二次電池用電池罐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的二次電池用電池罐具備在罐底部、罐體部或罐蓋部的內(nèi)表面以及外表面分別具有第一劃線槽部以及第二劃線槽部的安全閥,上述第一劃線槽部與上述第二劃線槽部分別相對,上述第一劃線槽部以及上述第二劃線槽部分別具備具有曲率半徑R的上述第一劃線槽底部以及上述第二劃線槽底部,上述曲率半徑R超過0.20mm且1.20mm以下,上述第一劃線槽底部與上述第二劃線槽底部之間的距離為0.045~0.150mm,具備上述安全閥的上述罐底部、上述罐體部或上述罐蓋部由鍍覆鋼板形成,所述鍍覆鋼板具有:限制C量為0.040質(zhì)量%以下、S量為0.020質(zhì)量%以下、拉伸強度TS為400MPa以下的鋼板部,以及上述鋼板部的表面的鍍層。
【專利說明】二次電池用電池罐【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有劃線槽方式的安全閥的二次電池用電池罐。特別是該二次電池用電池罐適合作為產(chǎn)業(yè)用、車載用使用。
[0002]本申請基于2011年5月9日在日本申請的日本特愿2011-104422號主張優(yōu)先權(quán),在此引用其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來,使用高輸出電池的產(chǎn)業(yè)用、車載用的組電池開始迅速普及。對用于這些用途的組電池要求在10?15年的長時間內(nèi)可以持續(xù)高性能(電池特性)。因此,對用于組電池的各電池要求例如如下的性能。
[0004]首先,即使在10?15年的長時間內(nèi)在嚴(yán)酷的條件下使用組電池,要求各電池的性能劣化也少。另外,連接了多個 電池的組電池的性能受組電池中的性能最低的I個的電池性能大大影響,因此,要求因長期使用時的電池性能的劣化所產(chǎn)生的各電池的電池性能的偏差小。另外,關(guān)于各電池,要求能夠確保長期良好的耐腐蝕性。
[0005]作為以往技術(shù),例如可以列舉出以下的專利文獻(xiàn)I?5。
[0006]在專利文獻(xiàn)I中公開了作為電子設(shè)備用的電池使用的亞硫酰氯-鋰電池。在該亞硫酰氯-鋰電池中,在電池蓋或殼體的一部分具有薄壁槽部,罐內(nèi)側(cè)的梯形槽(劃線)示為薄壁槽部。該專利文獻(xiàn)I中,在電池異常時內(nèi)壓上升的情況下,使薄壁槽部在低壓下破裂,由此,使用薄壁槽部作為安全閥。
[0007]在專利文獻(xiàn)2中公開了沿封口蓋的寬度方向具有薄壁槽部的方形密閉式電池。該薄壁槽部為截面V字型,通過加壓加工形成。
[0008]在專利文獻(xiàn)3中公開了在因內(nèi)壓上升而反轉(zhuǎn)從而阻斷電流的隔膜上形成開裂閥的圓筒二次電池。該圓筒二次電池中,作為開裂閥,形成有截面V字狀的槽,所述槽由位于隔膜的與施加內(nèi)壓的表面相對一側(cè)的表面的環(huán)狀曲線與下述的直線組合而構(gòu)成,所述直線的一端與該環(huán)狀曲線交叉、并且另一端位于與環(huán)狀曲線相比更靠隔膜的外周側(cè)。另外,該圓筒二次電池中,在與形成有截面V字狀的槽的位置對應(yīng)的隔膜的施加內(nèi)壓的表面上形成有截面U字狀的槽,上述直線的槽中,上述另一端中的深度小于上述一端中的深度。另外,截面U字狀的槽的深度小于截面V字狀的槽的深度。
[0009]在專利文獻(xiàn)4以及專利文獻(xiàn)5中公開了為了取出罐內(nèi)部的內(nèi)容物而使在罐體的罐蓋上形成的開口部斷裂而開口的易開罐蓋及其制造方法。該易開罐蓋與電池罐的【技術(shù)領(lǐng)域】不同,其用于飲料用罐或食品用罐的罐蓋,可以使用樹脂覆蓋鋼板作為罐蓋的材料。
[0010]使用高輸出電池的產(chǎn)業(yè)用、車載用的組電池(二次電池)中,需要能夠應(yīng)對上述的電池所需要的特性的電池罐。本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn):作為這樣的電池罐,需要考慮如下性能。
[0011]例如,對于電池罐,需要長期使用時的安全閥的性能穩(wěn)定性,作為該性能穩(wěn)定性的阻礙因素,可以列舉出由反復(fù)充放電引起的電池罐內(nèi)的壓力變動(即,安全閥的疲勞)以及電解液等內(nèi)容物的影響(即,安全閥的腐蝕)。另外,例如,對于電池罐而言,需要作為組電池使用時的各電池罐中的安全閥的開閥壓的偏差小(即,安全閥的性能均勻化)。
[0012]但是,在作為一次電池的亞硫酰氯-鋰電池中沒有進(jìn)行充放電,因此,對于專利文獻(xiàn)I中公開的電池罐而言,需要考慮安全閥的耐疲勞性。另外,關(guān)于電子設(shè)備用的一次電池,基本不構(gòu)成組電池,因此,對于多個電池的安全閥的性能均勻化的要求沒有那么高。因此,專利文獻(xiàn)I中,使用耐腐蝕性高的價格昂貴的不銹鋼鋼板或鎳鋼板,以能夠根據(jù)劃線槽的寬度調(diào)節(jié)開閥壓的方式,在這些板的一面(電池的內(nèi)表面)上形成有梯形的劃線槽。
[0013]另外,專利文獻(xiàn)2中公開的便攜式設(shè)備用的方形電池中,使用的設(shè)備的壽命周期短,由于多數(shù)情況下少于10年,因此,對于安全閥的耐疲勞性和對于多個電池的安全閥的性能均勻化的要求沒有那么高。因此,在專利文獻(xiàn)2中,由于從薄壁槽部開始發(fā)生龜裂,因此,使用V字型的薄壁槽部作為安全閥。
[0014]專利文獻(xiàn)3中,二次電池具有在隔膜的反轉(zhuǎn)后開裂閥發(fā)生開裂的電池罐,為了體現(xiàn)該功能,開裂閥由截面V字狀的槽、和與該截面V字狀的槽相對的U字狀的槽構(gòu)成。因此,專利文獻(xiàn)3中公開的二次電池中,對于開裂閥的耐疲勞性和對于多個電池的安全閥的性能均勻化的要求沒有那么高。
[0015]專利文獻(xiàn)4以及專利文獻(xiàn)5的易開罐(以下記作EOE罐)中,罐蓋的結(jié)構(gòu)與電池罐的具有安全閥的部位的結(jié)構(gòu)不同,特別是使其開罐的結(jié)構(gòu)本身與具備安全閥的電池罐的結(jié)構(gòu)完全不同。
[0016]S卩,專利文獻(xiàn)4以及專利文獻(xiàn)5中,通過作為杠桿起作用的極耳,對劃線輪廓的局部點作用大的力,使該劃線輪廓的局部I點開口,然后,通過極耳的壓入力使劃線輪廓的大部分開口。像這樣,專利文獻(xiàn)4中,其使用了具有機械開口功能的罐蓋,而且用于開罐的力學(xué)功能以及所要求的開罐特性與具備安全閥的電池罐根本不同。
