特許 6868404 円筒形電池缶、円筒形電池、円筒形電池缶用鋼板部材、および円筒形電池缶の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6868404

(24)【登録日】2021年4月14日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】円筒形電池缶、円筒形電池、円筒形電池缶用鋼板部材、および円筒形電池缶の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/10 20210101AFI20210426BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/02 C

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-10735(P2017-10735)

(22)【出願日】2017年1月24日

(65)【公開番号】特開2018-120723(P2018-120723A)

(43)【公開日】2018年8月2日

【審査請求日】2019年12月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237721

【氏名又は名称】ＦＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 拓也

(72)【発明者】

【氏名】國谷 繁之

(72)【発明者】

【氏名】後藤 聡希

【審査官】 儀同 孝信

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０５４０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０８８９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２６７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第２８７７９５７（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ５０／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒形電池缶であって、
円筒軸方向を上下方向として、上下一方の端部に開口部を有する有底円筒状の鋼板からなり、
内面と外面が第１の材料によってメッキされているともに、内面と外面の少なくとも一方の面に、第１の材料よりも硬い第２の材料によってメッキされてなる帯状の硬質メッキ部を複数有し、
複数の前記硬質メッキ部は、互いに平行となるようにストライプ状に形成されて、それぞれが前記開口部から底部に向かって上下一方向に延長して底部に至るとともに、当該底部を横断しつつ上下他方向に延長して前記開口部に至る、
ことを特徴とする円筒形電池缶。

【請求項2】

請求項１において、ストライプ状に形成された複数の前記硬質メッキ部は、前記円筒軸を含みつつ、それぞれが延長する方向と平行な面に対称となるように形成されていることを特徴とする円筒形電池缶。

【請求項3】

請求項１または２において、前記硬質メッキ部は、前記外面にのみ形成されているとともに、前記底部の外周縁と接する円弧の長さを合計した値が、当該底部の円周の長さに対して２０％以上５０％未満であることを特徴とする円筒形電池缶。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかにおいて、前記第１の材料はニッケルであり、前記第２の材料はニッケルと炭素の複合材料からなることを特徴とする円筒形電池缶。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれかに記載の前記円筒形電池缶内に発電要素が密閉状態で収納されてなることを特徴とする円筒形電池。

【請求項6】

請求項１〜４のいずれかに記載の円筒形電池缶の原材料となる鋼板部材であって、
円板状の外形を有し、
表裏両面の全面に前記第１の材料からなる第１のメッキ層が形成され、
前記表裏両面のうち、前記円筒形電池缶において硬質メッキ部が形成される側の面に前記第２の材料からなる帯状の第２のメッキ層が複数本形成され、
複数本の前記第２のメッキ層は、前記円板状の外形の直径に対して線対称となるように、互いに平行となるように形成されている、
ことを特徴とする円筒形電池缶用鋼板部材。

【請求項7】

請求項１〜４のいずれかに記載の前記円筒形電池缶の製造方法であって、
表裏両面の全面に前記第１の材料からなる第１のメッキ層が形成されているとともに、表裏両面の少なくとも一方の前記第１のメッキ層の外面に前記第２の材料からなる第２のメッキ層が部分的に形成されてなる帯状の鋼板を用い、
前記鋼板を円形に打ち抜いて円板状の鋼板部材を作製する鋼板打ち抜きステップと、
前記円板状の鋼板部材をプレス成形法により有底円筒状に成形して電池缶を作製するプレス加工ステップと、
を含み、
前記帯状の鋼板は、表面と裏面の少なくとも一方の面に前記第１の材料よりも硬い第２の材料からなる硬質メッキ部がストライプ状に前記鋼板の長手方向に沿って複数本形成され、
前記鋼板打ち抜きステップでは、前記円板状の鋼板部材において、複数本の前記硬質メッキ部が前記鋼板の長手方向に対して線対称に配置されるように当該鋼板を打ち抜き、
前記プレス加工ステップでは、前記鋼板部材の板面の法線方向を上下方向として、当該鋼板部材の中心を通って上下方向に延長する円筒軸を有しつつ、上下一方の端部が開口する前記電池缶を作製する、
ことを特徴とする円筒形電池缶の製造方法。

