KR102090865B1 - Mg-Air Cell - Google Patents

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Abstract

Mg-공기 전지에 관해 개시된다. 공기 전지:는 Mg 전극과 공기 전극, 그리고 이들 사이에 마련되는 세퍼레이터를 구비하는 발전부; 상기 세퍼레이터로 전해액을 공급하는 전해액 저장부; 상기 발전부와 전해액 저장부를 격리하여 수용하는 하우징; 그리고 상기 하우징 내에서 발전부와 전해액 저장부의 사이에 마련되는 것으로 외부 조작에 의해 상기 저장부의 전해액을 상기 발전부의 세퍼레이터로 유동시켜 상기 발전부에서의 발전 시작을 결정하는 트리거부;를 포함한다. Mg-air batteries are disclosed. Air battery: The power generation unit having a Mg electrode and an air electrode, and a separator provided between them; An electrolyte solution storage unit supplying an electrolyte solution to the separator; A housing for separating and receiving the power generation unit and the electrolyte storage unit; And a trigger unit provided between the power generation unit and the electrolyte storage unit in the housing to flow the electrolyte of the storage unit to the separator of the power generation unit by an external operation to determine the start of power generation in the power generation unit.

Description

Mg-공기 전지 {Mg-Air Cell}Mg-air cell {Mg-Air Cell}

본 발명은 공기극(Air Electrode)를 이용한 Mg-공기 전지에 관한 것이다.The present invention relates to an Mg-air battery using an air electrode.

Mg-공기 전지는 마그네슘 전극의 산화 및 공기 전극에서의 환원에 따라 기전력을 발생하는 것으로서 경제적인 면에서뿐 아니라 안전성이 매우 높아 활용 가치가 매우 높다. 예를 들어, Mg-공기 전지는 로보트, 사물인터넷(IoT, Internet of Things) 장치, 모바일 기기뿐 아니라 비상 전원 등에 사용되기에 적합하다.The Mg-air battery generates electromotive force according to oxidation of the magnesium electrode and reduction at the air electrode, and is very economical and has high safety, so its utilization value is very high. For example, Mg-air batteries are suitable for use in robots, Internet of Things (IoT) devices, mobile devices, as well as emergency power sources.

이러한 Mg-공기 전지는 부동막에 의한 반응의 저하 등에 따른 초기 기전력 저하 등의 문제가 있고, 특히 한번 산화가 시작되면, 즉 기전력의 발생이 시작되면 이를 멈출 수 없는 기전력 발생 제어의 한계가 있다.The Mg-air battery has problems such as a decrease in initial electromotive force due to a decrease in reaction due to an anti-freeze film, and in particular, once oxidation starts, that is, when the generation of electromotive force begins, there is a limit of control of the generation of electromotive force that cannot be stopped.

이러한 Mg-공기 전지는 높은 경제성, 안전성을 가지고 있음에도 위와 같은 단점을 극복하는 연구가 필요하다.Although such Mg-air battery has high economic efficiency and safety, research to overcome the above disadvantages is required.

본 발명은 기전력 발생을 제어할 수 있는 Mg-공기 전지를 제공한다.The present invention provides an Mg-air battery capable of controlling electromotive force generation.

본 발명은 휴대 및 사용이 간편한 Mg-공기 전지를 제공한다.The present invention provides an Mg-air battery that is easy to carry and use.

본 발명에 따른 Mg-공기 전지:는Mg-air battery according to the present invention:

Mg 전극과 공기 전극, 그리고 이들 사이에 마련되는 세퍼레이터를 구비하는 발전부;A power generation unit having a Mg electrode, an air electrode, and a separator provided between them;

상기 세퍼레이터로 전해액을 공급하는 전해액 저장부;An electrolyte solution storage unit supplying an electrolyte solution to the separator;

상기 발전부와 전해액 저장부를 격리하여 수용하는 하우징;A housing for separating and receiving the power generation unit and the electrolyte storage unit;

