KR20080014161A - Fuel cell with hydrogen removal heating device, electrolyte control structure and electrolyte storage container - Google Patents

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Abstract

A fuel cell having a structure for collecting or discharging an electrolyte at the bottom of the container is provided to easily control the activation of a fuel cell, and to allow combustion of hydrogen gas by using an electric heater. A fuel cell comprises an electrode and an electrolyte(120), and further comprises at least one of an electric heater(135) for removing hydrogen, an electrolyte-controlling structure(150) for controlling supply of an electrolyte and an electrolyte storage container(160). The electric heater for removing hydrogen is composed of heating wires, and the electrolyte-controlling structure allows an electrode to be dipped into the electrolyte so that chemical reactions are activated when electricity generation is required, and an electrolyte to be discharged from the bottom of the electrode when electricity generation is not required.

Description

수소제거전열장치와 전해액조절구조와 전해액저장용기가 결합된 연료전지{omitted}Fuel cell with hydrogen removal heating device, electrolyte control structure and electrolyte storage container

도 1은 화학전지의 예시도1 is an illustration of a chemical cell

도 2는 본 발명에 따른 예시도 12 is an exemplary view according to the present invention 1

도 3은 본 발명에 따른 예시도 23 is an exemplary view according to the present invention 2

도 4는 본 발명에 따른 예시도 34 is an exemplary view according to the invention 3

<도면의 부호 설명><Code Description of Drawings>

10. 전극 120. 전해액10. Electrode 120. Electrolyte

130. 용기 상부캡 135. 수소제거전열장치130. Upper Cap of Container 135. Hydrogen Removal Heater

136. 발열선 137. 통풍구136. Heating cable 137. Vent

138. 전선 140. 용기 하단면138. Wires 140. Bottom of the vessel

141. 용기 하단경사면 142. 전해액 입배출구141. Bottom sloped surface of container 142. Electrolytic solution inlet and outlet

150. 전해액조절모타 160. 전해액용기150. Electrolyte control motor 160. Electrolyte container

170. 배관170. Plumbing

본 발명은 전극과 전해액으로 구성되는 연료전지에서 전해액의 보충과 배출을 용이하게 조절하고 배출수소를 제거하는 장치를 결합한 연료전지를 제공하는 것이다.The present invention provides a fuel cell incorporating an apparatus for easily controlling replenishment and discharging of an electrolyte solution and removing discharge hydrogen in a fuel cell composed of an electrode and an electrolyte solution.

전극과 전해질(액)로 구성되는 화학전지는 전극이 전해액과 접촉되었을 때 산화-환원작용에 의해 전극의 재질이 전해액에 녹아드는 과정에서 전기가 발생된다. 이 과정에서 발생된 이물질이 일정한 농도에 이르면 더 이상 전기가 발생되지 않는다. 반면에, 전기를 사용하지 않아도 전극과 전해액이 결합되어 있으면 다소간에 자연방전이 일어나지만 전극이 전해액과 분리되어 있으면 자연방전이 일어나지 않으므로 장기간 보관 가능하다.In a chemical cell composed of an electrode and an electrolyte (liquid), electricity is generated when a material of the electrode is dissolved in an electrolyte by an oxidation-reduction action when the electrode is in contact with an electrolyte. When the foreign matter generated in this process reaches a certain concentration, electricity is no longer generated. On the other hand, even if no electricity is used, if the electrode and the electrolyte is combined, the natural discharge occurs somewhat, but if the electrode is separated from the electrolyte, the natural discharge does not occur, so it can be stored for a long time.

산화-환원반응이 가역반응이 되어 전기로 충전할 수 있는 전지를 2차전지라고 한다. 2차전지인 리튬이온 전지와 리튬폴리머 전지 등은 제조비용, 수명, 용량의 문제로 주로 소형 충전지로 사용된다.A battery that can be charged with electricity because the redox reaction becomes a reversible reaction is called a secondary battery. Lithium-ion batteries and lithium polymer batteries, which are secondary batteries, are mainly used as small rechargeable batteries due to manufacturing cost, lifespan, and capacity.

