KR102203637B1 - Method for manufacturing activated carbon sheet for electrode using a low conductive textile sheet - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 a)직물시트를 재단하는 단계와, b)도전성 슬러리를 제작하는 단계 및 직물시트에 도전성 슬러리를 침지시키는 단계를 포함하고, 직물시트는 다공성을 갖는 직물형 활성탄 시트이고, 도전성 슬러리는 도전성 카본과 바인더 및 증점제가 혼합된 것을 특징으로 하는 저 전도성 직물시트를 이용한 전극용 활성탄 시트 제조 방법을 제공할 수 있다. An embodiment of the present invention includes a) cutting a fabric sheet, b) preparing a conductive slurry, and immersing the conductive slurry in the fabric sheet, wherein the fabric sheet is a fabric-type activated carbon sheet having porosity, The conductive slurry may provide a method for producing an activated carbon sheet for an electrode using a low-conductivity fabric sheet, characterized in that conductive carbon, a binder, and a thickener are mixed.

Description

저 전도성 직물시트를 이용한 전극용 활성탄 시트의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING ACTIVATED CARBON SHEET FOR ELECTRODE USING A LOW CONDUCTIVE TEXTILE SHEET}Manufacturing method of activated carbon sheet for electrode using low conductivity fabric sheet {METHOD FOR MANUFACTURING ACTIVATED CARBON SHEET FOR ELECTRODE USING A LOW CONDUCTIVE TEXTILE SHEET}

본 발명은 저 전도성 직물시트를 이용한 전극용 활성탄 시트의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing an activated carbon sheet for an electrode using a low conductivity fabric sheet.

납 축전지는, 저렴하고 신뢰성이 높다는 특징을 갖기 때문에, 자동차 시동용의 동력원이나 골프 카트 등의 전동차량의 동력원의 전원으로서, 나아가 UPS 장치 등의 산업 기기의 전원으로서 널리 사용되고 있다.Since lead-acid batteries are inexpensive and have high reliability, they are widely used as a power source for starting a vehicle, a power source for electric vehicles such as golf carts, and further as a power source for industrial equipment such as a UPS device.

이와 같은 납축전지는 충전되는 전기를 화학적으로 저장하기 위해 고유의 납 활물질을 사용하였으며, 해당 활물질을 보완하기 위해 여러 가지 첨가제를 사용한다. 첨가제는 다양한 금속 혹은 비금속 소재(예를 들면, 카본)이 적용되었으며, 최근에는 활성탄 소재를 전지 극판에 첨가하거나 코팅하여 부분 충방전(PSoC) 성능을 강화하는 연구가 활발하게 이루어져 왔다.Such a lead acid battery uses a unique lead active material to chemically store charged electricity, and various additives are used to supplement the active material. As additives, various metallic or non-metallic materials (for example, carbon) have been applied, and in recent years, research has been actively conducted to enhance partial charge/discharge (PSoC) performance by adding or coating an activated carbon material to a battery electrode plate.

활성탄의 다양한 형태 중 직물형으로 가공된 소재는 다공성 특성만 고려되어 주로 정수기의 필터로 주로 사용되었으나, 축전성(Capacity)이라는 활성탄 고유의 전기적 특성도 가지고 있으므로 전지의 재료로 적용될 가능성을 가지고 있다. Among the various types of activated carbon, fabric-processed material was mainly used as a filter for water purifiers due to its porosity only, but it has the potential to be applied as a material for a battery because it also has an electrical property inherent in activated carbon called capacity.

하지만, 직물형 활성탄 소재는 전기적 전도성 낮아 납 축전지의 활물질로서 적용하기에는 무리가 있어 직물형 활성탄 소재에 전기 전도성을 높여줄 수 있는 기술이 선행 개발되어야 할 필요가 있다. However, since the fabric-type activated carbon material has low electrical conductivity, it is unreasonable to be applied as an active material for a lead-acid battery, and a technology capable of increasing the electrical conductivity of the fabric-type activated carbon material needs to be developed in advance.

