KR20230159011A - Method for manufacturing a case for lead-acid battery using graphene - Google Patents
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Abstract
본 발명은 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 납축전지의 케이스 재질인 폴리프로필렌(P.P) 수지의 열팽창 지수 개선을 위하여 폴리프로필렌(P.P)에 그래핀을 포함한 무기충진제를 첨가하여 사출함으로써, 종래 납축전지 케이스 대비 인장 강도, 충격 강도, 유리전이 온도를 향상시켜 폴리머 열팽창 지수를 개선하여 이에 따른 납축전지 폭발 현상을 개선할 수 있는 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a case for a lead-acid battery using graphene, and more specifically, to improve the thermal expansion index of polypropylene (P.P) resin, which is a case material for lead-acid batteries. Manufacturing cases for lead-acid batteries using graphene, which improves the polymer thermal expansion index by improving the tensile strength, impact strength, and glass transition temperature compared to conventional lead-acid battery cases by adding filler and injecting, thereby improving the explosion phenomenon of lead-acid batteries. It's about method.
Description
본 발명은 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 납축전지의 케이스 재질인 폴리프로필렌(P.P) 수지의 열팽창 지수 개선을 위하여 폴리프로필렌(P.P)에 그래핀을 포함한 무기충진제를 첨가하여 사출함으로써, 종래 납축전지 케이스 대비 인장 강도, 충격 강도, 유리전이 온도를 향상시켜 폴리머 열팽창 지수를 개선하여 이에 따른 납축전지 폭발 현상을 개선할 수 있는 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a case for a lead-acid battery using graphene, and more specifically, to improve the thermal expansion index of polypropylene (P.P) resin, which is a case material for lead-acid batteries. Manufacturing cases for lead-acid batteries using graphene, which improves the polymer thermal expansion index by improving the tensile strength, impact strength, and glass transition temperature compared to conventional lead-acid battery cases by adding filler and injecting, thereby improving the explosion phenomenon of lead-acid batteries. It's about method.
일반적으로 납 축전지는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키거나 전기적 에너지를 화학적 에너지로 변환시키는 장치로, 예를 들어, 자동차에 설치되어 엔진을 시동하거나 점화장치, 등화장치 등의 전원으로 사용되며, 그 종류에는 크게 납산 축전지(Lead-Acid Storage Battery)와 알칼리 축전지(Alkali Storage Battery)가 있다.In general, a lead acid battery is a device that converts chemical energy into electrical energy or electrical energy into chemical energy. For example, it is installed in a car to start the engine or is used as a power source for ignition devices, lighting devices, etc. There are two main types: lead-acid storage battery and alkaline storage battery.
이 중에서 현재 가장 널리 사용되는 축전지는 납산 축전지로 도 1을 참조하여 그 구조를 살펴보면 다음과 같다.Among these, the most widely used storage battery at present is the lead acid storage battery, and its structure is as follows with reference to Figure 1.
도 1에 도시된 바와 같이 자동차용 납산 축전지(이하 자동차용 축전지 또는 축전지라 함, 100)는, 한 쌍의 전극 단자(122, 124)를 포함하는 케이스(110, 120), 상기 케이스(110, 120) 내부에 구비되고 여러 쌍의 양극판(132)과 음극판(134)을 포함하는 기판 어셈블리(130) 및 상기 한 쌍의 단자와 양극판(132), 음극판(134)을 각각 연결하는 연결수단(140)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, a lead-acid storage battery for automobiles (hereinafter referred to as a storage battery or storage battery for automobiles, 100) includes cases 110 and 120 including a pair of electrode terminals 122 and 124, the case 110, 120) a substrate assembly 130 provided inside and including a plurality of pairs of positive electrode plates 132 and negative electrode plates 134, and a connecting means 140 for connecting the pair of terminals to the positive electrode plate 132 and the negative electrode plate 134, respectively. ) is composed of.
