KR100528580B1 - 대용량의 버튼형 공기아연전지 - Google Patents

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KR100528580B1 KR10-2003-0051724A KR20030051724A KR100528580B1 KR 100528580 B1 KR100528580 B1 KR 100528580B1 KR 20030051724 A KR20030051724 A KR 20030051724A KR 100528580 B1 KR100528580 B1 KR 100528580B1
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Abstract

본 발명은 대용량의 버튼형 공기아연전지에 관한 것으로, 전지 내부에 수은을 함유하지 않은 아연겔을 충전하더라도, 음극캔과 아연겔의 접촉으로 인한 누액현상을 방지하고 전지의 수명 연장 및 전기저항의 감소를 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 음극캔(1)의 내측면에 내식성 수지(8)를 도포하고, 상기 음극캔(1)의 측단부는 아연겔(2)과 접촉되지 않도록 절연개스킷(3)의 내부로 삽입하여 누액현상을 방지하는 한편 전지의 수명을 증가시킨다. 나아가 상기 아연겔(2)은 수은을 함유하지 않아 환경 친화성 및 경제성도 함께 도모하게 된다.
또한 본 발명은, 공기양극(5)의 끝 부분에는 절곡부(9)가 형성되며, 이 절곡부(9)는 양극캔(2)의 내벽에 밀착되도록 하여, 양극캔(3)과 공기양극(4)과의 접촉불량을 해소하고 접촉면적을 넓혀 전기저항을 감소시키게 한다. 이 때, 상기 양극캔(3)의 내벽과 접촉되는 공기양극(5)에는 소수성의 불소 수지 막이 형성되어 있지 않으며, 절연개스킷(3)에는 상기 절곡부(9)가 함입되는 홈이 형성된다.
나아가, 본 발명은, 공기양극(5)의 중앙부가 상향 융기하도록 구성되어 전지 내부의 접촉불량을 해소시킨다.
마지막으로 상기 양극캔(2)의 저면부에 형성되는 공기구멍(7)은, 상기 음극캔(1)의 상부에 상기 양극캔(2)이 적층된 상태에서, 상기 음극캔(1)에 의하여 차폐되지 않도록 양극캔(2)의 저면부의 가장자리에 형성되도록 하여, 대용량의 버튼형 공기아연전지를 여러 개 적층하여도 각각의 전지가 제 기능을 발휘할 수 있도록 한다.

Description

대용량의 버튼형 공기아연전지{A button-shaped zinc-air battery with large capacity}
본 발명은 화학적 에너지를 전기적 에너지로 직접 변환하기 위한 수단인 화학전지에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로는, 본 발명은 1차전지에 속하는 공기아연전지로서, 버튼형 공기아연전지, 코인형 공기아연전지, 각형 공기아연전지 중에서 버튼형 공기아연전지에 관한 것이다.
공기아연전지는 공기 중의 산소를 양극으로 사용하여 금속 아연을 산화시킴으로써 화학적 에너지를 직접적으로 전기적 에너지로 변환하기 위한 것이다. 이러한 공기아연전지의 가장 큰 문제점은 화학반응에 의해 내부의 액체가 밖으로 흘러나오는 누액현상이다. 이러한 누액현상은 주로 음극캔과 아연겔의 접촉으로 인한 수소발생으로 일어나는 현상이다.
도1은 종래의 버튼형 공기아연전지의 단면도로서, 이를 참고하여 종래의 버튼형 공기아연전지의 구조를 살펴보면 다음과 같다. 종래의 버튼형 공기아연전지는 음극캔(11)과 양극캔(12) 사이에 절연개스킷(13)과 세퍼레이터(14) 및 공기양극(15)이 게재된 상태에서 전지의 내부에 아연겔(16)이 충전되고, 상기 양극캔(12)의 저면부에는 공기구멍(17)이 형성되어 있다.
