KR102232080B1 - 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지는 상부와 양측면이 개구되어 있고 내부에 전해질이 채워지며, 둘레에는 체결돌기(11)가 외부로 돌출된 몸체(10)와; 사각판 형상으로 한쌍이 평행하게 구성되고 한쪽 끝에 음극단자(21)가 형성되며 몸체(10)의 내부로 삽입되도록 설치되는 금속음극(20)과; 시트형상으로 공기의 출입은 가능하지만 전해질은 밖으로 유출되지 않으며 몸체(10)의 양측면에 밀착되는 공기양극(30)과; 금속음극(20)의 음극단자(21)가 노출되는 단자홈(41)과 전해질을 몸체(10) 내부로 공급하기 위한 전해액 주입부(42)가 형성되며, 개구된 몸체(10)의 상부에 체결되면서 금속음극(20)을 고정시킴과 동시에 전해질이 유출되는 것을 방지하는 뚜껑(40)과; 공기양극(30)의 외면에 각각 위치하면서 공기양극(30)이 몸체(10)에 밀착되도록 지지하고 몸체(10)의 둘레에 형성된 체결돌기(11)에 결합되는 체결되는 공기양극 지지체(50)와; 막대형상으로 공기양극 지지체(50)에 고정되면서 공기양극(30)의 외면에 밀착된 양극바(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지{Metal air fuel cell for high power generation systems}
본 발명은 금속연료 공기전지의 양측면에 위치하는 공기양극의 외면을 지지하는 공기양극 지지체들이 뚜껑에 관계없이 서로 결합되도록 하여 공기양극의 파손시에 손쉽게 교체할 수 있으며, 공기양극 지지체에 양극바를 형성하여 공기양극으로부터 고출력을 얻을 수 있는 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지에 관한 것이다.
일반적으로 금속연료 공기전지는 금속을 음극 활물질로 하고 공기를 양극활물질로 하는 전지로서 매우 높은 전기적 퍼텐셜을 갖고 있다. 또한, 다른 수소연료전지와 달리 귀금속 촉매를 사용하지 않으면서 값싼 전해질을 매질로 사용하기 때문에 제작비가 저렴하고 환경적으로 깨끗하며 유해가스의 발생이 없는 청정 에너지원으로 알려져 있다.
금속연료 공기전지의 성능은 공기양극의 에너지밀도와 금속음극과 전해질과의 반응특성에 따라서 크게 영향을 받게 되므로 금속종류와 전해질과의 상관관계를 고려한 금속재료들이 사용되고 있다. 알루미늄 금속인 경우 수산화나트륨계 전해질에서 가장 우수한 출력특성을 나타내고 있으며, 마그네슘금속인 경우는 염화나트륨 전해질에서 가장 우수한 출력특성을 나타내고 있고, 아연금속인 경우는 수산화칼륨 전해질에서 가장 우수한 출력특성을 나타내는 것으로 보고되었으며 또한 유해물질의 생성이 거의 없고 화학적으로 안정되므로 사용면에서 매우 안전한 전지로 평가되고 있다.
특히, 알루미늄-공기연료전지, 마그네슘-공기연료전지, 아연-공기연료전지는 에너지밀도가 높아 고용량 전지 제조가 가능하고 반응물질인 알루미늄, 마그네슘, 및 아연과 전해질 용액인 수산화나트륨용액, 소금물, 및 수산화칼륨용액은 가격이 저렴하고 친환경적인 장점이 있어서 전기 자동차, 에너지 저장 시스템 등을 위한 대용량 전지로 사용 가능할 것으로 예상되고 있다.
이러한 금속연료 공기전지는 전해질이 채워지는 단위전지의 바디, 공기의 출입은 가능하지만 전해질은 밖으로 유출되지 않는 공기양극, 공기양극을 고정시켜주는 고정체, 단위전지의 바디 내에 설치되는 금속음극, 공기양극에 연결된 양극단자와, 공기양극의 외측면 밀착되어 손상을 방지하는 구조체와, 바디와 구조체를 고정시킴과 동시에 전해질 유출을 막기 위한 단위전지 뚜껑을 구비하고 있다.
이러한 금속연료 공기전지용 공기양극은 내구성이 약하고 쉽게 크랙이 발생하는 단점을 갖고 있으며, 공기양극의 크랙 발생시에 금속연료 공기전지의 뚜껑을 바디에서 분리하고 다시 공기양극을 분리해야 하기 때문에 유지보수에 많은 시간이 소요되었다.