상기 케이스(110)는 내부에 소정 셀(112)이 마련되는 전조(110)와, 상기 셀(112)이 밀봉되도록 상기 전조(110)의 상부에 결합되는 커버(120)로 이루어진다.The case 110 consists of a cell 110 with a predetermined cell 112 therein, and a cover 120 coupled to the top of the cell 110 to seal the cell 112.
이때, 상기 전조(110)의 내부에 마련된 셀(112)은 파티션(114)에 의해 다수개로 구획된다.At this time, the cells 112 provided inside the precursor 110 are divided into a plurality of cells by a partition 114.
또한, 상기 커버(120)는 상술한 바와 같이 상기 셀(112)이 밀봉될 수 있는 형상으로 형성되고, 그 상부에는 한쌍의 전극 단자(122, 124), 즉 양극 단자(122) 및 음극 단자(124)가 외부로 노출되게 마련된다.In addition, the cover 120 is formed in a shape that allows the cell 112 to be sealed as described above, and a pair of electrode terminals 122 and 124, that is, a positive electrode terminal 122 and a negative electrode terminal ( 124) is prepared to be exposed to the outside.
상기 기판 어셈블리(130)는 상기 전조(110)의 내부에 형성된 각 셀(112) 마다 설치되어 전기 에너지를 발생시키는 것으로, 복수의 양극판(132), 상기 양극판(132) 사이마다 위치되는 음극판(134) 및 상기 양극판(132)과 음극판(134) 사이의 단락을 방지하기 위하여 양 극판(양극판과 음극판, 132와 134) 사이에 위치되는 격리판(136)으로 구성된다.The substrate assembly 130 is installed in each cell 112 formed inside the precursor 110 to generate electrical energy, and includes a plurality of positive electrode plates 132 and a negative electrode plate 134 positioned between the positive electrode plates 132. ) and a separator plate 136 located between the positive and negative plates (positive and negative plates, 132 and 134) to prevent short circuit between the positive and negative plates 132 and 134.
이때, 상기 기판 어셈블리(130)가 설치되는 셀(112)의 나머지 공간에는 전해액(미도시)인 묽은 황산이 충진되어 상기 양극판(132)과 음극판(134) 사이의 화학 반응을 돕는다.At this time, the remaining space of the cell 112 where the substrate assembly 130 is installed is filled with dilute sulfuric acid, which is an electrolyte (not shown), to help the chemical reaction between the positive electrode plate 132 and the negative electrode plate 134.
상기 연결수단(140)은, 복수의 양극판(132)을 전기적으로 연결하는 양극 스트랩(142)과, 복수의 음극판(134)을 전기적으로 연결하는 음극 스트랩(144)과, 상기 양극 및 음극 스트랩(132, 134)을 상기 양극 및 음극 단자(122, 124)와 연결하는 포스트(146)로 이루어진다.The connecting means 140 includes a positive electrode strap 142 that electrically connects a plurality of positive electrode plates 132, a negative electrode strap 144 that electrically connects a plurality of negative electrode plates 134, and the positive and negative electrode straps ( It consists of a post 146 connecting the positive and negative terminals 132 and 134 with the positive and negative terminals 122 and 124.
한편, 일반적으로 차량용 및 산업용으로 사용되는 납축전지의 경우, 외관의 충격에 의한 스크래치를 최소화 하기 위해 복합PP(polypropylene with tarc) 원재료를 사용한다.Meanwhile, in the case of lead acid batteries generally used for automobiles and industrial purposes, composite PP (polypropylene with tarc) raw materials are used to minimize scratches due to external impact.
상기한 원재료는 경도가 우수하나 연신율(elongation)이 떨어져 일정 기준을 초과하는 힘(stress)에는 쉽게 파손되어 버리는 성질이 있다.The above-mentioned raw materials have excellent hardness, but their elongation is low and they are easily damaged when the stress exceeds a certain standard.
이때, 배터리 수명시험 중 고온에서 고율 방전 후 충전 Cycle을 반복하는 시험에서 배터리케이스의 내부 압력증가로 인한 Crack이 발생하게 되었다.At this time, during the battery life test, a crack occurred due to an increase in the internal pressure of the battery case during a test that repeated the charging cycle after high-rate discharge at high temperature.
