KR101298251B1 - Activated carbon electrode for power battery with good water electrolyte wettability and method of manufacturing the activated carbon electrode - Google Patents

Activated carbon electrode for power battery with good water electrolyte wettability and method of manufacturing the activated carbon electrode Download PDF

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Abstract

전극 방전 특성 및 전해액의 함침성이 우수한 활성탄 탄소 전극 및 그 제조 방법에 대하여 개시한다. Disclosed are an activated carbon carbon electrode excellent in electrode discharge characteristics and an impregnation property of an electrolyte, and a method of manufacturing the same.

본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극 제조 방법은 (a)활성탄, 전도성 카본 및 바인더를 혼합하여 활물질 혼합물을 형성하는 단계; (b)상기 활물질 혼합물의 점도를 조절하여 활물질 슬러리를 형성하거나 밀링 공정을 통하여 활물질 비드를 형성하는 단계; (c)상기 활물질 슬러리 또는 활물질 비드를 납 합금 집전체 내에 충진하는 단계; (d)상기 활물질 슬러리를 건조하는 단계; 및 (e)롤 프레스를 이용하여 활물질 슬러리 또는 활물질 비드가 충진된 납 합금 집전체를 압착하는 단계를 포함한다.Activated carbon carbon electrode manufacturing method according to the present invention comprises the steps of (a) mixing the activated carbon, conductive carbon and a binder to form an active material mixture; (b) adjusting the viscosity of the active material mixture to form an active material slurry or to form active material beads through a milling process; (c) filling the active material slurry or active material beads into a lead alloy current collector; (d) drying the active material slurry; And (e) pressing the lead alloy current collector filled with the active material slurry or the active material beads using a roll press.

Description

수계 전해액 함침성이 우수한 파워배터리용 활성탄 탄소 전극 및 그의 제조방법 {Activated carbon electrode for power battery with good water electrolyte wettability and method of manufacturing the activated carbon electrode}Activated carbon electrode for power battery with good water electrolyte wettability and method of manufacturing the activated carbon electrode}

본 발명은 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle) 등에 이용되는 파워 배터리(power battery)용 탄소 전극(carbon electrode)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다공성 납 집전체에 활성탄(activated carbon)을 포함하는 음극 활물질(active substance)이 충진되어 압착되는 탄소 전극에 있어서, 활성탄을 포함하는 활물질의 충진시에 활물질을 슬러리 상태 또는 비드 상태로 충진하여, 활물질에 수많은 공극이 존재함으로써 전지 방전 효율 증가 및 전해액의 함침속도를 증가시킬 수 있는 파워배터리용 활성탄 탄소 전극 및 그 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a carbon electrode for a power battery used in a hybrid electric vehicle, and more particularly, to an anode active material including activated carbon in a porous lead current collector. In the carbon electrode filled with the active substance), the active material is filled in a slurry state or a bead state when the active material including activated carbon is filled, and numerous voids are present in the active material to increase battery discharge efficiency and impregnation rate of the electrolyte solution. The present invention relates to an activated carbon carbon electrode for a power battery and a method of manufacturing the same.

일반적으로 화학전지는 양극(anode; 전지음극), 음극(cathode; 전지양극), 양 전극들을 분리하는 세퍼레이터(separator) 및 전하의 이동을 가능하게 하여 전 기화학반응 중 발생하는 분극현상을 해소하기 위한 전해액(electrolyte)을 포함하여 이루어진다. In general, a chemical cell is capable of eliminating polarization occurring during an electrochemical reaction by enabling an anode, a cathode, a separator separating the positive electrodes, and a charge transfer. It comprises an electrolyte (electrolyte) for.

이때, 납 전극(Pb electrode)과 탄소 전극(carbon electrode)을 병렬로 연결한 하이브리드 전극(hybrid electrode)을 음극으로 사용하는 전지를 파워 배터리(power battery)라 한다. In this case, a battery using a hybrid electrode in which a lead electrode and a carbon electrode are connected in parallel is called a power battery.

파워 배터리는 종래의 납축전지보다 수명 및 출력 특성이 우수하여, 최근에 마일드 하이브리드 자동차(mild hybrid car)의 배터리 전원으로 이용하기 위한 전지로서, 많은 주목을 받고 있으며, 또한 파워 배터리 생산에 관한 사업화가 확대되고 있다. Power batteries have better life and output characteristics than conventional lead acid batteries, and have recently received a lot of attention as batteries for use as a battery power source for mild hybrid cars. It is expanding.

파워 배터리는 기존의 VRLA(Valve Regulate Lead Acid) 납축전지와 탄소 전극의 하이브리드화된 고에너지의 유지 및 고출력 특성을 향상시킨 시스템이다. 이러한 고출력을 얻기 위해서는, 전지나 배터리의 설계가 매우 중요하다.The power battery is a system that improves the maintenance and high power characteristics of the hybrid high energy of the conventional Valve Regulate Lead Acid (VRLA) lead acid battery and the carbon electrode. In order to obtain such a high output, the design of a cell or a battery is very important.

한편, 오늘날 자동차 산업의 활성화로 인하여 환경오염 문제가 대두되고 있으며, 점차 환경오염을 저감하기 위한 그린 에너지원(green energy source)이 필수적으로 요구되고 있다. 파워 배터리는 환경오염을 줄이기 위한 하나의 방법으로 최근 산업화의 움직임이 있다.On the other hand, due to the activation of the automotive industry today, environmental pollution problems are emerging, and green energy source (green energy source) to reduce the environmental pollution is increasingly required. Power batteries have recently been industrialized as a way to reduce environmental pollution.

