WO1997042668A1 - Surface-treatment steel plate for battery case, its manufacture, battery case and battery - Google Patents

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Hitoshi Ohmura
Tatsuo Tomomori
Hideo Ohmura
Yukio Numamoto
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Toyo Kohan Co., Ltd.
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Abstract

The object is to provide a surface-treatment steel plate for a battery case which has excellent forming properties and contributes to enhancing the battery performance and its manufacturing method and, further, to manufacture a battery case made of the surface-treatment steel plate efficiently at a low cost. A steel plate is subjected to degreasing, pickling and plating, or to degreasing, pickling, plating and heat treatment. The surface-treated steel plate is heated to a temperature about Tm to Tm+100 °C (Tm is the melting point of petroleum wax lubricant which is to be applied to the steel plate) and the melted lubricant is applied to the surface of the heated steel plate. The surface-treated steel plate is formed into a battery case by a deep-drawing process, a DI process for a DS process and then the formed battery case is subjected to a heat treatment at a low temperature of 200-350 °C.

Description

明 細 書  Specification
電池ケース用表面処理鋼板、 その製造方法、 電池ケース及び電池 技術分野 Surface treated steel sheet for battery case, method of manufacturing the same, battery case and battery
本発明は、 電池ケース用表面処理鋼板、 その製造方法、 その表面処理鋼板を用 いた電池ケースとその製造方法、 および前記電池ケースを用いた電池に関する。 より詳しくは深絞り加工、 しごき加工 (Drawi ng and I roning, 以下 D I加工と略 す)、 あるいは、 ストレッチ加工 (Drawi ng and St re tch formi ng, 以下 D S加 ェと略す)を施すような厳しい成形加工で成形される、 底部と胴部が一体となつ た筒状の電池ケースに適した表面処理鋼板とその製造方法、 および前記表面処理 鋼板を用いた電池ケースとその製造方法、 および前記表面処理鋼板を用いた電池 に関する。 背景技術  The present invention relates to a surface-treated steel sheet for a battery case, a method for manufacturing the same, a battery case using the surface-treated steel sheet, a method for manufacturing the same, and a battery using the battery case. More specifically, it is difficult to perform deep drawing, ironing (Drawing and Ironing, hereinafter abbreviated as DI), or stretching (Drawing and Strech forming, hereinafter abbreviated as DS). Surface-treated steel sheet formed by molding and suitable for a cylindrical battery case having an integrated bottom and body, a method for manufacturing the same, a battery case using the surface-treated steel sheet, a method for manufacturing the same, and the surface It relates to a battery using a treated steel sheet. Background art
近年、 アルカリマンガン電池やニッケルカドミウム電池などで用いられる強ァ ルカリ液を封入する電池ケースの製造方法として、 鋼板を深絞り加工して電池ケ ースに成形した後バレルめつきする方法に代わって、 ニッケルめっき鋼板、 ある いはニッケルめっき後熱処理を施した表面処理鋼板を深絞り加工して電池ケース とするする方法が主流となってきた。 特に最近では、 電池容量の増加、 電池ケー スの胴壁の薄肉化による材料コストの削減、 および電池容量の向上の観点から、 D I加工により電池ケ一スを製造する方法も用いられるようになった。 また、 上 記と同様な観点から、 D S加工により電池ケースを製造する方法も検討されてい る。 これらの電池ケースの製造方法の普及にともない、 電池ケース用材料には電 池性能に優れるだけでなく、 成形加工性にも優れた材料が要求されるようになつ た。 一般に、 電池ケースの成形加工においては、 付加絞り加工などの成形加工の 前に、 ニッケルめっき鋼板等の電池ケース用材料に潤滑剤を塗布し、 成形加工後、 脱脂洗浄により潤滑剤を除去し、 乾燥するという方法が採用されている。  In recent years, as a method of manufacturing a battery case that encloses strong alkaline liquid used in alkaline manganese batteries and nickel cadmium batteries, it has replaced the method of deep drawing a steel sheet into a battery case and then attaching it to a barrel. The mainstream method is to deep-draw a nickel-plated steel sheet or a surface-treated steel sheet subjected to heat treatment after nickel plating to form a battery case. In recent years, in particular, a method of manufacturing a battery case by DI processing has been used from the viewpoint of increasing the battery capacity, reducing the material cost by reducing the thickness of the battery case body wall, and improving the battery capacity. Was. Also, from the same viewpoint as described above, a method of manufacturing a battery case by DS processing is being studied. With the spread of manufacturing methods for these battery cases, materials for battery cases that not only have excellent battery performance but also have excellent moldability have been required. In general, in forming a battery case, a lubricant is applied to a battery case material such as a nickel-plated steel sheet before forming processing such as additional drawing, and after forming, the lubricant is removed by degreasing and washing. The method of drying is adopted.
前記した従来の電池ケースの製造方法においては、 プレス成形加工の直前に前 記電池ケース用材料に潤滑剤を均一に塗布するか、 またはさらにプレス工程で潤 滑油を滴下しながらプレス加工することが必要であり、 極めて煩雑な作業を必要 としている。 また電池ケースに成形加工した後、 塗布した潤滑剤を脱脂洗浄し、 さらに洗浄後の乾燥する、 という二工程が不可欠である。 このように従来の電池 ケースの製造方法は、 省力化、 水資源および、 熱エネルギーの消費の見地から非 常に不十分なものである。 In the above-described conventional method for manufacturing a battery case, a lubricant is uniformly applied to the battery case material immediately before press molding, or the lubricant is further lubricated in a pressing step. It is necessary to press work while lubricating oil is dropped, which requires extremely complicated work. In addition, after forming into a battery case, the two steps of degrease and cleaning the applied lubricant and drying after cleaning are indispensable. As described above, the conventional method of manufacturing a battery case is extremely insufficient in terms of labor saving, water resources, and heat energy consumption.
本発明は、 上記の問題点を同時に解決することを可能とするともに、 電池性能 および成形加工性に優れた電池ケース用表面処理鋼板とその製造方法、 および前 記表面処理鋼板を用いた電池ケースとその製造方法、 および前記電池ケースを用 いた電池を提供することを技術課題とするものである。 発明の開示  The present invention makes it possible to solve the above problems at the same time, and at the same time, provides a surface-treated steel sheet for a battery case excellent in battery performance and moldability, a method for producing the same, and a battery case using the surface-treated steel sheet It is an object of the present invention to provide a battery and a method of manufacturing the same, and a battery using the battery case. Disclosure of the invention
本発明の電池ケース用表面処理鋼板は、 鋼板を脱脂、 酸洗した後、 めっきを施 し、 あるいはめっき後さらに熱処理を施して形成された表面処理層の上に、 石油 ワックス系潤滑剤を塗布したことを特徴とする。 表面処理層はニッケル層、 ニッ ケルーリン合金層、 ニッケル—鉄合金層、 ニッケル—錫合金層、 ニッケル一リン —錫合金層、 ニッケル—錫一鉄合金層のいずれかの 1種、 または 2種以上からな る複層であることが好ましく、 また表面処理層に含まれるニッケル量が 1 ~45 g/ m2であることが好ましい。 そして、 表面処理層がニッケル一錫合金層、 ニッケル 一リン一錫合金層、 ニッケル一錫一鉄合金層のいずれかの 1種、 または 2種以上 からなる複層であり、 かつ表面処理層に含まれる錫量がニッケルめっき量の 0. 67 (重量比)以下であることを特徴とする。 さらにまた、 石油ワックス系潤滑剤がパ ラフィンワックス、 マイクロクリス夕リンワックス、 流動パラフィン、 ペトロレ 一夕ム、 白色ペトロレータム、 ポリエチレンワックス、 ポリプロピレンワックス、 エチレン一プロピレンワックスの少なくともいずれかの 1種であることを特徴と し、 さらにまた石油ワックス系潤滑剤の塗布量が 200〜 2000mg/m2であることを 特徴とする。 また、 本発明の電池ケース用表面処理鋼板の製造方法は、 鋼板を脱 脂、 酸洗を施した後、 めっきを施し、 あるいはめっき後さらに熱処理を施して表 面処理層を形成した表面処理鋼板を、 塗布しょうとする石油ワックス系潤滑剤の 融点 (Τπ!)〜 Tm+ lOOt: に加熱し、 その表面に加熱溶融した石油ワックス系潤滑剤 を塗布することを特徴とする。 鋼板を脱脂、 酸洗した後、 ニッケルめっきまたは ニッケルーリン合金めつきを施すか、 または二ッゲルめつきまたはニッゲル一リ ン合金めつきを施した後、 さらに非酸化性雰囲気中で熱処理を施すことを特徴と し、 また鋼板を脱脂、 酸洗を施した後、 ニッケルめっきまたはニッケル一リン合 金めつきを施した後、 さらにその上に錫めつきを施し、 ついで空気中または非酸 化性雰囲気中で熱処理を施すことを特徴とする。 そして表面処理鋼板に、 前記石 油ワックス系潤滑剤を 200〜2000 mg/m2塗布することを特徴とする。 さらに、 本 発明の電池ケースの製造方法は、 電池ケース用表面処理鋼板を、 底部と胴部が一 体となった筒状容器に成形してなる電池ケース、 および電池ケース用表面処理鋼 板を深絞り加工、 深絞り加工後、 しごき加工あるいは深絞り加工後、 ストレッチ 加工により底部と胴部が一体となった筒状の電池ケースに成形加工し、 ついで、 200〜350でで、 3〜30 分加熱処理を施すことを特徴とし、 電池ケースに、 正極合 剤、 導電剤及び負極ゲルを充填してなる電池をも発明の対象とする。 発明を実施するための最良の形態 In the surface-treated steel sheet for a battery case of the present invention, the steel sheet is degreased and pickled, then plated, or coated with a petroleum wax-based lubricant on the surface-treated layer formed by further heat treatment after plating. It is characterized by having done. The surface treatment layer is one or more of nickel layer, nickel lurin alloy layer, nickel-iron alloy layer, nickel-tin alloy layer, nickel-phosphorus-tin alloy layer, nickel-tin-iron alloy layer The surface treatment layer preferably has a nickel content of 1 to 45 g / m 2 . And the surface treatment layer is a multilayer composed of one or more of any one of a nickel-tin-tin alloy layer, a nickel-phosphorus-tin-tin alloy layer, and a nickel-tin-tin-iron alloy layer; The amount of tin contained is not more than 0.67 (weight ratio) of the amount of nickel plating. Furthermore, the petroleum wax-based lubricant is at least one of paraffin wax, microcrystalline phosphorus wax, liquid paraffin, petroleum overnight, white petroleum, polyethylene wax, polypropylene wax, and ethylene-propylene wax. Further, the application amount of the petroleum wax-based lubricant is 200 to 2000 mg / m 2 . Further, the method for producing a surface-treated steel sheet for a battery case of the present invention is characterized in that the steel sheet is degreased and pickled, then plated, or subjected to a heat treatment after plating to form a surface-treated steel sheet. To the melting point (Τπ!) Of the petroleum wax lubricant to be applied to Tm + lOOt: Is applied. After degreasing and pickling the steel sheet, apply nickel plating or nickel-phosphorus alloy plating, or apply nigger plating or nigger-lin alloy plating, and then heat treat it in a non-oxidizing atmosphere. The steel sheet is degreased and pickled, then nickel-plated or plated with nickel-phosphorus, then tin-plated, and then in air or non-oxidizable. The heat treatment is performed in an atmosphere. Then, the oil-wax-based lubricant is applied to the surface-treated steel sheet in an amount of 200 to 2000 mg / m 2 . Further, the method for manufacturing a battery case of the present invention includes a battery case formed by molding a surface-treated steel sheet for a battery case into a cylindrical container having a bottom portion and a body portion, and a surface-treated steel sheet for a battery case. After deep drawing, deep drawing, ironing or deep drawing, forming into a cylindrical battery case with a bottom and body integrated by stretching, then 200 to 350, 3 to 30 The invention is also directed to a battery characterized by performing a partial heat treatment, wherein a battery case is filled with a positive electrode mixture, a conductive agent and a negative electrode gel. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
本発明は、 鋼板に金属めつき、 あるいは金属めつき後、 空気中または非酸化性 雰囲気中で熱処理を施し、 形成された表面処理層の上に石油ワックス系潤滑剤を 塗布することを特徴としている。 塗布された石油ワックス系潤滑剤は深絞り加工 等の成形加工性を著しく向上させるとともに、 成形加工後、 脱脂洗浄による除去 も不要であり、 200〜35(TCの温度で加熱することにより、 得られた電池ケースに 付着している石油ワックス系潤滑剤の大部分を揮散除去することができ、 コスト 削減が可能な成形加工性に優れた電池ケース用表面処理鋼板および電池ケースが 得られる。  The present invention is characterized in that a steel plate is metal-plated or heat-treated in air or a non-oxidizing atmosphere after metal-plated, and a petroleum wax-based lubricant is applied on the formed surface treatment layer. I have. The applied petroleum wax-based lubricant significantly improves the formability such as deep drawing, and does not require removal by degreasing after forming.It is 200 to 35 (by heating at a temperature of TC. Most of the petroleum wax-based lubricant adhering to the obtained battery case can be volatilized and removed, and a surface-treated steel sheet for a battery case and a battery case excellent in formability that can reduce costs can be obtained.
