KR200154714Y1 - 배터리 양극판의 출력 향상 구조 - Google Patents

배터리 양극판의 출력 향상 구조 Download PDF

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Abstract

본 고안은 배터리 양극판의 출력 향상 구조에 관한 것으로, 3차원적 니켈 집전체와 그 상부 일측 모서리에 용접된 탭 부를 포함하는 배터리의 양극판에 있어서, 직사각형 형상의 니켈 집전체(10)의 일측 상단부에 형성된 탭 부(15) 일측에서 부터 상기 집전체 상부 가장자리를 따라 가늘고 긴 도전성 스트립(17)를 부착시켜서 된 것을 특징으로한다. 본 고안에 의하면, Ni-MH 배터리 양극판의 니켈 집전체 상부 가장자리를 따라 금속 스트립을 부착시킴으로써 극판내부의 전류 흐름 통로의 길이를 감소시킬 수 있고 이와같은 전류 패스의 단축에 의해 출력 전류밀도를 증가시켜 전기자동차 주배터리의 출력특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

배터리 양극판의 출력 향상 구조
본 고안은 배터리 양극판의 출력 향상 구조에 관한 것으로, 특히 전기자동차용 주배터리로 사용되는 니켈 수소(Ni-MH) 전지의 양극판 상부에 니켈 스트립을 부착하여 전류 통로를 단축시킴으로써 배터리의 출력특성을 개선시킨 양극판 구조에 관한 것이다.
일반적으로 전기자동차의 주배터리는 구동 전동기에 전력을 공급하기 위한 전기 에너지의 저장소로서, 1회의 충전으로 보다 많은 사용시간을 제공하고, 차량의 가속성능 및 능판성능을 향상시키기 위해서는 고에너지밀도, 고성능의 출력특성을 갖는 배터리에 대한 연구 노력이 지속되고 있다.
최근 전기자동차용 배터리는 고에너지밀도의 니켈 수소(Ni-MH) 전지를 사용하고 있으며, 이 니켈 수소(Ni-MH) 전지는 3차원적인 니켈 집전체와 탭으로 구성된 양극판을 내장하고 있다.
도 1을 참조하여 종래 니켈 수소(Ni-MH) 전지의 양극판(P) 구조를 살펴보면, 정면에서 보아 사각형 형상의 니켈 집전체(10) 우측 상단부에 탭 부(15)가 용접을 통해 연결되어 있다. 2차전지의 방전 또는 충전시에 이 탭 부(15)를 통하여 집전체(10) 내부의 활물질에서 발생한 전하가 밖으로 인출되거나 외부의 전하가 집전체 내부로 공급된다. 도면에서 미설명 부호 12는 용접부 영역을 나타낸다.
위와 같은 구조의 종래의 양극판에서 양극판 집전체(10) 내부의 좌측 하단부 및 좌측면 부근에서 전하의 움직임을 감안할 때 그 좌측 하단부 및 좌측면 부근에서부터 상기 탭 부(15)까지의 전하 이동 경로가 길게 되어 전류 패스(path)가 길어 지고 따라서 내부저항이 증가하게 되어 배터리의 전체적인 출력특성이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 고안의 목적은 니켈 수소(Ni-MH) 전지의 양극판에 있어서 집전체 좌측 하단부 및 좌측부 근방에서의 전하의 이동 경로를 단축시켜 양극판 출력밀도를 증가시키기 위한 배터리 양극판의 출력 향상 구조를 제공하는 데 있다.
본 고안에 따른 배터리 양극판의 출력 향상 구조는 3차원적 니켈 집전체와 그 상부 일측 모서리에 용접된 탭 부를 포함하는 배터리의 양극판에 있어서, 직사각형 형상의 니켈 집전체의 일측 상단부에 형성된 탭 부 일측에서부터 상기 집전체 상부 또는 측면 가장자리를 따라 도전성 스트립을 부착시켜서 된 것을 특징으로 한다.
본 고안의 양호한 실시예에서, 상기 도전성 스트립은 얇은 두께와 가늘고 긴 포일(foil)로 형성되고, 바람직하게 니켈 재료로 구성된다.
도 1은 종래 배터리 양극판의 구성을 나타낸 정면도,
도 2는 본 고안에 따른 배터리 양극판의 1실시예를 나타내는 정면도,