【請求項8】

請求項７において、
前記硬質メッキ部は、前記帯状の鋼板の表裏一方の面にのみ形成され、
前記プレス加工ステップでは、前記鋼板部材の前記硬質メッキ部が形成されている面が電池缶の外面となるように当該鋼板部材を中空円筒状に成形する、
ことを特徴とする円筒形電池缶の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は円筒形電池缶、円筒形電池、円筒形電池缶用鋼板部材、および円筒形電池缶の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

円筒形電池が備える円筒形電池缶（以下、電池缶とも言う）は、内部に発電要素を収納しつつ、普通、正負一方の集電体を兼ねている。例えば円筒形アルカリ電池の電池缶は、底部側を下方として底部外面に下方に突出する正極端子を備えるともに、内面にてリングコア状に成形された正極合剤の外周側面と直接接触することによって正極集電体として機能する。そして、電池缶の原材料は、防錆などの目的から表裏両面が所定の材料（例えばニッケル）でメッキされた円板状の鋼板部材からなり、電池缶は、その鋼板部材をプレス成形技術を用いて有底筒状に成形されたものである。一般的には、鋼板部材をカップ状の雌型（ダイ）内に雄型（ポンチ）で押し込む深絞り加工によって電池缶を作製している。 ところで、アルカリ電池を含めた円筒形電池にはさらなる高容量化が求められており、高容量化を実現するためには、電池缶内により多くの発電物質を収納することが必要である。しかし、電池缶の外形サイズは規格によって規定されている。そこで電池缶の肉厚を薄くすることで電池缶の容積を増加させ、より多くの発電物質を収納することが考えられる。その一方で、電池缶を薄肉化すると、電池缶の強度が低下してしまうという問題が発生する。そして、薄肉の電池缶では、開口部に電極端子板などからなる円盤状の封口体をかしめて当該開口部を封口する際に、座屈が生じるなど、意図しない形状に変形する可能性がある。また、薄肉の電池缶を用いて製造された電池では、落下などの衝撃によって電池缶が変形する可能性がある。

【0003】

そこで、以下の特許文献１に記載の筒型電池では、電池缶の各部位の肉厚を適切に設定することで、電池内容積を確保しつつ、製造工程における変形や落下時の衝撃による電池缶の変形を抑えている。また以下の非特許文献１には、電池缶の外形サイズなど、円筒形電池の規格について記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−０８０３９６号公報

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】一般社団法人電池工業会、”乾電池使用機器の電池室・端子 安全設計ガイドブック （第２版）”、[online]、[平成２８年１１月１５日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.baj.or.jp/frombaj/anzen-guide090430.pdf＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１に記載の筒型電池では、外形サイズが規定されている円筒形電池缶について、強度を維持しつつ容積を増やすために、全体的に薄肉にしつつ特定の部位の肉厚を所定の厚さにしていた。そのため、複雑な内面形状を有する電池缶を高い精度で作製する必要があった。すなわち、専用のプレス型を用いたり複雑なプレス成形技術を用いたりして電池缶を作製する必要があり、電池缶を安価に製造することが難しかった。

【0007】

そこで本発明は、単純な内部形状で薄肉化されていても十分な強度を有する円筒形電池缶、その電池缶を備えた円筒形電池、その電池缶の原材料となる円筒形電池缶用鋼板、およびその円筒形電池缶の製造方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するための本発明は、円筒形電池缶であって、
円筒軸方向を上下方向として、上下一方の端部に開口部を有する有底円筒状の鋼板からなり、
内面と外面が第１の材料によってメッキされているともに、内面と外面の少なくとも一方の面に、第１の材料よりも硬い第２の材料によってメッキされてなる帯状の硬質メッキ部を複数有し、
複数の前記硬質メッキ部は、互いに平行となるようにストライプ状に形成されて、それぞれが前記開口部から底部に向かって上下一方向に延長して底部に至るとともに、当該底部を横断しつつ上下他方向に延長して前記開口部に至る、
ことを特徴とする円筒形電池缶としている。

【0009】

また、ストライプ状に形成された複数の前記硬質メッキ部は、前記円筒軸を含みつつ、それぞれが延長する方向と平行な面に対称となるように形成されていることを特徴とする円筒形電池缶とすることもできる。

