KR20030045510A - 축전지용 격리판의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 축전지용 격리판의 제조방법에 있어서, 면섬유사 35∼45중량%, 합성섬유사 15~25중량%, 유리섬유사 35~45중량%로 된 혼합섬유로된 섬유농도 5∼8%인 지료에
수용성 요소수지 20∼30중량%,
수용성 합성수지 20∼30중량%,
물 40∼60중량%로
조성된 수성 합성수지 에멀젼을 전체 지료양에 대하여 2∼5중량% 첨가하고 이 지료를 초조한 후 건조시켜 축전지용 격리판을 제조하는 방법에 관한 것입니다.
본 발명의 방법으로 제조된 축전지용 격리판은 석면을 사용하지 않고도 전기저항이 거의 없으며 내충격성과 내산성이 우수하며 본 발명의 방법은 별도의 경화제 처리공정이 없어 생산공정이 단축되고 수성합성수지 에멀젼을 사용하므로서 건조시간을 단축시켜 줄수 있는 효과가 있다.

Description

축전지용 격리판의 제조방법{manufacturing method of separator for storage battery}
본 발명은 납축전지내의 양극과 음극사이에 삽입되는 부도체인 다공성 격리판의 제조방법에 관한 것이다.
방전(放電)시킨 후 외부전원을 사용하여 충전(充電)하면 반복해서 사용할 수 있는 전지를 축전지(蓄電池)라 하며 대표적인 것으로는 납축전지와 알카리 축전지가 있다.
일반적으로 납축전지는 축전지내에 스폰지상의 납으로 된 음극과 이산화연으로 된 격자판상의 양극을 교호로 설치하고 여기에 비중이 약 1.2정도의 황산으로 된 전해액을 주입하여서 구성되며 충전과 방전에 따라 전극판과 전해액 사이에 화학 반응을 일으켜서 음극판과 양극판이 고체의 황산연 Pb(SO4)2으로 변하거나, 원상으로 가역반응을 하는 중에 전극판이 변형되어 상호 접촉되거나 또는 전극판 사이에 내부 방전이 일어나기 때문에 이를 방지하기 위하여 격리판을 반드시 설치하여야 한다.
축전지는 고정되어 있는 장치에 사용되기도 하지만 자동차 나선박과 같이 이동되는 장치에 주로 사용되고, 황산과 납이 일으키는 화학반응에 이용되는 것이므로 축전지용 격리판은 전류의 흐름을 원활하게 하여주기 위하여 균일하고 일정한 통기성을 갖어야하며, 황산액 중에서 오래 견딜수 있어야 하며 전기저항이 낮고, 내충격성이 높아야 하며 쉽게 변형되지 않는 특성이 요구된다.
종래의 격리판 제조방법으로서는 면섬유, 목제 펄프 등으로 제조한 여과지에 석탄산 수지를 침투시킨 후에 열처리를 행하여 격리판을 제조하는 방법이 알려져 있으나, 이는 내산성이 약하고, 또한 충격에 취약하여 균열이나, 파열이 심한 것이어서 별도로 그라스 섬유판을 부착시켜야 하는 등의 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 그라스 섬유판을 부착시키기 위한 접착제가 전해액에 용해되어 많은 기포를 발생시켜서 축전지의 전해액의 증발을 가속화시키는 결점이 있다.
그 밖에도 면섬유 55~60%, 석면사 15~20%, 유리섬유 30~20%의 중량비로 배합하여 제지공정으로 제조된 원단을 요소수지 70wt%, 가성소다 20wt%가 용해된 수용액 12%, 로드유 65wt%가 가용해된 수용액 18%의 중량비로 혼합하여 조성된 경화성 수지액에 함침하여 상기한 원단에 피복시키고, 이를 150℃ 정도에서 1차 건조시키고, 200℃ 정도에서 2차 건조시켜 축전지용 격리판을 제조하는 방법이 제안된 바 있다(대한민국 특허공고번호 92-3292호).
상기 격리판은 내충격성과 내산성을 높여주기 위하여 석면사를 사용하고 열경화성 수지인 요소수지와 로드유를 사용하여 경화시켜 제조하였으나, 최근 인체에석면의 섬유가 흡입되게 되면 석면 침착증 등 건강에 치명적이 나쁜 영향을 주는 것이 확인됨에 따라 석면의 사용은 엄격하게 제한되고 있으며 곧 사용이 금지될 추세에 있다.
또한 면섬유, 석면사 및 유리섬유로 된 원단의 경화제로서 사용되는 요소수지는 내충격성이 약한 단점이 있으며, 이를 로드유와 혼합하여 사용하게 되면 건조시간이 오래걸린다는 단점이 있다.
상기한 축전지용 격리판 제조방법에서, 면섬유, 석면사 및 유리섬유로 구성된 부직포상의 원단을 경화제성 수지액에 함침시켜 주는 이유는 방전과 충전을 반복시키는 반응과정에서 격리판을 구성하는 연질의 부직포 원단이 변형되는 것을 막아주기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 석면을 사용하지 않으면서 전해액 투과성, 내충격성 및 내산성이 우수하고 전기저항도 거의 없으며, 제조공정과 건조시간을 단축시켜 줄수 있어 높은 생산성으로 축전지용 격리판을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에서는 석면대신 합성섬유사를 사용하고 원단 제조를 위한 지료 조성시 수용성 합성수지 에멀젼을 첨가하여 지료를 조성하고 이 지료를 초지공정으로 초지(抄紙), 건조시켜 격리판을 제조하므로서 별도의 경화제 처리공정없이 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 석면을 사용하지 않고 전기 저항이 거의 없으며 내충격성과 내산성이 우수한 축전지용 격리판의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 격리판 제조방법을 구체적으로 설명한다.
