KR100914732B1 - Electrode plate with multi-layer for battery and method for manufacturing the same - Google Patents

Electrode plate with multi-layer for battery and method for manufacturing the same

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KR100914732B1
KR100914732B1 KR1020080128538A KR20080128538A KR100914732B1 KR 100914732 B1 KR100914732 B1 KR 100914732B1 KR 1020080128538 A KR1020080128538 A KR 1020080128538A KR 20080128538 A KR20080128538 A KR 20080128538A KR 100914732 B1 KR100914732 B1 KR 100914732B1
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Abstract

A multi-layered electrode plate for a storage battery is provided to prevent deintercalation of active materials, to improve support strength by an internal supporter included in an active material layer, and to suppress growth of a plate. A multi-layered electrode plate for a storage battery comprises a substrate(10); active material layers(20,20') formed by coating active materials on the substrate; supporters(30,30') which are included in an active material layer and have air holes(35) capable of incoming and outgoing of active material particles; and porous coming-off prevention layers(40,40') preventing deintercalation of active materials.

Description

축전지용 다층구조의 극판 및 그 제조방법 {ELECTRODE PLATE WITH MULTI-LAYER FOR BATTERY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Multi-layered pole plate for battery and manufacturing method thereof {ELECTRODE PLATE WITH MULTI-LAYER FOR BATTERY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 축전지용 다층구조의 극판 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축전지용 극판을 구성함에 있어서, 활물질층의 외측면에 활물질이 탈리되는 것을 방지하는 다공질 필름막을 이용한 활탈 방지막을 형성하되, 이에 더하여 상기 활물질층의 내부에 극판의 휨 현상과 충/방전 시의 성장을 억제할 수 있는 내부 지지체를 형성함으로써, 축전지의 제조 작업성을 개선하고, 전기적 성능 및 수명을 향상시킬 수 있는 축전지용 다층구조의 극판 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an electrode plate having a multilayer structure for a battery and a method of manufacturing the same. More particularly, in forming an electrode plate for a battery, an anti-sliding film using a porous film film for preventing detachment of the active material on the outer surface of the active material layer is formed. However, in addition to the internal support that can suppress the bending phenomenon of the electrode plate and growth during charging / discharging in the inside of the active material layer, it is possible to improve the manufacturing workability of the storage battery, electrical performance and life can be improved The present invention relates to an electrode plate having a multilayer structure for a battery and a method of manufacturing the same.

일반적으로 납축전지(연축전지), 니켈-수소(Ni-MH) 전지, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지 등의 축전지는, 양극판과 음극판이 격리판을 사이에 두고 교호로 적층된 극판군을 갖는다. 축전지는 위와 같은 극판군이 전조에 내장된 후, 전해액이 함침된 상태에서 전조의 상부에 커버를 밀폐, 결합함으로써 제작, 완성된다. 그리고 양극판과 음극판은 (+)단자와 (-)단자에 각각 연결되며, 단자는 전조의 외부에 노출된다. 축전지는 전원을 필요로 하는 기기의 형태 및 용도에 따라 여러 가지 형상을 가지는데, 원통형 또는 다각주형(일례로, 직사각형) 등과 같은 전지가 보편적으로 많이 사용된다. In general, a storage battery such as a lead acid battery, a lead-acid battery, a nickel-hydrogen (Ni-MH) battery, and a nickel-cadmium (Ni-Cd) battery includes an electrode plate group in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are alternately stacked with a separator plate interposed therebetween. Have The storage battery is manufactured and completed by sealing the cover on the upper part of the rolling stock in the state in which the electrode plate is embedded in the rolling stock, and the electrolyte is impregnated. And the positive plate and the negative plate are connected to the (+) terminal and (-) terminal, respectively, the terminal is exposed to the outside of the roll. Storage batteries have a variety of shapes depending on the type and use of a device that requires a power source, a battery such as a cylindrical or polygonal mold (for example, rectangular) is commonly used.

극판(양극판 및 음극판)은, 일반적으로 기판; 및 상기 기판의 양면에 페이스트(paste) 상의 전극 활물질이 도포되어 고착된 활물질층을 갖는다. 활물질층은 전해액의 함침에 의해 전기적인 성능을 발휘한다. 예를 들어, 납축전지의 경우에는 극판의 활물질로서 양극(+)으로는 이산화납(PbO2)이 주로 사용되고, 음극(-)으로는 납(Pb)이 주로 사용되며, 전해액으로는 황산(H2SO4)이 주로 사용된다. 이때, 외부 기기에 연결되면 양극(+)과 음극(-)의 활물질이 황산납(PbSO4)으로 변화되면서 방전되고, 반대로 전기가 공급되면 황산납(PbSO4)이 다시 PbO2(+)와 Pb(-)로 변화되면서 충전된다. 이러한 납축전지의 기판으로는 납 합금, 예를 들어 납(Pb)-칼슘(Ca) 합금이나 납(Pb)-안티몬(Sb) 합금을 재질로 하여, 주로 주형을 이용한 중력주조방식이나 연속압연공법을 이용한 익스팬딩방식 등으로 제조된다. 또한, 니켈-수소(Ni-MH) 전지의 경우에는, 양극판은 니켈(Ni) 폼 메탈(양극 기판)에 니켈산화물(양극 활물질)이 고착되어 구성되고, 음극판은 니켈(Ni) 펀칭 메탈(음극 기판)에 수소저장합금(음극 활물질)이 고착되어 구성된다.The electrode plates (anode plate and cathode plate) generally include a substrate; And an active material layer on which the electrode active material on a paste is applied and fixed to both surfaces of the substrate. The active material layer exhibits electrical performance by impregnation of the electrolyte solution. For example, in the case of a lead acid battery, lead dioxide (PbO 2 ) is mainly used as a positive electrode (+), lead (Pb) is used as a negative electrode (-), and sulfuric acid (H) is used as an electrolyte. 2 SO 4 ) is mainly used. At this time, when connected to an external device, the active material of the positive electrode (+) and the negative electrode (-) is discharged while being changed to lead sulfate (PbSO 4 ), and conversely, when electricity is supplied, the lead sulfate (PbSO 4 ) is again converted into PbO 2 (+) and It is charged while changing to Pb (-). Substrates of such lead acid batteries are made of lead alloys such as lead (Pb) -calcium (Ca) alloys or lead (Pb) -antimony (Sb) alloys. It is manufactured by the expansion method using. In addition, in the case of nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, the positive electrode plate is formed by fixing a nickel oxide (anode active material) to a nickel (Ni) form metal (anode substrate), and the negative electrode plate is a nickel (Ni) punching metal (cathode) Substrate) and a hydrogen storage alloy (cathode active material) is fixed.

도 1은 종래 기술에 따른 극판으로서, 납축전지에 일반적으로 사용되고 있는 극판의 구조를 보인 사시도이다. 도 1을 참조하면, 극판은 주로 격자(grid) 구조를 가지는 기판(1)의 양면에 활물질이 도포되어 형성되어 형성된 활물질층(2)을 갖는다. 도 1에서 도면 부호 1a는 극판 간의 전기적인 연결을 위한 극탭이다. 1 is a perspective view showing the structure of a pole plate according to the prior art, a pole plate generally used in lead acid batteries. Referring to FIG. 1, the electrode plate has an active material layer 2 formed by coating an active material on both surfaces of a substrate 1 having a grid structure. In FIG. 1, reference numeral 1a denotes a pole tab for electrical connection between the electrode plates.

