KR100328678B1 - Preparation method of nickel electrode for alkali storage battery - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for preparing a nickel electrode for an alkali storage battery is provided, to increase the generation amount of an active material(nickel hydroxide), to enable it to be applied without deterioration of the mechanical properties of a nickel electrode and to reduce the processing time. CONSTITUTION: The method comprises the steps of dipping a porous nickel substrate into about 4-5 M nickel nitrate aqueous solution and KOH solution in turn; and dipping the dipping-treated porous nickel substrate into nickel nitrate aqueous solution with a concentration of about 5 M or more and KOH solution in turn. Preferably the double dipping processes are repeated several times. Preferably the porous nickel substrate has a low porosity of about 70 %.

Description

알카리 축전지용 니켈전극의 제조방법Manufacturing method of nickel electrode for alkaline storage battery

본 발명은 알카리 축전지용 니켈전극의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 니켈-아연 2차전지, 니켈-카드뮴 2차전지 등과 같이 알카리 수용액을 전해질로 사용하는 알카리 축전지의 제조방법, 특히 니켈 수산화물을 활물질로 사용하는 니켈전극의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a nickel electrode for an alkaline storage battery, and more particularly, to a method for manufacturing an alkaline storage battery using an alkaline aqueous solution as an electrolyte such as a nickel-zinc secondary battery or a nickel-cadmium secondary battery, particularly nickel. A method for producing a nickel electrode using a hydroxide as an active material.

니켈 수산화물을 활물질로 사용하는 니켈전극은 니켈 수산화물이 갖는 우수한 전기화학적 특성으로 인하여 오래전부터 널리 이용되고 있다.Nickel electrodes using nickel hydroxide as an active material have been widely used for a long time because of the excellent electrochemical properties of nickel hydroxide.

이러한 니켈전극을 제조하는 방법으로는 스폰지 형태의 니켈 폼(foam)에 수산화니켈을 직접 주입하여 만드는 페이스트(paste)식 제조방법, 니켈 분말을 성형하여 다공성 금속기판으로 소결한 뒤 전기화학적 반응 또는 화학적 반응에 의해 기판의 기공내에 수산화니켈 활물질을 형성시켜 주는 소결식 제조방법 등이 주로 이용되고 있다. 이러한 방법중 화학적 함침과정을 거쳐 전극을 제조하는 방법은 다공성 니켈기판에 수산화니켈 활물질의 형성이 용이하고 대량생산이 가능하다는 등의 장점으로 인하여 오래 전부터 널리 이용되어 왔다.The nickel electrode may be prepared by injecting a nickel hydroxide directly into a sponge-type nickel foam, or a paste manufacturing method. The nickel powder may be molded and sintered into a porous metal substrate, followed by electrochemical reaction or chemical reaction. Sintered production methods for forming a nickel hydroxide active material in the pores of the substrate by the reaction are mainly used. Among these methods, a method of manufacturing an electrode through a chemical impregnation process has been widely used for a long time due to the advantages of easy formation of a nickel hydroxide active material on a porous nickel substrate and mass production.

그러나, 이때 사용되는 다공성 니켈기판의 기공도가 약 70% 정도로 낮은 경우에는 기공의 수가 상대적으로 적기 때문에 활물질의 효과적인 형성이 어렵고 함침과정의 반복횟수가 증가하며 처리시간도 길어지게 되는 등의 문제점이 있었다.However, when the porosity of the porous nickel substrate used is about 70%, the number of pores is relatively small, which makes it difficult to form an active material effectively, increases the number of repetitions of the impregnation process, and increases the processing time. there was.