도2는 수소가 발생된 경우에의 종래의 버튼형 공기아연전지의 단면도로서, 이를 참고하여 종래의 버튼형 공기아연전지에서 수소가 발생하게 되는 메카니즘을 살펴보면 다음과 같다. 우선 전지 내부에 충전되어 있는 아연겔(16)의 아연 입자들은 알칼리용액에서 다음과 같은 반응을 하여 아연산염(zincate) 이온을 생성한다.
Zn + 4(OH)- →Zn(OH)4 2- + 2e
이때 포화농도가 초과하면 아연산염(zincate) 이온은 아래와 같은 반응에 의해 산화아연으로 석출된다.
Zn(OH)4 2- →ZnO + 2OH- + H2O
그러면, 공기양극(15)에서는 아래와 같은 반응에 의해 전자를 받아들이며, 방전 반응이 일어나면 용액 안에 아연산염(zincate) 이온의 농도가 높아지고 일부는 산화아연으로 석출된다.
O2 + 2H2O + 4e →4OH-
음극캔 부분(18)에서는 물이 분해하여 아래와 같은 반응에 의해 수소가 발생한다. 이는 수소발생 과전압이 낮은 금속 표면에서 일어나는 현상으로서, 상기 공기양극(15)에서의 반응과 경쟁을 하는 부식반응이다.
2H2O + 2e →H2(g) + 2OH-
이처럼 음극캔(11)과 아연겔(16)의 접촉에 의해 상기의 반응에 따라 수소가 발생하게 되는 것이다. 공기양극(15)에 가까운 부분에는 산화된 아연겔(19)이 존재하게 된다.
이에 종래의 버튼형 공기아연전지에서는 수소의 발생을 억제하기 위해 1-2.5%의 수은이 함유된 아연겔이 사용되었는데, 이는 가격이 고가일 뿐만 아니라 환경오염의 문제도 있으며, 여전히 누액현상의 위험성도 있다.
또한 아연겔에 수은을 함유하지 않은 아연 분말을 사용하는 경우에는 금속 캔과 직접 접촉하지 않은 알칼라인 전지에는 적합하다 할지라도, 공기아연전지에 있어서는 여전히 수소발생의 문제가 있다. 즉, 버튼형 공기아연전지의 경우에는, 음극캔(11)의 내부에 구리를 도금하게 되는데, 이는 아연겔(16)이 일부 용해되면서 음극캔(11)의 구리 표면에 아연층을 쉽게 형성하도록 하기 위함이다. 그러나 음극캔(11)의 구리 표면에 형성된 아연층은 공기양극(15)에 가까운 부분에서는 쉽게 산화되어 아연층이 현저히 줄어들게 되고, 결과적으로 아연층이 형성되어 있지 않은 구리표면에서는 쉽게 수소가 발생하게 되어 누액현상이 일어나게 되는 것이다.
이는 주로 보청기용으로 사용되는 종래의 버튼형 공기아연전지에서는 문제가 되지 않지만, 버튼형 공기아연전지를 대용량으로 사용하는 경우에는 그러하지 아니하다. 즉, 대용량의 버튼형 공기아연전지는, 음극캔(11)의 측단부 길이가 상대적으로 길어지게 되고, 많은 아연 연료를 소모하고 나면, 전지를 사용하는 도중에 아연으로 코팅되지 않은 구간이 발생하게 되는 것이다. 음극캔의 구리표면에 아연층이 형성되면 수소발생은 극히 적어지게 되지만, 상기처럼 대용량의 버튼형 공기아연전지의 경우에는 아연으로 코팅되지 않은 구리표면에서 쉽게 수소가 발생하여 누액현상이 문제되는 것이다. 이를 억제하기 위한 방법으로, 수은이 많이 함유된 아연겔을 사용하는 것인데 이는 앞서 살펴본 바와 같이 가격이 고가일 뿐만 아니라 환경오염의 문제가 있다. 또한 아연캔을 사용하는 방법도 있으나, 아연캔을 만들어 끼운다는 것이 기술적으로 어렵고 아연층이 파괴될 때를 대비하여 별도의 금속캔을 사용해야 한다는 불편함이 있다.