그러나 도 1에 보인 바와 같은 극판은 기판(1)에 도포되어 있는 활물질이 탈리(활탈)되어 전기적 성능이 저하되고, 이후 작업 공정(스태킹, 극판군 용접, 전조 내부로의 내장 등)에서 어려움이 많았다. 또한, 활탈로 인해 기판(1)이 전해액에 직접적으로 노출되어 부식성 증가에 의한 기판의 내식성 감소로 조기에 수명이 다하는 현상이 발생하였다. 이에 따라, 활물질층(2)의 외측면에 페이퍼(paper)를 부착하여 활물질을 방지하고 하는 기술이 시도되었다. 그러나 페이퍼는 비다공성으로 인하여 전해액이 활물질 입자 사이로 침투, 확산하는 것을 방해하여 축전지의 초기 고율방전 특성을 크게 저하시킬 뿐만 아니라, 전해액에 녹아있는 페이퍼를 제거하기 위한 덤핑공정이 추가적으로 필요한 문제점이 지적되었다. 아울러, 덤핑공정을 실시한다 하더라도 전해액에 존재하고 있는 페이퍼가 완전히 제거되지 않아, 전해액에 잔존하는 페이퍼에 의해 전기 저항이 증가되어 축전지의 전기적 성능이 저하되는 문제점이 있었다. However, as shown in FIG. 1, the electrode plate is desorbed (desorbed) from the active material applied to the substrate 1, thereby deteriorating electrical performance, and there is a difficulty in subsequent work processes (stacking, welding of the plate group, embedding into the precursor, etc.). Many. In addition, the substrate 1 is directly exposed to the electrolytic solution due to the lubrication, and thus a phenomenon in which the life is prematurely occurred due to the decrease in the corrosion resistance of the substrate due to the increase in the corrosiveness. Accordingly, a technique has been attempted to prevent the active material by attaching a paper to the outer surface of the active material layer 2. However, it is pointed out that the paper has a problem of requiring an additional dumping process to remove paper dissolved in the electrolyte, as well as significantly reducing the initial high-rate discharge characteristics of the battery due to the non-porosity, which prevents the electrolyte from penetrating and diffusing between the active material particles. . In addition, even if the dumping process is performed, the paper present in the electrolyte is not completely removed, the electrical resistance is increased by the paper remaining in the electrolyte solution, there is a problem that the electrical performance of the storage battery.

이에 따라, 위와 같은 페이퍼를 대체하기 위한 활탈 방지막으로서 부직포나 섬유강화페이퍼를 적용한 기술이 제시되었다. 대한민국 공개특허 제1999-0060539호(등록공고 제0250381호; 선행 특허문헌 1)에는 활물질층(2)을 도포(도장)한 도장 극판의 상하면에 부직포를 부착시킨 축전지가 제시되어 있으며, 대한민국 공개특허 제2006-0054849호(등록 제0603908호; 선행 특허문헌 2)에는 활물질층(2)에 섬유강화페이퍼를 가압 접착시킨 축전지용 극판이 제시되어 있다. Accordingly, a technique of applying a nonwoven fabric or a fiber-reinforced paper as an anti-deactivation film for replacing the above paper has been proposed. Korean Laid-Open Patent Publication No. 1999-0060539 (Registration Publication No. 0250381; Prior Patent Document 1) discloses a storage battery in which a nonwoven fabric is attached to upper and lower surfaces of a coated electrode plate coated with an active material layer (2). In 2006-0054849 (Registration No. 0603908; Prior Patent Document 2), an electrode plate for a battery in which a fiber-reinforced paper is press-bonded to an active material layer 2 is presented.

그러나 상기 선행 특허문헌들을 포함한 종래 기술에 따른 극판은 다음과 같은 문제점이 있다. However, the electrode plate according to the prior art including the prior patent documents has the following problems.

활물질층(2)에 부직포나 섬유강화페이퍼로 구성된 활탈 방지막을 형성한 경우 활탈을 방지할 수 있다. 그러나 상기 선행 특허문헌들에 제시된 기술은, 단지 활물질층(2)의 외각 표면에 존재한 활물질의 탈리를 방지하는 것으로서, 활물질층(2)의 내부(중간)에 존재한 활물질 입자들 간의 결합력이나, 기판(1)과 활물질층(2) 간의 결합력은 도모하지 못하고 있다. When the anti-deoxidation film formed of the nonwoven fabric or the fiber-reinforced paper is formed on the active material layer (2), the derailment can be prevented. However, the technique disclosed in the above-mentioned prior patent documents merely prevents the detachment of the active material present on the outer surface of the active material layer 2, and the binding force between the active material particles present inside (middle) of the active material layer 2 The bonding force between the substrate 1 and the active material layer 2 cannot be achieved.

또한, 축전지를 제조함에 있어서는 기판(1)에 활물질을 도포하여 극판을 제조한 다음 스태킹, 극판군 용접, 전조 내부로의 내장 등의 다수의 후속 공정을 거치는데, 이때 상기 선행 특허문헌들을 포함한 종래 기술에 따른 극판은 지지 강도가 부족하고 활물질 입자들 간의 결합력 및 기판(1)과 활물질층(2) 간의 결합력이 약하여, 상기와 같은 후속 공정에서의 충격에 의해 극판이 휘어지는 현상이 발생되고 전기적인 성능이 저하되어 불량률이 많이 발생되는 문제점이 있다. In addition, in manufacturing the battery, the electrode 1 is coated on the substrate 1 to manufacture the electrode plate, and then goes through a number of subsequent processes such as stacking, welding of the electrode plate group, and embedding into the inside of the precursor. The electrode plate according to the technology lacks the supporting strength, and the bonding force between the active material particles and the bonding force between the substrate 1 and the active material layer 2 is weak, so that the electrode plate is bent due to the impact in the subsequent process, and electrical There is a problem that the performance is degraded and a lot of defective rate is generated.

아울러, 축전지의 조기 수명 단축의 원인으로는 충/방전 시 발생되는 극판의 성장에서 기인된 쇼트를 들 수 있는데, 상기 선행 특허문헌들을 포함한 종래 기술은 극판의 성장에 대한 대응이 없어 수명성이 떨어지는 문제점이 지적된다. In addition, the shortening caused by the growth of the pole plate generated during charging / discharging may be a cause of shortening the lifespan of the battery, and the prior art including the prior patent documents does not respond to the growth of the pole plate, resulting in poor service life. The problem is pointed out.

[선행 특허문헌 1] 대한민국 공개특허 제1999-0060539호[Previous Patent Document 1] Republic of Korea Patent Publication No. 1999-0060539

[선행 특허문헌 2] 대한민국 공개특허 제2006-0054849호[Previous Patent Document 2] Republic of Korea Patent Publication No. 2006-0054849

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 활물질층의 외측면에 다공질 필름막을 이용하여 활탈 방지막을 형성하되, 상기 활물질층의 내부에 극판의 휨 현상과 충/방전 시의 성장을 억제하기 위한 내부 지지체를 형성함으로써, 축전지의 제조 작업성이 개선되며, 전기적 성능 및 수명성이 향상된 축전지용 다층구조의 극판 및 그 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, while forming an anti-deactivation film using a porous film on the outer surface of the active material layer, the inside of the active material layer during the bending phenomenon and growth during charging / discharging It is an object of the present invention to provide an electrode plate having a multilayer structure for a battery and a method of manufacturing the same, by forming an internal support for suppressing the battery, thereby improving the manufacturing workability of the battery and improving electrical performance and lifespan.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, The present invention to achieve the above object,

기판; Board;

상기 기판 상에 활물질이 도포되어 형성된 활물질층;An active material layer formed by coating an active material on the substrate;

상기 활물질층에 내재되고, 상기 활물질 입자의 출입이 가능한 통공을 가지는 지지체; 및 A support embedded in the active material layer and having a through hole through which the active material particles can enter and exit; And

상기 활물질층의 외측면에 형성되어, 활물질의 탈리를 방지하는 다공질 활탈 방지막을 포함하는 축전지용 다층구조의 극판을 제공한다. It is provided on the outer surface of the active material layer, to provide a multi-layered electrode plate for a battery including a porous anti-slide prevention film to prevent desorption of the active material.

본 발명에 따른 극판은 기판; 제1활물질층; 내부 필름막 지지체; 제2활물질층; 및 다공질 활탈 방지막을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. The electrode plate according to the present invention is a substrate; A first active material layer; An inner film film support; A second active material layer; And it may have a multilayer structure including a porous anti-slide film.

이때, 상기 지지체의 통공은 10 ㎜ ~ 35 ㎜의 크기인 것이 바람직하고, 상기 다공질 활탈 방지막의 다공도는 50 ~ 150 ppi(활탈 방지막 1 inch 당 기공의 개수)인 것이 좋다. At this time, the through hole of the support is preferably in the size of 10 mm to 35 mm, the porosity of the porous anti-slide film is preferably 50 to 150 ppi (number of pores per inch of the anti-slide film).

본 발명의 구현예에 따라서, 상기 기판의 어느 한쪽 일면에 형성된 지지체와 반대 쪽 타면에 형성된 기지체가 하나의 지지체로 구성될 수 있다. 아울러, 상기 활물질층과 다공질 활탈 방지막의 접촉 계면은 요철면을 가질 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the substrate formed on the other side of the support and the support formed on one side of the substrate may be composed of one support. In addition, the contact interface between the active material layer and the porous anti-slide film may have an uneven surface.

