JPH08250081A - 電池缶の製造方法 - Google Patents

電池缶の製造方法

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JPH08250081A
JPH08250081A JP7055447A JP5544795A JPH08250081A JP H08250081 A JPH08250081 A JP H08250081A JP 7055447 A JP7055447 A JP 7055447A JP 5544795 A JP5544795 A JP 5544795A JP H08250081 A JPH08250081 A JP H08250081A
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JP
Japan
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battery
thickness
cup
intermediate product
nickel
Prior art date
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Pending
Application number
JP7055447A
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English (en)
Inventor
Akira Iwase
彰 岩瀬
Katsuhiko Mori
克彦 森
Yoshio Aida
佳生 合田
Susumu Kitaoka
進 北岡
Tokiya Fujimoto
時弥 藤本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP96301753A priority patent/EP0732758A1/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シゴキ工程時に電池缶表面にヘアラインが発
生するのを防止する電池缶の製造方法を提供する。 【構成】 表面にニッケルメッキ層が形成された鋼板を
アニールした後に電池缶素材として用い、この電池缶素
材から深絞り工程でカップ状中間製品5を製作し、その
後シゴキ工程で前記カップ状中間製品5の側周部5bを
展延させて所定形状の電池缶を製作する電池缶の製造方
法において、アニール後の電池缶素材の最外面に存在す
る純ニッケル層の厚みをaμmとし、シゴキ工程におけ
るシゴキ率をb%としたとき、 aμm×(100−b)/100≧1μm となるように、前記a及びbを選定したことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電池缶の製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】電池缶の製造方法としては、プレス機に
よる深絞り工程を複数工程繰り返すことにより所定形状
の電池缶を製作する工法(以下「絞り単独工法」と称
す。)と、特開平5−89861号公報などで知られて
いる、プレス機による深絞り工程によってカップ状中間
製品を製作した後、シゴキ機によるシゴキ工程によって
前記カップ状中間製品から所定形状の電池缶を製作する
工法(以下「絞り−シゴキ工法」と称す。)とが知られ
ている。
【0003】「絞り−シゴキ工法」は「絞り単独工法」
に比較し、工程数の削減による生産性の向上、缶側周壁
の肉厚減少による軽量化及び容量アップ、応力腐食の低
減等の長所があり、その利用率が高まってきている。
【0004】本発明はこの「絞り−シゴキ工法」を用い
た電池缶の製造方法に関するものであるが、従来は次の
ようにして電池缶を製造していた。
【0005】先ず電池缶素材として、厚さ0.4mの鋼
板の両面に厚さ約2.5μmのニッケルメッキ層を形成
した後、約650℃、約50時間のアニールを施したも
のを用いていた。このアニール後の電池缶素材1の表面
には、図1に示すように、純ニッケル層2と、ニッケル
−鉄合金層3とが形成され、純ニッケル層2の厚みP0
は約1.6μm、ニッケル−鉄合金層3の厚みQ0 は約
1.2μmとなる。両者を合わせた厚みが約2.8μm
となり、元のニッケルメッキ層の厚み約2.5μmより
大となるのは、主としてアニールによって、ニッケル原
子が鉄層中に拡散するからである。
【0006】そして上記電池缶素材から深絞り工程でカ
ップ状中間製品を製作し、その後シゴキ工程で絞り率4
0〜60%の範囲でカップ状中間製品の側周壁をシゴキ
成形して所定形状の電池缶を製造するが、例えばシゴキ
率約50%でシゴキ成形された電池缶6の底部及び側周
部の断面形状は図4に示すようになる。
【0007】すなわち底部6aにおいてはシゴキ加工が
施されていないので肉厚は0.4mm、ニッケル−鉄合
金層の厚みは1.2μm、純ニッケル層の厚みは1.6
μmと電池缶素材1のときと同様の状態であるが、側周
部6bはシゴキ率50%のシゴキ加工を施されることに
より肉厚は0.2mm、ニッケル−鉄合金層の厚みは
0.6μm、純ニッケル層の厚みは0.8μmとなって
いる。
【0008】同様にしてシゴキ率40%及び60%のと
きは夫々、側周部の肉厚は0.24mm、0.16m
m、ニッケル−鉄合金層の厚みは0.72μm、0.4
8μm、純ニッケル層の厚みは0.96μm、0.64
μmとなる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来方法