이뿐만 아니라, 종래의 버튼형 공기아연전지는 양극캔(12)과 공기양극(15)의 끝부분의 접촉면적이 너무 작아, 접촉불량으로 전기가 발생하지 않는 문제점도 있었다.
그리고 종래의 버튼형 공기아연전지는 전지 내부에 아연겔(16)을 가득 채우지 않았다. 이는 아연겔(16)이 산화되면서 부피가 팽창하기 때문에 내부공간을 확보하기 위함이다. 하지만 버튼형 공기아연전지의 경우에는 음극캔(11)의 바닥을 통해서 전류가 흐르게 되는데, 전지 내부에 빈 공간이 있다면 이로 인해 전류의 발생이 적어지는 문제점이 있다. 더욱이 전지를 떨어뜨리거나 충격을 가했을 때 아연겔이 한 쪽으로 치우침으로 인해 전지의 내부저항을 증가시키는 문제점도 야기한다.
전지를 여러 개 적층하여 전압을 올리는 경우에도, 종래의 버튼형 공기아연전지의 경우에는, 양극캔(12)의 저면부에 형성되어 있는 공기구멍(17)이 양극캔(12) 저면의 중앙에 가까운 부분에 형성되어 있어, 인접한 전지의 음극캔(11)에 의해 공기구멍(17)이 차폐되어 전지의 기능을 발휘하지 못하는 문제점도 있다.
본 발명은 대용량의 버튼형 공기아연전지에 수은을 함유하지 않은 아연겔을 사용하더라도, 누액현상과 같은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다. 또한 전지 내부의 접촉불량을 해소하고 전기저항을 감소시키며, 여러 개의 대용량의 버튼형 공기아연전지를 적층하는 경우에도 양극캔의 저면부에 형성되어 있는 공기구멍을 통해 공기가 원활히 이동할 수 있게 하여 각각의 버튼형 공기아연전지가 제 기능을 발휘할 수 있도록 한다.
본 발명은, 음극캔과 양극캔 사이에 절연개스킷과 세퍼레이터 및 공기양극이 게재된 상태에서 전지 내부에 아연겔이 충전되고, 상기 양극캔의 저면부에는 공기구멍이 형성되어 있는 버튼형 공기아연전지에 있어서, 상기 아연겔은 수은을 함유하지 않은 아연겔이며, 상기 음극캔은 음극캔의 내측면에 내식성 수지가 도포되고, 이 음극캔의 측단부는 상기 아연겔과 접촉하지 않도록 상기 절연개스킷의 내부로 삽입되도록 구성되어 있는 대용량의 버튼형 공기아연전지이다. 또한 상기 공기양극의 끝부분에는 절곡부가 형성되고, 이 절곡부는 상기 양극캔의 내벽에 밀착되며, 상기 양극캔의 내벽과 접촉되는 공기양극에는 소수성의 불소 수지 막이 형성되어 있지 않다. 본 발명에 의한. 절연개스킷에는 상기 절곡부가 함입되는 홈이 형성되고, 상기 공기양극의 중앙부는 상향 융기되도록 구성된다. 상기 양극캔 저면부에 형성되는 공기구멍은, 상기 음극캔의 상부에 상기 양극캔이 적층된 상태에서도 상기 음극캔에 의하여 차폐되지 않도록 양극캔의 저면부의 가장자리에 형성된다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 대용량의 버튼형 공기아연전지의 내부 구성을 상세히 설명한다.
도3는 본 발명에 의한 대용량의 버튼형 공기아연전지의 단면도로서, 본 발명은 음극캔(1)과 양극캔(2) 사이에 절연개스킷(3)과 세퍼레이터(4) 및 공기양극(5)이 게재된 상태에서 전지 내부에 아연겔(6)이 충전된 버튼형 공기아연전지에 있어서, 상기 아연겔(6)은 수은을 함유하지 않은 아연겔(2)이며, 상기 음극캔(1)은 음극캔(1)의 내측면에 내식성 수지(8)가 도포되고, 이 음극캔(1)의 측단부는 상기 아연겔(6)과 접촉하지 않도록 상기 절연개스킷(3)의 내부로 삽입된다.