기존의 납축전지는 VRLA 납축전지로의 발전을 이루었고, VRLA 납축전지는 배터리 중에서 가격이 저렴하다는 장점을 갖고 있으나, 교체 수명이 3년밖에 미치지 못하는 문제점이 있다. 초고용량 커패시터는 탄소 전극의 대칭기술을 이용한 전해액의 물리적 이온 분극의 흡탁착 현상으로 용량이 발생되며, 메모리 백업부터 UPS(uninterruptible power supply) 의 고출력용까지 다용도의 보조전원으로 사용되고 있다.Conventional lead acid battery has developed into a VRLA lead acid battery, VRLA lead acid battery has the advantage of low price among the battery, but there is a problem that the replacement life is only three years. Ultracapacitors are capacitive due to the adsorption and adsorption of physical ion polarization of electrolytes using a symmetric technique of carbon electrodes, and are used as a versatile auxiliary power source from memory backup to high output of uninterruptible power supply (UPS).

파워배터리는 음극인 납 전극과 탄소 전극이 병렬로 연결되어 있는 구조를 가진다. 종래의 탄소 전극은 주로 시트(sheet) 형상으로 제조한 후, 이를 집전체(current collector)와 결합하는 방식을 사용하여 왔다. The power battery has a structure in which lead electrodes, which are negative electrodes, and carbon electrodes are connected in parallel. Conventional carbon electrodes have been mainly manufactured in a sheet shape and then used to combine them with a current collector.

도 1은 종래의 시트 형상의 탄소 전극을 제조하는 공정을 나타낸 것이다. Figure 1 shows a process for producing a conventional sheet-shaped carbon electrode.

도 1을 참조하면 종래의 시트 형상의 탄소 전극은 활물질 혼합 단계(S110), 건조 단계(S120), 반죽 단계(S130), 롤 프레싱 단계(S140) 및 시트 전극 접착 단계(S150) 및 압착 단계(S160)를 통하여 제조되었다.Referring to FIG. 1, the carbon sheet having a conventional sheet shape may include an active material mixing step (S110), a drying step (S120), a kneading step (S130), a roll pressing step (S140), and a sheet electrode bonding step (S150) and a pressing step ( S160).

상기 각 단계를 간단히 설명하면 다음과 같다.Each step is briefly described as follows.

활물질 혼합 단계(S110)에서는 활성탄, 전도체로서 카본 블랙 및 바인더로서 PTFE(poly tetrafluoro ethylene)를 혼합한다. 건조 단계(S120)에서는 상기 활물질 혼합 단계(S110)를 통하여 형성된 활물질 혼합물을 100℃ 정도의 온도에서 장시간 건조한다. 반죽 단계(S130)에서는 건조된 활물질 혼합물을 반죽(kneading)하여 이어지는 롤 프레싱을 용이하게 한다. In the active material mixing step (S110), activated carbon, carbon black as a conductor, and poly tetrafluoro ethylene (PTFE) as a binder are mixed. In the drying step (S120), the active material mixture formed through the active material mixing step (S110) is dried for a long time at a temperature of about 100 ℃. In the kneading step (S130), the dried active material mixture is kneaded to facilitate subsequent roll pressing.

롤 프레싱 단계(S140)에서는 롤 프레스(roll press)를 이용하여 반죽된 활물질 혼합물을 압착하여 시트 형상의 전극으로 형성한다. 시트 전극 접착(S150)에서는 상기 롤 프레싱 단계(S140)를 통하여 시트 형상으로 제조된 전극을 집전체에 접착한다. In the roll pressing step (S140), the kneaded active material mixture is pressed using a roll press to form a sheet-shaped electrode. In the sheet electrode bonding (S150), the electrode manufactured in the sheet shape is adhered to the current collector through the roll pressing step (S140).

끝으로, 압착 단계(S130)에서는 접착된 시트 형상의 전극 및 집전체를 압착하여 탄소 전극을 완성한다. Finally, in the crimping step (S130), the carbon electrode is completed by pressing the adhered sheet-shaped electrode and the current collector.

종래의 시트 형상의 탄소 전극 제조 방법은 먼저 시트 형상으로 전극을 제조한 후, 집전체에 제조된 전극을 결합해야만 하였다. 따라서, 탄소 전극을 제조하는 공정이 그만큼 복잡한 문제점이 있다. In the conventional sheet-like carbon electrode manufacturing method, first, the electrode is manufactured in a sheet shape, and then, the manufactured electrode is bonded to the current collector. Therefore, there is a problem that the process of manufacturing a carbon electrode is so complicated.

또한, 종래의 시트 형상의 탄소 전극은 전해액의 함침성이 좋지 않은 문제점이 있었다. In addition, the conventional sheet-shaped carbon electrode has a problem that the impregnation of the electrolyte solution is poor.

본 발명의 하나의 목적은 활성탄을 포함하는 활물질을 슬러리 상태 또는 비드 상태로 형성하여 다공성 납 합금 그리드 집전체에 충진함으로써, 활물질에 존재하는 수많은 공극을 통하여 전해액의 함침성 및 전지 방전 효율이 향상된 활성탄 탄소 전극을 제공하는 것이다. One object of the present invention is to form an active material containing activated carbon in a slurry state or a bead state to fill the porous lead alloy grid current collector, thereby improving the impregnation of the electrolyte solution and the battery discharge efficiency through a number of pores present in the active material It is to provide a carbon electrode.

본 발명의 다른 목적은 주형에 주조물을 주입하는 캐스팅 공정과 유사하게, 활성탄을 포함하는 활물질을 슬러리 상태 또는 비드 상태로 다공성 납 합금 그리드 집전체에 직접 충진함으로써 탄소 전극 제조 공정을 단순화할 수 있는 활성탄 탄소 전극의 제조 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is similar to the casting process of injecting a casting into a mold, activated carbon which can simplify the carbon electrode manufacturing process by directly filling the porous lead alloy grid current collector in the form of slurry or bead active material containing activated carbon It is to provide a method for producing a carbon electrode.

