JP2022127529A - 電池容器用鋼箔及びそれにより製造されるパウチ型電池容器 - Google Patents

電池容器用鋼箔及びそれにより製造されるパウチ型電池容器 Download PDF

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Abstract

【課題】成形加工を行う場合に基材の割れを抑制可能な電池容器用鋼箔を提供する。【解決手段】単軸変形の最大主ひずみの最大値が０．２５以上かつ平面ひずみ変形の最大主ひずみの最大値が０．１以上であることを特徴とする、電池容器用鋼箔。【選択図】 図１（ａ）

Description

本発明は、リチウムイオン二次電池などの電池容器として好適な電池容器用鋼箔、及びそれにより製造されるパウチ型電池容器に関する。
携帯型電子機器あるいは車両等に搭載される二次電池として、高出力で長寿命な高性能電池としてリチウムイオン二次電池（以下、「ＬｉＢ」とも称する）が広く知られている。このようなリチウムイオン二次電池は主にはパウチ型と金属缶型に大別される。パウチ型ＬｉＢの外装材としては、金属箔と樹脂フィルムからなる積層材料を袋状に成形したものが一般的に用いられている。パウチ型ＬｉＢは、軽量である点、電池厚みを薄くできるため放熱性が高い点、機器形状に合わせて電池形状を自由に設計できる点、などにおいて利点を有する。
上述したパウチ型ＬｉＢの外装材として用いられる積層材料において、金属箔としては、軽量である点からアルミニウム箔が広く用いられている。一方で、強度を有する観点からは鋼箔を用いた電池用外装材も従来知られている。例えば特許文献１では、薄板状金属板に樹脂を被覆したラミネート金属板を用いたパウチ内に電極などを収容する技術が開示されている。また、この特許文献１によれば、鉄又は鉄の合金を金属箔芯材として用いる旨が言及されている。
また、特許文献２や特許文献３では、厚さ２００μｍ以下の圧延金属板を用い、この圧延金属板上にＮｉめっきを施した後で圧延および熱処理を施すことで、この圧延金属板の表面にＮｉおよびＦｅを含む拡散合金層を形成する技術が開示されている。電解液などに対する耐食性向上を図るため圧延金属板上にポリオレフィン系樹脂が形成されることがあるが、この特許文献２によれば上記拡散合金層を用いることで圧延金属板とポリオレフィン系樹脂との密着性を向上させる旨が言及されている。
特許文献４には、強アルカリ性の電解液に対する耐食性を有する電池缶を製造するために、鋼板に含有される炭素やマンガン、リン等の含有量を規定すると共に、内面にニッケル－鉄合金層と無光沢もしくは半光沢ニッケル層とを介して、光沢ニッケル層を形成した電池缶が開示されている。
特開２００１－２０２９３２号公報 国際公開第２０１６／０１３５７２号 国際公開第２０１６／０１３５７５号 特開２００５－０７８８９４号公報
上記した車両や電子機器に搭載可能な二次電池は、高出力であることに加えて高容量であることも要求されている。ここで、単純に容量を増加させるだけでよい場合には、比較的大きな容器に相応の電極活物質を収容すれば事足りるかもしれない。しかしながら特に車両に搭載される二次電池においては、電池自体の重量増は燃費の悪化に即刻でつながるため、高容量を実現するためであっても重量の増加は極力抑制せねばならない。
可能な限り重量増を避けつつ高容量を実現する手法として、より厳しい条件下における成形加工を行って、電池容器の内容量を増加させることが想定される。すなわち、薄い積層材料に対して深絞り成形等を施しパウチ型ＬｉＢの外装材を製造することができれば、電極の収容スペースを最大限確保して電池容量を向上させることが可能となる。
しかしながら、上記した特許文献１乃至４を含む従来の技術では、かような成形加工に適しているとは言えず改善の余地は大きい。
このように電池容器用としての金属板においては、優れた加工性（成形性）商品競争力の向上を得る上で非常に重要となる。本発明は、上記した課題を一例として解決することを目的としており、例えば電池用途として金属板を用いて成形加工を行う場合でも基材の割れを抑制可能な電池容器用鋼箔、及びそれを用いて製造されたパウチ型電池容器を提供することを目的とする。
また、電池容器用としての金属板においては、リチウム塩を有機溶媒に溶解した有機電解液などの非水電解液に対する耐内容物性を向上させることが求められる。本開示ではこの課題を解決することをも目的としており、容器内部に充填される非水電解液に対する耐内容物性に優れた電池容器用鋼箔、及びそれを用いて製造されたパウチ型電池容器を提供することを目的とする。
上記した課題を解決するため、本発明の一実施形態における電池容器用鋼箔は、（１）単軸変形の最大主ひずみの最大値が０．２５以上かつ平面ひずみ変形の最大主ひずみの最大値が０．１以上であることを特徴とする。
また、上記（１）において、（２）少なくとも片面に形成される表面処理層を有することが好ましい。
また、上記（１）又は（２）において、（３）前記単軸変形の最大主ひずみの最大値が０．４５以上かつ前記平面ひずみ変形の最大主ひずみの最大値が０．２以上であることが好ましい。
さらに上記（１）～（３）のいずれかにおいて、（４）基材の厚みが１０～２００μｍであることが好ましい。
さらに上記（１）～（４）のいずれかにおいて、（５）等二軸変形の最大主ひずみの最大値が０．２以上であることが好ましい。
上記（４）又は（５）において、（６）前記基材においてC含有量が０．１５重量％以下、Ｓｉ含有量が０．５重量％以下、Ｍｎ含有量が１．０重量％以下、Ｐ含有量が０．０５重量％以下、Ｓ含有量が０．０２重量％以下、であることが好ましい。
上記（４）～（６）のいずれかにおいて、（７）前記基材においてC含有量が０．０５重量％以下であることが好ましい。
上記（４）～（７）のいずれかにおいて、（８）前記基材においてＮｂ含有量が０．０５重量％以下あるいはＴｉ含有量が０．１重量％以下であることが好ましい。
上記（１）～（８）のいずれかにおいて、（９）前記表面処理層が、０．５～５０．０ｇ／ｍ２のＮｉめっき層、又は、０．０５～１０．０ｇ／ｍ２のＣｒめっき層のいずれかであることが好ましい。
上記（１）～（９）のいずれかにおいて、（１０）少なくとも片面に形成される熱可塑性樹脂層を有することが好ましい。
また上記した課題を解決するため、本発明の一実施形態におけるパウチ型電池容器は、（１１）上記（１）～（１０）のいずれか一項に記載の電池容器用鋼箔をヒートシールして得られることを特徴とする。また、上記（１１）において、（１２）パウチ型電池容器は非水系電池用であることが好ましい。
本発明によれば、電池容器用の材料として薄くとも厳しい成形加工に耐えることができ、さらに容器内部に充填される非水電解液に対する耐内容物性に優れた電池容器用鋼箔を実現することができる。
