KR100437602B1 - 전지제조방법 - Google Patents

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KR100437602B1
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Abstract

본 발명의 목적은, 제조수율이 향상될 수 있는 전지의 제조방법을 제공하는 것이고, 이 목적을 위하여, 전해액으로서 산성용액이, 외장재료로서 전기적 도전고무가 사용되는 전지제조방법으로서, 세퍼레이터를 개재하여 적층된 양전극과 음전극 모두를 스테인레스침이 삽입관통된 가스켓들과 전기적 도전고무 두 가지로 봉입하는 단계, 가황접착하는 단계, 상기 가황접착 후에 가스켓으로부터 스테인레스침을 빼냄으로써 홀을 형성하는 단계, 상기 홀을 통하여 전해액을 주입하는 단계 및, 상기 홀을 봉지하는 단계를 특징으로 하는 전지제조방법이 제공된다.

Description

전지제조방법{Method of producing electric cells}
본 발명은 음전극 및 양전극이 세퍼레이터를 개재하여 적층된 전지를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전해액으로 산성용액을 사용하고 외장재로서 전기적 도전고무를 사용하는 전지를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전지에 사용된 전해액이 알칼리성용액 또는 유기용매인 경우, 전기도전성 및 액체에 대한 장벽특성이 우수한 금속재료들이 보통 전지의 외장재로서 사용된다. 그러나, 전해액이 산성인 경우, 금속재료는 부식되기 때문에 일부 귀금속들을 제외하고 금속재료들은 사용되지 않는다. 그러므로, 산성용액이 전해액으로서 사용될 때, 탄소분말이 분산된 탄소재료들 또는 전기적 도전고무재료가 사용된다. 전기적 도전고무가 외장재로서 사용되는 경우, 외장의 조립방법(접착방식)으로서 접착제의 도포가 사용될 수도 있으나, 조립의 용이성의 관점에서 가황접착방법이 우수하다.
그러므로, 전기적 도전고무가 외장재로서 사용되고 산성용액이 전해액으로사용되는 전지를 제조하는 방법에서, 전지들 내에 전해액을 넣는 방법에는, 두 가지, 즉 전극들 또는 세퍼레이터 내에 전해액을 담은 후에 외장을 형성하는 방법과, 전지의 외장을 형성한 후에 형성된 홀을 통하여 전해액을 주입하는 방법이 있다.
그러나, 전극들 또는 세퍼레이터 내에 전해액을 담은 후에 외장을 형성하는 방법에서, 고무의 가황접착공정 중에 가열에 의한 전해액의 팽창 및 비등으로 인하여 전해액은 가황고무의 표면으로 누설되어, 가황이 불충분하게 되어 외장재의 신뢰성을 감소시킨다. 더욱이, 전극들 또는 세퍼레이터에 담을 수 있는 전해액의 양은 조립되기 전에 미리 채워질 수 있는 양뿐이기 때문에, 전해액의 양이 제한된다는 문제가 있다.
그리고 전해액 주입홀이 외장을 형성한 후에 형성되는 경우, 전극들 및 외장재들 사이의 경질의 차이로 인하여 전극들이 파괴된다는 문제와, 또 공정 중에 정확도를 감소시킨다는 문제가 있다.
전해액을 주입하는 홀이, 고무에 오목부를 만들고 절단하고 홀을 뚫음으로써 이미 형성된 경우, 고무의 가황접착공정 중의 가압 및 가열에 의해 홀의 변형 및 막힘이 발생할 수 있어, 제품수율의 감소를 초래한다. 더욱이, 홀의 변형가능성 때문에 전해액을 주입하는 공정에 어려움이 발생한다.
