JP4968877B2 - 電池容器用めっき鋼板、その製造方法、その電池容器用めっき鋼板を用いた電池容器及びその電池容器を用いた電池 - Google Patents
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Description
(1)本発明の電池容器用めっき鋼板は、
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、ニッケル層、銀層が形成されており、
前記鉄−ニッケル合金層は、鋼板上にニッケルめっきをした後に拡散熱処理によって形成されたものであり、
前記銀層のめっき厚みが50〜500mg/m2であることを特徴とする。
(2)本発明の電池容器は、上記(1)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ものであることを特徴とする。
(3)本発明の電池は、上記(2)に記載の電池容器を用いてなるものであることを特徴とする。
鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に、順に、ニッケルめっき、50〜500mg/m2厚みの銀めっきをし、
その後、熱処理を施して、
鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に、下から順に、拡散による鉄−ニッケル合金層、ニッケル層、銀層を形成させることを特徴とする。
(5)本発明の電池容器用めっき鋼板の製造方法は、
鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に、ニッケルめっきをし、
その後、熱処理を施して、拡散による鉄−ニッケル合金層、ニッケル層を形成し、
さらに、前記ニッケル層上に50〜500mg/m2厚みの銀めっきをし、
鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に、下から順に、拡散による鉄−ニッケル合金層、ニッケル層、銀層を形成させることを特徴とする。
(6)本発明の電池容器用めっき鋼板の製造方法は、上記(4)又は(5)において、
前記熱処理が、
未焼鈍の冷延鋼板にニッケルめっきをし、又はニッケルめっき及び銀めっきをし、
その後、再結晶焼鈍と拡散熱処理とを同時に施す熱処理であることを特徴とする。
[電池容器用めっき鋼板の作成]
めっき基板として、焼鈍済みの冷延鋼板を用いて、ニッケルめっきおよび銀めっきを施す場合は表1に学組成を示す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、
(イ)冷間圧延→電解洗浄→焼鈍(箱型焼鈍法または連続焼鈍法)→調質圧延→ニッケルめっき→銀めっき、
(ロ)冷間圧延→電解洗浄→焼鈍(箱型焼鈍法または連続焼鈍法)→調質圧延→ニッケルめっき→銀めっき→拡散熱処理(箱型焼鈍法または連続焼鈍法)→調質圧延、
(ハ)冷間圧延→電解洗浄→焼鈍(箱型焼鈍法または連続焼鈍法)→調質圧延→ニッケルめっき→拡散熱処理(箱型焼鈍法または連続焼鈍法)→調質圧延→銀めっき
のいずれかの3工程でそれぞれ電池容器用めっき鋼板を作成した。
<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 35g/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)
攪拌 空気撹拝
pH 4〜4.6
浴温 55〜60℃
電流密度 25A/dm2
めっき量は電解時間を変えることにより調整した。
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(厚さ5mm)
攪拌 めっき浴の循環
浴温 35〜40℃
電流密度 1A/dm2
めっき量は電解時間を変えることにより調整した。
めっき基板として、未焼鈍の冷延鋼板の上にニッケルめっきおよび銀めっきを施す場合は、表1に化学組成を示す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、
(ニ)冷間圧延→電解洗浄→ニッケルめっき→銀めっき→熱処理(箱型焼鈍法または連続焼鈍法)→調質圧延、
(ホ)冷間圧延→電解洗浄→ニッケルめっき→熱処理(箱型焼鈍法または連続焼鈍法)→調質圧延→銀めっきの工程
のいずれかの2工程でそれぞれ電池容器用めっき鋼板を作成した。ニッケルめっきおよび銀めっきは上記と同様の条件で実施し、表2に示す拡散熱処理を行い、表2に示す電池容器用めっき鋼板の試料(試料番号5〜8)を作成した。また、比較用に銀めっきを施さなず、ニッケルめっきのままの試料とニッケルめっき後、箱型焼鈍炉を用い拡散熱処理を施した試料(試料番号9、10)も作成した。
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、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。二酸化マンガン粉末とカーボン粉末を混合混練し、金型中で加圧して所定寸法のドーナツ形状のペレットに作成し正極合剤とした。次いで缶内面に黒鉛粉末を主成分とする塗料を塗布した。次いで電池容器にペレットを挿入した。次いで、金属容器の開口端を内側にビード加工した。さらに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不織布からなるセパレータを挿入した。 次いでセパーレータの内側に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。次いで負極底板と負極集電棒をスポット溶接した集電体をガスケットを予め装着した部品を電池容器に装着した。 次いで電池容器と該部品を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。
<ガス発生>
電池を作製し、1日(24時間)保存後、3.9Ωの定抵抗で1.5時間の部分放電を行った後、80℃で3日間保存し、保存終了後ガス発生量を測定した。ガス発生量は保存後の電池を水中で開口し、メモリ付きビューレットに捕集して測定した。
評価結果を表3に示した。
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、銀層が形成されており、
前記鉄−ニッケル合金層は、鋼板上にニッケルめっきをした後に拡散熱処理によって形成されたものであり、
前記銀層のめっき厚みが50〜500mg/m2であることを特徴とする電池容器用めっき鋼板。 - 請求項1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2に記載の電池容器を用いてなる電池。
- 鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に、順に、ニッケルめっき、50〜500mg/m2厚みの銀めっきをし、
その後、熱処理を施して、
鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に、下から順に、拡散による鉄−ニッケル合金層、ニッケル層、銀層を形成させることを特徴とする電池容器用めっき鋼板の製造方法。 - 鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に、ニッケルめっきをし、
その後、熱処理を施して、拡散による鉄−ニッケル合金層、ニッケル層を形成し、
さらに、前記ニッケル層上に50〜500mg/m2厚みの銀めっきをし、
鋼板の電池容器内面となる側の鋼板上に、下から順に、拡散による鉄−ニッケル合金層、ニッケル層、銀層を形成させることを特徴とする電池容器用めっき鋼板の製造方法。 - 前記熱処理が、
未焼鈍の冷延鋼板にニッケルめっきをし、又はニッケルめっき及び銀めっきをし、
その後、再結晶焼鈍と拡散熱処理とを同時に施す熱処理であることを特徴とする請求項4又は5に記載の電池容器用めっき鋼板の製造方法。
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