JPH11191401A - 乾電池用鋼板 - Google Patents

乾電池用鋼板

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JPH11191401A
JPH11191401A JP9359650A JP35965097A JPH11191401A JP H11191401 A JPH11191401 A JP H11191401A JP 9359650 A JP9359650 A JP 9359650A JP 35965097 A JP35965097 A JP 35965097A JP H11191401 A JPH11191401 A JP H11191401A
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JP
Japan
Prior art keywords
case
roughness
dry battery
steel plate
gloss
Prior art date
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Pending
Application number
JP9359650A
Other languages
English (en)
Inventor
Koujiyu Tachibana
香樹 橘
Norifumi Sugawara
憲文 菅原
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
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Publication of JPH11191401A publication Critical patent/JPH11191401A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

Landscapes

  • Metal Rolling (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乾電池ケース外面側が高光沢で美麗な外観で
あり、また乾電池内面側で抵抗が大きいことによる電池
性能の劣化を防止できる乾電池用鋼板を得る。 【解決手段】 鋼板の一方の面(乾電池ケース外面にな
る面)の表面粗さが中心線平均粗さ(Ra)で0.5μ
m以下、他方の面(乾電池ケース内面になる面)の表面
粗さが中心線平均粗さ(Ra)で1.0〜5.0μmで
あり、また前記他方の面の最大高さ(Rmax)で表し
た表面粗さA(μm)と板厚T(μm)が、A/T≦
0.05の関係を満足する。A/Tを0.05以下にす
ることによって、ケース内面になる面の粗さの凹凸がケ
ース外面になる面に与える影響を小さくでき、高光沢で
美麗な外観を得ることができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は乾電池用鋼板、よ
り具体的には乾電池ケースに用いる鋼板に関する。
【0002】
【従来の技術】乾電池外面になる側の鋼板表面は、高光
沢で外観の美麗さにすぐれ、また電池を使用する機器と
の接点あるいは複数の電池を直列に使用する場合の電池
同士の接点における電気抵抗が小さいことが必要であ
る。そのためには、表面粗さを小さくすることが有効で
あり、乾電池用鋼板には、通常、両面とも中心線平均粗
さRaが0.5μm以下の表面粗さの鋼板が使用されて
いる。しかし、このような鋼板を使用した乾電池では、
乾電池内面側で、鋼板と電極材料間の内部抵抗が大きく
なり電池性能が劣化する場合がある。
【0003】特開平5−325918号公報には、ボタ
ン型電池において、金属ケースの表面が平滑な場合、ケ
ース内面側に油脂やゴミなどが付着して、ケースと電極
材料が接触不良になって内部抵抗が大きくなり、電池性
能が劣化するとして、ステンレス鋼板の片面(ケース外
面側になる面)を0.8μm以下の平滑な面、他面(ケ
ース内面側になる面)を1.0〜10.0μmの粗い面
にすることによって、ケース外面を美しくし、ケース内
面側のケースと電極材料との接触不良を防止し、電池性
能の劣化を防止することが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平5−3