또다른 2차전지인 납축전지는 전극의 역할을 하는 납과 전해질의 역할을 하는 황산용액으로 구성되어 납이 결합된 용기와 황산용액을 분리하여 보관하다가 황산용액을 용기에 부으면 전기가 발생된다. 납축전지는 전력을 소모하거나 충전할때만 화학반응을 하고 제조하기가 용이한 특성으로 자동차를 포함한 교통장치나 비상용 전지로써 전해질과 전극이 결합된 상태로 사용되고 있다. 납축전지는 최초 사용하기 전에는 자연방전을 방지하기 위해 납전극이 결합된 용기와 황산용액을 따로 보관하다가 사용할 때 용기의 상부 캡(130)을 열고 용액을 부어서 사용하고, 전극의 효율이 떨어지면 용기, 전극, 전해질을 폐기한다. 납축전지는 40Wh/kg으로 부 피, 무게, 충전소요 시간의 한계로 전기자동차, 비상용 전지로는 폭넓게 사용되지 못하고 있다.Another secondary battery, a lead acid battery, is composed of lead serving as an electrode and sulfuric acid serving as an electrolyte, and the lead-coupled container and sulfuric acid solution are separated and stored, and electricity is generated when the sulfuric acid solution is poured into the container. Lead-acid batteries are easily reacted and manufactured only when power is consumed or charged, and are used in a state in which electrolytes and electrodes are combined as transportation devices or emergency batteries including automobiles. Before using the lead acid battery for the first time, to prevent spontaneous discharge, keep the container combined with the lead electrode and sulfuric acid solution separately, and then open the upper cap 130 of the container and pour the solution. Discard the electrode and electrolyte. Lead-acid batteries are 40Wh / kg and are not widely used in electric vehicles and emergency batteries due to limitations in volume, weight and charging time.

산화-환원반응이 비가역적으로 반응하여 전기를 생산하므로 전기에 의한 충전은 불가능하지만 값싼 전해액 또는 전극의 지속적인 교환으로 2차전지와 같은 용도로 사용할 수 있는 화학전지는 연료전지이다.Since the oxidation-reduction reaction irreversibly produces electricity, charging with electricity is impossible, but a chemical cell that can be used for a purpose such as a secondary battery by continuous exchange of an inexpensive electrolyte or electrode is a fuel cell.

연료전지는 화학전지이지만 전극과 전해질이 접촉된 상태에서는 전기의 사용여부에 관계없이 화학반응에 의해 전기가 발생되어 일정한 시간후에는 전해액의 화학변화로 더 이상 전기를 생산하지 못하는 단점이 있다. 예를 들면 알루미늄, 아연, 마그네슘을 전극으로 하고 물, 해수, 소금물, 기타 화합물을 전해액으로 사용하는 연료전지는 전해액과 접촉한 후 일정한 시간후에는 전기의 사용여부에 관계없이 전극이 전해액에 녹아 더 이상 전기를 생산하지 못한다. 종전에는 일정한 시간동안 안전하게 분리하여 저장하다가 발전이 필요하면 전극이 결합된 용기상부의 캡(130)을 열고 전해액을 충만하여 사용한 후 폐기 또는 전해질이나 내용물을 교체하여 재사용한다. 또한 밀폐된 공간에서 계속하여 발생되는 수소는 밀폐공간내에 축적되므로 폭발의 위험이 상존하여 밀폐된 공간에서의 사용이 제한되고 있다.The fuel cell is a chemical cell, but in the state where the electrode and the electrolyte are in contact with each other, electricity is generated by a chemical reaction regardless of the use of electricity, and after a predetermined time, there is a disadvantage in that no more electricity is produced by chemical change of the electrolyte. For example, a fuel cell using aluminum, zinc and magnesium as electrodes and water, seawater, brine, and other compounds as electrolytes will contact the electrolyte and after a certain period of time, the electrodes will melt in the electrolyte regardless of the use of electricity. No more electricity is produced. Previously, if the power generation is necessary to safely separate and store for a predetermined time, open the cap 130 of the upper part of the container in which the electrodes are coupled, and use it after filling with electrolyte, then discard or reuse the electrolyte or contents. In addition, since hydrogen continuously generated in the enclosed space accumulates in the enclosed space, there is a risk of explosion, which limits its use in the enclosed space.

