KR101176566B1 - Redox flow battery with device for flowing electrolyte - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A redox flow battery with an electrolyte flowing device is provided to absolutely prevent the leakage of an electrolyte, to maximize contact and active area between carbon electrode frames, to maximize power efficiency, and to improve whole bonding strength. CONSTITUTION: A redox flow battery with an electrolyte flowing device comprises a first and a second protective plates(1,2), a first and a second support gaskets(3,4), a first and a second supporters(5,6), a first and a second protective gaskets(7,8), a first and a second current-collecting plates(11,12), a first and a second carbon sheets(21,22), a first to sixth carbon electrode frames(31,36), a first to tenth gaskets(41-50), a first to tenth electrolyte flow device(51-60), and a first to a fifth membranes(71-75). The electrolyte flowing device comprises a body, an electrolyte supply hole, a first latitudinal channels, a plurality of longitudinal channels, a flow groove, a dispersing unit, a plurality of longitudinal channels, a second latitudinal channel, an electrolyte discharging hole, and an electrolyte through hole.

Description

전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지{Redox flow battery with device for flowing electrolyte}Redox flow battery with device for flowing electrolyte

본 발명은 일명 2차 전지라 칭하는 레독스 흐름전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전해액의 누설을 방지하고, 전해액과 카본전극프레임간의 접촉면적을 최대로 하여 발전수율을 향상시키며, 전체적인 강도를 향상시킬 수 있는 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지에 관한 것이다. The present invention relates to a redox flow battery, also called a secondary battery, and more particularly, to prevent leakage of electrolyte, to maximize the contact area between the electrolyte and the carbon electrode frame, to improve the power generation yield, and to improve the overall strength. The present invention relates to a redox flow battery having an electrolyte flow device.

최근 지구 온난화의 주요 원인인 온실가스 배출을 억제하기 위한 방법으로 태양광에너지나 풍력에너지 같은 재생에너지가 각광을 받고 있으며 이들의 실용화 보급을 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 이와 같은 재생에너지는 입지환경이나 자연조건에 의해 크게 영향을 받는다. 더욱이, 재생에너지는 출력 변동이 심하기 때문에 에너지를 연속적으로 고르게 공급할 수 없다는 단점이 있었다.Recently, renewable energy, such as solar energy and wind energy, has been spotlighted as a method for suppressing greenhouse gas emission, which is a major cause of global warming, and a lot of researches are being carried out for their practical use. However, such renewable energy is greatly affected by the location environment and natural conditions. Moreover, there is a disadvantage in that renewable energy cannot supply energy evenly continuously because the output fluctuates severely.

따라서, 에너지의 출력을 고르게 하기 위해서 출력이 높을 때는 에너지를 저장하고 출력이 낮을 때는 저장된 에너지를 사용할 수 있는 저장장치의 개발이 중요시 되고 있으며, 이와 같은 대표적인 대용량 저장장치로는 납축전지, NaS 전지 그리고 레독스 흐름전지 (RFB : Redox Flow Battery) 등이 있다.Therefore, to evenly output energy, it is important to develop a storage device that stores energy when the output is high and uses the stored energy when the output is low. Such representative mass storage devices include lead acid batteries, NaS batteries, and the like. Redox Flow Battery (RFB).

납축전지는 다른 전지에 비해 상업적으로 널리 사용되고 있으나 낮은 효율 및 주기적인 교체로 인한 유지보수의 비용과 전지 교체시 발생하는 산업폐기물의 처리문제 등의 단점이 있으며, 또한 NaS 전지의 경우 에너지효율이 높은 것이 장점이나 300℃이상의 고온에서 작동하는 단점이 있다. 반면, 레독스 흐름전지는 유지 보수비용이 적고 상온에서 작동가능하며 용량과 출력을 각기 독립적으로 설계할 수 있는 특징이 있기 때문에 최근 대용량 저장장치로의 많은 연구가 진행되고 있다.Although lead acid batteries are widely used commercially compared to other batteries, they have the disadvantages of low efficiency and maintenance costs due to periodic replacement and disposal of industrial wastes caused by battery replacement, and NaS batteries have high energy efficiency. It is an advantage, but it has a disadvantage of operating at a high temperature of more than 300 ℃. On the other hand, since the redox flow battery is low in maintenance cost, can be operated at room temperature, and has a feature of independently designing capacity and output, a lot of research is being conducted into mass storage devices.

한편, 레독스 흐름전지의 경우 바이폴라 플레이트와 카본전극, 멤브레인을 반복적으로 적층함으로써 대용량화가 가능함으로 대형화에 유리하고 용량 증설이 용이하며 상온에서 작동하고 초기비용이 저렴하다는 장점이 있으나, 바이폴라 플레이트가 다수 적층된 레독스 흐름전지에서 전해액이 바이폴라 플레이트의 유로를 통과하여 최종적으로 배출되는 과정에서 서로 다른 극을 가진 바이폴라 플레이트의 유로도 통과하게 되며, 이때 전해액 통과시 단락(전기적 쇼트)이 발생되어 레독스 흐름전지의 효율의 저하를 초래하게 되는 문제점이 있었다.On the other hand, in the case of redox flow battery, the bipolar plate, the carbon electrode, and the membrane are repeatedly stacked to have a large capacity, which is advantageous for large size, easy to expand the capacity, operates at room temperature, and has a low initial cost, but there are many bipolar plates. In the stacked redox flow cell, the electrolyte passes through the flow path of the bipolar plate and finally flows through the flow path of the bipolar plate having different poles. There was a problem that causes a decrease in the efficiency of the flow battery.

이와 같은 레독스 흐름전지에서의 단락의 문제점을 해결하기 위한 하나의 예가 한국 특허공개 제10-2011-116624호에 개시되어 있다. 상기 특허공개 제10-2011-116624호의 레독스 흐름전지 구조에 의하면, 바이폴라 플레이트와, 양카본전극과 음카본전극으로 구분되는 카본전극과, 멤브레인으로 구성된 전지셀이 다수 직렬적층하고, 적층된 다수의 바이폴라 플레이트에는 음극전해액과 양극전해액을 순차적으로 교차 공급시키는 레독스 흐름전지 구조로서, 상기 바이폴라 플레이트는 하부와 상부에 전해액 유입구와 전해액 배출구가 형성되고, 상기 전해액유입구와 전해액배출구 사이에는 전해액이 이동되도록 유로가 형성되고, 상기 전해액유입구와 전해액배출구의 수직선상으로 대칭되는 좌우 부분에는 다른 극을 갖는 전해액이 통과되는 유로통공이 형성되도록 하되, 상기 유로통공에는 절연재질의 쇼트방지관이 삽설되어 통과되는 전해액과 바이폴라 플레이트의 접촉을 차단하는 구성을 갖는다. One example for solving the problem of short circuit in such a redox flow battery is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2011-116624. According to the redox flow battery structure of the Patent Publication No. 10-2011-116624, a plurality of battery cells composed of a bipolar plate, a carbon electrode divided into a positive carbon electrode and a negative carbon electrode, and a membrane, a plurality of stacked in series The bipolar plate of the redox flow battery structure to sequentially supply the negative electrolyte and the positive electrolyte solution, the bipolar plate is formed in the lower and upper electrolyte inlet and electrolyte outlet, the electrolyte flows between the electrolyte inlet and the electrolyte outlet A flow path is formed so that a flow passage hole through which an electrolyte having a different pole passes may be formed in the left and right portions of the electrolyte inlet and the electrolyte discharge hole that are symmetrical in a vertical line, and an insulating short prevention tube is inserted into the flow passage hole. To block contact between the electrolyte and bipolar plates Has the.

이와 같은 구성에 의해, 바이폴라 플레이트와 양카본전극 멤브레인 음카본전극이 하나의 셀로 구성되고 다수의 셀이 직렬적층된 구조에서 일측으로 주입된 전해액이 각 셀을 순차적으로 통과할 때 서로 다른 극을 갖는 바이폴라 플레이트의 유로통공에는 테프론 재질의 쇼트방지관을 내설하여 서로 다른 극을 갖는 전해액이 바이폴라 플레이트와 접촉되는 것을 차단하여 접촉에 의한 쇼트발생으로 전지 효율이 저감되는 것을 방지하였고, 또한 상기 유로통공에 내설되는 쇼트방지관을 둘 이상으로 분리하고, 분리된 객체를 일부 겹치게 해 압밀에 대한 완충이 이루어지도록 함으로써 쇼트방지관의 양단부가 바이폴라 플레이트의 양측에 적층되는 양카본전극 및 음카본전극에 밀착됨으로 카본전극과의 갭을 통해 전해질이 바이폴라 플레이트로 혼입되는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공하고 있다. With this configuration, the bipolar plate and the positive carbon electrode membrane negative carbon electrode are composed of one cell, and a plurality of cells have different poles when the electrolyte injected to one side sequentially passes through each cell in a stacked structure. Teflon material short-circuit tube is installed in the flow path of the bipolar plate to prevent the electrolytes having different poles from contacting the bipolar plate, thereby preventing the battery efficiency from being reduced due to the short circuit caused by the contact. By separating two or more internal short-proof tubes, and overlapping the separated objects to some extent to cushion the consolidation, the both ends of the short-proof tube is in close contact with the positive and negative carbon electrode laminated on both sides of the bipolar plate The electrolyte is incorporated into the bipolar plate through the gap with the carbon electrode. It has provided capable of preventing effect.

그러나, 상기 특허공개 제10-2011-116624호는 상기와 같은 기술적 특징 및 작용효과에도 불구하고 다소의 문제점을 초래하는 것으로 나타났다. 먼저, 바이폴라 플레이트와 쇼트방지관을 별도로 제조 및 형성한 후 쇼트방지관을 바이폴라 플레이트의 유로통공에 삽입 또는 삽설하는 방식으로 일체화시켜야 하므로 제조가 복잡하고 제조비용이 증가되는 문제점이 있다.However, the Patent Publication No. 10-2011-116624 has been shown to cause some problems in spite of the above technical features and effects. First, since the bipolar plate and the short prevention tube are manufactured and formed separately, the short prevention tube must be integrated in a manner of inserting or inserting into the passage hole of the bipolar plate, thereby making the manufacturing complicated and increasing the manufacturing cost.

