KR950002102A - 이극 납-산 배터리의 조립 방법 및 그 이극 배터리 - Google Patents

이극 납-산 배터리의 조립 방법 및 그 이극 배터리 Download PDF

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엘. 룬드 데이비드
에취. 쿰프 윌리암
더블유. 그로프 도날드
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존 알. 스미스
지엔비 배터리 테크놀로지즈 인코오포레이티드
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Abstract

이극 납-산 배터리의 조립 방법은 필요한 전압 및 용량을 제공하기 위해 필요한 전기화학적 구성품을 조립하고, 전기화학적 구성품을 소정 압축력하로 유지하고, 그 다음 이와 같은 전기화학적 구성품을 다양한 조립 구성품을 이용하는 단위 구성품으로서 밀폐하는 것을 포함한다. 바람직한 실시예의 최종 이극 배터리는 전기화학적 단위 구성품의 상부를 밀폐하는 전해액 충액/배출 상자와 하부면을 밀폐하는 진공상자를 포함한다.

Description

이극 납-산 배터리의 조립 방법 및 그 이극 배터리
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제 1 도는 전기화학적 구성품 및 다양한 조립 구성품의 배치를 보이는 본 발명의 밀폐 이극 납-산 배터리의 바람직한 실시예의 분해사시도, 제 2A도는 각 구성품을 보다 좋게 나타내기 위해 분해된 본 발명의 이극 납-산 배터리 제조에 사용된 전기화학적 구성품의 부분단면도, 제 2B도는 조립식 발생하는 것으로서 다양한 구성품들이 각 구성품 사이에 위치한 격리판과 함께 압축된 것을 나타내는 것 외에는 제 2A도와 유사한 부분단면도, 제 3A도는 구성품을 나타내기 위해 분해되어 있고 이용될 수 있는 전기화학적 구성품의 또 다른 실시예의 부분 단면도, 제 3B도는 그 사이에 위치한 격리판과 함께 압축된 다양한 구성품을 보이는 것 외에는 제 3B도와 유사한 부분단면도, 제 4 도는 조립위치에서 측면판낼을 보이는 제 1 도의 부분적인 조립실시예의 사시도.

Claims (33)

  1. 그 각각이 견고한 외부면, 상부·하부 및 측부면과, 전도성 금속 기판-이때 전도성 금속 기판은 끝 프레임의 각각에 매설되어 있고 중앙의 개방된 구역에 위치되며, 양극 또는 음극의 활성 물질층이 상기 전도성 금속 기판에 부착되어 있다-을 수용하도록 크기가 정해진 중앙의 개방된 구역을 확정하는 주변 테두리를 구성하는 내부면을 갖는 한 세트의 끝 프레임을 제공하는 단계, 외부면, 상부·하부 및 측부면과 전도성 금속기판-이때 전도성 금속 기판은 다른프레임의 각각에 매설되어 있고 중앙의 개방된 구역에 위치되며, 양극 또는 음극의 활성 물질중의 어느 하나로 된 층이 상기 전도성 금속 기판의 각 표면에 부착되어 있다-을 수용하도록 크기가 정해진 중앙의 개방된 구역을 확정하는 주변 테두리를 갖는 다른 프레임을 제공하는 단계, 필요한 전압과 용량을 제공하도록 한 세트의 끝 프레임과 충분한 수의 다른 프레임-이때 프레임은, 인접한 프레임사이에 격리판을 위치시키는 한편, 음극의 활성 물질에 인접하여 양극의 활성물질을 갖도록 조립되며, 조립된 끝 및 다른 프레임은, 전기화학적 단위 구성품의 단부면을 구성하는 끝 프레임의 외부면을 갖는 상기 프레임의 상부·측부 및 하부면에 대응하는 해당 상부·측부 및 하부면과, 인접한 프레임 사이에 주변면을 형성하는 인접한 프레임의 주변 테두리를 갖는 전기화학적 단위 구성품을 포함한다-을 조립하는 단계, 격리판과 소통하는 상기 전기화학적 단위 구성품의 상부면과 하부면에 전해액 충액-배출구멍을 제공하는 단계, 상기 전기화학적 단위 구성품의 축부면을 판넬로 밀폐하는 단계, 격리판의수와 같은 수의 격실로 분할되고 상기 단위 구성품의 상부면의 구멍과 일렬로 정렬되어 있는 전해액 충액/배출 구멍을 갖는 바닥, 각각의 격실과 소통하는 구멍을 갖는 정면 판넬과, 개방된 상부를 포함하는 전해액 충액-배출 상자를 제공하는 단계, 상기 전해액 충액/배출상자의 바닥을 전기화학적 단위구성품의 상부면에 밀폐시키는 단계, 단위 구성품의 하부면의 구멍과 