KR101791438B1 - Flow type energy storage device and reaction cell for the device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유체의 흐름이 개선된 흐름식 에너지 저장장치에 관한 것으로, 슬러리 형태의 고점도 유동성 물질을 이용하여 전기를 저장하는 흐름식 에너지 저장장치에 있어서, 멤브레인을 사이에 두고 양쪽으로 순차결합된 개스킷과 도전체판을 포함하여 구성되고, 상기 도전체판과 상기 멤브레인 사이에 유동성 물질이 전기를 충전 또는 방전하는 공간인 반응영역이 형성되며, 상기 반응영역을 형성하는 개스킷 내부 공간의 모양이 8각형이고, 상기 도전체판에 돌출형성된 돌출부가 상기 개스킷 내부 공간에 삽입된 것을 특징으로 한다.
반응영역의 형상을 제어하여 유동성 물질의 흐름을 개선하여 충방전 사이클을 반복하여도 전기적 특성에 변화가 거의 없는 흐름식 에너지 저장장치를 제공하는 것과 동시에 반응영역의 두께를 얇게 만들어서 효율을 더욱 높아진 흐름식 에너지 저장장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
나아가, 개스킷의 두께를 조절하지 않고 돌출부의 높이를 조절하여 반응영역의 두께를 조절함으로써, 개스킷을 얇게 만드는 경우에 비하여 제조비용을 낮출 수 있으면서, 동시에 개스킷의 안정성과 내구성도 향상되어 전체 반응셀의 안정성과 내구성이 향상되는 효과가 있다.
The present invention relates to a flow-type energy storage device with improved fluid flow, and more particularly, to a flow-type energy storage device for storing electricity using a highly viscous fluid material in the form of a slurry, comprising a gasket And a conductive plate, wherein a reaction region is formed between the conductive plate and the membrane, the space being a space for filling or discharging the fluid material with electricity, wherein the gasket inner space forming the reaction region has an octagonal shape, And protrusions protruding from the conductive plate are inserted into the gasket internal space.
A flow-type energy storage device in which electrical characteristics are hardly changed even by repeating a charge-discharge cycle by controlling the shape of a reaction region to improve the flow of a fluid material, and at the same time, There is an effect that it is possible to provide an energy storage device.
Further, by adjusting the height of the projecting portion without adjusting the thickness of the gasket, the thickness of the reaction region can be controlled to reduce the manufacturing cost compared with the case of making the gasket thin, and at the same time, the stability and durability of the gasket are improved, The stability and durability are improved.

Description

반응영역의 두께가 조절된 흐름식 에너지 저장장치 및 그에 사용되는 반응셀{FLOW TYPE ENERGY STORAGE DEVICE AND REACTION CELL FOR THE DEVICE}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a flow energy storage device having a controlled thickness of a reaction region,

본 발명은 효율이 향상된 흐름식 에너지 저장장치 및 그에 사용되는 반응셀에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 유체의 흐름이 개선되는 것과 동시에 반응영영의 두께를 얇게하여 효율이 더욱 향상된 흐름식 에너지 저장장치 및 그에 사용되는 반응셀에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flow-type energy storage device having improved efficiency and a reaction cell used therein, and more particularly, to a flow-type energy storage device having improved fluidity and thinning of a reaction- To the reaction cell used.

전력 생산의 주원료인 석유, 석탄 등 화석연료의 급격한 가격 변동과 환율 상승에 따른 불안정한 에너지 수급, 고유가 및 온실가스 감축 의무화 시대로의 진입으로 전력 생산 비용이 상승함에 따라 국가적인 에너지 관리체계가 필요하다. 화석연료를 사용하는 기존 에너지원의 경우 배출되는 온실가스가 생태계 파괴 및 환경오염의 주요인이 되고 있어, 이를 해결할 수 있는 풍력, 태양광, 조력 등의 신재생 에너지가 대체 에너지원으로 각광받고 있다. 하지만, 신재생 에너지에서 생산된 전력은 기후 변화에 매우 민감하여, 균일하고 일정한 형태의 전력공급이 불가능하다. 이로 인하여 기존 전력망 시스템에 직접 연결하여 사용할 수 없는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해서는 중대형 에너지저장장치가 필요시 되고 있다. 중대형 이차전지는 신재생 에너지 저장용뿐만 아니라 그린 카와 그린 홈 등 다양한 분야에서도 요구되고 있다. National energy management system is required as the cost of electricity production increases due to the sudden price fluctuation of fossil fuels such as petroleum and coal, which are main raw materials for electric power generation, and the era of unstable energy supply and demand, high oil price and greenhouse gas reduction . In the case of existing energy sources using fossil fuels, greenhouse gases emitted are the main cause of destruction of ecosystems and environmental pollution, and new and renewable energy such as wind power, solar power, and tidal power that are able to solve them are attracting attention as alternative energy sources. However, the power generated from renewable energy is very sensitive to climate change, making it impossible to provide a uniform and uniform form of power. This has the disadvantage that it can not be used directly connected to the existing power grid system. To solve this problem, medium and large-sized energy storage devices are required. Medium- and large-sized secondary batteries are demanded not only for renewable energy storage but also for various fields such as green cars and green homes.