25918号公報に記載されるような乾電池内面側の表
面を粗くした鋼板を乾電池ケースに使用すると、ケース
内面側で内部抵抗が大きいために電池性能が劣化すると
いう問題を改善できるが、ケース外面側に光沢不良が発
生し、美麗な外観を安定して得ることができない。
【0005】本発明は、前記問題を解決し、乾電池ケー
ス外面側が高光沢で美麗な外観であり、また乾電池内面
側で抵抗が大きいことによる電池性能の劣化を防止でき
る乾電池用鋼板を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らが、乾電池ケ
ース内面側の表面粗さを大きくした場合に、ケース外面
側で光沢不良が発生する原因について調査したところ、
調質圧延によって鋼板に所要の表面粗さを付与する際
に、鋼板のケース内面になる面の表面粗さを大きくする
ために粗さの大きい圧延ロールを使用するが、この圧延
ロールの圧延圧力が鋼板のケース外面になる面に不均一
に作用し、鋼板のケース外面になる面の表面粗さが不均
一になり、光沢が低下することがわかった。また、光沢
の低下は、ケース内面になる面の最大高さ(Rmax)
で規定される表面粗さの影響が大きいことがわかった。
【0007】本発明は、前記知見に基くものであり、そ
の要旨は、鋼板の一方の面の表面粗さが中心線平均粗さ
(Ra)で0.5μm以下、他方の面の表面粗さが中心
線平均粗さ(Ra)で1.0〜5.0μmであり、また
前記他方の面の最大高さ(Rmax)で表した表面粗さ
A(μm)と板厚T(μm)が、A/T≦0.05の関
係を満足することを特徴とする乾電池用鋼板である。
【0008】以下、本発明の限定理由について説明す
る。図1は、乾電池ケース外面の表面粗さと接触抵抗の
関係を示す図である。板厚0.25mmの表面粗さの異
なる鋼板からそれぞれ採取した10mm角の試験片20
枚をバイスで0.5kgfの力で押さえて積層し、積層
両端間の電気抵抗を測定した。接触抵抗は、同じ材質の
厚さ5mmの鋼板の電気抵抗を0、中心線平均粗さ(R
a)1.0μmの場合の前記積層両端間の電気抵抗の測
定値を1とした。中心線平均粗さ(Ra)が小さくなる
と、乾電池ケース外面の接触抵抗が小さくなる。電池を
使用する機器との接点あるいは複数の電池を直列に使用
する場合の電池同士の接点における電気抵抗を小さくし
て所要の電池性能を得るとともに、乾電池ケース外面の
光沢を良好にするには、鋼板の乾電池ケース外面になる
面の中心線平均粗さ(Ra)を0.5μm以下にする必
要がある。
【0009】図2は、乾電池ケース内面の表面粗さと内
部抵抗の関係を示す図である。板厚0.25mmの表面
粗さの異なる鋼板から採取した試験片で製作した電池の
内部抵抗を測定し、中心線平均粗さ(Ra)が0.01
μmの試験片の測定値を1とした。中心線平均粗さ(R
a)が小さくなるにつれて、乾電池ケース内面の内部抵
抗が大きくなる。中心線平均粗さ(Ra)が1.0μm
未満になると内部抵抗が大きくなり、所要の電池性能を
得ることができなくなる。また、中心線平均粗さ(R
a)が大きくなると内部抵抗が小さくなるが、5.0μ
mを超えても内部抵抗の減少が認められず、逆に乾電池
ケース外面の光沢が低下するようになる。したがって、
乾電池内面になる面の表面粗さは中心線平均粗さ(R
a)を1.0〜5.0μmに限定した。
【0010】調質圧延によって前記表面粗さを付与した
鋼板は、鋼板のケース外面になる面の表面粗さが不均一
になり、光沢が低下する場合がある。光沢不良の発生状
況について調査したところ、光沢の低下は、ケース内面
になる面の最大高さ(Rmax)で規定される表面粗さ
の影響が大きく、また、鋼板の板厚の影響を受けている
ことがわかった。そこで、ケース外面になる面の中心線
平均粗さ(Ra)、ケース内面になる面の中心線平均粗
さ(Ra)がいずれも前記範囲内で、ケース内面になる
面の表面粗さ(Ra、Rmax)の異なる鋼板につい
て、ケース内面になる面の最大高さ(Rmax)、板厚
とケース外面になる面の光沢の関係を調査した。
【0011】光沢は、ケース外面になる面の外観を目視
観察し、光沢の程度を評点1〜5の5段階評価した。評
点が大きいほど光沢が良好であり、ケース外面で、高光
沢で美麗な外観を得るには、評点が4以上あることが必
