KR101516187B1 - Electrolytic reduction apparatus of metallic fuel oxide for zinc air battery - Google Patents

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KR101516187B1 KR1020130127651A KR20130127651A KR101516187B1 KR 101516187 B1 KR101516187 B1 KR 101516187B1 KR 1020130127651 A KR1020130127651 A KR 1020130127651A KR 20130127651 A KR20130127651 A KR 20130127651A KR 101516187 B1 KR101516187 B1 KR 101516187B1
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하상현
엄승욱
이상민
김현수
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국방과학연구소
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Abstract

The present invention relates to an electroreduction device of a metallic fuel oxide for a zinc air battery capable of increasing a regeneration factor of a zinc oxide. The electroreduction device comprises; a mixed bath which stores a potassium hydroxide (KOH) solution and dissolves the zinc oxide supplied from the outside by the KOH solution as a Zn(OH)42- ion state; a reduction bath which produces zinc powder by a reduction reaction which occurs by applying electrical reduction current to a zinc ion solution of Zn(OH)42- of the mixed bath supplied by a circulating pump; and a storage tank which receives the zinc powder of the reduction bath and stores the powder. The zinc ion solution which is not reduced by the reduction reaction of the reduction bath is transferred to the mixed bath. Therefore, the present invention can improve resource availability and economic efficiency of the zinc air battery by performing the removal, collection, and storage of the zinc powder through a zinc powder removing unit, a bottom type of a body, and the storage tank, and increasing a regeneration factor of a zinc oxide.

Description

아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치{Electrolytic reduction apparatus of metallic fuel oxide for zinc air battery}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a metal fuel oxide for zinc air cells,

본 발명은 금속연료산화물의 전기환원장치에 관한 것으로, 구체적으로는 아연공지전지용으로 산화아연의 재생율을 높일 수 있는 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for reducing an amount of metal fuel oxide, and more particularly, to an apparatus for reducing metal oxide in a zinc fuel cell.

아연공기전지는 기존의 니켈카드뮴전지. 니켈수소전지, 리튬이차전지 등에 비해 고에너지밀도의 특성이 있으며, 리튬전지에서의 리튬으로 인한 불안전성과 비교하였을 때 안정성 면에서도 뛰어난 특성을 지니고 있다.Zinc air cells are conventional nickel-cadmium batteries. Nickel-hydrogen battery, and lithium secondary battery, and has excellent characteristics in terms of stability when compared with the insolubility due to lithium in a lithium battery.

이러한 장점을 가진 전지이기 때문에 최근 휴대전화기, 노트북, MP3 등과 같은 휴대기기의 전원으로 사용하려는 시도가 이루어지고 있다. 아연공기전지는 820mAh/g의 높은 이론 에너지밀도를 갖는 아연을 음극으로 사용하고, 공기 중에 무한히 존재하는 산소를 양극으로 사용하기 때문에 환경적으로 공해물질이 전혀 배출하지 않는 무공해 전지일 뿐 아니라 전지의 제조단가가 매우 낮은 장점도 있다.Since the battery has these advantages, attempts have been recently made to use it as a power source for a mobile device such as a mobile phone, a notebook, and an MP3 player. Zinc air cells use zinc with a theoretical energy density as high as 820mAh / g as a cathode and use oxygen which is infinitely present in the air as an anode. Therefore, it is not only a pollution-free battery that does not discharge pollutants at all, There is also the advantage that the manufacturing cost is very low.

한편, 아연공기전지는 일차전지로서만 응용이 되기 때문에 방전 후 발생하는 산화아연분말을 폐기하고, 새로운 아연분말을 연료로 사용해야하는 단점을 가지고 있어 자원, 경제적 손실뿐만 아니라 환경적으로도 문제가 될 수 있다.On the other hand, since the zinc air cell is applied only as a primary cell, it has disadvantages of disposing the zinc oxide powder generated after the discharge and using the new zinc powder as the fuel, thereby causing resource and economic loss as well as environmental problems .

이러한 아연공기전지의 문제점을 해결하기 위해, 산화아연을 전기적 환원방법으로 환원하여 아연을 재생하려는 시도가 있으나 연속적인 재생공정이 어렵고, 환원된 아연의 분리가 용이하지 않으며, 환원전극에 증착되는 아연의 제거가 어려운 문제를 가지고 있다.
In order to solve the problem of zinc air cells, there is an attempt to regenerate zinc by reducing zinc oxide by an electrical reduction method. However, continuous regeneration process is difficult, and separation of the reduced zinc is not easy. It is difficult to remove the gas.