[0017]以下對這樣的飲料罐領(lǐng)域的開罐技術(shù)與電池罐的開閥技術(shù)的不同點進(jìn)行說明。
[0018]電池罐的安全閥在充電時等產(chǎn)生的內(nèi)壓達(dá)到規(guī)定的設(shè)計內(nèi)壓的瞬間可靠地開閥,阻止電池罐本身破裂。安全閥的設(shè)計內(nèi)壓過高時,電池內(nèi)壓協(xié)同地升壓失控,電池罐發(fā)生破裂。另一方面,安全閥的設(shè)計內(nèi)壓過低時,在充電時安全閥開閥,組電池本身發(fā)生破損,因此,不得不限制充電量的上限,組電池的性能大幅受到限制。
[0019]另一方面,飲料罐可以利用通過作為杠桿起作用而作用大的力的稱為極耳的部件,將力集中于劃線部的一點而進(jìn)行開罐的方式(開罐機理與電池罐的安全閥的機理完全不同的【技術(shù)領(lǐng)域】)。因此,該方式中所需要的性能(即,飲料罐的性能)可以列舉出抵抗沖擊的耐久性、開罐容易性、量產(chǎn)性。作為抵抗沖擊的耐久性,需要例如為下述水平:即使使進(jìn)入有內(nèi)容物的罐從約Im的高度落下數(shù)次的程度、由于落下引起的罐的變形而使劃線部打開,從而也不會發(fā)生內(nèi)容物的流出。該水平與對電池罐所需要的水平相比,是足夠低的,因此,能夠使劃線殘厚(Min值,也稱為殘余厚度)變薄至抵抗沖擊的耐久性所必要的水平的極限。另外,作為開罐容易性,需要使開罐力的上限達(dá)到用人的指尖能夠開罐的劃線殘厚水平。該開罐力通過罐種、生產(chǎn)商等存在變動,在開罐力的設(shè)定范圍內(nèi)存在大的余量(在劃線殘厚設(shè)定上存在余量的【技術(shù)領(lǐng)域】)。因此,對于飲料罐而言,各個飲料罐中開罐力可以略微變動,為了提高量產(chǎn)性,不需要像電池罐那樣提高加工精度。
[0020]另外,關(guān)于電池罐的安全閥,在10?15年內(nèi)對電池罐經(jīng)常反復(fù)施加大內(nèi)壓的條件下,安全閥的劃線部不會發(fā)生疲勞破壞,并且在作為開閥壓設(shè)定的內(nèi)壓被負(fù)荷的瞬間,安全閥必須開閥。另一方面,對于飲料罐,反復(fù)負(fù)荷本身不存在。因此,飲料罐的【技術(shù)領(lǐng)域】是本發(fā)明人等著眼的不需要考慮疲勞強度的【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0021]因此,在飲料罐的技術(shù)中,耐受長年的反復(fù)應(yīng)力負(fù)荷并且僅在施加規(guī)定的負(fù)荷內(nèi)壓的瞬間可靠地開罐的電池罐這樣的技術(shù)思想根本不存在。
[0022]需要說明的是,如專利文獻(xiàn)5所公開,劃線槽的底具有曲率的情況下,需要大的開罐力,開罐性降低。因此,該情況下,需要使劃線殘厚極端下降。
[0023]另外,對于電池罐的安全閥,需要開閥的壓力本身與設(shè)定值相比,不過低,并且不過高,即,需要多個電池罐的開閥壓的絕對值的偏差少。另外,以制造的所有組電池中開閥壓共通的方式來設(shè)計組電池,因此,需要在制造的所有組電池中使用的各電池罐的安全閥的開閥壓的偏差少。這樣,對于電池罐而言,是各電池罐的安全閥的精度(重現(xiàn)性)極其重要的【技術(shù)領(lǐng)域】,但對于飲料罐而言,是沒有這樣的技術(shù)思想的【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0024]如上所述,電池罐的開閥技術(shù)與飲料罐的開罐技術(shù)完全不同。
[0025]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0026]專利文獻(xiàn)
[0027]專利文獻(xiàn)1:日本特開昭59-79965號公報
[0028]專利文獻(xiàn)2:日本實用新型登記第2585726號
[0029]專利文獻(xiàn)3:日本專利第4346637號
[0030]專利文獻(xiàn)4:日本專利第3893198號
[0031]專利文獻(xiàn)5:日本特開2000-233247號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0032]發(fā)明要解決的問題
[0033]本發(fā)明要解決的二次電池用電池罐(特別是產(chǎn)業(yè)用、車載用)的課題在于,提供一種具備安全閥的二次電池用電池罐,其各電池罐的劃線槽部的開閥壓的偏差少,且由于因疲勞和腐蝕引起的電池罐的經(jīng)時劣化(例如10?15年)而劃線槽部的開閥壓幾乎不降低。因此,該二次電池用電池罐的課題與現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中記載的技術(shù)課題完全不同。
[0034]用于解決問題的方法
[0035]本發(fā)明人等為了提供解決上述課題的電池罐,對用于使電池罐穩(wěn)定地開閥的力學(xué)功能以及開閥所要求的開罐特性進(jìn)行了各種研究,從而完成了本發(fā)明。其主旨如下所述。
[0036](I)本發(fā)明的第一方式的二次電池用電池罐,具備:具有第一端部和第二端部的筒狀罐體部、以將該罐體部的上述第一端部封閉的方式與上述罐體部連續(xù)的罐底部、以及以在構(gòu)成電池的情況下將上述罐體部的上述第二端部封閉的方式與上述罐體部連續(xù)的罐蓋部,其中,所述二次電池用電池罐具備在上述罐底部、上述罐體部、上述罐蓋部中的任一者的內(nèi)表面和外表面分別具有第一劃線槽部和第二劃線槽部的安全閥,所述第一劃線槽部和所述第二劃線槽部在沿板厚方向觀察截面時彼此相對,在與上述第一劃線槽部的延伸方向垂直的截面觀察時,上述第一劃線槽部以及上述第二劃線槽部分別具備具有曲率半徑R、并且相對間隔距離為0.045?0.150mm的第一劃線槽底部以及第二劃線槽底部,上述曲率半徑R超過0.20mm且1.20mm以下,在上述罐底部、上述罐體部、上述罐蓋部中,具有上述安全閥的任一者由鍍覆鋼板形成,所述鍍覆鋼板具有:限制C量為0.040質(zhì)量%以下且S量為0.020質(zhì)量%以下、并且拉伸強度TS為400MPa以下的鋼板部,以及形成于上述鋼板部的鍍層。
[0037](2)上述(I)所述的二次電池用電池罐中,上述鍍覆鋼板可以通過加壓成型法被實施劃線(score)加工。
[0038]( 3)上述(I)所述的二次電池用電池罐中,在上述鋼板部通過加壓成型法被實施劃線加工后,可以在上述鋼板部的表面形成有上述鍍層。
