KR100879532B1 - 배터리용 터미널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리에 장착되는 터미널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터미널과 커버의 결합력을 높이면서 터미널과 배터리의 접촉면 틈새로 배터리 내의 전해액이 누설되지 않도록 특수 형상을 갖는 밀봉돌기와, 터미널에 케이블 단자 체결시에 가해지는 좌,우 방향의 토크에 강하게 저항할 수 있도록 다수의 요철을 갖는 토크저항돌기로 이루어진 결합돌기를 구비하고 있으며, 제품의 정밀도, 외관의 미려한, 밀도의 극대화를 위해 1차 공정 후에 표면을 깍는 후가공 공정으로 제조되는 배터리용 터미널에 관한 것이다.

본 발명의 배터리용 터미널은 원통형의 몸체;와 상기 몸체와 일체를 이루면서 몸체의 외주연에 환형으로 돌설되어 있고, 인서트사출로 배터리의 커버에 결합되는 결합돌기;를 포함하여 이루어지고, 상기 결합돌기는 배터리의 전해액이 상기 커버와 상기 몸체의 틈새로 누설되는 것을 방지하는 밀봉돌기를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 커버에 노출되어 있는 상기 몸체 상부에 케이블 단자 체결시 가해지는 토크에 저항하기 위한 토크저항돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

배터리, 터미널, 몸체, 결합돌기, 밀봉돌기, 토크저항돌기, 요철

Description

배터리용 터미널{TERMINAL FOR BATTERY}

본 발명은 배터리에 장착되는 터미널에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터미널과 커버의 결합력을 높이면서 터미널과 배터리의 접촉면 틈새로 배터리 내의 전해액이 누설되지 않도록 특수 형상을 갖는 밀봉돌기와, 터미널에 케이블 단자 체결시에 가해지는 좌,우 방향의 토크에 강하게 저항할 수 있도록 다수의 요철을 갖는 토크저항돌기로 이루어진 결합돌기를 구비하고 있으며, 제품의 정밀도, 외관의 미려함, 밀도의 극대화를 위해 1차 공정 후에 표면을 가압하면서 깍는 후가공 공정으로 제조되는 배터리용 터미널에 관한 것이다.

일반적으로 배터리(축전지)는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키거나, 전기적 에너지를 화학적 에너지로 변환시키는 장치로, 자동차 및 산업용에 널리 사용되고 있다.

자동차에서는 시동모터(Start motor), 점화장치(Ignition), 등화장치(Lighting) 및 각종 기기들의 전원으로 사용되며, 산업용에서는 전원 공급장치(Power Supply), 정전대비보조 전원장치(Uninterrupted Power Supply)와 전기 지게차 및 각종 전기로 구동되는 기기 및 장비의 전원으로 주로 사용된다.

배터리는 내부가 여러 셀로 구획되어 있는 케이스와, 상기 케이스를 덮는 커버와, 상기 각 셀에 구비되어 있고 양극판과 음극판으로 구성되는 기판 어셈블리와, 상기 각 셀에 채워지는 전해액(묽은 황산 또는 이종의 전해액)과, 상기 커버에 장착되는 양극과 음극의 터미널로 구성되고,

상기 터미널에는 외부에서 케이블이 연결되어 있는 케이블 단자가 결합되고, 내부에서 상기 기판어셈블리와 전기적으로 연결되어 상기 기판어셈블리와 전해액의 화학반응에 의해 생성되는 전원을 케이블을 통해 공급을 한다.

상기 터미널은 통상 인서트 사출에 의해 그 하부는 커버에 내삽되어 결합되고 상부는 외부로 노출되는데, 종래의 터미널은 단순한 원통형의 형상으로 이루어져 초기에는 커버와 터미널이 틈새가 거의 없이 밀착되어 결합되지만,

커버와 터미널은 플라스틱과 금속이라는 이질적인 재질인 관계로 시간이 지나면서 이들 간의 결합력이 약해지고, 그 접촉면에 틈새가 생긴다. 더욱이 외부의 터미널에 케이블 단자를 연결시에 좌우 방향으로 가해지는 토크 힘에 의해 커버와 터미널의 결합력은 더욱 약해지고, 접촉면 틈새도 커지게 된다.

또한, 제품(터미널) 자체 내부의 기포 또는 균열에 의한 틈새도 있을 수 있다.

그리하여 배터리 내의 전해액이 이러한 틈새로 침투되어 누설되는 위험이 있어 왔다.

