KR100494360B1 - 전지용 벤트 캡 - Google Patents

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KR100494360B1
KR100494360B1 KR10-2003-0057678A KR20030057678A KR100494360B1 KR 100494360 B1 KR100494360 B1 KR 100494360B1 KR 20030057678 A KR20030057678 A KR 20030057678A KR 100494360 B1 KR100494360 B1 KR 100494360B1
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장민호
박송제
임동규
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현대에너셀 주식회사
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Abstract

본 발명은 전지 케이스의 커버에 결합되는 전지용 벤트 캡(vent cap)에 관한 것이다. 본 발명은 외주연부에 나사산이 형성되고 상부에 다각형의 머리부가 형성된 외부캡과, 상기 외부캡에 끼워지는 컵형의 안전밸브와, 상기 외부캡의 내측 상단에 결합되고 기판에 중앙돌기가 형성된 내부캡, 및 상기 외부캡의 외주연부에 끼워지는 밀봉링으로 이루어지되; 상기 외부캡의 내측 상단에는 2개의 계단면이 형성되고, 상기 외부캡의 내측 중앙에는 배출홈이 상단에 마련되고 수직챔버를 가지는 배출구가 일체로 형성되고, 상기 외부캡의 하부에는 가스 유입구 및 결합홈이 형성됨과 동시에 상기 결합홈이 형성된 부분에 대향한 타측에 상기 결합홈에 체결되도록 결합돌기를 가지는 차단판이 연장 형성되고; 상기 내부캡은 중앙 부근에 가스 배출공이 형성된 기판과 이 기판에서 연장된 내벽 및 외벽을 가지며, 상기 내벽은 가스가 통과할 수 있는 유출통로가 형성된다. 이에 따라, 본 발명은 벤트 캡의 제조공정이 단축되고 전해액의 누액은 완전 방지되며 가스는 신속하게 배출시키는 효과가 있다. 또한, 0.1∼0.3kgf/㎠의 전지 내부 압력에서 상기 안전밸브가 작동되어 물손실을 억제하여 전지의 수명을 향상시키는 효과를 갖는다.

Description

전지용 벤트 캡 {Vent cap for battery}
본 발명은 전지 케이스의 커버에 결합되는 전지용 벤트 캡(vent cap)에 관한 것으로, 특히 벤트 캡을 구성하는 구성요소를 최소화시키고 각 구성요소간은 견고하게 밀착 결합되게 함으로써 벤트 캡의 제조공정을 단축시키고 전해액의 누액은 완전 방지되며 가스는 신속하게 배출시킴과 더불어 적정 범위의 압력에서 안전밸브가 작동되게 함으로써 물손실을 억제하여 전지의 수명을 향상시킬 수 있는 전지용 벤트 캡에 관한 것이다.
일반적으로, 납축 전지, 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지 등과 같은 2차전지 그리고 무정전 전원 공급장치(uninterruptible power supply system) 등에 사용되는 축전지 예를 들어 전기이중층 캐패시터(Electric Double Layer Capacitor) 등과 같은 전지는 기본적으로 세퍼레이터를 사이에 두고 박판 형태의 양극판 및 음극판을 교호로 적층하여 전지 케이스에 내장한 후 여기에 전해액을 주입한 다음 밀봉함으로써 제조된다. 전지는 전원을 필요로 하는 기기의 형태 및 용도에 따라 여러 가지 형상을 가지는데, 원통형 또는 다각주형 예를 들어 직사각형 등과 같은 전지가 보편적으로 많이 사용된다.
즉, 전지는 원통형 또는 다각주형의 형상을 가지는 전지 케이스에 세퍼레이터를 사이에 두고 양극판 및 음극판이 교호로 적층하여 구성한 전지 셀을 내장한 다음 상기 전지 케이스의 상부에 케이스 커버를 밀봉 결합함으로써 제조된다. 이때 케이스 커버에는 전해액을 주입 및 보충할 수 있도록 벤트 홀(vent hole)이 형성되어 있으며, 이 벤트 홀(vent hole)에는 전해액의 누액 방지 및 전지의 내부 압력을 유지할 수 있도록 벤트 캡(vent cap)이 결합된다.
