KR101198029B1 - Zinc-air cell - Google Patents
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Abstract
공기 아연 전지가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 공기 아연 전지의 음극부에 고분자 물질이 혼입됨으로써 음극 반응을 통해 발생되며 양극 반응에 사용되는 수분의 증발이 억제되고 이에 따라 전체적인 효율 및 수명이 향상될 수 있는 공기 아연 전지가 제공된다.An air zinc cell is disclosed. According to an embodiment of the present invention, by incorporating a polymer material into the negative electrode of the air zinc battery, air zinc may be generated through the negative electrode reaction and the evaporation of water used for the positive electrode reaction may be suppressed, thereby improving the overall efficiency and lifespan. A battery is provided.
Description
본 발명은 공기 아연 전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 공기 아연 전지의 음극부에 고분자 물질이 혼입됨으로써 음극 반응을 통해 발생되며 양극 반응에 사용되는 수분의 증발이 억제되고 이에 따라 전체적인 효율 및 수명이 향상될 수 있는 공기 아연 전지에 관한 것이다. The present invention relates to an air zinc battery, and more particularly, the polymer material is incorporated into the negative electrode of the air zinc battery, which is generated through the negative electrode reaction, and the evaporation of water used for the positive electrode reaction is suppressed, and thus the overall efficiency and lifespan. This relates to an air zinc battery that can be improved.
종래에 전기 기기에 대한 전력 공급을 위한 수단으로서 전지(battery)가 널리 사용되었다. 종래에는 전지로서 망간 건전지, 알칼리 망간 건전지, 공기 아연 (zinc-air) 전지 등의 1차 전지와, 니켈 카드뮴(Ni-Cd) 전지, 니켈 수소(Ni-H) 전지, 리튬 이온 전지 등의 2차 전지가 사용되었다. 이들 중 공기 아연 전지는 1.4 V 의 상대적으로 높은 전압을 제공하며, 에너지 밀도가 높고 방전 용량이 크다는 장점을 갖는다. 또한, 전지의 방전이 완료될 때까지 거의 일정한 방전 특성을 나타내어, 중금속의 함유로 사용이 억제되고 있는 수은 전지를 대체할 수 있는 건전지로 생각되고 있다.In the past, batteries have been widely used as a means for supplying power to electrical equipment. Conventionally, as batteries, primary batteries such as manganese batteries, alkaline manganese batteries and zinc-air batteries, and nickel cadmium (Ni-Cd) batteries, nickel-hydrogen (Ni-H) batteries, lithium ion batteries, etc. Primary batteries were used. Among them, air zinc cells provide a relatively high voltage of 1.4 V, and have the advantage of high energy density and large discharge capacity. Moreover, it is thought that it is a battery which can replace the mercury battery which exhibits substantially constant discharge characteristic until the discharge of a battery is completed, and use is suppressed by containing heavy metal.
도 1은 통상적인 공기 아연 전지의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 공기 아연 전지는 양극으로서의 막(membrane; 10)과 음극으로서의 아연 겔(16)을 포함하며, 막(10)과 아연 겔(16) 사이에는 세퍼레이터 (separator; 12) 가 개재된다. 그리고 막(10)과 아연 겔(16)은 각각 도전성의 양극캔(18)과 음극캔(20) 내에 수용되어 전지를 구성한다.1 is a cross-sectional view of a conventional air zinc battery. Referring to FIG. 1, an air zinc battery includes a
막(10)은 물 분자를 포함하고 있는 투과성의 막으로서, 공기 중의 산소와 접촉하여 수산화 이온(OH-)을 발생시킨다. 이 반응은 다음의 화학식으로 표시될 수 있다.The
상기의 반응에서 전자는 양극캔(18)을 통해 공급된다. 막의 재질로서는 통상 탄소를 많이 사용하나, 필요 전압 또는 응용 분야에 따라 적절한 재료를 사용할 수 있다.In the above reaction, electrons are supplied through the anode can 18. Carbon is generally used as the material of the film, but an appropriate material may be used depending on the required voltage or application field.
