KR100892540B1 - 납축전지용 전극층, 이를 포함하는 전극판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 납축전지용 전극층, 이를 포함하는 전극판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 페놀수지, 아라미드 섬유 및 납분말이 일정 함량으로 함유되어 이루어진 고분자복합체 매트릭스의 양면에, 납-주석 합금이 적층되어 이루어진 납축전지용 전극층과, 상기 전극층을 포함하는 납축전지용 전극판 및 상기 전극층의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 납축전지용 전극층 및 이를 포함하는 전극판은 납축전지의 우수한 전기전도도를 유지하면서, 무게를 낮추어 경량화시킬 수 있는 효과가 있다.

납축전지, 전극층, 전극판, 고분자 복합체, 경량화

Description

납축전지용 전극층, 이를 포함하는 전극판 및 그 제조방법{Electrode layer for lead storage battery, electrode containing the same and manufacturing method thereof}

본 발명은 페놀수지, 아라미드 섬유 및 납분말이 일정 함량으로 함유되어 이루어진 고분자복합체 매트릭스의 양면에, 납-주석 합금이 적층함으로써, 납축전지의 우수한 전기전도도를 유지하면서, 무게를 낮추어 경량화시킬 수 있는 납축전지용 전극층, 이를 포함하는 전극판 및 상기 전극층의 제조방법에 관한 것이다.

납축전지는 19 세기부터 다양하게 사용되어 왔고, 제조단가가 매우 싸고 고출력을 낼 수 있는 장점이 있어 특히 자동차의 전원으로 활발히 사용되고 있다. 일반적인 납축전지의 구조는 도 1에 나타낸 바와 같이, 활물질이 표면에 도포되어 있는 양극판(1)과 음극판(2) 여러장이 교차적으로 위치하고 있고 극판간 단락을 방지하기 위한 비전도성 격리판(3)과 극판군을 이룬다. 이 극판군이 직렬로 연결되어 전조 안에 전해액인 황산(4)과 함께 수용된다. 이러한 구조를 통해 외부 에 전기를 공급시 양극과 음극의 활물질이 PbSO4로 변화하면서 방전되고, 외부에서 전기를 공급시 PbO2 및 해면상납으로 변화하면서 충전되는 원리를 이용한 것이다.

이러한 구조에 사용되는 납으로 이루어진 전극판은 주로 용융합금을 주형에 부어 만드는 중력주조방식, 및 연속압연을 통한 익스팬딩 공법을 통하여 제작된다. 중력주조 방식은 납 합금을 금형에 부어 냉각시켜 그것을 절단하여 기판의 모양을 형성하는 방식이고, 익스펜딩 공법은 납 합금을 용융하여 코일형태로 권선하여 메쉬(mesh)형태의 전극판을 제작하는 방식이다. 일반적으로 중력주조방식에서는 내식성 및 강도 향상을 위하여 주석(Sn) 또는 안티몬(Sb) 0.9 ~ 1 중량%, Ag 0.1 ~ 0.15 중량%가 첨가되어 제작되고, 익스팬딩 방식에서는 Sn 1 ~ 1.5 중량%, Ca 0.06 ~ 0.08 중량%가 첨가되어 제작되고 있다.

이러한 전극판에 전기적 특성을 부여하기 위하여 표면에 활물질을 입히게 되는데, 주로 미세한 산화납분말(통상 10μm이하)을 묽은 황산수용액과 혼합한 페이스트 상의 재료가 사용된다. 이러한 페이스트를 도포한 후, 숙성 및 건조하고, 전기적으로 산화, 환원 공정을 거쳐 전극판을 제작하는 방법이 대한민국 등록특허 제10-250866호 및 제10-0266133호에 공지되어 있다. 하지만 상기 두가지 제조 공법은 납 또는 납 합금 자체를 사용하여 제작하므로, 비중이 매우 높고(납 비중: 11.34 g/cc), 생산성이 낮은 문제점이 있다.

이러한 납축전지의 높은 비중은 자동차의 연비 및 성능 향상을 저해하는 요소 중 하나로 인식되어, 이와 관련하여 납으로 이루어진 전극판의 경량화 개발 연구의 필요성이 절실하다. 또한, 기존의 전극판은 납 자체가 연한 재질이기 때 문에 적합한 강도 및 경도를 갖기 위하여 안티몬(Sb)과 같은 성분을 첨가하였는 바, 상기한 합금 성분은 충방전 시 전해액을 감소시키는 문제점을 가지고 있다. 또한, 최근 납의 가격 상승과 환경규제 측면에 있어서, 납축전지에서의 납사용량을 줄여야 하는 실정이다.

