KR20070001331A - 납축전지용 극판 활물질 지지체 및 이의 제조에 사용되는섬유기재 - Google Patents

납축전지용 극판 활물질 지지체 및 이의 제조에 사용되는섬유기재 Download PDF

Info

Publication number
KR20070001331A
KR20070001331A KR1020050056702A KR20050056702A KR20070001331A KR 20070001331 A KR20070001331 A KR 20070001331A KR 1020050056702 A KR1020050056702 A KR 1020050056702A KR 20050056702 A KR20050056702 A KR 20050056702A KR 20070001331 A KR20070001331 A KR 20070001331A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
active material
material support
plate active
lead
resin
Prior art date
Application number
KR1020050056702A
Other languages
English (en)
Inventor
상 윤 이
성 원 강
영 남 황
Original Assignee
주식회사 코오롱
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 코오롱 filed Critical 주식회사 코오롱
Priority to KR1020050056702A priority Critical patent/KR20070001331A/ko
Publication of KR20070001331A publication Critical patent/KR20070001331A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/70Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72Grids
    • H01M4/74Meshes or woven material; Expanded metal
    • H01M4/747Woven material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/66Selection of materials
    • H01M4/68Selection of materials for use in lead-acid accumulators
    • H01M4/685Lead alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/70Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/80Porous plates, e.g. sintered carriers
    • H01M4/806Nonwoven fibrous fabric containing only fibres
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

본 발명은 납축전지용 극판 활물질 지지체 및 이의 제조에 사용되는 섬유기재에 관한 것으로서, 본 발명의 납축전지용 극판 활물질 지지체는 평균직경이 0.1~10㎛인 폴리에스테르 극세섬유가 전체중량 대비 40중량% 이상 함유되어 미세기공을 갖는 섬유기재로 이루어지고, 상기 표면과 이면의 양측면 가장자리 부분이 열융착 접착제(Hot Melt Adhesive)에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 납축전지용 극판 활물질 지지체는 다공성이 높아 전해액의 침투성이 향상되며, 배터리 생산 공정에 있어 작업환경이 유해하게 되는 것을 방지 할 수 있다.
또한, 본 발명의 섬유기재는 양변에 열융착 접착제가 코팅 되어 있어서 간단한 열융착 방식으로 납축전지용 극판 활물질 지지체를 제조할 수 있다.
납축전지, 열융착 접착체, 극판, 활물질, 지지체, 섬유기재, 극세섬유, 친수성 수지, 침투성