상술한 화학 반응에 의해 발생된 수산화 이온은 세퍼레이터(12)를 통해 음극인 아연 겔(16)로 전달된다. 세퍼레이터(12)는 수산화 이온에 대하여서는 투과성을 갖는 한편 아연 겔(16)이 누출되는 것을 막고 아연 겔(16)과 막(10)을 절연시키는 역할을 한다. The hydroxide ions generated by the above-described chemical reaction are transferred to the
아연 겔(16)은 아연 분말을 주로 포함하며, 첨가제와 전해질이 혼합된다. 통상 전해질로서는 수산화칼륨(KOH) 수용액이 사용된다. 수산화 이온이 아연 겔(16) 내로 전달되면, 아연 분말이 수산화 이온과 반응하여 산화된다. 이 반응은 다음의 화학식으로 나타낼 수 있다.The
이 반응에 의하여 음극에서 전자가 발생되며, 발생된 전자는 음극캔(20)을 통해 전달된다. 이와 같은 화학 반응에 의해 이론적으로는 최대 1.65V 의 전압이 발생될 수 있다.By this reaction, electrons are generated at the cathode, and the generated electrons are transferred through the cathode can 20. Such chemical reactions can theoretically generate voltages up to 1.65V.
이러한 공기 아연 전지에 있어서는 상기 화학식 1 및 화학식 2를 통해 알 수 있는 바와 같이 수분이 전지 반응에 있어서 필수적이다. 이러한 수분은 화학식 1의 반응에 사용되고 화학식 2에서 반응의 결과로서 생성되므로 이론적으로 수분의 양은 일정하게 보존된다. 그러나 실제로는 양극 표면에서의 수분 증발 등의 문제로 인해 수분의 양이 점차 감소하게 되고, 이에 따라 전지 효율이 떨어지고 전지 수명이 감소하는 문제점이 있었다. In such an air zinc battery, moisture is essential for the battery reaction, as can be seen from the above Chemical Formulas 1 and 2. Since this moisture is used in the reaction of formula (1) and is produced as a result of the reaction in formula (2), the amount of water is theoretically kept constant. However, in practice, the amount of moisture gradually decreases due to problems such as evaporation of moisture on the surface of the cathode, thereby degrading battery efficiency and reducing battery life.
따라서, 공기 아연 전지의 반응에 필수적인 수분을 보존함으로써 전지의 효율 및 그 수명을 증가시킬 수 있는 기술에 대한 개발이 필요한 실정이다. Therefore, there is a need to develop a technology that can increase the efficiency and life of the battery by preserving moisture essential for the reaction of the air zinc battery.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공기 아연 전지의 음극으로서 기능하는 아연 겔의 적어도 일부에 고분자 물질을 포함시킴으로써 음극 반응으로써 생성되며 양극 반응에 사용되는 수분의 증발을 억제시켜 전체적인 전지의 효율 및 수명을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, by containing a polymer material in at least a part of the zinc gel that functions as the cathode of the air zinc battery produced by the negative electrode reaction to suppress the evaporation of water used in the positive electrode reaction Its purpose is to be able to improve the efficiency and lifetime of the overall battery.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전지의 양극으로서 기능하는 막, 및 상기 막의 하부에 형성되되, 아연 및 고분자 물질을 포함하는 음극부를 포함하되, 상기 음극부는 아연조밀층, 상기 아연 조밀층 상부에 형성되되, 아연과 고분자 물질의 혼합물을 포함하는 아연/고분자혼합층 및 상기 아연/고분자혼합층의 상부와 상기 막의 하부 사이에 개재되되, 고분자 물질을 포함하는 고분자층을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 아연 전지가 제공된다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, it comprises a membrane which functions as a positive electrode of the battery, and a negative electrode portion formed on the lower portion of the membrane, including zinc and a polymer material, the negative electrode portion is dense zinc layer And a zinc / polymer mixture layer formed on the dense zinc layer and interposed between a zinc / polymer mixture layer including a mixture of zinc and a polymer material and an upper portion of the zinc / polymer mixture layer and a lower portion of the membrane, wherein the polymer layer comprises a polymer material. An air zinc battery is provided.