本実施形態にかかる電池容器用鋼箔１０を示す模式図である。 本実施形態にかかる電池容器用鋼箔１０を示す模式図である。 本実施形態にかかる電池容器用鋼箔１０のひずみ分布を示す模式図である。 本実施形態にかかる電池容器用鋼箔１０の成形限界線を示す模式図である。 本実施形態にかかる電池容器用鋼箔１０の製造工程の一例を示す図である。 本実施形態にかかる電池容器の形状の一例を示す図である。
以下、図１を用いて本実施形態の電池容器用鋼箔１０について説明する。なお図１においては、便宜上、電池容器用鋼箔１０の厚み方向をＺ方向とし、さらに電池容器用鋼箔１０の圧延方向をＸ方向として説明する。しかしながらこれら方向の定義付けは本発明の権利範囲を減縮するものではない。
＜電池容器用鋼箔＞
本実施形態に係る電池容器用鋼箔１０は、図１に示すように鋼箔からなる基材１上を有する。
基材１としては、電池容器の基材として適用可能な種々の鋼箔などが例示できる。例えば炭素鋼として低炭素アルミキルド鋼（炭素量０．０１～０．１５重量％）、炭素量が０．００３重量％以下の極低炭素鋼、または、極低炭素鋼にさらにＴｉやＮｂを添加してなる非時効性極低炭素鋼などが適用できる。
本実施形態に係る電池容器用鋼箔１０は、単軸変形の最大主ひずみの最大値が０．２５以上、かつ、平面ひずみ変形の最大主ひずみの最大値が０．１以上、であることを特徴とする。以下、上記特徴について説明する。
本発明においては、深絞り成形等の加工を施すことにより電池容器を製造可能な鋼箔を提供することを目的とする。さらには、角筒絞り成形により凹部を有する電池容器を製造するに際して、凹部における四隅のＲｃと、凹部の側壁と底面との間のＲｐにおいて、可能な限り双方とも曲率半径を小さくすることが可能な電池容器用鋼箔を提供することを課題とする。
これは、得られる電池容器において、電極が配置される面積をより広げ、さらに電池内のデッドスペースを少なくする観点などに基づくものである。
上記課題を解決するために本発明者らが鋭意検討した結果、電池容器用鋼箔において成形時の変形モードを考慮したひずみを規定することにより、上記課題を解決可能であることを見い出した。具体的には、電池容器用鋼箔の単軸変形の最大主ひずみの最大値、平面ひずみ変形の最大主ひずみの最大値を各々規定することにより、深絞り成形等の加工を施した場合にも割れ等の発生を抑制して好適な電気用容器を製造可能であることを見い出した。
本発明者らは、電池容器用鋼箔における成形性を向上させるために、パウチ型ＬｉＢの外装材として代表的に用いられる角筒絞り成形につき詳細に検討した。その結果、この成形方法では、成形時の各部分において変形モードが異なることが分かった。
すなわち角筒絞り成形前の電池容器用鋼箔に、０．５ｍｍ径ドットを、ドット中心点間隔１．０ｍｍにてプリントした。角筒絞り成形を行った後、得られた成形体上におけるドット間の広がりをＧＯＭ社製 三次元ひずみ測定システム（ＡＲＧＵＳ）を用いて観察することにより、変形モードを観察した。図２（ａ）は得られた成形体におけるひずみをプロットした、ひずみ分布の一例を示す図である。角筒絞り成形体においては平面ひずみ変形及び単軸変形領域が多いことが示されている。この観察結果より本発明者らは、平面ひずみ変形及び単軸変形能の向上により、角筒絞り成形のような深絞り成形性を向上させることができると考えた。
さらに本発明者らは、用いる基材１の鋼種を様々に変更して上記成形を繰り返すことにより、鋼種の違いによる成形限界線（図２（ｂ））の変化についても観察した。その結果、鋼中の炭素含有量や鋼箔圧延後における熱処理条件の違いにより、成形限界線及び成形可能領域が変化することを確認した。
そして、電池容器用鋼箔の平面ひずみ変形及び単軸変形を所定の値とすることにより、目的とする高容量なパウチ型ＬｉＢの外装材を製造するに際して、好適な成形性を実現可能であることを見い出したものである。
なお、本実施形態においてひずみの測定方法としては公知の方法を適用することが可能である。例えば、試験片に変形を与え、割れ（亀裂）が発生する直前のタイミングで得られた図２に示すようなひずみ分布において、縦軸を最大主ひずみ（ε１）、横軸を最小主ひずみ（ε２）、面内ひずみ比βをε２/ε１とし、－0.5≦β＜0を単軸変形領域、β＝0を平面ひずみ変形領域、0＜β≦1の領域を2軸変形領域とすることにより、単軸変形の最大主ひずみの最大値、及び、平面ひずみ変形の最大主ひずみの最大値を得ることができる。
電池容器用鋼箔の単軸変形の最大主ひずみの最大値と平面ひずみ変形の最大主ひずみの最大値を上記の値とすることにより、１０～２００μｍの厚さの鋼箔を絞り成形して矩形状の凹部を有する成形体を製造する際に、四隅の曲率半径Ｒｃ、凹部の側壁と凹部の底面との間の曲率半径Ｒｐ、凹部の深さＤ、の各々を一定の条件以上としても、割れを生じることなく成形できるために好ましい。なお、上述の四隅の曲率半径Ｒｃ、凹部の側壁と凹部の底面との間の曲率半径Ｒｐ、凹部の深さＤ、の各々については後述する。
本実施形態の電池容器用鋼箔においては単軸変形の最大主ひずみの最大値が０．４５以上、かつ、平面ひずみ変形の最大主ひずみの最大値が０．２以上であることが、上記の観点からはさらに好ましい。
本実施形態において基材１の厚さは１０～２００μｍであることが好ましく、より好ましくは２５～１００μｍである。厚みが１０μｍより小さいと、冷間圧延工程においてピンホールが発生する、あるいは板厚勾差が不安定になるなど品質が不安定となりやすい。また、成形工程において割れが発生し、本願の目的とする効果が得られないおそれがある。一方で厚みが２００μｍを超えると、電池容器の軽量化の目的を達成できない可能性がある。
ここで、基材１の成分組成の一例を次に示す。
（Ｃ：０．０００１～０．１５重量％）
Ｃは、基材１の強度を高める元素である。Ｃの含有量が過剰であると強度が上昇し過ぎて圧延性が低下することから、Ｃの含有量の上限値を０．１５重量％とする。一方でＣの含有量の下限値は特に制限はないが、コストを考慮してＣの含有量の下限値は０．０００１重量％とする。なお、Ｃの含有量は、より好ましくは０．０００５～０．０５重量％、さらに好ましくは０．００１～０．０１重量％である。
（Ｓｉ：０．００１～０．５重量％）
Ｓｉは、基材１の強度を高める元素である。Ｓｉの含有量が過剰であると強度が上昇し過ぎて圧延性が低下することから、Ｓｉの含有量の上限値を０．５重量％とする。一方でＳｉの含有量の下限値は特に制限はないが、コストを考慮してＳｉの含有量の下限値は０．００１重量％とする。なお、Ｓｉの含有量は、より好ましくは０．００１～０．０２重量％である。
（Ｍｎ：０．０１～１．０重量％）
Ｍｎは、基材１の強度を高める元素である。Ｍｎの含有量が過剰であると強度が上昇し過ぎて圧延性が低下することから、Ｍｎの含有量の上限値を１．０重量％とする。一方でＭｎの含有量の下限値は特に制限はないが、コストを考慮してＭｎの含有量の下限値は０．０１重量％とする。なお、Ｍｎの含有量は、より好ましくは０．０１～０．５％重量％である。
