KR20070103890A

KR20070103890A - 2차전지의 배기장치

Info

Publication number: KR20070103890A
Application number: KR1020060035799A
Authority: KR
Inventors: 최성훈; 임동규; 김인중
Original assignee: 현대에너셀 주식회사
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2007-10-25
Also published as: KR100814778B1

Abstract

본 발명은, 2차전지의 캡어셈블리에 마련되는 배기장치에 관한 것으로서, 상향 개구된 부품수용공간을 형성하며, 내측 저부에 상기 전지 내부와 연통하는 가스유입구가 형성된 벤트하우징과; 상기 벤트하우징의 상향 개구에 결합되며, 적어도 하나의 가스배출구가 형성되어 있는 벤트캡과; 상기 부품수용공간 내에 상하 이동 가능하게 수용되며, 상하 모든 이동 위치에서 상기 가스유입구를 통과하는 길이의 중심유지축을 갖는 피스톤과, 상기 벤트캡과 상기 피스톤 사이에 개재되어 상기 피스톤을 하향 가압하는 스프링과; 상기 중심유지축에 결합되어 상기 가스유입구를 개폐하는 패킹을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 피스톤의 개폐 동작이 정확하게 이루어져 전지 내부의 압력상승과 전지의 효율저하를 방지할 수 있으며, 가스 방출 부분의 실링이 완벽하게 이루어지는 2차전지의 배기장치가 제공된다.

또한, 전지의 외관을 저해하지 않는 2차전지의 배기장치가 제공된다.

2차전지, 가스, 배출, 가압, 피스톤, 압력

Description

2차전지의 배기장치{Pressure-discharged venting system for rechargable battery}

도 1은 종래 2차전지의 단면도,

도 2는 도 1의 배기장치 영역의 상세단면도,

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 2차전지의 배기장치 분해사시도,

도 4 및 도 5는 도 3의 2차전지의 배기장치 결합 작동상태 단면도,

도 6은 도 3의 2차전지의 배기장치 결합사시도,

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 2차전지의 배기장치 분해사시도,

도 8 및 도 9는 도 7의 2차전지의 배기장치 결합 작동상태 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 벤트하우징 11 : 가스유입구

13 : 캡결합부 20 : 벤트캡

21 : 하우징결합부 23 : 스프링지지부

25 : 가스배출구 31 : 피스톤

31b : 중심유지축 33 : 스프링

35 : 패킹

본 발명은 2차전지의 배기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배기장치의 설치구조가 개선된 2차전지의 배기장치에 관한 것이다.

2차전지는 방전된 상태에서 재충전하여 사용할 수 있는 전지로서, 기술의 발달에 따라 각종 기기들에 이용하기 위한 다양한 크기의 2차전지들이 요구되고 있다.

이러한 2차전지에는 대표적으로 니켈수소(Ni-MH) 전지, 니카드(Ni-Cd) 전지, 리튬이온(Li-ion) 전지 등이 있으며, 전지 내부의 극판의 제조방법에 따라 소결식, 페이스트식, 포켓식 등으로 분류된다.

이 중 니켈 수소(Ni-MH)전지는 양극활물질로 니켈, 음극활물질로 수소 흡장 합금(MH: Metal hydride), 전해질로 알카리 수용액을 사용한 전지이다. 이러한 니켈 수소(Ni-MH)전지는 단위 부피당 에너지 밀도가 후술하는 니카드(Ni-Cd) 전지에 비해 2배 가까운 에너지 밀도를 가지고 있기 때문에, 니카드(Ni-Cd)전지보다 고용량화가 가능하고, 과충전이나 과방전에 잘 견디며, 급속 충·방전, 소형·경량화와 충·방전사이클 수명이 길어 500회 이상 충·방전이 가능한 특성이 있다.