상기 하우징 내에서 발전부와 전해액 저장부의 사이에 마련되는 것으로 외부 조작에 의해 상기 저장부의 전해액을 상기 발전부의 세퍼레이터로 유동시켜 상기 발전부에서의 발전 시작을 결정하는 트리거부;를 구비한다.It is provided between the power generation unit and the electrolyte storage unit in the housing, and the trigger unit determines the start of power generation in the power generation unit by flowing the electrolyte of the storage unit to the separator of the power generation unit by an external operation.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 트리거부:는 상기 하우징에서 발전부가 마련되는 발전실과 전해액이 저장되는 저장부를 격리하는 것으로 상기 전해액의 통과를 허용하는 적어도 하나의 관통공을 갖는 격벽과, 상기 격벽에 설치되어 상기 하우징 외부로 부터의 조작에 의해 상기 전해액 관통공을 개폐하는 슬라이더형 셔터;를 구비할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the trigger unit: is a partition wall having at least one through hole to allow passage of the electrolyte by separating the power generation chamber in which the power generation unit is provided in the housing and the storage unit in which the electrolyte is stored, and the partition wall It may be provided on; is provided in the slider-type shutter that opens and closes the electrolyte through hole by the operation from the outside of the housing.

본 발명의 구체적인 실시예에 따르면, 상기 격벽에 대해 상기 슬라이더형 개폐부는 밀착된 상태에서 슬라이딩 운동하며, 상기 격벽에는 상기 격벽의 전해액 관통공에 대응하는 어퍼쳐가 마련되어 상기 격벽에 대한 상기 셔터의 위치에 따라 상기 전해액의 통과를 결정할 수 있다.According to a specific embodiment of the present invention, the slider-type opening / closing part slides in close contact with the partition wall, and the partition wall is provided with an aperture corresponding to an electrolyte through hole of the partition wall, and the position of the shutter relative to the partition wall Depending on the passage of the electrolyte can be determined.

본 발명의 구체적인 실시예에 따르면,According to a specific embodiment of the present invention,

상기 하우징에는 상기 격벽에 의해 격리된 발전실과 전해액실이 마련되고,The housing is provided with a power generation chamber and an electrolyte chamber isolated by the partition wall,

상기 발전실에는 상기 Mg 전극, 세퍼레이터, 공기 전극가 적층된 샌드위치 구조의 발전부가 마련되고, 상기 격벽의 관통공에 상기 세퍼레이터의 일측 가장자리가 마주 대하도록 위치할 수 있다.The power generation room is provided with a power generation unit having a sandwich structure in which the Mg electrode, the separator, and the air electrode are stacked, and may be positioned such that one edge of the separator faces the through hole of the partition wall.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 전해액은 NaCl, 염화제2철 또는 염산 중의 어느 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the electrolyte may include any one of NaCl, ferric chloride or hydrochloric acid.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 공기 전극은 CMD-H(Carboxymethylcellulose Hydrogel)에 의해 분산 처리된 MW-CNT(Multi-walled Carbon Nano Tube) 현탁액을 이용해 필름으로 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the air electrode may be formed of a film using a multi-walled carbon nano tube (MW-CNT) suspension treated by dispersion by CMD-H (Carboxymethylcellulose Hydrogel).

본 발명에 따르면, Mg 공기전극의 작동, 즉 기전력 발생 시점을 제어할 수 있다. 이러한 본 발명의 공기 전지는 소형화가 가능하고 또한 휴대가 가능하여, 다양한 전자 제품의 주전원 또는 보조 전원으로 사용될 수 있다.According to the present invention, it is possible to control the operation of the Mg air electrode, that is, the timing of generating electromotive force. The air battery of the present invention can be miniaturized and portable, and can be used as a main power source or an auxiliary power source for various electronic products.

