KR200354143Y1 - 원통형전지의 1차 안전장치 부품 - Google Patents

Abstract

본 고안은 원통형전지의 1차 안전장치 부품에 관한 것으로 중앙에 일측방향으로 돌출되어 형성되는 분리판(10)와; 상기 분리판(10)의 주위를 따라 호를 이루며 상기 분리판(10)이 돌출된 측에 다수개가 소정의 간격을 이루며 형성되며 'v'자를 이루며 소정의 깊이로 파여진 분리판(20)과; 상기 분리판(20) 사이에 위치하게되며 관통되어 있는 피어싱(30)과; 상기 피어싱(30)의 주위에 형성되는 외부판(40)과; 상기 분리판(20)과 피어싱(30)의 둘레를 따라 소정간격을 이루며 외부판(40)에 다수개 형성되는 통공(50);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원통형전지의 1차 안전장치 부품에 관한 것이다.

이에따라 전지 내부의 압력이 일정한 수준에 도달한 경우에 전류의 흐름을 차단할 수 있어 폭발을 방지하게되며, 낮은 압력 또는 충격에 의해 전지의 작동이 정지되는 것을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

Description

원통형전지의 1차 안전장치 부품{safety part of cylindrical battery}

본 고안은 원통형 전지의 1차 안전장치 부품에 관한 것으로 보다 상세하게는 전지 내부의 압력이 증가하면 중앙이 분리되어 전지의 전류 흐름을 차단하여 폭발을 방지하게되는 원통형 전지의 1차 안전장치 부품에 관한 것이다.

전류를 충전하여 사용하게 되는 2차전지는 일반적으로 원통형 또는 직육면체등의 통내부에 액체상태의 약품을 투입하여 제작된다. 상기와 같은 2차전지는 사용중 내부의 액체 압력이 증가하여 상기 통이 견딜수 있는 압력이상이 되면 상기 통이 폭발할 수 있다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 케이스의 표면에 홈을 형성하여 압력의 증가시 상기 홈을 따라 크랙이 발생하도록 하여 내부의 액체가 밖으로 서서히 흘러나오도록 하여 폭발을 방지하거나 압력이 증가하게되면 전지내부에서 전류를 차단하여 더이상 압력이 증가하는 것을 방지하도록 구성하게 된다. 원통형의 전지에서는 상기와 같이 전류를 차단하는 방법으로 도1에 도시된 바와 같이 일측 전극(70) 내측에 벤트(60)를 설치하게된다. 상기 벤트(60)는 원판형상을 이루며 일측에 동심원을 이루는 홈을 형성하고 상기 홈의 반대편으로 중앙을 돌출시킨 형상을 이루게 된다. 상기 벤트(60)의 돌출측 중앙에는 1차 안전장치 부품의 중앙(1)이 결합된다. 이때 상기 벤트(60)와 1차 안전장치 부품은 전류가 흐르는 도체로 제작하게 되며 상기 벤트(60)와 1차 안전장치 부품의 가장자리에는 개스킷(80)이 설치되어 상기 벤트(60)와 1차 안전장치 부품을 분리하여 고정하게 되며 벤트(60)와 1차 안전장치 부품의 외측을 통해 전류가 흘러가는 것을 방지하게된다. 이에따라 상기 1차 안전장치 부품와 벤트(60)의 전기적인 연결은 중앙에서만 이루어지도록 구성되며 전극(70)은 상기 벤트(60)의 가장자리와 결합되어 전류가 흐를 수 있도록 구성된다.

상기 전지내의 압력이 증가하게 되면 상기 전지내의 액체가 상기 벤트(60)를 전극(70)측으로 밀게된다. 이때 상기 벤트(60)의 가장자리는 개스킷(80)과 전극(70)에 의해 고정되어 있으므로 벤트(60)의 중앙이 전극(70)측으로 이동하게 된다. 상기 벤트(60)의 중앙이 전극(70)측으로 이동하게 되면 상기 벤트(60)의 중앙에 결합된 1차 안전장치 부품의 중앙이 1차 안전장치 부품와 분리된다. 이에따라 상기 1차 안전장치 부품와 벤트(60)사이에는 전기적인 연결이 끊어져 전류가 흐르지 않게 된다. 따라서 전지는 작동이 정지되며 내부의 압력은 더이상 증가하지 않게된다.