이에 따라, 화학적 함침법을 사용하여 알카리 축전지용 니켈전극을 제조하는데 있어서 다공성 니켈극판에 니켈 수산화물 활물질을 효과적으로 형성시키기 위하여 미합중국 특허 제 4,863,484호, 제 4,410,607호, 제 4,554,056호 등에서는 다공성 니켈기판의 부식특성을 제어하는 방법, 기판의 기공도를 조절하여 제어하는 방법 등을 제안하였으며, 또한 여러 논문을 통해서도 니켈전극의 두께 조절 등의 방법을 제안하였다.Accordingly, in order to effectively form a nickel hydroxide active material on a porous nickel electrode plate in the manufacture of nickel electrodes for alkaline storage batteries using chemical impregnation, US Pat. Nos. 4,863,484, 4,410,607, 4,554,056, etc. A method of controlling characteristics, a method of controlling the porosity of a substrate, and the like are proposed. Also, various papers have proposed methods of controlling the thickness of nickel electrodes.

그러나, 현재까지 제안된 방법들은 다공성 니켈기판내에 형성되는 활물질의 충진량을 어느 정도까지는 제어할 수 있지만, 완벽하게 제어할 수 있는 방법은 현재까지 개발되어 있지 않으며 실제로 완벽하게 제어하는 것 또한 불가능한 실정이다. 특히, 전기화학적 함침법을 도입하는 경우에는 부식에 의한 영향을 최소화시켜 재현성있게 활물질을 충진할 수 있는 장점은 있지만, 양산공정으로 적용하기가 어려우며 공정조건을 적절히 관리하기가 상당히 어려우므로 실용화시키기 어려운 문제점이 있었다.However, the methods proposed to date can control to some extent the filling amount of the active material formed in the porous nickel substrate, but the method of controlling completely is not developed until now and it is impossible to control completely. . In particular, the introduction of the electrochemical impregnation method has the advantage of reproducibly filling the active material by minimizing the effect of corrosion, but it is difficult to apply due to the difficulty in properly managing the process conditions and the proper management of the process conditions. There was a problem.

한편, 화학적 함침공정에서 사용되는 용액의 pH, 농도, 온도 등의 조건을 제어할 경우에는 어느 정도 효과는 볼 수 있지만, 만약 기공도가 70% 정도로 비교적낮은 다공성 니켈기판을 사용하는 경우에는 활물질의 적절한 충진이 어렵고 기판에서 발생되는 부식반응을 쉽게 제어할 수 없는 문제점이 있으므로 아직까지 개선의 여지가 많이 남아있다. 특히, 화학적 함침법을 이용하여 다공성 니켈기판에 수산화니켈 활물질을 형성시키는 경우에는 반응용액과 결정구조의 특성상 1회의 함침만으로는 요구되는 충분한 양의 활물질을 형성시킬 수 없기 때문에 수차례의 반복적인 함침과정을 거쳐야만 하는 공성상의 특징이 있으며, 이러한 반복과정에서 기판의 부식제어는 특히 중요한 항목으로서 어떠한 방법으로 부식특성을 제어하여 전극을 효과적으로 제조하는가가 큰 문제로 대두되고 있는 실정이다.On the other hand, when controlling the conditions such as pH, concentration, temperature, etc. of the solution used in the chemical impregnation process, the effect can be seen to some extent, but if a porous nickel substrate having a relatively low porosity of about 70% is used, There is a lot of room for improvement because there is a problem that proper filling is difficult and the corrosion reaction generated from the substrate cannot be easily controlled. In particular, when the nickel hydroxide active material is formed on the porous nickel substrate by the chemical impregnation method, it is not possible to form a sufficient amount of the active material by only one impregnation due to the nature of the reaction solution and the crystal structure. There is a siege feature that must pass through, and the corrosion control of the substrate is a particularly important item in this iterative process, which is a problem that how to manufacture the electrode effectively by controlling the corrosion characteristics.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점들과 당면한 과제들을 효과적으로 해결할 수 있으며 최적의 전극특성을 낼 수 있는 알카리 축전지용 니켈전극의 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a nickel electrode for an alkaline storage battery, which can effectively solve the above-mentioned problems and problems and produce optimum electrode characteristics.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 알카리 축전지용 니켈전극의 제조방법은, 다공성 니켈기판을 약 4M~5M 농도의 질산니켈 수용액과 KOH 용액에 순차적으로 함침시키는 단계, 및 상기 함침처리된 다공성 니켈기판을 약 5M보다 높은 농도의 질산니켈 수용액과 KOH 용액에 순차적으로 함침시키는 단계로 이루어진다.In order to achieve the above object, a method of manufacturing an nickel electrode for an alkaline storage battery of the present invention comprises the steps of sequentially impregnating a porous nickel substrate in an aqueous nickel nitrate solution and a KOH solution at a concentration of about 4M to 5M, and the impregnated porous nickel substrate. It is composed of the step of sequentially impregnating the aqueous solution of nickel nitrate and KOH of a concentration higher than about 5M.