그리고, 니카드(Ni-Cd) 전지는 니켈 수소(Ni-MH)전지의 수소저장합금전극 대신 카드뮴 음극이 채택된 전지로, 내부 저항이 적고 고방전율, 저온, 과방전, 과충전 등 열악한 환경에서도 견디어 낼 수 있는 반면에, "메모리 효과"로 인해 초기에 완전히 방전하지 않고 충전을 하게 되면 용량이 줄어드는 면이 있어, 완전 방전후 에 충전하여야 오래 사용할 수 있는 특성이 있다.

또한, 리튬이온(Li-ion) 전지는 리튬 전해질을 사용하여 용량을 크게 한 2차전지이다. 리튬(Li)은 가장 가벼운 금속 원소로서, 휴대용 단말기에 사용되는 리튬 이온 전지는 니켈-카드뮴 전지에 비해 약 2배의 용량과 약 3배의 전압을 유지하며 자기 방전이 적은 특징을 가지고 있다. 또한 충·방전을 1,000회 이상 반복해도 메모리 효과가 발생하지 않아 전지를 다 쓰지 않고 재충전해도 수명이 단축되지 않으며 내구성이 뛰어난 특성이 있다.

한편, 2차전지는 전지 내부에서 발생하는 가스에 의해 전지 내부의 압력이 상승하여 전지가 폭발하는 것을 방지하기 위한 배기장치를 구비하고 있다. 이러한 배기장치를 같는 2차전지의 일 예에 대한 설명을 도면을 참고하여 설명한다. 이때, 2차전지는 설명의 편의상 니켈수조 전지를 일예로 하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래 2차전지의 단면도이고, 도 2는 도 1의 배기장치 영역의 상세단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 2차전지는 전극이 있는 상부에는 캡어셈블리(110)가 위치하고 있으며, 하부는 각형의 전조(120)가 있고 이 전조(120)의 상부에 캡어셈블리(110)가 실링결합된다. 그리고 이 전조(120) 내부에는 알칼리 전해액이 채워져 있으며, 여기에 니켈 양극판, 격리판 및 수소저장합금 음극판이 교호로 적층되어 구성된 극판군(130)이 전해액에 잠긴 형태로 형성되어 있다.

한편, 배기장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 캡어셈블리(110)의 본체에 일체로 결합된 벤트하우징(101)과, 벤트하우징(101)에 내장되어지되 스프링(104)의 탄성에 의해 상하로 움직이는 피스톤(102)과, 피스톤(102)을 지지하는 벤트하우징캡(105)으로 구성되어 있다.

그리고, 전지 내부에서 발생한 가스가 배기되도록 벤트하우징(101)의 하부 및 전방과 측면에는 각각 벤트홀(101a,101h)들이 형성되어 있다. 이때, 피스톤(102)의 하단에는 O-링(103)이 설치되어 벤트하우징(101)의 하부 벤트홀(101a)을 밀폐하게 된다.

이러한 종래 2차전지의 배기장치(100)는 전지 내부에 가스가 발생되면 그 압력에 의해 피스톤(102)이 상하부로 움직이면서 벤트하우징(101)의 하부 벤트홀(101a)를 개폐함으로써, 전지 내부의 가스가 하부 벤트홀(101a)과 벤트하우징(101)의 전방과 측면 벤트홀(101h)을 통해 반복적으로 외부로 배출된다. 이에 의해, 전지 내부의 압력을 낮추어 폭발을 방지한다.

그런데, 이러한 종래 2차전지의 배기장치에 있어서는, 피스톤이 상하부로 작동할 때 피스톤의 중심을 유지할 수 있는 구조가 마련되어 있지 않기 때문에, 피스톤이 하부 벤트홀의 중심선과 일치하는 중심선상에서 이탈되거나 혹은 비틀어지는 현상이 발생하게 된다.

이에 의해, O-링이 정확한 개폐를 수행하지 못하게 되고, 심지어 O-링의 한쪽이 기울어져 하부 벤트홀이 항상 개방된 상태에 놓이는 개폐불량의 문제점이 발생하게 된다. 이렇게 되면 전지내부의 가스 압력에 상관없이 전지가 열려있는 것 과 마찬가지가 되므로 종국에는 전해액 고갈에 의해 전지의 효율을 저하시키는 문제점으로 대두된다.

