KR102352970B1 - 배터리의 전해질 혼합 부품 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차, 선박, 항공기 등의 이동수단에 사용되는 배터리에 장착되어 배터리 셀 내부의 액체 전해질을 혼합하여 배터리 셀의 전체 용적에 걸쳐 액체 전해질의 농도가 일정하게 유지되도록 하는 전해질 혼합 부품에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 수직플레이트에 다수개의 리브를 형성하여 유동채널이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획됨으로써 유동채널을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질의 유속을 증가시켜 액체 전해질의 혼합 효율을 향상시킬 수 있는 배터리의 전해질 혼합 부품에 대한 것이다.

Description

배터리의 전해질 혼합 부품{ELECTROLYTE MIXING PARTS OF BATTERY}
본 발명은 자동차, 선박, 항공기 등의 이동수단에 사용되는 배터리에 장착되어 배터리 셀 내부의 액체 전해질을 혼합하여 배터리 셀의 전체 용적에 걸쳐 액체 전해질의 농도가 일정하게 유지되도록 하는 전해질 혼합 부품에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 수직플레이트에 다수개의 리브를 형성하여 유동채널이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획됨으로써 유동채널을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질의 유속을 증가시켜 액체 전해질의 혼합 효율을 향상시킬 수 있는 배터리의 전해질 혼합 부품에 대한 것이다.
자동차 산업에서 높은 배터리 출력에 대한 요구가 커지고 있는데, 그 이유는 예컨대 승용차를 시동하기 위한 종래의 에너지와 더불어, 파워 윈도우 리프터, 시트를 조절하기 위한 또는 시트를 전기로 가열하기 위한 서보 모터 등과 같은 추가 설비용 에너지도 필요하기 때문이다.
또한, 배터리 출력이 가능한 일정하게 높은 레벨로 유지되는 것이 바람직한데, 그 이유는 스티어링 및 제동과 같은 안전 관련 기능 유닛도 점점 더 전기로 제어되고 작동되기 때문이다. 배터리 출력은 배터리의 용량 및 배터리의 전류 공급력 또는 전류 소비력을 의미한다. 배터리 출력은 당업자에게 공지된 여러 팩터로부터 영향을 받는다.
종래 기술에는 예컨대 납-산 배터리와 같은 액체 전해질 배터리의 출력을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 공지되어 있다. 이러한 배터리의 특별한 문제점은 배터리 출력이 배터리 온도에 심하게 의존한다는 것이다.
다른 요소들이 배터리의 출력을 감소시킨다는 것은 당업자에게 공지되어 있다. 중요한 요소로는 액체 전해질의 소위 성층화(acid stratification)가 있다. 즉, 액체 전해질 농도가 전극 면에 대해 균일하지 않다는 것이다.
상기와 같은 전해질의 농도 불균형을 해결하기 위한 다양한 전해질 혼합 부품이 공지되어 있으나, 종래의 전해질 혼합 부품은 전극 하단에 위치한 고동도의 액체 전해질을 상단의 혼합포트로 원활하게 상승시키지 못해 액체 전해질의 혼합 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
한편, 배터리의 전해질 혼합 부품에 관한 종래기술로는 대한민국공개특허 제10-2017-0105678호 등이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 수직플레이트에 다수개의 리브를 형성하여 유동채널이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획됨으로써 유동채널을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질의 유속을 증가시켜 액체 전해질의 혼합 효율을 향상시킬 수 있는 배터리의 전해질 혼합 부품을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품은 다수개의 리브가 형성되는 수직플레이트; 상기 수직플레이트의 상단에 수직한 방향으로 일체로 형성되는 혼합포트; 상기 수직플레이트의 상단면과 상기 혼합포트의 측벽 하단면 사이 공간에 형성되는 유입슬롯; 상기 혼합포트의 바닥면에 형성되는 제1유입공;을 포함하며, 상기 다수개의 리브 사이 공간에 각각 유동채널이 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 유입슬롯의 하단면이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수직플레이트의 상단에 위치한 상기 혼합포트의 측벽이 배터리 셀의 측벽과 맞닿아 상기 유동채널을 통해 유동하는 고농도의 액체 전해질이 상기 유입슬롯을 통해서만 상기 혼합포트로 유입되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합포트의 바닥면에 제2유입공;이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품은 수직플레이트에 다수개의 리브를 형성하여 