이하 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

화학적 함침과정을 거쳐 전극을 제조하는 방법은 전술한 바와 같이 다공성 니켈기판에 수산화니켈 활물질의 형성이 용이하고 대량생산이 가능하다는 등의 장점으로 인하여 전부터 널리 이용되어 왔지만, 이때 사용되는 다공성 니켈기판의 기공도가 약 70% 정도로 낮은 경우에는 기공의 수가 상대적으로 적기 때문에 활물질의 효과적인 형성이 어렵고 함침과정의 반복횟수가 증가하며 처리시간도 길어지게 되는 등의 문제점이 있었다.The method of manufacturing the electrode through the chemical impregnation process has been widely used for a long time due to the advantages of easy formation of a nickel hydroxide active material on a porous nickel substrate and mass production. When the porosity is low, about 70%, the number of pores is relatively small, so that effective formation of the active material is difficult, the number of repetitions of the impregnation process increases, and the treatment time is lengthened.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 함침중에 낮은 기공도를 갖는 다공성 니켈기판의 금속니켈 일부를 화학반응에 의해 부식시켜 주므로써 부식된 니켈의 일부에 의해 수산화니켈 활물질이 형성되도록 하여 보다 효과적으로 활물질을 형성시키고 다공성 기판을 제어하는 것이 필요하다.In order to solve this problem, a part of metal nickel of the porous nickel substrate having a low porosity during the impregnation is corroded by chemical reaction so that the nickel hydroxide active material is formed by the part of the corroded nickel to form the active material more effectively and the porous It is necessary to control the substrate.

본 발명에서는 이러한 화학적 함침법에 의하여 니켈전극을 제조하는데 있어서, 특히 70% 정도의 낮은 기공도를 갖는 다공성 니켈기판을 사용하여 함침하는데 있어 함침과정중 발생되는 니켈기판의 부식을 적절히 조절하여 다공성 니켈기판의 기공도의 변화없이 원하는 양만큼의 활물질을 효율적으로 형성시켜 최적상태의 니켈전극을 제조하는 방법을 제안하고자 한 것이다.In the present invention, in the preparation of the nickel electrode by such a chemical impregnation method, in particular, by using a porous nickel substrate having a low porosity of about 70% impregnation, by appropriately controlling the corrosion of the nickel substrate generated during the impregnation process porous nickel An object of the present invention is to propose a method of manufacturing an nickel electrode in an optimal state by efficiently forming an active material in a desired amount without changing the porosity of a substrate.

간략히 말해, 본 발명의 알타리 축전지용 니켈전극의 제조방법은 다공성 니켈기판을 약 4M~5M 농도의 질산니켈 수용액과 KOH 용액에 순차적으로 함침시키는 단계, 및 상기 함침처리된 다공성 니켈기판을 약 5M보다 높은 농도의 질산니켈 수용액과 KOH 용액에 순차적으로 함침시키는 단계로 이루어지는 것에 특징이 있다.In short, the method for manufacturing a nickel electrode for an alkaline battery of the present invention comprises the steps of sequentially impregnating a porous nickel substrate in an aqueous nickel nitrate solution and a KOH solution at a concentration of about 4M to 5M, and the impregnated porous nickel substrate than about 5M. It is characterized by consisting of sequentially impregnating a high concentration of nickel nitrate aqueous solution and KOH solution.

