KR101670546B1 - Manufacturing Bipolar Plate Integrally Formed Flow Frame - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1전지셀, 제2전지셀, 및 전해액이 유동하기 위한 유로가 형성된 유로프레임 및 상기 제1전지셀과 상기 제2전지셀을 분리시키기 위한 바이폴라 플레이트가 일체로 형성된 분리부를 포함하는 산화환원 유동 에너지 저장장치 및 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법에 관한 것이다.The present invention includes a separator in which a bipolar plate for separating the first battery cell and the second battery cell is integrally formed, a flow path frame in which a first battery cell, a second battery cell, A redox flow energy storage device, and a flow path frame are integrally formed.

Description

유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법{Manufacturing Bipolar Plate Integrally Formed Flow Frame}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a manufacturing method of a bipolar plate,

본 발명은 이차전지에 관한 것으로, 구체적으로 산화환원 유동 에너지 저장장치에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery, and more particularly, to a redox flow energy storage device.

일반적으로 전력 공급 시스템은 화력 발전이 주를 이루고 있으나, 화력 발전은 화석 연료의 연소로 발생하는 많은 양의 이산화탄소로 인해서 환경 오염 문제를 야기하고 있다. 이에, 환경 오염 문제를 해결하기 위해서 친환경 에너지에 대한 관심이 증가하고 있다.Generally, the power supply system is mainly composed of thermal power generation, but thermal power generation causes environmental pollution problem due to a large amount of carbon dioxide generated by combustion of fossil fuel. Therefore, interest in environmentally friendly energy is increasing in order to solve the environmental pollution problem.

산화환원 유동 에너지 저장장치(Redox Flow Energy Storage Device)는 친환경 에너지의 활용과 밀접한 관련이 있는 것으로, 탱크 용량 및 전지 스택 수를 가변하여 출력 및 에너지 밀도를 용이하게 변경할 수 있고 반영구적으로 사용할 수 있는 등의 장점이 있어서 대용량 전력 저장용으로 각광받고 있다. 이와 같은 산화환원 유동 에너지 저장장치는 가수가 변하는 금속 이온의 산화 환원 반응을 이용하여 충전 및 방전하는 이차전지이다.Redox Flow Energy Storage Device (Redox Flow Energy Storage Device) is closely related to the utilization of environmentally friendly energy. It can easily change output and energy density by varying tank capacity and cell stack number, and can be used semi-permanently And has been attracting attention for mass storage of electric power. Such a redox flow energy storage device is a secondary battery that charges and discharges by using a redox reaction of metal ions whose valencies vary.

도 1은 종래 기술에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치의 개념도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치에 구비되는 유로프레임 및 바이폴라 플레이트의 개략적인 측면도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram of a redox flow storage device according to the prior art, and FIG. 2 is a schematic side view of a flow path frame and a bipolar plate included in the redox flow storage device according to the related art.

도 1을 참고하면, 종래 기술에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 전지셀(10), 상기 전지셀(10)에 연결된 양극 전해액 탱크(20), 상기 전지셀(10)에 연결된 음극 전해액 탱크(30), 상기 전지셀(10)과 상기 양극 전해액 탱크(20)를 연결하는 양극 전해액 순환배관(40), 및 상기 전지셀(10)과 상기 음극 전해액 탱크(30)를 연결하는 음극 전해액 순환배관(50)을 포함한다. 1, a conventional redox flow storage device includes a battery cell 10, a positive electrode electrolyte tank 20 connected to the battery cell 10, a negative electrode electrolyte tank (not shown) connected to the battery cell 10, A positive electrode electrolyte circulation pipe 40 connecting the battery cell 10 and the positive electrode electrolyte tank 20 and a negative electrode electrolyte circulation pipe 40 connecting the battery cell 10 and the negative electrode electrolyte tank 30, (50).

상기 전지셀(10)은 이온교환막(11), 상기 이온교환막(11)을 사이에 두고 형성된 양극(12)과 음극(13)을 포함한다. 종래 기술에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 상기 전지셀(10)을 복수개 구비한다.The battery cell 10 includes an ion exchange membrane 11 and an anode 12 and a cathode 13 formed with the ion exchange membrane 11 sandwiched therebetween. The redox flow storage device according to the related art includes a plurality of the battery cells 10.

상기 양극 전해액 순환배관(40)은 상기 전지셀(10)들 각각이 갖는 양극(12)들 및 상기 양극 전해액 탱크(20) 사이에서 양극 전해액이 순환하도록 상기 전지셀(10)들 각각이 갖는 양극(12)들 및 상기 양극 전해액 탱크(20)를 연결한다.The positive electrode electrolyte circulation pipe 40 is connected to the positive electrode 12 and the positive electrode electrolyte tank 20 so that the positive electrode electrolyte solution circulates between the positive electrode 12 and the positive electrode electrolyte tank 20 of each of the battery cells 10, (12) and the positive electrode electrolyte tank (20).

상기 음극 전해액 순환배관(50)은 상기 전지셀(10)들 각각이 갖는 음극(13)들 및 상기 음극 전해액 탱크(30) 사이에서 음극 전해액이 순환하도록 상기 전지셀(10)들 각각이 갖는 음극(13)들 및 상기 음극 전해액 탱크(30)를 연결한다.The negative electrode electrolyte circulation pipe 50 is connected to the negative electrode 13 of the battery cells 10 and the negative electrode electrolyte tank 30 so that the negative electrode electrolyte circulates between the negative electrodes 13 of the battery cells 10, (13) and the negative electrode electrolyte tank (30).

도 2를 참고하면, 상기 전지셀들(10)의 사이에는 바이폴라 플레이트(60)가 위치한다. 상기 바이폴라 플레이트(60)는 상기 전지셀들(10) 사이에 위치되어 상기 전지셀들(10)을 서로 분리시킨다. 상기 바이폴라 플레이트(60)는 분리판이라도 한다.Referring to FIG. 2, a bipolar plate 60 is disposed between the battery cells 10. The bipolar plate 60 is positioned between the battery cells 10 to separate the battery cells 10 from each other. The bipolar plate 60 may be a separator plate.

상기 바이폴라 플레이트(60)는 유로프레임(70)에 결합된다. 상기 유로프레임(70)은 제1유로프레임(71) 및 제2유로프레임(72)을 포함한다.The bipolar plate (60) is coupled to the flow path frame (70). The flow path frame 70 includes a first flow path frame 71 and a second flow path frame 72.

상기 제1유로프레임(71)의 내측에는 제1전지셀(10)이 갖는 양극(12)이 위치한다. 상기 제1유로프레임(71)은 상기 양극 전해액 순환배관(40)을 통해 상기 양극 전해액 탱크(20)에 연결된다. 이에 따라, 양극 전해액은 상기 제1유로프레임(71)을 통해 상기 양극(12) 및 상기 양극 전해액 탱크(20) 간에 순환 이동한다.The positive electrode 12 of the first battery cell 10 is positioned inside the first flow path frame 71. The first flow path frame 71 is connected to the positive electrode electrolyte tank 20 through the positive electrode electrolyte circulation pipe 40. Accordingly, the positive electrode electrolyte circulates between the positive electrode 12 and the positive electrode electrolyte tank 20 through the first flow path frame 71.

상기 제2유로프레임(72)의 내측에는 제2전지셀(10)이 갖는 음극(13)이 위치한다. 상기 제2유로프레임(72)은 상기 음극 전해액 순환배관(50)을 통해 상기 음극 전해액 탱크(30)에 연결된다. 이에 따라, 음극 전해액은 상기 제2유로프레임(72)을 통해 상기 음극(13) 및 상기 음극 전해액 탱크(30) 간에 순환 이동한다.The cathode 13 of the second battery cell 10 is positioned inside the second flow path frame 72. The second flow path frame 72 is connected to the negative electrode electrolyte tank 30 through the negative electrode electrolyte circulation pipe 50. Thus, the negative electrode electrolyte circulates between the negative electrode 13 and the negative electrode electrolyte tank 30 through the second flow path frame 72.

상기 제1유로프레임(71) 및 상기 제2유로프레임(72) 사이에는 상기 바이폴라 플레이트(60)가 위치한다. 상기 제1유로프레임(71), 상기 제2유로프레임(72), 및 상기 바이폴라 플레이트(60)는 접착부재(80)들을 통해 서로 결합된다.The bipolar plate (60) is positioned between the first flow path frame (71) and the second flow path frame (72). The first flow path frame 71, the second flow path frame 72, and the bipolar plate 60 are coupled to each other through the adhesive members 80.

이에 따라, 종래 기술에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 다음과 같은 문제가 있다.Accordingly, the redox flow storage device according to the prior art has the following problems.

첫째, 종래 기술에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 상기 제1유로프레임(71), 상기 제2유로프레임(72), 및 상기 바이폴라 플레이트(60)를 접착부재(80)들을 이용하여 조립하는데 상당한 시간이 걸림에 따라 생산성이 저하되는 문제가 있다.First, the redox flow storage device according to the prior art is advantageous for assembling the first flow path frame 71, the second flow path frame 72, and the bipolar plate 60 with the adhesive members 80 There is a problem that productivity is deteriorated with time.

