KR200269099Y1 - 건전지 - Google Patents

Abstract

경광등 등에 사용될 수 있는 건전지가 개시된다. 이 건전지는 기둥 형태의 외관을 가지며 상기 기둥의 양 단에는 소켓 플러그가 체결될 수 있도록 내측에 음극과 양극이 설치되는 소켓 홈이 형성됨을 특징으로 한다. 기둥 형태로는 원기둥으로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 기둥의 외측벽은 두꺼운 종이, 합성 수지 기타 절연 재질로 이루어질 수 있고, 건전지 내부에는 전해질, 양극과 접속된 양극 물질, 음극과 접속된 음극 물질 용기가 구비된다.

Description

건전지{DRYBATTERY}

본 고안은 건전지에 관한 것이다.

건전지는 화학전지의 일종으로 음극 물질과 양극 물질 사이의 전자 친화력의 차이에 따라 기전력을 발생시키는 장치이다. 건전지의 음극 물질과 양극 물질 사이에 기전력을 발생시키기 위해 이들 음극 및 양극 물질은 전해질이라 불리는 전하 매개 물질과 동시에 접하게 된다. 건전지의 경우는 전해질을 반고체 상태로 (고체의 경우 전하를 가진 이온의 이동이 어렵다) 형성하여 액상 물질을 전해질로 사용할 때 전해질에 의한 누액이 흐르는 것을 방지하고 있다.

이들 건전지의 기전력 즉, 출력 전위는 음극 물질과 양극 물질의 고유한 특성에 따른 것이므로 양극 물질과 음극 물질의 선택적 조합에 의해 기전력을 조절할 수 있다. 한편, 전해질에 의한 누액을 방지하기 위해 타르 같은 반고체 형태의 전해질을 형성하는 방법은 여러 가지로 고안되었다.

통상의 건전지에서는 아연 같이 전자를 쉽게 잃는 금속으로 만든 용기에 반고체 형태의 전해질을 넣고 전해질에는 용기와 절연을 유지할 수 있도록 양극 물질의 막대를 삽입하여 음극과 양극을 형성한다. 건전지의 외관을 참조하면, 통상 건전지는 원기둥, 사각기둥 등 기둥형 몸체를 이루는 경우가 많다. 그리고, 양극과 연결된 볼록한 꼭지모양의 금속 부분을 기둥형 몸체의 상단면 중앙에 위치 시키고, 음극과 연결된 판형 금속 부분을 기둥형 몸체의 하단면을 이루도록 설치하여 이용하는 것이 통상적이다. 혹은, 음극과 연결된 단자를 기둥형 몸체의 상단 주변부에 위치시켜 이용하는 경우도 많이 있다. 기둥형 몸체에서 양극과 음극을 제외한 측면 기타 부분은 음극 및 양극과 절연되어 외부 케이스를 구성한다.

외부 케이스는 통상의 건전지와 같이 내측에 설치된 절연물질로 양 극과 절연된 금속 재질일 수 있고, 자체가 절연성을 가지는 두꺼운 종이나 합성수지가 될 수도 있다.

도1은 종래의 건전지의 한 형태로서 경광등에 설치된 소켓 플러그에 체결되어 특히 적합하게 사용될 수 있는 종이 건전지의 외형을 나타내는 사시도이며, 도2는 도1의 종이 건전지의 내부 구조의 일 예를 설명하기 위해 하나의 종이 건전지를 길이 방향으로 중앙을 절단한 단면도이다.

도1 및 도2에 따르면, 종이 건전지(10) 전체는 원기둥형으로 이루어진다. 원기둥 측벽의 외측은 종이 원통(11)으로 이루어진다. 종이 원통 내에는 도전성 금속통(33) 내에 전해질(35)이 채워지고, 전해질 내에는 양극 물질(31)이 삽입되어 있다. 원기둥 양 단부는 합성수지 원판(13,41)으로 마감된다. 일 단부의 합성수지 원판(13)은 중앙 홀(15)을 가진다. 합성수지 원판(13)으로 이루어진 중앙 홀(15) 내벽에는 전체적으로 원통을 이루며 금속통(33)과 연결되는 음극(21)이 설치된다. 음극(21)을 구성하는 원통 내측에는 나사면이 형성되어 있다. 음극(21)으로 이루어지는 원통의 하단은 중심에 작은 홀을 가지는 절연물질 원판(25)으로 마감된다. 그리고, 절연물질 원판(25)의 중심에 있는 작은 홀에는 음극(21)에 닿지 않게 양극 물질(31)과 이어지는 양극(23)이 설치되어 있다. 음극(21)으로 싸인 중앙 홀(15)이 절연물질 원판(25)에 의해 마감되므로 하나의 홈이 형성되는데 특히, 홈은 양극(31)과 음극(21)이 형성된 형태가 전구가 삽입되어 체결되는 전기 소켓과 같은 구조를 가지게 된다.