以下、 本発明を実施例により詳細に説明する。 まず、 本発明の鋼板上に形成さ れる表面処理層について説明する。 一般に、 電池ケース用表面処理鋼板には耐ァ ルカリ腐食性に優れていること、 電池ケースを外部端子に接続する場合、 安定し た低い接触抵抗値を有していること、 電池製造時に各構成部品を溶接して組み立 てる際のスポット溶接性に優れていることなどが要求される。 これらの観点から 種々検討した結果、 電池ケース用表面処理鋼板における表面処理層としては、 二 ッケルめっき層、 ニッケル一リン合金めつき層、 ニッケル—鉄合金層、 ニッケル 一錫合金層、 ニッケル一鉄—錫合金層のいずれかの 1種、 または 2種以上からな る複層であること、 すなわち鋼板上にニッケルめっき層、 およびまたはニッケル を主体とする合金層からなる表面処理層の存在が、 上記の要求される特性を十分 満足させることが判明した。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. First, the surface treatment layer formed on the steel sheet of the present invention will be described. Generally, surface-treated steel sheets for battery cases have excellent alkali corrosion resistance.When connecting the battery case to external terminals, they must have stable and low contact resistance. It is required to have excellent spot weldability when assembling parts by welding. As a result of various studies from these viewpoints, the surface treatment layer in the surface treated steel sheet for battery case Nickel plating layer, nickel-phosphorus alloy plating layer, nickel-iron alloy layer, nickel-tin alloy layer, nickel-iron-tin alloy layer, or a multi-layer composed of two or more of them That is, it has been found that the presence of a nickel plating layer and / or a surface treatment layer composed of an alloy layer mainly composed of nickel on a steel sheet sufficiently satisfies the above required characteristics.
この表面処理層の形成には、 鋼板を公知の方法で脱脂、 酸洗後、 水洗し、 つぎ に示す方法が適用可能である。  For the formation of the surface treatment layer, a steel sheet may be degreased, pickled and then washed with water in a known manner, and the following method can be applied.
( 1 ) 電気めつきによる方法  (1) Electric plating method
( 2 ) 無電解めつきによる方法  (2) Electroless plating method
( 3 ) 電気めつき後、 非酸化性雰囲気中で熱処理を施す方法  (3) Heat treatment in non-oxidizing atmosphere after electroplating
( 4 ) 無電解めつき後、 非酸化性雰囲気中で熱処理を施す方法  (4) Heat treatment in non-oxidizing atmosphere after electroless plating
しかし、 本発明の電池ケース用表面処理鋼板における表面処理層を形成する方法 としては、 生産性の観点から無電解めつきを利用する (2 ) および (4 ) の方法 よりも電気めつきを利用する (1 ) および (3 ) の方法が好ましい。 電気めつき による表面処理層を形成させる方法としては、 次に示す方法が用いられる。 例え ば、 ニッケルめっき層の形成には、 公知のワット浴、 スルファミン酸浴、 ホウフ ッ化物浴あるいは塩化物浴を用い、 鋼板を陰極として電解すればよい。 また、 二 ッケルー鉄合金層の形成には、 ニッケルイオンおよび 2価鉄イオンを含む公知の ニッケル一鉄合金めつき浴を用いる方法もあるが、 この場合、 ニッケルと鉄が共 折しているにすぎず、 ニッケルと鉄を合金化するには非酸化性雰囲気中で熱処理 することが必要であり、 ニッケルめっき後、 非酸化性雰囲気中で熱処理し、 めつ きしたニッケルを全て合金化する方法が、 めっき条件、 めっき浴の管理等の見地 から好ましい。 ニッケル—錫合金層を形成させる場合においても、 ニッケル一鉄 合金層を形成させる場合と同様に、 ニッケルイオンと 2価錫イオンを含む公知の ニッケル—錫合金めつき浴を用いる方法もあるが、 公知のニッケルめっき浴と錫 浴を用い、 ニッケルめっき後、 錫めつきあるいは錫めつき後、 ニッケルめっきを 施し、 ぶりきの製造において公知である、 空気中における抵抗加熱方式、 および または誘導加熱方式により熱処理 (リフロー処理) 、 あるいは非酸化性雰囲気中 で熱処理を施す方法があるが、 いずれも適用できる。 錫めつき後、 ニッケルめつ きを施し、 ついで熱処理する方法は、 めっきされた錫層上にニッケルを均一にめ つきすることが困難であり好ましくない。 より好ましい方法はニッケルめっき後、 錫めつきを施し、 ついで熱処理する方法である。 さらにニッケル—錫一鉄合金層 の形成においても上記と同様に、 それぞれのイオンを全て含むめっき浴を用い、 合金めつきを施した後、 熱処理する方法もあるが、 ニッケル一錫合金層を形成さ せる場合と同様に、 ニッケルめっき後、 あるいはニッケル一鉄合金めつき後に錫 めっきを施し、 ついで非酸化性雰囲気中で熱処理する方法が同様な見地から好ま しい。 However, as a method for forming the surface treatment layer in the surface-treated steel sheet for a battery case of the present invention, the electroless plating is used rather than the methods (2) and (4) from the viewpoint of productivity. The methods (1) and (3) are preferred. The following method is used to form a surface treatment layer by electroplating. For example, in order to form a nickel plating layer, a known Watt bath, sulfamic acid bath, borofluoride bath or chloride bath may be used, and electrolysis may be performed using a steel sheet as a cathode. There is also a method of forming a nickel-iron alloy layer using a well-known nickel-iron alloy plating bath containing nickel ions and ferrous ions, but in this case, nickel and iron are convoluted. It is necessary to perform heat treatment in a non-oxidizing atmosphere to alloy nickel and iron.After nickel plating, heat-treat in a non-oxidizing atmosphere to alloy all the nickel However, it is preferable from the viewpoint of plating conditions, plating bath management and the like. In the case of forming a nickel-tin alloy layer, similarly to the case of forming a nickel-iron alloy layer, there is a method of using a known nickel-tin alloy plating bath containing nickel ions and divalent tin ions, Using a well-known nickel plating bath and tin bath, apply nickel plating, tin plating or tin plating, then nickel plating, and a resistance heating method in air and / or an induction heating method, which is known in the manufacture of tinplate. Heat treatment (reflow treatment), or heat treatment in a non-oxidizing atmosphere. After tin plating, nickel plating In this method, it is difficult to uniformly deposit nickel on the plated tin layer, which is not preferable. A more preferable method is a method of applying tin plating after nickel plating, and then performing a heat treatment. In the same manner as above, a nickel-tin-iron alloy layer is formed by using a plating bath containing all the ions, and then performing a heat treatment after the alloy is applied. As in the case of plating, it is preferable from the same point of view that tin plating is performed after nickel plating or nickel-iron alloy plating, and then heat treatment is performed in a non-oxidizing atmosphere.
