JPH0754122A - Ni-cu coated steel sheet and production thereof - Google Patents
Ni-cu coated steel sheet and production thereofInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、Ｎｉ，Ｃｕ被覆鋼板お
よびその製造方法に関し、詳しくは、ボタン電池の封口
板等からなる電池の負極端子板として用いるＮｉ，Ｃｕ
被覆鋼板において、負極活物質と接触するＣｕ被覆層の
不純物の混入を無くして、耐食性の向上を図り、さら
に、負極活物質として亜鉛を用いている場合に水素ガス
の発生防止を図るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Ni, Cu coated steel sheet and a method for producing the same, and more specifically, Ni, Cu used as a negative electrode terminal plate of a battery such as a sealing plate for a button battery.
In a coated steel sheet, mixing of impurities in the Cu coating layer that comes into contact with the negative electrode active material is eliminated to improve corrosion resistance, and further hydrogen gas is prevented from being generated when zinc is used as the negative electrode active material. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】乾電池の一次電池として用いられている
ボタン電池は、図６に示す構成からなり、正極端子板と
なるケース１０１に負極端子板となる封口板１０２をガ
スケット１０３を介して組み立ててボタン形状の偏平な
円筒体からなるボタン電池外板を形成し、その内部をセ
パレータ１０４で仕切り、セパレータ１０４とケース１
０１に挟まれた空間に正極活物質１０５を充填すると共
に、セパレータ１０４と封口板１０２に挟まれた空間に
亜鉛を含む負極活物質１０６を充填している。尚、以下
の記載において、亜鉛はＺｎとして記載すると共に金属
は化学記号で記載する。2. Description of the Related Art A button battery used as a primary battery of a dry battery has a structure shown in FIG. 6, in which a case 101 serving as a positive electrode terminal plate and a sealing plate 102 serving as a negative electrode terminal plate are assembled through a gasket 103. A button battery outer plate formed of a flat button-shaped cylinder is formed, and the inside thereof is partitioned by a separator 104.
The space sandwiched by 01 is filled with the positive electrode active material 105, and the space sandwiched by the separator 104 and the sealing plate 102 is filled with the negative electrode active material 106 containing zinc. In the following description, zinc is described as Zn and metals are described by chemical symbols.
【０００３】上記封口板１０２は負極活物質１０６の電
解液の漏出防止および外気との遮断を行う役割を持ち、
鉄またはステンレス鋼板からなる基材（ストリップ）の
内面にＣｕ被覆層、外面にＮｉ被覆層をメッキあるいは
クラッド方法で設けたものが用いられている。上記封口
板１０２の外面にＮｉ被覆層を設けるのは接触電気抵抗
を下げるためであり、内面にＣｕ被覆層を設けるのは、
負極活物質のＺｎが電解液との反応により水素ガスが発
生するのを抑止するためである。即ち、負極活物質１０
６として用いるＺｎは、酸およびアルカリに非常に弱
く、防食処理を施さないと、乾電池保存中に電解液のア
ルカリ成分と反応し、水素ガスを発生しながら腐食す
る。The sealing plate 102 has a role of preventing leakage of the electrolytic solution of the negative electrode active material 106 and blocking of the outside air.
A base material (strip) made of iron or a stainless steel plate is provided with a Cu coating layer on the inner surface and a Ni coating layer on the outer surface by plating or clad method. The Ni coating layer is provided on the outer surface of the sealing plate 102 in order to reduce the contact electric resistance, and the Cu coating layer is provided on the inner surface.
This is because Zn as the negative electrode active material suppresses generation of hydrogen gas due to reaction with the electrolytic solution. That is, the negative electrode active material 10
Zn used as 6 is very vulnerable to acid and alkali, and if it is not subjected to anticorrosion treatment, it reacts with the alkaline component of the electrolytic solution during storage of the dry cell and corrodes while generating hydrogen gas.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、基板内
面にＣｕ被覆層を設けていない場合より、Ｃｕ被覆層を
設ける場合の方が、水素ガス発生の抑止効果があるが、
Ｃｕ被覆層に不純物（Ｆｅ，Ｃ，Ｃｒ等）が含まれる
と、該不純物が電解液に溶出して該電解液とＺｎが反応
して水素ガスを発生するのを完全に防止することはでき
ない。As described above, the case where the Cu coating layer is provided on the inner surface of the substrate is more effective in suppressing the generation of hydrogen gas than the case where the Cu coating layer is provided.
When impurities (Fe, C, Cr, etc.) are contained in the Cu coating layer, it is impossible to completely prevent the impurities from eluting into the electrolytic solution and reacting the electrolytic solution with Zn to generate hydrogen gas. .
【０００５】鋼板両面のＣｕ被覆層、Ｎｉ被覆層は、前
記したように、メッキあるいはクラッド法により形成し
ている。前記メッキ方法によりＣｕ被覆層を形成する場
合、電解液槽に添加剤として有機物等を入れるため、形
成されるＣｕメッキ被膜中に有機物の共析が生じる。さ
らに、鋼板が連続的に電解液槽を通過する時、鋼板の成
分であるＦｅ，Ｃ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｒ等の金属が溶出
し、電解液中に混入する。そのため、形成されるメッキ
被膜中に再共析することとなる。このように、メッキで
形成されるＣｕメッキ被覆層には不純物が多く含まれて
しまい、該不純物の存在により、水素ガスの発生を抑止
することが出来なくなる。尚、上記不純物は１ＰＰＭ以
下であると、水素ガスの発生を抑止することが出来る
が、メッキ方法では１ＰＰＭ以下とすることは困難であ
る。The Cu coating layer and the Ni coating layer on both sides of the steel sheet are formed by the plating or clad method as described above. When the Cu coating layer is formed by the plating method, organic substances and the like are added as an additive to the electrolytic solution tank, so that coprecipitation of organic substances occurs in the formed Cu plating film. Further, when the steel sheet continuously passes through the electrolytic solution tank, metals such as Fe, C, Si, Mn and Cr which are components of the steel sheet are eluted and mixed into the electrolytic solution. Therefore, redeposition occurs in the formed plating film. As described above, the Cu plating coating layer formed by plating contains a large amount of impurities, and the presence of the impurities makes it impossible to suppress the generation of hydrogen gas. It should be noted that when the above impurities are 1 PPM or less, generation of hydrogen gas can be suppressed, but it is difficult to reduce the hydrogen gas to 1 PPM or less by the plating method.