유동채널이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획됨으로써 유동채널을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질의 유속을 증가시켜 액체 전해질의 혼합 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 차량의 가속 시 배터리 셀의 하단에 위치한 고농도의 액체 전해질이 유동채널을 통해 상승하여 혼합포트로 이동하게 되는데, 본 발명에서는 다수개의 리브에 의해 유동채널이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획됨에 따라 작은 크기의 가속도만으로도 고농도의 액체 전해질이 혼합포트까지 상승할 수 있어 액체 전해질의 혼합 효율을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 종래의 혼합 부품은 유동채널이 단면적이 큰 하나의 공간으로 형성되기 때문에 배터리 셀 하단의 고농도의 액체 전해질이 단면적이 큰 유동채널을 따라 상승함에 따라 유속이 느려진 상태로 혼합포트에 진입하게 됨으로써 저농도의 액체 전해질과의 혼합 효율이 떨어졌다. 또한, 차량의 가속도에 의해 고농도의 액체 전해질이 상승할 때, 고농도의 액체 전해질이 유동채널의 폭방향 단면적을 모두 채우면서 상승하게 되기 때문에 차량의 가속도의 크기가 작은 경우에는 고농도의 액체 전해질이 단면적이 큰 유동채널의 폭방향 단면적을 모두 채우지 못하여 혼합포트까지 도달하지 못하는 경우가 발생하였다.
반면, 본 발명에서는 수직플레이트에 형성된 다수개의 리브에 의해 유동채널이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획되어 배터리 셀 하단의 고농도의 액체 전해질이 단면적이 작은 각각의 유동채널을 따라 상승함에 따라 유속이 증가되어 빠른 속도로 혼합포트에 진입하게 됨으로써 저농도의 액체 전해질과의 혼합 효율이 향상될 수 있다. 또한, 리브에 의해 유동채널이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획됨에 따라 차량의 가속도에 의해 고농도의 액체 전해질이 상승할 때 단면적이 작은 각각의 유동채널의 폭방향 단면적을 채우면서 상승하게 되기 때문에 차량의 가속도의 크기가 작은 경우에도 고농도의 전해질이 혼합포트까지 도달하여 저농도의 액체 전해질과 혼합될 수 있다.
또한, 본 발명의 전해질 혼합 부품이 배터리 셀에 설치되면 수직플레이트 상단에 위치한 혼합포트의 측벽이 배터리 셀의 측벽과 맞닿게 되고, 이에 따라 유동채널을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질이 분산되지 않고 모두 유입슬롯을 통해서만 혼합포트 내부로 집중 유입될 수 있다.
또한, 수직플레이트의 상부 단부와 혼합포트의 바닥면이 만나는 지점인 유입슬롯의 하단면이 곡면으로 형성되어 유동채널을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질이 유속을 그대로 유지하면서 혼합포트로 유입될 수 있다.
또한, 고농도의 액체 전해질이 유입되는 유입슬롯과 저농도의 액체 전해질이 유입되는 혼합포트 바닥면의 제1유입공이 인접해 있고, 유입슬롯과 제1유입공이 형성된 높이가 거의 동일하여 유입슬롯으로 유입되는 고농도의 액체 전해질이 제1유입공을 통해 유입되는 저농도의 액체 전해질과 바로 만나 즉시 혼합이 이루어질 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 전해질 혼합 부품의 구조적 특성에 의해 작은 가속도의 크기만으로도 유동채널을 통해 상승하는 고동노의 액체 전해질이 유입슬롯을 통해 혼합포트의 내부로 빠른 유속으로 집중 분사되는 형태로 유입될 수 있으며, 이에 따라 고농도의 액체 전해질과 제1 및 제2유입공을 통해 유입되는 저농도의 액체 전해질과의 혼합효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품의 저면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품의 저면사시도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품을 통한 액체 전해질 혼합 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품의 저면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품의 저면사시도이고, 도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품을 통한 액체 전해질 혼합 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품(이하 '전해질 혼합 부품'이라 함)는 수직플레이트(110)와 수직플레이트(110)의 상단에 수직한 방향으로 일체로 형성된 혼합포트(120)로 구성되며, 배터리 셀(200)의 크기에 맞게 수직플레이트(110) 및 혼합포트(120)로 구성된 동일한 형태의 전해질 혼합 부품 다수개가 일체로 형성된다. 도면에서는 3개의 전해질 혼합 부품이 일체로 형성된 것으로 도시하였으나, 배터리 셀(200) 및 전극(220)의 크기에 따라 적절한 개수의 전해질 혼합 부품을 일체로 형성할 수 있다.
