JPS6264051A - 密閉型電池の製造方法 - Google Patents
密閉型電池の製造方法Info
- Publication number
- JPS6264051A JPS6264051A JP60201648A JP20164885A JPS6264051A JP S6264051 A JPS6264051 A JP S6264051A JP 60201648 A JP60201648 A JP 60201648A JP 20164885 A JP20164885 A JP 20164885A JP S6264051 A JPS6264051 A JP S6264051A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- battery
- opening
- residual stress
- battery container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
- H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はオーステナイト系ステンレス鋼を用いた有底円
筒状電池容器の熱処理方法に係る密閉型電池の製造方法
に関するものである。
筒状電池容器の熱処理方法に係る密閉型電池の製造方法
に関するものである。
従来は特公昭５７−３７９９３号、特公昭５６−５４６
５９号公報の実施例に記載のように、オーステナイト系
ステンレス鋼５Ｕｓ３０４の絞り加工後の電池容器を適
肖な温度で熱処理し、加工ひずみを取除いて電池を製造
していた。
５９号公報の実施例に記載のように、オーステナイト系
ステンレス鋼５Ｕｓ３０４の絞り加工後の電池容器を適
肖な温度で熱処理し、加工ひずみを取除いて電池を製造
していた。
しかしオーステナイト系ステンレス鋼は、深絞り時の塑
性加工により生じた残留応力に起因する時効割れや応力
腐食割れなど生じることが多くあった。そこでこのよ５
な残留応力を除去するため、オーステナイト系ステンレ
ス鋼を素材とする電池容器を、１０１０ Ｃ＝ １１５
０ Ｃの範囲で熱処理する方法が考えられた。この熱処
理により残留応力を除去し、時効割れ、応力腐食割れを
防止することができた。しかし、上記のような熱処理に
より、残留応力によりバランスされていた電池容器開口
部の真円度が、熱処理で残留応力が除去されることによ
り、バランスを失い残留歪が残ってしまった。
性加工により生じた残留応力に起因する時効割れや応力
腐食割れなど生じることが多くあった。そこでこのよ５
な残留応力を除去するため、オーステナイト系ステンレ
ス鋼を素材とする電池容器を、１０１０ Ｃ＝ １１５
０ Ｃの範囲で熱処理する方法が考えられた。この熱処
理により残留応力を除去し、時効割れ、応力腐食割れを
防止することができた。しかし、上記のような熱処理に
より、残留応力によりバランスされていた電池容器開口
部の真円度が、熱処理で残留応力が除去されることによ
り、バランスを失い残留歪が残ってしまった。
すなわち、熱処理前は真円であった電池容器開口部が、
熱処理後開口部の最短径と最長径との差が０．１■〜０
．２１０１の楕円状に変形してしまうことが多くあり、
その後の工程の電池蓋の嵌合が不可能になることがあっ
た。
熱処理後開口部の最短径と最長径との差が０．１■〜０
．２１０１の楕円状に変形してしまうことが多くあり、
その後の工程の電池蓋の嵌合が不可能になることがあっ
た。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、オーステナ
イト系ステンレス鋼を素材とする電池容器の残留応力を
泳去し、熱処理工程により起る残留歪を防止した密閉型
電池の製造方法を提供することを目的とするものである
。
イト系ステンレス鋼を素材とする電池容器の残留応力を
泳去し、熱処理工程により起る残留歪を防止した密閉型
電池の製造方法を提供することを目的とするものである
。
本発明はオーステナイト系ステンレス鋼よりなる素材を
数工栓の絞り加工を施し有底筒状に成形された電池容器
を、絞り加工方向が垂直になるように固定して、Ｍ［７
５０℃〜９００ Ｃで熱処理を施し、時効割れ、応力腐
食割れが生じない程度除去し、電池容器の開口部の変形
を少なくしている。
数工栓の絞り加工を施し有底筒状に成形された電池容器
を、絞り加工方向が垂直になるように固定して、Ｍ［７
５０℃〜９００ Ｃで熱処理を施し、時効割れ、応力腐
