KR100976504B1 - Zinc-air fuel cell assembly - Google Patents

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KR100976504B1
KR100976504B1 KR1020100035161A KR20100035161A KR100976504B1 KR 100976504 B1 KR100976504 B1 KR 100976504B1 KR 1020100035161 A KR1020100035161 A KR 1020100035161A KR 20100035161 A KR20100035161 A KR 20100035161A KR 100976504 B1 KR100976504 B1 KR 100976504B1
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electrolyte
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이정용
곽상희
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주식회사 레오모터스
이정용
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Abstract

PURPOSE: A zinc-air fuel cell assembly is provided to improve the reaction efficiency between a zinc ball and oxygen by separating a zinc oxide adsorbed to the zinc ball, and to maximize the electro genesis efficiency. CONSTITUTION: A zinc-air fuel cell assembly comprises the following: a negative electrode sag(10) including an accepting space(12) storing a zinc ball(20) with electrolyte; a current collector(14) collecting electrons generated from a reaction between the zinc ball and oxygen at the accepting space; a housing(30) surrounding the negative electrode sag and the current collector; and a spray nozzle(40) spraying a cleaning solution with the high pressure to separate a zinc oxide from the zinc ball.

Description

아연-공기 연료전지 셀 어셈블리{Zinc-air fuel cell assembly}Zinc-air fuel cell assembly

본 발명은 전기자동차에 채용되는 아연-공기 연료전지 셀 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아연과 공기 중 산소 간의 반응에 의해 생성되는 산화아연을 아연으로부터 탈리시킬 수 있도록 구조가 개선된 아연-공기 연료전지 셀 어셈블리에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zinc-air fuel cell assembly employed in an electric vehicle, and more particularly to a zinc-air structure having an improved structure so that zinc oxide generated by a reaction between zinc and oxygen in air can be detached from zinc. A fuel cell cell assembly is provided.

최근에 자연을 보존하고자 하는 환경정책과 그린 에너지 정책에 부합하여 매연이 발생되지 않는 전기자동차, 모터바이크, 전기버스 등이 화제가 되고 있는 실정이다.Recently, electric vehicles, motorbikes, and electric buses, which do not generate smoke in accordance with environmental policies and green energy policies, which are trying to preserve nature, have become a hot topic.

아연-공기 연료전지는 전해질 내에서 아연과 공기 중의 산소가 반응하여 생성되는 전자를 집전하여 전기를 생성하는 것으로, 근자에 연료에서 생성되는 수소를 이용하여 전기를 생성하는 전통적인 연료전지를 대체하는 연료전지로서 개발이 활발하게 이루어지고 있는 추세이다.The zinc-air fuel cell collects electrons generated by the reaction of zinc and oxygen in the air in the electrolyte to generate electricity. In recent years, the zinc-air fuel cell replaces the conventional fuel cell that generates electricity by using hydrogen generated from the fuel. It is a trend that development is actively performed as a battery.

이러한 아연-공기 연료전지는 전자 생성을 위한 반응계의 구조가 간소하여 경량화 및 전력소비 절감을 통해 고용량 배터리의 구현을 통해 사용효율을 높이고자 하는 전기자동차의 개발추세에 부합하는 것으로 부각되고 있다. Such a zinc-air fuel cell has a simple structure of a reaction system for generating electrons, and thus, it is emerging to meet the development trend of an electric vehicle, which is intended to increase the efficiency of use by implementing a high capacity battery by reducing weight and reducing power consumption.

그러나, 상술한 아연-공기 연료전지가 채용된 종래기술에 의한 아연-공기 연료전지 셀 어셈블리에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the zinc-air fuel cell assembly according to the prior art employing the zinc-air fuel cell described above has the following problems.