상기 하나의 목적을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 활성탄 탄소 전극 제조 방법은 (a)활성탄, 전도성 카본 및 바인더를 혼합하는 활물질 혼합물 형성 단계; (b)상기 활물질 혼합물의 점도를 조절하여 활물질 슬러리(active substance slurry)를 형성하는 활물질 슬러리 형성 단계; (c)상기 활물질 슬러리를 납 합금 집전체(current collector) 내에 충진하는 캐스팅 단계; (d)상기 활물질 슬러리를 건조하는 건조 단계; 및 (e)롤 프레스(roll press)를 이용하여 활물질 슬러리가 충진된 납 합금 집전체를 압착하는 롤 프레싱 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Activated carbon carbon electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention for solving the above object is (a) forming an active material mixture for mixing the activated carbon, conductive carbon and a binder; (b) forming an active material slurry to adjust the viscosity of the active material mixture to form an active substance slurry; (c) casting the active material slurry into a lead alloy current collector; (d) a drying step of drying the active material slurry; And (e) a roll pressing step of pressing the lead alloy current collector filled with the active material slurry using a roll press.

상기 하나의 목적을 해결하기 위한 본 발명의 다른 일실시예에 따른 활성탄 탄소 전극 제조 방법은 (a)활성탄, 전도성 카본 및 바인더를 혼합하는 활물질 혼합물 형성 단계; (b)밀링(milling) 공정을 통하여 활물질 비드(active substance bead)를 형성하는 활물질 비드 형성 단계; (c)상기 활물질 비드를 납 합금 집전체 내에 충진하는 캐스팅 단계; (d)상기 활물질 비드를 건조하는 건조 단계; 및 (e)롤 프레스를 이용하여 상기 활물질 비드가 충진된 납 합금 집전체를 압착하는 롤 프레싱 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Activated carbon carbon electrode manufacturing method according to another embodiment of the present invention for solving the above object is (a) forming an active material mixture for mixing the activated carbon, conductive carbon and a binder; (b) forming an active material bead to form an active substance bead through a milling process; (c) casting the active material beads into a lead alloy current collector; (d) a drying step of drying the active material beads; And (e) a roll pressing step of pressing the lead alloy current collector filled with the active material beads using a roll press.

상기 다른 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극은 활성탄을 포함하는 활물질이 납 합금 집전체 내에 충진 및 압착되어 있는 탄소 전극으로서, 상기 활물질은 슬러리(slurry) 상태 또는 비드(bead) 상태로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. The activated carbon carbon electrode according to the present invention for solving the above another object is a carbon electrode in which an active material containing activated carbon is filled and compressed in a lead alloy current collector, and the active material is in a slurry state or a bead state. It is characterized by being formed.

본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극은, 전해액의 높은 함침성을 보이며, 또한, 활물질을 슬러리(slurry) 상태 또는 비드(bead) 상태로 다공성 납 합금 집전체에 충진함으로써 활물질에 존재하는 수많은 공극을 통하여, 전극의 방전 용량을 향상시킬 수 있다. The activated carbon carbon electrode according to the present invention exhibits a high impregnation of the electrolyte solution, and also, through the numerous pores present in the active material by filling the active material in a slurry or bead in the porous lead alloy current collector, The discharge capacity of the electrode can be improved.

또한, 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극 제조 방법은 캐스팅법과 유사하게, 활물질 슬러리상 또는 활물질 비드상으로 집전체에 직접 충진함으로써 탄소 전극 제조 공정을 단순화하여, 제조 비용을 절감할 수 있으며, 생산성을 향상시킬 수 있 는 장점이 있다. In addition, similarly to the casting method, the method of manufacturing activated carbon carbon electrodes according to the present invention simplifies the carbon electrode manufacturing process by filling the current collector directly into an active material slurry or active material bead phase, thereby reducing manufacturing cost and improving productivity. There is an advantage to this.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파워 배터리에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a power battery according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 활성탄 탄소 전극 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. Figure 2 is a flow chart schematically showing a method for producing activated carbon carbon electrode according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예에서 활성탄 탄소 전극 제조 방법은 활물질 혼합물 형성 단계(S210), 활물질 슬러리 형성 단계(S220), 캐스팅 단계(S230), 건조 단계(S240) 및 롤 프레싱 단계(S250)를 포함한다.Referring to FIG. 2, in the present embodiment, the method for preparing activated carbon carbon electrode may include forming an active material mixture (S210), forming an active material slurry (S220), casting (S230), drying (S240), and roll pressing (S250). It includes.

활물질 혼합물 형성 단계(S210)에서는 활성탄(activated carbon)을 포함하는 활물질(active substance) 혼합물을 형성한다. 구체적으로는 활성탄, 전도성 카본 및 바인더를 일정비율로 혼합하여 활물질 혼합물을 형성한다. In the active material mixture forming step (S210), an active substance mixture including activated carbon is formed. Specifically, activated carbon, conductive carbon, and a binder are mixed at a predetermined ratio to form an active material mixture.

활물질 혼합물은 활성탄 70 ~ 80중량%, 전도성 카본 10~25중량% 및 바인더 8 ~ 15중량%를 포함하여 이루어질 수 있다. The active material mixture may include 70 to 80% by weight of activated carbon, 10 to 25% by weight of conductive carbon, and 8 to 15% by weight of a binder.

