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KR101123636B1 - Cartridge seperate type metal-air battery - Google Patents

Cartridge seperate type metal-air battery Download PDF

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KR101123636B1
KR101123636B1 KR1020100028733A KR20100028733A KR101123636B1 KR 101123636 B1 KR101123636 B1 KR 101123636B1 KR 1020100028733 A KR1020100028733 A KR 1020100028733A KR 20100028733 A KR20100028733 A KR 20100028733A KR 101123636 B1 KR101123636 B1 KR 101123636B1
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fuel
cathode
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air
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백동수
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주식회사 미트
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Abstract

카트리지 분리형 금속 공기 전지에 대한 발명이 개시된다. 개시된 카트리지 분리형 금속 공기 전지는, 인쇄회로기판, 인쇄회로기판상에 돌출 형성되는 음극침, 인쇄회로기판상에 음극침을 감싸면서 돌출되어 공간을 형성하는 공기 양극 및 공기 양극의 공간 내에 분리장착 가능하게 설치되고, 장착시 음극침과 접촉되는 전해액 포켓과 금속 연료가 구비되는 연료 카트리지를 포함하는 것을 특징으로 한다.Disclosed is a cartridge detachable metal air battery. The disclosed cartridge separation type metal air battery can be separately mounted in a space of a printed circuit board, a cathode needle protruding on a printed circuit board, an air anode and an air anode protruding while forming a space surrounding the cathode needle on the printed circuit board to form a space. And it is installed, characterized in that it comprises a fuel cartridge which is provided with an electrolyte pocket and a metal fuel in contact with the cathode needle when mounted.

Description

카트리지 분리형 금속 공기 전지{CARTRIDGE SEPERATE TYPE METAL-AIR BATTERY}Cartridge separated metal air battery {CARTRIDGE SEPERATE TYPE METAL-AIR BATTERY}

본 발명은 금속 공기 전지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 반 영구적으로 사용가능한 전극어셈블리에 금속연료 카트리지를 일회용으로 분리 장착가능하게 설치하므로 연료 교환을 손쉽게 수행하여 사용상의 편리함을 제공하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지에 관한 것이다.
The present invention relates to a metal-air battery, and more particularly, a cartridge-type metal that provides convenience in use by easily performing fuel exchange because the metal fuel cartridge is detachably installed in a semi-permanently usable electrode assembly. It relates to an air battery.

일반적으로, 금속 연료 전지는 금속과 공기의 반응에 의해 얻어지는 전기에너지를 사용하는 것으로서 오랜 기간 많은 연구 개발이 진행되어 왔다. 특히 그 안전성과 경제성, 고 에너지 밀도로 인해 근래에 매우 필요한 전지로서 위치를 차지하고 있다.In general, metal fuel cells use electric energy obtained by the reaction of metal and air, and many research and development have been conducted for a long time. In particular, due to its safety, economical efficiency and high energy density, it is taking the position as a very necessary battery in recent years.

하지만, 금속 연료 전지는 고체 금속 연료를 사용하며 그 생성물도 고체이므로 전지 시스템에 모두 내재하기 때문에 기계적인 청소나 교체가 매우 어려운 것으로 알려져 왔다.However, since metal fuel cells use solid metal fuels and their products are solid, they are known to be very difficult to mechanically clean or replace because they are inherent in cell systems.

금속 연료 전지는 금속을 전기화학적인 연료로서 사용하여 전기를 발생하는 장치로서 마그네슘, 알루미늄, 아연, 특별하게는 리튬이 사용된다. 또한 가능한 금속 연료로서, 철, 실리콘, 망간, 티타늄과 같은 원소들도 이론상 가능하여 시도된 바들이 있다.Metal fuel cells are devices that generate electricity by using metal as an electrochemical fuel, and magnesium, aluminum, zinc, and particularly lithium are used. In addition, as possible metal fuels, elements such as iron, silicon, manganese, and titanium are theoretically possible and have been tried.

이 금속들을 산화시키는데 있어서 상대전극인 공기 양극 또는 산소 전극(이하 공기 양극이라고 함), 일부에서는 기체 확산 전극 등 다양한 이름으로 불리는 전극이 사용되며, 특히 공기를 사용하는 경우, 우리들 주변에 무한히 존재하는 산화제이므로 금속 연료만 교체해주면 지속적으로 전기를 생산할 수 있다.In order to oxidize these metals, electrodes of various names are used, such as air anodes or oxygen electrodes (hereinafter referred to as air anodes), and in some cases gas diffusion electrodes, which are infinitely present around us. As it is an oxidant, it is possible to continuously generate electricity by replacing only metal fuel.

또한, 기계적인 충전이 가능하여 여러 형태의 재 충전식 금속 연료 전지가 개발되어 있으며, 전기 충전에 비해, 충전시간이 짧기 때문에 아웃 도어나 군용 전지로서 매우 적합한 휴대용 전원이다.In addition, various types of rechargeable metal fuel cells have been developed due to mechanical charging, and since the charging time is shorter than that of electric charging, it is a portable power source that is very suitable as an outdoor or military battery.

그리고, 금속 연료 전지 혹은 금속 공기 전지는 그 높은 비에너지와 안전성으로 인해 비상용과 보청기용, 군용으로 사용되고 있다.In addition, metal fuel cells or metal air cells are used for emergency, hearing aid, and military because of their high specific energy and safety.

이 중에서 야외에서 금속연료를 교환할 수 있는 부류는 충전시간이 극히 짧다는 장점 때문에 많은 연구가 되어오고 있다.Among them, the type that can exchange metal fuels in the open air has been studied a lot because of the extremely short charging time.

통상적으로, 1~10시간이 소요되는 일반 충전식 전지는 군용이나 비상용, 아웃 도어용으로는 불리하여 사용자들은 수 분 이하의 충전시간이 소요되는 금속 연료 전지를 필요로 하고 있다.Generally, general rechargeable batteries that take 1 to 10 hours are disadvantageous for military, emergency, and outdoor applications, and users require a metal fuel cell that takes several minutes or less to charge.

그러나, 몇 가지 중요한 이유들로 인해 시장성은 제한되고, 사용자 역시 불편을 겪어야 하는데, 연료 교환시 내부의 금속 산화물 찌꺼기를 제거해야 한다는 문제점과, 다수의 금속 연료를 연결하는 단자들의 연결이 불편하다는 문제점과, 여기에 단자들 간의 부식과 접촉 저항 손실이 크다는 문제점들에 부딪치게 된다.However, the marketability is limited due to several important reasons, and the user must also be inconvenienced, such as the problem of removing internal metal oxide residues during fuel exchange, and the inconvenience of connecting terminals connecting a plurality of metal fuels. And problems of corrosion and contact resistance loss between the terminals are large.

이는 금속 전극이 산화되면서 발생하는 여러 가지 문제점들과, 접촉 단자들의 문제점, 높은 자가방전율과 생산시 겪게 되는 까다로운 특성과 이에 따른 높은 불량의 문제점이 따르기 때문이다.This is due to various problems caused by oxidation of the metal electrode, problems of contact terminals, high self-discharge rate, difficult characteristics encountered in production, and high defects.

현재까지 개발된 금속 연료 전지의 구조들에 대해 소개하면 다음과 같다.The structures of the metal fuel cells developed so far are introduced as follows.

미국등록특허 제6,057,052호(Cell for metal-air battery, Yaron Shrim et al)는 공기 양극이 양면을 에워싸고 그 안에 금속 연료 포켓이 들어가게 되어 있는 전형적인 금속 연료 전지의 구조를 보여주며, 전극 단자들과 연결부위의 복잡한 구조들을 제시하였다. 이 발명의 경우에는 금속 연료 전극을 별도로 구비하면 연료를 교체할 때 단자들을 연결해주어야 하는 별도의 작업이 필요하며, 이로 인해 단자의 접촉 저항 손실과 단자 무게의 증가 단자를 결합하는 불편한 작업들이 추가된다.U.S. Patent No. 6,057,052 (Cell for metal-air battery, Yaron Shrim et al) shows the structure of a typical metal fuel cell in which an air anode surrounds both sides and a metal fuel pocket is placed therein. The complex structures of the joints are presented. In the case of the present invention, if the metal fuel electrode is provided separately, a separate work of connecting the terminals is required when the fuel is replaced, which adds an inconvenient task of combining the terminal with a loss of contact resistance and an increase in terminal weight. .