그런데, 이런 종래의 건전지들에 있어서 하나의 건전지 몸체에는 하나의 양극과 하나의 음극만이 형성되어 있다. 그리고, 하나의 건전지에 두 개의 전기 부하 즉, 두 개의 전구를 혹은 기타 전기 용품을 연결하여 사용하기 위해서는 건전지에 별도의 병렬 연결 배선을 연결 설치하여 사용해야 한다. 따라서, 별도의 병렬 연결 배선이 없는 경우에는 하나의 전기 용품만을 연결할 수 밖에 없다.

그러나, 임시적으로 하나의 전원에 복수 개의 전기 부하를 연결하여 사용할 필요성을 많이 느낄 수 있다. 가령, 안전 시설물 가운데 경광등과 같이 전원 연결이 어려운 옥외에서 각각이 별도의 전지와 연결 설치되는 전기 용품과 관련하여 일부 전지의 소진으로 혹은 전지의 이상이 발생하고 여분의 전지가 없는 경우, 하나의 전지에 두 개의 경광등을 연결하여 사용하는 것이 요청된다.

본 고안은 상기 종래 건전지의 사용상 한계를 극복하기 위한 것으로, 별도의 병렬처리 배선 없이도 두 개의 소켓 플러그 접속형 전기 부하를 연결하여 사용할 수 있는 건전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 종래의 건전지의 한 형태로서 경광등에 설치된 소켓 플러그에 체결되어 특히 적합하게 사용될 수 있는 종이 건전지의 외형을 나타내는 사시도,

도2는 도1의 종이 건전지의 내부 구조의 일 예를 설명하기 위해 하나의 종이 건전지를 길이 방향으로 중앙을 절단한 단면도,

도3 내지 도5는 각각 본 발명의 실시예에 따라 형성된 건전지의 사시 단면도이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 건전지는 기둥 형태의 외관을 가지며 상기 기둥의 양 단에는 소켓 플러그가 체결될 수 있도록 내측에 음극과 양극이 설치되는 소켓 홈이 형성됨을 특징으로 한다.

본 고안의 건전지는 여러 기둥 형태 가운데 원기둥으로 형성하는 것이 바람직하며, 상기 기둥의 외측벽은 두꺼운 종이, 합성 수지 기타 절연 재질로 이루어질 수 있다.

본 고안의 건전지 내부에는 당연히 건전지의 핵심을 이루는 전해질, 양극 물질, 음극 물질이 구비된다. 전해질은 통상의 건전지와 같이 누액이 흐르지 않도록 반도체 형태의 전해질을 사용하며, 소켓 홈에 설치된 두 전극 각각은 양극 물질 및 음극 물질과 전기적으로 연결되거나 혹은 양극 물질 및 음극 물질과 일체형으로 이루어질 수 있다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 고안을 좀 더 상세히 설명하기로한다.

(실시예 1)

본 실시예 1의 종이 건전지는 도1에 도시된 종래의 종이 건전지와 같이 전체적으로 원기둥형 외관을 가진다. 그러나, 종래의 종이 건전지가 원기둥형 몸체의 일 측 단면에만 양 극이 설치된 소켓 홈을 가진 데 비해 양 측 단면에 각각 하나씩 두 개의 소켓 홈을 가진다. 본 실시예 1의 사시 단면도인 도3을 종래의 종이 건전지 단면도인 도2와 비교하면 그 차이를 확인할 수 있다.