일반적인 이차전지는 전극활물질과 함께 전해액의 양이 고정되어 있기 때문에 에너지 저장량을 증가시키는 것에 한계가 있다. 반면에 최근에 개발된 레독스 흐름전지(RFB, Redox Flow Battery)와 전기화학 플로우 커패시터(EFC, electrochemical flow capacitor) 등과 같이 유동성 물질(전기활성 화합물 또는 슬러리 전극)에 에너지를 저장하는 흐름식 에너지 저장장치(flow type energy storage device)는 유동성 물질을 저장하는 외부 탱크의 크기에 의해서 에너지 저장량을 크게 늘릴 수 있는 장점이 있다.In a general secondary battery, since the amount of the electrolytic solution is fixed together with the electrode active material, there is a limitation in increasing the energy storage amount. On the other hand, a flow-type energy storage device that stores energy in a fluid material (electroactive compound or slurry electrode) such as a recently developed Redox Flow Battery (RFB) and an electrochemical flow capacitor (EFC) The device (flow type energy storage device) has the advantage that the energy storage amount can be greatly increased by the size of the external tank storing the fluid material.

레독스 흐름전지와 전기화학 플로우 커패시터는 전기에너지 저장을 위한 레독스 반응 또는 전기이중층 형성과정은 유동성 물질이 머물 수 있는 반응영역에서 수행된다. 이러한 반응영역은 개스킷에 의해서 형성된 공간으로서 가운데에 위치한 멤브레인에 의해서 분리되고, 유동성 물질이 머물면서 금속 또는 흑연재질의 집전체 또는 전극의 넓은 면에 접촉하도록 한다.The redox flow cell and the electrochemical flow capacitor are operated in the reaction zone where the fluid material can remain in the redox reaction or electrical double layer formation process for electrical energy storage. This reaction zone is a space formed by the gasket, separated by a membrane located at the center, allowing the fluid material to stay in contact with a wide surface of the current collector or electrode of a metal or graphite material.

다만, 현재의 레독스 흐름전지와 전기화학 플로우 커패시터는 개스킷에 4각형의 공간을 형성함으로써, 전극 또는 집전체와 유동성 물질이 접촉하는 면이 4각형이다. 종래와 같은 구조의 반응영역을 사용하는 경우에는 전극과 전해질로 구성된 슬러리 형태의 유동성 물질의 움직임 흐름이 제약을 받는 문제가 있다. However, current redox flow cells and electrochemical flow capacitors have a quadrangular space in the gasket, so that the electrode or the current collector and the fluid material are in contact with each other. There is a problem that the flow of the slurry fluid material composed of the electrode and the electrolyte is restricted when the reaction region of the conventional structure is used.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 슬러리 형태의 유동성 물질을 반응영역으로 주입하는 유입공을 다수 형성하여 넓게 분포시키거나 반응영역 내부에 슬러리 유동성 물질을 흐름을 제어하기 위한 별도의 부품을 추가하는 기술이 개발되었으나, 제조가 어렵고 구조가 복잡해지는 단점이 있다.In order to solve this problem, a technology has been developed in which a plurality of inflow holes for injecting a fluid material in the form of a slurry into a reaction zone are widely distributed or a separate component for controlling the flow of the slurry fluid material in the reaction region is developed However, this method has disadvantages that it is difficult to manufacture and the structure becomes complicated.