전지에서 단락 및 충방전이 일어나게 되면 화학반응에 의한 가스가 발생되는 데, 이러한 가스는 전지 내부의 압력을 상승시킨다. 예를 들어, 밀폐 고정형 납축전지에서 과충전이 일어나면 전해액이 전기분해되어 수소와 산소 가스가 발생하여 전지의 내압이 증가 된다. 그리고, 니켈-수소 전지에서 과충전이 일어나면 전해액 중의 OH-가 분해되어 산소 가스가 발생하여 전지의 내압이 증가된다. 또한, 금속리튬이나 카본을 음극활물질로 사용하는 리튬 2차전지에 있어도 방전 또는 단락이 생기면 발열을 수반하여 유기 전해액의 분해가 촉진됨으로써 가스가 발생되어 전지의 내압을 상승하게 한다. 이와 같이 전지의 내부에서는 필연적으로 가스가 발생하며, 가스 발생에 의한 압력 상승은 전지의 성능을 감소시킴은 물론 전지 케이스를 폭발하게 하는 위험을 수반하게 한다.
상기한 바와 같이 전해액의 누액을 방지하도록 케이스 커버에 밀봉 결합되면서 전지 내부의 압력이 일정압력 이상이 되면 내압을 감소시킬 수 있도록 가스를 배출하는 역할을 하는 것이 벤트 캡(vent cap)이다. 도 1 및 도 2에 종래의 기술에 따른 벤트 캡을 도시하였다. 도 1은 종래 기술에 따른 전지용 벤트 캡을 보인 분해 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 전지용 벤트 캡을 보인 것으로, 상기 도 1이 결합된 모습의 단면도이다. 이를 참조하여 종래의 벤트 캡을 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 벤트 캡은 케이스 커버에 결합되는 외부캡(10)과, 상기 외부캡(10)의 내측에 결합되는 중간캡(15)과, 상기 중간캡(15)에 끼워지는 컵형의 안전밸브(20)와, 이 안전밸브(20)를 밀착시키면서 상기 중간캡(15)의 내측에 결합되는 내부캡(30)과, 케이스 커버의 벤트 홀에 밀봉되도록 상기 외부캡(10)의 외주연부에 끼워지는 O-링(O-ring, 40)으로 구성된다.
상기 외부캡(10)의 외주연부에는 케이스 커버의 벤트 홀에 나사 결합되도록 나사산(11)이 형성되어 있으며, 중앙에는 메인챔버(main chamber, 17-1)가 마련되어 있고, 그 하부에는 가스가 유입되는 유입구(13)가 마련되어 있다. 또한, 상기 중간캡(15)의 내측에는 안전밸브(20)가 끼워지는 배출구(16)가 돌출 형성되는 데, 이 배출구(16)의 상단에는 가스 배출홈(16a, 도 2 참조)이 마련되어 있다. 여기서, 안전밸브(20)는 수축, 이완이 자유로운 탄력성이다. 그리고, 상기 중간캡(15)에는 배출구(16)와 연통되어 가스가 유출되도록 도 2에 도시한 바와 같이 'ㄴ'자 형상의 챔버(chamber, 17-2)가 구비되어 있다. 또한, 상기 내부캡(30)은 안전밸브(20)를 배출구(16)에 밀착시킬 수 있도록 그 중앙에 하향 돌출된 중앙돌기(32)가 형성되어 있다. 이때, 외부캡(10), 중간캡(15) 및 내부캡(30)은 각각 접착에 의해 결합되는 데, 상기 내부캡(30)에는 중간캡(15)과 내부캡(30)의 사이로 가스가 외부로 유출되도록 그 가장자리에 3개의 배출공(35)이 형성되어 있다.
