KR102225220B1 - Lead Acid Battery Boards Including Low Resistance Wire Patterns - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저저항 와이어 패턴을 포함하고 있는 납축전지 기판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 그리드 제작 단계에서 가로축 와이어를 최소화하고 세로축 와이어를 최대화하는 와이어 패턴 설계가 반영된 기판을 제공함으로써, 저항을 최소화하는데 중요한 역할을 하므로 전류 수집 능력(current collecting ability)을 향상시킬 수 있는 저저항 와이어 패턴을 포함하고 있는 납축전지 기판에 관한 것이다.The present invention relates to a lead-acid battery substrate including a low-resistance wire pattern, and more particularly, by providing a substrate reflecting a wire pattern design that minimizes the horizontal axis wire and maximizes the vertical axis wire in the grid manufacturing step, minimizing resistance. It relates to a lead-acid battery substrate containing a low-resistance wire pattern that can improve the current collecting ability as it plays an important role.
일반적으로 납 축전지는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키거나 전기적 에너지를 화학적 에너지로 변환시키는 장치로, 예를 들어, 자동차에 설치되어 엔진을 시동하거나 점화장치, 등화장치 등의 전원으로 사용되며, 그 종류에는 크게 납산 축전지(Lead-Acid Storage Battery)와 알칼리 축전지(Alkali Storage Battery)가 있다.In general, lead-acid batteries are devices that convert chemical energy into electrical energy or convert electrical energy into chemical energy. For example, they are installed in automobiles to start engines or are used as power sources for ignition devices, lighting devices, etc. Types are largely classified into Lead-Acid Storage Battery and Alkali Storage Battery.
이 중에서 현재 가장 널리 사용되는 축전지는 납산 축전지로 도 1을 참조하여 그 구조를 살펴보면 다음과 같다.Among these, the most widely used storage battery at present is a lead-acid storage battery, and its structure will be described with reference to FIG. 1.
도 1에 도시된 바와 같이 자동차용 납산 축전지(이하 자동차용 축전지 또는 축전지라 함, 100)는, 한 쌍의 전극 단자(122, 124)를 포함하는 케이스(110, 120), 상기 케이스(110, 120) 내부에 구비되고 여러 쌍의 양극판(132)과 음극판(134)을 포함하는 기판 어셈블리(130) 및 상기 한 쌍의 단자와 양극판(132), 음극판(134)을 각각 연결하는 연결수단(140)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, a lead-acid storage battery for automobiles (hereinafter referred to as automobile storage battery or storage battery, 100) includes a
상기 케이스(110)는 내부에 소정 셀(112)이 마련되는 전조(110)와, 상기 셀(112)이 밀봉되도록 상기 전조(110)의 상부에 결합되는 커버(120)로 이루어진다.The
이때, 상기 전조(110)의 내부에 마련된 셀(112)은 파티션(114)에 의해 다수개로 구획된다. In this case, the
또한, 상기 커버(120)는 상술한 바와 같이 상기 셀(112)이 밀봉될 수 있는 형상으로 형성되고, 그 상부에는 한 쌍의 전극 단자(122, 124), 즉 양극 단자(122) 및 음극 단자(124)가 외부로 노출되게 마련된다.In addition, the
상기 기판 어셈블리(130)는 상기 전조(110)의 내부에 형성된 각 셀(112) 마다 설치되어 전기 에너지를 발생시키는 것으로, 복수의 양극판(132), 상기 양극판(132) 사이마다 위치되는 음극판(134) 및 상기 양극판(132)과 음극판(134) 사이의 단락을 방지하기 위하여 양 극판(양극판과 음극판, 132와 134) 사이에 위치되는 격리판(136)으로 구성된다.The
이때, 상기 기판 어셈블리(130)가 설치되는 셀(112)의 나머지 공간에는 전해액(미도시)인 묽은 황산이 충진되어 상기 양극판(132)과 음극판(134) 사이의 화학 반응을 돕는다.At this time, the remaining space of the
상기 연결수단(140)은, 복수의 양극판(132)을 전기적으로 연결하는 양극 스트랩(142)과, 복수의 음극판(134)을 전기적으로 연결하는 음극 스트랩(144)과, 상기 양극 및 음극 스트랩(132, 134)을 상기 양극 및 음극 단자(122, 124)와 연결하는 포스트(146)로 이루어진다.The connecting
한편, 납축전지용 타공 기판을 제조하기 위한 중력주조 방식은 강도가 우수한 반면, 납물의 흐름을 고려해야 함으로 자유로운 와이어 배열이 어려우며, 거친 표면과 내부 조직이 치밀하지 않아 부식이 빠를 뿐 아니라 단속적 공법으로 생산량이 제한되며 품질이 균일하지 못하다는 단점을 가지고 있다.On the other hand, the gravity casting method for manufacturing the perforated substrate for lead acid batteries has excellent strength, but it is difficult to arrange free wires because the flow of lead has to be considered. This is limited and has the disadvantage that the quality is not uniform.