납극판의 경량화를 위하여, 탄소섬유를 수지와 혼합 및 경화하여 제작한 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)에 액상의 납을 입히는 공법이 일본특허 제 1982023869호에서 소개된 바 있으나, 고가의 탄소섬유사용 및 매트릭스내 높은 기공률에 의한 전기전도도의 저하와 같은 문제로 상용화가 어려운 실정이다.

본 발명은 납으로 이루어진 전극판의 경량화에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 납의 가격 상승과 환경규제 측면에 있어서, 납축전지에서의 납의 사용량을 줄이는 데에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 납으로 이루어진 전극판의 경량화로 인하여 전기전도도가 저하되는 문제점을 해결하는 데에 그 목적이 있다.

또한, 진동감쇄성 및 고유진동수 변화율을 저감시킨 자동차 댐퍼의 제조방법를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 납축전지용 전극층에 있어서, 페놀수지 20 ~ 30 중량%, 아라미드 섬유 20 ~ 30 중량% 및 납분말 40 ~ 60 중량%를 포함하여 이루어진 고분자복합체 매트릭스의 양면에, 납-주석 합금이 적층되어 이루어진 납축전지용 전극층을 제공함으로써 상기 과제를 해결한다.

또한, 본 발명은 상기 전극층이 포함되어 이루어진 납축전지용 전극판을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 전극층의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 비중이 높은 납의 사용량을 줄인 납축전지용 전극층을 제공함으로써, 납으로 이루어진 전극판 및 이를 포함하는 납축전지의 경량화가 가능한 효과가 있다.

또한, 고가인 납의 가격과 환경규제로부터 자유로울 수 있는 효과가 있다.

또한, 납으로 이루어진 전극판의 우수한 전기전도도를 유지하여, 납축전지의 전기적 특성은 유지시키고, 납축전지의 무게는 경량화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 납을 포함하여 이루어진 전극판의 경량화와 납 사용량 저감을 위하여 제안되는 것으로, 납으로 이루어진 전극판의 전기전도도와 전극 활물질과의 접착성은 전극판의 표면성질에만 의존한다는 점을 이용하여, 페놀수지, 아라미드 섬유 및 납분말을 포함하여 이루어진 고분자복합체 매트릭스의 양면에, 납-주석 합금이 적층되어 이루어진 납축전지용 전극층을 제공하여 전극판의 무게를 경량화하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 전극층을 포함하는 전극판 및 그 제조방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 고분자복합체 매트릭스의 양면에, 납-주석 합금이 적층되어 이루어진 본 발명에 따른 납축전지용 전극층에 있어서, 상기 고분자복합체 매트릭스가 페놀수지 20 ~ 30 중량%, 아라미드 섬유 20 ~ 30 중량% 및 납분말 40 ~ 60 중량%를 포함하여 이루어진 것에 본 발명의 기술적인 특징이 있는 것이다.

상기 페놀수지는 고분자복합체 매트릭스의 아라미드 섬유 및 납분말을 결속시키는 바인더로서의 역할을 부여하기 위하여 첨가되는 성분으로, 이러한 페놀수지가 20 중량% 미만으로 함유된 경우에는 아라미드 섬유 및 납분말의 결속력인 약해져 극판의 강성이 저하되는 문제점이 발생할 수 있고, 30 중량%를 초과하여 함유되는 경우에는 경화 이후 거대기공, 크랙 및 전기전도도의 저하가 발생할 수 있으므로, 상기 범위의 함량으로 페놀수지를 함유하는 것이 좋다.

또한, 상기 아라미드 섬유는 기계적 강도향상을 위하여 첨가되는 성분으로, 이러한 아라미드 섬유가 20 중량% 미만으로 함유된 경우에는 기계적 강도가 낮아져 매트릭스강화의 효과가 저하되는 문제점이 발생할 수 있고, 30 중량%를 초과하여 함유되는 경우에는 전기전도도의 저하와 같은 문제점이 발생할 수 있으므로, 상기 범위의 함량으로 아라미드 섬유를 함유하는 것이 좋다.