따라서, 배터리 수명시험 중 크랙이 발생하는 현상을 제거하기 위한 제조 기술이 필요하게 되었다.Therefore, manufacturing technology to eliminate the phenomenon of cracks occurring during battery life testing has become necessary.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,Therefore, the present invention was devised to solve the above conventional problems,
본 발명의 목적은 납축전지의 케이스 재질인 폴리프로필렌(P.P) 수지의 열팽창 지수 개선을 위하여 폴리프로필렌(P.P)에 그래핀을 포함한 무기충진제를 첨가하여 사출함으로써, 종래 납축전지 케이스 대비 인장 강도, 충격 강도, 유리전이 온도를 향상시켜 폴리머 열팽창 지수를 개선하고자 한다.The purpose of the present invention is to improve the thermal expansion index of polypropylene (PP) resin, which is a case material for lead acid batteries, by adding inorganic fillers including graphene to polypropylene (PP) and injecting it, thereby increasing the tensile strength and impact compared to conventional lead acid battery cases. We aim to improve the polymer thermal expansion index by improving strength and glass transition temperature.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법은,In order to achieve the problem that the present invention seeks to solve, a method for manufacturing a lead acid battery case using graphene according to an embodiment of the present invention,
납축전지의 케이스 사출 공정에서,In the case injection process of lead acid batteries,
폴리프로필렌(P.P)에 무기충진제를 첨가해 혼합하여 케이스사출기에 투입하기 위한 무기충진제혼합단계(S100);와Inorganic filler mixing step (S100) for adding and mixing inorganic filler to polypropylene (PP) and feeding it into the case injection machine;
상기 케이스사출기에 의해 제조된 납축전지 케이스를 대기 중에서 자연 숙성 및 건조시키기 위한 자연숙성및건조단계(S200);를 포함함으로써, 본 발명의 과제를 해결하게 된다.By including a natural aging and drying step (S200) for naturally maturing and drying the lead acid battery case manufactured by the case injection machine in the air, the problem of the present invention is solved.
본 발명인 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법을 통해, 납축전지의 케이스 재질인 폴리프로필렌(P.P) 수지의 열팽창 지수 개선을 위하여 폴리프로필렌(P.P)에 그래핀을 포함한 무기충진제를 첨가하여 사출함으로써, 종래 납축전지 케이스 대비 인장 강도, 충격 강도, 유리전이 온도를 향상시켜 폴리머 열팽창 지수를 개선하여 이에 따른 납축전지 폭발 현상을 개선하는 효과를 제공하게 된다.Through the present invention's method of manufacturing a lead acid battery case using graphene, in order to improve the thermal expansion index of polypropylene (PP) resin, which is the case material for lead acid batteries, an inorganic filler containing graphene is added to polypropylene (PP) and injected. , Compared to conventional lead-acid battery cases, the tensile strength, impact strength, and glass transition temperature are improved, thereby improving the polymer thermal expansion index, thereby improving the lead-acid battery explosion phenomenon.
도 1은 종래의 납축전지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법의 공정도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법의 공정을 수행하기 위한 케이스사출기를 나타낸 개념도이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법에 의해 제조된 케이스와 종래 케이스 간의 물성 평가 결과를 나타낸 도면이다.Figure 1 is a perspective view showing a conventional lead acid battery.
Figure 2 is a process diagram of a method for manufacturing a lead acid battery case using graphene according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a conceptual diagram showing a case injection machine for performing the process of the method for manufacturing a case for a lead acid battery using graphene according to an embodiment of the present invention.
Figures 4 and 5 are diagrams showing the results of evaluating physical properties between a case manufactured by a method for manufacturing a case for a lead-acid battery using graphene according to an embodiment of the present invention and a conventional case.