KR 10-2012-0104709 AKR 10-2012-0104709E

본 발명의 목적은 연속환원, 환원물의 손쉬운 제거 및 분리저장방법을 개발하여 산화아연의 재생율을 높임으로써 아연공기전지의 자원 활용성 및 경제적 효율을 향상 시킬 수 있는 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치를 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for reducing the electrical energy of a metal fuel oxide for a zinc air cell which can improve the resource utilization and economic efficiency of the zinc air battery by improving the recovery rate of the zinc oxide by developing a continuous reduction, Device.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치는, 수산화 칼륨(KOH) 용액을 저장하고, 그 저장된 수산화 칼륨(KOH) 용액에 의해 외부로부터 공급되는 산화아연을 Zn(OH)42- 이온상태로 용해하기 위한 혼합조; 순환펌프에 의해 공급되는 상기 혼합조의 Zn(OH)42- 아연이온용액에 전기적 환원전류를 인가하는 것에 의해 일어나는 환원 반응에 의해 아연분말을 생성하기 위한 환원조; 및 상기 환원조의 아연분말을 이송받아 저장하기 위한 저장탱크를 포함하고, 상기 환원조의 환원 반응에 의해 환원되지 않은 상기 아연이온용액을 상기 혼합조로 이송하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for reducing metal potassium oxide (KOH) in a zinc air cell, A mixing tank for dissolving zinc in Zn (OH) 42-ion state; A reducing tank for generating a zinc powder by a reduction reaction caused by applying an electrical reduction current to a Zn (OH) 42-zinc ion solution of the mixing tank supplied by a circulation pump; And a storage tank for transferring and storing the zinc powder in the reducing tank, wherein the zinc ion solution not reduced by the reducing reaction of the reducing tank is transferred to the mixing tank.

상기 환원조는, 상부에 형성되어 상기 아연이온용액을 공급 받기 위한 공급구와 하부에 형성되어 상기 생성되는 아연분말을 배출하기 위한 배출구를 구비하고, 통 형태인 몸체; 상기 몸체의 내측벽으로 부터 상기 몸체 내부의 중심방향으로 돌출되는 플레이트 형태이고, 상기 몸체의 내측벽의 상하측을 따라 일정 간격으로 다수개 배치되며, 상기 환원전류의 인가를 위한 양극(anode)의 기능을 수행하는 제1 플레이트; 및 상기 몸체의 상부의 중심을 관통하여 상기 몸체의 내부 중앙을 따라 하측으로 연장되어 배치되는 회전축의 외측면으로부터 상기 몸체의 내측벽 방향으로 돌출되는 플레이트 형태이고, 상기 회전축의 외측면의 상하측을 따라 일정 간격으로 다수개 배치되며, 상기 제1 플레이트들 사이에 상기 제1 플레이트의 돌출방향과 평행하게 배치되고, 상기 회전축의 회전에 의해 회전하며, 상기 환원전류의 인가를 위한 음극(cathode)의 기능을 수행하는 제2 플레이트를 구비하고, 상기 환원 반응에 의해 생성되는 아연분말은 상기 제2 플레이트에 증착될 수 있다.Wherein the reducing vessel has a supply port formed at an upper portion thereof for receiving the zinc ion solution and a discharge port formed at a lower portion for discharging the generated zinc powder, A plurality of anode electrodes disposed at predetermined intervals along the upper and lower sides of the inner wall of the body, and a plurality of anode electrodes for applying the reduction current, A first plate for performing a function; And a plate shape protruding from an outer side of a rotating shaft passing through a center of an upper portion of the body and extending downward along an inner center of the body toward an inner side wall of the body, A plurality of first and second plates disposed in parallel to the first plate and arranged to be parallel to the first plate in a protruding direction between the first plates and rotated by rotation of the rotating shaft, And a zinc powder produced by the reduction reaction may be deposited on the second plate.

상기 환원조는, 상기 몸체의 외벽에 장착되어, 상기 몸체의 온도를 사전에 정해진 온도 범위 내에서 유지하기 위한 열선을 더 구비할 수 있다.The reducing vessel may further include a heating wire mounted on an outer wall of the body to maintain the temperature of the body within a predetermined temperature range.

