KR810000048Y1 - 재 밀봉식 기공밀폐체를 가진 갈바니 전지 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

재 밀봉식 기공밀폐체를 가진 갈바니 전지

제1도는 캐소우드 혼합물과 캐소우드 콜렉터봉이 용기가 되는 음극내에 있음을 보여주는 일부 조립된 건전지의 정면 단면도.

제2도는 제1도의 일부 조립된 전지와 비슷하지만 그 외에 탄성 스폰지 가스켓트가 캐소우드 콜렉터 봉위로 약간 들어가서 용기의 가장 자리에 놓여 있음을 보여주는 도면.

제3도는 제2도와 비슷하나, 추가로 카버가 용기내에 위치 해있되, 탄성 스폰지 가스켓트의 주변부위가 카버 외연부의 수직한 가장 자리와 용기의 내부 상부벽 사이에서 압착되도록 되어있음을 보여주는 도면.

제4도는 자켓(jacket)이나 라벨(label)없이 본 고안의 완전 조립된 건전지 구체형의 정면 단면도.

제5도는 본 고안의 다른 실시예를 보여주는 부분적으로 조립된 건전지의 정면 단면도.

제6도는 제5도에 도시한 형의 완전히 조립된 건전지의 정면단면도.

제7도는 본 고안에서 사용되는 카버-가스켓트 조립체의 정면 단면도.

제8도는 제7도의 카버-가스켓트 조립체를 사용하는 본 고안의 완전 조립된 건전지 구체형의 정면 단면도.

제9도는 본 고안에서 사용되는 다른 카버-가스켓트 조립체의 정면 단면도.

제10도는 제9도의 카버-가스켓트 조립체를 사용한 본 고안의 완전조립된 건전지 구체형의 정면 단면도.

본 고안은 밀봉된 갈바니 건전지게 관한 것으로, 특히 건전지 내부로 부터의 과도한 가스압력을 배출시키기 위한 저압용 재 밀봉식 기공(氣孔)에 관한 것이다.

갈바니 전지는 사용하는 동안 어떤 조건하에서는 다량의 기체를 발생할 때가 있다. 이들 전지는 전해액의 누출을 방지하기 위해 항상 단단하게 밀봉되어 있어야 하므로, 높은 내부 기체압이 생길 수 있다. 이와같은 내부압력은 적절한 기공을 만들어 두지 않을 경우 전해액의 누출이나 전지의 부풀어 오름 또는 파열등의 원인이 되는 것이다. 기공밸브를 사용할 경우에는, 전지의 전체 수명에 걸쳐 전해액이 건조되는 것을 막고 또 애노우드 부식의 원인이 되는 산소가 대기로부터 유입되는 것을 막기 위하여 그 밸브는 재밀봉식이어야 한다.

종래에는 수종의 재 밀봉식 압력 방출기공 밸브들이 개발되었으나, 이들이 가지는 중요한 문젯점은 그것들을 전지 조립체에 결합시키기 힘들다는 점이다. 더우기 이들 압력 방출 기공밸브들은 제작비가 비싸며 대부분 소형전지와 결합시키기에는 부적합하다. 또한 기존 특허들에서 예시된 종래 기술에 의한 재 밀봉식 기공의 일부는 저압방출에 부적합하다.

따라서 본 고안의 중요한 목적은 갈바니 건전지에 사용하기 위한 간결하면서도 경제적인 저압용 재 미봉식 기공을 제공하려는 것이며, 또한 최소한의 부품수가 요구되고, 따라서 조립하기 쉽고 제작비가 저렴한 갈바니 건전지를 위한 재 밀봉식 기공을 제공하려는 것이다.

또한 본 고안의 목적으로는 돌출된 전지용기의 여러 크기의 지름에 적용시킬 수 있는 재 밀봉식 기공을 제공하고, 갈바니 건전지에 대한 기공 밀폐장치의 활동화 장치로서 탄력성 스폰지 가스켓트를 제공하며, 저압용 재 밀봉식 기공 밀폐체를 가진 갈바니 전지를 만들려는 것으로, 개선된 점은, 기체 불투과성이며 탄력적으로 압착될 수 있는 탄성 스폰지 가스켓트가 용기의 상부벽과 카버 사이에 압착되어 있는 점이다.