미국등록특허 제6,312,844호(Metal air fuel cell battery system having means for discharging and recharging metal fuel cards supplied from cassette type storage device, by Sadeg. Faris)에서는 카세트형의 금속 연료 카드를 사용한 시스템을 보여주고 있으나 음극 카세트를 빼내고 이동하여 충전과 방전을 별로로 하는 형태로서 편의성이 부족하다.U.S. Patent No. 6,312,844 (Metal air fuel cell battery system having means for discharging and recharging metal fuel cards supplied from cassette type storage device, by Sadeg. Faris) shows a system using a cassette type metal fuel card, but a cathode cassette. There is a lack of convenience as a form of charging and discharging by removing and moving.

또, 미국특허 출원 제2002-0160247호(Metal air cell system, George Tzong-Chyi Tzeng et al)에서는 유연한 양극 어셈블리 내부에 공기가 주입되고, 외부는 연료 전극으로 둘러싸인 구조를 고안하였다. 단단한 종전의 것에 비해 양극 어셈블리를 셀로부터 제거할 때 잘 빠져나올 수 있지만, 여전히 불편하다는 문제점을 지니고 있다.In addition, US Patent Application No. 2002-0160247 (Metal air cell system, George Tzong-Chyi Tzeng et al) has devised a structure in which air is injected into the flexible anode assembly, the outside is surrounded by a fuel electrode. Compared to the hard conventional one, the anode assembly can be easily removed when removed from the cell, but still suffers from the inconvenience.

국제 출원 WO 제2002/073732호(Refuelable metal air electrochemical cell and refuelable anode structure for electrochemical cell, Ma Fuyuan et al.)에서는 양극 포켓에 음극 카트리지를 삽입하는 형태로서 음극 카트리지 안에 금속 연료 겔이 들어있으며 상단에 단자를 포함하고 있다. 이것 역시 음극과 양극이 분리가 되어 있어서 단자의 결합이 필요하다.In international application WO 2002/073732 (Refuelable metal air electrochemical cell and refuelable anode structure for electrochemical cell, Ma Fuyuan et al.), A negative electrode cartridge is inserted into the positive electrode pocket, in which the metal fuel gel is contained in the negative electrode cartridge. It includes a terminal. Again, the cathode and anode are separated, so the coupling of the terminals is necessary.

또, 국제출원 WO 제2003/041211호(Rechargeable and refuelable metal air electrochemical cell, Tsai Tsepin et al)은 아연 연료를 채운 음극을 공기 양극 어셈블리에 넣고 방전하여 전기를 생산하고 이것을 꺼내어 충전용 양극을 포함하는 셀에 넣어 전기적 충전까지 할 수 있는 것을 보고하였다. 이것 역시 음극어셈블리가 별도로 분리되어 있기 때문에 매우 불편하다.In addition, the international application WO 2003/041211 (Rechargeable and refuelable metal air electrochemical cell, Tsai Tsepin et al) is a cathode filled with zinc fuel into the air anode assembly to discharge and produce electricity and take it out to include a charging anode It has been reported that it can be put in a cell and can be electrically charged. This is also very inconvenient because the cathode assembly is separated separately.

그리고 국제출원 WO 제2003/071620호(Metal air cell system, Tsai Tsepin et al)는 양극 구조물에 들어 있는 겔화된 음극 구조물을 양극 구조물로부터 용이하게 분리해내도록 고안하였다. 역시 수직으로 빼내는 작업이 쉽지 않고 빼는 과정에서 겔이 붕괴되거나 셀 내부를 상하게 할 수 있다.In addition, International Application WO 2003/071620 (Metal air cell system, Tsai Tsepin et al) is designed to easily separate the gelated cathode structure contained in the anode structure from the anode structure. Also, pulling out vertically is not easy and the gel may collapse or damage the inside of the cell during the extraction process.

국제출원 제WO2004/038829호(System for convenient introduction and removal of electrolyte in mechanically rechargeable metal air cells, William Moris et al)에서는 금속 연료 카트리지를 편리하게 장입하고 제거하는 방법에 대해 기술하였으나 카트리지 외벽에 단자가 구비되어야 하며 이 단자는 전지케이스의 단자와 결합되어야 하는 제약조건을 여전히 갖고 있다.International Application WO2004 / 038829 (System for convenient introduction and removal of electrolyte in mechanically rechargeable metal air cells, William Moris et al) describes a method for the convenient loading and removal of metal fuel cartridges, but the terminals are provided on the outer wall of the cartridge. This terminal still has the constraint that it must be combined with the terminal of the battery case.

현재까지 개발된 금속 연료 전지의 단점들은 모두 소모된 연료 전극을 빼내기 어려운 상황에서 기인하며, 이에 대한 문제점들을 열거하면 다음과 같다.The disadvantages of the metal fuel cell developed so far are all due to the situation that it is difficult to remove the spent fuel electrode, and the problems are listed as follows.

기본적으로 양극과 음극 단자는 결합이 되어 있어야 하며 그렇게 함으로써 각 셀간의 단자 결합의 수고를 제거할 수 있다. 한국특허등록 제0523268호(아연겔의 재충전이 가능한 아연 연료 전지, 백동수)에서는 이러한 문제를 해결할 수 있는 구조를 지니고 있다.Basically, the positive and negative terminals must be coupled so that the effort of terminal coupling between cells can be eliminated. Korean Patent Registration No. 0523268 (zinc fuel cell rechargeable zinc fuel cell, Baek Dong-soo) has a structure to solve this problem.

이 발명에서는 전극 간의 결합이 이미 이루어져 있으며 단지 아연겔만을 주입하거나 빼내는 것만으로 반복적인 사용이 가능하게 되어 있다. 그렇지만 아연겔을 주입하는 별도의 장치가 있어야 하며 주입하는 시간도 많이 걸리게 되고 소모된 아연겔을 제거하는 것이 완전하지 않다는 단점이 있다. 또한 아연겔을 장기간 보관할 수 없다는 문제로 인해 사용상의 제약이 많다.In the present invention, the coupling between the electrodes is already made and repeated use is possible only by injecting or removing the zinc gel. However, there must be a separate device for injecting zinc gel, which takes a long time to inject and removes the consumed zinc gel is not complete. In addition, there are many restrictions on use due to the problem that zinc gel can not be stored for a long time.

금속 연료의 장기 보존성의 문제가 심각한 이유는 그 안에 전해질과 함께 음극 집전체(current collector)가 들어 있기 때문이다. 음극 집전체는 구리 혹은 구리 합금이나 기타 금속으로 되어 있는데 이들과의 접촉시 부식 회로를 형성하기 때문이다. 이를 방지 하기 위해서는 전해액을 별도로 보관하는 것이 가장 효과적이며 차선책으로는 이 집전체과 같이 있지 않고, 분리되도록 하는 것이다.The problem of long-term storage of metal fuels is serious because they contain a current collector with electrolyte. The negative electrode current collector is made of copper or a copper alloy or other metal because it forms a corrosion circuit upon contact with them. To prevent this, it is most effective to keep the electrolyte separately, and the next best solution is to separate it from the current collector.

장기 보존성을 확보하기 위해서 전해액을 별도로 보관하는 형태는 한국특허등록 제0897367호(전해액을 격리보관한 금속 공기 전지, 백동수 등)에서 유연한 전지 어셈블리와 유연한 전해액 용기가 고정된 크기의 전지케이스 안에 있으면서 격막을 터뜨리면 전해액이 유입되면서 활성화되는 것을 제안한다.In order to secure long-term storage, the electrolyte is separately stored in Korean Patent Registration No. 0897367 (Metal air battery, Baek Dong-soo, etc. in which electrolyte is sequestered), and a flexible battery assembly and a flexible electrolyte container are placed in a fixed size battery case. Propose that the activation is activated when the electrolyte flows.

또한, 한국특허등록 제0886589호, 미국 출원 제2008-0124599A1호(공기 아연 전지, 백동수)에서는 전해액 용기를 별도로 전지의 상부에 위치하게 하며 시작할 때는 용기를 눌러서 전해액이 주입되도록 하였다.In addition, in Korean Patent Registration No. 0886589 and US Application No. 2008-0124599A1 (air zinc battery, Baek Dong-soo), the electrolyte container is separately placed at the top of the battery, and the electrolyte is injected by pressing the container at the beginning.

상기한 특허들은 일회용 전지에 국한된 것으로서 비상용으로 사용할 수 있도록 장기보존성을 부여한 것이지만, 연료의 재충전이나 소모된 연료의 교체가 불가능하다.The above patents are limited to disposable batteries, which impart long-term storage for emergency use, but cannot recharge fuel or replace spent fuel.

