KR20090063720A - 내구성이 향상된 자동차용 배터리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 배터리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리 내부에서 증발된 수증기가 배터리 케이스의 양 가장자리에 위치한 극판 쪽으로 용이하게 환원되어 전해액의 농도를 초기상태와 유사하게 유지시킴으로써 극판의 부식이 지연되도록 한 내구성이 향상된 자동차용 배터리에 관한 것이다.

상술한 본 발명은,

케이스;

상기 케이스 내부를 구획 분리하는 격판;

상기 격판에 의해 구획 분리된 공간에 내장되는 극판;

상기 극판이 침지되도록 상기 케이스에 주입된 전해액;

상기 케이스 내측 상부에 경사지게 설치되어 표면에 응축되는 수증기가 하부의 전해액 쪽으로 낙하되도록 하는 인너커버;를 포함하여 이루어지는 내구성이 향상된 자동차용 배터리를 제공한다.

Description

내구성이 향상된 자동차용 배터리{Automobile Battery}

본 발명은 자동차용 배터리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리 내부에서 증발된 수증기가 배터리 케이스의 양 가장자리에 위치한 극판 쪽으로 용이하게 환원되어 전해액의 농도를 초기상태와 유사하게 유지시킴으로써 극판의 부식이 지연되도록 한 내구성이 향상된 자동차용 배터리에 관한 것이다.

일반적으로 배터리는 방폭 필터를 설치하여 배터리의 내부에서 발생하는 수소 및 산소는 배출시키고 전해액의 배출은 저지하기 위하여 가스 통로가 미로로 형성되어 있으며, 그 통로에 3-4 mm 두께의 방폭 필터가 설치되어 있다.

배터리는 장착초기에는 별 문제가 없으나, 지속적으로 사용하게 되면 배터리 내부에서 발생된 전해액의 작은 증기들이 배터리 내측 상부에 설치되어 있는 인너커버를 통해 배터리 밖으로 배출되는바, 이에 따라 배터리 전해액의 농도가 높아지게 된다.

도1은 종래 배터리의 구조를 보인 단면도이다.

여기서 보면, 배터리는 케이스(11)와, 상기 케이스(11) 내부에 설치되는 다 수개의 극판(12)과, 상기 극판(12)을 구획분리하는 격판(13)과, 상기 극판(12)이 잠기도록 상기 케이스(11)에 주입된 전해액(14)으로 이루어진다.

상기 극판(12)과 전해액(14)은 상호 화학작용에 의하여 충방전을 반복하며, 이러한 충방전이 계속되는 환경속에서 상기 케이스(11) 내부에서는 산소와 수소 가스들이 발생하게 된다.

따라서, 상기 케이스(11)의 내측 상부에는 이러한 산소와 수소 가스들은 방출시키고 전해액의 배출은 저지하기 위한 인너커버(15)가 설치되는데, 상기 인너커버(15)를 통해서도 소량의 수증기들이 밖으로 배출된다.

상기 인너커버(15)는 도시된 바와 같이 상기 케이스(11)의 내측 상부에 평평한 형태로 배치되어 있어서, 상기 전해액(14)에서 증발된 수증기는 상기 인너커버(15) 표면에 응축되어 있기도 하지만, 소량은 인너커버(15)를 통해 외부로 배출된다.

이렇게 수증기가 계속해서 배출되면 상기 전해액의 농도는 점점 증가하게 되는데, 상기 전해액은 일반적으로 물과 황산용액을 일정비율로 혼합한 묽은황산이 사용된다.

묽은황산은 강산에 속하는 물질로서 농도가 점점 증가함에 따라 상기 극판을 부식시키게 되는데, 상기 극판의 부식은 배터리의 수명에 직접적인 영향을 끼친다.

따라서, 종래에는 전해액의 빠른 농도증가로 인하여 극판의 조기 부식이 초래되고 이에 따라 배터리의 수명이 짧아지는 문제가 있다.