본 발명은 상기 설명한 환경을 고려하여 개발되었고, 본 발명의 목적은, 양전극 및 음전극이 세퍼레이터를 개재하여 적층된 전지의 조립수율을 향상시킬 수 있는 제조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1, 제2 및 제3실시예들에 따른 전지의 단면도이고,
도 2는 본 발명의 제1, 제2, 제3 및 제4실시예에 따른 전해액을 주입하는 방법의 구성을 보여주는 도면이고,
도 3은 본 발명의 제1, 제2, 제3 및 제4실시예에 따른 양전극재료로서 사용된 폴리인돌의 구조식을 보여주는 도면이고,
도 4는 본 발명의 제1, 제2, 제3 및 제4실시예에 따른 음전극재료로서 사용된 폴리페닐퀴녹사린의 구조식을 보여주는 도면이고,
도 5는 본 발명의 제1, 제2, 제3 및 제4실시예에 따른 전해액을 주입하는 홀의 형성방법을 보여주는 도면이고,
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 전지를 보여주는 단면도이고,
도 7은 제1 및 제2종래방법들에 따라 제조된 전지를 보여주는 단면도이고,
도 8은 제2종래방법에 따라 제조된 전지를 보여주는 단면도이고, 및
도 9는 본 발명의 실시예들의 방법 및 종래방법들을 따라 제조된 전지들의 제조수율의 일람을 보여주는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 양전극 2 : 음전극
3 : 세퍼레이터 4 : 가스켓
5 : 도전고무 6 : 스테인레스침
7 : 가황접착 후의 전지 8 : 관
9 : 전해액 10 : 내압용기
11 : 진공펌프 12 : 가압펌프
본 발명은 상기 문제들을 해결하기 위하여 발명되었으며, 청구항 1에 청구된 발명은, 로드부재가 가스켓의 안팎을 관통하도록 미리 마련된 환상의 가스켓 안쪽에 세퍼레이터를 개재하여 적층된 양전극과 음전극의 층을 형성하는 공정; 판상의 도전부재들을 상기 가스켓의 개구부에 부착함으로써 상기 양전극 및 상기 음전극을 봉입하는 공정; 상기 로드부재를 상기 가스켓으로부터 빼냄으로써 가스켓 내에 홀을 형성하는 공정; 및 가스켓 내에 형성된 상기 홀을 통하여 전해액을 전지 안쪽으로 주입하고 홀을 봉지하는 공정을 포함하는 전지제조방법이다.
청구항 2에 청구된 발명은, 상기 로드부재는 침(needle)인 청구항 1의 전지제조방법이다.
청구항 3에 청구된 발명은, 상기 로드부재는 관(tube)인 청구항 1의 전지제조방법이다.
청구항 4에 청구된 발명은, 환상의 가스켓의 안팎을 관통하도록 로드부재를 미리 마련하고, 가스켓으로부터 상기 로드부재를 빼냄으로써 홀을 형성하고, 전해액을 주입하는 전해액주입관을 상기 홀에 삽입하는 공정; 가스켓 안쪽에 세퍼레이터를 개재하여 적층된 양전극과 음전극의 층을 형성하는 공정; 판상의 도전부재들을 상기 가스켓의 개구부에 부착함으로써 상기 양전극 및 상기 음전극을 봉입하는 공정; 상기 전해액주입관을 통하여 전해액을 전지 안쪽으로 주입하는 공정; 및 상기 가스켓으로부터 관을 빼내어 홀을 형성하고 홀을 봉지하는 공정을 포함하는 전지제조방법이다.
본 발명의 제1실시예에 의해 전지들을 제조하는 방법이 이하의 도면들을 참조하여 설명된다.
도 1은 제1실시예를 보여주는 전지의 구조도이다. 이 도면에서, "1"은 양전극, "2"는 음전극, "3"은 양전극(1)과 음전극(2)을 나누는 세퍼레이터이다. "4"는 가스켓이며, 정사각프레임의 소망의 크기(두께: 3㎜)이며 절연특성을 갖는 부틸고무가 사용된다. "5"는 전기적 도전고무이고, 전기적 도전특성을 갖는 부틸고무가 사용된다. "6"은 전해액을 주입하는 홀을 만들기 위해 사용되는 스테인레스침이다.
