KR100416528B1 - 폐전지 해체기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐전지 해체기에 관한 것으로서, 수명이 다한 다량의 폐전지에 대한 연속적인 해체작업이 가능하게 되어 재활용을 위한 작업효율을 보다 향상시킬 수 있도록 하며, 특히 기존의 파쇄가 아닌 절개작업을 통해 폐전지내 구성물질중 약 7∼8%를 차지하는 흑연을 온전한 봉형태 그대로 회수함으로서 완전회수가 가능하고, 이에따라 기존 폐기과정으로 인한 환경오염을 방지할 수 있도록 하기위한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명의 해체기는, 투입구(1)를 통해 투입되어진 폐전지(11)가 안내되어질 수 있도록 수직방향으로 설치되어진 가이드관(10); 상기 가이드관(10)의 하부 양측에 장착되어 통과되어지는 폐전지(11)를 절개시키기 위해 구동모터(4)로 부터 구동력을 전달받아 고속으로 회전되어지는 복수의 회전날(2);로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

Description

폐전지 해체기{A DISMANTLE MACHINE OF TRASH BATTERY}

본 발명은 폐전지 해체기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수명이 다하여 버려질 수 밖에 없던 폐전지의 재활용을 위한 해체작업을 수행함에 있어 보다 용이하게 작업이 이루어질 수 있도록 함으로서 내용물의 회수율을 높이도록 하기 위한해체기 구조에 관한 것이다.

일반적으로 전지는 화학전지(Chemical battery)와 물리전지(Physical battery)로 나뉘어지며, 상기 화학전지는 다시 일차전지(Primary batteru)와 이차전지(Secondary battery)로 나뉘어지게 된다.

상기에서 일차전지는 얻어진 전기적 에너지를 기기에 사용하여 정상적으로 기기가 작동되어질 수 있는 종지점(End point)까지 이른 후 재사용이 안되는 비가역적인 전지를 말하는 것으로서, 우리가 흔히 사용하는 망간전지나, 수은전지, 알카리망간전지 등이 이에 속하며, 이차전지는 사용이 종지점까지 이른 후에도 전류를 외부에서 역으로 충전하여 반복적 재사용이 가능한 가역적인 전지를 말하는 것으로서 여기에는 니켈카드뮴전지, 역축전지, 니켈수소전지 등이 여기에 속하게 된다.

한편, 일정 사용기간이 지나면 폐기처분되어지게 되는 상기 일차전지에 있어서 비교적 소량이 배출되어지는 산화은전지나 수은전지는 수입업자가 회수해 귀금속 등으로 재활용되는 반면, 가장 흔히 사용되어 한해 1만5,000톤씩 쏟아져 나오게 되는 망간전지와 알칼리전지 등은 전혀 재활용이 되어지지 못하므로 인해 환경오염의 요인으로 작용하게 되는 문제점이 있었다.

최근에는 이러한 환경오염의 문제를 감안하여 폐전지를 수거후 전지내 금속성분인 망간, 아연, 니켈, 철 등의 회수에 초점을 맞추고 있어 전지를 일차적으로 파, 분쇄한 뒤 자력선별로 철 성분을 회수하고 나머지 분쇄산물을 물리적, 화학적으로 처리하여 유가금속을 회수하고 있으나, 구성성분의 약 7∼8%를 차지하고 있는흑연은 전지 내부에 수직방향으로 봉형태로 존재하고 있지만 폐기과정에서 분쇄되어지면서 불순물처리 대상으로 분류되어 단순폐기하게 됨으로서 효율적인 활용은 물론 환경오염의 요인으로 작용하게 되는 문제가 대두되었다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 개선키 위해 제안된 것으로서, 폐전지를 효과적으로 해체할 수 있는 해체기 구조를 제공함으로서 폐전지의 재활용 효율을 향상시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.

또한, 전지내에 봉형태(탄소봉)로 존재하는 흑연을 봉형태 그대로 분리 및 회수할 수 있도록 하여 흑연의 재활용 및 이에따른 환경오염을 방지할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명 폐전지 해체기의 실시예에 따른 장치 사시도.