또한, 본 발명은, In addition, the present invention,

기판 상에 활물질을 1차 페이스팅하여 제1활물질층을 형성하는 단계;Primary pasting the active material on the substrate to form a first active material layer;

상기 제1활물질층 상에 통공을 가지는 지지체를 적층하는 단계;Stacking a support having a hole on the first active material layer;

상기 지지체 상에 활물질을 2차 페이스팅하여 제2활물질층을 형성하는 단계; 및 Secondary pasting an active material on the support to form a second active material layer; And

상기 제2활물질층 상에 다공질 필름 활탈 방지막을 부착하는 단계;를 포함하는 축전지용 다층구조 극판의 제조방법을 제공한다. It provides a method of manufacturing a multilayer structure electrode plate for a battery comprising a; attaching a porous film anti-slide prevention film on the second active material layer.

이때, 상기 다공질 활탈 방지막을 부착하는 단계는, At this time, the step of attaching the porous anti-slide film,

상기 제2활물질층 상에 다공질 활탈 방지막을 적층하는 공정 a); 및A) laminating a porous anti-slide film on the second active material layer; And

상기 다공질 활탈 방지막을 롤러로 압착하여 제2활물질층와 다공질 활탈 방지막을 열 융착하는 공정 b);를 포함하는 것이 바람직하다. And b) compressing the porous anti-slide film with a roller to thermally fusion the second active material layer and the porous anti-slide film.

아울러, 상기 공정 b)는 다공질 활탈 방지막을 엠보 롤러로 압착하여 제2활물질층과 다공질 활탈 방지막의 접촉 계면에 요철면을 갖게 할 수 있다. In addition, in the step b), the porous anti-slide film may be pressed with an emboss roller to have an uneven surface at the contact interface between the second active material layer and the porous anti-slip film.

본 발명에 따르면, 활물질층의 외측면에 형성된 다공질 활탈 방지막에 의해 활물질의 탈리가 방지됨은 물론, 활물질층에 내재된 내부 지지체에 의해 지지 강도가 향상되고, 작업 공정에서 발생되는 극판의 휨 현상과 충/방전 시에 발생되는 극판의 성장이 억제되는 효과를 갖는다. 이에 따라, 축전지의 제조 작업성이 개선되며, 전기적 성능 및 수명성이 향상된다. According to the present invention, the porous anti-slide film formed on the outer surface of the active material layer is prevented from being detached from the active material, the support strength is improved by the internal support embedded in the active material layer, and the bending phenomenon of the electrode plate generated in the work process and It has an effect of suppressing growth of the electrode plate generated at the time of charging / discharging. Accordingly, manufacturing workability of the storage battery is improved, and electrical performance and lifespan are improved.

도 1은 종래 기술에 따른 축전지용 극판의 사시도이다.1 is a perspective view of a battery plate according to the prior art.

도 2는 본 발명의 제1형태에 따른 극판의 사시 구성도이다. 2 is a perspective configuration diagram of the electrode plate according to the first aspect of the present invention.

도 3은 상기 도 2의 A-A선 단면 구성도이다. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 4는 본 발명에 적용되는 지지체의 예시적인 구현예를 보인 평면 구성도이다. Figure 4 is a plan view showing an exemplary embodiment of the support applied to the present invention.

도 5는 본 발명의 제2형태에 따른 극판의 단면 구성도이다. 5 is a cross-sectional configuration diagram of the electrode plate according to the second aspect of the present invention.

도 6은 상기 도 5에 보인 극판의 요부 사시도이다. 6 is a perspective view of principal parts of the electrode plate shown in FIG. 5.

도 7은 본 발명의 제3형태에 따른 극판의 평면 구성도이다. 7 is a plan configuration diagram of the electrode plate according to the third aspect of the present invention.

도 8은 본 발명의 제4형태에 따른 극판의 평면 구성도이다. 8 is a plan configuration diagram of the electrode plate according to the fourth aspect of the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 극판의 제조방법을 설명하기 위한 일부 공정도이다. 9 is a partial process diagram for explaining the manufacturing method of the electrode plate according to the present invention.

도 10은 전해액의 온도 변화에 따른 용량 평가 결과를 나타낸 그래프이다. 10 is a graph showing a capacity evaluation result according to the temperature change of the electrolyte solution.

도 11은 고율방전시간 평가 결과를 나타낸 그래프이다. 11 is a graph showing a high rate discharge time evaluation results.

도 12는 싸이클 수명 시험 테스트를 한 후의 극판 사진이다.12 is a photograph of the electrode plate after the cycle life test test.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

10 : 기판 20, 20' : 활물질층10: substrate 20, 20 ': active material layer

21, 21' : 제1활물질층 22, 22' : 제2활물질층 21, 21 ': first active material layer 22, 22': second active material layer

30, 30' : 지지체 35 : 통공30, 30 ': support 35: through hole

40, 40' : 다공질 활탈 방지막 100 : 극판40, 40 ': porous anti-rusting film 100: electrode plate

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention in more detail.

첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 실시예를 도시한 것으로, 이는 본 발명의 이해를 돕도록 하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다. The accompanying drawings show exemplary embodiments of the present invention, which are provided only to assist in understanding the present invention, and thus the technical scope of the present invention is not limited thereto.

도 2는 본 발명의 제1형태에 따른 극판의 사시 구성도이고, 도 3은 상기 도 2의 A-A선 단면 구성도이며, 도 4는 본 발명에 적용되는 내부 필름막 지지체의 예시적인 구현예를 보인 평면 구성도이다. 2 is a perspective configuration diagram of the electrode plate according to the first aspect of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of Figure 2, Figure 4 shows an exemplary embodiment of the inner film film support applied to the present invention It is a plan view.

도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 극판(100)은 기판(10); 활물질층(20)(20'); 지지체(30)(30'); 및 다공질 활탈 방지막(40)(40')을 포함하는 다층구조를 갖는다. 2 to 4, the electrode plate 100 according to the present invention includes a substrate 10; Active material layers 20 and 20 '; Supports 30 and 30 '; And a porous anti-slide film 40 (40 ').

상기 기판(10)은 통상과 같은 것이 사용될 수 있으며, 예를 들어 납축전지(연축전지)인 경우 격자(grid) 구조를 가지는 것으로서, 주형을 이용한 중력주조방식이나 연속압연공법을 이용한 익스팬딩방식 등으로 제조된 것을 사용할 수 있다. 이러한 기판(10)의 재질은 납 합금, 예를 들어 납(Pb)-칼슘(Ca) 합금이나 납(Pb)-안티몬(Sb) 합금 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 니켈-수소(Ni-MH) 전지인 경우, 상기 기판(10)은 예를 들어 니켈(Ni) 폼 메탈이나 니켈(Ni) 펀칭 메탈 등을 사용할 수 있다. 도 2에서 도면 부호 12는 극판(100) 간의 전기적인 연결을 위한 극탭이다. The substrate 10 may be the same as the conventional one, for example, in the case of a lead acid battery (lead acid battery) having a grid structure, a gravity casting method using a mold, an expansion method using a continuous rolling method, or the like. It can be used as prepared. The material of the substrate 10 may include a lead alloy, for example, a lead (Pb) -calcium (Ca) alloy or a lead (Pb) -antimony (Sb) alloy, but is not limited thereto. In addition, in the case of a nickel-hydrogen (Ni-MH) battery, the substrate 10 may use, for example, a nickel (Ni) metal or a nickel (Ni) punching metal. In FIG. 2, reference numeral 12 denotes a pole tab for electrical connection between the electrode plates 100.

상기 활물질층(20)(20')은 통상과 같은 활물질이 기판(10) 상에 페이스팅(도포)되어 형성된 것으로서, 예를 들어 납축전지인 경우 납화합물(예, PbO2)을 주재료로 하는 페이스트(양극 활물질)나, 납(Pb)을 주재료로 하는 페이스트(음극 활물질)가 도포되어 형성될 수 있다. 또한, 니켈-수소(Ni-MH) 전지인 경우, 상기 활물질층(20)(20')은 니켈산화물(양극 활물질)이나 수소저장합금(음극 활물질)이 고착되어 형성될 수 있다. 아울러, 상기 활물질에는 페이스트화를 위한 용액이나 활물질 입자 간의 결합을 위한 바인더로서 고분자물질(바람직하게는 전도성 고분자)을 더 포함할 수 있다. 기판(10) 상에 도포된 활물질은 소결이나 열 압착, 냉간 압착 등의 방법으로 기판(10)에 고착될 수 있다.The active material layers 20 and 20 'are formed by pasting (coating) an active material as usual on the substrate 10. For example, in the case of a lead acid battery, a lead compound (eg, PbO 2 ) is used as a main material. A paste (cathode active material) or a paste (cathode active material) containing lead (Pb) as a main material may be applied and formed. In addition, in the case of a nickel-hydrogen (Ni-MH) battery, the active material layers 20 and 20 'may be formed by fixing a nickel oxide (anode active material) or a hydrogen storage alloy (cathode active material). In addition, the active material may further include a polymer material (preferably a conductive polymer) as a binder for bonding between the solution or the active material particles for the pasting. The active material coated on the substrate 10 may be fixed to the substrate 10 by a method such as sintering, thermocompression, cold pressing, or the like.