현재 개발되고 있는 연료전지 용량은 100Wh/kg~1,000Wh/kg으로 종전의 2차전지 또는 납축전지보다 단위당 발전용량이 크고, 값싼 연료를 사용할 수 있고, 재사용 준비시간이 짧은 장점으로 비상용 또는 휴대용 또는 조난용 또는 전기자동차의 전지로 사용할 수 있는 가능성이 기대되고 있으나 한번 활성화되면 전기의 사용에 관계없이 일정한 시간후에는 연료물질을 재투입해야하는 단점과 수소발생의 단점으 로 실용화가 지연되고 있다.The fuel cell capacity currently being developed is 100Wh / kg ~ 1,000Wh / kg, which has a larger power generation capacity per unit than a conventional secondary battery or lead acid battery, can use cheaper fuel, and has a short preparation time for reuse. It is expected that it can be used as a battery for distress or electric vehicles. However, once activated, the practical use is delayed due to the disadvantage of having to re-inject fuel materials after a certain time regardless of the use of electricity and the disadvantage of hydrogen generation.

현재까지의 모든 연료전지는 연료물질을 용이하게 보충하거나 배출하는 구조와 수소제거장치가 없었다.All fuel cells to date have not had a structure for easily replenishing or discharging fuel material and a hydrogen removal device.

본 발명의 목적은 발전이 필요할 때는 연료전지의 전극이 전해액에 침지되어 활성화 되고, 발전이 필요하지 않을 때는 전극이 전해액에서 분리되어 불활성화 되는 것을 용이하게 조절할 수 있도록 하는 전해액 조절구조와 발생되는 수소를 제거하는 장치가 결합된 연료전지를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to enable the electrode of the fuel cell is immersed in the electrolyte and activated when power generation is required, the electrolyte control structure and hydrogen generated to easily control the electrode is separated from the electrolyte and inactivated when power generation is not necessary It is to provide a fuel cell combined with a device for removing.

본 발명의 목적을 실현하기 위해 종전의 화학전지가 용기의 상부 또는 측면에서 전해액을 투입 또는 제거하므로 비효율적으로 전극을 전해액에 침지 또는 분리하는 단점을 용기밑면 하단에 전해액을 모으거나 배출하는 구조를 결합하므로써 전지의 활성화를 용이하게 조절하고 발생되는 수소가스를 전열장치를 사용하여 연소시키는 기능을 제공하므로서 해결한다.In order to realize the object of the present invention, the conventional chemical cell combines the structure of collecting or discharging the electrolyte solution at the bottom of the bottom of the container, the disadvantage of inefficiently immersing or separating the electrode in the electrolyte solution because the electrolyte is added or removed from the top or side of the container. This can be solved by easily controlling the activation of the battery and providing a function of burning the generated hydrogen gas using a heat transfer device.

도 1은 납축전지를 예로 한 화학전지의 예시도이다.1 is an exemplary view of a chemical battery using a lead acid battery as an example.

납을 재질로 하는 전극(110)과 황산용액인 전해액(120)이 용기하단면(140)을 포함하는 용기에 담겨서 사용된다. 종전에는 전해액(120)을 용기상부의 캡(130)을 통하여 주입하고 배출하였기 때문에 납축전지 뿐만아니라 연료전지도 용기하단면(140)은 편평하거나 입배출구(142) 없이 제작되어 사용되었다.An electrode 110 made of lead and an electrolyte 120, which is a sulfuric acid solution, are used in a container including a lower end surface 140 of the container. Previously, since the electrolyte solution 120 was injected and discharged through the cap 130 of the upper part of the container, not only the lead acid battery but also the fuel cell container lower end 140 were manufactured or used without the inlet and outlet 142.

