專利名稱：電池殼體形成材料,電池殼體形成方法及電池殼體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池殼體形成材料、使用該材料的電池殼體的形成方法及由該方法所成形的一次電池及二次電池所用的電池殼體，特別是，本發(fā)明涉及一種為提高電池性能，將電池殼體內(nèi)壁面作成粗糙面，同時，將電池殼體的外表面作成鏡面所形成的電池殼體。
近年來，筆記本型計算機及移動電話等的各種無繩電子儀器在日常生活中得到廣泛應(yīng)用，它們的電源是使用電池。電池在這些移動儀器中所占的空間很大，為了實現(xiàn)這些機器的小型化和輕量化，電池本身也須在實行小型化和輕量化的同時，提高其電池性能，為此，人們要求電池殼體具有高容量。
作為上述電池殼體，通常是使用鍍鎳鋼片，作為以上述鋼片形成圓筒型電池殼體的方法，如特公平7-99686號公報所記載，有將由沖壓成圓形的鍍鎳鋼片組成的毛坯移送至拉深直徑不同的多個拉模中進行筒狀拉深加工，形成多工位連續(xù)拉深加工的方法；及，將同樣上述由沖壓成圓形的鍍鎳鋼片組成的毛坯沖孔加壓，連續(xù)地通過成多段設(shè)置于同一軸線上的、拉深直徑不同的多個拉模，作筒狀減薄拉深加工所形成的DI(Drawing &Ironing)拉深加工方法。
在由上述擠壓拉深加工形成電池殼體時，作為以往的電池殼體材料的鍍鎳鋼片因其柔軟的鍍鎳層，在拉深加工時鍍鎳層跟隨鋼的塑性，使電池殼體的周壁內(nèi)壁面成為光滑面。為使電池殼體的周壁內(nèi)壁面與正極混合劑的密接性良好，減小接觸電阻，最好使該電池殼體的周壁內(nèi)壁面形成粗糙的桔皮狀表面，發(fā)生微小的裂縫或凹凸。然而，由于以上述擠壓拉深加工形成電池殼體的筒壁內(nèi)壁面成為光滑面，所以有這樣的問題其與正極混合劑(活性物質(zhì))的密接性差，接觸電阻大。
針對上述問題，本申請人在先申請的特開平5-21044號公報上提供了一種由在鋼片上鍍施以硬質(zhì)涂層，使在進行擠壓拉深加工時產(chǎn)生裂縫的片材。然而，該方法是在鋼片上鍍施以鍍鎳層之后，經(jīng)退火、調(diào)質(zhì)軋制，然后，再在作為電池殼體內(nèi)壁面的一面上鍍施硬質(zhì)鍍層，其工序復(fù)雜，相應(yīng)地其成本也高。
本發(fā)明系鑒于上述問題而作，本發(fā)明的課題是不必施以二次電鍍層，在擠壓拉深加工時，使作為電池殼體內(nèi)壁面的面上產(chǎn)生裂縫，形成粗糙的橘皮狀表面，而使作為電池殼體外表面的另一面成為鏡面，提高其耐腐蝕性。
為解決上述課題，本發(fā)明在權(quán)利要求1中提供了一種電池殼體的形成材料，其特征在于，所述材料為一種由鍍合金的鋼片組成，該鋼片二側(cè)面上電鍍層的硬度不同，在形成電池殼體時，硬度較高的電鍍層面作為電池殼體的內(nèi)壁面，硬度較低的電鍍層面作為電池殼體的外表面。
上述合金鍍層由鎳合金鍍層組成，在上述鋼片二側(cè)面的鎳合金鍍層由選用不同的、除鎳以外的電鍍金屬的含量或金屬種類、有機物的添加的有無及其添加量的改變，以改變其上電鍍層的硬度(權(quán)利要求2)。
上述合金選自Ni-Mn、Ni-Co、Ni-Fe、Ni-Sn、Ni-Zn、Ni-B、Ni-Si、Ni-In、Ni-Ge、Ni-Se、Ni-La、Ni-W、Ni-Ti、Ni-P、Ni-Mo、Ni-Ga、Co-Mo、Fe-W、Ag-Se等(權(quán)利要求3)。
如上所述，合金鍍層由改變合金種類，或改變其混合量，可容易地調(diào)節(jié)其硬度。例如，在鎳合金鍍層中，可由調(diào)節(jié)其它金屬相對于鎳的種類和含量而提高其硬度。再有，可由添加物(有機物)的添加，提高其上電鍍層的硬度。通常，再對電鍍層進行退火、調(diào)質(zhì)軋制處理，易使其柔軟。但如上所述，添加添加物(有機物)比起不添加添加物的場合來，其硬度可達約二倍。
這樣，在成為電池殼體內(nèi)壁面的一面上設(shè)置合金鍍層，經(jīng)由多工位連續(xù)拉深加工或DI拉深加工，籍?dāng)D壓拉深加工形成有底筒型電池殼體，即可使在電池殼體的內(nèi)壁面上生成無規(guī)則的縱、橫、斜向裂縫。其結(jié)果，擴大了電池殼體內(nèi)壁面的面積，提高了其與正極混合劑(活性物質(zhì))的接觸面積，降低接觸電阻，減小電鍍層的內(nèi)部電阻，從而可提高電池的性能。另一方面，在成為電池殼體外壁面的一面上設(shè)置硬度低的鍍層，在作擠壓拉深時，電鍍層跟隨鋼片的延伸而難以發(fā)生裂縫，因此，可以將電池殼體的外表面作成鏡面，提高其耐腐蝕性和抗瑕疵性能。
又，上述合金鍍層的鋼片最好是在具有YP(屈服點)在250N/mm2以上、700N/mm2以下，HR30T(硬度)在55以上、80以下的機械特性的高彈性極限應(yīng)力鋼片上鍍施以電鍍層而形成的鋼片(權(quán)利要求4)。
即，上述高彈性極限應(yīng)力鋼片相當(dāng)于JIS G 3303規(guī)格的T-3至T-5及DR-8～DR-10鋼片。電池殼體的底壁需要足夠耐電池殼體內(nèi)壓力的強度、剛性，但是，使用如上所述的高彈性極限應(yīng)力鋼片，與以往所使用的T-1、T-2鋼片比較起來，則即使減小鋼片板厚25％左右，也可使其強度和剛性保持相同的程度。換言之，可以減少鋼片板厚25％，并因此而增大電池殼體容量，提高電池性能。
在上述合金鍍層鋼片中，所述鋼片的結(jié)晶粒度最好為10-12(權(quán)利要求5)。再有，上述晶粒最好為扁平狀，并作線狀排列(權(quán)利要求6)。
