(57)【要約】【課題】本発明は、エネルギー貯蔵装置用エアバルブ及びこれを含むエネルギー貯蔵装置に関する。【解決手段】本発明は、エネルギー貯蔵装置のガスベント（ｖｅｎｔ）に備えられ、前記ガスベント内のガスを外部に排出するための通路を有するバルブ本体と、前記通路内に互いに斥力が作用するように備えられ、前記斥力によって前記ガスベントを外部と遮断し、前記ガスベント内のガス圧力が前記斥力より大きい場合、前記ガスベントを外部と連通させてガスを排出する複数の磁石と、を含むエネルギー貯蔵装置用エアバルブを開示する。  本発明によると、簡単な構造によりエアバルブの構成が可能であり、エアバルブの体積を最小化するとともに、エネルギー貯蔵装置から発生するガスを円滑に排出することができ、エアバルブの機械的な構成を最小化して、半永久的に使用することができる。【選択図】図３
2013047565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー貯蔵装置のガスベント（ｖｅｎｔ）に備えられ、前記ガスベント内のガスを外部に排出するための通路を有するバルブ本体と、
前記通路内に互いに斥力が作用するように備えられ、前記斥力によって前記ガスベントを外部と遮断し、前記ガスベント内のガス圧力が前記斥力より大きい場合、前記ガスベントを外部と連通させてガスを排出する複数の磁石と、
を含むエネルギー貯蔵装置用エアバルブ。
【請求項２】
前記バルブ本体は、
前記通路の一側に形成される流入口と、
前記通路の他側に形成される排出口と、を含み、
前記複数の磁石は、
前記通路の他側に備えられ、前記排出口と連通する連結流路を有する固定磁石と、
前記通路の一側に備えられ、前記固定磁石の間に作用する斥力によって前記流入口を遮断する移動磁石と、を含む請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置用エアバルブ。
【請求項３】
前記移動磁石の縁には、前記ガスベントを外部と連通させてガスを排出する場合、前記流入口を前記連結流路と連通させるための少なくとも一つの連通溝が形成される請求項２に記載のエネルギー貯蔵装置用エアバルブ。
【請求項４】
前記複数の磁石は、永久磁石を含む請求項１〜３の何れか一項に記載のエネルギー貯蔵装置用エアバルブ。
【請求項５】
複数の電池（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｅｌｌ）が収容され、一側にガスベントを有する本体と、
前記ガスベントに備えられ、前記ガスベント内のガスを外部に排出するための通路を有するバルブ本体と、前記通路内に互いに斥力が作用するように備えられ、前記斥力によって前記ガスベントを外部と遮断し、前記ガスベント内のガス圧力が前記斥力より大きい場合、前記ガスベントを外部と連通させてガスを排出する複数の磁石とを含むエアバルブと、
を含むエネルギー貯蔵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー貯蔵装置用エアバルブ及びこれを含むエネルギー貯蔵装置に関し、より詳細には、簡単な構造で体積を最小化するとともにエネルギー貯蔵装置から発生するガスを円滑に排出することができ、機械的な構成を最小化するとともに半永久的に使用できるエネルギー貯蔵装置用エアバルブ及びこれを含むエネルギー貯蔵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気電子通信分野の技術発達に伴い各種モバイル電子製品が発売されており、二次電池などのエネルギー貯蔵装置の活用範囲が広くなっている。
【０００３】
また、環境問題及び資源問題に関する関心が高くなるにつれて環境にやさしいエネルギーを活用する自動車や、太陽熱発電などの環境にやさしいエネルギー生産に係わる技術開発のための競争が激しい状況である。
【０００４】
現在、最も広く用いられている代表的な電気エネルギー貯蔵装置は、充放電により長期使用が可能な二次電池である。前記二次電池は、比較的長期間一定の電圧で出力が維持され、小型化及び軽量化が可能であるため、小型モバイル機器の電源貯蔵装置として既に広く用いられている。
【０００５】
一方、前記二次電池の場合、充放電にかかる時間が比較的長く、出力電圧が ３Ｖ内外と低い方であり、寿命が短くて爆発の危険があるという短所があったため、活用分野に限界があった。
【０００６】
前記のような二次電池の短所を補完することができるエネルギー貯蔵装置として、電気化学的メカニズムによって充放電動作が行われるスーパーキャパシタに対する関心が高まっている。
【０００７】
前記スーパーキャパシタには、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）、ハイブリッドキャパシタ、擬似キャパシタなど様々な種類があり、瞬間充電が可能であり、出力特性が二次電池よりはるかに高く、寿命も二次電池よりはるかに長いという長所がある。
【０００８】
前記のような長所に注目して、自動車の回生制動などの用途に使用するための研究が続いている。
【０００９】