또한, 상기 납분말은 고분자복합체 매트릭스 내의 전기전도도 향상 및 납-주석 합금 표면층과의 접착력을 향상시키기 위하여 첨가되는 성분으로, 이러한 납분말이 40 중량% 미만으로 함유된 경우에는 전기전도도가 저하되고, 납-주석 합금 표면층과의 접착력이 저하되어 극판의 부식성 증가등과 같은 문제점이 발생할 수 있고, 60 중량%를 초과하여 함유되는 경우에는 경량화의 효과가 미미하므로, 상기 범위의 함량으로 납분말을 함유하는 것이 좋다.

본 발명은 상기한 고분자 매트릭스가 500 ~ 900 μm 범위의 두께로 이루어지고, 상기 고분자복합체 매트릭스의 양면에, 납-주석 합금이 200 ~ 300 μm 범위의 두께로 각각 적층되어 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 고분자복합체 매트릭스 의 두께가 500 μm 미만인 경우에는 극판의 강성저하와 같은 문제점이 발생할 수 있고, 900 μm를 초과하는 경우에는 기준 극판 대비 부피증가로 경량화 효과가 크지 않은 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 납-주석 합금의 한 면이 200 μm 미만의 두께로 적층되는 경우에는 축전지 충방전시 전해액에 의한 부식에 의한 조직 파괴와 같은 문제점이 발생할 수 있고, 300 μm를 초과하는 경우에는 가격의 상승 및 부피증가와 같은 문제점이 발생할 수 있으므로 상기한 범위의 두께로 이루어진 전극층을 형성하는 것이 좋다. 이 때, 상기 납-주석 합금은 고분자복합체 매트릭스 100 중량부에 대하여, 한 면에 10 ~ 20 중량부로 적층되는 바, 10 중량부미만인 경우에는 표면 공정완료후 표면 납-주석 합금층의 두께가 200 μm 이하로 형성되어 강도가 약해지고, 전해액에 의한 부식에 의하여 조직이 파괴되는 문제점이 발생할 수 있고, 20 중량부를 초과하는 경우에는 경량화 효과기 미미한 문제점이 발생할 수 있으므로 상기 범위의 함량으로 적층하는 것이 좋다.

또한, 본 발명에서 고분자복합체 매트릭스의 양면에 적층되는 납-주석 합금은 납 98 ~ 98.5 중량%와 주석 1.5 ~ 2 중량%가 함유되어 이루어질 수 있는 바, 기계적 강도 및 내식성을 고려하여 상기한 함량의 주석을 첨가하여 합금의 형태로 적층되는 것이 좋다.

본 발명은 상기한 납축전지용 전극층이 포함된 납축전지용 전극판을 제공한다. 즉, 본 발명은 상기 전극층을 단일층 또는 2 층 이상의 복층의 형태로 포함하는 납축전지용 전극판을 제공할 수 있다. 한 층의 납-주석 합금의 두께는 200 ~ 600 μm의 범위 내에서, 기계적 강도 및 전기전도도를 고려하여 적층될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기한 납축전지용 전극층의 제조방법을 제공하는 바, 상기 제조방법으로는 당분야에서 일반적으로 사용되는 제조방법으로 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어, 하기의 제조방법에 의하여 제조될 수 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 고분자복합체 매트릭스 층의 양면에 납-주석 합금분말을 적층한 후, 가열, 가압, 성형 및 경화시켜 제조된 납축전지용 전극층의 제조방법에 있어서, 상기 고분자복합체 매트릭스 층은 페놀수지20 ~ 30 중량%, 아라미드 섬유 20 ~ 30 중량% 및 납분말 40 ~ 60 중량%를 혼합하여 제조될 수 있다. 상기 페놀수지로는 고온안정성이 우수한 노볼락(Novolak)계 페놀 수지를 사용하는 것이 좋다.

상기 납분말은 전기전도도 및 충진율 특성을 고려하여, 0.0001 ~ 50 μm 범위의 입경으로 이루어진 분말을 사용할 수 있는 바, 상기 납분말의 입경이 너무 큰 경우에는 혼합시 미충진과 같은 문제점이 발생할 수 있으므로 상기 입경 범위의 납분말을 사용하는 것이 좋다.

고분자복합체 매트릭스 층의 양면에 납-주석 합금분말을 적층하는 데에 있어서, 판상의 금형틀에 납-주석 합금 분말을 200 ~ 300 μm 범위의 두께로 투입한 후, 상기 혼합된 고분자복합체 매트릭스 층을 800 ~ 1000 μm 범위의 두께로 투입한 후, 상기 납-주석 합금 분말을 200 ~ 300 μm 범위의 두께로 투입하여 3 층의 전극 혼합층을 제조한다. 이 때, 상기 납-주석 합금 분말은 0.0001 ~ 30 μm 범위의 입경으로 이루어진 분말을 사용할 수 있는 바, 상기 납-주석 합금 분말의 입경이 너무 큰 경우에는 충방전시 표면 결함에 의한 부식가속화와 같은 문제점이 발생할 수 있으므로 상기 입경 범위의 납-주석 합금 분말을 사용하는 것이 좋다.