如上所述，使用結(jié)晶粒度較小的鋼片，則可防止或減輕在拉深加工時鋼片自身產(chǎn)生粗糙的表面。在成為電池殼體內(nèi)壁面的一面上鍍施以硬度較高合金鍍層，該合金鍍層與鋼片的跟隨性較差，在作擠壓拉深加工時，將發(fā)生粗糙表面和裂縫。另一方面，也有這樣的問題，由于在成為電池殼體外壁面的一面上鍍施以硬度低的鍍層，該鍍層與鋼片的跟隨性變好，在鋼片自身發(fā)生粗糙表面的情況下，合金鍍層也會產(chǎn)生粗糙的表面。然而，如上所述，由于在鋼片自身不發(fā)生粗糙表面的情況下，合金鍍層也不會產(chǎn)生橘粗糙表面，可以作成鏡面。
較好的是，在上述電鍍層硬度較高面的表面，再鍍施以選自Au、Ag、Mo、Co、Ir、Rh、W、Zn等組成的接觸電阻較小的金屬鍍層(權(quán)利要求7)。即，籍?dāng)D壓拉深加工，在成為電池殼體內(nèi)壁面的硬度較高的一面上電鍍以接觸電阻較小的金屬，則可減小與填充于電池殼體內(nèi)的活性物質(zhì)的接觸電阻，提高電池性能。
較好的是，上述的鍍合金鋼片是將原料鋼片的一面作成粗糙面，將其另一面作成鏡面，在上述粗糙面上鍍施以硬度高的鍍層，其表面形成粗糙面；另一方面，在上述另一面的鏡面上鍍施以低硬度的鍍層，其表面形成鏡面(權(quán)利要求8)。
上述一面為粗糙面，另一面為鏡面的鋼片，系將鋼板材料通過其上方輥為用磨石研磨的軋輥、其下方輥為光滑軋輥的一對軋輥之間，經(jīng)軋制而得到。又，較好的是，上述一面為粗糙面，另一面為鏡面的鋼片，其粗糙面的粗糙程度越大，該鋼片越易成U字狀，因此，最好是在軋制后，使其通過矯平機，將其保持平板狀。
如上所述，將原料鋼片的一面作成粗糙面，在該粗糙面上設(shè)以硬度高的鍍層，可以更大地增加由擠壓拉深加工所形成的電池殼體內(nèi)壁面的面積，同時，容易形成粗糙面和裂縫。另一方面，將上述另一面作成鏡面，在該鏡面上設(shè)置以硬度低的電鍍層，可將所形成的電池殼體外表面確切地作成鏡面(權(quán)利要求8)。
上述粗糙面的粗糙程度較好的是在Ra10μm-0.15μm(權(quán)利要求9)。即，如果所述的粗糙程度在Ra0.15μm以下，則幾乎沒有什么效果，又，如果所述的粗糙程度在Ra10μm以上，則電解液可能會從封口部泄漏，而如果所述的粗糙程度在Ra10μm范圍之內(nèi)，則可從周壁部分加厚封口部，由壓縮加工使其平滑，可以防止電解液的泄漏。例如，在五號電池殼體中，將底壁壁厚作成0.25mm，周壁壁厚作成0.20mm，將封口部壓縮加工成0.30mm厚，則該殼體與蓋子的鉚接強度增大，可以防止電解液的泄漏。
在上述合金鍍層和鋼片之間最好是設(shè)一觸擊電鍍層(權(quán)利要求10)。該觸擊電鍍層最好以同樣的硬度設(shè)于該鋼片之二面。由于設(shè)置該觸擊電鍍層，即使在電池殼體內(nèi)壁面上發(fā)生裂縫，在鋼片之間的觸擊電鍍層也會跟隨鋼片的延伸，而不發(fā)生裂縫，因此，不會降低耐腐蝕性。
另外，在本發(fā)明的權(quán)利要求11中，提供了使用權(quán)利要求1至權(quán)利要求10之任一項所述的合金鍍層鋼片，形成電池殼體的方法。即，使用將毛坯送至其拉深直徑各異的多個拉模中，進行圓筒狀拉深、減薄加工多工位連續(xù)拉深加工方法和，使用將毛坯送至其拉深直徑各異的、成多段設(shè)置于同一軸線上的多個拉模中，沖孔加壓，連續(xù)通過作圓筒狀減薄拉深加工的DI拉深加工方法，或者是，使用將毛坯送至其拉深直徑各異的多個拉模中，以多工位連續(xù)拉深加工方法形成圓筒狀后，再通過側(cè)壁拉模，拉深、減薄其側(cè)壁的拉深加工方法。使用上述任一方法，在硬度高的合金鍍層的電池殼體內(nèi)壁面，使之發(fā)生、形成由加壓加工所形成的無規(guī)則方向的裂縫。
再有，本發(fā)明在權(quán)利要求12中提供了一種由電鍍以合金電鍍層的鋼片組成、在其殼體的周壁內(nèi)壁面的鍍層上形成有在加壓加工時所形成的無規(guī)則裂縫的電池殼體。即，并不限于電池殼體的形成材料的結(jié)構(gòu)，在由電鍍以合金鍍層鋼片所形成的電池殼體上，其內(nèi)壁面的合金鍍層的表面上帶有裂縫的電池殼體也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
又，本發(fā)明在權(quán)利要求13中提供了一種電池殼體，所述的電池殼體系將權(quán)利要求1至權(quán)利要求10中任一項所述的電池形成材料，按權(quán)利要求11所述的方法，作成圓筒狀或方筒狀，在該筒體的周壁內(nèi)壁面的硬質(zhì)電鍍層上形成有加壓加工時所發(fā)生的無規(guī)則裂縫。
上述電池殼體的周壁的鋼片厚度及電鍍層厚度，較其底壁的鋼片厚度及電鍍層厚度還小(權(quán)利要求14)。即，在電池殼體中，為了經(jīng)受其電池殼體內(nèi)部的壓力，其底壁的壁厚有所規(guī)定，但是，為了增大電池殼體的容量，減薄相對于底壁壁厚的周壁壁厚，這對于提高電池殼體容量是理想的。另外，如采用DI拉深加工方法，則相對于底壁來說，其周壁壁厚當(dāng)然減薄。
以下，參照附圖，就本發(fā)明的實施方式作一說明。


圖1為鋼片加工形成為一次電池用電池殼體或二次電池用電池殼體的工序流程示意圖。首先，根據(jù)圖1，示意說明從鋼片至形成電池殼體的形成工序。
作為原料鋼片，第一類是使用以往的材料(以往，作為一般的電池殼體形成材料的鋼片，例如，鋼鐵JIS G 3303規(guī)格T-1、T-2材料等)。第二類是使用了具有YP(屈服點)在250N/mm2以上、700N/mm2以下，HR30T(硬度)在55以上、80以下的機械特性的高彈性極限應(yīng)力鋼片(例如，鋼鐵JIS G 3303規(guī)格T-3至T-5及DR-8～DR-10的鋼片)。第三類是使用了施以過時效處理的、結(jié)晶粒度為10-12的鋼片，或?qū)⑸鲜鼋Y(jié)晶粒度為10-12的晶粒作成扁平狀，并作線狀排列的鋼片。上述第二及第三類的鋼片未被用于以往的電池殼體形成材料。另外，最好是使用組合上述第二及第三類、其高彈性極限應(yīng)力鋼片的結(jié)晶粒度為10-12的鋼片作為電池殼體形成材料。