상기 전도성 카본은 활물질 혼합물 전체 중량에 대한 10~25중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 전도성 카본이 10중량% 미만으로 첨가되면 활물질에 충분한 전도성을 부여할 수 없으며, 전도성 카본이 25%를 초과하여 첨가되면 체적당 발현 용량이 불충분한 문제가 있다.The conductive carbon is preferably added in 10 to 25% by weight based on the total weight of the active material mixture. If the conductive carbon is added in less than 10% by weight can not give sufficient conductivity to the active material, if the conductive carbon is added in excess of 25% there is a problem of insufficient expression capacity per volume.

상기 바인더는 활물질 혼합물 전체 중량에 대하여 8~15중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 바인더가 8중량% 미만으로 첨가되면 활물질의 부착력이 저하되는 문제점이 있고, 바인더가 15중량%를 초과하면 상대적으로 활성탄 또는 전도성 카본의 양이 적어 체적당 발현 용량이 불충분하거나, 전도성이 불충분한 문제점이 있다. The binder is preferably added in an amount of 8 to 15% by weight based on the total weight of the active material mixture. When the binder is added in less than 8% by weight, there is a problem that the adhesion of the active material is lowered, and when the binder is more than 15% by weight, the amount of activated carbon or conductive carbon is relatively small, resulting in insufficient expression capacity per volume or insufficient conductivity. There is this.

전도성 카본은 탄소 전극에 도전성을 부여하기 위한 것으로 탄소물질 중 전도성을 갖는 카본 블랙, 탄소나노튜브(carbon nano tube), 흑연(graphite) 등이 될 수 있다. The conductive carbon is for imparting conductivity to the carbon electrode, and may be carbon black, carbon nanotubes, graphite, or the like having conductivity among carbon materials.

바인더는 탄소 전극의 결합력을 강화하기 위하여 첨가되며, 일반적으로 이용되는 PTFE(poly tetrafluoro ethylene)가 될 수 있으나, CMC(carboxylmethyl cellulose), PTFE 및 SBR(styrene-butadiene rubber)의 혼합물을 이용하는 것이 보다 바람직하다. PTFE 바인더를 단독으로 사용하였을 경우에는 집전체와의 접착성이 떨어지게 되어 접촉저항이 증가되고, 이로 인한 셀 저항 증가를 초래하게 하여 고 율의 충방전 특성 및 내구성이 저감되는 영향이 나타나기 때문에 CMC와 SBR의 첨가를 통한 활물질간 결합력과 집전체와의 결합력을 증가시켜 집전체와의 접촉저항을 감속시키고 더불어 셀 저항을 저감시켜 고율의 충방전 특성 및 내구성을 유지 및 향상시킬 수 있는 장점이 있다. The binder is added to reinforce the bonding strength of the carbon electrode, and may be a commonly used poly tetrafluoro ethylene (PTFE), but it is more preferable to use a mixture of carboxylmethyl cellulose (CMC), PTFE and styrene-butadiene rubber (SBR). Do. When the PTFE binder is used alone, the adhesiveness with the current collector is decreased, resulting in an increase in contact resistance, resulting in an increase in cell resistance, and thus a high rate of charge / discharge characteristics and durability. The addition of SBR increases the bonding strength between the active materials and the current collector, thereby reducing the contact resistance with the current collector and reducing the cell resistance, thereby maintaining and improving high rate charge and discharge characteristics and durability.

이때, CMC 함량은 증류수 함량의 0.1~4중량%, PTFE 함량은 2~5중량%, SBR은 0.1~5중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. CMC 함량이 0.1중량% 미만이면, 활물질간의 접착성이 저하되며 4중량% 초과시에는 CMC 점도가 너무 높아 전극 형성이 되지 않는다. 또한 SBR이 0.1중량% 미만인 경우에는 집전체와의 결합력이 저하되며 5중량%를 초과하면 전극저항이 커지게 된다. At this time, the CMC content is 0.1 to 4% by weight of the distilled water content, PTFE content is preferably 2 to 5% by weight, SBR is preferably added in 0.1 to 5% by weight. When the CMC content is less than 0.1% by weight, the adhesion between the active materials is lowered, and when the content of the CMC is more than 4% by weight, the CMC viscosity is too high to form an electrode. In addition, when the SBR is less than 0.1% by weight, the bonding strength with the current collector is lowered. When the SBR is more than 5% by weight, the electrode resistance is increased.

활물질 슬러리 형성 단계(S220)에서는 활물질 혼합물의 점도를 조절하여 활물질 슬러리(active substance slurry)를 형성한다. 활물질 혼합물의 점도의 조절은 용매를 첨가함으로써 이루어질 수 있다. 용매는 증류수가 될 수 있으며, 활물질 혼합물의 점도는 증류수의 첨가량에 따라 달라지게 된다. In the active material slurry forming step (S220), the viscosity of the active material mixture is adjusted to form an active substance slurry. Control of the viscosity of the active material mixture can be achieved by adding a solvent. The solvent may be distilled water, and the viscosity of the active material mixture depends on the amount of distilled water added.

활물질 슬러리는 1,000 ~ 3,000cps 범위의 점도를 갖는 것이 바람직하다. 그 이유는 점도가 1,000 보다 낮을 경우 코팅시 두께 조정의 문제점이 있고, 점도가 3,000 보다 높을 경우 전극코팅의 연속성의 문제점이 있기 때문이다. Preferably, the active material slurry has a viscosity in the range of 1,000 to 3,000 cps. The reason is that when the viscosity is lower than 1,000, there is a problem of thickness adjustment during coating, and when the viscosity is higher than 3,000, there is a problem of continuity of electrode coating.

