KR20200042241A - Cathode protection for lead-acid batteries and cathodic protection for grid corrosion protection - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 납축전지의 양극 음극화 보호 및 그리드 부식 방지를 위한 음극화 보호장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 납축전지의 수명 종지 원인 중에 하나인 양극 그리드의 부식을 방지하여 고온 내구성을 향상시키며, 납축전지의 양극 음극화를 방지할 수 있는 납축전지의 양극 음극화 보호 및 그리드 부식 방지를 위한 음극화 보호장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cathodic protection device for the anode cathodic protection and grid corrosion prevention of a lead acid battery, and more specifically, to prevent corrosion of the anode grid, which is one of the causes of end of life of the lead acid battery, thereby improving high temperature durability, The present invention relates to an anode cathodic protection of a lead acid battery and a cathodic protection device for preventing grid corrosion.
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.Generally, a lead acid battery is a device that converts chemical energy into electrical energy or converts electrical energy into chemical energy. For example, it is installed in a vehicle to start an engine or be used as a power source for an ignition device, a lighting device, and the like. The types are largely divided into lead-acid storage batteries and alkaline storage batteries.
이 중에서 현재 가장 널리 사용되는 축전지는 납산 축전지로 도 1을 참조하여 그 구조를 살펴보면 다음과 같다.Of these, the most widely used storage battery is a lead-acid storage battery, and the structure thereof will be described with reference to FIG.
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.As illustrated in FIG. 1, a lead-acid storage battery for automobiles (hereinafter referred to as an automotive storage battery or storage battery, 100) includes
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.The
이때, 상기 전조(110)의 내부에 마련된 셀(112)은 파티션(114)에 의해 다수개로 구획된다. At this time, a plurality of
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.In addition, the
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.The
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.At this time, the remaining space of the
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.The connecting
상기와 같은 납 축전지의 경우, 수명 종지가 발생하게 되며, 수명 종지의 원인 중 하나는 극판 성장에 따른 단락이 발생하는 것이다.In the case of the lead-acid battery as described above, the end of life occurs, and one of the causes of end of life is a short circuit caused by the growth of the electrode plate.
방전 종지 전압인 9.6V 이하로 방전하게 된다면 영구 황산납이 되어 사용할 수 없게 되는 것이다.If it discharges below 9.6V, which is the end voltage of discharge, it becomes permanent lead sulfate and cannot be used.
따라서, 납 축전지의 수명 종지 원인 중 하나인 양극 그리드의 부식을 방지하여 고온 내구성을 향상시키며, 납축전지의 양극 음극화를 방지할 수 있는 장치를 본 발명을 통해 제안하게 된 것이다.Accordingly, the present invention proposes an apparatus capable of preventing high temperature durability by preventing corrosion of the anode grid, which is one of the causes of end of life of the lead acid battery, and preventing cathode anodes of the lead acid battery.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,Therefore, the present invention has been devised to solve the conventional problems,
본 발명의 목적은 납축전지의 수명 종지 원인 중에 하나인 양극 그리드의 부식을 방지하여 고온 내구성을 향상시키며, 납축전지의 양극 음극화를 방지할 수 있도록 하는데 있다.An object of the present invention is to prevent the corrosion of the anode grid, which is one of the causes of the end of the life of the lead acid battery, to improve the high temperature durability, and to prevent the anode cathode from the lead acid battery.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 납축전지의 양극 음극화 보호 및 그리드 부식 방지를 위한 음극화 보호장치에 있어서,In order to achieve the problem to be solved by the present invention, in the cathode protection device for the anode cathodic protection and grid corrosion prevention of the lead acid battery according to an embodiment of the present invention,
상기 음극화 보호장치(100)는,The
양극판스트랩(200)에 장착되어 양극 그리드의 부식과 양극판스트랩의 부식을 방지하는 것을 특징으로 한다.It is mounted on the
이때, 상기 음극화 보호장치(100)는,At this time, the
집게 구조를 가지고 있으며, 양극판스트랩과 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하되,It has a tongs structure, and is characterized by being formed of the same material as the anode plate strap.
상기 집게에 의해 양극판스트랩의 양측면에 접촉되는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it is in contact with both sides of the positive electrode plate strap by the forceps.
본 발명에 따른 납축전지의 양극 음극화 보호 및 그리드 부식 방지를 위한 음극화 보호장치는,Cathodic protection device for the anode cathodic protection and grid corrosion prevention of the lead acid battery according to the present invention,
납축전지의 수명 종지 원인 중에 하나인 양극 그리드의 부식을 방지하여 고온 내구성을 향상시키며, 납축전지의 양극 음극화를 방지할 수 있게 된다.It is possible to prevent the corrosion of the anode grid, which is one of the causes of the end of the life of the lead acid battery, to improve the high temperature durability, and to prevent the anode cathode from the lead acid battery.
따라서, 방전량 및 수명을 향상시키는 상승 효과를 제공하게 된다.Therefore, it provides a synergistic effect to improve the discharge amount and life.