（Ｐ：０．００１～０．０５重量％）
Ｐは、基材１の強度を高める元素である。Ｐの含有量が過剰になると強度が上昇し過ぎて圧延性が低下することから、Ｐの含有量の上限値を０．０５重量％とする。一方、Ｐの含有量の下限値は特に制限はないが、コストを考慮してＰの含有量の下限値は０．００１重量％とする。なお、Ｐの含有量は、より好ましくは０．００１～０．０２重量％である。
（Ｓ：０．０００１～０．０２重量％）
Ｓは、基材１の耐腐食性を低下させる元素である。そのため、Ｓの含有量は少ないほど好ましい。特に、Ｓの含有量が０．０２重量％を超えると耐腐食性の低下が顕著となることから、Ｓの含有量の上限値を０．０２重量％とする。一方でＳの含有量の下限値は特に制限はないが、コストを考慮してＳの含有量の下限値は０．０００１重量％とする。なお、Ｓの含有量は、より好ましくは０．００１～０．０１重量％である。
（Ａｌ：０．０００５～０．２０重量％）
Ａｌは、例えば基材１の脱酸元素として添加される。脱酸による効果を得るためには、Ａｌの含有量を０．０００５重量％以上とすることが好ましい。しかしながら、Ａｌの含有量が過剰になると圧延性が低下することから、Ａｌの含有量の上限値を０．２０重量％とする。一方で、Ａｌの含有量の下限値は特に制限はないが、コストを考慮してＡｌの含有量の下限値は０．０００５重量％とする。なお、Ａｌの含有量は、より好ましくは０．００１～０．１０％である。
（Ｎ：０．０００１～０．００４０重量％）
Ｎは、基材１の加工性を低下させる元素である。そのため、Ｎの含有量は少ないほど好ましい。特に、Ｎの含有量が０．００４０重量％を超えると加工性の低下が顕著となることから、Ｎの含有量の上限値を０．００４０重量％とする。一方でＮの含有量の下限値は特に制限はないが、コストを考慮してＮの含有量の下限値は０．０００１重量％とする。なお、Ｎの含有量は、より好ましくは０．００１～０．００４０重量％である。
（残部：Ｆｅ及び不可避的不純物）
基材１の残部のうち主要な元素はＦｅであり、その他は製造時に不可避的に混入してしまう不純物である。
その他、付加成分として、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｂ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓｎ、及びＣｒなどが含有されていてもよい。特にＴｉ及びＮｂは、基材１中のＣ及びＮを炭化物及び窒化物として固定して、基材１の加工性を向上させる効果を有する。そのため、Ｃの含有量が０．００１～０．０１重量％の範囲においては、Ｔｉ：０．０１～０．１重量％、Ｎｂ：０．００１～０．０５重量％の範囲で１種または２種を含有させてもよい。また、本実施形態に係る基材１はＣｒが１０．５％未満の鋼板がより好ましい。
なお本実施形態に係る基材１は、冷間圧延された後で焼鈍されることで、以下の特性の少なくともいずれか１つを備えていることが好ましい。なお、本実施形態において基材１の焼鈍に必要な温度と時間は表１に示すとおり、５００℃～７５０℃未満で行う場合は５～１５時間であり、７５０～９００℃で行う場合は５秒～３０分である。より好ましくは、６００℃～７５０℃未満で行う場合は６～１０時間、７５０℃～９００℃で行う場合は１０秒～５分、である。
Figure 2022127529000002
（引張強度）
本実施形態に係る基材１の引張強度は、２６０～７００ＭＰａであることが好ましい。引張強度が２６０ＭＰａより小さいと、電池容器として用いた際に外部からの力で変形してしまうことにより割れ・孔が発生し、これにより電解液の漏れなどが発生してしまう問題がある。また、引張強度が７００ＭＰａを超えると加工性が乏しくなってしまうためである。なお、基材１の引張強度は、より好ましくは、２７０～６５０ＭＰａである。より加工性を必要とする場合には、更に好ましくは２８０～４５０ＭＰａである。
なお本実施形態において基材１の引張強度は、ＪＩＳ規格のＺ２２４１に記載された「金属材料引張試験方法」に準じて得られる数値とする。
（伸び）
本実施形態に係る基材１の伸びは、５～５５％であることが好ましい。基材１の伸びが５％未満だと角（隅）部において加工性が乏しくなり、加工の際に割れが生じるおそれがあるためである。また、伸びが５５％を超えるとこのような特性を出すための焼鈍条件として高い温度・長い時間が必要となるため、生産性が悪くなるためである。なお、基材１の伸びは、より好ましくは１５～５５％であり、さらに好ましくは２０～５０％である。
なお本実施形態において基材１の伸びは、ＪＩＳ規格のＺ２２４１に記載された「金属材料引張試験方法」の「２０：破断伸び（％）Ａの測定の式（７）」に準じて得られる数値とする。
なお後述するとおり、成形加工中の基材１の割れや基材１からの樹脂フィルムの剥離を抑制する観点からは、基材１の伸びは２０％以上が好ましく、さらには３０％以上であることがなお望ましい。
＜表面処理層＞
本実施形態に係る電池容器用鋼箔１０においては、上述の基材１の少なくとも片面に表面処理層２（以下、めっき層とも称する）が形成されていることが好ましい。
この表面処理層２が形成される面としては、電池容器の内面側となる面であることが好ましい。
なお、電池容器用鋼箔１０の電池容器の外面側となる面についても、酸化防止と製造の容易性を確立するなどの観点から、上記した内面側となる面と同じである又は少なくとも一層が同じである表面処理層２が形成されていてもよい。
この表面処理層２としては、電気めっきによって形成されるめっき層であることが好ましい。表面処理層２としては具体的にはＣｒめっき層、並びにＮｉめっき層及びＦｅ－Ｎｉ合金めっき層に例示されるＮｉの合金めっきが挙げられる。また、これらのめっき層を複数有していてもよく、例えば基材１上にＮｉめっき層を形成した後、Ｃｒめっき層を形成してもよい。
基材１の少なくとも片方の面上に、上記のようなめっき層を形成することにより、例えば、めっき層上にさらに形成する樹脂フィルムとの密着性を向上させることができる。また、仮に上記樹脂フィルムに欠損が生じた場合においても電解液への耐食性を確保できる。
なお本実施形態の表面処理層２は、例えば基材１が冷間圧延後に焼鈍された後に形成してもよいし、基材１が冷間圧延された後であって焼鈍される前に形成することも可能である。このうち基材１が焼鈍される前にＮｉめっきを施した際には、熱処理によってＦｅ－Ｎｉ拡散層が形成されていてもよい。このとき、Ｎｉめっき層と基材１との間にＦｅ－Ｎｉ拡散層が形成されていてもよく、または、基材１の鉄（Ｆｅ）がＮｉめっき層の全体に拡散し、基材１の上に直接Ｆｅ－Ｎｉ拡散層が形成されていてもよい。熱処理の条件としては、上述した基材１の焼鈍と同様の温度、時間を好適範囲とすることができる。
また、図１（ｂ）においては基材１の両面に表面処理層２が形成されているが、少なくとも電池容器の内面側となる面に表面処理層２が形成される態様でもよい。