상기 환원조는, 상기 환원 반응이 이루어지는 동안 상기 제2 플레이트에 대해 수평을 유지하고, 상기 환원 반응이 종료되는 경우 상기 제2 플레이트에 대해 수직으로 배치되어 상기 제2 플레이트가 회전하는 동안 상기 제2 플레이트에 증착된 아연분말을 긁기 위한 제거 기구를 구비하여 상기 제2 플레이트에 증착되는 아연분말을 제거하는 아연분말제거기를 더 포함할 수 있다.Wherein the reducing chamber is kept horizontal with respect to the second plate during the reduction reaction and is disposed perpendicular to the second plate when the reduction reaction is completed so that the second plate And a zinc powder removing unit having a removing mechanism for scratching the zinc powder deposited on the second plate to remove the zinc powder deposited on the second plate.

상기 몸체의 하부는, 상기 아연분말제거기에 의해 상기 제2 플레이트로부터 제거되는 아연분말을 수집하기 위한 깔때기 형태이고, 상기 배출구는 상기 깔때기 형태의 꼭지점에 위치하며, 상기 저장탱크는, 상기 배출구와 제1 연결파이프를 통해 연결되고, 상기 배출구 및 상기 제1 연결파이프를 통해 상기 몸체의 하부에 수집된 아연분말이 이송되는 경우, 그 이송되는 아연분말이 중력에 의해 침전되어 저장되도록 하기 위해 마련될 수 있다.Wherein the lower portion of the body is in the form of a funnel for collecting zinc powder removed from the second plate by the zinc powder remover and the outlet is located at the apex of the funnel shape, And the zinc powder collected in the lower portion of the body through the outlet and the first connecting pipe may be provided so that the zinc powder to be transferred is precipitated and stored by gravity have.

상기 환원조의 환원 반응에 의해 환원되지 않은 상기 아연이온용액은 상기 제1 연결파이프로부터 분기되어 상기 혼합조에 연결되는 제2 연결파이프를 통해 상기 혼합조로 이송될 수 있다.
The zinc ion solution that has not been reduced by the reduction reaction of the reduction tank may be transferred to the mixing tank through the second connection pipe branched from the first connection pipe and connected to the mixing tank.

이와 같이 본 발명은 아연분말제거기와 몸체의 하부의 형태 및 저장탱크에 의해 아연분말의 제거, 수집 및 저장을 수행하여 산화아연의 재생율을 높임으로써 아연공기전지의 자원 활용성 및 경제성을 향상 시킬 수 있다.As described above, the present invention improves the resource utilization and economical efficiency of the zinc air battery by increasing the recovery rate of zinc oxide by removing, collecting and storing the zinc powder by the zinc powder eliminator, the shape of the lower part of the body and the storage tank have.

또한 본 발명은 혼합조, 환원조, 저장탱크 및 혼합조 순으로 용액이 순환되어 연속적인 산화아연의 환원재생이 이루어 질 수 있다.
In addition, the present invention can circulate the solution in the order of the mixing tank, the reducing tank, the storage tank, and the mixing tank so that the continuous reduction and regeneration of the zinc oxide can be performed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치의 환원조를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a conceptual diagram of an apparatus for reducing the metal fuel oxide for a zinc air battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view illustrating a reduction tank of an apparatus for reducing metal fuel oxide for a zinc air battery according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Thus, the shape and size of the elements in the figures may be exaggerated for clarity.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치의 개념도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치는 혼합조(100), 저장탱크(200), 환원조(300)를 구비할 수 있다.1 is a conceptual diagram of an apparatus for reducing the metal fuel oxide for a zinc air battery according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an apparatus for reducing metal fuel oxide for a zinc air battery according to an embodiment of the present invention may include a mixing tank 100, a storage tank 200, and a reduction tank 300.

본 실시예에 따른 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치는, 외부로부터 공급되는 산화아연을 수산화 칼륨(KOH) 용액으로 용해하고, 수산화 칼륨(KOH) 용액에 의해 용해된 산화아연에 전기적 환원전류를 인가하는 것에 의해 최초의 상태인 아연금속 분말을 얻을 수 있다.According to the present invention, there is provided an apparatus for reducing metal oxide in a metal fuel oxide for a zinc air battery, which comprises: dissolving zinc oxide supplied from the outside in a potassium hydroxide (KOH) solution; dissolving zinc oxide dissolved in a potassium hydroxide (KOH) The zinc metal powder in the initial state can be obtained.