【0010】

前記硬質メッキ部は、前記外面にのみ形成されているとともに、前記底部の外周縁と接する円弧の長さを合計した値が、当該底部の円周の長さに対して２０％以上５０％未満であることを特徴とする円筒形電池缶とすれば好ましい。前記第１の材料はニッケルであり、前記第２の材料はニッケルと炭素の複合材料からなる円筒形電池缶とすることもできる。

【0011】

なお、本発明は、上記いずれかに記載の前記円筒形電池缶内に発電要素が密閉状態で収納されてなることを特徴とする円筒形電池にも及んでいる。

【0012】

本発明の範囲には、上記いずれかに記載の円筒形電池缶の原材料となる鋼板部材も含まれており、当該鋼板部材は、
円板状の外形を有し、
表裏両面の全面に前記第１の材料からなる第１のメッキ層が形成され、
前記表裏両面のうち、前記円筒形電池缶において硬質メッキ部が形成される側の面に前記第２の材料からなる帯状の第２のメッキ層が複数本形成され、
複数本の前記第２のメッキ層は、前記円板状の外形の直径に対して線対称となるように、互いに平行となるように形成されている、
ことを特徴とする円筒形電池缶用鋼板部材である。
上記いずれかに記載の前記円筒形電池缶の製造方法も本発明の範囲であって、当該製造方法は、
表裏両面の全面に前記第１の材料からなる第１のメッキ層が形成されているとともに、表裏両面の少なくとも一方の前記第１のメッキ層の外面に前記第２の材料からなる第２のメッキ層が部分的に形成されてなる帯状の鋼板を用い、
前記鋼板を円形に打ち抜いて円板状の鋼板部材を作製する鋼板打ち抜きステップと、
前記円板状の鋼板部材をプレス成形法により有底円筒状に成形して電池缶を作製するプレス加工ステップと、
を含み、
前記帯状の鋼板は、表面と裏面の少なくとも一方の面に前記第１の材料よりも硬い第２の材料からなる硬質メッキ部がストライプ状に前記鋼板の長手方向に沿って複数本形成され、
前記鋼板打ち抜きステップでは、前記円板状の鋼板部材において、複数本の前記硬質メッキ部が前記鋼板の長手方向に対して線対称に配置されるように当該鋼板を打ち抜き、
前記プレス加工ステップでは、前記鋼板部材の板面の法線方向を上下方向として、当該鋼板部材の中心を通って上下方向に延長する円筒軸を有しつつ、上下一方の端部が開口する前記電池缶を作製する、
ことを特徴とする円筒形電池缶の製造方法としている。

【0013】

前記硬質メッキ部は、前記帯状の鋼板の表裏一方の面にのみ形成され、
前記プレス加工ステップでは、前記鋼板部材の前記硬質メッキ部が形成されている面が電池缶の外面となるように当該鋼板部材を中空円筒状に成形する、
ことを特徴とする円筒形電池缶の製造方法としてもよい。

【発明の効果】

【0014】

本発明の円筒形電池缶によれば、単純な内部形状で薄肉化されていても十分な強度を有している。そのため、この電池缶は、円筒形電池の製造時に開口部をかしめ加工によって封止しても変形し難いものとなる。またその電池缶を備えた円筒形電池は、衝撃による変形が生じ難いものとなる。

【0015】

また本発明に係る円筒形電池缶用鋼板部材を用いれば、本発明の電池缶を容易にかつ精度よく製造することができる。本発明に係る円筒形電池缶の製造方法によれば、薄肉で十分な強度を有する電池缶をコストアップを伴わずに製造することができる。なおその他の効果については以下の記載で明らかにする。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】円筒形電池の一例である円筒形アルカリ電池の構造を示す図である。

【図2】本発明の実施例に係る円筒形電池用電池缶の構造を示す斜視図である。

【図3】上記実施例に係る円筒形電池用電池缶の構造を示す側面図および平面図である。

【図4】上記実施例に係る円筒形電池用電池缶の原材料となる円板状の鋼板の構造を示す図である。

【図5】上記円板状の鋼板が打ち抜かれる帯状の鋼板（帯鋼）を示す図である。

【0017】

本発明の実施例について、以下に添付図面を参照しつつ説明する。なお以下の説明に用いた図面において、同一または類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。ある図面において符号を付した部分について、不要であれば他の図面ではその部分に符号を付さない場合もある。

