KR100195871B1 - 급속충전 축전지용 용기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 한 개 또는 그 이상의 세들이 제공된 박스(3,20), 그런데 이 셀들 각각은 양극과 음극을 구성하도록 전해질에 잠기어 서로 연결된 금속판(10)들을 수용하기에 적합한데, 그리고 박스의 주변가장자리를 따라서 이 박스 위에 닫히는 덮개(2,30)를 포함하는 축전지용 용기에 관한 것으로, 이용기는 각각 셀(3,11,12,13)은 한 단부가 덮개 위에 형성된 개구와 소통되고 다른 단부는 박스의 바닥 근처에 놓이는 적어도 한 개의 전해질 급속 파이프(7,14,16,18),그리고 한 단부가 덮개위에 형성된 개구와 소통되고 다른 단부는 모든 셀 안쪽에서의 전해질 높이와 일치하고 적어도 한 개의 전해질 레벨파이프(5,15,17,19)를 가지고 있는 것이 특징이다.

Description

급속충전 축전기용 용기
제1도는 분리된 박스(box)와 덮개를 가지고, 단일 셀(cell)구조의 축전지를 위한 본 발명의 용기를 도시한 도면.
제2도는 결합된 박스(box)와 덮개를 가진 제1도의 용기를 도시한 도면.
제3도는 더 많은 셀 들로 이루어진 축전지에 이용되고, 본 발명을 따르는 용기의 덮개를 도시한 도면.
제4도는 제3도의 덮개와 일치하는 박스를 도시한 도면.
제5도와 제6도는 각각 본 발명에 따라 서로 결합될 수 있는 덮개와 박스의 다른 실시예를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 축전지 2,30,50 : 덮개
3,20,60 : 박스 4,8,51,52 : 구멍
5,15,17,19,62 : 레벨파이프(level pipe) 6,53,54,141,161,181 : 파이프
10 : 극 판 11,12,13 : 셀(cell)
7,14,16,18,61 : 주입 파이프
본 발명은 특히 충전시간이 짧은 축전기들에 적합한 축전지용 용기에 관한 것이다. 유아사 전기주식회사 (YUASH BATTERY Co Ltb.)에 부연된 스웨덴 특허 제 7701184-9 호에 상기 축전지들의 급속충전에 관한한 전해액 축전지의 생산을 위한 특별한 장치가 소개되어 있다. 상기 장치의 특징을 보면, 덮개의 입구에 연결에 연결될 수 있는 플러그(plug)를 포함하고, 상기 플러그는 전해액이 유출입하는 유입파이프(input pipe) 및 유출파이프(output pipe)를 포함하며, 전해액을 충전하기위해 상기 전해액은 축전지의 각각 그 셀(cell)에 준비된다. 유입파이프는 유출파이프보다 더 길며, 셀내부에서 전헤액의 높이에서 작동 할 수 있는 높이에 유출파이프가 위치한다. 유입파이프와 유출파이프는 일반적으로 동심측을 이루고, 한 개의 파이프가 다른 한 개의 파이프내부에 위치한다. 전해액이 주입되는 각각의 셀의 입구에 상기 플러그가 안전하게 나사로 조여지거나 고정되며,전해액은 두 번 순환(circulation)하고, 한 번은 저밀도 전해액으로 순환하며, 또 한번은 고밀도의 전해액으로 순환한다. 전해액이 순환되는 동안 ,상기 전해액은 축전지의 외부를 냉각하며, 축전지충전 과정동안 열을 제거하므로, 충전지충저너에 필요한 시간이 짧아진다. 전해액의 순화작용과 냉각작용에 의하여 축전지충전에 소요되는 시간이 상당히 감소한다. 종래의 기술을 따르는 축전지충전에 의하면, 전해액 은 순환작용이 없이 충전된다. 종래의기술의 상기 방법에 따르면 축전지충전 은 몇 시간이 아니라 몇일에 걸쳐 이루어진다.
