RU2064207C1 - Method of manufacture of cylindrical cans for alkaline chemical current sources - Google Patents
Method of manufacture of cylindrical cans for alkaline chemical current sources Download PDFInfo
- Publication number
- RU2064207C1 RU2064207C1 RU9494038320A RU94038320A RU2064207C1 RU 2064207 C1 RU2064207 C1 RU 2064207C1 RU 9494038320 A RU9494038320 A RU 9494038320A RU 94038320 A RU94038320 A RU 94038320A RU 2064207 C1 RU2064207 C1 RU 2064207C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thickness
- coating
- thinning
- deformation
- workpiece
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- 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
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства химических источников тока и касается способа изготовления цилиндрического корпуса щелочного элемента, служащего одновременно и положительным электродом, представляющим собой полый стальной цилиндрический стакан с никелевым покрытием. The invention relates to the production of chemical current sources and relates to a method for manufacturing a cylindrical body of an alkaline element, which simultaneously serves as a positive electrode, which is a hollow steel cylindrical glass with a nickel coating.
Один из способов защиты внутренней поверхности корпусов химических элементов использование никелевого покрытия, осуществляющего надежную антикоррозионную защиту стальной основы от щелочного электролита. При этом покрытие может наноситься как на исходный материал, из которого в дальнейшем изготавливаются корпуса, так и на готовые корпуса. One of the ways to protect the inner surface of chemical element housings is the use of a nickel coating, which provides reliable corrosion protection of the steel base from alkaline electrolyte. In this case, the coating can be applied both to the starting material from which the bodies are subsequently made, and to finished bodies.
Известен способ изготовления цилиндрического корпуса щелочного элемента, заключающийся в вытяжке полых цилиндров и последующем их гальваническом никелировании (Дамье В.Н. Рысухин Н.Ф. "Производство гальванических элементов и батарей", М. Высшая школа, 1970, с. 168-173, 251-269.)
У получаемых по данному способу корпусов внутренняя поверхность не имеет равномерного сплошного покрытия, что приводит к коррозии основы. В то же время, толщина покрытия внешней поверхности корпуса велика, что приводит к повышенному расходу Ni. К недостаткам данного способа можно отнести и низкую адгезию покрытия к основе, вследствие большого содержания пор, а также большое электрическое сопротивление границы раздела основы и покрытия, вследствие образования оксидных никелевых слоев определенной структуры, что увеличивает внутреннее сопротивление элемента.A known method of manufacturing a cylindrical body of an alkaline element, which consists in the extraction of hollow cylinders and their subsequent galvanic nickel plating (Damier VN Rysukhin NF "Production of galvanic cells and batteries", M. Higher School, 1970, S. 168-173, 251-269.)
In the cases obtained by this method, the inner surface does not have a uniform continuous coating, which leads to corrosion of the substrate. At the same time, the coating thickness of the outer surface of the housing is large, which leads to increased consumption of Ni. The disadvantages of this method include the low adhesion of the coating to the substrate, due to the high pore content, as well as the high electrical resistance of the interface between the substrate and the coating, due to the formation of oxide nickel layers of a certain structure, which increases the internal resistance of the element.
Наиболее целесообразно, с точки зрения получения равномерного покрытия внутренней поверхности корпуса, использование предварительного нанесения покрытия на материал, из которого изготовляется корпус. The most appropriate, from the point of view of obtaining a uniform coating of the inner surface of the body, the use of preliminary coating on the material from which the body is made.
Известен способ изготовления цилиндрического корпуса щелочного элемента, выбранный в качестве прототипа, согласно которому сначала производят никелирование нагретой стальной основы осаждением паров никеля в вакууме, после чего осуществляют глубокую вытяжку корпусов (а. с. N 750579, кл. H 01M 2/02). По данному способу толщина стенки корпуса точно соответствует толщине ленты, из которой осуществляется вытяжка. Стремление к более тонким стенкам корпуса элементов обуславливает использование более тонкой ленты, при изготовлении которой должна соблюдаться высокая степень равномерности физико-механических свойств (пределы прочности, текучести и т.п.) и толщины. Однако, трудно получить тонкое и равномерное по ширине ленты покрытие. Любые дефекты на ленте приводят к неравномерности течения металла и к шелушению покрытия, что в свою очередь, приводит к высокому проценту брака. A known method of manufacturing a cylindrical body of an alkaline element, selected as a prototype, according to which the nickel is first plated of a heated steel base by deposition of nickel vapor in vacuum, after which the bodies are deep drawn (a.s. N 750579, class H 01M 2/02). According to this method, the wall thickness of the body exactly matches the thickness of the tape from which the hood is drawn. The desire for thinner walls of the housing of the elements leads to the use of a thinner tape, the manufacture of which must be observed a high degree of uniformity of physico-mechanical properties (tensile strength, yield strength, etc.) and thickness. However, it is difficult to obtain a thin and uniform coating width across the tape. Any defects on the tape lead to uneven flow of the metal and to peeling of the coating, which in turn leads to a high percentage of marriage.
