JPH0794153A - アルカリ電池および負極容器の製造法 - Google Patents
アルカリ電池および負極容器の製造法Info
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- JPH0794153A JPH0794153A JP5241094A JP24109493A JPH0794153A JP H0794153 A JPH0794153 A JP H0794153A JP 5241094 A JP5241094 A JP 5241094A JP 24109493 A JP24109493 A JP 24109493A JP H0794153 A JPH0794153 A JP H0794153A
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- JP
- Japan
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- stainless steel
- layer
- nickel
- negative electrode
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルカリ系電池の負極容器の薄肉化とコスト
ダウンを目的とする。 【構成】 メッキ後焼鈍し、拡散層を形成することを特
徴とした、ニッケル／ステンテス／銅の三層タイプのニ
ッケル・銅メッキステンレス鋼帯を負極容器に用い、従
来の三層クラッド材と比較して、コスト的に安価で、薄
肉化した負極容器を提供する。
ダウンを目的とする。 【構成】 メッキ後焼鈍し、拡散層を形成することを特
徴とした、ニッケル／ステンテス／銅の三層タイプのニ
ッケル・銅メッキステンレス鋼帯を負極容器に用い、従
来の三層クラッド材と比較して、コスト的に安価で、薄
肉化した負極容器を提供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ電池および負極
容器の製造法に関するものである。
容器の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の機器の小型・ポ−タブル化に伴
い、電池に対しても小型化・高容量化の要望が高くなっ
ている。
い、電池に対しても小型化・高容量化の要望が高くなっ
ている。
【０００３】電池サイズは同一で高容量化するには、電
池内部の材料種の検討や内容積の検討がなされる。
池内部の材料種の検討や内容積の検討がなされる。
【０００４】電池の内容積を増加する方法には、形状的
な手段もあるが、基本的には部品を薄肉化する方法がと
られている。部品を薄肉化し内容積を増加して、その内
容積分、活物質を多く充填して高容量化を図るわけであ
る。
な手段もあるが、基本的には部品を薄肉化する方法がと
られている。部品を薄肉化し内容積を増加して、その内
容積分、活物質を多く充填して高容量化を図るわけであ
る。
【０００５】以下、アルカリ系電池の負極容器を例に説
明する。従来、アルカリ系電池の負極容器の材料は、鉄
やステンレスの基材となる金属にニッケル板、銅板を熱
間圧延または冷間圧延により圧接したニッケル／基材／
銅の三層クラッド材を用いていた。この三層クラッド材
の薄肉化の検討により、負極内容積を増加して、その内
容積分、負極活物質を多く充填して高容量化を図ってい
た。
明する。従来、アルカリ系電池の負極容器の材料は、鉄
やステンレスの基材となる金属にニッケル板、銅板を熱
間圧延または冷間圧延により圧接したニッケル／基材／
銅の三層クラッド材を用いていた。この三層クラッド材
の薄肉化の検討により、負極内容積を増加して、その内
容積分、負極活物質を多く充填して高容量化を図ってい
た。
【０００６】なお、アルカリ系電池の負極容器外面のニ
ッケル層は、導電性の確保、内面の銅層は、Ｈ2ガス発
生の抑制が目的である。
ッケル層は、導電性の確保、内面の銅層は、Ｈ2ガス発
生の抑制が目的である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】負極容器の材料には、
一定の機械強度やプレス時の加工性が必要である。
一定の機械強度やプレス時の加工性が必要である。
【０００８】ニッケルや銅は基材であるステンレスや鉄
に比較して機械強度が弱いため、負極容器に一定の機械
強度を保持させるには、基材に一定の厚みが必要であ
る。従って負極ケ−スを薄肉化するには、基材の厚みを
確保しつつ、ニッケルおよび銅層をできるだけ薄く形成
する必要がある。
に比較して機械強度が弱いため、負極容器に一定の機械
強度を保持させるには、基材に一定の厚みが必要であ
る。従って負極ケ−スを薄肉化するには、基材の厚みを
確保しつつ、ニッケルおよび銅層をできるだけ薄く形成
する必要がある。
【０００９】従来、負極容器の材料に用いられていた三
層クラッド材では、圧接後のニッケルおよび銅層の厚み
にバラツキが生じるため、ピンホ−ルなく安定して形成
可能なニッケルおよび銅層の厚みは数十μｍ以上とな
