KR101284669B1 - 산업용 배터리의 어댑터 플러그 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 산업용 배터리의 어댑터 플러그는, 내부링 및 상기 내부링과 이격되어 내부링을 감싸는 외부링과, 상기 내부링과 외부링 사이에 구비되어 전해액에서 수소가스로 인해 발생되는 거품은 차단하고 수소가스만이 통과되도록 하는 기액분리수단을 포함하여 이루어진다.
상기 기액분리수단은 상기 내부링의 외측면에 구비되어 외부링의 내측면과의 사이에 간극을 형성하는 내측막과, 상기 외부링의 내측면에 구비되어 내부링의 외측면과의 사이에 간극을 형성하는 외측막을 포함하여 이루어지며, 상기 내측막과 외측막은 아래위로 이격되고, 부분적으로 서로 겹쳐지도록 배치되는 다층겹구조를 형성한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 산업용 배터리의 어댑터 플러그에 의하면 증류수 충진시 전해액 거품은 외부로 누출되지 않고 전해액에서 발생하는 수소가스만이 원활하게 배출됨으로써 증류수 충진과정에서의 안정성이 향상된다는 이점이 있다.

Description

산업용 배터리의 어댑터 플러그{Adapter plug for Battery}

본 발명은 산업용 배터리를 충전하는 과정에서 수소가스 발생으로 인해 유발되는 전해액 누출현상을 방지할 수 있는 어댑터 플러그에 관한 것이다.

산업용 배터리는 2차 전지의 일종으로서, 내부에 양극판과 음극판이 삽입되고 전해액이 충진된 다수의 셀의 조합으로 이루어지며, 자동차를 비롯한 전동카트나 전동지게차 등의 운송기기에서 전력을 공급하기 위하여 많이 사용되고 있다.

이러한 산업용 배터리는 기본적으로 전해액에 침지된 양극판과 음극판 사이에서 일어나는 화학 반응에 의한 화학적 에너지를 이용하여 전력을 발생하는 방전과, 외부에서 공급되는 전기적 에너지에 의해 전해액을 황산화하는 충전을 반복하면서 지속적으로 사용하게 된다.

이러한 산업용 배터리를 충전하는 과정에서는 전해액과 전극의 화학반응에 의해 전해액에서 수소가스가 발생하게 되는데, 수소가스가 축적되면 배터리 내부의 압력이 높아지기 때문에 폭발의 위험성이 유발된다.

따라서, 일반적으로 배터리에 형성된 주입홀을 막기 위하여 사용되는 홀캡에는 배터리 내부에서 생성된 수소가스가 배출될 수 있도록 가스배출홀이 형성되어 있다.

한편, 산업용 배터리는 사용에 따라 감소되는 전해액에 증류수를 충진하여야 하는 바, 이러한 증류수 충진작업이 용이하게 수행되도록 증류수 충진시스템을 사용하기도 한다.

증류수 충진시스템은 도 1에 나타나 것과 같이 주입홀에 삽입장착되는 다수개의 주입밸브(10) 및 주입밸브(10)로 이어지는 공급호스(20), 공급호스(20)를 통해 주입밸브(10) 측으로 증류수를 공급하는 충진카트(30)를 포함하여 이루어진다.

주입밸브(10)는 공급호스(20)와의 연결을 위한 연결포트(12)와 배터리 내부로 삽입되는 밸브관(14) 및 밸브관(14)내에 갖추어진 플로트식 내지는 압력반응식 등의 반응수단으로 구성되어 있다.

이러한, 증류수 충진시스템이 사용되는 경우에는 도 2에 나타난 것과 같이 주입밸브(10)와 조합되는 어댑터 플러그(40)를 사용하여 수소가스가 배출되도록 하고 있다.

종래기술에 의한 어댑터 플러그(40)는 주입밸브(10)의 밸브관(14)에 끼워지는 형태로 주입밸브(10)와 조합되어 주입홀에 삽입 장착되며 가스배출홀(40a)이 갖추어진 형태로 이루어진다.

따라서, 종래기술에 의하면 주입밸브(10)가 차단된 상태에서도 어댑터 플러그(40)의 가스배출홀(40a)을 통해 수소가스가 지속적으로 배출되기 때문에 수소가스로 인한 문제가 예방되는 것이다.

