非水电解液二次电池壳体用钢板和非水电解液二次电池壳体制造技术

一种非水电解液二次电池壳体用钢板，具备：钢板；和形成于所述钢板的表面的Ni－W－Fe合金镀层，所述Ni－W－Fe合金镀层含有Ni－W－Fe合金，且可成为非水电解液二次电池壳体的内表面。

Two battery shells for two battery shells for nonaqueous electrolyte batteries and non water electrolytes

A non-aqueous electrolyte two times battery shell steel plate has: steel plate, and Ni W Fe alloy plating on the surface of the steel plate. The Ni W Fe alloy coating contains Ni W Fe alloy, and it can become the inner surface of the two time battery shell of non-aqueous electrolyte.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解液二次电池壳体用钢板和非水电解液二次电池壳体
本专利技术涉及非水电解液二次电池壳体用钢板和非水电解液二次电池壳体。本申请基于在2015年7月7日在日本提出的专利申请2015－135885号要求优先权，将其内容原因到本申请中。
技术介绍
近年来随着民用可移动设备的小型化和高功能化，作为设备电源，需求小型、轻量且能量密度高、能够长期间充放电的二次电池。其结果，代替以往的镍镉电池和镍氢电池等碱性二次电池(水系二次电池)，具有更高的能量密度和输出密度的锂离子电池等非水电解液二次电池正在广泛普及。另外，最近，作为混合动力汽车和电动汽车等电动机驱动汽车的电动机用电源，锂离子电池的开发正在被推进。为了便宜地制造非水电解液二次电池，需要低成本、高可靠性的外装壳体用原材料。作为该外装壳体用原材料，从冲压成形性、焊接性、耐蚀性、强度等的观点出发，通常使用对钢板表面实施了镀Ni的镀Ni钢板。通过对镀Ni钢板进行冲压成形，来制造圆筒罐和方罐等的电池罐，由正极板、负极板和隔板构成的电极群和电解质被收纳于该电池罐的内部。其后，电池盖铆接固定于电池罐的开口部，并将由电池罐和电池盖构成的外装壳体密闭。在锂离子电池中，通常金属罐与负极连接。在该情况下，从负极的电位考虑，在锂离子电池工作时金属离子从镀Ni钢板溶出的可能性小。但是，在制造锂离子电池时，在外装壳体内收纳电极群和电解液后直到将锂离子电池充电为止的老化工序中，壳体的电位变为未掺杂锂离子的未充电的碳负极电位(3.2～3.4VvsLi/Li+)。另外，该老化工序，为了使电解液充分地渗透至正极、负极和隔板，使初期的充放电特性稳定，通常进行数天左右。因此，根据条件可能存在引起Fe离子从镀Ni层或其损伤部分溶出的情况。另外，在电池使用时，在由于电池的过放电等而导致电池壳体的电位上升了的情况下也存在金属离子溶出的情况。另外，在将使用了镀Ni钢板的金属外装壳体作为与电池元件相绝缘的中立壳体使用的情况下，在通常的使用状况下在耐蚀性上没有问题。但是，如果由于电解质中的氧化剂的作用等而导致电池壳体的电位上升的话，则存在Ni等金属溶出的情况。这样，如果所镀上的Ni和基体的Fe等金属溶出到电解质中的话，则在对电池进行充放电时，在负极表面，溶出的金属析出并生长，因此该析出金属成为贯穿隔板而使正负极间发生微小短路的原因。如果发生微小短路，则会招致电池电压的降低，因此不能够得到所需的电池性能，导致电池的合格率降低。另外，金属外装壳体本身的腐蚀在发展，也成为电解质的漏液原因。对于上述的问题，在以下的专利文献1中公开了在Ni层之下具有Cu层的非水电解液二次电池壳体用钢板。另外，在以下的专利文献2中公开了在成为电池容器内表面的那侧的钢板上从下往上形成有镍层、镍－钨合金层的碱性电池用镀层钢板。作为非水电解液电池的代表例的锂离子电池的电池容器是负极，而碱性电池(碱性锰电池)的电池容器是正极。另外，作为碱性电池的正极的电池活性物质，大多使用MnO2、NiOOH，这些电池活性物质与电池容器内表面直接接触而集电。另一方面，锂离子电池的电池活性物质(在代表性的例子中，负极为C，正极为LiCoO2)被涂敷于正负极的箔上，并从箔经由导线而与正负极连接。另外，锂离子电池具有电池活性物质没有与电池容器接触这一特征。作为锂离子电池的电解液，可使用在碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二甲酯(DEC)等非水溶剂中溶解有六氟磷酸锂(LiPF6)等Li盐的非水电解液。另一方面，作为碱性电池的电解液，可使用KOH水溶液等。在先技术文献专利文献专利文献1:国际公开第2010/113502号专利文献2:日本国特开2007－51325号公报