또한, 익스팬디드 방식으로 제조하는 기판은 압연공법으로 스트립을 제작하여 조직이 치밀해 내부식성이 높고, 연속적 생산이 가능하다는 장점을 갖는 반면, 좌우의 외각 프레임이 없어 기판 성장으로 인한 단락의 위험성이 높으며, 와이어가 마름모형(다이아몬드형) 패턴을 가질 수밖에 없어 와이어 배열을 자유롭게 하지 못한다는 단점이 있다.In addition, substrates manufactured by the expanded method have the advantage of high corrosion resistance and continuous production due to the dense structure of the strips produced by the rolling method, but there is no outer frame on the left and the right, so there is a risk of short circuit due to the growth of the substrate. This is high, and the wire is bound to have a rhombus (diamond) pattern, which has the disadvantage that the wire arrangement is not free.
이러한 종래 기판 제조 방식의 문제점을 보완하기 위해 개발된 타공 방식은 압연 스트립에 구멍을 뚫어 기판을 성형하는 방식으로 중력주조 방식처럼 좌우 프레임을 보유하고 있어 극판성장을 억제한다는 장점과, 익스팬디드 방식에서 사용되는 압착된 연판을 사용하기 때문에 기판 표면이 매끄러워 제품 사용 중 부식에 강하다는 장점을 가지고 있다. The perforation method developed to compensate for the problems of the conventional substrate manufacturing method is a method of forming a substrate by making a hole in a rolled strip, and has the advantage of suppressing electrode plate growth because it has left and right frames like the gravity casting method, and the expanded method. It has the advantage of being resistant to corrosion during product use because the surface of the substrate is smooth because it uses the compressed soft plate used in the product.
더불어 타공 방식은 와이어의 배열이 자유롭다는 장점을 가지고 있다. In addition, the perforated method has the advantage that the arrangement of the wires is free.
이처럼 타공 방식은 자유로운 와이어의 배열이 장점으로 작용하는 만큼 다양한 형태로 제작이 가능하나, 그러한 와이어의 배열은 활물질에서 발생하는 전기를 집전시키는 효율에 직접적인 영향을 미치며 그로 인해 납축전지의 성능이 좌우되는 결정적 요소로 작용함에 따라 와이어의 배열에 대한 설계가 타공 기판 제조의 핵심기술이라 할 수 있다.As such, the perforated method can be manufactured in various forms as the free arrangement of wires acts as an advantage, but such arrangement of wires directly affects the efficiency of collecting electricity generated from the active material, and thus the performance of the lead acid battery is influenced. As it acts as a decisive factor, designing the arrangement of wires can be said to be the core technology of manufacturing perforated substrates.
그리하여, 미국 특허 제5,989,749호와 미국특허 제6,203,948호는 활물질에서 발생하는 전기가 출구인 러그(Lug)로 집중되는 효율을 향상시키고자 세로와이어를 러그 쪽으로 기울도록 방사형으로 설치하여서 된 기판(Grid)을 제공하고 있다.Thus, U.S. Patent No. 5,989,749 and U.S. Patent No. 6,203,948 are a grid formed by radially installing vertical wires inclined toward the lugs in order to improve the efficiency in which electricity generated from active materials is concentrated to the lugs, which are outlets. Has been provided.
통상 납축전지 사용중에 단락의 원인은 음극과 마주보는 양극 기판의 러그 우측부에서 기판성장이 발생되어 단락을 일으키고 있다. In general, the cause of a short circuit during use of a lead acid battery is that substrate growth occurs in the right side of the lug of the positive electrode substrate facing the negative electrode, causing a short circuit.