일렬로 정렬된 구멍을 갖는 결리판의 수의 격실로 분할된 바닥, 각각의 격실과 소통하는 구멍을 갖는 정면 판넬과 개방된 상부를 포함하는 진공 상자를 제공하는 단계, 상기 진공 상자의 바닥을 상기 전기화학적 단위 구성품을 하부면에 밀폐시키는 단계, 상기 상자를 밀폐하기 위하여 전해액 충액-배출 상자 및 진공 상자 위를 덮개로 밀폐하는 단계, 정면 판넬의 진공 상자 구멍에 진공을 가하면서 전해액 충액/배출 상자의 정면 판넬 구멍으로 전해액을 넣음으로써 소정의 용량을 배터리에 제공하기에 필요한 양을 전해액을 가하는 단계, 전해액 충진/배출 상자용 매니폴드 덮개를 제공하는 단계, 메니폴드 덮개를 전해액 충진/배출 상자에 밀폐하는 단계, 정면 판넬 진공 상자 구멍을 봉쇄하는 마개를 갖는 진공 상자 매니폴드 덮개를 제공하는 단계, 및 진공 상자 메니폴드 덮개를 진공상자에 밀폐하는 단계를 포함하는 소정의 전압 및 용량을 갖는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이극 납-산 배터리가 밀폐 베터리이고, 상기 격리판은 밀폐 납-산 베터리에 적당한 압축가능한 격리판이며, 그리고 상기 전기화학적 단위 구성품은 상부·하부 및 측부면을 밀폐하기 전에 조립된 베터리에서 소정의 격리판 두께를 제공하도록 소정의 정도로 압축되는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 다른 프레임은 전도성 금속기판의 일측에 부착된 양극의 활성 물징층 및 그 타측에 부착된 음극의 활성물질층을 갖는 활성 이극 프레임과 두개의 배터리를 병렬로 제공하도록 위치된 끝 프레임내에 매설된 전도성 금속기판에 부착된 활성물질의 극성과 반대인 극성을 가지며 이중 -판 프레임내에 매설된 전도성 금속기판의 각 측부에 부착된 활성 물질층을 갖는 중앙 이중-판 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 각 프레임의 측부면에 인접한 주변 테두리가 상기 전기화학적 단위 구성품의 조립시에 소정 정도의 압축력이 제공되도록 형성된 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 각 프레임의 측부면에 인접한 주변테두리가 전기화학적 단위 구성품의 조립체에서 격리판을 수용하도록 정렬된 턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 끝 및 이극 프레임에 매설된 각 전도선 금속기판이 소정위치에 활성 물질을 보유하도록 하기 위한 활성 물질위치 억제수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상부 및 하부면의 전해액 충액/배출 구멍이 적당한 프레임 면에서 적당하게 배열되어 성형된 톱니 모양체를 갖는 프레임으로 제공되는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  8. 제 3 항에 있어서, 상기 중앙 이중-판의 전도성 금속기판이 양극 또는 음극 단자 중의 어느 하나를 제공하도록 전기화학적 단위 구성품의 측부면을 통하여 뻗어 있고, 상기 끝 프레임의 전도성 금속기판이 상기 중앙 이중-판의 극성과 반대의 극성을 제공하도록 전기화학적 구성품의 측부면을 통하여 뻗어 있으며, 하나의 판넬이, 이를 통하여 뻗어 있는 단자를 갖는 전기화학적 단위 구성품의 측부면에 인접하여 위치될 수 있도록 크기가 정해지고 정렬된 개구를 갖는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 밀폐하는 단계가 인접 프레임의 주변면의 적어도 일부분을 동시에 밀폐하는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 전해액 충액/배출 상자는 격리판의 수보다 많고 정면 판넬에 구멍이 없는 적어도 하나의 격실을 포함하고, 전해액 충액/배출 상자용 매니폴드 덮개는 방폭 배출구를 포함하며, 그리고 전해액 충액/배출 상자용 밀폐된 매니폴드 덮개는 상기 방폭 배출구가 정면 판넬에 구멍이 없는 격실에 인접하여 나란이 위치되는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 끝 프레임이 사용시 배터리의 부풀어 오름을 최소화하도록 크기가 정해지고 위치된 강화리브를 갖는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 각 끝 프레임이 단일 구성품인 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  13. 