一方、二次電池とスーパーキャパシタなどのエネルギー貯蔵装置は、電極間に電解液（または電解質）を備え、電気化学的メカニズムによって充電及び放電の過程が進められるが、この際、各種ガスが発生する可能性があり、このようなガスを適切に排出できない場合、エネルギー貯蔵装置のケースが破裂してそれ以上使用が不可能になったり、ひどい場合、爆発の危険も存在する。
【００１０】
前記スーパーキャパシタの場合、依然としてエネルギー密度及び抵抗などの問題を完全に解決しておらず、商業化が円滑に行われていないが、近いうちに商業化が予想されており、前記のようなガス発生による信頼性低下及び寿命短縮の問題を解決する必要性が台頭している。
【００１１】
図１は、前記のような問題点を解決するために提案された韓国特許出願第２００３−４７５５６号によるバルブの構成を例示している。
【００１２】
図１を参照すると、上記特許文献に記載されたエアバルブの場合、エネルギー貯蔵装置の内部からガスが発生して圧力が高くなると、薄い金属薄膜が破裂されてガスが排出される方式を用いているが、このような方式を用いる場合、前記金属薄膜が破裂する度に金属薄膜を交替して使用しなければならないため、維持費が上昇し、メンテナンスが複雑であるという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】日本特開２００５−１３３７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記問題点を解決するために導き出されたものであって、本発明は、エネルギー貯蔵装置の内圧を一定範囲に維持するとともに、半永久的な使用が可能なエネルギー貯蔵装置用エアバルブ及びこれを含むエネルギー貯蔵装置を提供することをその目的とする。
【００１５】
本発明は、簡単な構造によりエアバルブの体積を最小化するとともに、エネルギー貯蔵装置から発生するガスを円滑に排出することができるエネルギー貯蔵装置用エアバルブ及びこれを含むエネルギー貯蔵装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を果たすために、本発明は、エネルギー貯蔵装置のガスベント（ｖｅｎｔ）に備えられ、前記ガスベント内のガスを外部に排出するための通路を有するバルブ本体と、前記通路内に互いに斥力が作用するように備えられ、前記斥力によって前記ガスベントを外部と遮断し、前記ガスベント内のガス圧力が前記斥力より大きい場合、前記ガスベントを外部と連通させてガスを排出する複数の磁石と、を含むエネルギー貯蔵装置用エアバルブを提供する。
【００１７】
前記バルブ本体は、前記通路の一側に形成される流入口と、前記通路の他側に形成される排出口と、を含むことができ、 前記複数の磁石は、前記通路の他側に備えられ、前記排出口と連通する連結流路を有する固定磁石と、前記通路の一側に備えられ、前記固定磁石の間に作用する斥力によって前記流入口を遮断する移動磁石と、を含むことができる。
【００１８】
ここで、前記移動磁石の縁には前記ガスベントを外部と連通させてガスを排出する場合、前記流入口を前記連結流路と連通させるための少なくとも一つの連通溝が形成されることができる。
また、前記複数の磁石は永久磁石を含むことができる。
【００１９】
上記目的を果たすための他の形態として、本発明は、複数の電池（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｅｌｌ）が収容され、一側にガスベントを有する本体と、前記ガスベントに備えられ、前記ガスベント内のガスを外部に排出するための通路を有するバルブ本体と、前記通路内に互いに斥力が作用するように備えられ、前記斥力によって前記ガスベントを外部と遮断し、前記ガスベント内のガス圧力が前記斥力より大きい場合、前記ガスベントを外部と連通させてガスを排出する複数の磁石とを含むエアバルブと、を含むエネルギー貯蔵装置を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
以上で説明したように、本発明によるエネルギー貯蔵装置用エアバルブ及びこれを含むエネルギー貯蔵装置によると、簡単な構造によりエアバルブの体積を最小化するとともに、エネルギー貯蔵装置の内部から発生するガスによる内圧上昇を適切に解消することができるため、エネルギー貯蔵装置の信頼性を向上させることができ、半永久的にエアバルブの使用が可能であり、維持費を低減しメンテナンスの容易性を向上することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術によるエネルギー貯蔵装置用エアバルブを概略的に示す断面図である。
【図２】本発明によるエネルギー貯蔵装置用エアバルブの一実施形態を概略的に示す断面図である。
【図３】図２でガスベント内のガス圧力が一定圧力より高い場合、移動磁石が上部に移動して流入口と排出口を連通してガスを外部に排出することを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付の図面を参照して、本発明の目的が具体的に実現できる本発明の好ましい実施形態について説明する。本実施形態を説明するにあたり、同一構成に対しては同一名称及び同一符号が用いられ、これによる付加的な説明は省略する。