[0039](4)本發(fā)明的第二方式的二次電池用電池罐,具備:具有第一端部和第二端部的筒狀罐體部、以將該罐體部的上述第一端部封閉的方式與上述罐體部連續(xù)的罐底部、以及以在構(gòu)成電池的情況下將上述罐體部的上述第二端部封閉的方式與上述罐體部連續(xù)的罐蓋部,其中,所述二次電池用電池罐具備在上述罐底部、上述罐體部、上述罐蓋部中的任一者的內(nèi)表面和外表面分別具有第一劃線槽部和第二劃線槽部的安全閥,所述第一劃線槽部和所述第二劃線槽部在沿板厚方向觀察截面時彼此相對,在與上述第一劃線槽部的延伸方向垂直的截面觀察時,上述第一劃線槽部以及上述第二劃線槽部分別具備具有曲率半徑R、并且相對間隔距離為0.055?0.150mm的第一劃線槽底部以及第二劃線槽底部,上述曲率半徑R為0.30?1.20mm,在上述罐底部、上述罐體部、上述罐蓋部中,具有上述安全閥的任一者由鍍覆鋼板形成,所述鍍覆鋼板具有:限制C量為0.100質(zhì)量%以下且S量為0.030質(zhì)量%以下、并且拉伸強度TS為400MPa以下的鋼板部,以及上述鋼板部的鍍層。
[0040](5)上述(4)所述的二次電池用電池罐中,上述鍍覆鋼板可以通過加壓成型法被實施劃線加工。
[0041](6)上述(5)所述的二次電池用電池罐中,上述鋼板部通過加壓成型法被實施劃線加工后,可以在上述鋼板部的表面形成有上述鍍層。
[0042](7)上述(I)?(6)中任一項所述的二次電池用電池罐中,上述鍍層可以為Ni鍍覆。
[0043](8)上述(I)?(3)中任一項所述的二次電池用電池罐中,上述曲率半徑R可以為0.30 ?1.20mm。
[0044](9)上述(8)所述的二次電池用電池罐中,上述鍍層可以為Ni鍍覆。
[0045](10)本發(fā)明的第三方式的二次電池用電池罐,具備:具有第一端部和第二端部的筒狀罐體部、以將該罐體部的上述第一端部封閉的方式與上述罐體部連續(xù)的罐底部、以及以在構(gòu)成電池的情況下將上述罐體部的上述第二端部封閉的方式與上述罐體部連續(xù)的罐蓋部,其中,所述二次電池用電池罐具備在上述罐底部、上述罐體部、上述罐蓋部中的任一者的內(nèi)表面和外表面分別具有第一劃線槽部和第二劃線槽部的安全閥,所述第一劃線槽部和所述第二劃線槽部在沿板厚方向觀察截面時彼此相對,在與上述第一劃線槽部的延伸方向垂直的截面觀察時,上述第一劃線槽部以及上述第二劃線槽部分別具備具有曲率半徑R、并且、相對間隔距離為0.045?0.150mm的第一劃線槽底部以及第二劃線槽底部,上述曲率半徑R超過0.20mm且1.20mm以下,在上述罐底部、上述罐體部、上述罐蓋部中,具有上述安全閥的任一者由不銹鋼鋼板形成,在所述不銹鋼鋼板中,限制C量為0.040質(zhì)量%以下且S量為0.020質(zhì)量%以下,并且拉伸強度TS為400MPa以下。
[0046](11)上述(10)所述的二次電池用電池罐中,上述不銹鋼鋼板可以通過加壓成型法被實施劃線加工。[0047](12)上述(10)或(11)所述的二次電池用電池罐中,上述曲率半徑R可以為
0.30 ?1.20mm。
[0048]發(fā)明效果
[0049]根據(jù)本發(fā)明的上述方式,能夠提供一種具有安全閥的二次電池用電池罐,其各電池罐的劃線槽部的開閥壓的偏差少,且由于因疲勞和腐蝕引起的電池罐的經(jīng)時劣化(例如10?15年)而劃線槽部的開閥壓幾乎不降低,工業(yè)上的價值極大。
[0050]特別是在上述(I)?(12)所述的二次電池用電池罐中,能夠有效地抑制由于因長期(10?15年)負(fù)荷于電池罐的內(nèi)壓變化的反復(fù)(反復(fù)應(yīng)力)產(chǎn)生的疲勞所引起的劃線槽部的開閥壓下降。
[0051]另外,上述(I)?(9)所述的二次電池用電池罐能夠有效地抑制由于具有Ni鍍層等鍍層的耐腐蝕性鍍覆鋼板中的劃線槽部的點蝕等引起的劃線槽部的開閥壓下降。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0052]圖1是表示曲率半徑R與開閥壓的關(guān)系的曲線圖。
[0053]圖2是表示曲率半徑R與Ni鍍層的健全性指標(biāo)(Ni鍍層的平均伸長率)的關(guān)系的曲線圖。
[0054]圖3A是表示本發(fā)明的一個實施方式中的電池罐的概略立體圖。
[0055]圖3B是表示本實施方式的變形例中的電池罐的概略立體圖。
[0056]圖3C是表示本實施方式的變形例中的電池罐的概略立體圖。
[0057]圖3D是表示本實施方式的變形例中的電池罐的概略立體圖。
[0058]圖3E是表示本實施方式的變形例中的電池罐的概略立體圖。
[0059]圖3F是表示本實施方式的變形例中的電池罐的概略立體圖。
[0060]圖4表示本實施方式中的電池罐的概略縱截面圖。
[0061]圖5A是表示本發(fā)明的一個實施方式中的電池罐的劃線槽部的一例的概略部分截面圖。
[0062]圖5B是表示本發(fā)明的一個實施方式中的電池罐的劃線槽部的一例的概略部分截面圖。
[0063]圖6A對圖5A中的曲率半徑R與劃線殘厚d進(jìn)行說明的說明圖。
[0064]圖6B是對圖5B中的曲率半徑R與劃線殘厚d與槽開度Θ ’進(jìn)行說明的說明圖。
[0065]圖7A是對通過加壓加工形成了梯形的劃線槽時的應(yīng)力集中進(jìn)行說明的說明圖。
[0066]圖7B是對通過加壓加工形成了圓弧狀的劃線槽時的應(yīng)力分散進(jìn)行說明的說明圖。
【具體實施方式】
[0067]以下,對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0068]本發(fā)明人等對于各電池罐的劃線槽部的開閥壓的偏差少、由于因疲勞和腐蝕引起的電池罐的經(jīng)時劣化而劃線槽部的開閥壓幾乎不降低的二次電池用電池罐(特別是產(chǎn)業(yè)用、車載用)的劃線槽方式安全閥進(jìn)行了研究。在此,對于由于因疲勞引起的電池罐的經(jīng)時劣化而產(chǎn)生的劃線槽部的開閥壓下降,這是由于因長期(10?15年)負(fù)荷于電池罐的內(nèi)壓變化的反復(fù)(反復(fù)應(yīng)力)而造成的。另外,對于由于因腐蝕引起的電池罐的經(jīng)時劣化而產(chǎn)生的劃線槽部的開閥壓下降,這是由于具有Ni鍍層等鍍層的耐腐蝕性鍍覆鋼板中的劃線槽部的點蝕等而造成的。
[0069]本發(fā)明人等進(jìn)行了如下的研究,發(fā)現(xiàn)了能夠提供優(yōu)良的具有劃線槽方式的安全閥的二次電池用電池罐的技術(shù)。
[0070]本發(fā)明人等首先對各電池罐的劃線槽部的開閥壓的偏差的原因進(jìn)行了各種研究,對于能夠降低該開閥壓的偏差的劃線槽部,發(fā)現(xiàn)了以下的(1-a)?(ι-e)。