한편, 약 70%정도의 낮은 기공도를 갖는 다공성 니켈기판을 사용하여 화학적 함침법으로 수산화니켈 활물질을 형성시켜 니켈전극을 제조하는데 있어서, 본 발명의 방법은 다음과 같이 구성되어 있다.On the other hand, in forming a nickel hydroxide active material by chemical impregnation using a porous nickel substrate having a porosity of about 70%, the method of the present invention is constructed as follows.

화학적 함침법에 의해 다공성 기판내에 활물질을 형성시키기 위해서는 다공성 니켈기판을 질산니켈 수용액과 KOH 용액에 번갈아 함침시키게 되는데, 이때의 화학반응에 의하여 다공성 니켈기판의 기공내에 활물질이 형성된다. 또한, 원하는 양만큼의 활물질을 충진시킬 수 있도록 이러한 함침공정을 수차례 반복하게 된다. 이때 사용하는 질산니켈 수용액과 KOH 용액의 농도, 온도 등의 조건을 항상 일정하게 유지시키는 것이 종래 일반적인 방법이었다.In order to form the active material in the porous substrate by chemical impregnation, the porous nickel substrate is alternately impregnated with the nickel nitrate aqueous solution and the KOH solution. The active material is formed in the pores of the porous nickel substrate by the chemical reaction at this time. In addition, the impregnation process is repeated several times to fill the desired amount of active material. At this time, the conventional method has always been to maintain constant conditions such as the concentration and temperature of the nickel nitrate aqueous solution and the KOH solution used.

본 발명에서는 이러한 화학반응 과정을 반복하는데 있어서 최초 함침시 다공성 니켈기판이 가장 잘 부식될 수 있도록 질산니켈 수용액의 농도를 조절하여 함침시킨 후 KOH 처리를 실시한다. 이때 질산니켈 수용액의 농도는 4M~5M 범위가 바람직하다. 만약 질산니켈 수용액의 농도가 4M 이하인 경우, 질산니켈 수용액의 점도가 작아서 니켈 플랙(Nickel plague)의 기공은 쉽게 질산니켈 수용액으로 채워지나 pH가 너무 낮아서 니켈 플랙의 부식성이 좋지 않게 된다. 또한, 질산니켈 수용액의 농도가 5M 이상인 경우에는 pH가 너무 높아져 니켈 플랙과 접촉하는 부분에서 부식성이 촉진된다. 하지만 니켈 플랙의 기공내부가 질산니켈 수용액으로 채워지는데는 많은 시간이 소요되기 때문에 니켈 플랙의 국부적인 부식이 발생되는 문제점이 있다.In the present invention, the KOH treatment is performed after adjusting the concentration of the nickel nitrate aqueous solution so that the porous nickel substrate is best corroded during the first impregnation. At this time, the concentration of the nickel nitrate aqueous solution is preferably in the range of 4M ~ 5M. If the concentration of the nickel nitrate solution is 4M or less, the viscosity of the nickel nitrate solution is small so that the nickel plague pores are easily filled with the nickel nitrate solution, but the pH is too low, so the corrosion of the nickel flag is not good. In addition, when the concentration of the nickel nitrate aqueous solution is 5M or more, the pH is too high to promote corrosion in the portion in contact with the nickel flag. However, since it takes a long time to fill the pores of the nickel flag with the aqueous nickel nitrate solution, there is a problem that local corrosion of the nickel flag occurs.