【０００６】さらに、メッキで被膜層を形成する場合に
は、鋼板とＣｕメッキ被覆層との密着性が良くない欠点
がある。密着性が良くない場合、加工を施すと、その形
状によっては例えば、１８０度折り曲げ加工すると、該
曲げ変形にＣｕメッキ被覆層、Ｎｉメッキ被覆層が追従
できず、剥離が生じることがある。Further, when the coating layer is formed by plating, there is a drawback that the adhesion between the steel sheet and the Cu plating coating layer is not good. When the adhesion is not good, if the work is applied, depending on the shape, for example, if the work is bent by 180 degrees, the Cu plating coating layer and the Ni plating coating layer cannot follow the bending deformation, and peeling may occur.
【０００７】さらにまた、メッキ方法を採用すると、メ
ッキ工程で薬品等のくみ出しが発生するため、公害発生
防止の点から廃液処理装置を必要とし、かつ、メッキ処
理を行う場合は時間がかかる問題がある。Further, when the plating method is adopted, chemicals and the like are pumped out in the plating process, so that a waste liquid treatment device is required from the viewpoint of preventing pollution, and there is a problem that it takes time to perform the plating treatment. is there.
【０００８】一方、クラッド方法により鋼板の両面にＣ
ｕ被覆層と、Ｎｉ被覆層とを設ける場合、予め製造した
Ｎｉ箔およびＣｕ箔を鋼板の両面に供給し、これらを圧
延して一体に密着させているが、必要とするＮｉ被覆層
の厚さ、Ｃｕ被覆層の厚さが薄いため、圧延、焼鈍を何
度も繰り返して、所要の厚さまで減少させる必要があ
る。よって、コストがかかると共に、歩留まりが悪くな
る欠点がある。さらに、Ｎｉ箔，Ｃｕ箔を製造する際、
ある程度の厚みを必要とするため、ＮｉおよびＣｕの必
要量が多くなり、この点からもコスト高になる欠点があ
る。On the other hand, C is applied to both sides of the steel sheet by the clad method.
When the u coating layer and the Ni coating layer are provided, the Ni foil and the Cu foil manufactured in advance are supplied to both surfaces of the steel sheet, and they are rolled and adhered together, but the required thickness of the Ni coating layer is required. Now, since the thickness of the Cu coating layer is thin, it is necessary to repeat rolling and annealing many times to reduce the thickness to the required thickness. Therefore, there are disadvantages that the cost is high and the yield is low. Furthermore, when manufacturing Ni foil and Cu foil,
Since a certain amount of thickness is required, the required amounts of Ni and Cu are large, and this is another drawback in that the cost is high.
【０００９】本発明は、上記した問題に鑑みてなされた
もので、不純物の混入がないＣｕ被覆層を備えたＮｉ，
Ｃｕ被覆鋼板を簡単かつ安価に提供することを目的とし
ている。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and Ni, which has a Cu coating layer containing no impurities,
The purpose is to provide a Cu-coated steel sheet easily and inexpensively.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、鋼板の一面に、Ｃｕを溶射して形成した
Ｃｕ溶射被覆層を備えていると共に、鋼板の他面にＮｉ
を溶射して、あるいはメッキ処理で形成して、あるいは
Ｎｉ箔を貼付してＮｉ被覆層を備えているＮｉ，Ｃｕ被
覆鋼板を提供するものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a Cu spray coating layer formed by spraying Cu on one surface of a steel sheet, and Ni on the other surface of the steel sheet.
To provide a Ni, Cu-coated steel sheet having a Ni coating layer formed by thermal spraying or plating, or by attaching a Ni foil.
【００１１】上記Ｎｉ，Ｃｕ被覆鋼板は、Ｃｕ溶射被覆
層を負極活物質と接する面に配置する電池の負極端子
板、例えば、負極活物質としてＺｎを用いているボタン
電池の封口板として用いることが好ましい。The above Ni, Cu coated steel sheet is used as a negative electrode terminal plate of a battery in which a Cu sprayed coating layer is arranged on a surface in contact with the negative electrode active material, for example, as a sealing plate for a button battery using Zn as the negative electrode active material. Is preferred.
【００１２】さらに、本発明は、Ｃｕを加熱溶融した
後、該溶融Ｃｕをスプレーノズルから鋼板の一面に吹き
付けて、Ｃｕ溶射被覆層を形成すると共に、同様に、溶
融Ｎｉをスプレーノズルから鋼板の他面に吹き付けて、
あるいはメッキにより、あるいはＮｉ箔を貼付して、鋼
板の他面にＮｉ被覆層を形成しているＮｉ，Ｃｕ被覆鋼
板の製造方法を提供するものである。上記溶融金属をス
プレーノズルで吹き付ける代わりに、Ｃｕからなる線
材、粉末を設け、該線材あるいは粉末を鋼板の一面へガ
ス溶射、プラズマ溶射あるいはアーク溶射してＣｕ溶射
被覆層を形成する方法を用いても良い。Ｎｉ被覆層も同
様である。Further, according to the present invention, after Cu is heated and melted, the molten Cu is sprayed from the spray nozzle onto one surface of the steel sheet to form a Cu sprayed coating layer, and similarly, molten Ni is sprayed from the spray nozzle to the steel sheet. Spray it on the other side,
Alternatively, the present invention provides a method for producing a Ni-Cu coated steel sheet in which a Ni coating layer is formed on the other surface of the steel sheet by plating or by pasting a Ni foil. Instead of spraying the molten metal with a spray nozzle, a wire or powder made of Cu is provided, and the wire or powder is gas-sprayed, plasma-sprayed, or arc-sprayed onto one surface of a steel sheet to form a Cu spray-coated layer. Is also good. The same applies to the Ni coating layer.