Description

납축전지용 극판 활물질 지지체 및 이의 제조에 사용되는 섬유기재 {A support of active material in polar plate used in lead-acid battery and a textile material used in manufacturing thereof}
도 1은 본 발명의 극판 활물질 지지체가 내장된 납축전지의 단면개략도.
도 2는 본 발명의 극판 활물질 지지체가 부착된 극판의 사시개략도.
도 3은 본 발명 섬유기재의 평면개략도.
* 도면 중 주요부분에 대한 부호 설명 *
1 : 양극판 2 : 음극판
3 : 납축전지 4 : 격리판
5 : 극판 활물질 지지체 6 : 극판 활물질 지지체 제조용 섬유기재
7 : 열융착 접착제가 코팅된 섬유기재 부분
본 발명은 납축전지용 극판 활물질 지지체 및 이의 제조에 사용되는 섬유기재에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 황산 전해질의 흡수성이 우수하며 뛰어난 기계적 강도로 인해 작업성 및 작업환경을 크게 향상시킬 수 있는 납축전지용 극판 활물질 지지체 및 이의 제조에 사용되는 섬유기재에 관한 것이다.
일반적으로 납축전지의 극판 제조공정은 중력주조방식과 익스팬디드 그리드 방식으로 크게 나누어진다.
이들 중 중력주조 방식은 크게 4단계를 거쳐서 극판이 형성된다.
첫 번째 단계로서 납-안티몬 합금이나 납-칼슘등의 합금연을 금형에 부어서 냉각시켜 기판을 형성한 후 그것을 절단하여 기판의 모양을 형성 한다.
두 번째 단계는 앞에서 형성된 기판에 도장할 연호를 제조하는 공정이다.
이 연호는 연분기에 연괴를 투입하여 Pb와 PbO로 구성된 작은 입자의 연분을 제조한 후 물 및 황산 기타 첨가제를 혼합하여 제조한다.
세 번째와 네 번째 단계는 이와 같이 생성된 연호를 기판에 도장하는 도장 공정과, 도장 극판중에 수분과 Pb 함량을 감소시키는 건조 공정과 숙성공정을 거친후 이 극판의 활물질인 PbO와 PbSO4를 PbO2 +와 Pb-로 변화시키는 초충전 공정을 거쳐서 극판이 완성된다.
그러나 이와 같이 생성된 극판은 생산성이 좋지 못하며 일정시간이 경과한 후 금형의 교체가 필요하며, 그에 따라서 부가적인 경비로 인해서 원가 상승의 원인이 된다.
또한 금형으로 제조되어 극판의 두께가 일정치 못하다.
그에 반해서 익스팬디드 그리드 방식은 합금연을 용융하여 코일처럼 권선한 후 그것을 사용하여 메쉬형태의 기판을 제작하고, 그위에 위에서 언급한 연호를 도장하여 건조 및 숙성과정, 초충전 과정을 거쳐서 극판을 완성한다.
상기의 익스팬디드 그리드 방식의 극판은 생산성이 좋으며 금형의 사용이 없어서 부가 경비의 절감효과와 함께 공정의 단순화로 인한 원가 절감의 효과까지 겸하고 있다.
또한 이와 같이 제조된 극판은 자체의 두께가 일정하므로 인해서 전지의 제조 공정에서 균일한 셀(Cell)의 제조가 가능하다.
그러나 이와 같이 우수한 극판 제조 기술인 익스팬디드 그리드 방식도 극판 활물질의 약한 결합력은 개선하지 못한다. 즉 극판과 활물질의 약한 결합력으로 인해 일정 시간 전지를 사용하면 활물질이 극판에서 탈락되어 전지의 출력저하 및 충방전 횟수 감소의 직접적인 원인이 된다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서 유리 섬유 매트로 구성된 극판 활물질 지지체를 극판에 부착시키는 방식이 제안된 바 있으나, 상기의 유리섬유 매트의 극판 활물질 지지체는 약한 활물질 보지력과 유리 섬유의 유해성 그리고 약한 기계적 강도로 인한 작업성 및 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
이와 같은 문제를 개선하기 위해서 한국등록특허 제0250381호에서는 유리 섬유 매트 대신에 부직포로 구성된 극판 활물질 지지체를 제안하고 있으나, 이 경우에는 전해액의 침투성이 상대적으로 낮을뿐 아니라, 우수한 전해액 침투성을 가지고 있더라고 낮은 기계적 물성으로 인해 작업성 및 생산성의 저하는 여전히 존재한다.