이때, 상기 활물질층(20)(20')의 내부에는 본 발명에 따라서 적어도 하나 이상의 내부 지지체(30)(30')가 내재된다. 구체적으로 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 극판(100)은 활물질층(20)(20')의 내부, 즉 제1활물질층(21)(21')과 제2활물질층(22)(22')의 사이에 내부 지지체(30)(30')가 개재된 다층구조를 갖는다. 도 2 및 도 3은, 본 발명에 따른 극판(100)의 예시적인 형태를 보인 것으로서, 기판(10)의 양면(도 3에서 상부면 및 하부면)에 순차적으로 제1활물질층(21)(21'), 지지체(30)(30'), 제2활물질층(22)(22') 및 다공질 활탈 방지막(40)(40')이 형성된 다층구조를 보인 것이다. 이때, 도 2 및 도 3은, 제1활물질층(21)(21')과 제2활물질층(22)(22')의 사이에 1장의 지지체(30)(30')가 개재된 모습을 보여준다. In this case, at least one internal support 30, 30 ′ is embedded in the active material layers 20 and 20 ′ according to the present invention. Specifically, referring to FIGS. 2 and 3, the electrode plate 100 according to the present invention includes the inside of the active material layers 20 and 20 ′, that is, the first active material layers 21 and 21 ′ and the second active material layer ( It has a multi-layer structure in which the inner supporters 30 and 30 'are interposed between 22 and 22'. 2 and 3 show an exemplary form of the electrode plate 100 according to the present invention, the first active material layer 21 (sequentially on both sides (top and bottom surfaces in FIG. 3) of the substrate 10 ( 21 '), the support 30, 30', the second active material layer 22 (22 ') and the porous anti-slide film (40, 40') is a multi-layer structure formed. 2 and 3 illustrate a state in which one support 30 or 30 'is interposed between the first active material layers 21 and 21' and the second active material layers 22 and 22 '. Shows.

또한, 도 2 및 도 3에 예시한 바와 같이, 활물질층(20)(20')의 내부에는 1장의 내부 지지체(30)(30')가 개재될 수 있으나, 본 발명의 다른 구현예에 따라서는 활물질층(20)(20')의 내부에는 2장 이상의 내부 지지체(30)(30')가 개재될 수 있다. 예를 들어, 상기 활물질층(20)(20')이 제1활물질층(21)(21'), 제2활물질층(22)(22') 및 제3활물질층(도시하지 않음)으로 구분되고, 상기 내부 지지체(30)(30')는 제1활물질층(21)(21')과 제2활물질층(22)(22')의 사이에 1장, 그리고 제2활물질층(22)(22')과 제3활물질층의 사이에 1장이 개재되어, 활물질층(20)(20')의 내부에 2장의 내부 지지체(30)(30')가 개재될 수 있다. 또한, 도 2 및 도 3에서는 제1활물질층(21)(21')과 제2활물질층(22)(22')의 사이에는 1장의 내부 지지체(30)(30')가 개재된 모습을 예시하였지만, 상기 제1활물질층(21)(21')과 제2활물질층(22)(22')의 사이에는 2장 이상의 내부 지지체(30)(30')가 적층되어 내재될 수 있다. 이러한 지지체(30)(30')는 0.01 ㎜ ~ 0.2 ㎜의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 지지체(30)(30')는 1장의 두께가 0.001 ㎜ ~ 0.2 ㎜인 것을 사용할 수 있으며, 2장 이상을 적층하여 0.2㎜ 이하의 두께를 갖도록 할 수 있다. In addition, as illustrated in FIGS. 2 and 3, one inner support 30, 30 ′ may be interposed inside the active material layers 20, 20 ′, but according to another embodiment of the present invention. In the active material layers 20 and 20 ', two or more inner supports 30 and 30' may be interposed. For example, the active material layers 20 and 20 'are divided into first active material layers 21 and 21', second active material layers 22 and 22 ', and a third active material layer (not shown). The inner support 30, 30 ′ is one sheet between the first active material layers 21, 21 ′ and the second active material layers 22, 22 ′, and the second active material layer 22. One sheet may be interposed between the 22 'and the third active material layer, and two inner supports 30 and 30' may be interposed in the active material layers 20 and 20 '. In addition, in FIGS. 2 and 3, an inner support 30 or 30 ′ is interposed between the first active material layer 21, 21 ′ and the second active material layer 22, 22 ′. Although illustrated, two or more inner supports 30 and 30 'may be stacked between the first active material layers 21 and 21' and the second active material layers 22 and 22 '. The support 30, 30 ′ may have a thickness of 0.01 mm to 0.2 mm. For example, the support bodies 30 and 30 'may use one sheet having a thickness of 0.001 mm to 0.2 mm, and stack two or more sheets to have a thickness of 0.2 mm or less.

본 발명에 따르면, 상기 내부 지지체(30)(30')에 의해 극판(100)의 지지 강도가 보강된다. 구체적으로, 본 발명에 따른 극판(100)은 주 뼈대 역할을 하는 기판(10)에 의해 소정의 지지력을 확보함은 물론, 보조 뼈대 역할을 하는 내부 지지체(30)(30')에 의해 지지 강도가 보강되어 우수한 지지력을 갖는다. 또한, 상기 내부 지지체(30)(30')에 의해 활물질 입자들 간의 결합력이 향상된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 위와 같이 지지 강도의 보강 및 활물질 입자들 간의 결합력 향상으로 인하여, 후속 공정(스태킹, 극판군 용접, 전조 내부로의 내장 등)에서 충격에 의해 발생될 수 있는 극판(100)의 휨 현상이 방지된다. 아울러, 충/방전 시 발생될 수 있는 극판(100)의 성장이 억제된다. 이에 따라, 후속 공정에서 축전지의 제조 작업성이 개선되고, 전기적 성능이 저하되거나 조기 수명이 단축되는 현상이 방지된다. According to the present invention, the support strength of the pole plate 100 is reinforced by the inner support 30, 30 ′. Specifically, the pole plate 100 according to the present invention, as well as securing a predetermined support force by the substrate 10 serving as the main skeleton, as well as the support strength by the inner support 30 (30 ') serving as an auxiliary skeleton Is reinforced to have excellent bearing capacity. In addition, the adhesion between the active material particles is improved by the inner support 30, 30 ′. Therefore, according to the present invention, due to the reinforcement of the support strength and the improvement of the bonding force between the active material particles as described above, the electrode plate 100 that can be generated by the impact in a subsequent process (stacking, welding the plate group, the interior of the roll, etc.) ) Warping phenomenon is prevented. In addition, growth of the electrode plate 100 that may be generated during charging / discharging is suppressed. This improves the manufacturing workability of the storage battery in a subsequent process, and prevents a phenomenon in which electrical performance is degraded or premature life is shortened.

상기 내부 지지체(30)(30')는 활물질 입자의 출입이 가능한 통공(35)을 가지면 여기에 포함한다. 구체적으로, 상기 내부 지지체(30)(30')는 활물질의 입자보다 큰 통공(35)을 가지면 좋다. 이러한 내부 지지체(30)(30')의 통공(35)에 의해 제1활물질층(21)(21')과 제2활물질층(22)(22')은 상호 연결되어 전기적으로 통전된다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1활물질층(21)(21')과 제2활물질층(22)(22')은 통공(35)에 매입된 활물질에 의해 일체적으로 연결된다. The inner support 30, 30 ′ includes the through-hole 35 through which active material particles can enter and exit. Specifically, the inner support 30, 30 ′ may have a larger through hole 35 than the particles of the active material. Through the through holes 35 of the inner support 30, 30 ′, the first active material layers 21, 21 ′ and the second active material layers 22, 22 ′ are electrically connected to each other. That is, as shown in FIG. 3, the first active material layers 21, 21 ′ and the second active material layers 22, 22 ′ are integrally connected by an active material embedded in the through hole 35.