그 다음, 2회째부터의 함침과정은 질산니켈 수용액의 농도를 액상이 유지되는 범위에서 최대로 유지시켜, 즉 최초 함침시보다 높은 약 5M이상으로 유지시켜 부식에 의한 효과를 억제하며 KOH 용액과의 화학반응시 형성되는 활물질의 양을 증가시키기 위하여 동일한 조건하에서 반복하여 함침과정을 실시하게 된다. 이때 상기 함침공정은 니켈기판에 원하는 양만큼의 활물질을 형성시키기 위해서는 함침횟수에 관계없이 수차례 반복될 수 있다.Then, the impregnation process from the second time is to maintain the concentration of the nickel nitrate aqueous solution to the maximum in the range that the liquid phase is maintained, that is, to maintain at least about 5M higher than the initial impregnation to suppress the effect of corrosion and with the KOH solution In order to increase the amount of active material formed during the chemical reaction, the impregnation process is repeated under the same conditions. In this case, the impregnation process may be repeated several times regardless of the number of impregnations in order to form an active material of a desired amount on the nickel substrate.

따라서, 함침초기 다공성 니켈기판에서 이루어지는 부식반응의 속도를 최대한 높혀 주어 대부분의 부식이 이때에 이루어지도록 하며, 이후에는 더이상의 부식의 진행없이 반응에 의한 활물질의 형성량을 증가시키도록 하는 것이 본 발명의 방법의 핵심기술인 것이다.Therefore, the corrosion rate of the initial impregnated porous nickel substrate is increased to the maximum, so that most of the corrosion is performed at this time, and thereafter, to increase the amount of active material formed by the reaction without further progress of the corrosion. It is the core technology of the method.

한편, 본 발명의 방법을 사용하여 약 70% 정도의 낮은 기공도를 갖는 다공성 니켈기판에 수산화니켈 활물질을 형성시킬 때 나타나는 특징 및 반응관계를 반응식 등을 사용하여 하기와 같이 설명하기로 한다.On the other hand, using the method of the present invention will be described as follows using the reaction scheme, such as the characteristics and reaction relationships appearing when forming a nickel hydroxide active material on a porous nickel substrate having a low porosity of about 70%.

먼저 함침초기 질산니켈 수용액에 다공성 니켈기판을 함침시킬때 니켈금속에 대한 용액의 부식력이 가장 크게 유지되도록 용액의 농도를 4M~5M로 조절한다. 이러한 농도에서 니켈금속의 부식이 활발히 진행되므로 하기 식 (1)과 같은 부식반응이 발생하여 다공성 기판의 표면에 부식에 의한 수산화니켈 활물질이 형성되게 된다.First, when the initial nickel nitrate solution is impregnated with a porous nickel substrate, the concentration of the solution is adjusted to 4M ~ 5M so that the corrosion of the solution to the nickel metal is maintained to the greatest. Since the corrosion of the nickel metal proceeds actively at such a concentration, a corrosion reaction such as the following Equation (1) occurs to form a nickel hydroxide active material due to corrosion on the surface of the porous substrate.

4Ni + NO3 -+ 6H2O ----→ 4Ni(OH)2+ NH3+ OH-(1) 4Ni + NO 3 - + 6H 2 O ---- → 4Ni (OH) 2 + NH 3 + OH - (1)

이후에 KOH 처리과정을 통하여 다공성 니켈기판과 질산니켈 수용액의 계면에서 형성된 수산화 니켈의 외부에 존재하는 질산니켈과 KOH가 반응하여 하기 식 (2)와 같은 화학반응을 통하여 다공체의 기공내에 수산화니켈 활물질이 형성되게 된다. 이러한 일련의 과정을 통하여 활물질을 형성시키는 경우에 하기 식 (2)와 같은 순수한 반응에 의한 활물질 형성이외에 다공성 기판자체의 부식에 의한 활물질 형성이 이루어지므로 초기에 형성되는 수산화니켈 활물질의 양이 증가하게 된다.Afterwards, the nickel hydroxide active material in the pores of the porous body is reacted with nickel nitrate and KOH present on the outside of the nickel hydroxide formed at the interface between the porous nickel substrate and the nickel nitrate aqueous solution through a KOH treatment. Will be formed. In the case of forming the active material through such a series of processes, the active material is formed by corrosion of the porous substrate itself in addition to the formation of the active material by pure reaction as shown in Equation (2), so that the amount of the nickel hydroxide active material initially formed is increased. do.