본 발명의 목적은 이와같은 종래의 문제점들을 해결하기 위해서, 간단한 공정으로 제조되어 유해한 작업환경을 해결할 수 있고, 전해액 침투성이 뛰어난 납축전지용 극판 활물질 지지체 및 이를 간단한 열융착 방식으로 제조할 수 있는 섬유기재를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 납축전지용 극판 활물질 지지체를 작업성 및 작업환경에 문제가 있는 유리섬유 대신에 폴리에스테르 극세섬유가 함유된 섬유기재로 제조함으로서, 유해한 작업환경을 해결할 수 있고, 전해액 침투성이 뛰어난 납축전지용 극판 활물질 지지체를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 간단한 열융착 방식으로 납축전지용 극판 활물질 지지체를 제조하기 위해서 양변에 열융착 접착제(Hot Melt Adhesive)가 코팅 되어 있는 폴리에스테르 극세사 함유 섬유기재를 제공하고자 한다.
이와 같은 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 납축전지용 극판 활물질 지지체는, 평균직경이 0.1~10㎛인 극세섬유가 전체중량 대비 40중량% 이상 함유되어 미세기공을 갖는 섬유기재로 이루어지고, 상기 표면과 이면의 양측면 가장자리 부분이 열융착 접착제(Hot Melt Adhesive)에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 납축전지용 극판 활물질 제조용 섬유기재는 평균 직경이 0.1~10㎛인 극세섬유가 전체 중량 대비 40중량% 이상 함유되어 미세 기공을 갖고, 양변에 열융착 접착제(Hot Melt Adhesive)가 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 통하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 도1 및 도2와 같이 납축전지의 극판, 다시말해 양극판(1)과 음극판(2) 각각을 또는 동시에 감싸는 형태로 부착, 사용된다.
도 1은 본 발명이 내장된 납축전지의 단면개략도이고, 도2는 본 발명의 극판 활물질 지지체가 부착된 극판의 사시개략도 이다.
본 발명의 표면과 이면은 종래의 유리섬유 매트 또는 통상의 부직포 대신에 (ⅰ)평균직경이 0.1~10㎛인 폴리에스테르 극세섬유가 전체 중량 대비 40중량% 이상 함유되어 미세기공들이 형성되어 있고, (ⅱ)선택적으로 내부에 친수성 수지가 함침되어 있는 섬유기재로 구성된다.
또한, 본 발명의 표면과 이면의 가장자리 부분들은 열융착 접착제에 의해 서로 접합되어 있는 구조이다.
상기 폴리에스테르 극세섬유의 평균직경이 10㎛를 초과하는 경우에는 섬유기 재상에 미세기공들이 효과적으로 형성되지 않고, 평균직경이 0.1㎛ 미만인 경우에는 부직포의 기계적 물성이 저하되고 제조원가가 상승하게 된다.
또한, 상기의 폴리에스테르 극세섬유의 중량비가 40중량% 미만인 경우에는 섬유기재상에 미세기공들이 충분하게 형성되지 않아 다공성이 저하된다.
상기 섬유기재내에 친수성 수지가 함침될 수도 있고 함침되지 않을 수도 있다.
그러나, 친수성 수지가 함침되어 있는 것이 섬유기재의 형태 안정성(stiffness)이 우수하여 작업성을 향상시키는데 바람직하다.
또한, 섬유기재내에 함침되어 있는 친수성 수지는 폴리비닐알코올, 수용성 아크릴수지, 수용성 폴리부타디엔수지, 수용성 초산비닐수지, 수용성 비닐아세테이트수지, 수용성 폴리우레탄수지 또는 이들의 혼합물 등이다.
상기의 섬유기재는 직물, 편물 및 부직포 중에서 선택된 1종이다.
본 발명의 섬유기재는 용출성분과 폴리에스테르의 섬유형성성 성분으로 구성되며 섬유형성성 성분의 단사섬도(평균직경)가 0.1~10㎛가 되는 2성분 복합섬유의 단섬유를 단독으로 또는 상기 2성분 복합섬유의 단섬유와 통상의 합성섬유 단섬유들을 함께 카딩, 크로스래핑 및 니들펀칭하여 부직포를 제조한 다음, 제조된 부직포를 알칼리 수용액으로 처리하여 부직포내의 용출성분을 용출하여 부직포에 미세기공들을 형성한후 부직포의 양변에 열융착 접착제를 코팅하는 방법으로 제조할 수 있다.
