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KR100844601B1 - 배터리 케이스 커버 - Google Patents

배터리 케이스 커버 Download PDF

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KR100844601B1
KR100844601B1 KR1020060109562A KR20060109562A KR100844601B1 KR 100844601 B1 KR100844601 B1 KR 100844601B1 KR 1020060109562 A KR1020060109562 A KR 1020060109562A KR 20060109562 A KR20060109562 A KR 20060109562A KR 100844601 B1 KR100844601 B1 KR 100844601B1
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battery case
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battery
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Abstract

본 발명에 따른 배터리 케이스 커버는 배터리 케이스 커버의 구성요소인 환수부, 셀 분리부, 가스 유입부를 저면에 일체로 형성시킴과 동시에, 파이프형의 환수부, 벤트 캡 방식을 도입한 가스 유입부를 통하여 단일 공정에서 생산이 이루어질 수 있도록 하고 있다.
이에 따라, 그 구조 및 생산이 용이해지며, 아울러 각 구성요소가 일체로 형성된 단층 구조로 인하여 내구가 증가하여 제품 신뢰도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 깔끔한 외관을 제공하는 효과가 있다.
배터리, 케이스, 커버, 방폭 필터

Description

배터리 케이스 커버{Battery case cover}
도 1은 종래의 배터리 케이스 커버가 구비된 배터리를 나타낸 사시도.
도 2는 종래의 배터리 케이스 커버의 평면도.
도 3은 종래의 배터리 케이스 커버의 2층 구조에서 상부 커버의 저면을 나타낸 개략도.
도 4는 도 2의 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배터리 케이스 커버를 나타낸 사시도.
도 6은 도 5의 저면을 나타낸 도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배터리 케이스 커버의 가스 유입부를 나타낸 사시도.
도 8은 도 5의 단면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배터리 케이스 커버의 일부 단면 사시도.
도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배터리 케이스 커버가 체결된 배터리의 단면도.
도 11은 도 10의 사시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
140, 200...배터리 케이스 커버 130, 300...전조(배터리 케이스)
110...하부 커버 120...상부 커버
113...격벽 111, 211, 273...환수구
50, 250...단자 40, 240...손잡이 수납부
129, 291...방폭 필터 125, 270...환수부
293...필터집 290...방폭 필터부
210...가스 유입부 230...셀 분리부
213...캡 215...미로
310...셀 분리대
본 발명은 배터리 케이스 커버에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면, 전해액을 사용하는 배터리의 전조부를 덮는 배터리 케이스 커버에 관한 것이다.
배터리(전지)는 1차 전지와 충방전이 가능한 2차 전지로 나뉘는데, 그 중 대용량의 배터리는 전해액을 사용하는 구조로 되어 있다.
이러한 전해액은 액체로서, 몇가지 보안 장치가 마련되어야 한다. 우선, 전해액이 외부로 누출되지 않아야 하며, 화학 반응에 의하여 발생되는 가스는 폭발 방지를 위하여 외부로 방출시켜야 한다. 이러한 역할은 전해액이 담기는 전조(배터리 케이스)를 덮는 배터리 케이스 커버가 수행하게 된다.
도 1은 종래의 배터리 케이스 커버가 구비된 배터리를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하여 살펴보면, 종래의 배터리는 크게, 전해액이 충전되는 전조(130)와, 상기 전조(130)를 덮는 배터리 케이스 커버(140)로 이루어져 있다.
상기 배터리 케이스 커버(140)는 단자(50), 손잡이 수납부(40)가 형성되어 있는 하부 커버(110)와, 상부 커버(120)의 이중 구조로 되어 있다.
도 2는 종래의 배터리 케이스 커버의 평면도로서, 상부 커버(120)와, 하부 커버(110)를 분리한 상태를 나타내고 있다.
상기 하부 커버(110)는 앞서 언급한, 단자(50), 손잡이 수납부(40) 외에도 상기 상부 커버(120)로 덮여 있던 부분에 환수구(111)와 전조에 형성된 셀에 맞추어 격벽(113)이 구비되어 있으며, 상기 상부 커버(120)의 저면은 도 3에 나타난 바와 같이 상기 격벽(113)에 대응되는 격벽, 상기 환수구(111)를 통하여 유입되는 배기 가스는 배출시키고, 전해액은 통과시키지 않는 방폭 필터(129)가 구비되어 있다. 상기 방폭 필터(129)는 외부의 발화에 배터리 케이스 내부의 배기 가스 및 전해액이 반응하지 않도록 하는 역할도 겸하여 배터리의 폭발 위험을 방지한다.
