KR20000076889A - 전해액 누설이 없는 밀폐식 배터리 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 밀봉뚜껑에 형성되는 가스 방출밸브를 구비하고, 이 가스 방출밸브에 배터리가 낙하하더라도 쉽게 파손되지 않는 박막을 씌운 밀폐식 배터리를 제공하기 위한 것이다. 이러한 목적 달성을 위해 밀폐식 배터리의 외장 케이스는 외장 케이스의 내부 공간으로부터 가스 방출구까지 가스채널이 형성되도록 박막과 발전소체 사이에 전해액 방울을 낙하시키지 않고 통과시키는 차폐판을 구비한다. 밀폐식 배터리가 낙하되면 전해액 방울은 박막에 대향하는 쪽에서 발전소체 밖으로 밀려나간다. 그러나 박막은 차폐부재 때문에 전해액 방울에 의해 직접 가격되지 않게 된다.
Description
본 발명은 밀폐식 배터리에 관한 것으로, 특히 배터리 외장 케이스의 개구부를 씌우는 가스 방출밸브를 갖는 밀봉뚜껑을 구비하는 밀폐식 배터리에 관한 것이다.
최근 휴대용 전화, AV 기기, 컴퓨터 등의 휴대용 전기기기의 전원으로서 밀폐식 배터리가 사용되고 있다.
전형적인 밀폐식 배터리로서 니켈-수소 배터리, 니켈-카드뮴 배터리 등의 알칼리 배터리와 리튬이온 배터리를 비롯한 밀폐식 배터리가 이용되고 있다. 이들 밀폐식 배터리는 원통형이나 각형 등이 일반적이지만, 이들 중에서 각형 밀폐식 배터리는 공간효율이 우수한 점에서 주목받고 있다. 보다 구체적으로 각형 배터리의 형상은 휴대형 전자 제품의 내부공간에 따라 용이하게 결정될 수 있다.
이하, 밀폐식 배터리의 구성에 대해 설명하기로 한다. 금속 통형의 외장 케이스 내에는 발전소체가 수납된다. 이 발전소체는 전해액으로 함침된 양극 및 음극으로 이루어지는 전극이다. 외장 케이스의 개구부는 밀봉뚜껑으로 밀봉되어 있다. 이 밀봉뚜껑은 전해액이나 가스가 누출되는 것을 방지하기 위해 밀봉되어 있다. 이 밀봉에 있어서, 비록 많은 경우에 기계식 코킹법이 채택되지만 각형 밀폐식 배터리에는 레이저 용접에 의한 밀봉이 자주 행해지고 있다.
한편 에너지 밀도를 높게 하기 위해서, 발전소체와 밀봉뚜껑은 발전소체가 외장 케이스의 내부 공간의 대부분을 공유할 수 있도록 서로 상당히 밀접하게 설정되어 있다. 외장 케이스는 종래부터 니켈도금 강판이나 스테인레스 강판으로 만들어져 왔다. 그러나 최근에는 외장 케이스용으로 알루미늄 합금을 이용한 경량의 배터리도 개발되고 있다.
그런데 이러한 밀폐식 배터리에 있어서는, 보통 배터리의 내압이 일정한 레벨까지 상승했을 때 가스를 밖으로 방출하기 위한 가스 방출밸브가 밀봉뚜껑이나 외장 케이스에 장착되어 있다.
밀폐식 배터리에 장착되는 가스방출밸브로서, 알칼리 배터리에는 탄성밸브가 종종 사용된다. 예를들면 스프링 등을 사용한 밸브 플러그로 밀봉뚜껑이나 외장 케이스 가스방출구를 덮은 탄성밸브가 종종 채택된다. 한편, 비탄성 밸브는 높은 기밀성이 요구되기 때문에 비수전해액 배터리에 종종 사용된다. 예컨대, 비탄성 밸브는 일본국 특개평 6-68861호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 가스 방출구를 덮도록 박막을 부착함으로써 금속 밀봉뚜껑의 가스 방출구를 덮는다.
휴대형 전기기기의 안전을 위해서는 비록 밀폐식 배터리가 바닥에 떨어지더라도 전해액이 누설되어서는 안된다.
