アルミキルド鋼(II)の冷間圧延版を用い、以下に示す1)または2)の工程を経て電池容器用めっき鋼板を作成した。
1)冷間圧延→電解洗浄→焼鈍(箱型焼鈍または連続焼鈍)→(調質圧延)→ニッケル めっき→ニッケル−リン合金めっき→銀めっき→拡散熱処理(箱型焼鈍または連続 焼鈍)→調質圧延
2)冷間圧延→電解洗浄→焼鈍(箱型焼鈍または連続焼鈍)→→(調質圧延)ニッケル めっき→ニッケル−リン合金めっき→拡散熱処理(箱型焼鈍または連続焼鈍)→調 質圧延→銀めっき
焼鈍は低炭素アルミキルド鋼(I)の場合は箱型焼鈍により640〜680℃で8時間均熱し、極低炭素アルミキルド鋼(II)の場合は連続焼鈍により780℃で1分間加熱して実施した。
<ニッケルめっき>
浴組成 硫酸ニッケル 300g/L
塩化ニッケル 40g/L
ホウ酸 30g/L
ピット抑制剤(ラウリル硫酸ナトリウム) 0.4mL/L
陽極 ニッケルペレット(チタンバスケットに充填)
撹拌 空気撹拌
pH 4〜4.6
浴温 55〜60℃
電流密度 20A/dm2
浴組成 硫酸ニッケル 240g/L
塩化ニッケル 40g/L
ホウ酸 30g/L
亜リン酸 4〜12g/L
陽極 ニッケルペレット(チタンバスケットに充填)
撹拌 空気撹拌
浴温 40〜60℃
電流密度 4〜15A/dm2
浴組成 銀含有有機酸塩(ダインシルバーNEC(大和化成研究所(株)製))
200g/L
有機酸(錯塩)(ダインシルバーAGI(大和化成研究所(株)製))
500g/L
有機添加剤(平滑剤)(ダインシルバーAGH(大和化成研究所(株)製))
25g/L
陽極 銀板
撹拌 めっき浴の循環
浴温 35〜40℃
電流密度 1A/dm2
これらの試料番号1〜10の試料から57mm径でブランクを打ち抜いた後、鉄−ニッケル合金層とニッケル層のみを設けた側が容器外面となるようにして、10段の絞り加工により、外径13.8mm、高さ49.3mmの円筒形のLR6型電池(単三型電池)容器に成形加工した。
この電池容器を用いて、以下のようにしてアルカリマンガン電池を作成した。二酸化マンガンと黒鉛を10:1の比率で採取し、水酸化カリウム(10モル)を添加混合して正極合剤を作成した。次いでこの正極合剤を金型中で加圧して所定寸法のドーナツ形状の正極合剤ペレットに成形し、上記の電池容器に圧挿入した。なお、一部の電池容器は、内面に黒鉛粉末を主成分とする塗料を塗布したものを用いた。次に、負極集電棒をスポット溶接した負極板を電池容器に装着した。次いで、電池容器に圧挿入した正極合剤ペレットの内周に沿うようにしてビニロン製織布からなるセパレータを挿入し、亜鉛粒と酸化亜鉛を飽和させた水酸化カリウムからなる負極ゲルを電池容器内に充填した。さらに、負極板に絶縁体のガスケットを装着して電池容器内に挿入した後、カシメ加工してアルカリマンガン電池を作成した。
以上のようにして試料番号1〜10の試料から作成した電池容器を用いて作成した電池の特性を、以下のようにして評価した。
電池を80℃で3日間放置した後、電池に電流計を接続して閉回路を設けて電流値を測定し、これを短絡電流とした。短絡電流が大であるほど特性が良好であることを示す。
電池を80℃で3日間放置した後、電池を1.5Aの一定電流に放電し、電圧が0.9Vに到達するまでの時間を放電時間として測定した。放電時間が長いほど放電特性が良好であることを示す。
間歇放電の評価として、2Aで0.5秒放電した後に0.25Aで29.5秒放電する操作を1サイクルとして、このサイクルを繰り返し、電圧が1.0Vに到達するまでのサイクル数を測定した。サイクル数が多いほど間歇放電特性が良好であることを示す。
電池を一部放電(3.9Ω、1.5時間)し、次いで70℃で2週間放置した後、電池を水中に浸漬したまま開封し、電池内部に発生して滞留していたガスを目盛り付きビュレットに捕集し、ガス発生量を測定した。
これらの評価結果を表3に示す。
Claims (6)
- 鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に下から順に、鉄−ニッケル合金層、ニッケル層、ニッケル−リン合金層、銀層が形成されてなることを特徴とする電池容器用めっき鋼板。
- 鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に下から順に、鉄−ニッケル合金層、ニッケル−リン合金層、銀層が形成されてなることを特徴とする電池容器用めっき鋼板。
- 鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に下から順に、鉄−ニッケル合金層、鉄−ニッケル−リン合金層、銀層が形成されてなることを特徴とする電池容器用めっき鋼板。
- 鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に下から順に、鉄−ニッケル合金層、鉄−ニッケル−リン合金層、ニッケル−リン合金層、銀層が形成されてなることを特徴とする電池容器用めっき鋼板。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の電池容器用めっき鋼板を有底の筒型形状に成形加工してなる電池容器。
- 請求項5に記載の電池容器を用いてなる電池。
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