KR19980072289A - 원통형 축전지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원통형 축전지에 관한 것으로서, 특히 원통상의 케이스와, 상기 케이스 내에 세퍼레이터를 개재하여 권회된 양극판 및 음극판을 갖는 전극판군과, 상기 케이스의 개구부에 절연재를 개재하여 접합된 밸브판과, 상기 밸브판의 가장자리에 접합된 양극캡을 구비하는 원통형 축전지에 있어서, 상기 밸브판의 저면에는 절연재를 개재하여 지지체가 위치되고, 상기 지지체에는 한계 내압 작용시 융착된 밸브판으로부터 이탈되어 양극캡으로 인가되는 전류를 차단하는 전류 제어 리이드가 형성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에서는 케이스의 내부에서 전기 화학적인 반응에 의해 생성되는 가스의 압력이 한계 압력 이상으로 작용하면, 양극캡으로 인가되는 전류를 차단함과 동시에 밸브판이 파열되어 내부의 가스를 대기 중으로 배출시키는 2중의 안전 구조를 구비함에 따라 축전지의 폭발을 방지하게 되고, 이에 따라 축전지의 안전성 및 신뢰성을 더욱 향상시키게 된다.

Description

원통형 축전지

본 발명은 원통형 축전지에 관한 것으로서, 특히 축전지 내에서 생성되는 가스의 내압 상승시 양극캡으로 인가되는 전류를 차단시킴과 동시에 밸브판이 파열되도록 하는 2중의 안전 구조를 구비하여 내압 상승에 의한 축전지의 폭발을 방지하도록 된 원통형 축전지에 관한 것이다.

일반적으로 전지는 충전이 되지 않는 망간 건전지, 수은 건전지 등의 1차 전지와, 전지 중에 에너지를 다시 충전하는 2차 전지 또는 축전지로 나누어진다.

종래에 상기 축전지 중에서 특히 원통형 축전지는 도 1 에 도시한 바와 같이 원통형의 케이스(1)내에는 절연체인 세퍼레이터를 개재하여 양극판 및 음극판을 권회시킨 전극군(2)이 삽입되어 있고, 상기 케이스(1)의 개구부 가장자리에는 밀봉체(3)를 개재하여 밸브판(4) 및 양극캡(5)이 긴밀하게 접합되어 있으며, 상기 케이스(1)의 내부에는 전해액을 충전시킨 구성으로 이루어진다.

그러나, 이와 같은 종래의 축전지는 과충전시나 과방전시 또는 충전 완료시에 케이스의 내부에서 생성된 가스의 압력이 일정 압력 이상으로 상승하면 밸브판이 파열됨으로써 내부의 가스를 배출시키게 되는데, 이는 내부의 압력이 상승함에 따라 양극캡측으로 전류가 인가됨에 따라 계속적으로 내부의 압력이 상승하고, 이에 따라 양극 캡이 변형됨은 물론 폭발에 의해 안전 사고를 발생시킬 수 있는 등의 문제점들을 내재하고 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 과충전시나 과방전시 또는 충전완료시 축전지 내에서의 전기 화학적인 반응에 의해 상승되는 내압을 완화시킴과 동시에 내부의 가스를 외부로 배출시키는 2중의 안전 구조로 축전지의 폭발을 방지함과 동시에 안전성 및 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 원통형 축전지를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위하여 이루어진 본 발명에 의한 원통형 축전지는 원통상의 케이스와, 상기 케이스 내에 세퍼레이터를 개재하여 권회된 양극판 및 음극판을 갖는 전극판군과, 상기 케이스의 개구부에 절연재를 개재하여 접합된 밸브판과, 상기 밸브판의 가장자리에 접합된 양극캡을 구비하는 원통형 축전지에 있어서, 상기 밸브판의 저면에는 절연재를 개재하여 지지체가 위치되고, 상기 지지체에는 한계 내압 작용시 융착된 밸브판으로부터 이탈되어 양극캡으로 인가되는 전류를 차단하는 전류 제어 리이드가 형성된 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 원통형 축전지를 나타내는 일부 절개 단면도이다.

도 2 는 본 발명에 의한 원통형 축전지를 나타내는 일부 단면도이다.

도 3 은 본 발명에 의한 원통형 축전지의 요부 확대 단면도이다.

도 4 는 본 발명에 의한 원통형 축전지의 요부 사시도이다.

도 5 는 본 발명에 의한 원통형 축전지의 내압이 상승된 상태를 나타내는 일부 단면도이다.

도 6 은 본 발명에 의한 원통형 축전지의 내압이 한계에 도달하여 파열된 상태를 나타내는 일부 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:케이스 12:전극판군

14:외부 절연재 16:지지체

16a:통공 16b:라운드부

18:내부 절연재 20:밸브판

22:양극판 26:전류 제어 리이드

28:PTC 서미스터

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라서 더욱 상세하게 설명하고자 한다.

도 2 는 본 발명에 의한 원통형 축전지를 나타내는 일부 단면도로서, 부호 (10)은 원통상의 케이스를 나타내고 있다.

상기 케이스(10)의 내측에는 세퍼레이터를 개재하여 음극 및 양극판이 권회된 전극판군(12)이 삽입되어 있으며, 상기 케이스(10)의 상측 개구부에는 외부 절연체(14)를 개재하여 대략 중앙부에 통공(16a)을 갖는 지지체(16)의 가장자리가 긴밀하게 접합되어 있고, 상기 지지체(16)의 상측 가장자리에는 내부 절연체(18)를 개재하여 밸브판(20)이 접합되어 있다.