이러한 두 가지 목적을 다 달성하는 것으로서는 한국특허등록 제0859957호(스택형 연료전지, 백동수)에서는 전해액을 별도로 보관하는 기능을 갖고 있으나, 음극어셈블리와 양극어셈블리를 교대로 케이스에 넣어서 조여야 하는 불편함이 있고, 비록 겔을 사용한다고 하더라도 전해액이 스며 나오는 부작용을 막기 어려운 단점이 있다.In order to achieve both of these objectives, Korean Patent Registration No. 0859957 (stack type fuel cell, Baek Dong-soo) has the function of storing the electrolyte separately, but it is inconvenient to tighten the anode assembly and the anode assembly in the case alternately. There is a disadvantage, even if the gel is used, it is difficult to prevent the side effects of the electrolyte leaking out.

그리고, 상기한 여러 기존의 결과에서 초래한 공통적인 단점은 먼저 금속 연료를 음극 카트리지 안에 넣었기 때문에 발생하는 것으로서, 음극은 별도의 금속성 물체를 필요하게 되고 이로 인한 갈바닉 부식이 존재하여 보존 기간을 짧게 할 뿐 아니라 단자들을 연결하는 것이 불편하고 단자의 부식의 문제가 있다.In addition, a common disadvantage caused by the various conventional results described above is that the metal fuel is first put into the negative electrode cartridge, and the negative electrode requires a separate metallic object, and there is galvanic corrosion, thereby shortening the shelf life. In addition, it is inconvenient to connect the terminals and there is a problem of corrosion of the terminals.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.The foregoing invention refers to the background of the art to which the present invention pertains, and does not mean the prior art.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
Therefore, there is a need for improvement.

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 반 영구적으로 사용가능한 전극 어셈블리에 금속 연료 카트리지를 일회용으로 분리 장착가능하게 설치하므로 연료 교환을 손쉽게 수행하여 사용상의 편리함을 제공하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지를 제공하는 것이 목적이다.
The present invention has been created by the necessity as described above, the cartridge detachable metal air cell which provides convenience in use by easily performing fuel exchange because the metal fuel cartridge is detachably installed in a semi-permanently usable electrode assembly. The purpose is to provide.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지는, 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판 상에 돌출 형성되는 음극침; 상기 인쇄회로기판 상에 상기 음극침을 감싸면서 돌출되어 공간을 형성하는 공기 양극; 및 상기 공기 양극의 공간 내에 분리장착 가능하게 설치되고, 장착시 상기 음극침과 접촉되는 전해액 포켓과 금속 연료가 구비되는 연료 카트리지를 포함하는 것을 특징으로 한다,In order to achieve the above object, a separate cartridge type air metal battery according to an embodiment of the present invention includes a printed circuit board; A cathode needle protruding from the printed circuit board; An air anode which protrudes while enclosing the cathode needle on the printed circuit board to form a space; And a fuel cartridge detachably installed in a space of the air anode, and including an electrolyte pocket and a metal fuel that are in contact with the cathode needle when mounted.

또한, 상기 음극침은 상기 인쇄회로기판의 바닥에 수직으로 고정되고, 상기 공기양극은 상기 인쇄회로기판의 바닥에 접착제로 고정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the cathode needle is fixed to the bottom of the printed circuit board vertically, the air cathode is characterized in that fixed to the bottom of the printed circuit board with an adhesive.

또한, 상기 음극침은 상기 인쇄회로기판의 바닥에 형성되되, 상기 공기양극의 중심 또는 주변에 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the cathode needle is formed on the bottom of the printed circuit board, characterized in that formed in the center or periphery of the air anode.

또한, 상기 음극침은 상부 끝단이 날카롭고 바닥부위가 넓은 형태의 전기전도성 재질이고, 상기 전해액 포켓의 바닥을 통과하는 길이를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the cathode needle is an electrically conductive material having a sharp upper end and a wide bottom portion, and has a length passing through the bottom of the electrolyte pocket.

또한, 상기 음극침의 단자와 상기 공기 양극의 단자는 상기 인쇄회로기판을 관통하여 상기 인쇄회로기판의 배면에 형성된 도전층과 납땜으로 연결 고정되는 것을 특징으로 한다.In addition, the terminal of the cathode needle and the terminal of the air cathode is characterized in that the connection through the printed circuit board and the conductive layer formed on the back of the printed circuit board and fixed by soldering.

또한, 상기 인쇄회로기판의 배면에는 누전방지를 위해 도전층과 납땜을 덮어주는 절연층을 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the back surface of the printed circuit board is characterized in that to form an insulating layer covering the conductive layer and the solder to prevent a short circuit.

또한, 상기 공기 양극의 상측에는 상부를 고정하고, 상기 연료카트리지와 결합하기 위한 공기 양극 상판을 구비하는 것을 특징으로 한다,In addition, the upper side of the air anode is fixed to the upper, characterized in that it is provided with an air anode top plate for coupling with the fuel cartridge,

또한, 상기 공기 양극 상판에는 끼움 홈이 형성되고, 상기 끼움 홈에 상기 공기 양극의 상부가 삽입되어 접착제로 고정되는 것을 특징으로 한다.In addition, a fitting groove is formed in the upper plate of the air cathode, and the upper portion of the air cathode is inserted into the fitting groove, and is fixed with an adhesive.

또한, 상기 연료카트리지는 상기 전해액 포켓과 상기 금속 연료를 상, 하부에 각각 수용하는 연료용기; 상기 연료용기의 상측 가장 자리에 형성된 용기 상판; 및 상기 용기 상판에 덮여지는 상측 덮개를 포함하는 것을 특징으로 한다.The fuel cartridge may further include a fuel container configured to accommodate the electrolyte pocket and the metal fuel in upper and lower portions, respectively; A container upper plate formed at an upper edge of the fuel container; And an upper cover covered by the container upper plate.

또한, 상기 금속 연료는 아연, 마그네슘, 알루미늄, 리튬 중 어느 하나이거나 그들의 합금이며, 10~1000 μm 크기의 분말 상으로서, 그 안에 분말상의 겔화제인 폴리비닐 알코올, 셀룰로오스, 아크릴 수지, 전분, 한천, 밀가루, 젤라틴, 곡물가루 및 상업화된 제품인 카보풀(BF Goodrich 사의 Carbopol™ ) 중에 선택된 적어도 어느 일부와 섞여 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the metal fuel is any one of zinc, magnesium, aluminum, lithium, or an alloy thereof, the powder phase of 10 ~ 1000 μm size, therein polyvinyl alcohol, cellulose, acrylic resin, starch, agar, Wheat flour, gelatin, grain flour and commercially available carbopol (Carbopol ™ by BF Goodrich).

또한, 상기 전해액 포켓은 진공 성형한 얇은 플라스틱재질의 필름용기에 전해액이 수용되고, 상측에 동종의 필름덮개가 접착 또는 융착되는 것을 특징으로 한다.In addition, the electrolyte pocket is characterized in that the electrolyte is accommodated in a thin plastic film container formed in a vacuum, the same type of film cover is bonded or fused on the upper side.

또한, 상기 필름덮개는 상기 필름용기 상측 테두리에서 외측으로 돌출되는 걸림부가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the film cover is characterized in that the engaging portion protruding outward from the upper edge of the film container is formed.

또한, 상기 연료용기는 다공성 물질로 이루어지고, 주변에는 멤브레인 혹은 세퍼레이터가 둘러싼 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the fuel container is made of a porous material, characterized in that the periphery of the membrane or the separator has a form surrounding.

또한, 상기 연료 용기의 바닥은 탄력있는 고무 혹은 고무 성질의 플라스틱 재질로 되어 있어서 쉽게 관통이 되면서 상기 음극 침과 밀착한 특성을 보이도록 하는 탄성막으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the bottom of the fuel container is made of a resilient rubber or rubber-like plastic material is characterized in that it is made of an elastic membrane that is easily penetrated and exhibits a close contact with the cathode needle.

또한, 상기 연료카트리지는 상기 용기 상판, 상기 전해액 포켓 주변 및 상기 덮개가 서로 접착되어 밀폐되는 것을 특징으로 한다.In addition, the fuel cartridge is characterized in that the container top plate, the electrolyte pocket surroundings and the lid are bonded to each other and sealed.

본 발명의 다른 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지는 상기 인쇄회로기판 상에 상기 음극침을 다수 배열하여 금속 공기 전지를 여러 개의 셀로 이루는 직렬회로로 구성되는 경우, 상기 인쇄회로기판에서 에칭에 의해 다수의 음극침과 공기 양극이 직렬로 연결되어 사용 전압을 높이도록 구성된 것을 특징으로 한다.In the cartridge detachable metal air battery according to another embodiment of the present invention, when a plurality of the cathode needles are arranged on the printed circuit board and configured as a series circuit consisting of a plurality of metal air batteries, the printed circuit board may be etched by etching. A plurality of cathode needles and the air anode is connected in series is characterized in that configured to increase the voltage used.