혼합조(100)는 알칼리성 전해액인 수산화 칼륨(KOH) 용액을 저장하고, 그 저장된 수산화 칼륨(KOH) 용액에 의해 외부로부터 공급되는 산화아연을 Zn(OH)42- 이온상태로 용해할 수 있다. 알카리성 전해액은 5~8M 수산화 칼륨(KOH) 용액으로 마련될 수 있다.The mixing tank 100 stores a potassium hydroxide (KOH) solution, which is an alkaline electrolytic solution, and dissolves the zinc oxide supplied from the outside by the stored potassium hydroxide (KOH) solution into Zn (OH) 42-ion state. The alkaline electrolytic solution may be prepared by 5 to 8 M potassium hydroxide (KOH) solution.

혼합조(100)에서 용해되는 Zn(OH)42- 아연이온용액은 순환펌프(P)에 의해 환원조(300)로 공급된다. 환원조(300)는 순환펌프(P)에 의해 공급되는 Zn(OH)42- 아연이온용액에 전기적 환원전류를 인가하는 것에 의해 아연 분말을 생성할 수 있다.The Zn (OH) 42-zinc ion solution dissolved in the mixing bath 100 is supplied to the reduction tank 300 by the circulation pump P. The reduction tank 300 can generate zinc powder by applying an electric reduction current to the Zn (OH) 42-zinc ion solution supplied by the circulation pump P.

환원조(300)는 몸체(311), 제1 플레이트(316), 제2 플레이트(314), 열선(318), 아연분말제거기(도시되지 않음)를 구비할 수 있다.The reducing vessel 300 may include a body 311, a first plate 316, a second plate 314, a heat wire 318, and a zinc powder remover (not shown).

몸체(311)는 상부에 형성되어 아연이온용액을 공급 받기 위한 공급구와 하부에 형성되어 환원조(300)에 의해 생성되는 아연분말을 배출하기 위한 배출구를 구비하고, 통 형태로 마련될 수 있다. 몸체(311)는 원통 형태로 마련될 수 있고, 하부는 수집되는 아연분말의 수집 및 배출을 용이하게 하기 위해 깔때기 형태로 마련될 수 있다. 배출구는 깔때기 형태의 꼭지점에 위치할 수 있다.The body 311 is formed at an upper portion thereof and includes a supply port for receiving the zinc ion solution and an outlet for discharging the zinc powder produced by the reduction tank 300 at a lower portion thereof. The body 311 may be provided in a cylindrical shape and the lower portion may be provided in the form of a funnel to facilitate collection and discharge of the collected zinc powder. The outlet may be located at the apex of the funnel shape.

제1 플레이트(316)는 몸체(311)의 내측벽으로부터 몸체(311) 내부의 중심방향으로 돌출되는 플레이트 형태를 가지고, 몸체(311)의 내측벽의 상하측을 따라 일정 간격으로 다수개 배치될 수 있다. 제1 플레이트(316)는 환원전류의 인가를 위한 양극(anode) 역할을 수행할 수 있다.The first plate 316 has a plate shape protruding from the inner side wall of the body 311 toward the center of the inside of the body 311 and is disposed at a predetermined distance along the upper and lower sides of the inner wall of the body 311 . The first plate 316 may serve as an anode for applying a reduction current.

제1 플레이트(316)는 수산화 칼륨(KOH) 용액에 내식성을 갖는 스테인레스 또는 니켈 재질로 구현될 수 있다.The first plate 316 may be made of a stainless steel or nickel material having corrosion resistance to a potassium hydroxide (KOH) solution.

제2 플레이트(314)는, 몸체(311)의 상부의 중심을 관통하여 몸체(311)의 내부 중앙을 따라 하측으로 연장되어 배치되는 회전축(312)의 외측면으로부터 몸체(311)이 내측벽 방향으로 돌출되는 플레이트 형태를 가지고, 회전축(312)의 외측면의 상하측을 따라 일정 간격으로 다수개 배치되며, 제1 플레이트들(316) 사이에 제1 플레이트(316)의 돌출방향과 평행하게 배치된다. The second plate 314 extends from the outer side of the rotation axis 312 extending downward along the center of the inner side of the body 311 through the center of the upper portion of the body 311, A plurality of the first plates 316 are arranged at regular intervals along the upper and lower sides of the outer surface of the rotary shaft 312 and are disposed between the first plates 316 in parallel with the projecting direction of the first plate 316 do.