상기 음극캔(1) 내측면에 코팅되는 내식성 수지(8)는 도전성 고분자나 일반수지 중에서, 예컨대 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride), 폴리불화비닐리덴(polyvinylidene fluoride) 등 전해질에서 견딜 수 있는 것을 사용한다.
또한 본 발명의 수은을 함유하지 않은 아연겔(6)은 평균 200㎛의 크기로서, 2가지 종류의 아연분말을 사용한 것이다. 한가지(아연분말1)는 철(Fe) 3ppm, 납(Pb) 30ppm, 창연(Bi) 180ppm, 인듐(In) 180ppm, 알루미늄(Al) 65ppm, 나머지는 아연(Zn)으로 구성된 아연분말이며, 다른 한가지(아연분말2)는 철(Fe) 3ppm, 납(Pb) 500ppm, 창연(Bi) 20ppm, 인듐(In) 500ppm, 알루미늄(Al) 100ppm, 나머지는 아연(Zn)으로 구성된 아연분말이다. 상기 아연분말은 모두 전해질 용액은 40%의 수산화칼륨을 사용한다.
상기 아연겔(6)의 유기물 첨가제(겔화제)로는 카르복시메틸 셀룰로오스(carboxymethyl cellulose), 하이드로시프로필메틸 셀룰로오스(hydroxypropylmethyl cellulose), 젤라틴(gelatine), 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol), 폴리에틸렌 옥사이드(polyethylene oxide), 폴리부틸비닐 알코올(polybutylvinyl alcohol), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리아크릴 아미드(polyacrylic amide) 등이나 가교화된 폴리아크릴산(polyacrylic acid)을 사용한다. 상기 유기물 첨가제의 농도는 2 ~ 3% 정도를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 세퍼레이터(4)는 알칼리 용액 안에서 수산기이온(OH-) 전도성을 갖는 것이다.
본 발명에 의한 공기양극(5)은, 상기 공기양극(5)의 끝부분에 절곡부(9)가 형성되고, 이 절곡부(9)는 상기 양극캔(2)의 내벽에 밀착되며, 상기 양극캔(2)의 내벽과 접촉되는 공기양극(5)에는 소수성의 불소 수지막이 형성되어 있지 않다. 또한 절연개스킷(3)에는 상기 절곡부(9)가 함입되는 홈이 형성된다.
또한 상기 공기양극(5)은, 공기양극의 중앙부가 상향 융기되도록 구성된다.
상기 공기양극(5)에는 활성탄 혹은 활성탄 섬유, 카본 나노튜브를 성형한후 공기양극(5)의 저면부에 소수성의 다공성 불소 수지 막을 접착한다. 이러한 소수성의 불소 수지 막을 접착함으로 인해, 용액이 밖으로 유출될 수 없으면서 공기는 유입할 수 있는 기능을 부여하기 위함이다. 다만, 카본 나노튜브를 사용하지 않고 활성탄이나 활성탄 섬유를 사용하는 경우는 전기전도도가 낮기에 금속망과 접착시켜 사용하며, 상기 금속망은 내식성이 우수한 니켈을 사용하여 만드는 것이 일반적이다. 이 때 양극캔(2)의 내벽과 접촉되는 공기양극(5)에는 상기 소수성의 불소 수지 막을 제거한다.
도4는 대용량의 버튼형 공기아연전지의 저면도이며, 도5는 이러한 대용량의 버튼형 공기아연전지를 여러개 적층하였을 때의 정면도로서, 상기 도4, 도5와 함께 본 발명에 의한 공기구멍(7)을 살펴본다. 공기구멍(7)은 모두 8개이며, 상기 음극캔(1)의 상부에 상기 양극캔(2)이 적층된 상태에서도, 상기 양극캔(2)의 공기구멍(7)은 상기 음극캔(1)에 의하여 차폐되지 않도록 양극캔(2)의 저면부의 가장자리에 형성된다.
