KR970018811A - 전지용 전극기판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 주로 니켈·카드뮴전지, 니켈·아연전지, 니켈·수소전지 등의 알칼리 2차전지 등의 전극기판에 사용하는 금속다공체의 제조법에 관한 것으로서, 잔류 탄소성분을 저감한 강도특성, 전기특성이 뛰어난 전지용전극기판 및 그것을 생산성 좋게 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한 것이며, 그 구성에 있어서, 전지용 집전체에 사용하는 활물질유지체로서의 전지용 전극기판은, 기공률 90%이상의 연통기공을 가진 금속다공체구조를 이루고, 금속다공체의 골격부는 Fe를 주체로 하고, 그 표면이 Ni로 피복되어 있는 Fe/Ni복층구조로서, Fe골격부속에는 연통된 빈구멍이 존재하고, 이 빈구멍내면이 Ni로 피복되어 있는 것을 특징으로 한다. 또, 그 전지용전극기판의 제조방법은 평균입자직경이 20㎛이하인 산화철분말을 다공성의 수지심체에 도착하는 공정과; 그 심체를 열처리하여 유기수지성분을 제거함과 동시에 Fe의 소결을 행하여 Fe다공체를 얻는 공정과; 전지Ni도금에 의해 Fe골격부를 Ni로 피복하는 공정을 구비한 것을 특징으로 한다. 이 방법에 있어서, 산화철에 카본분말을 배합해서 사용해도 되고, 또, 산화철 대신에 산화니켈을 사용해서 Ni다공질소결체를 제작하는 것도 가능하다.

Description

전지용 전극기판 및 그 제조방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
도1은 본 발명의 전지용 전극기판의 현미경사진에서 골격부가 주로 Fe이고 그 표면에 Ni가 피복되어 있는 것을 표시한 도면.

Claims (20)