【0018】

＝＝＝円筒形電池＝＝＝
本発明の一実施例に係る電池缶として、ＬＲ６型の円筒形アルカリ電池（以下、アルカリ乾電池とも言う）用の電池缶を挙げる。図１はそのアルカリ乾電池１の構造を示す図であり、円筒形のアルカリ乾電池１の円筒軸１００の延長方向を上下方向あるいは縦方向として、図１（Ａ）に、アルカリ乾電池１の縦断面図を示した。また図１（Ｂ）に、開口部２３が封口される前の電池缶２の縦断面図を示した。

【0019】

図１（Ａ）に示したように、アルカリ乾電池１は、インサイドアウト型と呼ばれる構造を有し、金属製で正極集電体を兼ねる有底筒状の電池缶２、リングコア状に成形された正極合剤３、この正極合剤３の内側に配設された有底円筒状のセパレーター４、亜鉛または亜鉛合金を含んでセパレーター４の内側に充填される負極ゲル５、この負極ゲル５中に挿入された負極集電子６、負極端子板７、封口ガスケット８などにより構成される。そしてアルカリ電池１の発電要素は、正極合剤３、セパレーター４、負極ゲル５、および電解液によって構成されている。

【0020】

電池ケースを兼ねる電池缶２は、基本的には、ニッケルメッキされた鋼鈑からなり、底部２１側を下方として底部２１の外面２１ｏに下方に突出する正極端子２２を備えている。そして正極合剤３の外面が電池缶２の内面と直接接触することによって当該電池缶２が正極集電体として機能する。

【0021】

負極ゲル５中に挿入された棒状の負極集電子６は、その上端が皿状の負極端子板７の下面７ｄに溶接されることで立設固定されている。アルカリ乾電池１を組み立てる際には、負極端子板７、負極集電子６および封口ガスケット８を封口体としてあらかじめ一体に組み合わせておき、その封口体を発電要素が収納された電池缶２の上端の開口部２３から挿入する。そして電池缶２の上端側の所定領域を内方に縮径加工し、電池缶２の上端側の内面と負極端子板７におけるフランジ状の縁との間に封口ガスケット８を挟持させて、電池缶２を密閉状態で封口する。このようにしてアルカリ乾電池１が組み立てられる。

【0022】

封口前の電池缶２は、図１（Ｂ）に示したように、開口部２３の内径φ１が、発電要素の収納部となる胴部２４の内径φ２よりも拡径されている（φ１＞φ２）。開口部２３から下方に向かって延長する拡径された領域（以下、ステップ部２５とも言う）と、胴部２４とは、段差状の部位（以下、接続部２６とも言う）を介して接続されている。そして胴部２４の内径φ２よりも大きな外径を有する正極合剤３は、電池缶２の開口部２３側から下方に向けて挿入される際、接続部２５を経て徐々に縮径されることで胴部２４内に圧入される。またステップ部２５と接続部２６は、電池缶２が封口される際にかしめ加工により縮径される。

【0023】

＝＝＝電池缶＝＝＝
本発明の実施例における電池缶２は、肉厚を薄くしても十分な強度を確保できる特殊な構造を備えている。それによって、かしめ加工を用いて電池缶の開口を封止する封止工程に際し、ステップ部２５が意図しない形状に変形することを抑止することができる。また、組立後のアルカリ乾電池１は衝撃に対して変形し難いものとなる。

【0024】

図２と図３に、本発明の実施例に係る電池缶２の外観を示した。図２（Ａ）は、電池缶２を上方から見たときの斜視図であり、図２（Ｂ）は電池缶２を下方から見たときの斜視図である。また図３（Ａ）は電池缶２を円筒軸１００に直交する方向から見たときの側面図であり、図３（Ｂ）は、電池缶２を下方から見たときの電池缶２の底部２１の平面図である。電池缶２は、図２および図３に示したように、上方に開口部２３を有する有底円筒状に形成されており、外面に、電池缶２を構成する鋼板部材の全面に施されたメッキの材料よりも相対的に硬い材料でメッキされた帯状の部位（以下、硬質メッキ部３０とも言う）が形成されている。本実施例では、従来と同様に全面に形成されたニッケルメッキの層の上にニッケルと炭素材料の複合材料であるニッケルカーボン（Ｎｉ−Ｃ）によってメッキされた硬質メッキ部３０が形成されている。