도 2는 본 발명을 쉽게 설명하기 위해 도 1에 본 발명을 덧붙여 예시하였다. 도 1에서 용기하단면(140)을 제거하고 경사하단면(141)과 그 이하 장치를 부착하고, 수소제거전열장치(135)를 부착한 예시도이다. 본 발명은 기본적으로 경사하단면(141), 입배출구(142), 전해액조절모타(150), 전해액용기(160), 배관(170), 수소제거전열장치(135)로 구성된다.Figure 2 illustrates the present invention in addition to Figure 1 in order to illustrate the invention easily. In FIG. 1, the lower end face 140 of the container is removed, the lower end face 141 and the lower device are attached thereto, and the hydrogen removal heat transfer device 135 is attached thereto. The present invention basically comprises an inclined lower end surface 141, an inlet and outlet 142, an electrolyte control motor 150, an electrolyte container 160, a pipe 170, and a hydrogen removal heat transfer device 135.

각 구성품을 설명하면,If you describe each component,

경사하단면(141)은 기존의 재질인 PE, 고무, 실리콘으로 제작 가능하다. 도 2와 같이 중앙으로 또는 도 3과 같이 한쪽으로 경사를 주어서 전해액을 배출하였을때 전지용기내에 전해액이 잔류하지 않도록 한다. 경사도는 액체가 한곳으로 모이도록 하는 기능으로 0.01° 이상이면 모두 가능하다.The inclined lower end surface 141 may be made of existing materials PE, rubber, and silicon. When the electrolyte is discharged by inclining it toward the center or to one side as shown in FIG. 3, the electrolyte solution does not remain in the battery container. Inclination is a function that collects liquids in one place.

입배출구(142)는 전지용기내의 전해액을 전해액용기(160)에 보내거나 가져오는 통로이다, 구멍의 크기는 전해액의 량에 따라 다르나 최소 1mm이상이 적합하다.Inlet and outlet 142 is a passage for sending or bringing the electrolyte in the battery container to the electrolyte container 160, the size of the hole depends on the amount of the electrolyte, but at least 1mm or more is suitable.

전해액조절모타(150)는 전해액(120)을 전해액용기(160)로부터 전지용기로 보충 또는 배출시키는 동력모타이다. 직류 또는 교류전기를 사용할 수 있다. 전해액용기(160)의 위치를 상하로 움직이는 사이펀장치의 원리를 이용할 경우에는 전해액조절모타(150)를 개폐밸브로 교환 또는 제거하여도 무방하다.The electrolyte control motor 150 is a power motor that replenishes or discharges the electrolyte solution 120 from the electrolyte container 160 to the battery container. Direct current or alternating current electricity can be used. When using the principle of the siphon device to move the position of the electrolyte container 160 up and down, the electrolyte control motor 150 may be replaced or removed by the on-off valve.

전해액용기(160)는 발전을 잠시 중단할 때 임시적으로 전해액을 보관하는 구성품으로 전해액용기(160)의 부피는 전지용기의 내부부피보다 클때 적합하다. 재질로는 고무 또는 프라스틱 또는 금속이며 접이식(자바라)과 같이 부피를 조절하거나 물통과 같이 부피가 고정된 형태로 제작할 수 있다.The electrolyte container 160 is a component that temporarily stores the electrolyte when power generation is temporarily stopped, and is suitable when the volume of the electrolyte container 160 is larger than the internal volume of the battery container. The material is rubber or plastic or metal, and it can be manufactured in the form of volume control such as folding (Jabara) or fixed volume such as water bottle.

배관(170)은 전해액의 연결통로이며 사이펀의 원리로 전해액용기(160)의 전 해액을 이동시키는 휴대용 또는 조난용 연료전지로 사용할 때 잘 구부러질 수 있도록 부드러운 고무, 프라스틱 재질을 사용할 수 있고, 고정식 또는 전해액조절모타(150)를 사용할 때는 금속재질도 가능하다.Piping 170 is a connecting passage of the electrolyte and can be used to soften when bent well when used as a portable or distress fuel cell to move the electrolyte of the electrolyte container 160 in accordance with the principle of siphon, fixed type Or when using the electrolyte control motor 150, a metal material is also possible.