또한, 다수개의 전해질 혼합 부품이 일체로 형성된 경우 다수개의 전해질 혼합 부품 중 일부의 혼합포트(120)에 전기 배터리 극을 수용하기 위한 수용부(123)와 배터리 셀(200) 내부의 돌출된 구조체를 수용할 수 있는 관통홈(124)이 형성된다.
상기와 같은 본 발명의 전해질 혼합 부품은 도 6 내지 도 9와 같이 사각기둥 형태의 배터리 셀(200)의 측벽(210)과 전극(220) 사이에 수직플레이트(110)가 위치하고, 전극(220)의 상단부에 혼합포트(120)가 위치하도록 설치된다.
배터리 셀(200)의 측벽(210)과 전극(220) 사이에 배열되는 수직플레이트(110)에는 배터리 셀(200)의 측벽(210)과 맞닿는 다수개의 리브(111)가 형성되고, 각각의 리브(111) 사이 공간에는 다수개의 유동채널(112)이 형성된다.
또한, 유동채널(112)의 상단면과 혼합포트(120)의 측벽(122a) 하단 사이 공간에는 고농도의 액체 전해질이 혼합포트(120)의 내부 공간으로 유입되는 유입슬롯(113)이 형성된다. 이때, 수직플레이트(110)의 상부 단부와 혼합포트(120)의 바닥면(121)이 만나는 지점인 유입슬롯(113)의 하단면(114)이 곡면으로 형성되어 유동채널(112)을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질이 유속을 그대로 유지하면서 혼합포트(120)로 유입될 수 있도록 한다.
한편, 수직플레이트(110)의 상단에 수직한 방향으로 일체로 형성되는 혼합포트(120)는 바닥면(121)과 4개의 측벽(122a, 122b, 122c, 122d)을 포함하며, 수직플레이트(110)의 상단부에 위치하는 측벽(122a)은 배터리 셀(200)의 측벽(210)과 맞닿아 유동채널(112)을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질이 모두 유입슬롯(113)을 통해서만 혼합포트(120)로 진입하도록 한다.
또한, 바닥면(121)에는 유입슬롯(113)과 인접한 위치에 형성되는 제1유입공(121a)과 측벽(122c)의 하단부에 위치하는 제2유입공(121b)이 형성되며, 제1 및 제2유입공(121a, 121b)을 통해 저농도의 액체 전해질이 혼합포트(120) 내부로 유입된다.
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전해질 혼합 부품을 통한 액체 전해질의 혼합 과정 및 이에 따른 작용효과에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 도 6은 차량이 정지 상태인 경우에 배터리 셀(200)의 상태를 도시한 것으로, 액체 전해질(300)의 농도가 불균형한 상태이다. 즉, 배터리 셀(200)의 하단부에는 고농도의 액체 전해질(300)이 위치하고 상단으로 갈수록 액체 전해질(300)의 농도가 낮아져 배터리 셀(200)의 상단부에는 저농도의 액체 전해질(300)이 위치하는 상태이다.
도 7은 도면의 우측 화살표 방향으로 차량이 가속하는 경우에 배터리 셀(200)의 상태를 도시한 것으로, 차량이 도면상 우측으로 가속함에 따라 액체 전해질(300)이 도면상 좌측으로 쏠리면서 액체 전해질(300)의 상단부가 경사진 형태가 된다. 이에 따라, 배터리 셀(200)의 하단부에 위치하던 고농도의 액체 전해질(300, 도 7의 실선)이 수직플레이트(110)의 각각의 유동채널(112)을 통해 상부로 유동하여 유입슬롯(113)을 통해 혼합포트(120)의 내부로 유입된다.
이와 동시에 배터리 셀(200)의 상단부에 위치하던 저농도의 액체 전해질(300, 도 7의 점선)이 혼합포트(120)의 바닥면(121)에 형성된 제1 및 제2유입공(121a, 121b)을 통해 혼합포트(120)의 내부로 유입된다.