도 2는 상기 해체기의 단면도.

도 3은 상기 해체기의 회전날에 의한 폐전지의 절개상태를 나타낸 것으로서,

도 3a는 상부회전날에 의한 1차 절개동작시 상태도.

도 3b는 하부회전날에 의한 2차 절개동작시 상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 투입구 2 : 회전날

3 : 안내판 4 : 구동모터

5 : 벨트 10 : 가이드관

11 : 폐전지

상기 목적은, 투입구를 통해 투입되어진 폐전지가 안내되어질 수 있도록 수직방향으로 설치되어진 가이드관; 상기 가이드관의 하부 양측에 장착되어 통과되어지는 폐전지를 절개시키기 위해 구동모터로 부터 구동력을 전달받아 고속으로 회전되어지는 복수의 회전날;로 구성되어진 폐건전지 해체기구조를 통해 이룰 수 있게된다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 해체기 사시도이고, 도 2는 단면도를 나타낸 것으로서, 먼저 그 구성을 살펴보기로 한다.

폐전지(11)가 투입되어지는 투입구(1)가 일측에 개방 형성되어진 다수의 가이드관(10)이 배치되었으며, 상기 가이드관(10)의 하부에는 전지의 절개를 위해 고속으로 회전되어지는 회전날(2)이 쌍을 이루며 설치되었다.

특히, 상기 회전날(2)은 전지의 측벽상에 1차적으로 부분절개를 이루기 위해 전지 두께와 유사한 비교적 넓은간격(D)을 이루고 있는 상부회전날(2a)과, 이보다 더욱 근접하여 거의 흑연봉(C)의 두께에 해당하는 비교적 좁은간격(d)을 이룸으로서 전지에 대한 2차 절개를 실시할 수 있는 하부회전날(2b)로 이루어졌는데, 상기 상부회전날(2a)은 폐전지의 절개가 용이하게 이루어질 수 있도록 톱날형상을 이루고 있다.

그리고 상기 가이드관(10)의 하부에는 각각의 회전날에 의한 절개가 이루어진 폐전지(11)를 안내하여 일측에 적재하기 위한 안내판(3)이 소정 경사면을 이루겨 설치되었다.

상기 회전날(2)은 구동모터(4)로 부터 벨트(5,5')를 통해 동력을 전달받게되며, 쌍을 이루고 있는 회전날간에는 일단에서 기어(9)치합에 의해 동일한 회전수로 회동되어지게 된다.

상기 다수로 배열되어진 가이드관(10)은 전지의 규격에 따라 다양한 크기로 제작되어지며, 도면중 미설명 부호 6은 회전날에 의한 안전사고 방지를 위한 보호막을 나타낸다.

이와같은 구성을 이루고 있는 해체기의 동작에 따른 작용효과를 살펴보면 다음과 같다.

전원인가에 따른 구동모터(4)가 동작되어 각각의 회전날(2)의 회전구동이 이루어지고 있는 상태에서, 수거되어진 폐전지(11)를 작업자가 규격에 맞는 해당 가이드관(10)의 투입구(1)를 통해 투입시키면, 가이드관(10)을 따라 하강되어진 폐전지(11)는 도 3a에 도시된 바와같이 하부에서 소정간격(D)으로 쌍을 이루고 있는 상부회전날(2a)을 먼저 통과하는 과정에서 폐전지(11)의 1차 절개가 이루어지게 된다. 이때 상부회전날(2a)은 외주면이 톱날형상을 이루고 있으므로 날 사이로 폐전지(11)를 물고 하강시키면서 예비절개가 용이하게 이루어질 수 있는 것으로서, 폐전지가 하강되어지지 않고 겉도는것이 방지되어질 수 있다.