그런데, 위의 기술들은 모든 세로 와이어들이 방사형으로 형성되어 있어 반대극의 기판과 마주보는 부분에서의 기판 성장 즉, 기판이 하측으로 늘어남에 취약하다는 단점이 있으며, 러그와 가까운 상부 쪽에만 집전이 집중되어 있어 기판의 하부에서는 활물질에서 발생한 전기를 러그로 집전시키는 효율이 만족스럽지 못하다는 단점을 가지고 있다.However, the above technologies have a disadvantage in that all vertical wires are formed in a radial shape, so that the substrate is vulnerable to growth in the portion facing the substrate of the opposite electrode, that is, the substrate is stretched downward, and current collection is concentrated only on the upper side close to the lug. Therefore, it has a disadvantage that the efficiency of collecting electricity generated from an active material with a lug is not satisfactory at the bottom of the substrate.
한편, 납축전지 제작 시 기판의 충전 수입성 및 저온출력 성능은 중요한 요소로 작용하고 있다.On the other hand, when manufacturing a lead-acid battery, the charging acceptance and low-temperature output performance of the substrate are acting as important factors.
상기한 성능을 높이기 위하여 종래에는 활물질 첨가제, 기판의 복잡한 구조 설계 등을 요구하고 있으며, 이를 실제 공정에 적용하기에는 복잡한 프로세싱 과정을 거치게 되므로 제조 원가 상승을 초래하게 되었다.In order to increase the above-described performance, an active material additive and a complex structure design of a substrate are conventionally required, and a complicated processing process is required to apply this to an actual process, resulting in an increase in manufacturing cost.
따라서, 간단한 설계 구조 변경을 통해 상기한 복잡한 프로세싱 과정없이 그리고, 제조 원가 상승없이 기판의 충전 수입성 및 저온출력 성능을 향상시킬 수 있는 새로운 기판 제조가 필요하게 되었다.Accordingly, there is a need to manufacture a new substrate capable of improving the charging acceptance and low-temperature output performance of the substrate without the above-described complicated processing process and without increasing the manufacturing cost through a simple design structure change.
따라서, 저항을 최소화하여 전류 수집 능력(current collecting ability)을 향상시킬 수 있는 저저항 와이어 패턴을 구성하고 있는 기판을 제안하게 된 것이다.Accordingly, a substrate comprising a low-resistance wire pattern capable of improving current collecting ability by minimizing resistance has been proposed.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,Therefore, the present invention was devised to solve the above conventional problems,
본 발명의 목적은 그리드 제작 단계에서 종래 기술을 개선하여 가로축 와이어를 종래보다 최소화하고 세로축 와이어를 최대화하는 와이어 패턴 설계가 반영된 기판을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a substrate reflecting a wire pattern design that minimizes the horizontal axis wire and maximizes the vertical axis wire by improving the prior art in the grid manufacturing step.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 일반 와이어 패턴(10)의 세로 와이어(11) 개수는 A 개이며, 폭이 B mm인 것을 특징으로 하며, 가로 와이어(12) 개수가 C 개인 납축전지 기판에 있어서,In order to achieve the problem to be solved by the present invention, the number of
저저항 와이어 패턴(100)의 세로 와이어(110) 개수는 A 개수보다 많고, 폭이 B mm보다 넓으며, 가로 와이어(120) 개수가 C 개수보다 적은 개수를 포함하여 기판을 형성함으로써,By forming a substrate including the number of
저항을 최소화하여 전류 수집 능력을 향상시키는 것을 특징으로 함으로써, 본 발명의 과제를 해결하게 된다.By minimizing the resistance to improve the current collection capability, the problem of the present invention is solved.
본 발명에 따른 저저항 와이어 패턴을 포함하고 있는 납축전지 기판은,A lead acid battery substrate comprising a low resistance wire pattern according to the present invention,
그리드 제작 단계에서 가로축 와이어를 최소화하고 세로축 와이어를 최대화하는 와이어 패턴 설계가 반영된 기판을 제공함으로써, 저항을 최소화하여 전류 수집 능력(current collecting ability)을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하여 이에 따른 종래 기판의 동일 납 중량 대비 충전 수입성 및 저온 출력 성능을 향상시킬 수 있게 된다.By providing a substrate reflecting the wire pattern design that minimizes the horizontal axis wire and maximizes the vertical axis wire in the grid manufacturing stage, it provides the effect of improving the current collecting ability by minimizing resistance. It is possible to improve the rechargeability and low-temperature output performance compared to the same lead weight.