즉, 종래기술에 의한 아연-공기 연료전지 셀 어셈블리에는, 상기 아연과 공기 중의 산소가 반응함으로써 생성되는 산화아연이 상기 아연에 흡착됨으로써, 상기 아연의 반응효율을 떨어뜨려 전기생성효율이 현저히 낮아지게 되는 문제점이 있다. That is, in the zinc-air fuel cell assembly according to the prior art, zinc oxide generated by the reaction of the zinc and oxygen in the air is adsorbed onto the zinc, thereby lowering the reaction efficiency of the zinc and significantly lowering the electrical generation efficiency. There is a problem.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 아연에 흡착된 산화아연을 효율적으로 탈리시킴으로써 전기생성효율을 높일 수 있는 아연-공기 연료전지 셀 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a zinc-air fuel cell assembly that can increase the efficiency of electricity generation by efficiently desorbed zinc oxide adsorbed on zinc. .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 아연볼이 전해질과 함께 수용되는 수용공간을 가지는 음극 주머니; 상기 음극 주머니의 내측에 마련되고, 상기 수용공간에서의 상기 아연볼과 산소와의 반응에 의해 생성된 전자를 집전하는 집전체; 상기 음극 주머니와 집전체가 내부에 배치되는 하우징; 및 상기 아연볼에 흡착되어 있는 산화아연을 탈리시키기 위한 것으로, 상기 하우징에 설치되어 상기 수용공간 측으로 세척액을 고압으로 분사시키는 분사노즐;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object is a negative electrode bag having a receiving space that is accommodated with the zinc ball electrolyte; A current collector provided inside the cathode bag and configured to collect electrons generated by the reaction between the zinc ball and oxygen in the accommodation space; A housing in which the negative electrode bag and the current collector are disposed; And an injection nozzle for desorbing zinc oxide adsorbed to the zinc ball, which is installed in the housing and sprays the washing liquid at a high pressure toward the accommodation space.

본 발명은, 상기 수용공간에 수용되어 있는 전해질을 상기 분사노즐에 의해 분사되는 세척액으로 사용할 수 있게 하는 재사용수단;을 구비하는 것이 바람직하다.Preferably, the present invention includes reusable means for allowing the electrolyte contained in the accommodation space to be used as a washing liquid injected by the injection nozzle.

본 발명은 상기 재사용수단으로, 상기 수용공간과 소통가능하게 상기 하우징에 연결되는 제1연결관; 상기 제1연결관을 통해 순환하는 전해질을 일시적으로 저장시키기 위한 저장탱크; 및 상기 저장탱크와 상기 분사노즐을 연결시키기 위한 제2연결관;을 구비하여서, 상기 하우징을 통해 배출되는 전해질이 상기 제1연결관과 저장탱크와 제2연결관을 순차로 경유하여 상기 분사노즐 측으로 유입되도록 구성되는 것이 바람직하다.The present invention is the reuse means, the first connecting pipe connected to the housing in communication with the receiving space; A storage tank for temporarily storing the electrolyte circulating through the first connecting pipe; And a second connection pipe for connecting the storage tank and the injection nozzle, wherein the electrolyte discharged through the housing sequentially passes through the first connection pipe, the storage tank, and the second connection pipe. It is preferably configured to flow into the side.

그리고, 본 발명은 상기 하우징 및 제1연결관에 접속되는 제3연결관; 상기 제3연결관을 통해 순환하는 전해질에 함유되어 있는 산화아연을 여과시키기 위한 필터; 상기 필터와 상기 제2연결관에 접속되는 제4연결관; 상기 제2연결관과 상기 하우징에 접속되는 제5연결관; 상기 제1연결관과 제3연결관들 중 어느 하나는 개방시키고 다른 하나는 폐쇄시키기 위한 제1밸브 유니트; 및 상기 제2연결관과 제5연결관들 중 어느 하나는 개방시키고 다른 하나는 폐쇄시키기 위한 제2밸브 유니트;를 더 구비하는 것이 바람직하다. In addition, the present invention includes a third connecting pipe connected to the housing and the first connecting pipe; A filter for filtering zinc oxide contained in the electrolyte circulating through the third connecting pipe; A fourth connector connected to the filter and the second connector; A fifth connector connected to the second connector and the housing; A first valve unit for opening one of the first connecting pipes and the third connecting pipes and closing the other of the first connecting pipes and the third connecting pipes; And a second valve unit for opening one of the second connecting pipes and the fifth connecting pipes and closing the other of the second connecting pipes and the fifth connecting pipes.