대한민국 등록특허 10-1176559Korean Patent No. 10-1176559 대한민국 공개특허 10-2014-0095283Korean Patent Publication No. 10-2014-0095283 대한민국 공개특허 10-2015-0007750Korean Patent Publication No. 10-2015-0007750

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 유체의 흐름이 개선되어 충방전을 반복하여도 전기적 특성의 변화가 없으면서도 반응영역의 두께를 얇게 만들어 효율이 더욱 향상된 흐름식 에너지 저장장치 및 그에 사용되는 반응셀을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a flow type energy storage device having improved efficiency by making the thickness of the reaction region thin without changing the electric characteristics even if the flow of fluid is improved, And to provide a reaction cell used therefor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 슬러리 형태의 고점도 유동성 물질을 이용하여 전기를 저장하는 흐름식 에너지 저장장치에 있어서, 멤브레인을 사이에 두고 양쪽으로 순차결합된 개스킷과 도전체판을 포함하여 구성되고, 상기 도전체판과 상기 멤브레인 사이에 유동성 물질이 전기를 충전 또는 방전하는 공간인 반응영역이 형성되며, 상기 반응영역을 형성하는 개스킷 내부 공간의 모양이 8각형이고, 상기 도전체판에 돌출형성된 돌출부가 상기 개스킷 내부 공간에 삽입된 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a flow-type energy storage device for storing electricity using a slurry-type highly viscous fluid material according to the present invention, the flow-type energy storage device comprising a gasket and a conductive plate sequentially bonded to each other with a membrane therebetween A reaction region is formed between the conductive plate and the membrane, the space being a space through which the fluid material charges or discharges electricity, the shape of the gasket internal space forming the reaction region is octagonal, and the protrusion formed on the conductive plate And is inserted into the gasket internal space.

그리고 개스킷에 삽입된 돌출부의 모양이 8각형인 것이 바람직하다.And the shape of the protrusion inserted into the gasket is preferably octagonal.

본 명세서에서 사용된 "흐름식 에너지 저장장치(flow type energy storage device)"라는 용어는 레독스 흐름전지와 전기화학 플로우 커패시터 등과 같이, 유동성 물질에 전기 에너지를 저장하는 장치를 모두 포함하는 용어로서 사용하였다. 이러한 흐름식 에너지 저장장치는 전기자동차 등에서 직접적인 에너지공급원으로 사용되거나, 신재생 에너지에서 생산된 전력을 일시적으로 저장하는 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System)에 포함되어 사용된다. 특히 에너지저장시스템은 최근 관심이 높아지고 있는 지능형 전력망 시스템(smart grid)에 적용되면서 그 활용도가 높아지고 있다.As used herein, the term " flow type energy storage device "is used as a term that encompasses all devices that store electrical energy in a fluid material, such as redox flow cells and electrochemical flow capacitors. Respectively. Such a flow-type energy storage device is used as a direct energy source in an electric vehicle or the like and is included in an energy storage system (ESS, Energy Storage System) for temporarily storing power generated from renewable energy. Especially, the energy storage system has been applied to smart grid, which is getting increasing attention recently.

본 발명의 발명자는 흐름식 에너지 저장장치에 사용되는 유동성 물질의 흐름을 개선하기 위하여, 별도의 흐름제어 부품을 사용하거나 유입공과 유출공을 다수 형성하지 않고 유체가 머무르는 반응영역의 형상을 8각형으로 변경한 기술을 개발하여 출원(특허출원 제10-2015-0054409호)한 바 있다. 다만, 구체적인 실시예에서는 반응영역의 형상을 8각으로 구성한 것을 제외하고 종래와 같이 평면의 그래파이트 전극을 개스킷에 접촉하여 사용하였으며, 개스킷의 두께에 반응영역의 두께가 제한되는 단점이 있었다. 본 발명은 반응영역의 형상을 8각형으로 구성한 효과를 더욱 향상시키기 위하여 개발된 기술이며, 도전체판에 양각으로 돌출형성된 돌출부를 구성함으로써, 개스킷의 두께에 상관없이 반응영역의 두께를 얇게 형성할 수 있는 효과가 있다. In order to improve the flow of the fluid material used in the flow-type energy storage device, the inventor of the present invention has found that the shape of the reaction region where the fluid stays is formed into an octagonal shape without using a separate flow control component or forming a large number of inflow holes and outflow holes (Patent Application No. 10-2015-0054409) has been developed. However, in a specific embodiment, a planar graphite electrode is used in contact with the gasket, except that the shape of the reaction region is formed by an octagon, and the thickness of the reaction region is limited by the thickness of the gasket. The present invention is a technique developed to further improve the effect of configuring the shape of the reaction region into an octagonal shape. By forming the protruding portion protruding in a convex shape on the conductive plate, the thickness of the reaction region can be made thin regardless of the thickness of the gasket There is an effect.