이와 같이 전해액의 농도가 증가하는 원인은 배터리 외부로 배출되는 수증기 때문인 것으로, 배출되는 수증기의 양이 많을수록 전해액의 농도는 상승되고, 이와 비례하여 극판의 조식 부식과 함께 배터리의 수명이 감소되는 원인이 된다.

특히, 배터리 안에 내장되어 있는 극판 중 양 가장자리에 위치하는 극판은 다른 극판보다 조기 부식되는바, 조사에 의하면 배터리의 양 가장자리에 위치하는 극판의 조기 부식이 배터리 전체의 수명을 단축시키는 원인으로 밝혀졌다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 배터리 외부로 배출되는 수증기의 양을 줄임으로써 전해액의 농도가 상승하는 것을 지연시켜 궁극적으로는 극판의 조기부식을 방지하여 배터리의 수명을 늘리는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은,

케이스;

상기 케이스 내부를 구획 분리하는 격판;

상기 격판에 의해 구획 분리된 공간에 내장되는 극판;

상기 극판이 침지되도록 상기 케이스에 주입된 전해액;

상기 케이스 내측 상부에 경사지게 설치되어 표면에 응축되는 수증기가 하부의 전해액 쪽으로 낙하되도록 하는 인너커버;를 포함하여 이루어지는 내구성이 향상된 자동차용 배터리를 제공한다.

또한, 상기 인너커버는 상기 케이스의 양 가장자리에서 중심쪽으로 갈수록 높아지는 지붕 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 배터리 내부에서 증발된 수증기가 인너커버에 응축되었다가 경사면을 타고 하부로 낙하되어 전해액 속으로 다시 유입됨으로써 전해액의 농도가 증가되는 것을 방지하여 극판의 조기부식을 막고 배터리의 수명을 연장시키는 특유의 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 내구성이 향상된 자동차용 배터리의 구조를 보인 도면이다.

도2를 참조하여 본 발명을 설명하면, 본 발명의 배터리는 크게 케이스(110)와, 격판(120)과, 극판(130)과, 전해액(140)과, 인너커버(150)를 포함하여 이루어 진다.

상기 케이스(110)에는 내부에 다른 구성들이 수용될 수 있도록 소정의 공간이 형성되고, 일반적으로 합성수지로 이루어진다.

상기 케이스(110)의 내부공간은 도시된 바와 같이 다수개의 격판(120)으로 구획 분리된다.

즉, 상기 격판(120)에 의하여 상기 케이스(110)의 내부가 몇 개의 작은 공간으로 분할된다.

또한, 상기 격판(120)에 의해 구획 분리된 공간에는 극판(130)이 내장되는데, 상기 극판(130)은 통상적인 12V 자동차용 배터리인 경우 6개가 내장된다.

따라서, 상기 극판(130) 1개당 전압은 약 2.1V로 이 6개의 극판(130)이 직렬로 연결되어 약 12V의 전압을 출력하게 된다.

한편, 상기 케이스(110)에는 상기 극판(130)이 침지되도록 전해액(140)이 소정 높이로 주입되는데, 상기 전해액(140)은 자동차용 배터리의 경우 일반적으로 묽은 황산이 널리 사용된다.

상기 묽은 황산과 극판(130)이 상호 화학작용을 함에 따라 전기의 충전과 방전이 연속해서 일어나게 되는데, 이러한 충방전 과정속에서 산소가스와 수소가스가 발생하게 된다.

산소가스와 수소가스는 폭발성 기체이기 때문에 도시되지 않은 방폭필터를 통해 배터리 외부로 방출된다.

또한, 상기 전해액(140)이 배터리 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여 상기 케이스(110)의 내측 상부에는 전해액(140)의 외부 누출을 저지하는 인너커버(150)가 설치되는데, 상기 인너커버(150)는 통상적으로 전해액(140)의 수위보다 좀 더 높이 위치하게 된다.