【００１３】上記溶融金属をスプレーノズルで吹き付け
る場合、およびガス溶射、プラズマ溶射あるいはアーク
溶射は、チャンバー内で行い、チャンバー内をＨｅ，Ｎ
ｅ，Ａｒ，Ｎ2等の雰囲気ガスで満たしている。上記ス
プレーノズルによる吹き付けの場合は、ノズル先端開口
と鋼板との距離を通常（５０〜２５０ｍｍ）の倍近い１
００〜５００ｍｍとしている。また、上記ガス溶射、ア
ーク溶射、プラズマ溶射の場合も通常の倍近い距離をあ
けて１５０〜９００ｍｍとしている。このように溶射口
と鋼板との距離をあけるのは、鋼板が薄いため、溶射圧
による変形等のダメージを受けないようにするためであ
る。さらに、鋼板にＣｕを溶射する前に、溶融Ｃｕを拡
散させて吹き付けた時に、密着性を向上させると同時に
温度差で鋼板の変形、変質を防止するため、予め鋼板を
加熱しておくことが好ましい。When the above-mentioned molten metal is sprayed with a spray nozzle, gas spraying, plasma spraying or arc spraying is carried out in a chamber, and He, N
It is filled with an atmosphere gas such as e, Ar, N 2 . In the case of spraying with the above spray nozzle, the distance between the nozzle tip opening and the steel plate is close to twice the normal (50 to 250 mm).
It is set to 00 to 500 mm. Further, also in the case of the gas spraying, arc spraying, and plasma spraying, the distance close to the normal time is set to 150 to 900 mm. The reason why the distance between the spray port and the steel plate is increased is to prevent damage such as deformation due to the spray pressure because the steel plate is thin. Further, before spraying Cu onto the steel sheet, when the molten Cu is diffused and sprayed, it is possible to preheat the steel sheet in order to improve the adhesion and at the same time prevent deformation and alteration of the steel sheet due to the temperature difference. preferable.
【００１４】上記のように溶射でＣｕ溶射被覆層を形成
し、かつ、溶射、メッキ、あるいは箔の貼付でＮｉ被覆
層を形成した後、非酸化性ガス雰囲気中で焼鈍を行うと
共に、冷却後にスキンパス加工あるいはカレンダー加工
を施して、所要の厚さとしている。After the Cu sprayed coating layer is formed by thermal spraying as described above and the Ni coating layer is formed by spraying, plating, or pasting a foil, annealing is performed in a non-oxidizing gas atmosphere, and after cooling. Skin pass processing or calendar processing is applied to obtain the required thickness.
【００１５】[0015]
【作用】本発明では、Ｎｉ，Ｃｕ被覆鋼板の一面に設け
るＣｕ被覆層を、溶融金属を溶射して形成しているた
め、メッキ方法で形成した場合に発生する不純物の混入
を確実に防止できる。よって、該Ｎｉ，Ｃｕ被覆鋼板を
負極端子板として用いて、Ｃｕ溶射被覆層を負極活物質
のＺｎと接する側に配置すると、Ｃｕ溶射被覆層の不純
物が電解液に溶出して該電解液がＺｎと反応して水素ガ
スが発生するのを防止出来る。さらに、鋼板とＣｕ溶射
被覆層との密着性が高められ、曲げ加工時にクラックが
発生することがない。In the present invention, since the Cu coating layer provided on one surface of the Ni, Cu coated steel sheet is formed by spraying molten metal, it is possible to surely prevent the mixing of impurities generated when the plating method is used. . Therefore, when the Ni-Cu coated steel sheet is used as a negative electrode terminal plate and the Cu sprayed coating layer is arranged on the side in contact with Zn of the negative electrode active material, the impurities of the Cu sprayed coating layer are eluted into the electrolytic solution to form the electrolytic solution. It is possible to prevent hydrogen gas from being generated by reacting with Zn. Furthermore, the adhesion between the steel sheet and the Cu sprayed coating layer is enhanced, and cracks do not occur during bending.
【００１６】さらに、クラッド法でＮｉ，Ｃｕ被覆鋼板
と比較して、作業工程の大幅な短縮を図ることが出来る かつ、Ｃｕ溶射被覆層の厚さをＣｕ箔を用いて形成する
場合と比較して、略１／４程度に減少でき、大幅なコス
トダウンを図ることが出来る。Further, compared with the Ni, Cu coated steel sheet by the clad method, the working process can be greatly shortened, and the thickness of the Cu sprayed coating layer is compared with the case of using Cu foil. As a result, it can be reduced to about 1/4, and a significant cost reduction can be achieved.
【００１７】以下、本発明を図面に示す実施例により詳
細に説明する。図１から図４は第１実施例を示し、図１
に示すように、本発明に係わるＮｉ，Ｃｕ被覆鋼板１
は、ステンレス鋼板２の内面側にＣｕ溶射被覆層３、外
面側にＮｉメッキ被覆層４を設け、ステンレス鋼板２と
Ｃｕ溶射被覆層３の間にステンレス鋼とＣｕとの拡散層
５、ステンレス鋼板２とＮｉメッキ被覆層４の間にはス
テンレス鋼とＮｉとの拡散層６が設けられている。The present invention will be described below in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. 1 to 4 show a first embodiment, and FIG.