도 2를 참조하여 설명하면, 전지 케이스 내부에서 발생한 가스는 유입구(13)를 통하여 벤트 캡으로 유입되고, 유입된 가스는 메인챔버(17-1) 및 'ㄴ'자 형상의 챔버(17-2)를 차례로 관통하여 배출구(16)의 배출홈(16a)을 통과하게 되는 데, 이때 가스의 높은 압력에 의해 안전밸브(20)가 순간적으로 이완된다. 이와 같이 안전밸브(20)의 이완에 의해 형성된 공간을 통하여 가스는 중간캡(15)을 빠져나와 내측캡(30)에 형성된 절개홈(35)을 통하여 외부로 배출된다.
따라서, 벤트 캡은 위와 같이 가스는 외부로 배출시키면서 전해액의 누액은 방지하는 구조로 되어 있다.
그러나, 위와 같은 종래 기술은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 벤트 캡을 구성하는 구성요소가 외부캡(10), 중간캡(15), 안전밸브(20), 내부캡(30) 및 O-링(40)으로 구성되어 그 개수가 많음에 따라 이들 각각을 성형하기 위한 성형공정과 상호간을 접착하기 위한 결합 공정이 많아져 제조공정이 복잡하다라는 문제점이 있었다. 또한, 상기 안전밸브(20)는 내부캡(30)의 중앙에 형성된 돌기(32)에 의해서만 배출구(16)에 밀착됨에 따라 그 밀착력이 약하여 전해액의 누액을 완전 차단하지는 못하였다. 그리고, 도 2에 도시된 바와 같이 가스는 유입구(13)로 유입된 다음 넓은 공간을 가지는 외부캡(10)의 메인챔버(17-1)와 긴 통로를 가지는 중간캡(15)의 'ㄴ'자 형의 챔버(17-2)를 차례로 통과함에 따라 신속히 배출되지 못하는 문제점이 있었고, 중간캡(15)과 내부캡(30)이 접착되는 면적이 작고 상기 내부캡(30)에는 절개홈(35)이 형성되어 있어 접착되는 면적이 더욱 작아짐에 따라 가스의 높은 압력으로 인하여 내부캡(30)이 중간캡(15)으로부터 쉽게 이탈되는 문제점이 있었다. 아울러, 전지 내부에서는 산소의 재결합이 일어나야 하는 데, 상기와 같은 종래의 안전밸브(20)는 그 작동 압력이 낮아 산소의 재결합 반응이 일어날 수 있는 시간을 충분히 확보하지 못하여 잉여분의 산소가 전지 외부로 유출됨에 따라 결국 전해액(물)이 쉽게 고갈되게 하여 전지의 수명을 단축시키는 문제점도 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 벤트 캡을 구성하는 구성요소를 최소화시키고 각 구성요소간은 견고히 밀착 결합되게 함과 동시에 가스 유출경로를 짧게 함으로써 벤트 캡의 제조공정을 단축시키고 전해액의 누액은 완전 방지되며 가스는 신속하게 배출시킬 수 있는 전지용 벤트 캡을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 안전밸브가 적정 범위의 전지 내부 압력에서 작동되게 함으로써 물손실(전해액의 손실)을 억제하여 전지의 수명을 향상시킬 수 있는 벤트 캡을 제공하는 데에 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전지용 벤트 캡에 있어서, 외주연부에 나사산이 형성되고 상부에 다각형의 머리부가 형성된 외부캡과, 상기 외부캡에 끼워지는 컵형의 안전밸브와, 상기 외부캡의 내측 상단에 결합되고 기판에 중앙돌기가 형성된 내부캡, 및 밀봉링으로 이루어지되;
상기 외부캡의 내측 상단에는 2개의 계단면이 형성되고, 상기 외부캡의 내측 중앙에는 배출홈이 상단에 마련되고 수직챔버를 가지는 배출구가 일체로 형성되고, 상기 외부캡의 하부에는 가스 유입구 및 결합홈이 형성됨과 동시에 상기 결합홈이 형성된 부분에 대향한 타측에 상기 결합홈에 체결되도록 결합돌기를 가지는 차단판이 연장 형성되고;
상기 내부캡은 중앙 부근에 가스 배출공이 형성된 기판과 이 기판에서 연장된 내벽 및 외벽을 가지며, 상기 내벽은 가스가 통과할 수 있는 유출통로가 형성된 전지용 벤트 캡을 제공한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도시한 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전지용 벤트 캡을 보인 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전지용 벤트 캡을 보인 단면도로서, 상기 도 3이 결합된 모습의 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 전지용 벤트 캡은 전지 케이스의 커버에 결합되는 외부캡(100)과, 상기 외부캡(100)에 끼워지는 컵형의 안전밸브(200)와, 이 안전밸브(200)를 밀착시키면서 상기 외부캡(100)의 내측 상단에 접착 결합되는 내부캡(300)과, 상기 외부캡(100)의 외주연부에 끼워지는 밀봉링(400)으로 구성된다.
