KR20140115524A - 납물을 회수하기 위한 런너블록을 구비하는 배터리용 캐스트온 스트랩 몰드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트랩 성형시 안정적 스트랩 용접을 위해 균일한 온도의 납물을 공급할 수 있도록 하되 회수된 납물을 런너블럭을 통해 배출할 수 있도록 하기 위한 배터리용 캐스트 온 스트랩 몰드 구조를 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 효과로는 스트랩을 형성하기 위해 몰드공동에 유입되는 납물의 지속적 공급이 가능하고, 균일한 수위를 유지하게 함으로써 납물의 온도와 열량도 안정적이 되어 스트랩이 일정한 속도로 캐스팅되고 이는 결국 스트랩의 전체 조직이 균일하게 함과 동시에 각각의 스트랩 무게 편차가 거의 생기지 않게 되어 배터리의 상품성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 납물의 회수를 가능하게 하되 몰드가 아닌 항상 고온상태인 런너블럭을 통해 납물의 회수를 가능하게 함으로써 납물의 굳음방지를 위한 별도의 히팅장치를 설치하지 않아도 되고, 몰드에 별도의 납물회수를 위한 공간을 필요로 하지 않아도 되어 몰드의 크기를 최소화할 수 있고, 제작이 용이한 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

런너블럭으로 납물을 회수하기 위한 배터리용 캐스트 온 스트랩 몰드 구조{Moulds for a battery cast on strap}

본 발명은 런너블럭으로 납물을 회수하기 위한 배터리용 캐스트 온 스트랩 몰드 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스트랩 성형시 일정한 스트랩 두께를 유지하고, 안정적 스트랩 용접을 위해 균일한 온도의 납물을 공급할 수 있도록 하되 회수된 납물은 런너블럭을 통해 배출할 수 있도록 하기 위한 배터리용 캐스트 온 스트랩 몰드 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 연축전지(납배터리)는 캐스트-온-스트랩(COS; Cast-On-Strap) 몰드에 의해 제조되고 있으며, 상기 캐스트-온-스트랩 몰드(이하 '몰드'라 한다)의 양측에는 용융된 납(Pb) 또는 납 합금, 즉 납물을 공급하기 위한 런너블럭이 형성된다.

이처럼 상기 런너블럭을 통해 공급되는 납물은 몰드의 상부에 형성된 몰드 공동(空洞)에 채워져 스트랩을 형성하게 된다.

그런데 상기 스트랩을 형성함에 있어 종래의 몰드는 런너블럭으로 부터 공급되는 납물이 보를 넘쳐 몰드공동에 채워진 다음 납물의 공급을 차단하게 되면 천천히 냉각되면서 클램핑된 상태의 배터리 셀 플레이트의 러그에 스트랩을 캐스팅하게 된다.

이때 납물을 공급하는 런너블럭의 온도는 약 440℃에 이르고 납물을 공급받는 몰드의 온도는 90~140℃여서 런너블럭으로부터 몰드로 공급되는 납물은 유입시간과 유입량에 따라 굳는 속도와 두게에 차이가 발생하게 된다.

즉 제일 먼저 유입된 납물과 맨 나중에 유입되는 납물은 다른 냉각속도에 의해 스트랩 내부에 수지상정(dendrite)에 의한 서로 다른 결정조직이 형성하게 되고, 이는 결과적으로 제품 형상에 변형이 생기게 하거나 각 스트랩의 무게에 편차를 발생하게 하고, 균열 등에 취약한 상태가 되도록 하여 결국 상품성 저하로 이어진다.

따라서 종래에는 이를 해결하기 위해 몰드의 몰드공동에 유입되는 납물의 냉각 속도를 최대한 균일하게 하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 런너블럭(15,16)으로 부터 공급되는 납물이 연속적으로 몰드(13,14)의 몰드공동으로 유입되도록 하고, 상기 몰드공동을 넘치는 납물은 댐(28)을 넘어 몰드 중앙을 가로지르는 납물회수로(27)를 통해 배출되도록 하는 유럽특허(EP1339514 B1)이 WO 2002/045886 (13.06.2002 Gazette 2002/24)로 공개된 바 있다.