또한, 공기양극의 일단에 연결된 양극전극이 뚜껑을 통해 외부로 노출되기 때문에 고출력의 도전성을 확보하기 어려운 한계가 있었다.
한국등록특허 제10-1751707호(2017.06.22)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 금속연료 공기전지의 양측면에 위치하는 공기양극의 외면을 지지하는 공기양극 지지체들이 뚜껑에 관계없이 서로 결합되도록 하여 공기양극의 파손시에 손쉽게 교체할 수 있으며, 공기양극 지지체에 양극바를 형성하여 공기양극으로부터 고출력을 얻을 수 있는 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지는 상부와 양측면이 개구되어 있고 내부에 전해질이 채워지며, 둘레에는 체결돌기(11)가 외부로 돌출된 몸체(10)와; 사각판 형상으로 한쌍이 평행하게 구성되고 한쪽 끝에 음극단자(21)가 형성되며 몸체(10)의 내부로 삽입되도록 설치되는 금속음극(20)과; 시트형상으로 공기의 출입은 가능하지만 전해질은 밖으로 유출되지 않으며 몸체(10)의 양측면에 밀착되는 공기양극(30)과; 금속음극(20)의 음극단자(21)가 노출되는 단자홈(41)과 전해질을 몸체(10) 내부로 공급하기 위한 전해액 주입부(42)가 형성되며, 개구된 몸체(10)의 상부에 체결되면서 금속음극(20)을 고정시킴과 동시에 전해질이 유출되는 것을 방지하는 뚜껑(40)과; 공기양극(30)의 외면에 각각 위치하면서 공기양극(30)이 몸체(10)에 밀착되도록 지지하고 몸체(10)의 둘레에 형성된 체결돌기(11)에 결합되는 체결되는 공기양극 지지체(50)와; 막대형상으로 공기양극 지지체(50)에 고정되면서 공기양극(30)의 외면에 밀착된 양극바(60);를 포함하되, 공기양극 지지체(50)는 공기양극(30)의 외면에 밀착되는 밀착부(51)와, 밀착부(51)에서 수직하게 몸체(10)의 둘레에 돌출된 체결돌기(11)에 결합되는 체결홈(52)과, 양극바(60)가 공기양극의 외면에 밀착 고정되도록 전면이 개구되고, 양끝에 지지홈(55)이 형성된 삽입홈(53)이 형성되고, 양극바(60)는 양끝단이 외부로 돌출된 지지돌기(61)가 형성된 볼록형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 음극단자(21)는 평행하게 배치되는 금속음극(20)의 사이에서 일측 및 타측이 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지.
바람직하게, 공기양극(30)은 카본을 시트형상으로 제작한 카본시트(31)와, 카본시트(31)의 외측면에 매입되어 카본시트(31)의 전기전도성을 개선함과 동시에 카본시트(31)를 보강하는 다공성 금속층(32)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
삭제
바람직하게, 공기양극 지지체(50)의 외측 상단으로 경사진 슬라이딩 홈(54)이 형성되고, 뚜껑(40)의 외측면에서 소정거리 이격된 상태로 연장되면서 상광하협으로 경사진 슬라이딩 돌기(44)가 형성된 것을 특징으로 하는 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지.
삭제
본 발명에 의한 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지는 공기양극의 외면을 지지하는 공기양극 지지체들이 뚜껑에 나사결합되지 않기 때문에 공기양극의 파손시에 손쉽게 교체할 수 있는 장점이 있다.
또한, 공기양극에 밀착되는 양극바의 밀착면을 조절하여 공기양극으로부터 고출력을 얻을 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지의 결합사시도.
도 3은 본 발명에 따른 공기양극의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 공기양극 지지체와 양극바의 체결상태를 나타내는 사시도.
이하의 본 발명에 대한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시예이고 해당 실시예에 대한 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시하기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한 각각의 기재된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
따라서 후술되는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 발명에서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지는 몸체(10), 금속음극(20), 공기양극(30), 뚜껑(40), 공기양극 지지체(50), 양극바(60)를 포함한다.
몸체(10)는 상부와 양측면이 개구되어 있고 양측면 사이에는 소정길이의 둘레가 형성되어 있으며 내부에 전해질이 채워진다. 몸체(10)의 둘레에는 후술하는 공기양극 지지체(50)의 체결홈(52)에 체결되는 클립방식으로 체결되는 체결돌기(11)가 형성된다.