상기 외부캡(100)은 케이스 커버의 벤트 홀에 나사 결합되도록 그 벽체(120)의 외주연부에 나사산(121)이 형성된다. 그리고, 외부캡(100)의 상부에는 스페너(spanner), 렌치(wrench) 등의 조임 공구를 끼워 전지 케이스 커버에 용이하게 결합시킬 수 있도록 머리부(110)가 일체로 형성된다. 여기서, 머리부(110)는 다각 형상을 갖는 것으로서 사각형, 육각형 및 팔각형 등을 포함한다. 도 3에서는 팔각형을 예시하였다.
상기 외부캡(100)의 내측 상단에는 내부캡(300)과의 접착 면적이 넓도록 2개의 계단면(112)(113)이 형성된다. 이 계단면(112)(113)과 내부캡(300)의 외부 면은 통상의 수지 접착제에 의해 접착된다.
또한, 상기 외부캡(100)의 내측 중앙에는 벽체(120)와 일체로 연장하여 수직챔버(165)를 가지는 배출구(160)가 형성된다. 이때, 배출구(160)는 도 4에 도시된 바와 같이 벽체(120)에서 수평으로 연장된 수평 지지판(140)에서 수직으로 연장하여 형성될 수 있다. 그리고, 상기 배출구(160)의 상단에는 가스의 배출이 자유롭도록 배출홈(160a)이 마련된다. 상기 배출홈(160a)은 1개 또는 2개 이상이 형성된 것을 포함한다. 도면에서는 배출구(160)의 상단 양쪽으로 하여 2개가 형성된 것을 예시하였다.
상기 외부캡(100)의 벽체(120)에는 그 하부에 유입구(130)가 형성된다. 유입구(130)는 가스가 벤트 캡 내부로 유입되는 곳으로서 1개 또는 2개 이상 형성된다.
상기 컵형의 안전밸브(200)는 상기 배출구(160)의 상부에 끼워져 가스는 통과시키고 전해액의 누액은 방지하는 것으로서, 고무 또는 실리콘 등을 재질로 한 탄력성이다.
도 5는 본 발명에 따른 안전밸브(200)의 바람직한 실시예를 도시한 단면도이다. 도 5에 보인 바와 같이 안전밸브(200)는 그 상부 내경(D1)보다 하부 내경(D2 )을 더 작게 하여(D1 > D2) 내부 벽면이 아래쪽으로(도면에 봤을 때 아래쪽) 내경이 감소하도록 테이퍼(taper)지게 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 테이퍼(taper)지게 하는 경우, 특히 안전밸브(200)의 아래부분에서 배출구(160)와의 밀착력이 강해져 전해액 누액 방지의 상승 효과를 도모할 수 있다.
