公开了一种电池性能优异的表面处理钢板和包括所述钢板的电池壳体。所述电池壳体的制备过程为：采用深冲、ＤＩ或ＤＴＲ方法成型在最外侧存在铟层的表面处理钢板，使其作为镀覆基体钢板制电池壳体的内表面。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
电池壳体用表面处理钢板和使用该钢板的电池壳体
本专利技术涉及容纳碱性溶液的容器，更具体地，涉及用于例如碱锰电池或镍镉电池用的电池壳体的表面处理钢板，以及采用深冲(deepdrawing)、DI或DTR方法由所述钢板成型的电池壳体。
技术介绍
容纳强碱性溶液的电池壳体，例如碱锰电池或镍镉电池用的电池壳体迄今一直通过由冷轧钢带压制成电池壳体并且对其转筒滚镀制备而成，或者由镀镍钢带压制成电池壳体制备而成。如上所述，对电池，例如碱锰电池或镍镉电池采用镍镀层原因在于镍具有高的耐碱性腐蚀性能，因为上述电池主要使用强碱性的氢氧化钾作为电解质；也在于镍的接触电阻恒定不变，当电池与外部端子相连时这一点很重要；而且还在于镍的点焊性能高，因为电池的制造是通过点焊将各部件焊接一起成为电池。最近已采用DI(冲压和展薄拉伸(drawing and ironing))法，而不是深冲法，作为压制成型薄壁电池壳体的方法，以增加电池的容量(日本专利公报JP-B-H7-99686)。DI或DTR(冲薄并再次冲压(drawing thin and redraw))法能够有利地成型侧壁厚度比其底部厚度小的壳体，相应地，用于盛放正极和负极的活性物质的空间更大，因此，能够获得容量更高的电池，同时，其底部厚度大可使电池具有改善的耐压性。此外，最近已要求碱锰电池具有优异的内电阻、短路电流、放电特性等。如上所述，最近，利用深冲、DI或DTR方法成型的电池壳体已采-->用镍镀层或铁镍扩散层形成内表面层，以获得改善的电池性能。以镍镀层或铁镍扩散层作为其内表面最外层的壳体限制了电池特性，要求加以改善。本专利技术的一个目的是提供能够获得优异电池性能的电池壳体和适合用于制造所述电池壳体的表面处理薄钢板。专利技术公开在这种情况下，我们，本专利技术的专利技术人，已发现：如果采用铟层作为电池壳体内表面的最外层，则利用深冲、DI或DTR方法成型的电池壳体能够提供优异的内电阻、短路电流等电池性能。为了达到上述目的，根据权利要求1的电池壳体用表面处理薄钢板的特征在于：在其至少一个表面上存在铟层。所述铟层优选通过电镀形成，并且，优选在预定构成电池壳体内表面的钢表面上形成。所述薄钢板优选在其预定构成电池壳体内表面的表面上存在作为底层的镍或镍合金层和形成在其上的作为上层的铟层。镍合金层优选含有镍锡合金、镍铁合金、镍铁扩散层、镍磷合金和镍钴合金中的一种或多种。此外，所述薄钢板优选在其预定构成电池壳体内表面的表面上存在作为底层的铁镍扩散层、作为中间层的镍层和作为上层的铟层。根据权利要求7的电池壳体的特征在于：其采用深冲、DI或DTR方法由根据权利要求1-6中之任何一项的电池壳体用表面处理薄钢板制备而成。实施本专利技术的最佳模式现在逐步介绍本专利技术。(1)薄钢板：首先制备出用于制造根据本专利技术的电池壳体的低碳钢薄板。该低碳钢薄板优选例如是冷轧Al镇静低碳钢、含碳量为0.003％或更低的-->极低碳钢或者含有铌、硼和钛的非时效极低碳钢。采用低碳钢薄板有助于采用深冲、DI或DTR方法成型壳体。(2)镍或镍合金镀层：关于在上述的电池壳体以及表面处理薄钢板上形成镍或镍合金镀层，可以使用任何已知的化学镀镀液或电镀液，例如瓦特镀液、氨基磺酸盐镀液、氟硼酸盐镀液或氯化物镀液。优选镀层厚0.5-3.0μm。从耐碱性角度考虑不允许厚度小于0.5μm，而厚度大于3.0μm从经济角度考虑不合算。镍合金镀覆优选在所述已知镀液中添加铁、锡、磷、钴等的化合物之后通过电镀实施。镍磷合金镀覆可以在已知化学镀液，如亚磷酸、亚磷酸盐、次磷酸盐或次磷酸盐中通过化学镀进行。(3)热处理扩散在如上面(2)中所述镀覆镍或镍合金镀层之后，可以通过热处理扩散形成一个合金层。