食割れが生じない程度除去し、電池容器の開口部の変形
を少なくしている。
冷却後この電池容器の開口部に電池蓋を嵌合し、嵌合部
を溶接し密閉して密閉型電池を製造するものである。
を溶接し密閉して密閉型電池を製造するものである。
本発明の電池容器は７５０ ｒ〜９００Ｃで熱処理する
ことにより絞り加工による残留応力の大部分を除去し、
時効割れ、応力腐食割れを防止、かつ電池容器の開口部
の変形を小さくし、電池蓋との嵌合を容易とし、完全に
密閉し、耐漏液の優れた電池を製造することができる。
ことにより絞り加工による残留応力の大部分を除去し、
時効割れ、応力腐食割れを防止、かつ電池容器の開口部
の変形を小さくし、電池蓋との嵌合を容易とし、完全に
密閉し、耐漏液の優れた電池を製造することができる。
本発明；二よりなる密閉共１走電池の実施例を図により
説明する。
説明する。
まず、電池は負極端子を兼ねる有底筒状の電池容器１の
内面に、僚属リチウムからなる負極活物質２を圧着し、
この負極活物質２の内側にガラス繊維の不繊布からなる
セパレータ３を介して正極４を収納している。この正極
４はポリ４フツ化エチレンを結合剤としたカーボンブラ
ックからなる筒状の多孔質炭素体４１と、この炭素体４
１の中空面に配設された金網からなる筒状の金属集電体
４２とからなっている。また、電池容器１の開口部内に
はセパレータ３に支持された絶縁紙５を配設し、この状
態で開口部に電池蓋６を嵌合し、浴接により封口してい
る。電池蓋６には中心部にガラスシール材７を介してパ
イプ状の正極端子８を貫通して設けており、この正極端
子８はリード線９を介して上記金属集電体４２に接続し
ている。そしてパイプ状正極端子８を介して集電体４２
の中空部に液体状正極活物質として塩化チオニールの電
解質溶液を充填し、本発明の密閉屋電池を製造している
。
内面に、僚属リチウムからなる負極活物質２を圧着し、
この負極活物質２の内側にガラス繊維の不繊布からなる
セパレータ３を介して正極４を収納している。この正極
４はポリ４フツ化エチレンを結合剤としたカーボンブラ
ックからなる筒状の多孔質炭素体４１と、この炭素体４
１の中空面に配設された金網からなる筒状の金属集電体
４２とからなっている。また、電池容器１の開口部内に
はセパレータ３に支持された絶縁紙５を配設し、この状
態で開口部に電池蓋６を嵌合し、浴接により封口してい
る。電池蓋６には中心部にガラスシール材７を介してパ
イプ状の正極端子８を貫通して設けており、この正極端
子８はリード線９を介して上記金属集電体４２に接続し
ている。そしてパイプ状正極端子８を介して集電体４２
の中空部に液体状正極活物質として塩化チオニールの電
解質溶液を充填し、本発明の密閉屋電池を製造している
。
ここで電池容器の時効割れの原因となる残留応力の除去
の状態を硬度（マイクロビッカース）により確認する。
の状態を硬度（マイクロビッカース）により確認する。
電池容器はオーステナイト系ステンレス鋼５Ｕ８３０４
Ｌを用い、熱処理温度は７ｏｏ ｃ〜１０５０ Ｃまで
を５０Ｇの間隔で各々５個電池容器をサンプルとして測
定し、第１表にまとめた。
Ｌを用い、熱処理温度は７ｏｏ ｃ〜１０５０ Ｃまで
を５０Ｇの間隔で各々５個電池容器をサンプルとして測
定し、第１表にまとめた。
（以下余白）
第１表
第１表のようζ＝、熱処理温度が７００ ｔｌ：’では
熱処理前の硬度に比べてわずかに低くなっただけで。
熱処理前の硬度に比べてわずかに低くなっただけで。
残留応力が除去されていないことがわかる。）同温度が
７５０Ｃ以上ζ二１よると熱処理前硬度に比べて大きく
変化して低くなっており、温度が高くなる程硬度が低く
なっている。従って残留応力も硬度に比例して小さくな
っていると見てよい。
７５０Ｃ以上ζ二１よると熱処理前硬度に比べて大きく
変化して低くなっており、温度が高くなる程硬度が低く
なっている。従って残留応力も硬度に比例して小さくな
っていると見てよい。
一方電池容器開口部の救装置を同様に第２表に示した。
第２表
第２表の開口部の変形量〔園〕は、開口部の最長径と最
短径との差で表わした。第２表に示したように、熱処理
温度が高くなる程変形社も大きくなり楕円状となり、電
池蓋との嵌合が困離になる。
短径との差で表わした。第２表に示したように、熱処理
温度が高くなる程変形社も大きくなり楕円状となり、電
池蓋との嵌合が困離になる。
次に電池容器の応力腐食割れ（二ついて試験した。
０．０１ｍｏｌ／ｅの塩酸溶液に各２０個浸漬し、 １
０日〜５０日の間の割れの発生数を検査し第３表に示し
た。
