KR100754919B1

KR100754919B1 - 전지의 극판군 결합구조

Info

Publication number: KR100754919B1
Application number: KR1020060035810A
Authority: KR
Inventors: 최성훈; 정강국; 김인중
Original assignee: 현대에너셀 주식회사
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2007-09-03

Abstract

본 발명은, 수용공간을 형성하는 전조와, 상기 수용공간에 수용되는 극판군을 갖는 전지에 관한 것으로서, 상기 전조의 상호 대향하는 양 내측벽에는 극판군결합부가 형성되어 있으며, 상기 극판군의 양측에는 상기 극판군결합부에 대응 결합되는 전조결합부를 갖는 사이드집전판이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 극판군이 전조 내부에 견고하게 고정되어 충격과 진동으로부터 극판군을 보호할 수 있으며, 극판군의 쇼트를 방지할 수 있는 전지가 제공된다.

전지, 전조, 극판군, 진동, 쇼트

Description

전지의 극판군 결합구조{Coupling formation of electrode plate assembly for battery}

도 1은 종래 전지의 정단면도,

도 2는 도 1의 극판군 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 전지의 정단면도,

도 4는 본 발명에 따른 전지의 분해사시도,

도 5는 도 4의 표시부 "A"의 극판군 영역 결합상태 평단면도,

도 6는 도 5의 표시부 "A"의 극판군 영역의 다른 형태의 결합상태 평단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 전조 11 : 극판군결합부

20 : 커버 30 : 극판군

31 : 양극판 33 : 음극판

40 : 사이드집전판 43 : 전조결합부

본 발명은, 전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 극판군의 설치구조가 개 선된 전지에 관한 것이다.

니켈-수소(Ni-MH) 전지, 납축전지, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지 등의 2차전지와, 무정전 전원 공급장치(Uninterruptible power supply system) 등에 사용되는 축전지, 예를 들면 전기 이중층 캐패시터(Electric Double Layer Capacitor) 등과 같은 전지(101)의 일반적인 구조는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전해액 및 극판군(130) 수용공간을 형성하는 전조(110)와, 전조(110)를 밀폐시키며 외부로 노출된 양극단자(121)와 음극단자(123)를 갖는 커버(120)와, 전해액에 함침되도록 전조(110) 내부에 수용되며 리드단자(131a,133a)에 의해 상기 양극단자(121)와 음극단자(123)에 전기적으로 연결되는 극판군(130)으로 구성된다.

이러한 구조의 전지(101)는 극판군(130)을 형성하는 양극판(131)과 음극판(133)에 전극활물질이 고착되어 전조(110) 내부의 전해액에 함침되도록 수용됨으로써, 전기적인 성능을 발휘하여 양극단자(121) 및 음극단자(123)를 통해 외부 전원 공급 대상기기로 전원을 공급하게 된다.

그런데, 이러한 종래의 전지에 있어서는, 극판군이 아무런 고정 구조없이 단순히 전조 내부의 전해액에 함침되도록 수용되어 있기 때문에, 극판군의 설치 구조가 외부에서 전달되는 충격이나 진동 등에 매우 취약한 문제점이 있었다. 이러한 문제점은 극판군의 양극판과 음극판 간의 간극이 축소되어 전기적 쇼트가 발생하는 원인으로 대두된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 극판군을 전조 내부에 견고하게 고정하여 충격과 진동으로부터 극판군을 보호함과 동시에, 극판군의 쇼트를 방지할 수 있는 전지를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 수용공간을 형성하는 전조와, 상기 수용공간에 수용되는 극판군을 갖는 전지에 있어서, 상기 전조의 상호 대향하는 양 내측벽에는 극판군결합부가 형성되어 있으며, 상기 극판군의 양측에는 상기 극판군결합부에 대응 결합되는 전조결합부를 갖는 사이드집전판이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전지에 의해 달성된다.