Ni(NO3)2·6H2O + 2KOH --→ Ni(OH)2+ 2KNO3+ 6H2O (2)Ni (NO 3 ) 2 · 6H 2 O + 2KOH-→ Ni (OH) 2 + 2KNO 3 + 6H 2 O (2)

한편, 본 발명의 방법을 사용하는 경우, 1회째의 함침과정에서 형성되는 활물질의 구성을 분석해 보면 부식반응에 의한 것과 순수 화학반응에 의해 형성된 양이 거의 동일한 비율이 됨을 알 수 있다.On the other hand, when using the method of the present invention, the analysis of the composition of the active material formed in the first impregnation process, it can be seen that the amount formed by the corrosion reaction and the pure chemical reaction is almost the same ratio.

전술한 바와 같이, 함침과정은 1회의 조작만으로 충분한 양을 충진시킬 수 없으므로 수회에 걸쳐 반복조작을 실시해야 한다. 이때 본 발명에서는 2회째부터의 함침과정에서 사용하는 질산니켈 수용액의 농도를 가능한 한 크게 유지시켜 이 용액에 의한 부식의 억제를 꾀하도록 하였다. 즉, 사용하는 질산니켈의 농도가 고농도인 경우에는 오히려 부식에 의한 영향이 줄고 존재하는 질산 니켈염의 양이 많아지므로 KOH용액 처리시 반응에 의해 형성되는 수산화니켈 활물질의 양이 증가하게 된다. 따라서, 이러한 조작을 수차례 반복하게 되면 보다 간단한 조작만을 통해서도 원하는 양만큼의 활물질을 쉽게 충진할 수 있게 된다.As described above, the impregnation process cannot fill a sufficient amount with only one operation, so the repeated operation must be performed several times. At this time, in the present invention, the concentration of the nickel nitrate aqueous solution used in the impregnation process from the second time is maintained as large as possible to suppress the corrosion by this solution. In other words, when the concentration of nickel nitrate is high, the effect of corrosion is reduced and the amount of nickel nitrate salt is increased. Therefore, the amount of nickel hydroxide active material formed by the reaction during the treatment of KOH solution is increased. Therefore, by repeating the operation several times, it is possible to easily fill the desired amount of the active material even through a simpler operation.

이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 좀 더 상세히 설명하지만, 이것이 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples and Comparative Examples, but this does not limit the scope of the present invention.

실시예 1Example 1

본 실시예에서는 본 발명의 효과를 입증하기 위해 크기가 110mm×165mm ×0.9mm이고 기공도가 72%인 Ni 플랙을 이용하여 화학적 함침을 실시하였다.In this example, chemical impregnation was carried out using a Ni flag having a size of 110 mm x 165 mm x 0.9 mm and a porosity of 72% to demonstrate the effect of the present invention.

먼저 4.5M 농도의 Ni(NO3)2·6H2O 수용액을 제조하여 80℃ 에서 6시간동안 상기 Ni 플랙을 함침시킨후 대기중에서 30분간 건조시켰다. 상기 Ni 플랙을 다시 4.6M 농도의 KOH 용액에서 알카리 처리하여 활물질인 Ni(OH)2를 형성시킨 후 60℃ 증류수에서 수세하여 드라이 오븐(dry oven)에서 90℃ 로 2시간 건조하여 1차 함침공정을 완료하였다.First, a solution of Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O at a concentration of 4.5 M was prepared, the Ni flag was impregnated at 80 ° C. for 6 hours, and then dried in air for 30 minutes. The Ni-flag was again treated with an alkali in a KOH solution of 4.6 M concentration to form Ni (OH) 2 as an active material, washed with distilled water at 60 ° C., and dried at 90 ° C. for 2 hours in a dry oven. Completed.