본 발명의 일실시예에 따른 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법은,A method for manufacturing a case for a lead acid battery using graphene according to an embodiment of the present invention,
납축전지의 케이스 사출 공정에서,In the case injection process of lead acid batteries,
폴리프로필렌(P.P)에 무기충진제를 첨가해 혼합하여 케이스사출기에 투입하기 위한 무기충진제혼합단계(S100);와Inorganic filler mixing step (S100) for adding and mixing inorganic filler to polypropylene (PP) and feeding it into the case injection machine;
상기 케이스사출기에 의해 제조된 납축전지 케이스를 대기 중에서 자연 숙성 및 건조시키기 위한 자연숙성및건조단계(S200);를 포함하는 것을 특징으로 한다.A natural aging and drying step (S200) for naturally maturing and drying the lead acid battery case manufactured by the case injection machine in the air.
이때, 상기 무기충진제의 함량은,At this time, the content of the inorganic filler is,
폴리프로필렌(P.P) 100 중량부 대비 0.1 ~ 1 중량부를 첨가하되, 상기 무기충진제는 카본블랙과 그래핀으로 이루어지며, 9 : 1의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 한다.0.1 to 1 part by weight is added relative to 100 parts by weight of polypropylene (P.P), and the inorganic filler is made of carbon black and graphene and is mixed at a ratio of 9:1.
이때, 상기 무기충진제혼합단계(S100)에서,At this time, in the inorganic filler mixing step (S100),
카본블랙과 그래핀으로 이루어진 무기충진제를 혼합시켜 사출함으로써, 카본블랙과 그래핀으로 이루어지지 않은 케이스 대비 인장 강도는 8% 향상시키는 것을 특징으로 한다.By mixing and injecting inorganic fillers made of carbon black and graphene, the tensile strength is improved by 8% compared to cases not made of carbon black and graphene.
이때, 상기 무기충진제혼합단계(S100)에서,At this time, in the inorganic filler mixing step (S100),
카본블랙과 그래핀으로 이루어진 무기충진제를 혼합시켜 사출함으로써, 카본블랙과 그래핀으로 이루어지지 않은 케이스 대비 충격강도는 186% 향상, 유리전이 온도는 8도 향상시키는 것을 특징으로 한다.By mixing and injecting inorganic fillers made of carbon black and graphene, the impact strength is improved by 186% and the glass transition temperature is improved by 8 degrees compared to cases not made of carbon black and graphene.
이하, 본 발명에 의한 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the method for manufacturing a lead acid battery case using graphene according to the present invention will be described in detail through examples.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법의 공정도이다.Figure 2 is a process diagram of a method for manufacturing a lead acid battery case using graphene according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명인 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법은, As shown in Figure 2, the method of manufacturing a lead acid battery case using graphene according to the present invention,
납축전지의 케이스 사출 공정에서,In the case injection process of lead acid batteries,
폴리프로필렌(P.P)에 무기충진제를 첨가해 혼합하여 케이스사출기에 투입하기 위한 무기충진제혼합단계(S100);와Inorganic filler mixing step (S100) for adding and mixing inorganic filler to polypropylene (PP) and feeding it into the case injection machine;
상기 케이스사출기에 의해 제조된 납축전지 케이스를 대기 중에서 자연 숙성 및 건조시키기 위한 자연숙성및건조단계(S200);를 포함하는 것을 특징으로 한다.A natural aging and drying step (S200) for naturally maturing and drying the lead acid battery case manufactured by the case injection machine in the air.
본 발명은 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법으로서, 납축전지의 케이스 재질인 폴리프로필렌(P.P) 수지의 열팽창 지수 개선을 위하여 폴리프로필렌(P.P)에 그래핀을 포함한 무기충진제를 첨가하여 사출함으로써, 종래 납축전지 케이스 대비 인장 강도, 충격 강도, 유리전이 온도를 향상시켜 폴리머 열팽창 지수를 개선하여 이에 따른 납축전지 폭발 현상을 개선하는 효과를 제공하게 된다.The present invention is a method of manufacturing a case for a lead-acid battery using graphene. In order to improve the thermal expansion index of polypropylene (P.P) resin, which is a case material for lead-acid batteries, an inorganic filler containing graphene is added to polypropylene (PP) and then injected. , Compared to conventional lead-acid battery cases, the tensile strength, impact strength, and glass transition temperature are improved, thereby improving the polymer thermal expansion index, thereby improving the lead-acid battery explosion phenomenon.