본 고안을 첨부 도면을 참조로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같지만, 도면은 본 고안에 따른 구체형의 한 실시예인 것이지 본 고안이 거기에만 제한적으로 국한되는 것은 아니다.

제1도를 상세히 보면, 일부 조립된 전형적인 갈바니 건전지에는 원통형 용기(2)가 있는데 그것은 아연과 같이 전기화학적으로 소모되는 금속으로 만들어 졌으며 전지의 애노우드 역할을 한다. 전지용기(2)내에는 예를들어 이산화망간 및 전도성물질인 카아본블랙 그리고 전해질등을 포함하는 캐소우드 감극제 혼합물 덩어리(4)가 있다. 캐소우드 감극제 혼합물덩어리(4)는 중앙의 캐소우드 콜렉터 봉 주위에 성형으로 만들어 질 수 있고, 또는 캐소우드 감극제 혼합물이 사실상 모든 전지의 전해액을 함유한 습윤한 혼합물로서 용기(2)내로 담겨진 후 캐소우드 콜렉터 봉(6)이 감극제 혼합물(4)의 중앙으로 밀어넣어질 수도 있다. 캐소우드 콜렉터 봉(6)은 그것이 액체 및 기체 불투과성이 되도록 하기위해 왁스나 유기 수지를 주입시킨 탄소봉으로 할 수 있다. 감극제 혼합물이 전지 조립에 앞서 분리된 공정에서 보빈(bobbin)형 구조로 성형되든, 아니면 직접 용기(2) 내부로 들어가서 거기서 굳어지든, 캐소우드 콜렉터봉(6)은 그 끝이 용기(2)의 개방된 말단밖으로 돌출해 나올 수 있을 정도로 감극제 혼합물(4)속으로 삽입된다. 격리된(8)은 캐소우드 감극제 혼합물(4)를 둘러싸서 그것을 용기(2)의 내측벽으로부터 분리시키며 동시에 바닥 컵 격리판(10)은 감극제 혼합물(4)를 용기(2)의 바닥 내부 표면으로 부터 분리시킨다. 격리판은 얇은 박막 격리판, 예를들면 페이스트(Paste)로 코우팅된 얇은 비뷸러스(bibulous)종이로 될 것이다. 격리판(8)의 상부는 감극제 혼합물(4)위로 접어져 있어서 전지의 방전시 발생할시 모르는 액체 분출을 수용하도록 공간(12)을 형성하고 있다.

제2도는 제1도와 같은 번호가 붙은 부품들에 덧붙여 탄성스폰지 환형 가스켓트(14)를 보여주는데, 그것의 중앙에는 구멍(16)이 있고, 콜렉터 봉(6)이 구멍(16)을 통해 관통된채 용기(2)의 위에 배치되어 있다. 환형가스켓트(14)는 탄력성 물질로 만들어져 있기 때문에 구멍(16)의 직경은 캐소우드 콜렉터봉(6)의 직경보다 작을 수 있고, 그러면 가스켓트(14)가 봉(6)에 꼭 조이게 된다.