Задачей настоящего изобретения является повышение производительности процесса, уменьшение брака, а также повышение качества никелевого покрытия корпусов химических элементов. The objective of the present invention is to increase the productivity of the process, reducing rejects, as well as improving the quality of the Nickel coating of the bodies of chemical elements.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе получения цилиндрических корпусов щелочных химических источников тока, включающем получение заготовки путем никелирования одной или обеих сторон стальной ленточной основы и вытяжку корпусов из никелированной основы, заготовку берут с толщиной равной 1,15oC8 толщин стенки готового изделия, с толщиной каждого слоя никелевого покрытия равной 0,01oC0,05 толщины заготовки, осуществляют операцию вырубки кружка заготовки, а вытяжку проводят за несколько переходов, причем, по крайней мере, одну операцию вытяжки производят с утонением стенки изделия при степени деформации на данном переходе не менее 15%
Для снятия внутренних напряжений в слоях между штамповочными операциями проводят, по крайней мере, одну термохимическую операцию в инертной среде при температуре 600oC850oC.The problem is solved in that in the known method for producing cylindrical bodies of alkaline chemical current sources, including the preparation of a workpiece by nickel-plating one or both sides of a steel tape base and drawing the bodies from a nickel-plated base, the workpiece is taken with a thickness equal to 1.15 o C8 of the wall thickness of the finished product , with a thickness of each layer of Nickel coating equal to 0.01 o C0,05 the thickness of the workpiece, carry out the operation of cutting the circle of the workpiece, and the hood is carried out in several transitions, and at least one drawing operation is performed with thinning of the product wall with a degree of deformation at this transition of at least 15%
To relieve internal stresses in the layers between stamping operations, at least one thermochemical operation is carried out in an inert medium at a temperature of 600 o C850 o C.
При необходимости, перед последней операцией вытяжки проводят утонение дна полуфабриката. If necessary, before the last operation of the hood, the bottom of the semi-finished product is thinned.
Нанесение никелевого покрытия на основу может быть осуществлено любым из известных методов, например, электрохимическим осаждением, напылением или плакированием. Последний метод предпочтителен, поскольку позволяет осуществить никелирование одной из сторон основы, в последующем из которой формируют внутреннюю поверхность корпуса элемента. В этом случае после изготовления изделия на его внешнюю поверхность может наносится защитное лаковое покрытие. The application of Nickel coating on the base can be carried out by any of the known methods, for example, by electrochemical deposition, sputtering or cladding. The latter method is preferable because it allows nickel plating of one of the sides of the base, in the subsequent of which the inner surface of the element body is formed. In this case, after the manufacture of the product, a protective varnish coating may be applied to its outer surface.
Нижний предел толщины заготовки, равный 1,15 толщины стенки готового изделия, обусловлен возможностью проведения, по крайней мере, одной операции вытяжки с утонением стенки заготовки, верхний предел равный 8 толщинам стенки готового изделия обусловлен экономической целесообразностью проведения числа переходов вытяжки с утонением и предельными значениями деформации на каждом переходе. The lower limit of the thickness of the workpiece, equal to 1.15 of the wall thickness of the finished product, is due to the possibility of at least one drawing operation with thinning the wall of the workpiece, the upper limit equal to 8 wall thicknesses of the finished product is due to the economic feasibility of the number of transitions of the hood with thinning and limit values deformations at each transition.
Диапазон соотношения толщин слоя покрытия и заготовки обусловлен формированием при вытяжке с утонением минимальной гарантированной толщины и сплошности защитного никелевого покрытия. The range of the ratio of the thicknesses of the coating layer and the workpiece is due to the formation of a minimum guaranteed thickness and continuity of the protective nickel coating during drawing with thinning.