둘째, 종래 기술에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 상기 유로프레임(70) 및 상기 바이폴라 플레이트(50)가 서로 다른 재질로 형성되므로 상기 접착부재(80)들이 상기 유로프레임(70) 및 상기 바이폴라 플레이트(50)를 긴밀하게 결합시키기 어렵고, 사용 과정에서 상기 접착부재(80)들이 부식 등으로 인해 손상됨에 따라 전해액이 누설되게 된다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 양극 전해액과 음극 전해액이 혼합됨으로써, 용량 저하 등과 같은 성능 저하로 인해 사용 수명이 단축되는 문제가 있다.The redistribution fluid energy storage device according to the related art has a structure in which the flow path frame 70 and the bipolar plate 50 are formed of different materials, It is difficult to tightly bond the sealing member 50 to the sealing member 80, and the electrolyte is leaked as the adhesive members 80 are damaged due to corrosion or the like during use. Accordingly, the redox flow storage device according to the related art has a problem that the lifetime of the redox flow storage device is shortened due to the deterioration of performance such as the capacity drop by mixing the anode electrolyte and the cathode electrolyte.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 산화환원 유동 에너지 저장장치를 생산하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있는 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a bipolar plate in which a flow path frame is integrally formed to reduce the time taken to produce a redox flow energy storage device, and a method of manufacturing the same.

본 발명은 양극 전해액과 음극 전해액이 혼합되는 것을 방지하여 산화환원 유동 에너지 저장장치에 대한 사용 수명을 연장할 수 있는 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a bipolar plate in which a flow path frame is integrally formed to prevent mixing of a positive electrode electrolyte solution and a negative electrode electrolyte solution, thereby extending service life of the redox flow storage device, and a method of manufacturing the same.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.In order to solve the above problems, the present invention may include the following configuration.

본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 제1이온교환막, 상기 제1이온교환막의 일측에 형성된 제1양극, 및 상기 제1이온교환막의 타측에 형성된 제1음극을 포함하는 제1전지셀; 제2이온교환막, 상기 제2이온교환막의 일측에 형성된 제2양극, 및 상기 제2이온교환막의 타측에 형성된 제2음극을 포함하는 제2전지셀; 및 상기 제1전지셀과 상기 제2전지셀을 분리시키기 위해 상기 제1전지셀과 상기 제2전지셀 사이에 위치하는 분리부를 포함할 수 있다. 상기 분리부는 전해액이 유동하기 위한 유로가 형성된 유로프레임 및 상기 제1전지셀과 상기 제2전지셀을 분리시키기 위한 바이폴라 플레이트가 일체로 형성될 수 있다.The redox flow storage device according to the present invention comprises a first battery cell including a first ion exchange membrane, a first anode formed on one side of the first ion exchange membrane, and a first negative electrode formed on the other side of the first ion exchange membrane; A second battery cell including a second ion exchange membrane, a second anode formed on one side of the second ion exchange membrane, and a second negative electrode formed on the other side of the second ion exchange membrane; And a separator positioned between the first battery cell and the second battery cell to separate the first battery cell and the second battery cell. The separator may include a flow path frame in which a flow path for flowing the electrolyte flows, and a bipolar plate for separating the first battery cell and the second battery cell from each other.

본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법은 유로프레임을 형성하기 위한 단위판들 사이에 바이폴라 플레이트가 위치하도록 상기 단위판들 및 상기 바이폴라 플레이트를 적층하는 단계; 및 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트가 일체로 형성되도록 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a bipolar plate having an integrated flow path frame according to the present invention includes: stacking the unit plates and the bipolar plate such that a bipolar plate is positioned between unit plates for forming a flow path frame; And curing the laminated unit plates and the bipolar plate such that the laminated unit plates and the bipolar plate are integrally formed.

본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법에 있어서, 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 경화시키는 단계는, 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 기설정된 제1온도로 가열하는 단계; 및 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트가 상기 제1온도로 가열되면, 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 냉각시킨 후에 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 기설정된 제2온도로 가열하는 단계를 포함할 수 있다.The step of curing the stacked unit plates and the bipolar plate may include heating the stacked unit plates and the bipolar plate to a predetermined first temperature step; And heating the stacked unit plates and the bipolar plate to a predetermined second temperature after cooling the stacked unit plates and the bipolar plate when the stacked unit plates and the bipolar plate are heated to the first temperature Step < / RTI >

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.According to the present invention, the following effects can be achieved.

본 발명은 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트를 구현함으로써, 바이폴라 플레이트와 유로프레임 사이로의 누설을 방지하기 위한 접착공정이나 가스킷 적층공정을 제거할 수 있으므로, 산화환원 유동 에너지 저장장치를 생산하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 생산성을 향상시킬 수 있다.The present invention realizes a bipolar plate in which a flow path frame is integrally formed, thereby eliminating the adhesion process or the gasket lamination process for preventing leakage between the bipolar plate and the flow path frame. Therefore, the time taken to produce the redox flow storage device Can be reduced and the productivity can be improved.

본 발명은 유로프레임 및 바이폴라 플레이트 사이에 존재하는 틈새를 견고하게 밀폐시키도록 구현되므로, 양극 전해액과 음극 전해액이 누설되는 것을 방지하여 양극 전해액과 음극 전해액이 혼합되는 것을 방지함으로써, 산화환원 유동 에너지 저장장치에 대한 사용 수명을 연장할 수 있다.Since the present invention is embodied to tightly seal the gap existing between the flow path frame and the bipolar plate, it is possible to prevent leakage of the positive electrode electrolyte and the negative electrode electrolyte, thereby preventing mixing of the positive and negative electrode electrolytes, The service life of the device can be extended.

도 1은 종래 기술에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치의 개념도
도 2는 종래 기술에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치에 구비되는 유로프레임 및 바이폴라 플레이트의 개략적인 측면도
도 3는 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트의 개략적인 평면도
도 4는 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트에 대한 도 3의 I-I 선을 기준으로 한 단면도
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도
도 7은 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법에 있어서 단위판들과 바이폴라 플레이트를 경화시키는 공정에 대한 온도 및 시간 관계를 개략적으로 나타낸 그래프
도 8은 본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치의 개략적인 구성도1 is a conceptual diagram of a redox flow storage device according to the prior art;
2 is a schematic side view of a flow path frame and a bipolar plate included in a redox flow storage device according to the related art
3 is a schematic plan view of a bipolar plate in which the flow path frame according to the present invention is integrally formed
FIG. 4 is a cross-sectional view of the bipolar plate formed with the flow path frame according to the present invention with reference to line II in FIG. 3
5 and 6 are schematic process drawings for explaining a bipolar plate manufacturing method in which the flow path frame according to the present invention is integrally formed
7 is a graph schematically showing the relationship between temperature and time for the process of curing the unit plates and the bipolar plate in the bipolar plate manufacturing method in which the flow path frame according to the present invention is integrally formed.
8 is a schematic configuration diagram of a redox flow energy storage device according to the present invention

이하에서는 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 어떤 구조물이 다른 구조물 "상에" 또는 "아래에" 형성된다고 기재된 경우, 이러한 기재는 이 구조물들이 서로 접촉되어 있는 경우는 물론이고, 이들 구조물 사이에 제3의 구조물이 개재되어 있는 경우까지 포함하는 것으로 해석되어야 한다.Hereinafter, embodiments of a bipolar plate manufacturing method in which a flow path frame according to the present invention is integrally formed will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing an embodiment of the present invention, when it is stated that a structure is formed "on" or "under" another structure, such a substrate is not limited to the case where these structures are in contact with each other, It should be interpreted to include the case where the structure is interposed.

도 3는 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트의 개략적인 평면도, 도 4는 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트에 대한 도 3의 I-I 선을 기준으로 한 단면도, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도, 도 7은 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법에 있어서 단위판들과 바이폴라 플레이트를 경화시키는 공정에 대한 온도 및 시간 관계를 개략적으로 나타낸 그래프이다.FIG. 3 is a schematic plan view of a bipolar plate in which the flow path frame according to the present invention is integrally formed, FIG. 4 is a sectional view of the bipolar plate according to the present invention, And Fig. 6 is a schematic process diagram for explaining a bipolar plate manufacturing method in which the flow path frame according to the present invention is integrally formed. Fig. 7 is a cross-sectional view of the bipolar plate manufacturing method in which the flow path frame according to the present invention is integrally formed. Fig. 3 is a graph schematically showing the temperature and time relationship for the process of curing the bipolar plate. Fig.

먼저, 도 3 및 도 4를 참고하여 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트(100, 이하 '일체형 바이폴라 플레이트'라 함)에 관해 살펴보면, 다음과 같다.First, referring to FIGS. 3 and 4, a bipolar plate 100 (hereinafter, referred to as 'integrated bipolar plate') in which the flow path frame according to the present invention is integrally formed will be described.