도 2는 제1실시예의 전지에 전해액을 주입하는 장치의 구조를 나타내는 도면이다. 이 도면에서, "7"은, 양전극(1) 및 음전극(2)이 세퍼레이터(3)를 개재하여 적층되며 가스켓(4) 및 전기적 도전고무(5)로 봉지되어 가황접착되는 전지의 최소단위를 나타낸다. "8"은 가스켓(4)내에 형성된 홀에 장착되고 전해액을 주입하는 데 사용되는 불소수지제로 만들어진 관을 나타낸다. "9"는 내압용기(10)에 함유된 전해액을 나타낸다. "11"은 내압용기(10)에 연결되는 진공펌프를 나타낸다. "12"는 내압용기(10)에 연결되는 가압펌프를 나타낸다.
전지를 제조하는 공정은 이하에서 설명된다.
양전극의 활성물질(active material)인 도 3에 나타낸 폴리인돌(polyindole)이 양전극(1)으로서 사용된다. 도전보조제로서 20wt%의 기상성장된 카본과 전극의 성형제로서 8wt%의 폴리불화비닐리덴(평균분자량: 1100)이 폴리인돌에 첨가된다. 그 다음, 블렌더에서 교반되어 혼합되고, 열프레스성형기에 의해 소망의 크기로 형성된다.
음전극의 활성물질인 도 4에서 나타낸 폴리페닐퀴녹사린(polyphenylquinoxaline)이 음전극(2)으로서 사용된다. 도전보조제로서 25wt%의 기상성장된 카본이 폴리페닐퀴녹사린에 첨가된다. 그 다음, 블렌더에서 교반되어 혼합되고, 열프레스성형기에 의해 소망의 크기로 형성된다.
다음에, 층은, 안쪽에서 바깥쪽으로 관통하도록 로드부재가 미리 마련된 환상(環狀)의 가스켓(4) 내에 세퍼레이터(3)를 개재하여 양전극(1) 및 음전극(2)이 적층되어 형성된다. 공정은 이하와 같다: 우선, 도 5를 참조하면, 가황되지 않은 두 세트의 가스켓들(4)과 스테인레스침(6; φ1.0㎜)이 사용된다. 침(6)은, 침이 가스켓(4) 중 하나를 관통하도록 마련된다. 그런 다음, 양전극(1) 및 음전극(2)은, 스테인레스침(6)이 마련된 가스켓(4)과 다른 가스켓(4) 사이 안쪽에 세퍼레이터(3)를 개재하여 적층된다.
그런 다음, 전기적 판상 도전부재를 가스켓(4)의 개구부에 접착하여 양전극(1) 및 음전극(2)을 봉입한다. 즉 세퍼레이터(3)를 개재하여 적층된 양전극(1)과 음전극(2)이 가스켓들(4)과, 전기적 판상도전부재로서 아직 가황되지 않은 전기적 도전고무(5) 두 가지에 의해 봉입된다. 그 다음, 가스켓들(4) 및 전기적 도전고무(5) 모두에 압력을 가하면서 3시간동안 120℃로 가열함으로써 가황접착처리가 수행되어 셀(7)을 형성한다.
다음으로, 로드부재는 가스켓(4)으로부터 빼내져 가스켓(4)내에 홀이 형성된다. 즉, 스테인레스침(6)이 가황접착된 셀(7)의 가스켓(4)으로부터 빼내져, 전해액(9)을 주입하기 위한 홀이 형성된다.
그 다음, 전해액(9)은 셀(7)의 가스켓(4)내에 형성된 홀을 통하여 주입되고, 홀은 봉입된다. 즉, 도 2를 참조하여 전해액(9)을 주입하기 위하여 가스켓(4)으로부터 스테인레스침(6)을 빼냄으로써 형성된 홀에, 전해액을 주입하기 위하여 불소수지로 만들어진 관(8, 외측지름이 φ1.0㎜)이 삽입된다. 그리고, 셀(7)의 압력은, 전해액을 주입하기 위하여 내압용기(10)를 통하여 관(8)에 연결된 진공펌프(11)를 이용하여 감소시킨다. 구체적으로, 셀(7)의 압력은 5분 동안 3999.66㎩(30torr)까지 감소된다.