제2 플레이트(314)는 회전축(312)의 회전에 의해 회전하고, 환원전류의 인가를 위한 음극(cathode) 역할을 수행할 수 있다. 제2 플레이트(314)는 스테인레스 또는 니켈 재질로 구현될 수 있다.The second plate 314 rotates by the rotation of the rotation shaft 312 and can serve as a cathode for applying a reduction current. The second plate 314 may be made of stainless steel or nickel.

제1 플레이트(316)와 제2 플레이트(314) 사이에 인가되는 전압에 의해, 몸체(311)의 공급구를 통해 공급되는 Zn(OH)42- 아연이온용액을 환원시켜 아연분말을 생성할 수 있다. 생성되는 아연분말은 제2 플레이트(314)에 증착된다. 제1 플레이트(316)와 제2 플레이트(314) 사이의 간격은 대략 2 cm로 정해질 수 있다. The Zn (OH) 2 42-zinc ion solution supplied through the supply port of the body 311 can be reduced by the voltage applied between the first plate 316 and the second plate 314 to generate zinc powder have. The resulting zinc powder is deposited on a second plate (314). The distance between the first plate 316 and the second plate 314 may be approximately 2 cm.

또한 제1 플레이트(316)들 각각의 중심에는 회전축(312)이 관통되기 위한 중공을 구비할 수 있고, 몸체(311)의 횡단면의 모양이 원인 경우, 제1 플레이트(316) 및 제2 플레이트(314)의 모양도 원으로 구현될 수 있다. The center of each of the first plates 316 may have a hollow for the rotation axis 312 to pass therethrough and the first plate 316 and the second plate 316, 314 may also be embodied in a circle.

열선(318)은, 몸체(311)의 외벽에 장착되어 몸체(311)의 온도를 30~70℃로 유지시키는 것에 의해, 환원 반응을 촉진시키는 기능을 수행할 수 있다.The heating wire 318 may be mounted on the outer wall of the body 311 to maintain the temperature of the body 311 at 30 to 70 ° C to promote the reduction reaction.

아연분말제거기(도시되지 않음)는 환원 반응에 의해 제2 플레이트(314)에 증착되는 아연분말을 제거하기 위한 구성으로서, 제1 플레이트(316)의 일측에 장착되는 형태로 마련될 수 있다. 아연분말제거기는 환원 반응이 종료되고, 회전축(312)의 회전에 의해 제2 플레이트(314)가 회전되는 경우, 제2 플레이트(314)에 증착되는 아연분말을 긁기 위한 플레이트 형태의 제거 기구(도시되지 않음)를 구비할 수 있다.A zinc powder eliminator (not shown) may be provided on one side of the first plate 316 to remove zinc powder deposited on the second plate 314 by a reduction reaction. In the zinc powder eliminator, when the reduction reaction is terminated and the second plate 314 is rotated by the rotation of the rotation shaft 312, a plate-shaped removal mechanism for scratching the zinc powder deposited on the second plate 314 (Not shown).

플레이트 형태의 제거 기구(도시되지 않음)는 환원 반응이 이루어지는 동안 제2 플레이트(314)에 대해 수평을 유지하고, 환원 반응이 종료되는 경우, 제2 플레이트(314)에 대해 수직으로 배치되어 제2 플레이트(314)가 회전하는 동안 제2 플레이트(314)에 증착된 아연분말을 긁는 것에 의해 아연분말을 제거할 수 있다.The plate-shaped removal mechanism (not shown) is kept horizontal with respect to the second plate 314 during the reduction reaction, and when the reduction reaction is terminated, the second plate 314 is disposed perpendicular to the second plate 314, The zinc powder can be removed by scratching the zinc powder deposited on the second plate 314 while the plate 314 is rotating.

제2 플레이트(314)로부터 제거되는 아연분말은 몸체(311)의 하부로 떨어져 수집된다. 수집되는 아연분말은 몸체(311)의 배출구에 연결되는 제1 연결파이프를 통해 중력으로 힘으로 저장탱크(200)에 침전된다.The zinc powder removed from the second plate 314 is collected and collected at the lower portion of the body 311. The zinc powder collected is precipitated into the storage tank 200 by gravity through a first connecting pipe connected to the outlet of the body 311.