상기와 같이 수직플레이트(110)의 유동채널(112)과 유입슬롯(113)을 통해 혼합포트(120)로 유입된 고농도의 액체 전해질(300, 도 7의 실선)과 혼합포트(120)의 바닥면(121)에 형성된 제1 및 제2유입공(121a, 121b)을 통해 혼합포트(120)로 유입된 저농도의 액체 전해질(300, 도 7의 점선)은 혼합포트(120)의 내측에서 서로 만나 혼합된다.
이때, 본 발명에서는 수직플레이트(110)에 다수개의 리브(111)를 형성하여 유동채널(112)이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획됨으로써 유동채널(112)을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질(300, 도 7의 실선)의 유속을 증가시켜 액체 전해질(300)의 혼합 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 차량의 가속 시 배터리 셀(200)의 하단에 위치한 고농도의 액체 전해질(300, 도 7의 실선)이 유동채널(112)을 통해 상승하여 혼합포트(120)로 이동하게 되는데, 본 발명에서는 다수개의 리브(111)에 의해 유동채널(112)이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획됨에 따라 작은 크기의 가속도만으로도 고농도의 액체 전해질(300, 도 7의 실선)이 혼합포트(120)까지 상승할 수 있어 액체 전해질(300)의 혼합 효율을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 종래의 혼합 부품은 유동채널이 단면적이 큰 하나의 공간으로 형성되기 때문에 배터리 셀 하단의 고농도의 액체 전해질이 단면적이 큰 유동채널을 따라 상승함에 따라 유속이 느려진 상태로 혼합포트에 진입하게 됨으로써 저농도의 액체 전해질과의 혼합 효율이 떨어졌다. 또한, 차량의 가속도에 의해 고농도의 액체 전해질이 상승할 때, 고농도의 액체 전해질이 유동채널의 폭방향 단면적을 모두 채우면서 상승하게 되기 때문에 차량의 가속도의 크기가 작은 경우에는 고농도의 액체 전해질이 단면적이 큰 유동채널의 폭방향 단면적을 모두 채우지 못하여 혼합포트까지 도달하지 못하는 경우가 발생하였다.
반면, 본 발명에서는 수직플레이트(110)에 형성된 다수개의 리브(111)에 의해 유동채널(112)이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획되어 배터리 셀(200) 하단의 고농도의 액체 전해질(300, 도 7의 실선)이 단면적이 작은 각각의 유동채널(112)을 따라 상승함에 따라 유속이 증가되어 빠른 속도로 혼합포트(120)에 진입하게 됨으로써 저농도의 액체 전해질(300, 도 7의 점선)과의 혼합 효율이 향상될 수 있다. 또한, 차량의 가속에 의해 고농도의 액체 전해질(300, 도 7의 실선)이 상승할 때 단면적이 작은 각각의 유동채널(112)의 폭방향 단면적을 채우면서 상승하게 되기 때문에 차량의 가속도의 크기가 작은 경우에도 고농도의 액체 전해질(300, 도 7의 실선)이 혼합포트(120)까지 도달하여 저농도의 액체 전해질(300, 도 7의 점선)과 혼합될 수 있다.
또한, 본 발명의 전해질 혼합 부품이 배터리 셀(200)에 설치되면 수직플레이트(110) 상단에 위치한 혼합포트(120)의 측벽(122a)이 배터리 셀(200)의 측벽(210)과 맞닿게 되고, 이에 따라 유동채널(112)을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질(300, 도 7의 실선)이 분산되지 않고 모두 유입슬롯(113)을 통해서만 혼합포트(120) 내부로 집중 유입될 수 있다.
또한, 수직플레이트(110)의 상부 단부와 혼합포트(120)의 바닥면(121)이 만나는 지점인 유입슬롯(113)의 하단면(114)이 곡면으로 형성되어 유동채널(112)을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질(300, 도 7의 실선)이 유속을 그대로 유지하면서 혼합포트(120)로 유입될 수 있다.