그 다음, 셀(7)의 압력은 전해액을 주입하기 위하여 내압용기(10)를 통하여 관(8)에 연결된 가압펌프(12)를 이용하여 증가시킨다. 구체적으로, 셀(7)의 압력은 5분 동안 가압펌프(12)를 사용하여 303975㎩(3기압)까지 증가된다. 그리하여, 이 가압처리에 의해 전해액(9)은 셀(7)내에 주입된다.
다음에, 전해액(9)을 셀(7)에 주입한 후에, 전해액을 주입하기 위한 관(8)이 빼내지고 ABS수지로 만들어진 봉지핀(φ1.2㎜)이 전해액(9)을 주입하는 데 사용되는 홀에 삽입되고 홀은 봉지된다.
본 발명의 제1실시예에 따르면, 전해액(9)을 주입하는 데 사용되며 일정한 모양을 갖는 홀은, 로드부재가 가스켓(4)의 안팎을 관통하도록 미리 로드부재를 마련함으로써 형성될 수 있고, 제조수율은 증가될 수 있다. 또, 전해액(9)을 주입하는 홀은 로드부재로서 스테인레스침(6)을 사용함으로써 쉽게 형성할 수 있다.
다음으로, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 의한 전지들의 제조방법이 설명될 것이다. 본 발명의 제2실시예에 의한 전지들의 제조방법은 이하에 대하여 제1실시예와 다르다.
도 1에서의 스테인레스침(6)을 사용하는 대신에, 스테인레스관(외측지름: φ1.0㎜, 내측지름: φ0.3㎜)이 가스켓(4) 측면으로 관통된다. 그 다음, 전해액(9)을 주입하는 홀은, 가스켓(4)이 가황처리에 의해 전기적 도전고무(5)와 접착된 후 스테인레스관을 빼냄으로써 형성된다.
그 다음, 도 2에서, 전해액(9)은 셀(7)에 주입되고, 전해액(9)을 주입하는 홀은 본 발명의 제1실시예에서와 같이 동일한 공정을 따라 봉지된다.
따라서, 본 발명의 제2실시예에 따르면, 전해액(9)을 주입하는 일정한 모양을 갖는 홀은, 관이 가스켓(4)의 안팎을 관통하도록 미리 관을 마련함으로써 형성될 수 있다. 또, 전해액(9)을 주입하는 홀의 모양을 유지하는 관을 사용함으로써, 가황접착 중에 가열함으로써 셀(7)에 발생된 가스를 제거할 수 있어 가황접착의 결함의 수를 감소시킬 수 있고, 제조수율을 향상시킬 수 있다.
다음에는, 본 발명의 제3실시예에 의한 전지들의 제조방법이 도면들을 참조하여 설명된다. 본 발명의 제3실시예에 의한 전지들의 제조방법은 이하에 대하여 제1실시예와 다르다.
가황접착 전에, 전해액(9)을 주입하는 홀은, 미리 관통된 스테인레스침(6)을 가스켓(4)으로부터 빼냄으로써 형성된다. 다음에, 전해액을 주입하는 관(8, 외측지름: φ1.0㎜, 내측지름: φ0.3㎜)이 홀에 삽입된다. 그 후, 이 가스켓(4)의 안쪽에 세퍼레이터(3)를 개재하여 양전극(1) 및 음전극(2)이 적층된다. 다음으로, 가스켓들(4)을 전기적 도전고무(5)와 가황접착한 후에, 셀(7)에 미리 고정된 전해액을 주입하는 관(8)이 내압용기(10)에 연결된다. 그리고, 도 2에서, 전해액(9)은 셀에 주입되고 전해액(9)을 주입하는 데 사용되는 홀은 본 발명의 제1실시예에서와 같은 공정에 따라 봉지된다.