상기한 바와 같은 종래 캐스트-온-스트랩 몰드는 납물이 몰드공동에 공급됨에 있어 먼저 유입되고 나중에 유입되고의 차이가 없게 되므로 스트랩 조직은 균일하나 몰드(13,14)의 중앙에 납물회수로(27)를 형성하는 구조여서 납물의 굳음을 방지하기 위한 별도의 히팅(heating)장치를 필요로 하고, 납물회수로(27) 형성을 위한 상당한 공간을 몰드에 필요로 하는 것이어서 몰드의 크기가 커지고 몰드 제작시 가공이 곤란한 단점을 갖는다.

또한 상기 종래 캐스트-온-스트랩 몰드는 소형의 배터리와 러그(Lug)가 중앙쪽에 위치한 배터리에는 적용하기 곤란한 단점과 각각의 스트랩이 약간씩 무게편차가 발생하는 단점을 갖는다.

상기한 바와 같은 종래 캐스트-온-스트랩 몰드가 갖는 단점을 해결하기 위해서 본 발명은 몰드의 중앙에 형성되던 납물회수로를 납물을 공급하는 런너블럭에 형성함을 특징으로 한다.

또 본 발명은 몰드공동의 납물회수둑을 런너블럭에 형성된 납물회수로와 연결되도록 구성됨을 특징으로 한다.

또 본 발명은 몰드공동에 보조납물회수로를 형성하여 납물회수로에 연결되도록 구성됨을 특징으로 한다.

또 본 발명은 몰드의 보조납물회수로에 인접한 몰드 공동에 납물유도로를 형성하여 보조납물회수로에 연결되도록 구성됨을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 효과로는 스트랩을 형성하기 위해 몰드공동에 유입되는 납물의 지속적 공급이 가능하고, 균일한 수위를 유지하게 함으로써 납물의 온도와 열량이 안정적이 되어 스트랩이 일정한 속도로 캐스팅되고 이는 결국 스트랩의 전체 조직을 균일하게 함과 동시에 각각의 스트랩에 무게 편차를 최소화할 수 있게 되어 배터리의 상품성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 납물의 회수를 가능하게 하되 몰드가 아닌 항상 고온상태인 런너블럭을 통해 납물을 회수함으로써 납물의 굳음방지를 위한 별도의 히팅장치를 설치하지 않아도 되고, 몰드에 별도의 납물회수를 위한 공간을 필요로 하지 않아도 되어 몰드의 크기를 최소화할 수 있으며, 몰드의 제작이 용이한 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 종래 몰드의 납물회수로 구조를 보이기 위한 참고단면도.
도 2는 본 발명 일실시예를 보이기 위한 분리사시도.
도 3은 도 2의 결합된 상태의 사시도.
도 4는 도 2의 평면도.
도 5는 도 4의 V-V선 단면도.
도 6은 도 4의 W-W선 단면도.
도 7은 본 발명의 사용상태 참고단면도.
도 8은 본 발명 다른 실시예를 보이기 위한 사시도.
도 9는 도 8의 평면도.

이하, 본 발명에 따른 런너블럭으로 납물을 회수하기 위한 배터리용 캐스트 온 스트랩 몰드 구조에 대한 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명 일실시예를 보이기 위한 분리사시도이고, 도 3은 도 2의 결합된 상태의 사시도이며, 도 4는 도 2의 평면도이고, 도 5는 도 4의 V-V선 단면도이며, 도 6은 도 4의 W-W선 단면도이고, 도 7은 본 발명의 사용상태 참고단면도이며, 도 8은 본 발명 다른 실시예를 보이기 위한 사시도이고, 도 9는 도 8의 평면도이다.

우선, 본 발명에서 런너블럭(110)은 한 쌍으로 형성되어 몰드(120)의 양측에 밀착되어 형성된 구조이므로, 본 발명에서는 한쪽의 런너블럭에 대해서만 설명하기로 한다.또한 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명의 일 실시예는,

상부에는 스트랩을 형성하기 위한 몰드 공동(121)을 구비하는 몰드(120)와, 상기 몰드(120)의 양측에는 용융된 납, 즉 납물을 공급하기 위한 납물배출부(111)를 구비하는 런너블럭(110)으로 이루어지는 배터리용 캐스트 온 스트랩 몰드 구조에 있어서,

상기 몰드 공동(121)에 납물넘침둑(121a)과 납물회수둑(121b)을 형성하되, 상기 납물회수둑(121b)이 런너블럭(110)의 상부에 형성된 납물회수로(112)와 연결되도록 구성된다.