그러나 낙하시험에서, 비탄성 가스방출밸브를 밀봉뚜껑에 설치한 배터리는 가스 방출밸브의 박막이 파손되어 전해액이 누설되는 문제점이 종종 발견되었다.
본 발명의 목적은 밀봉뚜껑에 형성되는 가스 방출밸브를 구비하고, 이 가스 방출밸브에 배터리가 낙하하더라도 쉽게 파손되지 않는 박막을 씌운 밀폐식 배터리를 제공하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 각형 밀폐식 배터리의 사시도
도 2는 도 1의 A-A'선을 따라 취한 단면도
도 3은 배터리의 안쪽에서 본 밀봉뚜껑(30)의 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예의 변형예를 도시한 도면
상기 목적은 전해액으로 함침된 전극군인 발전소체와, 개구부를 구비하고 발전소체를 내장하는 외장 케이스와, 개구부를 밀봉하고 가스 방출밸브를 구비하는 밀봉뚜껑으로서 가스 방출밸브가 박막으로 밀봉뚜껑의 가스방출구를 씌워서 형성되는 것인 밀봉뚜껑과, 박막과 발전소체 사이에 위치되어 전해액으로부터 박막을 보호하고 외장 케이스의 내부 공간으로부터 가스 방출구로의 가스채널을 확보하는 차폐부재를 포함하는 밀폐식 배터리에 의해 달성될 수 있다.
여기에서 "외장 케이스의 내부 공간으로부터 가스 방출구 까지의 가스채널을 확보"라는 것은 외장 케이스의 내부압력이 박막에 의해 형성되는 가스 방출값의 작용압력 레벨까지 증가할 때 차폐부재는 외장 케이스 내부의 가스가 가스방출구로 방출되는 것을 막을 수 없다는 것을 의미한다.
본 발명은 후술하는 바와 같은 사실에 기초하여 이루어진 것이다.
박막의 파손은 밀봉뚜껑에 가스 방출밸브를 갖는 종래의 밀폐식 배터리를 낙하시켰을 때 발생하는 것으로 밝혀졌다. 전해액의 액적은 다음과 같이 박막을 파손시키는 것으로 발견되었다. 낙하시의 충격으로 발전소체를 함침시킨 전해액의 액적은 밀봉뚜껑의 측면에서 발전소체의 외부로 밀려나간다. 밀봉뚜껑과 발전소체 사이의 간격은 아주 작게 설정되므로 박막에 대향하는 측에서 밖으로 밀려나간 액적이 직접 박막을 쳐서 박막을 파손시킨다.
본 발명에서 밀폐식 배터리는 박막과 대향하는 측에서 발전소체의 외부로 밀려나온 액적이 박막을 치지 않도록 차폐부재를 구비한다. 이 차폐부재는 외장 케이스의 내부 공간으로부터 가스 방출구로 가스가 흐르도록 위치되므로 이 차폐부재에 의해서 가스의 방출이 방해되지는 않는다.
그런데 발전소체 외부로 밀려나온 액적이 수직으로 박막을 쳐서 박막이 종종 파손되는 사실을 고려하면, 적어도 발전소체 외부의 액적이 박막에 수직으로 충돌하는 것을 방지하도록 차폐부재의 형상과 위치가 결정되는 것이 바람직하다.
한편, 밀봉뚜껑과 발전소체 사이의 간격은 상당히 작게 설정되므로 박막과 평행한 차폐부재로서는 평판을 설치하는 것이 바람직하다.
또한 전해액 액적이 발전소체로부터 공간을 통과하여 박막에 도달하지 않도록 박막의 크기와 같거나 그 보다 크게 차폐부재의 크기를 결정하는 것이 바람직하다.
많은 경우에, 발전소체와 밀봉뚜껑을 전기적으로 절연시키기 위하여 밀폐식 배터리 내의 발전소체와 밀봉뚜껑 사이에 절연부재가 설치된다. 이 경우에 차폐부재를 절연부재에 부착하고 절연부재와 차폐부재를 일체로 형성함으로써 차폐부재를 용이하게 설치할 수 있다.
이들 목적과 기타의 목적 및 본 발명의 이점과 특징은 본 발명의 특정 실시예를 나타낸 첨부도면을 참조로 한 다음의 상세한 설명으로부터 분명해 질 것이다.