한국 특허등록 제10-1955397호(2019.02.28)Korean Patent Registration No. 10-1955397 (2019.02.28)

그러므로 본 발명은 상기와 같은 종래의 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 직물형 활성탄 소재의 적용시에 전기 전도성을 높일 수 있고, 축전성을 유지할 수 있는 저 전도성 직물시트를 이용한 전지 전극용 활성탄 시트 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Therefore, the present invention was devised to achieve the above-described conventional object, and the object of the present invention is to use a low-conductivity fabric sheet capable of increasing electrical conductivity and maintaining electrical storage properties when applying a fabric-type activated carbon material. An object of the present invention is to provide a method for producing an activated carbon sheet for battery electrodes.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함할 수 있다. The present invention may include the following examples to achieve the above object.

본 발명의 실시예는 a)직물시트를 재단하는 단계와, b)도전성 슬러리를 제작하는 단계 및 직물시트에 도전성 슬러리를 침지시키는 단계를 포함하고, 직물시트는 다공성을 갖는 직물형 활성탄 시트이고, 도전성 슬러리는 도전성 카본과 바인더 및 증점제가 혼합된 것을 특징으로 하는 저 전도성 직물시트를 이용한 전극용 활성탄 시트 제조 방법을 제공할 수 있다. An embodiment of the present invention includes a) cutting a fabric sheet, b) preparing a conductive slurry, and immersing the conductive slurry in the fabric sheet, wherein the fabric sheet is a fabric-type activated carbon sheet having porosity, The conductive slurry may provide a method for producing an activated carbon sheet for an electrode using a low-conductivity fabric sheet, characterized in that conductive carbon, a binder, and a thickener are mixed.

그러므로 본 발명은 축전성이 우수한 저 전도성 직물시트에 도전성을 부여하여 축전성과 도전성을 갖는 전극용 활성탄 시트를 제조할 수 있어 축전지의 전극 재료로 적용할 수 있다. Therefore, according to the present invention, an activated carbon sheet for electrodes having electrical storage properties can be prepared by imparting conductivity to a low-conductivity fabric sheet having excellent electrical storage properties, and thus can be applied as an electrode material for a storage battery.

또한, 본 발명은 직물형 활성탄 소재에 금속 페이스트를 추가함에 따라 납 축전지의 전극 재료로 적용시에 전해액의 감액 억제 효과가 향상되기에 수명 연장이 가능한 납 축전지가 가능한 효과를 얻을 수 있다. In addition, according to the present invention, as the metal paste is added to the fabric-type activated carbon material, the effect of suppressing the reduction of the electrolyte solution when applied as an electrode material for a lead storage battery is improved, and thus a lead storage battery capable of extending its lifespan can be obtained.

도 1은 본 발명에 따른 직물시트 제조 시스템을 도시한 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 직물형 활성탄의 도전성 부여 방법을 도시한 순서도이다.
도 3은 S200 단계를 도시한 순서도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 직물형 활성시트의 광학 현미경 사진이다. 1 is a block diagram showing a fabric sheet manufacturing system according to the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing a method for imparting conductivity of the fabric-type activated carbon according to the present invention.
3 is a flow chart showing step S200.
4 to 7 are optical micrographs of the fabric-type active sheet according to the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있지만, 특정 실시예를 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 서로 다른 방향으로 연장되는 구조물을 연결 및/또는 고정시키기 위한 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물중 어느 하나에 해당되는 것으로 이해되어야 한다.The present invention may be modified in various ways and may have various embodiments, but specific embodiments will be described in detail by exemplifying them in the drawings. This is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, and to any one of all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention for connecting and/or fixing structures extending in different directions. It should be understood as applicable.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제 하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of being added.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

이하에서는 본 발명에 따른 저 전도성 직물시트를 이용한 전극용 활성탄 시트 제조 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a method of manufacturing an activated carbon sheet for an electrode using a low-conductivity fabric sheet according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 직물시트 제조 시스템을 도시한 블럭도이다. 1 is a block diagram showing a fabric sheet manufacturing system according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명은 직물시트를 설정된 크기로 절단하는 재단장치(10)와, 도전성 카본(C) 및/또는 금속 페이스트가 혼합되는 도전성 슬러리의 제작을 위하여 재료들을 혼합하는 혼합(탈포)장치(20)와, 도전성 슬러리의 특성을 확인하는 품질측정장치(30)와, 직물시트에 도전성 슬러리 및/또는 페이스트를 침지시키는 침지장치(50)와, 침지장치(50)에 초음파를 출력하는 초음파 진동장치(40)와, 축전지의 극판에 도전성이 부여된 활성탄 시트를 압착시키는 건조/압착 장치(50)를 포함한다. Referring to Figure 1, the present invention is a cutting device 10 for cutting a fabric sheet into a set size, and mixing (defoaming) materials to produce a conductive slurry in which conductive carbon (C) and/or metal paste are mixed. )The device 20, the quality measuring device 30 for checking the characteristics of the conductive slurry, the immersion device 50 for immersing the conductive slurry and/or paste in the fabric sheet, and the ultrasonic wave output to the immersion device 50 And a drying/pressing device 50 for compressing the activated carbon sheet to which conductivity is imparted to the electrode plate of the storage battery.