제3도에서는 제2도와같은 번호가 붙은 부품들에 덧붙여 중앙에 전극단자캡(20)과 성형되어 있는 플라스틱 밀폐체 또는 카버(18)이 도시되어 있다. 카버(18)은 단단한 구조라야 하며 보통 플라스틱으로 만들어진다. 제3도에 도시된 바와같이 카버 측벽(22)는 약간 안으로 경사져 있고, 카버(18)의 내부벽(26)의 일부와 단자캡(20)의 내부표면(27)로 한정된 원형구멍(24)가 있다. 카버-캡 부재(部材)들(18)-(20)을 전지내로 조립할 때에는, 카버-캡 부재(18)-(20)이 먼저 봉(6)위에서 구멍(24)와 일렬로 정열된 뒤 부재(18)-(20)이 탄성스폰지 가스켓트(14)의 위로 눌려지며, 그리하여 가스켓트(14)와 부재(18)-(20)을 용기(2)내로 삽입시킨다. 부재(18)-(20)을 용기(2)내로 삽입시키는 동안 가스켓트(14)는 카버의 측벽(22)와 용기(2)의 내측 상부벽(28) 사이에서 압착된다. 특히 가스켓트(14)의 주변부분(30)은 용기(2)의 내측 상부벽(28)과 카버의 측벽(22) 사이에서 압착된다. 때에 따라서는 카버-가스켓트 경계면과 가스켓트용기 경계면의 기공 밀봉을 돕기위해 조립하기전 카버 측벽(22), 주변부위(30)의 상부 및 바닥표면, 그리고 용기(2)의 내부벽(28)에 얇은 박막의 그리이스를 바를 수도 있다.

제4도는 제3도의 같은 번호가 붙은 부품 이외에 용기(2)의 윗부분이 구불어져 틀이 잡혀있고 가스켓트(14)안으로 눌러져서 자켓이나 라벨만 제외하고는 완전히 조립된 전지를 형성한 것을 보여준다.

카버(18), 가스켓트(14) 및 용기(2)의 크기가 가스켓트(14)상에 미치는 압력의 정도를 결정지을 것이며, 배터리 기술에 숙련된 자는 누출을 막고 또 너무 단단히 밀봉되는 것을 피할 적당한 칫수를 선택할 수 있을 것이다. 전지의 부품의 칫수를 적당히 선택함으로써 내부압이 미리 정해진 수준에 도달하면 가스켓트 용기 및 가스켓트-카버 경계면 사이로 내부 기체가 틀림없이 방출될 수 있도록 가스켓트가 충분히 압착될 것이며 압력이 이 크기 이하로 떨어지면 가스켓트는 자동적으로 원래 압착된 크기로 되돌아 가서 전지를 재 밀봉한다. 가스켓트의 압착또는 기체가 방출되는 압력을 결정할 것이다. 대부분의 경우, 가스켓트는 5-75psi의 범위의 압력에서 기체를 방출할 수 있도록 압착된다.

제5도는 본 고안에 따른 전지의 다른 구체형을 예시한 것이다. 제5도는 예를들어 아연용기와 같은 원통형 전도성 용기(50)를 포함하고 있는 일부조립된 건전지를 보여주는데 그 내부에는 캐소우드 감극제 혼합물 덩어리(52)가 있다. 감극제혼합물(52)내의 중앙에는 캐소우드 콜렉터봉(56)이 배치되어 있고 그것은 원통형 용기(50)의 열린 말단을 통해 돌출해 있다. 얇은 격리판(54)는 캐소우드 감극제 혼합물(52)를 둘러싸고 감극제 혼합물(52)를 전도성 용기(05)의 내측벽으로 부터 격리시키고, 또 바닥의 컵 격리판(58)은 감극제 환합물(52)를 용기의 내부 바닥 표면으로 부터 격리시킨다.

용기(50)의 정상부는 가장자리(60)이 안으로 굽어져서 지지플랜지를 제공하고, 가운데에 구멍(66)이 있는 탄성 스폰지환형 가스켓트(64)가 용기(50)의 플랜지 위에 놓이되, 콜렉터 봉(56)이 구멍(66)을 통해 돌출해 있다. 환형 가스켓트(60)은 탄력성 물질로 만들어져 있으므로 구멍(66)의 직경은 캐소우드 콜렉터 봉(56)의 직경보다 작을 수 있고 그러면 가스켓트(64)가 캐소우드 콜렉터 봉(56)위에 꼭 조이게 된다. 봉(56)과 가스켓트(64)의 경계면(60)은 따라서 전지 내부로부터 기체에 대한 훌륭한 저압용 재밀봉식 방출통로를 제공한다. 가스켓트-콜렉터 봉 경게면의 기공-밀폐를 돕기 위해 조립하기전에 콜렉터 봉(56)의 상부 및 가스켓트(64)내의 구멍(66)의 내벽에 얇은 박막의 그리이스를 바를 수도 있다.