또한, 상기의 2성분 복합섬유를 단독으로 사용하거나 2성분 복합사와 복합섬 유가 아닌 통상의 합성섬유를 제편용 원사 또는 제직용 원사로 사용하여 편물 이나 직물을 제조한후, 제조된 편물 또는 직물을 알칼리 수용액으로 처리하여 편물 또는 직물내의 용출성분을 용출하여 편물 또는 직물내에 미세기공을 형성 한후 제조된 편물 또는 직물의 양변에 열융착 접착제를 코팅하는 방식으로 제조 할 수 있다.
상기의 열융착 접착제로는 열가소성 폴리우레탄계 수지, 열가소성 폴리아마이드계 수지, 열가소성 폴리에틸렌계 수지등이 사용될 수 있다.
섬유기재의 양변에 열융착 접착제를 코팅하는 방식으로는 그라비아 롤 코팅 방식 또는 나이프 코팅 방식등이 사용될 수 있다.
구체적으로 열융착 접착제를 메틸에틸케톤 또는 톨루엔등의 유기용매에 녹여 고형분이 20% 수준인 열융착 접착제 용액을 만들고, 이를 그라비아 롤 또는 나이프 등을 사용하여 섬유기재의 양변에 코팅한후 100°의 열풍건조기에서 1분 정도 건조하여 본 발명의 섬유기재를 제조한다.
열융착 접착제가 코팅된 섬유기재 부분(7)의 폭은 지지체의 폭에 따라 변경된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 섬유기재는 열융착이 곤란한 폴리에스테르 극세사를 함유하고 있지만, 양변에 열융착 접착제가 코팅되어 있기 때문에 이들을 열융착 하는 간단한 방식으로 납축전지용 극판 활물질 지지체를 쉽게 제조할 수 있다.
한편, 본 발명의 납축전지용 극판 활물질 지지체는 도3에 도시된 바와 같이 양변에 열융착 접착제가 코팅된 섬유기재를 원하는 길이가 되도록 접은 다음, 열융 착 접착제가 코팅되어 있는 양측면 가장자리 부분에 열과 압력을 가하여 상기 양측면 가장자리 부분을 열융착하는 방식으로 간단하게 제조 된다.
2성분 복합섬유 또는 그의 단섬유와 통상의 합성섬유 또는 그의 단섬유를 함께 사용하는 경우에는 전체 중량대비 2성분 복합섬유 또는 그의 단섬유 중량비가 40중량%이 되도록 한다.
또한, 섬유기재내의 용출성분을 용출하여 섬유기재에 미세기공들을 형성한 다음, 이를 친수성 수지 용액에 디핑하거나, 친수성 수지 용액을 상기 섬유기재에 스프레이하여 부직포내에 친수성 수지를 함침시키는 공정을 선택적으로 추가하여 본 발명을 제조 할 수도 있다.
본 발명은 폴리에스테르 극세섬유를 40중량%이상 함유하기 때문에 미세공극들이 형성되어 다공성이 향상되고, 친수성 수지를 함유하는 경우에는 친수성이 향상됨과 동시에 형태안정성(stiffness)도 우수하여 작업성도 향상된다.
또한, 본 발명의 열융착 접착제에 의해 서로 접합되어 있는 양측면 가장자리 부분의 박리강도가 200~5,000g/cm 이기 때문에 사용중 표면과 이면이 쉽게 분리되지 않는 장점이 있다.
본 발명은 다공성이 80~98%이고, 미세기공의 평균직경은 0.5~15㎛인 것이 바람직하다.
본 발명에서는 수지 결정상(Dendrite)에 의한 내부 쇼트 서킷 현상을 방지하고, 절대 황산 흡수량 및 원활한 산소 전달 싸이클을 결정하기 위하여 본 발명의 두께를 0.1~0.4㎜, 보다 바람직하기로는 0.2~0.3㎜로 하는 것이 좋다. 평균 두께가 0.1㎜미만이면 납축전지용 전극 활물질 지지체로 적용하기 어렵다.
또한, 본 발명은 두께가 0.1~0.4mm이고, 종방향의 인장강도가 5㎏f이상이고, 보액성(부피당 흡수량)이 1g/cc이상이다.
보액성이 높을수록 배터리 적용시 충/방전 특성이 안정적이고 우수하다.
본 발명에 있어서 극판 활물질 지지체의 각종 물성들은 아래방법으로 평가(측정)하였다.
· 인장강도(Kgf)/연신율(%)
시료의 규격은 폭 15mm×길이 70mm로 하였고, 인장속도는 20mm/분으로 하였다.
· 다공성(%)
