KR100584250B1

KR100584250B1 - 자동차용 폐배터리 재생방법

Info

Publication number: KR100584250B1
Application number: KR20050006289A
Authority: KR
Inventors: 장정근
Original assignee: 주식회사 배리텍
Priority date: 2005-01-24
Filing date: 2005-01-24
Publication date: 2006-05-26
Anticipated expiration: 2025-01-24

Abstract

본 발명은 장시간 방전이나 극판의 훼손 등으로 인하여 전압·전류치가 기준에 미달된 폐배터리에 묽은 황산용액, 증류수, 수용성 에폭시용액, 분납 등을 주입함으로써, 극판을 재생시키고 이온화반응을 정상화시켜 배터리 고유의 기능인 충·방전기능을 재생시킬 수 있는 자동차용 폐배터리 재생방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위해 본 발명에 따른 자동차용 폐배터리 재생방법은, 전해액의 보충을 위해 배터리의 전해액용기 내에 묽은 황산용액과 증류수를 주입하는 단계(S1)와, 극판 재생을 위해 전해액용기 내에 수용성 에폭시액과 분납(粉鉛)을 주입하는 단계(S2)와, 전해액용기 내에 주입된 분납의 활동성을 증대시키기 위해 일정온도를 유지하면서 전해액용기를 흔들어주는 단계(S3), 및 전해액용기 내에 주입된 분납과 극판간에 자장을 형성하여 극판의 재생을 촉진시키기 위해 전해액 용기 내의 용액에 전기적 자극을 가하는 단계(S4)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

묽은 황산용액, 증류수, 수용성 에폭시액, 분납

Description

자동차용 폐배터리 재생방법{Recycling method of waste battery for vehicles}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 폐배터리 재생방법에 의해 폐배터리를 재생하는 공정을 개략적으로 나타낸 공정도.

도 2는 도 1의 공정중 전해액 용기를 일정온도로 가열하는 모습을 보인 도면.
도3은 폐배터리 충전하는 공정의 사시도이다.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

10 : 가는 모래 20 : 가열체

30 : 전해액 용기 40 : 배터리
50 : 충전기 60 : 220V 교류전원

본 발명은 자동차용 폐배터리를 재생하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장시간 방전이나 극판의 훼손 등으로 인하여 전압·전류치가 기준에 미달된 폐배터리에 묽은 황산용액, 증류수, 수용성 에폭시용액, 분납(粉鉛) 등을 주입하여 극판을 재생시키고 이온화반응을 정상화시키는 자동차용 폐배터리 재생방법에 관한 것이다.

일반적으로 배터리란 화학적 에너지를 전기적 에너지로 바꾸어주는 방전과 전기적 에너지를 화학적 에너지로 바꾸어주는 충전의 사이클을 통해 배터리의 기능을 수행하는 것으로, 이온화 경향이 다른 두 개의 금속(+,-극판)과 액체(전해액)로 회로를 만들어 두 금속과 전해액의 화학반응에 의해 전기에너지를 발생시키는 것이다.(즉, 금속 + 용액 ↔ 전위)

통상 자동차용 배터리는 묽은 황산을 전해액(황산: 38%, 비중 : 1.280)으로 하여 이산화납(PbO₂)과 납(Pb)을 담그면 이온화 경향이 큰 금속인 이산화납이 음극(-)이 되고, 이온화 경향이 적은 납이 양극(+)이 되어 화학반응에 의해 2V의 기전력이 발생된다.

이와 같은 통상적인 자동차용 배터리는 오랜기간 동안 충전과 방전사이클을 거치는 동안 두 극판에 단락이 발생하거나 전해액속의 불순물(금속, 가스 등)에 의한 국부 전자구성 등의 다양한 원인에 의하여 충전 및 방전기능이 원활하게 이루어지지 않을 경우에는 수명이 다하여 교체해야 한다.