상기 내부 지지체(30)(30')는 위와 같이 활물질 입자의 출입이 가능한 통공(35)을 가지는 것으로서, 예를 들어 섬유 메쉬(mesh), 유리 섬유, 직물(통상, 천), 부직포 및 플라스틱 필름 등으로부터 선택될 수 있다. 이때, 상기 유리 섬유, 직물, 부직포 및 플라스틱 필름 등의 경우에는 활물질 입자의 출입이 자유롭도록 인위적으로 통공(35)을 천공하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 섬유 메쉬는 네트(net) 구조를 가지는 것으로서, 이러한 섬유 메쉬는 x-y 평면 상(2차원)의 네트 구조; 및 x-y-z 입체 상(3차원)의 네트 구조를 가지는 것을 포함한다. The inner support 30, 30 ′ has a through hole 35 through which active material particles can enter and exit as described above. For example, a fiber mesh, a glass fiber, a fabric (usually, a cloth), a nonwoven fabric, and a plastic film And the like. In this case, in the case of the glass fiber, woven fabric, nonwoven fabric and plastic film, the through hole 35 may be artificially drilled to freely enter and leave the active material particles. In addition, the fiber mesh has a net (net) structure, the fiber mesh has a net structure on the x-y plane (two-dimensional); And a net structure of an x-y-z stereoscopic image (three-dimensional).

도 4는 내부 지지체(30)(30')의 예시적인 구현예를 도시한 것으로서, x-y 평면 상(2차원)의 네트 구조를 가지는 섬유 메쉬를 도시한 것이다. 도 4에 예시한 바와 같이, 상기 내부 필름막 지지체(30)(30')는 x-축의 가로 섬유사(31)와 y-축의 세로 섬유사(32)를 포함하여, 이들(31)(32)에 의해 통공(35)을 가지는 네트 구조의 섬유 메쉬를 사용할 수 있다. FIG. 4 shows an exemplary embodiment of the inner support 30, 30 ′, showing a fiber mesh having a net structure on the x-y plane (two-dimensional). As illustrated in FIG. 4, the inner film film support 30, 30 ′ includes horizontal fiber yarns 31 on the x-axis and vertical fiber yarns 32 on the y-axis, such as 31, 32. The fiber mesh of the net structure which has the through hole 35 can be used by this.

또한, 상기 지지체(30)(30')에 형성된 통공(35)의 크기는 활물질의 입자 크기 이상이면 가능하며, 예를 들어 0.1 ㎜ 이상, 바람직하게는 10 ㎜ 이상의 크기를 가질 수 있다. 통공(35)은, 보다 바람직하게는 10 ㎜ ~ 35 ㎜의 크기를 가지는 것이 좋다. 이때, 통공(35)의 크기가 10 ㎜미만으로서 너무 작으면 활물질의 자유로운 통과가 어렵고 활물질층(20)(20') 간의 결합력 도모가 어려울 수 있으며, 35 ㎜를 초과하여 너무 크면 지지 강도의 보강 효과가 미미할 수 있다. 아울러, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 통공(35)의 다공도는 50 ~ 150 ppi(pixel per inch)의 범위가 될 수 있다. 구체적으로, 상기 내부 지지체(30)(30')의 길이 1 inch 내에 존재하는 통공(35)의 개수(다공도)는 50 ~ 150 ppi(길이 1 inch 당 통공의 개수)가 될 수 있다. 이때, 통공(35)의 다공도가 50 ppi 미만이면 지지체(30)(30')와 활물질 간의 결합력, 그리고 제1활물질층(21)(21')과 제2활물질층(22)(22') 간의 결합력 및 접촉력(전도성)이 다소 부족할 수 있으며, 다공도가 150 ppi를 초과하는 경우 지지력 보강도가 약해질 수 있다. In addition, the size of the through hole 35 formed in the support 30, 30 ′ may be the size of the active material or more, for example, 0.1 mm or more, preferably 10 mm or more. More preferably, the through hole 35 has a size of 10 mm to 35 mm. In this case, if the size of the through hole 35 is less than 10 mm, the free passage of the active material may be difficult and the bonding force between the active material layers 20 and 20 ′ may be difficult. If the size of the through hole 35 is too large, the support strength may be reinforced. The effect may be minor. In addition, although not particularly limited, the porosity of the through hole 35 may be in a range of 50 to 150 ppi (pixel per inch). Specifically, the number (porosity) of the through holes 35 present within 1 inch of the length of the inner support 30 or 30 ′ may be 50 to 150 ppi (the number of holes per inch by length). At this time, if the porosity of the through hole 35 is less than 50 ppi, the bonding force between the supports 30, 30 'and the active material, and the first active material layers 21, 21' and the second active material layers 22, 22 ' Cohesion and contact force (conductivity) of the liver may be somewhat lacking, and the bearing reinforcement may be weakened when the porosity exceeds 150 ppi.

상기 다공질 활탈 방지막(40)(40')은 활물질층(20)(20')의 외측면에 형성되어, 활물질의 탈리를 방지하기 위한 것으로서, 이는 전해액의 출입은 가능하고 활물질의 입자의 출입은 불가능한 미세 기공을 가지는 것이면 여기에 포함한다. 구체적으로, 상기 미세 다공질 활탈 방지막(40)(40')은 활물질의 입자보다 작은 기공을 갖는 액체 투과성으로서, 예를 들어 직물이나 부직포 등의 섬유 시트; 및 미세다공질 필름막 등으로부터 선택될 수 있다. 이때, 상기 미세 다공질 필름막은, 플라스틱 필름에 활물질의 입자보다 작은 미세 기공을 기계적으로 천공한 것이거나, 플라스틱 수지 원료에 탄산칼슘 등의 기포제를 첨가해 성형(압출 또는 사출)함으로써 필름에 미세 기공을 형성한 것을 사용할 수 있다. The porous anti-slide film 40, 40 'is formed on the outer surface of the active material layer 20, 20', to prevent the detachment of the active material, which is possible to enter and exit the electrolyte and the entry and exit of the particles of the active material If it has a microporous impossible, it is included here. Specifically, the fine porous anti-slide film (40, 40 ') is a liquid permeability having pores smaller than the particles of the active material, for example, a fiber sheet such as woven or nonwoven fabric; And microporous film membranes and the like. In this case, the microporous film film is a mechanically perforated micropores smaller than the particles of the active material to the plastic film, or by adding a foaming agent such as calcium carbonate to the plastic resin raw material (molding (extrusion or injection)) to form fine pores in the film The formed thing can be used.

상기 미세 다공질 활탈 방지막(40)(40')에 형성된 미세 기공은, 특별히 한정하는 것은 아니지만 0.1 ㎜ 이하, 바람직하게는 전해액의 출입은 자유롭고 활물질 입자의 이동은 불가능한 크기로서 0.1 ㎛ ~ 5.0 ㎛의 범위가 좋으며, 보다 바람직하게는 3.0 ㎛ ~ 5.0 ㎛의 범위가 좋다. 또한, 상기 미세 다공질 활탈 방지막(40)(40')은 전해액의 침투 및 확산이 좋도록 50 ~ 150 ppi의 다공도를 가지는 것이 좋다. 구체적으로, 미세 다공질 활탈 방지막(40)(40')의 길이 1 inch 내에 존재하는 미세 기공의 개수(다공도)는 50 ~ 150 ppi(길이 1 inch 당 미세 기공의 개수)가 될 수 있다. 이때, 다공도가 50 ppi 미만이면 전해액의 침투 및 확산이 용이하지 못하여 초기 고율방전 특성이 양호하지 않을 수 있으며, 다공도가 150 ppi를 초과하는 경우 미세다공질 필름 활탈 방지막(40)(40')의 인장 강도 등이 약해질 수 있다. The fine pores formed in the microporous anti-slide film 40 (40 ') is not particularly limited, but is 0.1 mm or less, preferably in a range of 0.1 μm to 5.0 μm in size, in which electrolyte solution is freely accessible and movement of active material particles is impossible. It is good, More preferably, the range of 3.0 micrometers-5.0 micrometers is good. In addition, the fine porous anti-slide film (40, 40 ') is good to have a porosity of 50 ~ 150 ppi so that the penetration and diffusion of the electrolyte solution. Specifically, the number of micropores (porosity) existing within 1 inch of the length of the microporous anti-slide film 40 (40 ') may be 50 to 150 ppi (the number of micropores per inch of length). At this time, if the porosity is less than 50 ppi, the penetration and diffusion of the electrolyte may not be easy, and thus the initial high rate discharge characteristic may not be good. If the porosity exceeds 150 ppi, the tension of the microporous film anti-slide film 40 (40 ') may be poor. Strength may be weakened.

한편, 도 2 및 도 3에 보인 바와 같은 극판(100)은, 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다. Meanwhile, the electrode plate 100 as shown in FIGS. 2 and 3 may be manufactured by the following method.