또한, 본 발명의 다른 실시예 및 또 다른 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지는 상기 공기 양극은 개별의 음극침을 각각 덮거나 다수의 음극침을 모두 덮도록 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the cartridge-separated metal-air battery according to another embodiment and another embodiment of the present invention is characterized in that the air cathode is formed at least one to cover each of the cathode needles or a plurality of cathode needles.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지는 반 영구적으로 사용가능한 전극 어셈블리에 금속 연료 카트리지를 일회용으로 분리 장착가능하게 설치하므로 연료 교환을 손쉽게 수행하여 사용상의 편리함을 제공할 수 있다.As described above, the cartridge detachable metal air battery according to the present invention may be installed in a semi-permanently usable electrode assembly so that the metal fuel cartridge may be detachably mounted for one-time use, thereby easily performing fuel exchange, thereby providing convenience in use. .

또한, 금속연료와 전해질의 장기보존성을 확보할 수 있어서 비상용 혹은 야외용, 전기 차량용으로 사용할 수 있다.In addition, the long-term storage properties of the metal fuel and the electrolyte can be ensured, so that it can be used for emergency or outdoor use and for electric vehicles.

또한, 공기 양극의 중심부에서 금속재질의 음극침이 금속 연료에 의해 둘러싸이게 됨으로써 갈바닉 부식 반응에 의한 수소 발생이나 음극 침의 부식 층의 형성을 방지하는 효과가 있다.In addition, since the negative electrode needle of the metallic material is surrounded by the metal fuel at the center of the air anode, there is an effect of preventing the generation of hydrogen by the galvanic corrosion reaction and the formation of the corrosion layer of the negative electrode needle.

또한, 전해액이 필름용기 안에 들어있으므로 삽입할 때 전해액이 사용자에게 접촉될 가능성은 없으며 제거할 때에는 겔이 형성되어 카트리지 안에 갇혀 있으므로 사용이 간편하고 안전한 취급이 가능하다.In addition, since the electrolyte is contained in the film container, there is no possibility of the electrolyte contacting the user when it is inserted, and when removed, a gel is formed and trapped in the cartridge, thus allowing easy use and safe handling.

또한, 재충전시 연료 카트리지를 삽입하기만 하면 되고 여기에 단자 연결이나 용액을 별도로 주입할 필요가 없기 때문에 짧은 시간 내에 신속한 재충전이 되는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that it is possible to quickly recharge in a short time since it is only necessary to insert the fuel cartridge when recharging, and there is no need to separately inject a terminal connection or a solution.

또한, 내부에 집전체로 사용될 이종의 금속이 존재하지 않기 때문에 금속 연료를 쉽게 재생하는 것이 가능하다.In addition, since there is no heterogeneous metal to be used as a current collector therein, it is possible to easily recycle the metal fuel.

또한, 더 나아가 인쇄회로기판에 음극과 양극이 집합적으로 심은 직렬 회로 어레이 구조로 인해 조립과 생산이 편리하고, 양산성을 확보할 수 있다.
In addition, as a series circuit array structure in which the cathode and the anode are collectively planted on the printed circuit board, assembly and production are convenient and mass production can be secured.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지의 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지의 분리 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 카트리지의 삽입 전 상태 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 카트리지의 삽입 상태 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 카트리지의 방전 진행상태 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 카트리지의 분리 후 상태도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지의 분해 사시도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지의 저면 사시도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지의 분해 사시도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지의 저면 사시도.1 is an exploded perspective view of a cartridge removable metal air battery according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded cross-sectional view of a cartridge removable metal air battery according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view before insertion of the fuel cartridge according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of an inserted state of a fuel cartridge according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a discharge progress state of a fuel cartridge according to one embodiment of the present invention;
6 is a state diagram after the removal of the fuel cartridge according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is an exploded perspective view of a cartridge removable metal air battery according to another embodiment of the present invention.
8 is a bottom perspective view of a cartridge removable metal air battery according to another embodiment of the present invention.
Figure 9 is an exploded perspective view of a cartridge removable metal air battery according to another embodiment of the present invention.
10 is a bottom perspective view of a cartridge removable metal air battery according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지를 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a cartridge removable metal air battery according to an embodiment of the present invention.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지의 분리 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 카트리지의 삽입 전 상태 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 카트리지의 삽입 상태 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 카트리지의 방전 진행상태 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 카트리지의 분리 후 상태도이다.
1 is an exploded perspective view of a cartridge removable metal air battery according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded cross-sectional view of a cartridge removable metal air battery according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention 4 is a cross-sectional view illustrating a state of a fuel cartridge according to an embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a fuel cartridge according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of a discharge state of a fuel cartridge according to an embodiment of the present invention. 6 is a state diagram after the removal of the fuel cartridge according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지(100)는, 인쇄회로기판(10), 인쇄회로기판(10) 상에 돌출 형성되는 음극침(20), 인쇄회로기판(10) 상에 음극침(20)을 감싸면서 돌출되어 공간(32)을 형성하는 공기 양극(30) 및 공기 양극(30)의 공간 내에 분리장착 가능하게 설치되고, 장착시 음극침(20)과 접촉되는 전해액 포켓(70)과 금속 연료(62)가 구비되는 연료 카트리지(50)를 포함한다.1 to 6, the cartridge-removable metal-air battery 100 according to an embodiment of the present invention, a printed circuit board 10, a cathode needle 20 protruding on the printed circuit board 10, The cathode needle 20 protrudes while surrounding the cathode needle 20 on the printed circuit board 10 and is detachably installed in the space of the air anode 30 and the air anode 30, which form a space 32. And a fuel cartridge 50 provided with an electrolyte pocket 70 in contact with the 20 and a metal fuel 62.

인쇄회로기판(10), 음극침(20) 및 공기 양극(30)을 포함하여 반영구적으로 사용이 가능한 전극 어셈블리가 구성된다.The electrode assembly which can be used semi-permanently includes a printed circuit board 10, a cathode needle 20, and an air anode 30.

음극침(20)은 인쇄회로기판(10)의 바닥에 수직으로 고정된다.The cathode needle 20 is fixed perpendicular to the bottom of the printed circuit board 10.

음극침(20)은 인쇄회로기판(10)의 바닥에 형성되되, 공기 양극(30)의 중심 또는 주변에 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 공기 양극(30)의 중심에 형성되는 상태를 도시하고 기술한다.The cathode needle 20 is formed at the bottom of the printed circuit board 10 and is formed at the center or the periphery of the air anode 30. In the embodiment of the present invention, the state formed in the center of the air anode 30 is shown and described.

음극침(20)은 상부 끝단이 날카롭고 바닥부위가 넓은 형태의 전기전도성 재질이고, 전해액 포켓(70)의 바닥을 통과하는 길이를 갖는다.The cathode needle 20 is an electrically conductive material having a sharp upper end and a wide bottom portion, and has a length passing through the bottom of the electrolyte pocket 70.

음극침(20)은 상단이 표족한 모습을 가지므로 연료 카트리지(50)의 금속연료(62)와 전해액 포켓(70)을 뚫고 들어가기에 용이한 구조이며, 기계적인 강도와 금속 연료(62)와의 전기적인 접촉을 고려하여 선택되어야 한다.Since the cathode needle 20 has a sharp top shape, it is easy to penetrate the metal fuel 62 and the electrolyte pocket 70 of the fuel cartridge 50, and the mechanical strength and the metal fuel 62 It shall be selected in consideration of the electrical contact.

음극은 금속재질의 음극침(20)으로 만들어서 전지의 중심에 놓이고, 그 주변을 공기 양극(30)으로 둘러싸는 형태로 제작되어 금속재질의 음극침(20)이 금속 연료(62)에 의해 둘러싸이게 됨으로써 갈바닉 부식 반응에 의한 수소 발생이나 음극 침(20)의 부식 층의 형성을 방지하는 효과가 있다.The negative electrode is made of a metal cathode needle 20 is placed in the center of the battery, and is formed in a form surrounding the air anode 30 around the surroundings so that the metal anode needle 20 of the metal material by the metal fuel 62 By being enclosed, there is an effect of preventing hydrogen generation by the galvanic corrosion reaction and formation of a corrosion layer of the cathode needle 20.

음극침(20)으로 사용가능한 금속들은 금속 연료보다도 더 노블(Noble)한 금속들이 모두 포함되고 일반적으로 조달이 가능한 재료로서는 철, 구리 혹은 구리합금, 즉 황동 및 청동, 니켈 혹은 니켈합금, 은, 금, 티타늄, 탄소(흑연) 등이며, 이들의 합금 외에도 적절하게 도금된 것들이 모두 사용될 수 있다.The metals that can be used for the cathode needle 20 include all metals that are more noble than metal fuel, and generally available materials include iron, copper or copper alloys such as brass and bronze, nickel or nickel alloys, silver, Gold, titanium, carbon (graphite), and the like, in addition to their alloys, all suitably plated may be used.