그리고 유로통공과 쇼트방지관 사이에 간극이 발생될 수 있어 전해액의 누설이 초래될 수 있으며, 쇼트방지관의 돌출로 인해 바이폴라 플레이트와 이웃하는 카본전극의 주변에서의 액밀 접촉을 이룰 수 없어 전해액의 누설이 초래되는 문제점이 있다. In addition, a gap may be generated between the passage hole and the short prevention tube, which may result in leakage of the electrolyte, and due to the protrusion of the short prevention tube, liquid contact between the bipolar plate and the neighboring carbon electrode cannot be achieved. There is a problem that leakage occurs.

또한, 바이폴라 플레이트의 양 측면에 형성되는 각각의 유로가 상호 동일 단면상에 위치하고 있으므로, 바이폴라 플레이트의 두께가 두꺼워져야 하고, 유로의 가공에 곤란함이 있으며, 바이폴라 플레이트의 절대적인 두께로 인해 전체적인 셀 스택 및 전지 구조가 산출 전력에 비해 대형화 되거나 과도한 설치 공간을 필요로하는 문제점이 있다. In addition, since each flow path formed on both sides of the bipolar plate is located on the same cross-section, the thickness of the bipolar plate should be thick, difficult to process the flow path, and due to the absolute thickness of the bipolar plate, the overall cell stack and There is a problem that the battery structure becomes larger than the output power or requires excessive installation space.

특히, 종래의 바이폴라 플레이트를 구비한 레독스 흐름전지는, 전해액이 누설될 염려가 많고, 전해액과 전극 플레이트간의 접촉 및 활성면적이 협소하여 발전효율이 제한적이며, 전체적인 강도가 취약한 문제점이 있다. In particular, a redox flow battery having a conventional bipolar plate has a high possibility of leakage of an electrolyte, a narrow contact and active area between an electrolyte and an electrode plate, and thus limited generation efficiency, and weak overall strength.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 전해액의 누설을 완전 방지할 수 있고, 전해액과 카본전극프레임간의 접촉 및 활성면적을 최대화하여 발전 효율을 극대화할 수 있으며, 전체적인 결합강도를 향상시킬 수 있는 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지를 제공하는데 있다. The present invention is to solve the above problems, it is possible to completely prevent the leakage of the electrolyte, to maximize the power generation efficiency by maximizing the contact and active area between the electrolyte and the carbon electrode frame, improve the overall bonding strength It is to provide a redox flow battery having an electrolyte flow device capable of.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명에 따른 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지는, 제1보호플레이트, 지지가스켓, 제1서포터, 보호가스켓, 제1집전플레이트, 제1카본시트, 제1카본전극프레임, 제1가스켓, 제1전해액 유동장치, 제1멤브레인, 제2전해액 유동장치, 제2가스켓, 제2카본전극프레임, 제3가스켓, 제3전해액 유동장치, 제2멤브레인, 제4전해액 유동장치, 제4가스켓, 제3카본전극프레임, 제5가스켓, 제5전해액 유동장치, 제3멤브레인, 제6전해액 유동장치, 제6가스켓, 제4카본전극프레임, 제7가스켓, 제7전해액 유동장치, 제4멤브레인, 제8전해액 유동장치, 제8가스켓, 제5카본전극프레임, 제9가스켓, 제9전해액 유동장치, 제5멤브레인, 제10전해액 유동장치, 제10가스켓, 제6카본전극프레임, 제2카본시트, 제2집전플레이트, 제2보호가스켓, 제2서포터, 제2지지가스켓 및 제2보호플레이트로 이루어진 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지에 있어서, 각각의 상기 전해액 유동장치는, 사각형 몸체; 상기 몸체의 일측 하단에 하나의 극성을 갖는 전해액을 공급하도록 일정 깊이로 천공된 전해액 공급공; 상기 몸체의 하부 내측에 상기 전해액 공급공과 연통하여 전해액을 횡방향으로 이송시키도록 형성된 제1횡유로; 상기 제1횡유로를 유동하는 전해액을 종방향으로 이송시키도록 각각 상기 제1횡유로에 수직하게 연통하며 일정간격으로 이격된 복수의 제1종유로; 상기 몸체의 중앙부에 각각의 상기 제1종유로를 통해 이송되는 전해액을 유동시키도록 절취 형성된 유동홈; 상기 유동홈으로 공급된 전해액을 일정하게 확산시켜 각각의 상기 카본시트 및 각각의 상기 카본전극프레임중 해당하는 하나에 접촉시키도록 상기 유동홈에 삽입 설치된 분산부재; 상기 유동홈 및 상기 분산부재를 통해 유동하는 전해액이 유입되도록 상기 유동홈에 각각 연통 형성된 복수의 제2종유로; 상기 제2종유로를 통해 유입된 전해액을 횡방향으로 이송시키도록 상기 제2종유로에 연통하는 제2횡유로; 상기 제2횡유로를 통해 이송되는 전해액을 배출시키도록 상기 전해액 유입공과 반대방향으로 일정깊이로 천공된 전해액 배출공; 및 상기 몸체의 하부의 타측에 이웃하는 다른 하나의 전해액 유동장치로 다른 하나의 극성을 갖는 전해액을 공급하도록 천공형성된 전해액 관통공을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention has been made to achieve the above object, the redox flow battery having an electrolyte flow device according to the present invention, the first protective plate, the support gasket, the first supporter, the protective gasket, the first current collector plate, 1 carbon sheet, 1st carbon electrode frame, 1st gasket, 1st electrolyte flow apparatus, 1st membrane, 2nd electrolyte flow apparatus, 2nd gasket, 2nd carbon electrode frame, 3rd gasket, 3rd electrolyte flow apparatus, Second membrane, fourth electrolyte flow device, fourth gasket, third carbon electrode frame, fifth gasket, fifth electrolyte flow device, third membrane, sixth electrolyte flow device, sixth gasket, fourth carbon electrode frame, 7th gasket, 7th electrolyte fluid flow device, 4th membrane, 8th electrolyte fluid flow device, 8th gasket, 5th carbon electrode frame, 9th gasket, 9th electrolyte fluid flow device, 5th membrane, 10th electrolyte fluid flow device, 10th gasket, 6th carbon electrode frame, 2nd carbon sheet, 2nd collector Byte, the second protective gasket, the second supporter, the second support and the second gasket in a redox flow battery comprising the electrolyte flow device consisting of a protective plate, each of the electrolyte flow device, a square body; An electrolyte supply hole drilled to a predetermined depth to supply an electrolyte solution having one polarity to one lower end of the body; A first transverse flow path formed in the lower inner portion of the body in communication with the electrolyte supply hole to transfer the electrolyte in the transverse direction; A plurality of first longitudinal flow passages spaced at regular intervals and communicating perpendicularly to the first horizontal flow passage to transfer the electrolyte flowing in the first horizontal flow passage in a longitudinal direction; A flow groove cut in a central portion of the body to flow an electrolyte solution transferred through each of the first longitudinal flow passages; A dispersion member inserted into the flow groove so as to uniformly diffuse the electrolyte solution supplied to the flow groove to contact a corresponding one of each of the carbon sheets and the carbon electrode frames; A plurality of second longitudinal flow passages formed in communication with the flow grooves such that electrolyte flowing through the flow grooves and the dispersion member flows in; A second transverse flow passage communicating with the second longitudinal flow passage to transfer the electrolyte solution introduced through the second longitudinal flow passage in a transverse direction; An electrolyte discharge hole drilled to a predetermined depth in a direction opposite to the electrolyte solution inlet hole to discharge the electrolyte solution transported through the second transverse flow path; And it is characterized in that it comprises a through-hole formed through the electrolyte to supply the electrolyte having the other polarity to the other electrolyte flow device adjacent to the other side of the lower portion of the body.

본 발명에 따른 레독스 흐름전지용 전해액 유동장치 제조방법에 의하면, 카본전극프레임 주변의 프레임과, 각 구성요소 사이에 배치되는 가스켓과, 특히 전해액 유동장치의 각각의 유로가 전해액 유동장치 내부에 형성됨으로써, 전해액의 누설을 완전 차단할 수 있고, 전해액 유동 면적의 극대화 및 전해액과 카본전극프레임와의 접촉면적을 극대화할 수 있어 발전수율을 극대화할 수 있으며, 전해액 유동장치의 강성 유지로 인해 전체적인 강성을 유지할 수 있으므로, 제품성 및 신뢰성이 향상되는 현저한 효과가 있는 것이다. According to the method of manufacturing an electrolyte flow device for a redox flow battery according to the present invention, a frame around a carbon electrode frame, a gasket disposed between each component, and in particular, respective flow paths of the electrolyte flow device are formed inside the electrolyte flow device. It can completely block leakage of electrolyte, maximize the flow area of electrolyte and maximize the contact area between electrolyte and carbon electrode frame to maximize power generation yield, and maintain overall rigidity by maintaining rigidity of electrolyte flow device. Therefore, there is a remarkable effect of improving the productability and reliability.

도 1은 본 발명에 따른 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지의 전체적인 구조를 보여주는 분해 사시도.
도 2는 도 1의 결합 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지의 일부를 확대 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 레독스 흐름전지에 적용된 전해액 유동장치를 상세히 보여주는 분해 사시도.
도 5는 도 4의 결합 사시도.
도 6은 도 5의 전해액 유동장치가 정배치된 상태에서의 전해액의 유동 경로를 보여주는 사시도.
도 7은 도 5의 전해액 유동장치가 역배치된 상태에서의 전해액의 유동 경로를 보여주는 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지에 적용된 일부의 구성요소들의 구조를 상세히 보여주는 부분 분해 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지의 사용상태도.
1 is an exploded perspective view showing the overall structure of a redox flow battery having an electrolyte flow device according to the present invention.
2 is a perspective view of the combination of FIG.
Figure 3 is an enlarged perspective view of a portion of a redox flow battery having an electrolyte flow device according to the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view showing in detail the electrolyte flow device applied to the redox flow battery according to the present invention.
5 is a perspective view of the combination of FIG.
6 is a perspective view illustrating a flow path of an electrolyte in a state where the electrolyte flow apparatus of FIG. 5 is disposed;
FIG. 7 is a perspective view illustrating a flow path of an electrolyte in a state in which the electrolyte flow apparatus of FIG. 5 is rearranged. FIG.
Figure 8 is a partially exploded perspective view showing in detail the structure of some of the components applied to the redox flow cell having an electrolyte flow device according to the present invention.
9 is a state of use of the redox flow battery having an electrolyte flow device according to the present invention.