종래에는 상기의 1차 안전장치 부품을 제작하기위해 원형판 중앙을 다이에 위치시킨 후 펀치를 타격하여 도2 내지 도3과 같은 형상을 이루도록 하였으나 상기와 같이 하는 경우 정밀한 가공이 불가능하여 상기 1차 안전장치 부품의 중앙(1)이 분리되는 압력이 일정하지 못하게 된다. 상기와 같이 분리되는 압력이 일정하지 않아 폭발이 발생하거나 정상적인 사용조건에서도 분리되어 작동이 되지 않는 등의 문제점이 발생하게 된다. 또한 전지에 충격을 가하는 경우에는 상기 1차 안전장치 부품의 중앙이 분리되는 문제점도 발생하게 된다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 일정한 압력에서전류가 차단될 수 있도록 하는 1차 안전장치 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1 : 종래 1차 안전장치 부품이 설치된 원통형 전지의 단면도

도2 : 종래 1차 안전장치 부품의 평면도

도3 : 종래 1차 안전장치 부품의 측면도

도4 : 벤트의 평면도

도5 : 본 고안의 일실시예에 따른 1차 안전장치 부품의 평면도

도6 : 본 고안의 일실시에에 따른 1차 안전장치 부품의 측면도

도7 : 본 고안의 일실시예 따른 1차 안전장치 부품이 설치된 원통형 전지의 단면도

도8 : 본 고안의 일실시예 따른 1차 안전장치 부품이 작동된 상태의 원통형 전지의 단면도

<도면의 주요부에 사용된 기호의 설명>

10 : 분리판 20 : 분리홈

30 : 피어싱 40 : 외부판

50 : 통공 60 : 벤트

70 : 전극 80 : 개스킷

상기의 목적을 달성하기 위해 본 고안은 중앙에 일측방향으로 돌출되어 형성되는 분리판(10)과; 상기 분리판(10)의 주위를 따라 호를 이루며 상기 분리판(10)이 돌출된 측에 다수개가 소정의 간격을 이루며 형성되며 'v'자를 이루며 소정의 깊이로 파여진 분리판(20)과; 상기 분리판(20) 사이에 위치하게되며 관통되어 있는 피어싱(30)과; 상기 피어싱(30)의 주위에 형성되는 외부판(40)과; 상기 분리판(20)과 피어싱(30)의 둘레를 따라 소정간격을 이루며 외부판(40)에 다수개 형성되는 통공(50);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원통형전지의 1차 안전장치 부품을 기술적 요지로 하게 된다.

본 고안에서는 일정한 압력에서 전류가 차단될 수 있도록 하는 1차 안전장치 부품을 제공하는 것을 목적으로 함을 알 수 있다. 이를위해 본 고안에서는 원형판의 내측에 'v'자 형상으로 파여진 원형의 분리판(20)을 형성하고 상기 분리판(20)에 관통된 피어싱(30)을 형성하게된다. 이에따라 전지내부의 압력이 증가하게되면 상기 분리판(20)에 크랙이 발생하여 내측의 분리판(10)이 1차 안전장치 부품에서 분리된다. 이와같이 분리판(20)을 형성하는 이유는 가공이 용이하며 일정한 깊이의 홈을 생성하게되어 각 1차 안전장치 부품의 품질이 균일하게 유지되고 상기 피어싱(30)의 크기를 조절하여 원하는 압력에서 분리가 이루어지도록 할수있으므로 전지의 폭발을 방지할 뿐만아니라 설정이하의 낮은 압력 또는 충격에 의해 분리판(10)이 분리되는 것을 방지할 수 있기때문이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안의 일실시예에 따른 원통형전지의 1차 안전장치 부품을 상세히 설명하기로 한다.

본 고안의 원통형전지의 1차 안전장치 부품은 분리판(10),분리판(20),피어싱(30),외부판(40),통공(50)으로 구성됨을 알 수 있다.

상기 분리판(10)은 1차 안전장치 부품의 중앙에 위치하게 되며 일측방향으로 돌출된다. 이는 상기 분리판(10)을 벤트(60)의 중앙에 용이하게 결합시키기 위함이다.