  1. 전지용집전체에 사용하는 활물질유지체로서, 기공률 90%이상이 연통기공을 가진 금속다공체구조를 이루고, 상기 금속다공체의 골격부는 Fe를 주체로 하고, 그 표면이 Ni로 피복되어 있는 Fe/Ni복층구조이고, Fe골격부속에는 내외로 연통된 빈구멍이 존재하고, 그 빈구멍내면이 Ni로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판.
  2. 평균입자직경이 20㎛이하인 산화철분말을, 그 골격표면에 점착성을 부여한 다공성의 수지심체에 도착하는 공정과; 이 심체를 환원성분위기에 있어서 950℃이상 350℃이하의 온도범위에서 열처리를 행함으로써, 유기수지성분을 제거하는 동시에 Fe의 소결을 행하여, 탄소의 함유율이 0.2%이하이고 또한 기공률이 90%이상인 Fe다공체를 얻는 공정과; 그후, 전기 Ni도금에 의해 Fe골격부의 표면을 Ni로 피복하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
  3. 평균입자직경이 20㎛이하인 산화철분말과 바인더수지 및 물 혹은 유기용제 등의 희석제를 혼련함으로써 슬러리를 제작하는 공정과; 다공성의 수지심체에 이 슬러리를 도착한 후 건조시키는 공정과; 그후 환원성분위기에 있어서 950℃이상 1350℃이하의 온도범위에서 열처리를 행함으로써, 유기수지성분을 제거하는 동시에 Fe의 소결을 행하여, 탄소의 함유율이 0.2%이하이고 또한 기공률이 90%이상인 Fe다공체를 얻는 공정과; 그후, 전지Ni도금에 의해 Fe골격부의 표면을 Ni로 피복하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
  4. 카본분말과 평균입자직경이 20㎛이하인 산화철분말과의 혼합분말을, 그 골격표면에 점착성을 부여한 다공성의 수지심체에 도착하는 공정과; 이 심체를 비산화성 분위기에 있어서 850℃이상 1250℃이하의 온도범위에서 열처리함으로써, 유기수지성분을 제거하는 동시에 Fe의 소결을 행하여 탄소의 함유율이 0.2%이하이고 또한 기공률이 90%이상인 Fe다공체를 얻는 공정과; 그후, 전지Ni도금에 의해 Fe골격부의 표면을 Ni로 피복하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
  5. 카본분말과 평균입자직경이 20㎛이하인 산화철분말과 바인더수지, 및 물 혹은 유기용제 등의 희석제를 혼련함으로써 슬러리를 제작하는 공정과; 다공성의 수지심체에 이 슬러리를 도착한 후 건조시키는 공정과; 그후 비산화성분위기에 있어서 850℃이상 1250℃이하의 온도범위에서 열처리를 행함으로써, 유기수지성분을 제거하는 동시에 Fe의 소결을 행하여, 탄소의 함유율이 0.2%이하이고 또한 기공률이 90%이상인 Fe다공체를 얻는 공정과; 그후, 전기 Ni도금에 의해 Fe골격부의 표면을 Ni로 피복하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
  6. 평균입자직경이 20㎛이하인 산화철분말과 바인더수지 및 물 혹은 유기용제 등의 희석제를 혼련함으로써 슬러리를 제작함에 있어서, 바인더수지의 잔류탄소율과 산화철에 대한 바인더수지의 배합비율이 하기 식의 관계를 만족하도록 제작하는 공정과; 다공성의 수지심체에 이 슬러리를 도착한 후 건조시키는 공정과; 그후 불활성 가스분위기속에 있어서 900℃~1250℃에서 열처리를 행함으로써 바인더수지를 탄화시켜, 생선된 탄화성분에서 산화철을 환원소결하는 공정과; 그후 일부미환원의 산화철을 환원성분위기에 있어서 900℃이상 1350℃이하의 온도에서 환원소결하는 열처리를 행함으로써 유기수지성분을 제거하는 동시에, Fe의 소결을 행하여, 탄소의 함유율이 0.2%이하이고 또한 기공률이 90%이상인 Fe다공체를 얻는 공정과; 그후, 전지Ni도금에 의해 Fe골격부의 표면을 Ni로 피복하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
    3<a×b<1
    a:바인더수지의 잔류탄소율%, 단 a>30
    b:바인더수지배합량/산화철배합량
  7. 제2항에 있어서, Ni피복층의 두께가 0.1㎛이상 10㎛이하인 것을 특징으로 하는 전지용전극기판의 제조방법.
  8. 제3항에 있어서, Ni피복층의 두께가 0.1㎛이상 10㎛이하인 것을 특징으로 하는 전지용전극기판의 제조방법.
  9. 제4항에 있어서, Ni피복층의 두께가 0.1㎛이상 10㎛이하인 것을 특징으로 하는 전지용전극기판의 제조방법.
  10. 제5항에 있어서, Ni피복층의 두께가 0.1㎛이상 10㎛이하인 것을 특징으로 하는 전지용전극기판의 제조방법.
  11. 제2항에 있어서, 상기 산화철분말의 평균입자직경이 3㎛이하인 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
  12. 제3항에 있어서, 상기 산화철분말의 평균입자직경이 3㎛이하인 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
  13. 제4항에 있어서, 상기 산화철분말의 평균입자직경이 3㎛이하인 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
  14. 제5항에 있어서, 상기 산화철분말의 평균입자직경이 3㎛이하인 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
  15. 제4항에 있어서, 상기 카본분말의 양이 산화철분말에 대해서 0.1wt%이상 20wt%이하인 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
  16. 제5항에 있어서, 상기 카본분말의 양이 산화철분말에 대해서 0.1wt%이상 20wt%이하인 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
  17. 평균입자직경이 20㎛이하인 산화Ni분말을, 그 골격표면에 점착성을 부여한 다공성의 수지심체에 도착하는 공정과; 그 심체를, 환원성분위기에 있어서 900℃이상 1300℃이하의 온도범위에서 열처리하므로써, 유기수지성분을 제거하는 동시에 Ni의 소결을 행하여, 탄소의 함유율이 0.2%이하이고 또한 기공률이 90%이상인 Ni다공체를 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
  18. 평균입자직경이 20㎛이하인 산화Ni분말과 바인더수지 및 물 혹은 유기용제 등의 희석제를 혼련함으로써 슬러리를 제작하는 공정과; 다공성의 수지심체에 이 슬러리를 도착한 후 건조시키는 공정과; 그후 환원성분위기에 있어서 900℃이상 1300℃이하의 온도범위에서 열처리를 행함으로써, 유기수지성분을 제거하는 동시에 Ni의 소결을 행하여, 탄소의 함유율이 0.2%이하이고 또한 기공률이 90%이상인 Ni다공체를 형성하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 산화Ni분말의 평균입자직경이 3㎛이하인 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
  20. 제18항에 있어서, 산화Ni분말의 평균입자직경이 30㎛이하인 것을 특징으로 하는 전지용 전극기판의 제조방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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