금속음극(20)은 몸체(10)의 내부로 삽입되도록 설치된다. 금속음극(20)은 공기양극(30)에 대응되는 사각판 형상으로 한쌍이 평행하게 구성되며, 상부의 한쪽 끝에 뚜껑(40)에 결합되는 음극단자(21)가 형성된다. 이때, 음극단자(21)는 평행하게 배치되는 금속음극(20)의 사이에서 일측 및 타측이 각각 결합되는 것이 바람직하다. 이러한, 금속음극(20)으로 사용되는 금속연료는 마그네슘, 마그네슘 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 아연, 아연합금 중에 선택된 하나의 판이다.
공기양극(30)은 공기의 출입은 가능하지만 전해질은 밖으로 유출되지 않으며 몸체(10)의 양측면에 밀착된다. 공기전극(40)은 시트형상으로 구성되어, 몸체(10) 내부에 주입된 전해액이 외부로 흘러나가지 않도록 하고, 양극단자를 통해 공급된 전자에 의해 수산기와 산소가 상호 반응하도록 하는 촉매기능을 수행한다. 이때, 공기양극(30)은 카본을 시트형상으로 제작한 카본시트(31)와, 카본시트(31)의 외측면에 매입되어 카본시트(31)의 전기전도성을 개선함과 동시에 카본시트(31)를 보강하는 다공성 금속층(32)로 이루어지며, 카본시트(31)는 내부를 향하게 하고 다공성 금속층(328)은 외부를 향하게 진다. 또한, 외부에는 도전성 물질이 코팅되어 전도성을 향상시킬 수 있다.
뚜껑(40)은 개구된 몸체(10)의 상부를 개폐되면서 금속음극(20)을 고정시킴과 동시에 전해질이 유출되는 것을 방지한다. 뚜껑(40)은 금속음극(20)의 음극단자(21)가 노출되는 단자홈(41)과 전해질을 몸체(10) 내부로 공급하기 위한 전해액 주입부(42)가 형성된다. 이러한 뚜껑(40)은 몸체(10)에 나사결합 등으로 체결되게 된다. 이때, 금속음극(20)의 음극단자(21)는 뚜껑(40)이 몸체(10)에 체결될 때에 음극단자(21)의 상단이 뚜껑(40)의 외부로 노출되면서 하부가 단자홈(41)에 밀착되면서 밀폐되어 전해액이 외부로 흐르는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 또한, 전해액 주입부(42)는 착탈 가능한 덮개(43)가 형성되어 전해액 주입시에 덮개(43)를 오픈시키고 전해액 주입이 완료되면 덮개를 오프시켜 전해질 용액이 외부로 배출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 뚜껑(40)에 의해 전해질이 부족한 경우에 뚜껑(40)을 몸체(10)에서 분리하지 않은 상태에서 전해질을 주입할 수 있게 된다.
공기양극 지지체(50)는 공기양극(30)의 외면에 각각 위치하면서 공기양극(30)이 몸체(10)에 밀착되도록 지지하고 몸체(10)의 다른 측면에 위치하는 공기양극 지지체(50)와 결합된다. 공기양극 지지체(50)는 공기양극(30)의 외면에 밀착되는 밀착부(51)와, 밀착부(51)에서 수직하게 몸체(10)의 둘레에 돌출된 체결돌기(11)에 결합되는 체결홈(52)과, 양극바(60)가 공기양극의 외면에 밀착되도록 고정시키는 삽입홈(53)이 형성된다. 이때, 체결홈(52)은 몸체(10)의 둘레에 형성된 체결돌기(11)에 클립방식으로 체결되는 것이 바람직하다.
공기양극 지지체(50)를 뚜껑(40)에 의해 지지될 수 있도록 공기양극 지지체(50)의 외측 상단으로 경사진 슬라이딩 홈(54)이 형성되고, 뚜껑(40)의 외측면에서 소정거리 이격된 상태로 연장되면서 상광하협으로 경사진 슬라이딩 돌기(44)가 형성된다. 이에 따라 뚜껑이 몸체에 고정된 상태에서 공기양극 지지체(50)의 슬라이딩 홈(54)을 뚜껑의 슬라이딩 돌기(44)의 하부로 밀어 올려서 밀착시킬 수 있게 된다.