도 1은 종래의 납축전지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저저항 와이어 패턴을 포함하고 있는 납축전지 기판의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 저저항 와이어 패턴을 포함하고 있는 납축전지 기판과 종래 납축전지 기판을 비교한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 저저항 와이어 패턴을 포함하고 있는 납축전지 기판과 종래 납축전지 기판의 시뮬레이션 결과를 표현한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 저저항 와이어 패턴을 포함하고 있는 납축전지 기판의 수명시험 결과를 나타낸 그래프이다.1 is a perspective view showing a conventional lead acid battery.
2 is a front view of a lead acid battery substrate including a low resistance wire pattern according to an embodiment of the present invention.
3 is a view comparing a lead-acid battery substrate including a low-resistance wire pattern according to an embodiment of the present invention and a conventional lead-acid battery substrate.
4 is an exemplary view showing simulation results of a lead-acid battery substrate including a low-resistance wire pattern and a conventional lead-acid battery substrate according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing a life test result of a lead-acid battery substrate including a low-resistance wire pattern according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 저저항 와이어 패턴을 포함하고 있는 납축전지 기판은,A lead acid battery substrate including a low resistance wire pattern according to an embodiment of the present invention,
일반 와이어 패턴(10)의 세로 와이어(11) 개수는 A 개이며, 폭이 B mm인 것을 특징으로 하며, 가로 와이어(12) 개수가 C 개인 납축전지 기판에 있어서,In the lead acid battery substrate having a number of
저저항 와이어 패턴(100)의 세로 와이어(110) 개수는 A 개수보다 많고, 폭이 B mm보다 넓으며, 가로 와이어(120) 개수가 C 개수보다 적은 개수를 포함하여 기판을 형성함으로써,By forming a substrate including the number of
저항을 최소화하여 전류 수집 능력을 향상시키는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the current collection ability is improved by minimizing resistance.
이때, 상기 세로 와이어(110)는,At this time, the
러그(30) 방향으로 기우는 기울기를 가지게 일정 간격 이격되게 다수 형성하지 않고, 수직하게 일정 간격 이격되게 다수 형성하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that a plurality of
이때, 상기 저저항 와이어 패턴(100)의 세로 와이어(110) 개수는 13 ~ 15개이며,At this time, the number of
가로 와이어(120) 개수는 7 ~ 11개인 것을 특징으로 한다.The number of
이때, 전기전도도 향상을 위하여 일반 와이어 패턴(10)의 동일 중량 및 동일한 표면적 조건 하에서 저저항 와이어 패턴(100)의 세로 와이어(110)와 가로 와이어(120) 개수 간의 비율이 2배인 것을 특징으로 한다.At this time, in order to improve the electrical conductivity, the ratio between the number of the
이하, 본 발명에 의한 저저항 와이어 패턴을 포함하고 있는 납축전지 기판의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, it will be described in detail through an embodiment of a lead-acid battery substrate including a low-resistance wire pattern according to the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저저항 와이어 패턴을 포함하고 있는 납축전지 기판의 정면도이다.2 is a front view of a lead acid battery substrate including a low resistance wire pattern according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 저저항 와이어 패턴을 포함하고 있는 납축전지 기판은,As shown in Fig. 2, the lead acid battery substrate including the low-resistance wire pattern,
일반 와이어 패턴(10)의 세로 와이어(11) 개수는 A 개이며, 폭이 B mm인 것을 특징으로 하며, 가로 와이어(12) 개수가 C 개인 납축전지 기판에 있어서,In the lead acid battery substrate having a number of
저저항 와이어 패턴(100)의 세로 와이어(110) 개수는 A 개수보다 많고, 폭이 B mm보다 넓으며, 가로 와이어(120) 개수가 C 개수보다 적은 개수를 포함하여 기판을 형성함으로써,By forming a substrate including the number of
저항을 최소화하여 전류 수집 능력을 향상시키는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the current collection ability is improved by minimizing resistance.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 저저항 와이어 패턴을 포함하고 있는 납축전지 기판과 종래 납축전지 기판을 비교한 도면이다.3 is a view comparing a lead-acid battery substrate including a low-resistance wire pattern according to an embodiment of the present invention and a conventional lead-acid battery substrate.
즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 일반 와이어 패턴(10)의 세로 와이어(11) 개수는 12 개이며, 폭이 1.4 mm이다.That is, as shown in FIG. 3, the number of
그리고, 가로 와이어(12) 개수가 12개이다.And, the number of
이때, 본 발명인 저저항 와이어 패턴의 기판에서, 저저항 와이어 패턴(100)의 세로 와이어(110) 개수는 12 개보다 많은 15개이며, 폭은 1.4 mm 보다 넓은 1.5 mm가 된다.At this time, in the substrate of the low-resistance wire pattern of the present invention, the number of
그리고, 가로 와이어(120) 개수가 12 개수보다 적은 7개가 되는 것이다.And, the number of
한편, 저저항 와이어 패턴(100)의 세로 와이어(110)와 가로 와이어(120) 개수 간의 비율이 2배인 것을 특징으로 한다.On the other hand, it is characterized in that the ratio between the number of the
예를 들어, 세로 와이어가 14개라면 가로 와이어는 7개로 적용하게 되는 것이다.For example, if there are 14 vertical wires, 7 horizontal wires will be applied.
한편, 상기한 개수는 가장 최적 조건에서의 개수를 의미하지만, 바람직하게는 저저항 와이어 패턴(100)의 세로 와이어(110) 개수는 13 ~ 15개이며,On the other hand, the above number means the number in the most optimal condition, but preferably the number of
가로 와이어(120) 개수는 7 ~ 11개인 것을 특징으로 한다.The number of
즉, 상기한 범위 내에서 가로 와이어와 세로 와이어의 개수를 설정하면 본 발명에서 제공하고자 하는 저저항 와이어 패턴 설계가 가능하게 된다.That is, if the number of horizontal wires and vertical wires is set within the above range, the low resistance wire pattern design to be provided by the present invention is possible.
한편, 본 발명에서의 세로 와이어(110)는,On the other hand, the
러그(30) 방향으로 기우는 기울기를 가지게 일정 간격 이격되게 다수 형성하지 않고, 수직하게 일정 간격 이격되게 다수 형성하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that a plurality of
즉, 도면에 비교한 바와 같이, 종래 기판처럼 경사지게 세로 와이어를 형성할 필요없이 수직하게 일정 간격 이격되게 다수 형성할 수 있게 되는데, 이는 제조 공정의 간소화를 가져올 수 있게 된다.That is, as compared to the drawings, it is possible to form a plurality of vertical wires vertically spaced apart from each other at regular intervals without the need to form vertical wires inclined like a conventional substrate, which can lead to simplification of the manufacturing process.
그리고, 상기와 같이, 전기전도도 향상을 위하여 일반 와이어 패턴(10)의 동일 중량 및 동일한 표면적 조건 하에서 저저항 와이어 패턴(100)의 세로 와이어(110)와 가로 와이어(120) 개수의 비율이 2배인 것을 특징으로 한다.And, as described above, the ratio of the number of the
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기와 같은 그리드 패턴 설계를 수행할 경우에 와이어 폭(가로)는 0.7mm, 그리드 사이즈(W X H)는 103 X 118, 그리드 두께는 0.75mm로, 그리드 중량은 25g으로 동일하게 설계하여도 무방하다.In addition, as shown in Fig. 3, when performing the grid pattern design as described above, the wire width (horizontal) is 0.7 mm, the grid size (WXH) is 103 X 118, the grid thickness is 0.75 mm, and the grid weight is It is okay to design the same with 25g.
즉, 와이어의 개수와 세로 와이어 폭만을 상기한 조건에 부합시키면 저저항 그리드를 수득할 수 있게 되는 것이다.That is, if only the number of wires and the width of the vertical wires are met, a low-resistance grid can be obtained.