또한, 상기 제2연결관과 제4연결관의 접속부위에는 상기 전해질이 일방향으로만 순환할 수 있게 하는 체크밸브가 마련되어 있는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that a check valve is provided at the connection portion between the second connection pipe and the fourth connection pipe to allow the electrolyte to circulate in only one direction.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 아연볼과 산소 간의 반응에 의해 생성되어 아연볼에 흡착되어 있는 산화아연을, 그 아연볼로부터 탈리시킴으로써, 아연볼과 산소 간의 반응효율을 높여 결국 전기생성효율을 극대화시킬 수 있는 장점을 가진다.According to the present invention having the above-described configuration, the zinc oxide generated by the reaction between the zinc ball and oxygen is desorbed from the zinc ball, thereby increasing the reaction efficiency between the zinc ball and the oxygen, thereby generating electricity. Has the advantage of maximizing efficiency.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 아연-공기 연료전지 셀 어셈블리의 단면도.
도 2는 본 발명 일실시예에 채용되는 반응셀 유니트의 사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명 일실시예의 동작과정을 설명하기 위한 블럭도.1 is a cross-sectional view of a zinc-air fuel cell assembly according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of a reaction cell unit employed in one embodiment of the present invention.
3 and 4 are block diagrams for explaining the operation of the embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 아연-공기 연료전지 셀 어셈블리를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a zinc-air fuel cell assembly according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 아연-공기 연료전지 셀 어셈블리의 단면도이고, 도 2는 본 발명 일실시예에 채용되는 반응셀 유니트의 사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명 일실시예의 동작과정을 설명하기 위한 블럭도이다.1 is a cross-sectional view of a zinc-air fuel cell assembly according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a reaction cell unit employed in an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are embodiments of the present invention. This is a block diagram illustrating the operation of the example.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 아연-공기 연료전지 셀 어셈블리는, 음극 주머니(10)와 집전체(14)와 하우징(30)과 분사노즐(40)을 포함하여 이루어진다.As shown in these figures, the zinc-air fuel cell assembly according to the present invention comprises a negative electrode bag 10, a current collector 14, a housing 30, and an injection nozzle 40.

상기 음극 주머니(10)는, 내부에 공기 중의 산소와 반응하는 아연볼(20)과 전해질(A)이 함유될 수 있는 수용공간(12)을 가진다. 여기서, 상기 아연볼(20)은 구 형상을 가진다. The negative electrode bag 10 has an accommodating space 12 in which a zinc ball 20 reacting with oxygen in the air and an electrolyte A may be contained. Here, the zinc ball 20 has a spherical shape.

이러한 아연볼(20)은, 상기 전해질(A) 내에서 외부로부터 유입되는 산소와 산화환원 반응을 함으로써, 전자를 내어 놓고 산화아연을 생성하게 된다. 상기 집전체(14)는 상기 반응에 의해 생성된 전자를 집전하여 전기를 생성하게 되고, 그 생성된 전기는 배터리(미도시)에 저장된다. The zinc ball 20 performs a redox reaction with oxygen introduced from the outside in the electrolyte A, thereby producing zinc oxide while leaving electrons. The current collector 14 collects electrons generated by the reaction to generate electricity, and the generated electricity is stored in a battery (not shown).

상기 집전체(14)는, 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 상기 수용공간(12)을 큰 폭으로 분할하는 구획판(14a)과, 그 구획판(14a)으로부터 연장되어 상기 수용공간(12)을 작은 폭으로 분할하는 복수의 리브(14b)들을 구비한다. 상기 각 리브(14b)들은 상기 구획판(14a)에 의해 큰 폭으로 구획된 공간을 재차 분할하게 됨으로써, 상기 수용공간(12)을 복수개로 구획하게 된다. 상기 구획판(14a)과 각 리브(14b)들은 서로 직각을 이루고, 일체로 형성되는 것이 바람직하다. As illustrated in FIG. 2, the current collector 14 includes a partition plate 14a that divides the accommodation space 12 into a large width, and extends from the partition plate 14a to extend the accommodation space 12. ) Is provided with a plurality of ribs 14b for dividing) into small widths. Each of the ribs 14b divides the space largely divided by the partition plate 14a, thereby partitioning the accommodation space 12 into a plurality. The partition plate 14a and the ribs 14b are preferably perpendicular to each other and are integrally formed.

