电池壳体形成材料,电池壳体形成方法及电池壳体技术

一种其内壁面粗糙，外表面为镜面的电池壳体形成材料、形成方法及电池壳体。所述材料由镀合金钢片组成，硬度较高的电镀层作为电池壳体内壁面，硬度较低的电镀层作为电池壳体外壁面。所述合金镀采用镍合金镀由选用不同的除镍以外的电镀金属含量或其种类、有机物添加的有无、及其添加量的改变，来改变电镀层的硬度。由多工位连续拉深加工等方法制成电池壳体，其内壁面上产生粗糙表面及裂缝。由此，可提高电池的耐腐蚀性、抗瑕疵性能及美观。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,电池壳体形成方法及电池壳体的制作方法
本专利技术涉及一种、使用该材料的电池壳体的形成方法及由该方法所成形的一次电池及二次电池所用的电池壳体，特别是，本专利技术涉及一种为提高电池性能，将电池壳体内壁面作成粗糙面，同时，将电池壳体的外表面作成镜面所形成的电池壳体。近年来，笔记本型计算机及移动电话等的各种无绳电子仪器在日常生活中得到广泛应用，它们的电源是使用电池。电池在这些移动仪器中所占的空间很大，为了实现这些机器的小型化和轻量化，电池本身也须在实行小型化和轻量化的同时，提高其电池性能，为此，人们要求电池壳体具有高容量。作为上述电池壳体，通常是使用镀镍钢片，作为以上述钢片形成圆筒型电池壳体的方法，如特公平7-99686号公报所记载，有将由冲压成圆形的镀镍钢片组成的毛坯移送至拉深直径不同的多个拉模中进行筒状拉深加工，形成多工位连续拉深加工的方法；及，将同样上述由冲压成圆形的镀镍钢片组成的毛坯冲孔加压，连续地通过成多段设置于同一轴线上的、拉深直径不同的多个拉模，作筒状减薄拉深加工所形成的DI(Drawing &Ironing)拉深加工方法。在由上述挤压拉深加工形成电池壳体时，作为以往的电池壳体材料的镀镍钢片因其柔软的镀镍层，在拉深加工时镀镍层跟随钢的塑性，使电池壳体的周壁内壁面成为光滑面。为使电池壳体的周壁内壁面与正极混合剂的密接性良好，减小接触电阻，最好使该电池壳体的周壁内壁面形成粗糙的桔皮状表面，发生微小的裂缝或凹凸。然而，由于以上述挤压拉深加工形成电池壳体的筒壁内壁面成为光滑面，所以有这样的问题其与正极混合剂(活性物质)的密接性差，接触电阻大。针对上述问题，本申请人在先申请的特开平5-21044号公报上提供了一种由在钢片上镀施以硬质涂层，使在进行挤压拉深加工时产生裂缝的片材。然而，该方法是在钢片上镀施以镀镍层之后，经退火、调质轧制，然后，再在作为电池壳体内壁面的一面上镀施硬质镀层，其工序复杂，相应地其成本也高。本专利技术系鉴于上述问题而作，本专利技术的课题是不必施以二次电镀层，在挤压拉深加工时，使作为电池壳体内壁面的面上产生裂缝，形成粗糙的橘皮状表面，而使作为电池壳体外表面的另一面成为镜面，提高其耐腐蚀性。为解决上述课题，本专利技术在权利要求1中提供了一种电池壳体的形成材料，其特征在于，所述材料为一种由镀合金的钢片组成，该钢片二侧面上电镀层的硬度不同，在形成电池壳体时，硬度较高的电镀层面作为电池壳体的内壁面，硬度较低的电镀层面作为电池壳体的外表面。上述合金镀层由镍合金镀层组成，在上述钢片二侧面的镍合金镀层由选用不同的、除镍以外的电镀金属的含量或金属种类、有机物的添加的有无及其添加量的改变，以改变其上电镀层的硬度(权利要求2)。上述合金选自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(权利要求3)。如上所述，合金镀层由改变合金种类，或改变其混合量，可容易地调节其硬度。例如，在镍合金镀层中，可由调节其它金属相对于镍的种类和含量而提高其硬度。再有，可由添加物(有机物)的添加，提高其上电镀层的硬度。通常，再对电镀层进行退火、调质轧制处理，易使其柔软。但如上所述，添加添加物(有机物)比起不添加添加物的场合来，其硬度可达约二倍。这样，在成为电池壳体内壁面的一面上设置合金镀层，经由多工位连续拉深加工或DI拉深加工，籍挤压拉深加工形成有底筒型电池壳体，即可使在电池壳体的内壁面上生成无规则的纵、横、斜向裂缝。