특히, 전지 내부에서 발생되는 고압에 의해서 O-링이 뒤틀어지면 가스가 방출되는 벤트홀에 대한 O-링의 실링 기능을 완전히 상실하는 심각한 문제점이 발생하게 된다.

한편, 종래 2차전지의 배기장치는 캡어셈블리 상부로 돌출되는 구조를 가지고 있기 때문에, 전지의 외관을 저해하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 피스톤의 개폐 동작이 정확하게 이루어져 전지 내부의 과도한 압력상승 억제와 전해액 고갈에 따른 전지의 효율저하를 방지할 수 있으며, 가스 방출 부분의 실링이 완벽하게 이루어지는 2차전지의 배기장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 전지의 외관을 저해하지 않는 2차전지의 배기장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 2차전지의 캡어셈블리에 마련되는 배기장치에 있어서, 상향 개구된 부품수용공간을 형성하며, 내측 저부에 상기 전지 내부와 연통하는 가스유입구가 형성된 벤트하우징과; 상기 벤트하우징의 상향 개구에 결합되며, 적어도 하나의 가스배출구가 형성되어 있는 벤트캡과; 상기 부품수용공간 내에 상하 이동 가능하게 수용되며, 상하 모든 이동 위치에서 상기 가스유입구를 통과하 는 길이의 중심유지축을 갖는 피스톤과, 상기 벤트캡과 상기 피스톤 사이에 개재되어 상기 피스톤을 하향 가압하는 스프링과; 상기 중심유지축에 결합되어 상기 가스유입구를 개폐하는 패킹을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지의 배기장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 벤트캡의 하부에는 상기 가스유입구와 동일축선상에 위치하는 스프링지지부가 형성되어 있으며; 상기 피스톤은 길이방향 중간에 형성되는 지지판과, 상기 지지판 상부에 형성되는 스프링결합부를 가지며, 상기 중심유지축은 상기 지지판하부로부터 하향 연장되어 있는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 벤트하우징의 상부 영역에는 캡결합부가 형성되어 있으며, 상기 벤트캡에는 상기 캡결합부에 착탈 가능하게 결합되는 하우징결합부가 형성되어 있는 것이 효과적이다.

여기서, 상기 캡결합부는 상기 벤트하우징의 상향 개구 둘레방향을 따라 소정의 간격을 두고 내향 절곡된 걸고리 형태의 복수의 결합돌출편으로 형성되며, 상기 하우징결합부는 상기 벤트캡의 둘레를 따라 상기 결합돌출편 사이 간격에 대응하게 돌출된 복수의 체결편으로 형성되는 것이 보다 바람직하다.

이때, 상기 체결편의 양측에는 상향 돌출된 걸림스토퍼가 형성되어 있는 것이 보다 효과적이다.

또는, 상기 벤트하우징은 상기 캡어셈블리 판면으로부터 하향 함몰되어 상기 부품수용공간을 형성하며, 상기 캡결합부는 상기 벤트하우징의 내주면에 암나사로 형성되며; 상기 벤트캡은 외주면에 상기 하우징결합부가 수나사로 형성되어 있는 캡형상으로 형성되는 것이 보다 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 2차전지의 배기장치 분해사시도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 2차전지의 배기장치 결합 작동상태 단면도이며, 도 6은 도 3의 2차전지의 배기장치 결합사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 2차전지의 배기장치(1)는 부품수용공간 및 가스배출공간을 형성하는 상향 개구(15)된 벤트하우징(10)과, 벤트하우징(10)의 상향 개구(15)를 개폐하는 벤트캡(20)과, 벤트하우징(10) 내에 설치되어 전지 내부에 발생되는 가스의 배출을 허용 및 차단하는 피스톤조립체(30)를 포함한다.