제11항에 있어서, 각 끝 프레임이, 그 내부에 위치된 전도성 금속기판을 갖는 중앙의 개방된 영역을 확정하는 주변 테두리를 포함하는 내부면을 포함하는 한 구성품 및, 그 내부에 강화리브를 갖는 견고한 외부 리브를 포함하는 다른 구성품으로 된 두 개의 구성품을 포함하는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  14. 제11항에 있어서, 플라스틱 안정부재가 끝 프레임에 부착되는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  15. 제11항에 있어서, 전해액 충액/배출 및 진공상자가 조립된 배터리의 끝 프레임 상의 리브와 일렬로 정렬되는 강화리브를 갖는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  16. 제 1 항에 있어서, 전해액 충액/배출 및 진공상자의 바닥은 전기화학적 단위 구성품의 상부 및 하부면 각각에 끼워 맞추는 두 둑을 제공하도록 크기가 정해지고 구성된 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리의 제조방법.
  17. 그 각각이 견고한 외부면, 상부·하부 및 측부면과, 전도성 금속 기판-이때 전도성 금속 기판은 끝 프레임의 각각에 매설되어 있고 중앙의 개방된 구역에 위치되며, 양극 또는 음극의 활성 물질층이 상기 전도성 금속 기판에 부착되어 있다-을 수용하도록 크기가 정해진 중앙의 개방된 구역을 확정하는 주변 테두리를 구성하는 내부면을 갖는 한 세트의 끝 프레임을 제공하는 단계, 외부면, 상부·하부 및 측부면과 전도성 금속기판-이때 전도성 금속 기판은 다른 프레임의 각각에 매설되어 있고 중앙의 개방된 구역에 위치되며, 양극 또는 음극의 활성 물질중의 어느 하나로 된 층의 상기 전도성 금속 기판의 각 표면에 부착되어 있다-을 수용하도록 크기가 정해진 중앙의 개방된 구역을 확정하는 주변 테두리를 갖는 다른 프레임을 제공하는 단계, 필요한 전압과 용량을 제공하도록 한 세트의 끝 프레임과 충분한 수의 다른 프레임-이때 프레임은, 인접한 프레임 사이에 격리판을 위치시키는 한편, 음극의 활성 물질에 인접하여 양극의 활성물질을 갖도록 조립되며, 조립된 끝 및 다른 프레임은, 전기화학적 단위 구성품의 단부면을 구성하는 끝 프레임의 외부면을 갖는 상기 프레임의 상부·측부 및 하부면에 대응하는 해당 상부·측부 및 하부면과, 인접한 프레임 사이에 주변면을 형성하는 인접한 프레임의 주변 테두리를 갖는 전기화학적 단위 구성품을 포함한다-을 조립하는 단계, 격리판과 소통하는 상기 전기화학적 단위 구성품의 상부면에 전해액 충액/배출구멍을 제공하는 단계, 조립되는 배터리에서 소정의 격리판 두께가 제공되도록 전기화학적 단위 구성품을 소정의 정도까지 압축하는 단계, 상기 전기화학적 단위구성품의 측부면을 판넬로 밀폐하는 단계, 격리판의 수와 같은 수의 격실로 분할되고 상기 단위 구성품의 상부면의 구멍과 일렬로 정렬되어 있는 전해액 충액/배출구멍을 갖는 바닥, 각각의 격실과 소통하는 구멍을 갖는 정면 판넬과, 개방된 상부를 포함하는 전해액 충액/배출 상자를 제공하는 단계, 상기 전해액 충액/배출 상자의 바닥을 전기 화학적 단위 구성품의 상부면에 밀폐시키는 단계, 판넬을 전기 화학적 단위구성품의 하부면에 밀폐시키는 단계, 전해액 충액/배출 상자의 정면 판넬 구멍으로 전해액을 넣음으로써 소정의 용량을 배터리에 제공하기에 필요한 양을 전해액을 가하는 단계, 전해액 충액/배출 상자용 매니폴드 덮개를 제공하는 단계, 메니폴드 덮개를 전해액 충액/배출 상자에 밀폐하는 단계, 및 소정레벨로 배터리의 내부 압력을 유지하도록 설계된 전해액 충액/배출 상자의 정면 판넬의 구멍에 벨브를 끼우는 단계를 포함하는 소정의 전압 및 용량을 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐 이극 납/산 배터리의 제조방법.