그리고, 상기에서 상부회전날(2a)에 의해 부분절개가 이루어지면서 계속적인 하강이 이루어지는 폐전지(11)는 도 3b에 도시된 바와같이 다시 하부회전날(2b) 사이를 통과하는 과정에서 흑연봉(C)이 위치하고 있는 중심부위까지 절개가 이루어지게 되며, 이때 폐전지(11)에는 상부회전날(2a)에 의한 하강 가압력이 이루어짐으로서 절개가 한층 효과적으로 이루어지게 된다.

이와같은 동작에 의해 절개가 이루어진 폐전지(11)는 내부에 존재되어져 있던 전도성의 혼합물질들이 쏟아져 내림과 동시에 가이드관(10)을 빠져나와 안내판(3)을 따라 하강되어지면서 작업장 바닥으로의 계속적인 적재가 이루어지게 되며, 이때 작업자는 절개된 폐전지에서 흑연봉을 용이하게 수거할 수 있게됨을 알 수 있다. 기타 다른 함유물질들은 이후의 회수공정을 거치면서 선별적인 회수작업이 이루어지게 된다.

이와같은 동작에 의해 용이하게 수거되어진 흑연은 전극을 다시 제조하거나미정질(토상) 흑연의 대체용으로 사용되어질 수 있게되고, 이외에도 재처리과정을 거치면서 연필, 주물, 윤활재, 팽창흑연, 내화벽돌 등에 사용되어질 수 있게 됨으로서 환경오염의 방지뿐 아니라 처리공정의 경제성을 높이는데 기여할 수 있게된다.

또한, 이와같이 절개작업이 이루어지는 선공정에서 흑연이 먼저 수거되어짐으로서 차후의 유가금속 회수공정에서도 처리물량의 감소 및 불순물 감소라는 효과를 얻을 수 있는 부가적인 이점을 나타낼 수 있다.

이외에도 알칼리 망간전지에는 집전봉으로 황동이 사용되고 있으므로 상기 본 발명의 해체기를 이용하는 경우 황동 또한 분리, 회수할 수 있게된다.

그리고, 상기에서는 본 발명의 특정한 실시예가 설명되었지만 본 발명의 해체기 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 사실이다.

예를들면 상기 실시예에서는 가이드관의 형태가 원형의 형상을 이루고 있으나 이는 투입되어질 폐전지의 형상에 따라 사각형상 등의 다양한 형태로 변경되어질 수도 있게된다.

따라서, 이와 같은 변형된 적용예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 기타 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와같은 본 발명의 해체기를 이용하는 경우, 다량의 폐전지에 대한 연속적인 해체작업이 가능하게 되어 재활용을 위한 작업효율을 보다 향상시킬 수 있게된다.

특히, 기존의 파쇄가 아닌 절개작업을 통해 재활용이 이루어짐으로 폐전지내 구성물질중 약 7∼8%를 차지하는 흑연을 온전한 봉형태 그대로 회수함으로서 완전회수가 가능하며, 이에따라 기존의 폐기과정으로 인한 환경오염을 방지할 수 있는 효과를 나타내게된다.

Claims (3)

1. 투입구(1)를 통해 투입되어진 폐전지(11)가 안내되어질 수 있도록 수직방향으로 설치되어진 가이드관(10);

   상기 가이드관(10)의 하부 양측에 장착되어 통과되어지는 폐전지(11)를 절개시키기 위해 구동모터(4)로 부터 구동력을 전달받아 고속으로 회전되어지는 복수의 회전날(2);로 구성되어진 것을 특징으로 하는 폐전지 해체기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 회전날(2)은 폐전지(11)를 1차로 일부절개함과 동시에 하부 가압력을 가하기 위해 외주면이 톱날형상을 이루고 있는 한쌍의 상부회전날(2a)과;

   상기 상부회전날(2a)에 의해 1차 절개되어진 폐전지를 2차로 절개시키기 위해 원형날 형상을 이루고 있는 한쌍의 하부회전날(2b);로 이루어짐을 특징으로 하는 폐전지 해체기.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 상부회전날(2a)쌍간 간격(D)은 하부회전날(2b)쌍간 간격(d)보다 크도록 설치되어진 것을 특징으로 하는 폐전지 해체기.