벤트하우징(10)은 하부에 전지 내부와 연통하는 가스유입구(11)가 형성되어 있으며, 상부에 형성된 개구(15)에는 벤트캡(20)이 착탈가능하게 결합되는 캡결합부(13)가 형성되어 있다. 이때, 벤트하우징(10)의 적어도 하부영역은 전지의 캡어셈블리(5) 판면으로부터 가스유입구(11) 중심을 향해 하향 경사지게 함몰된 구조를 갖는 것이 후술할 피스톤조립체(30)의 중심유지를 위해 바람직하다. 그리고, 벤트하우징(10)의 상부영역은 전지의 캡어셈블리(5) 상부면으로부터 상향 돌출된 구조를 가질 수 있다.

벤트캡(20)은 둘레영역에 벤트하우징(10)의 캡결합부(13)에 대응하는 하우징결합부(21)가 형성되어 있으며, 그 중심에는 후술할 피스톤조립체(30)의 스프링(33)을 지지하기 위한 스프링지지부(23)가 하향 돌출되어 있다. 그리고, 스프링지지부(23)의 내측에는 벤트하우징(10) 내부공간과 외부를 연통하는 가스배출구(25)가 형성되어 있다. 물론, 가스배출구(25)는 전술한 벤트하우징(10)의 상부영역에 외부와 연통되도록 형성될 수도 있으며, 벤트캡(20)의 판면에 형성될 수도 있다. 또한, 가스배출구(25)는 후술할 벤트캡(20)의 체결편(21a) 사이영역과 벤트하우징(10)의 상향 개구(15) 사이에 형성되는 공간에 의해 형성될 수도 있다.

여기서, 벤트하우징(10)의 상향 개구(15)에 대한 벤트캡(20)의 개폐결합을 위한 벤트하우징(10)의 캡결합부(13)와 벤트캡(20)의 하우징결합부(21) 구조를 살펴본다. 먼저, 벤트하우징(10)의 캡결합부(13)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 벤트하우징(10)의 상향 개구(15) 둘레방향을 따라 소정의 간격을 두고 내향 절곡된 걸고리 형태의 결합돌출편(13a)으로 형성할 수 있으며, 벤트캡(20)의 하우징결합부(21)는 벤트캡(20)의 둘레를 따라 소정의 간격을 두고 돌출된 체결편(21a)으로 형성할 수 있다. 이때, 체결편(21a)의 양측에는 상향 돌출된 걸림스토퍼(21b)가 형성되는 것이 바람직하다.

벤트하우징(10)의 상향 개구(15)에 대한 벤트캡(20)의 결합은 벤트하우징(10)의 결합돌출편(13a) 사이에 벤트캡(20)의 체결편(21a)이 교차되도록 배치한 상태에서 벤트캡(20)을 하향 가압하면서 체결편(21a)의 걸림스토퍼(21b)가 결합돌출편(13a)에 걸리는 위치까지 일방향을 회전시키면, 체결편(21a)이 결합돌출 편(13a) 하부에 걸림으로써, 도 6과 같이, 벤트캡(20)이 상향 이탈되지 않도록 벤트하우징(10)의 상향개구(15)에 결합된다. 이때, 벤트캡(20)은 후술할 스프링(33)에 의해 탄성적으로 상향 가압된다.

한편, 피스톤조립체(30)는 벤트하우징(10) 내에 상하 이동 가능하게 수용되는 피스톤(31)과, 피스톤(31)을 벤트하우징(10) 하부의 가스유입구(11)를 향해 탄성적으로 하향 가압하는 스프링(33)과, 피스톤(31)에 결합되어 가스유입구(11)로 가스가 유입되는 것을 허용 및 차단하는 패킹(35)으로 이루어진다.