이러한 집전체(14)는, 상기 각 리브(14b)들 사이사이에 상기 아연볼(20)을 배치되게 함으로써, 상기 아연볼(20)과의 접촉면적을 크게 하여서 집전효율을 높일 수 있는 것이다. 상기 집전체(14)의 재질은 집전이 가능하도록 구리, 황동, 청동, 니켈 등 전도성물질이며, 내식성 및 전자 집전 능력을 향상시키기 위해 금, 은, 백금 등으로 도금 처리를 하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 집전체(14)는 전해질(A)이 통과될 수 있는 복수의 구멍을 가지고, 상기 음극 주머니(10) 또한 상기 전해질(A) 통과를 위한 복수의 구멍을 가진다.In the current collector 14, the zinc balls 20 are disposed between the ribs 14b to increase the current collecting efficiency by increasing the contact area with the zinc balls 20. The material of the current collector 14 is a conductive material such as copper, brass, bronze, nickel, etc. to enable current collection, and is preferably plated with gold, silver, platinum, etc. in order to improve corrosion resistance and electronic current collecting capability. The current collector 14 has a plurality of holes through which the electrolyte A can pass, and the negative electrode bag 10 also has a plurality of holes for passing through the electrolyte A.

한편, 본 실시예에서 상기 집전체(14)와 음극 주머니(10)는 일체로 형성되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 않고, 예컨대 집전체(14)와 음극 주머니(10)를 각각 별개로 성형한 후 조립할 수 있도록 구성되는 것도 가능하다.Meanwhile, in the present embodiment, the current collector 14 and the negative electrode bag 10 are integrally formed, but the present invention is not limited thereto. For example, the current collector 14 and the negative electrode bag 10 may be separately. It is also possible to be configured to be assembled after molding.

상술한 바와 같이, 본 발명은 집전기능을 하는 집전체(14)가 아연볼(20)과의 접촉면적을 크게 할 수 있도록 형성됨으로써, 집전효율을 극대화시켜 배터리 사용효율을 높일 수 있는 장점을 가진다.As described above, the present invention has the advantage that the current collector 14 having a current collector function is formed to increase the contact area with the zinc ball 20, thereby maximizing the current collector efficiency to increase the battery use efficiency. .

본 실시예는, 상기 음극 주머니(10)에 결합되는 케이스(16)와 그 케이스(16) 내부에 설치되는 진동자(18)를 구비한다. The present embodiment includes a case 16 coupled to the cathode bag 10 and a vibrator 18 installed inside the case 16.

상기 케이스(16)는 상기 음극 주머니(10)의 수용공간(12)과 소통됨으로써 내부에 상기 수용공간(12)에 수용된 전해질(A)을 수용할 수 있게 된다. 여기서, 상기 케이스(16)의 내부공간을 소통공간(22)이라 한다.The case 16 may communicate with the accommodation space 12 of the negative electrode bag 10 to accommodate the electrolyte A contained in the accommodation space 12 therein. Here, the internal space of the case 16 is called a communication space 22.

상기 진동자(18)는 상기 케이스(16)의 소통공간(22)에 배치되어 음파진동을 발생시킴으로써 상기 전해질(A)에 파동을 일으켜 상기 아연볼(20)에 흡착되어 있는 산화아연을 그 아연볼(20)로부터 탈리시키는 역할을 한다. 결국, 본 실시예는 아연볼(20)과 산소 간의 반응효율을 높일 수 있는 장점을 가진다.The vibrator 18 is disposed in the communication space 22 of the case 16 to generate sound wave vibrations, causing waves in the electrolyte A to absorb zinc oxide adsorbed on the zinc ball 20. It serves to desorb from (20). As a result, this embodiment has the advantage of increasing the reaction efficiency between the zinc ball 20 and oxygen.

한편, 상기 하우징(30)은 상기 음극 주머니(10)와 집전체(14)를 폐쇄시키는 역할을 하는 것으로, 그 내부에 상기 음극 주머니(10)와 집전체(14)가 배치된다. Meanwhile, the housing 30 serves to close the negative electrode bag 10 and the current collector 14, and the negative electrode bag 10 and the current collector 14 are disposed therein.

상기 분사노즐(40)은, 상기 아연볼(20)에 흡착되어 있는 산화아연을 탈리시키기 위한 것으로, 상기 하우징(30)에 설치되어 상기 수용공간(12) 측으로 세척액을 고압으로 분사시킨다.The injection nozzle 40 is for desorption of zinc oxide adsorbed on the zinc ball 20, and is installed in the housing 30 to spray the washing liquid at a high pressure toward the accommodation space 12.

