KR100681529B1 - 사용 완료된 배터리의 재생 및 복원방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사용 완료된 배터리(battery)의 재생 및 복원방법에 관한 것으로서, 산업폐기물로 처리되는 노후 및 사용 완료된 배터리를 수거하여 신제품과 같은 성능을 가지도록 재생 및 복원하여 사용할 수 있게 한 재생 및 복원방법을 제공코자 한 것이다.
즉, 본 발명은 사용한 배터리를 수거하는 배터리 수거단계와, 수거된 배터리 중 외관이 파손되었거나 액이 흐르는 것을 선별하여 교체 보수하며 또한 비중 및 전압을 측정하여 사용가능 여부를 판단하는 배터리 진단단계와, 배터리 진단단계에서 선별된 사용가능한 배터리의 각 셀에 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)10%, 소루빈산(sorbic acid)10%, 안식향산 혹은 벤조산(benzoic acid)0.1%, 살리실산(salicylic acid)0.1%, 황산나트륨(sodium sulfate)0.1%, 증류수(water)79.7%를 혼합한 재생액을 주입하는 재생액 주입단계와, 재생전용 충전기와 방전기를 사용하여 재생액이 보충된 배터리를 충전 및 방전하는 단계와, 충전된 배터리의 외관을 깨끗하게 세척하여 포장하는 포장단계를 포함하는 것으로서, 산업폐기물로 버려지는 노후 및 사용 완료된 배터리를 재사용할 수 있으므로 환경오염을 최소화 할 수 있고, 배터리 구매에 따른 비용을 절감할 수 있는 것이다.
노후 및 사용 완료된 배터리, 재생, 재생액, 유산아연 결정, 코팅