または、基材１の両面でそれぞれ異なる種類の表面処理層２（電気めっき層）が形成されていてもよい。例えば基材１のうち電池容器の内面側となる面には、Ｎｉめっき層およびＣｒめっき層の少なくとも１つを含有する電気めっき層（第１電気めっき層）が形成されるとともに、電池容器の外面側となる面には異なる耐食メカニズム（犠牲防食層として）のＺｎめっき層又はＺｎ合金層（例えば、Ｚｎ－Ｎｉ、Ｚｎ－Ｃｏ、Ｚｎ－Ｃｏ－Ｍｏ、Ｚｎ－Ｆｅ、Ｚｎ－Ｓｎなど）を含有する電気めっき層（第２電気めっき層）が形成されてもよい。この場合、犠牲防食層としてのＺｎめっき層又はＺｎ合金めっき層を含有する電気めっき層は、例えばＺｎが３～３０ｇ／ｍ２のめっき量であることが好ましく、さらに５～２５ｇ／ｍ２のめっき量であることが尚好ましい。Ｚｎめっきは電解液に溶解するので、常に接触する内面側としては使用できないが、電池容器の外面側に使用することで、電解液が少量付着した際の犠牲防食に有効である。特に、端面に電解液が少量付着した際には、上記のごとく片面（外面側）がＺｎめっきである場合には、端面においてＺｎが優先的に溶けることにより、基材である鉄の腐食を抑制することができ、以って電解液の漏出を防ぐことができるので効果的である。
なお、基材１上に表面処理層２としてＮｉめっきを施す場合には、冷間圧延した金属板を通常の方法で電解脱脂、酸洗した後、例えば一例として以下に示すＮｉめっき浴を用いることができる。なおＮｉめっき浴としてはワット浴と称される硫酸ニッケル浴が主と用いられるが、この他、スルファミン酸浴、ほうフッ化物浴、塩化物浴などを用いてもよい。
（Ｎｉめっき浴組成、条件の一例）
硫酸ニッケル：２００～３５０ｇ／ｌ
塩化ニッケル：２０～６０ｇ／ｌ
ほう酸：１０～５０ｇ／ｌ
ｐＨ：１．５～５．０
浴温度：４０～７０℃
電流密度：１～４０Ａ／ｄｍ２
また、基材１上に形成される表面処理層２としてのＮｉめっきは、純粋なＮｉだけでなく、Ｎｉ－Ｃｏ合金や、Ｆｅ－Ｎｉ合金などのようにＮｉを含む合金を用いて形成されたものであってもよい。
すなわち本明細書において「Ｎｉめっき層」は特に記載が無い限り「Ｎｉのみで構成される層」の他に「Ｎｉを含む合金により構成される層」を含む。また「Ｎｉを含む合金により構成される層」は、「ＮｉとＮｉ以外の金属元素が相互に拡散した拡散層」であってもよいし、「ＮｉとＮｉ以外の金属元素が共に電析した合金めっき層」であってもよい。
同様に、本明細書において「Ｃｒめっき層」は特に記載が無い限り「Ｃｒのみで構成される層」の他に「Ｃｒを含む合金により構成される層」を含む。また「Ｃｒを含む合金により構成される層」は、「ＣｒとＣｒ以外の金属元素が相互に拡散した拡散層」であってもよいし、「ＣｒとＣｒ以外の金属元素が共に電析した合金めっき層」であってもよい。「Ｃｒめっき層」はさらに、処理対象表面にクロム水和酸化物を形成する所謂クロメート処理も含む。
さらに表面処理層にＮｉ、Ｃｒ以外の金属元素を含む場合も、上記と同様に理解することができる。
換言すれば、表面処理層２は、Ｎｉのみで構成されるＮｉめっき層、Ｆｅが拡散したＦｅ－Ｎｉ拡散層、及びＦｅとＮｉとが共に電析したＦｅ－Ｎｉ合金めっき層のいずれかを含んでいてもよい。なお本明細書で「Ｎｉのみで構成される」とは、金属元素としてはＮｉのみを有する意味であり、めっき浴添加剤に由来する物質あるいはめっき形成過程で不回避的に混入される０．１％未満の炭素や０．０５％未満の硫黄などの不純物は含有することを許容するものである。
また、本実施形態の表面処理層２としてのＮｉめっきは、めっき量として０．５～５０．０ｇ／ｍ２のＮｉめっきであることが好ましい。Ｎｉめっきのめっき量が０．５ｇ／ｍ２未満では、表面の被覆が不十分で基材の露出が極端に増え、耐内容物性が不足するという問題が生じてしまう。一方でＮｉめっきのめっき量が５０．０ｇ／ｍ２を超えると、めっき層の厚みが厚くなる事によって電池容器用鋼箔１０の厚みも厚くなり重量増加につながってしまう。また、めっきの処理時間やめっき量の増加は生産性の悪化や製造コストの増大を招くという問題が生じるからである。
また、表面処理層２としてＮｉめっきを基材１上に形成した後、熱処理を施す場合、Ｆｅ－Ｎｉ拡散層を形成することができる。加工性向上の観点から、このＦｅ－Ｎｉ拡散層は０．２μｍ以上であって３．０μｍ以下の厚さであることが好ましい。
なおＦｅ－Ｎｉ拡散層の厚みは、例えば高周波グロー放電発光分光分析装置を用いて、Ｆｅ強度がその飽和値に対して１０％の強度となった時点を起点として、Ｎｉ強度が、その極大値を示した後に、極大値に対して１０％の強度となった時点までの測定時間を算出し、算出した測定時間に基づいて求めることができる。
また、基材１上に表面処理層２としてＣｒめっきを施す場合には、冷間圧延した金属板を通常の方法で電解脱脂、酸洗した後、例えば一例として以下に示すＣｒめっき浴を用いることができる。
（Ｃｒめっき浴組成、条件の一例）
ＣｒＯ３：３０～２００ｇ／ｌ
ＮａＦ：１～１０ｇ／ｌ
ｐＨ：１．０以下
浴温度：３５～６５℃
電流密度：５～５０Ａ／ｄｍ２
この場合、表面処理層２としてのＣｒめっきは、めっき量として０．０５～１０．０ｇ／ｍ２のＣｒめっきであることが好ましい。Ｃｒめっきのめっき量が０．０５ｇ／ｍ２未満では、表面の被覆が不十分で基材１の露出が極端に増えてしまい、耐内容物性が不足するという問題が生じてしまう。一方でＣｒめっきのめっき量が１０．０ｇ／ｍ２を超えると、上記と同様に重量の増加、生産性の悪化や製造コストの増大という問題が生じるからである。
また、表面処理層２としてＣｒめっきを施す場合には、Ｃｒ水和酸化物（ＣｒＯｘ）の割合よりも金属Ｃｒの割合が大であるＣｒめっき層であることが更に好ましい。ここで金属ＣｒとＣｒ水和酸化物（ＣｒＯｘ）の算出方法としては、例えば以下に示す方法で実施できる。まずステップ１として、基材上に施したＣｒめっきの全Ｃｒ量を測定する。次いでステップ２として、このＣｒめっきが施された基材を高温アルカリで溶解処理することで、Ｃｒ水和酸化物を溶解させ、基材に残ったＣｒ量を金属Ｃｒ量として測定する。最後にステップ３として、Ｃｒ水和酸化物量を計算（Ｃｒ水酸化物量＝全Ｃｒ量－金属Ｃｒ量）で算出する。なお上記測定は、全て市販の蛍光Ｘ線測定器によって実施することができる。
なお本実施形態においては、表面処理層の形成された基材に対して測定された値が、単軸変形の最大主ひずみの最大値が０．２５以上、かつ、平面ひずみ変形の最大主ひずみの最大値が０．１以上、を満たすものとする。
また引張強度、伸びも同様に、表面処理層の形成された基材として上記好適範囲を満たすことが好ましい。
＜熱可塑性樹脂＞
本実施形態に係る電池容器用鋼箔１０は、少なくとも一方の面が熱可塑性樹脂層３で被覆されていてもよく、少なくとも電池容器の内面側となる面に設けるのが好ましい。なお、本実施形態の電池容器用鋼箔１０においては、上述の表面処理層２上に熱可塑性樹脂層３が形成されていてもよい。