수은 침투법(기기명 : AutoporeIV9500)을 사용하여 측정하며 이 방법은 수은을 공극률 분석기를 사용하여 수은에 가해지는 압력을 변화시켜 상이한 공극에 주입한다. 폴리머층의 미세공극의 크기는 공극을 형성하기전에 측정한다.
· 흡수속도(㎜/10분)
폭 15mm×길이 70mm 시편의 밑부분 200㎜를 25℃에서 비중이 1.3인 황산 수용액에 수직으로 10분 동안 침지시킨 후 시편을 통해 상승한 황산 수용액의 높이를 측정한다.
· 내산성
50×50mm의 시료를 황산 (비중:1.300/25℃, 150cc, 온도 65℃)에서 3일간 방치하여 이물질 생성 여부를 판별하였다.
· 전기저항
70×70mm의 시편을 온도 25±2℃의 묽은 황산(1.280/20℃)에 5시간 침적하면서 전극간 직류 전류 1A 인가하여 액 저항에 의한 전압강하를 측정하여 아래식으로 저항(R)값 계산하였다.
Figure 112005034836621-PAT00001
{상기식에서, R은 격리판의 저항(Ω,100㎠/매)이고,
R1은 시험편을 삽입한 경우의 저항이고,
R2는 시험편을 삽입하지 않은 경우의 저항이고,
n은 삽입한 시험편의 수 이다}
· 보액성
15×70mm의 시료를 황산(비중 : 1.3000/25℃)에 30초간 침적한 후 45℃의 PVC판에서 5분간 유지한 후 아래식으로 보액성을 계산 하였다.
Figure 112005034836621-PAT00002
[상기식에서, W1:시험전 중량, W2:시험후 중량, L:길이(mm), W:너비(mm), T:두께(mm) 이다]
· 두께
40㎏f/d㎡의 힘을 시편에 가했을 때 두께를 측정한 값으로 하였다.
· 열융착 부위의 박리 강도
한쪽면이 열융착 접착제로 코팅되어 있는 폭 10mm X 길이 300mm의 시료를 접착제면이 겹치도록 반으로 접어서 접힌 면으로부터 길이 100mm부분을 100℃이상의 고온 프레스(Press)로 압착하여 고정시킨 뒤 상온에서 5분 이상 방치한다. 이 시료를 10mm정도 박리시킨 뒤 박리된 양쪽 면을 고정하여 30mm/분의 조건으로 박리강도를 측정한다. 박리강도는 박리시에 보인 극대치의 큰 것으로부터 차례로 5개의 평균치로 하되 3개 시험한 결과치의 평균치를 g단위로 표시한다.
이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴본다.
그러나 본 발명은 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
평균직경이 3㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트의 도성분과 디메틸렌설포이소프탈산나트륨 7몰%가 공중합되어 알카리 가수분해성이 우수한 폴리에스테르 공중합 폴리머의 해성분이 해도형으로 복합되어 있는 75데니어/36필라멘트의 폴리에스테르 해도형 복합섬유 단섬유를 카딩, 크로스래핑하여 웹(Web)을 제조한 다음, 상기 웹(Web)을 니들펀칭 한 후 알칼리 수용액으로 처리하여 상기 해성분을 용출(제거)시켜 평균직경이 1.3㎛인 미세기공들이 형성되어 있는 부직포(공극율 85%)를 제조한 다음, 계속해서, 제조한 상기 부직포를 수성 폴리아크릴 용액에 디핑후 수성 폴리아크릴수지 함량이 3중량%가 되도록 스퀴칭하고, 계속해서 120℃로 건조하여 두께가 0.21㎜ 부직포를 제조 하였다.
다음으로, 열가소성 폴리우레탄 수지(열융착 접착제)를 메틸에틸케톤/톨루엔 혼합용매에 녹여 고형분 20%인 접착제 용액을 제조한후, 이를 상기 부직포의 양변에 5mm의 폭으로 그라비아 롤 코팅 방식으로 코팅한후, 이를 30cm의 길이로 재단한 후 반으로 접어서 두겹이 15cm의 길이로 포개지도록한 후, 열가소성 폴리우레탄 수지(열융착 접착제)가 코팅된 양측면 가장자리 부분에 열과 압력을 가하여 열융착하는 방식으로 납축 전지용 극판 활물질 지지체를 제조 하였다.
제조한 납축전지용 극판 활물질 지지체의 각종 물성들은 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 2
