KR0121437Y1 - 전해액 저장조를 부설한 전지 - Google Patents

전해액 저장조를 부설한 전지

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KR0121437Y1 KR2019950023213U KR19950023213U KR0121437Y1 KR 0121437 Y1 KR0121437 Y1 KR 0121437Y1 KR 2019950023213 U KR2019950023213 U KR 2019950023213U KR 19950023213 U KR19950023213 U KR 19950023213U KR 0121437 Y1 KR0121437 Y1 KR 0121437Y1
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Abstract

전해액 저장조를 부설한 전지가 개시된다.
전지케이스의 하단에 전해액을 저장하며 전해액은 다공성 또는 부직포제의 카바체에 커버되는 저장조를 부설하여 상기 저장조 내의 전해액이 카바체를 통하여 상부의 극판군 및 격리판을 습윤시키게 한 구성을 특징으로 한다.
이에 따라, 종래에서와 같이 전지에 충진된 전해질의 소모에 의해 따르게 되는 급격한 화학 반응 및 수명단축 되어지는 것을 방지하여 전지를 안정적이고도 수명을 연장시키게 되는 효과가 있다.

Description

전해액 저장조를 부설한 전지
제 1 도는 전지의 구성을 설명하기 위한 구성단면도.
제 2 도는 본 고안의 일시예에 따른 전지케이스의 하부단면도.
제 3 도는 본 고안의 실시예에 따른 전지 케이스의 하부 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 케이스 2: 캡
3: 가스킷 4: 절연시이트
5: 격리판 6: 양극판
7: 음극판 8: 금속선
9: 지지부 10: 카바체
11,11': 저장조 12: 전해액
13: 밴드
본 고안은 전지에 관한 것으로, 상세하게 전지케이스의 하방에 전해액 저장조를 부설하여 공급을 이루게 하므로서 전해액 부족에 따르는 급격한 화학반응을 방지하며, 전지의 수명이 단축되는 것을 방지하게 한 전해액 저장조를 부설한 전지에 관한 것이다.
전지의 설계시 기본적인 문제점은 용량이 우수하며 사이클 수명이 연장되고 충전/방전 속도가 적합한 전지를 제조하기에 필요한 설계와 함께 전지성분(예: 리튬금속)의 높은 반응성 문제이다.
또한, 비수성 전지용 설계의 중요한 부분은 전해질계의 성분 및 조성이다. 전해질계는 유기용매 및 전류운반체로 이루어진다. 용매 및 전류 운반체는 필수적으로 요구되는 조건이다. 예를들면, 이들은 전극물질(예: 음극물질용 리튬금속) 및 양극물질(예: 니오븀 트리셀레니드)에 대하여 화학적으로 불활성이어야 한다. 또한, 이는 합당한 충전 및 방전속도를 위해 충분한 이온 전도도를 나타내야만 한다. 일반적으로 이는 용매중에서의 전류운반체로서의 충분한 용해도가 필요하다. 또한 전해질은 분리기를 통해 합당한 이온 전도도를 나타내도록 분리기를 습윤시켜야만 한다.
이러한 전해액은 전지를 구성하는 전극층에 이행되어 가므로 방전이 진행됨에 따라서 소모되어지며 고갈된다.
전해질이 고갈되면, 전극간의 이온전도를 현저하게 저해하게 되어 일정한 기전력을 발생시킬 수 없게 되며, 특히 전해질이 고갈상태에 이르게 되면 극판과의 급격한 화학반응에 의하여 전지의 내부온도는 상승하게 되고 이에 따라 전지자체는 소정의 수명을 다하기 전에 이미 그 기능을 상실하게 된다.
본 고안의 목적은 상술한 종래의 전지에 충진되는 전해질의 소모에 의해 따르게 되는 급격한 화학반응 및 수명단축되어지는 것을 방지하여 전지를 안정적이고도 수명을 연장하게 하는 전해액 저장조를 부설한 전지를 제공함에 있다.
본 고안의 이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 전지케이스의 하단에 전해액 저장조를 일체로 형성하던지 또는 전지케이스의 하방으로 별도의 전해액 저장조를 부설시키므로서 상기 전해액 저장조로부터 전해액이, 상부에 수납되어 있는 극판 및 분리판에 공급되게 한 구성을 특징으로 한다.
본 고안의 이러한 특징에 따라 이미 케이스 내에 충진되어 극판 및 분리판을 습윤시키고 있는 전해액이 고갈상태에 이루게 될지라도 전해액 저장조로부터 전해액이 보충되어지므로서 전해액 고갈에 따른 제반 문제점이 제거되는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상술한다.
제 1 도는 종래의 일반적인 전지의 구성을 설명하기 위한 것으로, 양극과 음극를 격리판은 개재하여 나선상으로 감은 극판군을 수납시킨 원통형 전지이다.
제 1 도에 따르면, 전지는 상단에 개구부(1a)와 상부에 플렌지부(1b)를 형성하여 음극단자를 겸한 케이스(1), 개구부(1a)를 통하여 플렌지부(1b)에 재치되는 양극단자를 겸한 캡(2), 상기 케이스(1)와 캡(2)사이에 개재되어 전지를 밀봉시키는 가스킷(3) 및 케이스(1)의 바닥에 구비되는 절연시이트(4), 부직포제의 격리판(5)을 중심으로 나선상으로 감기는 양극판(6) 및 음극판(7)을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 양극판(6)은 금속선(8)에 의해 캡(2)에 연결되고, 음극판(7)은 케이스(1)하단에 용접 연결된다.