で電池缶を製造すると、シゴキ工程時に、電池缶側周部
にシゴキ方向に沿った細いタテ筋(ヘアライン)がしば
しば発生し、この結果電池缶の外周に錆が発生したり、
金型寿命が著しく低下するという問題が生じた。
【0010】特にシゴキ率を大にしたときにこの問題が
顕著に生じた。
【0011】そこでヘアラインが発生したときその原因
を究明したところ、シゴキ工程中に、硬度が大のニッケ
ル−鉄合金層の一部が純ニッケル層をつき破って、外面
にでて、これがシゴキダイスの一部を傷付け、その傷跡
が電池缶の側周部外面にヘアラインとして刻設されると
いうことが分った。
【0012】理論的には、シゴキ工程中においても、電
池缶の外表面には硬度の低い純ニッケル層が通常0.6
4μm〜0.96μmの厚みで位置し、シゴキダイスを
傷付けないようになっているはずであるが、実際には、
ある確率で硬度の高いニッケル−鉄合金層の一部が露呈
して、シゴキダイスに直接接触し、その一部を傷付ける
ことが起こり、一旦シゴキダイスが傷付けられてしまう
と、その後に製造される電池缶の表面にはヘアラインが
発生してしまうのである。
【0013】本発明は上記問題点に鑑み、ヘアラインの
発生を防止することができる電池缶の製造方法を提供す
ることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、表面にニッケルメッキ層が形成された鋼板を
アニールした後に電池缶素材として用い、この電池缶素
材から深絞り工程でカップ状中間製品を製作し、その後
シゴキ工程で前記カップ状中間製品の側周部を展延させ
て所定形状の電池缶を製作する電池缶の製造方法におい
て、アニール後の電池缶素材の最外面に存在する純ニッ
ケル層の厚みをaμmとし、シゴキ工程におけるシゴキ
率をb%としたとき、 aμm×(100−b)/100≧1μm となるように、前記a及びbを選定したことを特徴とす
る。
【0015】
【作用】シゴキ工程後の電池缶側周部の純ニッケル層の
厚みcは、理論的には次のようにして求めることができ
る。
【0016】c=aμm×(100−b)/100 そして本発明では、cが1μm以上になるように、アニ
ール後の電池缶素材の純ニッケル層の厚みaμm及びシ
ゴキ率b%を選定しているので、シゴキ工程時には、理
論的にはシゴキダイスと硬度の高いニッケル−鉄合金層
との間には1μm以上の硬度の低い純ニッケル層が存在
することになる。
【0017】そしてこのような理論値cが1μm以上と
することによって、実際のシゴキ工程時に硬度の高いニ
ッケル−鉄合金層の一部が露呈してシゴキダイスに直接
接触する確率をほとんど零とすることに成功し、ヘアラ
インの発生を防止することができたのである。
【0018】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照しつつ説明す
る。
【0019】電池缶素材として、厚さ0.4mmの鋼板
の両面に夫々厚さ3.5μmのニッケルメッキ層を形成
した後、約600℃、約50時間のアニールを施したも
のを用いた。そして図1に示すように、この電池缶素材
1の表面には、純ニッケル層2と、ニッケル−鉄合金層
3とが形成され、その厚みを測定したところ、純ニッケ
ル層2の厚みP0 は2.2μm、ニッケル−鉄合金層3
の厚みQ0 は1.7μmであり、両者を合わせた厚みが
3.9μmであった。なお、図1において、4は鋼層を
示している。
【0020】このように形成された電池缶素材1をフー
プ材としてプレス機に供給し、プレス機において周知の
深絞り工法で、電池缶素材を所定形状に打抜き、深絞り
を行うことで、図2に示すようなカップ状中間製品5を
得る。この際のカップ状中間製品5の底部5aと側周部
5bにおける肉厚、純ニッケル層の厚み及びニッケル−
鉄合金層の厚みは、前記電池缶素材1のそれと基本的に
は同一である。
【0021】次に図2に示す絞り兼シゴキ機を用いてカ
ップ状中間製品5に、1段の絞り加工と3段のシゴキ加
工を一挙に施して、図4〜図6に示す電池缶6を製作す
る。
【0022】この絞り兼シゴキ機は、中間製品搬送部
7、パンチ8、ダイス機構9、ストリッパー10等を備
えている。
【0023】前記中間製品搬送部7は、カップ状中間製
品5を順次成形箇所に搬送する。ダイス機構9には、絞
りダイス9a、第1シゴキダイス9b、第2シゴキダイ
ス9c及び第3シゴキダイス9dが配設され、これらダ
イス9a〜9dはパンチ8の軸心と同心となるように直
列に配されている。成形箇所に搬送され位置決めされた
カップ状中間製品5は、パンチ8の押動により、先ず絞
りダイス9aによって、その形状がパンチ8の外形状に
沿った形状になるように絞られる。この絞り加工によっ
て、カップ状中間製品5は若干小径かつ胴長に変形され
るが、その肉厚等における変化はほとんどない。
【0024】パンチ8の押動が進むと、カップ状中間製
品5は、第1シゴキダイス9bによって、第1段のシゴ
キ加工が施される。この第1段のシゴキ加工により、カ
ップ状中間製品5の側周部5bは展延され、図3に示す
ように、側周部5bの肉厚が小となる。
【0025】更にパンチ8の押動が進むと、カップ状中
間製品5は、第1シゴキダイス9bより内径が小の第2
シゴキダイス9c、次いで第2シゴキダイス9cより内
径が小の第3シゴキダイス9dによって、第2段及び第
3段のシゴキ加工が順次施され、その側周部5bは順次
展延され、肉厚が小となる。
【0026】本実施例では、カップ状中間製品5の側周
部5bの肉厚0.4mmが、絞り兼シゴキ機により絞り
−シゴキ工程が施されて電池缶6が得られたとき、その
電池缶6の側周部6bの肉厚が0.2mmになるよう