如步驟1所示，上述三種鋼片相對應(yīng)于鋼片的軋制處理工序中的表面加工狀態(tài)，有其第一方式中二面皆作成鏡面的場合和，其第二方式中一面作成鏡面，其另一面作成粗糙面的場合，及第三方式中其二面皆作粗糙面的場合這三種情況。在第一方式的其二面皆作成鏡面的場合下，上述電池殼體材料系將鋼片通過其上下方軋輥皆為光滑軋輥的一對軋輥之間，軋制而得到。在第二方式的其一面為粗糙面，另一面為鏡面的場合下，所述電池殼體材料系將鋼片材料通過其上方輥為用磨石研磨的軋輥、其下方輥為光滑軋輥的一對軋輥之間，軋制而得到。在第三方式的其二面皆為粗糙面的場合下，所述電池殼體形成材料系將鋼片材料通過其上下方軋輥為用磨石研磨的一對軋輥之間，軋制而得到。這樣，對應(yīng)于上述三種鋼片，分別有三種表面處理加工情況，所以，共有九種類型。
在步驟2中，對應(yīng)于上述九種類型鋼片，鍍施以觸擊電鍍層(strikeplated，底鍍層)。作為該觸擊電鍍層，可以進行如瓦特浴的鎳電鍍，在鋼片的二側(cè)面形成以同一硬度的電鍍層。又，也可省去該步驟2的觸擊電鍍層工序。
在步驟3中，在觸擊電鍍層表面鍍施以合金鍍。該合金鍍形成電池殼體時硬度高的鍍層鍍施于電池殼體內(nèi)壁面上，形成電池殼體時硬度低的鍍層鍍施于電池殼體外壁面上，以使鋼片二側(cè)面的電鍍層硬度產(chǎn)生差異。作為上述合金鍍，在實施方式中，是使用了鎳合金鍍，由改變包括鋼片二側(cè)面在內(nèi)的、鎳以外金屬的用量及金屬種類，有機物添加的有無，有機物添加量的不同，可改變電鍍層的硬度。
作為上述電鍍的鎳合金，可以舉出有Ni-Mn、Ni-Co、Ni-Fe、Ni-Sn、Ni-Zn、Ni-B、Ni-Si、Ni-In、Ni-Ge、Ni-Se、Ni-La、Ni-W、Ni-Ti、Ni-P、Ni-Mo、Ni-Ga等，作為其它的合金，可以舉出如Co-Mo、Fe-W、Ag-Se等。
在步驟4中，在作為上述電池殼體內(nèi)壁面的、提供了高硬度的電鍍層表面上。再電鍍以由Au、Ag、Mo、Co、Ir、Rh、W、Zn等的接觸電阻較小的金屬。又，該步驟4中的電鍍并不是必須的，而是可以根據(jù)情況而選用。
即，作為電池殼體形成材料的最簡單步驟，可以僅在由以往材料所組成的原料鋼片的二側(cè)面上，鍍施以步驟3的合金鍍層，即可在由擠壓拉深加工形成的電池殼體上，使之發(fā)生作為本發(fā)明目的的電池殼體內(nèi)壁面上的粗糙表面和裂縫，使電池殼體的外表面成為平滑鏡面。
接著，在步驟5中，進行退火，在步驟6中進行調(diào)質(zhì)軋制，制造電池殼體形成材料。另外，該步驟5、6的退火、軋制工序并不是必須的，而是可以根據(jù)情況而選用。
至上述步驟6為止，制造了電池殼體形成材料，使用該電池殼體形成材料，通過步驟7的擠壓拉深加工，形成有底圓筒型電池殼體。作為該擠壓拉深加工方法，可以采用上述第一種的多工位連續(xù)拉深加工方法、第二種的DI拉深加工方法、及第三種的以多工位連續(xù)拉深加工方法形成圓筒狀后，再通過側(cè)壁拉模拉深、減薄其側(cè)壁的拉深加工方法中的任一種。上述第一及第二種的拉深加工方法為已有的使用方法，第三種的拉深加工方法為新穎的方法。
由于使用上述第一至第三種中任一種方法都可在上述步驟3中將硬度不同的合金鍍層鍍施于鋼片的二面，所以，不論是一次電池用或二次電池用的電池殼體鋼片，都可在拉深加工時使其內(nèi)壁面產(chǎn)生表面粗糙，降低其接觸電阻值，從而，提高電池性能。另一方面，將電池殼體的外表面作成平滑的鏡面，可以提高其耐腐蝕性和抗瑕疵性能。
在圖1中，作為原料的鋼片可從三種鋼片中選用，在步驟1中也有三種表面處理狀態(tài)可供選用。如前所述，步驟2及步驟4、5、6并不是必須所作的，而是可按需要進行，另外，步驟7的拉深加工方法也有三種方法可供選用。這樣，在本發(fā)明中，實施步驟3的合金鍍層最為重要。以下，從步驟3的工序開始，順序具體地說明重要的工序。
首先，就作為本發(fā)明的最重要特點的、步驟3的在鋼片二面鍍施以合金鍍的電鍍作一說明。
相對于純金屬鍍來說，合金電鍍較為容易調(diào)節(jié)其硬度。如前所述，例如，在電鍍鎳合金的場合，改變除鎳以外的金屬含量或金屬種類、有機物添加的有無、添加量的不同，可以容易地調(diào)節(jié)該合金鍍層的硬度。由此，可容易地改變鋼片二面電鍍層的硬度，使成為電池殼體內(nèi)壁面的一面硬度高，使作為電池殼體外表面的一面硬度低。以下，在改變合金含量、添加有機物及不添加有機物的各個場合，就各個鎳合金電鍍，測得電鍍層的硬度，其實驗例記載于下。
第一實驗例施以Ni-Mn合金，第二實驗例鍍施以Ni-Co合金鍍，第三實驗例鍍施了Ni-Fe合金。各實驗例的電鍍浴及電鍍條件如下表1-表3所示。表1中的硫酸錳含量，表2中的硫酸鈷含量，表3中硫酸亞鐵含量有所改變，但其它組成成分含量沒有變化。
