KR20200045791A - 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드 - Google Patents

납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 납축전지의 수명 단축 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 납축전지 전조 내벽에 내산성 폴리우레탄 패드를 적용함으로써, 제품 출고 및 엔진룸 배터리 장착 시 열해 및 냉해로 인한 제품 수명 감소 및 외부 충격 시 완충 효과에 적용으로, 균일한 품질을 유지 및 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 다수의 클로즈 셀을 갖는 경질의 폴리우레탄 폼을 제조하여, 그 표면에 내산성 발수 처리를 적용함으로 열해 및 냉해로 인한 제품 수명 감소 방지 및 외부 충격 시 완충 효과 적용으로, 균일한 품질을 유지함에 따라 최적 성능을 구현할 수 있게 한다.
본 발명을 통해, 납축전지의 수명 감소 속도를 낮추기 위하여, 배터리 전조 셀 내부벽에 내산성 표면 처리된 경질의 폴리우레탄(close cell type) 패드를 부착하여 납축전지의 수명 및 OCV 수명을 향상시키는 효과를 제공하게 된다.
또한, 폴리우레탄 패드 표면에 내산성코팅층을 형성함으로써, 내산성에 강한 내산성 폴리우레탄 패드를 제공하게 된다.

Description

납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드{Acid-resistant polyurethane rolled pads for preventing the life of lead-acid batteries}
본 발명은 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 납축전지의 수명 단축 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 납축전지 전조 내벽에 내산성 폴리우레탄 패드를 적용함으로써, 제품 출고 및 엔진룸 배터리 장착 시 열해 및 냉해로 인한 제품 수명 감소 및 외부 충격 시 완충 효과에 적용으로, 균일한 품질을 유지 및 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 다수의 클로즈 셀을 갖는 경질의 폴리우레탄 폼을 제조하여, 그 표면에 내산성 발수 처리를 적용함으로 열해 및 냉해로 인한 제품 수명 감소 방지 및 외부 충격 시 완충 효과 적용으로, 균일한 품질을 유지함에 따라 최적 성능을 구현할 수 있게 한다.
일반적으로 납 축전지는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키거나 전기적 에너지를 화학적 에너지로 변환시키는 장치로, 예를 들어, 자동차에 설치되어 엔진을 시동하거나 점화장치, 등화장치 등의 전원으로 사용되며, 그 종류에는 크게 납산 축전지(Lead-Acid Storage Battery)와 알칼리 축전지(Alkali Storage Battery)가 있다.
이 중에서 현재 가장 널리 사용되는 축전지는 납산 축전지로 도 1을 참조하여 그 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 자동차용 납산 축전지(이하 자동차용 축전지 또는 축전지라 함, 100)는, 한 쌍의 전극 단자(122, 124)를 포함하는 케이스(110, 120), 상기 케이스(110, 120) 내부에 구비되고 여러 쌍의 양극판(132)과 음극판(134)을 포함하는 기판 어셈블리(130) 및 상기 한 쌍의 단자와 양극판(132), 음극판(134)을 각각 연결하는 연결수단(140)으로 구성된다.
상기 케이스(110)는 내부에 소정 셀(112)이 마련되는 전조(110)와, 상기 셀(112)이 밀봉되도록 상기 전조(110)의 상부에 결합되는 커버(120)로 이루어진다.
이때, 상기 전조(110)의 내부에 마련된 셀(112)은 파티션(114)에 의해 다수개로 구획된다.
또한, 상기 커버(120)는 상술한 바와 같이 상기 셀(112)이 밀봉될 수 있는 형상으로 형성되고, 그 상부에는 한 쌍의 전극 단자(122, 124), 즉 양극 단자(122) 및 음극 단자(124)가 외부로 노출되게 마련된다.
상기 기판 어셈블리(130)는 상기 전조(110)의 내부에 형성된 각 셀(112) 마다 설치되어 전기 에너지를 발생시키는 것으로, 복수의 양극판(132), 상기 양극판(132) 사이마다 위치되는 음극판(134) 및 상기 양극판(132)과 음극판(134) 사이의 단락을 방지하기 위하여 양 극판(양극판과 음극판, 132와 134) 사이에 위치되는 격리판(136)으로 구성된다.
이때, 상기 기판 어셈블리(130)가 설치되는 셀(112)의 나머지 공간에는 전해액(미도시)인 묽은 황산(2H2SO4)이 충진되어 상기 양극판(132)과 음극판(134) 사이의 화학 반응을 돕는다.
상기 연결수단(140)은, 복수의 양극판(132)을 전기적으로 연결하는 양극 스트랩(142)과, 복수의 음극판(134)을 전기적으로 연결하는 음극 스트랩(144)과, 상기 양극 및 음극 스트랩(132, 134)을 상기 양극 및 음극 단자(122, 124)와 연결하는 포스트(146)로 이루어진다.