상기와 같은 기능을 제공하기 위하여, 도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 무기충진제혼합단계(S100)는 폴리프로필렌(P.P)에 무기충진제를 첨가해 혼합하여 케이스사출기에 투입하기 위한 과정이다.In order to provide the above function, as shown in Figures 2 and 3, the inorganic filler mixing step (S100) of the present invention is to add inorganic filler to polypropylene (P.P) and mix it to feed into the case injection machine. It's a process.
상기 본 발명의 효과를 제공하기 위하여, 상기 무기충진제의 함량은,In order to provide the effect of the present invention, the content of the inorganic filler is,
폴리프로필렌(P.P) 100 중량부 대비 0.1 ~ 1 중량부를 첨가하되, 상기 무기충진제는 카본블랙과 그래핀으로 이루어지며, 9 : 1의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 한다.0.1 to 1 part by weight is added relative to 100 parts by weight of polypropylene (P.P), and the inorganic filler is made of carbon black and graphene and is mixed at a ratio of 9:1.
상기 첨가되는 무기충진제의 중량부가 0.1 중량부 미만일 경우에는 종래 케이스와 비슷하므로 성능 향상을 기대하기가 어려운 소량에 해당하고, 1 중량부를 초과할 경우에는 단가만 상승할 뿐이므로 상기한 범위 내에서 무기충진제를 투입하는 것이 바람직할 것이다.If the weight part of the added inorganic filler is less than 0.1 part by weight, it is similar to the conventional case, so it is a small amount for which it is difficult to expect performance improvement, and if it exceeds 1 part by weight, the unit price only increases, so the inorganic filler must be used within the above range. It would be desirable to add filler.
또한, 상기 자연숙성및건조단계(S200)는 케이스사출기에 의해 제조된 납축전지 케이스를 대기 중에서 자연 숙성 및 건조시키는 과정이다.In addition, the natural aging and drying step (S200) is a process of naturally maturing and drying the lead acid battery case manufactured by the case injection machine in the air.
즉, 대기 중에서 2 ~ 3일간 자연 숙성 및 건조시키게 된다.That is, it is naturally aged and dried in the air for 2 to 3 days.
위에서 상술한 바와 같이 본 발명의 효과를 파악하기 위해 도 4와 같은 물성 평가를 실시하였다.As described above, physical property evaluation as shown in Figure 4 was conducted to determine the effect of the present invention.
기존의 경우, 일반 P.P와 복합 P.P로 구분지어 물성 평가를 실시하였으며, 일반 P.P의 경우, 첨가제로 카본 블랙만을 첨가하였고, 복합 P.P의 경우, 첨가제로 황석을 첨가하였다.In the existing case, physical property evaluation was conducted by dividing into general P.P and composite P.P. In the case of general P.P., only carbon black was added as an additive, and in the case of composite P.P., yellow stone was added as an additive.
이에 대비되는 그래핀을 첨가한 본 발명의 경우, 일반 P.P에 그래핀만 첨가하거나, 그래핀에 카본블랙을 첨가하여 실험을 실시하였다.In contrast to this, in the case of the present invention adding graphene, experiments were conducted by adding only graphene to general PP or adding carbon black to graphene.
실시예 1의 경우, 그래핀을 0.02 ~ 0.1 까지 첨가하였으며, 실시예 2의 경우, 그래핀에 카본블랙을 추가하되, 그 함량을 그래핀 0.04 ~ 0.5 까지 첨가하였으며, 카본블랙 0.88을 첨가하였다.In Example 1, graphene was added to 0.02 to 0.1, and in Example 2, carbon black was added to graphene, but the content was added to graphene in the range of 0.04 to 0.5, and 0.88 of carbon black was added.