이때, 반응영역으로 유동성 물질을 주입하는 유입구와 반응영역에서 유동성 물질이 배출되는 유출구가 형성되며, 유입구와 유출구는 유동성 물질의 흐름이 사선이 되도록 배치되는 것이 바람직하다. 구체적으로 유동성 물질의 흐름 방향이 사선(↘, ↙, ↗, ↖ 중에 하나)이 되도록 유입구와 유출구를 위쪽과 아래쪽에서 서로 좌우로 분리되어 위치하도록 구성한다. 이를 위해서 8각형을 구성하면서 없어진 4각형의 모서리에 해당하는 위치에 유입구와 유출구를 형성하는 것이 가능하다. 유동성 물질의 흐름을 사선으로 구성하면 흐름이 더욱 원활해지는 효과가 있다. At this time, an inlet for injecting the fluid material into the reaction region and an outlet through which the fluid material is discharged from the reaction region are formed, and the inlet and the outlet are preferably arranged such that the flow of the fluid material is oblique. Specifically, the inflow port and the inflow port are separated from each other in the upper and lower sides so that the flow direction of the fluid material becomes a diagonal line (one of ↘, ↙, ↗, ↖). For this purpose, it is possible to form an inlet port and an outlet port at positions corresponding to the edges of the quadrilateral which are missing while constructing the octagonal shape. When the flow of the fluid material is formed by a diagonal line, the flow is more smooth.

또한, 반응영역은 멤브레인을 중심으로 양쪽에 애노드 반응영역과 캐소드 반응영역이 위치하며, 애노드 반응영역과 캐소드 반응영역에서의 유동성 물질의 사선 흐름 방향이 서로 직교하여 교차되도록, 애노드 반응영역과 캐소드 반응영역에 각각 유입구와 유출구가 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 애노드 반응영역에서의 흐름 방향이 ↘이면 캐소드 반응영역에서의 흐름 방향은 ↗ 또는 ↙ 이고, 애노드 반응영역에서의 흐름 방향이 ↗이면 캐소드 반응영역에서의 흐름 방향은 ↘ 또는 ↖ 이 되도록 각각의 영역에 유입구와 유출구를 배치한다.The reaction zone includes an anode reaction zone and a cathode reaction zone on both sides of the membrane, and an anode reaction zone and a cathode reaction zone so that the diagonal flow directions of the flowable material in the anode reaction zone and the cathode reaction zone cross each other at right angles. It is preferable that an inlet and an outlet are respectively disposed in the region. For example, if the flow direction in the anode reaction zone is ↘, the flow direction in the cathode reaction zone is ↗ or ↙, and if the flow direction in the anode reaction zone is ↗, the flow direction in the cathode reaction zone is ↘ or ↖ An inlet and an outlet are arranged in each area.