Description

사용 완료된 배터리의 재생 및 복원방법{Method for recycling discharged battery}
도 1은 본 발명 사용 완료된 배터리 재생 및 복원방법의 블록도
본 발명은 사용 완료된 배터리(battery) 재생 및 복원방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 산업폐기물로 처리되는 노후 및 사용 완료된 배터리를 수거하여 신제품과 같은 성능을 가지도록 재생 및 복원하여 사용할 수 있게 한 재생 및 복원방법을 제공코자 한 것이다.
각종 전동차 및 자동차 등에 사용되는 배터리는 케이스 내측에 격리판 및 글라스매트에 의해 보호되며, 외부로 노출된 전극과 연결된 이산화납으로 만든 양극판 및 음극판을 설치하고, 케이스 내측의 빈 공간에 무색, 무취의 진한 황산을 정제수와 혼합한 전해액을 채운 구성이다.
이러한 배터리의 경우 이산화납으로 만든 극판과 전해액에 포함되어 있는 황 산(h2so4)이 황산화납과 물로 변화하는 화학작용을 할 때 전기가 방출되고, 반대로 치환될 때 충전되는 작용을 반복하게 된다. (pbo2 + h2so4 = pbso4 + 2h2o)
이러한 화학작용과 치환이 반복되는 과정에서 전해액이 오손되고 이산화납으로 된 극판의 표면에 유산아연의 결정이 달라붙어 화학작용 능력이 현저하게 저하되어 배터리를 교환해야 한다.
상기와 같이 교환되는 노후 및 사용 완료된 배터리의 경우 현재까지는 재생 사용할 수 있는 기술이 없어 전량 수거하여 산업폐기물로 처리하고 있는 실정으로 막대한 처리비용이 소요되고, 그로 인한 환경오염도 심화되고 있는 실정이었다.
이에 본 발명자는 종래 산업폐기물로 전량 폐기되는 노후 및 사용 완료된 배터리를 재생, 복원하여 사용할 수 있는 기술을 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.
상기 기술적 과제를 해결할 수단으로 본 발명에서는 전해액에 유기폴리머(polymer)계 원료를 주성분으로 한 재생액을 주입한 후 충전과 방전을 반복 실시하여 극판에 달라붙어 있는 유산아연의 결정을 제거함과 동시에 피막코팅 처리되게 함으로 해서 배터리의 능력을 원상태로 회복시킬 수 있게 한 것으로서, 산업폐기물처리 비용 감소와 신규 배터리 구매에 따른 비용 절약 등 경제적 부담을 줄일 수 있게 한 것이다.
도 1은 본 발명 사용 완료된 배터리 재생 및 복원방법의 블록도로서, 본 발명은 사용한 배터리를 수거하는 배터리 수거단계와, 수거된 배터리 중 외관이 파손되었거나 액이 흐르는 것을 선별하여 교체 보수하며 또한 비중 및 전압을 측정하여 사용가능 여부를 판단하는 배터리 진단단계와, 배터리 진단단계에서 선별된 사용가능한 배터리의 각 셀에 재생액을 주입하는 재생액 주입단계와, 재생전용 충전기와 방전기를 사용하여 재생액이 보충된 배터리를 충전 및 방전하는 단계와, 충전된 배터리의 외관을 깨끗하게 세척하여 포장하는 포장단계를 포함하는데 특징이 있다.
이하에서 상기 각 단계를 보다 구체적으로 설명한다.
1) 배터리 수거단계
차량 등에서 분리한 노후 및 사용 완료된 배터리를 수거한다.
2) 배터리 진단단계
배터리 진단단계는 배터리의 재생 유무를 판단하는 작업으로 상기 수거된 배터리에서 육안으로 확인하여 케이스가 파손된 것이나 액이 흘러나오는 것 등을 1차 선별하여 보수하고, 전압측정과 비중측정을 행한다.
이때 극판이 탈락되었거나 심하게 부식된 배터리, 전류 및 전압측정이 불가능한 배터리, 비중측정에서 1.25이하이거나 충전 시 70도 이상 열이 발생하는 배터리는 별도 분류하여 폐기한다.
3) 재생액 주입단계
배터리 진단단계에서 사용가능한 배터리의 각 셀에 재생액을 주입한다. 재생액 주입기준은 배터리 진단단계에서 얻어진 비중값에 따라 12V 배터리는 각 셀에 5~30cc, 48V 배터리는 각 셀에 40~90cc가 적당하다.
상기 재생액은 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol)10%, 소루빈산(sorbic acid)10%, 안식향산 혹은 벤조산(benzoic acid)0.1%, 살리실산(salicylic acid)0.1%, 황산나트륨(sodium sulfate)0.1%, 증류수(water)79.7%를 혼합한 용액이다.
4) 충전 및 방전하는 단계
재생액이 주입된 배터리에 먼저 재생전용 충전기를 연결하여 20Ah에서 8시간 충전한다. 이때 각 배터리의 상태에 따라 충전시간은 변경될 수 있다.
충전이 완료되면 충전기를 분리하고 재생전용 방전기를 연결한 상태에서 12Ah에서 8시간 연속 방전한다.
방전된 배터리에 충전작업을 행한 후 비중이 1.27이하이고, 전압이 12V 이하인 배터리는 상기와 같은 충전 및 방전을 다시 하여 비중 및 전압을 점검한다.
충전 및 방전을 행할 때 각 셀에 주입된 재생액은 전해액과 혼합되면서 유산아연 결정을 분해하여 제거하고, 또한 이산화납으로 만든 극판을 코팅 처리하게 된다.
상기와 같이 충전 및 방전이 이루어진 배터리 중 비중이 1.28이상이고, 전압이 13V 이상인 배터리는 사용 가능하므로 이들을 분류한 후 각 셀의 전해액 량을 확인하고, 부족한 경우 기준치에 맞게 보충한다.
5) 포장단계
배터리를 충전 및 방전하는 단계를 행하는 중 배터리의 케이스에 묻어 있는 오물이나 전해액 찌꺼기 등을 세척수로 세수한다. 이때 감전의 우려가 있으므로 반드시 고무장갑 등을 착용한 상태에서 작업해야 한다.
상기에서는 12V 연축전지 배터리를 기준으로 설명한 것이다.
이상과 같이 본 발명에서 제공하는 배터리 재생방법을 통해 노후 및 사용 완료된 배터리를 재생 사용할 수 있는 것으로서, 본 발명에 의하면 산업폐기물로 버려지는 노후 배터리를 재사용할 수 있으므로 환경오염을 최소화 할 수 있고, 배터리 구매에 따른 비용을 절감할 수 있는 등의 효과를 제공하는 매우 유용한 발명이다.

Claims (1)

  1. 사용한 배터리를 수거하는 배터리 수거단계와,
    수거된 배터리 중 외관이 파손되었거나 액이 흐르는 것을 선별하여 교체 보수하며 또한 비중 및 전압을 측정하여 사용가능 여부를 판단하는 배터리 진단단계와,
    배터리 진단단계에서 선별된 사용가능한 배터리의 각 셀에 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol)10%, 소루빈산(sorbic acid)10%, 안식향산 혹은 벤조산(benzoic acid)0.1%, 살리실산(salicylic acid)0.1%, 황산나트륨(sodium sulfate)0.1%, 증류수(water)79.7%를 혼합한 재생액을 주입하는 재생액 주입단계와,
    재생전용 충전기와 방전기를 사용하여 재생액이 보충된 배터리를 충전 및 방전하는 단계와,
    충전된 배터리의 외관을 깨끗하게 세척하여 포장하는 포장단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노후 및 사용 완료된 배터리 재생방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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