KR890000160B1 - 방폭형 밀폐식 알칼리전지 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

방폭형 밀폐식 알칼리전지

제1도는방폭형 봉함구 가스킷을 장비한 밀폐식 알칼리전지의 개략구성도.

제2도는 종래의 봉함구 가스킷의 요부확대단면도.

제3도는 제2조에 있어서의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.

제4도는 종래의 봉함구 가스킷의 작동압 특성도.

제5도는 본 발명의 한 실시예에 관한 방폭형 밀폐식 알칼리 전지에 사용하는 봉함구 가스킷의 요부확대단면도.

제6도는 제5도에 있어서의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도.

제7도는 동작압 특성도.

제8도는 봉함구 가스킷과 금속케이스의 접면을 도시하는 확대단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 봉함구 가스킷 2 : 금속케이스

6 : 금속집전봉 7 : 음극단자판

9 : 시일제 12 : 보스부

13 : 환상외통부 14 : 연결부

15 : 홈 16 : 후육대(厚肉帶)

본 발명은 전지내압이 비정상적으로 높아졌을 때 가스압을 안전하게 외부로 방출시키는 기능을 구비한 방폭형 밀폐식 알칼리 전지에 관한 것이다.

이와같은 종류의 전지로서는 종래 제1도에 도시하는 것이 알려져 있다.

제1도에서(1)은 봉함구 가스킷, (2)는 전지의 금속케이스, (3)은 전기의 양극활물질, (4)는 음극활물질, (5)는 세퍼레이터, (6)은 금속 집전봉, (7)은 가스배출공(8)을 가지는 음극단자판을 각각 도시한다. 그리고, 통상 봉함구 가스킷(1)과 금속케이스(2)와의 접면에는 시일제(9)를 개재시켜서 삼출성이 강한 알칼리전지의 밀봉성을 높이고 있다(제8도 참조).

제2도는 그 봉함구 가스킷(1)의 요부확대단면도. 제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ선의 단면도이다. 이 봉함구 가스킷(1)은 금속 집전봉(6)을 감삽하는 구멍을 중심에 형성한 보수부(12)와 금속케이스(2) 및 음극단자판(7)에 의하여 협지되는 환상의통부(13)와 상기 보스부(12)와 상기환상외통부(13)를 일체적으로 연결하는 연결부(14)로 기본적으로 구성되고, 통상 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 등의 함성수지의 사출성형으로 제작된다.

상기 연결부(14)는 도면에 예시한 것에 있어서는 보스부(12) 및 환상외통부(13)의 중심선0에 대하여 2단계의 테이퍼각을 가진 코온형(절두원추상)의 사면부(14a),(14b)를 가지고 이 코온형 사면부(14a),(14b)의 외면에 자오선 방향의 흠(15)을 형성하고 있다. 그리고 전지의 내압이 비정상으로 높아져서 그 압력이 소정압으로까지 도달했을 때 상기 봉함구 가스킷(1)의 연결부(14)가 상기 홈(15)을 경계로 하여 파단되어 가스압을 안전하에 외부로 방출하도록 구성된다.

상기와 같은 봉함구 가스킷(1)에 있어서 가장 중요한 것은 상기 홈(15)부분이 파단되는 압력(이것을 작동압으로 청한다)의 불균형을 감소시키고, 전지의 내압(전지가 파열되는 위험한 상태를 나타내지 않는 최대압력이다)보다 적절히 작은 소기의 압력으로 올바로 동작시키고, 파단동작이 너무빠르거나 또는 너무 늦거나 하는 일이 없도록 한다. 이것은 특히 삼출성이 강한 알칼리전해액을 사용하는 알칼리전지의 경우, 이 전해액의 누출을 확실히 방지하기 위하여 즉 내루액성을 높이기 위하여 봉함구 가스킷(1)과 금속케이스(2)의 접면에 시일제(9)를 개재시켜서 밀봉효과를 보다 높이므로 전지내압의 상승에 대하여 더욱 확실히 방폭수단을 설치한다는 관점에서 중요한 일이다. 종래의 봉함구 가스킷(1)은 제3도의 도시와 같이 상기 연결부(14)의 소정위치에 단면이 자형의 홈(15)을 형성한 것으로, 이 경우, 상기의 작동압은 홈(15)의 깊이를 적절히 설정하고, 홈(15)부분의 남은 두께 d를 적적히 설정하므로써 미리설정되는 것이다. 그러나, 전지의 내압(위험한 파열이 발생하는 압력)은 온도의존성이 있고, 온도가 높아지므로써 전지의 각부의 수지부품이 연화되는 등의 영향에 의하여 제4도의 특성에 있어서의 점선(a)으로 도시하는 바와같이 전지의 내압은 온도가 높아짐에 따라 서서히 낮아진다. 따라서 상기 봉함구 가스킷(1)의 작동압도 상기 전지내압의 온도특서에 맞출 필요가 있다. 이점에 있어서 다행으로 봉함구 가스킷(1)자체가 수지부품이기 때문에 온도상승과 같이 연화되어 따라서 홈(15)에 의한 파단작동압은 상기내압의 온도특성과 거의 동일한 특성을 나타내고, 온도가 높아짐에 따라 낮아진다.

그러나, 상세히 특성시험을 실시한 결과 종래의 봉함구 가스킷(1)의 경우 홈(15)에 의한 파단작동압의 온도특성이 전지내압의 온도특성에 따른 양호한 특성을 나타내는 것은 약 50℃까지이고, 50℃를 초과하면 작동아압은 크게 불균형을 이룬다는 것을 알았다. 제4도의 사선대(b)가 종래의 봉함구 가스킷(1)의 작동압특성이다. 도면과 같이 50℃를 넘으면 작동압이 높아지는 불균형, 즉 홈(15)의 파단이 힘들어지는 경향이 현저해지고, 극단적인 경우에는 전지의 내압(a)이상의 압력이 아니면 홈(15)이 파단되지 않는 사태가 발생했다. 이것은 온도가 대단히 높아지면 봉함구 가스킷(1)의 수지가 상당히 연화되어 홈(15)의 중심에 파단력이 집중되기 힘들어져서 그 결과 작동압이 높아지는 경향의 불균형이 많아지는 것으로 생각된다.