鋼板にニッケルめっきを施し、 非酸化性雰囲気中で熱処理を施した場合、 ニッ ケルめっき層と鋼板との間にニッケル一鉄合金層が形成される。 そして、 最表層 にはニッケルのみ、 あるいはニッケルとニッケル一鉄合金が共存する場合がある が、 これはニッケルめっき量、 および熱処理条件により選択制御することができ る。 同様に鋼板にニッケルめっきを施した後、 錫めつきを施し、 ついで非酸化性 雰囲気中で熱処理を施した場合、 鋼板に近い側からニッケル一鉄合金層、 ニッケ ルー錫合金層、 錫めつき層が形成されるか、 あるいは最表層にこれらの表面処理 層が共存する場合があるが、 これはニッケルめっき量、 錫めつき量、 および熱処 理条件により、 容易に選択制御することができる。 電池性能の観点から、 電池ケ ースの内面となる面に金属錫が残存することは好ましいことではなく、 成形加工 後に電池ケースの内面となる面に施される錫めつき量は、 めっきされるニッケル めっき量との関係より限定し、 熱処理により金属錫が全て合金化する量とするこ とが必要である。 この点については後記する。 また、 ニッケル—リン合金めつき 層の形成には、 公知の無電解めつき浴を用いる方法も適用可能であるが、 生産性 の観点から公知のニッケル一リン合金めつき浴 (例えば、 特開平 2— 1 2 9 3 3 5号公報) を用いる方法が好ましい。  When a steel sheet is nickel-plated and heat-treated in a non-oxidizing atmosphere, a nickel-iron alloy layer is formed between the nickel plating layer and the steel sheet. In some cases, only nickel or nickel and a nickel-iron alloy coexist in the outermost layer, and this can be selectively controlled by the amount of nickel plating and heat treatment conditions. Similarly, when the steel sheet is nickel-plated, tin-plated, and then heat-treated in a non-oxidizing atmosphere, the nickel-iron alloy layer, nickel-tin alloy layer, and tin-plated layer start from the side near the steel sheet. Layers may be formed or these surface treatment layers may coexist on the outermost layer, which can be easily selected and controlled by the nickel plating amount, tin plating amount, and heat treatment conditions. . From the viewpoint of battery performance, it is not preferable that the metallic tin remains on the inner surface of the battery case.The amount of tin applied to the inner surface of the battery case after the molding is determined by plating. It is necessary to limit the relationship with the amount of nickel plating and to set the amount so that all the metallic tin is alloyed by heat treatment. This will be described later. For forming the nickel-phosphorus alloy plating layer, a method using a known electroless plating bath can be applied. However, from the viewpoint of productivity, a known nickel-phosphorus alloy plating bath (for example, No. 2-1293335) is preferred.
本発明の電池ケース用表面処理鋼板における表面処理層の最表面は、 電池性能 の観点よりニッケルめっき層、 あるいはニッケルを主体とする合金層であること が好ましいことを記したが、 ニッケルめっき量は 5〜45g/m2が好ましく、 15~35 g/m2の範囲がより好ましい。 ニッケルめっき量が 5g/m2以下であると、 鋼板表面 を十分に被覆することができず、 電池性能の優れた表面処理鋼板を得ることがで きない。 また、 ニッケルめっき量が 45g/m2を越えると電池性能は飽和し、 コスト 的に有利でなくなる。 Although the outermost surface of the surface treatment layer in the surface-treated steel sheet for a battery case of the present invention is preferably a nickel plating layer or an alloy layer mainly composed of nickel from the viewpoint of battery performance, the nickel plating amount is It is preferably from 5 to 45 g / m2, more preferably from 15 to 35 g / m2. If the nickel plating amount is less than 5 g / m2, the surface of the steel sheet cannot be coated sufficiently, and a surface-treated steel sheet with excellent battery performance can be obtained. I can't. On the other hand, if the nickel plating amount exceeds 45 g / m2, the battery performance saturates, which is not cost-effective.
つぎに、 ニッケル一錫合金層の形成において、 成形加工により電池ケースの内 面となる面にめっきされる錫は全てニッケル—錫合金化させる必要がある。 めつ きした錫の一部がニッケルと合金化後に金属錫として残存すると、 錫がアルカリ 電池の電解液である水酸化カリウムに溶解し水素を発生し、 電池性能を著しく損 なうので好ましくない。 熱処理工程において、 700 T以下の温度で加熱すると、 形成されるニッケルと錫の合金組成は、 主として Ni3Sn、 Ni 3Sn2、 Ni 3Sn4から構 成される。 これらの合金組成のうち、 ニッケルに対して最も錫の割合の少ない合 金組成の Ni 3Sn (N i: Snの原子量比が 3: 1) を形成するのに要するより少ない量 の錫をめつきすれば、 錫は全てニッケルと合金化することになる。 すなわち、 錫 めっき量は、 ニッケルめっき量に対し、 少なくとも原子量比で 1/3以下にすれば よい。 ここで、 錫の原子量は 118. 6であり、 ニッケルの原子量は 58. 7であるので、 ニッケルめっき量に対し、 錫のめっき量を次の計算式に示すように、 約 0. 67とす れば、 Ni : Snの原子量比が 3: 1になる。 すなわち、 錫めつき量 Zニッケルめっき 量の比率 = 1 18. 6/ (58. 7 X 3) =約 0. 67。 上記の値(約 0. 67)を越えた割合で錫めつ きを施すと、 熱処理後も金属錫が残存するおそれがあり、 すでに記したように電 池性能上好ましくない。 また、 仮に金属錫として残存しなくても、 錫含有比率の 高い二ッケルー錫合金層となる。 ニッケルー錫合金層中の錫含有比率の増加は、 電池性能を低下させるおそれがあるので好ましくない。 したがって、 ニッケルめ つき量に対する錫めつき量の重量比を 0. 67以下とする。  Next, in forming the nickel-tin alloy layer, it is necessary to convert all tin plated on the inner surface of the battery case into a nickel-tin alloy by molding. If a part of the tin is left as metallic tin after alloying with nickel, the tin dissolves in potassium hydroxide, which is the electrolyte solution of alkaline batteries, and generates hydrogen, which significantly impairs battery performance, which is not desirable. . When heated at a temperature of 700 T or less in the heat treatment step, the formed alloy composition of nickel and tin is mainly composed of Ni3Sn, Ni3Sn2, and Ni3Sn4. Of these alloy compositions, a smaller amount of tin is required to form the alloy composition Ni 3Sn (the atomic weight ratio of Ni: Sn is 3: 1), which has the smallest ratio of tin to nickel. All tin will alloy with nickel. That is, the amount of tin plating should be at least 1/3 or less in atomic weight ratio with respect to the amount of nickel plating. Here, since the atomic weight of tin is 118.6 and the atomic weight of nickel is 58.7, the tin plating amount is set to about 0.67, as shown in the following formula, with respect to the nickel plating amount. Then, the atomic weight ratio of Ni: Sn becomes 3: 1. That is, the ratio of the amount of tin plating to the amount of nickel plating = 1 18.6 / (58.7 X 3) = about 0.67. If tin plating is performed at a ratio exceeding the above value (about 0.67), metallic tin may remain even after the heat treatment, which is not preferable in terms of battery performance as described above. Even if it does not remain as metallic tin, it becomes a nickel-tin alloy layer having a high tin content. An increase in the tin content ratio in the nickel-tin alloy layer is not preferable because battery performance may be reduced. Therefore, the weight ratio of tin plating to nickel plating is set to 0.67 or less.
本発明の電池ケース用表面処理鋼板のより好ましい形態は、 成形加工後に電池 ケースの内面となる面の表面処理層が鋼板と接する側からニッゲル一鉄合金層、 ニッケル一錫合金層、 または鋼板と接する側からニッケル一鉄合金層、 ニッケル 一錫一鉄合金層から構成されるものであり、 いずれにせよ表面処理層の最表面は ニッケル—錫合金層、 またはニッケル一錫一鉄合金層で構成されるていることが ニッケル単独のめっき層で構成されるているよりも好ましい。 このニッケル一錫 合金層、 またはニッケル一錫—鉄合金層が極めて優れた電池性能を示す。 例えば、 電池の接触内部抵抗を著しく低減させる。 この理由は明確に説明することはでき ないが、 前記のニッケル一錫合金層、 またはニッケル一錫一鉄合金層合金層は、 成形加工によりその表面に極めて凹凸の多い無数のクラックが生成され、 正極合 剤との接触面積が増加することにより、 正極合剤と電池ケース内面との接触抵抗 が低下するためと考えられる。 あるいは、 前記合金そのものの有する物性値の影 響 (例えば電気抵抗値が低い) とも推測される。 なお、 上記のより好ましい表面 処理層の構成において、 鋼板と接する側のニッケル—鉄合金層と、 その上層に生 成するニッケル一錫合金層またはニッケル一錫—鉄合金層の中間層として金属二 ッケル層が存在することもあるが、 特に電池性能に支障をきたすものではなく、 むしろ耐食性を向上させる効果があり好ましい。 A more preferred embodiment of the surface-treated steel sheet for a battery case of the present invention is a nickel-tin alloy layer, a nickel-tin alloy layer, or a steel sheet from the side where the surface treatment layer on the inner surface of the battery case after molding is in contact with the steel sheet. It consists of a nickel-iron-iron alloy layer and a nickel-tin-tin-iron alloy layer from the contact side. In any case, the outermost surface of the surface treatment layer is composed of a nickel-tin alloy layer or a nickel-tin-iron alloy layer It is more preferable that the plating is performed by a plating layer of nickel alone. This nickel-tin tin alloy layer or nickel-tin tin-iron alloy layer exhibits extremely excellent battery performance. For example, it significantly reduces the contact internal resistance of the battery. The reason can be clearly explained However, the nickel-tin-tin alloy layer or the nickel-tin-tin-iron alloy layer alloy layer forms numerous cracks with extremely irregularities on the surface due to the forming process, thereby increasing the contact area with the positive electrode mixture. This is considered to be because the contact resistance between the positive electrode mixture and the inner surface of the battery case was reduced. Alternatively, it is presumed that the physical properties of the alloy itself are affected (for example, the electric resistance is low). In the structure of the more preferable surface treatment layer described above, the nickel-iron alloy layer on the side in contact with the steel sheet and the metal-tin alloy layer formed on the nickel-tin alloy layer or the intermediate layer of the nickel-tin-iron alloy layer formed on the nickel-iron alloy layer are formed on the nickel-iron alloy layer. Although a nickel layer may be present, it does not particularly hinder battery performance, but rather has the effect of improving corrosion resistance, and is therefore preferable.