또한, 전지의 양극으로서 기능하는 막, 및 상기 막의 하부에 형성되되, 아연 및 고분자 물질을 포함하는 음극부를 포함하되, 상기 음극부의 최하부는 순수한 아연 겔만이 포함된 상태이고, 상부로 갈수록 아연 겔에 혼입되는 고분자 물질의 농도가 높아져서 상기 음극부의 최상부는 고분자 물질만이 포함된 상태인 것을 특징으로 하는 공기 아연 전지가 제공된다.
상기 고분자 물질은 겔(gel) 형상일 수 있다. In addition, a membrane functioning as a positive electrode of the battery, and formed in the lower portion of the membrane, including a negative electrode portion containing zinc and a polymer material, the lowermost portion of the negative electrode portion is a state containing only pure zinc gel, the upper the zinc gel There is provided an air zinc battery, wherein the concentration of the polymer material to be mixed is increased so that the uppermost portion of the negative electrode part contains only the polymer material.
The polymer material may have a gel shape.
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상기 고분자 물질은 메틸렌(methylene), 디스아크릴아마이드(acrylamide), 에틸렌(ethylene), 1-디닐(dinil), 2-티롤리디올 중 선택되는 적어도 하나를 포함하는 물질일 수 있다. The polymer material may be a material including at least one selected from methylene, disacrylamide, ethylene, 1-dinyl, and 2-tyrrolidiol.
상기 막은 상기 음극부에서의 화학 반응에 의해 생성된 전자를 전달받아 공기 중의 산소와 반응하여 수산화 이온을 생성할 수 있다.The membrane may receive electrons generated by a chemical reaction at the cathode and react with oxygen in the air to generate hydroxide ions.
상기 음극부에 포함되는 아연은 상기 막에서의 반응에 의해 생성된 상기 수산화 이온과 반응하여 물 분자를 생성해낼 수 있다.Zinc contained in the cathode may react with the hydroxide ions generated by the reaction in the membrane to generate water molecules.
상기 고분자 물질은 상기 생성된 물 분자의 증발을 억제한다. The polymeric material inhibits evaporation of the resulting water molecules.
상기 공기 아연 전지는 상기 막과 상기 음극부 사이에 개재되어 상기 막과 상기 음극부를 격리시키는 세퍼레이터(separator)를 더 포함할 수 있다. The air zinc battery may further include a separator interposed between the membrane and the cathode to isolate the membrane from the cathode.
상기 공기 아연 전지는 상기 막 및 음극부를 감싸는 케이스를 더 포함할 수 있다. The air zinc battery may further include a case surrounding the membrane and the negative electrode.
본 발명에 따르면, 공기 아연 전지의 음극으로서 기능하는 아연 겔의 적어도 일부에 고분자 물질이 포함되기 때문에 음극 반응으로써 생성되며 양극 반응에 사용되는 수분의 증발이 억제될 수 있고, 이에 따라 전지의 효율 및 수명의 향상을 꾀할 수 있다.According to the present invention, since at least a part of the zinc gel functioning as a negative electrode of the air zinc battery contains a polymer material, the evaporation of moisture generated by the negative electrode reaction and used for the positive electrode reaction can be suppressed. The life can be improved.
도 1은 종래 공기 아연 전지의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 아연 전지의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 막의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 공기 아연 전지의 구성을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional air zinc battery.
2 is a cross-sectional view showing the configuration of an air zinc battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the structure of a film according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are sectional views showing the structure of the pneumatic zinc battery according to the first and second embodiments of the present invention, respectively.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention.
