JP2007035282A - 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
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 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 電池容器内面となる側にニッケルめっきを施した後にニッケル−リン合金、ニッケル−ボロン合金、ニッケル−タングステン合金などのニッケル基合金めっきを施すか、もしくこれらのいずれかのニッケル基合金めっきを施した後に熱処理を施し、その後、ニッケル基合金めっき層上または鉄とニッケル基合金が熱拡散して形成する合金層上に、電解法を用いて水和コバルト酸化物を形成し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、ニッケル層、ニッケ基合金層、水和コバルト酸化物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2)、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−ニッケル基合金層、水和コバルト酸化物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−ニッケル基合金層、ニッケル基合金層、水和コバルト酸化物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)であり、
上記(請求項1〜4)のいずれかの電池容器用めっき鋼板において、前記ニッケル基合金がニッケル−リン合金、ニッケル−ボロン合金、またはニッケル−タングステン合金のいずれかであること(請求項5)を特徴とする。
本発明の電池は、上記(請求項6)の電池容器を用いてなる電池(請求項7)である。
[電池容器用めっき鋼板の作成]
めっき基板として、表1に化学組成を示す熱間圧延済みの低炭素アルミキルド鋼(I)または極低炭素アルミキルド鋼(II)を用いた。
イ)低炭素アルミキルド鋼(I)→冷間圧延→電解洗浄→焼鈍(箱型焼鈍炉)→調質圧 延→ニッケルめっき(内、外面側)→ニッケル−リン合金めっき(内面側)→コバ ルト酸化物被覆処理(内面側)
ロ)低炭素アルミキルド鋼(I)→冷間圧延→電解洗浄→焼鈍(箱型焼鈍炉)→調質圧 延→ニッケルめっき(内、外面側)→ニッケル−リン合金めっき(内面側)
ハ)低炭素アルミキルド鋼(I)→冷間圧延→電解洗浄→焼鈍(箱型焼鈍炉)→調質圧 延→ニッケルめっき(内、外面側)→ニッケル−リン合金めっき(内面側)→熱処 理(箱型焼鈍法)→調質圧延→コバルト酸化物被覆処理(内面側)
ニ)低炭素アルミキルド鋼(I)→冷間圧延→電解洗浄→焼鈍(箱型焼鈍炉)→調質圧 延→ニッケルめっき(内、外面側)→ニッケル−リン合金めっき(内面側)→熱処 理(箱型焼鈍法)→調質圧延
ホ)極低炭素アルミキルド鋼(II)→冷間圧延→電解洗浄→ニッケルめっき(内、外面 側)→熱処理(連続焼鈍法)→調質圧延→ニッケル−ボロン合金めっき(内面側) →コバルト酸化物被覆処理(内面側)
ヘ)極低炭素アルミキルド鋼(II)→冷間圧延→電解洗浄→ニッケルめっき(内、外面 側)→熱処理(連続焼鈍炉)→調質圧延→ニッケル−ボロン合金めっき(内面側)
ト)低炭素アルミキルド鋼(I)→冷間圧延→電解洗浄→焼鈍(箱型焼鈍炉)→ニッケ ルめっき(内、外面側)→ニッケル−タングステン合金めっき(内面側)→熱処理 (連続焼鈍法)→調質圧延→コバルト酸化物被覆処理(内面側)
チ)低炭素アルミキルド鋼(I)→冷間圧延→電解洗浄→焼鈍(箱型焼鈍炉)→ニッケ ルめっき(内、外面側)→ニッケル−タングステン合金めっき(内面側)→熱処理 (連続焼鈍法)→調質圧延
リ)低炭素アルミキルド鋼(I)→冷間圧延→電解洗浄→焼鈍(箱型焼鈍炉)→ニッケ ルめっき(内、外面側)→熱処理(連続焼鈍法)→調質圧延
ヌ)低炭素アルミキルド鋼(I)→冷間圧延→電解洗浄→焼鈍(箱型焼鈍炉)→ニッケ ルめっき(内、外面側)→熱処理(連続焼鈍法)→調質圧延→コバルト酸化物被覆 処理(内面側)
上記イ)〜ヌ)の工程における各めっき処理は以下に示す条件で行なった。
浴組成 硫酸ニッケル 300g/L
塩化ニッケル 35g/L
ホウ酸 40g/L
ビット抑制剤(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INCO(株)製Sペレッをト充填 しポリプロピレン製アノードバッグを装着)
攪拌 空気撹拝
pH 4.0〜4.6
浴温 55〜60℃
電流密度 10A/dm2
浴組成 硫酸ニッケル 300g/L
塩化ニッケル 35g/L
亜リン酸 15g/L
ホウ酸 20g/L
ビット抑制剤(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INCO(株)製Sペレッをト充填 しポリプロピレン製アノードバッグを装着)
攪拌 空気撹拝
pH 1.0〜2.5
浴温 55〜60℃
電流密度 5〜10A/dm2
浴組成 硫酸ニッケル 240g/L
塩化ニッケル 40g/L
トリメチルアミンボラン 8g/L
ホウ酸 30g/L
陽極 ニッケルペレット(チタンバスケットにINCO(株)製Sペレッをト充填 しポリプロピレン製アノードバッグを装着)
攪拌 めっき液の攪拌
pH 4.5〜5.0
浴温 55〜60℃
電流密度 1〜5A/dm2
浴組成 硫酸ニッケル 20g/L
タングステン酸ソーダ 50g/L
クエン酸 65g/L
陽極 ニッケルペレット(チタンバスケットにINCO(株)製Sペレッをト充填 しポリプロピレン製アノードバッグを装着)
攪拌 空気撹拝
pH 8.5〜9.0 (アンモニア水にて調整)
浴温 55〜60℃
電流密度 10A/dm2
浴組成 硫酸コバルト 25g/L
酢酸ソーダ 8g/L
硫酸ソーダ 15g/L
陰極 白金めっき(3μm厚)を施したチタン板)
攪拌 空気撹拝
pH 8.5〜9.0 (アンモニア水にて調整)
浴温 40〜45℃
陽極電位 1V
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た。次いで、電池容器内面に黒鉛粉末を主剤とした導電物質を塗布し、先に作成した正極合剤ペレットを圧挿入した。次に、負極集電棒をスポット溶接した負極板を電池容器に装着した。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1〜12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。
重負荷連続放電の評価として、電池を80℃で3日間放置した後、作製した電池を1.5Aの一定電流に放電し、終止電圧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。
重負荷間歌放電の評価として、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、間歇放電を繰り返し、終始電圧が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歌放電特性が良好であることを示す。これらの評価結果を表4に示す。
Claims (7)
- 鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に、下から順にニッケル層、ニッケル基合金層、水和コバルト酸化物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、ニッケル層、ニッケ基合金層、水和コバルト酸化物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−ニッケル基合金層、水和コバルト酸化物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−ニッケル基合金層、ニッケル基合金層、水和コバルト酸化物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。
- 前記ニッケル基合金がニッケル−リン合金、ニッケル−ボロン合金、またはニッケル−タングステン合金のいずれかであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の電池容器用めっき鋼板。
- 請求項1〜5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6記載の電池容器を用いてなる電池。
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