이하, 본 발명 따른 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a redox flow battery having an electrolyte flow apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지는, 그 양측에서 전지의 외관을 형성하며 그 사이에 배치되는 구성요소들을 보호하기 위한 2개의 보호 플레이트, 즉 제1보호 플레이트(1) 및 제2보호 플레이트(2)를 구비한다. 상기 각각의 보호 플레이트(1;2)의 상부 또는 하부에는 각각 다른 극성의 전해액이 인입되거나 배출될 수 있는 전해액 출입공, 즉 전해액 투입공(101;102) 및 전해액 배출공(201;202)이 천공형성되어 있으며, 또한 주변부에는 각각의 보호플레이트(1;2) 상호간 연결 결합을 위해 고정수단(미도시)이 관통될 수 있는 복수의 체결공(103;203)이 천공되어 있으며, 그 내측으로는 후술되는 각각의 구성요소들과의 결합을 위한 고정공(104;204)이 천공 형성되어 있다. 상기 각각의 플레이트(1, 2)는 강성을 유지할 수 있도록 알루미늄 또는 다른 금속 또는 합금으로 형성되는 것이 바람직하다. First, as shown in Figures 1 to 5, the redox flow battery having an electrolyte flow device according to the present invention, 2 to form the appearance of the battery on both sides and to protect the components disposed therebetween Protection plates, ie a first protection plate 1 and a second protection plate 2. An upper portion or lower portion of each of the protection plates 1 and 2 includes electrolyte entry holes, that is, electrolyte injection holes 101 and 102 and electrolyte discharge holes 201 and 202, through which electrolytes of different polarities may be introduced or discharged. In the periphery, a plurality of fastening holes (103; 203) through which fixing means (not shown) may be perforated for connecting and connecting the protective plates (1; 2) to each other, Fixing holes 104 and 204 for coupling with each of the components described below are formed perforated. Each of the plates 1, 2 is preferably formed of aluminum or another metal or alloy so as to maintain rigidity.

그리고 상기 제1보호 플레이트(1)의 내측에는 제1지지가스켓(3)이 설치되고 제2보호플레이트(2)의 내측에는 제2지지가스켓(4)이 설치된다. 물론, 각각의 상기 지지가스켓(3;4)에는 각각 상기 보호플레이트(1;2)의 전해액 투입곤(101;102) 및 배출공(201;202) 및 고정공(104;204)에 상응하는 전해액 출입공(301, 302;401, 402) 및 고정공(304;404)이 천공되어 있다. 각각의 지지가스켓(3;4)은 고무시트, 연질PVC필름 등으로 형성된다.The first support gasket 3 is installed inside the first protection plate 1, and the second support gasket 4 is installed inside the second protection plate 2. Of course, each of the support gaskets 3 and 4 corresponds to the electrolyte input holes 101 and 102 and the discharge holes 201 and 202 and the fixing holes 104 and 204 of the protective plates 1 and 2, respectively. Electrolytic solution access holes 301, 302; 401, 402 and fixing holes 304; 404 are drilled. Each of the support gaskets 3 and 4 is formed of a rubber sheet, a soft PVC film, or the like.

또한, 상기 제1지지가스켓(3)의 내측에는 제1서포터(5)가 설치되고 제2지지가스켓(3)의 내측에는 제2서포터(6)가 설치된다. 상기 각각의 서포터(5;6)에도 전해액 출입공(501, 502;601, 602) 및 고정공(504;604)이 천공 형성되어 있다. In addition, a first supporter 5 is installed inside the first support gasket 3, and a second supporter 6 is installed inside the second support gasket 3. In each of the supporters 5 and 6, electrolyte access holes 501, 502; 601, 602 and fixing holes 504 and 604 are formed in the perforations.

또, 제1서포터(5)의 내측에는 제1보호 가스켓(7)이 설치되고, 제2서포터(4)의 내측에는 제2보호가스켓(8)이 설치된다. 각각의 상기 보호가스켓(7;8)에도 전해액 출입공(701, 702;801, 802) 및 고정공(704;804)이 천공 형성되어 있으며, 상기 각각의 보호가스켓(7,8)은 불소계 고무시트로 형성될 수 있다.In addition, a first protective gasket 7 is provided inside the first supporter 5, and a second protective gasket 8 is provided inside the second supporter 4. Electrolytic solution access holes 701, 702; 801, 802 and fixed holes 704; 804 are formed in each of the protective gaskets 7 and 8, and each of the protective gaskets 7 and 8 is formed of fluorine-based rubber. It can be formed into a sheet.

상기 제1보호 가스켓(7)의 내측에는 제1집전플레이트(11)가 배치되며, 제2보호 가스켓(8)의 내측에는 제2집전플레이트(12)가 배치된다. 각각의 상기 집전플레이트(11;12)에는 전해액 출입공(111, 112;121, 122) 및 고정공(114;124)이 천공 형성되어 있으며, 상기 각각의 집전플레이트(11,12)는 고경도, 고내식성, 고전도도 및 저열팽창률의 성질을 갖는 티타늄으로 형성되는 것이 바람직하다.The first current collecting plate 11 is disposed inside the first protective gasket 7, and the second current collecting plate 12 is disposed inside the second protective gasket 8. In each of the current collecting plates 11 and 12, electrolyte access holes 111, 112; 121, 122 and fixing holes 114 and 124 are formed in perforations, and each of the current collecting plates 11 and 12 has high hardness. It is preferred to be formed of titanium having properties of high corrosion resistance, high conductivity, and low coefficient of thermal expansion.

그리고, 상기 제1집전플레이트(11)의 내측에는 제1카본시트(21)가 배치되며, 제2집전플레이트(12)의 내측에는 제2카본시트(22)가 구비되어 있다. 각각의 상기 카본시트(21;22)에도 전해액 출입공(211, 212;221, 222) 및 고정공(214;224)이 천공 형성되어 있으며, 상기 각각의 카본시트(21, 22)는 내열성, 내열충격성, 내식성이 강하고 전기 및 열 전도성이 우수한 카본 또는 그라파이트로 형성되는 것이 바람직하다. The first carbon sheet 21 is disposed inside the first current collecting plate 11, and the second carbon sheet 22 is provided inside the second current collecting plate 12. Electrolytic solution access holes 211, 212; 221, 222 and fixing holes 214; 224 are formed in each of the carbon sheets 21 and 22, and the carbon sheets 21 and 22 are heat resistant, It is preferably formed of carbon or graphite having strong thermal shock resistance and corrosion resistance, and excellent electrical and thermal conductivity.

상기 제1카본시트(21) 와 제2카본시트(22)사이에는, 상기 제1카본시트(21)로부터 제2카본시트(22)를 향해 다음과 같은 구성요소들이 연속 반복적으로 배치되어 설치되는 것이 바람직하다. Between the first carbon sheet 21 and the second carbon sheet 22, the following components are installed repeatedly and repeatedly arranged from the first carbon sheet 21 toward the second carbon sheet 22. It is preferable.

즉, 제1카본전극프레임(31), 제1가스켓(41), 제1전해액 유동장치(51), 제1멤브레인(71), 제2전해액 유동장치(52), 제2가스켓(42), 제2카본전극프레임(32), 제3가스켓(43), 제3전해액 유동장치(53), 제2멤브레인(72), 제4전해액 유동장치(54), 제4가스켓(44), 제3카본전극프레임(33), 제5가스켓(45), 제5전해액 유동장치(55), 제3멤브레인(73), 제6전해액 유동장치(56), 제6가스켓(46), 제4카본전극프레임(34), 제7가스켓(47), 제7전해액 유동장치(57), 제4멤브레인(74), 제8전해액 유동장치(58), 제8가스켓(48), 제5카본전극프레임(35), 제9가스켓(49), 제9전해액 유동장치(59), 제5멤브레인(75), 제10전해액 유동장치(60), 제10가스켓(50) 및 제6카본전극프레임(36)이 연속적으로 설치되어 스택 구조를 이루고 있다. That is, the first carbon electrode frame 31, the first gasket 41, the first electrolyte flow device 51, the first membrane 71, the second electrolyte flow device 52, the second gasket 42, Second carbon electrode frame 32, third gasket 43, third electrolyte flow device 53, second membrane 72, fourth electrolyte flow device 54, fourth gasket 44, third Carbon electrode frame 33, fifth gasket 45, fifth electrolyte flow device 55, third membrane 73, sixth electrolyte flow device 56, sixth gasket 46, fourth carbon electrode Frame 34, seventh gasket 47, seventh electrolyte flow device 57, fourth membrane 74, eighth electrolyte flow device 58, eighth gasket 48, fifth carbon electrode frame ( 35), ninth gasket 49, ninth electrolyte flow device 59, fifth membrane 75, tenth electrolyte flow device 60, tenth gasket 50, and sixth carbon electrode frame 36 These are continuously installed to form a stack structure.

각각의 상기 구성요소들을 상세히 설명하면, 각각의 상기 카본전극프레임(31 ~ 36 : 300)은 전체적인 외관을 형성하는 몸체(301)와, 상기 몸체(301)의 상부 또는 하부에 천공 형성된 전해액 출입공(302,303), 상기 몸체(301)의 둘레에 천공 형성된 복수의 고정공(304), 상기 몸체(301)의 중앙에 절취 형성된 수용홈(305), 및 상기 수용홈(305)에 삽입되어 선택적으로 이웃하는 후술되는 전해액 유동장치의 전해액과 접하여 산화 환원작용을 발생시키는 카본전극(306)을 일체로 구비한다. 여기서, 상기 몸체(301)는 경량이고, 열가소성, 내오성 및 내약품성이 우수한 폴리프로필렌으로 형성되는 것이 바람직하다.When describing each of the components in detail, each of the carbon electrode frame (31 ~ 36: 300) has a body 301 to form an overall appearance, the electrolyte access hole formed in the upper or lower portion of the body 301 302 and 303, a plurality of fixing holes 304 formed in the periphery of the body 301, a receiving groove 305 cut in the center of the body 301, and inserted into the receiving groove 305 and selectively. A carbon electrode 306 is formed integrally with the neighboring electrolyte of the electrolyte flow apparatus described later to generate a redox effect. Here, the body 301 is preferably made of polypropylene that is lightweight and has excellent thermoplasticity, stain resistance and chemical resistance.