용기(50)의 안쪽으로 배치된 상부 가장자리 플랜지 상에 가스켓트(64)가 놓여있는 전지(완성되기 전)는 바깥의 최종 조립체내에 포장되는데 거기에는 크라프트지와 같은 섬유성 물질로 만들어진 관 모양의 비부식성 자켓(68)이 있다. 관형 자켓(68)의 위쪽 말단은 가스켓트(64)위로 뻗어있으며 환형 금속 카버판(70)의 주변 가장자리 위로 굽혀저 틀이 잡히게 된다. 자켓(68)을 카버판(70)과 결합시키기에 앞서 금속 전극단자 캡(72)가 캐소우드 콜렉터봉(56)위에 놓여 있고 또 바깥으로 플랜지된 하부말단(71)은 가스켓트(64)위에 놓여 있다. 금속의 바닥 디스크(76)의 외부 주변 가장자리는 전도성 용기(50)의 바닥표면(78)과 전기적으로 접촉되어 있는데, 또 관형 자켓(68)의 하부 말단과 맞물려 고정되어 있다. 이 바닥 디스크(76)은 전지의 전극단자의 하나로 작용한다.

제6도는 제5도와 같은 번호가 붙은 부품들 이외에 가스켓트(64)가 상부 카버판(70)과 용기(50)의 상부 가장자리 사이에 압착되어 있음을 보여준다. 특히, 제5도에 보인 전지의 조립을 완성함에 있어서 단자캡(72)가 전지속으로 압입됨으로써 더 나아가 캐소우드 콜렉터 봉(56)과 가스켓트(64)의 내부 일부분(80)을 전지 내부로 삽입시킨다. 가스켓트(64)의 일부분(80)은 이 과정 도중 약간 비틀어진다는 점을 주의하여야 한다. 카버판(70)을 자켓(68)에 최종적으로 고정시키는 동안, 카버판(70)은 가스켓트(64)를 누르게 되고 그리하여 용기(50)의 내부로 향한 플랜지와 카버판(70) 사이에서 가스켓트(64)를 압착하게 된다. 이처럼 탄성 스폰지 가스켓트(64)를 용기(50)과 카버판(70) 사이에 압착함으로써 전지의 재밀봉식 기공밀폐체가 만들어져서 5PSi정도나 그 이상의 기체가 상부의 굽혀진 결합부를 지나 대기로 방출될 수 있게 해 준다.

필요에 따라서는 카버-가스켓트 경계면 및 가스켓트-용기 경계면의 기공 밀폐를 돕기 위해, 조립하기에 앞서서 카버판(70)의 바닥접촉표면, 용기(50)의 플랜지(60)의 상부벽 및 가스켓트(64)의 상부와 바닥 외부 표면등에 얇은 박막의 그리이스를 바를 수도 있다. 미리 정해진 크기의 기체압이 생성된 후 전지 내부의 기체가 가스켓트-용기 경계면, 가스켓트-카버 경계면 및 가스켓트-콜렉터봉 경계면 사이에 확실히 방출될 수 있도록 하기위해 가스켓트(64)가 충분히 압착되어야 한다는 사실이 이해될 것이다.

제7도는 전극 단자캡(86)이 가운데에 성형된 플라스틱 밀폐체, 즉 카버(84)로 구성된 카버-가스켓트 조립체(82)를 도시한 것이다. 제7도에 보인 바 처럼, 카버 측벽(88)은 약간 안쪽으로 경사져 있고, 카버(84)의 내벽(92)의 일부와 단자캡(86)의 내부표면(94)로 정해진 원형구멍(90)이 있다. 외부 측벽(88)의 하부에는 홈(96)이 있으며 그 속으로 환형 스폰지 가스켓트(98)이 고정되어 있다. 가스켓트(98)을 카버(84)에 조립시키기에 앞서 카버의 아래부분(100)은 아래로 뻗어있되 그 부분(100)의 외부 지름이 가스켓트(98)의 내부 직경과 같거나 작게되어 있다. 일단 가스켓트(98)이 부분(100)위로 끼워져서 카버(84)의 벽(102)에 닿게되면 부분(100)의 최 하부 말단이 가스켓트(96)로 굽혀져서 가스켓트(98)을 카버(84)에 고정시킨다.