이와 같은 구조의 종래 배터리 케이스 커버의 단면을 도 4를 참조하여 살펴보면, 솟아 있는 환수구(111) 주변을 상기 상부 커버(120)가 덮어 미로 구로를 이루고 있는 것을 알 수 있는데, 이는 상기 환수구를 통하여 유입되는 전해액이 상기 상하부 커버가 체결되어 형성되는 일정공간인 환수부(125)로 전해액이 쉽게 흘러들 어오는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 하부에 위치한 환수구는 상기 환수부(125)로 유입된 전해액을 전조로 되돌려 보내기 위하여 배치되어 있다.
이와 같이 종래의 배터리 케이스 커버는 전해액의 용이한 유입 방지, 배기 가스의 배출, 폭발 방지, 환수부로 유입된 전해액의 환원 등을 고려하여 상기 커버 내부를 구성하여야 하는 이유로, 상부와 하부 2층 구조로 제작이 이루어지고 있는 실정이다.
그러나 이와 같은 2층 구조의 배터리 케이스 커버는 상부와 하부 각각에 해당하는 공정과, 상기 상부와 하부 커버의 체결을 위한 공정 등이 필요하여, 생산성이 저하되는 문제점이 있어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 용이한 생산이 가능한 단층 구조의 배터리 케이스 커버를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전해액을 사용하는 배터리 케이스 커버에 있어서, 상기 배터리 케이스의 셀 분리대에 대응되도록 저면에 상기 케이스 커버와 일체로 형성된 셀 분리부와; 상기 케이스 커버의 저면 일측면에서 다른 측면까지 상기 셀 분리부를 관통하여 상기 케이스 커버 및 상기 셀 분리부와 일체로 형성되는 파이프형의 환수부와; 상기 셀 분리부에 의해 형성된 셀마다 적어도 하나 이상이 상기 환수부와 일체로 형성되어, 상기 배터리 내부에서 생성된 가스가 유입되는 가스 유입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 환수부는 상기 가스 유입부가 위치하지 않는 소정 부위 밑면에 홀이 형성되는 것이 바람직하며, 상기 환수부의 양 끝단에는 방폭 필터부가 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 커버 상면에는 손잡이를 수납할 수 있는 손잡이 수납부가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 가스 유입부는 하부가 아래로 향하도록 하여 T형으로 상기 환수부에 일체로 형성되는 것이 바람직하며, 이때 상기 가스 유입부는 내부가 미로 구조로 되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 가스 유입부의 저면은 폐쇄되어 있으며 측면 하부에 홀이 형성되어 있는 것이 바람직하며, 상기 가스 유입부의 저면은 생산시 개방된 구조고, 생산 후 일정 압력에 의하여 폐쇄되는 벤트 캡 방식으로 형성되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배터리 케이스 커버를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 저면을 나타낸 도이다.
도 5 및 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 배터리 케이스 커버(200)는 배터리 케이스의 셀 분리대에 대응되도록 저면에 상기 배터리 케이스 커버(200)와 일체로 형성된 셀 분리부(230)와; 상기 케이스 커버의 저면 일측면에서 다른 측면까지 상기 셀 분리부를 관통하여 상기 케이스 커버 및 상기 셀 분리부와 일체로 형성되는 파이프형의 환수부(270)와; 상기 셀 분리부에 의해 형성된 셀마다 적어도 하나 이상이 상기 환수부와 일체로 형성되어, 상기 배터리 내부에서 생성된 가스가 유입되는 가스 유입부(210)가 형성되어 있는 것을 알 수 있다.
상기 셀 분리부(230)는 배터리 케이스 본체에 전해액이 담긴 셀을 다층으로 구성하는 구조에서 형성되는 케이스의 격벽(셀 분리대)에 대응하여 체결이 이루어지는 부위로, 상기 배터리 케이스의 격벽과의 체결을 용이하게 하기 위하여 가이드가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 환수부(270)는 배터리 내부의 전해액의 화학반응에 의하여 발생되는 배기 가스의 통로가 되는 부위로, 파이프 형으로 형성되어 내부 동공이 상기 배기 가스의 통로가 된다. 또한, 상기 환수부는 충격이나 기울임 등으로 전해액 배터리 케이스 커버에 도달하는 경우 직접적으로 방폭 필터에 상기 전해액이 닿지 않도록 하는 완충 역할도 겸하게 된다. 상기 환수부의 양 끝단에는 방폭 필터부(290)가 배치되어 배터리 내부의 배기 가스는 배출시키고, 전해액의 유출은 막도록 되어 있다. 또한, 상기 방폭 필터부는 외부의 열화가 내부로 진입하지 못하게 하여 배터리의 폭발을 방지하는 역할도 수행한다. 상기 방폭 필터부는 상기 환수부의 양 끝단에 체결되는 필터집(293)과; 상기 필터집의 내부에 배치되는 방폭 필터(291)로 구분되어 방폭 필터부의 견고한 체결을 도모함과 동시에, 외부에서 유입되는 가해 요소로부터 상기 방폭 필터를 보호하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 가스 유입부(210)는 배터리 내부에서 발생되는 배기 가스가 유입되는 부위로, 상기 배기 가스의 유입을 위하여 소정의 홀(환수구)이 형성되어 있다.