[0071](l_a)對于梯形刀尖以及三角形刀尖,由于例如如圖7A所示應(yīng)力局部地集中,因此,刀尖形狀對在刀尖前端部被加工的劃線槽底部5cl周邊的加工變形量的程度以及分布帶來很大影響。因此,由于刀尖形狀的偏差(例如每個工具(刀尖)的刀尖形狀的偏差),劃線槽底部5cl周邊的加工變形的程度以及分布大幅變動,其結(jié)果是,各電池罐的劃線槽部5c的開閥壓大幅變動。
[0072]另外,由于這些刀尖前端部具有角部(corner),因此,通過反復(fù)的劃線加工,刀尖發(fā)生磨損,刀尖形狀容易變動。因此,由于該刀尖形狀的偏差,開閥壓容易發(fā)生變動。
[0073]另外,即使刀尖為圓弧狀,劃線槽底部的曲率半徑R (以下記作曲率半徑R)為
0.20mm以下時,在劃線加工中刀尖容易磨損,開閥壓容易變動。
[0074]另外,曲率半徑R超過1.20mm時,在劃線加工時罐的被加工部分通過形成劃線槽而被擠出,所產(chǎn)生的金屬流動變得過多,在罐的實施劃線加工的面上能夠發(fā)生變形,開閥壓發(fā)生變動。
[0075]根據(jù)上述,為了充分地抑制開閥壓的偏差(變動),使曲率半徑R超過0.20mm且
1.20mm以下。另夕卜,曲率半徑R只要在超過0.20mm且1.20mm以下的范圍內(nèi),則罐內(nèi)表面的曲率半徑R與罐外表面的曲率半徑R即使不相同,也能夠充分地抑制開閥壓的偏差。在進(jìn)一步抑制刀尖的磨損、更可靠地抑制開閥壓的偏差的情況下,曲率半徑R優(yōu)選為0.30mm以上。
[0076](l_b)將兩面劃線與一面劃線進(jìn)行比較的結(jié)果是,關(guān)于開閥壓的偏差,發(fā)現(xiàn)了不同之處。對于兩面劃線,能夠降低劃線槽底部周邊的最大變形量,改善劃線槽部的不均勻性,從而能夠充分地抑制開閥壓的偏差。但是,對于一面劃線,無法改善劃線槽部的上述特性,開閥壓的偏差的抑制不充分。因此,除了使曲率半徑R超過0.20mm且1.20mm以下,使劃線槽部存在于罐內(nèi)表面和罐外表面這兩面。
[0077](Ι-c)另外,例如如圖7B所示,在兩面劃線中,只要使曲率半徑R超過0.20mm,則使應(yīng)力分散,不僅能夠降低劃線槽底部5al、5bl周邊的變形量,而且也能夠抑制由刀尖的磨損引起的刀尖的曲率半徑R的變化比率(經(jīng)時劣化)而延長模具刀尖的壽命。另外,曲率半徑R超過0.20mm時,由曲率半徑R的變化產(chǎn)生的開閥壓的變化量也小,因此,由模具刀尖的磨損引起的開閥壓的變化量(偏差)幾乎不產(chǎn)生。
[0078]需要說明的是,圖7A和圖7B中,為了容易地表述應(yīng)力狀態(tài),省略截面的陰影。
[0079](Ι-d)關(guān)于電池罐所使用的鋼板,限制C量為0.040質(zhì)量%以下、S量為0.020質(zhì)量%以下、并且拉伸強度TS為400MPa以下,由此,降低通過劃線加工變形產(chǎn)生的鋼板內(nèi)部的缺陷,能夠抑制基底的延展性的降低。作為這樣的鋼板內(nèi)部的缺陷,例如可以列舉出:在Fe3C和MnS與基底的邊界出現(xiàn)的空穴、或根據(jù)鋼板本身硬質(zhì)的特性而產(chǎn)生的微小裂紋。另夕卜,在由劃線加工引起的基底的延展性的降低得到抑制的鋼板中,兩面劃線的曲率半徑R只要超過0.20mm,則即使將劃線殘厚d減薄至0.045mm,也能夠得到穩(wěn)定的開閥壓。因此,能夠?qū)澗€殘厚d減薄至0.045mm,因此,能夠?qū)㈦姵毓捱m用于要求更低的開閥壓的用途中。特別是在盡可能使劃線殘厚d變薄的方面,為了得到更穩(wěn)定的開閥壓,優(yōu)選兩面劃線的曲率半徑R為0.30mm以上。
[0080](Ι-e)另一方面,在設(shè)置曲率半徑R為0.30?1.20mm、劃線殘厚d為0.055?0.150mm的劃線槽方式的安全閥的情況下,能夠大幅減少在劃線槽底部附近產(chǎn)生的微小裂紋。這樣,以曲率半徑R為0.30mm以上、劃線殘厚d為0.055mm以上的方式形成劃線槽部的情況下,關(guān)于鋼板的成分組成,使C量為0.100質(zhì)量%以下,使S量為0.030質(zhì)量%以下,關(guān)于鋼板的強度特性,能夠使拉伸強度TS緩和至400MPa以下。
[0081]另外,劃線殘厚d超過0.150mm時,開閥壓變得過高,因此,作為產(chǎn)業(yè)用、車載用的二次電池的安全閥,安全閥不能適當(dāng)?shù)匕l(fā)揮作用。
[0082]接著,關(guān)于由于因疲勞引起的電池罐的經(jīng)時劣化而產(chǎn)生的劃線槽部的開閥壓下降的抑制,努力研究發(fā)現(xiàn)了下述的(2_a)?(2-e)。
[0083](2_a)在通過梯形刀尖和三角形刀尖進(jìn)行劃線加工的劃線槽部,在劃線槽部的表面反復(fù)使內(nèi)壓集中的結(jié)果是,在低內(nèi)壓下引起疲勞破壞。另外,在梯形劃線或三角形劃線的情況下,在通過刀尖形成的劃線槽底部附近施加大的加工變形,因此,在鋼板中的夾雜物等的周圍產(chǎn)生微小裂紋,疲勞裂紋的傳播加快,耐疲勞強度大大變差。在曲率半徑R超過0.20mm且1.20mm以下的劃線槽部中,在劃線槽部的局部應(yīng)力沒有太集中,因此,劃線槽部的耐疲勞強度提高,難以引起疲勞破壞。因此,為了確保長時間內(nèi)對于內(nèi)壓變動的負(fù)荷的優(yōu)良的耐疲勞特性,使劃線槽部的曲率半徑R超過0.20mm且1.20mm以下。在進(jìn)一步提高該耐疲勞性的情況下,曲率半徑R優(yōu)選為0.30mm以上。
[0084](2-b)兩面劃線中,劃線加工時的嚴(yán)格的加工變形被分散在鋼板的兩面上,因此,能夠大幅降低劃線加工時的微小裂紋,疲勞特性進(jìn)一步得到改善。
[0085](2-c)如果使兩面劃線中的曲率半徑R超過0.20mm且1.20mm以下,則作為疲勞的起點的局部應(yīng)力大幅緩和,耐疲勞性也提聞。
[0086](2-d)在劃線槽底部的曲率半徑R超過0.20mm且0.30mm以下、劃線殘厚d為0.045?0.055mm的情況下,在鋼板中的C量為0.040質(zhì)量%以下、鋼板中的S量為0.020質(zhì)量%以下、鋼板的拉伸強度TS為400MPa以下的條件全部不滿足時,無法降低在Fe3C以及MnS與基底的邊界等中產(chǎn)生的微小裂紋。此時,由于疲勞傳播速度快,耐疲勞特性變差,因此,安全閥的開閥壓隨著電池的工作時間一起降低。因此,在曲率半徑R超過0.20mm且
0.30mm以下、劃線殘厚為0.045?0.055mm的情況下,限制鋼板中的C量為0.040質(zhì)量%以下、鋼板中的S量為0.020質(zhì)量%以下、鋼板的拉伸強度TS為400MPa以下。
[0087](2-e)另一方面,在設(shè)置曲率半徑R為0.30?1.20mm、劃線殘厚為0.055?