본 발명의 제3실시예에 따르면, 전해액을 주입하는 관(8)을 가황접착 전에 미리 가스켓(4)에 삽입함으로써 전해액을 주입하는 일정한 모양의 홀이 형성될 수 있고, 가황접착 중에 셀(7)에 발생된 가스를 제거할 수 있다. 또 전해액을 주입하는 관(8)을 가황접착 후에 삽입하는 공정은 생략될 수 있고, 그리하여 기계적 스트레스는 가황접착 후에 셀(7)내에 발생될 수 없고 가황접착표면의 벗겨짐이 발생하지 않는다.
다음으로, 본 발명의 제4실시예에 의한 전지들의 제조방법이 도면들을 참조하여 설명된다. 본 발명의 제4실시예에 의한 전지들의 제조방법은 이하에 대하여 제2실시예와 다르다.
10조각의 단위셀이 길이방향으로 적층된 도 6의 패키지는 가스켓(4) 및 전기적 도전고무(5)로 봉지되어 가황접착된다. 그리고, 도 2에서, 전해액(9)은 셀(7)에 주입되고 전해액(9)을 주입하는 데 사용되는 홀은 본 발명의 제2실시예에서와 같은 공정에 따라 봉지된다.
다음, 앞서 설명한 본 발명의 실시예들의 효과들을 설명하기 위하여, 전지들이 비교예들로서 3가지 방법들에 따라 제조된다.
도 7을 참조하여, 제1비교예에 따라 전지의 제조방법이 설명된다. 도 7은 제1비교예에 따른 전지의 구조를 보여주는 도면이다.
먼저, 양전극(1) 및 음전극(2)이 본 발명의 제1 내지 제4실시예에서와 같은 재료들 및 공정들을 사용하여 형성된다. 다음, 양전극(1) 및 음전극(2)이 세퍼레이터(3)를 개재하여 적층되고, 절연부틸고무로 만들어지고 아직 가황되지 않은 가스켓(4)과, 전기적 도전부틸고무로 만들어지고 아직 가황되지 않은 전기적 도전고무(5) 두 가지에 의해 봉입된 후, 봉입된 패키지는 가압되면서 120℃로 3시간동안 가열됨으로써 가황접착 처리된다.
다음에, 전해액(9)을 주입하는 홀은 드릴(drill, φ1.0)을 이용하여 가황접착가스켓(4)내에 개구되고 도 2를 따라 관(8, 외측지름 φ1.0㎜)이 상기 전해액(9)을 주입하는 홀에 삽입된다. 그런 다음, 셀(7)의 압력은 5분 동안 진공펌프(11)를 사용하여3999.66㎩(30torr)까지 감소되고, 그 다음, 셀(7)의 압력은 가압펌프(12)를 이용하여 증가되어 가압처리에 의해 전해액(9)은 셀(7)내에 주입된다.
다음에, 전해액(9)을 셀(7)에 주입한 후에, 전해액을 주입하기 위한 관(8)이 빼내지고 ABS수지로 만들어진 봉지핀(φ1.2㎜)이 전해액(9)을 주입하는 데 사용되는 홀에 삽입되고 홀은 봉지된다.
다음, 제2비교예에 따른 전지제조방법이 도 7을 참조하여 설명된다. 먼저, 양전극(1) 및 음전극(2)이 본 발명의 제1 내지 제4실시예에서와 같은 재료들 및 공정들을 사용하여 형성된다. 그 후, 전해액이 진공상태에서 양전극(1) 및 음전극(2)에 각각 채워지고, 채워진 양전극(1) 및 채워진 음전극(2)이 전해액으로 채워진 세퍼레이터(3)를 개재하여 적층된다. 적층 후에, 적층패키지는, 아직 가황되지 않은 절연부틸고무로 만들어진 가스켓(4)과 아직 가황되지 않은 전기적 도전부틸고무로만들어진 전기적 도전고무(5)로 봉입되고, 봉입된 패키지는 가압되면서 120℃로 3시간동안 가열됨으로써 가황접착 처리된다.