  18. 그 각각이 견고한 외부면, 상부·하부 및 측부면과 전도성 금속기판이 자리잡을 정도 크기의 중앙의 개방된 영역을 확정하는 주변테두리를 포함하는 내부면을 가지는 끝 프레임의 한 세트와, 상기 끝 프레임의 각각에 매설되어 있으며 상기 중앙의 개방된 영역에 위치되어 있는 전도성 기판과, 상기 전도성 금속기판에 부착된 양극 또는 음극의 활성물질층과, 상부·하부 및 측부면과, 전도성 금속기판이 자리 잡을 정도 크기의 중앙의 개방된 영역을 확정하는 주변테두리를 가지는 일련의 다른 프레임과, 상기 다른 프레임의 각각에 매설되어 있으며 상기 중앙의 개방된 영역에 위치되어 있는 전도성 금속기판과, 상기 다른 프레임에 매설된 전도성 금속기판을 각 면에 부착된 양극 또는 음극의 활성물질층의 어느 한 층과, 상호간에 서로 인접하여 나란히 위치하는, 전기화학적 구성품의 끝면과, 주변면을 그 사이에 형성하는 인접프레임의 주변면을 포함하는 끝 프레임의 외부면을 갖는 상기 프레임의 상부·측부 및 하부면에 대응하는 해당 상부·측부 및 하부면을 갖는 전기화학적 단위 구성품을 포함하는 상기 끝 프레임과 상기 다른 프레임과, 음극의 활성물질층에 인접한 양극의 활성 물질의 각각의 층을 갖도록 하기 위해 조립된 단일 구성품 내의 프레임과, 인접한 양극 및 음극의 활성 물질층 사이에 위치된 격리판과, 격리판과 소통하는 상기 단위구성품의 상부 및 하부면 내의 전해액 충액/배출 구멍과, 상기 전기 화학적 단위 구성품의 측부면에 밀폐된 판넬과, 격리판의 수와 같은 수의 격실로 분리된 바닥을 포함하며 상기 전기화학적단위 구성품의 상부면의 구멍과 일렬로 정렬되어 있는 전해액 충액/배출 구멍을 갖는 전해액 충액/배출 상자와, 일련의 구멍을 갖는 정면판넬과, 각 격실 및 개방된 상부와 소통하는 하나의 구멍과, 전기화학적 단위 구성품의 상부면에 밀폐되어 있는 상기 전해액 충액/배출 상자의 바닥 및 개방된 상부를 밀폐하도록 이에 밀폐되어 있는 전해액 충액/배출 상자 덮개와, 전기화학적 단위 구성품 하부면의 구멍과 일렬로 정렬한 구멍을 갖는 격리판의 수와 같은 수의 격실로 분할된 바닥을 포함하는 진공 상자와 일련의 구멍을 갖는 정면 판넬과, 각 격실 및 개방된 상부와 소통하는 하나의 구멍과, 그 바닥을 경유하여 단위구성품의 하부면에 밀폐되어 있는 상기 진공상자의 바닥과, 상기 전해액 충액/배출 상자의 정면판넬에 밀폐된 전해액 충액/배출 상자를 위한 매니폴드 덮개 및 개방된 상부를 밀폐하도록 이에 밀폐되어 있는 진공 상자 덮개와, 정면 판넬 진공 상자 구멍을 봉쇄하기 위한 마개를 가지며 상기 마개가 정면판넬 진공 상자 구멍을 봉쇄하도록 진공 상자에 밀폐된 진공 상자 매니폴드 덮개, 및 양극 및 음극 활성물질의 인접 활성 물질층 사이에 위치되어 있는 전해액을 포함하는 소정의 전압 및 용량을 갖는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  19. 제18항에 있어서, 상기 이극 납-산 배터리는 밀폐배터리이고, 상기 격리판은 밀폐 납/산 배터리에 적당한 압축가능한 격리판이며, 그리고 소정의 격리판 두께를 제공하도록 소정의 정도로 압축되는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  20. 제19항에 있어서, 상기 다른 프레임은 전도성 금속기판의 일측에 부착된 양극의 활성 물질층 및 그 타측에 부착된 음극의 활성 물질층을 갖는 활성 이극 프레임과, 상기 끝 프레임 내에 매설된 전도성 금속기판에 부착된 활성물질 극성의 반대 극성을 갖는 이중-판 프레임 내에 매설된 전도성 금속기판의 각 측부에 부착된 활성 물질층을 갖는 이중-판 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  21. 