0.150mm的劃線槽方式的安全閥的情況下,能夠大幅減少在劃線槽底部附近產(chǎn)生的微小裂紋。這樣,在以曲率半徑R為0.30mm以上、劃線殘厚d為0.055mm以上的方式形成劃線槽部的情況下,關(guān)于鋼板的成分組成,使C量為0.100質(zhì)量%以下,使S量為0.030質(zhì)量%以下,關(guān)于鋼板的強度特性,能夠使拉伸強度TS緩和至400MPa以下。
[0088]接著,關(guān)于由于因腐蝕引起的電池罐的經(jīng)時劣化而產(chǎn)生的劃線槽部的開閥壓下降的抑制,努力研究得到了下述(3_a)?(3-c)的結(jié)果。
[0089](3_a)在通過梯形刀尖和三角形刀尖進(jìn)行劃線加工的劃線槽部,在劃線槽部的局部加工變形集中的結(jié)果是,在Ni鍍層上產(chǎn)生強剪切變形,通過該剪切變形而使Ni鍍層部分地斷裂。因此,從該Ni鍍層的斷裂部進(jìn)行點蝕。另一方面,如果使用能夠形成曲率半徑R超過0.20mm且1.20mm以下的劃線槽部的圓刃刀尖,則能夠抑制由剪切引起的鍍層的部分?jǐn)嗔?。因此,能夠充分抑制由劃線槽部的Ni鍍層的點蝕等引起的開閥壓的降低。
[0090](3-b)對于兩面劃線,Ni鍍層的加工變形量大幅減少,Ni鍍層的健全性得以進(jìn)一步改善。
[0091](3-c)如果使兩面劃線中的曲率半徑R超過0.20_,則劃線加工時的局部變形得到緩和,因此,Ni鍍層的健全性提高,點蝕得以抑制,可以得到良好的耐疲勞性。另外,曲率半徑R為0.30mm以上時,能夠得到確保了更優(yōu)良的Ni鍍層的健全性和優(yōu)良的耐疲勞特性的安全閥。
[0092]需要說明的是,二次電池用電池罐中,如果將限制C量為0.040質(zhì)量%以下、S量為0.020質(zhì)量%以下、拉伸強度TS為400MPa以下的軟質(zhì)不銹鋼鋼板用于電池罐,則不需要考慮上述(3_a)?(3-c)的見解。但是,考慮到上述(l_a)?(l_e)以及(2_a)?(2_e)的見解,以電池罐具備在不銹鋼鋼板的兩面具有曲率半徑R超過0.20mm且1.20mm以下、劃線殘厚d為0.045?0.150mm的劃線槽部的劃線槽方式的安全閥的方式來構(gòu)成電池罐。該情況下,成為疲勞的起點的局部應(yīng)力得到大幅緩和,能夠提供開閥壓的穩(wěn)定性、開閥性、耐疲勞性、嚴(yán)酷的環(huán)境下的耐腐蝕性優(yōu)良的二次電池用電池罐。
[0093]在此,設(shè)置兩面劃線加工方式的安全閥的電池罐部位,只要是能夠?qū)嵤┥鲜龅膬擅鎰澗€的部位,則可以為罐蓋平坦部(罐蓋部)、罐底平坦部(罐底部)、罐側(cè)壁部(罐體部)中的任意一種,不需要特別限定。
[0094]圖1中示出了曲率半徑R與開閥壓的關(guān)系,圖2中示出了曲率半徑R與Ni鍍層的健全性指標(biāo)(Ni鍍層的平均伸長率)的關(guān)系。在這些圖1和圖2中,安全閥的特性通過下述的方法進(jìn)行評價。
[0095]將C量為0.002質(zhì)量%、S量為0.007質(zhì)量%、拉伸強度TS為310MPa的Ni鍍覆鋼板(板厚=0.50mm)進(jìn)行拉深成形,制造圓筒罐(罐體部以及罐底部)。在該圓筒罐的罐底(罐底部)的表里兩面形成劃線輪廓為Φ25.5_、前端(劃線槽底部)具有曲率(圓角)的劃線,從而制作劃線殘厚為IOOym的安全閥。然后,安裝罐蓋(罐蓋部)而將電池罐進(jìn)行密封,通過對該電池罐負(fù)荷內(nèi)壓而使其開閥,調(diào)查了曲率半徑R與開閥壓的關(guān)系。另外,曲率半徑R為Omm (即,三角劃線)的情況下,Ni鍍層的伸長局部過度集中,因此,無法評價Ni鍍層的平均伸長率。在此,關(guān)于Ni鍍層的平均伸長率AL,觀察進(jìn)行劃線加工后的劃線槽部的截面組織,測定與劃線加工前的劃線槽部對應(yīng)的Ni鍍層的始線長L0、和與進(jìn)行劃線加工后的劃線槽部對應(yīng)的Ni鍍層的線長LI,通過以下的(式I)進(jìn)行評價。
[0096]AL= (Ll-LO)/LOX 100 (式 I)
[0097]如圖1所示,使曲率半徑R在從零(三角劃線)到0.2mm的范圍內(nèi)進(jìn)行變化時,開閥壓顯著降低,曲率半徑R達(dá)到0.3mm時,開閥壓下降至最低負(fù)荷內(nèi)壓水平,得到了良好的開閥性。曲率半徑R為0.3?1.0mm時,開閥壓最少,并且得到了穩(wěn)定的開閥性,因此,最優(yōu)選為這樣的曲率半徑R。曲率半徑R為1.0?1.2mm時,隨著曲率半徑R的增加開閥壓逐漸地上升,曲率半徑R達(dá)到1.2mm時,開閥壓達(dá)到適宜限度。曲率半徑R超過1.2mm時,隨著曲率半徑R的增大,開閥壓迅速地上升。
[0098]此外,本發(fā)明人等探明了:圖1所示的曲率半徑R與開閥壓的關(guān)系存在和曲率半徑R與開閥壓的穩(wěn)定性的關(guān)系以及曲率半徑R與疲勞強度的關(guān)系相同的傾向。
[0099]將對Ni鍍層的健全性產(chǎn)生大幅影響的Ni鍍層的平均伸長率與曲率半徑R的關(guān)系示于圖2。Ni鍍層的平均伸長率在曲率半徑R超過O且0.2mm以下的范圍內(nèi)顯著降低,曲率半徑R超過0.2mm時,Ni鍍層的平均伸長率充分降低,能夠確保Ni鍍層的健全性。另外,曲率半徑R增大時,Ni鍍層的平均伸長率逐漸地降低,Ni鍍層的健全性提高。另外,Ni鍍層的健全性只要提高,則Ni鍍層的點蝕就能夠降低,因此,難以產(chǎn)生由點蝕引起的開閥壓的異常降低,電池罐本身的耐久性也提高。另外,曲率半徑R如果為0.3mm以上,則為了能夠?qū)i鍍層的平均伸長率降低至200%以下,更優(yōu)選曲率半徑R為0.3mm以上。
[0100]以下,對本發(fā)明的一個實施方式的二次電池用電池罐(以下記作電池罐)詳細(xì)進(jìn)行說明。需要說明的是,在本說明書以及附圖中,關(guān)于實質(zhì)上具有相同功能構(gòu)成的構(gòu)成要素,通過賦予同一符號來省略重復(fù)說明。
[0101]圖3A中示出了本實施方式中的電池罐的概略立體圖。如圖3A所示,電池罐I具備:具有2個端部2a、2b (第一端部2a以及第二端部2b)的筒狀罐體部2、以將該罐體部2的端部2a封閉的方式與罐體部2連續(xù)的罐底部3、以及罐蓋部4。對于電池罐I,在組裝電池時,如圖3A所示,罐蓋部4以將上述罐體部2的端部2b封閉的方式與罐體部2連續(xù),將電池進(jìn)行密封。
