KR200406077Y1 - 이차전지 케이스 - Google Patents

Abstract

본 고안은 이차전지 케이스에 관련되는 것으로서, 특히 비정상적인 압력상승시 폭발을 방지할 수 있도록 벤트를 구비하는 이차전지 케이스이며 이를 위해 개구된 단부에 밀폐캡이 결합되는 이차전지 케이스에 있어서, 대면적부 장축방향 중심부에 개구부와 인접되게 형성되며, 좌우부와 상부는 그루브로 연결되는 벤트를 구비하는 것을 요지로 하여, 상기 벤트가 열리는 경우 가스배출이 보다 원활하게 이루어질 수 있는 이차전지 케이스를 제공하고자 한다.

이차전지 케이스 벤트 폭발방지 그루브

Description

이차전지 케이스{secondary battery case}

도 1 - 본 고안의 일 실시형태를 보여주는 개략적인 사시도.

도 2 - 본 고안의 이차전지 케이스에 있어 벤트가 열린 상태를 보여주는 사시도.

도 3 - 도2에 있어 A-A선 단면도(a)와 B-B선 단면도(B).

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

10 : 이차전지 케이스 11 : 밀폐캡

15 : 대면적부 20 : 벤트

21 : 좌우부 22 : 상부

본 고안은 휴대폰 등의 전기기구에 사용되는 충전용 밧데리에 적용되는 이차전지 케이스에 관련되는 것으로서, 보다 구체적으로는 지나친 압력상승으로 인해 밧데리가 폭발되는 문제점을 없애기 위해 이차전지 케이스에 폭발방지 벤트가 구비되는 이차전지 케이스에 관한 것이다.

이차전지는 충전과 방전이 가능한 것으로서 대표적인 것으로 리튬이차전지가 널리 사용되며 전해액의 종류에 따라 리튬이온전지와 리튬폴리머전지로 구분할 수 있다.

리튬이온전지의 경우 비정상적인 과전압에 의해 전해액의 분해로 가스가 발생되며 점차 전지 내부의 압력이 증가되어 전지가 폭발하는 사고가 발생하기도 한다.

이러한 현상을 방지하기 위해서는 전지 내부의 압력이 일정치 이상에 도달되면 전지 케이스가 개구되면서 가스를 배출시킬 수 있어야 하며, 이러한 목적으로 개발된 이차전지 케이스가 다수 공지된 바 있다.

이러한 공지의 폭발방지를 위한 이차전지 케이스로는 이차전지 케이스 표면에 직선형 또는 곡선형의 홈을 두어 과도한 압력 상승시 이 홈이 열리도록 한다.

종래의 이와 같은 폭발방지 홈의 형태로는 브이자형 또는 엑스자형 등이 있다.

한편, 일반적인 이차전지 케이스는 일측이 개구되고 내부가 빈 형태로서, 이러한 케이스가 내부압력 상승으로 부풀어 오르게 되면 대면적부에 소성변형이 유발된다. 특히 대면적부의 네모서리를 잇는 대각선 방향으로 뚜렷한 변형이 생기고 이것은 이 부위에서 가장 큰 응력이 발생되기 때문이다.

따라서, 종래의 이차전지 케이스에 폭발방지 벤트를 설치함에 있어서는 이러한 응력이 가장 많이 발생되는 부위에 벤트를 형성시켜 과도한 압력상승으로 인한 폭발이 방지될 수 있도록 하였다.

하지만 종래의 벤트 구조나 그 설치위치에 의하면 어느 정도 감압효과를 달 성할 수 있으나, 가스 배출시에 적잖은 저항이 형성되어 일시에 가스가 원활히 배출되지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 한꺼번에 발생가스가 배출되지 못하면 2차 폭발의 위험이 있고 발생가스외에 이차전지 케이스 내부에 내장된 내용물도 벤트로 배출될 수 있다는 문제점도 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 벤트의 형태와 위치를 이차전지 케이스의 상단부 근처 장축방향 중앙에 배치시킴으로서, 벤트가 열려 가스가 배출될 시에 저항없이 일시에 유출될 수 있는 이차전지 케이스를 제공하고자 한다.

그리고 본 고안에 따른 이차전지 케이스에 있어서는 상기 벤트를 장축방향 중심부에 좌우 대칭되는 형태로 설치하므로 상기 벤트가 보다 확실하게 동시에 개구될 수 있는 이차전지 케이스를 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 고안은 개구된 단부에 밀폐캡이 결합되는 이차전지 케이스에 있어서, 대면적부 장축방향 중심부에 개구부와 인접되게 형성되며, 좌우부와 상부는 그루브로 연결되는 벤트를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지 케이스에 관한 것이다.