면섬유사 35∼45중량%, 합성섬유사 15∼25중량%, 유리섬유사 35∼45중량% 혼합하여 고해기(beater)에 넣고 물에 풀어 섬유의 농도가 약5∼8%인 지료(紙料)로 만들어 줄때 여기에 수성 합성수지 에멀젼(water solubl resin emulsion)을 전체 지료양에 대하여 2∼5중량% 첨가하여 지료를 구성시키고 이 지료를 초지(抄紙)방법으로 초지하고 건조시켜 두께 0.3∼1.5mm의 격리판을 제조한다.
본 발명에서는 합성섬유사로서 폴리푸로필렌(polypropylene)사, 폴리에틸렌(polyethylene)사, 폴리에스텔(polyethylene terephthalate)사, 나이론(nylon)사 등을 사용할 수 있다.
이들 합성섬유사들은 내산성과 내충격성이 우수한 특성을 갖고 있으며 지료중에 이미 합성수지 에멀젼이 함유되어있어 별도의 경화제를 사용하여 경화시켜줄 필요가 없다.
본 발명에서는 수용성 요소수지 20∼30중량%, 수용성 합성수지 20∼30중량%, 물 40∼60중량%를 균일하게 혼합하여 얻어진 수성 합성수지 에멀젼을 사용하였다.
본 발명에서 이용될 수 있는 수용성 합성수지로서는 수용성 아크릴수지나 수용성 폴리부타디엔수지를 사용할수도 있으며 수용성 합성수지 대신에 수성 합성수지 에멀젼(water soluble resin emulsion)을 사용할 수도 있다. 초산비닐이나 비닐아세테이트와 같은 합성수지를 유화제를 사용하여 물중에 유화(乳化)시킨 것을 수성 합성수지 에멀젼이라 하는데 이들은 수성 에멀젼 도료 제조시 많이 이용되고 있는 것이다.
상기와 같이 제조된 격리판 원단을 제지공정에서 이용하는 다수의 드럼건조기(Drum dryer)로 건조시키면 수분증발과 함께 균일한 다공성을 유지할 수 있게 되며 이를 필요한 크기로 제단하면 두께 0.3~1.5mm의 본 발명의 축전지용 격리판이 얻어진다.
본 발명의 방법에서는 석면대신 합성수지사를 사용하므로서 내충격성과 내산성이 우수하고 유연하며 전기저장도 거의 없는 축전지용 격리판을 제조할 수 있으며, 수성합성수지 에멀젼을 사용하므로서 종래의 로드유에 비해 원단의 건조시간이 단축되며, 고해기에서 섬유사들을 미세하고 균일하게 고해시켜 주므로서 격리판이 균일한 통기성을 유지할 수 있도록 하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 방법으로 제조된 축전지용 격리판은 석면을 사용하지 않고도 전기저항이 거의 없으며 내충격성과 내산성이 우수하며 본 발명의 방법은 별도의 경화제 처리공정이 없어 생산공정이 단축되고 수성합성수지 에멀젼을 사용하므로서 건조시간을 단축시켜 줄수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 축전지용 격리판의 제조방법에 있어서, 면섬유사 35∼45중량%, 합성섬유사 15~25중량%, 유리섬유사 35~45중량%로 된 혼합섬유로된 섬유농도 5∼8%인 지료에
    수용성 요소수지 20∼30중량%,
    수용성 합성수지 20∼30중량%,
    물 40∼60중량%로
    조성된 수성 합성수지 에멀젼을 전체 지료양에 대하여 2∼5중량% 첨가하고 이 지료를 초조한 후 건조시켜 축전지용 격리판을 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 합성섬유사가 폴리에틸렌사, 폴리푸로필렌사, 폴리에스텔사, 나이론사인 축전지용 격리판을 제조하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 수용성 합성수지가 수용성 아크릴수지, 수용성 폴리부타디엔수지 이거나 수성 아크릴 에멀젼, 수성 초산비닐 에멀젼 또는 수성 비닐아세테이트 에멀젼인 축전지용 격리판을 제조하는 방법.
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KR20180035731A (ko) * 2015-07-30 2018-04-06 니폰 제온 가부시키가이샤 비수 전해액 전지용 수계 시일제 조성물

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