도 8을 참조하여, 제3비교예에 따라 전지의 제조방법이 설명된다. 도 8은 제3비교예에 따른 전지의 구조를 보여주는 도면이다. 제3비교예에서, 도 8에서 길이방향으로 적층된 10개의 단위셀의 패키지는, 가스켓(4) 및 전기적 도전고무(5)로 봉지되고, 제1비교예에 따른 전지들의 제조방법을 사용하여 가황접착된다. 그리고, 전해액(9)을 주입하는 홀은 본 발명의 제1비교예에서와 같은 공정에 따라 형성되고 전해액(9)은 홀을 통하여 주입되고 홀은 봉입된다.
본 발명의 제1 내지 제4실시예들 및 제1 내지 제3비교예들에서 설명된 전지의 제조방법 따라, 각 100개의 전지가 제조된다.
다음, 980665㎩(10㎏f/㎠)의 압력을, 각각의 제조된 전지들의 측면(전기적 도전고무 부분들)에 결합된 금속판들에 가하여, 각 셀의 ESR(직렬등가저항)이 1㎑AC를 이용하여 측정된다.
다음 도 9는 상기 설명한 방법에 따라 각각 제조된 전지들의 결함의 위치들 및 형태들 및, 전지들의 제조수율을 보여주는 표이다. 도 9에서 실험예1 내지 실험예4의 선에서 보여주는 값들은, 본 발명의 제1 내지 제4실시예들에 따라 제조된 100개의 전지들 중 결함을 갖는 개체 수들 및 제조수율을 나타낸다. 또, 도 9에서 비교실험예1 내지 비교실험예3의 선에서 보여주는 값들은, 제1 내지 제3비교예들에 따라 제조된 100개의 전지들 중 결함을 갖는 개체 수들 및 제조수율을 나타낸다.
이하는, 도 9에 대하여 결함의 위치, 형태 및 원인을 연구한 결과 얻어진 본발명의 실시예들의 효과들에 대한 설명이다.
먼저, 도 9에서 가황접착의 결함의 항목을 참조하여, 비교실험예2와 실험예1 내지 4 항목의 값을 비교하면, 실험예1에서 가황접착의 결함의 값이 감소되는 것을 알 수 있다. 이 결함 값의 감소는, 가스켓(4)과 전기적 도전고무(5)의 가황접착공정 전에 전해액(9)이 셀(7), 즉 가황접착된 가스켓(4) 및 전기적 도전고무(5) 내에 존재하지 않는 다는 사실 때문이다. 따라서, 가황접착 공정 중의 가열로 인한 전해액(9)의 팽창이 발생하지 않고, 또한 전해액(9)의 분출도 발생하지 않으며 가황접착의 경계면에 전해액(9)의 누설도 발생하지 않는다. 그러므로, 실험예1에 따르면, 불량이 없는 가황접착을 수행할 수 있다.
실험예1의 항목들을 실험예2 내지 4와 비교하면, 실험예1에서, 가황접착의 결함 값이 약간 높다. 이 결함의 원인은, 실험예1에서 셀(7)이 전해액을 주입하는 홀의 모양을 유지하기 위하여 스테인레스침(6)을 사용하여 봉지되고 가황접착의 경계면의 가황접착이, 가황접착 공정 중에 가열되어 셀(7) 내에 발생된 가스의 팽창으로 충분하게 완성되지 않았다는 사실 때문이다. 한편, 실험예2 내지 4에 따르면, 가황접착 공정 중에 가열되어 발생된 가스를 스테인레스침(6) 대신 관을 사용하여 대기로 방출할 수 있어서 제조수율을 향상시킬 수 있다.