[본 발명의 바람직한 실시예][Preferred Embodiment of the Present Invention]
공기 아연 전지의 구조Structure of air zinc battery
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 아연 전지의 전체적인 구성을 나타내는 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of an air zinc battery according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 공기 아연 전지는 양극으로서의 막(membrane; 110), 음극으로서의 아연 겔이 충진되는 음극부(120), 및 막(110)과 음극부(120) 사이에 개재되는 세퍼레이터(separator; 130)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 전체 공기 아연 전지를 감싸는 케이스(140)를 더 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIG. 2, the air zinc battery of the present invention includes a
본 발명의 일 실시예에 따른 막(110)은 통상적인 공기 아연 전지에 구비되는 양극막과 동일한 것으로서, 물 분자를 포함할 수 있다. 이하, 도 3을 참조하여 막(110)의 구성 및 그 기능에 대해 설명하면 다음과 같다. 막(110)은 공기 중의 산소와 반응하여 상기 화학식 1의 반응을 일으키는 촉매층(111) 및 금속 메쉬 (112), 그리고 이산화탄소 흡수를 방지하여 전지 수명을 연장하기 위해 배치되는 소수성 막 (113) 을 포함하여 구성될 수 있다.The
먼저, 촉매층(111)은 주로 탄소 재질로 이루어져 있게 되고, 금속 메쉬(112)는 도전성 물질로 구성된다. 이러한 금속 메쉬(112)는 막(110)에서 일어나는 화학반응에 의해 생성되는 전자들의 이동경로가 될 수 있다. 한편, 소수성 막(113)은 비활성(inert) 특성을 갖는 물질, 예를 들면, 테프론(Teflon) 등으로 구성될 수 있다.First, the
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 세퍼레이터(130)는 막(110)의 하부에 구비되어 막(110)과 음극부(120)를 격리시키는 기능을 수행한다. 세퍼레이터(130)는 막(110)의 일 구성요소인 촉매층(110)의 하면에 접착되는 형태로 구현될 수 있다. 전술한 바와 같이, 막(110)은 화학식 1의 반응을 일으켜 수산화이온 등을 발생시키는데, 이러한 수산화이온은 세퍼레이터(130)를 통해 음극부(120)까지 전달되어야 한다. 따라서, 세퍼레이터(130)는 이온 투과성을 갖는 재질, 예를 들면, 폴리프로필렌(Polypropylene) 재질 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.Next, the
본 발명의 일 실시예에 따른 음극부(120)는 공기 아연 전지에서 음극으로서 기능하는 부분으로서 화학식 2의 화학 반응을 발생시킨다. 이 반응에 의해 음극부(120)에서는 물 분자가 생성되게 되며, 이러한 물 분자는 양극으로서의 막(110)으로 이동하여 화학식 1의 화학 반응에 이용되게 된다. 본 발명에 따른 음극부(120)는 적어도 일부에 고분자 물질을 포함하고 있고, 이에 따라 상기 물 분자의 증발이 방지하여 전체적인 수분의 양이 일정히 보존되게 된다. 이에 대해서는 후에 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 케이스(140)는 공기 아연 전지의 외장재로서 전체 구성요소를 보호하는 기능을 수행한다. 케이스(140)의 상면, 즉, 막(110)과 인접한 면에는 막(110)이 공기 중의 산소와 반응하여 화학식 1의 화학 반응을 할 수 있도록 하는 일 이상의 공기 구멍(141)이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 케이스의 하면, 즉, 음극부(120)와 인접한 면에는 공기 아연 전지의 음극 단자가 연장되어 외부로 노출될 수 있도록 하는 단자노출부(142)가 형성되어 있을 수 있다.
이하, 본 발명의 특징적 구성이라고 할 수 있는 음극부(120)에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the
음극부Cathode
제1 1st 실시예Example
도 4a에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 음극부(120)는 다층 구조로 형성되어 있을 수 있다. 구체적으로, 음극부(120)는 공기 아연 전지에 있어서 음극으로서 기능하는 아연 겔이 충진되어 있는 아연조밀층(121), 아연조밀층(121) 상에 순차적으로 적층되는 아연/고분자혼합층(122) 및 고분자층(123)을 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIG. 4A, the
아연조밀층(121)은 화학식 2의 반응을 일으켜 전자들을 발생시킨다. 이러한 전자는 아연/고분자혼합층(122) 및 고분자층(123)을 거쳐 세퍼레이터(130)를 통해 막(110)까지 이동하게 된다. 또한, 아연조밀층(121)은 화학식 2의 반응을 통해 물 분자도 생성해낸다. 이러한 물 분자는 막(110) 쪽으로 이동하여 화학식 1에 의해 표현되는 막(110)에서의 화학 반응에 이용된다. 전술한 바와 같이 화학식 2에 의해 생성된 물 분자가 화학식 1에 따른 반응에 사용되기 때문에 전체적으로는 수분이 일정하게 보존되어야 하나, 물 분자가 음극부(120)에서 이동하는 과정에서, 또는 양극(110)에 도달한 후의 증발 등의 원인에 따라 수분은 전체적으로 감소하게 된다. 이에 따라 양극(110)에서의 화학 반응이 충분히 일어나지 못하게 됨에 따라 공기 아연 전지의 효율 및 전체 수명이 감소할 수밖에 없게 된다. The zinc