表1浴組成硫酸鎳 280g/l (升) ”氯化鎳 30g/l (升) ”硫酸錳 10g/l 25g/l 50g/l100g/l甲酸 50g/l ”硼酸 45g/l ”(硬質(zhì)鍍層添加劑28cc/1)僅在作硬質(zhì)電鍍時添加Mn含量 0.023％0.047％ 0.053％ 0.078％電鍍條件浴溫度…60℃ pH…4.2 電流密度…40A/dm2表2浴組成硫酸鎳 280g/l(升)氯化鎳 30g/l硫酸鈷 2.5g/l5g/l 10g/l28g/l甲酸 50g/l硼酸 45g/l甲醛 2cc/l(硬質(zhì)鍍層添加劑28cc/l)僅在作硬質(zhì)電鍍時添加Co含量 2.5％ 3.94％ 8.29％ 18.0％電鍍條件浴溫度…60℃ pH…4.2電流密度…40A/dm2表3浴組成硫酸鎳 180g/l氯化鎳 60g/l硫酸亞鐵 0g/l 5g/l 10g/l 15g/l硫酸銨 30g/l硼酸 30g/l鐵合金S 10m/l鐵合金B(yǎng) 100ml/l鐵含量 0.9％10.9％21.4％25.8％電鍍條件浴溫度…60℃ pH…3.3 電流密度…10A/dm2關(guān)于上述鍍Ni-Mn合金的第一實驗例，鍍Ni-Co合金的第二實驗例，鍍Ni-Fe合金的第三實驗例，是使用了分別含有如各表中所示的不同的Mn、Co及Fe含量的組成的電鍍浴，形成電鍍金屬箔，測得該金屬箔的硬度。其結(jié)果示于圖2、圖3、圖4。在各圖中，白色園點連線表示電鍍合金之后，再進行退火、調(diào)質(zhì)軋制時，黑色園點連線表示電鍍合金之后，不再進行退火、調(diào)質(zhì)軋制時電鍍金屬箔硬度與其Mn、Co及Fe含量的關(guān)系。另外，在圖2、圖3中，白色三角點的連線表示加入添加物后，作為硬質(zhì)合金電鍍層，在該硬質(zhì)合金電鍍之后，進行退火、調(diào)質(zhì)軋制時、黑色三角點的連續(xù)線表示加入添加物后，作為硬質(zhì)合金電鍍層，在該硬質(zhì)合金電鍍之后，不進行退火、調(diào)質(zhì)軋制時電鍍金屬箔硬度與其Mn、Co及Fe含量的關(guān)系。硬度(Hv)的測定條件皆按JIS Z 2244標(biāo)準(zhǔn)，以50g/10s的測速，在電鍍金屬箔的150μm的截面上測得。
如圖2、圖3所示，在僅含有Ni(含量為0％)時，電鍍金屬箔的硬度最低，增加添加金屬、Mn、Co、Fe的添加量，則其硬度增大。在電鍍后，進行退火、調(diào)質(zhì)軋制處理，則其硬度降低。另一方面，添加由有機物組成的添加物，則其硬度大幅度地增大。由該測得結(jié)果，可以確認(rèn)，在對鋼片的二側(cè)面作電鍍的合金電鍍中，改變添加于Ni的Mn、Co或Fe的添加量，可以形成其硬度不同的合金電鍍層。同樣可以確認(rèn)，在對鋼片的二側(cè)面作電鍍的合金電鍍中，添加或不添加有機物，也可由此形成其硬度不同的合金電鍍層。
基于上述結(jié)果，本發(fā)明在第一實施方式的步驟3中，以如下表4所示的條件，在厚為0.25mm的鋼片二側(cè)面上各鍍施以3μm厚的Ni-Mn合金鍍層，使其錳含量在用于電池殼體內(nèi)壁面的一側(cè)為0.053％，在用于電池殼體外表面的一側(cè)為0.023％。
表4內(nèi)壁面?zhèn)入婂冊〗M成 外壁面?zhèn)入婂冊〗M成硫酸鎳 280g/l(升) ”氯化鎳 30g/l ”硫酸錳 50g/l 10g/l甲酸 50g/l ”硼酸 45g/l ”Mn含量 0.053％ 0.023％電鍍條件浴溫度…60℃ pH…4 電流密度…10A/dm2使用如上所述的第一實施方式的Ni-Mn合金鍍層鋼片，進行如圖5所示的多工位連續(xù)拉深加工方法。即，將該鋼片切成圓形，形成毛坯后，順序送入其拉深直徑漸次減小的拉模3A-3D，在各個拉模中進行沖孔擠壓，拉深加工，順序減小底壁1a的直徑，同時，拉長周壁1b的高度，形成如圖6(A)所示的有底圓筒型電池殼體1。
每10個上述電池殼體1在周壁1b外壁面上的平均表面粗糙度為Ra0.43μm，在其內(nèi)壁面上的平均表面粗糙度為Ra4.6μm。即，其內(nèi)壁面的表面粗糙程度為其外壁面的近10倍，其外壁面為平滑的鏡面。
在第二實施方式中，欲鍍施于作為電池殼體周壁內(nèi)壁面一側(cè)的電鍍浴是，將由有機物組成的添加物以12cc/升的添加量投入與第一實施方式相同的電鍍浴中，以該電鍍浴進行半光澤性的合金鍍。作為電池殼體周壁外壁面的一面上則鍍施以與第一實施方式相同的合金鍍層。該合金鍍層與第一實施方式一樣，其二側(cè)面各電鍍3μm厚。
使用上述第二實施方式的電鍍鋼片，與第一比較例中的一樣，由多工位連續(xù)拉深加工方法形成電池殼體，測得其表面粗糙度。電池殼體周壁的內(nèi)壁面為Ra5.7μm，并產(chǎn)生無規(guī)則的縱、橫、斜向裂縫。電池殼體周壁的外壁面的表面粗糙度與第一實施方式中的一樣，為Ra0.43μm。由此結(jié)果，可以確認(rèn)在增加合金含量的同時，也添加有機物，并進行多工位連續(xù)拉深加工，則可使在所形成的電池殼體內(nèi)壁面上生成較其外壁面達11倍以上的表面粗糙度。
作為相對于上述第二實施方式的第一個比較例，使用了同樣的合金電鍍鋼片，由如圖7所示的DI拉深加工方法，形成具有同樣形狀的電池殼體。即，在DI拉深加工方法中，所述電池殼體由多段設(shè)置在同一軸線上的、其拉深直徑漸次減小的拉模3A-3D，將其切成圓形毛坯，一邊由沖孔4加壓，一邊作連續(xù)的通過而形成。在該DI拉深加工方法中所形成的電池殼體的周壁內(nèi)壁面的表面粗糙度為Ra0.1μm，其外壁面為Ra0.09μm。即，電池殼體的內(nèi)壁面及外壁面皆未發(fā)生表面粗糙。
第三實施方式系基于上述第一個比較例而作，在使用DI拉深加工方法形成電池殼體時，也使電池殼體的內(nèi)壁面及外壁面皆不發(fā)生橘皮狀表面粗糙或在表面上發(fā)生裂縫。即，其欲鍍施于作為電池殼體周壁內(nèi)壁面一側(cè)的電鍍浴是，將由有機物組成的添加物以28cc/升的添加量投入與第一實施方式相同的電鍍浴中，以該電鍍浴進行鏡面光澤性的合金鍍。作為電池殼體周壁外壁面的一面上則鍍施以與第一實施方式相同的合金鍍層。這些合金鍍層與第一實施方式同樣，其二側(cè)面各鍍施以3μm厚。
使用上述第三實施方式的電鍍鋼片，與第一比較例中的一樣，由DI拉深加工方法形成電池殼體，測得其表面粗糙度。電池殼體周壁內(nèi)壁面的表面粗糙度為Ra0.31μm，并產(chǎn)生無規(guī)則的縱、橫、斜向的裂縫。電池殼體周壁外壁面的表面粗糙度與第一比較例中的一樣，為Ra0.09μm。即，在多工位連續(xù)拉深加工方法等的場合，該方法未使電池殼體的內(nèi)壁表面產(chǎn)生粗糙表面，但是與電池殼體的外側(cè)表面比較起來，仍可以使其發(fā)生3倍以上的表面粗糙。