음극침(20)의 단자(22)와 공기 양극(30)의 단자(34)는 인쇄회로기판(10)을 관통하여 인쇄회로기판(10)의 배면에 형성된 도전층(12)과 납땜(16)으로 연결 고정된다.The terminal 22 of the cathode needle 20 and the terminal 34 of the air anode 30 pass through the printed circuit board 10 and the conductive layer 12 and the solder 16 formed on the back surface of the printed circuit board 10. The connection is fixed.

납땜(16)을 하는 경우에는 용융 납에 담그는 딥 코팅(dip coating)방법이 일반화되어 있으므로 신속하고 편리하게 작업할 수가 있다.In the case of soldering 16, a dip coating method in which molten lead is immersed is common, so that work can be performed quickly and conveniently.

인쇄회로기판(10)의 배면에는 누전방지를 위해 도전층(12)과 납땜(16)을 덮어주는 절연층(14)이 형성된다.An insulating layer 14 covering the conductive layer 12 and the solder 16 is formed on the back surface of the printed circuit board 10 to prevent a short circuit.

공기양극(30)은 인쇄회로기판(10)의 바닥에 접착제(36)로 고정된다.The air anode 30 is fixed to the bottom of the printed circuit board 10 with an adhesive 36.

접착제(36)는 칠하는 형태뿐 아니라 절연층(14)과 같은 재질을 선택한 후 한꺼번에 딥 코팅하여 간편하게 처리할 수도 있다.The adhesive 36 may be simply processed by selecting a material such as the insulating layer 14 and then dip coating all at once.

공기 양극(30)의 상측에는 상부를 고정하고, 연료 카트리지(50)와 결합하기 위한 공기 양극 상판(40)을 구비한다.An upper portion of the air anode 30 is provided with an air anode upper plate 40 for fixing the upper portion and engaging with the fuel cartridge 50.

공기 양극 상판(40)에는 끼움홈(42)이 형성되고, 끼움홈(42)에 공기 양극(30)의 상부가 삽입되어 접착제(44)로 고정된다.A fitting groove 42 is formed in the air cathode upper plate 40, and an upper portion of the air anode 30 is inserted into the fitting groove 42 and fixed with an adhesive 44.

공기 양극(30)은 촉매화된 카본과 소수성 불소수지의 혼합체로서 집전체로 사용되는 금속 메쉬(metal mesh)나 금속 폼(metal foam)에 접착하여 제작된 것으로서 판상 또는 관상의 것도 제작이 가능하다.The air anode 30 is a mixture of catalyzed carbon and hydrophobic fluorine resin, and is manufactured by adhering to a metal mesh or a metal foam used as a current collector, and may also be plate or tubular. .

본 발명의 실시 예에서는 공기 양극(30)이 상부가 개방되고 내부에 공간(32)을 형성하는 원기둥 형상으로 형성된다. 물론, 공기 양극(30)은 다각형 기둥을 포함한 여러 가지 형상으로 제조하는 것이 가능하다.In the embodiment of the present invention, the air anode 30 is formed in a cylindrical shape in which an upper portion thereof is opened and forms a space 32 therein. Of course, the air anode 30 can be manufactured in various shapes including a polygonal pillar.

본 발명의 실시 예에 따른 연료카트리지(50)는 전해액 포켓(70)과 금속 연료(62)를 상, 하부에 각각 수용하는 연료용기(60), 연료용기(60)의 상측 가장 자리에 형성된 용기 상판(68) 및 용기 상판(68)에 덮여지는 상측 덮개(80)를 포함한다.The fuel cartridge 50 according to the embodiment of the present invention includes a fuel container 60 accommodating an electrolyte pocket 70 and a metal fuel 62 in the upper and lower portions thereof, and a container formed at an upper edge of the fuel container 60. And an upper cover 80 covered by the top plate 68 and the container top plate 68.

연료용기(60)는 다공성 물질로 이루어지고, 주변에는 멤브레인(64) 혹은 세퍼레이터가 둘러싼 형태를 갖는다. 도면에서는 편의를 위해 멤브레인(64)으로 도시하였으나 이는 권리를 제한하지 않는다.The fuel container 60 is made of a porous material, and has a form surrounded by a membrane 64 or a separator. Although shown in the figure as membrane 64 for convenience, this does not limit the rights.

여기서, 멤브레인(64)은 가교화된 폴리비닐알코올수지나 폴리아크릴 수지와 같은 친수성 수지가 많이 사용되며 그 외에도 투습성 수지인 셀룰로오스 계나 나피온(NAFION) 등 다양한 멤브레인이 사용이 가능하며 일반화되어 있기 때문에 자세한 언급은 하지 않는다.Here, the membrane 64 is a cross-linked hydrophilic resin such as polyvinyl alcohol resin or polyacrylic resin is used a lot, and in addition, various membranes such as cellulose-based or Nafion (moisture), which is a moisture-permeable resin can be used and is generalized. No details are mentioned.

세퍼레이터는 부직포와 같은 것으로서 폴리프로필렌이나 폴리에칠렌과 나일론계가 많이 사용된다.The separator is the same as the nonwoven fabric, and polypropylene, polyethylene, and nylon are widely used.

연료용기(60)는 다공성 물질로 이루어지고, 주변에는 멤브레인(64) 혹은 세퍼레이터가 둘러싼 형태를 가지므로 탄성막(66)의 관통위치(67)를 통해 관통된 음극침(20)에 의해 필름용기(74)가 터지면서 흘러내린 전해액의 이온과 액상 용액의 출입을 용이하게 하면서도 겔 안에 있는 고형분이 밖으로 새어나가지 않도록 한다.The fuel container 60 is made of a porous material, and the film container is formed by the cathode needle 20 penetrating through the through position 67 of the elastic membrane 66 because the membrane 64 or the separator is surrounded by a shape. While the 74 is exploded, the ions of the electrolyte flowing down and the liquid solution are easily taken in and out, but the solids in the gel do not leak out.

금속 연료(62)는 아연, 마그네슘, 알루미늄, 철, 실리콘, 망간, 티타늄, 리튬 중 어느 하나이거나 그들의 합금이며, 10~1000 μm 크기의 분말 상으로서, 그 안에 분말 상의 겔화제인 폴리비닐 알코올, 셀룰로오스, 아크릴 수지, 전분, 한천(agar), 밀가루, 젤라틴 및 곡물가루 중에 선택된 적어도 어느 일부와 섞여 있다.The metal fuel 62 is any one of zinc, magnesium, aluminum, iron, silicon, manganese, titanium, lithium, or an alloy thereof, and has a powder form of 10 to 1000 μm, in which the gelling agent is polyvinyl alcohol, cellulose. And at least some selected from acrylic resins, starches, agar, flour, gelatin and grain flour.

한편, 금속 연료(62)에 부가하여 첨가원소로서 주석(Sn), 구리(Cu), 납(Pb), 수은(Hg), 철(Fe), 망간(Mn), 갈륨(Ga), 게르마늄(Ge), 인듐(In), 안티몬(Sb), 실리콘(Si), 비스무트(Bi), 붕소(B) 등이 일부 혼입될 수 있다. 이러한 금속 외에도 금속 입자들 간의 도전성을 향상시키기 위해 카본입자들을 같이 넣어주는 경우도 있으며, 이것은 전기 충전성을 부여하고자 하는 경우 더 유리한 방법이 될 수 있다.On the other hand, in addition to the metal fuel 62, tin (Sn), copper (Cu), lead (Pb), mercury (Hg), iron (Fe), manganese (Mn), gallium (Ga), germanium ( Ge), indium (In), antimony (Sb), silicon (Si), bismuth (Bi), boron (B) and the like may be partially mixed. In addition to these metals, carbon particles may be put together to improve conductivity between metal particles, which may be a more advantageous method for providing electrical charge.

분말 상의 겔화제에는 상업화된 겔화제인 카보폴(BF Goodrich 사의 Carbopol™ )등이 사용되며 이들은 미세한 분말의 형태로서 금속 연료와 함께 혼입될 수 있다.As the gelling agent on powders, commercially available gelling agents such as Carbopol ™ (BF Goodrich) and the like can be incorporated with metal fuel in the form of fine powders.

전해액 포켓(70)은 진공 성형한 얇은 연질의 필름용기(74)에 전해액(72)이 수용되고, 상측에 동종의 필름덮개(76)가 접착 또는 융착되어 밀폐된 용기로 만든다.The electrolyte pocket 70 is formed of a sealed container in which the electrolyte solution 72 is accommodated in a vacuum-thin thin soft film container 74, and the same type film cover 76 is adhered or fused to an upper side thereof.