換言すれば、電池容器用鋼箔１０は、表面処理層２上が熱可塑性樹脂層３で被覆されたラミネート板として構成されていてもよく（図１（ｂ））、あるいは表面処理層２が形成されるに留まる構成であってもよく、さらには表面処理層２及び熱可塑性樹脂層３を有しない構成であってもよい。また基材１上は表面処理層２を介さずに熱可塑性樹脂層３で被覆されていてもよい（図１（ａ））。
かような熱可塑性樹脂層３の厚みは、１０～１００μｍであり、より好ましくは１０～５０μｍである。
また、本実施形態の熱可塑性樹脂層３の材料としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂又はポリアミド樹脂が例示される。そしてこのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂又はポリアミド樹脂は、電池容器用鋼箔１０の両面を被覆していることが好ましい。この場合においては、電池容器用鋼箔１０のうち一方の面（電池缶の内面側）はポリオレフィン系樹脂（特にポリプロピレン樹脂）で被覆されることが好ましい。
かようなポリプロピレン樹脂としては、ランダムプロピレン樹脂、ホモプロピレン樹脂、およびブロックプロピレン樹脂などの各種のポリプロピレン樹脂を単層で使用してもよいし、これらを重ね合わせて多層化して使用してもよい。
また、本実施形態では、ポリプロピレン樹脂に公知の添加剤を添加してもよい。このような添加剤としては、例えば、低結晶性のエチレンーブテン共重合体、低結晶性のプロピレンーブテン共重合体、エチレンとブテンとプロピレンの３成分共重合体からなるターポリマー、シリカ、ゼオライト、アクリル樹脂ビーズ等のアンチブロッキング剤、脂肪酸アマイド系のスリップ剤などが例示できる。さらには、例えばスリップ剤（材料の物理的な安定性向上のため）や酸化防止剤なども上記した添加剤として添加してよい。
一方で、電池容器用鋼箔１０のうち他方の面（電池缶の外面側）は、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂のいずれかで被覆されていることが好ましい。このうちポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートで被覆することが好ましい。なおポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートの他に例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等を使用することができる。また、ウレタン変性ポリエステル樹脂、アクリル変性ポリエステル樹脂、エポキシ変性ポリエステル樹脂などの変性樹脂を用いても良い。
なお、電池容器用鋼箔１０のうち一方の面（例えば電池缶の内面側）を被覆する樹脂の厚みと、他方の面（例えば電池缶の外面側）を被覆する樹脂の厚みは、要求される耐食性・加工性により上記厚み範囲の間で適宜調整すればよく、両面の厚みは同じでも異なっていてもよい。
また、ポリエステル樹脂を使用する場合、このポリエステル樹脂は無配向であることが好ましい。
また、電池容器用鋼箔１０のうち他方の面（電池缶の外面側）は、上記したポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート）に限られず、電池容器用鋼箔１０の両面共にポリプロピレン樹脂で被覆してもよい。あるいは、電池容器用鋼箔１０の両面共にポリエステル樹脂で被覆してもよい。
また、熱可塑性樹脂層３は、公知の接着剤を介して電池容器用鋼箔１０を被覆している形態であってもよい。なお公知の接着剤としては、例えば、酸変性ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、フッ素樹脂、或いは水ガラス等の無機接着剤などを用いることができる。
前記熱可塑性樹脂層３の形成方法としては、フィルムをラミネートして形成するものであってもよいし、加熱溶融した前記熱可塑性樹脂層３の材料樹脂を押し出し成形機の押し出し幅のスリットによってフィルム状に押し出し、基材１上、又は表面処理層２上に直接的にラミネートする押し出しラミネート法によるものであってもよい。上記フィルムを形成した後でラミネートする場合、上記フィルムの延伸の有無は特に限定されず、たとえば、無延伸フィルムであっても一軸延伸フィルムであっても二軸延伸フィルムであってもよい。
＜電池容器用鋼箔の製造方法＞
次いで、図3を参照しつつ本実施形態の電池容器用鋼箔１０の製造方法について説明する。
まず鋼板を準備し、圧延機に当該鋼板を投入することによって冷間圧延を行う（ステップ１）。これにより、厚さが１０～２００μｍの冷間圧延された鋼箔（基材１）が形成される。この冷間圧延は必要に応じて多段階で行ってもよく、間に熱処理を行ってもよい。
次いで、得られた基材１に対して焼鈍処理を行う（ステップ２）。このとき、焼鈍処理における基材１の温度と時間は、５００℃～７５０℃未満で行う場合は５～１５時間であり、７５０～９００℃で行う場合は５秒～３０分である。より好ましくは、６００℃～７５０℃未満で行う場合は６～１０時間、７５０℃～９００℃で行う場合は１０秒～５分、である。
ステップ２の後、基材１に表面処理（めっき処理）を施して当該基材１の少なくとも片方の面上に、Ｎｉめっき層およびＣｒめっき層の少なくとも１つを含有する表面処理層２（電気めっき層）を形成する（ステップ３）。なお、このステップ３は、本実施形態の電池容器用鋼箔１０の製造方法においては必須の工程ではなく、適宜省略してもよい。
ステップ３で形成される表面処理層２（電気めっき層）としては、例えばＮｉめっき層であればめっき量を０．５～５０．０ｇ／ｍ２とし、Ｃｒめっき層であればめっき量を０．０５～１０．０ｇ／ｍ２であることが好適である。
なお、ステップ２の焼鈍は表面処理層２を形成した後に行ってもよい。
また、ステップ２の焼鈍を行った後で表面処理層２を形成した後に、例えば加工性向上を狙いとして熱処理（拡散処理）をさらに施してもよい。このときの熱処理条件としては、ステップ２で記載される焼鈍条件と同様の条件で行うことが可能である。
なお、ステップ１の圧延工程をめっき処理の後に行うと、めっき皮膜の表面にクラックが生じて密着性、耐食性が低下する可能性があり、好ましくない。
なお、ステップ２を経た後の基材１、又はステップ２及びステップ３を経た後の基材１は、引張強度が２６０～７００ＭＰａ、又は、伸びが５～５５％、という特性のいずれかを備えていることが好ましい。
次にステップ４では、表面処理層２が形成された基材１に対して、上記で説明した熱可塑性樹脂層３を１０～５０μｍ程度の厚みで被覆する処理（樹脂被覆処理）を行う。なお、このステップ４は、本実施形態の電池容器用鋼箔１０の製造方法においては必須の工程ではなく、ラミネート板（表面処理鋼箔）として構成しない限りは適宜省略してもよい。