이러한 구성의 전지 케이스(1) 내에는 적량의 전해액을 충진시켜 상기 양극판(6) 및 격리판(5)을 함침시킨다.
따라서, 양극판(6)(7)과 전해질의 전기화학 작용에 의하여 기전력이 발생된다. 즉, 양극판(6) 및 음극판(7)과 전해질의 접촉면에는 전극 전위차가 있게 되며, 또한 같은 용매의 두종류의 전해질일 경우에는 전해질간의 액간전위차가 있게 되어 이를 전위차의 대수합에 의해 전지의 평형전압 또는 기전력이 주어지는 것이다.
그러나, 전해액은 전극층이 이행되어 가므로 방전이 진행됨에 따라서 점차 소모되어 진다.
전해질이 고갈되면 전극간의 이온 전도를 현저하게 저하시키게 되어 소정의 기전력을 발생시킬 수 없게 되며, 특히 전해질이 고갈상태에 직면하게 되면 극판과의 급격한 화학반응을 일으키게 된다.
따라서, 전지의 내부온도는 상승하게 되고 전지를 구성하는 요소들은 제기능을 발휘하지 못하게 되어 결국 수명을 다하게 되어 지는 것이다.
즉, 전해질의 부족량에 따른 급격한 화학반응에 의하여 단축되는 수명을 갖게 되는 것이다.
이러한, 문제점을 감안하여 제안된 본 고안의 기술이 제 2 도 내지 제 3 도에 도시된다.
먼저, 본 고안의 일실시예인 제 1 도를 참조하여 설명한다.
제 1도에 따르면, 본 고안에 따른 전해액 저장조를 부설한 전지는 케이스(1)의 하방으로 케이스(1)와 일체로 형성한다.
즉, 케이스(1) 하방 내측에 지지부(9)를 형성하고 상기 지지부(9)에 다공성 박판 또는 부직포제의 카바체(10)를 설치하여 저장조(11)를 형성한다. 상기 저장조(11)에 적당한 점도를 갖는 전해액(12)을 충진시킨다.
이러한 구성에 의하여 기존의 전해액이 고갈상태에 있게 될 경우 저장조(11) 내의 전해액(12)은 카바체(10)를 통하여 상부에 수납된 극판군 및 격리판에 보충되어 지는 것이다.
즉, 전해액(12)은 다공성 또는 부직포제의 카바체(10)에 항상 스며있게 되며, 이러한 카바체(10)는 다시 상부의 극판군 및 격리판에 접촉되어지는 까닭에 극판 및 격리판을 습윤시키게 된다.
제 3 도는 본 고안의 다른 실시예이다.
제 3 도에 따르면, 전해액 저장조(11')가 케이스(1)의 하단에 별도로 구비되어 조립된 구성을 이룬다.
즉, 케이스(1)의 하단은 개방되고, 상기 개방구를 통하여 전해액 저장조(11')를 용접 접합시켜 부설시키게 한 것이다.
전해액 저장조(11')의 내벽에는 지지부(9)가 형성되며 상기 지지부(9)상에 다공성 박판 또는 부직포제의 카바체(10)를 설치하며, 상기 저장조(11')에 전해액(12)을 충진시킨다.
이러한 저장조(11')를 케이스(1)의 하단에 결합시킨 후 그 접합부의 외부에서 밴드(13)로 용접하여 케이스(1)의 하단 개방구를 밀봉되게 한 것이다.
이러한 별도의 저장조(11')를 부설시켜 구성된 전지에 사용으로 인한 기존의 전해액, 즉 극판군과 격리판을 함침시키고 있는 전해액이 소모되며, 고갈상태에 있게 될 경우, 저장조(11')내의 전해액(12)은 카바체(10)를 통하여 상부에 수납설치된 극판군 및 격리판에 보충되어 진다.
즉, 전해액(12)은 다공성 또는 부직포제의 카바체(10)에 항상 스며있게 되며, 이러한 카바체(10)는 다시 상부의 극판군 및 격리판에 접촉되어지는 까닭에 극판군 및 격리판을 습윤시키게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 전해액 저장조를 부설한 전지는 종래에서와 같이 전지에 충진되는 전해질의 소모에 의해 따르게 되는 급격한 화학반응 및 수명 단축되어지는 것을 방지하여 전지를 안정적이고도 수명을 연장케 되는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 음극단자를 겸한 케이스, 케이스의 상단을 밀봉시키며 양극단자를 겸한 캡, 케이스 내에 수납되며 격리판을 중심으로 나선상으로 감기는 양극판 및 음극판, 그리고, 상기 케이스 내에 적량의 전해액이 충진되어서 구성되는 원통형 전지에 있어서, 상기 케이스의 하단에 전해액이 저장되며, 다공성 박판 또는 부직포제의 카바체로 커버되는 저장조를 부설시켜 상기 저장조 내의 전해액이 카바체를 통하여 상부에 수납된 극판군 및 격리판을 습윤시키게 구성되는 것을 특징으로 하는 전해액 저장조를 부설한 전지.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 저장조는 케이스의 하방으로 케이스와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 전해액 저장조를 부설한 전지.
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