도 1은 종래의 납축전지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 납축전지의 양극 음극화 보호 및 그리드 부식 방지를 위한 음극화 보호장치를 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 납축전지의 양극 음극화 보호 및 그리드 부식 방지를 위한 음극화 보호장치가 양극판스트랩(200)에 장착되는 예시도이다.1 is a perspective view showing a conventional lead acid battery.
2 is a block diagram showing a cathodic protection device for anodic cathodic protection and grid corrosion protection of a lead acid battery according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view in which a cathode protection device for anode cathodic protection and grid corrosion protection of a lead acid battery according to an embodiment of the present invention is mounted on a
본 발명의 일실시예에 따른 납축전지의 양극 음극화 보호 및 그리드 부식 방지를 위한 음극화 보호장치(100)는,
양극판스트랩(200)에 장착되어 양극 그리드의 부식과 양극판스트랩의 부식을 방지하는 것을 특징으로 한다.It is mounted on the
이때, 상기 음극화 보호장치(100)는,At this time, the
집게 구조를 가지고 있으며, 양극판스트랩과 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하되,It has a tongs structure, and is characterized by being formed of the same material as the anode plate strap.
상기 집게에 의해 양극판스트랩의 양측면에 접촉되는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it is in contact with both sides of the positive electrode plate strap by the forceps.
이때, 상기 음극화 보호장치(100)의,At this time, of the
재질은 알루미늄 재질인 것을 특징으로 한다.The material is characterized by being an aluminum material.
이하, 본 발명에 의한 납축전지의 양극 음극화 보호 및 그리드 부식 방지를 위한 음극화 보호장치의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, it will be described in detail through an embodiment of a cathodic protection device for anodic cathodic protection and grid corrosion protection of a lead acid battery according to the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 납축전지의 양극 음극화 보호 및 그리드 부식 방지를 위한 음극화 보호장치를 나타낸 구성도이다.2 is a block diagram showing a cathodic protection device for anodic cathodic protection and grid corrosion protection of a lead acid battery according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 납축전지의 양극 음극화 보호 및 그리드 부식 방지를 위한 음극화 보호장치가 양극판스트랩(200)에 장착되는 예시도이다.3 is an exemplary view in which a cathode protection device for anode cathodic protection and grid corrosion protection of a lead acid battery according to an embodiment of the present invention is mounted on a
도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 음극화 보호장치(100)는,2 to 3, the
양극판스트랩(200)에 장착되어 양극 그리드의 부식과 양극판스트랩의 부식을 방지하는 것을 특징으로 한다.It is mounted on the
구체적으로, 납축전지에는 양극판군(50)의 러그(55)들을 잡아주는 양극판스트랩(200)이 존재하게 되는데, 상기 양극판스트랩(200)의 양측면에 장착 즉, 접촉되어 양극 그리드의 부식과 양극판스트랩의 부식을 방지하게 되는 것이다.Specifically, in the lead acid battery, there is a positive
특히, 양극 그리드의 부식은 납축전지 배터리의 수명 종지의 한가지 원인이다. In particular, corrosion of the anode grid is one cause of the end of life of the lead acid battery.
따라서, 부식성이 개선될 경우에는 고온 내구성의 향상을 기대할 수 있게 ㄷ되는 것이다.Therefore, when the corrosion resistance is improved, it is possible to expect improvement of high temperature durability.
이때, 부식을 방지하기 위한 여러 가지 방법 중 음극화 보호라는 방법이 있는데, 이는 보호하고자 하는 금속보다 반응성이 뛰어나 대신 산화시키는 방법이다.At this time, among the various methods for preventing corrosion, there is a method called cathodic protection, which is superior to the metal to be protected and is oxidized instead.
이는 선박의 경우에 바닷물 속에서 움직여야 하기 때문에 갈바닉 부식에 항시 노출되어 있으므로 선박 바닥면과 프로펠러의 부식을 방지하기 위하여 인위적으로 아연 메탈을 선박에 부착시켜 아연만 소모되게 하여 강의 부식을 방지하게 되는 것이다.This is to prevent corrosion of the steel by artificially attaching zinc metal to the ship to prevent corrosion of the ship's bottom and propellers to prevent corrosion of the ship's bottom and propellers, since it must be moved in sea water in the case of ships. .
이때, 아연 이외에도 반응성이 큰 알루미늄 재질, 마그네슘 재질을 사용할 수도 있다.At this time, in addition to zinc, a highly reactive aluminum material or a magnesium material may be used.
따라서, 상기한 선박의 갈바닉 부식 방지 대책에 착안하여 본 발명의 배경 기술인 납축전지에도 상기한 부식 방지 대책을 도입한 것이다.Accordingly, the above-mentioned corrosion prevention measures are also introduced into the lead acid battery, which is the background technology of the present invention, in view of the above-mentioned measures to prevent galvanic corrosion of ships.