먼저, 기판(10)의 일면(도 3에서 상부면)과 반대 쪽 타면(도 3에서 하부면)에 활물질을 1차 페이스팅(도포)하여 제1활물질층(21)(21')을 형성한다. 그리고 상기 제1활물질층(21)(21') 상에 내부 지지체(30)(30'), 예를 들어 도 4에 보인 바와 같은 직조형 섬유 메쉬를 적층한다. 다음으로, 상기 내부 지지체(30)(30') 상에 활물질을 2차 페이스팅(도포)하되, 내부 필름막 지지체(30)(30')의 통공(35)에 활물질을 매입되도록 페이스팅(도포)하여 제2활물질층(22)(22')을 형성한다. 이때, 활물질 입자들이 긴밀히 밀착되고 내부 지지체(30)(30')의 통공(35)에 활물질이 충분이 매입되도록, 내부 지지체(30)(30') 상에 활물질을 2차 페이스팅(도포)한 다음에는 롤러(roller)를 이용하여 압착하는 것이 좋다. 이와 같이 제2활물질층(22)(22')을 형성한 다음에는 그 위에 미세 다공질 활탈 방지막(40)(40')을 부착, 형성하면, 도 2 및 도 3에 보인 바와 같은 극판 제조될 수 있다. First, the first active material layers 21 and 21 ′ are formed by first pasting (coating) an active material on one surface (the upper surface in FIG. 3) and the other surface (the lower surface in FIG. 3) of the substrate 10. do. An inner support 30, 30 ′, for example, a woven fiber mesh as shown in FIG. 4 is laminated on the first active material layers 21, 21 ′. Next, the second active pasting (coating) the active material on the inner support (30, 30 '), but the pasting (applied) so as to embed the active material in the through hole 35 of the inner film film support (30, 30') ) To form second active material layers 22 and 22 '. At this time, the secondary pasting (coating) of the active material on the inner support (30) (30 ') so that the active material particles are in close contact and the active material is sufficiently embedded in the through hole 35 of the inner support (30) (30'). After that it is good to use a roller (roller) to compress. After forming the second active material layers 22 and 22 ′ as described above, the microporous anti-slide film 40 and 40 ′ is attached and formed thereon to produce the electrode plates as shown in FIGS. 2 and 3. have.

도 5는 본 발명의 제2형태에 따른 극판(100)의 단면 구성도이고, 도 6은 상기 도 5에 보인 극판(100)의 요부 사시도이다. FIG. 5 is a cross-sectional configuration diagram of the electrode plate 100 according to the second aspect of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view of main parts of the electrode plate 100 shown in FIG. 5.

상기 내부 지지체(30)(30')는 기판(10)의 상부 및 하부에 위치되어지되, 도 3에 도시한 바와 같이 기판(10)의 상부 위치된 것(30)과 하부에 위치된 것(30')이 각각 적층되어 별개의 지지체(30)(30')로 구성되어 형성될 수 있다. The inner support 30, 30 ′ is positioned above and below the substrate 10, and as shown in FIG. 3, positioned above and below the substrate 10, respectively. 30 ') may be stacked and formed as separate support bodies 30 and 30'.

또한, 상기 내부 지지체(30)(30')는 본 발명의 예시적인 구현예에 따라서 기판(10)의 상부에 위치된 것(30)과 하부에 위치된 것(30')이 하나의 지지체(30)(30')로 구성될 수 있다. 이를 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다. In addition, the inner support 30, 30 'is located in the upper portion of the substrate 10 and the lower portion 30' is positioned in one support (in accordance with an exemplary embodiment of the present invention) 30) 30 '. This will be described with reference to FIGS. 5 and 6 as follows.

도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 다른 구현예에 따라서는 극판(100)의 어느 한쪽 일면(도 5에서 상부면)에 형성된 내부 지지체(30)와, 반대 쪽 타면(도 5에서 하부면)에 형성된 내부 지지체(30')는 하나의 지지체(30)(30')로 구성되어 일체로 될 수 있다. 구체적으로, 기판(10)의 일면(도 5에서 상부면) 상에 위치된 내부 지지체(30)와, 반대 쪽 타면(도 5에서 하부면) 상에 위치된 내부 지지체(30')는 1장의 지지체(30)(30')가 감겨져 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 1장의 지지체(30)(30')를 기판(10)의 일면(도 5에서 상부면) 상에 위치된 제1활물질층(21) 상에 적층한 다음, 기판(10)의 측면 쪽으로 감아서 기판(10)의 반대 쪽 타면(도 5에서 하부면) 상에 위치된 제1활물질층(21') 상으로 연장되게 적층함으로써, 기판(10)의 상하부면에 위치된 지지체(30)(30')가 하나로 구성되게 할 수 있다. 이때, 제2활물질층(22)(22')을 위한 활물질의 도포, 압착에 의해 상하부 지지체(30)(30')의 끝단은 고착된다. Referring to FIGS. 5 and 6, according to another embodiment of the present invention, the inner support 30 formed on one surface (the upper surface in FIG. 5) of the pole plate 100 and the other surface on the opposite side (FIG. 5) Inner support 30 'formed on the lower surface in) is composed of one support 30, 30' may be integrated. Specifically, the inner support 30 located on one surface (the upper surface in FIG. 5) of the substrate 10 and the inner support 30 ′ located on the other side (the lower surface in FIG. 5) of the substrate 10 are one piece. The support 30, 30 ′ may be wound. More specifically, one support 30, 30 ′ is laminated on the first active material layer 21 positioned on one surface (the upper surface in FIG. 5) of the substrate 10, and then the substrate 10 A support positioned on the upper and lower surfaces of the substrate 10 by being laminated to extend toward the first active material layer 21 'positioned on the other side of the substrate 10 (lower surface in FIG. 5). 30) 30 'can be configured as one. At this time, the ends of the upper and lower supports 30 and 30 'are fixed by coating and pressing the active material for the second active material layers 22 and 22'.

지지체(30)(30')를 구성함에 있어서, 위와 같이 상하부의 지지체(30)(30')를 하나 구성하여 일체로 연장되게 경우, 기판(10)과 활물질층(20)(20') 간의 결합력이 보다 향상될 수 있다. 즉, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 기판(10)과 제1활물질층(21)(21')이 1장의 지지체(30)(30')에 의해 감싸지게 되어, 기판(10)과 제1활물질층(21)(21')은 견고한 결합력을 갖는다. 그리고 상기 제2활물질층(22)(22')은 압착에 의해 통공(35)에 매입된 활물질을 연결 매개로 하여 제1활물질층(21)(21')과 일체감을 갖는다. 이에 따라, 극판(100)의 지지 강도가 더 향상됨은 물론, 기판(10)과 활물질층(20)(20') 간의 결합력이 강화되어, 후속 공정에서 발생될 수 있는 극판(100)의 휨 현상과, 충/방전 시에 발생될 수 있는 극판(100)의 성장이 보다 효과적으로 억제된다. In constructing the supports 30 and 30 ', when the upper and lower supports 30 and 30' are configured to extend integrally as described above, the substrate 10 and the active material layers 20 and 20 'are separated from each other. The bonding force can be further improved. That is, as shown in FIGS. 5 and 6, the substrate 10 and the first active material layer 21, 21 ′ are wrapped by one support 30, 30 ′, thereby providing a substrate 10. And the first active material layers 21 and 21 'have a firm bonding force. In addition, the second active material layers 22 and 22 'have a sense of unity with the first active material layers 21 and 21' by connecting the active material embedded in the through hole 35 by compression. As a result, the support strength of the electrode plate 100 is further improved, and the bonding force between the substrate 10 and the active material layers 20 and 20 'is strengthened, so that bending of the electrode plate 100 may occur in a subsequent process. And, the growth of the electrode plate 100 that can be generated during charging / discharging is more effectively suppressed.

도 7은 본 발명의 제3형태에 따른 극판(100)의 평면 구성도이고, 도 8은 본 발명의 제4형태에 따른 극판(100)의 평면 구성도이다. 7 is a plan configuration diagram of the electrode plate 100 according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a plan configuration diagram of the electrode plate 100 according to the fourth embodiment of the present invention.