要である。
【0012】調査結果を図3に示す。ケース内面になる
面の最大高さ(Rmax):A(μm)、鋼板の板厚:
T(μm)の比、A/Tが0.05以下になると、ケー
ス外面になる面の光沢の評点が4以上あり、高光沢で美
麗な外観を得ることができる。しかし、A/Tが0.0
5を越えると、ケース外面になる面の光沢の評点が4を
下回るようになり、高光沢で美麗な外観を得ることがで
きない。
【0013】ケース内面になる面の最大高さ(Rma
x):A(μm)と鋼板の板厚:T(μm)の比A/T
によって、ケース外面になる面の光沢が前記のようにな
るのは以下の理由によると考えられる。
【0014】図4に示すように、調質圧延時に、鋼板1
のケース内面になる面1aに大きな表面粗さを付与する
ために、ケース内面になる面1a側に表面粗さの大きい
圧延ロール2を使用し、ケース外面になる面1b側には
表面粗さの小さい圧延ロール3を使用する。圧延ロール
2には圧延荷重P1、圧延ロール3には圧延荷重P2が
加えられる。表面粗さの大きい圧延ロール2の凸部4で
は、ケース内面になる面1aに大きな凹部を形成し、作
用した圧延圧力P3がケース外面になる面1b側に強く
伝わり、一方、圧延ロール2の凹部5では、ケース内面
になる面1aに大きな凸部を形成し、作用した圧延圧力
P4がケース外面になる面1b側に伝わるが、圧延圧力
P4は弱い。そのため、ケース外面になる面1bでは、
圧延ロール3に押し付けられる圧力分布に差が生じ、圧
延ロール3の表面粗さのプリント率に差が生じる。その
結果ケース外面になる面1bには、図5(b)の拡大図
に示すように、圧延ロール3の表面粗さが十分に転写さ
れた部分と、圧延ロール3の表面粗さの転写が不十分に
なり圧延前の原板の粗さが残ってしまう部分6ができ、
ケース外面になる面1bに光沢不良が発生する。
【0015】ケース内面になる面1aの最大高さ(Rm
ax)が大きいと、圧延圧力P3がケース外面になる面
1b側により不均一に作用し、ケース外面になる面1b
では、圧延ロール3に押し付けられる圧力分布の差が大
きくなり、圧延ロール3の表面粗さのプリント率に差が
生じ、ケース外面になる面1bの光沢不良が大きくな
る。鋼板の板厚が厚くなると、ケース外面になる面1b
に不均一に作用する圧延圧力P3の影響が軽減される。
ケース内面になる面の最大高さ(Rmax):A(μ
m)、鋼板の板厚:T(μm)の比、A/Tを0.05
以下にすると、ケース内面になる面の粗さの凹凸がケー
ス外面になる面に与える影響が小さくなり、高光沢で美
麗な外観を得ることができるようになる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の鋼板は、冷間圧延で所定
の板厚に圧延し、焼鈍した鋼板を、調質圧延して製造す
るが、調質圧延する際に、最終スタンドの上下のワーク
ロールの表面粗さを調整して、鋼板の一方の面の中心線
平均粗さ(Ra)を0.5μm以下、他方の面の中心線
平均粗さ(Ra)を1.0〜5.0μmの範囲とし、ま
た他方の面の最大高さ(Rmax):A(μm)と鋼板
の板厚:T(μm)が、A/T≦0.05となるように
して圧延する。所要の材質を得るために調質圧延の伸長
率は0.5%以上とすることが望ましい。
【0017】乾電池ケースに使用する場合、耐食性や光
沢等を向上するために、鋼板にNiめっき等の表面処理
を施す場合がある。表面処理は、調質圧延前に施しても
よく、また調質圧延後に施してもよい。
【0018】本発明において、素材の鋼板は、特に限定
されず、乾電池用に使用されている低炭素鋼板、極低炭
素鋼板、あるいはステンレス鋼板等を使用することがで
きる。また、板厚についても特に制限がなく、乾電池用
途に一般的に使用されている板厚において、本発明の効
果を発揮できる。
【0019】本発明の鋼板が対象とする乾電池は、外観
が筒状の円筒形、平たい円形状のボタン形、あるいは角
形等の形状に加工される乾電池ケースであり、これらの
乾電池ケースにおいて、本発明の効果を発揮できる。
【0020】
【実施例】冷間圧延し、焼鈍した鋼板を、調質圧延する
際に、調質圧延機の最終スタンドの上下のワークロール
の表面粗さを調整して、鋼板の一方の面の表面粗さ(R
a)を一定にして、他方の面の表面粗さ(Ra、Rma