피스톤(31)은 상하 길이방향 중간에 형성되는 지지판(31a)과, 지지판(31a)의 하부로 연장되어 가스유입구(11)를 통과하는 중심유지축(31b)과, 지지판(31a)의 상부에 돌출되어 스프링(33)의 하부를 지지하는 스프링결합축(31c)을 가지고 있다. 여기서, 중심유지축(31b)의 길이는 피스톤(31)의 상하 이동위치에서 항상 가스유입구(11)를 통과하고 있는 정도의 길이를 갖는다. 이는 피스톤(31)의 상하 이동시 피스톤(31)이 이동 중심에서 이탈되지 않도록 하기 위함이다.

그리고, 스프링(33)은 상하 양측이 각각 벤트하우징(10)의 스프링지지부(23)와 피스톤(31)의 스프링결합축(31c)에 결합되어 피스톤(31)을 탄성적으로 하향 가압한다. 이 스프링(33)은 전지 내부에 형성되는 압력 한계를 고려하여 적절한 탄성가압력을 갖는 스프링(33)을 이용하게 된다. 예를 들면, 해당 전지의 한계 압력이 8기압일 경우, 스프링(33)의 탄성가압력은 8기압 이하에서 압축되어 피스톤(31)이 상향 이동할 수 있는 정도의 탄성가압력을 갖게 된다.

또한, 패킹(35)은 밀폐력이 우수한 고무 등에 의해 제작되는데, 일예로 도면에 도시된 바와 같이 각형 단면을 갖는 환상의 패킹(35)이나, 원형단면을 갖는 O-링으로 마련될 수 있다. 이 패킹(35)은 피스톤(31)의 중심유지축(31b)에 삽입되어 지지판(31a) 하부에 지지된 상태에서 도 4 및 도 5와 같이, 피스톤(31)의 상하 동에 의해 가스유입구(11) 둘레면에 접촉 및 이격됨으로써, 전지 내부의 가스가 벤트하우징(10)의 내부공간을 거쳐 가스배출구(25)로 배출되는 것을 차단하거나 허용한다.

이러한 구성에 의해서, 본 실시예에 따른 2차전지의 배기장치(1)에 의한 전지 내부의 가스 배출 과정을 살펴본다.

전지 내부의 압력이 소정의 한계 압력 이하일 때는, 도 4와 같이, 스프링(33)의 탄성력에 의해, 피스톤(31)이 하향 가압된 상태를 유지하게 된다. 그러면, 패킹(35)이 벤트하우징(10)의 가스유입구(11) 둘레면에 접촉하여 가스가 외부로 배출되지 않게 된다. 이때, 피스톤(31)의 중심유지축(31b)은 가스유입구(11)에 삽입된 상태로서 피스톤(31)의 중심이 정확하게 유지되기 때문에, 패킹(35)이 정확한 밀폐 위치에서 기밀을 유지할 수 있다.

한편, 전지 내부의 압력이 가스 발생에 의해 소정의 한계 압력으로 상승되면, 도 5와 같이, 그 압력에 의해 피스톤(31)이 상향 가압되면서 스프링(33)이 압축된다. 그러면, 패킹(35)이 벤트하우징(10)의 가스유입구(11) 둘레면으로부터 이 격된다. 이때, 피스톤(31)의 중심유지축(31b)은 역시, 가스유입구(11)에 삽입된 상태에서 피스톤(31)의 중심을 정확하게 유지하게 된다.

이에 의해, 전지 내부의 가스가 벤트하우징(10)의 가스유입구(11)를 통해 벤트하우징(10) 내부로 유입된 다음 가스배출구(25)를 통해 외부로 배출됨으로써, 전지 내부의 압력이 하강하여 폭발을 방지할 수 있다.

그리고, 전지 내부의 압력이 하강하면 다시 스프링(33)의 탄성에 의해 피스톤(31)이 하강하여 패킹(35)이 벤트하우징(10)의 가스유입구(11) 둘레면에 접촉하여 가스가 외부로 배출되는 것을 차단하게 된다. 이때, 피스톤(31)은 그 중심유지축(31b)이 항상 가스유입구(11)에 삽입된 상태를 유지하므로 항상 피스톤(31)이 중심을 유지하면서 상하 반복 이동한다.