특히, 본 발명의 하나의 특징에 따르면, 카본전극프레임(300) 전체 면적에 대한 수용홈(305)의 면적의 비, 즉 카본전극프레임 전체면적 : 수용홈 면적은 1 : 0.6 ~ 1 : 0.7로 설정되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 수용홈(305)의 면적이 0.7을 초과하면 상기 카본전극(306)과 전해액과의 접촉면적은 증가하는 반면 카본전극프레임(300) 전체 또는 몸체(301)의 강성이 저하되며, 역으로 0.6 미만이면 카본전극프레임(300) 전체 또는 몸체(301)의 강성은 증대되는 반면 및 전해액과 카본전극(306)간의 접촉면적이 작아진다. 따라서, 카본전극프레임 전체면적 : 수용홈 면적은 1 : 0.65로 설정되는 것이 가장 바람직하다. In particular, according to one feature of the invention, the ratio of the area of the receiving groove 305 to the total area of the carbon electrode frame 300, that is, the total area of the carbon electrode frame: the receiving groove area is 1: 0.6 ~ 1: 0.7 It is preferable to be set. Here, when the area of the receiving groove 305 exceeds 0.7, the contact area between the carbon electrode 306 and the electrolyte is increased while the rigidity of the entire carbon electrode frame 300 or the body 301 is lowered. If less than 0.6, the rigidity of the entire carbon electrode frame 300 or the body 301 is increased while the contact area between the electrolyte and the carbon electrode 306 is reduced. Therefore, the carbon electrode frame total area: receiving groove area is most preferably set to 1: 0.65.

그리고, 각각의 상기 가스켓(41 ~ 50 ; 400)은 전체적인 외관을 형성하는 몸체(401)와, 상기 몸체(401)의 상부 또는 하부에 천공 형성된 전해액 출입공(402,403), 상기 몸체(401)의 둘레에 천공 형성된 복수의 고정공(404) 및 상기 몸체(401)의 중앙에 절취 형성된 관통홈(405)을 일체로 구비한다. 상기 관통홈(405)은 상기 카본전극(306)과 후술되는 전해액 유동장치를 유동하는 전해액이 접촉하도록 절취 형성되는 것이다. 여기서, 상기 몸체(401)는 내열성, 내유성 및 내약품성이 우수한 합성 수지로 형성되는 것이 바람직하다. In addition, each of the gaskets 41 to 50 and 400 may include a body 401 forming an overall appearance, electrolyte access holes 402 and 403 formed in the upper and lower portions of the body 401, and the body 401. A plurality of fixing holes 404 formed in the periphery of the periphery and the through groove 405 formed in the center of the body 401 is integrally provided. The through groove 405 is formed by cutting the carbon electrode 306 and the electrolyte flowing through the electrolyte flow apparatus described later. Here, the body 401 is preferably formed of a synthetic resin excellent in heat resistance, oil resistance and chemical resistance.

또한, 각각의 상기 가스켓(400) 전체 면적에 대한 관통홈(405)의 면적의 비, 즉 가스켓 전체면적 : 관통홈 면적은 1 : 0.5 ~ 1 : 0.4로 설정되는 것이 바람직하다. 여기서, 관통홈(405)의 면적이 0.5를 초과하면 전해액과 상기 카본전극(306)간의 접촉면적은 증가하는 반면 가스켓(400) 전체 또는 몸체(401)의 강성이 저하되며, 역으로 0.4 미만이면 가스켓(400) 전체 또는 몸체(401)의 강성은 증대되는 반면 및 카본전극(306) 과 전해액간의 접촉면적이 감소될 수 있다. 따라서, 가스켓 전체면적 : 관통홈 면적은 1 : 0.45로 설정되는 것이 가장 바람직하다. In addition, it is preferable that the ratio of the area of the through groove 405 to the total area of each gasket 400, that is, the total area of the gasket: the through groove area, is set to 1: 0.5 to 1: 0.4. Here, when the area of the through groove 405 exceeds 0.5, the contact area between the electrolyte and the carbon electrode 306 increases, while the rigidity of the entire gasket 400 or the body 401 decreases. While the rigidity of the entire gasket 400 or the body 401 may be increased, the contact area between the carbon electrode 306 and the electrolyte may be reduced. Therefore, the gasket total area: through groove area is most preferably set to 1: 0.45.

특히, 각각의 상기 전해액 유동장치(51 ~ 60 : 500)는 다음과 같은 특징을 구비한다. 이후의 상세한 설명에 기재되는 방향성 문구는 도면을 정면에서 볼 때의 방향을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. In particular, each of the electrolyte flow devices (51 to 60: 500) has the following features. Directional text described in the following detailed description should be understood as indicating a direction when the drawings are viewed from the front.

상기 전해액 유동장치(500)는 전체적인 외관을 형성하는 몸체(501)를 포함한다. 상기 몸체(501)는, 경량의 플라스틱으로서, 비중이 0.82~0.92 이고, 연화점이 170℃ 이상이며, 결정성 및 가공성이 우수한 폴리프로필렌으로 형성되는 것이 바람직하다. The electrolyte flow device 500 includes a body 501 forming an overall appearance. The body 501 is a lightweight plastic, and has a specific gravity of 0.82 to 0.92, a softening point of 170 ° C or higher, and is preferably formed of polypropylene having excellent crystallinity and processability.

상기 몸체(501)의 일측 하단에는 전해액을 공급하기 위한 전해액 공급공(502)이 일정 깊이로 형성되어 있다. An electrolyte supply hole 502 for supplying an electrolyte is formed at a lower end of one side of the body 501 to a predetermined depth.

그리고 상기 몸체(501)의 하부 내측에는 상기 전해액 공극공(502)과 연통하여, 그 전해액 공급공(502)을 통해 공급되는 전해액을 횡방향으로 이송시키기 위한 제1 횡유로(503)가 형성되어 있다. In addition, a first transverse flow path 503 is formed in the lower inner side of the body 501 to communicate with the electrolyte pore hole 502 so as to transfer the electrolyte solution supplied through the electrolyte supply hole 502 in a transverse direction. have.

또한 상기 제1 횡유로(503)의 상부의 몸체(501)에는, 상기 제1 횡유로(503)로 유동하는 전해액을 종방향으로 이송시키기 위해 상기 제1 횡유로(503)에 수직으로 연통하며 일정간격으로 이격된 복수의 제1 종유로(504)가 형성되어 있다.In addition, the body 501 of the upper portion of the first transverse flow path 503 communicates perpendicularly to the first transverse flow path 503 in order to transfer the electrolyte flowing in the first transverse flow path 503 in the longitudinal direction. A plurality of first vertical passages 504 spaced at regular intervals are formed.

상기 몸체(501)의 중앙부에는 각각의 상기 제1 종유로(504)를 통해 이송되는 전해액을 확장 또는 분산방식으로 유동 또는 이송함은 물론 후술되는 전해액 분산부재가 설치되도록 유동홈(505)이 절취 형성되어 있다. 물론, 각각의 상기 제1 종유로(504)는 상기 유동홈(505)에 연통한다.The flow groove 505 is cut in the central portion of the body 501 to flow or transfer the electrolyte transferred through each of the first vertical passages 504 in an expansion or dispersion manner as well as to install an electrolyte dispersion member to be described later. Formed. Of course, each of the first vertical passages 504 communicates with the flow groove 505.

그리고, 상기 유동홈(505)에는 상기 제1종유로(504)를 통해 공급되는 전해액을 상기 유동홈(505)에 일정하게 균일하게 또는 균일하게 분산 또는 분포시키도록 분산부재(506)가 삽입 설치되어 있다. 상기 분산부재(506)는 물론 그것과 접촉하는 전해액과 화학적으로 반응하지 않는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. In addition, a distribution member 506 is inserted into the flow groove 505 to uniformly or uniformly distribute or distribute the electrolyte solution supplied through the first longitudinal flow path 504 to the flow groove 505. It is. The dispersion member 506 is, of course, preferably formed of a material that does not chemically react with the electrolyte in contact with it.

한편, 상기 몸체(501)의 상부에는 상기 몸체(501)의 하부에 형성된 전해액 공급공(502), 제1횡유로(503) 및 제1 종유로(504)에 대칭적으로 형성되는 구성요소들이 형성되어 있다. On the other hand, the components symmetrically formed in the electrolyte supply hole 502, the first transverse flow path 503 and the first vertical flow path 504 formed on the lower portion of the body 501 Formed.

즉, 상기 유동홈(505)의 상부의 몸체(501)에는 상기 유동홈(505) 및 상기 분산부재(506)를 통해 유동하는 전해액을 유입하기 위한 복수의 제2종유로(507)가 상기 유동홈(505)에 연통하여 형성되어 있다. That is, a plurality of second longitudinal flow passages 507 for introducing the electrolyte flowing through the flow grooves 505 and the dispersion member 506 into the body 501 of the flow grooves 505 is the flow. It is formed in communication with the groove 505.

그리고, 상기 제2종유로(507)의 종단에는 그 제2종유로(507)를 통해 유입된 전해액을 횡방향으로 이송시키기 위한 제2횡유로(508)가 상기 각각의 제2종유로에 연통하여 형성되어 있다. At the end of the second vertical channel 507, a second horizontal channel 508 for transversely transferring the electrolyte flowing through the second vertical channel 507 is connected to the respective second vertical channel. It is formed through.

또한, 상기 제2횡유로(508)의 종단에는 상기 제2횡유로(508)를 통해 이송되는 전해액을 배출시키도록 상기 전해액 공급공(502)에 대해 반대방향으로 전해액 배출공(509)이 일정깊이로 천공 형성되어 있다. In addition, at the end of the second transverse passage 508, the electrolyte discharge hole 509 is fixed in a direction opposite to the electrolyte supply hole 502 so as to discharge the electrolyte transferred through the second horizontal passage 508. It is perforated to depth.

한편, 상기 몸체(501)의 하부의 타측, 즉 상기 전해액 공급공(502)의 반대측에는 이웃하는 다른 하나의 전해액 유동장치로 전해액을 공급하기 위해 본 전해액 유동장치(500)를 통과 또는 바이패스시키기 위한 전해액 관통공(510)이 천공되어 있다. On the other hand, the other side of the lower portion of the body 501, that is, the opposite side of the electrolyte supply hole 502 to pass through or bypass the present electrolyte flow device 500 to supply the electrolyte solution to another electrolyte flow device neighboring The electrolyte through hole 510 is perforated.

물론, 상기 몸체(501)의 각각의 코너부분에는 이웃하는 구성요소들과의 일체적 결합 또는 스택방식의 결합을 위해 장볼트(미도시)와 같은 결합수단이 삽입되도록 결합공(511)이 천공 형성되어 있다. Of course, in each corner portion of the body 501, the coupling hole 511 is drilled so that a coupling means such as a long bolt (not shown) is inserted for integral coupling with the neighboring components or stack coupling. Formed.