여기서, 상기 전해액(140)에서는 수증기가 증발하게 되는데, 증발된 수증기는 상기 케이스(110) 내측 상부에 설치되어 있는 상기 인너커버(150)의 표면에 응축된다.

종래에는 인너커버(150)에 응축된 수증기가 시간이 지남에 따라 인너커버(150)에 미세하게 형성된 미세공을 통해 케이스(110) 외부로 배출되어 전해액(140)의 농도를 증가시키는 문제를 유발하기도 하였고, 다시 전해액(140)으로 환원되더라도 케이스(110)의 양 가장자리에 있는 극판(130)으로 낙하되지 않고 중앙부로 수렴하여 낙하되었기 때문에 양 가장자리에 있는 극판(130)의 전해액(140) 농도가 증가되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은, 상기 인너커버(150)에 응축된 수증기가 가급적 빨리 전해액(140) 속으로 낙하될 수 있도록 함과 동시에 케이스(110)의 양 가장자리에 있는 극판(130) 쪽으로 낙하될 수 있도록 그 구조를 변경한 것에 특징이 있다.

따라서, 상기 인너커버(150)는 상기 케이스(110) 내측 상부에 경사지게 설치되어 표면에 맺히는 수증기가 하부의 전해액(140) 쪽으로 낙하되도록 설치되는 것 이 바람직하다.

이렇게 상기 인너커버(150)를 경사지게 설치하면, 수증기가 인너커버(150) 표면에 맺히는 순간 빗면을 타고 하부로 용이하게 낙하된다.

더욱 바람직하게는, 상기 케이스(110)의 양 가장자리에 위치한 극판(130)으로 수증기가 낙하될 수 있도록 상기 인너커버(150)는 상기 케이스(110)의 양 가장자리에서 중심쪽으로 갈수록 그 높이가 높아지는 지붕 형태로 이루어지는 것이 좋다.

앞에서 설명한 바와 같이, 케이스(110)의 양 가장자리에 위치하는 극판(130)의 부식은 배터리의 수명을 결정하는 중요인자가 되기 때문에 극판(130) 전체의 부식을 방지하는 것도 중요하지만, 무엇보다 케이스(110)의 양 가장자리에 위치하는 극판(130)의 부식을 막는 것이 중요하다.

이렇게 상기 인너커버(150)를 도2에 도시된 바와 같이 양 가장자리가 낮고 중심쪽이 높은 지붕형태로 형성하면, 상기 인너커버(150) 표면에 맺히는 수증기가 빗면을 타고 케이스(110)의 양 가장자리에 있는 극판(130) 쪽으로 낙하되어 그 극판(130)이 위치한 곳의 농도가 상승되는 것을 막아 양 가장자리의 극판(130)이 부식되는 것을 막을 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상 의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능한바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

도1은 종래 배터리의 구조를 보인 단면도,

도2는 본 발명에 따른 내구성이 향상된 자동차용 배터리의 구조를 보인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 케이스 120 : 격판

130 : 극판 140 : 전해액

150 : 인너커버

Claims (2)

1. 케이스(110);

   상기 케이스(110) 내부를 구획 분리하는 격판(120);

   상기 격판(120)에 의해 구획 분리된 공간에 내장되는 극판(130);

   상기 극판(130)이 침지되도록 상기 케이스(110)에 주입된 전해액(140);

   상기 케이스(110) 내측 상부에 경사지게 설치되어 표면에 응축되는 수증기가 하부의 전해액(140) 쪽으로 낙하되도록 하는 인너커버(150);를 포함하여 이루어지는 내구성이 향상된 자동차용 배터리.
2. 제1항에 있어서, 상기 인너커버(150)는 상기 케이스(110)의 양 가장자리에서 중심쪽으로 갈수록 높아지는 지붕 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 내구성이 향상된 자동차용 배터리.

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