그리고 상기 벤트는, 사다리꼴을 이루도록 좌우부에 형성되는 그루브는 비스듬한 경사를 이루고 있음을 특징으로 하는 이차전지 케이스에 관한 것이다.

또한 상기 벤트를 이루는 좌우 그루브는, 그루브의 깊이가 상부로부터 하부 로 점차 감소되는 것을 특징으로 하는 이차전지 케이스에 관한 것이다.

이하 본 고안에 따른 이차전지 케이스의 보다 구체적인 설명을 첨부되는 도면을 참조하면서 설명하기로 하며, 도1은 본 고안의 일 실시형태를 보여주는 개략적인 평면도에 해당된다.

도1에 도시된 바와 같이 대략 사각형을 이루는 이차전지 케이스(10)는 일측이 개구되어 있으며 내부는 빈 공간을 이룬다. 그리고 상면과 하면은 넓이가 넓은 대면적부(15)를 이룬다.

이러한 이차전지 케이스의 개구부에는 밀폐캡(11)이 결합되며 상기 이차전지 케이스 내부에는 각종 전지를 이루는 요소들이 수용된다.

본 고안에 따른 이차전지 케이스는 상면 대면적부(15) 장축방향 중심부에 밀폐캡이 결합되는 개구부와 인접하여 벤트(20)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 벤트(20)는 개구부와 인접하여 형성되는데 좌우부(21)와 상부(22)는 함몰된 그루브로 연결되어 있으며 3개의 직선이 연결된다.

바람직하게로는 상기 벤트(20)의 형상은 사다리꼴을 이루도록 하며 따라서 좌우부에 형성되는 그루브는 비스듬한 경사를 이루게 된다.

한편, 상기 벤트를 이루는 좌우부 그루브는 그 깊이가 변화되도록 하며 상부로 부터 하부로 점차 깊이가 줄어들도록 한다.

그리고 벤트를 이루는 상부 그루브는 함몰깊이가 일정하도록 한다.

첨부되는 도2는 상술한 이차전지 케이스에 있어 내부압력 상승으로 인해 벤트가 열린 상태를 보여주는 개략적인 사시도에 해당된다.

그리고 도3은 도2에 있어서 A-A선 단면도(a)와 B-B선 단면도(b)를 보여준다.

상기 도2에 도시된 바와 같이 상기 벤트가 열리면 그루브가 형성된 상부와 좌우부가 케이스와 분리되어 들어올려진 상태를 이루게 된다.

규정된 압력에서 상기 벤트는 일시에 개구되며 따라서 발생된 가스는 분출되어 감압이 이루어진다.

한편, 도3을 참조하면 이차전지 케이스가 내부압력 상승으로 팽창되면 주로 대면적부가 부풀어오르게 되고 이차전지의 구조상 각 부위에 따라 부풀어 오르는 형상에 차이가 발생된다.

즉, B-B선 단면도는 단축방향으로 절단한 것으로 양단부에서 중심부까지 연속적인 곡률을 이루고 있다. 다시말해서 전체적으로 볼록한 곡선을 이루도록 변형된다.

이에 반하여 A-A선 단면도를 보면 벤트가 형성되는 단부와 타측 단부는 직선을 이루도록 변형됨을 알 수 있다.

이러한 변형의 차이는 이차전지 케이스가 장축으로는 길고 단축방향으로는 짧은 형태를 가짐으로 인해 발생된다.

이처럼, 벤트가 형성된 부위에서의 변형은 직선을 이루므로 개구되는 벤트와 케이스와의 간격이 보다 넓게 확보되며 따라서 발생가스는 더욱 원활히 배출될 수 있다.

상기와 같은 구성에 따른 본 고안의 이차전지 케이스는 비정상적인 조건으로 내부압력이 과도하게 상승하게 되면 벤트가 일시에 개구되며 따라서 발생가스도 신속하게 분출되므로 2차적인 폭발을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

그리고 본 고안의 이차전지 케이스에 구비되는 벤트는 그 형태와 설치위치 상의 특징으로 배출가스가 보다 낮은 저항을 받으면서 배출될 수 있는 효과도 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 개구된 단부에 밀폐캡이 결합되는 이차전지 케이스에 있어서,

   대면적부(15) 장축방향 중심부에 개구부와 인접되게 형성되며, 좌우부(21)와 상부(22)는 그루브로 연결되는 벤트(20)를 구비하는 것을 특징으로 하는 이차전지 케이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 벤트(20)는,

   사다리꼴을 이루도록 좌우부에 형성되는 그루브는 비스듬한 경사를 이루고 있음을 특징으로 하는 이차전지 케이스.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 벤트를 이루는 좌우 그루브는,

   그루브의 깊이가 상부로부터 하부로 점차 감소되는 것을 특징으로 하는 이차전지 케이스.

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