특히, 본 발명에 따른 제조방법이 적용된 전해낵 유동장치의 하나의 주요 특징에 따르면, 전해액 유동장치(500) 전체 면적에 대한 유동홈(505)의 면적의 비, 즉 유동장치 전체면적 : 유동홈 면적은 1 : 0.5 ~ 1 : 0.4로 설정되는 것이 바람직하다. 여기서, 유동홈(506)의 면적이 0.5를 초과하면 전해액의 유동량이 증가하여 전기수율이 증대되는 반면 전해액 유동장치(500)의 전체 또는 몸체(501)의 강성이 저하되며, 역으로 0.4 미만이면 전해액 유동장치(500) 전체 또는 몸체(501)의 강성은 증대되는 반면 및 전해액의 유동량이 저하되어 전기수율의 처하를 초래할 수 있다. 따라서, 유동장치 전체면적 : 유동홈 면적은 1 : 0.45로 설정되는 것이 가장 바람직하다.In particular, according to one main feature of the electrolysed snack flow device to which the manufacturing method according to the present invention is applied, the ratio of the area of the flow groove 505 to the total area of the electrolyte flow device 500, that is, the total area of the flow device: flow groove The area is preferably set to 1: 0.5 to 1: 0.4. Here, when the area of the flow groove 506 exceeds 0.5, the flow rate of the electrolyte is increased to increase the electrical yield, while the rigidity of the whole or the body 501 of the electrolyte flow device 500 is lowered, and conversely, if less than 0.4 While the rigidity of the entire electrolyte flow device 500 or the body 501 is increased and the flow rate of the electrolyte is reduced, the yield of the electric yield may be reduced. Therefore, the flow device total area: flow groove area is most preferably set to 1: 0.45.

본 발명의 다른 하나의 특징에 따르면, 상기 전해액 유동장치는 다음과 같은 공정을 거쳐 제조되는 것이 바람직하다.According to another feature of the invention, the electrolyte flow device is preferably manufactured through the following process.

즉, 일정 두께를 갖는 폴리프로필렌 플레이트를 최종 완성될 레독스 흐름전지용 전해액 유동장치의 사이즈에 적합하게 절단하여 몸체(501)를 형성한다. That is, the body 501 is formed by cutting the polypropylene plate having a predetermined thickness to suit the size of the electrolyte flow apparatus for the redox flow battery to be finally completed.

그리고, 그 몸체(501)의 중앙부를 절취하여 유동홈(505)을 형성한다. 여기서, 상기 유동홈(505)은, 전해액의 유동량을 최대로 유지하는 한편 상기 몸체(501) 또는 전해액 유동장치(500) 전체의 강성을 유지할 수 있도록 유동장치 전체면적 : 유동홈 면적을 1 : 0.5 ~ 1 : 0.4로 설정하여 절취 형성되는 것이 바람직하다.Then, the center portion of the body 501 is cut to form a flow groove 505. Here, the flow groove 505 is to maintain the flow amount of the electrolyte to the maximum while maintaining the rigidity of the entire body 501 or the electrolyte flow device 500 flow device total area: flow groove area 1: 0.5 It is preferable to cut-out by setting it as -1: 0.4.

또한, 몸체(501)의 상부 및 하부를 절단하여 하부(5011), 중앙부(5012), 상부(5013)로 분리한다. 여기서, 각각의 절단부위는 후술되는 공정들의 용이성을 위해 후술되는 각각의 횡유로 와 종유로의 연접부로 설정되는 것이 바람직하다. In addition, the upper and lower portions of the body 501 are cut and separated into a lower portion 5011, a central portion 5012, and an upper portion 5013. Here, each cut portion is preferably set to the junction of the respective transverse flow path and the longitudinal flow path to be described later for ease of the processes described below.

상기와 같이 각각 절단된 부분 중, 하부(5011)에 전해액 공급공(502)을 소정의 깊이로 천공 성형하고, 그 공급공(502)에 연통하도록 제1횡유로(503)를 절취 성형하며, 전해액 관통공(510)을 천공 형성한다. Of each of the cut portions as described above, the electrolyte supply hole 502 is drilled into a predetermined depth in the lower portion 5011, and the first transverse flow path 503 is cut and molded to communicate with the supply hole 502. The electrolyte through hole 510 is formed through the hole.

그리고, 중앙부(5012)의 하부에 복수의 제1종유로(504)를 상기 유동홈(505)에 연통하도록 일정 간격으로 천공 형성하고, 동일방식으로 중앙부(5012)의 상부에 복수의 제2종유로(507)를 상기 유동홈(505)에 연통하도록 일정간격으로 천공 형성하며, 각각의 코너에 결합공(511)을 천공 형성한다.In addition, a plurality of first longitudinal flow passages 504 are formed in the lower portion of the central portion 5012 at regular intervals so as to communicate with the flow grooves 505, and in the same manner, the plurality of second longitudinal oils are formed on the upper portion of the central portion 5012. Perforations are formed at regular intervals so that the furnace 507 communicates with the flow grooves 505, and perforations are formed in the corners of the coupling holes 511.

또한, 상부(5013)에 제2횡유로(508)을 절취 형성한 후, 그 제2횡유로(508)에 연통하도록 전해액 배출공(509)을 일정 깊이로 천공 형성한다.Further, after the second transverse flow passage 508 is cut off and formed in the upper portion 5013, the electrolyte discharge hole 509 is drilled to a predetermined depth so as to communicate with the second transverse flow passage 508.

또, 각각 가공 처리된 하부(5011), 중앙부(5012) 및 상부(5013)의 각각의 결합부를 세정 및 표면 처리한 후, 하부(5011)를 중앙부(5012)의 하부면에 접합하고, 중앙부(5012)의 상부면에 상부(5013)를 접합하여 몸체(501)를 원상복귀 형성한다. 여기서, 각각의 부분(5011, 5012, 5013)의 접합은 용접 또는 본딩 접합방식이 적용될 수 있다. In addition, after washing and surface-treating each of the combined portions of the lower portion 5011, the center portion 5012, and the upper portion 5013, which have been processed, the lower portion 5011 is joined to the lower surface of the central portion 5012, and the center portion ( The upper portion 5013 is bonded to the upper surface of the 5012 to form the body 501. Here, the welding of each portion 5011, 5012, 5013 may be applied by welding or bonding bonding method.

최종적으로, 준비된 분산부재(506)를 절취 또는 성형한 후 유동홈(505)에 삽설하여 전해액 유동장치를 완성한다. Finally, the prepared dispersion member 506 is cut or molded, and then inserted into the flow groove 505 to complete the electrolyte flow apparatus.

한편, 각각의 상기 멤브레인(71 ~ 75 ; 700)은 각각의 전해액 유동장치(500)를 유동하는 각각의 다른 극성의 전해액을 상호 격리시키기 위한 것으로서, 일측의 상부 및 하부에는 전해액 출입공(711, 712)이 천공되어 있으며, 둘레를 따라 복수의 고정공(713)이 천공되어 있다. On the other hand, each of the membrane (71 ~ 75; 700) is to isolate each other of the electrolyte of different polarity flowing through the respective electrolyte flow device 500, the upper and lower sides of the electrolyte inlet 711, 712 is perforated, and a plurality of fixing holes 713 are perforated along the perimeter.

물론 이와 같은 구조는 본 실시예의 기본적인 것으로서, 각각의 구성요소들의 개수는 필요 용량 또는 사양에 따라 적합하게 선택될 수 있으며, 또한 각각의 상기 카본전극프레임(31 ~ 36 : 300)은 공급되는 극성 전해액 또는 각각의 상기 전해액 유동장치(51 ~ 60 : 500)를 유동하는 전해액의 극성에 따라 양극 또는 음극의 극성을 나타낼 수 있다. Of course, such a structure is the basic of the present embodiment, the number of each component can be appropriately selected according to the required capacity or specifications, and each of the carbon electrode frame (31 ~ 36: 300) is supplied polar electrolyte solution Alternatively, the polarity of the positive electrode or the negative electrode may be represented depending on the polarity of the electrolyte flowing through each of the electrolyte flow devices 51 to 60: 500.

즉, 전해액 유동장치(51 ~ 60 : 500)를 유동하는 전해액과 그 전해액 유동장치에 이웃하거나 그 전해액 유동장치들 사이에 배치된 카본전극프레임(31 ~ 36 : 400)의 카본전극(406)과의 산환, 환원 작용에 의해 양전기 또는 음전기가 발생되며, 이와 같이 발생된 전기는 각각 집전플레이트(11;12)에 집전되어 이를 축전하거나 제공받아 사용하게 되는 것이다. That is, the electrolyte flowing through the electrolyte flow devices 51 to 60: 500 and the carbon electrode 406 of the carbon electrode frames 31 to 36: 400 which are adjacent to or disposed between the electrolyte flow devices. Positive or negative electricity is generated by the conversion, reducing action of the electricity generated in this way is to be collected in the current collector plates (11; 12), respectively, to accumulate or receive it.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지 설치 및 작용 모드에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the installation and operation mode of the redox flow battery having the electrolyte flow device according to the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 작업자는 전술된 바와 같은 구성요소들을 제1보호플레이트(1), 지지가스켓(3), 제1서포터(5), 보호가스켓(7), 제1집전플레이트(11), 제1카본시트(21), 제1카본전극프레임(31), 제1가스켓(41), 제1전해액 유동장치(51), 제1멤브레인(71), 제2전해액 유동장치(52), 제2가스켓(42), 제2카본전극프레임(32), 제3가스켓(43), 제3전해액 유동장치(53), 제2멤브레인(72), 제4전해액 유동장치(54), 제4가스켓(44), 제3카본전극프레임(33), 제5가스켓(45), 제5전해액 유동장치(55), 제3멤브레인(73), 제6전해액 유동장치(56), 제6가스켓(46), 제4카본전극프레임(34), 제7가스켓(47), 제7전해액 유동장치(57), 제4멤브레인(74), 제8전해액 유동장치(58), 제8가스켓(48), 제5카본전극프레임(35), 제9가스켓(49), 제9전해액 유동장치(59), 제5멤브레인(75), 제10전해액 유동장치(60), 제10가스켓(50), 제6카본전극프레임(36), 제2카본시트(22), 제2집전플레이트(12), 제2보호가스켓(8), 제2서포터(6), 제2지지가스켓(4) 및 제2보호플레이트(2)와 같이 스택방식으로 배치 및 설치하고, 장볼트 및 너트와 같은 고정수단(미도시)을 이용하여 제1보호플레이트(1)와 제2보호플레이트(2)를 상호 연결 결합함은 물론 전술된 각각의 구성요소들을 고정공 및 고정수단을 이용하여 일체적으로 결합한다. 여기서, 각각의 구성요소들은 필요에 따라 교번적으로 상,하 대칭으로 배치되어야 한다. First of all, the operator may use the first protective plate 1, the supporting gasket 3, the first supporter 5, the protective gasket 7, the first current collecting plate 11, and the first carbon sheet. 21, the first carbon electrode frame 31, the first gasket 41, the first electrolyte flow device 51, the first membrane 71, the second electrolyte flow device 52, the second gasket 42 ), The second carbon electrode frame 32, the third gasket 43, the third electrolyte flow device 53, the second membrane 72, the fourth electrolyte flow device 54, the fourth gasket 44, Third carbon electrode frame 33, fifth gasket 45, fifth electrolyte flow device 55, third membrane 73, sixth electrolyte flow device 56, sixth gasket 46, fourth Carbon electrode frame 34, seventh gasket 47, seventh electrolyte flow device 57, fourth membrane 74, eighth electrolyte flow device 58, eighth gasket 48, fifth carbon electrode Frame 35, ninth gasket 49, ninth electrolyte flow device 59, fifth membrane 75, tenth electrolyte flow device 60, tenth gasket 50, sixth carbon electrode press (36), second carbon sheet (22), second collecting plate (12), second protective gasket (8), second supporter (6), second supporting gasket (4) and second protective plate (2) The arrangement and installation in a stacking manner as described above, using the fixing means (not shown), such as long bolts and nuts to interconnect the first protective plate 1 and the second protective plate 2 as well as the above-described The components of the unit are combined integrally using the fixing hole and the fixing means. Here, each of the components should be arranged alternately up and down symmetrically as needed.