る。よって、この三層クラッド材を使用する方法では現
状の負極容器をこれ以上薄肉化するのは困難であった。
層クラッド材では、圧接後のニッケルおよび銅層の厚み
にバラツキが生じるため、ピンホ−ルなく安定して形成
可能なニッケルおよび銅層の厚みは数十μｍ以上とな
る。よって、この三層クラッド材を使用する方法では現
状の負極容器をこれ以上薄肉化するのは困難であった。
【００１０】また、ニッケルや銅は基材のステンレスお
よび鉄に比較して高価であるために、コスト的にも高価
なものとなっている。
よび鉄に比較して高価であるために、コスト的にも高価
なものとなっている。
【００１１】一方、鉄やステンレスの基材にニッケルお
よび銅メッキを施した材料は、コスト的に安価であり、
メッキ処理によって数μｍオーダーで均一なニッケルお
よび銅層が得られる。しかし、単にメッキ処理を施した
だけの材料では、プレス時にメッキ層にクラックが生じ
てガス発生等の不都合が発生する。
よび銅メッキを施した材料は、コスト的に安価であり、
メッキ処理によって数μｍオーダーで均一なニッケルお
よび銅層が得られる。しかし、単にメッキ処理を施した
だけの材料では、プレス時にメッキ層にクラックが生じ
てガス発生等の不都合が発生する。
【００１２】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、三層クラッド材と比較して、コスト的に安価で、
一定の機械強度やプレス時の加工性を確保しつつ、薄肉
化した負極容器を得ることを目的とする。
ので、三層クラッド材と比較して、コスト的に安価で、
一定の機械強度やプレス時の加工性を確保しつつ、薄肉
化した負極容器を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のアルカリ系電池の負極容器は、メッキ後焼鈍
し、拡散層を形成することを特徴とした、ニッケル／ス
テンレス／銅の三層タイプのニッケル・銅メッキ金属を
用いるものである。
に本発明のアルカリ系電池の負極容器は、メッキ後焼鈍
し、拡散層を形成することを特徴とした、ニッケル／ス
テンレス／銅の三層タイプのニッケル・銅メッキ金属を
用いるものである。
【００１４】
【作用】この構成によれば、三層クラッド材と比較して
コスト的に安価で、拡散層の形成によりプレス時にもメ
ッキ層にクラックが生じない、薄肉化された負極容器を
得る事が可能となる。
コスト的に安価で、拡散層の形成によりプレス時にもメ
ッキ層にクラックが生じない、薄肉化された負極容器を
得る事が可能となる。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
【００１６】本実施例における三層タイプのニッケル・
銅メッキステンレス鋼帯の断面図を図１に示した。図１
にあるように、ステンレス鋼帯３（ＳＵＳ３０４）を原
板とし、その片面にニッケルメッキ１を、反面に銅メッ
キ５を施し、その後約７００〜８００℃，１〜２分間で
焼鈍し、調質圧延を行うことにより、ステンレス／ニッ
ケル拡散層２およびステンレス／銅拡散層４を形成して
いる。この拡散層の厚みは焼鈍時間を調整することによ
り変化できる。
銅メッキステンレス鋼帯の断面図を図１に示した。図１
にあるように、ステンレス鋼帯３（ＳＵＳ３０４）を原
板とし、その片面にニッケルメッキ１を、反面に銅メッ
キ５を施し、その後約７００〜８００℃，１〜２分間で
焼鈍し、調質圧延を行うことにより、ステンレス／ニッ
ケル拡散層２およびステンレス／銅拡散層４を形成して
いる。この拡散層の厚みは焼鈍時間を調整することによ
り変化できる。
【００１７】この三層タイプのニッケル・銅メッキステ
ンレス鋼帯は、ニッケルおよび銅メッキ層が数μｍオー
ダーの厚みで形成可能であるので、従来の三層クラッド
材によるものと比較して薄肉化が可能である。また、プ
レス時に発生しやすいメッキ層のクラック防止のため、
メッキ後焼鈍し、拡散層を形成している。
ンレス鋼帯は、ニッケルおよび銅メッキ層が数μｍオー
ダーの厚みで形成可能であるので、従来の三層クラッド
材によるものと比較して薄肉化が可能である。また、プ
レス時に発生しやすいメッキ層のクラック防止のため、
メッキ後焼鈍し、拡散層を形成している。
【００１８】この図１のステンレス鋼帯の厚みは約０．
２５mmであり、基材は０．２４mm厚のＳＵＳ３０４であ
る。
２５mmであり、基材は０．２４mm厚のＳＵＳ３０４であ
る。
【００１９】従来の三層クラッド材の断面図を図２に示
した。図２にあるように、ステンレス鋼帯３（ＳＵＳ３
０４）にニッケル板および銅板を冷間圧延し、ニッケル
層６および銅層７を形成している。
した。図２にあるように、ステンレス鋼帯３（ＳＵＳ３
０４）にニッケル板および銅板を冷間圧延し、ニッケル
層６および銅層７を形成している。
【００２０】この三層クラッド材の厚みは、０．３０mm
であり、ニッケル層は２５μｍ銅層は５０μｍ、ＳＵＳ
３０４層は０．２２５mmの厚みである。この方法では、
ニッケル層および銅層をこれ以上薄く均一に安定して圧
接することは不可能である。また、基材のＳＵＳ３０４