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 아연조밀층(121) 상부에 고분자 물질을 개재시켰고, 이에 따라 공기 아연 전지에 있어서의 전체 수분 감소가 방지될 수 있게 되었다. 즉, 아연조밀층(121) 상부에 아연/고분자혼합층(122) 및 고분자층(123)을 형성시킴으로써 고분자 물질이 수분의 증발을 억제하도록 하여 전체적인 수분의 양은 실질적으로 일정하게 유지될 수 있도록 하였다.In the present invention, in order to solve this problem, a high-molecular material is interposed on the zinc
구체적으로 설명하면, 고분자 물질은 이온 전도도가 낮지만 고속으로 수분이 손실되는 속도는 현저히 억제시켜주는 역할을 한다. 이에 따라 아연/고분자혼합층(122)은 아연조밀층(121)에 비해 낮은 이온전도도 및 낮은 수분 손실 정도를 갖게 되고, 고분자층(123)은 아연/고분자혼합층(122)에 비해 더욱 낮은 이온전도도 및 수분 손실 정도를 갖게 된다. 따라서, 아연조밀층(121) 및 아연/고분자혼합층(122)에서 생성되는 물 분자가 막(110)으로 이동하는 과정에서의 수분 손실이 억제될 수 있게 되는 것이다.Specifically, the polymer material has a low ionic conductivity but plays a role of significantly suppressing the rate of water loss at a high speed. Accordingly, the zinc / polymer mixed
본 발명의 일 실시예에 따르면, 아연/고분자혼합층(122) 및 고분자층(123)에서의 고분자 물질은 아연조밀층(121)에서의 아연의 형상과 같이 겔(gel) 형상일 수 있다. 이러한 겔 형상은 아연 또는 고분자 물질 분말에 스타치(starch), 셀룰로오스(cellulose), DVA 등을 혼합함으로써 형성될 수 있다. 한편, 상기 고분자 물질로서는 메틸렌(methylene), 디스아크릴아마이드(acrylamide), 에틸렌(ethylene), 1-디닐(dinil), 2-티롤리디올 중 일 이상이 사용될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the polymer material in the zinc /
제2 Second 실시예Example
도 4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 음극부(120)의 구성을 나타내는 공기 아연 전지의 단면도이다. 4B is a cross-sectional view of an air zinc battery showing the structure of a
도 4b에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 음극부(120)는 충진된 아연 겔을 포함하는 상태이되 최하부는 순수한 아연 겔만이 포함된 상태이고, 상부, 즉, 막(110) 방향으로 갈수록 점차 높은 농도로 아연 겔에 고분자 물질이 혼입된 상태일 수 있다. 이에 따라, 음극부(120)의 최상부에는 고분자 물질만으로 이루어진 구간이 형성되게 되며, 중간부에는 아연 겔과 고분자 물질이 함께 혼합된 구간이 형성되게 된다. As shown in FIG. 4B, the
제2 실시예에 따른 음극부(120)에서 또한 아연 겔에서 발생하는 화학 반응에 따라 생성되는 물 분자가 막(110)으로 이동하는 과정에서 고분자 물질에 의해 증발이 억제될 수 있다. 따라서, 전체적인 수분의 양 감소가 방지될 수 있게 된다.Evaporation may be suppressed by the polymer material in the process of moving the water molecules generated in the
여기서 고분자 물질 또한 본 발명의 제1 실시예에서의 고분자 물질과 마찬가지로 겔 형상일 수 있다.Here, the polymer material may also be in the shape of a gel like the polymer material in the first embodiment of the present invention.
한편, 음극부(120)를 제외한 다른 구성요소는 제1 실시예에서와 동일하므로 그 설명을 생략하도록 한다. Meanwhile, other components except for the
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다. Although the present invention has been described by specific embodiments such as specific components and the like, but the embodiments and the drawings are provided to assist in a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations can be made from these descriptions.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, I will say.