또한, 상기와 같은 조건 하에서 도 4에 도시한 바와 같이, 시뮬레이션 결과, 기존 그리드의 경우, weight - 25g, 본 발명의 그리드(#1) 경우, weight - 25g로 동일하게 유지한 상태에서 기존 그리드의 전기전도도(s)는 283인 반면에 본 발명의 그리드의 전기전도도는 292로 전기전도도가 향상되었음을 알 수 있었으며, 중량당 전기전도도(s/g)의 경우에도 11.3에서 11.7로 향상되었음을 알 수 있었다.In addition, as shown in FIG. 4 under the above conditions, the simulation result, in the case of the existing grid, weight-25g, and in the case of the grid (#1) of the present invention, the weight of the existing grid is kept the same as While the electrical conductivity (s) was 283, the electrical conductivity of the grid of the present invention was 292, indicating that the electrical conductivity was improved, and the electrical conductivity per weight (s/g) was also improved from 11.3 to 11.7. .
따라서, 전류 집진 효율증대로 납축전지 성능 향상을 기대할 수 있다.Therefore, it is expected to improve the performance of the lead acid battery by increasing the current collecting efficiency.
본 발명의 납축전지용 기판을 사용하여 제품으로 만들어 초기성능 시험과 수명시험을 진행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. The lead acid battery substrate of the present invention was used to make a product, and the initial performance test and life test were conducted to obtain the following results.
다음의 표에서 보는 종래품은 출원인 회사에서 만들고 있는 기존 그리드를 사용하여 만든 제품(BX80)이며, 실시예 1과 실시예 2는 도 2에 도시된 바와 같이, 저저항 와이어 패턴을 포함하고 있는 납축전지 기판을 사용하여 만든 제품의 실험 결과이다. The conventional product shown in the following table is a product (BX80) made using an existing grid made by the applicant company, and Examples 1 and 2 are lead-acid batteries containing a low-resistance wire pattern, as shown in FIG. This is an experiment result of a product made using a substrate.
동일 규격의 제품이라 하더라도 예컨대, 격리판의 밀도 등이 각 제품마다 동일할 수 없어 각 제품이 동일한 작용과 효과를 낼 수 없으므로 본 발명의 위 바람직한 실시예에 의하여 제조된 제품 2개를 선정하고 이를 각 실시예 1 및 실시예 2라 정의하여 아래와 같이 시험하고 그 결과를 아래의 표 1 및 표 2로 작성하였다.Even if the product has the same standard, for example, the density of the separator cannot be the same for each product, so that each product cannot produce the same function and effect. Therefore, two products manufactured according to the above preferred embodiment of the present invention are selected and Each was defined as Example 1 and Example 2 and tested as follows, and the results were written in Tables 1 and 2 below.
630A7.2V
630A
1) 보유용량 (RC : Reserve Capacity)1) Reserve Capacity (RC)
보유용량 RC는 만충전 완료 후 1시간 이상 방치한 다음 25℃에서 25A의 방전전류로 방전종지전압 105V 도달 시까지의 방전가능지속시간을 측정하는 것으로, 예를 들면 이는 차량에 있어서 시동이 정지된 상태 등에서 부하를 작동시키는데 어느 시간까지 최소한의 기능을 발휘할 수 있는가에 대한 척도가 된다.Retention capacity RC measures the dischargeable duration until reaching the discharge end voltage 105V with a discharge current of 25A at 25℃ after leaving for 1 hour or more after completion of full charge. For example, this is a state in which the vehicle is stopped starting. It is a measure of how long a minimum function can be performed to operate a load on the back.
시험결과, 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 기판을 사용하여 극판을 제조하였을 경우, 보유용량(RC)은 134 ~ 135분으로, 대체로 기존의 기판과 비슷하여 본 발명의 기판에 있어서 보유용량에 대한 효과는 미미했다.As a result of the test, as shown in Table 1, in the case of manufacturing an electrode plate using the substrate according to the present invention, the holding capacity (RC) is 134 to 135 minutes, and is generally similar to the existing substrate, so it is held in the substrate of the present invention. The effect on dose was insignificant.
2) 저온시동전류(CCA : Cold Cranking Ampere)2) Low temperature starting current (CCA: Cold Cranking Ampere)
일반적으로 축전지의 급속방전 특성은 -10℃이하에서 급속히 저하되는데, 저온시동전류(CCA)는 저온에서의 자동차 시동능력을 평가하기 위한 고율방전시험으로서, 충전 완료 후 -18℃에서 630A로 30초 방전시의 전압을 측정한다. In general, the rapid discharge characteristics of a storage battery rapidly deteriorate below -10℃. The low-temperature starting current (CCA) is a high-rate discharge test for evaluating the starting ability of a vehicle at low temperatures. After charging is completed, it is 630A at -18℃ for 30 seconds. Measure the voltage at the time of discharge.