그러나, 자동차용 폐배터리의 경우 폐기물관리법시행규칙에 의거 폐산(H₂SO₄)지정폐기물로 분류되어 있기 때문에 폐기가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 폐기물량이 급속하게 증가되면 매립장 부족현상이 심화되고 환경을 해치게 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 장시간 방전이나 극판의 훼손 등으로 인하여 전압·전류치가 기준에 미달된 폐배터리에 묽은 황산용액, 증류수, 수용성 에폭시용액, 분납 등을 주입함으로써, 극판을 재생시키고 이온화반응을 정상화시켜 배터리 고유의 기능인 충·방전기능을 재생시킬 수 있는 자동차용 폐배터리 재생방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자동차용 폐배터리 재생방법은, 전해액의 보충을 위해 배터리의 전해액용기 내에 묽은 황산용액과 증류수를 주입하는 단계와, 극판 재생을 위해 전해액용기 내에 수용성 에폭시액과 분납(粉鉛)을 주입하는 단계와, 전해액용기 내에 주입된 분납의 활동성을 증대시키기 위해 일정온도를 유지하면서 전해액용기를 흔들어주는 단계, 및 전해액용기 내에 주입된 분납과 극판간에 자장을 형성하여 극판의 재생을 촉진시키기 위해 전해액 용기 내의 용액에 전기적 자극을 가하는 단계를 포함하여 이루어진 것에 기술적 특징이 있다.

전술한 구성에 있어서, 전해액 용기 내의 용액에 전기적 자극을 가하기 위한 방법으로서 충전장치의 전극부분을 용액에 담그고 충전을 하게 된다.
즉, 폐배터리의 플러스(+)와 마이너스(-)의 외부전극에 충전기(충전장치)의 동일전극을 각각 연결하여 충전을 하게 되는 것을 말한다.
도3을 예를들면 12V 폐배터리(40)를 재생한다고 가정하면 12V 충전기(50)(220V 교류전기를 12V 직류전기로 전환하는 기능)를 220V(60)에 접속하고 충전기의 출력단자를 각각 폐배터리의 전극에 연결함으로써 충전이 이루어지게 된다.

전술한 구성에 있어서, 분납의 활동성을 증대시키기 위해 일정한 온도를 유지하는 방법으로서 배터리에 아랫부분에 가는 모래를 깔고 이 모래를 가열체로 가열함으로써 전해액 용기를 가열하도록 이루어진다. 바람직한 온도는 25도 내지 50도로서 분납활동을 증대시키면서 전해액 용기를 변형시키지 아니하는 온도이다.

이하, 본 발명에 따른 자동차용 폐배터리 재생방법의 바람직한 실시예를 통하여 전술한 바와 같은 구성의 특징과 그 작용을 보다 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도면의 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 폐배터리 재생방법에 의해 폐배터리를 재생하는 공정을 개략적으로 나타낸 공정도이고, 도 2는 도 1의 공정중 전해액 용기를 일정온도로 가열하는 모습을 보인 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 폐배터리 재생방법은, 전해액 용기내에 전해액을 보충하는 단계(S1)와, 극판 재생을 위한 재생물질을 주입하는 단계(S2)와, 극판 재생물질의 활동성을 증대시키는 단계(S3), 및 전해액 용기내의 용액에 전기적인 자극을 가하여 극판재생을 촉진시키는 단계(S4)를 포함하여 이루어진다.

전술한 전해액 보충단계(S1)는 전해액 용기 내의 전해액과 동일한 농도가 되도록 증류수로 희석한 15% 내지 20% 농도의 묽은 황산용액(2H₂SO₄)을 전해액 용기 내에 주입하여 전해액을 보충하는 과정이다.

통상적으로 배터리를 장시간 사용하게 되면 충전과 방전 사이클이 반복되는 과정에서 전해액이 소실되어 부족하게 되어 배터리의 성능을 단축시키는 결과를 초래한다.

따라서, 본 발명에서는 전해액 주입단계(S1)를 통해 전해액을 보충함으로써 배터리의 장시간 사용에 따른 전해액의 부족문제를 해결하게 된다.

전술한 극판 재생물질 주입단계(S2)는 극판 즉, 이산화납(PbO₂)과 납(Pb)을 재생시키기 위해 수용성 에폭시와 분납(粉鉛)을 전해액 용기 내에 주입하는 과정이다.