(배터리의 전체 구성)
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 각형 밀폐식 배터리의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'선을 따라 취한 단면도이다.
이 각형 밀폐식 배터리는 리튬 2차 배터리로서 다음과 같은 구조를 갖는다. 외장 케이스(10)는 발전소체를 내장한다. 발전소체는 비수전해액으로 함침된 나선형으로 감긴 전극군(20)이다. 외장 케이스(10)의 개구부는 밀봉뚜껑(30)으로 씌워져 있다.
외장 케이스(10)는 알루미늄-망간계 합금으로 만들어 진다. 알루미늄-망간계 합금의 주성분은 알루미늄이므로 외장 케이스(10)는 가볍다. 또 알루미늄-망간 합금은 망간으로 도핑되므로 외장 케이스는 단순한 알루미늄 물질보다 높은 인장강도를 갖는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 밀봉뚜껑(30)은 다음과 같은 구조를 갖는다. 각형 덮개판(31)은 외장 케이스(10)의 개구부에 맞게 형성된다. 음극단자(32)는 덮개판(31)을 빠져나가도록 개스킷(33)을 통해 덮개판(31)에 부착된다. 덮개판(31)의 내면에는 절연수지로 만들어진 절연판(34)이 부착된다. 절연판(34)은 전극군(20)과 덮개판(31) 사이에 위치되어 전극군(20)과 덮개판(31)을 유지시킨다. 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.
덮개판(31)은 외장 케이스(10)와 동일한 알루미늄 합금으로 만들어지며, 외장 케이스(10)의 개구부와 동일한 각형을 갖는다. 덮개판(31)의 외부 모서리는 상승리지(turn-up ridge)(310)를 형성하도록 구부려 진다. 이 상승리지(310)와 개구부 모서리(11)는 레이저를 이용하여 함께 용접된다.
강도가 유지될 정도로 배터리의 용량을 최대화시키기 위해서는 가능한한 외장 케이스(10)와 덮개판(31)의 두께를 얇게 설정하는 것이 바람직하다. 일반적으로 외장 케이스(10)의 두께는 약 0.5mm, 덮개판(31)의 두께는 약 0.8mm로 설정하는 것이 바람직하다. 덮개판(31)은 음극단자(32)의 부착에 의해 변형이 생기지 않도록 외장 케이스(10)보다 두껍게 형성된다.
음극단자(32)는 뚜껑(320)과 통형 슬리브부(321)를 포함한다. 뚜껑(320)에서 고무판(322)은 슬리브부(321)의 개방단부를 밀봉하기 위해 유지된다.
덮개판(31)의 중앙에는 슬리브부(321)가 덮개판(31)을 통과하도록 형성된 관통공(313)이 형성된다. 덮개판(31)의 외면에는 홈(314)이 형성되며, 이 홈(314)에 뚜껑(320)이 맞추어 진다.
음극장자(32)의 슬리브부(321)에는 돌출부(35a)와 베이스(35b)로 구성되는 집전판(35)이 접속된다. 집전판(35)과 절연판(34)은 음극단자(32)의 슬리브부(321)에서 코킹에 의해 덮개판(31)에 고정된다. 음극판(35)은 개스킷(33)과 절연판(34)에 의해 덮개판(31)과 절연된다.
덮개판(31)은 중앙과 단부 사이의 위치에 가스 방출밸브(36)를 구비한다. 가스 방출밸브(36)는 덮개판(31)의 원형 가스 방출구(360)를 덮도록 덮개판(31)에 박막(361)을 부착함으로써 형성된다. 박막으로서는 높은 기밀성과 높은 내압성 및 높은 내열성을 갖는 롤형태의 금속박이 바람직하다. 특히 덮개판(31)과 동일한 금속으로 만들어진 금속박이 바람직하다. 이것은 박막(361)과 덮개판(31)이 서로 다른 재료로 만들어지면 국부배터리가 형성되어 쉽게 부식되기 때문이다. 금속박의 두께는 필요한 작동압력에 따라 정해지지만 통상은 약 20∼30㎛ 정도이다.
덮개판(31)에 박막(361)을 부착하는 것은 박막(361)을 링(362)에 클래딩하여 이것을 가스방출구(360)의 가장자리에 용접함으로써 이루어진다.