도 4와 같이, 시험결과, 그래핀만 첨가할 경우보다, 그래핀에 카본블랙을 첨가한 무기충진제를 일반 P.P에 첨가할 경우에 종래 케이스보다 월등한 성능 향상을 기대할 수 있었다.As shown in Figure 4, the test results showed that when an inorganic filler containing carbon black was added to graphene was added to general P.P., it was expected to improve performance significantly compared to the conventional case, compared to when only graphene was added.
즉, 카본블랙과 그래핀으로 이루어지지 않은 케이스 대비 인장 강도는 8% 향상, 충격강도는 186% 향상, 유리전이 온도는 8도 향상의 성능 향상을 가져올 수 있었다.In other words, compared to a case not made of carbon black and graphene, the tensile strength was improved by 8%, the impact strength was improved by 186%, and the glass transition temperature was improved by 8 degrees.
실험 결과, 가장 바람직한 함량은 폴리프로필렌(P.P) 100 중량부 대비 그래핀 0.04 중량부, 카본블랙 0.88 중량부와, 그래핀 0.1 중량부, 카본블랙 0.88 중량부이다.As a result of the experiment, the most desirable contents are 0.04 parts by weight of graphene, 0.88 parts by weight of carbon black, and 0.1 part by weight of graphene and 0.88 parts by weight of carbon black, based on 100 parts by weight of polypropylene (PP).
즉, 폴리프로필렌(P.P) 100 중량부 대비 0.1 ~ 1 중량부를 첨가하되, 상기 무기충진제는 카본블랙과 그래핀으로 이루어지며, 9 : 1의 비율로 혼합하는 것이 가장 바람직하다.That is, 0.1 to 1 part by weight is added relative to 100 parts by weight of polypropylene (P.P). The inorganic filler is made of carbon black and graphene, and it is most preferable to mix it at a ratio of 9:1.
특히, 단가를 고려한다면, 가장 최적의 함량은 그래핀 0.04 중량부, 카본블랙 0.88 중량부가 된다.In particular, considering the unit price, the most optimal content is 0.04 parts by weight of graphene and 0.88 parts by weight of carbon black.
그리고, 첨가되는 무기충진제의 중량부가 0.1 중량부 미만일 경우에는 종래 케이스와 비슷하므로 성능 향상을 기대하기가 어려운 소량에 해당하고, 1 중량부를 초과할 경우에는 단가만 상승할 뿐이므로 상기한 범위 내에서 무기충진제를 투입하는 것이 바람직할 것이다.In addition, if the weight part of the added inorganic filler is less than 0.1 part by weight, it is similar to the conventional case, so it is a small amount for which it is difficult to expect performance improvement, and if it exceeds 1 part by weight, the unit price only increases, so it is within the above range. It would be desirable to add an inorganic filler.
다음은 2차 시험으로 기존 복합 P.P로 이루어진 케이스와 본 발명의 그래핀과 카본블랙이 첨가된 케이스 간의 성능 평가를 실시하였으며, 이에 대한 결과를 도 5에 나타내었다.Next, in the second test, performance was evaluated between a case made of existing composite PP and a case to which graphene and carbon black of the present invention were added, and the results are shown in Figure 5.
도 5에 도시한 바와 같이, Melting Point는 432도 에서 465도 로, Yield Strength 는 23 에서 37 로, Elongation 은 26 에서 165 로, 파과강도는 0.110 에서 0.237 로, 저온 파괴강도는 0.192 에서 0.228 로, 표면 경도는 29 에서 63 으로 성능이 향상되었음을 알 수 있었다.As shown in Figure 5, the melting point is from 432 degrees to 465 degrees, the yield strength is from 23 to 37, the elongation is from 26 to 165, the breakthrough strength is from 0.110 to 0.237, and the low-temperature breaking strength is from 0.192 to 0.228. It was found that surface hardness improved from 29 to 63.