이러한 분사노즐(40)을 구비하는 본 발명은, 상기 아연볼(20)과 산소 간의 반응에 의해 생성되어 그 아연볼(20)에 흡착되어 있는 산화아연을, 그 아연볼(20)로부터 탈리시킴으로써, 상기 아연볼(20)과 산소 간의 반응효율을 높여 결국 전기생성효율을 극대화시킬 수 있는 장점을 가진다.In the present invention having such a spray nozzle (40), the zinc oxide generated by the reaction between the zinc ball (20) and oxygen and adsorbed on the zinc ball (20) is desorbed from the zinc ball (20). In addition, by increasing the reaction efficiency between the zinc ball 20 and oxygen has the advantage that can eventually maximize the electrical generation efficiency.

본 실시예에서, 상기 분사노즐(40)에 의해 분사되는 세척액은 재사용수단에 의해 상기 수용공간(12)에 수용되어 있는 전해질이 사용된다. In the present embodiment, the washing liquid sprayed by the spray nozzle 40 is an electrolyte contained in the receiving space 12 by the reuse means.

이와 같이, 상기 재사용수단을 구비하는 본 실시예는, 상기 전해질이 세척액으로 사용할 수 있게 하여서, 상기 아연볼(20)과 산소 간의 반응에 의해 생성되는 전류의 흐름을 방해하지 않아 전기생성효율을 더욱 높일 수 있는 장점을 가진다.As such, the present embodiment having the reusing means enables the electrolyte to be used as a cleaning liquid, thereby preventing the flow of current generated by the reaction between the zinc ball 20 and oxygen, thereby further improving the electrical generation efficiency. It has the advantage of increasing.

상기 재사용수단으로는 다양하게 구성이 가능하나, 본 실시예에서는 제1연결관(101)과 저장탱크(110)와 제2연결관(102)으로 이루어져 있다.The reuse means may be variously configured, but in the present embodiment, the first connection pipe 101, the storage tank 110, and the second connection pipe 102 are formed.

상기 제1연결관(101)은, 상기 수용공간(12)과 소통가능하게 상기 하우징(30)에 연결되고, 상기 저장탱크(110)는, 상기 제1연결관(101)을 통해 순환하는 전해질을 일시적으로 저장시키는 위한 것이며, 상기 제2연결관(102)은, 상기 저장탱크(110)와 분사노즐(40)을 연결시키기 위한 것이다.The first connecting tube 101 is connected to the housing 30 so as to communicate with the receiving space 12, and the storage tank 110 circulates through the first connecting tube 101. To temporarily store the, the second connecting pipe 102 is for connecting the storage tank 110 and the injection nozzle (40).

이러한 구성으로 이루어진 재사용수단을 구비하는 본 실시예는, 상기 수용공간(12)에 수용되어 있는 전해질이 상기 제1연결관(101)을 경유하여 상기 저장탱크(110)에 일시적으로 수용되고, 상기 저장탱크(110)에 수용되는 전해질은 상기 제2연결관(102)을 통해 상기 분사노츨 측으로 유입됨으로써, 상기 아연볼(20)을 세척시키기 위한 세척액으로 상기 수용공간(12)에 수용되어 있는 전해질을 사용할 수 있게 한다.In this embodiment having a reusing means having such a configuration, the electrolyte contained in the receiving space 12 is temporarily accommodated in the storage tank 110 via the first connecting pipe 101, The electrolyte contained in the storage tank 110 flows into the injection nozzle side through the second connection pipe 102, and is contained in the accommodation space 12 as a cleaning liquid for cleaning the zinc ball 20. Make the electrolyte available.

한편, 본 실시예는 상기 수용공간(12) 내에 수용되어 있는 전해질이 상기 분사노즐(40) 측으로 공급되는 경로(제1경로) 이외에 상기 전해질이 필터(140)를 경유하여 하우징(30)에 재차 공급될 수 있게 하는 경로(제2경로)가 마련되어 있다.On the other hand, in the present embodiment, in addition to the path (the first path) in which the electrolyte contained in the receiving space 12 is supplied to the injection nozzle 40 side, the electrolyte is returned to the housing 30 via the filter 140 again. A path (second path) is provided to allow supply.

본 실시예에서 상기 제2경로의 구현을 가능하게 하는 기술적 구성으로는, 제3연결관(103)과 필터(140)와 제4연결관(104)과 제5연결관(105)과 제1밸브 유니트(120)와 제2밸브 유니트(130)와 체크밸브(150)가 채용되었다.In this embodiment, the technical configuration that enables the implementation of the second path, the third connector 103, the filter 140, the fourth connector 104, the fifth connector 105 and the first connector The valve unit 120, the second valve unit 130, and the check valve 150 are employed.