캐스팅 단계(S230)에서는 활물질 슬러리를 납 합금 집전체(current collector) 내에 충진한다. 종래에는 시트 형상의 전극을 형성한 후, 집전체에 접착 및 압착하였으나, 본 발명에서는 활물질 슬러리 또는 후술하는 활물질 비드를 직접 납 합금 집전체 내에 충진하는데, 이는 주형에 주조물을 주입하는 캐스 팅(casting)과 유사하다고도 볼 수 있다. In the casting step S230, the active material slurry is filled into a lead alloy current collector. Conventionally, after forming a sheet-shaped electrode, but adhered and compressed to the current collector, in the present invention, the active material slurry or the active material beads described later directly filled in the lead alloy current collector, which is casted to inject the casting into the mold (casting) Similar to).

상기 납 합금 집전체는 배터리의 용량을 증가시키는 역할을 하며, Pb-Ca, Pb-Ag, PB-Ca-Sn 합금 등으로 이루어진 다공성 그리드(poly-porous grid)로 형성되며, 경우에 따라서는 안티몬, 비스무스, 유기산 및 세슘 중 적어도 하나가 더 첨가되어 있을 수 있다. The lead alloy current collector serves to increase the capacity of the battery, is formed of a porous grid (poly-porous grid) made of Pb-Ca, Pb-Ag, PB-Ca-Sn alloy and the like, in some cases antimony At least one of bismuth, an organic acid and cesium may be further added.

건조 단계(S240)에서는 집전체 내에 충진된 활물질 슬러리를 대략 100℃ 정도의 온도에서 건조한다. 건조 단계를 통하여, 활물질 슬러리에 포함된 용매가 제거되면서 바인더와 집전체 간, 그리고 바인더간의 결합이 이루어진다. In the drying step (S240), the active material slurry filled in the current collector is dried at a temperature of about 100 ℃. Through the drying step, the solvent contained in the active material slurry is removed while bonding between the binder and the current collector and between the binder is performed.

롤 프레싱 단계(S250)에서는 롤 프레스(roll press)를 이용하여 활물질 슬러리가 충진된 집전체를 롤 프레싱한다. 이를 통해, 충진된 활물질 슬러리를 집전체에 압착하여 최종 탄소 전극을 형성한다. In the roll pressing step S250, the current collector filled with the active material slurry is roll pressed using a roll press. Through this, the filled active material slurry is pressed onto the current collector to form a final carbon electrode.

도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 활성탄 탄소 전극 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. Figure 3 is a flow chart schematically showing a method of manufacturing an activated carbon carbon electrode according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시예의 활성탄 탄소 전극 제조 방법은 활물질 혼합물 형성 단계(S310), 활물질 비드 형성 단계(S320), 캐스팅 단계(S330), 건조 단계(S340) 및 롤 프레싱 단계(S350)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the method of manufacturing the activated carbon carbon electrode according to the present embodiment may include forming an active material mixture (S310), forming an active material bead (S320), casting (S330), drying (S340), and roll pressing (S350). Include.

활물질 혼합물 형성 단계(S310)에서는 활성탄, 전도성 카본 및 바인더를 혼합하여 활물질 혼합물을 형성한다. In the active material mixture forming step (S310), activated carbon, conductive carbon, and a binder are mixed to form an active material mixture.

활물질 비드 형성 단계(S320)에서는 밀링 공정을 통하여 활물질 혼합물을 비 드 상태로 형성하여 활물질 비드(active substance bead)를 형성한다. 이때, 밀링 공정이 이루어지는 용기 내에는 활물질의 고른 분산을 위하여 증류수와 같은 용매가 첨가될 수 있다. 이때, 활물질 비드는 2~3mm의 직경을 갖도록 하는 것이 바람직하다. In the active material bead forming step (S320), the active material mixture is formed in a bead state through a milling process to form an active material bead. In this case, a solvent such as distilled water may be added to the container in which the milling process is performed to evenly disperse the active material. At this time, it is preferable that the active material bead has a diameter of 2-3 mm.

활물질 비드의 사이즈가 2~3mm의 경우, 집전체의 타공된 공간에 분산되는 크기와 활물질 비드간 결합시 생성되는 공극의 크기가 적절하다. 활물질 비드의 사이즈가 2mm 미만인 경우 비드 생성시 비드형성체의 갈라짐 또는 깨짐 등이 쉽게 발생되고, 3mm 초과인 경우 크기가 공극크기 또한 커지기 때문에 충진 효율이 떨어진다.When the size of the active material beads is 2 to 3 mm, the size dispersed in the perforated space of the current collector and the size of the voids generated when bonding between the active material beads are appropriate. When the size of the active material beads is less than 2mm, cracking or cracking of the bead-forming body is easily generated during the generation of beads, and when the size of the active material beads is greater than 3mm, the filling size is also decreased because the size of the active material beads is also large.

캐스팅 단계(S330)에서는 상기 형성된 활물질 비드를 납 합금 집전체 내에 충진한다. 건조 단계(S340)에서는 납 합금 집전체 내에 충진된 상기 활물질 비드를 건조한다. 건조 단계를 통하여, 활물질 비드에 포함된 용매가 제거되면서, 바인더와 집전체간, 그리고 바인더 간에 결합이 형성된다. In the casting step S330, the formed active material beads are filled in a lead alloy current collector. In the drying step (S340), the active material beads filled in the lead alloy current collector is dried. Through the drying step, as the solvent included in the active material beads is removed, a bond is formed between the binder and the current collector and between the binder.

롤 프레싱 단계(S350)에서는 롤 프레스를 이용하여 활물질 비드가 충진된 집전체를 롤 프레싱한다. 이를 통해, 충진된 활물질 비드를 집전체에 압착하여 최종 탄소 전극을 형성한다. In the roll pressing step (S350), the current collector filled with the active material beads is roll pressed using a roll press. Through this, the filled active material beads are pressed onto the current collector to form a final carbon electrode.