As shown in Fig. 1, a Ni, Cu coated steel sheet 1 according to the present invention
Is provided with a Cu sprayed coating layer 3 on the inner surface side of the stainless steel plate 2 and a Ni plated coating layer 4 on the outer surface side, and a diffusion layer 5 of stainless steel and Cu between the stainless steel plate 2 and the Cu sprayed coating layer 3 and a stainless steel plate. A diffusion layer 6 of stainless steel and Ni is provided between 2 and the Ni-plated coating layer 4.
【００１８】上記ステンレス鋼板２およびその内外面に
積層した各層の厚さは下記の如く設定している。 ステンレス鋼板２…０.０５ｍｍ〜０.８ｍｍ Ｃｕメッキ層３ …２μｍ〜２０μｍ Ｎｉメッキ層４ …０.５μｍ〜６.０μｍ 拡散層５，６ …０.１μｍ〜５.０μｍThe thickness of the stainless steel plate 2 and the layers laminated on the inner and outer surfaces thereof are set as follows. Stainless steel plate 2 ... 0.05 mm to 0.8 mm Cu plating layer 3 ... 2 μm to 20 μm Ni plating layer 4 ... 0.5 μm to 6.0 μm Diffusion layer 5, 6 ... 0.1 μm to 5.0 μm
【００１９】上記Ｎｉ，Ｃｕ被覆鋼板１の製造方法は、
図２のフローチャートの工程に示す通りであり、まず、
コイル払出機より巻き出したステンレス鋼板（ステンレ
ス鋼素地）２に対して電解脱脂処理をした後、水洗処理
し、ついで、活性化処理を施している。活性化処理の
後、水洗処理し、次いで、外面にＮｉストライクメッキ
を施した後水洗し、その後、該ストライクメッキ上にＮ
ｉ本メッキを施す。該Ｎｉ本メッキ終了後に水洗、乾燥
処理してコイル巻取機でコイル状に巻き取る。The manufacturing method of the Ni-Cu coated steel sheet 1 is as follows.
As shown in the process of the flowchart of FIG. 2, first,
The stainless steel plate (stainless steel base material) 2 unwound from the coil dispenser is electrolytically degreased, washed with water, and then activated. After the activation treatment, washing treatment is performed, then Ni strike plating is applied to the outer surface and then washing is performed, and then N is applied on the strike plating.
Apply i-plating. After the completion of the main Ni plating, it is washed with water, dried, and wound into a coil with a coil winder.
【００２０】上記ステンレス鋼板２の外面にＮｉメッキ
被覆層４を形成している金属板８を、コイル払出機で巻
き出す。この巻き出した金属板８を、電解脱脂処理した
後、乾燥および加熱処理する。該加熱は溶融Ｃｕが密着
され易い程度の温度まで加熱している。上記加熱処理し
た後、図３および図４に示すスプレー式の溶射装置１０
へと搬送し、後で詳細に説明するが、溶融Ｃｕを吹き付
けるスプレーノズル１１の配置側に、上記Ｎｉメッキ被
覆層４を設けていないステンレス鋼板２の内面側を向け
て連続搬送し、スプレーノズル１１より溶融Ｃｕをステ
ンレス鋼板２の内面に吹き付けてＣｕ溶射被覆層３を形
成している。The metal plate 8 having the Ni plating coating layer 4 formed on the outer surface of the stainless steel plate 2 is unwound by a coil dispenser. The unwound metal plate 8 is electrolytically degreased, then dried and heat-treated. The heating is performed to a temperature at which molten Cu is easily adhered. After the above heat treatment, the spray-type thermal spraying device 10 shown in FIGS.
As will be described later in detail, the inner surface side of the stainless steel plate 2 on which the Ni plating coating layer 4 is not provided is continuously conveyed to the arrangement side of the spray nozzle 11 for spraying the molten Cu, and the spray nozzle Molten Cu is sprayed onto the inner surface of the stainless steel plate 2 to form the Cu spray coating layer 3.
【００２１】上記溶融Ｃｕを溶射してＣｕ溶射被覆層３
を形成した後、連続焼鈍炉へと搬送し、非酸化性雰囲気
中で加熱して昇温し、所要時間焼鈍している。この焼鈍
工程で、ステンレス鋼板２とＣｕ溶射被覆層３の間にＳ
ＵＳ−Ｃｕ拡散層５、ステンレス鋼板２とＮｉメッキ層
４の間にＳＵＳ−Ｎｉ拡散層６を形成している。上記連
続焼鈍の後、冷却し、ついで、スキンパスで調質圧延を
行い、その後、コイル巻取機に巻き取っている。The molten Cu is sprayed to form a Cu sprayed coating layer 3
After being formed, it is conveyed to a continuous annealing furnace, heated in a non-oxidizing atmosphere to raise the temperature, and annealed for the required time. In this annealing step, S is added between the stainless steel plate 2 and the Cu sprayed coating layer 3.
A SUS-Ni diffusion layer 6 is formed between the US-Cu diffusion layer 5, the stainless steel plate 2 and the Ni plating layer 4. After the above continuous annealing, it is cooled, then temper-rolled by a skin pass, and then wound on a coil winder.