도1은 본 발명에 따른 Mg-공기 전지의 구조를 설명하는 도면이다.
도2는 본 발명에서 적용하는 CNT-공기 전극의 SEM 사진이다.
도3은 본 발명에 따른 Mg-공기 전지의 일 실시 예의 개략적 외관을 보인다.
도4는 도3에 도시된 본 발명에 따른 Mg-공기 전지의 개략적 내부 구조를 보이는 분해 사시도이다.
도5는 도3에 도시된 본 발명에 따른 Mg-공기 전지의 개략적 내부 구조를 보이는 평면도이다.
도6의 (가), (나)는 본 발명에 따른 Mg-공기 전지에서 전해액을 공급을 결정하는 트리거부의 셔터의 작동을 설명하는 도면이다.
도7의 (가), (나)는 본 발명에 따른 Mg-공기 전지에서 전해액을 공급을 결정하는 트리거부의 셔터의 작동에 따른 전해액 이동을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining the structure of an Mg-air battery according to the present invention.
2 is an SEM photograph of a CNT-air electrode applied in the present invention.
3 shows a schematic appearance of an embodiment of an Mg-air battery according to the present invention.
4 is an exploded perspective view showing a schematic internal structure of the Mg-air battery according to the present invention shown in FIG.
5 is a plan view showing a schematic internal structure of the Mg-air battery according to the present invention shown in FIG.
6A and 6B are views for explaining the operation of the shutter of the trigger unit for determining the supply of the electrolyte in the Mg-air battery according to the present invention.
7A and 7B are diagrams for explaining the movement of the electrolyte according to the operation of the shutter of the trigger unit for determining the supply of the electrolyte in the Mg-air battery according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 Mg-공기 전지의 한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, one embodiment of the Mg-air battery according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명에 따른 Mg-공기 전지의 단위 구조 및 기전력 발생 메커니즘을 설명하는 도면이다. 1 is a view for explaining the unit structure and electromotive force generation mechanism of the Mg-air battery according to the present invention.

도1을 참조하면, 발전 유니트(11)는 전해액이 포함되어 있는 분리층 또는 세퍼레이터(11b)의 양측에 Mg 또는 Mg 합금으로 된 Mg 전극(11a) 및 MW CNT로 된 CNT 전극(11c)이 마련되어 있다. 도면에서 참조번호 11d는 부하(負荷)를 상징적으로 표현한다. Mg 전극(1)에서는 Mg가 산화에 의해 Mg2+ 로 이온화되면서 전자(4e-)가 발생하고 Mg2+는 세퍼레이터(11b)에 함침되어 있는 전해액에 잔류하게 된다. 그리고 CNT 전극(3)에서는 공기 중에서 공급된 산소(O2)가 전자를 받아서 환원에 의한 수산기(4OH-)가 발생한다. 전체적으로는 Mg, O2, H2O가 반응하여 2Mg(OH)2를 부산물로 생성한다.Referring to FIG. 1, the power generation unit 11 is provided with Mg electrodes 11a made of Mg or Mg alloy and CNT electrodes 11c made of MW CNTs on both sides of the separator 11b or the separator layer containing the electrolyte. have. In the drawings, reference numeral 11d symbolically represents a load. In the Mg electrode 1, electrons 4e − are generated as Mg is ionized to Mg 2+ by oxidation, and Mg 2+ remains in the electrolyte solution impregnated in the separator 11b. And in the CNT electrode 3, oxygen (O 2 ) supplied from the air receives electrons to generate hydroxyl (4OH − ) by reduction. Overall, Mg, O 2 and H 2 O react to produce 2Mg (OH) 2 as a by-product.

Figure 112018027433990-pat00001
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Figure 112018027433990-pat00002
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Figure 112018027433990-pat00003
Figure 112018027433990-pat00003

물에 반응하는 Mg-공기 전지에서는 끄집어 내는 파워나 부동막에 의한 반응의 저하 등의 개량의 여지가 있었다. 여기서, 전해액으로는 염산, 염화 제2철, 과염소산 등이 이용되며, 세퍼레이터(11b) 기재는 부직포, 유리섬유, 다공성 필름, 고분자막 등 이다. 본 발명의 특징부의 하나인 CNT 전극은 CMC-H(Carboxymethylcellulose Hydrogel, Acid type)를 분산제로 이용한 MW-CNT 현탁액으로 제조한다. 구체적으로 MSCNT를 나노벨(Nanobell) 분산기술을 이용하여 물에 분산시키는데, CMC와 MSCNT의 혼합재료에 폴리올을 혼합시킨 후 이를 가열 처리함으로써 CNT 필름 재조에 필요한 에스테르 결합에 의한 가교재료(flexible cross-link material)를 형성하게 된다. 본 발명에서 공기 전극으로서 CNT 를 적용하나, 기존의 탄소 섬유 전극 등 기존 재료를 적용할 수 있다.In an Mg-air battery that reacts with water, there is room for improvement such as power to be pulled out and a decrease in reaction due to an anti-freeze membrane. Here, hydrochloric acid, ferric chloride, perchloric acid, and the like are used as the electrolyte, and the substrate for the separator 11b is a nonwoven fabric, glass fiber, porous film, polymer film, or the like. The CNT electrode, which is one of the features of the present invention, is prepared as an MW-CNT suspension using CMC-H (Carboxymethylcellulose Hydrogel, Acid type) as a dispersant. Specifically, the MSCNT is dispersed in water using a nanobell dispersion technique. After mixing the polyol with the mixed material of CMC and MSCNT, it is subjected to heat treatment, thereby crosslinking the material by ester bonding necessary for the CNT film production (flexible cross- link material). In the present invention, CNT is applied as an air electrode, but an existing material such as an existing carbon fiber electrode can be applied.