이하 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 이들 실시예에 국한되는 것은 아니다.
실시예 1
본 발명에 의한 대용량의 버튼형 공기아연전지에 있어서, 상기 음극캔(1)은 0.25mm 두께의 구리도금강판으로 음극캔의 내측면에 폴리불화비닐리덴(polyvinylidene fluoride)으로 도포된 음극캔(1)과, 0.25mm 두께의 니켈도금강판으로 된 양극캔(2)과, 미국의 이비오니스(Evionyx)사에서 생산하는 멤브리온(MembrionTM)이라는 상표명을 가진 세퍼레이터(4)와, 미국의 이비오니스(Evionyx)사에서 생산하는 오-캣(O-cat) 1330이라는 공기양극(5)과, 아연분말1의 조성을 가지는 아연겔(6)로 구성된 대용량의 버튼형 공기아연전지를 10개 제조하여 전류의 변화와 누액여부를 실험하였다. 완성된 대용량의 버튼형 공기아연전지는 직경 25.2mm, 깊이 12.2mm의 크기이며, 상기 아연겔(6)은 70wt%의 아연분말1과 30wt%의 전해질로 구성되어 있다. 상기 아연분말은 벨기에의 유미코어(Umicore)사에서 생산되는 분말이며, 상기 전해질은 수산화칼륨 40% 수용액, 유기물 첨가제로서 미국의 비에프 굿리치(BF Goodrich)사에서 생산되는 카르보폴(Carbopol)-940 2%, 나트륨-카르복시메틸 셀룰로오스(Sodium carboxymethyl cellulose) 1%, 물 57%로 구성되어 있다. 전류시험 중 누액발생 여부는 15ohm의 외부저항을 사용하여 완전히 방전되기까지 누액의 여부를 확인하였으며, 발생전류가 초기의 50%이하로 될 때까지의 전류를 측정하여, 전체 전류의 변화를 보고 간접적으로 누액현상의 여부를 확인하였다. 누액이 발생한 경우 물 속에서 기포가 발생하는지를 보고, 최종적으로 전지를 분해하여 내용물이 어느 정도의 공간을 차지하고 있는지를 관찰하였다. 수소가 발생한 경우 전지 내부에는 빈 공간이 많기 때문이다.
전류실험 중 및 5일 이상의 보존 중에도 누액현상은 전혀 없었으며, 전류량은 2.7Ah였고, 전류실험 후에 물속에서 기포도 발생하지 않았다. 상기 대용량의 버튼형 공기아연전지를 분해하여 본 결과 음극캔의 내측면에 코팅되었던 폴리불화비닐리덴(polyvinylidene fluoride) 층은 손상을 입지 않고 보존되어 있음이 확인되었다.
실시예2
본 발명에 의한 대용량의 버튼형 공기아연전지에 아연겔(2)을 충전하고, 본 발명에 의한 공기양극은, 공기양극(5)의 중앙부가 상향 융기되도록 구성한다. 이렇게 함으로써 전지 내부의 접촉 불량을 해결하고, 아연겔(6)이 산화되어 부피가 팽창할 때에는 상향 융기된 공기양극(5)의 중앙부를 바깥쪽으로 밀어내어 내부공간을 자연스럽게 확보하도록 하였다. 또한, 전지가 전기를 다 소모한 뒤에는 공기양극(5)이 팽창하여 편평해지고 양극캔(2)에 밀착되는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 3
본 발명에 의한 대용량의 버튼형 공기아연전지를 여러 개 적층하는 경우, 상기 양극캔(2)의 공기구멍(7)은 상기 음극캔(1)에 의하여 차폐되지 않도록 양극캔(2)의 저면부의 가장자리에 형성되도록 한다. 예컨대, 음극캔(1)의 직경이 10mm, 8개의 공기구멍(7)의 직경이 3mm일 때, 이 공기구멍(7)은 10mm직경 밖에 위치한다. 이로써, 적층된 전지 사이에 공기가 원할이 이동할 수 있게 된다. 버튼형 공기아연전지를 4개 적층하여 시험한 결과 0.3A의 연속적인 전류를 얻을 수 있었다.