다음에, 도 9에서 관삽입결함의 항목에 대하여, 실험예1 내지 4의 값들을 비교예1과 비교하면, 본 발명의 실시예들에서 관삽입결함의 값들이 감소되는 것을 알 수 있다. 이 값들의 감소의 원인은, 비교실험예1에서 전해액(9)을 주입하기 위하여 형성된 홀이 불완전하다는 사실 때문이다. 반면, 실험예1 내지 4에 따르면,가스켓(4)에 로드부재를 미리 마련함으로써 홀들이 미리 개구되기 때문에 완전하게 관통된 홀들이 형성될 수 있다.
다음에, 도 9에서, 전해액의 주입량불량의 항목을 참조하여, 실험예1 내지 4의 값들을 비교실험예1과 비교하면, 전해액의 주입량불량 값들이 실험예1 내지 4에서 감소되는 것을 알 수 있다. 이 값들의 감소원인은, 실험예1 내지 4에 따르면, 가스켓들을 관통하는 홀들을 형성하는 공정 중에 미세균열들 또는 간극들이 가스켓들(4)에 발생하더라도, 이 균열들 또는 간극들이 가황공정 중에 수정되기 때문이다. 그러므로, 가스켓(4)과 전해액(9)을 주입하는 관(8) 사이에 밀착이 완전하게 되고, 공기의 누설이 억제된다. 또한, 실험예1 내지 4와 비교실험예2를 비교하면, 실험예1 내지 4에서 전해액(9)이 가황접착 공정 후에 주입되기 때문에 가황접착공정 중에 전해액의 누설이 없다.
다음, 도 9에서 주입홀의 봉지결함의 항목을 참조하여, 실험예1 내지 4의 값들을 비교실험예1과 비교하면, 주입홀의 봉지결함 값들이 실험예1 내지 4에서 감소되는 것을 알 수 있다. 이 값들의 감소원인은, 실험예1 내지 4에 따르면, 가스켓들을 관통하는 홀을 형성하는 공정 중에 미세균열들 또는 간극들이 가스켓들(4)에 발생하더라도, 이 균열들 또는 간극들이 가황공정 중에 수정되기 때문에, 가스켓(4)과 봉지핀 사이의 밀착이 개선된다.
다음, 도 9에서 ESR불량 항목을 참조하여, 실험예1 내지 4의 값들을 비교실험예1과 비교하면, ESR불량 값들이 실험예1 내지 4에서 감소되는 것을 알 수 있다. 이 값들의 감소원인은, 실험예1 내지 4에 따르면, 가스켓(4)과 전해액(9)을 주입하는 관(8) 사이에 밀착이 개선되어 전해액(9)을 주입하기 전에 완전히 진공상태이고 가스(공기)가 전극에 남아 있지 않기 때문이다. 또 실험예1 내지 4의 값들을 비교실험예2와 비교하면, 실험예1 내지 4에서 전해액(9)이 가황접착공정 후에 주입되기 때문에, 전해액 양의 불충분으로 인한 이상 ESR을 피할 수 있다.
다음으로, 도 9에서, 방치 후의 전해액누설의 항목을 참조하여, 실험예1 내지 4의 값들을 비교실험예1과 비교하면, 전해액누설 값들이 실험예1 내지 4에서 감소되는 것을 알 수 있다. 이 값들의 감소원인은, 실험예1 내지 4에 따르면, 가황접착 공정 후에 가스켓(4)에 홀을 개구하는 공정이 생략되므로, 기계적인 스트레스가 전지 외장에 발생되지 않고 가황접착 표면의 벗겨짐 및 집전고무막의 균열들이 발생하지 않기 때문이다. 또, 실험예1 내지 4의 값들을 비교실험예2와 비교하면, 실험예1 내지 4에서, 가황접착 중에 전지 내에 전해액(9)이 없기 때문에, 가황접착이 완전하게 된다.
10개의 셀이 길이방향으로 적층된 실험예4와 비교실험예3을 비교하면, 실험예4에서, 앞서 설명한 것과 같은 효과를 얻을 수 있어, 제조수율은 향상된다.