한편, 전해액에서는 수소가스로 인해 기포가 발생하게 되고, 기포로 인하여 전해액의 표면으로부터 거품이 생성되는데, 홀캡이나 어댑터 플러그(40)의 구조적인 특성상, 이러한 거품이 부풀어 오르면서 가스배출홀을 통해 배터리 외부로까지 누출되는 현상이 발생하게 된다.

따라서, 종래기술에 의하면 누출된 거품으로 인해 전해액이 누출되는 것과 같은 현상이 발생하게 되며, 이에 따라 황산성분의 전해액에 의해 작업자가 화상을 입거나 주변기기가 부식되는 등 각종 문제점이 유발된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 배터리를 충전할때 발생하는 수소가스가 원활하게 배출되도록 함과 동시에 전해액에서 발생하는 거품은 외부로 누출되지 않도록 하는 산업용 배터리의 어댑터 플러그 제공을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 산업용 배터리의 어댑터 플러그는, 내부링 및 상기 내부링과 이격되어 내부링을 감싸는 외부링과, 상기 내부링과 외부링 사이에 구비되어 전해액에서 수소가스로 인해 발생되는 거품은 차단하고 수소가스만이 통과되도록 하는 기액분리수단을 포함하여 이루어지며, 배터리의 주입홀에 주입밸브와 조합되어 삽입 장착된다.

상기 기액분리수단은 상기 내부링의 외측면에 구비되어 외부링의 내측면과의 사이에 간극을 형성하는 내측막과, 상기 외부링의 내측면에 구비되어 내부링의 외측면과의 사이에 간극을 형성하는 외측막을 포함하여 이루어지며, 상기 내측막과 외측막은 아래위로 이격되고, 부분적으로 서로 겹쳐지도록 배치되는 다층겹구조를 형성한다.

상기 내측막과 외측막은 하향 경사지는 형태로 구성된다.

상기 내부링과 외부링은 수직방향으로 구성된 연결막에 의하여 연결되어 서로 일정한 간격을 유지하는 형태로 조합된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 산업용 배터리의 어댑터 플러그에 의하면 기액분리작용에 의해 배터리 충전시 전해액 거품은 외부로 누출되지 않고 전해액에서 발생하는 수소가스만이 원활하게 배출되기 때문에 배터리 충전과정에서의 안정성이 향상된다는 이점이 있다.

도 1은 산업용 배터리에 적용되는 일반적인 증류수 충진시스템 및 어댑터 플러그를 나타낸 구성도이다.
도 2는 종래기술에 따른 어댑터 플러그의 기능을 나타낸 예시 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 어댑터 플러그를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 어댑터 플러그를 나타낸 절개사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 어댑터 플러그와 주입밸브의 조합상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 어댑터 플러그의 기능을 나타낸 예시 단면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 도 3 부터 도 6 까지 참조로 하여 설명한다.

도 3 과 도 4 에 나타난 것과 같이, 본 발명에 따른 산업용 배터리의 어댑퍼 플러그(50)는, 내부링(52) 및 상기 내부링(52)과 이격되어 내부링(52)을 감싸는 외부링(54)과, 상기 내부링(52)과 외부링(54) 사이에 구비되어 전해액에서 수소가스로 인해 발생되는 거품은 차단하고 수소가스만이 통과되도록 하는 기액분리수단으로 이루어진다.

상기 기액분리수단은 상기 내부링(52)의 외측면에 구비되어 외부링(54)의 내측면과의 사이에 간극을 형성하는 내측막(521)과, 상기 외부링(54)의 내측면에 구비되어 내부링(52)의 외측면과의 사이에 간극을 형성하는 외측막(541)으로 이루어진다.

상기 내측막(521)과 외측막(541)은 아래위로 이격되고, 부분적으로 서로 겹쳐지도록 배치되어 다층겹구조를 형성하며, 하향 경사지는 형태로 구성된다.

그리고, 내부링(52)과 외부링(54)은 수직방향으로 구성되는 다수개의 연결막(56)에 의해 연결됨으로써 서로 일정한 간격을 유지하는 형태로 조합된다.