再有，與上述第一-第三實施方式中的將鎳合金電鍍層鍍施于鋼片二側(cè)面的場合比較起來，在第二比較例中，是將以往的鎳鍍層鍍施于鋼片的二面，形成電池殼體的形成材料，再由多工位連續(xù)拉深加工及DI拉深加工方法的二種方法形成電池殼體。其電鍍浴的組成為，硫酸鎳280g/升，氯化鎳30g/升，硼酸45g/升，電鍍條件為溫度60℃，電流密度40A/dm2，pH4.2。該鎳電鍍層以3μm的厚度形成于二面。
使用上述鍍鎳鋼片，由多工位連續(xù)拉深加工方法，形成與上述實施方式具有同樣形狀的電池殼體。測得其周壁內(nèi)壁面的表面粗糙度為Ra0.37μm。又，在以DI拉深加工方法所獲得的電池殼體內(nèi)壁面的表面粗糙度為Ra0.08μm。這樣，由以往的鍍鎳鋼片所制得的電池殼體的內(nèi)壁面為平滑表面，不能產(chǎn)生表面粗糙或使該表面產(chǎn)生裂縫。
在上述第一-第三實施方式中，改變鋼片二側(cè)面上的屬于同一種類的合金含量，可以改變所形成的合金鍍層的硬度。然而，不限于改變其合金含量，也可由改變合金種類，在鋼片內(nèi)壁面一側(cè)形成硬度大的合金鍍層，在鋼片外壁面一側(cè)形成硬度低的合金鍍層。這些合金，可從下述的Ni-Mn、Ni-Co、Ni-Fe、Ni-Sn、Ni-Zn、Ni-B、Ni-Si、Ni-In、Ni-Ge、Ni-Se、Ni-La、Ni-W、Ni-Ti、Ni-P、Ni-Mo、Ni-Ga等的合金中，組合硬度高的合金和硬度低的合金，鍍施于鋼片二面。在所有的場合中，該合金電鍍層的厚度較好的是在0.5μm-5μm范圍內(nèi)。又，如果，按圖2、圖3所示，加入有機物添加劑，則可在提高硬度的同時，提高美觀和抗瑕疵性能，所以，較好的是，對作為電池殼體外側(cè)表面一側(cè)的合金電鍍層也加入有機物，且其添加量少于其內(nèi)壁面的添加量。
在鍍施了上述步驟3的合金鍍層之后，在其表面再施以步驟4的接觸電阻較小的金屬電鍍層。鍍施該接觸電阻較小的金屬電鍍層的目的在于減小電池殼體內(nèi)壁面的接觸電阻，由此可減小其與填充于電池殼體內(nèi)部的碳或正極混合劑(活性物質(zhì))的接觸電阻，提高電池特性(高效特性)。
由上述目的，在第四實施方式中，按下述條件，將Ag薄鍍于第一實施方式的Ni-Mn電鍍鋼片上，形成0.05μm厚的Ag電鍍層。其電鍍浴組成為DainesilverAGM-15(大和化成株式會社制)200g/升，DainesilverAGl500g/升，DainesilverAGH 25g/升，電鍍條件為溫度40-50℃，pH4，電流密度1A/dm2。
使用上述鍍Ag的Ni-Mn合金鍍層鋼片，以與第一實施方式同樣的多工位連續(xù)拉深加工方法，形成具有同樣形狀的電池殼體，在其周壁內(nèi)壁面涂敷30μm的碳，測得其接觸電阻。同樣，又測得未電鍍以Ag的Ni-Mn合金鍍層鋼片的接觸電阻。將該二者進行比較，則使用上述鍍Ag的Ni-Mn合金鍍層鋼片的接觸電阻為1/2.2。
上述步驟3中的施以合金電鍍層的鋼片，可從如圖1所示的三種(如果包括組合使用了第二種和第三種的鋼片，則有四種)鋼片中選用，再有，這三種鋼片可選擇使用作了步驟1的三種處理狀態(tài)中之任一種表面處理狀態(tài)的鋼片。
在上述步驟1的表面處理狀態(tài)下，第二種處理狀態(tài)的一面為鏡面，另一面為粗糙面的情況最宜采用。即，將原料鋼板通過其上方輥為用磨石研磨的軋輥、其下方輥為光滑軋輥的一對軋輥之間，經(jīng)軋制而得到其一面為鏡面，另一面為粗糙面的鋼片。
由此，第五實施方式中是使用了上述第二種處理狀態(tài)的、其一面為鏡面，另一面為粗糙面的表面處理狀態(tài)的鋼片。具體地，是將板厚0.25mm的原料鋼板通過其上方輥為用磨石研磨的軋輥、其下方輥為光滑軋輥的一對軋輥之間，經(jīng)軋制將其上側(cè)面作成Ra0.5μm的粗糙面。
對上述鋼片在步驟3中鍍施以如同第一實施方式的Ni-Mn合金電鍍層，然后，施以步驟4的Ag電鍍層，進行步驟5的退火、步驟6的調(diào)質(zhì)軋制，得到電池殼體形成材料。再將該電池殼體形成材料由步驟7的多工位連續(xù)拉深加工及/或DI拉深加工，形成如同第一實施方式的有底筒狀電池殼體。
在上述多工位連續(xù)拉深加工的場合，電池殼體周壁內(nèi)壁面的表面粗糙度為Ra7.8μm，在DI拉深加工的場合，電池殼體周壁內(nèi)壁面的表面粗糙度為Ra0.47μm，并產(chǎn)生無規(guī)則的縱、橫、斜向裂縫。
還有，即使采用步驟1中第一方式的二面皆為鏡面的鋼片，通過在步驟3中設(shè)置合金鍍層，如前所述可在電池殼體內(nèi)壁面上產(chǎn)生粗糙表面和裂縫。另外，在采用第三方式的二面皆為粗糙面的鋼片(無光材)時，在電池殼體內(nèi)壁面上當(dāng)然也能產(chǎn)生粗糙表面和裂縫。
作為原料鋼片，使用了如圖1所示的第一類的以往材料(JIS G 3303規(guī)格的T-1T-2等)，第二類的YP(屈服點)在250N/mm2以上、700N/mm2以下，HR30T(硬度)在55以上、80以下，高彈性極限應(yīng)力鋼片(JIS G 3303規(guī)格的T-3至T-5及DR-8～DR-10鋼片)及第三類的經(jīng)過過時效處理的、結(jié)晶粒度為10-12的鋼片，或結(jié)晶粒度為10-12的、上述晶粒為扁平狀，并作線狀排列的鋼片。