재단장치(10)는 직물시트를 설정된 폭과 길이를 갖도록 재단한다. 여기서 직물시트는 직물형 활성탄 시트(A)(도 4 참조)이다. The cutting device 10 cuts the fabric sheet to have a set width and length. Here, the fabric sheet is a fabric-type activated carbon sheet (A) (see Fig. 4).

혼합(탈포)장치(20)는 직물시트의 전기적 전도성 특성을 향상시킬 수 있는 도전성 슬러리의 제조를 위한 장치로서 내측에는 2 이상의 재료들간의 혼합을 위하여 저면에 가까운 위치에서 설치되는 교반장치(도시되지 않음)가 포함될 수 있다. The mixing (defoaming) device 20 is a device for manufacturing a conductive slurry that can improve the electrical conductivity of the fabric sheet, and a stirring device installed at a position close to the bottom for mixing between two or more materials inside (not shown) Not) may be included.

또한, 혼합(탈포)장치(20)는 2 이상의 재료들간의 혼합을 위하여 고속의 회전과 물리적 분쇄를 발생시키는 장치(볼밀 등)가 구비되는 밀폐형 챔버로 구성될 수 있다. 여기서 도전성 카본은 분쇄 제조된 구형의 세라믹 볼(예를 들면, 알루미나 볼)과 함께 투입되어 보다 미세한 입도를 갖는 분말로서 분쇄된다. In addition, the mixing (degassing) device 20 may be configured as a closed chamber provided with a device (such as a ball mill) that generates high-speed rotation and physical pulverization in order to mix two or more materials. Here, the conductive carbon is added together with the pulverized spherical ceramic balls (eg, alumina balls) and pulverized as a powder having a finer particle size.

또한 혼합(탈포)장치(20)에는 고속의 원심 분리으로 진행되는 탈포 기능이 포함되어 혼합 및 제조된 도전성 슬러리에 포함된 공기방울을 제거하는 기능을 가질 수 있다. In addition, the mixing (degassing) device 20 may include a defoaming function that proceeds by high-speed centrifugation, and thus may have a function of removing air bubbles contained in the mixed and manufactured conductive slurry.

품질측정장치(30)는 혼합/탈포가 완료된 도전성 카본 슬러리(C)(도 7 참조)의 분산도(입도)를 확인하기 위한 입도 측정 장치(도시되지 않음)와 적합한 침지 작업성이 확보되는 점도 특성을 확인하기 위한 점도 측정 장치(도시되지 않음)가 구비될 수 있다. The quality measuring device 30 is a particle size measuring device (not shown) for checking the dispersion degree (particle size) of the conductive carbon slurry (C) (see FIG. 7) that has been mixed/degassed and a viscosity that ensures proper immersion workability. A viscosity measuring device (not shown) for checking the properties may be provided.

침지장치(50)는 재단된 직물시트, 즉 직물형 활성탄 시트(A)에 도전성 슬러리가 침지될 수 있는 공간을 구비한다. 여기서 침지장치(50)는 초음파 진동장치(40)에 의해 발생된 초음파에 의해 진동이 가해진다. 또한 침지장치(50)는 내부 온도 및 습도 조절 장치가 구비되어 활성탄 시트(A)에 슬러리가 침지될 수 있는 환경을 조성할 수 있다.The immersion device 50 has a space in which a conductive slurry can be immersed in the cut fabric sheet, that is, the fabric-type activated carbon sheet (A). Here, the immersion device 50 is vibrated by ultrasonic waves generated by the ultrasonic vibration device 40. In addition, the immersion device 50 may be provided with an internal temperature and humidity control device to create an environment in which the slurry can be immersed in the activated carbon sheet (A).