x)を異なるようにして、伸長率0.5%以上で調質圧
延した。調質圧延後の鋼板の表面粗さと光沢を調査し
た。光沢は、表面粗さの小さい側の面(表面)の外観を
目視観察し、光沢の程度を前記図3における調査と同様
に評点1〜5の5段階評価した。調査結果を表1に示
す。
【0021】
【表1】
【0022】本発明の構成要件を満足する発明例は、光
沢の評点が4以上で、光沢が良好で外観が美麗である。
一方、本発明の構成要件を満足しない比較例は、光沢の
評点が3以下であり、光沢が不良で外観の美麗さに劣っ
ている。
【0023】
【発明の効果】本発明の鋼板を使用して乾電池ケースを
製造した場合、乾電池ケース外面側に、光沢が有り、美
麗な外観であり、電池同士あるいは電池を使用する機器
との接触抵抗が小さく、また電池の内部抵抗が小さいの
で電池特性に優れる乾電池が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】鋼板の乾電池ケース外面の中心線平均粗さ(R
a)と電池同士の接触抵抗の関係を示す図。
【図2】鋼板の乾電池ケース内面の中心線平均粗さ(R
a)と電池の内部抵抗の関係を示す図。
【図3】鋼板の乾電池ケース内面になる面の最大高さ
(A)/板厚(T)と乾電池ケース外面になる面の光沢
の関係を示す図。
【図4】調質圧延の際に、鋼板の乾電池ケース外面にな
る面の光沢が低下する理由を説明する模式図。
【図5】鋼板の乾電池ケース外面になる面の表面粗さの
変動を説明する図で、(a)はケース外面になる面1b
を示し、(b)は(a)のC部拡大図を示す。
【符号の説明】
1 鋼板 1a 鋼板1の乾電池ケース内面になる面 1b 鋼板1の乾電池ケース外面になる面 2 乾電池ケース内面になる面1a側のワークロール 3 乾電池ケース外面になる面1b側のワークロール 4 乾電池ケース内面になる面1aに形成された凹部 5 乾電池ケース内面になる面1aに形成された凸部 6 鋼板の乾電池ケース外面になる面1bの原板粗さが
残った部分 P1 ワークロール2の圧延荷重 P2 ワークロール3の圧延荷重 P3 乾電池ケース内面になる面1aの凹部がワークロ
ール2から受ける圧延圧力 P4 乾電池ケース内面になる面1aの凸部がワークロ
ール2から受ける圧延圧力

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼板の一方の面の表面粗さが中心線平均
    粗さ(Ra)で0.5μm以下、他方の面の表面粗さが
    中心線平均粗さ(Ra)で1.0〜5.0μmであり、
    また前記他方の面の最大高さ(Rmax)で表した表面
    粗さA(μm)と板厚T(μm)が、A/T≦0.05
    の関係を満足することを特徴とする乾電池用鋼板。
JP9359650A 1997-12-26 1997-12-26 乾電池用鋼板 Pending JPH11191401A (ja)

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JP9359650A JPH11191401A (ja) 1997-12-26 1997-12-26 乾電池用鋼板

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JP9359650A JPH11191401A (ja) 1997-12-26 1997-12-26 乾電池用鋼板

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ID=18465589

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JP9359650A Pending JPH11191401A (ja) 1997-12-26 1997-12-26 乾電池用鋼板

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001143666A (ja) * 1999-11-17 2001-05-25 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 円筒形リチウムイオン電池
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