首先，作為原料鋼片使用的由上述第二類的JIS G 3303規(guī)格的T-3至T-5及DR-8～DR-10鋼片組成的高彈性極限應(yīng)力鋼片，尚未作為以往的電池殼體形成材料鋼片使用過。這些高彈性極限應(yīng)力鋼片在本發(fā)明者的實驗中，其板厚比以往的T-1，T-2鋼片減少了20％，但是，仍可以設(shè)計制得具有同樣強度及彈性極限應(yīng)力的電池殼體。即，圖8的圖表顯示了用以往的T-，T-2鋼片和用高彈性極限應(yīng)力鋼片的T-5、T-4及DR-8形成的電池殼體的強度比較實驗。從該圖8顯見，板厚0.2mm的T-5、DR-8的強度大于板厚0.25mm的T-1的強度。由此，將高彈性極限應(yīng)力鋼片用作原料，可將電池殼體周壁對于底壁(原料板厚)的壁厚減少率保持與以往的一樣，更加減薄周壁壁厚。另一方面，可將周壁壁厚保持與以往的一樣，將電池殼體底壁(原料板厚)的壁厚比較以往更加減薄，所以可以減少周壁對于底壁的壁厚減少率，減少拉深加工次數(shù)，加快加工速度。
下述表5比較和顯示了使用以往通常使用的T-1、T-2鋼片和，減少該T-1、T-2鋼片的厚度20％、但保持同樣強度的T-3～T-5鋼片，由拉深加工形成圓筒型電池殼體時，這些電池殼體的周壁厚度作成同樣厚度時壁厚的減少率。
表5
如從上表5可見，例如，當(dāng)使用0.24mm的T-3～T-5的高彈性極限應(yīng)力鋼片，將其周壁壁厚作成0.18mm時，壁厚減少率為25％。對此，為了用T-1～T-2的鋼片保持與T-3～T-5高彈性極限應(yīng)力鋼片同樣程度的彈性極限應(yīng)力，其壁厚有必要作成0.3mm。使用該T-1～T-2的鋼片，其周壁壁厚作成0.18mm，則壁厚減少率為40％。即，若在以往的鋼片需要將壁厚減少40％，在本發(fā)明的高彈性極限應(yīng)力鋼片則只需減少25％。
以下，就作為上述原料鋼片使用的、所述第三類的經(jīng)過過時效處理、結(jié)晶粒度為10-12的鋼片，或結(jié)晶粒度為10-12、晶粒為扁平狀、并作線狀排列的鋼片作一說明。
以往所使用的鋼片結(jié)晶粒度不到10，使用這樣的鋼片，存在這樣的問題擠壓拉深加工時，易在電池殼體的內(nèi)外二側(cè)面上發(fā)生粗糙表面；而在電池殼體的外表面一側(cè)發(fā)生粗糙表面時，則其耐腐蝕性變差。為解決該問題，本發(fā)明者經(jīng)刻意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)將鋼片的結(jié)晶粒度作成10以上的微小粒度，細化顆粒組織，則在作擠壓拉深加工時，表面的電鍍層可跟隨鋼片，由此，可得到表面光澤性良好、且，耐腐蝕性優(yōu)異的鋼片。將結(jié)晶粒度作成10-12的方法可以是在鑄造鋼片板坯后，先熱軋，再冷軋；接著，進行退火、過時效處理，細化鋼片的結(jié)晶粒度。這樣，可將該鋼片的結(jié)晶粒度作成10～12。另外，進行過時效處理，細化鋼片的結(jié)晶粒度，將該鋼片的結(jié)晶粒度作成10-12后，進行強力軋制，使晶粒成為扁平狀態(tài)，并作線性定向排列。其后，施以電鍍，也可制得優(yōu)異的電池殼體形成材料。
上述結(jié)晶粒度為10-12鋼片的具體制造工序為1200℃熱軋鑄造板坯，在750℃的精加工溫度下制得板厚2.45mm的熱軋鋼片。然后，隨即以40℃/s的平均冷卻溫度冷卻，570℃卷繞。然后，酸洗鋼片，又以87.65的軋制率冷軋，得到板厚0.305mm的冷軋鋼片。接著，對上述冷軋鋼片作過時效退火處理(over aging)。在過時效退火處理中，如圖9(A)所示，將被壓碎成肌束狀的晶粒X的組織，返回至如圖9(B)所示的球形后，再如圖9(C)所示，細化其顆粒組織，且使其作定向排列。
關(guān)于退火處理方法，有連續(xù)退火和間歇退火。因采用何種退火方法，對鋼片的物理特性會產(chǎn)生很大的影響。即，在650℃的高溫下的退火爐中連續(xù)輸送鋼片作1-2分鐘的短時間退火時，鋼片的延伸率為25％-27％，且，伴隨有晶粒的變化。另一方面，在450℃的退火爐中對鋼片作7小時左右的長時間、間歇退火時，鋼片的延伸率為27％-30％，且，也伴隨晶粒的變化。如此，相應(yīng)于鋼片成分的不同，退火溫度及退火方式(連續(xù)退火或/及間歇式退火)也可作不同的選擇、組合使用，使上述如圖9(A)所示的碎壞成肌束狀的晶粒，如圖9(C)所示地，成為其結(jié)晶粒度變小、晶粒作定向排列、顆粒細化的晶粒。例如，可以首先，在640℃連續(xù)退火1分鐘，作成如圖9(B)所示的狀態(tài)后，再在450℃進行7小時的間歇式退火，作成如圖9(C)所示的狀態(tài)。在過時效處理之后，進行軋制率為1.6的輕調(diào)質(zhì)軋制。
在上述制造工序中所制得的鋼片，其硬度相當(dāng)于JIS G 3141所規(guī)定的1/8硬質(zhì)的HV110，且，成為JIS G 0552所規(guī)定的結(jié)晶粒度11的鋼片。
又，如將在上述過時效處理后進行的調(diào)質(zhì)軋制改變?yōu)橐?0-60％的較大軋制率軋制的方法，則如圖9(D)所示，結(jié)晶粒度10-12的晶粒X扁平化，成為線狀的晶粒XX，該線狀的晶粒XX定向排列于線上，使晶粒XX在表觀上呈現(xiàn)有如線狀的表觀。
對上述結(jié)晶粒度為11的鋼片施以第一實施方式的Ni-Mn合金電鍍，由多工位連續(xù)拉深加工形成電池殼體。該電池殼體因其鋼片的晶粒X非常小，顆粒組織細微，因此，即使如圖10所示，從毛坯作拉深加工至淺底圓筒狀B時，其鋼片在拉深加工方向上伸長，其晶粒X’的伸長及其晶界的伸長也很小。由此，在從淺底圓筒B至深底圓筒C的周壁拉深加工過程中，也很少發(fā)生晶粒X’的變形，在鋼片表面不發(fā)生粗糙表面。從而，可使其表面的合金鍍層跟隨鋼片的塑性，所形成的電池殼體的表面光澤性良好，且具優(yōu)異的耐腐蝕性。此外，電池殼體周壁的內(nèi)壁面一側(cè)時將Ni-Mn合金鍍層作成硬度高的鍍層，所以，可在多工位連續(xù)拉深加工中，如同第一實施方式，使之發(fā)生表面粗糙和裂縫。
