制造具有减小的表面粗糙度的圆柱形电池壳体的方法技术

本发明专利技术提供制造具有减小的表面粗糙度的圆柱形电池壳体的方法。本文公开了一种能够执行多次作为制造电池壳体的工序之一的变薄拉深工序以降低电池壳体的表面粗糙度、由此改善电池壳体的腐蚀特性的制造圆柱形电池壳体的方法。在制造圆柱形电池壳体时，通过在执行形成圆柱形电池壳体的主体的外周表面的工序时执行厚度减小工序，减小了圆柱形电池壳体的表面粗糙度。此外，根据表面粗糙度的腐蚀特性得以改善。以改善。以改善。

【技术实现步骤摘要】
制造具有减小的表面粗糙度的圆柱形电池壳体的方法
[0001]本专利技术是申请号为201880024824.9的专利技术专利申请(国际申请号：PCT/KR2018/012565、申请日：2018年10月23日、专利技术名称：制造具有减小的表面粗糙度的圆柱形电池壳体的方法)的分案申请。


[0002]本申请要求享有于2017年10月23日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请第2017
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0137092号的权益，通过引用将该韩国专利申请的公开内容整体并入本文。
[0003]本专利技术涉及一种制造圆柱形电池壳体的方法，更特定而言，涉及一种能够执行多次作为制造电池壳体的工序之一的变薄拉深工序以降低电池壳体的表面粗糙度、由此改善电池壳体的腐蚀特性的制造圆柱形电池壳体的方法。

技术介绍

[0004]通常，存在诸如镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池和锂离子聚合物电池之类的各种二次电池。这些二次电池已开始用于诸如电动车辆和混合动力车辆、用于储存多余电力或新能源和可再生能源的电力存储设备、和备用电力存储设备之类的要求高输出的大型产品中；并且已开始用于诸如数码相机、便携式数字化通用光盘(P
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DVD)播放器、MP3播放器(MP3P)、移动电话、个人数字助理(PDA)、便携式游戏机(Portable Game Device)、电动工具(Power Tool)和电动自行车(E
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bike)之类的小型产品中。
[0005]锂二次电池通常包括正极(阴极，Cathode)、隔膜(Separator)和负极(阳极，Anod)，它们的材料选择要考虑到电池的寿命、充电和放电容量、温度特性以及稳定性。
[0006]基于电池壳体的形状，二次电池分为：配置为包括圆柱形壳体的圆柱形电池、配置为包括棱柱形壳体的棱柱形电池、和配置为包括由薄层压片制成的壳体的袋形电池。
[0007]另外，电极组件被安装在电池壳体中，电极组件是配置为具有正极、隔膜和负极进行堆叠的结构并且配置为能够充电和放电的电力产生元件。电极组件分为果冻卷型电极组件或堆叠型电极组件，果冻卷型电极组件配置为具有被施加活性材料的长片型正极和长片型负极在隔膜插置在正极与负极之间的状态下进行卷绕的结构，堆叠型电极组件配置为具有预定尺寸的多个正极和预定尺寸的多个负极在隔膜插置在正极与负极之间的状态下顺序地堆叠的结构。
[0008]在这些电极组件当中，果冻卷型电极组件被广泛地制造，因为果冻卷型电极组件易于制造、具有较高的每单位重量的能量密度并且可易于容纳在圆柱形电池壳体中。
[0009]通常如下所述制造这种圆柱形电池壳体。首先，对由镀镍钢片制成的带型金属电池壳体材料进行冲压以便形成与所需圆柱形电池壳体对应的盘状板，并且针对该板执行深度拉深工序以便形成碟状第一中间杯体。针对第一中间杯体执行附加深度拉深工序以便形成与所需圆柱形电池壳体类似的第二中间杯体。最后，针对第二中间杯体执行拉深及变薄拉深(DI，Drawing和Ironing)工序以便形成所需圆柱形电池壳体。
[0010]常规的圆柱形电池壳体由通过给低碳钢镀Ni制造的钢片制成。Ni层用作保护Fe层
的保护层(Protective layer)。图1中示出了该结构。
[0011]在制造圆柱形电池壳体时，通过拉深工序形成电池壳体的圆柱形主体的外周表面。结果，电池壳体的表面的表面粗糙度由于拉深拉力而增大到特定水平或更高，由此圆柱形电池壳体的表面光泽度较差。
[0012]此外，作为耐腐蚀性的测试结果，在圆柱形电池壳体的主体的外周表面上观察到了各种点(Spot)腐蚀。图2中示出了在圆柱形电池壳体的主体的外周表面上观察到的点腐蚀。
[0013]尚未有减小圆柱形二次电池的表面粗糙度、由此提高圆柱形二次电池的耐腐蚀性并因而改善圆柱形二次电池的腐蚀特性的尝试。
[0014]另外，日本专利申请公开案第2002
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015712号公开了一种配置为具有以下结构的电池壳体，即使用多级变薄拉深模执行变薄拉深工序，使得电池壳体的壁的厚度t1和电池壳体的底部的厚度t0满足以下等式t1＝αt0(α＝0.2～0.7)，并且在变薄拉深工序之后针对电池壳体的壁的内周表面执行拉深工序，使得电池壳体的壁的内周表面具有0.2μm至2.0μm的平均表面粗糙度的结构。然而，该公开案没有公开能够通过减小电池壳体的表面粗糙度提高电池壳体的耐腐蚀性的技术。
[0015]日本专利申请公开案第2003
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263974号公开了一种制造具有圆形截面形状的圆柱形金属罐的方法，该方法包括冲压由带型金属片制成的金属罐材料以形成六边形板的板冲压工序；将所述板形成为具有六边形截面形状的第一中间杯体的第一杯形成工序；拉深第一中间杯体的工序；和变薄拉深工序，其中拉深工序和变薄拉深工序相继执行(DI工序)。该公开案稍微对应于本专利技术；然而，该公开案没有公开能够通过减小电池壳体的表面粗糙度提高电池壳体的耐腐蚀性的技术。
[0016]日本登记专利第4119612号公开了一种棱柱形电池罐，该棱柱形电池罐配置为容纳电力产生元件、配置为构成棱柱形电池并且配置为具有近似矩形的截面形状，其中矩形电池壳体的短边的厚度大于矩形电池壳体的长边的厚度。然而，该专利没有公开能够通过减小电池壳体的表面粗糙度提高电池壳体的耐腐蚀性的技术。
[0017]日本专利申请公开案第2009
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037980号公开了一种使用拉深和变薄拉深机针对中间杯体相继执行一级拉深工序和三级变薄拉深工序的方法。然而，该公开案没有公开能够通过减小电池壳体的表面粗糙度提高电池壳体的耐腐蚀性的技术。
[0018]就是说，尚未提出能够执行多次作为制造电池壳体的工序之一的变薄拉深工序以降低电池壳体的表面粗糙度、由此改善电池壳体的腐蚀特性的制造圆柱形电池壳体的方法。