상기 내부 지지체(30)(30')는 극판(100)의 평면상에서 볼 때 전체 부분, 윗부분, 아랫부분 또는 중간부분에 적용될 수 있다. 구체적으로, 도 2에서와 같이, 내부 지지체(30)(30')는 평면상에서 볼 때 활물질층(20)(20')의 전체 면적에 대응되는 면적(가로 x 세로의 면적이 활물질층의 면적과 동일)으로 개재되거나, 또는 도 7에 예시한 바와 같이 활물질층(20)(20')의 윗부분에만 적용될 수 있는 면적으로 개재될 수 있다. 또한, 내부 지지체(30)(30')는 도 8에 예시한 바와 같이 활물질층(20)(20')의 중간부분에만 적용될 수 있는 면적으로 개재될 수 있다. The inner support 30, 30 ′ may be applied to an entire portion, an upper portion, a lower portion, or an intermediate portion when viewed in plan view of the electrode plate 100. Specifically, as shown in FIG. 2, the inner support 30, 30 ′ has an area corresponding to the total area of the active material layers 20, 20 ′ in plan view (the horizontal x vertical area is the area of the active material layer). Or the same area as may be applied only to the upper portions of the active material layers 20 and 20 'as illustrated in FIG. 7. In addition, the inner support 30, 30 ′ may be interposed with an area that can be applied only to the middle portion of the active material layers 20, 20 ′ as illustrated in FIG. 8.

한편, 도 9는 본 발명에 따른 극판(100)의 제조방법을 설명하기 위한 일부 공정도이다. On the other hand, Figure 9 is a part of the process for explaining the manufacturing method of the electrode plate 100 according to the present invention.

도 9를 참조하여 설명하면, 상기 미세 다공질 활탈 방지막(40)(40')을 형성함에 있어서는, 상기 활물질층(20)(20'), 즉 제2활물질층(22)(22') 상에 미세 다공질 활탈 방지막(40)(40')을 적층한 다음, 제2활물질층(22)(22')과 미세 다공질 활탈 방지막(40)(40')이 열융착에 의해 부착되도록 상기 미세 다공질 활탈 방지막(40)(40')을 가열된 롤러(R)로 압착하는 것이 좋다. 이때, 미세 다공질 활탈 방지막(40)(40')이 용융되면 다공도가 떨어질 수 있으므로, 바람직하게는 제2활물질층(22)(22')을 구성하는 활물질에 고분자가 포함되도록 하여, 상기 고분자가 용융될 수 있는 온도로 롤러(R, roller)를 가온하여 압착하는 것이 좋다. 보다 바람직하게는, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 롤러(R)는 요철구조(凹凸)를 가지는 가온된 엠보 롤러(R, emboss roller)를 사용하여 압착하는 것이 좋다. 이와 같이, 엠보 롤러(R)를 사용하는 경우, 상기 제2활물질층(22)(22')과 다공질 활탈 방지막(40)(40')의 접촉 계면이 요철면(45)으로서 넓은 접촉 면적을 가짐에 따라 양자 간의 부착력이 보다 향상될 수 있다. Referring to FIG. 9, in forming the fine porous anti-slide films 40 and 40 ′, the active material layers 20 and 20 ′, that is, the second active material layers 22 and 22 ′, are formed on the active material layers 20 and 20 ′. After stacking the microporous anti-slide film 40 (40 '), the second porous material desorption so that the second active material layer 22 (22') and the micro-porous anti-slip film (40, 40 ') is attached by heat fusion. The prevention film 40, 40 'is good to press the heated roller R. In this case, since the porosity may be reduced when the microporous anti-slide film 40 (40 ') is melted, the polymer may be included in the active material constituting the second active material layer 22 (22'). It is preferable to heat and compress the rollers R at a temperature that can be melted. More preferably, as shown in Figure 9, the roller (R) is preferably pressed using a heated emboss roller (R, emboss roller) having a concave-convex structure. As described above, in the case of using the emboss roller R, the contact interface between the second active material layers 22, 22 'and the porous anti-slide film 40, 40' has a large contact area as the uneven surface 45. With it, the adhesion between the two can be further improved.

한편, 본 발명에서 축전지는 상기에서 예시한 납축전지나 니켈-수소(Ni-MH) 전지에 한정되는 것은 아니며, 충/방전이 가능한 전지이면 여기에 포함된다. 본 발명에서 축전지는, 바람직하게는 납축전지, 니켈-수소(Ni-MH) 전지 및 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지 등으로부터 선택될 수 있다. On the other hand, in the present invention, the storage battery is not limited to the lead-acid battery or nickel-hydrogen (Ni-MH) battery exemplified above, and includes a battery that can be charged / discharged. In the present invention, the storage battery may be preferably selected from lead storage batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries, and the like.

이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 예시한다. Hereinafter, the Example and comparative example of this invention are illustrated.

[실시예 1] - 다층구조 극판 적용 시편Example 1-Specimen applied to a multi-layered electrode plate

통상과 같은 방법으로 납축전지를 제작 조립하되, 본 발명의 실시예에 따라서 극판(100)은 도 3에 보인 바와 같은 다층구조의 극판(100)을 제작하여 조립하였다. 이때, 극판(100)의 지지체(30)(30')로는 도 4에 보인 바와 같은 네트 구조의 섬유 메쉬를 사용하였으며, 활탈 방지막(40)(40')으로는 부직포를 사용하였다. The lead-acid battery is manufactured and assembled in the same manner as in the usual method. According to the embodiment of the present invention, the electrode plate 100 is manufactured by assembling the electrode plate 100 having a multilayer structure as shown in FIG. 3. At this time, as the support 30 (30 ') of the pole plate 100 was used a fiber mesh of the net structure as shown in Figure 4, a non-woven fabric was used as the anti-deactivation film (40, 40').

[비교예 1] - 페이퍼 극판 적용 시편[Comparative Example 1]-Paper Plate Application Specimen

극판의 활탈 방지막으로서 페이퍼(paper)를 사용한 종래의 납축전지를 본 비교예에 따른 시편으로 적용하였다.(지지체 없음)A conventional lead acid battery using paper as an anti-deactivation film of a plate was applied as a specimen according to this comparative example.

[비교예 2] - 부직포 극판 적용 시편[Comparative Example 2]-Specimen for Nonwoven Fabric Plate Application

극판의 활탈 방지막으로서 부직포를 사용한 납축전지를 본 비교예에 따른 시편으로 적용하였다.(지지체 없음)A lead acid battery using a nonwoven fabric as an anti-deactivation film of the electrode plate was applied as a specimen according to this comparative example.

먼저, 상기와 같이 제작된 실시예 1(다층구조 극판 적용 시편) 및 비교예 1(페이퍼 극판 적용 시편)에 대하여 전해액(황산)의 온도 변화에 따른 용량을 평가하고, 그 결과를 하기 [표 1] 및 첨부된 도 10에 나타내었다. First, the capacity according to the temperature change of the electrolyte solution (sulfuric acid) was evaluated for Example 1 (Sample applied to the multi-layer structure plate) and Comparative Example 1 (Sample applied to the plate electrode) prepared as described above, and the results are shown in Table 1 below. And attached to FIG. 10.

< 전해액의 온도 변화에 따른 용량 평가 결과 >          <Capacity evaluation result according to temperature change of electrolyte solution> 온도(℃)Temperature (℃) -20-20 -15-15 -10-10 -5-5 00 55 1010 1515 2020 2525 용량(%)Volume(%) 실시예 1Example 1 6262 74.574.5 84.584.5 9191 9595 9797 9898 9999 100100 100100 비교예 1Comparative Example 1 4141 5555 6868 7777 8484 8989 9393 9696 98.598.5 100100

전해액(황산용액)의 온도가 높으면 황산의 확산이 자유로워 용량이 증대된다. 반면에, 온도가 낮으면 황산의 확산도가 떨어져 용량이 감소하게 된다. 상기 [표 1] 및 도 10에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라서 활탈 방지막으로 부직포를 사용한 실시예 1의 경우가, 페이퍼를 사용한 비교예 1보다 높은 다공도로 인하여 전해액의 확산도가 높아 모든 온도 구간에서 용량이 우수하게 평가됨을 알 수 있었다. If the temperature of the electrolyte (sulfuric acid solution) is high, sulfuric acid is free to diffuse and the capacity is increased. On the other hand, if the temperature is low, the diffusion rate of sulfuric acid drops and the capacity decreases. As shown in [Table 1] and FIG. 10, the case of Example 1 using a nonwoven fabric as an anti-deactivation film according to the present invention has a higher diffusion rate of the electrolyte due to a higher porosity than Comparative Example 1 using the paper in all temperature ranges. It can be seen that the capacity is evaluated well.

또한, 상기와 같이 제작된 실시예 1(다층구조 극판 적용 시편), 비교예 1(페이퍼 극판 적용 시편) 및 비교예 2(부직포 극판 적용 시편)에 대하여 전압 7.2V에서의 고율방전시간(sec)을 평가하고, 그 결과를 하기 [표 2] 및 첨부된 도 11에 나타내었다. In addition, a high rate discharge time (sec) at a voltage of 7.2 V for Example 1 (Samples applied to multilayer electrode plates), Comparative Example 1 (Samples applied to paper pole plates) and Comparative Example 2 (Samples to be applied to nonwoven fabric plates) manufactured as described above. Were evaluated and the results are shown in the following [Table 2] and attached FIG.