한편, 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극은 활성탄을 포함하는 활물질이 납 합금 집전체 내에 충진 및 압착되어 있는 탄소 전극으로서, 상기 활물질은 2~3mm의 직경을 갖는 비드 상태 또는 슬러리 상태로 형성되어 있다. 이는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 일련의 과정으로 제조될 수 있다. Meanwhile, the activated carbon carbon electrode according to the present invention is a carbon electrode in which an active material containing activated carbon is filled and compressed into a lead alloy current collector, and the active material is formed in a bead state or a slurry state having a diameter of 2 to 3 mm. It can be manufactured in a series of processes as shown in FIGS. 2 and 3.

활성탄을 포함하는 활물질은 활성탄, 전도성 카본 및 바인더가 일정 비율로 혼합되어 있으며, 전도성 카본은 카본 블랙, 탄소나노튜브, 흑연 등이 될 수 있고, 바인더는 CMC, PTFE 및 SBR의 혼합물 등이 될 수 있으며, 납 합금 집전체는 Pb-Ca, Pb-Ag, PB-Ca-Sn 합금 등으로 이루어진 다공성 그리드로 형성될 수 있다. 이들에 대한 설명은 전술한 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.The active material including activated carbon is a mixture of activated carbon, conductive carbon and a binder in a certain ratio, the conductive carbon may be carbon black, carbon nanotubes, graphite, etc., the binder may be a mixture of CMC, PTFE and SBR, etc. The lead alloy current collector may be formed of a porous grid made of Pb-Ca, Pb-Ag, PB-Ca-Sn alloy, and the like. Description of these is as described above, detailed description thereof will be omitted.

도 4는 종래의 탄소 전극(Sheet electrode)과 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극(Casting electrode)의 표면 SEM 사진을 나타낸 것이다. Figure 4 shows a SEM image of the surface of the conventional carbon electrode (Sheet electrode) and the activated carbon carbon electrode (Casting electrode) according to the present invention.

도 4에 도시된 SEM 사진을 참조하면, 종래의 탄소 전극과 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극의 표면은 거의 동일함을 알 수 있다. Referring to the SEM photograph shown in Figure 4, it can be seen that the surface of the conventional carbon electrode and the activated carbon carbon electrode according to the present invention is almost the same.

도 5는 종래의 탄소 전극(Sheet electrode)과 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극(Casting electrode)의 전해액의 함침성 정도를 나타낸 것이다. Figure 5 shows the degree of impregnation of the electrolyte of the conventional carbon electrode (Sheet electrode) and the activated carbon carbon electrode (Casting electrode) according to the present invention.

도 5에 도시된 사진을 참조하면, 종래의 탄소 전극의 경우 전해액이 함침되지 않고 액적으로 전극표면 위에 존재하고 있음을 알 수 있다. 반면, 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극의 경우, 전극에 전해액이 함침되어 액적이 없는 상태임을 알 수 있다. Referring to the photograph shown in FIG. 5, it can be seen that in the case of the conventional carbon electrode, the electrolyte is not impregnated and is present on the electrode surface as droplets. On the other hand, in the case of the activated carbon carbon electrode according to the present invention, the electrode is impregnated with the electrolyte solution can be seen that there is no droplets.

따라서, 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극의 경우, 전해액의 함침성이 종래의 탄소 전극에 비하여 우수함을 알 수 있다. Therefore, in the case of the activated carbon carbon electrode according to the present invention, it can be seen that the impregnation of the electrolyte solution is superior to the conventional carbon electrode.

도 6은 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극의 전극 특성을 테스트하기 위하여 제작된 파워 배터리를 개략적으로 도시한 것이다.Figure 6 schematically shows a power battery manufactured for testing the electrode characteristics of the activated carbon carbon electrode according to the present invention.

도 6에 도시된 파워 배터리는 일산화납(PbO) 전극 및 활성탄 탄소 전극(Activated carbon)을 병렬 연결한 것을 음극으로 배치하고, 이산화납(PbO2) 전극을 양극으로 배치하고, 각각의 전극 사이에는 분리판을 배치하였다. In the power battery illustrated in FIG. 6, a parallel connection of a lead monoxide (PbO) electrode and an activated carbon carbon electrode (Activated carbon) is disposed as a cathode, and a lead dioxide (PbO 2 ) electrode is disposed as an anode, and between each electrode. The separator is placed.

전체적으로는 PbO 전극 - 분리판 - PbO2 전극 - 분리판 - 탄소 전극 - 분리판 - PbO2 전극 - 분리판 - PbO 전극의 순으로 배치하였다. 분리판 중에서 PbO 전극과 PbO2 전극 사이에는 상대적으로 두꺼운 AGM(absorbed glass mat) 분리판을 배치하고, PbO2 전극과 활성탄 탄소 전극 사이에는 상대적으로 얇은 두께를 갖는 폴리에틸렌(poly ethylene, PE) 또는 폴리프로필렌(poly propylene, PP) 분리판을 배치하였다. On the whole, they were arranged in the order of PbO electrode-separator-PbO 2 electrode-separator-carbon electrode-separator-PbO 2 electrode-separator-PbO electrode. Separating plate in place the thick AGM (absorbed glass mat) separating plate relatively between PbO electrode and the PbO 2 electrode, PbO 2 electrode and active carbon is a polyethylene having a relatively thin thickness between a carbon electrode (poly ethylene, PE) or poly A propylene (poly propylene, PP) separator was placed.

음극 및 양극에서의 충방전 반응은 이미 널리 알려진 다음과 같은 화학식으로 일어난다. The charge and discharge reactions at the negative electrode and the positive electrode occur with the following general formulas, which are well known.