본 발명에 따른 일체형 바이폴라 플레이트(100)는 바이폴라 플레이트(110), 및 유로프레임(120)을 포함한다.An integrated bipolar plate (100) according to the present invention includes a bipolar plate (110) and a flow path frame (120).

상기 바이폴라 플레이트(110)는 전지셀들의 사이에 위치된다. 이에 따라, 상기 바이폴라 플레이트(110)는 상기 전지셀들을 서로 분리시킨다. 상기 바이폴라 플레이트(110)는 분리판이라고도 한다. 상기 바이폴라 플레이트(110)는 카본섬유 프리프레그 및 레진에 대한 혼합물을 이용하여 제조될 수 있다. 상기 바이폴라 플레이트(110)는 전체적으로 사각판형으로 형성될 수 있다. 상기 바이폴라 플레이트(110)의 일측에는 제1전지셀의 양극이 위치한다. 이 경우, 상기 바이폴라 플레이트(110)의 타측에는 제2전지셀의 음극이 위치한다.The bipolar plate 110 is positioned between the battery cells. Accordingly, the bipolar plate 110 separates the battery cells from each other. The bipolar plate 110 is also referred to as a separator plate. The bipolar plate 110 may be manufactured using a mixture of a carbon fiber prepreg and a resin. The bipolar plate 110 may be formed as a rectangular plate as a whole. The anode of the first battery cell is located on one side of the bipolar plate 110. In this case, the cathode of the second battery cell is located on the other side of the bipolar plate 110.

상기 유로프레임(120)은 상기 바이폴라 플레이트(110)와 일체로 형성된다. 상기 바이폴라 플레이트(110)는 상기 유로프레임(120)의 내측에 위치되게 상기 유로프레임(120)에 결합된다. 상기 바이폴라 플레이트(110)는 일부가 상기 유로프레임(120)에 삽입되도록 상기 유로프레임(120)과 일체로 형성될 수 있다. 상기 유로프레임(120)는 전체적으로 중공의 액자 형태로 형성될 수 있다.The flow path frame 120 is formed integrally with the bipolar plate 110. The bipolar plate 110 is coupled to the flow path frame 120 so as to be positioned inside the flow path frame 120. The bipolar plate 110 may be integrally formed with the flow path frame 120 so that a part of the bipolar plate 110 is inserted into the flow path frame 120. The flow path frame 120 may be formed as a hollow frame.

상기 유로프레임(120)의 일측 및 타측에는 각각 전해액이 유동하기 위한 복수개의 유로(130)가 형성된다. 양극 전해액은, 상기 유로프레임(120)의 일측에 형성된 유로(130)를 통해 상기 바이폴라 플레이트(110)의 일측에 위치한 제1전지셀의 양극 및 양극 전해액 탱크 간에 순환 이동한다. 음극 전해액은, 상기 유로프레임(120)의 타측에 형성된 유로(130)를 통해 상기 바이폴라 플레이트(110)의 타측에 위치한 제2전지셀의 음극 및 음극 전해액 탱크 간에 순환 이동한다.On one side and the other side of the flow path frame 120, a plurality of flow paths 130 for flowing the electrolyte solution are formed. The positive electrode electrolyte circulates between the positive electrode and the positive electrode electrolyte tank of the first battery cell located at one side of the bipolar plate 110 through the flow path 130 formed at one side of the flow path frame 120. The negative electrode electrolyte circulates between the negative and negative electrode electrolyte tanks of the second battery cell located on the other side of the bipolar plate 110 through the flow path 130 formed on the other side of the flow path frame 120.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 일체형 바이폴라 플레이트(100)는 상기 바이폴라 플레이트(110) 및 상기 유로프레임(120)이 일체로 형성된다. 이러한 본 발명에 따른 일체형 바이폴라 플레이트(100)는 다음과 같은 공정들을 거쳐 제조된다.In the integrated bipolar plate 100 according to the present invention, the bipolar plate 110 and the flow path frame 120 are integrally formed. The integrated bipolar plate 100 according to the present invention is manufactured through the following processes.

우선, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)를 적층한다. 이 경우, 상기 단위판(140)들 사이에 상기 바이폴라 플레이트(110)가 위치하도록 상기 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)를 적층한다. 상기 단위판(140)들은 각각 상기 유로프레임(120)을 형성하기 위한 것으로, 상기 유로프레임(120)에 비해 얇은 두께를 갖도록 형성된다. 상기 단위판(140)들 각각은 레진을 이용하여 제조될 수 있다.First, as shown in FIGS. 5 and 6, the unit plates 140 and the bipolar plate 110 are laminated. In this case, the unit plates 140 and the bipolar plate 110 are stacked such that the bipolar plate 110 is positioned between the unit plates 140. Each of the unit plates 140 is formed to have a thickness smaller than that of the flow path frame 120. Each of the unit plates 140 may be manufactured using a resin.

상기 단위판들 및 상기 바이폴라 플레이트를 적층하는 공정은, 제1단위판들을 적층하는 공정, 바이폴라 플레이트를 적층하는 공정, 및 제2단위판들을 적층하는 공정을 포함할 수 있다.The step of laminating the unit plates and the bipolar plate may include a step of laminating the first unit plates, a step of laminating the bipolar plates, and a step of laminating the second unit plates.

상기 제1단위판들을 적층하는 공정은, 상기 제1전지셀의 양극 또는 음극을 지지하기 위한 제1단위판(141)들을 적층함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제1단위판(141)들은 각각 상기 유로프레임(120)에서 상기 바이폴라 플레이트(110)의 일측에 위치하는 부분을 형성하기 위한 것으로, 상기 유로프레임(120)에 비해 얇은 두께를 갖도록 형성된다. 상기 제1단위판(141)들은 각각 열경화성(Thermosetting) 재료로 형성될 수 있다. 상기 제1단위판(141)들 각각은 내측에 상기 제1전지셀의 양극 또는 음극이 위치할 수 있도록 중공의 액자 형태로 형성될 수 있다. 도 5에는 3개의 제1단위판(141)들이 적층되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 2개 또는 4개 이상의 제1단위판(141)들이 적층될 수도 있다.The step of laminating the first unit plates may be performed by laminating the first unit plates 141 for supporting the positive electrode or the negative electrode of the first battery cell. Each of the first unit plates 141 is formed to have a thickness smaller than that of the flow path frame 120 to form a portion of the flow path frame 120 located on one side of the bipolar plate 110. Each of the first unit plates 141 may be formed of a thermosetting material. Each of the first unit plates 141 may be formed in a hollow frame shape so that the anode or the cathode of the first battery cell may be located inside. In FIG. 5, three first unit plates 141 are shown as being stacked, but not limited thereto, and two or more first unit plates 141 may be stacked.

상기 제1단위판들을 적층하는 공정은, 상기 제1단위판(141)들을 제1가압장치(200)에 적층함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제1가압장치(200)는 상기 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)가 적층된 상태에서 압력 및 열을 가하여 경화시킴으로써, 상기 바이폴라 플레이트(110) 및 상기 유로프레임(120)을 일체로 제조하기 위한 것이다. 상기 제1가압장치(200)에는 상기 제1단위판(141)들이 위치하기 위한 제1홈이 형성되어 있다. 이 경우, 상기 제1단위판(141)들은 상기 제1홈에 삽입됨으로써 적층될 수 있다. 상기 제1가압장치(200)는 금형일 수 있다.The step of laminating the first unit plates may be performed by laminating the first unit plates 141 to the first pressure device 200. The first pressing device 200 may apply pressure and heat to the unit plates 140 and the bipolar plate 110 in a stacked state to cure the bipolar plate 110 and the flow path frame 120 So as to be integrally manufactured. The first pressing device 200 is formed with a first groove for positioning the first unit plates 141. In this case, the first unit plates 141 may be stacked by being inserted into the first grooves. The first pressing device 200 may be a metal mold.

상기 바이폴라 플레이트를 적층하는 공정은, 상기 적층된 제1단위판(141)들 상에 바이폴라 플레이트(110)를 적층함으로써 이루어질 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 바이폴라 플레이트(110)는 가장자리 일부가 상기 제1단위판(141)들에 지지되도록 상기 제1단위판(141)들 상에 적층될 수 있다. 상기 바이폴라 플레이트(110)에서 상기 제1단위판(141)에 지지되지 않는 나머지 부분은, 상기 제1가압장치(200)에 지지될 수 있다.The step of laminating the bipolar plate may be performed by laminating the bipolar plate 110 on the stacked first unit plates 141. As shown in FIG. 5, the bipolar plate 110 may be stacked on the first unit plates 141 such that a portion of the edge of the bipolar plate 110 is supported by the first unit plates 141. A remaining portion of the bipolar plate 110 that is not supported by the first unit plate 141 may be supported by the first biasing device 200.