도2는 상기와 같이 제조된 CNT 전극의 SEM 사진이다. 이렇게 제조된 CNT 전극는 이온 투과성이 뛰어 나고 내부식성이 강하다. 또한, MW-CNT에 의한 비표면적 증가로 높은 전기적 도전성 또는 전도성(Electrical conductivity)을 나타내게 된다. 실험에 따르면, 단순히 CNT로만 된 전극을 이용하는 것에 비해 CNT + CMCA(Carboxymethylcellulose-Acid type) 복합재료를 사용했을 때 약 8배의 전류 밀도 증가가 나타남을 확인하였다.Figure 2 is a SEM photograph of the CNT electrode prepared as described above. The CNT electrode thus prepared has excellent ion permeability and strong corrosion resistance. In addition, by increasing the specific surface area by MW-CNT, it exhibits high electrical conductivity or electrical conductivity. According to the experiment, it was confirmed that when using the CNT + CMCA (Carboxymethylcellulose-Acid type) composite material, an increase in current density of about 8 times was observed, compared to using an electrode made of only CNT.

본 발명의 다른 실험에 따르면, 본 발명에 따른 CNT 전극은 동일한 표면적을 가지는 흑연 전극의 Mg 전지보다 거의 다섯 배 이상의 훨씬 높은 전류 밀도를 얻을 수 있음도 확인하였다. 예를 들어 20x50 mm 크기의 Mg 합금을 이용하고, 또 전해액으로서 염화 제2철 용액을 이용했을 경우 1000mA/g 이상의 전기 용량을 계측하였다. Mg의 이론 치로는 약 2Ah/g으로서 전압은 실험으로부터 2V에서 1.5V로 운용할 수 있음을 확인하였는데, 이에 따르면 효율 50%로 환산해도 1.5Wh/g 이며 효율을 66.7%로 하면 2Wh/g가 된다. 이와 같이 저비용으로 유연한 구성을 가지는 본 발명에 따른 Mg-공기 전지는 다양한 분야에 적용이 가능하다.According to another experiment of the present invention, it was also confirmed that the CNT electrode according to the present invention can obtain a much higher current density than the Mg battery of the graphite electrode having the same surface area, more than five times. For example, when using an Mg alloy having a size of 20x50 mm and using a ferric chloride solution as an electrolyte, an electric capacity of 1000 mA / g or more was measured. The theoretical value of Mg is about 2 Ah / g, and it was confirmed from the experiment that the voltage can be operated from 2 V to 1.5 V. According to this, even when converted to 50% efficiency, 1.5 Wh / g, and when the efficiency is 66.7%, 2 Wh / g do. Thus, the Mg-air battery according to the present invention having a flexible configuration at low cost can be applied to various fields.

도3은 상기와 같은 구조의 발전 구조를 가지는 Mg-공기 전지(10)의 한 실시예를 보인다.Figure 3 shows an embodiment of the Mg-air battery 10 having a power generation structure of the above structure.

도3을 참조하면, 얕은 사각 접시형 바닥 부재(12a)와 바닥 부재(12a)를 덮는 커버(12b)를 가지는 육면체 상의 하우징(12)의 일측면에 전극 터미널(13a, 13b)이 마련되고 그 일측에 상기 하우징(12) 안에 내장되는 발전 유니트(11)에서의 발전을 기동하는 트리거 버튼(14)이 위치한다. 이 트리거 버튼(14)은 후술하는 슬라디어형 셔터를 작동시키는 것으로서 바닥 부재의 일측면에 위치하며, 이 트리거 버튼(14)은 하우징(10)의 내부와 외부를 간의 기밀을 유지하면서도 작동할 수 있도록 바닥 부재(12a)에 대해 일정한 거리의 움직이 가능하도록 설치될 수 있는데, 예를 들어 트리거 버튼(14)은 바닥 부재(11b)의 측면에 탄력적으로 그 가장자리가 고정된 고무 재질의 버튼일 수 있다.Referring to FIG. 3, electrode terminals 13a and 13b are provided on one side of the housing 12 on the cube having a shallow square dish-like bottom member 12a and a cover 12b covering the bottom member 12a. On one side, a trigger button 14 for starting power generation in the power generation unit 11 embedded in the housing 12 is located. The trigger button 14 is to operate a sliding shutter, which will be described later, and is located on one side of the floor member. The trigger button 14 can operate while maintaining airtightness between the inside and the outside of the housing 10. So that it can be installed to be movable at a certain distance with respect to the floor member 12a, for example, the trigger button 14 may be a rubber-made button whose edge is elastically fixed to the side of the floor member 11b. have.

