KR100615156B1

KR100615156B1 - 이차전지

Info

Publication number: KR100615156B1
Application number: KR1019990045556A
Authority: KR
Inventors: 서현미
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 1999-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2006-08-25
Also published as: KR20010037834A

Abstract

이차전지를 개시한다.

내부에 전해액이 충전되는 공간부를 가지는 케이스와, 상기 공간부에 수평방향으로 배열된 복수의 극판과, 상기 극판과 전기적으로 연결되며 상기 케이스의 상측에 노출된 양·음극단자를 구비하는 이차전지에 있어서, 상기 케이스 외부로부터 주입되는 전해액이 공급되는 주입구와, 상기 주입구와 연결되며 상기 극판들의 배열방향을 따라 형성된 복수의 배출구를 가지는 분산튜브를 포함한다.

Description

이차전지{secondary battery}

도 1은 일반적인 이차전지의 외부사시도,

도 2는 종래의 이차전지의 내부구조를 보인 단면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지의 내부구조를 보인 단면도,

도 4는 도 3에 도시된 이차전지의 분산튜브 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10...케이스 11...공간부

12...상부덮개 20...극판

40...양극단자 41...양극탭

50...음극단자 51...음극탭

60...벤트(vent) 70...분산튜브

71...주입구 72...수평관

73...배출구 75...뚜껑

본 발명은 이차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전지에 전해액을 공 급할 때 적층된 극판 사이에 전해액이 골고루 충전되도록 하기 위하여 구조가 개선된 전기 이차전지에 관한 것이다.

일반적으로 이차전지는 내부에 전기에너지를 저장하여 화학반응에 의해 충전 및 방전작용을 반복적으로 하도록 되어 있는 기기로서, 예를 들면, 자동차 및 항공기의 전기장치에 전기를 공급하도록 되어 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 이차전지는 육면체의 케이스(1) 내부에 복수의 극판(2)들이 설치되며,그 극판(2)들을 제외한 나머지 공간에는 상기 극판(2)들을 전해시키는 전해액이 충전되어 있다. 그리고, 상기 케이스(1)의 상측에는 양극단자(3)와 음극단자(4)가 설치되며, 각각 양극탭(5)과 음극탭(6)에 의해 상기 극판(2)들과 통전된다. 또한, 상기 케이스(1)의 상측에는 케이스(1) 내부에서 발생되는 기체를 외부로 배출시키기 위한 벤트(9;vent)와 케이스(1) 내부로 전해액을 공급하기 위한 전해액 주입구(7)가 형성되어 있으며, 이 주입구(7)를 개폐시키는 뚜껑(8)이 주입구(7)와 나사결합되어 있다.

이와 같이 구성된 이차전지는, 상기 케이스(1)의 내부에 수십장의 극판(2)들이 수평방향으로 배치되어 있는 상태에서 전해액이 충전되게 되는데, 상기 극판(2)들 사이에 전해액이 충분히 공급되지 않으면 충·방전효율이 저하되어 용량이 제대로 나오지 않게 된다.

그런데, 종래에는 전해액을 상기 케이스 상면에 형성된 한개의 주입구를 통하여 전해액을 주입하였다. 이와 같이, 하나의 주입구를 통해서 전해액을 공급함으로써, 전해액이 각각의 극판에 분산되어 충전되는데 시간이 오래걸리며, 그 주입구 바로 아래쪽의 극판 부위에만 전해액이 집중되고 다른 극판들 사이에는 제대로 충전되지 않게 되어 제품의 품질이 저하되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 전해액을 공급할 때 수평방향으로 배열된 극판들 사이로 전해액이 균일하게 분산되어 충전될 수 있도록 구조가 개선된 이차전지를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 전해액이 충전되는 공간부를 가지는 케이스와, 상기 공간부에 수평방향으로 배열된 복수의 극판과, 상기 극판과 전기적으로 연결되며 상기 케이스의 상측에 노출된 양·음극단자를 구비하는 이차전지에 있어서, 상기 케이스 외부로부터 주입되는 전해액이 공급하는 주입구와, 상기 주입구와 연결되며 상기 극판들의 배열방향을 따라 형성된 복수의 배출구를 가지는 분산튜브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지를 상세하게 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이차전지의 내부구조를 나타낸 단면도이다.

도면을 참조하면, 도 2을 참조하면서 설명한 종래의 이차전지와 마찬가지로, 상기 이차전지는 육면체의 케이스(10)와, 복수의 극판(20)들 및 양극단자(40)와 음극단자(50)를 포함한다. 상기 케이스(10)는 내부에 공간부(11)가 형성되어 있으며, 그 상면은 상부덮개(12)에 의해 밀폐되어 있다. 상기 극판(20)들은 상기 케이스(10)의 공간부(12)에 수평방향으로 배치되며, 극판(20)들을 제외한 나머지 공간에는 상기 극판(20)들을 전해시키는 전해액이 충전되도록 되어 있다. 상기 양극단자(40)와 음극단자(50)는 상기 상부덮개(12) 위로 노출되며, 양극탭(41)과 음극탭(51)을 통하여 각각의 극판(20)들과 통전되어 있다. 그리고, 상기 상부덮개(12)에는 내부에서 발생되는 기체를 외부로 배출하기 위한 벤트(60;vent)가 설치되어 있다.