상기 제3연결관(103)은 상기 하우징(30)과 제1연결관(101)에 접속되고, 상기 필터(140)는 상기 제3연결관(103)을 통해 순환하는 전해질에 함유되어 있는 산화아연을 여과시키는 역할을 하며, 상기 제4연결관(104)은 상기 필터(140)와 제2연결관(102)에 접속된다.The third connecting tube 103 is connected to the housing 30 and the first connecting tube 101, and the filter 140 is oxidized in the electrolyte circulating through the third connecting tube 103. It serves to filter the zinc, the fourth connecting tube 104 is connected to the filter 140 and the second connecting tube (102).

상기 제1밸브 유니트(120)는 상기 제1연결관(101)과 제3연결관(103)들 중 어느 하나는 개방시키고 다른 하나는 폐쇄시키기 위한 것으로, 다양하게 구현이 가능하나, 본 실시예에서는 상기 제1연결관(101)에 설치되는 제1밸브(121)와 상기 제3연결관(103)에 설치되는 제2밸브(122)로 구성되어 있다.The first valve unit 120 is to open any one of the first connecting pipe 101 and the third connecting pipe 103 and to close the other, it can be implemented in various ways, this embodiment The first valve 121 is installed in the first connecting pipe 101 and the second valve 122 is installed in the third connecting pipe (103).

그리고, 상기 제2밸브 유니트(130)는, 상기 제2연결관(102)과 제5연결관(105)들 중 어느 하나는 개방시키고 다른 하나는 폐쇄시키기 위한 것으로, 다양하게 구현이 가능하나, 본 실시예에서는 상기 제2연결관(102)에 설치되는 제3밸브(133)와 상기 제5연결관(105)에 설치되는 제4밸브(134)로 구성되어 있다.In addition, the second valve unit 130 is for opening one of the second connecting pipes 102 and the fifth connecting pipes 105 and closing the other one, and may be variously implemented. In the present embodiment, the third valve 133 is installed in the second connection pipe 102 and the fourth valve 134 is installed in the fifth connection pipe 105.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 상기 제1밸브(121)가 개방되고 상기 제2밸브(122)가 폐쇄되며, 상기 제3밸브(133)가 개방되고 상기 제4밸브(134)가 폐쇄되면, 상기 전해질은 상기 제1연결관(101)과 저장탱크(110)과 제2연결관(102)을 순차로 경유하여 상기 분사노즐(40) 측으로 유입된다(전해질의 제1경로상의 순환).In this embodiment having such a configuration, as shown in FIG. 3, the first valve 121 is opened and the second valve 122 is closed, and the third valve 133 is opened and the When the fourth valve 134 is closed, the electrolyte is introduced into the injection nozzle 40 via the first connecting pipe 101, the storage tank 110, and the second connecting pipe 102 in sequence ( Circulation on the first path of the electrolyte).

반대로, 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 제1밸브(121)가 폐쇄되고 상기 제2밸브(122)가 개방되며, 상기 제3밸브(133)가 폐쇄되고 상기 제4밸브(134)가 개방되면, 상기 전해질은 상기 제3연결관(103)과 필터(140)와 제2연결관(102)과 제5연결관(105)을 순차로 경유하여 상기 하우징(30) 측으로 유입된다(전해질의 제2경로상의 순환). On the contrary, as shown in FIG. 4, the first valve 121 is closed, the second valve 122 is opened, the third valve 133 is closed, and the fourth valve 134 is closed. When opened, the electrolyte flows into the housing 30 through the third connecting tube 103, the filter 140, the second connecting tube 102, and the fifth connecting tube 105 in sequence (electrolyte). Circulation in the second path of).

이와 같이, 본 실시예는 상기 전해질을 필요에 따라 상기 제1경로와 제2경로 측으로 선택적으로 순환할 수 있도록 구성됨으로써, 상기 아연볼(20)과 산소 간의 반응에 의해 생성되는 산화아연의 제거효율을 현저히 높여 전기생성효율의 극대화를 이룰 수 있는 장점을 가진다.As described above, the present embodiment is configured to selectively circulate the electrolyte toward the first and second paths as necessary, thereby removing zinc oxide generated by the reaction between the zinc ball 20 and oxygen. Significantly increase the has the advantage of maximizing the electricity generation efficiency.