이와 같이 본 실시예에 따른 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치는 아연분말제거기(도시되지 않음)와 몸체(311)의 하부의 형태 및 저장탱크(200)를 이용함으로써 아연분말의 제거, 수집 및 저장을 용이하게 할 수 있다.As described above, the apparatus for reducing the metal fuel oxide for a zinc air battery according to the present embodiment uses the shape of the lower part of the zinc powder eliminator (not shown) and the body 311 and the storage tank 200 to remove, collect And facilitate storage.

한편, 혼합조(100)의 환원 반응에 의해서도 환원이 일어나지 않은 Zn(OH)42- 아연이온용액은, 제1 연결파이프로부터 분기되어 혼합조(100)에 연결되는 제2 연결파이프를 통해, 혼합조(100)로 이송될 수 있다.On the other hand, the Zn (OH) 42-zinc ion solution, which has not been reduced by the reduction reaction of the mixing bath 100, flows through the second connection pipe branched from the first connection pipe and connected to the mixing bath 100, Can be transferred to the bath 100.

이와 같이 본 실시예에 따른 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치는 혼합조(100), 환원조(300), 저장탱크(200) 및 혼합조(100) 순으로 용액이 순환되어 연속적인 산화아연의 환원재생이 이루어 질 수 있다.As described above, the apparatus for reducing the metal fuel oxide for a zinc air battery according to the present embodiment is characterized in that the solution is circulated in the order of the mixing tank 100, the reducing tank 300, the storage tank 200, and the mixing tank 100, Reduction and regeneration of zinc can be achieved.

본 발명의 일 실시예에 따른 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치는 위에서 설명한 실시예들의 구성과 방법에 한정되지 않으며, 사용자의 필요에 따라 실시예의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.The apparatus for reducing the metal fuel oxide for a zinc air battery according to an embodiment of the present invention is not limited to the configuration and the method of the embodiments described above and may be constructed by selectively or in combination of all or a part of the embodiments have.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains.

100: 혼합조
200: 저장탱크
300: 환원조
311: 몸체
312: 회전축
314: 제2 플레이트
316: 제1 플레이트
318: 열선100: Mixing tank
200: Storage tank
300: reduction tank
311: Body
312:
314: second plate
316: first plate
318: Heat line

Claims (6)