ついで、 本発明の電池ケース用表面処理鋼板の製造方法の一形態である、 金属 めっき後、 非酸化性雰囲気中で熱処理を施す場合について説明する。 この熱処理 を非酸化性雰囲気中で行うことが、 表面処理層の最表面の酸化を防止するうえで 好ましい。 しかしながら、 ニッケルめっき後、 錫めつきを施し、 ついで熱処理に より両者を合金化する場合、 空気中で錫の溶融温度である 232で以上でニッケル と錫は合金化するので、 ぶりきの製造において一般的に用いられている抵抗加熱 方式、 およびまたは誘導加熱方式により短時間加熱する方法を用いることができ る。 ニッケル一錫合金層の下層にニッケル—鉄合金層を形成させ、 より耐食性を 向上させようとする場合には、 錫の溶融温度程度の加熱温度では鋼素地中にニッ ゲルが殆ど拡散しないので、 非酸化性雰囲気中で少なくとも 450で以上の温度で 熱処理することが必要である。 具体的には、 450〜850でで、 30秒〜 15時間の加熱 が必要である。 金属めつきを施した鋼板を熱処理する方法として、 箱型焼鈍法と 連続焼鈍法が公知であるが、 本発明ではそのいずれの方法も適用可能であり、 連 続焼鈍法では 600〜850 、 30秒〜 5分、 箱型焼鈍法では 450〜650 、 5〜15時間の 熱処理が好ましい。 なお、 ニッケル一錫—鉄合金層を形成させる場合には比較的 高温で長時間熱処理を施し、 3元素成分を相互拡散させることが必要である。 こ のように熱処理を施した場合、 熱処理が原因で発生するストレツチヤ一ストレイ ンを防止するため、 熱処理後に調質圧延が必要である。 この調質圧延は最終仕上 げ圧延となるので、 調質圧延で用いるワークロールの表面粗さを変えることによ り、 ブライト仕上げやダル仕上げなどの目的とする表面粗さや表面外観を得るこ とができる。 Next, a description will be given of a case of performing a heat treatment in a non-oxidizing atmosphere after metal plating, which is an embodiment of the method for producing a surface-treated steel sheet for a battery case of the present invention. It is preferable to perform this heat treatment in a non-oxidizing atmosphere in order to prevent oxidation of the outermost surface of the surface treatment layer. However, when tin plating is applied after nickel plating, and then both are alloyed by heat treatment, nickel and tin are alloyed at a temperature of 232, the melting temperature of tin in air, so that tinplate is produced. A generally-used resistance heating method and / or a short-time heating method using an induction heating method can be used. When a nickel-iron alloy layer is formed below the nickel-tin alloy layer to improve corrosion resistance, nigger hardly diffuses into the steel base at a heating temperature about the melting temperature of tin. It is necessary to perform heat treatment at a temperature of at least 450 in a non-oxidizing atmosphere. Specifically, heating at 450 to 850 requires 30 seconds to 15 hours. As a method of heat-treating a steel plate having been subjected to metal plating, a box-shaped annealing method and a continuous annealing method are known. In the present invention, any of these methods can be applied, and in the continuous annealing method, 600 to 850, 30 In the box-type annealing method, heat treatment is preferably performed for 450 seconds to 5 minutes, and for 5 to 15 hours. When forming a nickel-tin-iron alloy layer, it is necessary to perform a long-time heat treatment at a relatively high temperature to mutually diffuse the three element components. When heat treatment is performed in this way, temper rolling is required after heat treatment in order to prevent stretch strain caused by the heat treatment. Since this temper rolling is the final finish rolling, by changing the surface roughness of the work roll used in temper rolling, it is possible to obtain the desired surface roughness and surface appearance such as bright finish and dull finish. Can be.
つぎに、 本発明の電池ケース用表面処理鋼板の特徵である、 上記の表面処理層 上に塗布される石油ワックス系潤滑剤、 およびその塗布方法について説明する。 塗布される石油ワックス系潤滑剤はパラフィンワックス、 マイクロクリスタリン ワックス、 流動パラフィン、 ペトロレータム、 白色ペトロレー夕ム(ワセリン)、 ポリエチレンワックス、 ポリプロピレンワックス、 エチレン一プロピレンヮック スから選択される。 これらの潤滑剤は酸化状態にもよるが、 融点が 35〜8(T であ り、 一般に常温では固体またはゼリー状を呈し、 低温で加熱することで流動性を 帯び、 塗布しやすい状態となるので取扱も容易である。 その上、 電池ケースに成 形加工後、 200〜350での温度で 3〜30分程度空気中で加熱することによって、 塗 布した石油ワックス系潤滑剤を容易に揮散除去することができる。 特に白色ぺト ロレ一夕ム (商品名: Sonoj e l卜 9、 島貿易 (株) 販売) は融点が約 42 であり、 低温で短時間加熱するだけで除去することができ、 より好ましい。  Next, a petroleum wax-based lubricant applied on the above-mentioned surface-treated layer, which is a feature of the surface-treated steel sheet for a battery case of the present invention, and a method of applying the same will be described. The petroleum wax lubricant to be applied is selected from paraffin wax, microcrystalline wax, liquid paraffin, petrolatum, white petrolatum (vaseline), polyethylene wax, polypropylene wax, and ethylene-propylene wax. These lubricants have a melting point of 35 to 8 (T, generally solid or jelly-like at room temperature, and have fluidity when heated at low temperatures, making them easy to apply, depending on the oxidation state. In addition, after forming into a battery case, the coated petroleum wax lubricant is easily volatilized by heating in air at a temperature of 200 to 350 for 3 to 30 minutes. The melting point of White Petroleum Chromate (trade name: Sonojeluto 9, sold by Shima Trading Co., Ltd.) is about 42, and can be removed by short-time heating at low temperature. Yes, more preferred.
形成された表面処理層上に塗布される石油ワックス系潤滑剤の量は 200〜2ϋΟΟ rag/m2が好ましく、 200〜500nig/m2の範囲がより好ましい。 塗布量が 200mg/m2以下 であると、 例えば 50ケース/分の速度で連続的に】 0000ケース以上を深絞り成形加 ェすることができず、 電池ケースの連続生産性を阻害するだけでなく、 得られた 電池ケースの側面に擦り疵が入ることがあり、 その上金型の摩耗も大になるおそ れがあり好ましくない。 また、 塗布量が 2000 mg/m2を越えると、 同様な速度で連 続的に 10000 ケース以上を深絞り成形加工することは可能であるが、 得られた電 池ケースの表面に付着している前記潤滑剤の量も多く、 加熱による揮散除去に長 時間を要し、 好ましくない。 その上、 多量の石油ワックス系潤滑剤の大部分が電 池ケースの内外面に残存すると、 電池性能を低下させるおそれがあり、 また、 電 池ケースの外面側壁に塗布される塗料、 または印刷ィンキの密着性を低下させる ことがあり好ましくない。 したがって、 電池ケースの連続生産性を阻害しなけれ ば、 塗布される石油ワックス系潤滑剤はできるだけ少量であることが好ましい。 この石油ワックス系潤滑剤は、 融点 (Τπ!)〜 Tm+lOO :の温度に加熱して溶融し、 上 記の表面処理層上に塗布する。 融点未満の温度では塗布が困難であり、 Tm+I OIT を越えた温度では揮発量が増加し、 好ましくない。 塗布方法としては、 ロールに より塗布する方法、 スプレーにより塗布する方法、 静電塗布する方法のいずれも 適用可能である。 The amount of petroleum wax lubricant to be applied to the formed surface treated layer is preferably 200~2ϋΟΟ rag / m 2, the range of 200~500nig / m 2 is more preferable. If the application amount is 200 mg / m 2 or less, for example, it is not possible to continuously perform deep drawing of 0000 or more cases at a rate of 50 cases / min. In some cases, the resulting battery case may have scratches on the side surface, and the mold may be worn a lot, which is not preferable. Further, when the coating amount exceeds 2000 mg / m 2, similar but speed is possible to deep draw molding a more continuous manner 10000 cases, the adhering to the surface of the obtained batteries Case The amount of the lubricant is large, and it takes a long time to remove and volatilize by heating, which is not preferable. In addition, if most of the large amount of petroleum wax-based lubricant remains on the inner and outer surfaces of the battery case, the battery performance may be degraded, and paint or printing ink applied to the outer side wall of the battery case may be used. This is not preferable because it may lower the adhesion. Therefore, as long as the continuous productivity of the battery case is not hindered, it is preferable that the applied petroleum wax-based lubricant be as small as possible. This petroleum wax-based lubricant is melted by heating to a temperature between the melting point (Τπ!) And Tm + 100: and applied on the above-mentioned surface treatment layer. If the temperature is lower than the melting point, application is difficult, and if the temperature exceeds Tm + I OIT, the amount of volatilization increases, which is not preferable. The application method is to roll Any of a coating method, a spray coating method, and an electrostatic coating method can be applied.
上記のように、 石油ワックス系潤滑剤を塗布した電池ケース用表面処理鋼板を 用いて、 深絞り成形加工、 D I成形加工、 D S成形加工等の公知の成形加工法に よって本発明の電池ケースが製造される。 得られた電池ケースの内外面には用い た表面処理鋼板に塗布された石油ワックス系潤滑剤が付着している。 しかしなが ら、 得られた電池ケースに付着している石油ワックス系潤滑剤の一部は成形加工 時の金型等に付着するため、 用いた表面処理鋼板に塗布された量より多少は減少 している。 いずれにせよ、 この石油ワックス系潤滑剤は高温において揮発するの で、 加熱により容易に除去することができる。 電池ケースの加熱条件は塗布され た石油ワックス系潤滑剤の種類、 および塗布量にもよるが、 200〜350でという低 温で 1〜30 分空気中で加熱するだけで、 その大部分を揮散させることができる。 加熱温度が 200 で以下では長時間加熱しても、 十分揮散除去できず、 電池ケース の生産性を阻害する。 350 ^以上の高温で加熱してもよいが、 熱エネルギーの損 失となり、 経済的に好ましくない。 なお、 得られた電池ケースの加熱には電気ォ 一ブン、 ガスオーブンのいずれも用いることができる。  As described above, using the surface-treated steel sheet for a battery case coated with a petroleum wax-based lubricant, the battery case of the present invention is formed by a known forming method such as deep drawing, DI forming, or DS forming. Manufactured. A petroleum wax-based lubricant applied to the used surface-treated steel sheet adheres to the inner and outer surfaces of the obtained battery case. However, some of the petroleum wax-based lubricant adhering to the obtained battery case adheres to the mold and the like at the time of molding, and therefore slightly decreases from the amount applied to the surface-treated steel sheet used. are doing. In any case, since the petroleum wax-based lubricant volatilizes at high temperatures, it can be easily removed by heating. The heating conditions of the battery case depend on the type of petroleum wax-based lubricant applied and the amount applied, but most of them are volatilized only by heating in air at a low temperature of 200 to 350 for 1 to 30 minutes. Can be done. If the heating temperature is 200 or less, even if the heating is performed for a long time, sufficient volatilization and removal cannot be performed, which impairs the productivity of the battery case. Although heating may be performed at a high temperature of 350 ^ or more, heat energy is lost, which is not economically preferable. For heating the obtained battery case, either an electric oven or a gas oven can be used.