또한, 납축전지에 적용을 하기 위해선 Pb보다 반응성이 뛰어나고, 그 경쟁력을 잃지 않기 위해선 가격적인 측면도 고려되어야 한다.In addition, in order to apply to a lead acid battery, it is more reactive than Pb, and in order to not lose its competitiveness, the price aspect should also be considered.
따라서, 본 발명에서는 알루미늄 재질의 부식방지 양극 극판군 스트랍에 닿게 하여 극판 및 스트랍의 부식을 방지할 수 있도록 하고 있다.Therefore, in the present invention, it is possible to prevent corrosion of the electrode plate and the strap by making it contact with the corrosion-resistant anode plate group strap made of aluminum.
구체적으로 음극화 보호장치(100)를 양극판스트랩에 장착시키기 위하여,Specifically, in order to mount the
상기 음극화 보호장치(100)는,The
집게 구조를 가지고 있으며, 양극판스트랩과 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.It has a tongs structure and is characterized by being formed of the same material as the anode plate strap.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 집게에 의해 양극판스트랩의 양측면에 접촉되는 것을 특징으로 한다.As shown in Figure 3, it characterized in that it is in contact with both sides of the positive electrode plate strap by the forceps.
이때, 상기 집게 형상은 'ㄷ'자 형상을 가지도록 형성하게 되는데, 'ㄷ'자 형상에 의해 'ㄷ'자 홈이 형성되게 되고, 상기 'ㄷ'자 홈을 상기 양극판스트랩의 양측면에 접촉시키게 되는 것이다.At this time, the tongs shape is formed to have an 'U' shape, and an 'U' groove is formed by the 'U' shape, and the 'U' grooves are brought into contact with both sides of the anode plate strap. Will be.
또한, 상기 음극화 보호장치(100)는,In addition, the
집게 구조를 가지고 있으며, 양극판스트랩과 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.It has a tongs structure and is characterized by being formed of the same material as the anode plate strap.
예를 들어, 양극판스트랩이 부식을 방지하기 위하여 알루미늄 재질로 형성하게 되면, 상기 음극화 보호장치(100)의,For example, when the cathode plate strap is formed of aluminum to prevent corrosion, the
재질은 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 것이다.The material is characterized by being an aluminum material.
즉, 납보다는 부식성이 뛰어난 알루미늄 재질을 이용함으로써, 선박의 갈바닉 부식 방지 대책과 유사하게 부식을 방지하게 되는 것이다.That is, by using an aluminum material having superior corrosion resistance to lead, corrosion is prevented similarly to the anti-galvanic corrosion protection of ships.
따라서, 납축전지의 수명 종지 원인 중에 하나인 양극 그리드의 부식을 방지하여 고온 내구성을 향상시키며, 납축전지의 양극 음극화를 방지할 수 있게 된다.Therefore, it is possible to prevent the corrosion of the anode grid, which is one of the causes of the end of the life of the lead acid battery, to improve the high temperature durability, and to prevent the anode cathode of the lead acid battery.
즉, 양극판군의 음극화를 보호하면서 그리드 부식을 방지할 수 있으므로 방전량 및 수명을 향상시키는 상승 효과를 제공하게 되는 것이다.That is, it is possible to prevent the grid corrosion while protecting the cathode of the positive electrode plate group, thereby providing a synergistic effect of improving the discharge amount and life.
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. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains to the above contents can understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, the embodiments described above are exemplified in all respects and should be understood as non-limiting.
100 : 음극화 보호장치
200 : 양극판스트랩
300 : 극판100: cathodic protection device
200: anode plate strap
300: pole plate
Claims (3)
상기 음극화 보호장치(100)는,
양극판스트랩(200)에 장착되어 양극 그리드의 부식과 양극판스트랩의 부식을 방지하는 것을 특징으로 하는 납축전지의 양극 음극화 보호 및 그리드 부식 방지를 위한 부식 방지장치.
In the anode cathodic protection of the lead acid battery and the cathodic protection device for preventing grid corrosion,
The cathodic protection device 100,
It is mounted on the anode plate strap 200 to prevent corrosion of the anode grid and corrosion of the anode plate strap.
상기 음극화 보호장치(100)는,
집게 구조를 가지고 있으며, 양극판스트랩과 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하되,
상기 집게에 의해 양극판스트랩의 양측면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 납축전지의 양극 음극화 보호 및 그리드 부식 방지를 위한 부식 방지장치.
According to claim 1,
The cathodic protection device 100,
It has a tongs structure, and is characterized by being formed of the same material as the anode plate strap.
Corrosion prevention device for the positive electrode cathodic protection and grid corrosion prevention of the lead acid battery, characterized in that contact with both sides of the positive electrode plate strap by the forceps.
상기 음극화 보호장치(100)의,
재질은 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 납축전지의 양극 음극화 보호 및 그리드 부식 방지를 위한 부식 방지장치.
According to claim 1,
Of the cathodic protection device 100,
The material is made of aluminum, a corrosion protection device for anode cathode protection and grid corrosion protection of lead acid batteries.
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