Число переходов вытяжки прежде всего обусловлено соотношением высоты корпуса готового изделия к его диаметру, т.е. типоразмером элемента, а также толщиной исходной заготовки и предельной степенью деформации на одном переходе, обусловленной запасом пластичности материала. The number of hood transitions is primarily due to the ratio of the height of the finished product to its diameter, i.e. the size of the element, as well as the thickness of the initial workpiece and the ultimate degree of deformation at one transition, due to the stock of plasticity of the material.
Минимальное значение степени деформации при вытяжке с утонением стенки, равное 15% обусловлено тем, что при меньших значениях напряжения наблюдается отслаивание никелевого покрытия от стальной основы, вызванное различными значениями тангенциальных напряжений сжатия никеля и стали. При больших значениях степени деформации утоненной стенки полуфабриката нормальное напряжение сжатия не только компенсирует различие тангенциальных напряжений покрытия и основы, но и приводит к дополнительному скреплению покрытия и основы. The minimum value of the degree of deformation during drawing with thinning of the wall, equal to 15%, is due to the fact that at lower values of stress peeling of the nickel coating from the steel base is observed, caused by different values of the tangential compressive stresses of nickel and steel. For large values of the degree of deformation of the thinned wall of the semi-finished product, the normal compression stress not only compensates for the difference in the tangential stresses of the coating and the substrate, but also leads to additional bonding of the coating and the substrate.
Кроме того, проведение операций вытяжки с утонением стенки со степенью деформации более 15% позволяет выравнивать физико-механические свойства в области границы раздела фаз, повышая прочность соединения покрытия со стальной основой, и выравнивать толщину покрытия. Это своего рода дополнительная операция плакирования. In addition, carrying out drawing operations with thinning of the wall with a degree of deformation of more than 15% makes it possible to equalize the physicomechanical properties in the region of the phase boundary, increasing the strength of the connection between the coating and the steel base, and even out the coating thickness. This is a kind of additional cladding operation.
Промежуточные термохимические операции при температуре 600-850oC необходимы для снятия внутренних напряжений в слоистом материале. Проведение термохимических операций в инертной среде позволяет исключить окисление тонкой пленки никеля при данных температурах.Intermediate thermochemical operations at a temperature of 600-850 o C are necessary to relieve internal stresses in the layered material. Carrying out thermochemical operations in an inert medium eliminates the oxidation of a thin nickel film at given temperatures.
Пример 1. Example 1
Для получения корпуса щелочного химического элемента A316 диаметром 13,7 мм, высотой 50 мм и толщиной стенки 0,15 мм брали полосу толщиной 1,2 мм, шириной 320 мм. Полоса имела основу из стали 11ЮА и покрытие из никеля НП-2 толщиной 0,03 мм, выполненное с одной ее стороны методом холодного плакирования в прокатном стане. To obtain the case of alkaline chemical element A316 with a diameter of 13.7 mm, a height of 50 mm and a wall thickness of 0.15 mm, a strip 1.2 mm thick and 320 mm wide was taken. The strip had a base made of 11YuA steel and a 0.03 mm thick NP-2 nickel coating, made on one side by cold cladding in a rolling mill.
После вырубки заготовки диаметром 26 мм произвели пять вытяжных операций с одновременным утонением стенки со степенями деформации от 18% до 30% на каждой операции до получения толщины стенки 0,15 мм с никелированной поверхностью внутрь. При этом толщина никелевого покрытия по высоте готового изделия колебалась от 0,004 мм до 0,008 мм. After cutting a workpiece with a diameter of 26 mm, five exhaust operations were performed with simultaneous thinning of the wall with degrees of deformation from 18% to 30% in each operation to obtain a wall thickness of 0.15 mm with a nickel-plated surface inward. The thickness of the Nickel coating on the height of the finished product ranged from 0.004 mm to 0.008 mm
После первой операции вытяжки производим утонение дна изделия со степенью деформации 50% до получения дна толщиной 0,6 мм, причем толщина никелевого покрытия в донной части составила в среднем 0,016 мм. After the first operation of drawing, we produce thinning of the bottom of the product with a degree of deformation of 50% to obtain a bottom with a thickness of 0.6 mm, the thickness of the nickel coating in the bottom being an average of 0.016 mm.