음극 방전 : Pb + HSO4 - → PbSO4 + H+ + 2e- Cathode discharge: Pb + HSO 4 - → PbSO 4 + H + + 2e -

양극 방전 : PbO2 + HSO4 - + 3H+ + 2e- → PbSO4 + 2H2OAnode discharge: PbO 2 + HSO 4 - + 3H + + 2e - → PbSO 4 + 2H 2 O

음극 충전 : PbSO4 + H+ + 2e- → Pb + HSO4 - Negative charge: PbSO 4 + H + + 2e - → Pb + HSO 4 -

양극 충전 : PbSO4 + 2H2O → PbO2 + HSO4 - + 3H+ + 2e- Positive charge: PbSO 4 + 2H 2 O → PbO 2 + HSO 4 - + 3H + + 2e -

이때, 도 6에 도시된 바와 같이, PbO 전극과 PbO2 전극 사이에는 산화환원 배터리 영역(redox battery region)이 형성되고, PbO2 전극과 활성탄 탄소 전극 사이에는 하이브리드 커패시터 영역(hybrid capacitor region)이 형성된다. At this time, the, PbO electrode and the PbO 2 has a redox battery area (redox battery region) between the electrodes are formed, formed between the PbO 2 electrode as activated carbon carbon electrode, the hybrid capacitor region (hybrid capacitor region) as shown in Figure 6 do.

도 7은 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극(Casting electrode)과 종래의 탄소 전극(Sheet electrode)을 도 6에 도시된 파워 배터리에 적용하였을 때의 시간에 따른 전압 특성을 나타내는 그래프이다. FIG. 7 is a graph showing voltage characteristics over time when an activated carbon carbon electrode according to the present invention and a conventional carbon electrode are applied to the power battery illustrated in FIG. 6.

도 7을 참조하면, 초기에는 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극을 적용한 경우및 종래의 탄소 전극을 적용한 경우 모두 일정한 전압을 유지하였다. 그러나, 일정시간이 경과한 후, 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극을 적용한 경우가 종래의 탄소 전극을 적용하였을 때보다 전압 강하(IR drop) 속도가 상대적으로 느려, 방전 용량이 상대적으로 큰 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 7, initially, a constant voltage was maintained both when the activated carbon carbon electrode and the conventional carbon electrode were applied. However, after a certain period of time, the application of the activated carbon carbon electrode according to the present invention shows that the voltage drop (IR drop) rate is relatively slower than that of the conventional carbon electrode, the discharge capacity is relatively large. have.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극의 경우, 전해액의 높은 함침성을 보이며, 전극의 방전 용량이 우수함을 알 수 있다. 이는 활성탄을 포함하는 활물질을 집전체에 충진함에 있어, 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극의 경우 활물질 슬러리상 또는 활물질 비드상으로 집전체에 충진됨으로써, 활물질에 많은 공극이 존재하기 때문이다. 4 to 7, in the case of the activated carbon carbon electrode according to the present invention, it can be seen that the high impregnation of the electrolyte solution, the discharge capacity of the electrode is excellent. This is because in filling the current collector with the active material including activated carbon in the current collector, the active carbon carbon electrode according to the present invention is filled in the current collector in the form of an active material slurry or an active material bead, whereby many voids are present in the active material.

이상에서는 본 발명의 일 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Such changes and modifications may belong to the present invention without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention will be determined by the claims described below.

도 1은 종래의 시트 형상의 탄소 전극을 제조하는 공정을 나타낸 것이다. Figure 1 shows a process for producing a conventional sheet-shaped carbon electrode.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 활성탄 탄소 전극 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. Figure 2 is a flow chart schematically showing a method for producing activated carbon carbon electrode according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 활성탄 탄소 전극 제조 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. Figure 3 is a flow chart schematically showing a method of manufacturing an activated carbon carbon electrode according to another embodiment of the present invention.

도 4는 종래의 탄소 전극(Sheet electrode)과 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극(Casting electrode)의 표면 SEM 사진을 나타낸 것이다. Figure 4 shows a SEM image of the surface of the conventional carbon electrode (Sheet electrode) and the activated carbon carbon electrode (Casting electrode) according to the present invention.

도 5는 종래의 탄소 전극과 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극의 전해액의 함침성 정도를 나타낸 것이다. Figure 5 shows the impregnation degree of the electrolyte of the conventional carbon electrode and the activated carbon carbon electrode according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극의 전극 특성을 테스트하기 위하여 제작된 파워 배터리를 개략적으로 도시한 것이다.Figure 6 schematically shows a power battery manufactured for testing the electrode characteristics of the activated carbon carbon electrode according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 활성탄 탄소 전극(Casting electrode)과 종래의 탄소 전극(Sheet electrode)을 도 6에 도시된 파워 배터리에 적용하였을 때의 시간에 따른 전압 특성을 나타내는 그래프이다. FIG. 7 is a graph showing voltage characteristics over time when an activated carbon carbon electrode according to the present invention and a conventional carbon electrode are applied to the power battery illustrated in FIG. 6.