비교예1
0.25mm의 니켈도금강판으로 된 종래의 음극캔(11)(비교예1)과, 0.25mm의 아연도금강판으로 된 종래의 음극캔(11)(비교예2)과, 0.25mm의 구리도금강판으로 된 종래의 음극캔(11)(비교예3)과, 0.25mm의 구리도금강판과 음극캔 내측면에 폴리불화비닐리덴(polyvinylidene fluoride)으로 도포된 본 발명에 의한 음극캔(1)(실시예1) 각각과 0.25mm의 니켈도금강판으로 된 양극캔(2)으로 구성된 대용량의 버튼형 공기아연전지를 각 10개씩 제조하여 전류의 변화와 누액여부를 실험하였다. 완성된 대용량의 버튼형 공기아연전지는 직경 25.2mm, 깊이 12.2mm의 크기이며, 상기 아연겔(6)은 70wt%의 아연분말1과 30wt%의 전해질로 구성되어 있다. 상기 아연분말은 벨기에의 유미코어(Umicore)사에서 생산되는 것이며, 상기 전해질은 수산화칼륨 40% 수용액, 유기물 첨가제로서 미국의 비에프 굿리치(BF Goodrich)사에서 생산되는 카르보폴(Carbopol)-940 2%, 나트륨-카르복시메틸 셀룰로오스(Sodium carboxymethyl cellulose) 1%, 물 57%로 구성되어 있다. 전류시험 중 누액발생 여부는 15ohm의 외부저항을 사용하여 완전히 방전되기까지 누액의 여부를 확인하였으며, 발생전류가 초기의 50%이하로 될 때까지의 전류를 측정하여, 전체 전류의 변화를 보고 간접적으로 누액현상의 여부를 확인하였다. 누액이 발생한 경우 물 속에서 기포가 발생하는지를 보고, 최종적으로 전지를 분해하여 내용물이 어느 정도의 공간을 차지하고 있는지를 관찰하였다. 수소가 발생한 경우 전지 내부에는 빈 공간이 많기 때문이다.
비교예1 비교예2 비교예3 실시예1
24시간 유지한경우 누액여부 누액 발생 발생 안함 발생 안함 발생 안함
전류실험 중 누액여부 누액 심함 누액 발생 누액발생 (최종단계) 발생 안함
전류량 1.6Ah 1.8Ah 2.2Ah 2.7Ah
전류실험 후 물속에서의 기포발생여부 발생 발생 일부에서 관찰됨 관찰되지 않음
분해후 전지내부의 상태 수소로 가득 차 있는 상태 음극캔(1)의 끝부분에 철이 부식되어 있는 부분이 있는 상태 음극캔(1)의 끝부분에 구리도금이 부식되어 있는 상태 음극캔(1)의 부식 없음
상기 실험의 결과를 살펴보면, 비교예1은 24시간 안에 누액현상이 발생하였으며 거의 모든 전해액이 밖으로 배출되었고, 비교예2도 전류시험 중 누액현상이 발생하였으며 전지를 분해하여 본 결과, 아연 도금이 벗겨져서 수소가 발생한 것임을 확인할 수 있었다. 비교예3은 전류측정의 최종단계에서 누액현상이 발생하였고 전지를 분해하여 확인한 결과, 구리가 산화된 층이 발견되어 그 부분에서 수소가 발생한 것임을 알 수 있었다.
