KR19980023035A - 전지의 음극 제조방법 - Google Patents

Abstract

금속판에 다수의 구멍(3)을 형성하여 집전체(2)를 제조하는 집전체제조단계(S1)와, 활물질(4)을 구성하는 원료에 도전성과 결착성을 보유한 섬유조직의 금속(5)을 첨가하여 혼합하는 활물질제조단계(S2)와, 집전체(2)에 활물질(4)을 도포하는 활물질도포단계(S3), 화물질(4)이 도포된 집전체(2)를 압연에 의하여 고밀도로 충전하는 압연단계(S4)와, 집전체(2)에 활물질(4)을 고밀도로 충전하여 형성한 음극판을 소정의 형상으로 성형하는 전극성형단계(S5)로 이루어지는 전지의 음극제조방법을 제공한다.

활물질제조단계(S2)에서 활물질(4)을 구성하는 원료에 첨가하는 섬유조직의 금속(5)은 섬유조직으로 제조된 니켈을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 섬유조직으로 제조된 금속(5)을 활물질에 결착제로 첨가하면 구조적인 섬유조직에 의해 집전체(2)와 활물질(4) 또는 활물질(4)과 활물질(4) 사이의 결합력을 증가시킬 수 있다.

Description

전지의 음극 제조방법

본 발명은 활물질에 도전성 및 결착성을 보유한 섬유조직으로 형성된 니켈을 첨가하여 음극의 용량을 증대시킨 전지의 음극 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 전지 특히 니켈-수소 전지에 있어서, 양극은 니켈폼(Ni foam)으로 이루어진 집전체에 수산화니켈(NiOOH)로 이루어진 활물질을 충전하여 형성되고, 음극은 금속판으로 이루어진 집전체에 수소저장합금(MH)의 분말로 이루어진 활물질을 충전하여 형성된다.

상기한 양극의 활물질에는 도전제로 코발트(Co) 또는 코발트화합물과 서로 밀도가 다른 입자의 분산을 막기 위한 증점제와 집전체와 활물질 사이의 접착성을 높이기 위하여 결착제(binder)가 첨가되고, 상기한 음극의 활물질에는 결착제(binder)로 스티렌부다티엔고무(SBR)와 도전제로 미세하게 가공된 흑연분말 등의 도전성 물질이 혼합 첨가된다.

상기와 같이 구성되는 종래의 전지의 음극은 활물질에 첨가되는 결착제인 스티렌부다티엔고무가 부도체이므로 음극의 전기저항을 높이고, 전지의 용량과 상관없이 공간을 차지하므로 전지의 용량증대에 방해가 된다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도전성 결착제를 사용하므로서 전지의 저항을 감소시키고 전지의 용량을 증대시키는 전지의 음극 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명 전지의 음극 제조방법은 금속판에 다수의 구멍을 형성하여 집전체를 제조하는 집전체제조단계와, 활물질을 구성하는 원료에 도전성과 결착성을 보유한 섬유조직의 금속을 첨가하여 혼합하는 활물질제조단계와, 상기한 집전체제조단계에서 제조한 집전체에 상기한 활물질제조단계에서 제조한 활물질을 도포하는 활물질 도포단계와, 상기한 활물질도포단계에서 활물질이 도포된 집전체를 압연에 의하여 고밀도로 충전하는 압연단계와, 상기한 압연단계에서 집전체에 활물질을 고밀도로 충전하여 형성한 음극판을 소정의 형상으로 성형하는 전극성형단계로 이루어진다.

상기한 활물질제조단계에서 활물질을 구성하는 원료에 첨가하는 섬유조직의 금속은 섬유조직으로 제조된 니켈을 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 이루어지는 전지의 음극 제조방법을 사용하여 음극을 제조하면 결착제로 사용하는 섬유조직의 니켈이 도전성이므로 전지의 저항을 감소시켜주고 음극의 이용율을 높여준다.

또 결착제가 도전제를 겸하고 밀도가 높으므로 종래 결착제와 도전제를 각각 사용하는 것에 비하여 같은 중량%를 첨가할 경우에 차지하는 부피가 작으므로 그만큼 활물질의 양을 증가시킬 수 있으므로 전지의 용량이 증대된다.