이와 같이 각각의 구성요소들이 스택구조로 결합된 상태에서, 제1보호플레이트(1)의 하나의 전해액 투입공(101)에 양극 전해액 라인(L1)을 연결하고, 제1보호플레이트(1)의 다른 하나의 전해액 투입공(102)에 음극 전해액 라인(L2)을 연결하며, 제2보호플레이트(2)의 하나의 전해액 배출공(201)에 양극 전해액 라인(L1)을 연결하고, 제2보호플레이트(2)의 다른 하나의 전해액 배출공(202)에 음극 전해액 라인(L2)을 연결한다. 그리고, 각각의 전해액 라인(L1;L2)에 각각의 전해액 충전 및 회수를 위한 전해액 탱크(T1;T2) 및 전해액의 송출을 위한 펌프(P1;P2)를 설치한다.As described above, in a state in which each component is coupled in a stack structure, the anode electrolyte line L1 is connected to one electrolyte injection hole 101 of the first protection plate 1, and the first protection plate 1 The cathode electrolyte line L2 is connected to the other electrolyte injection hole 102, the anode electrolyte line L1 is connected to the one electrolyte outlet hole 201 of the second protection plate 2, and the second protection The cathode electrolyte line L2 is connected to the other electrolyte outlet hole 202 of the plate 2. In each of the electrolyte lines L1 and L2, electrolyte tanks T1 and T2 for filling and recovering respective electrolytes and pumps P1 and P2 for delivering the electrolyte are provided.

위와 같이 레독스 흐름장치를 설치한 상태에서, 각각의 펌프(P1;P2)를 작동시켜 각각의 전해액 라인(L1;L2)을 통해 제1보호플레이트(1)의 각각의 전해액 투입공(101;102)을 통해 전해액, 즉 하나의 투입공(101)에는 양극의 전해액을 공급하고, 다른 하나의 투입공(102)에는 음극의 전해액을 공급한다. In the state in which the redox flow device is installed as described above, each of the electrolyte injection holes 101 of the first protective plate 1 through the respective electrolyte lines L1 and L2 by operating the respective pumps P1 and P2; Through the 102, the electrolyte, that is, the electrolyte of the positive electrode is supplied to one of the input holes 101, the electrolyte of the negative electrode is supplied to the other input hole (102).

여기서, 제1보호 플레이트(1)의 하부에 형성된 하나의 전해액 투입공(101)을 통해 공급되는 양극 전해액은, 제1지지가스켓(3)의 전해액 출입공(301), 제1서포터(5)의 전해액 출입공(501), 제1보호 가스켓(7)의 전해액 출입공(701), 제1집전플레이트(11)의 전해액 출입공(111), 제1카본시트(21)의 전해액 출입공(211), 제1카본전극프레임(31)의 전해액 출입공(302) 및 제1가스켓(41)의 전해액 출입공(402)을 거쳐 제1전해액 유동장치(51)의 전해액 공급공(502)으로 유입된다. Here, the anode electrolyte supplied through the one electrolyte injection hole 101 formed in the lower portion of the first protective plate 1, the electrolyte solution entrance hole 301 of the first support gasket 3, the first supporter 5 Electrolyte entry hole 501 of the first protective gasket 7, electrolyte entry hole 701 of the first protective gasket 7, electrolyte entry hole 111 of the first current collecting plate 11, electrolyte entry hole of the first carbon sheet 21 ( 211, through the electrolyte inlet 302 of the first carbon electrode frame 31 and the electrolyte inlet 402 of the first gasket 41, to the electrolyte supply hole 502 of the first electrolyte flow apparatus 51. Inflow.

상기 전해액 공급공(502)으로 공급된 양 전해액은 제1횡유로(503)를 지나면서 또는 지난 후 제1종유로(504)를 통해 유동홈(505)으로 공급되고, 상기 유동홈(505)으로 공급된 양극 전해액은 그 유동홈(505)에 설치된 분산부재(506)에 의해 분산 내지 확산된다. Both electrolytes supplied to the electrolyte supply hole 502 are supplied to the flow groove 505 through the first longitudinal flow path 504 after passing through or after the first horizontal flow passage 503, and the flow groove 505. The anode electrolyte supplied to the dispersion is dispersed or diffused by the dispersion member 506 provided in the flow groove 505.

이때 상기 분산부재(506)를 통해 분산되는 양 전해액과 접하는 제1카본전극프레임(31)의 카본전극(306)과 접촉하며 상호간의 접촉에 의한 산화 환원작용에 의해 양극의 전기가 발생되는 것이다. At this time, the anode is in contact with the carbon electrode 306 of the first carbon electrode frame 31 in contact with both electrolytes dispersed through the dispersing member 506 and the positive electrode is generated by the redox effect of the mutual contact.

이후, 상기 유동홈(505)을 지난 전해액은 각각의 제2종유로(507)를 통과하여 제2횡유로(508)로 유입되어 유동한 후 전해액 배출공(509)을 통해 배출된다. Thereafter, the electrolyte passing through the flow groove 505 passes through each of the second longitudinal flow passages 507, flows into the second transverse flow passage 508, and is discharged through the electrolyte discharge hole 509.

제1전해액 유동장치(51)에서의 유동을 마치고 통과한 양 전해액은 제1멤브레인(71)의 전해액 출입공(711), 제2전해액 유동장치(52)의 전해액 관통공(510), 제2가스켓(42)의 전해액 출입공(402), 제2카본전극프레임(32)의 전해액 출입공(301), 제3가스켓(43)의 전해액 출입공(402)을 거쳐 다시 제3전해액 유동장치(53)의 전해액 공급공(502)을 통해 유입된다. After passing through the flow in the first electrolyte flow device 51, both electrolyte passes through the electrolyte entrance hole 711 of the first membrane 71, the electrolyte through hole 510 of the second electrolyte flow device 52, and the second electrolyte solution. The third electrolyte flow device again passes through the electrolyte inlet 402 of the gasket 42, the electrolyte inlet 301 of the second carbon electrode frame 32, and the electrolyte inlet 402 of the third gasket 43. It flows in through the electrolyte supply hole 502 of 53).

이와 같이, 상기 전해액 공급공(502)으로 공급된 양 전해액은 다시 전술된 바와 같이 유동하면서 양 전기를 발생하게되는 바, 즉 제1횡유로(503)를 지나면서 또는 지난후 제1종유로(504)를 통해 유동홈(505)으로 공급되고, 상기 유동홈(505)으로 공급된 양극 전해액은 그 유동홈(505)에 설치된 분산부재(506)에 의해 분산 내지 확산되고, 이때 상기 분산부재(506)를 통해 분산되는 양 전해액과 접하는 제1카본전극프레임(31)의 카본전극(306)과 접촉하며 상호간의 접촉에 의한 산화 환원작용에 의해 양극의 전기가 발생되며, 상기 유동홈(505)을 지난 전해액은 각각의 제2종유로(507)를 통과하여 제2횡유로(508)로 유입되어 유동한 후 전해액 배출공(509)을 통해 배출되어 전술된 바와 같은 구성요소들을 지나게 되는 것이다. As such, the positive electrolyte solution supplied to the electrolyte supply hole 502 generates positive electricity while flowing again as described above, that is, passing through or passing through the first transverse flow passage 503. The anode electrolyte supplied to the flow groove 505 through the 504 and supplied to the flow groove 505 is dispersed or diffused by the dispersion member 506 installed in the flow groove 505, wherein the dispersion member ( Electricity of the positive electrode is generated by a redox effect by contact with the carbon electrode 306 of the first carbon electrode frame 31 in contact with both electrolytes dispersed through the 506, and the flow groove 505 After passing through each of the second longitudinal flow passage 507, the electrolyte flows into the second transverse flow passage 508 and is discharged through the electrolyte discharge hole 509 to pass through the components as described above.