한편, 본 발명은 상기 제1경로와 제2경로 상에서 순환하는 전해질의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(150)와 상기 전해질의 순환이 가능하도록 그 전해질을 펌핑하는 액체 펌프(160)를 구비하는 것이 바람직하다.On the other hand, the present invention is to include a check valve 150 for preventing the reverse flow of the electrolyte circulating on the first path and the second path and a liquid pump 160 for pumping the electrolyte to enable the circulation of the electrolyte. desirable.

상기 액체 펌프(160)는, 상기 전해질을 펌핑하기 위해 실린더와 피스톤 등을 구비하는 공지의 구성이며, 상기 실린더와 피스톤 등은, 상기 전해질이 예컨대 KOH, NaOH 와 같이 강염기성 물질이 채용되기 때문에, PTFE(Polytetrafluoroethylene)과 같이 내식성이 강한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. The liquid pump 160 is a known configuration including a cylinder, a piston, and the like for pumping the electrolyte, and the cylinder, the piston, and the like, because the electrolyte is a strong base material such as KOH, NaOH, for example, It is preferably made of a material having a high corrosion resistance such as PTFE (Polytetrafluoroethylene).

또한, 본 발명은 상기 하우징(30)에 설치되는 유입용 송풍팬(50)과 배출용 송풍팬(60)을 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the present invention preferably includes an inlet blowing fan 50 and an outlet blowing fan 60 installed in the housing 30.

상기 유입용 송풍팬(50)은 상기 하우징(30) 내부로 상기 아연볼(20)과의 반응을 위한 공기를 강제로 유입시키는 역할을 하고, 상기 배출용 송풍팬(60)은 상기 하우징(30) 내부로 유입된 공기를 강제로 배출시키는 역할을 한다. The inlet blower fan 50 serves to force the air for reaction with the zinc ball 20 into the housing 30, and the blower fan 60 for discharge discharges the housing 30. ) It is forcibly discharging the air introduced into the inside.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는, 상기 하우징(30) 내부에서의 공기의 흐름을 상기 유입용 송풍팬(50)과 배출용 송풍팬(60)에 의해 조절함으로써, 상기 아연볼(20)과 공기 간의 반응효율을 높일 수 있고, 상기 하우징(30) 내부에서 발생하는 열의 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.In this embodiment having such a configuration, by adjusting the flow of air in the housing 30 by the inlet blower fan 50 and the blower fan 60, the zinc ball 20 and air It can increase the reaction efficiency of the liver, and has the advantage of improving the cooling efficiency of the heat generated in the housing (30).

이상, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며 본 발명이 속하는 기술분야에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있음은 자명하다. As mentioned above, although preferred embodiment about this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It is defined by what was described in the claim, and it is clear that various deformation | transformation and adaptation are possible in the technical field to which this invention belongs. Do.

10:음극 주머니 12:수용공간
14:집전체 14a:구획판
14b:리브 16:케이스
18:진동자 20:아연볼
22:소통공간 30:하우징
40:분사노즐 50:유입용 송풍팬
60:배출용 송풍팬 101:제1연결관
102:제2연결관 103:제3연결관
104:제4연결관 105:제5연결관
110:저장탱크 120:제1밸브 유니트
121:제1밸브 122:제2밸브
130:제2밸브 유니트 133:제3밸브
134:제4밸브 140:필터
150:체크밸브 160:액체펌프
A:전해질10: negative electrode pocket 12: accommodation space
14: current collector 14a: compartment
14b: Rib 16: Case
18: Vibrator 20: Zinc Ball
22: communication space 30: housing
40: spray nozzle 50: blowing fan for inflow
60: blower fan 101: the first connector
102: second connector 103: third connector
104: fourth connector 105: fifth connector
110: storage tank 120: first valve unit
121: first valve 122: second valve
130: second valve unit 133: third valve
134: fourth valve 140: filter
150: check valve 160: liquid pump
A: electrolyte

Claims (5)