한편, 상기 환수부(270)는 상기 가스 유입부(210)가 위치하지 않는 소정 부위 밑면에 별도의 홀을 형성시킬 수도 있는데, 이는 상기 셀 분리부(230), 환수부(270) 및 가스 유입부(210)가 일체로 형성되어 있는 본 실시예에 따른 배터리 케이스 커버를 일단계의 공정으로 제작하기 위함이다. 물론, 별도의 홀 없이도 그 공정은 가능하나, 이는 정교한 작업을 요하게 되며, 상기 홀을 형성하여 환수구로써 작용하도록 하는 목적도 있는 것이다.
한편, 본 실시예에 따른 배터리 케이스 커버의 상면에는 종래와 같이 단자(250)와 손잡이 수납부(240)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배터리 케이스 커버의 가스 유입부를 나타낸 사시도이다.
도 7은 상기 가스 유입부(210)가 일체로 연결된 환수부(270)의 양단을 절단한 상태로서, 살펴보면 상기 가스 유입부(210)의 하부가 아래로 향하도록(도 7은 커버를 뒤집어 놓은 상태) 하여 T형으로 상기 환수부에 일체로 연결되어 있음을 알 수 있다.
상기 가스 유입부(210)는 내부가 미로 구조(미도시)로 형성되고, 상기 가스 유입부의 저면은 폐쇄되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 배기 가스 유입을 위한 환수구(211)가 측면 하부에 형성되어 있는 것이 바람직하며, 이때, 가스 유입부의 저면은 생산시 개방된 구조고, 생산 후 일정 압력에 의하여 폐쇄되는 벤트 캡(213) 방식으로 하여, 제작이 용이하도록 하는 것이 바람직하다. 이를 통하여, 제작 공정에서는 상기 가스 유입부를 단일 공정으로 형성시키게 되며, 추후 상기 캡(213)에 압력을 가하는 단순 공정을 통하여, 상기 가스 유입부의 저면은 폐쇄된다.
상기 가스 유입부에 형성된 환수구(211)를 통하여 원하지 않던 전해액이 유입되는 경우 상기 가스 유입부 내부에 형성된 미로에 의하여 전해액이 상기 환수부(270)로 직접 유입되는 경로가 차단된다.
또한, 앞에서 언급한 바와 같이 상기 환수부(270)에서 상기 가스 유입부(210)가 배치된 위치 외에 상기 케이스 커버(200)와 일체로 형성된 셀 분리부(230) 및 상기 셀 분리대와의 체결을 용이하게 하기 위한 가이드(231)가 형성되는 면과 동일한 면에 별도의 환수구(273)를 형성시켜, 환수구의 역할을 겸함과 동시에 단일 공정으로 배터리 케이스 커버를 제작하는 것이 용이하도록 한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 다른 배터리 케이스커버의 단면도로서, 살펴보면 배기 가스 및 유입된 전해액의 통로가 되는 환수부(270)와, 상기 환수부와 일체이며 아래 방향으로 연결되어 있는 가스 유입부(210)와 셀을 나누는 케이스(전조)의 격벽에 체결되는 셀 분리부(230)로 이루어져 있음을 알 수 있다.
이러한 구조에서의 배기 가스 유동은 가는 점선과 같이 이루어지게 되며, 전해액은 가스 유입부에 형성된 환수구(211)를 통하여 유입이 되어도 미로 구조로 인하여 환수부까지의 도달을 어렵게 하도록 되어 있다. 물론 배터리의 기울어짐이 심한 경우 상기 환수부에 형성된 환수구(273)를 통하여 유입될 수도 있으나, 환수부에 형성된 환수부가 상기 가스 유입부보다 높은 위치에 형성된다는 점, 환수구 형성 방향이 전해액의 위치와 반대되는(마주보는) 방향이라는 점, 상기 환수부 내의 기압의 영향을 받는다는 점에 의해, 그 유입량은 미미하다. 또한, 일정량의 전해액이 유입된 경우라 하더라도, 상기 환수부에 형성된 환수구를 통하여 다시 전조로 환수된다.