【００２２】上記溶射装置１０におけるＣｕ溶射工程を
詳細に説明する。溶射装置１０は図３および図４に示す
如く、Ｃｕを溶融保持するルツボ１２を配管１３を介し
てチャンバー１４の内部に延在させ、チャンバー１４内
に配置した配管１３の先端部に複数個のスプレーノズル
１１を所要間隔をあけて並設している。上記ルツボ１２
は不活性ガス流入口１８ａを備えると共に不活性ガス流
出口１８ｂを備え、ルツボ１２の内部を不活性ガス雰囲
気としている。不活性ガスとしてはＨｅ，Ｎｅ，Ａｒ，
Ｎ2ガスを用いている。また、ルツボ１２、配管１３は
用いる金属の融点以上、好ましくは融点より２０〜５０
℃以上に加熱している。これら加熱手段としてはＳｉＣ
ヒータあるいは誘導加熱器（図示せず）を用いている。
また、加熱されるルツボおよび配管は、耐熱ステンレス
（ＳＵＳ３１０Ｓ）で形成していると共に、スプレーノ
ズル１１は表面性状に優れたＭｏで形成している。上記
配管１３には開閉バルブ２３を介設し、溶射時にバルブ
を開くようにしている。The Cu thermal spraying process in the thermal spraying apparatus 10 will be described in detail. As shown in FIGS. 3 and 4, the thermal spraying device 10 has a crucible 12 that melts and holds Cu and extends through a pipe 13 into a chamber 14, and a plurality of pipes 13 arranged inside the chamber 14 have a plurality of tips. The spray nozzles 11 are arranged side by side at a required interval. The crucible 12
Is provided with an inert gas inlet 18a and an inert gas outlet 18b so that the inside of the crucible 12 has an inert gas atmosphere. As the inert gas, He, Ne, Ar,
N 2 gas is used. Further, the crucible 12 and the pipe 13 have a melting point higher than that of the metal used, preferably 20 to 50 from the melting point.
It is heated above ℃. As these heating means, SiC
A heater or an induction heater (not shown) is used.
The crucible and the pipe to be heated are made of heat-resistant stainless steel (SUS310S), and the spray nozzle 11 is made of Mo, which has an excellent surface property. An open / close valve 23 is provided in the pipe 13 so that the valve is opened during thermal spraying.
【００２３】上記チャンバー１４内には、上記ステンレ
ス鋼板２の外面にＮｉメッキ被覆層４を備えた金属体８
を連続的に搬入・搬出出来るように出入口（図示せず）
を設けている。上記連続的に搬送される金属体８の上面
に所要間隔をあけて、上記配管１３に付設したスプレー
ノズル１１が位置している。該スプレーノズル１１の噴
出口から金属体８までの距離Ｈは１００〜５００ｍｍに
設定している。上記チャンバー１４内に不活性ガス用エ
アコンプレッサー１９と接続した配管２０を延在させ、
該配管２０の先端より不活性ガスをチャンバー１４内に
供給し、チャンバー１４内を不活性ガス雰囲気としてい
る。該不活性ガスは上記ルツボに供給するガスと同様な
ガスを用いている。In the chamber 14, a metal body 8 having a Ni plating coating layer 4 on the outer surface of the stainless steel plate 2 is provided.
Doorway (not shown) to allow continuous loading and unloading
Is provided. The spray nozzle 11 attached to the pipe 13 is located on the upper surface of the continuously conveyed metal body 8 with a required space. The distance H from the ejection port of the spray nozzle 11 to the metal body 8 is set to 100 to 500 mm. A pipe 20 connected to the air compressor 19 for inert gas is extended in the chamber 14,
An inert gas is supplied into the chamber 14 from the tip of the pipe 20 to create an inert gas atmosphere in the chamber 14. As the inert gas, the same gas as the gas supplied to the crucible is used.
【００２４】上記チャンバー１４の壁面はセラミックス
で形成し、かつ、その下部は円錐形状として、その下端
部に回収用配管２４を連続させている。該回収用配管２
４は回収用ポンプ２６を介設して、その他端を上記ルツ
ボ１２に設けた回収用金属入口２５に連続させている。
上記回収用配管２４も耐熱ステンレスで形成し、該配管
を用いる金属の融点以上に加熱している。The wall surface of the chamber 14 is formed of ceramics, and the lower portion thereof has a conical shape, and the recovery pipe 24 is connected to the lower end portion thereof. The recovery pipe 2
4 is provided with a recovery pump 26, and the other end is continuous with the recovery metal inlet 25 provided in the crucible 12.
The recovery pipe 24 is also made of heat-resistant stainless steel and is heated to a temperature higher than the melting point of the metal used in the pipe.
【００２５】上記溶射装置１０において金属体８へ溶融
Ｃｕを溶射する工程を説明すると、ルツボ１２内にＣｕ
を投入し、融点（１０８３℃）以上に加熱して溶融させ
ている。一方、金属体８を加熱した状態でチャンバー１
４内に連続搬送し、該金属体８のステンレス鋼板２のＮ
ｉメッキ被覆層４が設けられていない面を上向きとし
て、配管１３を通してスプレーノズル１１より溶融Ｃｕ
を吹き付ける。The process of spraying molten Cu onto the metal body 8 in the thermal spraying device 10 will be described.
Is charged and heated to a temperature above the melting point (1083 ° C.) to melt. On the other hand, with the metal body 8 heated, the chamber 1
4 of the stainless steel plate 2 of the metal body 8
With the surface on which the i-plated coating layer 4 is not provided facing upward, molten Cu is sprayed from the spray nozzle 11 through the pipe 13.
To spray.