도4는 본 발명에 따른 Mg-공기 전지(10)에서 커버(12b)를 제거한 상태의 사시도이며, 도5는 그 평면도이다.4 is a perspective view of the Mg-air battery 10 according to the present invention with the cover 12b removed, and FIG. 5 is a plan view thereof.

도4와 도5를 참조하면, 바닥 부재(11)에는 발전실(Ra)과 전해액 저장실(Rb)이 마련되어 있고 이들의 사이에 격벽(15a, 15b) 및 슬라이더형 셔터(16c)에 의한 트리거부(16c)가 마련되어 있다. 상기 발전실(Ra)과 저장실(Rb)의 사이에는 좁은 간격으로 배치되는 격벽()이 마련되어 있으며, 이 격벽(15a, 15b)의 사이 공간에 셔터 작동실(Rc)이 마련되어있다. 상기 셔터 작동실(Rc)에는 일측에 가압부(16b)가 마련된 판상 플런저형 셔터(16)가 기밀한 상태에서 짧은 거리의 이용이 가능하게 설치된다.4 and 5, the floor member 11 is provided with a power generation chamber Ra and an electrolyte storage chamber Rb, and a trigger portion by partition walls 15a and 15b and a slider-type shutter 16c between them. (16c) is provided. A partition wall () disposed at a narrow interval is provided between the power generation room (Ra) and the storage room (Rb), and a shutter operating room (Rc) is provided in a space between the partition walls (15a, 15b). In the shutter operation chamber Rc, a plate-shaped plunger-type shutter 16 provided with a pressing portion 16b on one side is installed to enable use of a short distance in an airtight state.

상기 셔터(16)에는 전해액의 통과를 허용하는 어퍼쳐(16a)가 형성되어 있고, 그리고 이 어퍼쳐(16a)에 대응하는 관통공(15a', 15b')이 두 격벽(15a, 15b)에 형성되어 있다.The shutter 16 is provided with an aperture 16a that allows the passage of the electrolyte, and through holes 15a 'and 15b' corresponding to the aperture 16a are provided on the two partition walls 15a and 15b. Is formed.

상기 어퍼쳐(16a)의 초기 상태는 상기 격벽(15a, 15b)의 관통공과 어긋나게 위치하며 따라서 저장실(Rb)에 수용되어 있는 전해액이 통과하지 못한다. 이것은 초기 상태에서 상기 발전 유니트(10)에는 전해액이 존재하지 않으며, 따라서 이 발전 유니트(10)는 발전을 행하지 못한다. 사용자에 의해 상기 셔터(16c)가 작동하여 이에 형성된 어퍼쳐(16a)가 그 양측 격벽(15a, 15b)의 관통공(15a', 15b')와 일치되면, 전해액 저장실(Rb)에 저장되어 있던 전해액이 상기 어퍼쳐(16a)를 통해 발전실(Ra)로 흘러 들어 가게 된다. 이때에 전지(10)의 몸을 옆으로 세워 저장실이 위로 가게 한 상태에서 흔들어 줌으로써 보다 신속하게 전해액이 발전실(Ra)로 흘러 들어 갈 수 있을 것이다. 이와 같은 과정을 통해 전해액이 발전실로 유입되면 강한 모세관 현상을 띠는 세퍼레이터(11b)에 대부분 흡수되게 된다. 이렇게 상기 전해액이 세퍼레이터(11b)에 함침되면, 전해액을 통한 전기 화학적 반응에 의해 발전부(10)로부터의 발전이 시작된다.The initial state of the aperture 16a is deviated from the through hole of the partition walls 15a and 15b, and thus the electrolyte solution contained in the storage chamber Rb does not pass. This means that in the initial state, no electrolytic solution is present in the power generation unit 10, so that the power generation unit 10 cannot generate electricity. When the shutter 16c is operated by the user and the apertures 16a formed thereon coincide with the through holes 15a 'and 15b' of the partition walls 15a and 15b on both sides thereof, they are stored in the electrolyte storage chamber Rb. The electrolytic solution flows into the power generation room Ra through the aperture 16a. At this time, the body of the battery 10 is placed sideways and shaked in a state where the storage chamber is turned upward, so that the electrolyte can flow more quickly into the power generation chamber Ra. When the electrolytic solution flows into the power generation chamber through this process, most of the separator 11b having a strong capillary phenomenon is absorbed. When the electrolyte solution is impregnated in the separator 11b in this way, power generation from the power generation unit 10 is started by an electrochemical reaction through the electrolyte solution.