평균직경이 3㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트의 도성분과 디메틸렌설포이소프탈산나트륨 7몰%가 공중합되어 알카리 가수분해성이 우수한 폴리에스테르 공중합 폴리머의 해성분이 해도형으로 복합되어 있는 75데니어/36필라멘트의 폴리에스테르 해도형 복합섬유를 위사로 사용하고, 복합섬유가 아닌 통상의 75데니어/36필라멘트의 폴리에스테르 멀티필라멘트를 경사로 사용하여 평직의 직물을 제조한 후, 제직된 직물을 알칼리 수용액으로 처리하여 상기 해성분을 용출(제거)시켜 평균직경이 1.8㎛인 미세기공들이 형성되어 있는 직물(공극율 92%)를 제조한 다음, 계속해서, 제조한 상기 직물을 수성 폴리아크릴 용액에 디핑후 수성 폴리아크릴수지 함량이 3중량%가 되도록 스퀴칭하고, 계속해서 120℃로 건조하여 두께가 0.21㎜인 직물을 제조하였다.
다음으로, 열가소성 폴리우레탄 수지(열융착 접착제)를 메틸에틸케톤/톨루엔 혼합용매에 녹여 고형분 20%인 접착제 용액을 제조한후, 이를 상기 직물의 양변에 5mm의 폭으로 그라비아 롤 코팅 방식으로 코팅한후, 이를 30cm의 길이로 재단한 후 반으로 접어서 두겹이 15cm의 길이로 포개지도록 한 후, 열가소성 폴리우레탄 수지(열융착 접착제)가 코팅된 양측면 가장자리 부분에 열과 압력을 가하여 열융착하는 방식으로 납축전지용 극판 활물질 지지체를 제조 하였다.
제조한 납축전지용 극판 활물질 지지체의 각종 물성들은 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 3
평균직경이 3㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트의 도성분과 디메틸렌설포이소프탈산나트륨 7몰%가 공중합되어 알카리 가수분해성이 우수한 폴리에스테르 공중합 폴리머의 해성분이 해도형으로 복합되어 있는 75데니어/36필라멘트의 폴리에스테르 해도형 복합섬유와, 복합섬유가 아닌 통상의 75데니어/36필라멘트의 폴리에스테르 멀티필라멘트를 각각 50:50 중량비로 제편용 원사로 사용하여 경편지를 제조한 후, 제편된 경편지를 알칼리 수용액으로 처리하여 상기 해성분을 용출(제거)시켜 평균직경이 2.3㎛인 미세기공들이 형성되어 있는 직물(공극율 92%)를 제조한 다음, 계속해서 120℃로 건조하여 두께가 0.22mm인 경편지를 제조 하였다.
다음으로, 열가소성 폴리우레탄 수지(열융착)를 메틸에틸케톤/톨루엔 혼합용매에 녹여 고형분이 20%인 접착제 용액을 제조한후, 이를 상기 경편지를 양변에 5mm의 폭으로 그라비아 롤 코팅방식으로 코팅한후, 이를 30cm의 길이로 재단한 후 반으로 접어서 두겹이 15cm의 길이로 포개지도록 한 후, 열가소성 폴리우레탄 수지(열융착 접착제)가 코팅된 양측면 가장자리 부분에 열과 압력을 가하여 열융착 하 는 방식으로 납축전지용 극판 활물질 지지체를 제조 하였다.
제조한 납축전지용 극판 활물질 지지체의 각종 물성들은 평가한 결과는 표 1과 같다.
물성 평가 결과
구 분 실시예1 실시예2 실시예3
두께(mm) 0.21 0.21 0.22
다공성(%, Porosity) 85 92 85
인장강도 (15mm/min,Kgf) 횡방향 (MD) 3.11 11.46 17.22
종방향 (TD) 6.21 18.25 18.25
내산성 이물질 발생 안됨 이물질 발생 안됨 이물질 발생안됨
전기저항(Ω) 0.0005 0.00040 0.00041
보액성 1.80 2.92 2.68
흡수 속도(mm/10분) 59.01 39.00 50.00
열융착 부위의 박리강도(g/cm) 1.800 2.000 1.900
본 발명은 유리섬유를 사용하지 않아 작업환경이 유해하게 되는 것을 방지 할 수 있다.
또한, 본 발명은 미세기공들이 형성되어 전해질 침투성이 뛰어나며, 친수성 수지를 함유하여 친수성과 형태안정성도 우수하다.
또한, 본 발명은 열융착 방식에 의해 납축전지용 극판 활물질 지지체를 용이하게 제조할 수 있다.