또한, 상기 안전밸브(200)는 전지의 내부 압력이 0.1 ~ 0.3kgf/㎠이 될 때 작동되도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 안전밸브(200)가 0.1kgf/㎠ 미만의 전지 내부 압력에서 작동되는 경우에는 산소의 재결합 반응이 일어날 수 있는 시간이 충분히 확보되지 못하여 잉여분의 산소가 전지 외부로 유출됨에 따라 전해액(물)이 쉽게 고갈되어 결국 전지의 수명을 단축시킬 수 있다. 또한, 안전밸브(200)가 0.3kgf/㎠을 초과한 전지의 내부 압력에서 작동되는 경우에는 전지의 내부 압력이 높아져 전지의 성능을 감소시킬 수 있다. 이와 같이 안전밸브(200)를 0.1 ~ 0.3kgf/㎠의 범위에서 작동되도록 하기 위해서는 일례를 들어 상기 안전밸브(200)를 내산성의 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM ; Ethylene-Propylene Diene Monomer rubber) 재질로서 경도 40 ±5(HSA : Hardness Shore A type)를 갖는 것을 사용할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 내부캡(300)의 바람직한 실시예를 도시한 사시도이다. 도 6을 참조하여 설명하면, 내부캡(300)은 평판상의 기판(310)과, 이 기판(310)으로부터 연장된 내벽(330) 및 외벽(340)을 갖는다. 그리고, 상기 기판(310)의 중앙에는 안전밸브(200)의 가운데를 밀착시키는 중앙돌기(320)가 형성되어 있고, 그 중앙 부근에는 가스가 외부로 배출되는 배출공(350)이 형성되어 있다. 여기서 배출공(350)은 1개 또는 2개 이상이 형성된 것을 포함한다. 도면에서는 2개가 형성된 것을 예시하였다. 즉, 내부캡(300)은 기판(310)의 중앙에 중앙돌기(320)가 돌출 형성되어 있고, 상기 중앙돌기(320)의 외측으로는 내벽(330)이 연장되어 있으며, 상기 내벽(330)의 외측으로는 외벽(340)이 연장 형성되어 있다. 그리고, 중앙돌기(320)와 내벽(330)의 사이에는 가스 배출공(350)이 형성되어 있다. 이때, 상기 내벽(330)은 가스가 통과할 수 있는 유출통로(335)가 형성된다. 바람직하게는 도 6에 도시한 바와 같이 상기 내벽(330)은 절개되어 유출통로(335)가 형성되면서 다수 개로 분할된 구조이다. 도 6에서는 4개로 절개되어 유출통로(335)가 4군데 형성된 모습을 예시하였다. 이와 같이 4개로 절개되어 유출통로(335)가 4군데 형성되는 경우 가스의 유출도 자유로우며 비교적 넓은 면적에서 안전밸브(200)의 테두리 부분을 밀착시킬 수 있다.
상기 내부캡(300)은 도 4에 보인 바와 같이 외부캡(100)의 상단에 접착 결합되는 데, 도시된 바와 같이 기판(310)의 외부 면(측면과 하부 테두리면) 그리고 외벽(340)의 외부 면(외주면 및 하부 면)이 상기 외부캡(100)의 계단면(112)(113)에 접착되어져 견고한 결합구조를 갖는다.
그리고, 상기 내부캡(300)의 중앙돌기(320)는 안전밸브(200)의 중앙부분을 배출구(160)에 밀착시키고, 내벽(330)은 안전밸브(200)의 테두리 부분을 밀착시킴에 따라 높은 압력을 가지는 가스가 통과할 때에도 안전밸브(200)가 배출구(160)로부터 이탈되거나 특히 안전밸브(200)의 테두리 부분이 이격되는 것을 방지하여 전해액의 누액을 완전 방지하게 된다. 이때, 도 4에 도시된 바와 같이 가스의 유출이 좀 더 자유롭도록 내벽(330)과 안전밸브(200)의 사이에는 약간의 틈을 갖게 한다.
또한, 상기 외부캡(100)의 벽체(120)에는 그 일측 하부에 결합홈(125)이 형성된다. 그리고, 결합홈(125)이 형성된 부분과 대향한 벽체(120)의 타측에는 차단판(150)이 형성되며, 이 차단판(150)에는 상기 결합홈(125)과 대응하는 위치에 상기 결합홈(155)에 끼워지는 결합돌기(155)가 형성된다. 즉, 상기 차단판(150)은 외부캡(100)과 일체로 성형된 것으로, 그 일측은 벽체(120)에 회동 가능하도록 결합되어 있으며, 타측은 결합돌기(155)가 형성되어 있다.