도6은 셔터(16)의 위치에 따라 셔터의 어퍼쳐(16a)와 그 양측 격벽(15a, 15b)의 관통공(15a', 15b'들과의 일치 및 불일치 상태를 보이며, 도7은 셔터의 위치에 따라 어퍼쳐의 개방 및 폐쇄를 예시한다.FIG. 6 shows the coincidence and disagreement between the apertures 16a of the shutter and the through holes 15a ', 15b' of both side partition walls 15a, 15b according to the position of the shutter 16, and FIG. 7 The opening and closing of the aperture is illustrated according to the position of.

도6 의 (가)와 도7의 (가)는 어퍼쳐와 관통공의 불일치 상태를 보인다. 이상에서는 저장실에 위치하 전해액이 발전실도 이동할 수 없다.6 (a) and 7 (a) show a mismatch between the aperture and the through hole. In the above, the electrolytic solution located in the storage chamber cannot move the power generation chamber.

도6 의 (나)와 도7의 (나)는 어퍼쳐와 관통공의 일치 상태를 보인다. 이상에서는 저장실과 발전실이 상기 어펴쳐를 통해 연결되므로 저장실에 위치한 전해액이 발전실도 이동하고, 이에 이어 세퍼레이터에 대한 전해액 공급이 일어 난다.6 (B) and 7 (B) show the coincidence between the aperture and the through hole. In the above, since the storage room and the power generation room are connected through the above-described arrangement, the electrolyte solution located in the storage room moves to the power generation room, followed by supply of the electrolyte to the separator.

이러한 본 발명에 따른 Mg-공기 전지는 장시간 보관에도 성능열화가 없어서장기 보관이 가능하다는 장점을 가진다. 이러한 Mg-공기 전지는 고에너지 밀도와 긴 운전시간을 가지는 점, 정기적 충전이 필요치 않다는 점, 환경적 요인의 영향을 덜받아서 광범위한 가동 조건을 가진다는 점, 경량으로 운반하기 쉽고, 따라서 휴대용으로 구현이 용이하고, 재생 가능한 재료를 가지는 장점을 가진다.The Mg-air battery according to the present invention has an advantage that long-term storage is possible because performance does not deteriorate even after long-term storage. This Mg-air battery has a high energy density and a long operating time, does not require regular charging, has a wide range of operating conditions less affected by environmental factors, is easy to carry in light weight, and is therefore portable. This has the advantage of having easy, renewable materials.

이러한 Mg-공기 전지는 평시 전해액이 발전부의 세퍼레이터에 공급되지 않은 상태이므로 Mg-공기 전지는 발전을 시작하지 않는다. 이러한 초기 상태는 Mg-공기 전지의 장기 보존을 가능하게 한다.In this Mg-air battery, the electrolyte is not normally supplied to the separator of the power generation unit, so the Mg-air battery does not start power generation. This initial state allows long-term storage of the Mg-air battery.

이러한 본 발명은 산화가 시작되면 산화의 제어가 어렵고 따라서 부하 존재에 무관하게 소모되는 Mg-공기 전지의 전력을 허비를 방지한다. 또한, 이러한 본 발명은 소형화가 가능하므로 소형전자기기 특히 포터블 전자 기기를 위한 휴대용 보조 전지로 매우 유용하다.  The present invention prevents waste of power of the Mg-air battery, which is difficult to control when oxidation starts and thus is consumed regardless of the presence of a load. In addition, since the present invention can be miniaturized, it is very useful as a portable auxiliary battery for small electronic devices, particularly portable electronic devices.