그러나, 전해액을 강제순환시켜 이루어지는 충전과정에도 단점들이 있다. 상기 충전장치의 주요단점들 중의 하나를 보면, 전해액의 순환작용과 관련한 불순물의 침전에 의해, 플러그에 구성된 유입파이프가 막힐 수 있다. 그러므로, 동일장치를 박복하여 여러번 사용함에 따라, 전해액이 순환작용이 느려지거나 또는 정지하게 된다. 그외에, 빈번한 플러그의 교체에 의해, 시간 및 비용이 낭비된다. 본 발명의 목적은 상기 단점들을 극복하는 것이다.
본 발명의 주요목적은 최초로 충전되는 전해액의 순환작용이 빠르게 이루어지는 형상을 가진용기(container)를 제공하여, 상기 순환작용이 가능하 빠르고 유리하게 이루어지게 하는데 있다. 더구나, 본 발명은 전해액의 충전을 위해 서로다른 셀들에서 동일창치를 반복사용하여 발생되는 막힘 현상을 방지하는데 있다.
또다른 목적은 전해액의 순환작용에 적합한 용기에 의해, 상기 순환작용이 가장 효과적으로 이루어지게 하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 본 발명의 용기가 싸며, 지금까지 사용된 방법들과 비교하여 전체적으로 유리하게 하는데 있다.
상기 목적들은 한 개 또는 두 개 이상의 셀(cell)을 가지는 박스(box)로 구성되고, 각각의 셀은 양극 및 음극을 형성하기 위해 전해액속에 잠기고 서로 연결되는 금속제의 극판(10)들을 수용하기에 적합하며, 상기 박스의 주변가장자리를 따라 박스위에 밀폐되는 한 개의 덮개로 구성되며, 상기 각각의 셀은 한 개 이상의 주입파이프 와 한 개 이상의 레벨파이프((level pipe)로 구성되고, 상기 주입파이프 의 한쪽단부는 덮개상에 형성된 개구부와 상호작용하며, 주입파이프의 한쪽 단부는 박스의 바닥에 근접하게 위치하고 ,상기 레벨파이프 한쪽단부는 덮개상에 형성된 개구부와 상호작용하여 레벨파이프의 다른한쪽 단부 각각의 셀내부에 포함된 전해액높이와 일치하게 위치하는 급속충전용 축전지 용기 (container)에 의해 이루어진다.
유리하게도 본 발명의 선호되는 실시예에 따르면 ,셀내부에서 전해액의 난류순환(tubulent circulation)을 형성하기 위하여 전해액의 주입파이프와 레벨파이프는 서로 정반대 쪽에 위치하므로 모든 극판들은 상기 전해액내에 효과적으로 잠기게 된다.
더구나, 더 많은 전해액 주입채널(feed channel) 및 배출채널(output channel)을 구성하므로, 전해액의 유동속도가 증가되고 그 결과 충전시간이 감소된다.
충전시간감소와 관련한 장점들중의 하나를 보면, 충전되지 않고 완전히 화학반응이 일어나지 않는 축전지들의 제조 및 저장이 가능하여, 장시간 보관에 따른 축전지성능의 저하가 방지된다.
그 외에, 축전지의 최초 충전은 짧은 시간에 이루어지기 때문에, 소비자들의 요구에 따라 배달하기 바로전에 축전지충전을 판매자들에게 축전지를 직접 전달할 수 있으므로 ,축전지 생산싸이클을 변화 시킬 수 있다.
더구나 박스 (box)의 몰딩(molding)시 적어도 한 개의 전해액 주입파이프가 박스에 일체로 구성가능하다. 용기내로 삽입된 표준치수의 극판들에 의해 점유되는 내부공간이 상기 전해액 주입파이프에의해 감소 되지 않는다.
본 발명의 특징들과 특성들은 아무런 제한없이 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 선호되는 실시예에서 더욱 상세히설명된다.