層をこれ以上薄くすると機械強度的に問題がある。よっ
て、従来、負極容器に用いていた三層クラッド材の厚み
は、０．３０mmであった。
であり、ニッケル層は２５μｍ銅層は５０μｍ、ＳＵＳ
３０４層は０．２２５mmの厚みである。この方法では、
ニッケル層および銅層をこれ以上薄く均一に安定して圧
接することは不可能である。また、基材のＳＵＳ３０４
層をこれ以上薄くすると機械強度的に問題がある。よっ
て、従来、負極容器に用いていた三層クラッド材の厚み
は、０．３０mmであった。
【００２１】図１の本実施例におけるステンレス鋼帯お
よび図２の三層クラッド材を用いて水銀電池ＮＲ４４の
負極容器を作成し、各々の強度測定を行った。
よび図２の三層クラッド材を用いて水銀電池ＮＲ４４の
負極容器を作成し、各々の強度測定を行った。
【００２２】試験方法は、各々の負極容器に一定気圧
（１０〜２０kgf ／cm2 ）をかけたときの膨れ（変形
量）を測定する方法で行った。
（１０〜２０kgf ／cm2 ）をかけたときの膨れ（変形
量）を測定する方法で行った。
【００２３】その結果を（表１）に示した。
【００２４】
【表１】
【００２５】この（表１）から明らかなように、本実施
例による負極容器の機械強度は、従来品と同等以上であ
ることが判る。
例による負極容器の機械強度は、従来品と同等以上であ
ることが判る。
【００２６】本実施例による負極容器の基材（ＳＵＳ３
０４）の厚みが０．２４mm、従来品のそれが０．２２５
mmなので当然の結果ともいえる。
０４）の厚みが０．２４mm、従来品のそれが０．２２５
mmなので当然の結果ともいえる。
【００２７】次に、図１のステンレス鋼帯で作成した負
極容器とメッキ後焼鈍しなかったステンレス鋼帯（拡散
層なし）で作成した負極容器および図２の従来の三層ク
ラッド材で作成した負極容器でＨ2ガス発生試験を行っ
た。
極容器とメッキ後焼鈍しなかったステンレス鋼帯（拡散
層なし）で作成した負極容器および図２の従来の三層ク
ラッド材で作成した負極容器でＨ2ガス発生試験を行っ
た。
【００２８】試験方法は、作成した負極容器内面に汞化
亜鉛粉末を数ｍｇ挿入し、ＫＯＨ水溶液を注入して、１
時間後ガス発生の様子を観察する方法で行った。
亜鉛粉末を数ｍｇ挿入し、ＫＯＨ水溶液を注入して、１
時間後ガス発生の様子を観察する方法で行った。
【００２９】本実施例の負極容器ついては、銅メッキの
厚みを１．０〜１０．０μｍ、ステンレス／銅拡散層の
厚みを０〜１．２μｍとし、各々の組合せでＨ2ガス発
生試験を行った。
厚みを１．０〜１０．０μｍ、ステンレス／銅拡散層の
厚みを０〜１．２μｍとし、各々の組合せでＨ2ガス発
生試験を行った。
【００３０】その結果を（表２）に示した。なお、従来
の三層クラッド材による負極容器のガス発生レベルは
（表２）に示すところのＡで、ガス発生は無かった。
の三層クラッド材による負極容器のガス発生レベルは
（表２）に示すところのＡで、ガス発生は無かった。
【００３１】
【表２】
【００３２】この（表２）から明らかなように、銅メッ
キの厚みは３．０μｍ以上必要であることが判る。これ
は、３．０μｍ以下では銅メッキのピンホ−ルが発生し
ているためと考えられる。また、ステンレス／銅拡散層
の厚みは１．０μｍ以上必要であることが判る。これ
は、１．０μｍ以下ではプレス時に銅メッキ層にクラッ
クが生じているためと考えられる。
キの厚みは３．０μｍ以上必要であることが判る。これ
は、３．０μｍ以下では銅メッキのピンホ−ルが発生し
ているためと考えられる。また、ステンレス／銅拡散層
の厚みは１．０μｍ以上必要であることが判る。これ
は、１．０μｍ以下ではプレス時に銅メッキ層にクラッ
クが生じているためと考えられる。
【００３３】次に本発明の負極容器を使って、酸化銀電
池ＳＲ４４を作成した時の電気容量の比較を行った。本
発明のものは従来のクラッド材を用いた場合より約１０
％向上した。
池ＳＲ４４を作成した時の電気容量の比較を行った。本
発明のものは従来のクラッド材を用いた場合より約１０
％向上した。
【００３４】
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなように
本発明によれば、アルカリ系電池の負極容器に、ニッケ
ル／ステンレス／銅の異種金属による三層タイプのニッ
ケル・銅メッキステンレス鋼帯を用いれば、従来の三層
クラッド材と比較して、コスト的に安価で、薄肉化した
ガス発生のない負極容器を得ることができる。
本発明によれば、アルカリ系電池の負極容器に、ニッケ
ル／ステンレス／銅の異種金属による三層タイプのニッ
ケル・銅メッキステンレス鋼帯を用いれば、従来の三層
クラッド材と比較して、コスト的に安価で、薄肉化した
ガス発生のない負極容器を得ることができる。
【図１】本実施例における三層タイプのニッケル・銅メ
ッキステンレス鋼帯の構成を示す断面図
ッキステンレス鋼帯の構成を示す断面図
【図２】従来の三層クラッド材の構成を示す断面図
１ ニッケルメッキ ２ ステンレス／ニッケル拡散層 ３ ステンレス鋼帯 ４ ステンレス／銅拡散層 ５ 銅メッキ ６ ニッケル層 ７ 銅層
