KR200383710Y1 - 충전이 용이한 배터리 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 배터리에 관한 것으로, 음극판 및 양극판이 일체로 부착된 커버와, 상기 커버와 체결수단에 의하여 착탈가능하도록 형성되며 내부에 전해액이 충진되는 전조, 및 상기 커버와 전조의 기밀을 형성하는 씰로 구성되어 배터리의 충전시 커버만 교체할 수 있도록 하는 것이다.
Description
본 고안은 배터리에 관한 것으로, 특히 충전이 용이하도록 배터리의 커버를 전조와 분리하고 커버에 양극판, 음극판을 부착하여 방전시 커버와 전극판만 교체하면 되도록 한 충전이 용이한 배터리에 관한 것이다.
통상적으로 배터리는 각종 전기제품의 전원으로 사용되며 그 구조를 도 1을 참조하여 살펴보면, 전조(10) 내부에 양극판(12), 음극판(14), 격리판(16)이 교대로 고정 설치되고 전해액이 충진되며, 전조(10) 상부에 커버(20)가 일체로 밀폐되며, 커버(20)에는 전해액 주입구(22)와 (+)/(-)단자(24)(26)가 형성되어 있다.
그리고 최근 자동차용으로 많이 사용되고 있는 무보수축전지는 전해액이 특수하게 형성된 격리판에 함침되어 있는 형태로 구성된다.
이러한 구성을 갖는 배터리의 기본적인 작용을 살펴보면, 우선 배터리의 방전이란 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 사용하는 것을 말하며, 음극판의 해면상납(Pb)과 양극판의 과산화납(PbO2)은 황산납(PbSO4)으로 변하고 전해액(2H2SO4)인 묽은 황산은 양극판의 활물질과 반응하여 물(H2O)에 가까와져 비중이 떨어진다. 따라서, 방전을 계속하면 활물질이 황산납(PbSO4)으로 변하여 전기를 발생할 수 없게 된다. 이 상태를 완전 방전 상태라고 한다.
그리고 충전이란 전기에너지를 충전기를 사용하여 화학에너지로 변환시키는 것으로서 방전의 역 반응이다. 음극과 양극의 황산납(PbSO4)은 충전기에 의하여 점차 전기에너지를 가역 시키면 양극판은 과산화납(PbO2), 음극판은 해면상납(Pb)으로 변하고 전해액은 기판의 활물질과 반응하여 비중이 규정비중까지 올라간다.
이와 같이 배터리는 방전과 충전을 반복하면서 사용되는데, 상기한 종래의 배터리는 전조와 케이스가 일체로 밀봉된 구조를 가지고 있으므로, 충전시에 충전기를 이용하여 양극판과 음극판이 충전상태로 환원되도록 하여야 하였으므로, 충전에 오랜 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
아울러, 전해액의 보충시에도 배터리 전체를 이동시켜 전해액 보충구를 통해서 전해액을 보충하여야 하였으므로, 배터리의 이동시 하중이 크고 전해액 보충을 작은 구멍으로 하여야 하므로 전해액 보충시간이 오래 걸리며, 전해액이 보충된 뒤에 다시 충전과정을 거쳐야 하므로, 작업시간이 오래 걸리고 이동이 불편한 문제점이 있었다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 배터리의 커버와 전조를 착탈식으로 형성하고 커버에 양극판, 음극판을 부착함으로써, 방전시 전극판이 부착된 커버만 교체하도록 하여 충전시 작업시간이 대폭 절감되도록 함과 아울러 작업이 용이하도록 하는 배터리를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은 음극판 및 양극판이 일체로 부착된 커버와, 상기 커버와 체결수단에 의하여 착탈가능하도록 형성되며 내부에 전해액이 충진되는 전조, 및 상기 커버와 전조의 기밀을 형성하는 씰로 구성되어 배터리의 충전시 커버만 교체할 수 있도록 하는 배터리에 있다.
상기한 특징을 갖는 본 고안의 실시예를 하기에서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴본다.
도 2는 본 고안에 따른 배터리 구조를 나타내는 사시도이고, 도 3은 단면도이며, 도 4는 커버의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
본 고안에 따른 충전이 용이한 배터리는 음극판(32) 및 양극판(34)이 일체로 부착된 커버(30)와, 상기 커버(30)와 체결수단(40)에 의하여 착탈가능하도록 형성되며 내부에 격리판(52)이 형성되고 전해액(54)이 충진되는 전조(50) 및, 상기 커버(30)와 전조(50)의 기밀을 형성하는 씰(60)로 구성된다.
한편, 상기 씰(60)은 커버(30) 혹은 전조(50)의 결합부에 설치되는 것으로, 그 예로써는 통상적인 배터리의 전해액 보충구를 커버하는 캡에 사용되는 것과 같은 재질을 사용할 수 있다.
그리고 상기 체결수단(40)은 통상의 체결수단을 사용하면 되며, 그 예로써는 체결돌기(42)와 체결 고리(44)를 사용하거나, 볼트와 너트를 사용하는 방법 등이 있으며, 하기에서 돌기와 체결 고리를 사용하는 예를 구체적으로 살펴본다.
