KR20200040483A - 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 납축전지의 수명 종지 원인 중에 하나인 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치에 관한 것이다.
본 발명을 통해, 납 축전지의 수명 종지 원인 중 하나인 극판 성장에 따른 단락을 방지하는 효과를 제공하게 된다.
또한, 양극판과 음극판의 연결로 인한 단락율을 낮게 하여 화재를 방지하며, 방전량 및 수명을 향상시키는 상승 효과를 제공하게 된다.

Description

납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치{Short circuit protection device to prevent short circuit due to growth of lead plate}

본 발명은 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 납축전지의 수명 종지 원인 중에 하나인 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 납 축전지는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키거나 전기적 에너지를 화학적 에너지로 변환시키는 장치로, 예를 들어, 자동차에 설치되어 엔진을 시동하거나 점화장치, 등화장치 등의 전원으로 사용되며, 그 종류에는 크게 납산 축전지(Lead-Acid Storage Battery)와 알칼리 축전지(Alkali Storage Battery)가 있다.

이 중에서 현재 가장 널리 사용되는 축전지는 납산 축전지로 도 1을 참조하여 그 구조를 살펴보면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 자동차용 납산 축전지(이하 자동차용 축전지 또는 축전지라 함, 100)는, 한 쌍의 전극 단자(122, 124)를 포함하는 케이스(110, 120), 상기 케이스(110, 120) 내부에 구비되고 여러 쌍의 양극판(132)과 음극판(134)을 포함하는 기판 어셈블리(130) 및 상기 한 쌍의 단자와 양극판(132), 음극판(134)을 각각 연결하는 연결수단(140)으로 구성된다.

상기 케이스(110)는 내부에 소정 셀(112)이 마련되는 전조(110)와, 상기 셀(112)이 밀봉되도록 상기 전조(110)의 상부에 결합되는 커버(120)로 이루어진다.

이때, 상기 전조(110)의 내부에 마련된 셀(112)은 파티션(114)에 의해 다수개로 구획된다.

또한, 상기 커버(120)는 상술한 바와 같이 상기 셀(112)이 밀봉될 수 있는 형상으로 형성되고, 그 상부에는 한 쌍의 전극 단자(122, 124), 즉 양극 단자(122) 및 음극 단자(124)가 외부로 노출되게 마련된다.

상기 기판 어셈블리(130)는 상기 전조(110)의 내부에 형성된 각 셀(112) 마다 설치되어 전기 에너지를 발생시키는 것으로, 복수의 양극판(132), 상기 양극판(132) 사이마다 위치되는 음극판(134) 및 상기 양극판(132)과 음극판(134) 사이의 단락을 방지하기 위하여 양 극판(양극판과 음극판, 132와 134) 사이에 위치되는 격리판(136)으로 구성된다.

이때, 상기 기판 어셈블리(130)가 설치되는 셀(112)의 나머지 공간에는 전해액(미도시)인 묽은 황산(2H2SO4)이 충진되어 상기 양극판(132)과 음극판(134) 사이의 화학 반응을 돕는다.

상기 연결수단(140)은, 복수의 양극판(132)을 전기적으로 연결하는 양극 스트랩(142)과, 복수의 음극판(134)을 전기적으로 연결하는 음극 스트랩(144)과, 상기 양극 및 음극 스트랩(132, 134)을 상기 양극 및 음극 단자(122, 124)와 연결하는 포스트(146)로 이루어진다.

상기와 같은 납 축전지의 경우, 수명 종지가 발생하게 되며, 수명 종지의 원인 중 하나는 극판 성장에 따른 단락이 발생하는 것이다.

방전 종지 전압인 9.6V 이하로 방전하게 된다면 영구 황산납이 되어 사용할 수 없게 되는 것이다.

따라서, 납 축전지의 수명 종지 원인 중 하나인 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 방지 기구를 본 발명을 통해 제안하게 된 것이다.

대한민국공개특허공보 제10-2007-0017693호(2007.02.13)

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 납축전지의 수명 종지 원인 중에 하나인 극판 성장에 따른 단락을 방지하고자 단락 방지 장치를 제공하고자 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치에 있어서,

상기 단락 방지 장치(100)는,

극판스트랩(200)의 하측에 형성되어 극판(300)과 연결시키는 어느 한 극판스트랩연결부(210)와 다른 한 극판스트랩연결부(220) 사이에 형성되는 다수의 공간부(230)에 각각 삽입되도록 포크 형상을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치는,

납 축전지의 수명 종지 원인 중 하나인 극판 성장에 따른 단락을 방지하는 효과를 제공하게 된다.