이 시험에 있어서는 30초 때의 전압이 7.2V이상 요구되며, 높을수록 성능이 우수한 것으로 평가된다. In this test, the voltage at 30 seconds is required to be more than 7.2V, and the higher it is, the better the performance is evaluated.
본 발명에서는 (30초 전압/6 - 0.2)×630의 보정식을 사용하여 CCA를 계산하였다.In the present invention, the CCA was calculated using a correction formula of (30 second voltage/6-0.2)×630.
시험결과, 표 1에서 보는 바와 같이, 30초 전압은 기존 기판의 경우 7.15V, 환산 CCA는 625A였으나, 본 발명의 기판을 사용하였을 경우 7.65V이상, 환산 CCA는 682A 이상으로 기존대비 약 8% ~ 9%의 효과를 보였다.As a result of the test, as shown in Table 1, the voltage for 30 seconds was 7.15V for the existing board, and 625A for converted CCA, but when using the substrate of the present invention, 7.65V or more and 682A for converted CCA, about 8% compared to the previous one. It showed an effect of ~ 9%.
3) 20시간율 용량(AH)3) 20 hour rate capacity (AH)
이는 저율방전 특성을 알아보기 위한 것으로, 축전지 용량에 대해 비교적 적은 전류인 3.75A로 연속 방전시켜, 전압이 10.5V에 도달할 때까지의 방전용량(AH)을 측정하는 것이다. This is to find out the low rate discharge characteristics, and measure the discharge capacity (AH) until the voltage reaches 10.5V by continuously discharging at 3.75A, which is a relatively small current with respect to the capacity of the storage battery.
시험 결과, 76.21AH ~ 77.5AH로 기존의 기판을 사용한 제품과 거의 동일한 시험 결과를 보였으나, 기존 기판보다 용량이 1 ~ 3% 증가하였다.As a result of the test, 76.21AH ~ 77.5AH showed almost the same test result as the product using the existing board, but the capacity increased by 1 ~ 3% compared to the existing board.
4) 수명시험4) Life test
수명시험은 만충전 상태에서 25A로 4분간 방전시킨 후, 10분 14.8V 최대 25A로 충전하는 과정을 1주 480회 반복하고, 그 후 56시간 정치 후, 630A로 고율방전하여 30초 전압을 측정함으로써 수명을 판정한다. In the life test, after discharging at 25A for 4 minutes at full charge, the process of charging at 14.8V at maximum 25A for 10 minutes was repeated 480 times per week, and after standing for 56 hours, high rate discharge at 630A was performed to measure the voltage for 30 seconds. By doing so, the lifespan is determined.
이 시험에서 30초 전압이 7.2V이상이면 다시 1주 반복하고, 7.2V 미만이면 수명종지로 판정한다.In this test, if the voltage for 30 seconds is more than 7.2V, repeat for one week again, and if it is less than 7.2V, it is judged as end of life.
수명시험결과, 본 발명의 기판은 표 2 및 도 5의 그래프에서 보는 바와 같이 충방전 2,920(Cycles)에 수명 종지되어, 기존 기판에 비하여 52%의 수명연장 효과를 보였다.As a result of the life test, the life of the substrate of the present invention was ended at 2,920 cycles (cycles) for charging and discharging as shown in Table 2 and the graph of FIG. 5, thus showing an effect of extending the life of the substrate by 52% compared to the existing substrate.
결국, 상기 시험을 통해, 저항을 최소화시킬 수 있게 되어 납축전지 극판에서 발생하는 전류의 흐름을 원활히 하며, 이를 통해 전류 수집 능력(current collecting ability)을 증대시킬 수 있음을 알 수 있었으며, 제품의 성능 향상 및 수명 연장에 상당한 효과를 획득할 수 있음을 알 수 있었다.Eventually, through the above test, it was possible to minimize the resistance, thereby smoothing the flow of current generated in the lead acid battery electrode plate, and through this, it was found that the current collecting ability can be increased. It was found that significant effects can be obtained in improvement and life extension.