또한, 상기 고분자복합체 매트릭스 층의 두께를 800 ~ 1000 μm 범위로 두껍게 하는 것은 성형 및 경화시에 수지의 두께가 약 20 ~ 30 % 감소하기 때문이다.

상기 3 층의 전극 혼합층은 극판의 형상을 형성하기 위하여, 10 ~ 40 ℃의 온도 및 300 ~ 500 psi의 압력 조건에서 가성형하는 바, 분말의 충진율과 성형체의 기공율과 같은 특성을 고려하여 상기 온도 및 압력 조건에서 가성형을 수행한다.

또한, 상기 가성형된 전극 혼합층은 150 ~ 200 ℃의 온도 및 400 ~ 600 psi의 압력 조건에서 0.5 ~ 2 분간 열성형한 후, 동일한 압력 조건에서 10 ~ 30 초간 벤트(vent, 탈기체)하여 경화시키는 바, 이러한 열성형 및 경화는 5 내지 15 회 추가로 반복함으로써, 열성형 및 경화시에 수지가 열분해되어 발생한 가스들이 고분자 복합체 매트릭스 층의 내부에 거대기공을 형성하거나, 균열을 발생시키는 것을 방지한다.

상기 성형 및 경화된 전극 혼합층은 공기 분위기 및 180 ~ 220 ℃의 온도 조건에서 큐어링(curing)시킴으로써, 최대의 경화 효과를 얻는다. 이러한 과정에서 매트릭스 내에는 납분말이 분산되고, 아라미드 섬유는 매트릭스를 강화하는 구조를 형성하며, 표면의 납-주석 분말층은 고분자복합체 매트릭스 층과 물리적으로 접합된다. 그러나, 상기 온도가 180 ℃ 미만인 경우에는 매트릭스 내, 수지의 경화가 원활히 발생하지 않는 문제점이 발생할 수 있고, 220 ℃를 초과하는 경우에는 수지의 열분해가 가속화 되어 표면 거대 크랙 발생과 같은 문제점이 발생할 수 있으므로 상기 온도 범위에서 큐어링(curing)시키는 것이 좋다.

상기 큐어링된 전극 혼합층은 질소 분위기 및 530 ~ 570 ℃의 온도 조건에서 열처리함으로써, 본 발명에 따른 납축전지용 전극층을 제조할 수 있게 된다. 이러한 과정에서 표면의 납-주석 합금층과 고분자 복합체 매트릭스 층의 납 분말들은 액화되어 고분자 복합층과의 계면에서 확산이 발생하고, 기공이 고분자 복합층 내의 액화된 납분말에 의하여 충진된다. 이러한 과정을 통하여 납분말과 납분말사이의 네트워크가 형성되고, 표면의 납-주석 합금층과도 강한 접착력을 발생시키게 되며, 전기적으로도 우수한 전기전도성을 갖는 납축전지용 전극층을 제조할 수 있는 것이다.

이렇게 형성된 극판 표면에는 일반적인 방법 통하여 표면에 해면상납을 형성시킴으로써 음극판으로 시용될 수 있고, 이산화납을 형성시킴으로써 양극판으로 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 비중이 높은 납의 사용량을 줄인 납축전지용 전극층을 제공함으로써, 상기 납축전지용 전극층을 포함하는 전극판은 종래의 주조식 또는 압연 익스펜딩식 전극판에 비하여, 약 40 중량%의 획기적인 경량화가 가능한 효과가 있다. 이는 고분자 복합체 매트릭스 층에 포함되어 있는 페놀수지, 아라미드 섬유의 낮은 비중(2.0 g/cc)에 의하여 가능해진 것이다.

또한, 본 발명은 전극판 내의 납의 사용량을 줄임으로써, 고가인 납의 가격과 환경규제로부터 자유로울 수 있는 효과가 있다.