이후, 전해액은 전술된 바와 같이 배열된 구성요소들을 지나면서 양 전기를 발생시킨후, 제9전해액 유동장치(59)를 지나 제5멤브레인(75)의 전해액 배출공(701), 제10전해액 유동장치(60)의 관통공(510), 제10가스켓(50)의 전해액 출입공(402), 제6카본전극프레임(36)의 전해액 출입공(302), 제2카본시트(22)의 전해액 출입공(221), 제2집전플레이트(12)의 전해액 출입공(121), 제2보호가스켓(8)의 전해액 출입공(801), 제2서포터(6)의 전해액 출입공(601), 제2지지가스켓(4)의 전해액 출입공(401) 및 제2보호플레이트(2)의 전해액 배출공(201)을 통해 배출되어, 전해액 라인(L1)으로 유입되어 전해액 탱크(T1)로 복귀된 후 펌프(P1)에 의해 다시 전해액라인(L1)을 통해 제1보호 플레이트(1)의 전해액 투입공(101)으로 공급되어, 전술된 바와 같은 전해액의 유동에 의해 양 전기를 발생시키게 되는 것이다.Thereafter, the electrolyte solution generates positive electricity while passing through the components arranged as described above, and then passes through the ninth electrolyte flow device 59 to the electrolyte discharge hole 701 and the tenth electrolyte flow of the fifth membrane 75. Electrolytic solution of the through hole 510 of the device 60, the electrolyte solution hole 402 of the tenth gasket 50, the electrolyte solution hole of the sixth carbon electrode frame 36, 302, the second carbon sheet 22 Access hole 221, the electrolyte access hole 121 of the second current collecting plate 12, the electrolyte access hole 801 of the second protective gasket 8, the electrolyte access hole 601 of the second supporter 6, The electrolyte is discharged through the electrolyte solution access hole 401 of the second support gasket 4 and the electrolyte solution discharge hole 201 of the second protective plate 2, and flowed into the electrolyte solution line L1 and returned to the electrolyte tank T1. Then, the pump P1 is again supplied to the electrolyte injection hole 101 of the first protective plate 1 through the electrolyte line L1 to generate positive electricity by the flow of the electrolyte as described above. It is.

한편, 전술된 바와 같은 양 전해액의 공급 및 유동으로 인한 양 전기의 발생과 동일하게, 음 전해액을 공급 및 유동시켜 음 전기를 발생시킬 수 있다. 즉, 제1보호 플레이트(1)의 하부에 형성된 다른 하나의 전해액 투입공(102)을 통해 공급되는 음극 전해액은, 제1지지가스켓(3)의 전해액 출입공(302), 제1서포터(5)의 전해액 출입공(502), 제1보호 가스켓(7)의 전해액 출입공(702), 제1집전플레이트(11)의 전해액 출입공(112), 제1카본시트(21)의 전해액 출입공(212), 제1카본전극프레임(31)의 전해액 출입공(303), 제1가스켓(41)의 전해액 출입공(403), 제1전해액 유동장치(51)의 전해액 관통공(510) 및 제1멤브레인(71)의 전해액 출입공(712)을 지나 제2전해액 유동장치(52)의 전해액 공급공(502)으로 유입된다. On the other hand, in the same way as the generation of the positive electricity due to the supply and flow of the positive electrolyte as described above, the negative electrolyte can be supplied and flow to generate negative electricity. That is, the cathode electrolyte supplied through the other electrolyte injection hole 102 formed in the lower portion of the first protective plate 1 is the electrolyte solution access hole 302 of the first support gasket 3 and the first supporter 5. Electrolyte access hole 502 of the electrolyte, electrolyte access hole 702 of the first protective gasket 7, electrolyte access hole 112 of the first current collecting plate 11, electrolyte access hole of the first carbon sheet 21 212, the electrolyte entrance hole 303 of the first carbon electrode frame 31, the electrolyte entrance hole 403 of the first gasket 41, the electrolyte penetration hole 510 of the first electrolyte flow device 51, and The electrolyte flows into the electrolyte supply hole 502 of the second electrolyte flow apparatus 52 after passing through the electrolyte solution access hole 712 of the first membrane 71.

상기 전해액 공급공(502)으로 공급된 음 전해액은 제1횡유로(503)를 지나면서 또는 지난후 제1종유로(504)를 통해 유동홈(505)으로 공급되고, 상기 유동홈(505)으로 공급된 음 전해액은 그 유동홈(505)에 설치된 분산부재(506)에 의해 분산 내지 확산된다. The negative electrolyte supplied to the electrolyte supply hole 502 is supplied to the flow groove 505 through the first longitudinal flow path 504 after passing through or through the first horizontal flow path 503, and the flow groove 505. The negative electrolyte solution supplied to the dispersion is dispersed or diffused by the dispersion member 506 installed in the flow groove 505.

이때 상기 분산부재(506)를 통해 분산되는 음 전해액과 접하는 제2카본전극프레임(32)의 카본전극(306)과 접촉하며 상호간의 접촉에 의한 산화 환원작용에 의해 음극의 전기가 발생되는 것이다. At this time, the cathode is in contact with the carbon electrode 306 of the second carbon electrode frame 32 in contact with the negative electrolyte dispersed through the dispersing member 506, and the electricity of the cathode is generated by the redox effect of the mutual contact.

이후, 상기 유동홈(505)을 지난 전해액은 각각의 제2종유로(507)를 통과하여 제2횡유로(508)로 유입되어 유동한 후 전해액 배출공(509)을 통해 배출된다. Thereafter, the electrolyte passing through the flow groove 505 passes through each of the second longitudinal flow passages 507, flows into the second transverse flow passage 508, and is discharged through the electrolyte discharge hole 509.

제2전해액 유동장치(52)에서의 유동을 마치고 통과한 음 전해액은 제2가스켓(42)의 전해액 출입공(403), 제2카본전극프레임(32)의 전해액 출입공(303), 제3가스켓(43)의 전해액 출입공(403), 제3전해액 유동장치(53)의 전해액 관통공(510) 및 제2멤브레인(72)의 전해액 출입공(712)을 거쳐 다시 제4전해액 유동장치(54)의 전해액 공급공(502)을 통해 유입된다. After passing through the flow in the second electrolyte flow device 52, the negative electrolyte passes through the electrolyte inlet 403 of the second gasket 42, the electrolyte inlet 303 of the second carbon electrode frame 32, and the third The fourth electrolyte flow device again passes through the electrolyte solution access hole 403 of the gasket 43, the electrolyte through hole 510 of the third electrolyte flow device 53, and the electrolyte solution access hole 712 of the second membrane 72. It flows in through the electrolyte supply hole 502 of 54).

이와 같이, 상기 전해액 공급공(502)으로 공급된 음 전해액은 다시 전술된 바와 같이 유동하면서 음 전기를 발생하게 되는바, 즉 제1횡유로(503)를 지나면서 또는 지난후 제1종유로(504)를 통해 유동홈(505)으로 공급되고, 상기 유동홈(505)으로 공급된 음 전해액은 그 유동홈(505)에 설치된 분산부재(506)에 의해 분산 내지 확산되고, 이때 상기 분산부재(506)를 통해 분산되는 음 전해액과 접하는 제3카본전극프레임(33)의 카본전극(306)과 접촉하며 상호간의 접촉에 의한 산화 환원작용에 의해 음극의 전기가 발생되며, 상기 유동홈(505)을 지난 전해액은 각각의 제2종유로(507)를 통과하여 제2횡유로(508)로 유입되어 유동한 후 전해액 배출공(509)을 통해 배출되어 전술된 바와 같은 구성요소들을 지나게 되는 것이다. As described above, the negative electrolyte supplied to the electrolyte supply hole 502 generates negative electricity while flowing again as described above, that is, passing through or passing through the first transverse flow path 503. 504 is supplied to the flow groove 505, the negative electrolyte supplied to the flow groove 505 is dispersed or diffused by the dispersion member 506 installed in the flow groove 505, wherein the dispersion member ( The cathode of the third carbon electrode frame 33 in contact with the negative electrode dispersed through the 506 is in contact with the carbon electrode 306, the electricity of the cathode is generated by the redox effect by the mutual contact, the flow groove 505 After passing through each of the second longitudinal flow passage 507, the electrolyte flows into the second transverse flow passage 508 and is discharged through the electrolyte discharge hole 509 to pass through the components as described above.

이후, 전해액은 전술된 바와 같이 배열된 구성요소들을 지나면서 음 전기를 발생시킨후, 제10전해액 유동장치(60)를 지나 제10가스켓(50)의 전해액 출입공(403), 제2카본시트(22)의 전해액 출입공(222), 제2집전플레이트(12)의 전해액 출입공(122), 제2보호가스켓(8)의 전해액 출입공(802), 제2서포터(6)의 전해액 출입공(602), 제2지지가스켓(4)의 전해액 출입공(402) 및 제2보호플레이트(2)의 전해액 배출공(202)을 통해 배출되어, 전해액 라인(L2)으로 유입되어 전해액 탱크(T2)로 복귀된 후 펌프(P2)에 의해 다시 전해액 라인(L2)을 통해 제1보호 플레이트(1)의 전해액 투입공(102)으로 공급되어, 전술된 바와 같은 전해액의 유동에 의해 음 전기를 발생시키게 되는 것이다.Thereafter, the electrolyte generates negative electricity while passing through the components arranged as described above, and then passes through the tenth electrolyte flow device 60 and the electrolyte entrance hole 403 and the second carbon sheet of the tenth gasket 50. Electrolyte access hole 222 of 22, electrolyte access hole 122 of second collecting plate 12, electrolyte access hole 802 of second protective gasket 8, and electrolyte solution entry of second supporter 6 It is discharged through the hole 602, the electrolyte solution entrance hole 402 of the second support gasket 4, and the electrolyte discharge hole 202 of the second protective plate 2, and flows into the electrolyte line L2 to supply the electrolyte tank ( After returning to T2), it is again supplied by the pump P2 to the electrolyte injection hole 102 of the first protective plate 1 through the electrolyte line L2, and negative electricity is generated by the flow of the electrolyte as described above. To be generated.

물론, 상기와 같이 발생된 각각의 전기는 제1집전플레이트(11)와 제2집전플레이트(12)에 집전되며, 사용자 또는 작업자는 각각의 집전플레이트(11;12)로부터 전기를 제공받아 수요자에게 제공하거나 이를 직접 사용할 수 있는 것이다. Of course, each of the electricity generated as described above is collected in the first current collector plate 11 and the second current collector plate 12, the user or worker is provided with electricity from each current collector plate (11; 12) to the consumer You can either provide it or use it directly.

특히, 본 발명에 따른 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지는, 전해액 유동장치에서의 전해액과 카본전극프레임간의 접촉면적을 증대시키는 반면, 다중의 가스켓 및 누설방지수단에 의해 전해낵의 누설을 방지할 수 있고, 전체적인 강성을 증대시켜 제품성, 신뢰성 및 경제성이 향상될 수 있는 것이다. In particular, the redox flow battery having the electrolyte flow device according to the present invention increases the contact area between the electrolyte solution and the carbon electrode frame in the electrolyte flow device, while preventing leakage of the electrolyte snack by multiple gaskets and leakage preventing means. It can be prevented, and the overall rigidity can be increased to improve product quality, reliability and economy.