상기 제2단위판들을 적층하는 공정은, 상기 제2전지셀의 음극 또는 양극을 지지하기 위한 제2단위판(142)들을 상기 바이폴라 플레이트(110) 상에 적층함으로써 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 바이폴라 플레이트(110)는 상기 제2단위판(142)들 및 상기 제1단위판(141)들 사이에 위치한다. 상기 제2단위판(142)들은 각각 상기 유로프레임(120)에서 상기 바이폴라 플레이트(110)의 타측에 위치하는 부분을 형성하기 위한 것으로, 상기 유로프레임(120)에 비해 얇은 두께를 갖도록 형성된다. 상기 제2단위판(142)들은 각각 열경화성 재료로 형성될 수 있다. 상기 제2단위판(142)들 각각은 내측에 상기 제2전지셀의 음극 또는 양극이 위치할 수 있도록 중공의 액자 형태로 형성될 수 있다. 도 6에는 3개의 제2단위판(142)들이 적층되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 바이폴라 플레이트(110) 상에는 2개 또는 4개 이상의 제2단위판(142)들이 적층될 수도 있다.The step of laminating the second unit plates may be performed by laminating second unit plates 142 for supporting a cathode or an anode of the second battery cell on the bipolar plate 110. Accordingly, the bipolar plate 110 is positioned between the second unit plates 142 and the first unit plates 141. Each of the second unit plates 142 is formed to have a thickness smaller than that of the flow path frame 120 to form a portion of the flow path frame 120 located on the other side of the bipolar plate 110. Each of the second unit plates 142 may be formed of a thermosetting material. Each of the second unit plates 142 may be formed in a hollow frame shape so that the cathode or the anode of the second battery cell may be positioned inside. In FIG. 6, three second unit plates 142 are shown as being stacked, but not limited thereto. Two or four or more second unit plates 142 may be stacked on the bipolar plate 110.

상기 제1단위판들을 적층하는 공정, 상기 바이폴라 플레이트를 적층하는 공정, 및 상기 제2단위판들을 적층하는 공정이 완료되면, 상기 제2단위판(142)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110) 상에 제2가압장치(300)가 위치한다. 상기 제2가압장치(300)는 상기 제1가압장치(200)와 함께 상기 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)가 적층된 상태에서 압력 및 열을 가하여 경화시킴으로써, 상기 바이폴라 플레이트(110) 및 상기 유로프레임(120)을 일체로 제조하기 위한 것이다. 상기 제2가압장치(200)에는 상기 제2단위판(142)들이 위치하기 위한 제2홈이 형성되어 있다. 상기 제2가압장치(300)는 금형일 수 있다.After the step of laminating the first unit plates, the step of laminating the bipolar plates, and the step of laminating the second unit plates, the second unit plates 142 and the bipolar plate 110 The second pressurizing device 300 is located. The second pressurizing unit 300 may apply pressure and heat to the first pressurizing unit 200 in a state where the unit plates 140 and the bipolar plate 110 are stacked to cure the bipolar plate 110 and the flow path frame 120 are integrally manufactured. A second groove for positioning the second unit plates 142 is formed in the second pressing device 200. The second pressurizing device 300 may be a metal mold.

도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 단위판들 및 상기 바이폴라 플레이트를 적층하는 공정은, 제3단위판들을 적층하는 공정을 더 포함할 수 있다.5 and 6, the step of laminating the unit plates and the bipolar plate may further include a step of laminating the third unit plates.

상기 제3단위판들을 적층하는 공정은, 상기 제2단위판들을 적층하는 공정이 수행되기 이전에, 상기 적층된 제1단위판(141)들 상에 상기 제3단위판(143)들을 적층함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제3단위판(143)들은 상기 제2단위판들을 적층하는 공정이 수행되면, 상기 제1단위판(141)들 및 상기 제2단위판(142)들 사이에 위치하게 된다. 상기 제3단위판(143)들은 각각 상기 유로프레임(120)에서 상기 바이폴라 플레이트(110)의 외측에 위치하는 부분을 형성하기 위한 것으로, 상기 유로프레임(120)에 비해 얇은 두께를 갖도록 형성된다. 상기 제3단위판(143)들 각각은 내측에 상기 바이폴라 플레이트(110)가 위치할 수 있도록 중공의 액자 형태로 형성될 수 있다. 상기 제3단위판(143)에는 상기 제1단위판(141)에 형성된 관통공에 비해 큰 크기를 갖는 관통공이 형성된다. 상기 제3단위판(143)에 형성된 관통공은, 상기 바이폴라 플레이트(110)와 대략 일치하는 크기로 형성될 수 있다. 도 6에는 2개의 제3단위판(143)들이 적층되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 3개 이상의 제3단위판(143)들이 적층될 수도 있다.The step of laminating the third unit plates may include stacking the third unit plates 143 on the stacked first unit plates 141 before the step of laminating the second unit plates is performed Lt; / RTI > The third unit plates 143 are positioned between the first unit plates 141 and the second unit plates 142 when the second unit plates are stacked. Each of the third unit plates 143 is formed to have a thickness smaller than that of the flow path frame 120 to form a portion of the flow path frame 120 located outside the bipolar plate 110. Each of the third unit plates 143 may be formed in a hollow frame shape so that the bipolar plate 110 may be positioned inside. The third unit plate 143 is formed with a through hole having a larger size than the through holes formed in the first unit plate 141. The through holes formed in the third unit plate 143 may be formed to have a size substantially coinciding with the bipolar plate 110. Although the two third unit plates 143 are shown as being stacked in FIG. 6, the present invention is not limited thereto, and three or more third unit plates 143 may be stacked.

상기 제3단위판(143)들은 각각 열경화성 재료로 형성될 수 있다. 상기 제3단위판(143)들은 각각 열가소성(Thermoplastic) 재료로 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 제3단위판(143)들은 압력 및 열이 가해짐에 따라 용융됨으로써, 상기 바이폴라 플레이트(110), 상기 제1단위판(141)들, 및 상기 제2단위판(142)들과 접합되어 일체로 형성될 수 있다. 상기 제1단위판(141)들 및 상기 제2단위판(142)들도 열가소성 재료로 형성될 수도 있다.The third unit plates 143 may be formed of a thermosetting material. Each of the third unit plates 143 may be formed of a thermoplastic material. In this case, the third unit plates 143 are melted as pressure and heat are applied, so that the bipolar plate 110, the first unit plates 141, and the second unit plates 142 And can be integrally formed. The first unit plates 141 and the second unit plates 142 may be formed of a thermoplastic material.

상술한 바와 같이 상기 단위판들 및 상기 바이폴라 플레이트를 적층하는 공정이 완료되면, 상기 적층된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)를 경화시킨다. 이러한 공정이 수행됨에 따라, 상기 적층된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)가 일체로 형성된다. 따라서, 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법은 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.As described above, when the process of laminating the unit plates and the bipolar plate is completed, the unit plates 140 and the bipolar plate 110 are cured. As such a process is performed, the stacked unit plates 140 and the bipolar plate 110 are integrally formed. Therefore, the bipolar plate manufacturing method in which the flow path frame according to the present invention is integrally formed can achieve the following operational effects.

첫째, 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법은 별도의 접착부재들 없이 유로프레임(120) 및 바이폴라 플레이트(110)를 일체로 형성할 수 있으므로, 상기 일체형 바이폴라 플레이트(100)를 제조하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법은 상기 일체형 바이폴라 플레이트(100)에 대한 생산성을 향상시킴으로써, 산화환원 유동 에너지 저장장치를 생산하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있다.First, since the channel frame 120 and the bipolar plate 110 can be integrally formed without the need of separate adhesive members, the integrated bipolar plate 100 according to the present invention, The time required for manufacturing can be reduced. Accordingly, the bipolar plate manufacturing method in which the flow path frame according to the present invention is integrally formed can improve the productivity of the integrated bipolar plate 100, thereby reducing the time taken to produce the redox flow storage device.

둘째, 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법은 접착부재들을 정렬하는 공정, 접착부재들을 조립하는 공정 등을 생략할 수 있으므로, 상기 일체형 바이폴라 플레이트(100)에 대한 제조공정의 용이성을 향상시킬 수 있다.Secondly, the bipolar plate manufacturing method in which the flow path frame according to the present invention is integrally formed can omit the process of aligning the adhesive members, the process of assembling the adhesive members, and the like, so that the ease of manufacturing the integrated bipolar plate 100 Can be improved.

셋째, 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법은 상기 유로프레임(120) 및 상기 바이폴라 플레이트(110)가 일체로 형성됨으로써, 상기 유로프레임(120) 및 상기 바이폴라 플레이트(110) 사이에 틈새를 견고하게 밀폐시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법은 상기 일체형 바이폴라 플레이트(100)에서 양극 전해액과 음극 전해액이 누설되는 것을 방지하여 양극 전해액과 음극 전해액이 혼합되는 것을 방지함으로써, 산화환원 유동 에너지 저장장치에 대한 사용 수명을 연장할 수 있다.The flow path frame 120 and the bipolar plate 110 are integrally formed so that the path frame 120 and the bipolar plate 110 are integrally formed. The gap can be firmly sealed. Therefore, the bipolar plate manufacturing method in which the flow path frame according to the present invention is integrally formed prevents leakage of the positive electrode electrolyte and the negative electrode electrolyte from the integrated bipolar plate 100, thereby preventing mixing of the positive electrode electrolyte and the negative electrode electrolyte, The service life of the fluid energy storage device can be extended.