따라서 커버와 터미널 간의 결합력을 높이고, 그 접촉면 틈새나 제품 내부의 기포나 균열에 의한 틈새로 전해액이 누설되는 것을 방지하고, 외부에서 가해지는 토크 힘에 저항하여 결합력이 약해지거나 틈새가 커지는 것을 방지할 수 있는 수단이 필요한데, 종래의 터미널에는 이러한 수단이 별도로 구비되어 있지 않고,

종래에는 전해액의 누설을 방지하기 위해 터미널 표면에 접착제를 도포하여 틈새를 밀봉했는데, 이는 임시방편적인 밀봉으로 장기적인 밀봉 효과를 기대하기 어렵고, 접착제의 도포라는 공정이 추가되어 인건비 상승을 초래하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 커버와 터미널 간의 결합력을 높이기 위해 터미널의 외주연에 결합돌기를 구비하고, 외부에서 가해지는 토크에 강하게 저항하기 위해 결합돌기로서 토크저항돌기를 구비하고, 커버와 터미널의 틈새로 전해액이 누설되는 것을 방지하기 위해 결합돌기로서 밀봉돌기를 구비하고, 아울러 터미널의 정밀도, 외관의 미려함, 제품 제조시 제품 내부의 기포 발생 및 균열 발생을 억제하고 강도(밀도)의 극대화를 위해 1차 공정 후 압력을 주면서 표면을 깍는(Polishing) 후 가공 공정을 거친 배터리용 터미널을 제 공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배터리용 터미널은

몸체;와

상기 몸체와 일체를 이루면서 몸체의 외주연에 환형으로 돌설되어 있고, 인서트사출로 배터리의 커버에 결합되는 결합돌기;를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 결합돌기는 배터리의 전해액이 상기 커버와 상기 몸체의 틈새로 누설되는 것을 방지하는 밀봉돌기를 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 커버에 노출되어 있는 상기 몸체 상부에 케이블 단자 체결시 가해지는 토크에 저항하기 위한 토크저항돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 밀봉돌기는 외측에서 내측으로 가면서 단면의 상하방향 길이가 점차 길어지고, 상기 몸체에 접하는 내측 단부는 안으로 오목하게 들어가 그 전체적인 단면이 화살촉 형상이거나,

다단으로 단차진 형상이거나,

하부면, 또는 하부면 및 상부면에 환형의 요홈이 다수 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 토크저항돌기는 그 외주연에 다수의 요철이 형성되어 있고,

상기 요철의 일측면은 토크저항돌기의 외주연에 직각을 이루고 타측면은 경사져 있는 것을 특징으로 하고,

상기 요철들은 동일 형상(직각 또는 경사)의 측면이 마주보도록 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 제품의 정밀도와 밀도 높이기 위해 주조 또는 단조에 의한 1차 가공 후에 그 표면을 가압하면서 깍아내는(Polishing) 후 가공을 통해 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 외연에 일체를 이루며 구비되어 있는 결합돌기를 통해 터미널과 커버가 견고하게 결합되고,

결합돌기 중 외주연에 다수의 요철을 갖는 토크저항돌기는 외부에서 가해지는 좌우방향의 토크 힘에 강하게 저항하여 터미널과 커버의 결합력이 약해지는 것을 방지하고, 그리하여 터미널과 커버의 접촉면 틈새가 커지는 것을 방지하고,

결합돌기 중 밀봉돌기는 그 특수한 형상으로 전해액이 터미널과 커버의 틈새로 침투되어 누설되는 것을 방지하고,

터미널은 주조나 단조를 통한 1차 가공 후에 표면을 가압하면서 깍는 후 가공 공정을 통해 제품(터미널)의 정밀도가 높고(1차 공정에서 구현하기 힘든 특수 형상(구조)를 구현할 수 있음), 외관이 미려해지고, 제품 내부에 기포와 균열이 생기는 것을 역제하고, 강도(밀도)가 극대화되는 효과를 갖는다.

또한, 커버에 결합을 위한 인서트 사출시 자동화 공정에 적합한 품질로 원가 인하 효과를 갖고, 1,2차 공정의 자동화로 제품의 품질을 최상으로 유지하고 이로 인한 배터리 불량을 감소시켜 생산자의 품질 제고에 만족되는 제품을 제공할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

도1은 터미널이 배터리에 장착되어 있는 상태를 도시한 사시도이고, 도2는 본 발명의 일례에 따른 터미널의 사시도이고, 도3은 도2의 측면 단면도이고, 도4는 도2를 위에서 본 평면도이다.

도1에서 보는 바와 같이 터미널(C)는 양극과 음극의 두 터미널이 있고, 두 터미널(C)은 각각 그 상부 일부가 외부로 노출되도록 배터리(1)의 커버(2)에 장착되고, 케이블(3)이 연결되어 있는 케이블 단자(4)가 노출되어 있는 터미널(C) 상부 에 결합된다.