Claims (3)
- 【請求項１】ニッケル／ステンレス／銅で形成された三
層タイプのニッケル・銅メッキステンレス鋼帯よりなる
負極容器であって、メッキされた三層金属がステンレス
／ニッケル拡散層およびステンレス／銅拡散層を形成し
てなる負極容器を使用したアルカリ電池。 - 【請求項２】ステンレス／銅拡散層の厚みを１．０μｍ
以上、銅メッキ厚を３．０μｍ以上で構成した請求項１
記載のアルカリ電池。 - 【請求項３】ステンレスの片面にニッケルメッキ、反面
に銅メッキを施し、その後焼鈍、調質圧延を行うことに
より、ステンレス／ニッケル拡散層およびステンレス／
銅拡散層を形成する負極容器の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5241094A JPH0794153A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | アルカリ電池および負極容器の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5241094A JPH0794153A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | アルカリ電池および負極容器の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794153A true JPH0794153A (ja) | 1995-04-07 |
Family
ID=17069204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5241094A Pending JPH0794153A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | アルカリ電池および負極容器の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794153A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000039861A1 (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-06 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Clad metal plate for battery case, battery case and battery using the battery case |
| US6127064A (en) * | 1997-08-29 | 2000-10-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Jar can for secondary battery |
| US6447947B1 (en) | 1999-12-13 | 2002-09-10 | The Gillette Company | Zinc/air cell |
| WO2002101851A2 (en) * | 2001-06-11 | 2002-12-19 | The Gillette Company | Anode cans for electrochemical cells |
| JP2010047791A (ja) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Nisshin Steel Co Ltd | Ａｌ含有銅合金被覆鋼材およびその製造方法 |
| CN101794871A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-08-04 | 谢振华 | 铝壳电池底部或盖板的转换焊接导电金属片及其加工方法 |
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| WO2010113502A1 (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | 新日本製鐵株式会社 | 非水電解質を用いた二次電池の金属外装ケース用素材及び金属外装ケース、二次電池、金属外装ケース用素材の製造方法 |
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| JP2012204154A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Seiko Instruments Inc | ボタン型アルカリ電池用負極缶及びボタン型アルカリ電池 |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP5241094A patent/JPH0794153A/ja active Pending
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