상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 경화시키는 공정은, 상기 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)가 적층된 상태에서 상기 제1가압장치(200) 및 상기 제2가압장치(300)가 내부에 적층된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)에 열과 압력을 가함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제1가압장치(200) 및 상기 제2가압장치(300)에는 가열부(400, 도 6에 도시됨)가 설치될 수 있다. 상기 가열부(400)는 상기 제1가압장치(200) 및 상기 제2가압장치(300) 중에서 적어도 하나를 가열함으로써, 상기 제1가압장치(200) 및 상기 제2가압장치(300)의 내부에 적층된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)를 가열할 수 있다. 상기 가열부(400)는 전열히터 등을 포함할 수 있다.The step of curing the stacked unit plates and the bipolar plate may include curing the stacked unit plates and the bipolar plate in a state where the unit plates 140 and the bipolar plate 110 are stacked, May be performed by applying heat and pressure to the unit plates 140 and the bipolar plate 110, The first pressurizing device 200 and the second pressurizing device 300 may be provided with a heating unit 400 (shown in FIG. 6). The heating unit 400 heats at least one of the first pressurizing device 200 and the second pressurizing device 300 to heat the inside of the first pressurizing device 200 and the inside of the second pressurizing device 300, The unit plates 140 and the bipolar plate 110 may be heated. The heating unit 400 may include an electrothermal heater or the like.

상기 단위판(140)들이 열경화성 재료로 형성되는 경우, 상기 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)는 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 경화시키는 공정을 수행함에 따라 동시에 경화 접합(Co-cure Bonding)됨으로써 일체로 형성될 수 있다. 상기 단위판(140)들이 열가소성 재료로 형성되는 경우, 상기 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)는 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 경화시키는 공정을 수행함에 따라 용융 접합됨으로써 일체로 형성될 수 있다.When the unit plates 140 are formed of a thermosetting material, the unit plates 140 and the bipolar plate 110 may be cured by performing a process of curing the unit plates and the bipolar plate. Co-cure Bonding). When the unit plates 140 are formed of a thermoplastic material, the unit plates 140 and the bipolar plate 110 are fusion bonded by performing the process of curing the unit plates and the bipolar plate, As shown in FIG.

여기서, 상기 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)는 서로 다른 재료로 형성되므로, 상기 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)에 열과 압력을 가하여 경화시키는 과정에서 이종재료의 열팽창계수(Coefficient of Thermal Expansion, CTE) 차이로 인해 열 변형 또는 잔류응력이 발생할 수 있다. 열 변형 또는 잔류응력이 발생하면, 상기 일체형 바이폴라 플레이트(100)의 형상이 뒤틀어지거나, 국부적으로 영구변형이 발생할 수 있다.Since the unit plates 140 and the bipolar plate 110 are formed of different materials, the unit plates 140 and the bipolar plate 110 are hardened by applying heat and pressure to the unit plates 140 and the bipolar plate 110, Thermal deformation or residual stress may occur due to differences in the coefficient of thermal expansion (CTE). When thermal deformation or residual stress occurs, the shape of the integral bipolar plate 100 may be distorted or a local permanent deformation may occur.

이를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법에 있어서, 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 경화시키는 공정은 다음과 같이 이루어질 수 있다.In order to solve this problem, in the bipolar plate manufacturing method in which the flow path frame according to the present invention is integrally formed, the step of curing the stacked unit plates and the bipolar plate may be performed as follows.

우선, 도 5 내지 도 7을 참고하면, 상기 적층된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)를 기설정된 제1온도(T1, 도 7에 도시됨)로 가열한다(S100 도 7에 도시됨). 이러한 공정(S100)은 상기 가열부(400)가 상기 제1가압장치(200) 및 상기 제2가압장치(300)의 내부에 적층된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)를 상기 제1온도(T1)로 가열함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제1온도(T1)는 상기 적층된 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)가 용융에 의해 접합될 수 있는 온도로, 상기 단위판(140)들의 재료와 크기, 상기 바이폴라 플레이트(110)의 재료와 크기 등에 따라 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 제1온도(T1)는 110℃일 수 있다.5 to 7, the stacked unit plates 140 and the bipolar plate 110 are heated to a predetermined first temperature T1 (shown in FIG. 7) (S100 shown in FIG. 7 being). In this step S100, the heating unit 400 applies the unit plates 140 and the bipolar plate 110, which are stacked in the first and second pressurizing units 200 and 300, 1 < / RTI > temperature (T1). The first temperature T1 is a temperature at which the laminated unit plates 140 and the bipolar plate 110 can be bonded by melting and the material and size of the unit plates 140, 110, and the like. For example, the first temperature T1 may be 110 ° C.

다음, 상기 적층된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)가 상기 제1온도(T1)로 가열되면, 상기 적층된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)를 냉각시킨다(S200, 도 7에 도시됨). 이러한 공정(S200)은 상기 제1가압장치(200) 및 상기 제2가압장치(300)의 내부에 적층된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)를 냉각시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 제1가압장치(200) 및 상기 제2가압장치(300)에는 냉각부(미도시)가 설치될 수 있다. 상기 냉각부는 상기 제1가압장치(200) 및 상기 제2가압장치(300) 중에서 적어도 하나를 냉각시킴으로써, 상기 제1가압장치(200) 및 상기 제2가압장치(300)의 내부에 적층된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)를 냉각시킬 수 있다. 상기 냉각부는 수냉배관 또는 액화질소분사시스템 등을 포함할 수 있다. Next, when the stacked unit plates 140 and the bipolar plate 110 are heated to the first temperature T1, the stacked unit plates 140 and the bipolar plate 110 are cooled S200, 7). This process (S200) may be performed by cooling the unit plates 140 and the bipolar plate 110 stacked in the first and second pressurizing units 200 and 300. A cooling unit (not shown) may be installed in the first pressurizing device 200 and the second pressurizing device 300. The cooling unit may cool at least one of the first pressurizing device 200 and the second pressurizing device 300 to cool the first pressurizing device 200 and the second pressurizing device 300, The plates 140 and the bipolar plate 110 can be cooled. The cooling unit may include a water-cooled pipe or a liquid nitrogen injection system.

상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 냉각시키는 공정(S200)은, 상기 적층된 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)를 급냉시킴으로써 이루어질 수 있다. 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 냉각시키는 공정(S200)은, 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 기설정된 제1온도로 가열하는 공정(S100)에 비해 짧은 시간 동안 본래의 온도로 냉각시킴으로써 이루어질 수 있다. 예컨대, 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 냉각시키는 공정(S200)은, 상기 적층된 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)가 대략 20℃로 되도록 냉각시킬 수 있다.The step (S200) of cooling the stacked unit plates and the bipolar plate may be performed by rapidly cooling the stacked unit plates 140 and the bipolar plate (110). The step (S200) of cooling the stacked unit plates and the bipolar plate may include cooling the stacked unit plates and the bipolar plate to the original temperature for a short period of time (S100) . For example, the step (S200) of cooling the stacked unit plates and the bipolar plate may be performed such that the stacked unit plates 140 and the bipolar plate 110 are cooled to about 20 ° C.

다음, 상기 적층된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)가 냉각되면, 상기 적층된 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)를 기설정된 제2온도(T2, 도 7에 도시됨)로 가열한다(S300, 도 7에 도시됨). 이러한 공정(S300)은 상기 가열부(400)가 상기 제1가압장치(200) 및 상기 제2가압장치(300)의 내부에 적층된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)를 상기 제2온도(T2)로 가열함으로써 이루어질 수 있다. 상기 제2온도(T2)는 상기 적층된 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)가 용융에 의해 접합될 수 있는 온도로, 상기 단위판(140)들의 재료와 크기, 상기 바이폴라 플레이트(110)의 재료와 크기 등에 따라 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 제2온도(T2)는 상기 제1온도(T1)가 110℃일 때, 60℃, 90℃, 100℃ 또는 110℃일 수 있다.Next, when the stacked unit plates 140 and the bipolar plate 110 are cooled, the stacked unit plates 140 and the bipolar plate 110 are heated to a predetermined second temperature T2 (S300, shown in Fig. 7). In this step S300, the heating unit 400 applies the unit plates 140 and the bipolar plate 110, which are stacked in the first and second pressurizing units 200 and 300, 2 < / RTI > temperature (T2). The second temperature T2 is a temperature at which the stacked unit plates 140 and the bipolar plate 110 can be bonded by melting. The material and size of the unit plates 140, 110, and the like. For example, the second temperature T2 may be 60 ° C, 90 ° C, 100 ° C, or 110 ° C when the first temperature T1 is 110 ° C.