[0102]另外,如圖3A所示,電池罐I在罐底部3具有劃線槽方式的安全閥5。在使用電池罐I構(gòu)成電池,且在電池罐I內(nèi)部壓力異常升高的情況下,該安全閥5開閥,從而防止電池罐自身的破裂。
[0103]圖4中示出了以通過圖3A的電池罐I的中心軸的方式進(jìn)行切斷的本實施方式中的電池罐的概略縱截面圖。另外,圖5A中示出了將圖4的虛線部A放大后的部分概略圖。如圖5A所示,由罐底部3的內(nèi)表面的劃線槽部5a(第一劃線槽部5a)、和罐底部3的外表面的劃線槽部5b(第二劃線槽部5b)構(gòu)成安全閥5。這樣,安全閥5在罐底部3的內(nèi)表面以及外表面上分別具有劃線槽部5a、5b,這些劃線槽部5a、5b在沿板厚方向(即槽深度方向)進(jìn)行截面觀察時,以彼此相對的方式進(jìn)行配置。另外,在與劃線槽部5a、5b的延伸方向(與槽寬度方向和槽深度方向垂直的方向)垂直的截面上進(jìn)行觀察時,劃線槽部5a、5b具備分別具有曲率半徑R的劃線槽底部5al、5bl。需要說明的是,在此,朝向劃線槽部5a、5b的延伸方向的槽形狀相同。
[0104]另外,具有安全閥5的上述罐底部3 (即,具有安全閥的部分)由鍍覆鋼板3c形成,所述鍍覆鋼板3c具有:限制C的量、不可避免的雜質(zhì)即S的量、且具有規(guī)定的拉伸強度TS的鋼板部3a (鍍層原板部)、以及該鋼板部3a的表面的鍍層3b。該情況下,根據(jù)鋼板部3a的C量、S量以及拉伸強度TS,確定曲率半徑R以及劃線槽底部5al、5bl之間的距離(即劃線殘厚)d的范圍。
[0105]關(guān)于具有安全閥5的上述罐底部3的鋼板部3a,在限制C量為0.040質(zhì)量%以下且S量為0.020%以下、并且拉伸強度TS為400MPa以下的情況下,曲率半徑R超過0.20mm且1.20mm以下,優(yōu)選為0.30?1.20mm。另外,該情況下,劃線殘厚d為0.045?0.150mm。[0106]在此,為了確保電池所需要的強度,例如鋼板部3a可以含有0.0010?0.040%的C。另外,為了通過鋼板部3a的精煉成本的降低來降低鍍覆鋼板3c的制造成本,鋼板部3a可以含有0.0005?0.020%的S。
[0107]關(guān)于具有安全閥5的上述罐底部3的鋼板部3a,在限制C量為0.100質(zhì)量%以下且S量為0.030%以下、并且拉伸強度TS為400MPa以下的情況下,曲率半徑R為0.30?
1.20_。另外,該情況下,劃線殘厚d為0.055?0.150_。
[0108]在此,為了確保電池所需要的強度,例如鋼板部3a可以含有0.0010?0.100%的C。另外,為了通過鋼板部3a的精煉成本的降低來降低鍍覆鋼板3c的制造成本,鋼板部3a可以含有0.0005?0.030%的S。
[0109]需要說明的是,拉伸強度TS的下限只要為所使用的電池所需要的強度,則沒有特別限制,例如可以為290MPa。
[0110]需要說明的是,只要內(nèi)壓比較高也能夠進(jìn)行安全并且穩(wěn)定的電池輸出,則通過提高開閥壓而延長電池壽命,因此,劃線殘厚d優(yōu)選為0.060mm以上,更優(yōu)選為0.080mm或
0.085mm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為0.090mm以上或0.1OOmm以上。
[0111]另外,為了進(jìn)一步延長刀尖的壽命,進(jìn)一步降低電池罐的成本,曲率半徑R更優(yōu)選為0.40mm以上。為了更可靠地抑制通過劃線加工可能產(chǎn)生的加工變形,曲率半徑R優(yōu)選為
1.0Omm 以下。
[0112]例如,本實施方式中,在劃線槽部5a、5b的各自的底上具有例如如圖5A和圖5B所示的具有上述曲率半徑R的劃線槽底部5al、5bl即可。在此,圖5A和圖5B中的曲率半徑R以及劃線殘厚d分別如圖6A和圖6B所示進(jìn)行定義。劃線槽底部5al、5bl是在劃線槽部5a、5b中具有曲率半徑R的部分,因此,在圖5A中,劃線槽部5a、5b與劃線槽底部5al、5bl一致,圖5B中,劃線槽部5a、5b的一部分與劃線槽底部5al、5bl對應(yīng)。需要說明的是,圖6A和圖6B中,為了簡單地示出各尺寸,省略截面的陰影。
[0113]在圖5A這樣的情況下,為了能夠進(jìn)行劃線加工,劃線槽底部5al、5bl的各端部的切線與罐底部3 (即,具有安全閥5的電池罐I的部分)的板厚方向(即,劃線槽部的深度方向)所成的角度α (將以板厚方向為基準(zhǔn)的逆時針旋轉(zhuǎn)設(shè)為正的-90°以上且低于90°的值)優(yōu)選為0°以上。另外,盡可能緩和劃線槽部5a、5b附近的加工變形的情況下,該角度α優(yōu)選為45°以下,更優(yōu)選為40°以下,最優(yōu)選為30°。需要說明的是,根據(jù)該角度α,可以變換圖5Α的劃線槽形狀與圖5Β的劃線槽形狀。
[0114]在圖5Β這樣的情況下,為了緩和劃線槽部5a、5b附近的加工變形,在劃線槽底部5al、5bl的兩側(cè)存在的劃線槽部5a、5b的剩余的2個部分(以下,記為劃線槽上部5a2、5b2)優(yōu)選向劃線槽部5a、5b的開口的方向具有規(guī)定的角度。例如,為了緩和劃線槽部5a、5b附近的加工變形,關(guān)于一側(cè)的劃線槽上部5a2、5b2,連接劃線槽上部5a2、5b2的一端與另一端的直線、與罐底部3 (S卩,具有安全閥5的電池罐I的部分)的板厚方向(即,劃線槽部的深度方向)所成的角度Θ’(以下記為槽開度Θ’)優(yōu)選為20°以上,更優(yōu)選為22.5°以上。此時,能夠使施加到Ni鍍層上的應(yīng)力分散,因此,Ni鍍層的健全性提高,能夠降低Ni鍍層的厚度。需要說明的是,為了確保劃線槽底部5al、5bl與劃線槽上部5a2、5b2的連續(xù)性,存在劃線槽上部5a2、5b2的情況下,槽開度Θ’可以為45°以下或40°以下。
[0115]需要說明的是,在鍍覆鋼板3c上形成劃線槽部5a、5b時的加工步驟,沒有特別限制,該加工步驟中可以采用先鍍覆、后鍍覆這兩種。