上記のようにして得られた表面処理鋼板に上記の石油ヮックス系潤滑剤を塗布 し、 深絞り加工、 または深絞り加工後しごき加工、 あるいは深絞り加工後ストレ ツチ加工のいずれかの成形方法を用いて、 底部と胴部が一体となった筒状のいわ ゆる 2ピースの電池ケースに成形する。 いずれの成形方法を採用するかは、 加工 の難易、 電池用量、 容器の強度等を考慮し、 適宜選択する。 成形した電池ケース を 200〜350でで、 3〜30 分加熱し、 電池ケース表面に付着残存している石油ヮッ クス系潤滑剤を除去する。 200で未満の加熱温度では 30分を越えて加熱しても石 油ワックス系潤滑剤を完全に揮発除去できない。 石油ワックス系潤滑剤は加熱温 度が高いほど揮発しやすくなり、 加熱時間を短縮することが可能となるが、 完全 に揮発除去するためには少なくとも 3分以上加熱する必要がある。 一方、 350で を越える温度で加熱すると鋼板が軟化し、 電池ケースの強度が低下する。 以上の 理由から、 成形加工した電池ケースの加熱条件は 200〜35(T の温度範囲で 3〜30 分に限定する。 上記のようにして得られた電池ケースに、 正極合剤、 導電剤及び 負極ゲルを充填して電池とする。 Apply the above oil-based lubricant to the surface-treated steel sheet obtained as described above, and apply any of the following forming methods: deep drawing, ironing after deep drawing, or stretching after deep drawing. It is used to form a cylindrical so-called two-piece battery case with an integrated bottom and body. Which molding method is to be adopted is appropriately selected in consideration of processing difficulty, battery capacity, container strength, and the like. The molded battery case is heated at 200 to 350 for 3 to 30 minutes to remove the petroleum oil-based lubricant remaining on the battery case surface. At a heating temperature of less than 200, the oil wax-based lubricant cannot be completely volatilized and removed even if heated for more than 30 minutes. The higher the heating temperature, the more volatile the petroleum wax lubricant becomes, and the shorter the heating time becomes. However, it is necessary to heat the lubricant for at least 3 minutes in order to completely remove it. On the other hand, when heated at a temperature exceeding 350, the steel sheet softens and the strength of the battery case decreases. For the above reasons, the heating condition of the molded battery case is limited to 200 to 35 (3 to 30 minutes in the temperature range of T. The positive electrode mixture, conductive agent and The battery is filled with the negative electrode gel.
以下、 実施例と比較例によって、 本発明を具体的に説明する。  Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.
(実施例) 板厚 0.25議の冷延および焼鈍済みの低炭素アルミキルド鋼板を金属め つきの原板として用いた。 この原板の鋼の化学組成は下記の通りである。  (Example) A cold-rolled and annealed low-carbon aluminum-killed steel sheet having a thickness of 0.25 mm was used as an original sheet for metal plating. The chemical composition of the steel of this master plate is as follows.
C : 0.03% (%は重量%、 以下同じ) 、 Mn: 0.18%、 Si : 0.01%、 P : 0.013%、 S : 0.012%, A1 : 0.054%, N: 0.0038% 上記の鋼板を苛性ソーダ濃度: 30g/l、 浴温: 80 :、 陰極電流密度: 10A/dni2、 電解時間: 20秒という条件でアルカリ陰極電解脱脂を施し、 水洗後、 硫酸濃度: 50g/L 浴温: 30 、 浸漬時間: 5秒という条件で酸洗を施し、 水洗後、 下記に示 す種々の条件で金属めつきを施した。 C: 0.03% (% is weight%, the same applies hereinafter), Mn: 0.18%, Si: 0.01%, P: 0.013%, S: 0.012%, A1: 0.054%, N: 0.0038% The above steel sheet is caustic soda concentration: 30 g / l, bath temperature: 80: cathode current density: 10A / dni 2, electrolysis time: subjecting the alkaline cathodic electrolytic degreasing under the condition of 20 seconds, washed with water, sulfuric acid concentration: 50 g / L bath temperature: 30, immersion time : Pickling was performed for 5 seconds, and after washing with water, metal plating was performed under various conditions shown below.
(1) ニッケルめっき条件  (1) Nickel plating conditions
浴組成 :硫酸ニッケル 320 g/1  Bath composition: Nickel sulfate 320 g / 1
塩化ニッケル 40 g/1  Nickel chloride 40 g / 1
ホウ酸 30 g/1  Boric acid 30 g / 1
市販半光沢剤 (不飽和アルコールポリオキシエチレン、  Commercial semi-brightener (unsaturated alcohol polyoxyethylene,
不飽和カルボン酸含有) 1.0 g/1  1.0 g / 1 containing unsaturated carboxylic acid
ラウリル酸ソ一ダ 0.5 g/1 Sodium laurate 0.5 g / 1
H : 4.卜 4.6  H: 4. 4.6
浴温度 : 55±2 で  Bath temperature: 55 ± 2
電流密度: 15A/dm2 Current density: 15A / dm 2
陽極 :ニッケルペレット (チタンバスケットにニッケルペレットを充 填、 ポリプロピレン製バッグでチタンバスケットを覆う)  Anode: Nickel pellets (Titanium baskets are filled with nickel pellets, and the titanium basket is covered with a polypropylene bag.)
(2) 錫めつき条件  (2) Tin plating conditions
浴組 成:硫酸第 1錫 30 g/1  Bath composition: stannous sulfate 30 g / 1
フエノールスルフォン酸 (65%溶液) 60 g/1  Phenolsulfonic acid (65% solution) 60 g / 1
エトキシ化 α—ナフ] ル 5 g/1  Ethoxylated α-naphle] 5 g / 1
浴温度 : 50±2 "C  Bath temperature: 50 ± 2 "C
電流密度: 20 A/dm2 Current density: 20 A / dm 2
陽極 :錫板 1 Anode: Tin plate 1
(3) ニッケル一リン合金めつき条件  (3) Nickel-phosphorus alloy plating conditions
浴組成 :硫酸ニッケル 150 g/1  Bath composition: Nickel sulfate 150 g / 1
塩化ニッケル 80 g/1  Nickel chloride 80 g / 1
亜リン酸 30 g/1  Phosphorous acid 30 g / 1
pH : 0.6  pH: 0.6
浴温度 : 50 X:  Bath temperature: 50 X:
電流密度: 3 A/dm2 Current density: 3 A / dm 2
陽極 :ニッケル鍍金に用いた陽極と同じ  Anode: Same as the anode used for nickel plating
(実施例 1〜3) 上記 (1) に示す条件でニッケルめっきを施した。 ニッケルめ つき量は電解時間を変え、 調整した。 ニッケルめっき後、 表 1に示す石油ヮック ス系潤滑剤を塗布した。  (Examples 1 to 3) Nickel plating was performed under the conditions described in (1) above. The amount of nickel plating was adjusted by changing the electrolysis time. After nickel plating, a petroleum-based lubricant shown in Table 1 was applied.
(実施例 4〜 6) 実施例 1〜3で得られたニッケルめっき鋼板を水素が 6.5%、 残部が窒素からなり、 露点が一 40T:の非酸化性雰囲気中で、 均熱温度が 550 :、 均熱時間が 6時間という条件で熱処理を施し、 ついで、 伸び率 1.0%の調質圧延 を施した。 得られた表面処理鋼板に表 1に示す石油ワックス系潤滑剤を塗布した。 (実施例 7) 上記 (1) に示す条件で 20. Og/m2のニッケルめっきを施した後、 上 記 (2) に示す条件で 0.9g/m2の錫めつきを施し、 空気中で抵抗加熱方式で表層 をニッケル一錫合金化し、 ついで表 1に示す石油ワックス系潤滑剤を塗布した。 (実施例 8〜10) 上記 (1) に示す条件でニッケルめっきを施した後、 上記 (2) に示す条件で錫めつきを施した表面処理鋼板を、 水素が 6.5%、 残部が窒 素からなり、 露点が一 40 の非酸化性雰囲気中で、 均熱温度が 700 、 均熱時間 3 分という条件で熱処理を施し、 ついで、 伸び率 1.2%の調質圧延を施した。 得ら れた表面処理鋼板に表 1に示す石油ワックス系潤滑剤を塗布した。 なお、 ニッケ ルめっき量および錫めつき量はそれぞれ電解時間を変え、 調整した。 (Examples 4 to 6) The nickel-plated steel sheets obtained in Examples 1 to 3 were prepared in a non-oxidizing atmosphere containing 6.5% of hydrogen and the balance of nitrogen and having a dew point of 40T :, and a soaking temperature of 550: Heat treatment was performed under the condition that the soaking time was 6 hours, and then temper rolling was performed at an elongation of 1.0%. A petroleum wax-based lubricant shown in Table 1 was applied to the obtained surface-treated steel sheet. (Example 7) After nickel plating at 20. Og / m 2 under the conditions shown in (1) above, tin plating at 0.9 g / m 2 under the conditions shown in (2) above, and in air The surface layer was formed into a nickel-tin alloy by the resistance heating method, and the petroleum wax-based lubricant shown in Table 1 was applied. (Examples 8 to 10) A surface-treated steel sheet which was nickel-plated under the conditions shown in (1) above and then tin-plated under the conditions shown in (2) above was replaced with 6.5% hydrogen and the remainder nitrogen. In a non-oxidizing atmosphere having a dew point of 140, heat treatment was performed under the conditions of a soaking temperature of 700 and a soaking time of 3 minutes, followed by temper rolling at an elongation of 1.2%. The petroleum wax-based lubricant shown in Table 1 was applied to the obtained surface-treated steel sheet. The amount of nickel plating and the amount of tin plating were adjusted by changing the electrolysis time.
(実施例 1 1) 上記 (1) に示す条件で 18. Og/m2のニッケルめっきを施した後、 上記 (3) に示す条件で 5.8g/m2のニッケル—リン合金めつき (リン含有量: 12 ) を施した。 得られた表面処理鋼板に表 1に示す石油ワックス系潤滑剤を塗布 した。 (Example 11) After plating nickel at 18. Og / m 2 under the conditions shown in (1) above, plating a nickel-phosphorus alloy at 5.8 g / m 2 under the conditions shown in (3) above Content: 12). A petroleum wax-based lubricant shown in Table 1 was applied to the obtained surface-treated steel sheet.