도 2의 수소제거전열장치(135)는 도 4의 발열선(136)과 통풍구(137)와 전선(138)으로 구성된다. 발열선은 발열기능을 하는 니크롬선 등의 통상적인 발열재질을 사용하여 발전중에 통풍구(137)를 통과하는 수소를 연소하는 온도를 유지한다. 발열선(136)의 발열온도는 150℃가 적합하나 80℃이상이면 어느 온도라도 무방하다. 발전중에 전해액에서 발생된 수소는 통풍구(137)를 통과하면서 발열선(136)에 의해 연소되므로 사용전지의 최소 발전용량에서도 불꽃을 발생시키기만 하면 그 크기와 용량은 무방하다. 연료전지의 전해액 표면에서 모아진 수소를 외부로 배출하는 기능을 하는 통풍구(137)는 금속 또는 고무 또는 프라스틱을 재질로 할 수 있고 중앙에 발열선(136)을 1선 또는 다수를 결합할 수 있다. 전선(138)을 연료전지의 양극과 음극을 발열선에 연결시키고, 재질은 통상적인 전선을 사용할 수 있다.The hydrogen removal heating device 135 of FIG. 2 includes a heating line 136, a ventilation opening 137, and an electric wire 138 of FIG. 4. The heating wire uses a common heating material such as nichrome wire that generates heat, and maintains a temperature at which hydrogen passes through the vent 137 during power generation. The heating temperature of the heating line 136 is preferably 150 ° C., but may be any temperature of 80 ° C. or more. Hydrogen generated in the electrolyte during power generation is burned by the heating line 136 while passing through the ventilation hole 137, so that the size and capacity of the hydrogen may be used as long as it generates a flame even at the minimum power generation capacity of the battery. The vent 137 that discharges the hydrogen collected from the surface of the electrolyte of the fuel cell to the outside may be made of metal, rubber, or plastic, and the heating line 136 may be combined with one or more lines. The wire 138 connects the positive and negative poles of the fuel cell to the heating wire, and the material may be a conventional wire.

각 구성품의 기능을 실시예를 들어 설명하겠다.The function of each component will be described by way of example.

실시예 1: 전기자동차용 전지Example 1 Battery for Electric Vehicle

1. 사용전지: 마그네슘금속공기연료전지(전극판 80개), 10% 소금물 5ℓ, 자동차용 납축전지 1개, 직류발전기 1대, 직류발전기 속도조절기 1개, 타임스위치 2개, 파워스위치 1개1.Used battery: magnesium metal air fuel cell (80 electrode plates), 10% salt water 5ℓ, 1 lead acid battery for automobile, 1 DC generator, 1 DC generator speed controller, 2 time switches, 1 power switch

2. 구성2. Configuration

- 연료전지의 출력을 속도조절기를 거쳐 직류발전기에 연결-Connect the output of fuel cell to DC generator via speed controller

- 직류발전기를 자동차의 구동축에 연결-Connect the DC generator to the drive shaft of the car

- 납축전지의 전원을 파워스위치 ON과 타임스위치1과 전해액조절모타(150)의 전지 방향에 연결-Connect the power of lead acid battery to power switch ON, time switch 1, and battery direction of electrolyte control motor (150)

- 연료전지의 전원을 파워스위치 OFF와 타임스위치2와 전해액조절모타(150)의 전해액용기(160) 방향에 연결-Connect the power of the fuel cell to the power switch OFF, the time switch 2, and the electrolyte container 160 of the electrolyte control motor 150.