따라서, 본 발명의 제1 내지 제4실시예에 따르면, 환상의 가스켓의 안팎을 관통하도록 로드부재를 미리 마련하고 가황접착공정 후에 가스켓으로부터 로드부재를 빼냄으로써 전해액을 주입하는 홀을 형성하는 공정에 의해 제조수율이 극적으로 향상될 수 있다.
또, 본 발명의 제1 내지 제4실시예에서 폴리인돌 및 폴리페닐퀴녹사린이 활성물질들로서 사용되었지만, 활성물질들은 이 두 물질에 제한되는 것은 아니다. 이목적으로 사용되는 다른 대체물질으로서, 예를 들면 산화환원반응의 특징을 갖는 무기 또는 유기재료들 및 전해액과 접촉하면 축전능력을 갖는 활성탄재료 등이 있다.
황산수용액이 전해액으로 사용되지만, 전극활성물질과 반응할 때 전하를 축적하는 기능을 부여하고 금속을 부식시키는 것이라면 이에 한정되지 않는다. 또, 가스켓으로 부틸고무가, 전기적 집전체로 전기적 도전부틸고무가 사용되었지만, 전해액들에 대하여 젖지 않고 전해액들의 투과성이 없이 가황 또는 접착제에 의해 접착될 수 있다면, 다른 고무재료들 또는 탄소재료들, 도전성 고분자 등으로도 사용 가능하다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 전해액(9)을 주입하는 홀을 형성하기 위하여 가스켓(4)에 스테인레스침(6)을 관통하도록 마련함으로써 전지의 제조수율의 향상시키는 제1효과가 얻어진다.
외장의 가황접착 공정 중에, 상기 스테인레스침(6) 대신에 관을 이용하기 때문에, 셀 내부에서 발생한 가스를 관으로부터 배출할 수 있다는 사실로부터, 전지의 제조수율의 향상시키는 제1효과보다 더 향상된 제2효과가 얻어진다.
상기 제1 및 제2효과에 더하여, 상기 관 대신에 전해액을 주입하는 관을 사용함으로써, 외장의 가황접착 공정 후에 전해액을 주입하는 관을 삽입하는 공정이 생략될 수 있다는 사실로부터, 제조공정의 속도를 향상시키는 제3효과가 얻어진다.

Claims (4)

  1. 로드부재가 가스켓의 안팎을 관통하도록 미리 마련된 환상의 가스켓 안쪽에 세퍼레이터를 개재하여 적층된 양전극과 음전극의 층을 형성하는 공정;
    판상의 도전부재들을 상기 가스켓의 개구부에 부착함으로써 상기 양전극 및 상기 음전극을 봉입하는 공정;
    상기 로드부재를 상기 가스켓으로부터 빼냄으로써 가스켓 내에 홀을 형성하는 공정; 및
    가스켓 내에 형성된 상기 홀을 통하여 전해액을 전지 안쪽으로 주입하고 홀을 봉지하는 공정을 포함하는 전지제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 로드부재는 침인 전지제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 로드부재는 관인 전지제조방법.
  4. 로드부재가 환상의 가스켓의 안팎을 관통하도록 미리 마련되고, 가스켓으로부터 상기 로드부재를 빼냄으로써 홀을 형성하고, 전해액을 주입하는 전해액주입관을 상기 홀에 삽입하는 공정;
    가스켓 안쪽에 세퍼레이터를 개재하여 적층된 양전극과 음전극의 층을 형성하는 공정;
    판상의 도전부재들을 상기 가스켓의 개구부에 부착함으로써 상기 양전극 및 상기 음전극을 봉입하는 공정;
    상기 전해액주입관을 통하여 전해액을 전지 안쪽으로 주입하는 공정; 및
    상기 가스켓으로부터 관을 빼내어 홀을 형성하고 홀을 봉지하는 공정을 포함하는 전지제조방법.
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