상기 차단판(150)은 이물질 및 전해액 등이 벤트 캡 내부로 들어오는 것을 차단하는 것으로서, 그 결합돌기(155)가 상기 결합홈(125)에 체결된 상태에서 전지 케이스 커버에 설치된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전지용 벤트 캡의 저면도이다. 상기 도 7과 도 3을 참조하여 설명하면, 상기 차단판(150)은 벽체(120) 내부로 쉽게 삽입되어 결합홈(125)과의 체결이 용이하도록 그 측면은 위쪽(결합홈에 체결된 상태에서의 위쪽)으로 좁아진 경사면(157)이 되게 하는 것이 바람직하다.
상기 밀봉링(400)은 벤트 캡이 케이스 커버의 벤트 홀에 밀봉되도록 상기 외부캡(100)의 외주연부에 끼워지는 것으로서, 예를 들어 통상의 O-링(O-ring)이 사용된다.
또한, 상기 외부캡(100)과 내부캡(300)은 금속제 또는 플라스틱제로부터 선택된다. 바람직하게는 성형성이 좋은 플라스틱제이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전지용 벤트 캡에서 가스가 배출되는 경로를 설명하기 위한 것으로, 상기 도 3이 결합된 모습의 단면도이다. 도 8을 참조하여 설명하면, 전지 케이스 내부에서 발생한 가스는 유입구(130)를 통하여 벤트 캡으로 유입되고, 유입된 가스는 수직챔버(165)를 관통하여 배출구(160)의 배출홈(160a)을 통과하게 되는 데, 이때 가스의 높은 압력에 의해 안전밸브(200)가 순간적으로 이완된다. 이와 같이 안전밸브(200)의 이완에 의해 형성된 공간을 통하여 가스는 외부캡(100)을 신속하게 빠져나와 내측캡(300)의 내벽(330)에 형성된 유출통로(335)를 통과한 다음 배출공(350)을 통하여 외부로 배출된다.
따라서, 상기와 같은 본 발명은 종래 기술(도 1 및 도 2)과 대비하여 벤트 캡을 4개의 구성요소(종래 기술은 5개), 즉 외부캡(100), 안전밸브(200), 내부캡(300) 및 밀봉링(400)으로 구성하여 이들 각각을 성형하기 위한 성형공정과 상호간을 접착시키기 위한 결합공정을 단축시킨 것임에 특징이 있다.
또한, 종래 기술에서는 안전밸브(200)를 내부캡(300)의 중앙에 형성된 중앙돌기(320)에 의해서만 배출구(160)에 밀착됨에 따라 그 밀착력이 약하여 전해액이 누액 되었는데, 본 발명은 상기 중앙돌기(320)와 함께 그 외측으로 내벽(330)을 더 형성시켜 안전밸브(200)의 테두리 부분을 밀착시키게 함으로써 높은 압력을 가지는 가스가 통과할 때에도 안전밸브(200)가 배출구(160)로부터 이탈되거나 특히 안전밸브(200)의 테두리 부분이 이격되는 것을 방지하여 전해액의 누액을 완전 방지한 것임에 특징이 있다.
그리고, 본 발명은 유입구(130)로 유입된 가스를 길이가 짧은 수직챔버(165)를 통과하여 외부캡(100)을 빠져나오게 함으로써 신속하게 가스를 배출시키게 한 것임에 특징이 있다.
아울러, 본 발명은 외부캡(100)에는 두 개의 계단면(112)(113)을 갖게 하고 이에 결합되는 내부캡(300)에는 외벽(340)을 더 갖게 함으로써 그 접착 면적을 넓혀 높은 가스의 압력에 의해서도 외부캡(100)으로부터 내부캡(300)이 이탈되지 않게 한 것임에 특징이 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 벤트 캡을 구성하는 구성요소를 최소화시킴으로써 각 구성요소를 성형하기 위한 성형공정과 상호간을 결합시키는 공정이 단축되어 제조 공정이 간단하여 제조단가를 절약할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 외부캡(100)과 내부캡(300)은 그 접착 면적이 넓어 결합이 견고하고, 안전밸브(200)는 중앙돌기(320) 및 내벽(330)에 의해 밀착됨에 따라 전해액의 누액은 완전 방지되며, 가스 유출경로가 짧게 되어 가스를 신속하게 배출시킬 수 있는 효과를 갖는다.