또한, 일반적인 납의 전기전도도는 약 5.0 X 10⁶ S/m수준으로, 고분자 복합체 매트릭스 층이 절연성의 페놀수지와 아라미드 섬유로 이루어진 본 발명의 경우, 전기전도도의 저하가 우려되었으나, 납분말이 액화 및 확산되어 네트워크를 형성하기 때문에 우수한 전기전도도를 유지하여, 납축전지의 전기적 특성은 유지시키고, 납축전지의 무게는 경량화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 납극판의 문제 중 하나인 강도 측면에서도 고분자 복합체 매트릭스 층 내부에 아라미드 섬유가 강화되어 있기 때문에 매우 유리한 효과가 있다.

따라서, 본 발명에 따른 납축전지용 전극층, 이를 포함하는 전극판은 납축전지의 전극판에는 물론이고, 이 외에도 경량화와 우수한 전기전도도 및 기계적 강도를 요구하는, 전기화학전지 분야에 유용하게 적용될 수 있다.

이하, 본 발명은 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 다음의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 ~ 3

하기 표 1에 나타낸 함량으로, 페놀수지와 아라미드 섬유, 납분말(325 mesh, 43 μm 입경)을 혼합하여 고분자 복합체 매트릭스를 제조하였다. 여기에서 사용되는 페놀수지로는 Novolak을 사용하였다.

이 후, 상온에서 극판형상으로 가성형을 하게 되는데, 프레스의 금형 내에, 98 중량%의 납 및 2 중량%의 주석으로 이루어진 합금 분말(500 mesh, 28 μm 입경) 을 0.3 mm의 두께를 이루도록 투입하고, 상기 고분자 복합체 매트릭스 층를 1.0 mm의 두께를 이루도록 투입한 후, 다시, 98 중량%의 납 및 2 중량%의 주석으로 이루어진 합금 분말(500 mesh, 28 μm 입경)을 0.3 mm 의 두께를 이루도록 투입하여 3 층재 구성을 이루도록 하였다. 상기 3 층재로 구성된 납-주석 분말/ 고분자 복합체 매트릭스/ 납-주석 분말로 이루어진 전극층은 상온(25 ℃) 및 300 psi 압력 조건에 극판의 형상으로 가성형을 실시하였다.

상기 가성형된 납-주석 분말/ 고분자 복합체 매트릭스/ 납-주석 분말 전극층은 180 ℃의 고온 프레스에서 500 psi의 압력을 가하여 성형 및 경화공정을 실시하였다. 성형 및 경화시에, 수지가 경화되면서 열분해된 가스들이 내부에 거대기공 및 균열을 일으키는 것을 방지하기 위하여, 상기 가압 및 탈공기(가압1분, 공기빼기 20초를 1회로 함)를 10 회 반복 실시하여 전극층의 성형체를 제조하였다.

상기 제작된 성형체를 전기로에서 200 ℃의 온도 및 공기분위기에서 6 시간동안 큐어링(Curing)하였다. 상기 큐어링된 성형체를 질소분위기에서 약 500 ℃로 가열하였고, 납축전지용 전극판을 제조하게 되었다.

구분(중량%)	페놀수지	아라미드 섬유	납분말
실시예 1	20	20	60
실시예 2	25	25	50
실시예 3	30	30	40

비교예 1

연속압연을 통한 익스펜딩 공법을 이용하여 닙축전지용 전극판을 제조하였는 바, 합금납을 용융하여 코일형태로 권선하고, 이를 통해 메쉬형태의 극판을 제작하였다. Sn 1.0 ~ 1.5 중량%, Ca 0.06 ~ 0.08 중량%가 첨가되어 제작된 상용 납극판을 비교 대상으로 선정하였다.

실험예

상기 실시예 1 ~ 3에서 제조된 전극층의 양면에 음극 활물질로 해면상납을 도포하고, 양극판용으로는 숙성을 통하여 이산화납을 표면에 형성시켰다. 이렇게 제조된 양극판 7장과 음극판 6장을 1셀로 하여, 총 6셀을 직렬로 연결하여 전조내에 황산과 함께 수용시켜 납축전지를 제조하였다.

1) 수명시험

수명 시험(SAE J240, 75℃)은 만충전 상태에서 25 A로 4분간 방전, 10분간 14.8 V로 최대 25 A로 충전하는 과정을 480회 반복하고, 그 이후 630 A로 고율방전하여 30초 전압을 측정하여 30초 전압이 7.2 V 미만이면 수명이 다한 것으로 판단하는 시험방법이다. 본 발명에 대한 수명시험 결과는 표 2 및 도 4에 나타내었다.