０日〜５０日の間の割れの発生数を検査し第３表に示し
た。
第３表
普通のステンレス鋼は熱処理温度６００℃〜９００Ｃで
処理すると、結晶粒界にクローム炭化物（ｃｒ！、ｃ、
）が析出し１粒界近傍のクローム量が減少し耐食性が悪
くなり、いわゆる鋭敏化が起る。
処理すると、結晶粒界にクローム炭化物（ｃｒ！、ｃ、
）が析出し１粒界近傍のクローム量が減少し耐食性が悪
くなり、いわゆる鋭敏化が起る。
鋭敏化防止対策としては炭素含有紙な０．０３−以下に
することと、７５０ ［１’以上で熱処理することでク
ロームの析出を防止でき実用上の問題はなくなった。
することと、７５０ ［１’以上で熱処理することでク
ロームの析出を防止でき実用上の問題はなくなった。
本発明の実施例はオーステナイト系低炭素ステンレス鋼
８Ｕ８３０４Ｌを素材とし、電池容器の熱処理条件を検
討し、その結果、電池容器として開口部の変形が小さく
電池蓋と容易に嵌合できる変形量として望ましい０．１
■以内で、かつ残留応力による時効割れ、応力腐食割れ
を生じない熱処理温度として、７５０℃〜９００ Ｃの
範囲が曳好であることを見つけた。熱処理温度が７００
Ｃでは第２表に示す電池容器の開口部の変形量は極めて
少ないが、第１表に示す開口部近傍の硬度より残留応力
の除去がわずかであり、第３表に示した０、０１ ｍｏ
ｌ／ｎの塩酸溶液浸漬の応力腐食割れ試験においても
割れの発生が見られる。また、熱処理温度が９５０ Ｃ
では残留応力は充分除去されているが、電池容器開口部
の変形量が０．１１１１１１以上となるので、開口部と
電池蓋との嵌合がスムースに行なわれず作業性が悪くな
り溶接封口性に悪影響が出る。
８Ｕ８３０４Ｌを素材とし、電池容器の熱処理条件を検
討し、その結果、電池容器として開口部の変形が小さく
電池蓋と容易に嵌合できる変形量として望ましい０．１
■以内で、かつ残留応力による時効割れ、応力腐食割れ
を生じない熱処理温度として、７５０℃〜９００ Ｃの
範囲が曳好であることを見つけた。熱処理温度が７００
Ｃでは第２表に示す電池容器の開口部の変形量は極めて
少ないが、第１表に示す開口部近傍の硬度より残留応力
の除去がわずかであり、第３表に示した０、０１ ｍｏ
ｌ／ｎの塩酸溶液浸漬の応力腐食割れ試験においても
割れの発生が見られる。また、熱処理温度が９５０ Ｃ
では残留応力は充分除去されているが、電池容器開口部
の変形量が０．１１１１１１以上となるので、開口部と
電池蓋との嵌合がスムースに行なわれず作業性が悪くな
り溶接封口性に悪影響が出る。
次に熱処理炉中での電池容器の並べ方について検討した
。有底円筒状電池容器を絞り加１方向に対して直角すな
わち横に積み重ねた場合と、立てて並べた場合の電池容
器５個の開口部の変形量を平均し比較して第４表に示し
た。
。有底円筒状電池容器を絞り加１方向に対して直角すな
わち横に積み重ねた場合と、立てて並べた場合の電池容
器５個の開口部の変形量を平均し比較して第４表に示し
た。
第４表
第４表から立てて並べた場合の方が開口部の変形量が少
ないことがわかる。横に積み重ねた場合は他の電池容器
の重さと自重とが開口部の径方向にかかり、変形量を大
きくシ楕円状にするので好ましくない。
ないことがわかる。横に積み重ねた場合は他の電池容器
の重さと自重とが開口部の径方向にかかり、変形量を大
きくシ楕円状にするので好ましくない。
これらの試験は水素重囲気中で行なわれるが、水素中に
水分があると電池容器表面が変色するので、水素をまず
−６０Ｃ以下に下げて水分を除去する前処理が必要であ
る。
水分があると電池容器表面が変色するので、水素をまず
−６０Ｃ以下に下げて水分を除去する前処理が必要であ
る。
すなわち、オーステナイト系ステンレス鋼５ＵＳ３０４
Ｌよりなる素材に７〜８工程のプレス絞り加工を施し
、径が１４寵、高さが４．７ｍｇ＋の単玉サイズの有底
筒状の電池容器に成形する。この時点で電池容器は塑性
加工による大きな残留応力を有している。電池容器の残
留応力を除去するため、熱容量の小さなバンチトメタル
またはネットよりなるかごに、゛峨池容器多数を立てて
並べ、脱水分水素ガス雰囲気中の連続熱処理炉により８
００ Ｃで１０分間加熱する。雰囲気は水分を除去しで
あるので電池容器の変色は起らない。冷却された電池容
器は熱処理前には硬度が約４００であったが熱処理後は
約２００となり、残留応力が除去されていることがわか
る。また電池容器の開口部の変形量は、電池蓋との嵌合
がスムースに行なえる値０．０５１１１程度であった。
Ｌよりなる素材に７〜８工程のプレス絞り加工を施し