양극바(60)는 막대형상으로 공기양극 지지체(50)의 삽입홈(53)에 고정되어서 공기양극(30)의 외면에 밀착된다. 이때, 양극바(60)는 양끝단이 외부로 돌출된 지지돌기(61)가 형성된 볼록형상으로 형성되고, 공기양극 지지체(50)의 삽입홈(53)은 전면이 개구되고, 양끝 지지홈(55)이 형성되는 것이 바람직하다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 몸체 11 : 체결돌기
20 : 금속음극 21 : 음극단자
30 : 공기양극 31 : 카본시트
32 : 다공성 금속층 40 : 뚜껑
41 : 단자홈 42 : 전해액 주입부
43 : 덮개 44 : 슬라이딩 돌기
50 : 공기양극 지지체 51 : 밀착부
52 : 체결홈 53 : 삽입홈
54 : 슬라이딩 홈 55 : 지지홈
60 : 양극바 61 : 지지돌기

Claims (6)

  1. 상부와 양측면이 개구되어 있고 내부에 전해질이 채워지며, 둘레에는 체결돌기(11)가 외부로 돌출된 몸체(10)와;
    사각판 형상으로 한쌍이 평행하게 구성되고 한쪽 끝에 음극단자(21)가 형성되며 몸체(10)의 내부로 삽입되도록 설치되는 금속음극(20)과;
    시트형상으로 공기의 출입은 가능하지만 전해질은 밖으로 유출되지 않으며 몸체(10)의 양측면에 밀착되는 공기양극(30)과;
    금속음극(20)의 음극단자(21)가 노출되는 단자홈(41)과 전해질을 몸체(10) 내부로 공급하기 위한 전해액 주입부(42)가 형성되며, 개구된 몸체(10)의 상부에 체결되면서 금속음극(20)을 고정시킴과 동시에 전해질이 유출되는 것을 방지하는 뚜껑(40)과;
    공기양극(30)의 외면에 각각 위치하면서 공기양극(30)이 몸체(10)에 밀착되도록 지지하고 몸체(10)의 둘레에 형성된 체결돌기(11)에 결합되는 체결되는 공기양극 지지체(50)와;
    막대형상으로 공기양극 지지체(50)에 고정되면서 공기양극(30)의 외면에 밀착된 양극바(60);를 포함하되,
    공기양극 지지체(50)는 공기양극(30)의 외면에 밀착되는 밀착부(51)와, 밀착부(51)에서 수직하게 몸체(10)의 둘레에 돌출된 체결돌기(11)에 결합되는 체결홈(52)과, 양극바(60)가 공기양극의 외면에 밀착 고정되도록 전면이 개구되고, 양끝에 지지홈(55)이 형성된 삽입홈(53)이 형성되고,
    양극바(60)는 양끝단이 외부로 돌출된 지지돌기(61)가 형성된 볼록형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지.
  2. 청구항 1에 있어서, 음극단자(21)는 평행하게 배치되는 금속음극(20)의 사이에서 일측 및 타측이 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지.
  3. 청구항 1에 있어서, 공기양극(30)은 카본을 시트형상으로 제작한 카본시트(31)와, 카본시트(31)의 외측면에 매입되어 카본시트(31)의 전기전도성을 개선함과 동시에 카본시트(31)를 보강하는 다공성 금속층(32)로 이루어진 것을 특징으로 하는 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 공기양극 지지체(50)의 외측 상단으로 경사진 슬라이딩 홈(54)이 형성되고, 뚜껑(40)의 외측면에서 소정거리 이격된 상태로 연장되면서 상광하협으로 경사진 슬라이딩 돌기(44)가 형성된 것을 특징으로 하는 고출력 발전시스템용 금속연료 공기전지.
  6. 삭제
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101751707B1 (ko) * 2016-12-01 2017-07-21 대한민국(육군참모총장) 금속공기연료전지 및 그 제조방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101164021B1 (ko) * 2010-09-28 2012-07-18 현대로템 주식회사 아연-공기 연료전지용 연료 카세트
US9515297B2 (en) * 2013-07-19 2016-12-06 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
KR20160079965A (ko) * 2014-12-26 2016-07-07 정강옥 금속 공기 배터리용 스택 세척장치
KR102092116B1 (ko) * 2017-06-19 2020-03-23 주식회사 엘지화학 배터리 팩 케이스 및 이의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101751707B1 (ko) * 2016-12-01 2017-07-21 대한민국(육군참모총장) 금속공기연료전지 및 그 제조방법

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