나아가 애노드 반응영역과 캐소드 반응영역 중에서, 하나의 반응영역은 유동성 물질의 흐름이 아래쪽에서 위쪽방향으로 진행되고, 다른 쪽의 반응영역은 유동성물질의 흐름이 위쪽에서 아래쪽방향으로 진행되도록 유입구와 상기 유출구가 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 애노드 반응영역에서의 흐름 방향이 ↘이면 캐소드 반응영역에서의 흐름 방향은 ↗이고, 애노드 반응영역에서의 흐름 방향이 ↗이면 캐소드 반응영역에서의 흐름 방향은 ↖이며, 애노드 반응영역에서의 흐름 방향이 ↖ 또는 ↙인 경우에는 캐소드 반응영역에서의 흐름 방향 각각 ↗와 ↖이 되도록 한다. 이와 같이, 애노드 반응영역과 캐소드 반응영역에서의 흐름 방향이 상하 좌우에서 교차하도록 구성하면, 유체의 흐름에 의해 반응셀에 작용하는 힘이 서로 상쇄되어 반응셀의 균형성 및 안정성이 향상된다. 그 결과, 여러 개의 반응셀들이 적층된 스택구조을 형성하는 경우에 유체 흐름에 의한 쏠림 현상 등을 방지할 수 있는 뛰어난 효과를 나타낸다.Further, one of the anode reaction zone and the cathode reaction zone has a reaction zone in which the flow of the flowable material proceeds from below to the upper direction, and the other reaction zone is connected to the inlet port and the outlet port so that the flow of the flowable material proceeds from the upper side to the lower side. . For example, if the flow direction in the anode reaction zone is ↘, the flow direction in the cathode reaction zone is ↗, and if the flow direction in the anode reaction zone is ↗, the flow direction in the cathode reaction zone is ↖, The flow direction in the cathode reaction region is set to be ↗ and 각각, respectively. Thus, when the flow directions in the anode reaction region and the cathode reaction region cross each other in the up, down, left, and right directions, the forces acting on the reaction cells by the flow of the fluid are canceled each other, and the balance and stability of the reaction cells are improved. As a result, when the plurality of reaction cells form a stacked stacked structure, they exhibit an excellent effect of preventing a sagging phenomenon caused by a fluid flow.

본 발명의 다른 형태에 의한 반응셀은, 흐름식 에너지 저장장치에 사용되는 반응셀로서, 멤브레인을 사이에 두고 양쪽으로 순차결합된 개스킷과 도전체판을 포함하여 구성되고, 상기 도전체판과 상기 멤브레인 사이에 유동성 물질이 전기를 충전 또는 방전하는 공간인 반응영역이 형성되며, 상기 반응영역을 형성하는 개스킷 내부 공간의 모양이 8각형이고, 상기 도전체판에 돌출형성된 돌출부가 상기 개스킷 내부 공간에 삽입된 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a reaction cell for use in a flow-type energy storage device, the reaction cell comprising a gasket and a conductive plate sequentially bonded to each other with a membrane interposed therebetween, And a protruding portion protruding from the conductive plate is inserted into the inner space of the gasket so that the inner space of the gasket is octagonal. .

이때, 개스킷에 삽입된 돌출부의 모양이 8각형인 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the protrusion inserted into the gasket has an octagonal shape.

그리고 반응영역으로 유동성 물질이 유입되고 유출되는 유입구와 유출구는 앞서 설명한 것과 같이, 유동성 물질의 흐름이 사선이 되도록 하는 것이 좋고, 특히 애노드 반응영역과 캐소드 반응영역에서 흐름방향이 서로 직교하여 교차되는 것이 바람직하다. 특히 상하 좌우의 4개 방향에서 서로 교차되도록 구성함으로써, 유체의 흐름에 의해 반응셀에 작용하는 힘이 서로 상쇄되어 반응셀의 균형성 및 안정성이 향상된다.As described above, it is preferable that the flow of the flowable material is diagonal and the flow directions are orthogonal to each other in the anode reaction region and the cathode reaction region, desirable. In particular, they are configured to intersect with each other in the four directions of the upper, lower, left, and right directions, whereby the forces acting on the reaction cells due to the flow of the fluid are canceled each other, and the balance and stability of the reaction cells are improved.

본 발명의 다른 형태에 의한 에너지 저장 시스템은, 외부에서 공급된 전기에너지를 저장하는 에너지 저장원과 상기 에너지 저장원의 충전 및 방전을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 에너지 저장 시스템(Energy Storage System)으로서, 에너지 저장원으로서 상기한 흐름식 에너지 저장장치를 구비한 것을 특징으로 한다.An energy storage system according to another embodiment of the present invention includes an energy storage source for storing electric energy supplied from the outside and a control unit for controlling charging and discharging of the energy storage source And a flow-type energy storage device as the energy storage source.