한편, 종래의 이차전지와는 달리, 본 실시예의 이차전지는 상기 극판(20)들 사이에 전해액을 균일하게 분산시켜 공급하기 위한 분산튜브(70)를 포함하고 있다.

상기 분산튜브(70)는 도 4에도 도시된 바와 같이, 주입구(71), 수평관(72) 및 복수의 배출구(73)를 포함하여 구성된다. 상기 주입구(71)는 케이스(12)의 상부덮개(12) 위로 노출되어 있으며 뚜껑(75)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 상기 수평관(72)은 상기 주입구(71)에 주입된 전해액이 각각의 극판(20)들 사이로 이동할 수 있도록 상기 극판(20)들의 배열방향으로 길게 연장되어 형성된다. 그리고, 상기 배출구(73)들은 상기 수평관(72)의 하측에 그 수평관(72)의 길이방향을 따라 배치되도록 복수개 형성되어 있다. 이 배출구(83)들은 각각의 극판(20)들 사이에 전해액이 떨어지도록 극판(20)들의 숫자와 동일한 숫자로 형성된 것이 바람직하다.

여기서, 상기 분산튜브(70)는 케이스(10) 내부에 장착되어 항상 전해액과 접촉되게 된다. 그러므로, 전해액과 화학반응하지 않으면서 가공성이 용이한 재질 가령, 폴리 에틸렌(poly-ethylene), 폴리 프로필렌(poly-propylene) 및 테플론(teflon) 중에서 어느 하나로 되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 이차전지는, 상기 극판(20)들이 상기 케이스(10)의 공간부(11)에 수평방향으로 배치되고, 상부덮개(12)가 결합된 상태에서 전해액이 충전되게 된다.

전해액을 충전할 때 먼저, 상기 케이스(10)의 상면에 노출된 뚜껑(75)을 열고 상기 주입구(71)에 전해액을 주입한다. 그러면, 상기 주입구(71)에 주입된 전해액은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 분산튜브(70)의 수평관(72)을 지나서 그 수평관(72)의 하측에 형성된 배출구(73)들을 통하여 상기 극판(20)들 사이에 떨어지게 된다.

이때, 상기 배출구(73)들은 상기 수평관(72)을 따라 상기 극판(20)들 사이 각각에 형성되어 있으므로, 전해액이 상기 극판(20)들 사이로 균일하게 떨어지게 된다. 그러므로, 하나의 주입구(71)에 공급된 전해액이 분산튜브(70)의 배출구(73)를 통하여 케이스(10)의 공간부(11)에 균일하게 떨어지게 함으로써, 전해액이 수평방향으로 극판(20)들 사이에 빈 공간이 생기지 않고 골고루 충전되게 된다.

한편, 본 실시예에서는 분산튜브(70)의 수평관(72)이 극판(20)들의 배열방향에 대해 수평하게 설치되는 것을 예를 들어 설명하였으나, 상기 수평관(72)이 상기 극판(20)들의 배열방향에 대해 경사지게 배치되더라도 본 발명의 실시가 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 이차전지는 케이스 내부에 전해액을 균일하게 공급할 수 있는 분산튜브를 내장함으로써, 전해액을 극판 각각에 신속하고 균일하 게 공급할 수 있게 된다.

따라서, 전해액 충전시간을 단축할 수 있으며, 극판들 사이에 전해액이 충전되지 않고 빈 공간이 생기는 것을 억제함으로써 극판의 활용도를 높일 수 있게 되어 제품의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims

내부에 전해액이 충전되는 공간부를 가지는 케이스;

상기 공간부에 수평방향으로 배열된 복수의 극판들;

상기 극판들과 전기적으로 연결되며, 상기 케이스의 상측에 노출된 양극 및 음극 단자; 및

상기 케이스내에 설치되며, 상기 극판들의 배열방향으로 길게 연장된 수평관과, 그 상측에 상기 케이스 외부로부터 주입되는 전해액이 공급되도록 형성된 주입구와, 그 하측에 상기 주입구와 연결되며, 상기 극판들의 배열방향을 따라 형성된 복수의 배출구를 가지는 분산튜브;를 포함하는 이차전지.
삭제
제1항에 있어서,

상기 분산튜브의 재질은 폴리 에틸렌(poly-ethylene), 폴리 프로필렌(poly-propylene) 및 테플론(teflon)으로 이루어진 재질 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이차전지.