[0116]S卩,可以通過加壓成型法對鍍覆鋼板(與鍍覆鋼板3c對應(yīng))進(jìn)行直接劃線加工。該情況下,在沒有考慮劃線加工部的鍍層的覆蓋力的情況下,能夠以低成本提供開閥壓的穩(wěn)定性、開閥性以及鍍層3b的健全性優(yōu)良的電池罐。
[0117]另外,通過加壓成型法對鋼板(與鋼板部3a對應(yīng)、后鍍覆用鋼板)進(jìn)行劃線加工后,可以在鋼板的表面形成有鍍層3b。該情況下,在沒有考慮由加工引起的耐腐蝕性的劣化的情況下,能夠提供開閥壓的穩(wěn)定性、開閥性優(yōu)良的電池罐。
[0118]另外,可以使用軟質(zhì)不銹鋼鋼板(拉伸強度為400MPa以下的不銹鋼鋼板)代替鍍覆鋼板3c。此時,不銹鋼鋼板表面的鈍化被膜發(fā)揮與上述鍍層3b同樣的作用,因此,不需要在不銹鋼鋼板的表面上進(jìn)行鍍覆。因而,可以通過加壓成型法對不銹鋼鋼板進(jìn)行直接劃線加工。該情況下,在沒有考慮由加工引起的耐腐蝕性的劣化的情況下,能夠提供開閥壓的穩(wěn)定性、開閥性、嚴(yán)酷的環(huán)境下的耐腐蝕性優(yōu)良的電池罐。需要說明的是,使用軟質(zhì)不銹鋼鋼板的情況下,從耐腐蝕性的觀點出發(fā),電池罐I (罐體部2、罐底部3、罐蓋部4)的內(nèi)側(cè)的最表面優(yōu)選為該軟質(zhì)不銹鋼鋼板。
[0119]另外,關(guān)于鍍層3b的種類,沒有特別限定,可以根據(jù)在電池內(nèi)收納的物質(zhì)(例如電解液)或電池的使用環(huán)境來確定。例如,鍍層3b優(yōu)選具備在有機溶劑中具有特別優(yōu)良的耐腐蝕性的Ni鍍層。此時,在Ni鍍層與鋼板部3a之間可以包含使鍍層密合性提高的觸擊電鍍,Ni鍍層可以含有該觸擊電鍍的成分。特別是在需要表面的耐腐蝕性的情況下或需要避免雜質(zhì)向電解液中的混入的情況下,鍍覆鋼板3c (電池罐I (罐體部2、罐底部3、罐蓋部4)的內(nèi)側(cè))的最表面優(yōu)選為Ni鍍層。
[0120]在此,將作為鍍覆鋼板的Ni鍍覆鋼板適用于電池罐的情況下,為了在冷軋鋼板的表面上實施Ni鍍層后進(jìn)行用于提高Ni鍍層的加工性的軟質(zhì)化和用于提高Ni鍍層與鋼板(鐵)的界面的密合性的N1-Fe相互擴散層生成,優(yōu)選進(jìn)行退火。另外,Ni鍍覆鋼板只要確保劃線加工時的加工性,則不需要特別限定,可以采用N1-P、N1-Sn、N1-Cu等各種合金Ni鍍層。即,Ni鍍層和Ni鍍覆擴散層可以含有P、Sn、Cu等合金元素作為選擇元素。另外,在將軟質(zhì)不銹鋼鋼板適用于電池罐的情況下,如果C量為0.040質(zhì)量%以下、S量為0.020質(zhì)量%以下、拉伸強度TS為400MPa以下,則不需要特別限定不銹鋼鋼板的種類。Ni鍍覆鋼板、后Ni鍍覆用鋼板、軟質(zhì)不銹鋼鋼板的板厚不需要特別限定,但考慮到強度與成本的平衡,可以為0.20?0.80mm。特別是在需要強度的情況下,板厚優(yōu)選為0.30mm以上,更優(yōu)選為0.35mm以上或0.40mm以上,最優(yōu)選為0.45mm以上。另一方面,為了盡可能降低成本,板厚優(yōu)選為0.75mm 以下。
[0121]上述Ni鍍覆鋼板、后Ni鍍覆用鋼板、軟質(zhì)不銹鋼鋼板的制造條件,除了上述的成分組成(C量和S量)以及拉伸強度TS之外,不需要進(jìn)行限定。這些鋼板適用于二次電池用電池罐的拉深加工即可。但是,在對Ni鍍覆鋼板進(jìn)行劃線加工的情況下,由于刀尖光滑,因此,幾乎沒有Ni鍍層的損傷。但是,該情況下,在劃線加工時Ni鍍層拉伸而變薄,因此,根據(jù)需要可以將Ni鍍層設(shè)定得稍厚。另外,例如,可以將鍍層(Ni鍍層)的厚度(單位面積重量)控制為0.2?5.0 μ m。
[0122]作為本實施方式的變形例,電池罐可以具有例如如圖3B?圖3F所示的結(jié)構(gòu)。
[0123]S卩,如圖3B和圖3D所示,電池罐I可以在罐蓋部4具備安全閥5,如圖3E所示,電池罐I也可以在罐體部2具備安全閥5。另外,電池罐I的形狀沒有特別限定,可以為如圖3C?圖3E所示的方罐,也可以為如圖3F所示的特殊形狀。另外,從安全閥5的上方觀察到的安全閥5的形狀(平面圖中的形狀)沒有特別限定,可以根據(jù)構(gòu)成電池的情況下的電池罐內(nèi)部的結(jié)構(gòu)(正極、負(fù)極的配置等)來確定。例如,在罐底部3或罐蓋部4上設(shè)置安全閥的情況下,能夠以如圖3A所示的圓形的安全閥的中心與罐底部3或罐蓋部4的中心一致的方式進(jìn)行配置。
[0124]如上所述,本實施方式(包括變形例)中,電池罐I具備在罐底部3、罐體部2、罐蓋部4中的任一者的內(nèi)外兩面(分別在內(nèi)表面以及外表面)具有劃線槽部5a、5b的安全閥5即可。
[0125]另外,本實施方式中的電池罐I中,通過收納正極、負(fù)極、電解質(zhì)(例如包含電解質(zhì)的隔膜),能夠提供具備本實施方式中的電池罐1、正極、負(fù)極和電解質(zhì)的二次電池。
[0126]因此,本實施方式中的電池罐可以用作要求優(yōu)良的開閥壓的穩(wěn)定性、優(yōu)良的開閥性、嚴(yán)酷的環(huán)境下的良好的耐腐蝕性的二次電池用電池罐。特別是該二次電池用電池罐可以作為產(chǎn)業(yè)(例如固定設(shè)備)用、車載用的電池罐優(yōu)選使用。
[0127]即,本實施方式中的電池罐能夠降低各電池罐的劃線槽部的開閥壓的偏差。另外,本實施方式的電池罐基本能夠防止由于因長期(10?15年)負(fù)荷于電池罐的內(nèi)壓變化的反復(fù)(反復(fù)應(yīng)力)引起的疲勞而產(chǎn)生的劃線槽部的開閥壓下降。另外,本實施方式的電池罐基本不產(chǎn)生伴隨劃線加工的Ni鍍層的褶皺或裂紋,能夠抑制劃線槽部的點蝕等,基本能夠防止劃線槽部的開閥壓的降低。
[0128]實施例
[0129]以下,通過實施例說明本發(fā)明的效果。