상기와 같은 납 축전지의 경우, 수명 종지가 발생하게 되며, 수명 종지의 원인 중 하나는 극판 성장에 따른 단락이 발생하는 것이다.
방전 종지 전압인 9.6V 이하로 방전하게 된다면 영구 황산납이 되어 사용할 수 없게 되는 것이다.
한편, 납축전지의 수명은, 이론적으로는 5년 내지 10년이나 2~3년 사용하면 폐기되는 실정이나. 납축전지의 조기폐기는 불용성 황산화납(PbSO4)이 전극표면에 생성 되거나, 용량은 방전율과 주위 온도에 영향을 받는다.
온도가 높으면 방전 시 축전지의 방전용량을 증가하고 온도가 낮으면 방전용량은 감소한다. 저온(-20도 이하)에서는 방전용량이 감소되면, 고욘(50도 이상)에서는 배터리가 손상 될 수 있다.
따라서, 상기 온도 범위를 유지하기 위한 보온 보냉 기능과 산성에 강한 전조를 제공할 수 있는 기술이 필요하게 되었다.
본 발명에서는 상기와 같은 필요성을 해결하기 위하여, 납축전지의 수명 감소 속도를 낮추기 위하여, 배터리 전조 셀 내부벽에 내산성 폴리우레탄 전조 패드를 부착하여 열해 및 냉해 차단으로 납축전지의 수명 및 OCV 수명 감소를 방지하고 또한 외부 충격시 완충효과 적용으로 위한 균일한 품질을 유지함에 따라 최적을 성능을 구현 할 수 있게 하는 내산성 폴리우레탄 전조 패드를 제안하게 된 것이다.
대한민국공개특허공보 제10-2007-0017693호(2007.02.13) 대한민국특허출원번호 제10-1997-0023237호(1997.06.05)
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,
본 발명의 목적은 납축전지의 균일한 품질을 유지함에 따라 최적을 성능을 구현 하기 낮추기 위하여, 배터리 전조 셀 내부벽에 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드를 부착하여 납축전지의 수명 및 OCV 수명을 향상시키고자 한다
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드는,
전조 셀 내부벽의 각면에 보온 보냉을 위하여 설치 구성되는 경질의 내산성 폴리우레탄패드(100);를 포함하여 구성됨으로써, 본 발명의 과제를 해결하게 된다.
이때, 상기 경질의 내산성 폴리우레탄패드(100)는,
기술적 과제를 달성하기 위해 내산성 및 온도 차단 성능이 뛰어난 경질의 폴리우레탄 (close cell type)을 적용하며,
전조 내부 전해액으로 인한 부식을 효과적으로 방지하기 위하여, 내산성 발수 처리를 적용한다.
본 발명에 따른 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드는,
납축전지의 수명 감소 속도를 낮추기 위하여, 배터리 전조 셀 내부벽에 내산성 표면 처리된 경질의 폴리우레탄(close cell type) 패드를 부착하여 납축전지의 수명 및 OCV 수명을 향상시키는 효과를 제공하게 된다.
또한, 폴리우레탄 패드 표면에 내산성코팅층을 형성함으로써, 내산성에 강한 내산성 폴리우레탄 패드를 제공하게 된다.
도 1은 종래의 납축전지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드가 전조 셀 내부벽에 장착되는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드에 적용되는 경질의 폴리우레탄 표면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드의 적용 두께의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드의 외면에 내산성코팅층이 형성된 예시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드는,
전조 셀 내부벽의 각면에 보온 보냉을 위하여 설치 구성되는 경질의 내산성 폴리우레탄패드(100);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 경질의 내산성 폴리우레탄패드(100)는,
경질의 폴리우레탄 (close cell type)을 적용하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 경질의 내산성 폴리우레탄패드(100)는,
외면에 내산성을 제공하기 위하여 내산성 표면 처리된 내산성코팅층(130);을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 내산성코팅층(130)은,
퍼플루오로알킬알킬 실란을 표면에 증착시켜 형성함으로써, 내산성을 향상 시킬 수 있으며,
산 활성화 단계 동안 산 용액에 의해 기재 표면으로부터 오염 물질을 제거하고 발수성 조성물과의 반응에 이용 가능한 기재 표면 결합 부위 수를 증가시킴으로써 발수성 표면의 내구성도 증가시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드가 전조 셀 내부벽에 장착되는 예시도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 전조 셀 내부벽의 각면에 외부 충격 방지 및 보온 보냉을 위하여 경질의 폴리우레탄을 이용하여 제조된 폴리우레탄패드(100)를 설치 구성하게 된다.
즉, 좌측면, 우측면, 정면, 후면, 하면 등에 각각 설치 구성하게 되며, 사이즈는 전조 셀의 크기보다 약간 크게 하여 전조 셀을 쉽게 안착시킬 수 있도록 하게 된다.