초음파 진동장치(40)는 침지장치(50)에 설치되어 초음파 진동으로 직물형 활성탄 시트(A)에 도전성 슬러리의 침투를 용이하게 한다. The ultrasonic vibration device 40 is installed in the immersion device 50 to facilitate penetration of the conductive slurry into the fabric-type activated carbon sheet A by ultrasonic vibration.

건조/압착 장치(60)는 도전성 슬러리가 침지된 활성탄 시트(A)를 건조 후 축전지 극판에 압착시켜 부착하는 장치이다. The drying/pressing device 60 is a device in which the activated carbon sheet A in which the conductive slurry is immersed is dried and then compressed onto an electrode plate of a storage battery.

본 발명은 이와 같은 장치들에 의해 구현되며, 이하에서는 본 발명에 따른 저 전도성 직물시트를 이용한 전극용 활성탄 시트 제조 방법을 보다 상세하게 설명한다. The present invention is implemented by such devices, and hereinafter, a method of manufacturing an activated carbon sheet for an electrode using a low-conductivity fabric sheet according to the present invention will be described in more detail.

도 2는 본 발명에 따른 저 전도성 직물시트를 이용한 전극용 활성탄 시트 제조 방법을 도시한 순서도이다. 도 3은 S200 단계를 도시한 순서도이다.2 is a flow chart showing a method of manufacturing an activated carbon sheet for an electrode using a low-conductivity fabric sheet according to the present invention. 3 is a flow chart showing step S200.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명은 직물시트를 재단하는 S100 단계와, 도전성 슬러리를 제작하는 S200 단계와, 활성탄 시트(A)에 도전성 슬러리를 침지시키는 S300 단계와, 극판에 도전성 슬러리가 침지된 활성탄 시트(A)를 부착시키는 S400 단계를 포함한다. 2 and 3, the present invention includes step S100 of cutting a fabric sheet, step S200 of producing a conductive slurry, step S300 of immersing a conductive slurry in an activated carbon sheet (A), and a conductive slurry is added to the electrode plate. It includes the step S400 of attaching the immersed activated carbon sheet (A).

S100 단계를 직물시트를 설정된 크기로서 도 4에 도시된 바와 같다. 또한, 직물시트는, 예를 들면, 정수기등에서 필터로 사용되는 직물형 활성탄 시트로서 도전성이 낮은 반면, 축전성(Capacitance)이 우수한 특징을 갖는다. 따라서 이와 같은 특징으로 인하여 직물형 활성탄 시트는 축전지의 전극용 활성탄 시트(A)로 적용되기 어려운 문제점이 있었다. Step S100 as shown in Figure 4 as the size of the fabric sheet set. In addition, the fabric sheet is, for example, a fabric-type activated carbon sheet used as a filter in a water purifier, etc., and has a feature of low conductivity and excellent capacitance. Therefore, due to such characteristics, there is a problem that the fabric-type activated carbon sheet is difficult to be applied as an activated carbon sheet (A) for an electrode of a storage battery.

하지만 본 발명은 이와 같은 직물형 활성탄 시트의 축전성을 유지한 상태에서 도전성을 보다 향상시킬 수 있는 것을 주요 특징으로 한다. However, the present invention has a main feature in that the conductivity of the fabric-type activated carbon sheet can be further improved while maintaining the electrical storage properties.

직물형 활성탄 시트(A)는 전체 중량에서 35~45 중량%를 갖는다. The woven activated carbon sheet (A) has 35 to 45% by weight of the total weight.

S200 단계는 도전성 슬러리를 제작하는 단계이다. 여기서 도전성 슬러리는 도전성 카본(C)과, 바인더 및 증점제의 혼합으로 이루어진다. Step S200 is a step of preparing a conductive slurry. Here, the conductive slurry is composed of a mixture of conductive carbon (C), a binder, and a thickener.

구체적으로 설명하자면, S200 단계는 도전성 카본(C)(도 7 참조)과 세라믹 볼을 혼합(탈포)장치(20)에 투입하는 S210 단계와, 바인더 및 증점제등을 투입 후 혼합하는 S220 단계와, 탈포 후 점도 측정하는 S230 단계를 포함한다. Specifically, step S200 includes step S210 of injecting conductive carbon (C) (see FIG. 7) and ceramic balls into the mixing (defoaming) device 20, step S220 of adding and mixing a binder and a thickener, and the like, It includes step S230 of measuring the viscosity after defoaming.