아연볼(20)이 전해질과 함께 수용되는 수용공간(12)을 가지는 음극 주머니(10);
상기 음극 주머니(10)의 내측에 마련되고, 상기 수용공간(12)에서의 상기 아연볼(20)과 산소와의 반응에 의해 생성된 전자를 집전하는 집전체(14);
상기 음극 주머니(10)와 집전체(14)가 내부에 배치되는 하우징(30); 및
상기 아연볼(20)에 흡착되어 있는 산화아연을 탈리시키기 위한 것으로, 상기 하우징(30)에 설치되어 상기 수용공간(12) 측으로 세척액을 고압으로 분사시키는 분사노즐(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 아연-공기 연료전지 셀 어셈블리.A cathode bag 10 having a receiving space 12 in which the zinc balls 20 are accommodated together with the electrolyte;
A current collector 14 provided inside the cathode bag 10 to collect electrons generated by the reaction between the zinc ball 20 and oxygen in the accommodation space 12;
A housing 30 in which the negative electrode bag 10 and the current collector 14 are disposed therein; And
And a spray nozzle (40) for detaching zinc oxide adsorbed to the zinc ball (20), which is installed in the housing (30) and sprays the washing liquid at a high pressure toward the receiving space (12). Zinc-air fuel cell assembly. 제1항에 있어서,
상기 수용공간(12)에 수용되어 있는 전해질을 상기 분사노즐(40)에 의해 분사되는 세척액으로 사용할 수 있게 하는 재사용수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 아연-공기 연료전지 셀 어셈블리.The method of claim 1,
And an reuse means for enabling the electrolyte contained in the accommodation space (12) to be used as a cleaning liquid injected by the injection nozzle (40). 제2항에 있어서,
상기 재사용수단은,
상기 수용공간(12)과 소통가능하게 상기 하우징(30)에 연결되는 제1연결관(101);
상기 제1연결관(101)을 통해 순환하는 전해질을 일시적으로 저장시키기 위한 저장탱크(110); 및
상기 저장탱크(110)와 상기 분사노즐(40)을 연결시키기 위한 제2연결관(102);을 구비하여서, 상기 하우징(30)을 통해 배출되는 전해질이 상기 제1연결관(101)과 저장탱크(110)와 제2연결관(102)을 순차로 경유하여 상기 분사노즐(40) 측으로 유입되도록 구성된 것을 특징으로 하는 아연-공기 연료전지 셀 어셈블리.The method of claim 2,
The reuse means,
A first connecting pipe 101 connected to the housing 30 in communication with the receiving space 12;
A storage tank 110 for temporarily storing the electrolyte circulating through the first connection pipe 101; And
And a second connection pipe 102 for connecting the storage tank 110 and the injection nozzle 40 to the electrolyte discharged through the housing 30 and stored with the first connection pipe 101. Zinc-air fuel cell assembly, characterized in that configured to flow into the injection nozzle 40 via the tank 110 and the second connecting pipe 102 in sequence. 제3항에 있어서,
상기 하우징(30) 및 제1연결관(101)에 접속되는 제3연결관(103);
상기 제3연결관(103)을 통해 순환하는 전해질에 함유되어 있는 산화아연을 여과시키기 위한 필터(140);
상기 필터(140)와 상기 제2연결관(102)에 접속되는 제4연결관(104);
상기 제2연결관(102)과 상기 하우징(30)에 접속되는 제5연결관(105);
상기 제1연결관(101)과 제3연결관(103)들 중 어느 하나는 개방시키고 다른 하나는 폐쇄시키기 위한 제1밸브 유니트(120); 및
상기 제2연결관(102)과 제5연결관(105)들 중 어느 하나는 개방시키고 다른 하나는 폐쇄시키기 위한 제2밸브 유니트(130);를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 아연-공기 연료전지 셀 어셈블리.The method of claim 3,
A third connecting tube 103 connected to the housing 30 and the first connecting tube 101;
A filter 140 for filtering zinc oxide contained in the electrolyte circulating through the third connecting tube 103;
A fourth connecting pipe 104 connected to the filter 140 and the second connecting pipe 102;
A fifth connector tube 105 connected to the second connector tube 102 and the housing 30;
A first valve unit 120 for opening one of the first connecting pipes 101 and the third connecting pipes 103 and closing the other of the first connecting pipes 101 and 103; And
And a second valve unit 130 for opening one of the second connecting pipes 102 and the fifth connecting pipes 105 and closing the other of the second connecting pipes 102 and 105. Cell assembly. 제4항에 있어서,
상기 제2연결관(102)과 제4연결관(104)의 접속부위에는 상기 전해질이 일방향으로만 순환할 수 있게 하는 체크밸브(150)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 아연-공기 연료전지 셀 어셈블리.The method of claim 4, wherein
Zinc-air fuel cell assembly, characterized in that the check valve 150 is provided at the connection between the second connecting pipe 102 and the fourth connecting pipe 104 to allow the electrolyte to circulate in only one direction. .
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