熱可塑性樹脂層３の形成方法としては、基材１のうち少なくとも電池容器の内面となる側に形成するのが好ましく、フィルムラミネートでも良いし、押し出しラミネートによる方法でも良い。なお、この熱可塑性樹脂層３を被覆する際の基材１の温度は、例えばラミネートの態様に応じて常温～２８０℃、好ましくは２５０℃以下に調整される。
上記のようにステップ１～４を経た後で電池容器用鋼箔１０を得ることができる。
＜電池容器＞
次に、上記電池容器用鋼箔１０により製造される本実施形態の電池容器について説明する。
本実施形態の電池容器は、上述した電池容器用鋼箔１０に対して絞り成形やヒートシール等の加工を施すことにより製造される。また本実施形態の電池容器は特に、角筒絞り成形により製造される、いわゆるパウチ形状であることが好ましい。
より詳細には、電池容器用鋼箔１０に対して絞り工程（深絞り加工等）を行って、電池容器用鋼箔１０を図４に示すような容器形状に成形する。より具体的には、本実施形態の容器形状は、矩形の電極板が収容可能なように四隅に曲率半径Ｒｃ（周方向のコーナーであるためＲｃと称する）の隅部が形成された深さＤの矩形状の凹部を有している。また、この凹部の側壁と凹部の底面との間は曲率半径Ｒｐ（パンチのＲで規定されるためＲｐと称する）でつながっている。なお、図４の容器では上述した凹部の四隅のコーナーＲが等しくなっているが、このＲｃ及びＲｐはそれぞれ異なった値としてもよい。
ここで、かような曲率半径Ｒｃ及びＲｐと深さＤの形状を有する電池容器の形状に対して本実施形態の電池容器用鋼箔１０が非常に有効である理由について以下に詳述する。
＜高容量化のための曲率半径Ｒｃ及びＲｐと深さＤ＞
まず電池容器用鋼箔１０を電池容器として用いて高容量化するためには、成形加工の際の上記した凹部における四隅のＲｃと、凹部の側壁と底面との間のＲｐ、および深さＤのいずれも重要だが、特にＲｐと深さＤのバランスが重要になる。なお、かようなバランスを確立することは、個々の電池を大型化させて、これまでの電池の複数個分の電池特性を一つの電池で担保できるようにすることが理想的になることから車載用途の電池容器として特に重要となる。また単セルの電池に限らず、複数の電池を集合させモジュール化して使用するような場合においても重要である。
そして上記したＲｃとＲｐは、電極が配置される面積をより広げ、さらに電池内のデッドスペースを少なくする観点などから可能な限り双方とも曲率半径を小さくすることが望ましい。
かような曲率半径Ｒｐの値としては、好ましくは３ｍｍ以下、より好ましくは１．５ｍｍ以下、さらに好ましくは１．０ｍｍ以下である。
また、かような曲率半径Ｒｃの値としては、使用される用途及び電池サイズにより異なるが、好ましくは１０ｍｍ未満、より好ましくは８ｍｍ以下、更に好ましくは３ｍｍ以下であることが好ましい。
一方で電池容器として用いて高容量化のためには、積層して収容する電極の数が増えることで電池全体としての容量増が図れることから、深さＤを大きくすることも有効となる。かような深さＤの値としては、５ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは６ｍｍ以上であり、１０ｍｍ以上である。
このような背景の下で本発明者らが望ましい曲率半径Ｒｐと深さＤの関係について鋭意検討したところ、高容量化のために電池容器用鋼箔１０を上記のような条件で加工を施す場合には、成形性、および成形後の耐内容物性（電解液に対する耐性）で課題があることに帰結した。
すなわち、まず曲率半径Ｒｐが小さくなればなるほど成形加工の難易度があがり、特に曲率半径Ｒｐを１．０ｍｍ以下とすれば難易度が飛躍的にあがってしまう。さらに、深さＤについては深い成形加工をしようとすればするほど、電池容器用鋼箔１０の材料に対する加工条件が厳しくなってくる。特に本実施形態において用いるような厚み１０μｍ～２００μｍの鋼箔において特定の曲率半径Ｒｐの条件と深さＤの条件とを組み合わせた場合には、下記のような２つの課題が生じる。
まず一つ目の課題としては、成形加工中の割れが生じやすくなることである。そもそも本実施形態で説明したように基材１として鋼箔を用いる場合には、従来のアルミニウムを基材とする場合に比して比重が大きいため、電池重量の増加を抑制するために基材１の厚みを薄くする必要がある。このように基材１として鋼箔の厚みを薄くした場合には、基材１の割れなどが発生しやすくなる。
次に二つ目の課題としては、成形加工後の耐内容物性（電解液に対する耐性）が挙げられる。上記のごとく厳しい加工条件で絞り成形を行った場合には、樹脂フィルムの割れなどが発生する可能性がある。そのため万一割れなどが発生した場合でも、基材１の表面を溶出しにくい形態とする必要がある。
以上で詳述した一つ目の課題に対し、本実施形態の電池容器においては、上記したとおり電池容器用鋼箔の単軸変形の最大主ひずみの最大値を０．２５以上とし、かつ平面ひずみ変形の最大主ひずみの最大値を０．１以上とすることにより、上記のごとく厳しい加工条件で絞り成形を行った場合であっても割れを抑制することが可能となることを見いだした。
またさらに上記二つ目の課題に対し、電池容器用鋼箔の少なくとも片面に表面処理層を形成することにより、万一樹脂フィルムに欠損が発生した場合でも、基材が電解液に溶出してしまうことを抑制することが可能となることを見出した。この際、上記表面処理層を、０．５ｇ／ｍ２以上のＮｉめっき層および０．０５ｇ／ｍ２以上のＣｒめっき層の少なくとも１つを含有する表面処理層（電気めっき層）とした場合には、電池容器としての使用に際して充分な耐内容物性が得られるために好ましい。
なお電池容器は、電極板や電解液などの電池要素を収容した後で密封されるが、本実施形態の電池容器用鋼箔１０は密封に用いられる電池容器の蓋部材としても適用できる。かような電池容器の構成部材である蓋部材は、図４に示した電池容器本体と同様な収容空間が形成されていてもよいし、平板のまま用いることもできる。また、電池容器の密封に際しては、絞り加工された収容部を有する電池容器本体の周縁のフランジ部で、上記した蓋部材とヒートシールするのが好ましい。この場合、電池容器本体と蓋部材の向かい合う面の被覆樹脂が、ポリプロピレン樹脂同士またはポリエステル樹脂同士のように同種類の樹脂が向き合うよう構成することが好ましい。なお上記した密封方法は一例であってこれに限らず、例えば公知の接着剤を用いてもよい。
本実施形態で得られた電池容器は、上述した本実施形態の電池容器用鋼箔１０を用いて形成されるものであるため、アルカリ電池、ニッケル水素電池、ニッケル・カドミウム電池、リチウムイオン電池など種々の一次電池または二次電池の電池容器として好適に用いることができる。特に本実施形態の電池容器は上述のように耐電解液性に優れるため、有機溶媒の電解液を内容物として収容する非水系電池用として好適に用いることができる。