상술한 바와 같이, 상기 제1온도(T1)로 가열된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)를 냉각시킨 후에(S200) 상기 적층된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)를 상기 제2온도(T2)로 가열함으로써(S300), 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법은 상기 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)가 서로 다른 재료로 형성됨에 따라 발생하는 열 변형 및 잔류응력을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법은 상기 일체형 바이폴라 플레이트(100)가 갖는 품질 및 기능을 향상시킬 수 있고, 나아가 산화환원 유동 에너지 저장장치에 대한 품질 및 기능을 향상시킬 수 있다.After the unit plates 140 heated at the first temperature T1 and the bipolar plate 110 are cooled at step S200 as described above, the unit plates 140 and the bipolar plate 110 In the method of manufacturing a bipolar plate in which the flow path frame according to the present invention is integrally formed by heating to the second temperature T2 in step S300, the unit plates 140 and the bipolar plate 110 are formed of different materials It is possible to reduce the thermal deformation and the residual stress that occur. Therefore, the bipolar plate manufacturing method in which the flow path frame according to the present invention is integrally formed can improve the quality and function of the integrated bipolar plate 100 and further improve the quality and function of the redox flow storage device .

여기서, 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 기설정된 제1온도로 가열하는 공정(S100)은, 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 기설정된 제3온도로 가열하는 공정(S110), 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 상기 제3온도로 유지하는 공정(S120), 및 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 상기 제3온도에서 상기 제1온도로 가열하는 공정(S130)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 기설정된 제1온도로 가열하는 공정(S100)은, 상기 적층된 단위판(140)들 및 바이폴라 플레이트(110)를 상기 제1온도까지 단계적으로 가열함으로써, 상기 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)가 서로 다른 재료로 형성됨에 따라 발생하는 열 변형 및 잔류응력을 더 감소시킬 수 있다. 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 상기 제3온도로 유지하는 공정(S120)이 이루어지는 동안, 상기 적층된 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)가 서로 접합될 수 있다.Here, the step (S100) of heating the stacked unit plates and the bipolar plate to a predetermined first temperature may include a step (S110) of heating the stacked unit plates and the bipolar plate to a predetermined third temperature, (S120) holding the stacked unit plates and the bipolar plate at the third temperature, and a step (S130) of heating the stacked unit plates and the bipolar plate from the third temperature to the first temperature can do. The step (S100) of heating the stacked unit plates and the bipolar plate to a predetermined first temperature may be performed by stepping the stacked unit plates 140 and the bipolar plate 110 stepwise to the first temperature By heating, the thermal deformation and the residual stress generated as the unit plates 140 and the bipolar plate 110 are formed of different materials can be further reduced. The stacked unit plates 140 and the bipolar plate 110 may be bonded to each other while the stacked unit plates and the bipolar plate are maintained at the third temperature (S120).

한편, 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 기설정된 제2온도로 가열하는 공정(S300)은, 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 상기 제2온도로 가열하는 공정(S310), 및 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 상기 제2온도로 유지하는 공정(S320)을 포함할 수 있다. 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 상기 제2온도로 유지하는 공정(S320)이 이루어지는 동안, 상기 적층된 단위판(140)들 및 상기 바이폴라 플레이트(110)가 서로 접합될 수 있다.The step S300 of heating the stacked unit plates and the bipolar plate to a predetermined second temperature may include a step S310 of heating the stacked unit plates and the bipolar plate to the second temperature, And maintaining the stacked unit plates and the bipolar plate at the second temperature (S320). The stacked unit plates 140 and the bipolar plate 110 may be bonded together while the stacked unit plates and the bipolar plate are maintained at the second temperature (S320).

이하에서는 본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of a redox flow energy storage device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 8은 본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치의 개략적인 구성도이다.8 is a schematic block diagram of a redox flow energy storage device according to the present invention.

도 8을 참고하면, 본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 제1전지셀(2), 제2전지셀(3), 및 분리부(4)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the redox flow storage device according to the present invention includes a first battery cell 2, a second battery cell 3, and a separator 4.

상기 제1전지셀(2)은 전해액을 이용하여 산화 환원 반응을 통해 전기를 생산한다. 상기 제1전지셀(2)은 상기 분리부(4)의 일측에 위치한다. 상기 제1전지셀(2)은 제1이온교환막(21), 제1양극(22), 및 제1음극(23)을 포함한다.The first battery cell (2) generates electricity through a redox reaction using an electrolytic solution. The first battery cell (2) is located at one side of the separator (4). The first battery cell 2 includes a first ion exchange membrane 21, a first anode 22, and a first cathode 23.

상기 제1이온교환막(21)은 상기 제1양극(22) 및 상기 제1음극(23) 사이에 위치한다. 상기 제1이온교환막(21)은 충전 및 방전 시에 상기 제1양극(22) 및 상기 제1음극(23) 사이에서 이온이 이동하는 통로역할을 한다. 상기 제1이온교환막(21)은 높은 이온 선택 투과성, 높은 전도도, 높은 내화학성 및 내구성 특성을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 상기 제1이온교환막(21)으로는 양이온 교환막 또는 음이온 교환막을 이용할 수 있다. 예컨대, 상기 제1이온교환막(21)은 나피온(Nafion)을 이용하여 제조될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The first ion exchange membrane (21) is located between the first anode (22) and the first cathode (23). The first ion exchange membrane (21) serves as a path through which ions move between the first anode (22) and the first anode (23) during charging and discharging. It is preferable that the first ion exchange membrane 21 has high ion selective permeability, high conductivity, high chemical resistance and durability. As the first ion exchange membrane 21, a cation exchange membrane or an anion exchange membrane can be used. For example, the first ion exchange membrane 21 may be manufactured using Nafion, but is not limited thereto.

상기 제1양극(22)은 상기 제1이온교환막(21)의 일측에 위치한다. 상기 제1음극(23)은 상기 제1이온교환막(21)의 타측에 위치한다. 상기 제1양극(22) 및 상기 제1음극(23)은 탄소 펠트(Carbon Felt)를 포함하여 이루어질 수 있다.The first anode 22 is located on one side of the first ion exchange membrane 21. The first cathode 23 is located on the other side of the first ion exchange membrane 21. The first anode 22 and the first anode 23 may include a carbon felt.

도시되지 않았지만, 상기 제1전지셀(2)은 집전체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제1전지셀(2)에서 생산된 전기는 상기 집전체를 경유하여 인출될 수 있다.Although not shown, the first battery cell 2 may further include a current collector. The electricity generated in the first battery cell (2) can be drawn out via the current collector.

도 8을 참고하면, 상기 제2전지셀(3)은 전해액을 이용하여 산화 환원 반응을 통해 전기를 생산한다. 상기 제2전지셀(3)은 상기 분리부(4)의 타측에 위치한다. 상기 제2전지셀(3)은 제2이온교환막(31), 제2양극(32), 및 제2음극(33)을 포함한다.Referring to FIG. 8, the second battery cell 3 produces electricity through an oxidation-reduction reaction using an electrolytic solution. The second battery cell (3) is located on the other side of the separator (4). The second battery cell (3) includes a second ion exchange membrane (31), a second anode (32), and a second cathode (33).

상기 제2이온교환막(31)은 상기 제2양극(32) 및 상기 제2음극(33) 사이에 위치한다. 상기 제2이온교환막(31)은 충전 및 방전 시에 상기 제2양극(32) 및 상기 제2음극(33) 사이에서 이온이 이동하는 통로역할을 한다. 상기 제2이온교환막(31)은 높은 이온 선택 투과성, 높은 전도도, 높은 내화학성 및 내구성 특성을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 상기 제2이온교환막(31)으로는 양이온 교환막 또는 음이온 교환막을 이용할 수 있다. 예컨대, 상기 제2이온교환막(31)은 나피온(Nafion)을 이용하여 제조될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The second ion exchange membrane (31) is located between the second anode (32) and the second cathode (33). The second ion exchange membrane 31 serves as a path through which ions move between the second anode 32 and the second anode 33 during charging and discharging. It is preferable that the second ion exchange membrane (31) has high ion selective permeability, high conductivity, high chemical resistance and durability. As the second ion exchange membrane 31, a cation exchange membrane or an anion exchange membrane can be used. For example, the second ion exchange membrane 31 may be manufactured using Nafion, but is not limited thereto.

상기 제2양극(32)은 상기 제2이온교환막(31)의 일측에 위치한다. 상기 제2음극(33)은 상기 제2이온교환막(31)의 타측에 위치한다. 상기 제2양극(32) 및 상기 제2음극(33)은 탄소 펠트를 포함하여 이루어질 수 있다.The second anode (32) is located on one side of the second ion exchange membrane (31). The second cathode 33 is located on the other side of the second ion exchange membrane 31. The second anode 32 and the second cathode 33 may include carbon felt.

도시되지 않았지만, 상기 제2전지셀(3)은 집전체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 제2전지셀(3)에서 생산된 전기는 상기 집전체를 경유하여 인출될 수 있다.Although not shown, the second battery cell 3 may further include a current collector. The electricity generated in the second battery cell (3) can be drawn out via the current collector.