전극군(20)은 타원의 통형상을 형성하도록 음극판(21)과 양극판(22) 사이에 끼워진 분리기(23)를 나선형으로 감아 형성된다.
음극판(21)은 층 구조를 갖는 카본(흑연 분말)을 판에 도포하여 형성된다. 이 음극판(21)은 상기 집전판(35)의 돌출부(35a)와 리드판(24)에 의해 접속되어 있다. 한편 양극판(22)은 리튬함유 산화물(예를 들면 코발트산 리튬)과 도전재료(예를 들면 아세틸렌 블랙)의 양극 혼합물을 판에 도포함으로써 형성된다. 이 양극판(22)은 외장 케이스(10)에 직접 접속되며, 이것이 양극단자가 된다.
전극군(20)에 함침되는 비수전해액은 에틸렌카보네이트 및 디메틸카보네이트로 이루어지는 혼합용매에서 용질로서의 LiPF6을 용해함으로써 만들어진다.
(절연판(34)의 상세한 설명)
도 3은 배터리의 내측에서 본 밀봉뚜껑(30)의 사시도이다.
절연판(34)은 덮개판(31)보다 약간 작은 직사각형의 판이다. 이 절연판(34)의 중앙부(34a)는 집전판(35)을 장착할 수 있도록 얇게 형성되고, 중앙부(34a)의 중심부에 슬리브부(321)가 꼭 맞게 들어가는 관통공이 형성되어 있다. 절연판(34)의 단부(34b, 34c)는 전극군(20)와 집전판(35)이 분리되도록 두껍게 설정된다. 보다 구체적으로 이 단부(34b, 34c)는 돌출부(35a)보다 더 돌출되도록 형성된다.
한편 가스방출구(360)와 대향하는 단부(34b)에는 원주 형상의 통기공(341)이 형성되어 있다. 이 통기공(341)은 배터리 내부로부터 가스방출구(360)로의 가스 채널을 확보하기 위해 가스방출구(360)와 거의 동등한 크기의 단면을 갖는다.
이 통기공(341)의 일단부는 가스방출구(360)에 대향하며, 타단부는 전극군(20)의 바로 앞에 위치된다. 전극군(20)의 바로 앞의 단부는 차폐판(342)에 의해 차폐된다. 차폐판(342)의 크기는 박막(361)의 크기와 같거나 그 보다 약간 크다.
즉, 통기공(341)은 가스 방출구(360)로부터 전극군(20)의 측부까지 단부(34b)를 통과하며, 전극군(20)의 측부의 단부는 전극군(20) 바로 전의 차폐판(342)에 의해 차폐된다.
또한 통기구(343a, 343b)는 배터리의 내측으로부터 통기공(341)까지 가스(도 3에서 큰 화살표로 표시)의 채널(바이패스)로서 형성된다. 통기구(343a)는 통기공(341)과 배터리 내부공간의 중앙부 사이의 바이패스이고, 통기구(343b)는 통기공(341)과 내부공간의 배터리 케이스에 보다 근접한 부분 사이의 바이패스이다.
(배터리의 제조방법)
이하, 상기 각형 밀폐식 배터리의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
외장 케이스(10)는 Al-Mn계 합금판에 디프-드로잉(deep-drawing) 가공을 실시하여 밑면이 있는 각형으로 성형함으로써 제작할 수 있다.
덮개판(31)은 다음과 같은 방식으로 형성할 수 있다. 우선 Al-Mn계 합금판에드로잉가공을 실시함으로써 상승리지(310)를 형성하고, 캐스팅(casting)에 의해 홈(314)을 형성한다. 상승리지의 가장자리와, 관통공(313) 및 가스 방출구(360)는 스탬핑(stamping)에 의해 형성한다.
다음으로, 이 덮개판(31)에 가스 방출밸브(36)을 형성한다. 알루미늄으로 된 링(362)은 압접에 의해 알루미늄박을 클래드화 한다. 이 링(362)을 가스 방출구(360)에 꼭 맞추고, 링(362)과 가스 방출구(360)를 레이저로 함께 용접된다.
절연판(34)과 차폐판(342)은 비수전해액에 대해 내성을 갖는 수지(예를들면 폴리프로필렌)를 사출성형함으로써 일체로 형성한다.