또한, 양극판과 음극판의 연결로 인한 단락율을 낮게 하여 화재를 방지하며, 방전량 및 수명을 향상시키는 상승 효과를 제공하게 된다.

도 1은 종래의 납축전지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치가 납축전지의 극판스트랩에 삽입된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 5의 a 도면은 본 발명의 실시예에 따른 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치가 납축전지의 극판 상측에 안착된 상태를 나타낸 평면도이며, b 도면은 극판스트랩에 삽입된 상태를 나타낸 평면도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치는,

극판스트랩(200)의 하측에 형성되어 극판(300)과 연결시키는 어느 한 극판스트랩연결부(210)와 다른 한 극판스트랩연결부(220) 사이에 형성되는 다수의 공간부(230)에 각각 삽입되도록 포크 형상을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 단락 방지 장치(100)는,

극판스트랩(200) 하측과 극판(300) 상측에 형성된 제2공간부(240)에 일부가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 단락 방지 장치(100)는,

몸체부(110);와

상기 몸체부의 어느 일측에 수평 돌출되게 일정 간격으로 다수 형성되는 제1돌출부(120);와

어느 한 제1돌출부와 다른 제1돌출부 사이에 일정 간격으로 다수 형성되는 제1홈부(130);와

상기 몸체부의 타측에 수평 돌출되게 일정 간격으로 다수 형성되되, 상기 제1홈부(130)의 일직선상에 형성되는 제2돌출부(140);와

어느 한 제2돌출부와 다른 제2돌출부 사이에 일정 간격으로 다수 형성되되, 상기 제1돌출부의 일직선상에 형성되는 제2홈부(150);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 단락 방지 장치(100)는,

극판 간 일정 간격이 유지되도록 함으로써, 극판 성장에 따른 단락을 방지하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 단락 방지 장치(100)는,

합성수지 재질로 형성시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치를 나타낸 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치가 납축전지의 극판스트랩에 삽입된 상태를 나타낸 측면도이다.

도 5의 a 도면은 본 발명의 실시예에 따른 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치가 납축전지의 극판 상측에 안착된 상태를 나타낸 평면도이며, b 도면은 극판스트랩에 삽입된 상태를 나타낸 평면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 단락 방지 장치(100)는,

극판스트랩(200)의 하측에 형성되어 극판(300)과 연결시키는 어느 한 극판스트랩연결부(210)와 다른 한 극판스트랩연결부(220) 사이에 형성되는 다수의 공간부(230)에 각각 삽입되도록 포크 형상을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

즉, 극판스트랩은 각각 2개가 구성되며, 극판스트랩의 하측에는 극판과 연결시키기 위한 극판스트랩연결부(210)가 다수 형성되게 된다.

이때, 어느 한 극판스트랩연결부(210)와 다른 한 극판스트랩연결부(220) 사이에 형성되는 다수의 공간부(230)에 본 발명의 단락 방지 장치(100)가 위치하게 된다.

따라서, 극판과 극판 사이에 일정한 간격을 유지시키게 됨으로써, 극판 상단에 위치한 극판스트랩과의 단락을 방지하게 되는 것이다.

이때, 본 발명의 단락 방지 장치(100)는 바람직하게는 포크 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

포크 형상의 수평하게 돌출된 돌출부들이 극판과 극판 사이의 공간부에 위치하게 되는 것이며, 돌출부와 돌출부 사이에는 홈부가 형성되어 있으므로 해당 홈부에 극판스트랩연결부를 위치시키게 되는 것이다.

또한, 상기 단락 방지 장치(100)는,

도 4에 도시한 바와 같이, 극판스트랩(200) 하측과 극판(300) 상측에 형성된 제2공간부(240)에 일부가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 단락 방지 장치(100)의 돌출부와 홈부들이 상기 제2공간부에 삽입됨으로써, 극판과 극판 사이가 일정 간격을 유지하며, 동시에 외력에 의해 결합 위치에서 이탈되는 것을 방지하게 되는 것이다.