에너지 저장 시스템은 자체적으로 제어부를 구비하여 필요에 따라서 에너지 저장원의 충전과 방전을 제어하며, 본 발명의 흐름식 에너지 저장장치를 에너지 저장원으로 사용하면 시스템의 효율이 크게 향상된다. 본 발명의 흐름식 에너지 저장장치를 사용하는 점을 제외하고 에너지 저장 시스템의 다른 구성에는 제한이 없으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The energy storage system has its own control unit to control the charging and discharging of the energy storage source as necessary. When the flow energy storage apparatus of the present invention is used as an energy storage source, the efficiency of the system is greatly improved. Except for the use of the flow-type energy storage device of the present invention, there is no limitation on other configurations of the energy storage system, and therefore, a detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 다른 형태에 의한 지능형 전력망 시스템은, 발전설비와 에너지 저장 시스템을 포함하는 전력망과 통신망이 결합된 지능형 전력망 시스템(smart grid)으로서, 에너지 저장 시스템으로서 흐름식 에너지 저장장치를 구비한 에너지 저장 시스템을 사용하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an intelligent power grid system including a power grid and an energy storage system and a communication network, An energy storage system is used.

본 발명의 흐름식 에너지 저장장치를 포함하는 에너지 저장 시스템을 사용하는 점을 제외하고 지능형 전력망 시스템의 다른 구성에는 제한이 없으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Except for using the energy storage system including the flow-type energy storage device of the present invention, there is no limitation in the other configurations of the intelligent power network system, so a detailed description thereof will be omitted.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 반응영역의 형상을 제어하여 유동성 물질의 흐름을 개선하여 충방전 사이클을 반복하여도 전기적 특성에 변화가 거의 없는 흐름식 에너지 저장장치를 제공하는 것과 동시에 반응영역의 두께를 얇게 만들어서 효율을 더욱 높아진 흐름식 에너지 저장장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.The present invention constructed as described above provides a flow-type energy storage device in which the shape of the reaction region is controlled to improve the flow of the fluid material so that even when the charge-discharge cycle is repeated, the electric characteristics are hardly changed, It is possible to provide a flow-type energy storage device having a thinner thickness and a higher efficiency.

나아가, 개스킷의 두께를 조절하지 않고 돌출부의 높이를 조절하여 반응영역의 두께를 조절함으로써, 개스킷을 얇게 만드는 경우에 비하여 제조비용을 낮출 수 있으면서, 동시에 개스킷의 안정성과 내구성도 향상되어 전체 반응셀의 안정성과 내구성이 향상되는 효과가 있다.Further, by adjusting the height of the projecting portion without adjusting the thickness of the gasket, the thickness of the reaction region can be controlled to reduce the manufacturing cost compared with the case of making the gasket thin, and at the same time, the stability and durability of the gasket are improved, The stability and durability are improved.

또한, 본 발명은 유입공과 유출공의 구조를 복잡하게 구성하거나 내부에 유체의 흐름을 제어하는 별도의 부품을 사용하지 않기 때문에, 흐름식 에너지 저장장치를 제조하는 과정에서 추가적인 비용이 소요되지 않는 효과가 있다.In addition, since the present invention does not use a complicated structure of the inflow hole and the outflow hole or a separate component for controlling the flow of the fluid inside the inflow hole and the outflow hole, .

도 1은 흐름식 에너지 저장장치를 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반응셀의 구조를 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 본 실시예의 반응셀에 사용된 도전체판 중에 하나를 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예의 반응셀에 사용된 도전체판의 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 실시예의 반응셀에 사용된 개스킷을 다른 방향에서 바라본 사시도로 도시한 도면이다.
도 6과 도 7은 본 실시예에 따른 반응셀의 결합관계를 나타내기 위한 단면도이다.
1 is a schematic diagram showing a configuration of a flow-type energy storage device.
2 is an exploded perspective view showing a structure of a reaction cell according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing one of the conductive plates used in the reaction cell of this embodiment.
4 is a cross-sectional view of the conductive plate used in the reaction cell of this embodiment.
Fig. 5 is a perspective view of the gasket used in the reaction cell of this embodiment as viewed from another direction. Fig.
FIGS. 6 and 7 are cross-sectional views showing the coupling relationship of the reaction cells according to the present embodiment.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail.

도 1은 흐름식 에너지 저장장치를 구성을 나타내는 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a configuration of a flow-type energy storage device.