이때 상기 납물넘침둑(121a)은 납물배출부(111)의 납물넘침둑(111a)과 연결되며, 결국 런너블럭(110)을 통해 공급되는 고온의 납물이 상기 납물넘침둑(111a)과 몰드(120)의 납물넘침둑(121a)을 넘어 몰드 공동(121)에 납물을 채우게 된다.

이처럼 몰드 공동(121)에 채워진 납물은 배터리 셀 플레이트의 러그에 스트랩을 형성하게 되는데 이때 몰드 공동(121)의 납물회수둑(121b)의 높이(H)가 납물넘침둑(121a)의 높이(h)보다 낮기 때문에 상기 납물넘침둑(121a)의 높이보다 더 유입된 납물은 결국 납물회수둑(121b)을 넘어 납물회수로(112)를 통해 회수되어진다.

따라서 상기 몰드 공동(121)은 고온의 납물이 지속적으로 유입되는 구조가 되고, 또 납물배출부(111)와 납물회수로(112)의 중간 정도의 높이여서 납물의 수위가 항상 균일하게 유지된다. 이는 몰드 공동(121)에 채워진 납물의 온도와 열량을 안정적 상태가 되도록 하여 스트랩이 일정한 속도로 캐스팅되도록 하는 것이며, 이는 결국 스트랩의 전체 조직이 균일하게 하면서 각각의 스트랩 무게도 편차가 거의 생기지 않도록 하게 한다.

또한 본 발명은 어차피 납물을 공급하기 위해서는 고온 상태를 유지해야 하는 런너블럭(110)에 납물회수로(112)를 만들고 여기에 몰드 공동(121)의 납물회수둑(121b)을 연결함으로써 별도의 히팅장치를 설치하지 않아도 납물의 회수에 어려움이 없으며, 또한 면적이 한정된 몰드(120)에 별도의 납물 회수를 위한 공간을 필요로 하지 않게 되어 몰드(120)의 면적을 효과적으로 사용할 수 있으며, 동시에 최소화할 수 있는 것이다.

또 본 발명의 다른 실시예로써, 몰드(120)의 상부에 몰드공동(121)의 일측과 연결되는 보조납물회수로(113)를 형성하고, 상기 보조납물회수로(113)가 런너블럭(110)의 납물회수로(112)와 연결되도록 구성할 수도 있다.

또 본 발명은 몰드공동(121)의 일측에 납물유도로(113a)를 형성하고, 상기 납물유도로(113a)를 인접한 보조납물회수로(113)에 연결되도록 함으로써 가공의 편리성을 도모할 수 있도록 구성할 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예들에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

110: 런너블럭 111: 납물배출부
111a: 납물넘침둑 112: 납물회수로
113: 보조납물회수로 113a: 납물유도로
120: 몰드 121: 몰드 공동
121a: 납물넘침둑 121b: 납물회수둑

Claims (3)

1. 상부에는 스트랩을 형성하기 위한 몰드 공동을 구비하는 몰드와, 상기 몰드의 양측에는 납물을 공급하기 위한 납물배출부를 구비하는 런너블럭으로 이루어지는 배터리용 캐스트 온 스트랩 몰드 구조에 있어서,
   상기 몰드 공동에 납물넘침둑과 납물회수둑을 형성하되, 상기 납물회수둑이 런너블럭의 상부에 형성된 납물회수로와 연결되도록 구성됨을 특징으로 하는 런너블럭으로 납물을 회수하기 위한 배터리용 캐스트 온 스트랩 몰드 구조.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 몰드의 상부에 몰드공동의 일측과 연결되는 보조납물회수로를 형성하고, 상기 보조납물회수로가 런너블럭의 납물회수로와 연결되도록 구성됨을 특징으로 하는 런너블럭으로 납물을 회수하기 위한 배터리용 캐스트 온 스트랩 몰드 구조.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 몰드공동의 일측에 납물유도로를 형성하고, 상기 납물유도로를 인접한 보조납물회수로에 연결되도록 구성됨을 특징으로 하는 런너블럭으로 납물을 회수하기 위한 배터리용 캐스트 온 스트랩 몰드 구조.
   
   

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