제8도는 제1도에 보인 기본 전지 부품과 제7도에 보인 카버-가스켓트 조립체를 포함하고 있는 완전히 조립된 전지(자켓이나 라벨은 제외)를 도시한 것으로 모든 부품은 제1도 및 제7도와 같은 참조 번호로 표시되어 있다. 특히 제8도에 보인 완전히 조립된 전지(104)는 카버-가스켓트 조립체(82)의 구멍(90)을 캐소우드 콜렉터 봉(6)과 정렬시키고 난 뒤 조립체(82)를 용기(2) 내부로 밀어 넣음으로서 조립되는데, 그때 가스켓트(98)이 제3도에서 설명되었던 방법으로 카버(84)의 측벽(88)과 용기(2)의 내측 상부벽 사이에서 압착된다. 그 다음에 용기(2)의 윗 부분이 안으로 굽혀지고 가스켓트(98)속으로 죄어져서 제8도와 같은 완전히 조립된 전지(104)를 만들게 된다.

제9도는 전극단자 캡(10)이 중앙에 성형되어 있는 플라스틱 카버(108)로 구성된 카버-가스켓트 조립체(106)의 다른 구체형을 도시한 것이다. 제9도에 보인 바와같이 카버-가스켓트(106)에는 외부측벽(112)가 있고 또 카버(108)의 내벽(116)의 일부와 단자캡(110)의 내부표면(118)에 의해 결정된 원형구멍(114)가 있다. 카버(108)의 하부 말단에는 환형 스폰지 가스켓트(120)이 있는데 거기에는 구멍(114)를 막지 않도록 카버(108)의 구멍(114)와 같거나 더 큰 구멍(122)가 있다. 가스켓트(120)의 위쪽 내부표면(124)는 적당한 접착물질(125)를 이용하는 것 처럼 통상적인 방법으로 카버(108)의 하부표면(126)에 고착되어 있다.

제10도는 제1도에 보인 기본 전지부품과 제9도에 보인 카버-가스켓트 조립체를 포함하고 있는 완전히 조립된 전지(자켓이나 라벨은 제외)를 도시한 것으로 모든 부품은 제1도 및 제9도와 같은 참조 번호로 표시되어 있다.특히 제10도에 보인 완전히 조립된 전지(128)은 카버(108)의 구멍(114)를 캐소우드 콜렉터 봉(6)과 정렬시킨 다음 조립체(106)를 용기(2) 내부로 밀어 넣음으로서 조립되는데 그때 가스켓트(120)이 제3도에서 설명되었던 방법으로 카버(108)의 측벽(112)와 용기(2)의 내측 상부벽 사이에서 압착된다. 그 다음에, 용기(2)의 윗부분이 안으로 굽혀지고 가스켓트(120)속으로 죄어져서 제10도와 같은 완전히 조립된 전지(128)을 만들게 된다.

Claims (1)

1. 기체불투과성이고 탄력적으로 압착될 수 있는 탄성 스폰지 가스켓트(14)가 용기(2)의 상부벽(28)과 카버(18)사이에 압착되어 있고, 그것의 중앙에는 캐소우드 콜렉터 봉(6)이 통과할 구멍(16)이 있어서 가스켓트(14)와 캐소우드 콜렉터 봉(6) 사이의 경계면에 재 밀봉될 수 있는 방출 통로가 제공되며, 가스켓트(64)의 일부분(80)은 용기(50) 정상부의 안으로 굽은 상부 플랜지(60)과 카버(70)의 외부 바닥 표면사이에 압착되어 있음을 특징으로 하는 재 밀봉식 기공 밀폐체를 가진 갈바니 전지.