도 3 내지 도 6은 각각 본 고안에 따른 배터리 양극판의 다른 실시예를 나타내는 정면도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 니켈 집전체12 : 용접부
15 : 탭(tap)부17 : 니켈 스트립(strip)
이하 첨부도면을 참고하여 본 고안의 일 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 배터리 양극판의 출력 향상 구조가 도시되어 있다. 본 고안이 적용되는 배터리의 양극판은 전술한 바와 같은 니켈 수소(Ni-MH) 전지의 양극판(P)을 의미하고, 이 양극판은 3차원적 Ni 집전체(10)와 그 상부 일측 모서리에 용접된 탭 부(15)를 포함한다.
본 고안에 따른 배터리 양극판의 출력 향상 구조는 직사각형 형상의 니켈 집전체(10) 우측 상단부에 형성된 탭 부(15)의 왼쪽 방향으로 극판의 상부 가장자리를 따라 도전성 스트립(17)를 부착시켜서 이루어진다.
상기 도전성 스트립(17)은 얇은 두께와 폭을 가지게 제작되고, 바람직하게 니켈 재료로 만들어진다. 본 고안에서 니켈 스트립은 상기 극판 상부 가장자리에 용접등의 방법에 의해 부착된다.
도 2에서 미설명 부호 12는 용접부 영역을 나타낸다.
위와같은 구조에서, 배터리의 방전 또는 충전시에 상기 탭 부(15)를 통하여 집전체(10) 내부에서 발생한 전하가 밖으로 인출되거나 외부의 전하가 집전체 내부로 공급되는 경우 상기 탭(15)의 일측으로부터 양극판 집전체(10)의 상부 가장자리를 따라 부착된 도전성 스트립(17)에 의해 내부 전하의 이동, 즉 양극판 집전체(10) 내부의 좌측 하단부 및 좌측면 부근에서 상기 탭 부(15)까지의 전하 이동 경로가 짧아지게 되어 전류 패스(path)가 단축되고 따라서 전류의 출력 밀도가 증가하게 된다.
상기 실시예와 동일한 작용원리를 갖는 양극판 집전체의 다른 실시예가 도 3 ∼ 도 6에 도시되었다. 도 3의 경우 도전성 스트립(17)이 용접부(12)에서 집전체(10)의 대각선 방향을 따라 부착된 것이고, 도 4 및 도 5는 도전성 스트립(17)이 집전체(10)의 상부 가장자리 뿐만아니라 우측 및 좌우측 가장자리 모두에 부착된 상태를 나타낸다. 또한 도 6은 상기 도전성 스트립(17)이 집전체(10) 표면의 상부, 좌우측 및 대각성 방향에 연장 설치됨을 보여준다.
이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, Ni-MH 배터리 양극판의 니켈 집전체의 가장자리 또는 대각선 횡단부를 따라 금속 스트립을 부착시킴으로써 극판내부의 전류 흐름 통로의 길이를 감소시킬 수 있고 이와같은 전류 패스의 단축에 의해 출력 전류밀도를 증가시켜 전기자동차 주배터리의 출력특성을 향상시킬 수 있는 지대한 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 3차원적 니켈 집전체와 그 상부 일측 모서리에 용접된 탭 부를 포함하는 배터리의 양극판에 있어서, 직사각형 형상의 니켈 집전체(10)의 일측 상단부에 형성된 탭 부(15) 일측에서 부터 상기 집전체 상부 가장자리를 따라 도전성 스트립(17)를 부착시켜서 된 것을 특징으로 하는 배터리 양극판의 출력 향상 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 도전성 스트립(17)은 얇은 두께와 폭을 가지게 제작되고, 니켈 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리 양극판의 출력 향상 구조.
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