(実施例 12〜14) 上記 (1) に示す条件でニッケルめっきを施した後、 上記 (3) に示す条件でニッケル一リン合金めつき (リン含有量 . · 10〜12%) を施し た表面処理鋼板を、 水素が 5.5%、 残部が窒素からなり、 露点が一 35^の非酸化 性雰囲気中で均熱温度 650で、 均熱時間 4時間という条件で熱処理を施し、 つい で伸び率 1.5%の調質圧延を施した。 得られた表面処理鋼板に表 1に示す石油ヮ ックス系潤滑剤を塗布した。 ニッケルめっき量、 およびニッケル一リン合金めつ き量はそれぞれ電解時間を変え、 調整した。 (Examples 12 to 14) After nickel plating under the conditions shown in (1) above, A surface-treated steel sheet coated with a nickel-phosphorous alloy (phosphorus content .10 to 12%) under the conditions shown in (3) was converted to a non-deposited steel sheet with 5.5% hydrogen, the balance being nitrogen, and a dew point of 135 一. Heat treatment was performed in an oxidizing atmosphere at a soaking temperature of 650 at a soaking time of 4 hours, followed by temper rolling at an elongation of 1.5%. The resulting surface-treated steel sheet was coated with a petroleum oil-based lubricant shown in Table 1. The amount of nickel plating and the amount of nickel-phosphorus alloy were adjusted by changing the electrolysis time.
(比較例 1 )  (Comparative Example 1)
上記 ( 1) に示す条件で 4. Og/m2のニッケルめっきを施したニッケルめっき鋼 板 に表 1に示す石油ワックス系潤滑剤を塗布した。 A petroleum wax-based lubricant shown in Table 1 was applied to a nickel-plated steel plate that had been plated with 4. Og / m 2 nickel under the conditions shown in (1) above.
(比較例 2)  (Comparative Example 2)
上記 (1) に示す条件で 20.5g/m2のニッケルめっきを施したニッケルめっき鋼板 を実施例 4〜 6と同様な条件で熱処理、 調質圧延を施し、 ついで表 1に示す石油 ワックス系潤滑剤を塗布した。 A nickel-plated steel sheet plated with 20.5 g / m 2 of nickel under the conditions shown in (1) above was heat-treated and temper-rolled under the same conditions as in Examples 4 to 6, and then the petroleum wax-based lubrication shown in Table 1. The agent was applied.
(比較例 3)  (Comparative Example 3)
上記 (1) に示す条件で 8. Og/m2のニッケルめっきを施した後、 5.6g/m2の錫めつ きを施し、 空気中で抵抗加熱方式で熱処理を施した。 得られた表面処理鋼板に表 1に示す石油ワックス系潤滑剤を塗布した。 After nickel plating of 8. Og / m 2 under the conditions shown in (1) above, tin plating of 5.6 g / m 2 was performed, and heat treatment was performed in air by a resistance heating method. A petroleum wax-based lubricant shown in Table 1 was applied to the obtained surface-treated steel sheet.
(比較例 4)  (Comparative Example 4)
上記 (1) に示す条件で 35. Og/m2のニッケルめっきを施した後、 上記 (2) に示 す条件で 1.2 g/m2の錫めつきを施した表面処理鋼板を、 実施例 8〜10と同様な 条件で熱処理、 調質圧延を施し、 ついで表 1に示す石油ワックス系潤滑剤を塗布 した。 The surface-treated steel sheet, which had been subjected to nickel plating of 35. Og / m 2 under the conditions shown in (1) above and then subjected to tin plating at 1.2 g / m 2 under the conditions shown in (2) above, Heat treatment and temper rolling were performed under the same conditions as in 8 to 10, and a petroleum wax-based lubricant shown in Table 1 was applied.
(比較例 5)  (Comparative Example 5)
上記 (1) に示す条件で 35. Og/m2のニッケルめっきを施した後、 上記 (3) に 示す条件でニッケル—リン合金めつき (ニッケル: 5.5 g/m2) を施した表面処理 鋼板に表 1に示す石油ワックス系潤滑剤を塗布した。 35. Og / m 2 nickel plating under the conditions shown in (1) above, followed by nickel-phosphorus alloy plating (nickel: 5.5 g / m2) under the conditions shown in (3) above The petroleum wax-based lubricant shown in Table 1 was applied to each of them.
(比較例 6)  (Comparative Example 6)
比較例 5と同様な表面処理鋼板を実施例 12〜14と同様な条件で熱処理、 調 質圧延を施し、 ついで表 1に示す石油ワックス系潤滑剤を塗布した。 実施例 1〜 1 4および比較例 1〜 6で得られた表面処理鋼板の電池ケースの連 続成形性、 および電池性能を、 つぎに示す方法を用い評価した。 なお、 評価結果 は成形加工後の加熱条件とともに表 3、 および表 4に示した。 The same surface-treated steel sheet as in Comparative Example 5 was subjected to heat treatment and temper rolling under the same conditions as in Examples 12 to 14, and then a petroleum wax-based lubricant shown in Table 1 was applied. The continuous formability and battery performance of the battery case of the surface-treated steel sheets obtained in Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 6 were evaluated using the following methods. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4 together with the heating conditions after molding.
( 1 ) 電池ケース連続成形性の評価  (1) Evaluation of battery case continuous formability
実施例 1〜 1 4および比較例 1 〜 6で得られた電池ケース用表面処理鋼板を、 ブランクに打ち抜き、 ついで 8工程の絞り成形加工 (絞り速度 50ケース/分) で ケース高さ 49. 3議、 ケース外径 13. 8画の筒型ケースを連続成形した後、 上部の開 口端をトリミングし、 電池ケースとした。  The surface-treated steel sheets for battery cases obtained in Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 6 were punched into blanks, and then subjected to eight steps of drawing forming (drawing speed of 50 cases / min) to obtain a case height of 49.3. After continuously forming a cylindrical case with a case outer diameter of 13.8, the upper open end was trimmed to obtain a battery case.
連続成形性の良否はつぎに示す基準で評価した。  The quality of the continuous formability was evaluated according to the following criteria.
◎: 10000ケース以上連続成形でき、 ケース側面に擦り疵の発生なし、 ◎: Continuous molding of 10,000 cases or more, no scratches on the side of the case,
〇: 5000〜10000 ケースはケース側面に擦り疵の発生なしに連続成形でき るが、 1 0000ケース以上でケース側面に擦り疵が発生 〇: 5000 to 10,000 cases can be continuously formed without scratches on the side of the case, but scratches occur on the side of the case after 10,000 cases or more
Δ: 2000〜5000ケース連続成形はケース側面に擦り疵の発生なしに連続成 形できるが、 5000ケース以上でケース側面に擦り疵が発生 X :連続成形 2000ケース以下であり、 ケース側面に擦り疵が多発  Δ: Continuous molding of 2000 to 5000 cases can be performed continuously without scratches on the side of the case, but scratches occur on the side of the case at 5000 cases or more. X: Less than 2000 cases of continuous molding, scratches on the side of the case. Frequently
( 2 ) 電池性能の評価  (2) Evaluation of battery performance
上記 1に示す方法で得られた電池ケースを表 3、 および表 4に示す条件で加熱 処理を施した後、 つぎに示す方法でアルカリマンガン電池を製造した。  After the battery case obtained by the method shown in the above 1 was subjected to a heat treatment under the conditions shown in Tables 3 and 4, an alkaline manganese battery was manufactured by the following method.
まず、 二酸化マンガンと黒鉛を重量比で 10 : 1の割合で採取し、 これに水酸化 カリウム (8モル) を添加混合し、 正極剤を作製した。 ついで、 この正極剤を金 型中でプレスし、 所定寸法のドーナッツ型の正極剤ペレットを作製し、 得られた 電池ケース内に挿入圧着した。  First, manganese dioxide and graphite were collected at a weight ratio of 10: 1, and potassium hydroxide (8 mol) was added and mixed to prepare a positive electrode agent. Then, this positive electrode material was pressed in a mold to produce a donut-shaped positive electrode material pellet having a predetermined size, and inserted into the obtained battery case and pressed.
つぎに、 負極集電棒をスポット溶接した負極板を電池ケースに装着するため、 電池ケース開口端の下部の所定位置をネックイン加工した。 ついで、 ビニロン製 不織布からなるセパレ一夕を、 電池ケースに圧着したペレットの内周に沿って揷 入し、 亜鉛粒と酸化亜鉛を飽和させた水酸化カリウムからなる負極ゲルを電池ケ ース内に挿入した。  Next, in order to mount the negative electrode plate spot-welded with the negative electrode current collector rod to the battery case, a predetermined position below the opening end of the battery case was neck-in processed. Next, a separator made of nonwoven fabric made of vinylon is introduced along the inner periphery of the pellet pressed into the battery case, and a negative electrode gel made of potassium hydroxide saturated with zinc particles and zinc oxide is placed in the battery case. Was inserted.
さらに、 負極板に絶縁体のガスケットを装着し、 これを電池ケース内に挿入亜 した後カシメ加工を行い、 アルカリマンガン電池を作製した。 このアルカリマンガン電池を、 室温で 24時間放置後、 電池性能を測定した。 電 池性能は、 交流インピーダンス (周波数 1kHz) による内部抵抗値 (ιηΩ ) 、 l m Ω負荷時の短絡電流値 (Α) の 2項目で評価した。 なお、 内部抵抗値、 および短 絡電流値の測定はいずれも 20でで行った。 得られた電池ケースの連続成形性、 お よび電池性能の評価結果は、 電池ケースの加熱条件とともに、 表 3および表 4に 示した。 Furthermore, an insulator gasket was attached to the negative electrode plate, inserted into a battery case, and then caulked to produce an alkaline manganese battery. After leaving this alkaline manganese battery at room temperature for 24 hours, the battery performance was measured. The battery performance was evaluated by two items: the internal resistance value (ιηΩ) based on the AC impedance (frequency 1 kHz), and the short-circuit current value (Α) under an lmΩ load. The internal resistance value and the short-circuit current value were both measured at 20. The evaluation results of the continuous formability and battery performance of the obtained battery case are shown in Tables 3 and 4 together with the battery case heating conditions.
なお、 表 1、 および表 2において、 表面処理鋼板に塗布された石油ワックス系 潤滑剤の種類は下記の記号で表示した。  In Tables 1 and 2, the types of petroleum wax-based lubricant applied to the surface-treated steel sheet are indicated by the following symbols.