여기서, 상기 극판군결합부는 상기 전조의 상부로부터 저부를 향해 형성된 걸림홈이며, 상기 전조결합부는 상기 사이드집전판으로부터 돌출된 전조결합편인 것이 바람직하다.

그리고, 상기 극판군은 부도체를 사이에 두고 양극판과 음극판이 상호 교호적으로 적층되어 형성되고, 상기 극판군의 양측에는 각각 상기 양극판과 상기 음극판으로부터 양극탭과 음극탭이 돌출되어 있으며; 상기 사이드집전판에는 각각 상기 양극탭과 상기 음극탭에 전기적으로 접속 결합되는 탭접속편이 절취절곡되어 있으며, 상기 전조결합편은 상기 탭접속편의 절취절곡에 의해 외향 돌출되는 형상으로 형성되는 것이 효과적이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 전지의 정단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전지의 분해사시도이며, 도 5 및 도 6는 도 4의 표시부 "A"의 극판군 영역 결합상태 평단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전지(1)는 전해액 및 극판군 수용공간을 형성하는 전조(10)와, 전조(10)를 밀폐시키며 외부로 노출된 양극단자(21)와 음극단자(23)를 갖는 커버(20)와, 전해액에 함침되도록 전조(10) 내부에 수용되며 상기 양극단자(21)와 음극단자(23)에 전기적으로 연결되는 극판군(30)과, 극판군(30)과 커버(20)의 양극단자(21) 및 음극단자(23)를 전기적으로 연결하는 사이드집전판(40)을 포함한다.

전조(10)는 그 내부가 상향 개구된 전해액 및 극판군 수용공간으로 형성되어 있으며, 전조(10)의 양측 내벽면에는 극판군(30)의 고정 결합을 위한 극판군결합부(11)가 형성되어 있다. 극판군결합부(11)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 전조(10)의 상호 대향하는 내벽면 양측 상부로부터 전조(10) 저부를 향해 걸림홈(11a)으로 형성되는 것이 바람직하다.

커버(20)에는 전술한 양극단자(21) 및 음극단자(23)를 포함하여 전조(10) 내부에서 발생되는 가스를 배출할 수 있는 배기수단(25)이 마련되어 있다. 이 커버(20)는 전조(10) 내에 전해액과 극판군(30)이 수용된 상태에서 전조(10)의 상향 개구를 기밀하게 밀폐시킨다. 그리고, 커버(20)에 마련된 양극단자(21)와 음극단자(23)의 하단부 영역에는 사이드집전판(40)과의 전기적 접속을 위한 집전판결합부(21a,23a)가 형성되어 있다.

극판군(30)은 부도체인 격리판(35)을 사이에 두고 양극판(31)과 음극판(33)이 상호 교호적으로 적층된 구조를 가지고 있다. 그리고, 극판군(30)의 일측에는 양극판(31)으로부터 돌출된 양극탭(31a)이 형성되어 있고, 극판군(30)의 타측에는 음극판(33)으로부터 돌출된 음극탭(33a)이 형성되어 있다.

한편, 사이드집전판(40)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상하 소정의 길이를 갖는 금속판재로 마련되어 극판군(30)의 양측에 한쌍으로 마련되어 있다. 이 사이드집전판(40)에는 극판군(30)의 양극탭(31a)과 음극탭(33a)에 용접 등에 의해 전기적으로 접속되는 탭접속편(41a,43a)이 절취절곡되어 있으며, 사이드집전판(40)의 폭방향 양측에는 극판군(30)을 전조(10) 내부에 고정하기 위한 전조결합부(43)가 형성되어 있다.

전조결합부(43)는 탭접속편(41a,43a)의 절취절곡 구조에 의해 외향 돌출된 전조결합편(43a)으로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 전조결합편(43a)은 전조(10)의 양측 내벽면에 형성된 극판군결합부(11) 즉, 걸림홈(11a)에 대응하는 구조를 갖게 된다. 이러한 전조결합편(43a)은 사이드집전판(40)의 상하 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 형성될 수 있다.