S210 단계는 혼합(탈포)장치(20)에 도전성 카본(C)과 세라믹 볼을 투입하여 회전시키는 단계이다. 여기서 세라믹 볼은 도전성 카본(C)과 다른 원재료를 물리적으로 분쇄 및 혼합시킬 용도로 사용된다. 즉, 도전성 카본(C)은 플레이크 형태로 투입될 수 있으며, 세라믹 볼은 알갱이 형태의 도전성 카본(C)을 보다 미세한 입자로서 분쇄 시키기 위한 것으로서 바람직하게로는 알루미나나 지르코니아와 같은 볼밀용 세라믹 재질의 볼로 이루어짐이 바람직하다. In step S210, conductive carbon (C) and ceramic balls are introduced into the mixing (degassing) device 20 to rotate. Here, the ceramic ball is used for physically grinding and mixing conductive carbon (C) and other raw materials. That is, the conductive carbon (C) can be introduced in the form of flakes, and the ceramic ball is for pulverizing the conductive carbon (C) in the form of grains into finer particles, and is preferably made of a ceramic material for a ball mill such as alumina or zirconia. It is preferably made of balls.

따라서 도전성 카본(C)과 세라믹 볼은 혼합(탈포)장치(20) 내로 투입되며, 소정의 시간(예를 들면, 20g의 도전성 카본(C) 투입될 경우에 3~10분)동안 혼합된다. 여기서 혼합(탈포)장치(20)는 상하 및/또는 좌우 방향으로 회전되어 세라믹 볼과 도전성 카본(C) 간의 접촉 면적과 횟수를 높인다. Accordingly, the conductive carbon (C) and ceramic balls are introduced into the mixing (degassing) device 20, and mixed for a predetermined time (for example, 3 to 10 minutes when 20 g of conductive carbon (C) is added). Here, the mixing (degassing) device 20 is rotated up and down and/or left and right to increase the contact area and number of times between the ceramic ball and the conductive carbon (C).

더욱 바람직하게로는 도전성 카본(C) 15~20g당 세라믹 볼 5~10개가 투입될 수 있다. 아울러 도전성 카본(C)은 직물형 활성탄 시트(A)를 포함하는 전체 중량에서 42~48 중량%에 해당되며, 도전성 카본(C)은 설정된 입도에 도달되기까지 분쇄과정을 거친다. 여기서 도전성 카본(C)의 입도는 1㎛ 이하로 설정됨이 바람직하다. More preferably, 5 to 10 ceramic balls may be added per 15 to 20 g of conductive carbon (C). In addition, the conductive carbon (C) corresponds to 42 to 48% by weight of the total weight including the woven activated carbon sheet (A), and the conductive carbon (C) undergoes a pulverization process until it reaches a set particle size. Here, the particle size of the conductive carbon (C) is preferably set to 1 μm or less.

S220 단계는 도전성 카본(C)에 바인더와 증점제를 투입하여 혼합하는 단계이다. 예를 들면, 바인더는 PTFE와, PTEF Solution으로서 활성탄 시트(A)가 포함된 전체 중량에서 7~9 중량%에 해당되고, 증점제(예를 들면, 카르복시 메틸 셀룰로오스)는 6-8 중량%에 해당된다. Step S220 is a step of mixing the conductive carbon (C) by adding a binder and a thickener. For example, the binder corresponds to 7 to 9% by weight of the total weight including the PTFE and the activated carbon sheet (A) as a PTEF solution, and the thickener (for example, carboxy methyl cellulose) corresponds to 6 to 8% by weight. do.

이때 증점제는 점도 조절을 위하여 증류수가 추가될 수 있고, 이와 같은 점도 조정 증류수와 후술되는 금속 페이스트는 위 중량%에 합산되지 않은 것임에 따라 증류수의 투입 여부에 따라 증점제의 비율이 변경될 수 있다. In this case, distilled water may be added to the thickener to adjust the viscosity, and the ratio of the thickener may be changed depending on whether or not distilled water is added as such viscosity adjusting distilled water and the metal paste described below are not added to the above weight %.