이에 의해, 가스유입구(11)가 패킹(35)에 의해 정확하게 개폐되어 한계 압력전에 가스가 배출되지 않는다. 따라서, 전지의 효율 저하를 미연에 방지할 수 있다.

한편, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 2차전지의 배기장치 분해사시도이고, 도 8 및 도 9는 도 7의 2차전지의 배기장치 결합 작동상태 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 2차전지의 배기장치(1')는 벤트하우징(10')과 벤트캡(20')을 제외한 나머지 구성이 전술한 제1실시예와 거의 동일하다. 따라서, 이하에서는 설명의 편의상 본 실시예에 따른 벤트하우징(10')과 벤트캡(20')에 대해서만 상세히 설명한다.

본 실시예에 따른 2차전지의 배기장치(1')에 형성되는 벤트하우징(10')은 전지의 캡어셈블리(5) 판면으로부터 하향 함몰되어 부품수용공간 및 가스배출공간을 형성한다. 이는 캡어셈블리(5) 상부면으로 벤트하우징(10')이 돌출되지 않도록 하여 전지의 외관을 저해하지 않도록 하기 위함이다. 이러한 벤트하우징(10') 역시 내측 중심 저부에 전지 내부와 연통하는 가스유입구(11)가 형성되어 있으며, 상부영역 내측면에는 벤트캡(20')의 결합을 위한 캡결합부(13)가 형성되어 있다.

한편, 벤트캡(20')은 외주면에 하우징결합부(21)를 가지고 벤트하우징(10') 내부에 삽입되는 캡형상으로 형성되어 있다. 그리고, 벤트캡(20')의 내측 중앙에는 피스톤조립체(30)의 스프링(33)을 지지하기 위한 스프링지지부(23)가 하향 돌출되어 있으며, 벤트캡(20')의 상부면에는 벤트하우징(10') 내부공간과 외부를 연통시키는 적어도 하나의 가스배출구(25)가 형성되어 있다. 물론, 가스배출구(25)는 전술한 제1실시예와 마찬가지로 스프링지지부(23) 내측 중앙에 형성될 수도 있다.

여기서, 벤트하우징(10')에 대한 벤트캡(20')의 개폐결합구조는 벤트하우징(10')의 캡결합부(13)를 암나사(13b)로 형성하고, 벤트캡(20')의 하우징결합부(21)를 수나사(21c)로 형성하는 것으로 간단하게 구성할 수 있다. 이때, 벤트캡(20')의 상부면에는 사용자가 벤트캡(20')을 회전시킬 수 있도록 돌출된 회전홈(27)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이 회전홈(27)은 사용자가 드라이버 등의 공구를 이용하여 벤트캡(20')을 회전시킬 수 있는 것으로서, 회전홈(27)의 형상은 일자형상을 포함한 십자홈이나 다각형홈 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 물론, 벤트캡(20')의 회전을 위한 구조는 회전홈(27) 외에 돌출된 형상의 리브 등의 다양한 패턴으로 형성될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 실시예에 따른 2차전지의 배기장치(1')는 피스톤(31)의 중심유지축(31b)과 스프링결합축(31c)에 각각 패킹(35)과 스프링(33)을 결합한 다음, 피스톤(31)의 중심유지축(31b)이 벤트하우징(10')의 가스유입구(11)에 삽입되도록 피스톤(31)을 벤트하우징(10') 내부에 수용한 상태에서 벤트캡(20')을 벤트하우징(10') 내부에 삽입 체결한다.

그러면, 배기장치(1')는 전지의 캡어셈블리(5) 상면으로 돌출되지 않는 상태로 간단하게 조립완료된다. 이에 의해, 전지의 외관을 저해하지 않고 배기장치(1')를 설치할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 2차전지의 배기장치(1')에 의한 전지 내부의 가스 배출 과정은 전술한 제1실시예와 동일하므로 그 설명은 도 8 및 도 9로 대신한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 2차전지의 배기장치는 중심유지축에 의해 피스톤이 정확한 중심을 유지하면서 반복적으로 상하 이동하기 때문에, 피스톤이 이동 중심으로부터 이탈되는 것을 방지함과 동시에, 소정의 합계 압력 이하에서는 가스유입구 영역이 완벽하게 밀폐된다. 이에 의해, 전지 내부의 압력이 한계압력 이상 상승될 우려가 없으며, 전지의 효율이 저하될 염려가 없다.

