Pb-기판의 표면특성에 미치는 합금원소의 영향
Effects of Alloying Elements on the Surface Characteristics of Pb-Substrate for Battery
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
전극기판에 Pb-Ca 합금을 사용하는 밀폐형 연축전지의 경우 양극 기판의 부식 및 극판의 충방전 용량 저하가 수명종료의 주요인이 되고 있다. 특히 자동차의 SLI용과 같은 고온, 중부하 및 고율방전이 요구되는 밀폐형 연축전지는 전도체 및 활성물질(active material)의 지지 역할을 하는 기판이 부식됨에 따르는 수명종료 현상과 충방전 초기에 용량이 저하되는 조기용량감소(PCL; premature capacity loss) 현상이 큰 문제로 되어 이를 개선하기 위한 연구1-3)가 활발히 진행되고 있다. 이러한 현상을 예방하기 위해 양극 기판에 합금원소들을 첨가하고 있다. 이 가운데 Sb를 첨가할 경우 기판의 내식성이 좋아 전지의 수명을 연장시킬 수 있지만 전해액 감소 및 자기방전을 심화시켜 수명을 단축4)시키는 것으로 알려져 있다. 이를 개선하기 위해 Sb대신 Ca을 첨가한 Pb-Ca합금 기판은 기계적 강도가 약하고 부식에 취약하며, 더욱 더 고온환경에서의 사용과 보다 큰 부하가 요구되는 경우에는 수명이 더욱 빨리 종료되는 현상이 나타나 자동차 SLI용으로 사용되는 밀폐형 MF 연축전지의 고온 내구수명성능의 개선이 절실히 요구되고 있으나, 지금까지 발표된 연구의 대부분은 Pb-Sb, Pb-Ca 합금과 같은 2원계 합금에 대한 내용5-8)이며 MF전지의 기판으로 많이 사용되고 있는 Pb-Ca 합금의 특성에 영향을 미치는 Sn, Ag 및 Ba 등의 효과에 관한 연구는 아직 미미하다.
Abstract
Nowadays the open-type lead-acid battery for vehicle use is being replaced with the sealed-type because it needs no maintenance and has a longer cycle life. Thus researches on this battery are being conducted very actively by many advanced battery companies. There is, however, a serious problem with the maintenance free(MF) battery that its cathode electrode has a limited cycle life due to a corrosion of grid. In this study, it was aimed to improve a corrosion resistance of the cathode grid which is commonly made of Pb-Ca alloy for a mechanical strength. For this purpose, various amounts of alloying elements such as Sn, Ag and Ba were added singly or together to the Pb-Ca alloys and investigated their corrosion behaviors. Batteries fabricated by using these alloys as cathode grids were subjected to life cycle test and their corrosion layers appeared at the interface between the grids and the active materials were carefully observed in order to clarify effects of alloying elements.
참고문헌 (7)
- S. Zhong, "M. Skyllas-Kazacos. Journal of Power Sources" (1996)
- C. S. Lok Shmi, "Journal of Power Sources" (1998)
- L. Torcheur, "Journal of Power Sources" (2000)
- B. Monahov, "Journal of Power Sources" (2000)
- R. David., "Prengaman. The Battery Man" (1997)
- R. David., "Prengaman. The Battery Man", pp.24~ (1997)
- S. Zhong, "Journal of Power Sources", pp.129~ (1996)