如圖1所示，作為步驟7的擠壓拉深加工方法，可以采用第一種的多工位連續(xù)拉深加工方法、第二種的DI拉深加工方法，及第三種的在多工位連續(xù)拉深加工之后，再使鋼片毛坯通過周壁減薄拉深的拉模的加工方法中的任一種加工方法。已如前述，第三種拉深加工方法為一新穎的加工方法。
圖11所示為第三種的拉深加工方法。在該方法中，在作多工位連續(xù)拉深加工之后，使毛坯通過周壁減薄拉深用拉模3F，對電池殼體的側(cè)壁作減薄拉深加工，使其壁厚薄于電池殼體的底壁。又，該拉深加工方法如圖所示，在多工位連續(xù)拉深加工中，是順次形成淺底圓筒-深底圓筒-橢圓筒-方筒，形成為如圖6(B)所示的四方筒形狀的電池殼體1。
在DI拉深加工中，電池殼體周壁的內(nèi)外表面皆成為鏡面，在其內(nèi)壁面?zhèn)群茈y發(fā)生粗糙表面和裂縫，即使有，也很少。相比之下，在多工位連續(xù)拉深加工中，在電池殼體內(nèi)壁面?zhèn)热菀装l(fā)生粗糙表面和裂縫。不過，因其周壁壁厚與其底壁壁厚大致相同，很難將周壁減薄。因此，如使用上述第三種的拉深加工方法，則在多工位連續(xù)拉深加工方法之后，籍由時毛坯通過周壁減薄拉深加工用拉模，可使在電池殼體周壁的內(nèi)壁面一側(cè)保留有橘皮狀粗糙表面和裂縫的同時，減薄周壁壁厚。
內(nèi)外，在多工位連續(xù)拉深加工中，是順次將電池殼體移送至各個拉模進行拉深加工的，所以，可使毛坯的形狀按圓筒-橢圓筒-方筒的順次變化進行拉深加工，可以形成所需要形狀的方筒的電池殼體。而在DI拉深加工方法中，要形成如上所述的方筒狀的電池殼體則非常困難，實際上不可能。
如上所述，本發(fā)明在圖1所示的工序中，從最初的應(yīng)力選用至步驟7的拉深加工方式，可以選擇、組合使用，但是，要將步驟3的合金鍍層鍍施與鋼片，改變鋼片二側(cè)面上的合金鍍層的硬度，這一點是必須的。由此，對以往使用的鋼片，實施步驟3的改變鋼片二側(cè)面的合金電鍍層硬度的構(gòu)成，僅由此也可使在經(jīng)擠壓拉深加工處理的電池殼體的周壁內(nèi)壁面上發(fā)生橘皮狀粗糙表面和裂縫，同時，將電池殼體的外壁面作成鏡面。
對此，本發(fā)明的最理想的加工工序為使用結(jié)晶粒度10-12的、一面為鏡面，另一面為粗糙面的表面加工狀態(tài)的高彈性極限應(yīng)力鋼片作為原材料，在步驟2中鍍施以觸擊電鍍，在步驟3中鍍施以合金電鍍，在步驟4中電鍍以接觸電阻小的金屬，在步驟5中作退火處理，在步驟6中作調(diào)質(zhì)軋制處理，設(shè)計制得電池殼體形成材料，再以步驟7的拉深加工方法，在經(jīng)第三種的多工位連續(xù)拉深加工方法處理之后，再使毛坯材料通過周壁減薄拉深加工用的拉模，進行加工的方法。
從上述說明可見，根據(jù)本發(fā)明，如權(quán)利要求1所述，使合金鍍層在鋼片的二側(cè)面上保持硬度差，在電池殼體的內(nèi)壁面一側(cè)的硬度高，在其外壁面一側(cè)的硬度低，由此，在進行擠壓拉深加工時，可在電池殼體的內(nèi)壁面上發(fā)生表面粗糙和裂縫。從而，可使鋼片與填充于電池殼體內(nèi)的碳及活性物質(zhì)的密接性良好，提高電池特性(高效特性)。另一方面，電池殼體的外壁面可成為平滑鏡面，由此，可提高電池的耐腐蝕性、抗瑕疵性能及美觀。
又，使用權(quán)利要求4所述的高彈性極限應(yīng)力鋼片，則可減薄電池殼體的壁厚，其結(jié)果，增大電池殼體的容積，增加電池殼體內(nèi)電極的填充量，延長電池使用壽命。進一步，可減薄壁厚，降低材料成本。
又，使用權(quán)利要求5及權(quán)利要求6的結(jié)晶粒度10-12的鋼片，則可使在擠壓拉深加工時不發(fā)生表面粗糙，可將電池殼體的外壁面作成平滑鏡面，提高電池的耐腐蝕性、抗瑕疵性能及美觀。
又，使用權(quán)利要求7所述的Ag等接觸電阻小的金屬，將其特別是涂于作為電池殼體的內(nèi)壁面一面上，則可降低電池殼體與填充于電池殼體內(nèi)的碳及活性物質(zhì)的接觸電阻，減小電池的內(nèi)部電阻，提高電池特性(高效特性)。
又，如權(quán)利要求8及權(quán)利要求9所述，將鋼片的一面作成粗糙面，其另一面作成鏡面，其粗糙面作成電池殼體內(nèi)壁面，其鏡面?zhèn)茸鞒呻姵貧んw的外壁面，則可更確切地使在電池殼體的內(nèi)壁面一側(cè)發(fā)生表面粗糙及裂縫，同時將電池殼體的外壁面作成鏡面。
又，如權(quán)利要求11所述，使用權(quán)利要求1至權(quán)利要求10所述的電池殼體形成材料，在作擠壓拉深加工時，可以采用多工位連續(xù)拉深加工方法、DI拉深加工方法或在多工位連續(xù)拉深加工之后，再使鋼片毛坯通過周壁減薄拉深的拉模的加工方法中的任一種加工方法，可以在所形成的電池殼體內(nèi)壁面一側(cè)發(fā)生表面粗糙及裂縫的同時，將電池殼體的外壁面作成鏡面。這樣，拉深加工方法并無限制，而是可以采用任意的方法。
權(quán)利要求12及權(quán)利要求13所述的電池殼體因在其電池殼體內(nèi)壁面設(shè)有粗糙表面及裂縫，如前所述，可由此改善電池殼體與填充于其內(nèi)的活性物質(zhì)等的密接性，提高電池特性。
在如權(quán)利要求14所述的電池殼體中，底壁壁厚須具有可耐受電池殼體內(nèi)部壓力所需的壁厚，但是，由于周壁減薄，所以，可增大電池殼體的容量，增加電池殼體內(nèi)的活性物質(zhì)填充量。由此，權(quán)利要求15所述的電池可作為具有優(yōu)異的電池特性的電池使用。
圖1所示為本發(fā)明的從電池殼體形成材料的形成工序至使用該材料形成電池殼體的步驟圖。