한편, 상기 환수부는 원치 않은 이유로 유입된 전해액이 있는 경우 상기 환수부 내부의 하부에 흐르게(중력에 의함) 하여 실제로 배출을 도모하는 배기 가스는 상기 환수부 내부의 상부를 따라 유동하도록 유도한다.
상기 환수부의 양 끝단에는 앞에서 언급한 방폭 필터(291)와 필터집(293)으로 이루어진 방폭 필터부가 체결된다.
상기 가스 유입부의 미로(215)는 상기 가스 유입부의 내부에서 상기 환수부(270) 저면의 해당 부위를 솟아오르게 하여 형성하는 것으로, 이와 같이 구조를 형성시 특히, 상기 환수부에 형성된 환수구(273)를 이용한 제작 공정이 요구된다. 상기 미로(215) 자체가 미로 구조를 이루는 것은 아니며 상기 미로를 둘러싸는 상기 가스 유입부의 내벽과 상호 연동하여 미로 구조가 되는 것이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 배터리 케이스 커버의 일부 단면 사시도로서, 이를 통하여 앞에서 설명한 도면들의 연관관계를 명확히 나타내었으며, 이와 같은 배터리 케이스 커버를 배터리 케이스(전조)에 장착한 상태의 단면도 및 사시도를 도 10 및 11에 나타내었다.
상기 배터리 케이스(전조)(300)의 셀 분리대(격벽)(310)에 대응되도록 저면에 상기 케이스 커버(200)와 일체로 형성된 셀 분리부(230) 및 상기 셀 분리대와의 체결을 용이하게 하기 위한 가이드(231)와; 상기 케이스 커버의 저면 일측면에서 다른 측면까지 상기 셀 분리부를 관통하여 상기 케이스 커버 및 상기 셀 분리부와 일체로 형성되는 파이프형의 환수부(270)와; 상기 셀 분리부에 의해 형성된 셀마다 적어도 하나 이상이 상기 환수부와 일체로 형성되어, 상기 배터리 내부에서 생성된 가스가 유입되는 가스 유입부(210)로 이루어진 배터리 케이스 커버(200)가 배터리 케이스(전조)(300)에 체결되어 있으며, 그 외관은 종래의 2층 구조에 비하여 간결해짐을 알 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리 케이스 커버는 배터리 케이스 커버의 구성요소인 환수부, 셀 분리부, 가스 유입부를 저면에 일체로 형성시킴과 동시에, 파이프형의 환수부, 벤트 캡 방식을 도입한 가스 유입부를 통하여 단일 공정에서 생산이 이루어질 수 있도록 하고 있다.
이에 따라, 그 구조 및 생산이 용이해지며, 아울러 각 구성요소가 일체로 형성된 단층 구조로 인하여 내구가 증가하여 제품 신뢰도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 깔끔한 외관을 제공하는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 전해액을 사용하는 배터리 케이스 커버에 있어서,
    상기 배터리 케이스의 셀 분리대에 대응되도록 저면에 상기 케이스 커버와 일체로 형성된 셀 분리부와;
    상기 케이스 커버의 저면 일측면에서 다른 측면까지 상기 셀 분리부를 관통하여 상기 케이스 커버 및 상기 셀 분리부와 일체로 형성되는 파이프형의 환수부와;
    상기 셀 분리부에 의해 형성된 셀 중 적어도 하나 이상의 셀이 상기 환수부와 일체로 형성되어, 상기 배터리 내부에서 생성된 가스가 유입되는 가스 유입부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 커버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 환수부에 상기 배터리 케이스 커버와 일체로 형성된 상기 셀 분리부 및 상기 셀 분리대와의 체결을 용이하게 하기 위한 가이드가 형성되는 면과 동일한 면에 환수구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 커버.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 환수부의 양 끝단에는 방폭 필터부가 배치되는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 커버.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 방폭 필터부는 상기 환수부의 양 끝단에 체결되는 필터집과;
    상기 필터집의 내부에 배치되는 방폭 필터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 커버.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버 상면에는 손잡이를 수납할 수 있는 손잡이 수납부가 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 커버.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 유입부는 하부가 아래로 향하도록 하여 T형으로 상기 환수부에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 커버.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가스 유입부는 내부가 가스 유입부의 내벽과 가스유입부에 형성된 환수구로 둘러싸인 계단 형상으로 되는 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 커버.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 가스 유입부의 저면은 폐쇄되어 있으며 측면 하부에 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 커버.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가스 유입부의 저면은 생산시 개방된 구조고, 생산 후 일정 압력에 의하여 폐쇄되는 벤트 캡 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 케이스 커버.
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