技术实现思路

[0019]技术问题
[0020]鉴于上述问题及尚未解决的其他技术问题做出本专利技术。
[0021]本申请的专利技术人已进行了各种广泛且深入的研究和试验以解决上述问题。本专利技术的目的是提供一种能够解决电动车辆的电池的相对低的耐腐蚀性并且提高圆柱形电池壳体的耐腐蚀性的问题的制造圆柱形电池壳体的方法。
[0022]本专利技术的另一目的是提供一种能够调整圆柱形电池壳体的表面粗糙度以便提高
圆柱形电池壳体的耐腐蚀性的制造圆柱形电池壳体的方法。
[0023]本专利技术的又一目的是提供一种能够执行改进的深度拉深工序以便提高圆柱形电池壳体的耐腐蚀性的制造圆柱形电池壳体的方法。
[0024]技术方案
[0025]根据本专利技术的一方面，可通过提供一种制造圆柱形电池壳体的方法来实现上述及其他目的，在所述方法中，在执行形成电池壳体的主体的外周表面的深度拉深工序(Deep drawing)时，执行多次变薄拉深(Ironing)工序。
[0026]可在执行形成电池壳体的主体的深度拉深工序时，执行第一次变薄拉深工序，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造圆柱形电池壳体的方法，其中，在执行形成所述电池壳体的主体的外周表面的深度拉深工序时，执行多次变薄拉深工序并执行最终变薄拉深工序。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在执行形成所述电池壳体的主体的深度拉深工序时，执行第一次变薄拉深工序，并且在执行在所述电池壳体处形成台阶部的深度拉深工序时，执行第二次变薄拉深工序。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述最终变薄拉深工序之后，所述电池壳体的表面粗糙度Ra为0.1μm或更小。4.根据权利要求1所述的方法，其中，在执行多次所述变薄拉深工序之后，所述电池壳体的厚度的减小是均匀的。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电池壳体的厚度在每次执行变薄拉深工序时减小0.04mm。6.一种制造圆柱形电池壳体的方法，所述方法包括：在钢片的至少一个表面上形成镍涂层的第一步骤；在还原气氛中对经历了第一步骤的所述钢片进行热处理的第二步骤；对经历了第二步骤的所述钢片进行冲裁和拉深的第三步骤；针对经历了第三步骤的所述钢片执行第一次深度拉深工序和第一次变薄拉深工序以形成电池壳体的主体的第四步骤；针对在第四步...

【专利技术属性】
技术研发人员：皇甫光洙，李帝俊，郑湘锡，金俊卓，李吉永，具圣谟，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：