[0130]準(zhǔn)備包含表I的鋼A?E以及G?H所示的化學(xué)成分的板坯(鋼),在通常的條件下,進(jìn)行熱軋、冷軋,制造鋼板(鋼)。另外,對于除軟質(zhì)不銹鋼鋼板(鋼F)以外的鋼板,在制罐前或制罐后進(jìn)行Ni鍍覆。在制罐前實施Ni鍍覆的情況(先鍍覆)下,對鋼板進(jìn)行Ni鍍覆、退火、調(diào)質(zhì)軋制,從而制造Ni鍍覆鋼板,由該Ni鍍覆鋼板試制電池罐(圓筒罐以及方罐)。另一方面,在制罐后實施Ni鍍覆的情況(后鍍覆)下,由沒有采用Ni鍍覆的鋼板(口一?)直接試制電池罐。同樣地,由包含鋼F所示的化學(xué)成分的軟質(zhì)不銹鋼鋼板直接試制電池罐。對這些電池罐施加內(nèi)壓,對各電池罐的開閥性進(jìn)行評價。需要說明的是,表I所示的化學(xué)成分以外的剩余部分為鐵及其他不可避免的雜質(zhì)。
[0131]表I
【權(quán)利要求】
1.一種二次電池用電池罐,其特征在于,具備:具有第一端部和第二端部的筒狀罐體部、以將該罐體部的所述第一端部封閉的方式與所述罐體部連續(xù)的罐底部、以及以在構(gòu)成電池的情況下將所述罐體部的所述第二端部封閉的方式與所述罐體部連續(xù)的罐蓋部,所述二次電池用電池罐具備在所述罐底部、所述罐體部、所述罐蓋部中的任一者的內(nèi)表面和外表面分別具有第一劃線槽部和第二劃線槽部的安全閥,所述第一劃線槽部和所述第二劃線槽部在沿板厚方向觀察截面時彼此相對,在與所述第一劃線槽部的延伸方向垂直的截面觀察時,所述第一劃線槽部以及所述第二劃線槽部分別具備具有曲率半徑R、并且相對間隔距離為0.045?0.150mm的第一劃線槽底部以及第二劃線槽底部,所述曲率半徑R超過0.20mm且1.20mm以下,在所述罐底部、所述罐體部、所述罐蓋部中,具有所述安全閥的任一者由鍍覆鋼板形成,所述鍍覆鋼板具有:限制C量為0.040質(zhì)量%以下且S量為0.020質(zhì)量%以下、并且拉伸強度TS為400MPa以下的鋼板部,以及形成于所述鋼板部的鍍層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池用電池罐,其特征在于,所述鍍覆鋼板通過加壓成型法被實施劃線加工。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池用電池罐,其特征在于,在所述鋼板部通過加壓成型法被實施劃線加工后,在所述鋼板部的表面形成有所述鍍層。
4.一種二次電池用電池罐,其特征在于,具備:具有第一端部和第二端部的筒狀罐體部、以將該罐體部的所述第一端部封閉的方式與所述罐體部連續(xù)的罐底部、以及以在構(gòu)成電池的情況下將所述罐體部的所述第二端部封閉的方式與所述罐體部連續(xù)的罐蓋部,其中,所述二次電池用電池罐具備在所述罐底部、所述罐體部、所述罐蓋部中的任一者的內(nèi)表面和外表面分別具有第一劃線槽部和第二劃線槽部的安全閥,所述第一劃線槽部和所述第二劃線槽部在沿板厚方向觀察截面時彼此相對,在與所述第一劃線槽部的延伸方向垂直的截面觀察時,所述第一劃線槽部以及所述第二劃線槽部分別具備具有曲率半徑R、并且相對間隔距離為0.055?0.`150mm的第一劃線槽底部以及第二劃線槽底部,所述曲率半徑R為0.30?1.20mm,在所述罐底部、所述罐體部、所述罐蓋部中,具有所述安全閥的任一者由鍍覆鋼板形成,所述鍍覆鋼板具有:限制C量為0.100質(zhì)量%以下且S量為0.030質(zhì)量%以下、并且拉伸強度TS為400MPa以下的鋼板部,以及所述鋼板部的鍍層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二次電池用電池罐,其特征在于,所述鍍覆鋼板通過加壓成型法被實施劃線加工。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二次電池用電池罐,其特征在于,所述鋼板部通過加壓成型法被實施劃線加工后,在所述鋼板部的表面形成有所述鍍層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項所述的二次電池用電池罐,其特征在于,所述鍍層為 Ni鍍覆。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的二次電池用電池罐,其特征在于,所述曲率半徑 R 為 0.30 ?1.20mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二次電池用電池罐,其特征在于,所述鍍層為Ni鍍覆。
10.一種二次電池用電池罐,其特征在于,具備:具有第一端部和第二端部的筒狀罐體部、以將該罐體部的所述第一端部封閉的方式與所述罐體部連續(xù)的罐底部、以及以在構(gòu)成電池的情況下將所述罐體部的所述第二端部封閉的方式與所述罐體部連續(xù)的罐蓋部, 其中,所述二次電池用電池罐具備在所述罐底部、所述罐體部、所述罐蓋部中的任一者的內(nèi)表面和外表面分別具有第一劃線槽部和第二劃線槽部的安全閥,所述第一劃線槽部和所述第二劃線槽部在沿板厚方向觀察截面時彼此相對, 在與所述第一劃線槽部的延伸方向垂直的截面觀察時,所述第一劃線槽部以及所述第二劃線槽部分別具備具有曲率半徑R、并且相對間隔距離為0.045?0.150mm的第一劃線槽底部以及第二劃線槽底部, 所述曲率半徑R超過0.20mm且1.20mm以下, 在所述罐底部、所述罐體部、所述罐蓋部中,具有所述安全閥的任一者由不銹鋼鋼板形成,在所述不銹鋼鋼板中,限制C量為0.040質(zhì)量%以下且S量為0.020質(zhì)量%以下,并且拉伸強度TS為400MPa以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的二次電池用電池罐,其特征在于,所述不銹鋼鋼板通過加壓成型法被實施劃線加工。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的二次電池用電池罐,其特征在于,所述曲率半徑R為·0.30 ?1.20mm?!?br>
【文檔編號】C22C38/00GK103443962SQ201280015782
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年5月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月9日
【發(fā)明者】山田輝昭, 三好宏二 申請人:新日鐵住金株式會社