위와 같은 바인더와 증점제는 세라믹 볼에 의해 미세하게 분쇄된 도전성 카본(C)이 수용된 혼합(탈포)장치(20)로 투입된다. 혼합(탈포)장치(20)는 상술한 바와 같은 교반장치를 작동시켜 도전성 카본(C)과 증점제 및 바인더를 혼합한다. 이때 혼합과정에서는 점도의 측정이 필요하며, 측정된 점도에 따라서 증류수가 투입될 수 있다. The above-described binder and thickener are introduced into the mixing (degassing) device 20 in which conductive carbon (C) finely pulverized by ceramic balls is accommodated. The mixing (degassing) device 20 mixes the conductive carbon (C) with a thickener and a binder by operating the stirring device as described above. At this time, viscosity measurement is required in the mixing process, and distilled water may be added according to the measured viscosity.

S230 단계는 혼합(탈포)장치(20)에서 혼합된 도전성 슬러리의 점도를 측정한 뒤에 설정된 점도에 도달되면, 탈포를 진행하는 단계이다. Step S230 is a step of performing defoaming when the viscosity of the conductive slurry mixed by the mixing (degassing) device 20 reaches a set viscosity.

S300 단계는 탈포된 도전성 슬러리와, 재단된 직물형 활성탄 시트(A)를 침지 장치에 투입하여 침지 시키는 단계이다. 여기서 초음파 진동장치(40)는 침지장치(50)에 초음파 진동을 발생시켜 활성탄 시트(A)에 도전성 슬러리의 침투를 보다 용이하게 한다. Step S300 is a step of immersing the defoamed conductive slurry and the cut fabric-type activated carbon sheet (A) into the immersion device. Here, the ultrasonic vibration device 40 generates ultrasonic vibration in the immersion device 50 to facilitate penetration of the conductive slurry into the activated carbon sheet A.

직물형 활성탄 시트(A)는, 활성탄 필라맨트(B)(도 5 내지 도 7 참조)들로 이루어짐에 따라 다공성을 갖으며, 이러한 활성탄 필라맨트(B)의 표면에 도전성 카본(C)이 합침될 경우에 도전성 개선이 가능하다. The fabric-type activated carbon sheet (A) has porosity as it is made of activated carbon filaments (B) (see FIGS. 5 to 7), and conductive carbon (C) is incorporated into the surface of the activated carbon filaments (B). When it becomes, the conductivity can be improved.

따라서 본 발명의 출원인은 도전성 카본(C) 및/또는 금속 페이스트가 혼합된 도전성 슬러리가 합침된 이후에 활성탄 필라맨트(B)의 표면에 도전성 카본(C)의 흡착 여부를 확인하였고, 그 결과는 도 5 내지 도 7의 사진에 도시된 바와 같다.Therefore, the applicant of the present invention confirmed whether the conductive carbon (C) was adsorbed on the surface of the activated carbon filament (B) after the conductive slurry mixed with the conductive carbon (C) and/or the metal paste was impregnated. As shown in the photographs of FIGS. 5 to 7.

도 5는 도전성 카본이 합침된 활성탄 시트를 100배 확대 촬영한 것이며, 도 6은 500배 확대 촬영, 도 7은 4500배 확대 촬영한 것이다. FIG. 5 is a 100-fold enlarged photograph of an activated carbon sheet in which conductive carbon is impregnated, FIG. 6 is a 500-fold enlarged photograph, and FIG. 7 is a 4500-fold enlarged photograph.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 출원인은 직물형 활성탄 시트(A)의 침지 처리 이후에 활성탄 필라맨트(B)의 표면에 도전성 카본(C)의 흡착 여부를 확인하였다. 이는 도 7과 같이 4500배 확대된 활성탄 필라맨트의 사진을 통하여 확인할 수 있었다. 즉, 직물형 활성탄 시트(A)의 활성탄 필라맨트(B)에 도전성 카본(C)이 흡착된 것이 확인되었다. 5 to 7, the applicant confirmed whether the conductive carbon (C) was adsorbed on the surface of the activated carbon filament (B) after the immersion treatment of the fabric-type activated carbon sheet (A). This could be confirmed through a photo of the activated carbon filament enlarged 4500 times as shown in FIG. 7. That is, it was confirmed that the conductive carbon (C) was adsorbed to the activated carbon filament (B) of the woven activated carbon sheet (A).