例如，当镀覆镍或镍铁合金时，形成镍铁扩散层。如果在如上面(2)中所述镀覆镍层之后进行镀锡，随后进行热处理，则形成镍锡扩散层，或者形成两层，该两层包括作为底层的铁镍扩散层和作为上层的镍锡扩散层。其中，由于耐碱性能高，优选镍锡扩散层。热处理优选在非氧化性或者还原保护性气氛中进行，以防止在合金层表面形成氧化物膜。惰性气体如氮气、氩气或氖气适合用作非氧化性气体，氢气或者氨气例如适合作为还原性气体。热处理可以通过分批退火或者连续退火进行。优选热处理温度为300-900℃，优选处理时间为例如30秒至15小时，但是热处理条件依赖于所使用的薄钢板，例如，含碳量0.003wt％或更低的极低碳钢要求温度恒定但时间短，因为这种钢基体的再结晶温度高。(4)铟镀层在镀镍或镍合金之后，或者在随后进行上述热处理之后，对所述薄-->钢板镀覆铟。铟是一种耐碱性能高和接触电阻低并且较软的金属，因此能够与正极混合物紧密接触。尽管对于本专利技术，令人满意的是镀覆铟时可使用任何已知镀液，例如高pH值的氰化物镀液、硫酸盐镀液、氟硼酸盐镀液、氨基磺酸盐镀液、甲基磺酸盐(metasulfonate)镀液或者NTA镀液，但是，通常优选使用简单的硫酸盐镀液。每升所述镀液含有10-25克硫酸铟和0-10克硫酸钠，并且用于镀覆的条件是：pH值2.0-2.7，室温，电流密度2-4A/dm2，采用铟阳极。通常通过使用不同的电流密度控制铟镀层的厚度。镀层厚度优选例如50-500mg/m2。其厚度小于50mg/m2时，难于有效获得低接触电阻，而厚度大于500mg/m2时，则从经济上不利。实施例：现在通过实施例介绍本专利技术。采用厚度分别为0.25mm和0.4mm的冷轧、退火并平整轧制的低碳铝镇静薄钢板作为待镀覆薄钢板。还采用厚度分别为0.25mm和0.4mm的冷轧极低碳铝镇静薄钢板作为待镀覆薄钢板。这两类薄钢板的化学组成如下所述。C：0.04％(以重量计，其他情况也如此)Si：0.01％Mn：0.22％P：0.012％S：0.006％Al：0.048％N：0.0025％采用常用方法对待镀覆薄钢板进行预处理，包括碱性电解脱脂、水冲洗、硫酸浸泡和水冲洗，然后，进行包括无光泽镀镍的普通处理，如下所述。1)无光泽镀镍无光泽镀镍通过使用硫酸镍镀液进行。镀液组成：-->硫酸镍(NiSO4.6H2O) 300克/升氯化镍(NiCl2.6H2O) 45克/升硼酸(H3BO3) 30克/升镀液pH值：4(采用硫酸调整)搅拌：空气搅拌镀液温度 60℃阳极：填充S丸(INCO产品的商标名，球形)并且用聚丙烯袋覆盖的钛篮。下面将介绍的镀液用于镀覆半光泽镍镀层。该半光泽镍镀层还可以代替先前的无光泽镍镀层。2)半光泽镀镍通过向硫酸镍镀液中适当添加不饱和醇的聚环氧乙烷加成产物和不饱和羧酸醛作为半光泽试剂实施半光泽镀镍。镀液组成：硫酸镍(NiSO4.6H2O) 300克/升氯化镍(NiCl2.6H2O) 45克/升硼酸(H3BO3) 30克/升本文档来自技高网...
【技术保护点】
电池壳体用表面处理薄钢板，在其至少一个表面上存在铟层。
【技术特征摘要】
JP 2002-8-20 239866/20021.电池壳体用表面处理薄钢板，在其至少一个表面上存在铟层。2.根据权利要求1的电池壳体用表面处理薄钢板，其中，所述铟层通过电镀形成。3.根据权利要求1或2的电池壳体用表面处理薄钢板，其中，所述铟层在预定构成电池壳体内表面的钢表面上形成。4.根据权利要求1-3中之任何一项的电池壳体用表面处理薄钢板，其中，所述薄钢板在其预定构成电池壳体内表面的表面上存在作为...
【专利技术属性】
技术研发人员：大村等，友森龙夫，本田义孝，山根荣治，
申请(专利权)人：东洋钢钣株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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