그리고, 양 사이드집전판(40)의 상단부에는 양극단자(21) 및 음극단자(23)의 집전판결합부(21a,23a)에 대응하는 단자결합부(51a,53a)가 형성되어 있다. 여기서, 양극단자(21) 및 음극단자(23)의 집전판결합부(21a,23a)와 사이드집전판(40)의 단자결합부(51a,53a) 간의 결합구조는 첨부된 도면과 같이, 볼트 및 너트 결합구조를 포함하여 용접 등의 다양한 결합구조일 수 있다.

이러한 구성에 의해서, 본 발명에 따른 전지(1)는 사이드집전판(40)이 결합 된 극판군(30)이 전조(10) 내부에 수용될 때, 사이드집전판(40)에 형성된 전조결합편(43a)이 전조(10)의 내측면에 형성된 걸림홈(11a)에 삽입된 상태에서 극판군(30)이 전조(10) 내부로 슬라이딩 삽입된다.

이에 의해, 극판군(30)은 전조(10) 내부에 위치 고정되는 상태로 견고하게 수용됨으로써, 전지(1)에 외부로부터 충격이나 진동이 전달되더라도 극판군(30)이 이탈되거나 극판군(30)이 사이드집전판(40)과 양극단자(21) 및 음극단자(23) 등의 인접부품과의 전기적 결합 상태가 해제되지 않는다.

또한, 극판군(30)이 견고하게 고정되므로써, 극판군(30)으로 충격 및 진동이 전달되지 않는다. 이에 의해, 극판군(30)의 양극판(31)과 음극판(33) 간의 간극 축소가 방지되어 전기적 쇼트가 발생하지 않는다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 극판군이 전조 내부에 견고하게 고정 결합되는 구조로 수용되기 때문에, 충격과 진동으로부터 극판군을 보호함과 동시에, 극판군의 쇼트를 방지할 수 있다.

전술 및 실시예에서는 전조의 내벽에 형성되는 극판군결합부가 걸림홈으로 형성되고, 사이드집전판에 형성되는 전조결합부가 돌출된 전조결합편으로 형성되는 것으로 설명하고 있지만, 본 발명에 따르면, 여건에 따라서 극판군결합부가 돌출된 걸림돌기 등의 구조를 가지고, 전조결합부가 극판군결합부에 대응하는 걸림홈 등 다양한 극판군과 전조 간의 결합구조를 형성할 수 있음은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 극판군을 전조 내부에 견고하게 고정되어 충격과 진동으로부터 극판군을 보호할 수 있으며, 극판군의 쇼트를 방지할 수 있는 전지가 제공된다.

Claims

수용공간을 형성하는 전조와, 상기 수용공간에 수용되는 극판군을 갖는 전지에 있어서,

상기 전조의 상호 대향하는 양 내측벽에는 극판군결합부가 형성되어 있으며,

상기 극판군의 양측에는 상기 극판군결합부에 대응 결합되는 전조결합부를 갖는 사이드집전판이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전지.
제1항에 있어서,

상기 극판군결합부는 상기 전조의 상부부터 저부를 향해 형성된 걸림홈이며,

상기 전조결합부는 상기 사이드집전판으로부터 돌출된 전조결합편인 것을 특징으로 하는 전지.
제2항에 있어서,

상기 극판군은 부도체를 사이에 두고 양극판과 음극판이 상호 교호적으로 적층되어 형성되고, 상기 극판군의 양측에는 각각 상기 양극판과 상기 음극판으로부터 양극탭과 음극탭이 돌출되어 있으며;

상기 사이드집전판에는 각각 상기 양극탭과 상기 음극탭에 전기적으로 접속 결합되는 탭접속편이 절취절곡되어 있으며, 상기 전조결합편은 상기 탭접속편의 절취절곡에 의해 외향 돌출되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전지.