따라서 본 발명은 직물시트에 도전성을 개선함에 따라 축전지의 전극재료로 사용할 수 있도록 하였다. Therefore, the present invention was made to be used as an electrode material for a storage battery by improving the conductivity of the fabric sheet.

또한, 본 발명은 도전성 슬러리에 금속 페이스트를 추가 또는 도전성 카본(C) 대신 금속 페이스트를 선택하여 제공할 수 있다. In addition, the present invention may be provided by adding a metal paste to the conductive slurry or selecting a metal paste instead of the conductive carbon (C).

금속 페이스트는 비스무트 또 은과 같은 금속 분말로서 용매와 함께 상술한 도전성 슬러리에 추가될 수 있다. 이때, 금속 페이스트의 투입량은 직물시트의 중량 대비 8~13wt.%, 점도는 예를 들면, 32,000~36,000cps로 한정될 수 있다. 이와 같은 비스무트와 은의 금속 페이스트는 납 축전지 전해액의 감액효과를 억제하기 위한 것이다. The metal paste may be added to the above-described conductive slurry together with a solvent as a metal powder such as bismuth or silver. In this case, the input amount of the metal paste may be limited to 8 to 13 wt.%, and the viscosity may be limited to 32,000 to 36,000 cps, for example, based on the weight of the fabric sheet. Such a bismuth and silver metal paste is intended to suppress the liquid reduction effect of the lead storage battery electrolyte.

S400 단계는 상기와 같이 침지 처리된 활성탄 시트(A)를 축전지의 극판에 부착 후 건조 및 압착 처리하여 극판에 카본층을 구성하는 단계이다. 위 단계는 극판의 제조 과정에 해당된다. 따라서 본 발명은 저 전도성 직물시트에 도전성을 부여함에 따라 도전성 및 축전성이 우수한 납 축전지의 개발이 가능하다. Step S400 is a step of attaching the immersion-treated activated carbon sheet (A) to the electrode plate of the storage battery, followed by drying and pressing to form a carbon layer on the electrode plate. The above steps correspond to the manufacturing process of the electrode plate. Accordingly, according to the present invention, it is possible to develop a lead storage battery having excellent conductivity and electrical storage properties by imparting conductivity to a low-conductivity fabric sheet.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. The embodiments of the present invention described above are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate that various modifications and other equivalent embodiments are possible.

10 : 재단장치 20 : 혼합(탈포)장치
30 : 품질 측정장치 40 : 초음파 진동장치
50 : 침지장치 60 : 건조/압착장치
A : 활성탄 시트 B : 활성탄 필라맨트
C : 도전성 카본10: cutting device 20: mixing (degassing) device
30: quality measuring device 40: ultrasonic vibration device
50: immersion device 60: drying/pressing device
A: Activated carbon sheet B: Activated carbon filament
C: conductive carbon

Claims (7)