상기 도면들을 참고할 때, 축전지(1)는 단일 셀(cell)구조의 축전지이며 덮개(2)와 박스(box)(3)를 가지고 있다. 제2도에서 관찰될 수 있듯이 덮개(2)위에 양국 및 음극을 수용하기에 적합한 구멍(4,8) 뿐만아니라, 제1도에도 도시된 레벨파이프(5)가 있다, 상기 실시예의 변형예에 있어서,상기 레벨파이프(5)는 덮개 (2)를 몰딩(molding) 할 때 직접적으로 얻어진다.레벨파이프(5)의 정반대쪽에 위치하고 몰딩(molding) 의해서 덮개 (2)위에 형성 되며 ,다음 단계에서 박스(3)에 구성된 주입파이프(7)에 끼워맞춤되는 파이프(6)가 구성된다. 상기 주입파이프(7)는 전해액주입을 위한 파이프이며, 상기 실시예에서, 상기 주입파이프(7)는 박스(3)의 전체 높이에 걸쳐 연장구성되고 박스(3)의 바닥에 못미치게 구성된다.
한 개의 주입채널 (feed channel)을 구성하기 위하여. 박스(3)내부에 극판(10)을 끼워맞춤후 덮개(2)가 박스(3)상에 씰링(sealing)상태를 이룰 때, 길이가 짧은 파이프(6)가 주입파이프(7)내부로 삽입된다. 최초충전을 위하여 결합된 주입파이프(7)와 레벨파이프(5)사이에서 전해액의 순환작용이 이루어 진다.
주입파이프(6,7)와 레벨파이프(5)사이의 상호위치에 의하여 ,금속제 구성요소상에는 전해액으로 의해서 덮히지 않는 영역발생이 방지 된다. 이 외에 충전시간을 감소시키기 위한 최적상태를 형성하기 위하여, 주요 위치에 주입파이프 및 배출파이프를 구성하고 주입파이프 또는 레벨파이프들을 복수개로 그성하는 것에 의해 다소 중요한 전해액유동(electrolyte rateflow) 이 보장된다. 사실상 전해액의 순환속도는 축전지충전과정을 빠르게 하며, 전해액 욕(electrolyte bath)이 모든 극판들에 다수 강하게 영향을 미친다는 사실에 의해서 충전과정이 빨라진다.
제3도 및 제4도에 도시된 실시예에 있어서, 복수개의 셀(cell))(11,12,13)들로 구성된 자동차시동용 축전지의 덮개(30)와 박스(20)가 도시된다. 이 경우 각각의 셀에는 전해액 주입파이프 와 레벨파이프가 제공된다. 더욱 상세히 살펴보면 ,셀(11)에는 주입파이프 (14)와 레벨파이프(15)가 제공되고, 셀(12)에는 주입파이프(16)와 레벨파이프(17)가 제공되며, 셀(13)에는 주입파이프(18)와 레벨파이프(19)가 제공된다. 모든 주입파이프(14,16,18)는 박스(20)에 구성디는 반면에, 레벨파이프 (15,17,19)는 덮개 (30)에 구성되고, 상기 덮개(30)는 박스 (20)위에서 씰링(sealing)상태를 이룬다. 이 경우 각각의 주입파이프와 일치하고 짧은 길이의 파이프(141,161,181)가 상기 덮개 (30)위에 제공되며, 상기 파이프(141,161,181)들에 의해 박스에 구성된 하부의 주입파이프가 덮개 표면 위 에 있는 유 출구까지 연결 가능하게 된다.
본 발명을 따르는 상기 축전지용 용기에 있어서, 예를들어 펌프(pump)를 통해 제공된 헤드 (head)에 의해, 전해액이 이동되는 파이프(pipe)들과 같은 단순한 순환수단(circulation means)으로 전해액유동을 형성가능하다.
제5도 와 제6도에 도시된 본 발명의 또다른 실시예에 잇어서, 덮개(50)는 음극 및 양극을 위한 구멍(51,52)들 이외에 덮개와 함께 몰딩(molding)되는 두 개의 길이가 잘ㅂ은 파이프(53,54)를 가지고, 상기 두 개의 파이프 (53,54)들의 직경 및 두께는 박스(60)의 몰딩(molding)시 얻어진 주입파이프(61) 및 레벨파이프(62)의 직경 및 두께와 동일하다.