상기 분리판(10)의 주위에는 분리판(20)이 형성된다. 상기 분리판(20)은 분리판(10)이 돌출된 측의 면에 상기 분리판(10)의 주위를 호를 이루며 다수개 형성된다. 상기 분리판(20)은 단면이 'v'자 형상을 이루게 되어 상기 분리판(10)에 압력이 가해지면 상기 분리판(20)에 크랙이 발생하여 분리판(10)이 떨어져 나가도록 하게된다.

상기 분리판(20)의 사이에는 피어싱(30)이 형성된다. 상기 피어싱(30)은 상기 분리판(20)과 동일한 지름의 원주에 위치하게 되나 폭이 넓으며 관통되어 있다.

상기 분리판(20)과 피어싱(30)은 길이를 조절하여 상기 분리판(10)이 분리될 때의 압력을 설정할 수 있다. 즉 분리판(20)의 길이를 길게하고 피어싱(30)의 길이를 짧게 하면 분리압력이 증가하게 되며, 분리판(20)의 길이를 짧게하고 피어싱(30)의 길이를 길게하면 분리압력이 감소하게 된다.

상기 분리판(20)의 외측에는 외부판(40)이 형성된다. 상기 외부판(40)은 외측 가장자리가 상기 전지케이스에 결합되어 고정되는 판으로 본 고안에서는 원형을이루게된다. 전지케이스의 형태에 따라 원형대신 사각형판 형상을 이루는 것도 무방하다.

상기 외부판(40)에는 다수개의 통공(50)이 형성된다. 상기 통공(50)은 상기 분리판(20)과 피어싱(30)의 둘레에 소정간격을 이루며 설치된다. 상기 통공(50)은 전지케이스내부의 액체가 이동할 수 있도록 하여 상기 액체의 압력이 상기 벤트(60)로 전달될 수 있도록 하게 된다.

이하에서는 본 고안의 일실시예에 따른 원통형 이차전지의 1차 안전장치 부품의 작용과 효과에 대해 설명하기로 한다.

먼저 본 고안의 1차 안전장치 부품의 분리판(10)과 벤트(60)의 중앙을 결합하게 된다. 본 고안에서는 상기 결합방법으로 레이져용접을 사용하게 된다. 이때 가스캣등을 사용하여 1차 안전장치 부품와 벤트(60)의 가장자리는 이격되도록 하게된다.

상기와 같이 1차 안전장치 부품와 벤트(60)가 결합된 부품을 원통형 전지케이스의 일측말단에 결합하게된다. 이후 상기 벤트(60)측에 전극(70)을 부착하여 전지를 완성하게 된다.

전지의 사용중 내부의 압력이 증가하게 되면 상기 전지케이스내부의 액체가 상기 1차 안전장치 부품의 피어싱(30)과 통공(50)을 통해 벤트(60)측에 압력을 가하게 된다. 이에따라 상기 벤트(60)가 외측으로 밀려나게되면 상기 벤트(60)의 중앙에 결합된 분리판(10)에도 힘이 가해진다. 이때 상기 분리판(10)에 가해진 힘이 상기 분리판(20)이 견딜수 있는 힘을 초과하게 되면 상기 분리판(20)에 크랙이 발생하여 분리판(10)이 떨어져 나가게 된다. 이에따라 전류의 흐름이 정지되므로 전지내부의 계속적인 압력증가가 이루어지지 않으므로 폭발을 방지하게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안의 원통형전지의 1차 안전장치 부품에 의하면 분리판의 분리가 일정한 압력에서 이루어지므로 폭발을 방지하게되어 안전하며, 낮은 압력 또는 충격에 의해 전류의 흐름이 차단되는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 중앙에 일측방향으로 돌출되어 형성되는 분리판(10)와;

   상기 분리판(10)의 주위를 따라 호를 이루며 상기 분리판(10)이 돌출된 측에 다수개가 소정의 간격을 이루며 형성되며 'v'자를 이루며 소정의 깊이로 파여진 분리판(20)과;

   상기 분리판(20) 사이에 위치하게되며 관통되어 있는 피어싱(30)과;

   상기 피어싱(30)의 주위에 형성되는 외부판(40)과;

   상기 분리판(20)과 피어싱(30)의 둘레를 따라 소정간격을 이루며 외부판(40)에 다수개 형성되는 통공(50);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 원통형전지의 1차 안전장치 부품.