또는, 각각의 면에 접촉되는 폴리우레탄패드(100)들 간에 서로 연결시키기 위하여 별도의 접착제 혹은 접착테이프를 이용하여 단단하게 결속시키게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드에 적용되는 경질의 폴리우레탄 표면도이다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 폴리우레탄패드(100)는 내산성 코팅이 된 경질의 폴리우레탄으로 구성된다.
구체적으로 폴리우레탄패드(100)는 효과적인 온도 차단 및 외부 충격 완충 효과를 위하여 경질(close cell type)의 형태로 적용되며,
이를 통해 내산성, 완충성을 증가시켜 동시에 충격시 압축에 대한 탄성을 제공하여 납축전지 수명감소 방지 할수 있게 되는 것이다.
또한, 부가적인 양상에 따라, 상기 폴리우레탄패드(100)는,
외면에 내산성을 제공하기 위하여 내산성 표면 처리된 내산성코팅층(130);을 형성하는 것을 특징으로 한다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 내산성코팅층을 형성하게 되면 내산성을 제공하기 때문에 산성에 강한 특성을 제공할 수가 있게 되는 것이다.
이를 통해 납축전지의 수명 향상과 OCV 수명 향상을 제공할 수 있게 된다.
이때, 상기 내산성코팅층(130)은,
퍼플루오로알킬알킬 실란을 표면에 증착시켜 형성함으로써, 내산성을 향상 시킬 수 있으며,
산 활성화 단계 동안 산 용액에 의해 기재 표면으로부터 오염 물질을 제거하고 발수성 조성물과의 반응에 이용 가능한 기재 표면 결합 부위 수를 증가시킴으로써 발수성 표면의 내구성도 증가시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
더 자세한 증착법은 다음과 같다,
기재의 산 활성화는 침지, 유출, 분사, 및 바람직하게는 와이핑과 같은 통상의 기법에 의해 산 용액을 기재에 적용함으로써 수행한다.
정해진 수의 와이핑이 필요하지는 않지만, 바람직하게는 기재를 약 6회 와이핑하는 것이 인정할 만한 결과를 제공하는 것으로 밝혀졌다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드의 적용 두께의 예시도이다.
한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드는 폴리우레탄 패드 높이에 따라 두께가 달라지는 것을 특징으로 한다.
즉, 폴리우레탄 패드의 높이를 0.1 ~ 0.3cm 범위 내에서 형성시키는 A 타입, 폴리우레탄 패드의 높이를 0.3 ~ 0.6cm 범위 내에서 형성시키는 B 타입 폴리우레탄 패드를 제공할 수 있게 된다.
상기 폴리우레탄 패드의 높이에 따라 보온 보냉 효과가 달라질 수 있으므로 설치 구성되는 장소에 따라 상기 타입 중 어느 하나를 선택하여 전조 셀 내부벽에 형성하게 된다.
예를 들어, 온도차가 심한 장소에서는 B 타입을 적용하며 이보다 온도 차가 일정한 장소에서는 A 타입을 선택하여 설치 구성하게 된다.
상기와 같은 구성을 통해, 납축전지의 수명 감소 속도를 낮추기 위하여, 배터리 전조 셀 내부벽에 내산성 표면 처리된 폴리우레탄 패드를 부착하여 납축전지의 균일한 품질(외부 충격으로 인한 변형 방지, 수명 및 OCV 수명을 향상)을 유지시킬수 있는 효과를 제공하게 된다.
또한, 패드에 내산성코팅층을 형성함으로써, 내산성에 강한 폴리우레탄 패드를 제공하게 된다.
상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
100 : 폴리우레탄패드
130 : 내산성코팅층

Claims (4)

  1. 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드에 있어서,
    전조 셀 내부벽의 각면에 보온 보냉을 위하여 설치 구성되는 경질의 내산성 폴리우레탄패드(100);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리우레탄패드(100)는,
    효과적인 온도 차단 및 외부 충격 완충 효과를 위하여 경질(close cell type)의 형태로 적용되며,
    이를 통해 내산성, 완충성을 증가시켜 충격시 압축에 대한 탄성을 제공하여 납축전지 수명감소를 방지하는 것을 특징으로 하는 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 폴리우레탄패드(100)는,
    외면에 내산성을 제공하기 위하여 내산성 표면 처리된 내산성코팅층(130);을 형성하는 것을 특징으로 하는 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 내산성코팅층(130)은,
    퍼플루오로알킬알킬 실란을 표면에 증착시켜 형성함으로써, 내산성을 향상 시킬 수 있으며,
    산 활성화 단계 동안 산 용액은 기재 표면으로부터 오염 물질을 제거하고 발수성 조성물과의 반응에 이용 가능한 기재 표면 결합 부위 수를 증가시킴으로써 발수성 표면의 내구성도 증가 시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 납축전지 수명감소 방지를 위한 내산성 폴리우레탄 전조 패드.
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