圖2所示為鍍施于電池殼體的原料鋼片上的Ni-Mn合金鍍層的Mn含量與硬度之關(guān)系圖。
圖3所示為鍍施于電池殼體的原料鋼片上的Ni-Co合金鍍層的Co含量與硬度的關(guān)系圖。
圖4所示為鍍施于電池殼體的原料鋼片上的Ni-Fe合金鍍層的Fe含量與硬度的關(guān)系圖。
圖5所示為多工位連續(xù)拉深加工方法的示意圖。
圖6(A)為圓筒型電池殼體的斜視圖，圖6(B)為方筒型電池殼體的斜視圖。
圖7所示為DI拉深加工方法的示意圖。
圖8所示為高彈性極限應(yīng)力鋼片和以往電池殼體使用鋼片的強度試驗結(jié)果的關(guān)系圖。
圖9(A)(B)(C)(D)所示為鋼片晶粒的變形狀態(tài)圖。
圖10(A)(B)所示為擠壓加工時晶粒的變形狀態(tài)圖。
圖11(A)(B)所示為由第三種的拉深加工方法作方筒型電池殼體的拉深加工的加工方法圖。
圖中，3(3A-3F)為拉模，4為沖孔，1為電池殼體。
權(quán)利要求
1.一種電池殼體的形成材料，其特征在于，所述材料由鍍合金的鋼片組成，使該鋼片二側(cè)面上電鍍層的硬度不同，在形成電池殼體時，硬度較高的電鍍層施于電池殼體的內(nèi)壁面，硬度較低的電鍍層施于電池殼體的外壁面。
2.如權(quán)利要求1所述的電池殼體形成材料，其特征在于，所述合金鍍層由鎳合金鍍層組成，在上述鋼片二側(cè)面的鎳合金鍍層由選用不同的、除鎳以外的電鍍金屬的含量或金屬種類、有機物添加的有無及其添加量的改變，以改變該電鍍層的硬度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電池殼體形成材料，其特征在于，所述合金選自Ni-Mn、Ni-Co、Ni-Fe、Ni-Sn、Ni-Zn、Ni-B、Ni-Si、Ni-In、Ni-Ge、Ni-Se、Ni-La、Ni-W、Ni-Ti、Ni-P、Ni-Mo、Ni-Ga、Co-Mo、Fe-W、Ag-Se。
4.如權(quán)利要求1-3之任一項所述的電池殼體形成材料，其特征在于，所述合金鍍層的鋼片是在具有屈服點YP在250N/mm2以上、700N/mm2以下，硬度HR30T在55以上、80以下的機械特性的高彈性極限應(yīng)力鋼片上鍍施以電鍍層而形成的鋼片。
5.如權(quán)利要求1-4之任一項所述的電池殼體形成材料，其特征在于，在所述合金鍍層鋼片中，所述鋼片的結(jié)晶粒度為10-12。
6.如權(quán)利要求5所述的電池殼體形成材料，其特征在于，所述晶粒為扁平狀，并作線狀定向排列。
7.如權(quán)利要求1-6之任一項所述的電池殼體形成材料，其特征在于，所述材料系在上述電鍍層硬度較高的表面，再鍍施以選自Au、Ag、Mo、Co、Ir、Rh、W、Zn等組成的接觸電阻較小的金屬。
8.如權(quán)利要求1-7之任一項所述的電池殼體形成材料，其特征在于，所述的鍍合金鋼片是將原料鋼片的一面作成粗糙面，將其另一面作成鏡面，所述粗糙面上鍍施以硬度高的鍍層，其表面形成粗糙面；另一方面，所述另一面的鏡面上鍍施以低硬度的鍍層，其表面形成鏡面。
9.如權(quán)利要求8所述的電池殼體形成材料，其特征在于，上述粗糙面的粗糙度較好的是在Ra10μm-0.15μm。
10.如權(quán)利要求1-9之任一項所述的電池殼體形成材料，其特征在于，在所述合金鍍層和鋼片之間設(shè)一觸擊電鍍層。
11.一種電池殼體的形成方法，其特征在于，使用在權(quán)利要求1至權(quán)利要求10之任一項所述的合金電鍍鋼片，使用下述方法之一將毛坯送至其拉深直徑各異的多個拉模中，進行圓筒狀拉深、減薄加工的多工位連續(xù)拉深加工方法，將毛坯送至其拉深直徑各異的、成多段設(shè)置于同一軸線上的多個拉模中，沖孔加壓，連續(xù)通過進行園筒狀拉深、減薄加工的DI拉深加工方法，或者是將毛坯送至其拉深直徑各異的多個拉模中，以多工位連續(xù)拉深加工方法形成圓筒狀后，再通過側(cè)壁拉模，拉深、減薄其側(cè)壁的拉深加工方法，在硬度高的合金鍍層的電池殼體內(nèi)壁面上使之發(fā)生、形成由加壓加工所形成的無規(guī)則方向的裂縫。
12.一種電池殼體，其特征在于，所述電池殼體由電鍍以合金電鍍層的鋼片組成、在其殼體的周壁內(nèi)壁面的鍍層上形成有在擠壓加工時所形成的無規(guī)則裂縫。
13.一種電池殼體，其特征在于，所述的電池殼體系將權(quán)利要求1至權(quán)利要求10中任一項所述的電池形成材料，按權(quán)利要求11所述的方法，作成圓筒狀或方筒狀，在該筒體的周壁內(nèi)壁面的硬質(zhì)電鍍層上形成有擠壓加工時所產(chǎn)生的無規(guī)則裂縫。
14.如權(quán)利要求12或13所述的電池殼體，其特征在于，所述電池殼體周壁的鋼片厚度及電鍍層厚度，較其底壁的鋼片厚度及電鍍層厚度小。
15.一種電池，其特征在于，所述的電池使用了如權(quán)利要求12至權(quán)利要求14中任一項所述的電池殼體。
全文摘要
一種其內(nèi)壁面粗糙,外表面為鏡面的電池殼體形成材料、形成方法及電池殼體。所述材料由鍍合金鋼片組成,硬度較高的電鍍層作為電池殼體內(nèi)壁面,硬度較低的電鍍層作為電池殼體外壁面。所述合金鍍采用鎳合金鍍由選用不同的除鎳以外的電鍍金屬含量或其種類、有機物添加的有無、及其添加量的改變,來改變電鍍層的硬度。由多工位連續(xù)拉深加工等方法制成電池殼體,其內(nèi)壁面上產(chǎn)生粗糙表面及裂縫。由此,可提高電池的耐腐蝕性、抗瑕疵性能及美觀。
文檔編號B21D22/20GK1170782SQ9711143
公開日1998年1月21日 申請日期1997年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月21日
發(fā)明者杉川裕文 申請人:片山特殊工業(yè)株式會社