KR100217786B1 - 납 축전지의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양극판에 활물질을 도포하여 숙성하고 이 양극판에 전기를 가하여 화성한 후, 양극판과 스트랩을 군용접하여 연결하고 양극판, 케이스, 황산 및 격리판을 결합하는 것으로 이루어진 납 축전지의 제조에 있어서, 화성과정 후에 화성된 양극판을 150 내지 300의 소결로에서 소결처리하는 것을 특징으로 하는 납 축전지의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따라 화성 과정 후에 양극판을 열처리하여 제조된 납 축전지는 입자들 간에 소결이 일어나 넥 존이 증가하므로, 이 양극판을 이용하여 납 축전지를 제조하므로써 납 축전지의 초기 용량을 향상시킬 수 있다.

Description

납 축전지의 제조방법

제1도는 본 발명에 따라 제조된 납 축전지 1 셀의 용량 프로파일을 나타낸 것이고,

제2도는 종래의 방법으로 제조된 납 축전지 1 셀의 용량 프로파일을 나타낸 것이다.

본 발명은 납 축전지의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 납 축전지의 제조과정에서 화성 과정 후에 양극판을 열처리하므로써 초기 용량이 증가된 납 축전지를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 납 축전지는 활물질을 혼합하여 양극판(Grid)에 바르는 도포과정, 활물질과 양극판의 접착성을 높이기 위한 숙성 과정, 이 양극판에 전기를 가하여 완성된 양극판을 제조하는 화성 과정, 양극판과 스트랩(Strap)을 연결하는 군용접, 및 양극판, 케이스, 황산, 및 격리판을 결합하는 조릴 과정으로 이루어진 방법에 의하여 제조된다.

이렇게 제조된 종래의 납 축전지는 초기 용량이 충방전을 수회 거친 후의 용량보다 낮은 문제점이 있다.

이에, 본 발명자들은 납 축전지의 초기 용량이 낮은 문제점을 개선하기 위하여 예의 연구한 결과, 화성된 양극판에 외부에서 열을 가하여 소결 공정을 실시하였을 때 셀의 초기 용량이 증가하는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은 종래의 납 축전지의 초기 용량을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 목적은 초기 용량이 증가된 납 축전지의 제조방법을 제공하는 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 양극판에 활물질을 도포하여 숙성하고 이 양극판에 전기를 가하여 화성한 후, 양극판과 스트랩을 군용접하여 연결하고 양극판, 케이스, 황산 및 격리판을 결합하는 것으로 이루어진 납 축전지의 제조에 있어서, 화성과정 후에 화성된 양극판을 150 내지 300의 소결로에서 소결처리하는 것을 특징으로 하는 납 축전지의 제조방법인 것이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따르면, 납 축전지를 제조하는데 있어서 화성 과정을 거친 후의 화성된 양극판을 소결로에서 150 내지 300로 3시간 정도 열처리하고, 열처리된 양극판을 이용하여 납 축전지를 제조한다.

양극판을 소결로에서 열처리하면 양극판에 있는 입자와 입자 간에 소결이 발생하여 넥 존(Neck Zone, 입자의 연결 부분)이 두터워지고 단단해지게 된다.

충방전 과정 중에 발생한 전류는 이 넥 존을 통하여 전달되므로 넥 존이 증가하면 보다 많은 반응이 일어날 수 있고 전기 저항은 줄어들게 된다.

양극판에 도포된 활물질을 열처리하면 PbO₂입자 간에 소결이 일어나 접촉부분이 두터워지고 단단하게 된다.

열처리를 하지 않은 양극판의 경우 양극판에 충격을 가하면 활물질들이 가루가 되어 탈락되었으나, 본 발명에 따라 열처리를 한 경우에는 충격을 가하여도 활물질 탈락이 발생하지 않았다. 이러한 사실로부터 열처리된 양극판에서는 입자들의 결합이 단단해지는 것을 확인할 수 있다.

본 발명에 있어서, 화성된 양극판은 열처리로 중에서 150 내지 300에서 1내지 3시간동안 열처리된다. 300이상의 열처리에서는 양극판부분이 용해되고, 150이하에서는 만족할만한 입자 간의 소결 상태를 얻을 수 없다.

한편, 열처리된 양극판에서는 PbO₂입자들이 PbO로 환원된다.

본 발명에 따라 열처리를 실시한 화성 양극판의 활물질과 열처리를 하지 않은 화성 양극판의 성분을 분석하여 보면, 온도에 따라 PbO₂의 함량이 2 내지 3정도 줄어들고 PbO가 2 내지 3생성되는 것을 알 수 있다. 본 발명에 따른 열처리된 화성 양극판과 열처리하지 않은 화성 양극판의 성분 분석 데이타를 다음 표 1에 기재하였다.

본 발명의 방법에 따라 열처리된 양극판을 이용하여 셀을 제작하고 용량시험을 실시하였다. 용량 시험은 0.2A의 방전전류로 1.75V(Cut off Voltage)까지 방전했으며, 0.2A로 140충전하였다. 셀은 아크릴을 이용하제작하였으며, 셀의 내용적은 80×55×13(mm)이고, 2개의 음극과 1개의 양극이 1개의 셀을 이루도록 하였다. 격리판은 흡수형을 이용하였으며, 셀 당 28㎖의 황산을 첨가하였다. 셀은 카버를 씌운 뒤 완전 밀봉하였다.

용량 시험 결과를 표 2와 제1도에 나타내었다.

열처리한 양극판의 경우 입자간의 결합이 강하기 때문에 넥 존의 생성이 증가하여 반응이 활성화되는 반면 전기 저항이 감소하여, 열처리하지 않은 양극판보다 초기 용량이 높아졌다. 종래의 셀은 초기에는 낮은 용량이 나오다가 4 내지 7회의 충방전에서 제용량이 회복되지만, 열처리한 양극판의 경우에는 처음 충방전에서부터 제용량이 나온다.

제1도에서 보이는 바와 같이 열처리한 양극판의 경우 초기에도 그 셀이 가지고 있는 최대 용량을 낼 수 있고, 두번째의 최대값도 열처리하지 않은 양극판보다 2 내지 3회의 충방전 뒤에, 보다 더 오랜시간동안 셀 자체의 최대 용량을 발휘하는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따라 화성 과정 후에 양극판을 열처리하여 제조된 납 축전지는 입자들 간에 소결이 일어나 넥 존이 증가하므로, 이 양극판을 이용하여 납 축전지를 제조하므로써 납 축전지의 초기 용량을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 양극판에 활물질을 도포하여 숙성하고 이 양극판에 전기를 가하여 화성한 후, 양극판과 스트랩을 군용접하여 연결하고 양극판, 케이스 황산 및 격리판을 결합하는 것으로 이루어진 납 축전지의 제고에 있어서, 화성과정 후에 화성된 양극판을 150 내지 300의 소결로에서 소결처리하는 것을 특징으로 하는 납 축전지의 제조방법.