【００２６】上記溶融Ｃｕが吹き付けられる金属体８は
予め加熱されているため、スプレー時の熱によって、変
性、歪みの発生を防止でき、かつ、吹き付けられて拡散
した溶融金属を確実に熱融着させて密着させることが出
来る。また、スプレーノズル１１より吹き付けられる溶
融Ｃｕは均一な厚さでステンレス鋼板２の表面に被膜さ
れ、Ｃｕ溶射被覆層３を形成する。該Ｃｕ溶射被覆層３
の厚さは前記したように２〜２０μｍとしている。この
Ｃｕ溶射被覆層３は、溶融したＣｕが直接にステンレス
鋼板２の表面に吹き付けられるので、純度の変化はな
く、不純物の混入が９９.９９％ない被覆層とすること
が出来る。Since the metal body 8 onto which the molten Cu is sprayed is preheated, it is possible to prevent denaturation and distortion due to heat at the time of spraying, and to firmly fuse the sprayed and spread molten metal. Can be made to adhere. The molten Cu sprayed from the spray nozzle 11 is coated on the surface of the stainless steel plate 2 with a uniform thickness to form the Cu sprayed coating layer 3. The Cu sprayed coating layer 3
Has a thickness of 2 to 20 μm as described above. Since the molten Cu is directly sprayed onto the surface of the stainless steel plate 2, the Cu sprayed coating layer 3 can be a coating layer having no change in purity and containing 99.99% of impurities.
【００２７】尚、上記実施例は、ステンレス鋼板２の外
面側にはメッキによりＮｉメッキ被覆層４を形成してい
るが、内面側のＣｕ溶射被覆層３と同様に、Ｎｉを溶融
し、該溶融Ｎｉを溶射してＮｉ被覆面を形成しても良
い。あるいは、Ｎｉ箔を張ってＮｉ被覆層を形成しても
良い。In the above embodiment, the Ni plating coating layer 4 is formed on the outer surface side of the stainless steel plate 2 by plating. However, like the Cu spray coating layer 3 on the inner surface side, Ni is melted and Molten Ni may be sprayed to form the Ni-coated surface. Alternatively, a Ni foil may be stretched to form a Ni coating layer.
【００２８】また、Ｃｕ溶射被覆層３の形成方法とし
て、上記実施例はＣｕを溶融し、この溶融したＣｕをス
プレーノズルからステンレス鋼板に吹き付けてＣｕ溶射
被覆層３を形成しているが、ガス溶射、プラズマ溶射お
よびアーク溶射などの方法を用いることも出来る。As a method of forming the Cu spray coating layer 3, in the above embodiment, Cu is melted, and the melted Cu is sprayed from a spray nozzle onto a stainless steel plate to form the Cu spray coating layer 3. Methods such as thermal spraying, plasma spraying and arc spraying can also be used.
【００２９】図５はガス溶射装置３０を示し、該ガス溶
射装置３０は周知の構成のものであって、溶射トーチ３
１の溶射口に向かって漸次径が縮小する円錐筒状の外壁
３２を備え、該外壁３２の先端側にエアーキャップ３３
を装着している。エアーキャップ３３には、その軸芯部
に貫通穴を設け、該貫通穴を材料供給通路３４とすると
共に、該材料供給通路３４の基部側に、同心状に内周側
ノズル体３５、外周側ノズル体３６を設置し、ノズル体
３５と３６の間に酸素アセチレンガスまたはプロパンガ
スの供給通路３７を設けると共に、ノズル体３６とエア
ーキャップ３３との間に圧縮空気通路３８を設けてい
る。上記溶射装置３０の溶射口３１ａの下方に１５０〜
９００ｍｍの間隔をあけて金属体８を連続的に搬送して
いる。FIG. 5 shows a gas spraying apparatus 30. The gas spraying apparatus 30 has a well-known structure and includes a spraying torch 3.
1 is provided with an outer wall 32 having a conical cylindrical shape whose diameter gradually decreases toward the spray port 1, and an air cap 33 is provided on the tip side of the outer wall 32.
I am wearing. The air cap 33 is provided with a through hole in its axial center portion, and the through hole serves as a material supply passage 34. The material supply passage 34 is provided with a base portion side thereof, an inner peripheral side nozzle body 35 and an outer peripheral side thereof concentrically. A nozzle body 36 is installed, a supply passage 37 for oxygen acetylene gas or propane gas is provided between the nozzle bodies 35 and 36, and a compressed air passage 38 is provided between the nozzle body 36 and the air cap 33. Below the spray port 31a of the spray device 30
The metal body 8 is continuously conveyed at intervals of 900 mm.
【００３０】上記溶射トーチ３１は第１実施例のスプレ
ーノズル１１と同様に、不活性ガス雰囲気としたチャン
バー１４内に配置しており、かつ、チャンバー１４の下
部に回収用配管を連続させている。溶射トーチ３１の材
料供給通路３４にはＣｕからなる線材４１を配管４０を
通して連続的に供給しており、上記通路３７，３８には
酸素アセチレンガスあるいはプロパンガス、圧縮空気を
配管（図示せず）を介して供給している。Like the spray nozzle 11 of the first embodiment, the thermal spray torch 31 is arranged in the chamber 14 in an inert gas atmosphere, and the recovery pipe is connected to the lower portion of the chamber 14. . A wire 41 made of Cu is continuously supplied to a material supply passage 34 of the thermal spray torch 31 through a pipe 40, and oxygen acetylene gas or propane gas and compressed air are piped (not shown) into the passages 37 and 38. Are supplied through.