구분(V)	480 회	960 회	1440 회	1920 회	2440 회	수명판정(회)
실시예 1	9.09	8.55	7.97	7.81	6.50	2200
실시예 2	9.00	8.68	8.05	7.84	6.66	2260
실시예 3	9.01	8.50	8.01	7.83	6.60	2250
비교예 1	8.91	8.63	8.10	7.86	6.61	2250

2) 중량측정

중량 측정은 실시예 1 ~ 3에서 제작된 3종의 양극판 10개와 비교예 1의 익스펜딩 방식으로 제작된 양극판 10개의 중량을 측정하여 비교 분석하였다. 이에 따른 중량측정 결과는 표 3 및 도 5에 나타내었다.

구분(g)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
실시예 1	37.4	37.2	37.6	36.9	37.1	36.8	37.3	37.0	37.3	36.9
실시예 2	34.0	33.9	34.2	34.3	33.9	34.1	34.3	34.5	34.8	34.2
실시예 3	31.3	30.8	32.0	30.0	31.5	29.9	31.1	30.7	32.6	33.1
비교예 1	50.1	49.5	52.3	48.1	48.7	52.1	52.0	49.0	49.3	50.1

본 시험 결과 및 극판 중량 측정에서 본 발명에서의 극판수명이 기존 순수 납극판에 비해 저하되지 않음을 알 수 있고, 이와 더불어 극판의 무게가 40 중량%정도 절감된 것을 알 수 있다. 즉, 표 3의 중량측정 결과에서 기존 익스펜딩 방식(비교예 1)에 비해 전극판의 무게가 약 30 ~ 40 % 감소한 것을 확인할 수 있었다.

도 1은 납축전지의 구조를 나타낸 것으로, 1은 양극판, 2는 음극판, 3은 비전도성 격리판, 그리고 4는 황산용액 전해액을 나타낸 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 발명의 개념도를 나타낸 것으로, 1은 납축전지용 전극판의 고분자복합체 매트릭스, 2는 표면 납-주석 합금층, 3은 납으로 채워진 기공, 그리고 4는 표면 활물질을 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명의 제조공정를 나타낸 것으로, 1은 페놀수지, 2는 납-주석 합금 분말, 3은 납분말, 그리고 4는 아라미드 섬유를 나타낸 것이다.

도 4는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1에 따라서 제조된 납축전지의 수명시험 결과를 나타낸 것이다.

도 5는 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1에 따라서 제조된 양극판의 중량측정 결과를 나타낸 것이다.

Claims (10)

1. 납축전지용 전극층에 있어서, 페놀수지 20 ~ 30 중량%, 아라미드 섬유 20 ~ 30 중량% 및 납분말 40 ~ 60 중량%를 포함하여 이루어진 고분자복합체 매트릭스의 양면에, 납-주석 합금이 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 납축전지용 전극층.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고분자복합체 매트릭스는 500 ~ 900 μm 범위의 두께로 이루어진 것을 특징으로 하는 납축전지용 전극층.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 납-주석 합금은 납 98 ~ 98.5 중량%와 주석 1.5 ~ 2 중량%가 함유되어 이루어진 것을 특징으로 하는 납축전지용 전극층.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 납-주석 합금은 한 면이 200 ~ 300 μm 범위의 두께로 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 납축전지용 전극층.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 납-주석 합금은 고분자복합체 매트릭스 100 중량부에 대하여, 한 면에 10 ~ 20 중량부로 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 납축전지용 전극층.
6. 제 1 내지 5 항 중에서 선택된 어느 한 항의 납축전지용 전극층이 포함된 것을 특징으로 하는 납축전지용 전극판.
7. 고분자복합체 매트릭스 층의 양면에 납-주석 합금분말을 적층한 후, 가열, 가압, 성형 및 경화시켜 제조된 납축전지용 전극층의 제조방법에 있어서,

   상기 고분자복합체 매트릭스 층은 페놀수지 20 ~ 30 중량%, 아라미드 섬유 20 ~ 30 중량% 및 납분말 40 ~ 60 중량%를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 납축전지용 전극층의 제조방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 납분말은 0.0001 ~ 50 μm 범위의 입경으로 이루어진 것을 특징으로 하는 납축전지용 전극층의 제조방법.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 납-주석 합금 분말은 0.0001 ~ 30 μm 범위의 입경으로 이루어진 것을 특징으로 하는 납축전지용 전극층의 제조방법.
10. 제 7 항에 있어서, 상기 납-주석 합금은 98 ~ 98.5 중량%의 납 및 1.5 ~ 2 중량%의 주석을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 납축전지용 전극층의 제조방법.

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