Claims (15)

(a)활성탄, 전도성 카본 및 바인더를 혼합하는 활물질 혼합물 형성 단계;(a) forming an active material mixture for mixing activated carbon, conductive carbon and a binder; (b)상기 활물질 혼합물의 점도를 조절하여 활물질 슬러리(active substance slurry)를 형성하는 활물질 슬러리 형성 단계;(b) forming an active material slurry to adjust the viscosity of the active material mixture to form an active substance slurry; (c)상기 활물질 슬러리를 납 합금 집전체(current collector) 내에 충진하는 캐스팅 단계;(c) casting the active material slurry into a lead alloy current collector; (d)상기 활물질 슬러리를 건조하는 건조 단계; 및(d) a drying step of drying the active material slurry; And (e)롤 프레스(roll press)를 이용하여 활물질 슬러리가 충진된 납 합금 집전체를 압착하는 롤 프레싱 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 탄소 전극 제조 방법으로,(e) a method of manufacturing an activated carbon carbon electrode comprising a roll pressing step of compressing a lead alloy current collector filled with an active material slurry using a roll press, 상기 활물질 혼합물은, 활성탄 70 ~ 80 중량%, 전도성 카본 10 ~ 20 중량 %를 포함하는 활성탄 탄소 전극 제조 방법.The active material mixture, activated carbon carbon electrode manufacturing method comprising 70 to 80% by weight activated carbon, 10 to 20% by weight conductive carbon. (a)활성탄, 전도성 카본 및 바인더를 혼합하는 활물질 혼합물 형성 단계;(a) forming an active material mixture for mixing activated carbon, conductive carbon and a binder; (b)밀링(milling) 공정을 통하여 활물질 비드(active substance bead)를 형성하는 활물질 비드 형성 단계;(b) forming an active material bead to form an active substance bead through a milling process; (c)상기 활물질 비드를 납 합금 집전체 내에 충진하는 캐스팅 단계;(c) casting the active material beads into a lead alloy current collector; (d)상기 활물질 비드를 건조하는 건조 단계; 및(d) a drying step of drying the active material beads; And (e)롤 프레스를 이용하여 상기 활물질 비드가 충진된 납 합금 집전체를 압착하는 롤 프레싱 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 탄소 전극 제조 방법. (e) a roll pressing step of pressing the lead alloy current collector filled with the active material beads using a roll press. 제2항에 있어서, 3. The method of claim 2, 상기 활물질 혼합물은 활성탄 70 ~ 80중량%, 전도성 카본 10~20중량% 및 바인더 8 ~ 15중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 탄소 전극 제조 방법. The active material mixture is 70 to 80% by weight of activated carbon, 10 to 20% by weight of conductive carbon and 8 to 15% by weight of the binder, the method of producing an activated carbon carbon electrode. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 전도성 카본은 카본 블랙, 탄소나노튜브 및 흑연 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 활성탄 탄소 전극 제조 방법. The conductive carbon is a carbon black, carbon nanotubes and graphite, characterized in that the method for producing an activated carbon carbon electrode. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 바인더는 CMC(carboxylmethyl cellulose), PTFE(poly tetrafluoro ethylene) 및 SBR(styrene-butadiene rubber)의 혼합물인 것을 특징으로 하는 활성탄 탄소 전극 제조 방법. The binder is a method of producing an activated carbon carbon electrode, characterized in that the mixture of carboxylmethyl cellulose (CMC), poly tetrafluoro ethylene (PTFE) and styrene-butadiene rubber (SBR). 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 납 합금 집전체는 Pb-Ca, Pb-Ag 및 PB-Ca-Sn 중에서 선택된 합금으로 이루어진 다공성 그리드(poly-porous grid)인 것을 특징으로 하는 활성탄 탄소 전극 제조 방법. The lead alloy current collector is a method of manufacturing an activated carbon carbon electrode, characterized in that the porous grid (poly-porous grid) made of an alloy selected from Pb-Ca, Pb-Ag and PB-Ca-Sn. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 활물질 슬러리는 1,000 ~ 3,000cps 범위의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 활성탄 탄소 전극 제조 방법. The active material slurry is a method of producing an activated carbon carbon electrode, characterized in that having a viscosity in the range of 1,000 ~ 3,000cps. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 활물질 비드는 2~3mm의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 활성탄 탄소 전극 제조 방법. The active material bead has a diameter of 2 ~ 3mm activated carbon carbon electrode production method. 활성탄을 포함하는 활물질이 납 합금 집전체 내에 충진 및 압착되어 있는 탄소 전극으로서,A carbon electrode in which an active material containing activated carbon is filled and compressed in a lead alloy current collector, 상기 활물질은 비드 상태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 활성탄 탄소 전극으로, The active material is an activated carbon carbon electrode, characterized in that formed in a bead state, 상기 활물질은 활성탄 70 ~ 80 중량%, 전도성 카본 10 ~ 20 중량 %를 포함하는 활성탄 탄소 전극.The active material is an activated carbon carbon electrode containing 70 to 80% by weight of activated carbon, 10 to 20% by weight of conductive carbon. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9, 상기 활물질은 바인더 8~15중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 탄소 전극. Activated carbon carbon electrode, characterized in that the active material comprises a binder 8 to 15% by weight. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9, 전도성 카본은 카본 블랙, 탄소나노튜브 및 흑연 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 활성탄 탄소 전극. Activated carbon carbon electrode, characterized in that the conductive carbon is selected from carbon black, carbon nanotubes and graphite. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 바인더는 CMC, PTFE 및 SBR의 혼합물인 것을 특징으로 하는 활성탄 탄소 전극. Activated carbon carbon electrode, characterized in that the binder is a mixture of CMC, PTFE and SBR. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9, 상기 납 합금 집전체는 Pb-Ca, Pb-Ag 및 PB-Ca-Sn 중에서 선택된 합금으로 이루어진 다공성 그리드인 것을 특징으로 하는 활성탄 탄소 전극. The lead alloy current collector is activated carbon carbon electrode, characterized in that the porous grid made of an alloy selected from Pb-Ca, Pb-Ag and PB-Ca-Sn. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 활물질 비드는 2~3mm의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 활성탄 탄소 전극. Activated carbon carbon electrode, characterized in that the active material bead has a diameter of 2-3mm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 활물질 혼합물은, 바인더 8 ~ 15 중량%를 포함하는 활성탄 탄소 전극 제조 방법. The active material mixture, the activated carbon carbon electrode production method comprising 8 to 15% by weight of the binder.
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