【0025】

帯状の硬質メッキ部３０は、電池缶２の外面において、開口部２３から下方に延長して底部２１に至り、その底部２１を横断しつつ再度底部２１から開口部２３に向かって上方に延長するように形成されている。本実施例では、２本の帯状の硬質メッキ部３０が、互いに平行となるようにストライプ状に形成されている。また２本の硬質メッキ部３０は、円筒軸１００を含みつつ、自身の延長方向に平行となる面１０１に対して互いに面対称となるように形成されている。そして本実施例の電池缶２では、硬質メッキ部３０が補強部材として機能する。

【0026】

＝＝＝電池缶の製造方法＝＝＝
＜鋼板部材＞
本実施例の電池缶２は、従来の電池缶と同様に円板状の鋼板部材を深絞り加工することで成形される。しかし本実施例の電池缶２の原材料となる鋼板部材は、少なくとも表裏一方の面に上記硬質メッキ部に相当するメッキ層があらかじめ形成されている。図４に本実施例の電池缶２の原材料となる電池缶用鋼板部材（以下、鋼板部材４０ａとも言う）の平面図を示した。当該鋼板部材４０ａは、従来の電池缶用鋼板部材と同様に、円板状で、両面に厚さ０．２５ｍｍでニッケルメッキが施されている。しかし、本実施例の鋼板部材４０ａでは、有底円筒状の電池缶２において、外面となる一主面４１に膜厚１．０μｍのニッケルカーボンからなるメッキ層（以下、硬質メッキ層４２とも言う）がストライプ状に形成されている。この例では、所定の幅ｗ１の２本の硬質メッキ層が互いに平行となるように形成されている。

【0027】

＜電池缶の製造手順＞
ところで、円板状の電池缶用鋼板部材４０ａは、帯状の長い一枚の鋼板、所謂「帯鋼」を円板状に打ち抜くことで形成される。図５に本実施例の電池缶２用として円板状に打ち抜かれる前の帯鋼４０ｂの概略図を示した。図示した帯鋼４０ｂは、両面がニッケルメッキされ、一主面４１には所定幅ｗ１のストライプ状の硬質メッキ層４２が、帯鋼４０ｂの長辺方向に沿って二本形成されている。そして、図中の点線の円４０ｃの領域を打ち抜き加工することで、図４に示した円板状の鋼板部材４０ａが作製される。なお、硬質メッキ層４２は、帯鋼４０ｂの短辺方向に平行となるように形成することもできるが、円板状の鋼板部材４０ａは、帯鋼４０ｂを長辺方向に送り出しながら、当該帯鋼４０ｂを円形に打ち抜くことになり、帯鋼４０ｂを送り出す動作と、当該帯鋼４０ｂにおいて硬質メッキ層４２が配置されている位置で正確に打ち抜く動作とを精度よく同期させる必要があり、搬送装置や打ち抜き用のプレス加工装置の制御が複雑となる。

【0028】

したがって、本実施例の電池缶２をより容易に、かつ精度よく製造するためには、図５に示した帯鋼４０ｂを用意し、当該帯鋼４０ｂを長手方向に沿って所定の半径の円板状に順次打ち抜いて図４に示した鋼板部材４０ａを作製し、各鋼板部材４０ａを深絞り加工する、という手順で作製することが好ましい。なお、帯鋼４０ｂから円板状の鋼板部材４０ａを打ち抜く際には、帯鋼４０ｂの短辺方向において、硬質メッキ層４２の形成領域の中心４３が鋼板部材４０ａに対応する円４０ｃの直径方向となるようにする。また図４に示した円板状の鋼板部材４０ａから図２や図３に示した有底円筒状の電池缶２を作製する際には、鋼板部材４０ａの中心１０２の位置が電池缶２の円筒軸１００となるように、深絞り加工機のダイおよびポンチの中心軸を鋼板部材の中心１０２に一致させる。それによって、有底円筒状の電池缶２の円筒軸１００を含む面に対して、底部２１や胴部２４、あるいはステップ部２５における硬質メッキ部３０が面対称となるように配置される。