이에 더하여, 본 발명은 전지의 내부 압력이 0.1∼0.3kgf/㎠이 될 때 안전밸브(200)가 작동되어 물손실(전해액의 손실)을 억제하여 전지의 수명을 월등히 향상시키는 효과를 갖는다.
도 1은 종래 기술에 따른 전지용 벤트 캡을 보인 분해 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 전지용 벤트 캡을 보인 것으로, 상기 도 1이 결합된 모습의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전지용 벤트 캡을 보인 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전지용 벤트 캡을 보인 단면도로서, 상기 도 3이 결합된 모습의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 안전밸브의 바람직한 실시예를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 내부캡의 바람직한 실시예를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전지용 벤트 캡의 저면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전지용 벤트 캡에서 가스가 배출되는 경로를 설명하기 위한 것으로, 상기 도 3이 결합된 모습의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 외부캡 110 : 머리부
112, 113 : 계단면 120 : 벽체
125 : 결합홈 130 : 가스 유입구
140 : 수평 지지판 150 : 차단판
155 : 결합돌기 157 : 경사면
160 : 배출구 160a : 배출홈
165 : 수직챔버 200 : 안전밸브
300 : 내부캡 310 : 기판
320 : 중앙돌기 330 : 내벽
335 : 유출통로 340 : 외벽
350 : 가스 배출공 400 : 밀봉링
D1, D2 : 안전밸브의 내경

Claims (5)

  1. 전지용 벤트 캡에 있어서,
    외주연부에 나사산(121)이 형성되고 상부에 다각형의 머리부(110)가 형성된 외부캡(100)과, 상기 외부캡(100)에 끼워지는 컵형의 안전밸브(200)와, 상기 외부캡(100)의 내측 상단에 결합되고 기판(310)에 중앙돌기(320)가 형성된 내부캡(300), 및 상기 외부캡(100)의 외주연부에 끼워지는 밀봉링(400)으로 이루어지되;
    상기 외부캡(100)의 내측 상단에는 2개의 계단면(112)(113)이 형성되고, 상기 외부캡(100)의 내측 중앙에는 배출홈(160a)이 상단에 마련되고 수직챔버(165)를 가지는 배출구(160)가 일체로 형성되고, 상기 외부캡(100)의 하부에는 가스 유입구(130) 및 결합홈(125)이 형성됨과 동시에 상기 결합홈(125)이 형성된 부분에 대향한 타측에 상기 결합홈(125)에 체결되도록 결합돌기(155)를 가지는 차단판(150)이 연장 형성되고;
    상기 내부캡(300)은 중앙 부근에 가스 배출공(350)이 형성된 기판(310)과 이 기판(310)에서 연장된 내벽(330) 및 외벽(340)을 가지며, 상기 내벽(330)은 가스가 통과할 수 있는 유출통로(335)가 형성된 것을 특징으로 하는 전지용 벤트 캡.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 컵형의 안전밸브(200)는 상부 내경(D1)보다 하부 내경(D2)이 더 작아(D1 > D2) 내부 벽면이 테이퍼(taper)진 것을 특징으로 하는 전지용 벤트 캡.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 안전밸브(200)는 전지의 내부 압력이 0.1 ~ 0.3kgf/㎠이 될 때 작동되는 것을 특징으로 하는 전지용 벤트 캡.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 안전밸브(200)는 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM) 재질로서 경도 40 ±5(HSA : Hardness Shore A type)을 갖는 것을 특징으로 하는 전지용 벤트 캡.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 내벽(330)은 4개로 절개되어 유출통로(335)가 4군데 형성된 것을 특징으로 하는 전지용 벤트 캡.
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