필름용기(74)는 고분자 필름으로서 진공 성형으로 형성된다.The film container 74 is formed by vacuum molding as a polymer film.

필름덮개(76)는 필름용기(74) 상측 테두리에서 외측으로 돌출되는 걸림부(78)가 형성된다. 걸림부(78)은 용기 상판(68)에 접촉되어 걸린다.The film cover 76 has a locking portion 78 protruding outward from the upper edge of the film container 74 is formed. The locking portion 78 is in contact with the container upper plate 68 to be caught.

전해액 포켓(70)의 제조공정은 자동으로 이루어져 신속한 제조가 가능하다.The manufacturing process of the electrolyte pocket 70 is made automatically to enable rapid manufacturing.

필름용기(74)의 재질은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아크릴, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, ABS, 염화비닐, 불화비닐 수지 등으로 구성된 두께 0.01mm ~ 0.4mm 범위의 것이 사용된다. 이 중에서 전해액이 알칼리성인 경우와 내열성, 견고성(rigidity)를 고려하면, 대체적으로 폴리프로필렌이 더 바람직한 선택이다.The material of the film container 74 is 0.01mm to 0.4mm in thickness which consists of polypropylene, polyethylene, polyacryl, polystyrene, polyurethane, polyethylene terephthalate, ABS, vinyl chloride, a vinyl fluoride resin, etc. are used. Of these, polypropylene is generally the more preferable choice in consideration of the case where the electrolyte is alkaline, heat resistance, and rigidity.

상측 덮개(80)는 견고한 재질로서 유리섬유 강화플라스틱이나, 나일론, ABS, PP와 같은 엔지니어링 플라스틱, 직물 강화 플라스틱 등이 사용되며, 전해액 포켓(70)을 사이에 두고 연료 용기(60)의 용기 상판(68)과 접착 또는 융착되어 결합 된다.The upper cover 80 is a rigid material, such as glass fiber reinforced plastics, engineering plastics such as nylon, ABS, PP, fabric reinforced plastics, etc., and the container top plate of the fuel container 60 with the electrolyte pocket 70 interposed therebetween. (68) is bonded or fused and bonded.

전해액(221)은 금속연료(62)가 아연인 아연 연료 전지의 경우, 알칼리 용액이며, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화리튬과 같은 수산화 알칼리가 5~60% 정도 된다. 금속연료(62)가 알루미늄인 알루미늄 연료 전지의 경우는 알칼리 농도가 5~20% 정도이다. 금속연료(62)가 마그네슘인 마그네슘 연료 전지의 경우, 소금물을 사용하며, 그 농도는 2~20% 정도이다.The electrolyte 221 is an alkaline solution in the case of a zinc fuel cell in which the metal fuel 62 is zinc, and the alkali hydroxide such as potassium hydroxide, sodium hydroxide and lithium hydroxide is about 5 to 60%. In the case of an aluminum fuel cell in which the metal fuel 62 is aluminum, the alkali concentration is about 5 to 20%. In the case of a magnesium fuel cell in which the metal fuel 62 is magnesium, brine is used, and the concentration thereof is about 2 to 20%.

연료용기(60)의 바닥은 탄력 있는 고무 혹은 고무 성질의 플라스틱 재질로 되어 있어서 쉽게 관통이 되면서 음극침(20)과 밀착한 특성을 보이도록 하는 탄성막(66)으로 이루어진다.The bottom of the fuel container 60 is made of a resilient rubber or rubber-like plastic material, so that the bottom of the fuel container 60 is made of an elastic membrane 66 to be in close contact with the cathode needle 20.

탄성막(66)은 EPDM, 클로로프렌 고무, 불소수지고무, EPR, 우레탄 고무 혹은 우레탄 수지들 포함한 각종 고무 및 고무 탄성을 갖는 고분자 재질이 모두 가능하다. 단 전해액에 견딜 수 있는 특성을 가진 재질을 선택하여야 할 것이다.The elastic membrane 66 may be a polymer material having various rubbers and rubber elasticities, including EPDM, chloroprene rubber, fluororesin rubber, EPR, urethane rubber, or urethane resins. However, you should choose a material that can withstand the electrolyte.

탄성막(66)에는 음극침(20)이 쉽게 관통하도록 관통위치(67)를 갖는다. 탄성막(66)은 음극침(20)의 진입이 용이하도록 요홈부를 갖거나 약간 절개된 상태로 구성될 수 있다.
The elastic membrane 66 has a through position 67 so that the cathode needle 20 can easily pass therethrough. The elastic membrane 66 may be configured to have a recess or a slightly cut state to facilitate entry of the cathode needle 20.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지를 설명한다.Hereinafter, a cartridge type detachable metal air battery according to another embodiment of the present invention will be described.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지의 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지의 저면 사시도 이다.Figure 7 is an exploded perspective view of a cartridge removable metal air battery according to another embodiment of the present invention, Figure 8 is a bottom perspective view of a cartridge removable metal air battery according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지는 상기한 일 실시 예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지와 대부분의 구성이 유사하므로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하고, 동일한 구성에 대하여서는 자세한 설명을 생략한다.Since the cartridge detachable metal air battery according to another embodiment of the present invention has a similar configuration to most of the cartridge detachable metal air battery according to the above-described embodiment, the same reference numerals are used for the same configuration, and the same configuration will be described in detail. Omit.

도 7과 도 8을 참조하면, 본 다른 실시 예의 금속 공기 전기(200)에서, 여러 개의 금속 연료 전지 셀을 어떻게 한꺼번에 구성하는가를 도해해주고 있다. 금속 연료전지의 단위전지의 전압은 비교적 낮기 때문에 실용적인 전압을 얻기 위해서는 여러 개의 셀을 직렬로 연결을 해 주어야하므로 이로 인한 복잡해진 생산과정과 비용 상승이 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, in the metal air electricity 200 according to another embodiment of the present disclosure, how to configure a plurality of metal fuel cell cells at once is illustrated. Since the voltage of the unit cell of the metal fuel cell is relatively low, several cells must be connected in series in order to obtain a practical voltage, which leads to complicated production processes and increased costs.

본 다른 실시 예의 금속 공기 전기(200)는, 인쇄회로기판(10) 상에 음극침(20)을 다수 배열하여 금속 공기 전지를 여러 개의 셀로 이루는 직렬회로로 구성되는 경우, 인쇄회로기판(10)에서 에칭에 의해 다수의 음극침(20)과 공기 양극(30)이 직렬로 연결되어 사용 전압을 높이도록 구성된다.In the present embodiment, the metal-air electricity 200 includes a printed circuit board 10 in which a plurality of cathode needles 20 are arranged on a printed circuit board 10 to form a metal air battery. The plurality of cathode needles 20 and the air anode 30 are connected in series by etching in order to increase the use voltage.

도 7 및 도 8에서는 14개의 셀로 구성된 금속 공기 전기(200) 시스템을 보여주고 있는데, 14개의 공기 양극(30)을 한 개의 인쇄회로기판(10)에 고정하고, 인쇄회로기판(10)의 바닥 배면에 직렬 연결하고 도전층(12)을 에칭으로 형성한 전극 패턴을 보여주고 있다.7 and 8 show a metal air electricity 200 system consisting of 14 cells, in which 14 air anodes 30 are fixed to one printed circuit board 10 and the bottom of the printed circuit board 10. The electrode pattern which connected to the back surface in series and formed the conductive layer 12 by the etching is shown.

이때, 14개의 공기 양극(30)은 14개의 음극침(20)을 각각 덮도록 구성되고, 14개의 공기 양극(30)은 한 개의 공기 양극 상판(40)에 결합된다.At this time, 14 air anodes 30 are configured to cover 14 cathode needles 20, respectively, 14 air anodes 30 are coupled to one air anode top plate 40.

그리고, 상부에 위치한 연료카트리지(150)는 한 개의 상측 덮개(80)에 일체로 접착 형성된 14개의 연료용기(60)가 내부에 전해액 포켓과 금속연료를 구비한 상태로 구성되어 있다.In addition, the fuel cartridge 150 located at the upper portion is composed of 14 fuel containers 60 formed integrally bonded to one upper cover 80 with an electrolyte pocket and a metal fuel therein.

연료카트리지(150)가 하부로 이동하면서 14개의 연료용기(60)가 14개의 공기양극(30)에 삽입되면서 14개의 음극침(20)에 의해 관통되면서 흘러내린 전해액이 금속연료와 혼합되면서 높은 전압의 전기를 생산하도록 조립 구성된다.As the fuel cartridge 150 moves downward, the 14 fuel containers 60 are inserted into the 14 air anodes 30 and penetrated by the 14 cathode needles 20, and the electrolyte flowing down is mixed with the metal fuel and the high voltage. It is assembled to produce electricity.