に、各ダイス9a〜9dの内径が設定されている。すな
わちシゴキ工程におけるシゴキ率を50%に定めてい
る。
【0027】このように、電池缶6の側周部6bの肉厚
が半減するが、これと同時に前記シゴキにより、図6に
示すように、純ニッケル層2の厚みP1 及びニッケル−
鉄合金層3の厚みQ1 も同比率で減少し、理論的にはP
1 =1.1μm、Q1 =0.85μmとなる。なお、電
池缶6の底部6aの肉厚等は、基本的には変化せず、図
5に示すように、理論的には純ニッケル層2の厚みP2
=P0 =2.2μm、ニッケル−鉄合金層3の厚みQ2
=Q0 =1.7μmとなる。
【0028】上記実施例では、電池缶素材1の純ニッケ
ル層2の厚みQ0 を2.2μm、シゴキ工程におけるシ
ゴキ率を50%に夫々設定し、シゴキ工程の最終シゴキ
時にもシゴキダイス9dとニッケル−鉄合金層3との間
に1μm以上、具体的には1.1μmの純ニッケル層2
が存在するように構成したが、シゴキ工程のシゴキ率が
50%より大きくなる場合、例えば60%の場合には、
前記純ニッケル層2の厚みQ0 を大きくして、シゴキダ
イス9dとニッケル−鉄合金層3との間に1μm以上の
純ニッケル層2が存在するようにしなければならない。
【0029】その具体例として、電池缶素材1として、
厚さ0.4mmの鋼板の両面に夫々厚さ5.0μmのニ
ッケルメッキを形成した後、約650℃、約50時間の
アニールを施したものを用いて、シゴキ率60%となる
ようにして、上記実施例と同様の工程で電池缶6を製造
した。この際の電池缶素材1の純ニッケル層2の厚みP
0 は約3.1μmであり、最終シゴキ時にシゴキダイス
9dとニッケル−鉄合金層3との間には、約1.2μm
の純ニッケル層2が理論的に存在することになる。
【0030】又別の実施例として、アニールの条件を変
えることにより、電池缶素材1の純ニッケル層2の厚み
0 が大となるようにした。すなわち、厚さ0.4mm
の鋼板の両面に夫々3.5μmのニッケルメッキ層を形
成した後、約600℃、約24時間のアニールを施した
ものを電池缶素材1として用いた。この場合には、電池
缶素材1の表面における純ニッケル層2の厚みP0
3.2μm、ニッケル−鉄合金層3の厚みQ0 は0.5
μmとなった。この電池缶素材1を用い、シゴキ率55
%となるようにして、上記実施例と同様の工程で電池缶
6を製造した。この際の最終シゴキ時における純ニッケ
ル層2の厚みP1 は、理論的には1.4μmとなる。
【0031】上記各実施例においては、最終シゴキ時に
おける純ニッケル層2の厚みP1 が理論上1μm以上に
なるように設定されているので、シゴキ工程時に硬度の
高いニッケル−鉄合金層3の一部が露呈してシゴキダイ
ス9b〜9dに直接接触する確率をほとんど零とするこ
とができ、ヘアラインの発生を防止することができた。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、シゴキ工程時に電池缶
素材の高硬度のニッケル−鉄合金層の一部が露呈してシ
ゴキダイスに直接接触する確率をほとんど零とすること
ができ、ヘアラインの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電池缶素材の表面部を示す断面図。
【図2】絞り兼シゴキ機を示す断面図。
【図3】シゴキ工程を示す断面図。
【図4】電池缶を示す断面図
【図5】図4のAの部分の拡大断面図。
【図6】図4のBの部分の拡大断面図。
【符号の説明】
1 電池缶素材 2 純ニッケル層 3 ニッケル−鉄合金層 4 鋼層 5 カップ状中間製品 5b 側周部 6 電池缶
フロントページの続き (72)発明者 北岡 進 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 藤本 時弥 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面にニッケルメッキ層が形成された鋼
    板をアニールした後に電池缶素材として用い、この電池
    缶素材から深絞り工程でカップ状中間製品を製作し、そ
    の後シゴキ工程で前記カップ状中間製品の側周部を展延
    させて所定形状の電池缶を製作する電池缶の製造方法に
    おいて、アニール後の電池缶素材の最外面に存在する純
    ニッケル層の厚みをaμmとし、シゴキ工程におけるシ
    ゴキ率をb%としたとき、 aμm×(100−b)/100≧1μm となるように、前記a及びbを選定したことを特徴とす
    る電池缶の製造方法。
  2. 【請求項2】 シゴキ工程におけるシゴキ率が50%以
    上のとき、アニール後の電池缶素材の純ニッケル層の厚
    みaが2.0μm以上となるように設定した請求項1記
    載の電池缶の製造方法。
JP7055447A 1995-03-15 1995-03-15 電池缶の製造方法 Pending JPH08250081A (ja)

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EP96301753A EP0732758A1 (en) 1995-03-15 1996-03-14 A method to manufacture cell-cans
US08/615,839 US5787752A (en) 1995-03-15 1996-03-14 Method to manufacture cell-cans

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