밀봉뚜껑(30)은 다음과 같이 형성한다. 우선, 절연판(34)을 덮개판(31) 위에 놓고, 집전판(35)을 절연판(34) 위에 올린다. 그리고 개스킷(33)을 덮개판(31)의 관통공(313)에 끼워 맞추고 음극단자(32)의 슬리브부(321)를 개스킷(33)에 끼워 맞춘다. 다음으로 덮개판(31), 절연판(34) 및 집전판(35)을 슬리브부(321)에서 코킹한다.
전극군(20)은 다음과 같은 방식으로 형성한다. 우선, 리드판(24)을 구비하는 벨트형 음극판(21)에 벨트형 분리기(23)를 씌운다. 다음으로, 벨트형 양극판(22)을 분리기(23) 위에 놓는다. 그리고 음극판(21), 분리기923) 및 양극판(22)의 층을 나선형으로 감아 압착하여 타원형의 통체를 형성한다.
이제 외장 케이스(10), 밀봉 뚜껑(30) 및 전극군(20)를 배터리에 조립하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
우선, 전극군(20)을 외장 케이스(10)에 삽입한 다음, 음극판(24)과 집전판(35)의 돌출부(35a)를 함께 용접하여 전기적으로 접속시킨다.
그리고 밀봉뚜껑(30)을 외장 케이스(10)에 눌러 맞춰 끼우고 상승리지(310)와 외장 케이스(10)의 개부부 가장자리(11)를 상승리지(310)와 개구부 가장자리(11) 사이의 경계에서 레이저로 함께 용접한다.
만약 덮개판(31)의 외부 가장자리가 상승리지(310)를 형성하지 않고 레이저를 사용하여 용접되면 용접부로부터 덮개판(31)의 중앙부까지의 열전달 때문에 방열량이 커지게 된다. 결국 레이저 용접시 에너지가 덜 가해지게 되면 용접 위치에서 크랙이 발생할 수 있다. 한편, 본 발명에서 덮개판(31)에 형성되는 상승리지(310)가 레이저를 사용하여 용접되면, 용접위치로부터 덮개판(31)의 중앙부로 열이 직접 전달되지 않게 된다. 결국, 용접위치로부터의 방열이 감소되게 된다. 따라서 용접위치에서 열응력이 감축되므로, 비록 에너지가 적게 인가되더라도 크랙이 억제될 수 있게 된다.
다음으로, 전해액의 주입을 위한 노즐을 이용하여 비수전해액을 슬리브부(321)로부터 외부 케이싱(10)으로 주입한다.
그리고 고무판(322)을 슬리브부(321)의 개방단부에 압착시키면서 캡(320)과 슬리브부(321)를 함께 용접하여 음극단자(32)의 상단을 형성한다.
(본 실시예에 의한 밀폐식 배터리의 효과)
본 실시예와 같이 차폐판(342)을 설치함으로써 얻어지는 효과에 대하여 설명하기로 한다.
이하, 본 실시예에서와 같은 차폐판(342)의 효과에 대해 설명하기로 한다.
배터리를 낙하시켜 바닥에 충돌시키면 전극군(20)를 함침하는 비수전해액이 충돌에 의한 충격으로 전극군(20)로부터 밀려 나올 수 있다. 비수전해액은 액적으로서 덮개판(31)으로부터 누출될 수 있다.
만약 차폐판(342)이 밀폐식 배터리 내에 구비되지 않으면 통기공(341)은 전극군(20)과 박막(361)에 직접 접속되는 수직 슬롯으로 된다. 여기에서 전극군(20)과 박막(361) 사이의 거리는 작다. 수회의 충돌후에는 박막(361)에 대향하는 측으로부터 전극군(20)의 외부로 밀려나온 비수전해액이 직접 박막(361)을 가격할 가능성이 높다. 그리고 이와 같은 가격은 박막(361)을 파손시키게 된다.
반면, 본 발명의 실시예의 경우에서 처럼, 차폐판(342)이 구비되면, 차폐판(342)의 존재로 인해 비록 전해액 액적이 박막(361)에 대향하는 측으로부터 전극군(20)의 밖으로 밀려나오더라도 비수전해액 액적에 의해 박막(361)이 거의 가격을 받지 않게 된다. 특히, 박막(361)이 비수전해액 액적에 의해 직접 가격을 받지 않게 된다. 결국 배터리가 반복적으로 바닥에 떨어지더라도 박막(361)은 거의 파손되지 않게 된다.