다른 실시 예의 금속 공기 전기(200)는 14개의 셀 어레이를 한 번에 삽입하여 활성화활 수 있기 때문에 시간과 비용이 절감되는 것이다.
In another embodiment, the metal pneumatics 200 can insert and activate 14 cell arrays at one time, thereby saving time and money.

이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지를 설명한다.Hereinafter, a cartridge type detachable metal air battery according to another embodiment of the present invention will be described.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지의 분해 사시도이고, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지의 저면 사시도이다.9 is an exploded perspective view of a cartridge detachable metal air battery according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a bottom perspective view of a cartridge detachable metal air battery according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지(300)는 상기한 일 실시 예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지와 대부분의 구성이 유사하므로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하고, 동일한 구성에 대하여서는 자세한 설명을 생략한다.Cartridge separate type metal air battery 300 according to another embodiment of the present invention is similar to the cartridge removable metal air battery according to an embodiment of the configuration is most similar to the same configuration using the same reference numerals, Detailed description is omitted.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 다른 실시 예의 금속 공기 전기(300)는 대형 셀의 경우 어떻게 구성할 것인가를 도시하고 있다. 인쇄회로기판(10), 음극침(20) 및 공기 양극(30)을 포함한 전극어셈블리에는 넓은 셀의 모형에 맞추어 음극 침(20)을 한 개의 인쇄회로기판(10) 상에 다수 개를 배열하였고, 다수의 음극침(20) 주변에 인쇄회로기판(10) 상에 한 개의 공기 양극(30)을 형성한다.9 and 10, the metal pneumatics 300 according to another embodiment of the present invention show how to configure a large cell. In the electrode assembly including the printed circuit board 10, the cathode needle 20, and the air anode 30, a plurality of cathode needles 20 were arranged on one printed circuit board 10 in accordance with a model of a wide cell. One air cathode 30 is formed on the printed circuit board 10 around the cathode needles 20.

다수의 음극침(20)이 인쇄회로기판(10)에서 한 전극에 들어오도록 음극(-) 전극 패턴(310)을 형성하도록 하였다.A plurality of cathode needles 20 are formed to form a cathode (-) electrode pattern 310 so as to enter one electrode on the printed circuit board 10.

그리고, 음극(-) 전극 패턴(310)에 대응하여 일정 간격으로 이격되고, 한 개의 공기 양극(30)과 연결되는 양극(+) 전극 패턴(320)을 인쇄회로기판(10)에 형성한다.In addition, the anode (+) electrode pattern 320 spaced apart at regular intervals corresponding to the cathode (−) electrode pattern 310 and connected to one air anode 30 is formed on the printed circuit board 10.

연료 카트리지(250)는 타원형의 연료용기(60)에 금속연료(62)를 담고, 전해액(72)을 담은 필름용기(74)에 필름덮개(76)를 접착하여 전해액 포켓(70)을 제조한 후, 전해액 포켓(70)을 연료용기(60)의 금속연료(62) 상에 보관하고, 상부에서 상측 덮개(80)를 덮어줌으로써 구성된다.The fuel cartridge 250 contains the metal fuel 62 in the elliptical fuel container 60, and attaches the film cover 76 to the film container 74 containing the electrolyte 72 to manufacture the electrolyte pocket 70. Thereafter, the electrolyte pocket 70 is stored on the metal fuel 62 of the fuel container 60, and the upper cover 80 is covered by the upper portion.

연료용기(60)의 바닥인 탄성막(66)에는 다수의 음극침(20)이 쉽게 관통하도록 그의 갯수에 맞게 관통위치(67)를 갖는다.The elastic membrane 66, which is the bottom of the fuel container 60, has a penetrating position 67 according to the number thereof so that a plurality of cathode needles 20 can easily penetrate.

이와 같은 방식으로 전지의 출력과 규모를 확대하면서도 본 발명에서 추구하는 목적을 달성할 수 있다.
In this way it is possible to achieve the object pursued by the present invention while increasing the output and scale of the battery.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지의 작용 및 효과를 살펴보도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to look at the action and effect of the cartridge-removable metal-air battery according to an embodiment of the present invention.

우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 연료 카트리지(50)를 전극 어셈블리로 이동시킨다.First, as shown in FIG. 3, the fuel cartridge 50 is moved to the electrode assembly.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 연료 카트리지(50)의 탄성막(66)의 관통 위치(67)에 음극침(20)이 뚫고 들어가면서 금속연료(62) 분말을 통과하고, 그 다음 전해액 포켓(70)의 바닥을 뚫게 된다.As shown in FIG. 4, the cathode needle 20 penetrates into the through position 67 of the elastic membrane 66 of the fuel cartridge 50, passes through the metal fuel 62 powder, and then the electrolyte pocket. The bottom of 70 is drilled.

그러면, 필름용기(74)에 저장된 전해액(72)이 스며들면서 금속연료(62)에 포함된 겔화제의 겔화 진행된다. 일부 전해액(72)은 멤브레인(64) 또는 세퍼레이터를 통과하여 공기 양극(30)과의 접촉이 이루어져서 비로소 금속 공기 전지(100)의 활성화가 진행된다.Then, the gelation of the gelling agent contained in the metal fuel 62 proceeds while the electrolyte 72 stored in the film container 74 is infiltrated. Some of the electrolyte 72 passes through the membrane 64 or the separator to make contact with the air anode 30 until the activation of the metal air cell 100 is performed.

이때, 음극 침(20)은 금속 연료(62)의 겔에 둘러싸이게 되고, 낮은 접촉 저항을 갖게 되어 집전체 역할을 하게 된다.At this time, the cathode needle 20 is surrounded by the gel of the metal fuel 62, has a low contact resistance to serve as a current collector.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 방전이 진행되면서 금속연료(62)는 금속 산화물로 변하면서 부피가 증가하게 되고, 이것은 파괴된 전해액 포켓(70)의 필름용기(74)가 전해액(72)에 의해 확보하였던 공간을 줄이면서 추가 공간을 확보하게 된다.As shown in FIG. 5, as the discharge proceeds, the metal fuel 62 is changed to a metal oxide, and the volume thereof increases, which causes the film container 74 of the destroyed electrolyte pocket 70 to have the electrolyte 72. By reducing the space reserved by the additional space will be secured.

연이어, 도 6에 도시된 바와 같이, 방전이 모두 완료되면 내부에는 금속 산화물과 겔이 가득 차게 되며 모두 사용된 연료 카트리지(50)를 음극침(20)에서 빼내는 동작을 통해 연료 카트리지(50) 안에 내재된 상태에서 전극 어셈블리로부터 간편하게 제거할 수 있다.Subsequently, as shown in FIG. 6, when all of the discharges are completed, the metal oxide and the gel are filled inside, and the fuel cartridge 50 is removed from the cathode needle 20 by using the fuel cartridge 50. It can be easily removed from the electrode assembly in its intrinsic state.

이 방법의 장점은 내부의 산화물 찌꺼기를 깨끗하게 제거할 수 있지만 일부 소량의 산화물이 용액 안에서 석출함으로써 멤브레인(64)의 외부에 존재할 수도 있다. 그러나 대체적으로 적은 양이며 적절한 청소를 주기적으로 해 줌으로써 누적되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 아연을 금속연료로 사용하는 아연 연료전지의 경우, 일부 용해되어 있던 산화아연이 밖에서 석출하지만 새 카트리지를 삽입시 새로운 용액에 의해 재용해되며 기본적으로 소량의 산화아연은 해롭지 않기 때문에 무리 없이 사용할 수가 있다.An advantage of this method is that it can cleanly remove the oxide residue inside but some small amount of oxide may be present outside of the membrane 64 by precipitation in solution. However, they are generally small and can be prevented from accumulating by periodically cleaning them properly. For example, in a zinc fuel cell using zinc as a metal fuel, some dissolved zinc oxide precipitates outside but is redissolved by a new solution when a new cartridge is inserted, and basically a small amount of zinc oxide is not harmful. Can be used without

그리고, 일 실시예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지(100)를 예를 들어 설명하였지만, 다른 실시 예 또는 또 다른 실시 예에 따른 카트리지 분리형 금속 공기 전지(200)(300) 역시 작용 및 효과는 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.In addition, although the cartridge detachable metal air battery 100 according to an embodiment has been described as an example, the cartridge detachable metal air battery 200 and 300 according to another embodiment or another embodiment also have the same function and effect. Detailed description will be omitted.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can make various modifications and other equivalent embodiments therefrom. I will understand.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