상기 분리부(4)는 상기 제1전지셀(2) 및 상기 제2전지셀(3)의 사이에 위치한다. 상기 분리부(4)는 전해액이 유동하기 위한 유로가 형성된 유로프레임(41) 및 상기 제1전지셀(2)과 상기 제2전지셀(3)을 분리시키기 위한 바이폴라 플레이트(42)가 일체로 형성된 것이다. 상기 분리부(4)는 상술한 본 발명에 따른 일체형 바이폴라 플레이트(100)와 대략 일치하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 상기 분리부(4)는 상술한 본 발명에 따른 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법을 통해 제조될 수 있다. 상기 분리부(4)는 상기 제1단위판(141), 상기 제2단위판(142) 및 상기 제3단위판(143)을 각각 복수개 포함할 수 있다. 상기 제1전지셀(2)은 상기 제1양극(22)이 상기 분리부(4)의 유로프레임(41)에 삽입되도록 상기 분리부(4)의 일측에 위치한다. 상기 제2전지셀(3)은 상기 제2음극(33)이 상기 분리부(4)의 유로프레임(41)에 삽입되도록 상기 분리부(4)의 타측에 위치한다.The separator 4 is located between the first battery cell 2 and the second battery cell 3. The separator 4 includes a flow path frame 41 in which a flow path for flowing the electrolyte flows and a bipolar plate 42 for separating the first battery cell 2 and the second battery cell 3 from each other Respectively. The separator 4 substantially coincides with the integrated bipolar plate 100 according to the present invention, and thus a detailed description thereof will be omitted. The separator 4 may be manufactured by a bipolar plate manufacturing method in which the flow path frame according to the present invention described above is integrally formed. The separating unit 4 may include a plurality of the first unit plate 141, the second unit plate 142, and the third unit plate 143. The first battery cell 2 is positioned at one side of the separator 4 so that the first anode 22 is inserted into the flow path frame 41 of the separator 4. The second battery cell 3 is positioned on the other side of the separator 4 so that the second cathode 33 is inserted into the flow path frame 41 of the separator 4.

본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 상기 유로프레임(41) 및 상기 바이폴라 플레이트(42)가 일체로 형성된 분리부(4)를 구비함으로써, 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.The redox flow storage device according to the present invention has the separation part 4 formed integrally with the flow path frame 41 and the bipolar plate 42, so that the following operation and effect can be achieved.

첫째, 본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 상기 분리부(4)가 별도의 접착부재들 없이 상기 유로프레임(41) 및 상기 바이폴라 플레이트(42)가 일체로 형성되도록 구현된다. 따라서, 본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 제조 과정에 걸리는 시간이 단축됨에 따라 생산성이 향상될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 제조공정의 용이성이 향상될 수 있다.First, in the redox flow energy storage device according to the present invention, the separator 4 is formed such that the flow path frame 41 and the bipolar plate 42 are integrally formed without separate adhesive members. Therefore, productivity of the redox flow energy storage device according to the present invention can be improved as the time required for the manufacturing process is shortened. In addition, the redox flow energy storage device according to the present invention can improve the ease of manufacturing process.

둘째, 본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 상기 분리부(4)가 상기 유로프레임(41) 및 상기 바이폴라 플레이트(42)가 일체로 형성되도록 구현됨으로써, 상기 유로프레임(41) 및 상기 바이폴라 플레이트(42) 사이에 틈새가 견고하게 밀폐될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 상기 분리부(4)에서 양극 전해액과 음극 전해액이 누설되는 것을 방지하여 양극 전해액과 음극 전해액이 혼합되는 것을 방지함으로써, 사용 수명을 연장할 수 있다.In the redox flow storage device according to the present invention, the separator 4 is formed such that the flow path frame 41 and the bipolar plate 42 are integrally formed. Thus, the flow path frame 41 and the bipolar The clearance between the plates 42 can be firmly sealed. Therefore, the redox flow storage device according to the present invention can prevent leakage of the positive electrode electrolyte and the negative electrode electrolyte from the separator 4, thereby preventing mixing of the positive electrode electrolyte and the negative electrode electrolyte, .

한편, 본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 상기 제1전지셀(2), 상기 제2전지셀(3), 및 상기 분리부(4)를 각각 복수개씩 포함할 수도 있다. 이 경우, 상기 분리부(4)들 중에서 최외곽에 위치하는 분리부(4)를 제외한 나머지 분리부(4)들은, 각각 상기 제1전지셀(2) 및 상기 제2전지셀(3)의 사이에 위치할 수 있다. Meanwhile, the redox flow storage device according to the present invention may include a plurality of the first battery cells 2, the second battery cells 3, and the separators 4, respectively. In this case, the separating portions 4 except for the separating portion 4 located at the outermost of the separating portions 4 are disposed in the first and second battery cells 2 and 3, respectively, As shown in FIG.

도 8을 참고하면, 본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치는 전해액 탱크 및 순환배관을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the redox flow storage device according to the present invention may include an electrolyte tank and a circulation pipe.

상기 전해액 탱크는 전해액을 저장한다. 상기 전해액 탱크는 상기 순환배관을 통해 상기 전지셀들(2, 3)에 연결된다. 전해액은 상기 순환배관을 따라 상기 전지셀들(2, 3) 및 상기 전해액 탱크 간에 순환 이동한다. 이와 같이 전해액이 순환 이동하는 과정에서, 상기 전지셀들(2, 3)은 전해액을 이용하여 산화 환원 반응을 통해 전기를 생산한다.The electrolyte tank stores the electrolytic solution. The electrolyte tank is connected to the battery cells (2, 3) through the circulation pipe. The electrolytic solution circulates along the circulation pipe between the battery cells (2, 3) and the electrolyte tank. In the course of the circulation movement of the electrolyte, the battery cells 2 and 3 produce electricity through the redox reaction using the electrolyte solution.

상기 전해액 탱크는 양극 전해액 탱크(5) 및 음극 전해액 탱크(6)를 포함할 수 있다.The electrolyte tank may include a positive electrode electrolyte tank 5 and a negative electrode electrolyte tank 6.

상기 양극 전해액 탱크(5)는 양극 전해액을 저장한다. 양극 전해액은 상기 양극 전해액 탱크(5)에서 상기 순환배관을 통해 상기 전지셀들(2, 3) 각각의 양극을 통과한 후에 상기 양극 전해액 탱크(5)로 복귀하면서 순환 이동한다. 본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치가 바나듐 이온을 이용하는 경우, 양극 전해액은 바나듐 이온을 포함한다. 예컨대, 양극 전해액은 충전 및 방전이 이루어짐에 따라 바나듐 4가 이온 및 바나듐 5가 이온 간에 전환될 수 있다.The positive electrode electrolyte tank 5 stores a positive electrode electrolyte solution. The positive electrode electrolyte solution circulates in the positive electrode electrolyte tank 5 after returning to the positive electrode electrolyte tank 5 after passing through the positive electrode of each of the battery cells 2 and 3 through the circulation pipe. When the redox flow storage device according to the present invention uses vanadium ions, the anode electrolyte contains vanadium ions. For example, the positive electrode electrolyte can be converted between vanadium tetravalent ions and vanadium pentavalent ions as charging and discharging occur.

상기 음극 전해액 탱크(6)는 음극 전해액을 저장한다. 음극 전해액은 상기 음극 전해액 탱크(6)에서 상기 순환배관을 통해 상기 전지셀들(2, 3) 각각의 음극을 통과한 후에 상기 음극 전해액 탱크(6)로 복귀하면서 순환 이동한다. 본 발명에 따른 산화환원 유동 에너지 저장장치가 바나듐 이온을 이용하는 경우, 음극 전해액은 바나듐 이온을 포함한다. 예컨대, 음극 전해액은 충전 및 방전이 이루어짐에 따라 바나듐 2가 이온 및 바나듐 3가 이온 간에 전환될 수 있다.The negative electrode electrolyte tank 6 stores a negative electrode electrolytic solution. The negative electrode electrolytic solution circulates in the negative electrode electrolyte tank 6 after returning to the negative electrode electrolyte tank 6 after passing through the negative electrode of each of the battery cells 2 and 3 through the circulation pipe. When the redox flow storage device according to the present invention uses vanadium ions, the anode electrolyte contains vanadium ions. For example, the negative electrode electrolyte can be converted between vanadium divalent ions and vanadium trivalent ions as charging and discharging occur.

도 8을 참고하면, 상기 순환배관은 상기 전지셀들(2, 3) 및 상기 전해액 탱크를 연결한다. 이에 따라, 전해액은 상기 순환배관을 따라 상기 전지셀들(2, 3) 및 상기 전해액 탱크 간에 순환 이동할 수 있다. 상기 순환배관은 양극 전해액 순환배관(7) 및 음극 전해액 순환배관(8)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the circulation pipe connects the battery cells 2 and 3 and the electrolyte tank. Accordingly, the electrolytic solution can circulate and move between the battery cells (2, 3) and the electrolyte tank along the circulation pipe. The circulation pipe may include a cathode electrolyte circulation pipe 7 and a cathode electrolyte circulation pipe 8.