Claims (9)

  1. 표면과 이면이 평균 직경이 0.1~10㎛인 폴리에스테르 극세섬유가 전체중량 대비 40중량% 이상 함유되어 미세기공을 갖는 섬유기재로 이루어지고, 상기 표면과 이면의 양측면 가장자리 부분이 열융착 접착제(Hot Melt Adhesive)에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 납축전지용 극판 활물질 지지체.
  2. 1항에 있어서, 열융착 접착제에 의해 서로 접합되어 있는 표면과 이면의 양측면 가장자리 부분의 박리강도가 200~5,000g/cm인 것을 특징으로 하는 납축전지용 극판 활물질 지지체.
  3. 1항에 있어서, 섬유기재내에 친수성 수지가 함침되어 있는 것을 특징으로 하는 납축전지용 극판 활물질 지지체.
  4. 3항에 있어서, 친수성 수지가 폴리비닐알코올, 수용성 아크릴수지, 수용성 폴리부타디엔수지, 수용성 초산비닐수지, 수용성 비닐아세테이트수지, 수용성 폴리우레탄수지 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 납축전지용 극판 활물질 지지체.
  5. 1항에 있어서, 섬유기재의 다공성이 80~98%인 것을 특징으로 하는 납축전지 용 극판 활물질 지지체.
  6. 1항에 있어서, 섬유기재내 미세기공의 평균 직경이 0.5~15㎛인 것을 특징으로 하는 납축전지용 극판 활물질 지지체.
  7. 1항에 있어서, 극판 활물질 지지체의 두께가 0.1~0.4mm이고, 종방향의 인장강도가 5㎏f 이상이고, 보액성(부피당 흡수량)이 1g/cc이상인 것을 특징으로 하는 납축전지용 극판 활물질 지지체.
  8. 1항에 있어서, 섬유기재가 직물, 편물 및 부직포로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 납축전지용 극판 활물질 지지체.
  9. 평균 직경이 0.1~10㎛인 극세섬유가 전체 중량 대비 40중량% 이상 함유되어 미세 기공을 갖고, 양변에 열융착 접착제(Hot Melt Adhesive)가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 납축전지용 극판 활물질 지지체 제조용 섬유기재.
KR1020050056702A 2005-06-29 2005-06-29 납축전지용 극판 활물질 지지체 및 이의 제조에 사용되는섬유기재 KR20070001331A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050056702A KR20070001331A (ko) 2005-06-29 2005-06-29 납축전지용 극판 활물질 지지체 및 이의 제조에 사용되는섬유기재