구체적으로, 가로축 와이어를 최소화하고 세로축 와이어를 최대화하는 와이어 패턴 설계가 반영된 기판을 제공함으로써, 저항을 최소화시킬 수 있게 되어 전류의 흐름을 원활하게 하여 이에 따른 수명 연장 효과를 기대할 수 있을 것이다.Specifically, by providing a substrate reflecting a wire pattern design that minimizes the horizontal axis wire and maximizes the vertical axis wire, it is possible to minimize the resistance, thereby smoothing the flow of current, thereby extending the lifespan.
상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. Those skilled in the art to which the present invention with the above contents pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, the embodiments described above are exemplified in all respects and should be understood as non-limiting.
100 : 저저항 와이어 패턴
110 : 세로 와이어
120 : 가로 와이어100: low resistance wire pattern
110: vertical wire
120: transverse wire
Claims (3)
저저항 와이어 패턴(100)의 세로 와이어(110) 개수는 12 개수보다 많고, 폭이 1.4 mm보다 넓으며, 가로 와이어(120) 개수가 12 개수보다 적은 개수를 포함하여 기판을 형성함으로써,
저항을 최소화하여 전류 수집 능력을 향상시키는 것을 특징으로 하며,
상기 세로 와이어(110)는,
러그(30) 방향으로 기우는 기울기를 가지게 일정 간격 이격되게 다수 형성하지 않고, 수직하게 일정 간격 이격되게 다수 형성하는 것을 특징으로 하며,
전기전도도 향상을 위하여 일반 와이어 패턴(10)의 동일 중량 및 동일한 표면적 조건 하에서 저저항 와이어 패턴(100)의 세로 와이어(110)의 개수가 가로 와이어(120) 개수의 2배인 것을 특징으로 하며,
전기전도도는 283 에서 292로 향상시키고, 중량당 전기전도도의 경우에 11.3에서 11.7로 향상시키고,
저온시동전류는 625A에서 682A으로 향상시키고,
20시간율 용량은 74.52AH에서 76.21AH ~ 77.5AH로 향상시키고,
수명은 1,920싸이클에서 2,920싸이클로 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 저저항 와이어 패턴을 포함하고 있는 납축전지 기판.In the lead-acid battery substrate having 12 vertical wires 11 of the general wire pattern 10, characterized in that the width is 1.4 mm, and the number of horizontal wires 12 is 12,
By forming a substrate including the number of vertical wires 110 of the low resistance wire pattern 100 is greater than 12, the width is wider than 1.4 mm, and the number of horizontal wires 120 is less than 12,
It is characterized in that the current collection ability is improved by minimizing resistance,
The vertical wire 110,
It is characterized in that a plurality of rugs 30 are not formed at regular intervals so as to have an inclination inclined in the direction of the lugs 30,
In order to improve electrical conductivity, the number of vertical wires 110 of the low-resistance wire pattern 100 is twice the number of horizontal wires 120 under the same weight and surface area conditions of the general wire pattern 10,
The electrical conductivity is improved from 283 to 292, and in the case of the electrical conductivity per weight, from 11.3 to 11.7,
The low-temperature starting current is improved from 625A to 682A,
The 20 hour rate capacity is improved from 74.52AH to 76.21AH ~ 77.5AH,
A lead-acid battery substrate including a low-resistance wire pattern, characterized in that the lifespan can be improved from 1,920 cycles to 2,920 cycles.
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| KR1020190117837A KR102225220B1 (en) | 2019-09-25 | 2019-09-25 | Lead Acid Battery Boards Including Low Resistance Wire Patterns |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2004014425A (en) * | 2002-06-11 | 2004-01-15 | Japan Storage Battery Co Ltd | Cylindrical storage battery |
| CN105576250A (en) * | 2015-12-15 | 2016-05-11 | 超威电源有限公司 | Battery grid |
| JP5989749B2 (en) | 2009-07-16 | 2016-09-07 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼーション | Cineol |
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2019
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004014425A (en) * | 2002-06-11 | 2004-01-15 | Japan Storage Battery Co Ltd | Cylindrical storage battery |
| JP5989749B2 (en) | 2009-07-16 | 2016-09-07 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼーション | Cineol |
| CN105576250A (en) * | 2015-12-15 | 2016-05-11 | 超威电源有限公司 | Battery grid |
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