즉, 물성 평가 결과, 기존 복합 P.P보다 우수하며, 원가 절감이 가능하기 때문에 양산 적용에 전혀 문제가 없음을 확인할 수 있었다.In other words, as a result of the physical property evaluation, it was confirmed that it is superior to the existing composite P.P. and that there is no problem in mass production application because it can reduce costs.
상기와 같은 제조 방법을 통해, 납축전지의 케이스 재질인 폴리프로필렌(P.P) 수지의 열팽창 지수 개선을 위하여 폴리프로필렌(P.P)에 그래핀을 포함한 무기충진제를 첨가하여 사출함으로써, 종래 납축전지 케이스 대비 인장 강도, 충격 강도, 유리전이 온도를 향상시켜 폴리머 열팽창 지수를 개선하여 이에 따른 납축전지 폭발 현상을 개선하는 효과를 제공하게 된다.Through the above manufacturing method, in order to improve the thermal expansion index of polypropylene (PP) resin, which is the case material for lead acid batteries, inorganic fillers including graphene are added to polypropylene (PP) and injected, thereby increasing the tensile strength compared to conventional lead acid battery cases. By improving the strength, impact strength, and glass transition temperature, the polymer thermal expansion index is improved, thereby improving the lead acid battery explosion phenomenon.
상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. Those skilled in the art to which the present invention pertains as described above will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not limiting.
S100 : 무기충진제혼합단계
S200 : 자연숙성및건조단계S100: Inorganic filler mixing step
S200: Natural ripening and drying stage
Claims (4)
납축전지의 케이스 사출 공정에서,
폴리프로필렌(P.P)에 무기충진제를 첨가해 혼합하여 케이스사출기에 투입하기 위한 무기충진제혼합단계(S100);와
상기 케이스사출기에 의해 제조된 납축전지 케이스를 대기 중에서 자연 숙성 및 건조시키기 위한 자연숙성및건조단계(S200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법.
In the method of manufacturing a lead acid battery case using graphene,
In the case injection process of lead acid batteries,
Inorganic filler mixing step (S100) for adding and mixing inorganic filler to polypropylene (PP) and feeding it into the case injection machine;
A method of manufacturing a case for a lead-acid battery using graphene, comprising a natural aging and drying step (S200) for naturally maturing and drying the lead-acid battery case manufactured by the case injection machine in the air.
상기 무기충진제의 함량은,
폴리프로필렌(P.P) 100 중량부 대비 0.1 ~ 1 중량부를 첨가하되, 상기 무기충진제는 카본블랙과 그래핀으로 이루어지며, 9 : 1의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법.
According to clause 1,
The content of the inorganic filler is,
A case for a lead-acid battery using graphene, wherein 0.1 to 1 part by weight is added relative to 100 parts by weight of polypropylene (PP), and the inorganic filler is made of carbon black and graphene and mixed in a ratio of 9:1. Manufacturing method.
상기 무기충진제혼합단계(S100)에서,
카본블랙과 그래핀으로 이루어진 무기충진제를 혼합시켜 사출함으로써, 카본블랙과 그래핀으로 이루어지지 않은 케이스 대비 인장 강도는 8% 향상시키는 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법.
According to clause 1,
In the inorganic filler mixing step (S100),
A method of manufacturing a case for a lead-acid battery using graphene, characterized in that the tensile strength is improved by 8% compared to a case not made of carbon black and graphene by mixing and injecting an inorganic filler made of carbon black and graphene.
상기 무기충진제혼합단계(S100)에서,
카본블랙과 그래핀으로 이루어진 무기충진제를 혼합시켜 사출함으로써, 카본블랙과 그래핀으로 이루어지지 않은 케이스 대비 유리전이 온도는 8도 향상시키는 것을 특징으로 하는 그래핀을 이용한 납축전지용 케이스 제조 방법.
According to clause 1,
In the inorganic filler mixing step (S100),
A method of manufacturing a case for a lead-acid battery using graphene, characterized in that the glass transition temperature is improved by 8 degrees compared to a case not made of carbon black and graphene by mixing and injecting an inorganic filler made of carbon black and graphene.
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