수산화 칼륨(KOH) 용액을 저장하고, 그 저장된 수산화 칼륨(KOH) 용액에 의해 외부로부터 공급되는 산화아연을 Zn(OH)42- 이온상태로 용해하기 위한 혼합조;
순환펌프에 의해 공급되는 상기 혼합조의 Zn(OH)42- 아연이온용액에 전기적 환원전류를 인가하는 것에 의해 일어나는 환원 반응에 의해 아연분말을 생성하기 위한 환원조; 및
상기 환원조의 아연분말을 이송받아 저장하기 위한 저장탱크를 포함하고,
상기 환원조의 환원 반응에 의해 환원되지 않은 상기 아연이온용액을 상기 혼합조로 이송하는 것을 특징으로 하되,
상기 환원조는,
상부에 형성되어 상기 아연이온용액을 공급 받기 위한 공급구와 하부에 형성되어 상기 생성되는 아연분말을 배출하기 위한 배출구를 구비하고, 통 형태인 몸체;
상기 몸체의 내측벽으로부터 상기 몸체 내부의 중심방향으로 돌출되는 플레이트 형태이고, 상기 몸체의 내측벽의 상하측을 따라 일정 간격으로 다수개 배치되며, 상기 환원전류의 인가를 위한 양극(anode)의 기능을 수행하는 제1 플레이트; 및
상기 몸체의 상부의 중심을 관통하여 상기 몸체의 내부 중앙을 따라 하측으로 연장되어 배치되는 회전축의 외측면으로부터 상기 몸체의 내측벽 방향으로 돌출되는 플레이트 형태이고, 상기 회전축의 외측면의 상하측을 따라 일정 간격으로 다수개 배치되며, 상기 제1 플레이트들 사이에 상기 제1 플레이트의 돌출방향과 평행하게 배치되고, 상기 회전축의 회전에 의해 회전하며, 상기 환원전류의 인가를 위한 음극(cathode)의 기능을 수행하는 제2 플레이트를 구비하고,
상기 환원 반응에 의해 생성되는 아연분말은 상기 제2 플레이트에 증착되는 것을 특징으로 하는 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치.A mixing tank for storing a potassium hydroxide (KOH) solution and for dissolving zinc oxide supplied from the outside by the stored potassium hydroxide (KOH) solution into a Zn (OH) 42-ion state;
A reducing tank for generating a zinc powder by a reduction reaction caused by applying an electrical reduction current to a Zn (OH) 42-zinc ion solution of the mixing tank supplied by a circulation pump; And
And a storage tank for transferring and storing the zinc powder of the reduction tank,
Characterized in that the zinc ion solution which has not been reduced by the reduction reaction of the reducing tank is transferred to the mixing tank,
The reducing vessel
And a discharge port for discharging the zinc powder formed at a lower portion of the body, the outlet being formed in a tubular shape;
And a plurality of anode electrodes disposed at predetermined intervals along the upper and lower sides of the inner wall of the body, A first plate for carrying out the first plate; And
A plate extending from an outer surface of a rotating shaft passing through a center of an upper portion of the body and extending downward along an inner center of the body and protruding in an inner sidewall direction of the body, A plurality of first and second plates disposed at regular intervals and disposed between the first plates in parallel to the protruding direction of the first plate and rotated by the rotation of the rotating shaft and functioning as a cathode for applying the reduction current; And a second plate for carrying out the first,
Wherein the zinc powder produced by the reduction reaction is deposited on the second plate. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 환원조는, 상기 몸체의 외벽에 장착되어, 상기 몸체의 온도를 사전에 정해진 온도 범위 내에서 유지하기 위한 열선을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치.The method according to claim 1,
Wherein the reducing vessel further comprises a heating wire mounted on an outer wall of the body for maintaining the temperature of the body within a predetermined temperature range. 제1항에 있어서,
상기 환원조는, 상기 환원 반응이 이루어지는 동안 상기 제2 플레이트에 대해 수평을 유지하고, 상기 환원 반응이 종료되는 경우 상기 제2 플레이트에 대해 수직으로 배치되어 상기 제2 플레이트가 회전하는 동안 상기 제2 플레이트에 증착된 아연분말을 긁기 위한 제거 기구를 구비하여 상기 제2 플레이트에 증착되는 아연분말을 제거하는 아연분말제거기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치.The method according to claim 1,
Wherein the reducing chamber is kept horizontal with respect to the second plate during the reduction reaction and is disposed perpendicular to the second plate when the reduction reaction is completed so that the second plate Further comprising a zinc powder removing unit having a removing mechanism for scratching the zinc powder deposited on the second plate to remove the zinc powder deposited on the second plate. 제4항에 있어서,
상기 몸체의 하부는, 상기 아연분말제거기에 의해 상기 제2 플레이트로부터 제거되는 아연분말을 수집하기 위한 깔때기 형태이고, 상기 배출구는 상기 깔때기 형태의 꼭지점에 위치하며,
상기 저장탱크는, 상기 배출구와 제1 연결파이프를 통해 연결되고, 상기 배출구 및 상기 제1 연결파이프를 통해 상기 몸체의 하부에 수집된 아연분말이 이송되는 경우, 그 이송되는 아연분말이 중력에 의해 침전되어 저장되도록 하기 위해 마련되는 것을 특징으로 하는 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치.5. The method of claim 4,
The bottom of the body is in the form of a funnel for collecting zinc powder removed from the second plate by the zinc powder eliminator and the outlet is located at the apex of the funnel shape,
Wherein the storage tank is connected to the discharge port through a first connection pipe, and when the collected zinc powder is transferred to the lower portion of the body through the discharge port and the first connection pipe, Wherein the metal-fuel oxide is deposited and stored. 제5항에 있어서,
상기 환원조의 환원 반응에 의해 환원되지 않은 상기 아연이온용액은 상기 제1 연결파이프로부터 분기되어 상기 혼합조에 연결되는 제2 연결파이프를 통해 상기 혼합조로 이송되는 것을 특징으로 하는 아연공기전지용 금속연료산화물의 전기환원장치.6. The method of claim 5,
Wherein the zinc ion solution which is not reduced by the reduction reaction of the reduction tank is transferred to the mixing tank through the second connection pipe branched from the first connection pipe and connected to the mixing tank. Electric reduction device.
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