도3을 참조하면, 본 실시예 1에서 종이 건전지(100)의 몸체 기둥의 외측벽은 절연체 원통(111)으로 이루어지고, 기둥의 양 단부는 절연체 원판(113)으로 마감된다. 절연체 원판(113) 각각의 중앙부에는 홀(15)이 형성되고, 홀(115)은 소켓 홈을 구성하고 있다. 소켓 홈에는 홈 측벽에 나사산을 가지는 원통형 전극(121)이 설치되고, 소켓 홈 저면에는 원통형 전극(121)과 절연판(125)으로 이격된 타 전극(123)이 절연판(125) 중심부를 관통하도록 설치된다. 이들 두 전극(121,123)은 각각, 몸체 기둥에 내장된 전해질(135)과 접하면서 서로 이격되도록 몸체 기둥 내측에 설치되는 양극 물질(131) 및 음극 물질인 금속통(133)과 일대일로 전기적으로 연결된다. 그리고 도시되듯이 별도의 접점 없이 이들 두 전극(121,123)은 각각 양극 물질(131) 및 음극 물질인 금속통(133)과 일체형으로 형성될 수 있다.

본 실시예 1에서 음극 물질인 금속통(133)은 전자를 쉽게 잃어버리는 아연 같은 금속으로 형성되며, 몸체 기둥 전체에 걸쳐 일체로 형성된다. 음극 물질로 이루어진 원통 내부에는 반고체형 전해질(135)이 채워진다. 그리고 전해질(135) 중심에서 기둥형 몸체 전체 길이에 걸쳐 하나로 형성된의 양극 물질(131) 막대의 양 단은 원기둥형 건전지의 양 단부에 설치된 소켓 홈에 하나씩 있는 절연판(125)들에 고정되어 양극(123)을 이루고 있다.

(실시예 2)

본 실시예 2에서는 건전지의 외관은 앞선 실시예 1과 동일하다.

단, 도4의 사시 단면도에서 나타내듯이, 음극 물질인 금속통(133)은 기둥형 몸체 전체에 걸쳐 일체로 형성되며, 양극 물질(141)은 기둥형 몸체의 두 단부 쪽에서 각각 하나씩 두 개의 양극 물질 막대가 삽입되는 형태로 이루어진다. 각 양극 물질(141) 막대는 각 측의 소켓 홈에 설치되는 절연판(125) 중심부 및 전해질(135) 중심에 끼워져 고정되므로 금속통(133)과 절연 상태를 유지할 수 있다.

(실시예 3)

본 실시예 3에서 건전지의 외관은 앞선 실시예 1 및 2와 동일하다.

단, 도5의 사시 단면도에서 나타내듯이, 음극 물질인 금속통(143)은 기둥형 건전지 몸체 전체에 대칭형으로 양 쪽에 하나씩 2 개로 형성된다. 따라서 금속통(143)으로 이루어진 각각의 용기에는 전해질(135)이 넣어지고 각각의 용기에 넣어진 전해질(143)은 상호 교류되지 않는다. 양극 물질(141)은 실시예 2에서와 같이 기둥형 몸체의 두 단부 쪽에서 각각 하나씩 두 개의 양극 물질 막대가 삽입되는 형태로 이루어진다. 음극 물질인 금속통(143)으로 이루어진 두 개의 전해질 용기는 전기적으로 서로 통하도록 직접 접촉되거나 점선으로 도시된 중간의 절연물질 격리막을 가질 수 있다.

본 고안에 따르면, 별도의 병렬처리 배선 없이도 두 개의 소켓 플러그 접속형 전기 부하를 연결하여 사용할 수 있다. 따라서, 안전 시설물 가운데 경광등과 같이 전원 연결이 어려운 옥외에서 각각이 별도의 전지와 연결 설치되는 소켓형 전기 용품과 관련하여 일부 전지의 소진으로 혹은 전지의 이상이 발생하고 여분의 전지가 없는 경우에도 하나의 건전지에 두 개의 경광등 소켓을 끼워 사용할 수 있다.

Claims (4)

1. 기둥 형태의 외관을 가지며 상기 기둥의 양 단에는 소켓 플러그가 체결될 수 있도록 내측에 음극과 양극이 설치되는 소켓 홈이 형성됨을 특징으로 하는 건전지.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 기둥은 원기둥인 것을 특징으로 하는 건전지.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 기둥의 외측벽은 종이 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건전지.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 기둥의 외측벽은 절연체 원통으로 이루어지고,

   상기 기둥의 양 단부는 절연체 원판으로 마감되며,

   상기 절연체 원판 각각에는 홀이 형성되고,

   상기 홀에는 서로 절연된 두 전극이 설치되는 소켓 홈이 형성되고,

   상기 두 전극은, 상기 기둥에 내장된 전해질과 접하면서 서로 이격되도록 상기 기둥 내측에 설치되는 양극 물질 및 음극 물질과 각각 전기적으로 연결됨을 특징으로 하는 건전지.