【００３１】上記装置によりガス溶射でＣｕ溶射被覆層
３を形成する工程は、第１実施例と略同様である。即
ち、金属体８を、そのＮｉ被覆層が設けられていない面
を上面としてチャンバー１４内に連続的に搬送し、溶射
トーチ３１の溶射口より微粒化された溶融Ｃｕをステン
レス鋼板２の上面に吹き付けて、Ｃｕ溶射被覆層３を形
成している。即ち、溶射トーチ３１の中心の材料供給通
路３４に供給されるＣｕ線材４１は、通路３４の先端側
において外周より供給される酸素−燃焼炎（アセチレン
炎）によって溶融し、さらに、その外周より供給される
圧縮空気の加速で微粒化して金属体８のステンレス鋼板
２の表面に吹き付けられて所要厚の被膜を形成する。The process of forming the Cu sprayed coating layer 3 by gas spraying with the above apparatus is substantially the same as in the first embodiment. That is, the metal body 8 is continuously conveyed into the chamber 14 with the surface not provided with the Ni coating layer as the upper surface, and the molten Cu atomized from the spray port of the spray torch 31 is applied to the upper surface of the stainless steel plate 2. The Cu spray coating layer 3 is formed by spraying. That is, the Cu wire 41 supplied to the material supply passage 34 at the center of the thermal spray torch 31 is melted by the oxygen-combustion flame (acetylene flame) supplied from the outer periphery on the tip side of the passage 34, and further supplied from the outer periphery. The compressed air is accelerated to be atomized and sprayed on the surface of the stainless steel plate 2 of the metal body 8 to form a film having a required thickness.
【００３２】プラズマ溶射およびアーク溶射で行う場合
も、従来公知のプラズマ溶射装置およびアーク溶射装置
を用いて、上記ガス溶射方法と略同様にしてＣｕ溶射被
覆層３を形成することができるので、詳細な説明を省略
する。Also in the case of performing plasma spraying and arc spraying, the Cu sprayed coating layer 3 can be formed by using a conventionally known plasma spraying apparatus and arc spraying apparatus in a manner substantially similar to the above gas spraying method. Description is omitted.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に係わる電池の負極端子板、例えば、ボタン電池の封口
板として用いられるＮｉ，Ｃｕ被覆鋼板は、鉄あるいは
ステンレスからなる鋼板の一面にＣｕ被覆層を溶射によ
り設けているため、該Ｃｕ溶射被覆層は不純物の混入が
なく、よって、該Ｃｕ溶射被覆層を負極活物質Ｚｎと接
する側に配置すると、水素ガスの発生および腐食防止を
図ることが出来る。As is apparent from the above description, the negative electrode terminal plate of the battery according to the present invention, for example, the Ni, Cu-coated steel plate used as the sealing plate of the button battery is formed on one surface of the steel plate made of iron or stainless steel. Since the Cu coating layer is provided by thermal spraying, the Cu thermal spraying coating layer does not contain impurities. Therefore, when the Cu thermal spraying coating layer is arranged on the side in contact with the negative electrode active material Zn, generation of hydrogen gas and prevention of corrosion are prevented. Can be planned.
【００３４】また、該Ｃｕ溶射被覆層と基材となる鋼板
との密着性が高く、よって、折り曲げ加工時に剥離が生
じることはない。さらに、メッキによりＣｕ溶射被覆層
を形成する場合、およびＣｕ箔を張って形成する場合と
比較して、被覆層形成工程を簡単とでき、所要時間の大
幅な短縮およびコスト低下を図ることが出来る。Further, the Cu sprayed coating layer and the steel sheet serving as the base material have high adhesiveness, so that peeling does not occur during bending. Further, as compared with the case where the Cu sprayed coating layer is formed by plating and the case where the Cu foil is stretched, the coating layer forming step can be simplified, and the required time can be greatly shortened and the cost can be reduced. .
【図１】 本発明の実施例のＮｉ，Ｃｕ被覆鋼板の断面
図である。FIG. 1 is a sectional view of a Ni, Cu coated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
【図２】 上記実施例の製造工程を示すフローチャート
である。FIG. 2 is a flowchart showing a manufacturing process of the above embodiment.
【図３】 上記実施例の溶射に用いるスプレーノズル式
の溶射装置の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of a spray nozzle type thermal spraying device used for thermal spraying in the above-described embodiment.
【図４】 図３に示すチャンバー部分の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of the chamber portion shown in FIG.
【図５】 他の溶射方法に用いるガス溶射装置の概略図
である。FIG. 5 is a schematic view of a gas spraying apparatus used for another spraying method.
【図６】 ボタン電池の構成を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of a button battery.
１０２ 封口板 １０６ 負極活物質 １ Ｎｉ，Ｃｕ被覆鋼板 ２ ステンレス鋼板 ３ Ｃｕ溶射被覆層 ４ Ｎｉメッキ被覆層 ５，６ 拡散層 ８ 金属体 １０ 溶射装置 １１ スプレーノズル 102 Sealing Plate 106 Negative Electrode Active Material 1 Ni, Cu Coated Steel Plate 2 Stainless Steel Plate 3 Cu Thermal Spray Coating Layer 4 Ni Plating Coating Layer 5, 6 Diffusion Layer 8 Metal Body 10 Thermal Spraying Device 11 Spray Nozzle
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成６年１１月４日[Submission date] November 4, 1994
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１７[Correction target item name] 0017
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により詳細
に説明する。図１から図４は第１実施例を示し、図１に
示すように、本発明に係わるＮｉ，Ｃｕ被覆鋼板１は、
ステンレス鋼板２の内面側にＣｕ溶射被覆層３、外面側
にＮｉメッキ被覆層４を設け、ステンレス鋼板２とＣｕ
溶射被覆層３の間にステンレス鋼とＣｕとの拡散層５、
ステンレス鋼板２とＮｉメッキ被覆層４の間にはステン
レス鋼とＮｉとの拡散層６が設けられている。The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the drawings. 1 to 4 show a first embodiment, and as shown in FIG. 1, the Ni, Cu coated steel sheet 1 according to the present invention is
A Cu sprayed coating layer 3 is provided on the inner surface side of the stainless steel plate 2, and a Ni plating coating layer 4 is provided on the outer surface side thereof.