또한 배터리의 내부 공간과 통기공(341) 사이에 가스 채널(바이패스)이 확보되고, 박막으로부터 떨어져서 나란하게 형성된 전극군(20)과 대면하고 있는 측에서는 차폐판(342)이 절연판(4) 상에 구비된다. 이로 인해 가스가 통과하기에 충분히 큰 통기구(343a, 343b)의 단면적이 확보된다. 결국 가스 방출밸브(36)는 차폐판(342)에 의해 방해받지 않고 가스를 방출할 수 있다.
더욱이 차폐판(342)과 절연판(34)은 본 실시예에서 일체로 형성되기 때문에 배터리에 절연판을 설정하는 것만으로도 차폐판(342)을 소정위치에 용이하게 설치할 수 있다. 또한 사출성형의 결과로서 차폐판(342)은 절연판(34)에 결합될 필요가 없다.
(변형예 및 보충사항)
본 실시예에서는 차폐판(342)과 절연판(34)이 일체로 성형되어 있지만, 차폐판(342)과 절연판(34)을 별도로 성형하고 차폐판(342)을 절연판(34)에 접합해도 좋다. 또한 이 경우에는 본 실시예의 경우에서 처럼 절연판(34)을 배터리 내에 설치하는 것만으로도 소정 장소에 차폐판(342)를 설치할 수 있다.
한편 차폐판(342)이 절연판(34)에 설치될 필요는 없다. 예컨대 조립시 통기공(341)을 차폐하기 위해 절연판(34)과 전극군(20) 사이에 차폐판을 삽입하는 대신 차폐판이 없는 절연판을 제공할 수도 있다.
본 실시예에서 차폐판(342)은 수지로 이루어지는 다공성 판은 아니지만 차폐판(342)이 비수전해액 액적을 누설하지 않도록 하는 것이면 충분하다. 결국, 예를 들어 망 형상의 부재를 차폐판(342)으로서 이용해도 된다.
또한 본 실시예에서 차폐판(342)은 평판이지만 차폐판의 형상은 이 실시예로 제한되는 것은 아니다. 가스방출구(360)와 전극군(20)을 수직으로 연결하는 통기공(341)이 차폐되고, 또 가스방출구(360)와 배터리 내부 공간 사이의 가스의 채널이 확보될 수 있으면 차폐부재는 어떠한 형상이어도 된다.
예를 들면 도 4에 도시된 바와 같이 가스 방출밸브(36)로부터 전극군(20)으로 경사진 방향으로 통기구(343a, 343b)를 형성함으로써, 박막(361)과 전극군(20)의 사이에 산 형태의 차폐부재(342)를 형성하여도 좋다. 이 경우 배터리가 바닥에 떨어질 때 전극군(20)의 밖으로 밀려나온 비수전해액 액적이 경사진 방향에서 박막(361)을 가격할 수 있다. 그러나 전극군(20)로부터의 비수전해액 액적은 결코 수직으로는 박막(361)을 가격할 수 없다. 결국 박막(361)은 많은 경우에 비수전해액 액적에 의해 파손되는 것이 방지될 수 있다.
본 실시예에서는 덮개판의 재질로서 알루미늄 합금을 이용하는 경우에 대하여 설명하였지만, 스테인레스 등이 덮개판(31)으로 이용될 수도 있다.
한편 박막(361)은 배터리의 종류에 따라 스테인레스강과 니켈로 이루어진 금속박, PP 및 PE 필름으로 만들어 질 수도 있다.
본 실시예에서는 리튬 2차배터리를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 다른 니켈-수소배터리 등의 2차 배터리, 혹은 1차 전지에 있어서도 적용가능하다.
본 실시예에서는 각형 밀폐식 배터리에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 원통형 밀폐식 배터리에 대해서도 적용할 수 있다.
(실시예)
상기 실시예에 기초하여 (높이 48mm ×폭 30mm ×두께 10mm) 크기의 각형 밀폐식 배터리를 제작하였다.