본 발명의 상기한 종래의 문제점으로 고려하여 연구된 것으로 그 목적은 온도가 높아져서 그 파단작동압 특성이 안정되고 불균형이 적고, 전지내압에 도달해도 파단이 안되는 문제를 없애는 동시에 부수적으로는 알칼리 전해액의 내루액성능을 향상시킬 수 있는 방폭형 밀폐식 알칼리전지를 제공하는 데에 있다.

이하 본 발명의 한 실시예를 도면에 따라 상세히 설명한다.

제5도는 본 발명의 제5도에 있어서의 Ⅳ-Ⅳ선의 단면도이다. 이 봉함구 가스킷(1)의 기본구성은 종래와 동일하고, 금속집전봉(6)을 감삽하는 구멍을 중심으로 설치한 보스부(12)와, 금속케이스(2) 및 음극단자판(7)에 의하여 협지되는 환상외통부(13)와 상기보스부(12)와 상기 환상외통부(13)와을 일체적으로 연결하는 연결부(14)로 구성되는 합성수지성형품이고, 그 연결부(14)의 소정위치에 홈(15)을 형성한다.

이 봉함구 가스킷에서는 상기의 구성에다 홈(15)의 양축에 이 홈(15)에 따라 제6도와 같이 단면이 철상을 이루는 후육대(16), (16)이 형성되는 점이 특징이다.

이와같이 후육대(16), (16)를 홈(15)의 양축에 형성하므로써 대단히 온도가 높아져서 봉함구 가스킷(1)을 구성하는 수지가 상당히 연화되어도 후육대(16), (16)에 의하여 홈(15)의 주변의 기계적 강도가 증가하기 때문에 홈(15)의 주변이 종래와 같이 늘어나는 일이 없고, 홈(15)의 중심부분에 충부난 파단작동압이 집중되어서 작용하고(분산되지 않는다), 그 결과 종래의 것과 같이 고온시에 작동압이 높아지는 불균형이 증대되는 것을 방지한다.

제7도의 사선대(C)는 상기와 같이 구성한 함구가스킷(1)의 작동압 특성이다. 도면과 같이 온도가 50℃이상이 되어도 작동압의 불균형폭의 급증은 나타나지 않고, 넓은 온도범위에 걸쳐서 전지내압의 온도특성(a)과 대응되는 작동압의 온도특성이 얻어진다.

또, 상기 실시예에서는 홈(15)의 양측에 후육대(16), (16)를 형성하기도 했으나, 이 후육대(16)는 적어도 홈(15)의 한쪽에 형성되면 되고, 그것으로 거의 소망의 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 전지는 이상과 같이 제5도 및 제6도에 도시한 봉함구 가스킷을 사용하여 제1도에 도시한 구도의 방폭형밀폐식 알칼리전지를 조립하므로써 얻어진다.

제1도의 구조의 방폭형밀폐식 알칼리전지에서 밀봉성을 향상시키기 위하여 금속케이스(2)와 봉함구 가스킷(1)의 환상외통부(13)의 점면에 개재시키는 시일제(9)에 대하여 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 호적인 시일제로서는 아스팔트, 폴리브덴, 에폭시수지 등을 들 수 있으나, 보다 호적하기로는 상기 3종류를 혼합해서 사용하는 일이다. 호적한 혼합비율은 아스팔트 1중량부에 폴리브덴 2중량부, 에폭시수지 3중량부를 배합한다.

또, 에폭시수지는 일반적으로는 경화제와 같이 사용되나 경화제를 사용하면 에폭시수지가 중합을 일으켜서 경화된다. 시험에 의하면 시일제와 금속케이스와의 밀착은 경화한 에폭시수지보다도 차라리 경화되지 않은 에폭시수지쪽이 우수했다. 또, 경화제를 사용하지 아니하므로 시일제의 점도변화가 적고 취급도 용이하다.

이상 상세히 설명한 바와같이 본 발명에 관한 방폭형밀폐식 알칼리 전지는 고온시 등, 전지내압이 비정상적으로 높아졌을때에 안정된 작동압으로 내부가스압을 외부로 방출할 수 있으므로 안전성이 우수하고, 또 그것에 따라 전지 내부의 밀폐효과를 높여서 삼출성이 강한 알칼리 전해액의 내투액성을 향상시킬 수도 있는 것이다.

Claims (2)

1. 금속집전봉을 감삽하는 구멍을 중심으로 형성한 보스부와 금속케이스 및 음극단자판에 의하여 협지되는 환상외통부와 상기 보스부와 상기 환상외통부를 연결하는 연결부로 구성되는 봉함구 가스킷으로 상기 금속케이스를 밀폐하여 구성되는 알칼리전지에 있어서 상기 금속케이스와 상기 환상외통부와의 접면에 시일제를 개재시키는 동시에 상기 연결부의 소정위치에 홈을 형성하고, 이 홈의 적어도 한쪽에 이홈을 따라 단면이 철상(凸狀)을 이루는 후육대를 형성한 것을 특징으로 하는방폭형밀폐식 알칼리전지.
2. 제1항에 있어서 상기 시일제가 아스팔트와 폴리브덴 및 경화제를 함유하지 않는 에폭시수지의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 방폭형밀폐식 알칼리전지.

Images