또한, 고농도의 액체 전해질(300, 도 7의 실선)이 유입되는 유입슬롯(113)과 저농도의 액체 전해질(300, 도 7의 점선)이 유입되는 혼합포트(120) 바닥면(121)의 제1유입공(121a)이 인접해 있고, 유입슬롯(113)과 제1유입공(121a)이 형성된 높이가 거의 동일하여 유입슬롯(113)으로 유입되는 고농도의 액체 전해질(300, 도 7의 실선)이 제1유입공(121a)을 통해 유입되는 저농도의 액체 전해질(300, 도 7의 점선)과 바로 만나 즉시 혼합이 이루어질 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 전해질 혼합 부품의 구조적 특성에 의해 작은 가속도의 크기만으로도 유동채널(112)을 통해 상승하는 고동노의 액체 전해질(300, 도 7의 실선)이 유입슬롯(113)을 통해 혼합포트(120)의 내부로 빠른 유속으로 집중 분사되는 형태로 유입될 수 있으며, 이에 따라 고농도의 액체 전해질(300, 도 7의 실선)과 제1 및 제2유입공(121a, 121b)을 통해 유입되는 저농도의 액체 전해질(300, 도 7의 점선)과의 혼합효율이 향상될 수 있다.
한편, 도 8 및 도 9는 차량의 가속도의 크기가 0인 경우, 즉, 차량이 일정한 속도로 주행하거나 정지되어 있는 경우에 배터리 셀(200)의 상태를 도시한 것으로, 차량의 가속도가 사라짐에 따라 고농도의 액체 전해질과 저농도의 액체 전해질이 혼합된 혼합 액체 전해질(도 8의 2점 쇄선)이 유입슬롯(113)과 제1 및 제2유입공(121a, 121b)을 통해 각각 배터리 셀(200)의 최하단부와 상단부로 유동하게 되고 혼합 액체 전해질(도 8의 2점 쇄선)의 유동이 마무리 되면, 도 9와 같이 액체 전해질(300)의 상단부가 평평한 형태가 되면서 배터리 셀(200)의 전체 용적에 걸쳐 액체 전해질(300)의 농도가 균일한 상태가 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 배터리의 전해질 혼합 부품은 수직플레이트에 다수개의 리브를 형성하여 유동채널이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획됨으로써 유동채널을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질의 유속을 증가시켜 액체 전해질의 혼합 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 차량의 가속 시 배터리 셀의 하단에 위치한 고농도의 액체 전해질이 유동채널을 통해 상승하여 혼합포트로 이동하게 되는데, 본 발명에서는 다수개의 리브에 의해 유동채널이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획됨에 따라 작은 크기의 가속도만으로도 고농도의 액체 전해질이 혼합포트까지 상승할 수 있어 액체 전해질의 혼합 효율을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 종래의 혼합 부품은 유동채널이 단면적이 큰 하나의 공간으로 형성되기 때문에 배터리 셀 하단의 고농도의 액체 전해질이 단면적이 큰 유동채널을 따라 상승함에 따라 유속이 느려진 상태로 혼합포트에 진입하게 됨으로써 저농도의 액체 전해질과의 혼합 효율이 떨어졌다. 또한, 차량의 가속도에 의해 고농도의 액체 전해질이 상승할 때, 고농도의 액체 전해질이 유동채널의 폭방향 단면적을 모두 채우면서 상승하게 되기 때문에 차량의 가속도의 크기가 작은 경우에는 고농도의 액체 전해질이 단면적이 큰 유동채널의 폭방향 단면적을 모두 채우지 못하여 혼합포트까지 도달하지 못하는 경우가 발생하였다.
반면, 본 발명에서는 수직플레이트에 형성된 다수개의 리브에 의해 유동채널이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획되어 배터리 셀 하단의 고농도의 액체 전해질이 단면적이 작은 각각의 유동채널을 따라 상승함에 따라 유속이 증가되어 빠른 속도로 혼합포트에 진입하게 됨으로써 저농도의 액체 전해질과의 혼합 효율이 향상될 수 있다. 또한, 리브에 의해 유동채널이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획됨에 따라 차량의 가속도에 의해 고농도의 액체 전해질이 상승할 때 단면적이 작은 각각의 유동채널의 폭방향 단면적을 채우면서 상승하게 되기 때문에 차량의 가속도의 크기가 작은 경우에도 고농도의 전해질이 혼합포트까지 도달하여 저농도의 액체 전해질과 혼합될 수 있다.
또한, 본 발명의 전해질 혼합 부품이 배터리 셀에 설치되면 수직플레이트 상단에 위치한 혼합포트의 측벽이 배터리 셀의 측벽과 맞닿게 되고, 이에 따라 유동채널을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질이 분산되지 않고 모두 유입슬롯을 통해서만 혼합포트 내부로 집중 유입될 수 있다.