- 소금물을 전해액용기(160)에 보충-Fill the brine to the electrolyte container (160)

3. 작동3. Works

- 파워스위치 ON: 전해액용기(160)내의 전해액(120)이 배관(170), 전해액조절모타(150), 입배출구(142), 하단경사면(141)을 순서대로 거치면서 전극(110)상부까지 이동: 연료전지의 출력발생-Power switch ON: The electrolyte solution 120 in the electrolyte container 160 passes through the piping 170, the electrolyte control motor 150, the inlet and outlet 142, and the lower inclined surface 141 in order to the upper portion of the electrode 110. Movement: Output of Fuel Cell

- 연료전지의 출력과 함께 수소가 발생하고 통풍구내의 전열선의 발열에 의해 수소연소-With the output of fuel cell, hydrogen is generated and hydrogen is burned by the heating of heating wire in the vent.

- 속도조절기 조정(운행 시작): 직류발전기가 자동차 구동축을 구동-Adjust speed controller (start of operation): DC generator drives car drive shaft

- 파워스위치 OFF: 전해액 조절모타(150)의 역방향 작동으로 전극(110)을 침지하고 있던 전해액(120)이 하단경사면(141), 입배출구(142), 배관(170), 전해액조절모타(150)를 거치면서 전해액용기(160)로 이동-Power switch OFF: Electrolyte solution 120 which was immersed in the electrode 110 by the reverse operation of the electrolyte control motor 150 is the lower inclined surface 141, the inlet and outlet 142, piping 170, the electrolyte control motor (150) Go through the electrolyte container (160)

- 연료전지의 발전중단: 전극에 묻어있는 소금기에 의해 서서히 출력감소 후 발전중단-Power generation stop of fuel cell: Power generation stops after the power decreases gradually by salt on the electrode

- 출력감소에 따라 수소발생 감소-Reduced hydrogen generation by decreasing output

- 출력감소에 따라 수소제거전열장치(135)의 발열중단-Heat dissipation stop of the hydrogen removal heating device 135 according to the output decrease

- 다음 운행 대기-Waiting for your next trip

4. 연료 보충4. fuel replacement

- 연료전지 작동 총 4시간마다 소금물 교환-Salt water exchange every 4 hours of fuel cell operation

- 50회 소금물 교체후 전극교환-Electrode exchange after 50 times of brine replacement

- 기타: 장기간 사용이 없을때 소금물을 폐기-Other: Dispose of salt water when it is not used for a long time

실시예 2: 가정용 비상전지Example 2: Household Emergency Cell

1. 사용전지 : 마그네슘금속공기연료전지(전극판 20개), 10% 소금물 2ℓ, DC-AC 컨버터 1대1.Used battery: Magnesium metal air fuel cell (20 electrode plates), 10% brine 2ℓ, 1 DC-AC converter

2. 구성2. Configuration

- 연료전지의 출력을 DC-AC컨버터에 연결-Connect the output of fuel cell to DC-AC converter

- 전해액개폐밸브를 닫힌상태로 배관(170)에 연결-Connect the electrolyte opening and closing valve to the pipe (170) in the closed state.

- 전극(110)의 상단보다 전해액용기(160)의 하단이 높게 설치-The lower end of the electrolyte container 160 is installed higher than the upper end of the electrode (110)

3. 작동3. Works

- 전해액개폐밸브를 개방: 전해액용기(160)내의 전해액(120)이 배관(170), 전해액개폐밸브, 입배출구(142), 하단경사면(141)을 순서대로 거치면서 전극(110)상부까지 이동; 연료전지의 출력발생-Opening of the electrolyte opening and closing valve: The electrolyte 120 in the electrolyte container 160 moves to the upper part of the electrode 110 while passing through the piping 170, the electrolyte opening and closing valve, the inlet and outlet 142, and the lower inclined surface 141 in order. ; Output of fuel cell

- 연료전지의 출력이 DC-AC컨버터를 거치면서 가전기구 작동-Home appliances are operated while fuel cell output goes through DC-AC converter