10 : 인쇄회로기판 12 : 도전층
14 : 절연층 16 : 납땜
20 : 음극침 22 : 단자
30 : 공기양극 32 : 공간
34 : 단자 36 : 접착제
40 : 끼움홈 44 : 접착제
50 : 연료카트리지 60 : 연료 용기
62 : 금속연료 64 : 멤브레인
66 : 탄성막 70 : 전해액 포켓
72 : 전해액 74 : 필름용기
76 : 필름덮개 80 : 상측 덮개10: printed circuit board 12: conductive layer
14 insulation layer 16 soldering
20: cathode needle 22: terminal
30: air anode 32: space
34: terminal 36: adhesive
40: fitting groove 44: adhesive
50: fuel cartridge 60: fuel container
62: metal fuel 64: membrane
66: elastic membrane 70: electrolyte pocket
72: electrolyte 74: film container
76: film cover 80: upper cover

Claims (17)

인쇄회로기판;
상기 인쇄회로기판 상에 돌출 형성되는 음극침;
상기 인쇄회로기판 상에 상기 음극침을 감싸면서 돌출되어 공간을 형성하는 공기 양극; 및
상기 공기 양극의 공간 내에 분리장착 가능하게 설치되고, 장착시 상기 음극침과 접촉되는 전해액 포켓과 금속 연료가 구비되는 연료 카트리지를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
Printed circuit board;
A cathode needle protruding from the printed circuit board;
An air anode which protrudes while enclosing the cathode needle on the printed circuit board to form a space; And
And a fuel cartridge detachably installed in the space of the air anode, the fuel cartridge including an electrolyte pocket and a metal fuel contacting the cathode needle when mounted.
제 1 항에 있어서,
상기 음극침은 상기 인쇄회로기판의 바닥에 수직으로 고정되고,
상기 공기양극은 상기 인쇄회로기판의 바닥에 접착제로 고정되는 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method of claim 1,
The cathode needle is fixed perpendicular to the bottom of the printed circuit board,
The air cathode is separated cartridge metal air battery, characterized in that fixed to the bottom of the printed circuit board with an adhesive.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 음극침은 상기 인쇄회로기판의 바닥에 형성되되, 상기 공기양극의 중심 또는 주변에 형성되는 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method according to claim 1 or 2,
The cathode needle is formed on the bottom of the printed circuit board, the cartridge separation type metal air battery, characterized in that formed in the center or periphery of the air anode.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 음극침은 상부 끝단이 날카롭고 바닥부위가 넓은 형태의 전기전도성 재질이고, 상기 전해액 포켓의 바닥을 통과하는 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method according to claim 1 or 2,
The cathode needle is an electrically conductive material having a sharp upper end and a wide bottom portion, and has a length passing through the bottom of the electrolyte pocket.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 음극침의 단자와 상기 공기 양극의 단자는 상기 인쇄회로기판을 관통하여 상기 인쇄회로기판의 배면에 형성된 도전층과 납땜으로 연결 고정되는 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method according to claim 1 or 2,
And the terminal of the cathode needle and the terminal of the air cathode are connected to and fixed by soldering with a conductive layer formed on the rear surface of the printed circuit board through the printed circuit board.
제 5 항에 있어서,
상기 인쇄회로기판의 배면에는 누전방지를 위해 도전층과 납땜을 덮어주는 절연층을 형성하는 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method of claim 5, wherein
The rear of the printed circuit board, the cartridge separation type metal air battery, characterized in that to form an insulating layer covering the conductive layer and the solder to prevent a short circuit.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 공기 양극의 상측에는 상부를 고정하고, 상기 연료카트리지와 결합하기 위한 공기 양극 상판을 구비하는 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method according to claim 1 or 2,
The upper side of the air cathode is fixed to the upper, the cartridge separation type metal air battery, characterized in that it comprises an air anode top plate for coupling with the fuel cartridge.
제 7 항에 있어서,
상기 공기 양극 상판에는 끼움홈이 형성되고, 상기 끼움홈에 상기 공기 양극의 상부가 삽입되어 접착제로 고정되는 것을 특징으로 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method of claim 7, wherein
Insertion grooves are formed in the air cathode upper plate, the upper portion of the air anode is inserted into the insertion grooves, the cartridge separation type metal air battery, characterized in that fixed with an adhesive.
제 1 항에 있어서,
상기 연료카트리지는 상기 전해액 포켓과 상기 금속 연료를 상, 하부에 각각 수용하는 연료용기;
상기 연료용기의 상측 가장 자리에 형성된 용기 상판; 및
상기 용기 상판에 덮여지는 상측 덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method of claim 1,
The fuel cartridge is a fuel container for receiving the electrolyte pocket and the metal fuel in the upper and lower, respectively;
A container upper plate formed at an upper edge of the fuel container; And
And a top cover covered by the top plate of the container.
제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 금속 연료는 아연, 마그네슘, 알루미늄, 철, 실리콘, 망간, 티타늄, 리튬 중 어느 하나이거나 그들의 합금이며, 10~1000 μm 크기의 분말 상으로서, 그 안에 분말상의 겔화제인 폴리비닐 알코올, 셀룰로오스, 아크릴 수지, 전분, 한천, 밀가루, 젤라틴, 곡물가루 및 상업화된 카보풀 중에 선택된 적어도 어느 일부와 섞여 있는 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method according to claim 1 or 9,
The metal fuel is any one of zinc, magnesium, aluminum, iron, silicon, manganese, titanium, lithium, or an alloy thereof, and has a powder form of 10 to 1000 μm, in which a powdered gelling agent is polyvinyl alcohol, cellulose, acryl. A cartridge-separated metal-air battery, characterized in that it is mixed with at least any one selected from resins, starches, agar, flour, gelatin, grain flour and commercialized carbopul.
제 1 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 전해액 포켓은 진공 성형한 얇은 연질의 필름용기에 전해액이 수용되고, 상측에 동종의 필름덮개가 접착 또는 융착되는 것을 특징으로 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method according to claim 1 or 9,
The electrolyte pocket is a cartridge separation type metal air battery, characterized in that the electrolyte is accommodated in a thin flexible film container vacuum-molded, the same film cover is bonded or fused on the upper side.
제 11 항에 있어서,
상기 필름덮개는 상기 필름용기 상측 테두리에서 외측으로 돌출되는 걸림부가 형성되는 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method of claim 11,
The film cover is removable cartridge metal air battery, characterized in that the engaging portion is formed to protrude outward from the upper edge of the film container.
제 9 항에 있어서,
상기 연료용기는 다공성 물질로 이루어지고, 주변에는 멤브레인 혹은 세퍼레이터가 둘러싼 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method of claim 9,
The fuel container is made of a porous material, the cartridge-type metal air battery, characterized in that the periphery has a form surrounded by a membrane or separator.
제 9 항에 있어서,
상기 연료 용기의 바닥은 탄력 있는 고무 혹은 고무 성질의 플라스틱 재질로 되어 있어서 쉽게 관통이 되면서 상기 음극 침과 밀착한 특성을 보이도록 하는 탄성막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method of claim 9,
The bottom of the fuel container is made of a resilient rubber or rubber-like plastic material, easy to penetrate the cartridge detachable metal air battery, characterized in that made of an elastic membrane to show a close contact with the cathode needle.
제 9 항에 있어서,
상기 연료카트리지는 상기 용기 상판, 상기 전해액 포켓 주변 및 상기 덮개가 서로 접착되어 밀폐되는 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method of claim 9,
The fuel cartridge cartridge separation type metal air battery, characterized in that the container top plate, the electrolyte pocket surroundings and the lid is bonded to each other and sealed.
제 1 항에 있어서,
상기 인쇄회로기판상에 상기 음극침을 다수 배열하여 금속 공기 전지를 여러 개의 셀로 이루는 직렬회로로 구성되는 경우, 상기 인쇄회로기판에서 에칭에 의해 다수의 음극침과 공기 양극이 직렬로 연결되어 사용 전압을 높이도록 구성된 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.
The method of claim 1,
When a plurality of the cathode needles are arranged on the printed circuit board to constitute a series circuit consisting of a plurality of metal air batteries, the plurality of cathode needles and the air anode are connected in series by etching in the printed circuit board, and thus the voltage is used. Cartridge detachable metal air battery, characterized in that configured to increase the.
제 16 항에 있어서,
상기 공기 양극은 개별의 음극침을 각각 덮거나 다수의 음극침을 모두 덮도록 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 카트리지 분리형 금속 공기 전지.17. The method of claim 16,
The at least one air cathode is formed of at least one to cover the respective cathode needles or a plurality of cathode needles, characterized in that the cartridge separation type metal air battery.
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