또한, 벤트하우징의 구조를 캡어셈블리의 상면으로부터 전지 내부로 함몰되는 구조로 형성함으로써, 배기장치가 전지의 외부로 돌출되지 않는다. 이에 의해, 전지의 외관을 저해하지 않고도 배기장치를 간단하게 설치할 수 있다.

본 발명에 따른 2차전지의 배기장치는 니켈수소전지를 포함하여 전해액에 의해 가스가 발생하는 니카드 전지 같은 2차전지에도 적용할 수 있는 등, 본원발명의 기술적 개념을 바탕으로 보다 다양하게 실시하는 것이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 피스톤의 개폐 동작이 정확하게 이루어져 전지 내부의 과도한 압력상승 억제와 전해액 고갈에 따른 전지의 효율저하를 방지할 수 있으며, 가스 방출 부분의 실링이 완벽하게 이루어지는 2차전지의 배기장치가 제공된다. 또한, 본 발명에 따르면, 전지의 외관을 저해하지 않는 2차전지의 배기장치가 제공된다.

Claims

2차전지의 캡어셈블리에 마련되는 배기장치에 있어서,

상향 개구된 부품수용공간을 형성하며, 내측 저부에 상기 전지 내부와 연통하는 가스유입구가 형성된 벤트하우징과;

상기 벤트하우징의 상향 개구에 결합되며, 적어도 하나의 가스배출구가 형성되어 있는 벤트캡과;

상기 부품수용공간 내에 상하 이동 가능하게 수용되며, 상하 모든 이동 위치에서 상기 가스유입구를 통과하는 길이의 중심유지축을 갖는 피스톤과, 상기 벤트캡과 상기 피스톤 사이에 개재되어 상기 피스톤을 하향 가압하는 스프링과; 상기 중심유지축에 결합되어 상기 가스유입구를 개폐하는 패킹을 포함하는 것을 특징으로 하는 2차전지의 배기장치.
제1항에 있어서,

상기 벤트캡의 하부에는 상기 가스유입구와 동일축선상에 위치하는 스프링지지부가 형성되어 있으며,

상기 피스톤은 길이방향 중간에 형성되는 지지판과, 상기 지지판 상부에 형성되는 스프링결합부를 가지며, 상기 중심유지축은 상기 지지판하부로부터 하향 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 2차전지의 배기장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 벤트하우징의 상부 영역에는 캡결합부가 형성되어 있으며, 상기 벤트캡에는 상기 캡결합부에 착탈 가능하게 결합되는 하우징결합부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2차전지의 배기장치.
제3항에 있어서,

상기 캡결합부는 상기 벤트하우징의 상향 개구 둘레방향을 따라 소정의 간격을 두고 내향 절곡된 걸고리 형태의 복수의 결합돌출편으로 형성되며,

상기 하우징결합부는 상기 벤트캡의 둘레를 따라 상기 결합돌출편 사이 간격에 대응하게 돌출된 복수의 체결편으로 형성되는 것을 특징으로 하는 2차전지의 배기장치.
제4항에 있어서,

상기 체결편의 양측에는 상향 돌출된 걸림스토퍼가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2차전지의 배기장치.
제3항에 있어서,

상기 벤트하우징은 상기 캡어셈블리 판면으로부터 하향 함몰되어 상기 부품수용공간을 형성하며, 상기 캡결합부는 상기 벤트하우징의 내주면에 암나사로 형성 되며;

상기 벤트캡은 외주면에 상기 하우징결합부가 수나사로 형성되어 있는 캡형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 2차전지의 배기장치.