그리고, 상기 밸브판(20)의 상측 가장자리에는 다수 개의 배기공(22a)을 갖는 양극캡(22)이 고정되어 있고, 상기 지지체(16)의 저면에는 상기 전극판군(12)의 양극판으로부터 전류가 인가되도록 도선(24)이 접속되어 있으며, 상기 지지체(16)의 통공(16a)내에는 선단이 상기 밸브판(20)의 저면에 융착되어 케이스(10)의 내부에서 발생된 내압이 한계 압력에 도달하면 밸브판(20)으로부터 이탈되어 전류의 공급을 차단하는 전류 제어 리이드(26)가 도 3 에 도시한 바와 같이 연장 형성되어 있다.

상기 지지체(16)의 저면과 통공(16a)의 내측면과의 접하는 모서리에는 라운드부(16b)가 형성되어 있으며, 상기 라운드부(16b)는 케이스(10)의 내부에서 발생되는 한계 압력 이하에서 전류 제어 리이드(26)이 파열되는 것을 방지하게 된다.

상기 밸브판(20)과 양극캡(22)의 사이에는 양극캡(22)으로 흐르는 전류가 소정치 이상으로 흐를 때 차단하고 정상 상태로 회복되면 다시 전류가 흐를 수 있도록 하는 PTC 서미스터(positive temperature coefficient thermistor)(28)가 장착되어 있다.

또한, 상기 밸브판(20)에는 케이스(10)의 내부에서 발생된 압력이 한계 압력에 도달하면 파열되도록 파열홈(20a)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 원통형 축전지는 케이스(10)에서의 전기 화학적인 반응에 의해 충, 방전이 가능케 되는데, 방전시에는 전극판군(12)의 양극판에 접속된 도선(24)을 통하여 지지체(16)로 전류가 인가되고, 상기 지지체(16)로 인가된 전류는 전류 제어 리이드(26)에 의해 양극캡(22)으로 전달되는 것이다.

이때, 상기 밸브판(20)에서 양극캡(22)으로 인가되는 전류가 소정의 전류치 이상일 경우에는 PTC 서미스터(28)에서 전류를 차단하여 과전류가 흐르는 것을 방지하고, 다시 밸브판(20)으로 인가되는 전류가 정상 상태로 회복되면 PTC 서미스터(28)에서 정상적인 전류를 흐를 수 있도록 하게 된다.

그리고, 과충전시나 과방전시 또는 충전완료시 전기 화학적인 반응으로 인하여 케이스(10)의 내부에서 작용하는 가스의 압력이 일정 압력 이상의 한계 압력으로 상승하면 도 5 에 도시한 바와 같이 밸브판(20)의 중앙부가 상측으로 변형됨으로써 그 저면에 융착된 전류 제어 리이드(26)가 이탈되고, 이와 동시에 지지체(16)를 통하여 밸브판(20) 및 양극캡(22)으로 인가되던 전류는 차단됨으로써 케이스(10)의 내부에서의 전기 화학적인 반응은 이루어지지 않게 된다.

상기 전류 제어 리이드(26)가 밸브판(20)으로부터 분리됨과 동시에 케이스(10)의 내부 압력에 의해 파열홈(20a)이 파열됨으로써 도 6 에 도시한 바와 같이 케이스(10)내의 가스는 양극캡(22)의 내측으로 유입되고, 상기 양극캡(22)의 내측으로 유입된 가스는 다시 가장자리에 형성된 다수 개의 배기공(22a)을 통하여 대기 중으로 배출됨으로써 축전지의 폭발을 방지하게 되는 것이다.

이때, 상기 지지체(16)의 통공(16a)의 하측에 일단이 고정된 전류 제어 리이드(26)는 밸브판(20)이 변형됨에 따라 상측방으로 인장력을 받아도 라운드부(16b)에 의해 하단이 파열되지 않고 상단이 밸브판(20)으로부터 이탈되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 원통형 축전지에서는 케이스의 내부에서 전기 화학적인 반응에 의해 생성되는 가스의 압력이 한계 압력 이상으로 작용하면, 양극캡으로 인가되는 전류를 차단함과 동시에 밸브판이 파열되어 내부의 가스를 대기중으로 배출시키는 2중의 안전 구조를 구비함에 따라 축전지의 폭발을 방지하게 되고, 이에 따라 축전지의 안전성 및 신뢰성을 더욱 향상시키는 등의 여러 가지 효과가 있다.

Claims (4)

1. 원통상의 케이스와, 상기 케이스 내에 세퍼레이터를 개재하여 권회된 양극판 및 음극판을 갖는 전극판군과, 상기 케이스의 개구부에 절연재를 개재하여 접합된 밸브판과, 상기 밸브판의 가장자리에 접합된 양극캡을 구비하는 원통형 축전지에 있어서, 상기 밸브판의 저면에는 절연재를 개재하여 통공이 형성된 지지체가 고정되고, 상기 지지체에는 한계 내압 작용시 융착된 밸브판으로부터 이탈되어 양극캡으로 인가되는 전류를 차단하는 전류 제어 리이드가 형성된 것을 특징으로 하는 원통형 축전지.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브판에는 한계 내압 작용시 파열되는 파열홈이 형성된 것을 특징으로 하는 원통형 축전지.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브판과 양극캡의 사이에는 과전류 인가시 전류의 공급을 차단하는 PTC 서미스터가 설치된 것을 특징으로 하는 원통형 축전지.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 지지판의 저면과 통공의 내측면과 접하는 모서리에는 한계 압력 이내에서 지지판으로부터 전류 제어 리이드가 파열되는 것을 저지하는 라운드부를 형성시킨 것을 특징으로 하는 원통형 축전지.