본 발명에 따른 터미널(C)는 도2 내지 도4에서 보는 바와 같이 몸체(10)와, 밀봉돌기(20)와 토크저항돌기(30)를 포함하는 결합돌기로 구성된다.

상기 몸체(10)는 금속재질로 이루어지고, 도면과 같이 원통형의 형상이 일반적이나 사각이나 고리 형상 등과 같이 다양한 형상이 가능하다.

그리고 몸체의 내측에는 중공(11)이 통공되어 있어 상부에는 케이블 단자(4)가 결합되고, 하부에는 배터리(1) 내측에 구비된 각 셀의 기판 어셈블리(미도시)에 전기적으로 연결시키는 연결부재(미도시)가 결합된다.

상기 몸체(10)의 하부, 즉 배터리의 커버(2)에 내삽되는 부분의 몸체(10) 외주연에는 결합돌기가 환형으로 돌출되어 있다.

상기 결합돌기는 상기 몸체(10)와 일체를 이루고 터미널과 커버의 결합력을 높이는 역할을 수행하고, 그 세부적인 기능에 따라 밀봉돌기(20)와 토크저항돌기(30)로 구성된다.

상기 밀봉돌기(20)는 몸체(10)의 하부에 배치되며, 배터리의 전해액이 유입되어 차단할 수 있는 특수한 형상으로 되어있다.

전술한 바와 같이 터미널(C)는 금속재질이고 커버(2)는 플라스틱 재질로서, 양 재질의 차이로 터미널(C)와 커버(2)는 인서트 사출 직후에는 서로 긴밀히 밀착되어 있지만 시간이 지나면서 결합력(밀착력)이 약해져 접촉면에 틈새가 생기게 된다. 그리고 배터리의 전해액은 액체이므로 응집력이 있어 이 틈새를 통해 누설되게 된다.

이처럼 틈새로 전해액이 누설되는 것을 방지하기 위한 본 발명의 밀봉돌기(20)는 도3에 도시된 바와 같이 여러 형상으로 이루어져 전해액의 누설을 효과적으로 차단한다.

우선, 도3의 (a)에 도시되어 있는 밀봉돌기(21)는 그 단면의 형상이 화살촉의 형상으로 되어 있다. 즉, 외측에서 내측으로 가면서 그 폭이 점차 길어지되(즉,외측에서 내측으로 가면서 단면의 상하방향 길이가 점차 길어지되), 몸체(10)와 접하는 내측의 단부는 안으로 오목하게 파여 있다. 이 내측 단부의 오목하게 들어간 곳에서 유입(침투)되는 전해액이 막혀 더 이상 위로 침투되는 것을 차단한다.

도3의 (b)에 도시되어 있는 밀봉돌기(22)는 계단형식으로 다단으로 단차진 형상으로 되어 있다. 이 수평방향과 수직방향으로 연속해서 단차져 있는 구조가 전해액이 더 이상 위로 침투하는 것을 차단한다.

도3의 (c)에 도시되어 잇는 밀봉돌기(23)는 수평방향의 하부면 또는 상하부면에 환형의 요홈이 다수 형성되어 있다. 이 다수의 요홈들이 단계적으로 유입되는 전해액을 차단하여 전해액이 더 이상 위로 침투되어 누설되는 것을 차단한다.

그리고 도면에 도시하지 아니하였으나, 외측에서 내측으로 가면서 그 폭이 점차 짧아지는 형태의 쐐기 형상도 전해액의 누설을 방지하는데 효과적일 수 있다.

상기 토크저항돌기(30)는 배터리의 커버에 내삽되어 터미널(C)가 좌우방향으로 회전하려는 힘(좌우방향의 토크 힘)에 저항하여 터미널(C)가 회전하지 못하게 한다. 터미널(C)에 좌우방향으로 회전하려는 토크 힘은 주로 케이블 단자(4)를 체결시에 가해지고, 자동차의 주행에 따른 진동에 의해서도 가해진다.

좌우방향으로 가해지는 토크 힘에 저항하기 위해 토크저항돌기(30)의 외주연에는 다수의 요철(31,32)이 형성되어 있고, 그 형상은 도4에서 보는 바와 같은 형상이 있을 수 있고, 특별히 도시하지 아니하였으나 여러 다른 형태가 가능하다.

상기 토크저항돌기는 밀봉돌기 보다 상부에 배치될 수 있고, 두 밀봉돌기 사이에 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서는 밀봉돌기의 외주연에 요철을 형성하여 밀봉돌기와 일체로 형성할 수도 있다.