도 1은 본 발명에 따른 전지의 음극 제조방법의 일실시예를 나타내는 공정순서도.

도 2는 본 발명에 따른 전지의 음극의 일실시예를 나타내는 부분확대단면도.

다음으로 본 발명에 따른 전지의 음극 제조방법의 가장 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 도 1 ∼ 도 2에 나타낸 바와 같이, 금속판에 다수의 구멍(3)을 형성하여 집전체(2)를 제조하는 집전체제조단계(S1)와, 활물질(4)을 구성하는 원료에 도전성과 결착성을 보유한 섬유조직의 금속(5)을 첨가하여 혼합하는 활물질제조단계(S2)와, 상기한 집전체제조단계(S1)에서 제조한 집전체(2)에 상기한 활물질제조단계(S2)에서 제조한 활물질(4)를 도포하는 활물질도포단계(S3)와, 상기한 활물질도포단계(S3)에서 활물질(4)이 도포된 집전체(2)를 압연에 의하여 고밀도로 충전하는 압연단계(S4)와, 상기한 압연단계(S4)에서 집전체(2)에 활물질(4)을 고밀도로 충전하여 형성한 음극판을 소정의 형상으로 성형하는 전극성형단계(S5)로 이루어진다.

상기한 활물질제조단계(S2)에서 활물질(4)을 구성하는 원료에 첨가하는 섬유조직의 금속(5)은 섬유조직으로 제조된 니켈을 사용하는 것이 바람직하다.

상기한 활물질(4)의 원료는 예를 들면 니켈-수소 전지에 있어서는 수소저장합금(MH)의 분말이 사용된다.

상기와 같이 섬유조직으로 제조된 금속(5)을 활물질에 결착제로 첨가하면 구조적인 섬유조직에 의해 집전체(2)와 활물질(4) 또는 활물질(4)과 활물질(4) 사이의 결합력을 증가시킬 수 있다.

상기와 같이 이루어지는 전지의 음극 제조방법을 사용하여 음극을 제조하면 결착제가 도전성이므로 전지의 저항을 감소시켜주고 음극의 이용율을 높여준다.

또 결착제가 도전제를 겸하고 밀도가 높으므로 종래 결착제와 도전제를 각각 사용하는 것에 비하여 같은 중량%를 첨가할 경우에 차지하는 부피가 작으므로 그만큼 활물질의 양을 증가시킬 수 있으므로 전지의 용량이 증대된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명 전지의 음극 제조방법에 의하면, 활물질의 원료에 도전제와 결착제를 겸할 수 있는 섬유조직으로 제조된 금속 예를 들면 섬유조직의 니켈을 첨가하여 활물질을 제조하고 집전체에 충전하므로서 집전체와 활물질 및 활물질 사이의 접착력을 증대시키면서 음극의 이용율을 높일 수 있으며, 종래 부도체인 결착제를 사용하여 제조한 음극에 비하여 전지의 저항이 감소되고 전지의 용량이 증대된다.

또 종래에 결착제로 사용되는 스티렌부다티엔고무와 도전제로 사용되는 흑연분말보다 섬유조직으로 제조된 금속이 니켈이 밀도가 높으므로 같은 중량%를 사용하는 경우 차지하는 부피가 작으므로 충전되는 활물질의 양을 증가시킬 수 있고 이에 의하여 전지의 용량이 증대된다.

Claims (2)

1. 금속판에 다수의 구멍을 형성하여 집전체를 제조하는 집전체제조단계와, 활물질을 구성하는 원료에 도전성과 결착성을 보유한 섬유조직의 금속을 첨가하여 혼합하는 활물질제조단계와, 상기한 집전체제조단계에서 제조한 집전체에 상기한 활물질제조단계에서 제조한 활물질을 도포하는 활물질도포단계와, 상기한 활물질도포단계에서 활물질이 도포된 집전체를 압연에 의하여 고밀도로 충전하는 압연단계와, 상기한 압연단계에서 집전체에 활물질을 고밀도로 충전하여 형성한 음극판을 소정의 형상으로 성형하는 전극성형단계로 이루어지는 전지의 음극 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기한 활물질제조단계에서 활물질을 구성하는 원료에 첨가하는 섬유조직의 금속은 섬유조직으로 제조된 니켈을 사용하는 전지의 음극 제조방법.