< 고율방전시간 평가 결과 >              <High discharge rate evaluation results> 비 고Remarks 고율방전시간(sec)High rate discharge time (sec) 전압(V)Voltage (V) 비교예 1Comparative Example 1 3030 7.27.2 비교예 2Comparative Example 2 33.633.6 7.27.2 실시예 1Example 1 40.240.2 7.27.2

상기 [표 2] 및 도 11에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라서 지지체를 적용한 실시예 1의 경우가, 지지체 없는 비교예 1 및 비교예 2보다 활물질간의 결합력 등이 우수한 고율방전특성을 가짐을 알 수 있었다. As shown in [Table 2] and FIG. 11, it is understood that Example 1 to which the support is applied according to the present invention has a higher rate discharge characteristic than the Comparative Example 1 and Comparative Example 2 without the support, which has superior binding force. Could.

한편, 상기와 같이 제작된 실시예 1(다층구조 극판 적용 시편), 비교예 1(페이퍼 극판 적용 시편) 및 비교예 2(부직포 극판 적용 시편)에 대하여, 싸이클 수명 시험 테스트를 한 후의 각 시편의 극판 사진(극판의 활탈 정도)을 첨부된 도 12에 나타내었다. On the other hand, for Example 1 (samples applied to the multi-layer structure plate), Comparative Example 1 (samples applied to the paper plate) and Comparative Example 2 (samples applied to the nonwoven fabric plate) produced as described above, each of the specimens after the cycle life test test The electrode plate photograph (degree of sliding of the electrode plate) is shown in FIG. 12.

도 12에 나타낸 바와 같이, 활탈 방지막으로서 페이퍼를 사용한 비교예 1의 경우에는 50% 이상의 활탈이 발생하였으며, 부직포를 사용한 비교예 2의 경우에는 약간의 활탈이 발생하였다. 그러나 본 발명에 따라서 부직포 및 지지체를 적용한 실시예 1의 경우에는 활탈 정도가 거의 없음을 알 수 있었다. 이는 또한 수명성이 우수함을 의미한다. As shown in Fig. 12, in the case of Comparative Example 1 using paper as the anti-deactivation film, 50% or more of the lubrication occurred, and in the case of Comparative Example 2 using the nonwoven fabric, slight lubrication occurred. However, in the case of Example 1 to which a nonwoven fabric and a support were applied according to the present invention, it was found that there was almost no degree of sliding. This also means excellent lifespan.

이상의 결과로부터 활탈 방지막으로는 페이퍼보다는 다공도가 높은 부직포가 바람직함을 알 수 있었다. 또한, 본 발명에 따라서 지지체를 개재한 경우 활탈 방지능과 함께 고율방전특성 및 수명성이 우수해짐을 알 수 있었다. From the above results, it was found that a nonwoven fabric having a higher porosity than a paper is preferable as the anti-deactivation film. In addition, according to the present invention, it was found that the high rate discharge characteristic and the lifespan are excellent, along with the anti-deactivation ability through the support.

Claims (12)

기판; Board; 상기 기판 상에 활물질이 도포되어 형성된 활물질층; An active material layer formed by coating an active material on the substrate; 상기 활물질층에 내재되고, 상기 활물질 입자의 출입이 가능한 통공을 가지는 지지체; 및 A support embedded in the active material layer and having a through hole through which the active material particles can enter and exit; And 상기 활물질층 상에 형성되어, 활물질의 탈리를 방지하는 다공질 활탈 방지막을 포함하고, It is formed on the active material layer, and includes a porous anti-slide film to prevent the detachment of the active material, 상기 활물질층과 다공질 활탈 방지막의 접촉 계면은 요철면을 가지는 것을 특징으로 하는 축전지용 다층구조의 극판.A contact plate between the active material layer and the porous anti-slide film has a concave-convex surface of the electrode plate of the multi-layer structure for a battery. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 극판은 기판; 제1활물질층; 내부 필름막 지지체; 제2활물질층; 및 다공질 활탈 방지막을 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지용 다층구조의 극판. The electrode plate is a substrate; A first active material layer; An inner film film support; A second active material layer; And a porous anti-rusting film. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 지지체의 통공은 10 ㎜ ~ 35 ㎜의 크기인 것을 특징으로 하는 축전지용 다층구조의 극판. The through-hole of the support is a pole plate of a multilayer structure for a battery, characterized in that the size of 10 mm to 35 mm. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 다공질 활탈 방지막의 다공도는 50 ~ 150 ppi(1 inch 당 기공의 개수)인 것을 특징으로 하는 축전지용 다층구조의 극판.The porosity of the porous anti-slide membrane is a pole plate of a multilayer structure for a battery, characterized in that 50 ~ 150 ppi (number of pores per inch). 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 극판의 일면에 형성된 내부 필름막 지지체와 반대 쪽 타면에 형성된 내부 필름막 지지체는 하나의 지지체로 구성된 것을 특징으로 하는 축전지용 다층구조의 극판. The inner film membrane support formed on one side of the electrode plate and the inner film membrane support formed on the other side of the electrode plate having a multi-layer structure for a battery, characterized in that consisting of one support. 삭제delete 기판 상에 활물질을 1차 페이스팅하여 제1활물질층을 형성하는 단계; Primary pasting the active material on the substrate to form a first active material layer; 상기 제1활물질층 상에 통공을 가지는 지지체를 적층하는 단계; Stacking a support having a hole on the first active material layer; 상기 지지체 상에 활물질을 2차 페이스팅하여 제2활물질층을 형성하는 단계; 및 Secondary pasting an active material on the support to form a second active material layer; And 상기 제2활물질층 상에 다공질 활탈 방지막을 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지용 다층구조 극판의 제조방법. And attaching a porous anti-slide film on the second active material layer. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 지지체의 통공은 10 ㎜ ~ 35 ㎜의 크기인 것을 특징으로 하는 축전지용 다층구조 극판의 제조방법. The through hole of the support is a manufacturing method of a multi-layered electrode plate for a battery, characterized in that the size of 10 mm to 35 mm. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 다공질 활탈 방지막의 다공도는 50 ~ 150 ppi(1 inch 당 기공의 개수)인 것을 특징으로 하는 축전지용 다층구조 극판의 제조방법. The porosity of the porous anti-slide film is a manufacturing method of a multi-layered electrode plate for a battery, characterized in that 50 ~ 150 ppi (number of pores per inch). 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 지지체를 적층하는 단계는, Laminating the support, 지지체를 기판의 일면 상에 위치된 제1활물질층 상에 적층한 다음, 기판의 측면으로 감아서 기판의 반대 쪽 타면 상에 위치된 제1활물질층 상으로 연장되게 적층하여, 극판의 일면에 형성된 지지체와 반대 쪽 타면에 형성된 지지체가 하나의 지지체로 구성되게 하는 것을 특징으로 하는 축전지용 다층구조 극판의 제조방법.The support is laminated on the first active material layer positioned on one side of the substrate, and then wound on the side surface of the substrate and extended to the first active material layer positioned on the other side of the substrate, thereby forming one surface of the electrode plate. A method for manufacturing a multi-layered electrode plate for a battery, characterized in that the support formed on the other side of the support is composed of one support. 제7항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, The method according to any one of claims 7 to 10, 상기 다공질 활탈 방지막을 부착하는 단계는, Attaching the porous anti-slide film, 상기 제2활물질층 상에 다공질 활탈 방지막을 적층하는 공정 a); 및A) laminating a porous anti-slide film on the second active material layer; And 상기 다공질 활탈 방지막을 롤러로 압착하여 제2활물질층와 다공질 활탈 방지막을 열융착하는 공정 b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 축전지용 다층구조 극판의 제조방법.And b) compressing the porous anti-slide film with a roller to thermally fuse the second active material layer and the porous anti-slide film. 제11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 공정 b)는, 다공질 활탈 방지막을 엠보 롤러로 압착하여 제2활물질층과 다공질 활탈 방지막의 접촉 계면에 요철면을 갖게 하는 것을 특징으로 하는 축전지용 다층구조 극판의 제조방법.The said process b) is a manufacturing method of the multi-layered electrode plate for batteries, which compresses a porous anti-slide film with an emboss roller, and has an uneven surface at the contact interface of a 2nd active material layer and a porous anti-slide film.
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