次に実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。
＜実施例１＞
まず基材１となる鋼箔として、下記に示す化学組成を有する低炭素鋼の冷間圧延板（厚さ５０μｍ）を準備した。
Ｃ：０．０４重量％、Ｍｎ：０．２２重量％、Ｓｉ：０．００１重量％、Ｐ：０．０１重量％、Ｓ：０．０１重量％、残部：Ｆｅおよび不可避的不純物
次に、準備した鋼箔について焼鈍を７５０℃１０秒行うことで、以下の特性を有する基材１を得た。
・引張強度（ＴＳ）：３６４ＭＰａ
・伸び（ＥＬ）：２８．６％
（主ひずみの測定）
上記で得られた基材１に対し、上記した手法にて単軸変形における最大主ひずみと平面ひずみ変形における最大主ひずみをそれぞれ測定した。なお、これらの最大主ひずみの測定は、ＧＯＭ社製非接触三次元ひずみ・変位測定システム（ＡＲＡＭＩＳ）を用いて行った。予めスプレー等でランダムパターンを塗布したサンプルを用い、変形の様子を２台のカメラで連続的に撮影することによる三角測量を行い、ランダム模様の変化の過程を三次元位置情報として取得することにより、破断直前の板面内の最大主ひずみ（ε１）とこれに直交する最小主ひずみ（ε２）を測定した。単軸変形は引張試験機を用い、ＪＩＳ５号片による引張試験により行った。等二軸変形および平面ひずみ変形についてはエリクセン試験機を用いた。等二軸変形は１５０ｍｍφの円形ブランクを用い、平面ひずみ変形は幅が約６５ｍｍになるように円形ブランクの両端をカットしたブランクを用いた。パンチは６０ｍｍφの球頭パンチを用い、パンチとブランクの摩擦を低減させるため、パンチ先端部にワセリンを塗布し成形した。
測定の結果、本実施例の基材１の単軸変形における最大主ひずみの最大値は０．４０となった。同様に、平面ひずみ変形における最大主ひずみの最大値は０．１４となった。
（熱可塑性樹脂層３の形成）
まず、熱可塑性樹脂層３として、厚み５０μｍのポリエチレンフィルム（商品名「ダイワプロタックP-563B」 大和化成株式会社製）を準備した。次に、基材１の両面に当該ポリエチレンフィルムを貼着して被覆した。
（成形性の評価）
上記のとおり熱可塑性樹脂層３で被覆した電池容器用鋼箔１０に対し潤滑油を塗油した後、５０ｍｍ×５０ｍｍのパンチを用いて上記した凹部が成形されるように深絞り加工を行った。なお、本深絞り加工においては、凹部における四隅のＲｃを３．０ｍｍとし、凹部の側壁と底面との間のＲｐは１．０ｍｍと３．０ｍｍの両方で行った。電池容器用鋼箔１０に割れや破れなどの異常が発生するまでプレス成形を行い、上記異常が発生した時点で加工を停止した。
なお、プレス成形した後における電池容器用鋼箔１０に対する成形性の評価は、電池容器の四隅で基材１の割れや熱可塑性樹脂層３の浮きや割れを目視にて観察し、次の基準で行った。
［評価基準］
◎：Ｒｐが１．０ｍｍと３．０ｍｍの両方で、成形深さが１０ｍｍを超えた時点でも基材の上記異常が認められなかった。
〇：Ｒｐが１．０ｍｍと３．０ｍｍのいずれかにおいて成形深さが５ｍｍに達する以前で基材の上記異常が認められたが、他方は認められなかった。
×：Ｒｐが１．０ｍｍと３．０ｍｍの両方で、成形深さが５ｍｍに達する以前に、基材に破れや割れが認められた。
＜実施例２＞
以下で記載する事項以外については実施例１と同様に行った。
まず基材１となる鋼箔として、下記に示す化学組成を有する極低炭素鋼の冷間圧延板（厚さ５０μｍ）を準備した。
Ｃ：０．００１重量％、Ｍｎ：０．３０重量％、Ｓｉ：０．０１重量％、Ｐ：０．０１重量％、Ｓ：０．０１重量％、Ｎｂ：０．０２重量％、残部：Ｆｅおよび不可避的不純物
次に、準備した鋼箔について焼鈍を６７０℃で８時間行うことで、以下の特性を有する基材１を得た。
・引張強度（ＴＳ）：３４０ＭＰａ
・伸び（ＥＬ）：２３．７％
上記で得られた基材１に対し、実施例１と同様の手法で単軸変形における最大主ひずみと平面ひずみ変形における最大主ひずみをそれぞれ測定した。測定の結果、本実施例の基材１の単軸変形における最大主ひずみの最大値は０．２７となった。同様に、基材１の平面ひずみ変形における最大主ひずみの最大値は０．２３となった。
＜実施例３＞
以下で記載する事項以外については実施例１と同様に行った。
まず基材１となる鋼箔として、下記に示す化学組成を有する極低炭素鋼の冷間圧延板（厚さ８０μｍ）を準備した。
Ｃ：０．００１重量％、Ｍｎ：０．１５重量％、Ｓｉ：０．０１重量％、Ｐ：０．０１重量％、Ｓ：０．０１重量％、Ｔｉ：０．０３重量％、Ｎｂ：０．００４重量％、残部：Ｆｅおよび不可避的不純物
次に、準備した鋼箔について焼鈍を８２０℃で２０秒行うことで、以下の特性を有する基材１を得た。
・引張強度（ＴＳ）：３０１ＭＰａ
・伸び（ＥＬ）：４２．０％
上記で得られた基材１に対し、実施例１と同様の手法で単軸変形における最大主ひずみと平面ひずみ変形における最大主ひずみをそれぞれ測定した。測定の結果、本実施例の基材１の単軸変形における最大主ひずみの最大値は０．６５となった。同様に、基材１の平面ひずみ変形における最大主ひずみの最大値は０．３０となった。
＜実施例４＞
上記した実施例３と同じ基材を用い、以下で記載する事項以外については実施例３と同様に行った。
すなわち、準備した鋼箔について焼鈍を６４０℃で８時間行うことで、以下の特性を有する基材１を得た。
・引張強度（ＴＳ）：３３２ＭＰａ
・伸び（ＥＬ）：３９．０％
上記で得られた基材１に対し、実施例１と同様の手法で単軸変形における最大主ひずみと平面ひずみ変形における最大主ひずみをそれぞれ測定した。測定の結果、本実施例の基材１の単軸変形における最大主ひずみの最大値は０．６２となった。同様に、基材１の平面ひずみ変形における最大主ひずみの最大値は０．３０となった。
＜実施例５＞
基材１となる鋼箔として、極低炭素鋼の冷間圧延板の厚さを５０μｍとした以外は実施例４と同様に行った。得られた基材１に対し、実施例１と同様の手法で単軸変形における最大主ひずみと平面ひずみ変形における最大主ひずみをそれぞれ測定した。測定の結果、本実施例の基材１の単軸変形における最大主ひずみの最大値は０．６３となった。同様に、基材１の平面ひずみ変形における最大主ひずみの最大値は０．３１となった。
＜実施例６＞
実施例５と同じ極低炭素鋼の冷間圧延板を基材１として、以下の手順で表面処理層２を形成した。
（表面処理層２の形成）
基材１に対し、電解脱脂、硫酸浸漬の酸洗を行った後、下記条件にて電気めっきを行って、Ｎｉのめっき量が４．５ｇ／ｍ２である表面処理層２（電気Ｎｉめっき層）を形成した。なお、上記のＮｉめっき層の形成条件は、以下の通りとした。
（Ｎｉめっき層の形成条件）
浴組成：硫酸ニッケル、塩化ニッケル、ホウ酸、ピット抑制剤
ｐＨ：４．３
浴温：５５℃
電流密度：１０Ａ／ｄｍ２
続いて熱処理を８００℃１０秒行うことで、以下の特性を有する表面処理層２が形成された基材１を得た。
・引張強度（ＴＳ）：３２５ＭＰａ