其结果，扩大了电池壳体内壁面的面积，提高了其与正极混合剂(活性物质)的接触面积，降低接触电阻，减小电镀层的内部电阻，从而可提高电池的性能。另一方面，在成为电池壳体外壁面的一面上设置硬度低的镀层，在作挤压拉深时，电镀层跟随钢片的延伸而难以发生裂缝，因此，可以将电池壳体的外表面作成镜面，提高其耐腐蚀性和抗瑕疵性能。又，上述合金镀层的钢片最好是在具有YP(屈服点)在250N/mm2以上、700N/mm2以下，HR30T(硬度)在55以上、80以下的机械特性的高弹性极限应力钢片上镀施以电镀层而形成的钢片(权利要求4)。即，上述高弹性极限应力钢片相当于JIS G 3303规格的T-3至T-5及DR-8～DR-10钢片。电池壳体的底壁需要足够耐电池壳体内压力的强度、刚性，但是，使用如上所述的高弹性极限应力钢片，与以往所使用的T-1、T-2钢片比较起来，则即使减小钢片板厚25％左右，也可使其强度和刚性保持相同的程度。换言之，可以减少钢片板厚25％，并因此而增大电池壳体容量，提高电池性能。在上述合金镀层钢片中，所述钢片的结晶粒度最好为10-12(权利要求5)。再有，上述晶粒最好为扁平状，并作线状排列(权利要求6)。如上所述，使用结晶粒度较小的钢片，则可防止或减轻在拉深加工时钢片自身产生粗糙的表面。在成为电池壳体内壁面的一面上镀施以硬度较高合金镀层，该合金镀层与钢片的跟随性较差，在作挤压拉深加工时，将发生粗糙表面和裂缝。另一方面，也有这样的问题，由于在成为电池壳体外壁面的一面上镀施以硬度低的镀层，该镀层与钢片的跟随性变好，在钢片自身发生粗糙表面的情况下，合金镀层也会产生粗糙的表面。然而，如上所述，由于在钢片自身不发生粗糙表面的情况下，合金镀层也不会产生橘粗糙表面，可以作成镜面。较好的是，在上述电镀层硬度较高面的表面，再镀施以选自Au、Ag、Mo、Co、Ir、Rh、W、Zn等组成的接触电阻较小的金属镀层(权利要求7)。即，籍挤压拉深加工，在成为电池壳体内壁面的硬度较高的一面上电镀以接触电阻较小的金属，则可减小与填充于电池壳体内的活性物质的接触电阻，提高电池性能。较好的是，上述的镀合金钢片是将原料钢片的一面作成粗糙面，将其另一面作成镜面，在上述粗糙面上镀施以硬度高的镀层，其表面形成粗糙面；另一方面，在上述另一面的镜面上镀施以低硬度的镀层，其表面形成镜面(权利要求8)。上述一面为粗糙面，另一面为镜面的钢片，系将钢板材料通过其上方辊为用磨石研磨的轧辊、其下方辊为光滑轧辊的一对轧辊之间，经轧制而得到。又，较好的是，上述一面为粗糙面，另一面为镜面的钢片，其粗糙面的粗糙程度越大，该钢片越易成U字状，因此，最好是在轧制后，使其通过矫平机，将其保持平板状。如上所述，将原料钢片的一面作成粗糙面，在该粗糙面上设以硬度高的镀层，可以更大地增加由挤压拉深加工所形成的电池壳体内壁面的面积，同时，容易形成粗糙面和裂缝。另一方面，将上述另一面作成镜面，在该镜面上设置以硬度低的电镀层，可将所形成的电池壳体外表面确切地作成镜面(权利要求8)。上述粗糙面的粗糙程度较好的是在Ra10μm-0.15μm(权利要求9)。即，如果所述的粗糙程度在Ra0.15μm以下，则几乎没有什么效果，又，如果所述的粗糙程度在Ra10μm以上，则电解液可能会从封口部泄漏，而如果所述的粗糙程度在Ra10μm范围之内，则可从周壁部分加厚封口部，由压缩加工使其平滑，可以防止电解液的泄漏。例如，在五号电池壳体中，将底壁壁厚作成0.25mm，周壁壁厚作成0.20mm，将封口部压缩加工成0.30mm厚，则该壳体与盖子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池壳体的形成材料，其特征在于，所述材料由镀合金的钢片组成，使该钢片二侧面上电镀层的硬度不同，在形成电池壳体时，硬度较高的电镀层施于电池壳体的内壁面，硬度较低的电镀层施于电池壳体的外壁面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杉川裕文，
申请(专利权)人：片山特殊工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]