이런식으로, 주변가장자리를 따라 덮개(50)가 박스(60)위에서 씰링상태를 이룰 때,길이가 짧은 파이프(53)는 주입파이프(61) 위에서 씰링상태를 이루고, 유사하게 길이가 짧은 파이프(54)는 레벨파이프(62)위에서 씰링상 태를 이룬다.
제1,2,3도의 실시예에 구성된 전해액 주입파이프가 박스 위에 몰딩(molding)에 의해 형성된다. 그결과 축전지의 용기내부로 삽입된 표준극관 (standard plate)들에 의해 점유되는 내부공간이 용기내부에 위치하는 주입파이프에 의해 감소되지 않는다. 전해액 주입파이으가 별도로 몰딩(molding)에 의해 만들어지고 박스내부에 삽입되고 덮개위의 해당 구멍에 고정되어도 차이가없다.
또 다른 방법에 따르 면, 몰딩(molding)에 의해 덮개와함께 주입파이프가 직접 형성된다음 ,상기 주입파이프가 전해액내로 투입된다.
본 발명의 상기 실시예들 및 변형예들이, 다음의 청구범위에 정의된 것 처럼, 본 발명의 일부분으로서 실시되고간주될 수 있다.

Claims (4)

  1. 한 개 또는 두 개이상의 셀(cell)을 가지는 박스(box)(3,20)로 구성되고 각각의 셀은 양극 및 음극을 형성하기 위해 전해액속에 잠기고 서로 연결되는 금속제의 극판(10)들을 수용하기에 적합하며,상기 박스(3,20)의 주변 가장자리를 따라 박스위에 밀폐되는 한 개의 덮개(2,30)로 구성되며,상기 각각의 셀은 한 개이상의 주입파이프(7,14,16,18)와 한 개이상의 레벨파이프(level pipe)(5,15,17,19)를 가지고 ,상기 주입파이프의 한쪽단부는 덮개(2,30)상에 형성된 개구부와 상호작용하며, 주입파이프의 다른 한쪽단부는 박스(3, 20)의 바닥에 근접하게 위치하고, 상기 레벨파이프의 다른 한쪽단부는 덮개상에 형성된 개구부와 상호작용하며 레벨파이프의 다른 한쪽단부는 각각의 셀내부에 포함된 전해액의 높이와 일치하게 구성되는 급속충전지용 용기에 있어서, 한 개 이상의 상기 전해액 주입파이프(7,14,16,18)가 몰딩(molding)에 의해 박스(3,20)에 구성되고, 상기 덮개 (2,30)상이 위치하고 상기 주입파이프에 끼워맞춤되는 또다른 파이프(6,141,161,181)에 의해 상기 주입파이프가 덮개(2,30)에 연결되는 것을 특징으로 하는 금속충전 축전지용 용기.
  2. 제1항에 있어서, 레벨파이프(5,15,17,19)가 몰딩(molding)에 의해 덮개상에 구성되는 것을 특징으로 하는 급속충전 축전기용 용기.
  3. 제1항에 있어서, 주입파이프(61) 및 레벨파이프(62)가 박스(60)상에 몰딩(molding)에 의해 구성되고, 길이가 짧은 두 개의 파이프(53,54)를 통해 덮개(50)와 상호작용하며, 상기 파이프(53,54)는 덮개(50)위에 몰딩(molding)에 의해 구성되고 상기 주입파이프(61) 및 레벨파이프(62)와 위치하며, 덮개(50)가 박스(60)위에서 씰링(sealing)상태를 이룰 때, 길이가 짧은 상기 파이프(53,54)는 해당 주입파이프(61) 및 레벨파이프(62)위에서 씰링상태를 이루는 것을 특징으로 하는 급속총전 축전지용 용기.
  4. 제1항 내지 제3항중한 항에 있어서, 전해액의 주입파이프(7,14,16,18) 및 레벨파이프 (5,15,17,190가 각각의 셀의 대각선상에서 정반대쪽에 위치하는 것을 특징으로하는 급속충전 축전지용 용기.
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