【0029】

＝＝＝性能評価＝＝＝
＜サンプル＞
本実施例の電池缶２の強度を確認するために、硬質メッキ部３０の形成条件が異なるＬＲ６型アルカリ乾電池１用の各種電池缶２をサンプルとして作製した。具体的には、図４に示した鋼板部材４０ａにおける硬質メッキ層４２の幅ｗ１がサンプル毎に異なっており、それによって図３に示した深絞り加工後の電池缶２の胴部２４あるいは底部２１、およびステップ部２５における硬質メッキ部３０の幅（ｗ２、ｗ３）がサンプルによって異なるようにしている。ここでは、電池缶２における胴部２４あるいは底部２１の円周の長さＬ１に対する硬質メッキ部３０が占める周方向の長さ４×Ｌ２の割合（＝４×Ｌ２/Ｌ１、以下、円周比率とも言う）が異なる各種サンプルを作製した。また比較例に係るサンプルとして、ニッケルメッキのみの鋼板部材を用いて硬質メッキ部が形成されていない電池缶も作製した。そして各サンプルは、厚さ０．２５ｍｍの鋼板部材４０ａを胴部２４の厚さが０．１５ｍｍとなるように深絞り加工して作製した。

【0030】

なお、深絞り加工によるプレス成形時に電池缶２の各部位が等比変形するため、ステップ部２５の円周や硬質メッキ部３０の幅ｗ３も、胴部２４（あるいは底部２１）における円周Ｌや硬質メッキ部３０の幅ｗ２に対して等比変形する。したがって、胴部２４（あるいは底部２１）とステップ部２５とでは硬質メッキ部３０の幅（ｗ２、ｗ３）が異なっているが、上記の円周比率は、胴部２４（あるいは底部２１）とステップ部２５は同じと考えてよい。

【0031】

＜強度評価試験＞
つぎに、上述した円周比率が異なる各サンプルの強度を評価した。ここでは、市販のＬＲ６型アルカリ乾電池と同じ製造ラインにて各サンプルを用いたアルカリ乾電池を組み立て、その組み立て時、および組み立て後において、各サンプルの強度を評価した。具体的には、図１（Ａ）に示したアルカリ乾電池１を組み立てる製造ラインにおいて、電池缶２の開口部２３を密閉する封口工程に際し、サンプルに変形があるか否かを目視により検査する組立強度試験を行った。さらに組立強度試験を経て電池缶２の変形が確認されずに正常に組み立てられたアルカリ乾電池１を１ｍの高さからコンクリートの床に落下させる落下試験を行い、電池缶２の変形の有無を目視にて確認した。なお組立強度試験および落下試験ではサンプル毎に１０個の個体を用意した。また落下試験では、重力落下の方向を鉛直下方として、各個体に対し、アルカリ乾電池１の円筒軸１００を床面の法線方向である鉛直上下方向に一致させつつ正極端子２２を鉛直下方に向けた状態で２回、円筒軸１００を床面と平行にした水平状態で２回、負極端子板７を鉛直下方に向けた状態で２回、合計６回落下させた。

【0032】

＜製造容易性＞
上述したように、各サンプルは円板状の鋼板部材４０ａを深絞り加工などのプレス成形法を用いた工程により作製される。しかし、比較例以外のサンプルの原材料となる鋼板部材４０ａには、従来の電池缶である比較例の起源となる鋼板部材の表裏面に形成されているニッケルメッキよりも硬い硬質メッキ層４２が形成されており、市販のアルカリ乾電池用の電池缶（比較例）を作製するための現状の深絞り加工機では、金型であるダイやポンチなどが摩耗してしまう可能性がある。そこで各サンプルに対する強度評価試験に先だって、各サンプルを１０個製造した時点で、現状で使用している深絞り加工機の金型の摩耗状態を確認した。なお摩耗状態の確認には、金型の摩耗状態を監視するために製造ラインに付帯する検査装置を用いることができる。