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050056702A KR20070001331A (ko) 2005-06-29 2005-06-29 납축전지용 극판 활물질 지지체 및 이의 제조에 사용되는섬유기재

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070001331A true KR20070001331A (ko) 2007-01-04

Family

ID=37868744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050056702A KR20070001331A (ko) 2005-06-29 2005-06-29 납축전지용 극판 활물질 지지체 및 이의 제조에 사용되는섬유기재

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070001331A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8846252B2 (en) 2009-02-26 2014-09-30 Johnson Controls Technology Company Battery electrode and method for manufacturing same
WO2019039720A1 (ko) * 2017-08-25 2019-02-28 주식회사 에너지플래닛 납-카본 복합전지용 전극코팅조성물, 상기 코팅조성물로 형성된 코팅층을 포함하는 납-카본 복합전지용 전극 및 상기 전극을 포함하는 납-카본 복합전지
CN110247024A (zh) * 2019-05-06 2019-09-17 天能电池集团股份有限公司 一种蓄电池极板铅膏配方及蓄电池极板的制备方法
US10581046B2 (en) 2008-12-18 2020-03-03 Clarios Germany Gmbh & Co. Kgaa Laminar textile material for a battery electrode

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10581046B2 (en) 2008-12-18 2020-03-03 Clarios Germany Gmbh & Co. Kgaa Laminar textile material for a battery electrode
US11233293B2 (en) 2008-12-18 2022-01-25 Clarios Germany Gmbh & Co. Kg Laminar textile material for a battery electrode
US8846252B2 (en) 2009-02-26 2014-09-30 Johnson Controls Technology Company Battery electrode and method for manufacturing same
US10044043B2 (en) 2009-02-26 2018-08-07 Johnson Controls Technology Company Fiber scrim, battery electrode and method for manufacturing same
WO2019039720A1 (ko) * 2017-08-25 2019-02-28 주식회사 에너지플래닛 납-카본 복합전지용 전극코팅조성물, 상기 코팅조성물로 형성된 코팅층을 포함하는 납-카본 복합전지용 전극 및 상기 전극을 포함하는 납-카본 복합전지
CN110247024A (zh) * 2019-05-06 2019-09-17 天能电池集团股份有限公司 一种蓄电池极板铅膏配方及蓄电池极板的制备方法
CN110247024B (zh) * 2019-05-06 2020-12-25 天能电池集团股份有限公司 一种蓄电池极板铅膏配方及蓄电池极板的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101292657B1 (ko) 역구조를 갖는 하이브리드 난워븐 세퍼레이터
EP2235767B1 (en) Batter separator structures
JP4593566B2 (ja) 電気化学素子用複合膜、その製造方法及びこれを備えた電気化学素子
KR100699215B1 (ko) 전자부품용 세퍼레이터 및 그 제조 방법
CA2866451C (en) Battery electrode plate reinforcement mat having improved wettability characteristics and methods of use therefor
CN102210044B (zh) 用于电池电极的层状织物材料
KR20070001331A (ko) 납축전지용 극판 활물질 지지체 및 이의 제조에 사용되는섬유기재
KR101023677B1 (ko) 납축전지용 극판 활물질 지지체
KR101023676B1 (ko) 납축전지용 극판 활물질 지지체
KR100646653B1 (ko) Vrla 전지용 격리판
KR101023678B1 (ko) 납축전지용 극판 활물질 지지체
KR100987695B1 (ko) 납축전지용 극판 활물질 지지체
KR20070029944A (ko) 납축전지용 극판 활물질 지지체
KR100993868B1 (ko) 납축전지용 극판 활물질 지지체
KR100993867B1 (ko) 납축전지용 극판 활물질 지지체
KR100987697B1 (ko) 납축전지용 극판 활물질 지지체
KR101009606B1 (ko) 납축전지용 극판 활물질 지지체
JP2011210680A (ja) 電池用セパレータ
PL188589B1 (pl) Przekładka absorpcyjna do akumulatorów ołowiowych
JP2797634B2 (ja) 蓄電池用セパレータ
CN107658408B (zh) 复合型多层聚烯烃锂电隔膜及其制备方法
JP3383823B2 (ja) 電池用セパレータとその製造方法及びこれを用いた電池
JP2001084986A (ja) アルカリ蓄電池セパレーター用不織布及びその製造方法
KR101077273B1 (ko) 납축전지용 활물질 지지체
JP2000133237A (ja) 電池用セパレータおよびこれを用いた電池

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application