통상적으로 배터리를 장시간 사용하여 충전과 방전 사이클이 반복되는 과정에서 극판이 훼손된다. 따라서, 본 단계에서는 전해액 용기 내에 주입된 분납이 극판의 훼손된 부분에 메워지고, 수용성 에폭시가 분납을 훼손된 부분에 접착하게 되는 공정이다.

한편, 이 단계에서 전해액 용기 내에 주입되는 수용성 에폭시와 분납의 양은 전체 전해액을 기준으로 각각 12중량%, 3.5중량% 내지 4중량%인 것이 바람직하다.

전술한 재생물질의 활동성 증대단계(S3)는 전해액 용기 내에 주입된 분납의 활동성을 증대시키기 위하여 전해액 용기를 일정한 온도로 가열하면서 전해액 용기를 일정시간동안 흔들어주는 과정이다.

이처럼, 전해액 용기 내의 용액을 일정온도로 가열하고 용기를 흔들어줌으로써 분납이 전해액 속에서 활발하게 움직이면서 극판의 훼손된 부분에 메워지게 된다. 이때, 수용성 에폭시도 분납과 함께 훼손된 부분에 메워지게 되고 분납과 혼합된 상태로 있다가 온도가 내려가고 용기를 흔들어 주는 것이 멈추면 훼손된 부분에 메워진 분납이 흘러내리지 않도록 엉겨서 접착시키는 접착제의 역할을 한다.

이 과정에서는 분납의 활동성을 증대시키기 위해 일정한 온도를 유지하는 방법으로서 도 2에 도시된 바와 같이 배터리에 아랫부분에 가는 모래(10)를 깔고 이 모래를 가열체(20)로 가열함으로써 전해액 용기(30)를 가열하도록 할 수 있다.

전술한 극판재생 촉진단계(S4)는 분납과 극판간에 자장을 형성하여 극판의 재생을 촉진시키기 위해 전해액 용기 내의 용액에 전기적 자극을 가하는 과정으로서, 수용성 에폭시와 분납이 주입된 전해액 용기 내에 충전장치의 전극을 삽입하고 충전을 함으로써 분납과 극판간에 자장을 형성하게 된다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명 자동차용 폐배터리 재생방법에 따르면, 전해액 용기 내에 전해액과 동일한 농도의 증류수로 희석한 묽은 황산용액을 주입함으로써, 배터리의 장시간 사용에 따른 전해액의 부족을 보충할 수 있다.

그리고, 전해액 용기 내에 수용성 에폭시액과 분납을 주입함으로써, 배터리의 장시간 사용에 따른 극판의 훼손된 부분에 분납이 메워짐에 따라 극판을 재생할 수 있다.

또한, 수용성 에폭시와 분납으로 극판을 재생하는 과정에서, 전해액을 일정온도로 가열하고 전해액 용기를 흔들어주고 전해액에 전기적인 자극을 가함으로써, 분납의 활동성이 증대되어 극판의 재생을 촉진시킬 수 있다.

Claims

자동차용 폐배터리를 재생하는 방법에 있어서,

전해액의 보충을 위해 배터리의 전해액용기 내에 증류수로 희석한 15% 내지 20% 농도의 묽은 황산용액(2H₂SO₄)을 주입하는 단계;

극판 재생을 위해 상기 전해액용기 내에 수용성 에폭시액과 분납(粉鉛)을 주입하는 단계;

상기 전해액용기 내에 주입된 상기 분납의 활동성을 증대시키기 위해 일정온도(25도 내지 50도)를 유지하면서 상기 전해액용기를 흔들어주는 단계; 및

상기 전해액용기 내에 주입된 상기 분납과 극판간에 자장을 형성하여 극판의 재생을 촉진시키기 위해 상기 전해액 용기 내의 용액에 전기적 자극을 가하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 폐배터리 재생방법.
제 1 항에 있어서,

상기 전해액 용기 내의 용액에 전기적 자극을 가하기 위한 방법으로서 충전장치의 전극부분을 용액에 담그고 충전을 시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 폐배터리 재생방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 분납의 활동성을 증대시키기 위해 25도 내지 50도의 온도를 유지하는 방법으로서 배터리에 아랫부분에 가는 모래를 깔고 이 모래를 가열체로 가열함으로써 전해액 용기를 가열하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 폐배터리 재생방법.