A :パラフィンワックス  A: Paraffin wax
B :マイクロクリス夕リンワックス  B: Micro Chris Yu phosphorus wax
C :流動パラフィン  C: Liquid paraffin
D :ペトロレータム  D: Petrolatum
E : 白色ペトロレータム (ワセリン)  E: White petrolatum (vaseline)
また、 表 3および表 4において、 総合評価は電池ケースの連続成形性に優れ、 かつ、 内部抵抗値が低く、 短絡電流値が大であるものを◎、 電池ケースの連続成 形性は優れるが、 電池性能が実用上問題ないが、 やや劣るものを〇、 電池ケース の連続成形性、 電池性能がいずれかが著しく劣るものを Xで表示した。  In Tables 3 and 4, the overall evaluation is that the battery case has excellent continuous formability, low internal resistance, and large short-circuit current. ◎ The battery case has excellent continuous formability. The battery performance was not a problem in practical use, but was slightly inferior, and the battery case continuous formability and battery performance were markedly inferior were indicated by X.
表 3および表 4の評価結果をまとめると、  Summarizing the evaluation results in Tables 3 and 4,
( 1 ) 本発明の電池ケース用表面処理鋼板の中で、 最表層がニッケル一錫合金系 の表面処理鋼板 (実施例?〜 1 0 ) がニッケル系 (実施例 1〜6 ) およびニッケ ルーリン合金系 (実施例 1 1〜: 1 4 ) に比較し、 電池性能が優れている。  (1) Among the surface-treated steel sheets for a battery case of the present invention, the outermost layer is a nickel-tin tin-based surface-treated steel sheet (Examples? To 10) is a nickel-based (Examples 1 to 6) and a nickel-lurin alloy. Battery performance is superior to that of the system (Examples 11 to 14).
( 2 ) 比較例 1に示す二ッケルめつき鋼板の電池性能が実施例 1〜 6に示すニッ ゲル系表面処理鋼板より電池性能が劣るのは、 ニッケルめっき量が少ないためで あり、 比較例 2のニッケル系表面処理鋼板の電池ケースの連続成形性が劣るのは 塗布された石油ワックス系潤滑剤が少ないためである。  (2) The battery performance of the nickel-plated steel sheet shown in Comparative Example 1 was inferior to that of the Nigel surface-treated steel sheets shown in Examples 1 to 6 because the nickel plating amount was small. The continuous formability of the battery case made of nickel-based surface-treated steel sheet is poor because the applied petroleum wax-based lubricant is small.
( 3 ) 比較例 3のニッケル一錫合金系表面処理鋼板の電池性能が劣るのは、 塗布 された石油ワックス系潤滑剤が多く、 得られた電池ケースに多量の該潤滑剤が残 存したこと、 および最表層に金属錫が残存することによる。 また、 比較例 4に示 すニッケルー錫合金系の表面処理鋼板の電池性能が劣るのは、 塗布された該潤滑 剤が少量であるが、 得られた電池ケースの加熱温度が低く、 該潤滑剤が残存した ためである。 (3) The battery performance of the nickel-tin-tin alloy surface-treated steel sheet of Comparative Example 3 was inferior because the applied petroleum wax-based lubricant was large and a large amount of the lubricant remained in the obtained battery case. , And metal tin remains in the outermost layer. In addition, the inferior battery performance of the nickel-tin alloy surface-treated steel sheet shown in Comparative Example 4 was due to the lubrication applied. Although the amount of the lubricant was small, the heating temperature of the obtained battery case was low, and the lubricant remained.
( 4 ) 比較例 5に示すニッケル一リン合金系表面処理鋼板は、 塗布された該潤滑 剤が少なく電池ケース連続成形性が劣る。 その上、 得られた電池ケースの加熱時 間が短く、 該潤滑剤が残存し、 電池性能も劣る。  (4) In the nickel-phosphorus alloy-based surface-treated steel sheet shown in Comparative Example 5, the amount of the applied lubricant was small, and the battery case continuous formability was poor. In addition, the heating time of the obtained battery case is short, the lubricant remains, and the battery performance is poor.
( 5 ) 比較例 6に示すニッケル一リン合金系表面処理鋼板は、 電池ケース連続成 形性に優れ、 かつ電池性能も実施例 1 1〜 1 4のニッケル一リン系表面処理鋼板 と変わらないが、 得られた電池ケースを長時間加熱した例であり、 電池ケースの 生産性およびコスト削減の観点より好ましくない例である。  (5) The nickel-phosphorus alloy surface-treated steel sheet shown in Comparative Example 6 is excellent in battery case continuous formability and the battery performance is the same as the nickel-phosphorus surface-treated steel sheets of Examples 11 to 14. This is an example in which the obtained battery case is heated for a long time, which is not preferable from the viewpoint of productivity and cost reduction of the battery case.
これらの実施例、 および比較例より、 本発明の請求項に記載した電池ケース用 表面処理鋼板が電池ケースの連続成形性に優れ、 その上、 該表面処理鋼板を用い た電池ケースを特定された条件で加熱処理後、 作製した電池が優れた電池性能を 有していることがわかる。 From these Examples and Comparative Examples, the surface-treated steel sheet for a battery case described in the claims of the present invention was excellent in continuous formability of the battery case, and further, a battery case using the surface-treated steel sheet was identified. It can be seen that the battery produced after the heat treatment under the conditions had excellent battery performance.
表 1 得られた表面処理鋼板の状態 めつさ 表面処理層 塗布された潤滑剤 めっきの種類および量 後の の最表面の Table 1 State of the obtained surface-treated steel sheet Metsu Surface treatment layer Lubricant applied Type and amount of plating
(g/m2) 熱処理 状態 種類 量(mg/m2) (g / m 2 ) Heat treatment State Type Quantity (mg / m 2 )
1 Ni: 5.5 Ni A 250 1 Ni: 5.5 Ni A 250
2 Ni:21.5 "、、 Ni A 550 2 Ni: 21.5 ", Ni A 550
3 Ni:40.8 無 Ni B 1500 案 3 Ni: 40.8 No Ni B 1500 plan
4 Ni: 5.2 有 Ni-Fe D 300 4 Ni: 5.2 with Ni-Fe D 300
5 Ni:15.7 有 Ni, Ni-Fe E 830 施 5 Ni: 15.7 Yes Ni, Ni-Fe E 830
6 Ni:39.8 有 Ni C 1700  6 Ni: 39.8 Yes Ni C 1700
7 Ni:20.0→Sn:0.9 有 Ni-Sn E 1350 例 8 Ni: 8.0→Sn:l.1 有 Ni-Sn-Fe C 800 7 Ni: 20.0 → Sn: 0.9 Yes Ni-Sn E 1350 Example 8 Ni: 8.0 → Sn: l.1 Yes Ni-Sn-Fe C 800
9 Ni:18.5→Sn:5.6 有 Ni, Ni-Sn E 350 9 Ni: 18.5 → Sn: 5.6 Existence Ni, Ni-Sn E 350
10 Ni:40.2→Sn:10.56 有 Ni-Sn D 210 表 2 得られた表面処理鋼板の状態 10 Ni: 40.2 → Sn: 10.56 Exist Ni-Sn D 210 Table 2 State of the obtained surface-treated steel sheet
めっき 表面処理層 塗布された潤滑剤 めっきの種類および量 後の の最表面の Plating Surface treatment layer Lubricant applied Type and amount of plating
(g/m2) 熱処理 状態 種類 量(mg/m2) ΐ (g / m 2 ) Heat treatment State Type Quantity (mg / m 2 ) ΐ
11 Ni:8.0→Ni-P (Ni:l.5) Ni, Ni-P D 220  11 Ni: 8.0 → Ni-P (Ni: l.5) Ni, Ni-P D 220
12 Ni :6.0→Ni-P (Ni:3.0) 有 Ni-P E 350 施 12 Ni: 6.0 → Ni-P (Ni: 3.0) Exist Ni-P E 350
13 Ni:15→Ni-P(Ni:0.5) 有 Ni-P, Ni-Fe E 550 例  13 Ni: 15 → Ni-P (Ni: 0.5) Yes Ni-P, Ni-Fe E 550 Example
14 Ni:38→Ni-P(Ni:5.0) 有 Ni-P C 1900  14 Ni: 38 → Ni-P (Ni: 5.0) Exist Ni-P C 1900
1 Ni: 1.0 Ni B 550 1 Ni: 1.0 Ni B 550
比 2 Ni:20.5 有 Ni, Ni-Fe A 100 Ratio 2 Ni: 20.5 Yes Ni, Ni-Fe A 100
3 Ni: 8.0→Sn:5.6 有 Sn, Ni-Sn E 2500 較 3 Ni: 8.0 → Sn: 5.6 Exist Sn, Ni-Sn E 2500 comparison
4 有 Ni-Sn D 150  4 Exist Ni-Sn D 150
例 5 Ni:35→Ni-P (Ni:5.5) Ni-P C 100 Example 5 Ni: 35 → Ni-P (Ni: 5.5) Ni-P C 100
6 Ni:35→Ni-P (Ni:5.5) 有 Ni-P E 500 表 3 電池ケース成形後の加熱条件と特性評価結果 成形後の加熱条件 電池ケース 電 池 性能 総 の連続 合評 温度 CC) 時間 (分) 成形性 内部抵抗 短絡電流 価 6 Ni: 35 → Ni-P (Ni: 5.5) Exist Ni-P E 500 Table 3 Heating conditions after battery case molding and characteristic evaluation results Heating conditions after molding Battery case Battery performance Total continuous evaluation Temperature CC) Time (min) Moldability Internal resistance Short-circuit current Value
1 250 5 〇 175 6. 0 〇 实 2 300 10 ◎ 180 5. 8 〇 1 250 5 〇 175 6.0 〇 Actual 2 300 10 ◎ 180 5.8 〇
3 350 20 ◎ 178 5. 5 〇 3 350 20 ◎ 178 5.5 〇
4 210 5 〇 175 5. 8 〇 4 210 5 〇 175 5.8 〇
5 250 10 ◎ 165 5. 8 〇 施 5 250 10 ◎ 165 5.8 施 Facility
6 300 30 ◎ 168 6. 0 〇  6 300 30 ◎ 168 6.0 〇
7 200 20 ◎ 130 8. 5 ◎ 7 200 20 ◎ 130 8.5 ◎
8 300 3 ◎ 129 9. 0 ◎ 例 9 250 15 ◎ 125 9. 4 ◎ 8 300 3 ◎ 129 9.0 ◎ Example 9 250 15 ◎ 125 9.4 ◎
10 250 5 〇 118 9. 6 ◎ 表 4 電池ケース成形後の加熱条件と特性評価結果 成形後の加熱条件 電池ケース 電 池 1±能 ネ if '公 10 250 5 〇 118 9. 6 ◎ Table 4 Heating conditions after battery case molding and characteristic evaluation results Heating conditions after molding Battery case Battery 1 ±
の連続 合評 温度 C ) 時間 (分) 成形性 内部抵抗 短絡電流 価  Temperature C) Time (min) Formability Internal resistance Short-circuit current
11 200 5 〇 175 4.5 〇 11 200 5 〇 175 4.5 〇
12 200 15 ◎ 165 5.5 〇 施 12 200 15 ◎ 165 5.5 〇 Facility
13 250 5 ◎ 170 5.0 〇 例  13 250 5 ◎ 170 5.0 例 Example
14 350 10 ◎ 168 6.0 〇  14 350 10 ◎ 168 6.0 〇
1 300 5 ◎ 270 3.2 X 比 2 150 5 X 175 3.5 X 1 300 5 ◎ 270 3.2 X Ratio 2 150 5 X 175 3.5 X
3 250 10 ◎ 268 5.5 X 較 3 250 10 ◎ 268 5.5 Compare X
4 100 5 Δ 250 5.0 X 例 5 250 2 X 180 6.5 X  4 100 5 Δ 250 5.0 X Example 5 250 2 X 180 6.5 X
6 150 40 ◎ 185 5.7 X 産業上の利用可能性 6 150 40 ◎ 185 5.7 X Industrial applicability
本発明の電池ケース用表面処理鋼板は、 電池ケースに成形加工する直前にブラ ンク材や金型にその都度潤滑剤を塗布する従来の電池ケース用表面処理鋼板に比 較し、 効率的に成形加工することができる。 その上、 電池ケースに成形加工後は、 塗布した潤滑剤を従来のように脱脂洗浄、 乾燥することも不要であり、 200〜350 :という低温で加熱処理するだけで、 容易に大部分の潤滑剤を除去することがで き、 電池性能の優れた電池を効率的かつコスト削減が可能な製造方法を提供する ことが可能であり、 その工業的な価値は極めて大である。  The surface-treated steel sheet for a battery case of the present invention is more efficiently formed than a conventional surface-treated steel sheet for a battery case, in which a lubricant is applied to a blank or a mold each time immediately before forming into a battery case. Can be processed. In addition, after forming into the battery case, it is not necessary to degrease, wash and dry the applied lubricant as in the past, and most of the lubrication can be easily achieved by heat treatment at a low temperature of 200 to 350: It is possible to provide a production method capable of removing the agent and efficiently producing a battery with excellent battery performance and reducing costs, and its industrial value is extremely large.