또한, 상기 단락 방지 장치(100)는,

몸체부(110);와

상기 몸체부의 어느 일측에 수평 돌출되게 일정 간격으로 다수 형성되는 제1돌출부(120);와

어느 한 제1돌출부와 다른 제1돌출부 사이에 일정 간격으로 다수 형성되는 제1홈부(130);와

상기 몸체부의 타측에 수평 돌출되게 일정 간격으로 다수 형성되되, 상기 제1홈부(130)의 일직선상에 형성되는 제2돌출부(140);와

어느 한 제2돌출부와 다른 제2돌출부 사이에 일정 간격으로 다수 형성되되, 상기 제1돌출부의 일직선상에 형성되는 제2홈부(150);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 단락 방지 장치는 극판스트랩이 예를 들어, 양극 극판스트랩은 양극판끼리 연결하고, 음극 극판스트랩은 음극판끼리 연결하기 때문에 도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들어, 양극판에 연결된 극판스트랩연결부(210)가 첫번째에 위치한 양극판의 상측에 형성되었다면, 음극판에 연결된 극판스크랩연결부는 두번째에 위치한 음극판의 상측에 형성되기 때문에 상기와 같은 구조를 가지게 되는 것이다.

도 3을 참조하여 구체적으로 설명하자면, 일정한 길이와 두께를 가지는 몸체부(110)가 형성되어 있으면, 상기 몸체부의 어느 일측에 수평 돌출되게 일정 간격으로 제1돌출부(120)를 다수 형성하게 된다.

이때, 포크 형상을 가지기 위하여, 어느 한 제1돌출부와 다른 제1돌출부 사이에 일정 간격으로 제1홈부(130)를 다수 형성하게 되는 것이다.

한편, 상기 몸체부의 타측에 수평 돌출되게 일정 간격으로 제2돌출부(140)를 다수 형성시키되, 상기 제1홈부(130)의 일직선상에 형성하게 되는 것이다.

또한, 몸체부의 타측의 어느 한 제2돌출부와 다른 제2돌출부 사이에 일정 간격으로 제2홈부(150)를 다수 형성시키되, 상기 제1돌출부의 일직선상에 형성하게 되는 것이다.

즉, 몸체부를 기준으로 어느 일측은 돌출부를 타측은 홈부를 구성하게 되는 것이다.

이는 극판스크랩연결부가 극판에 한 개씩 형성되기 때문에 상기와 같은 구조를 가지게 되는 것이다.

결국, 상기와 같은 구조를 가지는 단락 방지 장치(100)는,

극판 간 일정 간격이 유지되도록 함으로써, 극판 성장에 따른 단락을 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 단락 방지 장치(100)는,

합성수지 재질로 형성시키는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 탄성이 있는 플라스틱 재질, 고무 재질 등으로 구성시킴으로써, 탄력을 제공하여 외부 충격을 일정 부분 흡수할 수 있도록 하여 단락 방지 장치의 크랙 발생을 방지하는 효과를 제공할 수 있게 된다.

요약하자면, 본 발명인 단락 방지 장치는 납 축전지의 수명 종지 원인 중 하나인 극판 성장에 따른 단락을 방지하는 합성수지 재질로 형성시키되, 그 형상은 극판 간 일정 간격이 유지되도록 포크 형태로 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 극판 상단에 위치하여 음극 Strap과의 단락을 방지할 수 있으며, 방전종지 전압(9.6V) 이하로 방전되면 영구 황산납이 되어 못쓰는 문제점을 해결할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

100 : 단락 방지 장치
200 : 극판스트랩
300 : 극판

Claims (5)

1. 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치에 있어서,
   상기 단락 방지 장치(100)는,
   극판스트랩(200)의 하측에 형성되어 극판(300)과 연결시키는 어느 한 극판스트랩연결부(210)와 다른 한 극판스트랩연결부(220) 사이에 형성되는 다수의 공간부(230)에 각각 삽입되도록 포크 형상을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 단락 방지 장치(100)는,
   극판스트랩(200) 하측과 극판(300) 상측에 형성된 제2공간부(240)에 일부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 단락 방지 장치(100)는,
   몸체부(110);와
   상기 몸체부의 어느 일측에 수평 돌출되게 일정 간격으로 다수 형성되는 제1돌출부(120);와
   어느 한 제1돌출부와 다른 제1돌출부 사이에 일정 간격으로 다수 형성되는 제1홈부(130);와
   상기 몸체부의 타측에 수평 돌출되게 일정 간격으로 다수 형성되되, 상기 제1홈부(130)의 일직선상에 형성되는 제2돌출부(140);와
   어느 한 제2돌출부와 다른 제2돌출부 사이에 일정 간격으로 다수 형성되되, 상기 제1돌출부의 일직선상에 형성되는 제2홈부(150);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 단락 방지 장치(100)는,
   극판 간 일정 간격이 유지되도록 함으로써, 극판 성장에 따른 단락을 방지하는 것을 특징으로 하는 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 단락 방지 장치(100)는,
   합성수지 재질로 형성시키는 것을 특징으로 하는 납축전지의 극판 성장에 따른 단락을 방지하기 위한 단락 방지 장치.
   

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