・伸び（ＥＬ）：３７．３％
上記で得られた表面処理層２が形成された基材１に対し、実施例１と同様の手法で単軸変形における最大主ひずみと平面ひずみ変形における最大主ひずみをそれぞれ測定した。測定の結果、本実施例の表面処理層２が形成された基材１の単軸変形における最大主ひずみの最大値は０．６２となった。同様に、表面処理層２が形成された基材１の平面ひずみ変形における最大主ひずみの最大値は０．３０となった。
この表面処理層２が形成された基材１に対し、実施例１と同様に、基材１の両面を熱可塑性樹脂層３で被覆した後、成形性の評価を行った。
＜実施例７＞
熱処理条件を８００℃３０秒とするほかは実施例６と同様にして、以下の特性を有する表面処理層２が形成された基材１を得た。
・引張強度（ＴＳ）：３２６ＭＰａ
・伸び（ＥＬ）：３５．６％
上記で得られた表面処理層２が形成された基材１に対し、実施例１と同様の手法で単軸変形における最大主ひずみと平面ひずみ変形における最大主ひずみをそれぞれ測定した。測定の結果、本実施例の表面処理層２が形成された基材１の単軸変形における最大主ひずみの最大値は０．６２となった。同様に、表面処理層２が形成された基材１の平面ひずみ変形における最大主ひずみの最大値は０．３１となった。
＜実施例８＞
熱処理条件を８２０℃１０秒とするほかは実施例６と同様にして、以下の特性を有する表面処理層２が形成された基材１を得た。
・引張強度（ＴＳ）：３２５ＭＰａ
・伸び（ＥＬ）：３０．２％
上記で得られた表面処理層２が形成された基材１に対し、実施例１と同様の手法で単軸変形における最大主ひずみと平面ひずみ変形における最大主ひずみをそれぞれ測定した。測定の結果、本実施例の表面処理層２が形成された基材１の単軸変形における最大主ひずみの最大値は０．５２となった。同様に、表面処理層２が形成された基材１の平面ひずみ変形における最大主ひずみの最大値は０．２６となった。
＜実施例９＞
熱処理条件を８５０℃１０秒とするほかは実施例６と同様にして、以下の特性を有する表面処理層２が形成された基材１を得た。
・引張強度（ＴＳ）：３３９ＭＰａ
・伸び（ＥＬ）：３０．７％
上記で得られた表面処理層２が形成された基材１に対し、実施例１と同様の手法で単軸変形における最大主ひずみと平面ひずみ変形における最大主ひずみをそれぞれ測定した。測定の結果、本実施例の表面処理層２が形成された基材１の単軸変形における最大主ひずみの最大値は０．５４となった。同様に、表面処理層２が形成された基材１の平面ひずみ変形における最大主ひずみの最大値は０．２８となった。
＜比較例１＞
上記した実施例２と同じ基材を用いた。以下で記載する事項以外については実施例２と同様に行った。
すなわち、準備した鋼箔について焼鈍を５６０℃で８時間行うことで、以下の特性を有する基材１を得た。
・引張強度（ＴＳ）：３８５ＭＰａ
・伸び（ＥＬ）：２０．６％
上記で得られた基材１に対し、実施例１と同様の手法で単軸変形における最大主ひずみと平面ひずみ変形における最大主ひずみをそれぞれ測定した。測定の結果、本実施例の基材１の単軸変形における最大主ひずみの最大値は０．１９となった。同様に、基材１の平面ひずみ変形における最大主ひずみの最大値は０．１６となった。
＜比較例２＞
上記した実施例２と同じ基材を用いた。以下で記載する事項以外については実施例２と同様に行った。
すなわち、準備した鋼箔について焼鈍を６４０℃で８時間行うことで、以下の特性を有する基材１を得た。
・引張強度（ＴＳ）：３７３ＭＰａ
・伸び（ＥＬ）：１６．８％
上記で得られた基材１に対し、実施例１と同様の手法で単軸変形における最大主ひずみと平面ひずみ変形における最大主ひずみをそれぞれ測定した。測定の結果、本実施例の基材１の単軸変形における最大主ひずみの最大値は０．１７となった。同様に、基材１の平面ひずみ変形における最大主ひずみの最大値は０．１３となった。
上記した実施例１～９及び比較例１～２で用いた各サンプルの材料仕様と成形性の評価を表２に示す。
Figure 2022127529000003
実施例１～９において、熱可塑性樹脂層３で被覆した電池容器用鋼箔１０を用いて曲率半径が所定以下の厳しい絞り成形を施した結果によれば、電池容器として製造する際に割れの発生が抑制されることがわかった。またこれらの結果によれば非水系電池容器としての使用際して充分な耐内容物性を得られることが示された。
一方で比較例１～２では、電池容器製造において曲率半径の小さい絞り成形を施した場合には割れが発生し、非水系電池容器としての使用に際して充分な耐内容物性を得られない可能性がある。
本発明の電池容器用鋼箔は、リチウムイオン二次電池などの非水系電池の容器の用途として充分な成形性と耐内容物性を示すことができ、電池を使用する幅広い分野の産業への適用が可能である。
１ 基材
２ 表面処理層
３ 熱可塑性樹脂層
１０ 電池容器用鋼箔

Claims (12)

  1. 電池容器として用いられる電池容器用鋼箔であって、
    単軸変形の最大主ひずみの最大値が０．２５以上かつ平面ひずみ変形の最大主ひずみの最大値が０．１以上であることを特徴とする電池容器用鋼箔。
  2. 少なくとも片面に形成される表面処理層を有する、請求項1に記載の電池容器用鋼箔。
  3. 前記単軸変形の最大主ひずみの最大値が０．４５以上かつ前記平面ひずみ変形の最大主ひずみの最大値が０．２以上である、請求項１又は２に記載の電池容器用鋼箔。
  4. 基材の厚みが１０～２００μｍである、請求項１～３のいずれか一項に記載の電池容器用鋼箔。
  5. さらに等二軸変形の最大主ひずみの最大値が０．２以上である、請求項１～４のいずれか一項に記載の電池容器用鋼箔。
  6. 前記基材においてC含有量が０．１５重量％以下、Ｓｉ含有量が０．５重量％以下、Ｍｎ含有量が１．０重量％以下、Ｐ含有量が０．０５重量％以下、Ｓ含有量が０．０２重量％以下である、請求項４又は請求項５に記載の電池容器用鋼箔。
  7. 前記基材においてC含有量が０．０５重量％以下である、請求項４～請求項６のいずれか一項に記載の電池容器用鋼箔。
  8. 前記基材においてＮｂ含有量が０．０５重量％以下あるいはＴｉ含有量が０．１重量％以下である請求項４～７のいずれか一項に記載の電池容器用鋼箔。
  9. 前記表面処理層が、０．５～５０．０ｇ／ｍ２のＮｉめっき層、又は、０．０５～１０．０ｇ／ｍ２のＣｒめっき層のいずれかである、請求項１～８のいずれか一項に記載の電池容器用鋼箔。
  10. 少なくとも片面に形成される熱可塑性樹脂層を有する、請求項1～９のいずれか一項に記載の電池容器用鋼箔。
  11. 請求項１～１０のいずれか一項に記載の電池容器用鋼箔をヒートシールして得られるパウチ型電池容器。
  12. 非水系電池用である、請求項１１に記載のパウチ型電池容器。
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