表面处理钢板的制作方法

本发明涉及表面处理钢板。

背景技术：

1、作为一次电池和二次电池等电池容器用的表面处理钢板，正在使用在表面具备镀镍(ni)的表面处理钢板。例如，常规的碱性电池如下地制造。首先，将表面处理钢板拉深冲压加工成电池的容器的形状来制造正极罐。接着，在正极罐内封入导电膜、正极材料、隔离体、电解液、负极材料以及集电体。由此制造碱性电池。正极罐作为电池容器发挥作用，还作为集电体发挥作用。在其他种类的电池中也同样。表面处理钢板作为电池的容器发挥作用，在与负极或正极连接的情况下，也作为集电体发挥作用。

2、另一方面，电池根据其用途，所要求的电流会不同。在要求以大电流放电(以下也称为高倍率特性)的电池中，使用在表面具备在ni的基础上还含有钴(co)的合金层的表面处理钢板。与ni相比co是活性的金属。因此，通过使合金层含有co，使表面处理钢板与正极材料或负极材料的接触电阻降低。由此，能够提高表面处理钢板作为集电体的功能。结果，电池的高倍率特性提高。

3、在表面具备含有ni和co的合金层、可改善电池的高倍率特性的电池用的表面处理钢板例如在国际公开第2019/159794号(专利文献1)、国际公开第2012/147843号(专利文献2)以及国际公开第2019/083044号(专利文献3)中有所公开。

4、国际公开第2019/159794号(专利文献1)中公开的电池容器用表面处理钢板在母材钢板的至少单面具备ni-co-fe系的扩散合金镀层。扩散合金镀层从母材钢板侧起依次由ni-fe合金层以及ni-co-fe合金层形成。扩散合金镀层的ni附着量为3.0g/m2以上且小于8.74g/m2的范围内，co附着量为0.26g/m2以上且1.6g/m2以下的范围内，且ni附着量与co附着量的总和小于9.0g/m2。在用x射线光电子能谱法对扩散合金镀层的表面进行分析时，按原子％计，co：19.5～60％、fe：0.5～30％、co+fe：20～70％。ni-fe合金层的厚度为0.3～1.3μm的范围内。由此得到在维持电池特性以及耐漏液性的同时加工性优异的电池容器用表面处理钢板，以上内容记载于专利文献1。

5、国际公开第2012/147843号(专利文献2)中公开的电池容器用表面处理钢板为在构成电池容器内表面的面的最表面形成有镍-钴合金层而成的电池容器用表面处理钢板。专利文献2的电池容器用表面处理钢板的特征在于，镍-钴合金层的表面的基于俄歇电子能谱的co/ni值为0.1～1.5的范围。由此得到相对于碱性溶液的耐溶解性优异且在经时后也可确保与以往同等或以上的高的电池特性的电池容器用表面处理钢板，以上内容记载于专利文献2。

6、国际公开第2019/083044号(专利文献3)中公开的表面处理钢板具备钢板、以及在钢板上作为最表层形成的镍-钴-铁扩散层。专利文献3的表面处理钢板在利用高频辉光放电发射光谱法从镍-钴-铁扩散层的表面侧起沿深度方向连续测定ni强度、co强度和fe强度并基于ni强度、co强度和fe强度求出ni含有比率、co含有比率和fe含有比率时，镍-钴-铁扩散层中的ni强度相对于最大值为0.5％的特定深度位置d处的co含有比率inco＿d为5mass％以上且fe含有比率infe＿d为11mass％以上。由此得到在用作使用强碱性的电解液的电池的电池容器的情况下电池特性优异、经时后也能够抑制电池特性降低的表面处理钢板，以上内容记载于专利文献3。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：国际公开第2019/159794号

10、专利文献2：国际公开第2012/147843号

11、专利文献3：国际公开第2019/083044号

12、专利文献4：国际公开第2018/181950号

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、然而，表面处理钢板在制造后直到使用之前会保存一定时间。优选即使在保存一定时间的情况下也可抑制表面处理钢板的表面的变色。

3、关于即使在长期保管表面处理钢板的情况下也能够防止表面的变色且在用作电池容器的情况下能够提高电池特性的表面处理金属板，例如在国际公开第2018/181950号(专利文献4)中有所公开。专利文献4中公开的表面处理金属板为具备金属板以及在前述金属板上形成的镍-钴二元合金层的表面处理金属板，关于前述镍-钴二元合金层，在将利用x射线光电子能谱法测得的氧原子的含有比率为5原子％以上的部分作为氧化覆膜的情况下，在表面具备厚度为0.5～30nm的氧化覆膜，在进行升温、温度105℃和相对湿度100％rh的水蒸气气氛中保持72小时、以及降温的高压加速老化寿命试验的情况下的前述氧化覆膜的厚度的增加量为28nm以下。

4、另一方面，优选通过与上述专利文献4不同的方法也能够抑制表面处理钢板的表面的变色。

5、本发明的目的在于，提供接触电阻低且可抑制表面的变色的表面处理钢板。

6、用于解决问题的方案

7、本发明的表面处理钢板具备：

8、钢板、以及

9、在前述钢板表面的含有ni、co和fe的ni-co-fe合金层，

10、在前述ni-co-fe合金层的厚度方向上，在比前述ni-co-fe合金层中的ni浓度达到最大的位置更靠近前述ni-co-fe合金层的最表面侧且在从前述ni-co-fe合金层的最表面到深度100nm之间，前述ni-co-fe合金层中的co浓度达到最大，

11、前述ni-co-fe合金层在从前述ni-co-fe合金层的最表面到前述co浓度达到最大的位置之间包含前述ni浓度朝向前述ni-co-fe合金层的最表面增加的ni富集区域。

12、发明的效果

13、本发明的表面处理钢板的接触电阻低且可抑制表面的变色。

技术特征：

1.一种表面处理钢板，其具备：

2.根据权利要求1所述的表面处理钢板，其中，

3.根据权利要求1或2所述的表面处理钢板，其中，

4.根据权利要求1或2所述的表面处理钢板，其中，

技术总结
本发明提供接触电阻低且可抑制表面的变色的表面处理钢板。本发明的表面处理钢板具备钢板、以及在钢板表面的含有Ni、Co和Fe的Ni‑Co‑Fe合金层，在Ni‑Co‑Fe合金层的厚度方向上，在比Ni‑Co‑Fe合金层中的Ni浓度达到最大的位置更靠近Ni‑Co‑Fe合金层的最表面侧且在从Ni‑Co‑Fe合金层的最表面到深度100nm之间，Ni‑Co‑Fe合金层中的Co浓度达到最大，Ni‑Co‑Fe合金层在从Ni‑Co‑Fe合金层的最表面到Co浓度达到最大的位置之间形成有Ni浓度朝向Ni‑Co‑Fe合金层的最表面增加的Ni富集区域。

技术研发人员：后藤靖人,川本浩辅,大六野裕太,梶居裕二,岛田康气
受保护的技术使用者：日本制铁株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14