После второй операции вытяжки произвели отжиг полуфабриката в печи с нейтральным газом (NH3) при температуре 620-650oC.After the second operation, the hoods produced annealing of the semi-finished product in a furnace with a neutral gas (NH 3 ) at a temperature of 620-650 o C.
Для реализации вытяжных операций использовали смазку, основанную на стеаратах жирных кислот, благодаря которой было устранено налипание никеля на инструмент при вытяжке. For the implementation of exhaust operations, a grease based on fatty acid stearates was used, due to which nickel adherence to the instrument during extraction was eliminated.
Окончательными механическими операциями были: обрезка кромки, формовка и калибровка дна. После промывки, сушки, покрытия лаком внешней стальной поверхности корпус готов к использованию при сборке элемента. The final mechanical operations were: edge trimming, molding and calibration of the bottom. After washing, drying, varnishing the outer steel surface, the housing is ready for use when assembling the element.
Пример 2. Example 2
Для получения корпуса щелочного химического элемента А286 диаметром 10 мм, высотой 40 мм и толщиной стенки 0,15 мм брали полосу толщиной 0,8 мм, шириной 320 мм. Полоса имела основу из стали 11ЮА и двухстороннее покрытие из никеля НП-2 толщиной каждого слоя 0,02 мм, выполненное методом холодного плакирования в прокатном стане. To obtain the case of the alkaline chemical element A286 with a diameter of 10 mm, a height of 40 mm, and a wall thickness of 0.15 mm, a strip with a thickness of 0.8 mm and a width of 320 mm was taken. The strip had a base of 11YuA steel and a two-sided coating of nickel NP-2 with a thickness of each layer of 0.02 mm, made by cold cladding in a rolling mill.
Кружок заготовки вырубали диаметром 27 мм, а изделие получали за четыре вытяжных операции с утонением стенки со степенями деформации от 18% до 25% на каждой операции до получения толщины стенки изделия, равной 0,15 мм. При этом толщина никелевого покрытия на внешней поверхности корпуса колебалась от 0,006 мм до 0,011 мм, а внутри корпуса от 0,009 мм до 0,012 мм. Утонение дна производили до толщины 0,4 мм, т.е. со степенью деформации 43% Величина донного никелевого покрытия составляла 0,012oC0,016 мм.A blank circle was cut out with a diameter of 27 mm, and the product was obtained in four exhaust operations with thinning of the wall with degrees of deformation from 18% to 25% in each operation to obtain a wall thickness of the product equal to 0.15 mm. The thickness of the Nickel coating on the outer surface of the housing ranged from 0.006 mm to 0.011 mm, and inside the housing from 0.009 mm to 0.012 mm. The bottom was thinned to a thickness of 0.4 mm, i.e. with a degree of deformation of 43%, the magnitude of the bottom nickel coating was 0.012 ° C. 0.016 mm.
Смазка для вытяжных операций использовалась та же, что и в примере 1. The lubricant for the exhaust operations was used the same as in example 1.
Последними операциями были: обрезка кромки, формовка дна и коническая раздача кромки. После обезжиривания, промывки и сушки корпус готов для использования при сборке элемента. The last operations were: edge trimming, bottom molding and conical edge distribution. After degreasing, washing and drying, the housing is ready for use when assembling the element.
К преимуществам данного способа можно отнести возможность получения изделия с толщиной стенки, не зависящей от толщины исходного материала. Снижение требований к исходному материалу, так как способ позволяет компенсировать физико-механические дефекты исходного материала, и получать гарантированную толщину стенки корпуса до 0,15 мм. Данный способ позволяет получать изделия с утолщенным дном и мест перегибов, что исключает отрыв дна на операциях вытяжки. Все это приводит к повышению качества получаемых изделий и уменьшение брака. Кроме того, данный способ легко поддается автоматизации, что повышает производительность процесса. The advantages of this method include the possibility of obtaining an article with a wall thickness independent of the thickness of the starting material. Reducing the requirements for the source material, since the method allows you to compensate for the physico-mechanical defects of the source material, and obtain a guaranteed wall thickness of the body up to 0.15 mm This method allows to obtain products with a thickened bottom and places of kinks, which eliminates the separation of the bottom during drawing operations. All this leads to an increase in the quality of the products obtained and a decrease in marriage. In addition, this method is easy to automate, which increases the productivity of the process.