- 전해액용기(160)의 상단이 전해액개폐밸브보다 아래에 오도록 전해액용기(160)의 위치 조정: 전극(110)을 침지하고 있던 전해액(120)이 하단 경사면(141), 입배출구(142), 배관(170), 전해액개폐밸브를 거치면서 전해액용기(160)로 이동: 연료전지 출력감소 후 발전 중단-Adjusting the position of the electrolyte container 160 so that the upper end of the electrolyte container 160 is below the electrolyte opening / closing valve: the electrolyte solution 120 which is immersing the electrode 110 is the lower inclined surface 141, the inlet and outlet 142, Transfer to electrolyte container 160 through piping 170 and electrolyte open / close valve: Power generation stop after fuel cell output decreases

- 전해액개폐밸브를 잠금-Lock electrolyte valve

- 다음 사용 대기-Waiting for next use

4. 기타: 자동차용과 동일4. Others: same as car

실시예 3: 산악용(충전 및 조난용) 휴대전지Example 3: Mountainous (Charge and Distress) Mobile Battery

1. 사용전지 : 접이식 모양의 마그네슘금속연료전지(전극판 4개), 10% 소금물 0.5ℓ, DC-AC컨버터 1대, DC-DC컨버터 1대1. Battery: Foldable magnesium metal fuel cell (4 electrode plates), 10% brine 0.5ℓ, 1 DC-AC converter, 1 DC-DC converter

2. 구성2. Configuration

- 연료전지 본체, 자바라(접이식 전해액 보관용기), DC-AC컨버터 1대, DC-DC컨버터 1대, 소금주머니로 1개의 Set 구성-1 set of fuel cell body, bellows (foldable electrolyte container), 1 DC-AC converter, 1 DC-DC converter, and salt bag

3. 작동3. Works

- 전해액본체보다 자바라를 높게 유지-Keep bellows higher than electrolyte

- 자바라(160)에 소금과 물(해수 또는 눈)을 넣고-Put salt and water (sea water or snow) in bellows (160)

- 전해액개폐밸브를 개방하고-Open the electrolyte opening and closing valve

- DC-AC컨버터, DC-DC컨버터를 충전기 또는 전자기구에 연결 및 사용-Connect and use DC-AC converter, DC-DC converter to charger or electronic device

- 잠시 사용 중단시: 자바라를 전지용기보다 낮게 유지하여 전해액이(120) 전지용기에서 자바라로 모두 이동하였을 때 전해액개폐밸브를 잠근다.-For a short time of use: Keep the bellows lower than the battery container and close the electrolyte shutoff valve when all of the electrolyte has moved from the battery container (120) to the bellows.

- 이동 또는 장시간 사용이 필요 없을때: 자바라(160)의 소금물을 버린다.-When you do not need to move or use for a long time: discard the salt water of bellows (160).

4. 기타: 자동차용, 가정용과 동일4. Others: same as car, home

이와 같이 구성된 본 발명의 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the present invention configured as described above are as follows.

종전에는 단위당 발전용량이 크고 발전단가가 저렴한 전해액 연료전지에서 전극이 전해액에 한번 침지되면 전기의 사용유무에 관계없이 일정한 시간 후에는 용기의 상부에서 수동으로 전극이나 전해액을 교환해야 하므로 교환의 번거로움과 전지수명이 제한되고 밀폐공간에서만 사용해야하므로 실용화가 제한되었다. 본 발명은 분리된 전해액저장용기에서 전극하단부로 입배출구를 통하여 전해액을 공급하여 전극을 침지시켜 화학반응을 활성화하거나 전해액을 전극으로부터 분리하여 화학반응을 불활성화하므로써 용이하게 조절하게 되어 연료전지의 수명이 대폭 연장되고 수소제거전열장치로 수소를 연소시키므로써 밀폐공간에서 사용할 수 있게 되었다. 본 발명으로 전해액을 사용하는 연료전지가 휴대용, 조난용, 비상용, 자동차용으로 효율적으로 사용될 수 있게 되었다.Previously, in an electrolyte fuel cell with a large power generation capacity and a low power generation cost per unit, once the electrode is immersed in the electrolyte, it is cumbersome to exchange the electrode or electrolyte at the top of the container manually after a certain time regardless of the use of electricity. Its battery life is limited and its use in confined spaces is limited. In the present invention, the electrolyte is supplied to the lower electrode of the separated electrolyte storage container through the inlet and outlet to immerse the electrode to activate the chemical reaction or to separate the electrolyte from the electrode to easily control the chemical reaction by inactivating the life of the fuel cell. This greatly extended and combusted hydrogen with a hydrogen removal heat exchanger allows it to be used in confined spaces. According to the present invention, a fuel cell using an electrolyte solution can be efficiently used for portable, distress, emergency, and automobile.

Claims (5)

전극과 전해액으로 구성되는 연료전지에서, 수소를 제거하는 수소제거전열장치와 전해액의 공급을 조절하는 전해액조절구조와 전해액저장용기 중 1개 또는 2개 또는 3개를 결합하는 구성을 특징으로 하는 연료전지In a fuel cell composed of an electrode and an electrolyte, a fuel comprising a combination of one, two, or three of a hydrogen removing heat transfer device for removing hydrogen, an electrolyte control structure for regulating supply of an electrolyte, and an electrolyte storage container. battery 제 1항에 있어서, 수소제거전열장치는 발열선을 주재료로 구성하며, 통풍구내부에 결합되고 전지의 음극과 양극에 전선으로 연결되어 전지에서 발전되는 전력을 사용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 연료전지The fuel cell according to claim 1, wherein the hydrogen-removing heating device comprises a heating wire as a main material, and is coupled to the inside of the vent and connected to the negative electrode and the positive electrode of the battery by using electric power generated by the battery. 제 1항에 있어서, 전해액조절구조는 발전이 필요할 때는 전극을 침지시켜 화학반응을 활성화시키고, 발전이 필요없을 때는 전해액을 전극하부로부터 배출시켜 화학반응을 불활성화시키기 위해 용기하단면을 한쪽 또는 중앙으로 0.01° 이상의 경사를 구성하고, 입배출구가 결합된 구성을 특징으로 하는 연료전지The method of claim 1, wherein the electrolyte control structure is to immerse the electrode to activate the chemical reaction when power generation is required, and to discharge the electrolyte from the bottom of the electrode when power generation is not necessary, one side or the bottom of the container to inactivate the chemical reaction Fuel cell, characterized in that the inclination of 0.01 ° or more, the inlet and outlet are coupled 제 1항과 3항에 있어서, 입배출구가 전해액저장용기의 전해액을 수동 또는 동력의 압력으로 전해액용기에 입출입시키도록 전극하단이하의 용기부분에 결합되는 구성을 특징으로 하는 연료전지4. The fuel cell according to claim 1 or 3, wherein the inlet and outlet are coupled to a container portion below the electrode to inject and inject the electrolyte solution of the electrolyte storage container into the electrolyte container by manual or power pressure. 제 1항에 있어서, 전해액저장용기와 배관은 고무 또는 프라스틱 또는 금속을 재질로 하여 접이식 또는 고정식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료전지The fuel cell according to claim 1, wherein the electrolyte storage container and the pipe are made of rubber, plastic, or metal, and are foldable or fixed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107256944A (en) * 2017-07-28 2017-10-17 深圳市博澳能源技术开发有限公司 The vacuum electrolyte filling device of monomer high capacity polymer lithium ion battery
CN113161576A (en) * 2021-04-26 2021-07-23 郑州佛光发电设备有限公司 Self-voltage-regulating metal-air battery system and voltage regulating method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107256944A (en) * 2017-07-28 2017-10-17 深圳市博澳能源技术开发有限公司 The vacuum electrolyte filling device of monomer high capacity polymer lithium ion battery
CN107256944B (en) * 2017-07-28 2023-07-25 海口邦兴新能源科技有限公司 Vacuum priming device of monomer large capacity polymer lithium ion battery
CN113161576A (en) * 2021-04-26 2021-07-23 郑州佛光发电设备有限公司 Self-voltage-regulating metal-air battery system and voltage regulating method
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