a)직물시트를 재단하는 단계;
b)도전성 슬러리를 제작하는 단계; 및
c)직물시트에 도전성 슬러리를 침지시켜 전극용 활성탄 시트를 제조하는 단계;를 포함하고,
직물시트는 다공성을 갖는 정수기 필터용 직물형 활성탄 시트이고,
도전성 슬러리는
도전성 카본과 바인더 및 카르복시 메틸 셀룰로오스가 혼합된 것이며,
전극용 활성탄 시트는
직물형 활성탄 시트 35~45 중량%, 도전성 카본(C) 42~48 중량%, 바인더 7~9 중량%, 카르복시 메틸 셀룰로오스는 6-8 중량% 이고,
도전성 카본(C)의 입도는 1㎛ 이하인 것; 을 특징으로 하는 저 전도성 직물시트를 이용한 전극용 활성탄 시트 제조 방법.
a) cutting the fabric sheet;
b) preparing a conductive slurry; And
c) manufacturing an activated carbon sheet for an electrode by immersing the conductive slurry in the fabric sheet; including,
The fabric sheet is a fabric-type activated carbon sheet for a water purifier filter having a porosity,
The conductive slurry is
It is a mixture of conductive carbon, a binder, and carboxy methyl cellulose,
Activated carbon sheet for electrode
Fabric-type activated carbon sheet 35 to 45% by weight, conductive carbon (C) 42 to 48% by weight, binder 7 to 9% by weight, carboxy methyl cellulose is 6-8% by weight,
The particle size of the conductive carbon (C) is 1 μm or less; Active carbon sheet manufacturing method for an electrode using a low-conductivity fabric sheet, characterized in that.
 청구항 1에 있어서,
c)단계는 침지장치에 직물형 활성탄 시트(A)와 도전성 슬러리를 투입한 뒤에 설정된 시간동안 초음파 진동을 가하는 것;을 특징으로 하는 저 전도성 직물시트를 이용한 전극용 활성탄 시트 제조 방법.
The method according to claim 1,
Step c) is a method for producing an activated carbon sheet for an electrode using a low-conductivity fabric sheet, characterized in that: after adding the fabric-type activated carbon sheet (A) and the conductive slurry to the immersion device, ultrasonic vibration is applied for a set time.
 청구항 1에 있어서, b)단계는
a-1)도전성 카본과 구형의 세라믹 볼이 투입되어 도전성 카본을 분말형으로 분쇄시키는 단계;
a-2)분말화된 도전성 카본에 카르복시 메틸 셀룰로오스 및 바인더를 혼합하는 단계; 및
a-3)점도를 확인하여 증류수를 선택적으로 투입하고, 탈포처리를 진행하는 단계;를 포함하는 저 전도성 직물시트를 이용한 전극용 활성탄 시트 제조 방법.
The method according to claim 1, step b)
a-1) adding conductive carbon and spherical ceramic balls to pulverize the conductive carbon into powder;
a-2) mixing the powdered conductive carbon with carboxy methyl cellulose and a binder; And
a-3) Checking the viscosity, selectively adding distilled water, and performing a defoaming treatment; a method for producing an activated carbon sheet for an electrode using a low-conductivity fabric sheet comprising.
 청구항 1에 있어서, 도전성 슬러리는
비스무트(Bi)와 은(Ag) 중 어느 하나의 축전지 성능 강화용 기능성 금속을 포함하는 금속 페이스트를 더 포함하고,
금속 페이스트는
직물시트의 중량 대비 8~13wt%, 32,000~36,000cps의 점도를 갖는 것; 을 특징으로 하는 저 전도성 직물시트를 이용한 전극용 활성탄 시트 제조 방법.

The method according to claim 1, the conductive slurry
Bismuth (Bi) and silver (Ag) further comprises a metal paste containing a functional metal for enhancing the performance of any one storage battery,
Metal paste
Having a viscosity of 8 to 13 wt%, 32,000 to 36,000 cps based on the weight of the fabric sheet; Active carbon sheet manufacturing method for an electrode using a low-conductivity fabric sheet, characterized in that.

 삭제delete 삭제delete a)직물시트를 재단하는 단계;
b)도전성 슬러리를 제작하는 단계; 및
c)직물시트에 도전성 슬러리를 침지시켜 전극용 활성탄 시트를 제조하는 단계;를 포함하고,
직물시트는 다공성을 갖는 정수기 필터용 직물형 활성탄 시트이고,
도전성 슬러리는
비스무트(Bi)와 은(Ag) 중 어느 하나의 축전지 성능 강화용 기능성 금속을 포함하는 금속 페이스트와, 바인더 및 카르복시 메틸 셀룰로오스가 혼합된 것이며,
금속 페이스트는
직물시트의 중량 대비 8~13wt%, 32,000~36,000cps의 점도를 갖는 것; 을 특징으로 하는 저 전도성 직물시트를 이용한 전극용 활성탄 시트 제조 방법.

a) cutting the fabric sheet;
b) preparing a conductive slurry; And
c) manufacturing an activated carbon sheet for an electrode by immersing the conductive slurry in the fabric sheet; including,
The fabric sheet is a fabric-type activated carbon sheet for a water purifier filter having a porosity,
The conductive slurry is
A metal paste containing a functional metal for enhancing the performance of any one of bismuth (Bi) and silver (Ag), a binder and carboxy methyl cellulose are mixed,
Metal paste
Having a viscosity of 8 to 13 wt%, 32,000 to 36,000 cps based on the weight of the fabric sheet; A method of manufacturing an activated carbon sheet for an electrode using a low-conductivity fabric sheet, characterized in that.
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