이때 함침완료된 극판의 부식량을 측정한 결과 Ni 플랙의 13%가 부식에 의해 수산화니켈을 형성하였다.At this time, as a result of measuring the amount of corrosion of the impregnated electrode plate, 13% of the Ni flag formed nickel hydroxide by corrosion.

5.5M 농도의 Ni(NO3)2·6H2O 수용액을 제조하여 80℃ 에서 6시간동안 1차함침이 완료된 극판을 4차례에 걸쳐 함침시킨 후 4.6M농도의 KOH 용액에서 알카리 처리하였으며, 그 다음 1차 함침공정과 같이 수세처리 및 건조처리를 실시하여 최종극판을 완성하였다.An aqueous Ni (NO 3 ) 2 · 6H 2 O solution with a concentration of 5.5M was prepared, and the plate was impregnated four times at 80 ° C. for 6 hours, followed by alkali treatment in a 4.6M KOH solution. The final electrode plate was completed by washing and drying treatment as in the first impregnation process.

한편, 최종적으로 완성된 극판의 활물질은 부식에 의해 53%, 화학 함침에 의해 47%가 생성되었으며 이때 극판 1장당 용량은 7.1Ah이었다.On the other hand, the active material of the finally completed electrode plate was 53% by corrosion and 47% by chemical impregnation, the capacity per sheet was 7.1Ah.

비교예 1Comparative Example 1

본 비교예는 본 발명과의 비교를 위하여 도입한 것으로, 상기 실시예 1과 동일한 크기 및 기공도를 갖는 Ni 플랙을 5.5M 농도의 Ni(NO3)2·6H2O 수용액에 함침시키고 4.6M 농도의 KOH 용액에서 알카리 처리하였으며 이러한 공정을 4차례 더 반복하였다는 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 조건 및 방법을 사용하였다.This comparative example was introduced for comparison with the present invention, Ni flag having the same size and porosity as Example 1 was impregnated in an aqueous Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O solution at a concentration of 5.5M and 4.6M The same conditions and methods as in Example 1 were used except that the solution was alkali treated in KOH solution and the process was repeated four more times.

그 결과, 극판의 용량은 6.4Ah이었으며, 이때 부식에 의해 생성된 활물질은 전체 활물질의 43%를 차지하였다.As a result, the capacity of the electrode plate was 6.4 Ah, where the active material produced by corrosion occupied 43% of the total active material.

제 1도 및 제 2도는 각각 종래 및 본 발명의 방법에 의한 함침횟수에 따른 생성량 분석 그래프로서, 도면중 a는 부식에 의해 생성된 활물질량, b는 질산니켈 수용액이 화학반응에 의해 생성된 활물질량, c는 극판에 형성된 전체 활물질량이다. 한편, 상기 도면에서 극판의 기공에 석출된 활물질은 질산니켈 수용액에 니켈 플랙의 침적시 발생하는 부식에 의한 활물질과 질산니켈 수용액이 KOH 수용액과의 반응에 의해서 생성된 활물질의 합으로 나타낼 수 있다.1 and 2 are graphs of production analysis according to the number of impregnations according to the conventional method and the method of the present invention, respectively, where a is the amount of active material generated by corrosion and b is an active material in which nickel nitrate aqueous solution is produced by chemical reaction. Amount, c is the total amount of active material formed on the electrode plate. On the other hand, the active material precipitated in the pores of the electrode plate in the drawings may be represented as the sum of the active material due to the corrosion generated when the nickel flap is deposited in the nickel nitrate solution and the active material produced by the reaction with the aqueous KOH solution.