【0033】

以下の表１に各サンプルに対する強度評価試験、および各サンプルを作製する際の金型の摩耗状態を示した。

【0034】

【表1】

表１において、サンプル１は硬質メッキ部がない比較例に係る電池缶である。そして表１では、各サンプルにおける組立強度試験と落下試験の結果が「○」「△」「×」で示されている。「○」は１０個の固体の全てにおいて変形がなかったことを示し、「△」は１０個中１〜４個に変形があったことを示している。そして「×」は１０個中５個以上に変形があったことを示している。

【0035】

また、金型の摩耗状態における「◎」は比較例であるサンプル１と同様の摩耗状態であることを示し、「○」は成形可能であるが、比較例よりも金型の摩耗状態が悪かったことを示している。そして「×」は現状の深絞り加工機では有底円筒状に成形できなかったことを示している。なお、円周比率が５０％以上のサンプル１１と１２は、現状の深絞り加工機では製造することができなかったため、より硬い鋼板部材用の深絞り加工機を用いて作製し、その上で組立評価試験と落下試験を行った。

【0036】

以上、表１に示した強度評価試験の結果より、電池缶に硬質メッキ部が形成されていれば、その電池缶は、従来の電池缶よりも高い強度を有していることがわかった。そして、硬質メッキ部の形成状態について、円周比率が２０％以上であれば、上述した組立強度試験と落下試験による変形を確実に防止できることが分かった。なお電池缶を製造するための金型の摩耗状態を考慮すれば、円周比率は５０％未満であることが望ましい。

【0037】

＝＝＝その他の実施例＝＝＝
上記実施例に係る電池缶では、２本の硬質メッキ部がストライプ状に形成されていたが、硬質メッキ部の本数は複数本であればよい。また硬質メッキ部は正極端子を避けるように形成されていたが、硬質メッキ部の材料が導電性を有すれば、正極端子の表面に形成されていてもよい。

【0038】

本発明の実施例に係る電池缶は、円筒形電池に組み立てられた状態でも電池缶の変形を抑止できることから、レーザー溶接によって封口体を開口部に取り付けるタイプの円筒型電池にも適用できる。もちろん円筒形電池は、アルカリ乾電池に限らず、ボビン形リチウム一次電池やマンガン乾電池など、有底円筒状の電池缶を備えた各種電池に適用することができる。

【0039】

硬質メッキ部は、電池缶の内面と外面の少なくとも一方の面に形成されていれば補強部材として機能する。しかし、硬質メッキ部を構成する材料によっては、その材料が電池缶の内部に収納される発電要素（例えば、アルカリ乾電池の正極合剤中の二酸化マンガンなど）と反応し、漏液の原因となるガスを発生させる可能性がある。また、電池缶は、円板状の鋼板部材をプレス成形技術によって有底円筒状に成形されることから、成形時に鋼板部材の硬質メッキ層が剥げ、剥がれたメッキの破片が電池缶の内部に残留し、内部短絡の原因となる可能性もある。したがって硬質メッキ部３０の材料は、その材質によって電池缶２の外面に形成することが望ましい場合がある。

【0040】

また、電池缶の内外を問わず、環境や人体への影響から、硬質メッキ部として安易に使い難い材料もある。上記実施例では、硬質メッキ部３０をニッケルカーボンで形成しており、ニッケルカーボンであれば、電池缶の内面に形成しても問題はないし、製造設備を汚染することもない。しかし、例えば、ニッケルクロムは従来の電池缶用の鋼板部材におけるメッキ材料であるニッケルよりも硬いものの、アルカリ乾電池１の正極合剤３との反応や製造設備に対する汚染が問題となる。したがって、ニッケルクロムで硬質メッキ部を形成する場合は、電池缶の外面に硬質メッキ部を形成するっともに、製造設備や環境に対する汚染対策が必要となる。

【符号の説明】

【0041】

１ アルカリ乾電池、２ 電池缶、３ 正極合剤、４ セパレーター、５ 負極ゲル、６ 負極集電子、７ 負極端子板、８ 封口ガスケット、２１ 電池缶の底部、２２ 正極端子、２３ 電池缶の開口部、２４ 電池缶の胴部、２５ 電池缶のステップ部、３０ 硬質メッキ部、４０ａ 鋼板部材、４０ｂ 鋼板部材の原材料（帯鋼）、４２ 硬質メッキ層、１００ 円筒軸、１０２ 鋼板部材の中心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】