、径が１４寵、高さが４．７ｍｇ＋の単玉サイズの有底
筒状の電池容器に成形する。この時点で電池容器は塑性
加工による大きな残留応力を有している。電池容器の残
留応力を除去するため、熱容量の小さなバンチトメタル
またはネットよりなるかごに、゛峨池容器多数を立てて
並べ、脱水分水素ガス雰囲気中の連続熱処理炉により８
００ Ｃで１０分間加熱する。雰囲気は水分を除去しで
あるので電池容器の変色は起らない。冷却された電池容
器は熱処理前には硬度が約４００であったが熱処理後は
約２００となり、残留応力が除去されていることがわか
る。また電池容器の開口部の変形量は、電池蓋との嵌合
がスムースに行なえる値０．０５１１１程度であった。
以上のように１本発明のオーステナイト系ステンレス鋼
を絞り加工した電池容器を、絞り加工方向が垂直になる
よ）立てて並べ、温度７５０ ℃〜９００ ｔ？の範囲
で熱処理することにより、電池容器の時効割れ、応力腐
食割れを防止し、がっ開口部の変形量も小さくシ、電池
蓋で完全に溶接密閉ができ、耐漏性能と放電性能を向上
できるものである。
を絞り加工した電池容器を、絞り加工方向が垂直になる
よ）立てて並べ、温度７５０ ℃〜９００ ｔ？の範囲
で熱処理することにより、電池容器の時効割れ、応力腐
食割れを防止し、がっ開口部の変形量も小さくシ、電池
蓋で完全に溶接密閉ができ、耐漏性能と放電性能を向上
できるものである。
図は本発明の一実施例によりなる密閉抛塩化チオニール
電池の断面図である。
電池の断面図である。
Claims (2)
- （１）ステンレス鋼板を絞り加工してなる電池容器を熱
処理し、電池発電要素を内填し密閉する密閉型電池の製
造方法において、オーステナイト系ステンレス鋼板を数
工程絞り加工し、有底筒状電池容器を成形し、該電池容
器を絞り加工方向が垂直になるように立てて並べ、温度
７５０℃〜９００℃の範囲で熱処理を施し、冷却後該電
池容器の開口部に電池蓋を嵌合し、嵌合部を溶接し密閉
することを特徴とする密閉型電池の製造方法。 - （２）該熱処理の雰囲気が、脱水分雰囲気であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の密閉型電池の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60201648A JPS6264051A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 密閉型電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60201648A JPS6264051A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 密閉型電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6264051A true JPS6264051A (ja) | 1987-03-20 |
Family
ID=16444568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60201648A Pending JPS6264051A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 密閉型電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6264051A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02221772A (ja) * | 1989-02-22 | 1990-09-04 | Arai Pump Mfg Co Ltd | 外周金属嵌合型オイルシール用リテーナー |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP60201648A patent/JPS6264051A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02221772A (ja) * | 1989-02-22 | 1990-09-04 | Arai Pump Mfg Co Ltd | 外周金属嵌合型オイルシール用リテーナー |
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