본 발명에 의한 대용량의 버튼형 공기아연전지는 비교예1, 비교예2, 비교예3에 비하여 누액현상이 전혀 없었으며, 전류 용량도 2.7Ah로서 가장 큰 값이 얻어져 누액이 발생할 때 관찰되는 전류치의 급감현상도 나타나지 않았다. 전지를 분해하여 관찰한 결과, 음극캔의 내측면에 도포되어 있던 폴리불화비닐리덴(polyvinylidene fluoride)층이 손상을 입지 않고 보존되어 있음을 알 수 있었다.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 대용량의 버튼형 공기아연전지에 수은을 함유하지 않은 아연겔을 충전하더라도, 음극캔의 내측면에 내식성 수지를 도포하고, 버튼형 공기아연전지의 내부 구조를 변형함으로써 수소발생에 의한 누액현상을 방지할 수 있다. 나아가 상기 아연겔은 수은을 함유하지 않아 경제적이며 환경친화적이다. 또한 상기 음극캔의 측단부는 아연겔과 접촉하지 않도록 절연개스킷의 내부로 삽입되도록 구성하여 전지의 수명을 연장시킬 수 있다. 본 발명에 의한 공기양극은, 공기양극의 끝부분에 절곡부가 형성되며, 이 절곡부는 양극캔의 내벽에 밀착되도록 구성되어 공기양극과 양극캔과의 접촉면적을 증가시킴으로써 접촉불량을 해소하고 전기저항을 감소시킬 수 있다. 또한 상기 공기양극의 중앙부가 상향 융기하도록 구성되어, 전지 내부의 접촉불량을 해소시킨다. 마지막으로 대용량의 버튼형 공기아연전지를 여러 개 적층하더라도 양극캔의 저면부에 형성된 공기구멍이 인접한 전지의 음극캔에 의해 차폐되지 않아 공기가 원활히 이동됨으로써 각각의 전지가 제 성능을 발휘하게 된다.
도1 종래의 버튼형 공기아연전지의 단면도.
도2 수소가 발생된 경우에의 종래의 버튼형 공기아연전지의 단면도.
도3 본 발명에 의한 대용량의 버튼형 공기아연전지의 단면도.
도4 본 발명에 의한 대용량의 버튼형 공기아연전지의 저면도.
도5 여러 개를 적층한 본 발명에 의한 대용량의 버튼형 공기아연전지의 정면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 음극캔 2 : 양극캔
3 : 절연개스킷 4 : 세퍼레이터
5 : 공기양극 6 : 아연겔
7 : 공기구멍 8 : 내식성 수지
9 : 절곡부

Claims (5)

  1. 음극캔과 양극캔 사이에 절연개스킷과 세퍼레이터 및 공기양극이 게재된 상태에서 아연겔이 충전되고, 상기 양극캔의 저면부에는 공기구멍이 형성되어 있는 버튼형 공기아연전지에 있어서,
    상기 아연겔은, 수은을 함유하지 않은 아연겔이며,
    상기 음극캔은, 음극캔의 내측면에 내식성 수지가 도포되고, 이 음극캔의 측단부가 상기 아연겔과 접촉하지 않도록 상기 절연개스킷의 내부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 대용량의 버튼형 공기아연전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기양극은, 공기양극의 끝부분에 절곡부가 형성되고, 이 절곡부는 상기 양극캔의 내벽에 밀착되며, 상기 양극캔의 내벽과 접촉되는 공기양극에는 소수성의 불소 수지 막이 형성되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 대용량의 버튼형 공기아연전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 절연개스킷에는, 상기 공기양극의 절곡부가 함입되는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 대용량의 버튼형 공기아연전지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 공기양극은, 공기양극의 중앙부가 상향 융기된 된 것을 특징으로 하는 대용량의 버튼형 공기아연전지.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 양극캔의 공기구멍은, 상기 음극캔의 상부에 상기 양극캔이 적층된 상태에서, 상기 음극캔에 의하여 차폐되지 않도록 상기 양극캔의 저면부의 가장자리에 형성된 것을 특징으로 하는 대용량의 버튼형 공기아연전지.
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