우선, 도4의 (a)에서 보는 것이 일반적으로 생각할 수 있는 요철(31)의 단면이 직사각형 형상인 토크저항돌기(30)이고, 다음으로 (b)와 (c)에서 보는 바와 같이 요철(32)의 일측면은 토크저항돌기(30)의 외주연에 직각을 이루게 하고 타측면은 일정각도로 경사지게 하는 것이다.

그리고 이때 모든 요철(32)을 일측은 직각지고 타측은 경사지도록 할 수 있고, 도면과 같이 일부의 요철(32)만 이와 같이 하고 일부의 요철(31)은 직사각형 형상으로 할 수도 있다.

또한, 일측이 직각지고 타측이 경사져 있는 요철(32)들을 도4의 (b)와 같이 동일한 방향으로, 즉 어느 한 요철(32)의 직각져 있는 일측면이 인접해 있는 다른 요철(32)의 경사져 있는 타측면을 바라보게 배열할 수 있고, 도4의 (c)와 같이 역방향으로, 즉 동일 형상의 측면이 서로 마주보도록 요철(32)들을 배열할 수도 있다. 전자 보다는 후자가 좌우방향의 토크 힘에 보다 효율적으로 저항 할 수 있을 것이다.

그리고 터미널(C)은 중력주조나 가압주조(다이캐스팅) 또는 냉간/열간 단조 등의 방식으로 1차 가공하여 개략적인 외형이 갖추어지고, 표면을 가압하면서 깍아내는(polishing) 후 가공 공정을 거친다.

이 후 가공 공정을 통해 제품의 정밀도가 높아지고, 외관도 미려해지며, 터 미널(C) 전체의 밀도가 높아져 강도가 세지고 제품 내의 기포나 균열에 의한 틈새의 발생이 억제된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 배터리용 터미널에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1 은 터미널이 장착된 배터리의 사시도.

도 2 는 본 발명에 따른 터미널의 사시도.

도 3 은 다양한 형상의 밀봉돌기를 갖는 터미널의 단면도.

도 4 는 다양한 형상의 토크저항돌기를 갖는 터미널의 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 몸체 20 : 밀봉돌기

30 : 토크저항돌기 31.32 : 요철

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 몸체;

   상기 몸체와 일체를 이루면서 몸체의 외주연에 환형으로 돌설되어 있고, 인서트사출로 배터리의 커버에 결합되는 결합돌기;를 포함하여 이루어지되,

   상기 결합돌기는 배터리의 전해액이 상기 커버와 상기 몸체의 틈새로 누설되는 것을 방지하는 밀봉돌기를 포함하고,

   상기 밀봉돌기는 외측에서 내측으로 가면서 단면의 상하방향 길이가 점차 길어지고, 상기 몸체에 접하는 내측 단부는 안으로 오목하게 들어가 그 전체적인 단면이 화살촉 형상인 것을 특징으로 하는 배터리용 터미널.
5. 몸체;

   상기 몸체와 일체를 이루면서 몸체의 외주연에 환형으로 돌설되어 있고, 인서트사출로 배터리의 커버에 결합되는 결합돌기;를 포함하여 이루어지되,

   상기 결합돌기는 배터리의 전해액이 상기 커버와 상기 몸체의 틈새로 누설되는 것을 방지하는 밀봉돌기를 포함하고,

   상기 밀봉돌기는 다단으로 단차진 형상인 것을 특징으로 하는 배터리용 터미널.
6. 몸체;

   상기 몸체와 일체를 이루면서 몸체의 외주연에 환형으로 돌설되어 있고, 인서트사출로 배터리의 커버에 결합되는 결합돌기;를 포함하여 이루어지되,

   상기 결합돌기는 배터리의 전해액이 상기 커버와 상기 몸체의 틈새로 누설되는 것을 방지하는 밀봉돌기를 포함하고,

   상기 밀봉돌기는 하부면, 또는 하부면 및 상부면에 환형의 요홈이 다수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리용 터미널.
7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 결합돌기는 상기 커버에 노출되어 있는 상기 몸체 상부에 케이블 단자 체결시 가해지는 토크에 저항하기 위한 토크저항돌기를 포함하고,

   상기 토크저항돌기는 그 외주연에 다수의 요철이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리용 터미널.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 요철의 일측면은 토크저항돌기의 외주연에 직각을 이루고 타측면은 경사져 있는 것을 특징으로 하는 배터리용 터미널.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 요철들은 동일 형상(직각 또는 경사)의 측면이 마주보도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리용 터미널.
10. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 결합돌기는 제품의 정밀도와 밀도 높이기 위해 주조 또는 단조에 의한 1차 가공 후에 그 표면을 가압하면서 깍아내는(Polishing) 후 가공을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 배터리용 터미널.

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