1, 2 : 보호 플레이트 11, 12 : 집전 플레이트
21, 22 : 카본시트 31 ~ 36 : 카본전극프레임
41 ~ 49 : 가스켓 51 ~ 60, 500 : 전해액 유동장치
71 ~ 75 : 멤브레인 501 : 몸체
502 : 전해액 공급공 503 : 제1횡유로
504 : 제1종유로 505 : 유동홈
506 : 분산부재 507 : 제2종유로
508 : 제2횡유로 509 : 전해액 배출공
510 : 전해액 관통공
1, 2: protective plate 11, 12: current collector plate
21, 22: carbon sheet 31 ~ 36: carbon electrode frame
41 to 49: Gasket 51 to 60, 500: electrolyte flow device
71 to 75 Membrane 501 Body
502: electrolyte supply hole 503: first cross flow passage
504: Type 1 flow path 505: flow groove
506: dispersion member 507: second type flow path
508: second side passage 509: electrolyte discharge hole
510: electrolyte through hole

Claims (6)

제1보호플레이트(1), 지지가스켓(3), 제1서포터(5), 보호가스켓(7), 제1집전플레이트(11), 제1카본시트(21), 제1카본전극프레임(31), 제1가스켓(41), 제1전해액 유동장치(51), 제1멤브레인(71), 제2전해액 유동장치(52), 제2가스켓(42), 제2카본전극프레임(32), 제3가스켓(43), 제3전해액 유동장치(53), 제2멤브레인(72), 제4전해액 유동장치(54), 제4가스켓(44), 제3카본전극프레임(33), 제5가스켓(45), 제5전해액 유동장치(55), 제3멤브레인(73), 제6전해액 유동장치(56), 제6가스켓(46), 제4카본전극프레임(34), 제7가스켓(47), 제7전해액 유동장치(57), 제4멤브레인(74), 제8전해액 유동장치(58), 제8가스켓(48), 제5카본전극프레임(35), 제9가스켓(49), 제9전해액 유동장치(59), 제5멤브레인(75), 제10전해액 유동장치(60), 제10가스켓(50), 제6카본전극프레임(36), 제2카본시트(22), 제2집전플레이트(12), 제2보호가스켓(8), 제2서포터(6), 제2지지가스켓(4) 및 제2보호플레이트(2)로 이루어진 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지에 있어서,
각각의 상기 전해액 유동장치(51 ~ 60 : 500)는
사각형 몸체(501);
상기 몸체(501)의 일측 하단에 하나의 극성을 갖는 전해액을 공급하도록 일정 깊이로 천공된 전해액 공급공(502);
상기 몸체(501)의 하부 내측에 상기 전해액 공급공(502)과 연통하여 전해액을 횡방향으로 이송시키도록 형성된 제1횡유로(503);
상기 제1횡유로(503)를 유동하는 전해액을 종방향으로 이송시키도록 각각 상기 제1횡유로(503)에 수직하게 연통하며 일정간격으로 이격된 복수의 제1종유로(504);
상기 몸체(501)의 중앙부에 각각의 상기 제1종유로(504)를 통해 이송되는 전해액을 유동시키도록 절취 형성된 유동홈(505);
상기 유동홈(505)으로 공급된 전해액을 일정하게 확산시켜 각각의 상기 카본시트(21;22) 및 각각의 상기 카본전극프레임(31 ~ 36)중 해당하는 하나에 접촉시키도록 상기 유동홈(505)에 삽입 설치된 분산부재(506);
상기 유동홈(505) 및 상기 분산부재(506)를 통해 유동하는 전해액이 유입되도록 상기 유동홈(505)에 각각 연통 형성된 복수의 제2종유로(507);
상기 제2종유로(507)를 통해 유입된 전해액을 횡방향으로 이송시키도록 상기 제2종유로(507)에 연통하는 제2횡유로(508);
상기 제2횡유로(508)를 통해 이송되는 전해액을 배출시키도록 상기 전해액 공급공(502)과 반대방향으로 일정깊이로 천공된 전해액 배출공(509); 및
상기 몸체(501)의 하부의 타측에 이웃하는 다른 하나의 전해액 유동장치로 다른 하나의 극성을 갖는 전해액을 공급하도록 천공형성된 전해액 관통공(510)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지.
First protective plate (1), support gasket (3), first supporter (5), protective gasket (7), first current collecting plate (11), first carbon sheet (21), first carbon electrode frame (31) ), The first gasket 41, the first electrolyte flow device 51, the first membrane 71, the second electrolyte flow device 52, the second gasket 42, the second carbon electrode frame 32, Third gasket 43, third electrolyte flow apparatus 53, second membrane 72, fourth electrolyte flow apparatus 54, fourth gasket 44, third carbon electrode frame 33, fifth Gasket 45, fifth electrolyte flow device 55, third membrane 73, sixth electrolyte flow device 56, sixth gasket 46, fourth carbon electrode frame 34, seventh gasket ( 47), the seventh electrolyte flow device 57, the fourth membrane 74, the eighth electrolyte flow device 58, the eighth gasket 48, the fifth carbon electrode frame 35, the ninth gasket 49 , The ninth electrolyte flow device 59, the fifth membrane 75, the tenth electrolyte flow device 60, the tenth gasket 50, the sixth carbon electrode frame 36, the second carbon sheet 22, Second collecting plate 12, second report In a redox flow battery having an electrolytic solution flow device consisting of an arc gasket (8), a second supporter (6), a second support gasket (4) and a second protective plate (2),
Each of the electrolyte flow devices (51 to 60: 500)
Rectangular body 501;
An electrolyte supply hole 502 drilled to a predetermined depth to supply an electrolyte having one polarity to one side lower end of the body 501;
A first transverse flow path 503 formed in the lower inner side of the body 501 to communicate with the electrolyte supply hole 502 to transfer the electrolyte in a transverse direction;
A plurality of first vertical passages 504 communicating perpendicularly to the first horizontal passages 503 and spaced apart at regular intervals, respectively, to vertically transfer the electrolyte flowing through the first horizontal passages 503;
A flow groove 505 cut in the central portion of the body 501 to flow the electrolyte solution transferred through each of the first longitudinal flow passages 504;
The flow groove 505 to uniformly diffuse the electrolyte solution supplied to the flow groove 505 to contact a corresponding one of each of the carbon sheets 21 and 22 and each of the carbon electrode frames 31 to 36. Dispersion member 506 inserted into the);
A plurality of second longitudinal flow passages 507 formed in communication with each of the flow grooves 505 such that electrolyte flowing through the flow grooves 505 and the dispersion member 506 flows in;
A second transverse flow passage 508 communicating with the second longitudinal flow passage 507 so as to transfer the electrolyte solution introduced through the second longitudinal flow passage 507 in a lateral direction;
An electrolyte discharge hole 509 drilled to a predetermined depth in a direction opposite to the electrolyte supply hole 502 to discharge the electrolyte solution transported through the second transverse flow path 508; And
Electrolyte flow device comprising a through-hole electrolyte 510 is formed perforated to supply an electrolyte having another polarity to the other electrolyte flow device adjacent to the other side of the lower portion of the body 501 Redox flow cell.
제1항에 있어서, 상기 전해액 유동장치(500) 전체 면적 : 상기 유동홈(505) 면적은 1 : 0.5 ~ 1 : 0.4로 설정되는 것을 특징으로 하는 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지.
The redox flow battery according to claim 1, wherein the electrolyte flow apparatus 500 has an overall area: the flow groove 505 has an area of 1: 0.5 to 1: 0.4.
제1항에 있어서, 각각의 상기 카본전극프레임(31 ~ 36 : 300)는 몸체(301)와, 상기 몸체(301)의 상부 또는 하부에 천공 형성된 전해액 출입공(302,303), 상기 몸체(301)의 둘레에 천공 형성된 복수의 고정공(304), 상기 몸체(301)의 중앙에 절취 형성된 수용홈(305), 및 상기 수용홈(305)에 삽입되어 선택적으로 이웃하는 전해액 유동장치의 전해액과 접하여 산화 환원작용을 발생시키는 카본전극(306)을 일체로 구비하는 것을 특징으로 하는 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지.
According to claim 1, wherein each of the carbon electrode frame (31 ~ 36: 300) is a body 301, the electrolyte access holes 302,303 formed in the upper or lower portion of the body 301, the body 301 A plurality of fixing holes 304 formed in the periphery of the periphery, the receiving groove 305 cut in the center of the body 301, and inserted into the receiving groove 305 selectively contact with the electrolyte of the neighboring electrolyte flow device Redox flow battery provided with an electrolyte flow device, characterized in that it is integrally provided with a carbon electrode 306 for generating a redox effect.
제3항에 있어서, 상기 카본전극프레임(300) 전체면적 : 수용홈(305) 면적은 1 : 0.6 ~ 1 : 0.7로 설정되는 것을 특징으로 하는 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지.
The redox flow battery having an electrolyte flow apparatus according to claim 3, wherein the carbon electrode frame 300 has a total area: receiving groove 305 area of 1: 0.6 to 1: 0.7.
제1항에 있어서, 상기 가스켓(41 ~ 50 : 400)은, 몸체(401)와, 상기 몸체(401)의 상부 또는 하부에 천공 형성된 전해액 출입공(402,403), 상기 몸체(401)의 둘레에 천공 형성된 복수의 고정공(404) 및 상기 몸체(401)의 중앙에 절취 형성된 관통홈(405)을 일체로 구비하는 것을 특징으로 하는 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지.
According to claim 1, wherein the gasket (41 to 50: 400), the body 401, the electrolyte access holes 402, 403 formed in the upper or lower portion of the body 401, around the body 401 Redox flow battery having an electrolytic fluid flow device, characterized in that it comprises a plurality of perforated formed holes 404 and the through groove 405 formed in the center of the body 401 integrally.
제1항에 있어서, 상기 가스켓(400) 전체면적 : 관통홈 면적은 1 : 0.5 ~ 1 : 0.4로 설정되는 것을 특징으로 하는 전해액 유동장치를 구비한 레독스 흐름전지.
The redox flow battery having an electrolyte flow apparatus according to claim 1, wherein the gasket 400 has a total area: a through groove area of 1: 0.5 to 1: 0.4.
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