상기 도면에 따르면, 본 발명의 방법에 의해 제조된 니켈극판의 용량이 향상되었으며 활물질이 극판전체에 골고루 분포되어 전지의 특성에 많은 기여를 하였다는 것을 알 수 있었다.According to the drawings, it was found that the capacity of the nickel electrode plate produced by the method of the present invention was improved, and the active material was evenly distributed throughout the electrode plate, thus contributing to the characteristics of the battery.

그러므로, 화학적 함침법을 사용하여 약 70% 정도의 낮은 기공도를 갖는 다공성 니켈기판에 니켈 활물질을 형성시켜 니켈전극으로 제조하는 경우, 본 발명의 방법을 사용하므로써 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.Therefore, when the nickel active material is formed on the porous nickel substrate having a low porosity of about 70% using the chemical impregnation method to produce a nickel electrode, the following effects can be expected by using the method of the present invention.

첫째, 다공성 니켈기판의 함침과정중 반응용액과 다공성 니켈기판과의 반응에 의해 초기 함침시 기판의 부식을 활성화시켜 활물질의 형성량을 증가시킬 수 있다.First, the formation of the active material can be increased by activating the corrosion of the substrate during the initial impregnation by the reaction of the reaction solution and the porous nickel substrate during the impregnation process of the porous nickel substrate.

둘째, 다공성 니켈기판의 초기 함침과정에서 부식량을 크게 유지해도 출발재료인 다공성 니켈기판의 기공도가 낮고 강도가 필요이상으로 커지므로 전극의 기계적 특성 열화없이 적용할 수 있다.Second, even if the corrosion amount is largely maintained during the initial impregnation of the porous nickel substrate, the porosity of the porous nickel substrate as a starting material is low and the strength is larger than necessary, so that the electrode can be applied without deteriorating the mechanical properties of the electrode.

셋째, 제조공정상 새로운 과정을 추가하는 것이 아니라 기존 공정의 용액조건을 간단히 변화시켜 적용할 수 있으므로 제조가 용이하고 양산시 적용이 간편하다.Third, it is easy to manufacture and easy to mass production because it can be applied by simply changing the solution conditions of the existing process rather than adding a new process in the manufacturing process.

마지막으로, 부식반응에 의한 활물질 형성량이 추가로 발생하므로 전체적인 공정시간을 단축할 수 있어 경제적인 공정관리가 가능해진다.Finally, since the amount of active material formation due to the corrosion reaction is additionally generated, the overall process time can be shortened, and economical process management is possible.

제 1도는 종래의 방법에 의한 함침횟수에 따른 생성량 분석 그래프,1 is a graph of production analysis according to the number of impregnations according to the conventional method,

제 2도는 본 발명의 방법에 의한 함침횟수에 따른 생성량 분석 그래프.2 is a graph of the production analysis according to the number of impregnation by the method of the present invention.

Claims (2)

a) 다공성 니켈기판을 약 4M~5M 농도의 질산니켈 수용액과 KOH 용액에 순차적으로 함침시키는 단계, 및a) sequentially impregnating the porous nickel substrate with an aqueous nickel nitrate solution and a KOH solution at a concentration of about 4M-5M, and b) 상기 함침처리된 다공성 니켈기판을 약 5M보다 높은 농도의 질산니켈 수용액과 KOH 용액에 순차적으로 함침시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알카리 축전지용 니켈전극의 제조방법.b) a method of manufacturing a nickel electrode for an alkaline storage battery, comprising the step of sequentially impregnating the impregnated porous nickel substrate in a nickel nitrate aqueous solution and a KOH solution of a concentration higher than about 5M. 제 1항에 있어서, 상기 b) 단계를 수회 반복하는 것을 특징으로 하는 알카리 축전지용 니켈전극의 제조방법.The method of claim 1, wherein the step b) is repeated several times.
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