技术实现思路
但是，上述专利文献1所公开的技术，以抑制加工时的铁露出为主要的目的，并不是以防止Ni和Cu的溶出为目的。另外，上述专利文献2所公开的技术，是用于正极合剂和电池容器直接接触的碱性电池的电池容器的技术。也就是说，即使将专利文献2所公开的技术应用于电池容器不是集电体的非水电解液二次电池，也得不到充分的特性。因此，本专利技术是鉴于上述的情况而完成的，其目的是提供对于负极连接或中立的金属外装壳体，即使是电池壳体的电位上升了的情况，与金属溶出相伴的电池性能的劣化和壳体的腐蚀也少、并且经济性优异的非水电解液二次电池壳体用钢板和非水电解液二次电池壳体。本专利技术为了解决上述课题，达到所述的目的，采用了以下的方案。(1)本专利技术的一方式涉及的非水电解液二次电池壳体用钢板，具备：钢板；和形成于上述钢板的表面的Ni－W－Fe合金镀层，所述Ni－W－Fe合金镀层含有Ni－W－Fe合金，且可成为非水电解液二次电池壳体的内表面。(2)根据上述(1)所述的非水电解液二次电池壳体用钢板，可以采用下述方案：上述Ni－W－Fe合金镀层含有相对于上述Ni－W－Fe合金镀层的总质量为1～20质量％的Fe。(3)根据上述(1)或(2)所述的非水电解液二次电池壳体用钢板，可以采用下述方案：上述Ni－W－Fe合金镀层含有相对于上述Ni－W－Fe合金镀层的总质量为5～50质量％的W。(4)根据上述(1)～(3)的任一方式所述的非水电解液二次电池壳体用钢板，可以采用下述方案：上述Ni－W－Fe合金镀层还含有合计量相对于上述Ni－W－Fe合金镀层的总质量为5质量％以下的选自Cr、Mo和Co中的一种或两种以上。(5)根据上述(1)～(4)的任一方式所述的非水电解液二次电池壳体用钢板，可以采用下述方案：在将上述Ni－W－Fe合金镀层中的W的含量以质量％为单位记为X、Fe的含量以质量％为单位记为Y的情况下，上述X和上述Y满足下式(1)。0.1X+0.5≤Y≤0.3X+7···(1)(6)根据上述(1)～(5)的任一方式所述的非水电解液二次电池壳体用钢板，可以采用下述方案：在上述Ni－W－Fe合金镀层之下还具备镀Ni层。(7)根据上述(6)所述的非水电解液二次电池壳体用钢板，可以采用下述方案：上述镀Ni层的至少一部分是Ni－Fe扩散层。(8)本专利技术的一方式涉及的非水电解液二次电池壳体，是使用上述(1)～(7)的任一方式所述的非水电解液二次电池壳体用钢板制造的。根据上述各方式，能够提供对于负极连接或中立的金属外装壳体，即使在电池壳体的电位上升了的情况下，与金属溶出相伴的电池性能的劣化和壳体的腐蚀也少、并且经济性优异的非水电解液二次电池壳体用钢板和非水电解液二次电池壳体。附图说明图1是表示本实施方式涉及的非水电解液二次电池壳体用钢板的层结构的示意图。图2是表示在Ni－W－Fe合金镀层之下形成有镀Ni层的情况下的、本实施方式涉及的非水电解液二次电池壳体用钢板的层结构的示意图。具体实施方式以下对本专利技术的优选的实施方式进行详细说明。(第1实施方式、非水电解液二次电池壳体用钢板)最初，对第1实施方式涉及的非水电解液二次电池壳体用钢板进行说明。图1是表示非水电解液二次电池壳体用钢板10的层结构的示意图。如图1所示，非水电解液二次电池壳体用钢板10具备：钢板20；和Ni－W－Fe合金镀层50，所述Ni－W－Fe合金镀层50形成于钢板20的表面，含有Ni－W－Fe合金，且可成为非水电解液二次电池壳体的内表面。[钢板20]只要作为非水电解液二次电池壳体用钢板10的母材使用的钢板(钢材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解液二次电池壳体用钢板，其特征在于，具备：钢板；和形成于所述钢板的表面的Ni－W－Fe合金镀层，所述Ni－W－Fe合金镀层含有Ni－W－Fe合金，且可成为非水电解液二次电池壳体的内表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.07 JP 2015-1358851.一种非水电解液二次电池壳体用钢板，其特征在于，具备：钢板；和形成于所述钢板的表面的Ni－W－Fe合金镀层，所述Ni－W－Fe合金镀层含有Ni－W－Fe合金，且可成为非水电解液二次电池壳体的内表面。2.根据权利要求1所述的非水电解液二次电池壳体用钢板，其特征在于，所述Ni－W－Fe合金镀层含有相对于所述Ni－W－Fe合金镀层的总质量为1～20质量％的Fe。3.根据权利要求1或2所述的非水电解液二次电池壳体用钢板，其特征在于，所述Ni－W－Fe合金镀层含有相对于所述Ni－W－Fe合金镀层的总质量为5～50质量％的W。4.根据权利要求1～3的任一项所述的非水电解液二次电池壳体用钢板，其特征在于，所述Ni－W－...

【专利技术属性】
技术研发人员：石冢清和，高桥武宽，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP