KR20090036680A - Reproduction process of waste battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폐축전지 재생 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 등에 사용되는 사용수명이 완료된 폐축전지를 새 축전지와 같은 성능을 발휘하게 하는 방법을 제공함에 따라, 산업폐기물로 전락되는 폐축전지를 다시 사용할 수 있게 함으로써 환경오염의 원인이 되는 산업폐기물을 줄일 수 있는 폐축전지 재생 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a waste battery regeneration method, and more particularly, to provide a method for showing the same performance as a new storage battery for a used battery, which has been used for automobiles, and the like. The present invention relates to a method for regenerating waste batteries that can reduce industrial wastes that cause environmental pollution by enabling use thereof.
[문헌 1] 대한민국 등록특허 제10-0681529호, 2007.02.05. [Document 1] Republic of Korea Patent No. 10-0681529, 2007.02.05.
일반적으로 자동차 등에 사용되는 축전지는 케이스의 내부에 격리판 및 글라스매트에 의해 보호되고, 케이스의 외부로 노출된 전극과 연결되는 양극판과 음극판이 설치되며, 케이스 내측의 빈 공간에 무색, 무취의 진한 황산을 정제수와 혼합한 전해액이 채워진 구성이다. In general, batteries used in automobiles are protected by separators and glass mats inside the case, and positive and negative plates connected to electrodes exposed to the outside of the case are installed. It is a composition filled with the electrolyte solution which mixed sulfuric acid with purified water.
이러한 축전지는 이산화납으로 만든 극판과 전해약에 포함되어 있는 황산이 황산화납과 물로 변화하는 화학작용을 할 때 방전되고, 반대로 상기 황산화납과 물이 황산으로 변화하는 화학작용을 할 때 충전되는 작용을 반복하게 된다. The battery is discharged when the sulfuric acid contained in the lead plate and the electrolyte made of lead dioxide reacts with lead sulfate and water, and is charged when the lead sulfate and water reacts with sulfuric acid. Will be repeated.
상기한 작용을 반복하는 과정에서 전해액이 오염되고 이산화납으로 이루어진 극판의 표면에 유산아연의 결정이 고착됨에 따라, 축전지는 충방전 효율이 떨어지게 되고, 나중에는 완전히 떨어지게 되어 새 것으로 교체해야 한다. 따라서 사용수명이 완료된 폐축전지는 재활용이 불가능하므로 산업폐기물로 남게 된다. As the electrolyte is contaminated in the process of repeating the above action and the crystal of zinc lactate adheres to the surface of the lead plate made of lead dioxide, the storage battery becomes inefficient in charging and discharging, and later, it is completely dropped and must be replaced with a new one. Therefore, the used battery after the end of its useful life cannot be recycled, and thus remains industrial waste.
그러나 이러한 폐축전지를 재사용할 수 있도록, 이러한 종래의 재생방법은 폐축전지를 수거하는 축전지수거단계와; 폐축전지의 사용여부를 진단하는 진단단계와; 폐축전지에 재생액을 주입하는 재생액 주입단계와; 폐축전지를 충전 및 방전하는 충방전단계와; 폐척전지의 외관을 깨끗하게 청소하고 포장하는 포장단계로; 구성된 축전지 재생방법이 선출원되어 특허등록되었다. However, in order to reuse such a waste battery, such a conventional regeneration method includes a battery collection step of collecting the waste battery; A diagnostic step of diagnosing whether or not the waste battery is used; A regeneration solution injection step of injecting regeneration solution into the waste battery; A charging and discharging step of charging and discharging the used battery; Packaging step of cleaning and packaging the appearance of the waste battery clean; Registered battery recycling method has been filed and patented.
그리하여 폐축전지를 재사용할 수 있게 되고, 이를 통하여 폐축전지에 의한 산업폐기물을 크게 줄일 수 있도록 하였다. Thus, the waste battery can be reused, thereby greatly reducing industrial waste caused by the waste battery.
그러나 이러한 종래의 폐축전지 재생방법은 진단단계를 거친 후 바로 재생액을 주입하는 주입단계를 거치므로, 축전지는 재생액이 효과적으로 제역활을 수행할 수 있는 조건인 충전 및 방전 작용에 의한 열이 발생하지 않은 상태가 된다. However, such a conventional battery recycling method undergoes an injection step of injecting the regeneration solution immediately after the diagnosis step, so that the battery generates heat due to the charging and discharging action, which is a condition in which the regeneration solution can effectively carry out the deactivation function. It is not in a state.
따라서 상기 재생액은 제역활을 효과적으로 수행할 수 없게 되고, 이로 인해 극판에 고착된 유산아연과 전해액의 이물질이 제대로 제거되지 못하게 됨으로써 재생된 폐축전지의 사용수명이 단축되는 문제점이 있었다. Therefore, the regeneration solution is not able to effectively carry out the role of the deactivation, and thus there is a problem that the lifetime of the recycled waste battery is shortened because foreign matters of zinc lactate and electrolyte fixed on the plate is not properly removed.
그리고 재생액을 주입한 후 상기 재생액의 활동을 촉진하기 위한 충방전단계를 단 1회만을 거치므로, 이또한 극판에 고착된 유산아연과 전해액의 이물질이 완전히 제거되지 못하게 됨으로써 재생된 폐축전지의 사용수명이 단축되는 문제점이 있었다. In addition, since the charging and discharging step is performed only once to inject the regeneration solution to promote the activity of the regeneration solution, this also prevents the removal of foreign substances from the zinc lactate and the electrolyte fixed on the electrode plate. There was a problem of shortening the service life.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 폐축전지의 재생시 극판에 고착된 유산아연과 전해액 속의 이물질을 완전히 제거하여 새 축전지와 같이 사용할 수 있도록 하기 위하여, 검사단계와 교체단계와 예비충전단계와 주입단계와 예비방전단계와 예비시험단계와 1차충방전단계와 2차충방전단계와 3차충방전단계와 최종시험단계와 완전충전단계와 마무리단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한 폐축전지 재생방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, in order to completely remove the foreign matter in the zinc lactate and the electrolyte adhered to the pole plate during regeneration of the waste battery to be used as a new storage battery, the inspection step and the replacement step and A waste battery comprising preliminary charging stage, injection stage, predischarging stage, preliminary testing stage, primary charging and discharging stage, secondary charging and discharging stage, tertiary charging and discharging stage, final test stage, complete charging stage and finishing stage Its purpose is to provide a regeneration method.
본 발명의 폐축전지 재생방법은 폐축전지를 새 축전지와 같은 성능을 발휘할 수 있도록 재생할 수 있게 됨으로써, 축전지의 교체비용을 크게 절감할 수 있고, 뿐만 아니라 폐축전지의 폐기처리로 인한 산업폐기물의 증가를 방지할 수 있으므로, 경제적으로 아주 효율적인 효과가 있다. Waste battery recycling method of the present invention can be recycled to achieve the same performance as a new battery, it is possible to greatly reduce the replacement cost of the battery, as well as to increase the industrial waste due to the disposal of the waste battery Since it can prevent, it is very economically effective.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 폐축전지 재생방법을 단계적으로 도시한 블럭도이다. 1 is a block diagram showing a step-by-step recycling method of the waste battery of the present invention.
본 발명의 폐축전지 재생방법은 축전지의 사용가능 여부를 검사하는 진단단계(10)와; 축전지에 재생액을 주입하는 재생액주입단계(20)와; 축전지를 충전 및 방전하는 충방전단계(30)와; 축전지의 외관을 청소 및 포장하여 재생공정을 완료하는 마무리단계(40)로 구성된 것에 있어서, 상기 진단단계(10)는 축전지의 각 셀의 사용가능 여부를 검사하는 검사단계(11)와, 사용불가능한 셀은 사용가능한 셀로 대체하여 축전지를 구성하는 교체단계(12)로 구성되고; 상기 재생액주입단계(20)는 축전지의 용량이 전체용량의 30~40%로 충전하는 예비충전단계(21)와, 1시간 후 축전지에 재생액을 주입하는 주입단계(22)로 구성되며; 상기 충방전단계(30)는 축전지의 용량이 전체용량의 10~20%로 되게 방전하는 예비방전단계(31)와, 축전지의 전압과 비중과 온도를 측정하여 성능을 예비 시험하는 예비시험단계(32)와, 축전지의 용량이 전체용량의 85~90%가 되게 충전하고 1시간의 휴지기간을 후 축전지의 용량이 전체용량의 10~15%가 되게 방전하는 1차충방전단계(33)와, 축전지의 용량이 전 체용량의 85~90%가 되게 충전하고 1시간의 휴지기간 후 축전지의 용량이 전체용량의 10~15%가 되게 방전하는 2차충방전단계(34)와, 축전지의 용량이 전체용량의 85~90%가 되게 충전하고 1시간의 휴지기간 후 축전지의 용량이 전체용량의 10~15%가 되게 방전하는 3차충방전단계(35)와, 1시간의 휴지기간 후 축전지의 용량이 90%가 되게 충전한 후 전압과 비중과 온도를 측정하여 성능을 최종 시험하는 최종시험단계(36)와, 축전지의 용량이 전체용량의 100%가 되게 완전 충전하는 완전충전단계(37)로 구성됨을 특징으로 한다. The waste battery regeneration method of the present invention includes a diagnostic step (10) of checking the availability of the battery; A regeneration solution injection step of injecting regeneration solution into the storage battery; A charge and
상기 재생액은 폴리에틸렌 글리콜(polyethlene glycol) 10%, 소루빈산(sorbic acid) 10%, 안식향산 또는 벤조산(benzoic acid) 0.1%, 살리실산(salicylic acid) 0.1%, 황산나트륨(sodium sulfate)0.1%, 증류수 79.7%로 혼합된 용액으로서, 자연친화적인 유기폴리머이고 인체나 동식물에 무해한 것이다. The regeneration solution is
이와 같이 구성된 본 발명의 폐축전지 재생방법은 사용수명이 완료된 폐축전지를 산업폐기물로 버리지 않고 재사용할 수 있도록 한 것이다. The waste battery regeneration method of the present invention configured as described above is intended to be reused without throwing away the waste battery in which the service life is completed as industrial waste.
특히, 본 발명의 폐축전지 재생방법은 폐축전지의 재생시 전해액에 포함된 이물질과, 극판에 고착된 유산아연을 확실하게 제거할 수 있는 방법을 제공함으로써 재생된 폐축전지의 사용수명을 새 축전지와 비교할 수 있을 정도로 월등히 향상시킬 수 있는 것이 특징이다. In particular, the method for regenerating waste batteries of the present invention provides a method for reliably removing foreign substances contained in the electrolyte and zinc lactate adhering to the electrode plate when the waste batteries are regenerated. It is a feature that can be significantly improved to a degree comparable.
이는 도 1에 도시된 재생공정을 통해 이루어지는데, 이를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. This is done through the regeneration process shown in Figure 1, which will be described in more detail as follows.
먼저, 검사단계(11)는 축전지를 재사용할 수 있는 것인지를 검사하는 단계이 다. First, the
즉, 재사용하기 위하여 수거한 축전지의 외관이 부서진 것이 있는지 아닌지를 검사하고, 축전지를 이루는 각 셀의 극판이 탈락되거나 부식되어 전류 및 전압측정이 불가능하지 아닌지, 혹은 비중이 1.25미만으로 측정되거나 충방전시 온도가 70℃이상까지 상승하는 아닌지를 검사하는 것이다. That is, it is checked whether the appearance of the accumulators collected for reuse is broken, and whether the pole plates of each cell constituting the accumulator are dropped or corroded to measure current and voltage, or the specific gravity is less than 1.25, or the charge and discharge It is to check whether temperature rises above 70 ℃.
상기 교체단계(12)는 상기 검사단계(11)에서 재사용이 불가능하다고 판명된 축전지의 셀을 재사용이 가능하다고 판명된 셀로 교체하여 축전지를 구성하는 단계이다. The
이는 축전지가 다수의 셀로 구성되어 있기 때문에 재사용이 불가능하다고 판명된 하나의 셀로 인해 축전지를 이루는 다른 셀들도 폐기처리되는 것을 막아 더욱 많은 양의 축전지를 재생할 수 있도록 하기 위한 것이다. This is to prevent the disposal of other cells constituting the battery by one cell which is found to be impossible to reuse because the battery is composed of a plurality of cells, so that a larger amount of battery can be reproduced.
상기 예비충전단계(21)는 상기 교체단계(12)를 통해 재사용 가능하다고 판명된 축전지의 전기용량이 전체용량의 30~40%가 되게 충전하는 단계이다. The
이는 축전지의 내부온도를 소정 상승시켜 다음 단계에서 주입되는 재생액이 보다 효과적으로 제역활을 수행할 수 있도록 하기 위한 것이다. This is to increase the internal temperature of the battery by a predetermined amount, so that the regeneration solution injected in the next step can perform a more effective role.
상기 주입단계(22)는 예비충전단계(21)에서 1시간의 휴지기간을 거친 후 재생액을 주입하는 단계이다. The
이때 상기 재생액의 주입량은 베터리의 전해액 총용량의 15%에 해당하는 양만큼 주입하면 된다. At this time, the injection amount of the regeneration solution may be injected by an amount corresponding to 15% of the total capacity of the electrolyte solution of the battery.
상기 예비방전단계(31)는 상기 주입단계(22)에서 재생액을 주입한 축전지의 전기용량이 전체용량의 20%가 되게 방전하는 단계이다. 이는 격리판에 고착된 이물질을 불려 쉽게 제거하기 위한 것이다. The
상기 예비시험단계(32)는 전압계와 비중계와 온도계 등의 측정기기를 사용하여 축전지의 전압과 비중과 온도를 측정하여 성능을 예비시험하는 단계이다. The
이때 비중이 1.25이상으로 측정되는지, 전압은 정격전압이상으로 측정되는지, 온도도 70℃이하로 측정되는지를 시험한다. 측정치가 기준이하로 측정될 경우에는 외관 상의 이상을 다시 한 번 더 검사하거나 소정의 재생액을 더 주입한 후 상기 공정을 반복한다. At this time, test whether specific gravity is measured above 1.25, voltage is above rated voltage, and temperature is below 70 ℃. When the measured value is measured below the reference value, the visual abnormality is inspected again, or the predetermined regeneration solution is further injected, and the process is repeated.
만약, 외관 상의 이상이 있을 경우와 재생액을 더 주입하였는데도 기준치 이하로 측정되면 해당 셀을 폐기처리하고 다른 사용가능한 셀로 교체하여 상기의 공정을 다시 반복한다. If there is an abnormality in the appearance and the regeneration solution is measured, but is measured below the reference value, the cell is discarded and replaced with another usable cell, and the above process is repeated.
상기 1차충방전단계(33)는 축전지의 전기용량이 전체용량의 85~90%가 되게 충전하고, 1시간의 휴지기간 후 축전지의 용량이 전체용량의 10~15%가 되게 방전하는 단계이다. The primary charging and discharging
이때 주입된 재생액은 전해액과 혼합되면서 극판에 고착된 유산아연 결정을 분해하여 제거하게 되고, 상기 극판에 유산아연 결정이 고착되지 않게 코팅처리하게 되며, 전해액에 포함된 이물질을 분해하여 제거하게 된다. In this case, the injected regeneration solution is decomposed to remove zinc lactate crystals adhered to the electrode plate while being mixed with the electrolyte solution, and the coating process is performed to prevent the zinc lactate crystals from adhering to the electrode plate and decomposes and removes foreign substances contained in the electrolyte solution. .
단, 충전시 축전지의 전기용량이 전체용량의 100%가 되게 충전 및 방전하지 않고 10~15%를 남겨두는 이유는 그 이후부터의 충전 및 방전시간은 이전의 충전 및 방전시간 보다 많은 시간이 소요되므로 폐축전지의 재생공정을 단축하기 위한 것이 다. However, the reason why the battery capacity is 10% to 15% without charging and discharging the battery to 100% of the total capacity during charging is that the charging and discharging time thereafter takes more time than the previous charging and discharging time. This is to shorten the recycling process of the waste battery.
상기 2차충방전단계(34)와 3차충방전단계(35)는 상기 1차충방전단계(33)와 같이 축전지의 전기용량이 전체용량의 85~90%가 되게 충전하고, 1시간의 휴지기간 후 축전지의 용량이 전체용량의 10~15%가 되게 방전하는 단계이다. The secondary charging and discharging
이는 축전지를 다시 2차 및 3차 충전 및 방전함에 따라 상기한 1차충방전단계(33)에서의 재생액의 작용이 다시 2차 및 3차로 행해질 수 있도록 한 것이다. This allows the operation of the regeneration solution in the above-described primary charging and discharging
따라서 축전지의 극판의 유산아연 결정을 더욱 효과적으로 제거하게 되고, 극판의 코팅처리도 더욱 완벽하게 되며, 전해액의 이물질도 효과적으로 제거하게 된다. Therefore, the zinc lactate crystal of the battery plate of the battery is more effectively removed, the coating of the plate is more perfect, and foreign matters of the electrolyte are also effectively removed.
상기 최종시험단계(36)는 상기 예비시험단계(32)와 같이 전압계와 비중계와 온도계 등의 측정기기를 사용하여 축전지의 전압과 비중과 온도를 측정하여 성능을 최종적으로 시험하는 단계이다. The
이때도 비중이 1.25이상으로 측정되는지, 전압은 정격전압이상으로 측정되는지, 온도도 70℃이하로 측정되는지를 시험한다. 만약, 측정치가 기준치이하가 될 경우에는 상기한 충방전과정을 다시 거친다. In this case, test whether specific gravity is measured above 1.25, voltage is above rated voltage, and temperature is below 70 ℃. If the measured value is less than the reference value, the above charge and discharge process is repeated.
상기 완전충전단계(37)는 최종시험단계(36)를 통과한 축전지의 용량이 전체용량의 100%가 되게 완전 충전하는 단계이다. 이는 많은 시간이 소요되므로 최종시험단계(36)를 거친 후에 1회만을 수행한다. The
상기 마무리단계(40)는 축전지의 외관을 깨끗하게 청소하고, 상품화하기 위해 외관을 포장하여 축전지의 재생공정을 완료하는 단계이다. The
이와 같이 본 발명의 폐축전지 재생방법은 종래의 폐축전지 재생방법과 달리, 전해액을 주입하기 전에 예비방전단계(21)를 거침과 동시에 전해액을 주입한 후 1차충방전단계(33) 내지 3차충방전단계(35)를 차례로 거침으로써, 각 셀의 극판에 고착된 유산아연과 전해액 속의 이물질을 완벽하게 제거할 수 있게 된다. As described above, the waste battery recycling method of the present invention, unlike the conventional waste battery recycling method, undergoes the
따라서 재생된 폐축전지의 성능을 새 축전지와 동일하게 할 수 있게 됨으로써, 축전지의 교체비용을 크게 절감할 수 있고, 폐축전지로 인한 산업폐기물의 양도 크게 줄일 수 있게 된다. Therefore, the performance of the recycled waste battery can be the same as that of a new battery, thereby greatly reducing the replacement cost of the battery, and greatly reducing the amount of industrial waste due to the waste battery.
도 1은 본 발명의 폐축전지 재생방법을 단계적으로 도시한 블럭도1 is a block diagram showing a step-by-step recycling method of the waste battery of the present invention.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
10: 진단단계 11: 검사단계10: Diagnostic Step 11: Test Step
12: 교체단계 20: 재생액주입단계12: replacement step 20: regeneration solution injection step
21: 예비충전단계 22: 주입단계21: precharge stage 22: injection stage
30: 충방전단계 31: 예비방전단계30: charging and discharging stage 31: preliminary discharging stage
32: 예비시험단계 33: 1차충방전단계32: Preliminary Test Stage 33: Primary Charge-Discharge Stage
34: 2차충방전단계 35: 3차충방전단계34: secondary charge and discharge stage 35: tertiary charge and discharge stage
36: 최종시험단계 37: 완전충전단계36: final test step 37: full charge step
40: 마무리단계40: finishing stage
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|---|---|---|---|
| KR20070101841A KR20090036680A (en) | 2007-10-10 | 2007-10-10 | Reproduction process of waste battery |
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| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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- 2007-10-10 KR KR20070101841A patent/KR20090036680A/en active IP Right Grant
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