이러한 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art can understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. Therefore, the true protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.

10: Mg-공기 전지
11: 발전부
11a: (Mg)금속 전극
11b: 세퍼레이터
11c: (MW-CNT) 공기 전극
13a, 13b: 전원 터미널
16: 셔터
16a: 어퍼쳐
Ra: 발전실
Rb: (전해액) 저장실10: Mg-air battery
11: Power generation department
11a: (Mg) metal electrode
11b: separator
11c: (MW-CNT) air electrode
13a, 13b: power terminal
16: shutter
16a: aperture
Ra: Power generation room
Rb: (electrolyte) storage room

Claims (6)

Mg 전극과 공기 전극, 그리고 이들 사이에 마련되는 세퍼레이터를 구비하는 발전부;
상기 세퍼레이터로 전해액을 공급하는 전해액 저장부;
상기 발전부와 전해액 저장부를 격리하여 수용하는 하우징; 그리고
상기 하우징에서 발전부가 마련되는 발전실과 전해액이 저장되는 저장부를 격리하는 것으로 상기 전해액의 통과를 허용하는 적어도 하나의 관통공을 갖는 격벽과, 상기 격벽에 설치되어 상기 하우징 외부로 부터의 조작에 의해 상기 관통공을 개폐하는 슬라이더형 셔터를 갖춘 트리거부;를 포함하는 Mg-공기 전지.A power generation unit having a Mg electrode, an air electrode, and a separator provided between them;
An electrolyte solution storage unit supplying an electrolyte solution to the separator;
A housing for separating and receiving the power generation unit and the electrolyte storage unit; And
A partition wall having at least one through-hole allowing the passage of the electrolyte by separating the power generation chamber in which the power generation unit is provided in the housing and the storage unit in which the electrolyte is stored, and the partition wall is installed in the partition wall and operated by an operation from outside the housing. Mg-air battery comprising a; trigger portion having a slider-type shutter for opening and closing the through-hole. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 슬라이더형 셔터는 상기 격벽에 대해 밀착된 상태에서 슬라이딩 운동하며, 상기 셔터에는 상기 격벽의 관통공에 대응하는 어퍼쳐가 마련되어 상기 격벽에 대한 상기 셔터의 위치에 따라 상기 전해액의 통과가 결정되도록 되어 있는, Mg-공기 전지.According to claim 1,
The slider-type shutter slides in close contact with the partition, and the shutter is provided with an aperture corresponding to a through hole of the partition, so that the passage of the electrolyte is determined according to the position of the shutter relative to the partition. A, Mg-air battery. 제1항에 있어서,
상기 공기 전극은 CMC-H(Carboxymethylcellulose Hydrogel)에 의해 분산 처리된 MW-CNT(Multi-walled Carbon Nano Tube) 현탁액을 이용한 필름으로 형성된 것을 특징으로 하는 Mg-공기 전지.According to claim 1,
The air electrode is a Mg-air battery characterized in that it is formed of a film using a MW-CNT (Multi-walled Carbon Nano Tube) suspension dispersed by CMC-H (Carboxymethylcellulose Hydrogel). 제1항, 제3항 또는 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징에는 상기 격벽에 의해 격리된 발전실과 전해액실이 마련되고,
상기 발전실에는 상기 Mg 전극, 세퍼레이터, 공기 전극가 적층된 샌드위치 구조의 발전부가 마련되고, 상기 격벽의 관통공에는 상기 세퍼레이터의 일측 가장자리가 마주 대하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 Mg-공기 전지.The method of claim 1, 3 or 4,
The housing is provided with a power generation chamber and an electrolyte chamber isolated by the partition wall,
The power generation room is provided with a power generation unit of a sandwich structure in which the Mg electrode, the separator, and the air electrode are stacked, and the Mg-air battery, characterized in that the through-hole of the partition wall is positioned so that one edge of the separator faces each other. 제1항, 제3항 또는 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 전해액은 NaCl, 염화제2철 또는 염산 중의 어느 하나를 포함하는 Mg-공기 전지.The method of claim 1, 3 or 4,
The electrolyte is a Mg-air battery comprising any one of NaCl, ferric chloride or hydrochloric acid.
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