또한, 수직플레이트의 상부 단부와 혼합포트의 바닥면이 만나는 지점인 유입슬롯의 하단면이 곡면으로 형성되어 유동채널을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질이 유속을 그대로 유지하면서 혼합포트로 유입될 수 있다.
또한, 고농도의 액체 전해질이 유입되는 유입슬롯과 저농도의 액체 전해질이 유입되는 혼합포트 바닥면의 제1유입공이 인접해 있고, 유입슬롯과 제1유입공이 형성된 높이가 거의 동일하여 유입슬롯으로 유입되는 고농도의 액체 전해질이 제1유입공을 통해 유입되는 저농도의 액체 전해질과 바로 만나 즉시 혼합이 이루어질 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 전해질 혼합 부품의 구조적 특성에 의해 작은 가속도의 크기만으로도 유동채널을 통해 상승하는 고동노의 액체 전해질이 유입슬롯을 통해 혼합포트의 내부로 빠른 유속으로 집중 분사되는 형태로 유입될 수 있으며, 이에 따라 고농도의 액체 전해질과 제1 및 제2유입공을 통해 유입되는 저농도의 액체 전해질과의 혼합효율이 향상될 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
110 : 수직플레이트
111 : 리브
112 : 유동채널
113 : 유입슬롯
114 : 유입슬롯의 하단면
120 : 혼합포트
121 : 바닥면
121a : 제1유입공
121b : 제2유입공
122a, 122b, 122c, 122d : 측벽
123 : 수용부
124 : 관통홈
200 : 배터리 셀
210 : 측벽
220 : 전극

Claims (4)

  1. 배터리 셀의 측벽과 맞닿는 다수개의 리브가 형성되는 수직플레이트;
    상기 수직플레이트의 상단에 수직한 방향으로 일체로 형성되는 혼합포트;
    상기 수직플레이트의 상단면과 상기 혼합포트의 측벽 하단면 사이 공간에 형성되는 유입슬롯;
    상기 혼합포트의 바닥면에 형성되는 제1유입공;을 포함하며,
    상기 다수개의 리브 사이 공간에 각각 유동채널이 형성되고,
    상기 유동채널이 단면적이 작은 다수개의 공간으로 구획됨으로써 상기 유동채널을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질의 유속이 증가하여 빠른 속도로 상기 혼합포트에 진입함과 동시에 단면적이 큰 하나의 공간으로 형성된 유동채널에서 고농도의 액체 전해질을 상기 혼합포트까지 상승시키기 위한 가속도의 크기에 비해 작은 크기의 가속도만으로도 고농도의 액체 전해질이 상기 혼합포트까지 상승하게 되어 액체 전해질의 혼합 효율이 향상되며,
    상기 유입슬롯의 하단면이 곡면으로 형성되어 상기 유동채널을 통해 상승하는 고농도의 액체 전해질이 유속을 그대로 유지하면서 상기 혼합포트로 유입될 수 있도록 하고,
    상기 수직플레이트의 상단에 위치한 상기 혼합포트의 측벽이 상기 배터리 셀의 측벽과 맞닿아 상기 유동채널을 통해 유동하는 고농도의 액체 전해질이 분산되지 않고 상기 유입슬롯을 통해서만 상기 혼합포트로 집중 유입되도록 하며,
    고농도의 액체 전해질이 유입되는 상기 유입슬롯과 저농도의 액체 전해질이 유입되는 상기 혼합포트 바닥면의 상기 제1유입공이 서로 인접한 위치에 형성되고 상기 유입슬롯과 상기 제1유입공이 형성된 높이가 동일하여 상기 유입슬롯으로 유입되는 고농도의 액체 전해질이 상기 제1유입공을 통해 유입되는 저농도의 액체 전해질과 즉시 혼합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 배터리의 전해질 혼합 부품.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 혼합포트의 바닥면에 제2유입공;이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리의 전해질 혼합 부품.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090029692A (ko) * 2006-04-11 2009-03-23 에버레디 배터리 컴퍼니, 인크. 유체 관리 장치를 포함한 배터리
KR20090034308A (ko) * 2006-05-09 2009-04-07 아이큐 파워 라이센싱 아게 전해질 혼합 장치를 구비한 배터리
KR20150125924A (ko) * 2012-11-28 2015-11-10 챨스 로버트 설리반 전해질 혼합 장치를 갖는 배터리

Patent Citations (3)

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