상기 양극 전해액 순환배관(7)은 상기 양극 전해액 탱크(5) 및 상기 전지셀들(2, 3)을 연결한다. 양극 전해액은 상기 양극 전해액 순환배관(7)을 따라 유동하면서 상기 양극 전해액 탱크(5) 및 상기 전지셀들(2, 3) 간에 순환 이동한다. 상기 양극 전해액 순환배관(7)은 일측이 상기 전지셀들(2, 3)이 갖는 양극의 입구에 연결될 수 있다. 상기 양극 전해액 순환배관(7)은 타측이 상기 전지셀들(2, 3)이 갖는 양극의 출구에 연결될 수 있다. 상기 양극 전해액 순환배관(7)은 상기 분리부(4)의 유로프레임(41)을 통해 상기 전지셀들(2, 3) 각각의 양극에 연결될 수 있다. 상기 양극 전해액 순환배관(7)에는 양극 전해액을 순환 이동시키기 위한 양극 전해액 펌프가 설치될 수 있다.The positive electrode electrolyte circulation pipe 7 connects the positive electrode electrolyte tank 5 and the battery cells 2 and 3. The positive electrode electrolytic solution circulates between the positive electrode electrolyte tank 5 and the battery cells 2 and 3 while flowing along the positive electrode electrolyte circulation pipe 7. The positive electrode electrolyte circulation pipe 7 may be connected at one end to the inlet of the positive electrode of the battery cells 2, 3. The other side of the positive electrode electrolyte circulation pipe 7 may be connected to the outlet of the positive electrode of the battery cells 2, 3. The anode electrolyte circulation pipe 7 may be connected to the anode of each of the battery cells 2 and 3 via the flow path frame 41 of the separator 4. [ The positive electrode electrolyte circulation pipe 7 may be provided with a positive electrode electrolyte pump for circulating and moving the positive electrode electrolyte.

상기 음극 전해액 순환배관(8)은 상기 음극 전해액 탱크(6) 및 상기 전지셀들(2, 3)을 연결한다. 음극 전해액은 상기 음극 전해액 순환배관(8)을 따라 유동하면서 상기 음극 전해액 탱크(6) 및 상기 전지셀들(2, 3) 간에 순환 이동한다. 상기 음극 전해액 순환배관(8)은 일측이 상기 전지셀들(2, 3)이 갖는 음극의 입구에 연결될 수 있다. 상기 음극 전해액 순환배관(8)은 타측이 상기 전지셀들(2, 3)이 갖는 음극의 출구에 연결될 수 있다. 상기 음극 전해액 순환배관(8)은 상기 분리부(4)의 유로프레임(41)을 통해 상기 전지셀들(2, 3) 각각의 음극에 연결될 수 있다. 상기 음극 전해액 순환배관(8)에는 음극 전해액을 순환 이동시키기 위한 음극 전해액 펌프가 설치될 수 있다.The negative electrode electrolyte circulation pipe 8 connects the negative electrode electrolyte tank 6 and the battery cells 2, 3. The negative electrode electrolyte circulates between the negative electrode electrolyte tank 6 and the battery cells 2 and 3 while flowing along the negative electrode electrolyte circulation pipe 8. The negative electrode electrolyte circulation pipe 8 may be connected at one end to an inlet of a negative electrode of the battery cells 2 and 3. The other side of the negative electrode electrolyte circulation pipe 8 may be connected to the outlet of the negative electrode of the battery cells 2, 3. The cathode electrolyte circulation pipe 8 may be connected to the cathodes of the battery cells 2 and 3 through the flow path frame 41 of the separator 4. The negative electrode electrolyte circulation pipe 8 may be provided with a negative electrode electrolyte pump for circulating and moving the negative electrode electrolyte.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be clear to those who have knowledge of.

2 : 제1전지셀 3 : 제2전지셀
4 : 분리부 5 : 양극 전해액 탱크
6 : 음극 전해액 탱크 7 : 양극 전해액 순환배관
8 : 음극 전해액 순환배관 110, 42 : 바이폴라 플레이트
120, 41 : 유로프레임 130 : 유로
140 : 단위판 141 : 제1단위판
142 : 제2단위판 143 : 제3단위판2: first battery cell 3: second battery cell
4: separator 5: anode electrolyte tank
6: cathode electrolytic solution tank 7: anode electrolytic solution circulation piping
8: negative electrode electrolyte circulation pipe 110, 42: bipolar plate
120, 41: Euro frame 130: Euro
140: unit plate 141: first unit plate
142: second unit plate 143: third unit plate

Claims (6)

유로프레임을 형성하기 위한 단위판들 사이에 상기 단위판들과 상이한 재료로 형성된 바이폴라 플레이트가 위치하도록 상기 단위판들 및 상기 바이폴라 플레이트를 적층하는 단계; 및
상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트가 일체로 형성되도록 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 경화시키는 단계를 포함하고,
상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 경화시키는 단계는,
상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 기설정된 제1온도로 가열하는 단계; 및
상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트가 상기 제1온도로 가열되면, 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 냉각시킨 후에 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 기설정된 제2온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법.Stacking the unit plates and the bipolar plate such that a bipolar plate formed of a material different from the unit plates is positioned between the unit plates for forming the flow field frame; And
And curing the stacked unit plates and the bipolar plate so that the stacked unit plates and the bipolar plate are integrally formed,
Wherein the step of curing the laminated unit plates and the bipolar plate comprises:
Heating the stacked unit plates and the bipolar plate to a predetermined first temperature; And
Heating the stacked unit plates and the bipolar plate to a predetermined second temperature after cooling the stacked unit plates and the bipolar plate when the stacked unit plates and the bipolar plate are heated to the first temperature, The bipolar plate manufacturing method according to claim 1, 제1항에 있어서, 상기 단위판들 및 상기 바이폴라 플레이트를 적층하는 단계는,
제1전지셀의 양극 또는 음극을 지지하기 위한 제1단위판들을 적층하는 단계;
상기 적층된 제1단위판들 상에 바이폴라 플레이트를 적층하는 단계; 및
상기 바이폴라 플레이트 상에 제2전지셀의 음극 또는 양극을 지지하기 위한 제2단위판들을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법.The method according to claim 1, wherein the step of laminating the unit plates and the bipolar plate comprises:
Stacking first unit plates for supporting the anode or the cathode of the first battery cell;
Stacking a bipolar plate on the stacked first unit plates; And
And stacking second unit plates for supporting a cathode or an anode of the second battery cell on the bipolar plate. 제2항에 있어서,
상기 제2단위판들을 적층하기 이전에, 상기 적층된 제1단위판들 상에 상기 제1단위판들과 상기 제2단위판들 사이에 위치하는 제3단위판들을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법.3. The method of claim 2,
And stacking third unit plates positioned between the first unit plates and the second unit plates on the stacked first unit plates before stacking the second unit plates The bipolar plate manufacturing method according to claim 1, 제1항에 있어서,
상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 기설정된 제2온도로 가열하는 단계는, 상기 제1온도에 비해 낮은 제2온도로 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 가열하는 것을 특징으로 하는 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of heating the stacked unit plates and the bipolar plate to a predetermined second temperature heats the stacked unit plates and the bipolar plate to a second temperature lower than the first temperature, Wherein the bipolar plate is integrally formed. 제1항에 있어서,
상기 단위판들 및 상기 바이폴라 플레이트를 적층하는 단계는, 열경화성 재료로 형성된 단위판들 사이에 상기 바이폴라 플레이트가 위치하도록 상기 단위판들 및 상기 바이폴라 플레이트를 적층하고,
상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 경화시키는 단계는, 열경화성 재료로 형성된 단위판들이 접착부재 없이 경화 접합되도록 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 경화시키는 것을 특징으로 하는 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법.The method according to claim 1,
The step of laminating the unit plates and the bipolar plate includes laminating the unit plates and the bipolar plate such that the bipolar plate is positioned between unit plates formed of a thermosetting material,
Wherein the step of curing the stacked unit plates and the bipolar plate comprises curing the stacked unit plates and the bipolar plate such that the unit plates formed of a thermosetting material are cured without bonding members. Bipolar plate. 제1항에 있어서, 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 기설정된 제1온도로 가열하는 단계는,
상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 상기 제1온도에 비해 낮은 제3온도로 가열하는 단계, 및 상기 적층된 단위판들 및 바이폴라 플레이트를 상기 제3온도에서 상기 제1온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유로프레임이 일체로 형성된 바이폴라 플레이트 제조방법.The method of claim 1, wherein heating the stacked unit plates and the bipolar plate to a predetermined first temperature comprises:
Heating the stacked unit plates and the bipolar plate to a third temperature lower than the first temperature, and heating the stacked unit plates and the bipolar plate to the first temperature at the third temperature Wherein the baffle plate is formed integrally with the flow path frame.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011228059A (en) * 2010-04-16 2011-11-10 Sumitomo Electric Ind Ltd Dipole plate for redox flow battery
KR101309262B1 (en) * 2012-09-10 2013-09-16 한국에너지기술연구원 Combined complex electrode cell and redox flow battery comprising thereof

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