110: 막
120: 음극부
130: 세퍼레이터
140: 케이스
121: 아연조밀층
122: 아연/고분자혼합층
123: 고분자층110: the membrane
120: cathode
130: separator
140: Case
121: zinc dense layer
122: zinc / polymer mixture layer
123: polymer layer
Claims (12)
상기 막의 하부에 형성되되, 아연 및 고분자 물질을 포함하는 음극부
를 포함하되,
상기 음극부는 아연조밀층, 상기 아연 조밀층 상부에 형성되되, 아연과 고분자 물질의 혼합물을 포함하는 아연/고분자혼합층 및 상기 아연/고분자혼합층의 상부와 상기 막의 하부 사이에 개재되되, 고분자 물질을 포함하는 고분자층을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 아연 전지.A membrane functioning as a positive electrode of the battery, and
A cathode portion formed on the lower portion of the membrane, containing a zinc and a polymer material
Including but not limited to:
The negative electrode portion is formed on the zinc dense layer, the zinc dense layer, the zinc / polymer mixed layer containing a mixture of zinc and a polymer material and interposed between the top of the zinc / polymer mixed layer and the bottom of the membrane, the polymer material An air zinc battery comprising a polymer layer.
상기 막의 하부에 형성되되, 아연 및 고분자 물질을 포함하는 음극부
를 포함하되,
상기 음극부의 최하부는 순수한 아연 겔만이 포함된 상태이고, 상부로 갈수록 아연 겔에 혼입되는 고분자 물질의 농도가 높아져서 상기 음극부의 최상부는 고분자 물질만이 포함된 상태인 것을 특징으로 하는 공기 아연 전지.A membrane functioning as a positive electrode of the battery, and
A cathode portion formed on the lower portion of the membrane, containing a zinc and a polymer material
Including but not limited to:
The lowermost part of the negative electrode portion is a state containing only pure zinc gel, the concentration of the polymer material to be incorporated into the zinc gel increases toward the top, so that the uppermost portion of the negative electrode part is a state containing only the polymer material.
상기 고분자 물질은 겔(gel) 형상인 것을 특징으로 하는 공기 아연 전지.The method according to claim 3 or 5,
The air zinc battery, characterized in that the polymer material is a gel (gel) shape.
상기 고분자 물질은 메틸렌(methylene), 디스아크릴아마이드(acrylamide), 에틸렌(ethylene), 1-디닐(dinil), 2-티롤리디올 중 선택되는 적어도 하나를 포함하는 물질인 것을 특징으로 하는 공기 아연 전지.The method according to claim 3 or 5,
The polymer material is an air zinc battery, characterized in that the material containing at least one selected from methylene (methylene), disacrylamide (ethylene), ethylene (ethylene), 1-dinyl (diyl), 2-tyrrolidiol .
상기 막은 상기 음극부에서의 화학 반응에 의해 생성된 전자를 전달받아 공기 중의 산소와 반응하여 수산화 이온을 생성하는 것을 특징으로 하는 공기 아연 전지. The method according to claim 3 or 5,
The membrane is an air zinc battery, characterized in that for receiving the electrons generated by the chemical reaction in the cathode portion reacts with oxygen in the air to produce hydroxide ions.
상기 음극부에 포함되는 아연은 상기 막에서의 반응에 의해 생성된 상기 수산화 이온과 반응하여 물 분자를 생성해내는 것을 특징으로 하는 공기 아연 전지.9. The method of claim 8,
The zinc contained in the negative electrode portion reacts with the hydroxide ions produced by the reaction in the membrane to produce water molecules.
상기 고분자 물질은 상기 생성된 물 분자의 증발을 억제하는 것을 특징으로 하는 공기 아연 전지. 10. The method of claim 9,
The high molecular material air zinc battery, characterized in that to suppress the evaporation of the generated water molecules.
상기 막과 상기 음극부 사이에 개재되어 상기 막과 상기 음극부를 격리시키는 세퍼레이터(separator)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 아연 전지. The method according to claim 3 or 5,
And a separator interposed between the membrane and the cathode to isolate the membrane from the cathode.
상기 막 및 상기 음극부를 감싸는 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 아연 전지.The method according to claim 3 or 5,
Air zinc battery further comprises a case surrounding the membrane and the negative electrode.
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