덮개판(31)은 두께 약 0.8mm의 알루미늄 합금판을 이용하여 제작하였다. 가스방출구(360)의 직경은 3mm, 박막(361)은 두께 30㎛의 알루미늄박을 이용하였다.
(비교예)
절연판(34)에 차폐판(342)을 설치하지 않은 것 이외에는 상기 실시예의 배터리와 같은 각형 밀폐식 배터리를 비교예로서 제작하였다.
(실험)
상기 실시예 및 비교예의 배터리에 대하여 낙하 테스트를 하였다. 테스트방법은 각 배터리를 100개씩 제작하고, 각 배터리를 하향 1.5m의 높이에서 콘크리트 위에 100회 낙하시켜 박막이 파손된 배터리의 수를 조사하였다.
그 시험결과를 표 1에 나타내었다.
| 박막의 파손율 | |
| 실시예 | 1/100 |
| 비교예 | 45/100 |
표 1로부터 명백한 바와 같이 비교예의 배터리에서는 높은 비율로 박막의 파손이 발생하였지만, 실시예의 배터리에서는 박막의 파손이 발생하지 않았다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 박막을 사용하는 가스 방출밸브를 구비한 밀폐식 배터리를 낙하시키면 박막이 파손되지 않게 된다.
많은 경우에, 비수전해액 배터리, 특히 각형 비수전해액 배터리는 박막을 이용한 가스 방출밸브를 구비하고 있으므로 본 발명은 비수전해액 배터리, 특히 각형 비수전해액 배터리의 성능을 향상시키는데 효과적이다.
이러한 차폐부재는 평판 형상으로 하여 박막과 평행하게 설치하거나 발전소체와 밀봉뚜껑 사이에 개재삽입되어 있는 절연부재에 부착함으로써 용이하게 설치할 수 있다.
비록 본 발명이 첨부도면을 참조로 한 실시예에 의해 충분히 설명되어 있지만 당해 분야의 기술자에게 이러한 기술의 다양한 변경과 수정이 가능함은 분명하다. 따라서 본 발명의 사상으로부터 벗어남이 없는 이러한 변경과 수정은 본 발명에 포함되는 것으로 간주되어야 함은 물론이다.
Claims (8)
- 전해액으로 함침된 전극군인 발전소체와,개구부를 구비하고 상기 발전소체를 내장하는 외장 케이스와,상기 개구부를 밀봉하고, 박막으로 가스방출구를 씌워 형성되는 가스 방출밸브를 구비하는 밀봉뚜껑과,상기 박막과 발전소체 사이에 위치되어 전해액으로부터 상기 박막을 보호하고, 상기 외장 케이스의 내부 공간으로부터 가스 방출구로의 가스채널을 확보하는 차폐부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐식 배터리.
- 제 1 항에 있어서,상기 외장 케이스의 내부공간으로부터 상기 가스방출구로 가스가 흐르도록 상기 차폐부재와 상기 박막 사이에 공간이 구비되는 것을 특징으로 하는 밀폐식 배터리.
- 제 2 항에 있어서,상기 차폐부재는 상기 박막과 평행하게 설치되는 평판인 것을 특징으로 하는 밀폐식 배터리.
- 제 3 항에 있어서,상기 차폐부재는 상기 박막보다 작은 것을 특징으로 하는 밀폐식 배터리.
- 제 1 항에 있어서,상기 차폐부재는 상기 발전소체로부터 벗어난 전해액이 상기 박막을 수직으로 가격하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 밀폐식 배터리.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 발전소체와 상기 밀봉뚜껑 사이에는 이들이 전기적으로 절연되도록 절연부재가 설치되며,상기 차폐부재는 상기 절연부재에 의해 유지되는 것을 특징으로 하는 밀폐식 배터리.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 발전소체와 상기 밀봉뚜껑 사이에는 이들이 전기적으로 절연되도록 절연부재가 설치되며,상기 차폐부재는 상기 절연부재에 부착되는 것을 특징으로 하는 밀폐식 배터리.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 발전소체와 상기 밀봉뚜껑 사이에는 이들이 전기적으로 절연되도록 절연부재가 설치되며,상기 차폐부재와 상기 절연부재는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 밀폐식 배터리.
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