제20항에 있어서, 상기 중앙 이중-판의 전도성 금속기판이 양극 또는 음극 단자 중의 어느 하나를 제공하기 위해서 전기화학적 단위 구성품의 측부면을 통과해 뻗어 있으며, 그리고 상기 끝 프레임의 전도성 금속기판이 상기 중앙 이중-판의 극성과 반대 극성의 단자를 제공하기 위해서 전기화학적 단위 구성품의 측부를 통과해 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  22. 제20항에 있어서, 각 프레임의 측부면에 인접한 주변 테두리가 상기 전기화학적 단위 구성품을 조립시 격리판에 소정 정도의 압출력을 제공하도록 구성된 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  23. 제20항에 있어서, 각 프레임의 측부면에 인접한 주변 테두리가 격리판을 수용하도록 정렬된 턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  24. 제23항에 있어서, 끝 및 이극 프레임에 매설된 각 전도성 금속기판이 소정이 장소에서 활성물질을 보유하도록 하기 위한 활성물질 위치 억제 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  25. 제18항에 있어서, 상부 및 하부면의 전해액 충액/배출 구멍이 적당한 프레임 면에서 적당하게 배열된 톱니모양체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  26. 제18항에 있어서, 인접 프레임 주변면의 적어도 한 부분이 밀폐된 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  27. 제18항에 있어서, 상기 전해액 충액/배출 상자는 격리판의 수보다 많은 정면판넬에 구멍이 없는 적어도 하나의 격실을 포함하고, 전해액 충액/배출 상자용 밀폐 매니폴드 덮개는 방폭 배출구를 포함하며, 그리고 전해액 충액/배출 상자용 밀폐 매니폴드 덮개는 상기 방폭 배출구가 정면판넬에 구멍이 없는 격실에 인접하여 나란히 놓이도록 위치되는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  28. 제18항에 있어서, 상기 끝 프레임이 사용시 배터리의 부풀어 오름을 최소화하기 위해 크기가 정해지고 위치된 강화리브를 갖는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  29. 제28항에 있어서, 각 끝 프레임이 단일 구성품인 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  30. 제28항에 있어서, 각 끝 프레임이, 그 내부에 위치된 전도성 금속기판을 갖는 중앙의 개방된 영역을 확정하는 주변 테두리를 포함하는 내부면을 포함하는 한 구성품 및, 그 내부에 강화리브를 갖는 견고한 외부리브를 포함하는 다른 구성품으로 된 두개의 구성품을 포함하는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  31. 제28항에 있어서, 플라스틱 안정부재가 끝 프레임에 부착되는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  32. 제28항에 있어서, 전해액 충액/배출 및 진공상자가 상기 끝 프레임의 리브와 같이 일렬로 정렬하는 강화리브를 갖는 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
  33. 제18항에 있어서, 전해액 충액/배출 및 진공상자의 바닥은 전기화학적 단위 구성품의 상부 및 하부면 각각에 끼워 맞추는 두둑을 제공하기 위해 크기가 정해지고 구성된 것을 특징으로 하는 이극 납-산 배터리.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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