Claims (1)
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что между операциями вытяжки проводят утонение дна при степени деформации не менее 15%
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что между операциями вытяжки проводят по крайней мере один отжиг в инертной среде при температуре 600-850oC.1. A method of manufacturing a cylindrical body of alkaline chemical current sources, including nickel plating on one or both sides of the steel strip base, cutting a workpiece mug and subsequent multi-junction hood extraction, characterized in that the thickness of the workpiece is chosen to be 1.15-8 the wall thickness of the finished product, the thickness of each the coating layer is chosen equal to 0.01-0.05 of the thickness of the workpiece and at least one drawing operation is performed with thinning the wall of the workpiece with a degree of deformation at this transition of at least 15%
2. The method according to claim 1, characterized in that between the operations of drawing spend thinning the bottom with a degree of deformation of at least 15%
3. The method according to PP.1 and 2, characterized in that between the operations of drawing spend at least one annealing in an inert medium at a temperature of 600-850 o C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9494038320A RU2064207C1 (en) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | Method of manufacture of cylindrical cans for alkaline chemical current sources |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9494038320A RU2064207C1 (en) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | Method of manufacture of cylindrical cans for alkaline chemical current sources |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2064207C1 true RU2064207C1 (en) | 1996-07-20 |
| RU94038320A RU94038320A (en) | 1996-08-10 |
Family
ID=20161609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU9494038320A RU2064207C1 (en) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | Method of manufacture of cylindrical cans for alkaline chemical current sources |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2064207C1 (en) |
-
1994
- 1994-10-14 RU RU9494038320A patent/RU2064207C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Дамье В.Н., Рысухин Н.Ф. Производство гальванических элементов и батарей, М., изд."Высшая школа", 1970, с.168-173, 251-269. 2. Авторское свидетельство СССР N 720579, кл. HOl М 2/02, 1980. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94038320A (en) | 1996-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11766728B2 (en) | Manufacturing method of textured and coated electrode wire | |
| US20070218310A1 (en) | Steel Strip Coated With Zirconia | |
| CN108559878B (en) | Battery case aluminum alloy strip and preparation method thereof | |
| US5787752A (en) | Method to manufacture cell-cans | |
| RU2064207C1 (en) | Method of manufacture of cylindrical cans for alkaline chemical current sources | |
| US1818379A (en) | Process for the manufacture of metallic sheets | |
| US6503348B1 (en) | Method of making a metal membrane foil made of a palladium alloy for hydrogen separation | |
| JP6629288B2 (en) | Electrode material for aluminum electrolytic capacitor and method for producing the same | |
| JPS63143290A (en) | Production of aluminum composite sheet for deep drawing | |
| CN105568339A (en) | Magnesium/magnesium alloy matrix multi-coating composite and preparation method thereof | |
| JP2001006694A (en) | Separator for solid polymer fuel cell | |
| JPS61235594A (en) | Ni plated steel sheet having superior workability and corrosion resistance and its manufacture | |
| US1823938A (en) | Process for the production of silver plated metal articles such as table requisites | |
| CN112371723B (en) | Gradient deep cooling rolling method for composite strip for preparing ultrathin copper foil | |
| JP2616181B2 (en) | Method for producing high-gloss titanium foil with excellent moldability | |
| US8881402B2 (en) | Roller and method of making roller | |
| JP3079311B2 (en) | Bright Ni-plated steel strip and method for producing the same | |
| JP2006522869A (en) | In particular, an electrolytically coated cold-rolled plate used to manufacture a battery case and a method of manufacturing the cold-rolled plate. | |
| CN111406128B (en) | Aluminum laminate and method for producing same | |
| US2225794A (en) | Method of manufacturing curved constructional metal members | |
| EP4336628A1 (en) | Tubular structure for rectangular battery can for electric vehicle and method of manufacturing the same | |
| CN117732896A (en) | Production process of oxygen-free copper special-shaped wire | |
| JPH0970918A (en) | Effectively fluorine-treatable aluminum alloy/stainless steel-clad material and manufacture thereof | |
| CN117364032A (en) | Target material for improving binding force of composite current collector film base and preparation method thereof | |
| JP2617375B2 (en) | Manufacturing method of aluminum alloy parts for automobile body |