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 鋼板上に形成された表面処理層の上に、 石油ワックス系潤滑剤が塗布されて なる電池ケース用表面処理鋼板。 1. A surface-treated steel sheet for a battery case in which a petroleum wax-based lubricant is applied on the surface-treated layer formed on the steel sheet.
2 . 前記表面処理層が、 ニッケル層、 ニッケル一リン合金層、 ニッケル一鉄合金 層、 ニッケル—錫合金層、 ニッケル一リン一錫合金層、 ニッケル—錫一鉄合金層 力、ら選ばれたいずれか 1の層であることを特徴とする請求項 1に記載の電池ケ一 ス用表面処理鋼板。 2. The surface treatment layer is selected from the group consisting of a nickel layer, a nickel-phosphorus alloy layer, a nickel-iron alloy layer, a nickel-tin alloy layer, a nickel-phosphorous-tin alloy layer, and a nickel-tin-iron alloy layer. The surface-treated steel sheet for a battery case according to claim 1, wherein the steel sheet is any one of the layers.
3 . 前記表面処理層が、 ニッケル層、 ニッケル—リン合金層、 ニッケル一鉄合金 層、 ニッケル一錫合金層、 ニッケル一リン一錫合金層、 ニッケル一錫一鉄合金層 から選ばれた 2種以上からなる複層である請求項 1に記載の電池ケース用表面処 理鋼板。  3. The surface treatment layer is selected from a nickel layer, a nickel-phosphorus alloy layer, a nickel-iron alloy layer, a nickel-tin alloy layer, a nickel-phosphorous-tin alloy layer, and a nickel-tin-iron alloy layer. 2. The surface-treated steel sheet for a battery case according to claim 1, wherein the steel sheet has a multilayer structure composed of the above.
4 . 前記表面処理層に含まれるニッケル量が、 1〜45 g/m2である請求項 2又は 3 に記載の電池ケース用表面処理鋼板。 4. The surface-treated steel sheet for a battery case according to claim 2 , wherein the amount of nickel contained in the surface-treated layer is 1 to 45 g / m2.
5 . 前記表面処理層が、 ニッケル一錫合金層、 ニッケル一リン—錫合金層、 ニッ ケルー錫一鉄合金層から選ばれたいずれか 1の層からなり、 かつ該表面処理層に 含まれる錫量がニッケルめっき量に対して重量比で 0. 67以下である請求項 1に記 載の電池ケース用表面処理鋼板。 5. The surface treatment layer is any one of a nickel-tin alloy layer, a nickel-phosphorus-tin alloy layer, and a nickel-tin-iron alloy layer, and tin contained in the surface treatment layer 2. The surface-treated steel sheet for a battery case according to claim 1, wherein the amount is 0.67 or less by weight relative to the amount of nickel plating.
6 . 前記石油ワックス系潤滑剤が、 パラフィンワックス、 マイクロクリス夕リン ワックス、 流動パラフィン、 ペトロレータム、 白色ペトロレータム、 ポリエチレ ンワックス、 ポリプロピレンワックス、 エチレン一プロピレンワックスの少なく ともいずれか 1種である請求項 1 ~ 5のいずれかに記載の電池ケース用表面処理 鋼 1¾。  6. The petroleum wax-based lubricant is at least one of paraffin wax, microcrystalline phosphorus wax, liquid paraffin, petrolatum, white petrolatum, polyethylene wax, polypropylene wax, and ethylene-propylene wax. Surface treatment steel for battery case according to any of 5 above.
7 . 前記石油ワックス系潤滑剤の塗布量が、 200〜2000mg/in2である請求項 6に記 載の電池ケース用表面処理鋼板。 7. The surface-treated steel sheet for a battery case according to claim 6, wherein the applied amount of the petroleum wax-based lubricant is 200 to 2000 mg / in 2 .
8 . 鋼板を脱脂し酸洗し、 めっきを施しあるいはめっき後さらに熱処理を施して 表面処理層を形成した後、 その鋼板を塗布しょうとする石油ワックス系潤滑剤の 融点 (Tn!)〜 Tm+ l OOt: に加熱し、 その表面に加熱溶融した石油ワックス系潤滑剤 を塗布することを特徴とする電池ケース用表面処理鋼板の製造方法。 8. Degreasing and pickling of steel sheet, plating or heat treatment after plating to form a surface treatment layer, and then the melting point (Tn!) ~ Tm + l of the petroleum wax-based lubricant to be applied to the steel sheet OOt: A method for producing a surface-treated steel sheet for a battery case, which comprises heating a petroleum wax-based lubricant to a surface thereof and applying a petroleum wax-based lubricant to the surface.
9 . 前記表面処理層が、 ニッケルめっき層又はニッケル一リン合金めつき層であ るか、 あるいはその両層からなる 2層である請求項 8に記載の電池ケース用表面 処理鋼板の製造方法。 9. The method for producing a surface-treated steel sheet for a battery case according to claim 8, wherein the surface-treated layer is a nickel-plated layer or a nickel-phosphorus alloy-plated layer, or is a two-layer structure comprising both layers.
1 0 . 鋼板を脱脂し酸洗し、 ニッケルめっき又はニッケル一リン 合金めつきを した後、 さらにその上に錫めつきをし、 ついで空気中または非酸化性雰囲気中で 熱処理を施して表面処理層を形成した後、 その鋼板を塗布しょうとする石油ヮッ クス系潤滑剤の融点 (Τπ!)〜 Tm+ l OOt: に加熱し、 その表面に加熱溶融した石油ヮ ックス系潤滑剤を塗布することを特徴とする電池ケース用表面処理鋼板の製造方 法。  10. Degreasing and pickling the steel sheet, plating it with nickel plating or nickel-phosphorus alloy, then plating it with tin, and then heat-treating it in the air or in a non-oxidizing atmosphere. After forming the layer, heat to the melting point (Τπ!) ~ Tm + lOOt: of the petroleum oil-based lubricant to which the steel sheet is to be applied, and apply the heat-melted oil-water-based lubricant to the surface. A method for producing a surface-treated steel sheet for a battery case, comprising:
1 1 . 請求項 6記載の石油ワックス系潤滑剤を、 200〜2000 mg/m2塗布すること を特徴とする請求項 8に記載の電池ケース用表面処理鋼板の製造方法。 1 1. The petroleum wax-based lubricant according to claim 6, 200~2000 mg / m 2 a method for producing a surface-treated steel sheet for battery case according to claim 8, characterized in that the coating.
1 2 . 請求項 1〜7のいずれかに記載の表面処理鋼板を、 底部と胴部が一体とな つた筒状容器に成形してなる電池ケース。  12. A battery case formed by molding the surface-treated steel sheet according to any one of claims 1 to 7 into a cylindrical container having a bottom portion and a body portion integrated with each other.
1 3 . 請求項 1 ~ 7のいずれかに記載の表面処理鋼板を、 深絞り加工するか、 深 絞り加工後しごき加工するか、 あるいは深絞り加工後ストレッチ加工するかして、 底部と胴部が一体となった筒状の電池ケースを形成し、 ついで、 そのケースを 20 0〜350でで、 3〜30 分間加熱処理を施すことを特徴とする電池ケースの製造方法。 13. The bottom and torso of the surface-treated steel sheet according to any one of claims 1 to 7 by deep drawing, ironing after deep drawing, or stretching after deep drawing. A method for manufacturing a battery case, comprising: forming a cylindrical battery case in which is integrated; and subjecting the case to heat treatment at 200 to 350 for 3 to 30 minutes.
1 4 . 請求項 1 2に記載の電池ケースを用いたことを特徴とする電池。 14. A battery using the battery case according to claim 12.
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