A diffusion layer 5 of stainless steel and Cu between the thermal spray coating layers 3,
A diffusion layer 6 of stainless steel and Ni is provided between the stainless steel plate 2 and the Ni plating coating layer 4.
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２１[Correction target item name] 0021
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００２１】上記溶融Ｃｕを溶射してＣｕ溶射被覆層３
を形成した後、連続焼鈍炉へと搬送し、非酸化性ガス雰
囲気中で加熱して昇温し、所要時間焼鈍している。この
焼鈍工程で、ステンレス鋼板２とＣｕ溶射被覆層３の間
にＳＵＳ−Ｃｕ拡散層５、ステンレス鋼板２とＮｉメッ
キ層４の間にＳＵＳ−Ｎｉ拡散層６を形成している。上
記連続焼鈍の後、冷却し、ついで、スキンパスで調質圧
延を行い、その後、コイル巻取機に巻き取っている。The molten Cu is sprayed to form a Cu sprayed coating layer 3
After being formed, it is conveyed to a continuous annealing furnace, heated in a non-oxidizing gas atmosphere to raise the temperature, and annealed for the required time. In this annealing step, the SUS-Cu diffusion layer 5 is formed between the stainless steel plate 2 and the Cu sprayed coating layer 3, and the SUS-Ni diffusion layer 6 is formed between the stainless steel plate 2 and the Ni plating layer 4. After the above continuous annealing, it is cooled, then temper-rolled by a skin pass, and then wound on a coil winder.
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図５[Name of item to be corrected] Figure 5
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図５】 [Figure 5]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０１Ｍ 2/32 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location // H01M 2/32
Claims (6)
Ｃｕ溶射被覆層を備えていると共に、鋼板の他面にＮｉ
被覆層を備えているＮｉ，Ｃｕ被覆鋼板。1. A Cu sprayed coating layer formed by spraying Cu on one surface of a steel sheet, and Ni on the other surface of the steel sheet.
A Ni, Cu coated steel sheet having a coating layer.
ｉメッキ被覆層、あるいはＮｉ箔被覆層のいずれかから
なる請求項１記載の鋼板。2. The Ni coating layer is a Ni spray coating layer, N
The steel sheet according to claim 1, comprising either an i-plated coating layer or a Ni foil coating layer.
る面に配置する電池の負極端子板として用いている請求
項１記載の鋼板。3. The steel sheet according to claim 1, wherein the Cu sprayed coating layer is used as a negative electrode terminal plate of a battery arranged on a surface in contact with the negative electrode active material.
プレーノズルから鋼板の一面に吹き付けて、Ｃｕ溶射被
覆層を形成すると共に、鋼板の他面に溶融Ｎｉを溶射し
て、あるいは、Ｎｉをメッキして、あるいはＮｉ箔を貼
付してＮｉ被覆層を形成しているＮｉ，Ｃｕ被覆鋼板の
製造方法。4. After Cu is heated and melted, the molten Cu is sprayed from a spray nozzle onto one surface of a steel sheet to form a Cu sprayed coating layer, and the other surface of the steel sheet is sprayed with molten Ni. A method for manufacturing a Ni- and Cu-coated steel sheet in which a Ni-coated layer is formed by plating or Ni foil.
あるいは粉末を鋼板の一面へガス溶射、プラズマ溶射あ
るいはアーク溶射してＣｕ溶射被覆層を形成すると共
に、 鋼板の他面に溶融Ｎｉを溶射して、あるいは、Ｎｉをメ
ッキして、あるいはＮｉ箔を貼付してＮｉ被覆層を形成
しているＮｉ，Ｃｕ被覆鋼板の製造方法。5. A wire or powder made of Cu is provided, and the wire or powder is gas-sprayed, plasma-sprayed or arc-sprayed onto one surface of a steel sheet to form a Cu sprayed coating layer, and molten Ni is coated on the other surface of the steel sheet. A method for producing a Ni-Cu coated steel sheet, wherein a Ni coating layer is formed by thermal spraying, Ni plating, or Ni foil sticking.
した後、非酸化性ガス雰囲気中で焼鈍を行うと共に、冷
却後にスキンパス加工あるいはカレンダー加工を施して
いる前記４乃至５のいずれか１項に記載の製造方法。6. The method according to any one of 4 to 5, wherein after the Cu sprayed coating layer and the Ni coating layer are formed, annealing is performed in a non-oxidizing gas atmosphere, and after cooling, skin pass processing or calender processing is performed. The manufacturing method according to item.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5201592A JPH0754122A (en) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | Ni-cu coated steel sheet and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5201592A JPH0754122A (en) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | Ni-cu coated steel sheet and production thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754122A true JPH0754122A (en) | 1995-02-28 |
Family
ID=16443617
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|---|---|---|---|
| JP5201592A Withdrawn JPH0754122A (en) | 1993-08-13 | 1993-08-13 | Ni-cu coated steel sheet and production thereof |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754122A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010257927A (en) * | 2009-03-31 | 2010-11-11 | Nippon Steel Corp | Metal outer package case material for lithium ion battery with little voltage drop by metal elution, metal outer package case, and lithium ion battery |
| JP2014152359A (en) * | 2013-02-07 | 2014-08-25 | Denso Corp | Molten metal coating apparatus |
| JPWO2018105700A1 (en) * | 2016-12-08 | 2019-10-24 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma spraying apparatus and battery electrode manufacturing method |
-
1993
- 1993-08-13 JP JP5201592A patent/JPH0754122A/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11225708B2 (en) | 2016-12-08 | 2022-01-18 | Tokyo Electron Limited | Plasma spraying device and method for manufacturing battery electrode |
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