여기서, 상기 기액분리수단을 구성하는 내측막(521)과 외측막(541)의 배치구조는 예시적으로 최하단과 최상단에 외측막(541)이 배치되고, 이들 두 개의 외측막(541) 사이에 하나의 내측막(521)이 배치되는 이른바 3층겹 구조로 이루어진다.

이러한 내측막(521)과 외측막(541)의 겹층 구조는 구성되는 내측막(521)과 외측막(541)의 개수에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5 에 나타난 것과 같이 본 발명에 의한 어댑터 플러그(50)는 주입밸브(10)의 밸브관(14)이 내부링(52)에 삽입되는 형태로 주입밸브(10)와 조합되어 배터리의 주입홀에 삽입장착된다.

도 6 에서와 같이 상기 어댑터 플러그(50)가 배터리에 장착된 상태에서, 배터리의 충전과정에서 전해액에서 수소가스 기포로 인하여 발생한 거품은 부풀어 오르면서 어댑터 플러그(50)의 내부링(52)과 외부링(54) 사이의 간극으로 유입된다.

여기서, 상기 어댑터 플러그(50)의 내부링(52)과 외부링(54) 사이에서는 기액분리수단을 구성하는 내측막(521)과 외측막(541)의 배치구조상, 지그재그 형태의 유로(50a)가 형성된다고 볼 수 있다.

따라서, 어댑터 플러그(50)의 내부링(52)과 외부링(54) 사이로 유입된 거품은 지그재그 유로(50a)를 거치면서 내측막(521)과 외측막(541)에 접하여 파열됨으로써 배터리의 외부로 누출되지 않으며 수소가스만이 배출되는 기액분리 작용이 이루어진다.

또한, 상기 내측막(521)과 외측막(541)이 하향 경사진 구조로 이루어지는 특성상, 거품이 내측막(521)과 외측막(541)을 타고 넘어가서 상방으로 유동되어 배출되는 현상이 적극적으로 방지된다.

한편, 거품이 내측막(521)과 외측막(541)에 막혀서 파열되는 과정에서는 미세한 방울입자가 비산되는데, 비산되는 전해액의 방울입자 역시 다층겹구조를 형성하는 내측막(521)과 외측막(541)에 막혀서 어댑터 플러그(50)의 외부로는 토출되지 않으며, 다시 전해액의 수면측으로 흘러들어가게 된다.

이와 같이 본 발명에 의하면 어댑터 플러그의 기액분리작용에 의해 전해액에서 발생하는 수소가스로 인한 거품 즉, 전해핵은 외부로 누출되지 않고 수소가스만이 배출된다.

10: 주입밸브 50: 어댑터 플러그
50a: 유로 52: 내부링
521: 내측막 54: 외부링
541: 외측막 56: 연결막

Claims (4)

1. 내부링 및 상기 내부링과 이격되어 내부링을 감싸는 외부링과,
   상기 내부링과 외부링 사이에 구비되어 전해액에서 수소가스로 인해 발생되는 거품은 차단하고 수소가스만이 통과되도록 하는 기액분리수단
   을 포함하여 이루어지며,
   배터리의 주입홀에 주입밸브와 조합되어 삽입 장착되는 산업용 배터리의 어댑터 플러그.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 기액분리수단은
   상기 내부링의 외측면에 구비되어 외부링의 내측면과의 사이에 간극을 형성하는 내측막과,
   상기 외부링의 내측면에 구비되어 내부링의 외측면과의 사이에 간극을 형성하는 외측막을 포함하여 이루어지며,
   상기 내측막과 외측막은 아래위로 이격되고, 부분적으로 서로 겹쳐지도록 배치되는 다층겹구조를 형성하는 것
   을 특징으로 하는 산업용 배터리의 어댑터 플러그.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 내측막과 외측막은 하향 경사지는 형태로 구성되는 것
   을 특징으로 하는 산업용 배터리의 어댑터 플러그.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 내부링과 외부링은 수직방향으로 구성된 연결막에 의하여 연결되어 서로 일정한 간격을 유지하는 형태로 조합되는 것
   을 특징으로 하는 산업용 배터리의 어댑터 플러그.

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