상기 전조(50)의 상단부 외주연에는 체결 돌기(42)가 돌출형성되고, 상기 커버(30)의 외주연으로는 상기 체결 돌기(42)가 삽입되면서 체결되는 체결 고리(44)가 돌출형성되며 커버(30)의 하부로는 복수개의 고정 돌기(36)가 전조(50)의 상단부가 삽입될 수 있도록 하부를 향해서 돌출형성되고, 그 내부에 씰(60)이 설치됨으로써, 커버(30)를 전조(50)에 닫을 경우 씰(60)이 전조(50)의 상단부와 맞물리면서 기밀이 유지되도록 하고, 상기 체결 고리(44)가 체결돌기(42)와 맞물리면서 체결상태가 견고하게 유지되도록 한다. 아울러, 체결 고리(44)를 체결 돌기(42)로부터 분리함으로써 체결상태가 해제되도록 한다.
한편, 볼트와 너트를 사용하는 구조는 씰(60)의 설치구조는 동일하게 하고, 커버(30)와 전조(50)에 각각 동심 상의 체결공이 형성된 플랜지(미도시)를 돌출형성함으로써 실현된다.
아울러, 상기 커버(30)에 부착되는 양극판(34) 및 음극판(32)은 도 4에 나타내는 바와 같이 그 상단부가 커버(30)에 힌지결합되어 힌지축(38)을 중심으로 좌/우로 회동가능하도록 함으로써, 보관을 위한 공간이 감소되도록 한다.
도면 중 미설명부호 39는 양극판(34)과 음극판(32)을 동시에 회동시키기 위한 작동 레버를 나타낸다.
그리고 상기한 배터리의 전극단자에는 커넥터가 연결되어 배터리의 분리 및 설치시에 다른 부분과의 전기적인 접속이 용이하도록 한다.
이와 같이 구성된 배터리를 사용할 경우, 충전이 필요하면 양극판(34) 및 음극판(32)이 부착된 커버(30)를 전조(50)로부터 분리하고, 충전이 완료된 새로운 커버(30)를 상기 전조(50)에 부착하면 된다.
그리고 전해액을 보충할 경우 커버(30)를 열고 전해액을 주입하면 되므로 동시에 많은 량의 전해액을 보충할 수 있다.
또한, 방전이 완료되어 분리된 커버(30)는 전조(50)와 동일한 형상으로 구성된 충전용기에 꽂아서 충전을 하고, 보관시에는 양극판(34) 및 음극판(32)을 커버(30)측으로 접어서 보관하면 되므로 보관을 위한 공간이 대폭 감소되는 효과가 있다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 고안에 의하면 충전시에 양극판 및 음극판이 부착된 커버를 전조로부터 분리하고 충전이 완료된 새로운 커버를 상기 전조에 부착하면 되므로 충전에 소요되는 시간이 대폭 감소되는 효과가 있다.
아울러, 전해액을 보충할 경우 커버를 열고 비중에 맞춰서 소량의 전해액만 보충하면 되므로 전해액 보충시간이 대폭 감소되는 효과가 있다.
또한, 양극판 및 음극판의 수명이 다하거나, 전조가 파손되어 폐기하여야 할 경우에도 상기한 전조 혹은 커버는 사용할 수 있으므로 환경오염을 방지하는 효과가 있을 뿐 아니라, 종래에는 배터리 폐기시에 전체를 폐기하여야 하기 때문에 전해액으로 인한 환경오염이 유발되었지만 본 고안에 의하면 전조 혹은 커버 중 폐기가 필요한 물품만 폐기할 수 있으므로 전해액은 그대로 사용할 수 있어서 전해액으로 인한 환경오염을 방지하는 효과가 있다.
더욱이, 상기한 바와 같이 분리한 방전이 완료된 커버는 보관시에 양극판 및 음극판을 커버측으로 접어서 보관하면 되므로 보관을 위한 공간이 대폭 감소되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 배터리 구조를 나타내는 부분 절개 사시도
도 2는 본 고안에 따른 배터리 구조를 나타내는 사시도
도 3은 단면도
도 4는 커버의 다른 실시예를 나타내는 단면도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
30 : 커버 32 : 음극판
34 : 양극판 40 : 체결수단
50 : 전조 52 : 격리판
60 : 씰
Claims (4)
- 음극판 및 양극판이 일체로 부착된 커버와,내부에 격리판이 형성되고 전해액이 충진되는 전조,상기 커버와 전조를 착탈가능하도록 하는 체결수단 및,상기 커버와 전조의 기밀을 형성하는 씰로 구성되는 것을 특징으로 하는 충전이 용이한 배터리.
- 제 1항에 있어서, 상기 체결수단은 커버와 전조에 각각 형성되는 체결돌기와 체결 고리를 사용하거나, 커버와 전조에 각각 형성된 플랜지에 설치되는 볼트와 너트를 사용하는 것을 특징으로 하는 충전이 용이한 배터리.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 커버에 부착되는 양극판 및 음극판은 그 상단부가 커버에 힌지결합되어 힌지축을 중심으로 좌/우로 회동가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 충전이 용이한 배터리.
- 제 1항에 있어서, 상기 배터리의 단자에는 커넥터가 설치되는 것을 특징으로 하는 충전이 용이한 배터리.
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