【００２３】
本発明によるエネルギー貯蔵装置用エアバルブ及びこれを含むエネルギー貯蔵装置を添付の図２及び図３を参照してより詳細に説明すると以下のとおりである。
【００２４】
図２は、本発明によるエネルギー貯蔵装置用エアバルブの一実施形態を概略的に示す断面図であり、図３は、図２でガスベント内のガス圧力が一定圧力より高い場合、移動磁石が上部に移動して流入口と排出口を連通させてガスを外部に排出することを示す断面図である。
【００２５】
図２を参照すると、本発明によるエネルギー貯蔵装置用エアバルブの一実施形態は、二次電池またはスーパーキャパシタなどのようなエネルギー貯蔵装置のガスベントに備えられ、前記エネルギー貯蔵装置の内部から発生したガスの圧力が一定圧力以上になった際にガスを外部に排出する役目をする。
【００２６】
より詳細に、本発明によるエネルギー貯蔵装置用エアバルブの一実施形態は、大きく、バルブ本体１１０及び複数の磁石１２０を含んで構成されることができる。
【００２７】
前記バルブ本体１１０は、前記エネルギー貯蔵装置のガスベントに下部が挿入固定され、前記ガスベント内のガスを外部に排出するための通路１１３を有することができる。
【００２８】
この際、前記通路１１３の一側、即ち、前記バルブ本体１１０の下端には流入口１１１が形成され、前記通路１１３の他側、即ち、前記バルブ本体１１０の上端には排出口１１２が形成されることができる。
【００２９】
前記複数の磁石１２０は、前記バルブ本体１１０の通路１１３内に互いに斥力が作用するように備えられ、前記斥力によって前記ガスベントを外部と遮断し、前記ガスベント内のガス圧力が前記斥力より大きい場合、前記ガスベントを外部と連通させてガスを外部に排出させる役目をする。
【００３０】
ここで、前記複数の磁石１２０は、前記通路１１３の他側、即ち、前記排出口１１２側に備えられる固定磁石１２２と、前記通路１１３の一側、即ち、前記流入口１１１側に備えられる移動磁石１２１と、を含むことができる。
【００３１】
この際、前記固定磁石１２２の中央には前記排出口１１２と連通する連結流路１２２ａが形成されることができ、前記移動磁石１２１の縁には前記ガスベントを外部と連通させてガスを排出する場合、前記流入口１１１を前記連結流路１２２ａと連通させるための少なくとも一つの連通溝１２１ａが形成されることができる。
【００３２】
即ち、前記移動磁石１２１は、常に前記固定磁石１２２と斥力によって前記通路１１３内で前記流入口１１１を遮断する状態を維持する。また、このような状態で前記ガスベント内のガス圧力が一定圧力（設定排出圧力）以上に上昇してガス圧力が斥力より大きくなると、図３のように、前記ガス圧力によって前記移動磁石１２１は前記固定磁石１２２側に移動して前記流入口１１１を開放する。
【００３３】
そうすると、前記ガスベント内のガスは、前記流入口１１１を介して前記移動磁石１２１の連通溝１２１ａを通過し、前記通路１１３及び前記固定磁石１２２の連結流路１２２ａを通過した後、前記排出口１１２を介して外部に排出されることができる。
【００３４】
その後、前記ガスベント内のガス圧力が一定圧力（設定戻り圧力）以下に下降してガス圧力が斥力より小さくなると、図２のように、前記移動磁石１２１は前記固定磁石１２２との斥力によって前記固定磁石１２２から遠くなる方向に移動して前記流入口１１１を閉鎖、即ち、遮断する。
【００３５】
一方、前記複数の磁石１２０、即ち、前記固定磁石１２２及び前記移動磁石１２１は永久磁石からなってもよく、これに限定されず、詳細に図示してはいいが電磁石などが用いられることもできる。
【００３６】
本実施形態によるエネルギー貯蔵装置用エアバルブは、前記固定磁石１２２と前記移動磁石１２１との間に発生する斥力を用いることにより、磁石の引力を利用する場合に比べて、前記バルブ本体１１０の通路１１３内で前記移動磁石１２１の中心アラインを容易に整合することでき、同一の磁気力であっても高圧に適用することができるという利点がある。
【００３７】
即ち、引力と同じ磁気力の斥力を用いる場合、引力に対して４〜６倍程度の高圧で使用することができ、例えば、引力を用いる場合、０．５ｋｇｆ／ｃｍ２のガス圧力で使用できる反面、同じ大きさの斥力をエアバルブに用いる場合、２〜３ｋｇｆ／ｃｍ２のガス圧力に使用することができた。
【００３８】
以上で説明した本発明の好ましい実施形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものにとって、本発明の技術的思想を外れない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であり、このような置換、変形及び変更などは添付の特許請求の範囲に属するとするべきであろう。
【符号の説明】
【００３９】
１１０  バルブ本体
１１１  流入口
１１２  排出口
１１３  通路
１２０  複数の磁石
１２１  移動磁石
１２１ａ  連通溝
１２２  固定磁石
１２２ａ  連結流路
【図１】
2013047565.tif 000003
【図２】
2013047565.tif 000004
【図３】
2013047565.tif 000005