흐름식 에너지 저장장치(100)는, 일반적으로 유동성 물질을 저장하는 저장 탱크(200)와 유동성 물질이 전기를 충전 또는 방전하는 반응이 수행되는 반응영역(400)이 형성된 반응셀(300)을 포함하여 구성된다. 이외에 유동성 물질을 순환시키기 위한 구성 및 반응을 위하여 외부와 전기적으로 연결하는 구성 등은 종래의 기술을 그대로 적용할 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.The flow type energy storage device 100 generally includes a storage tank 200 for storing a fluid material and a reaction cell 300 having a reaction region 400 in which a reaction for charging or discharging electricity is performed. . In addition, the structure for circulating the fluid material and the structure for electrically connecting with the outside for the reaction can be applied as they are, so a detailed description will be omitted.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반응셀의 구조를 나타내는 분해사시도이다.2 is an exploded perspective view showing a structure of a reaction cell according to an embodiment of the present invention.

본 실시예의 반응셀(300)은 멤브레인(330)을 사이에 둔 양쪽에 반응영역(400)을 형성하기 위한 개스킷(320)과 도전체판(340)이 순차적으로 위치하며, 도전체판(340)에 외부에는 엔드플레이트의 기능을 겸하는 집전체판(350)이 부착된다.The reaction cell 300 of the present embodiment has the gasket 320 and the conductive plate 340 sequentially disposed on both sides of the membrane 330 to form the reaction region 400, And a collector plate 350 serving also as an end plate is attached to the outside.

개스킷(320)에 형성된 공간에 의해서 형성된 반응영역(400)에서 유동성 물질이 머물며 전기 저장 또는 방출을 수행하는 점은 종래의 반응셀과 유사하지만, 본 실시예의 반응셀(300)은 도전체판(340)에 양각으로 돌출부(346)가 형성되며, 돌출부(346)가 개스킷(320)의 내부 공간에 삽입되어 반응영역(400)의 일측면을 구성하여 유동성 물질이 도전체판(340)의 돌출부(346)에 접촉하여 전기적 충방전을 수행하는 점에서 차이가 있다.The reaction cell 300 of this embodiment is similar to the conventional reaction cell in that the fluid material stays in the reaction region 400 formed by the space formed in the gasket 320 and performs electricity storage or discharge, The projecting portion 346 is inserted into the inner space of the gasket 320 to form one side of the reaction region 400 so that the flowable material is separated from the projecting portion 346 of the conductive plate 340 ) To perform electrical charge and discharge.

이때, 본 실시예의 반응셀(300)은 개스킷(320)에 의해서 형성된 반응영역(400)의 형상이 8각형이다. 구체적으로는 종래의 4각형으로 구성된 개스킷 공간에서 4개의 모서리를 제거한 형태이다. 이러한 구조에 의해서 종래의 4각형의 단면으로 구성된 반응영역에 비하여 유동성 물질의 흐름이 원활해지기 때문에, 유동성물질과 도전체판(340)의 돌출부(346)와의 접촉성이 향상되어 흐름식 에너지 저장장치의 성능이 향상된다.At this time, in the reaction cell 300 of the present embodiment, the shape of the reaction region 400 formed by the gasket 320 is octagonal. Specifically, four corners are removed from the conventional gasket space formed by a tetragon. This structure improves the flow of the fluid material compared to the reaction region formed by the conventional quadrangular cross-section, so that the contact between the fluid material and the protruding portion 346 of the conductive plate 340 is improved, Performance is improved.

또한, 유동물질의 흐름성을 향상시키기 위하여, 반응영역(400)에서 유동물질이 사선으로 이동하도록 집전체판(350)과 도전체판(340) 각각에 유입구(342, 354)와 유출구(344, 354)가 위치한다. 구체적으로 유입구(342, 354)와 유출구(344, 354)가 상부 좌측과 하부 우측 또는 상부 우측과 하부 우측과 같이, 종래의 4각형 반응영역에서 대각 모서리의 위치에 형성된다. 또한, 캐소드 반응영역과 애노드 반응영역에서의 유동성 물질의 흐름의 방향이 서로 교차하도록, 한쪽 반응영역의 유입구(342, 354)와 유출구(344, 354)를 상부 좌측과 하부 우측에 설치하고, 다른 쪽 반응영역의 유입구(342, 354)와 유출구(344, 354)는 하부 좌측과 상부 우측에 설치한다. 이러한 구조에 의해서, 한쪽 반응영역에서는 유동성 물질이 좌측 위쪽에서 유입되어 우측 아래쪽으로 유출되고, 다른 쪽 반응영역에서는 유동성 물질이 좌측 아래쪽에서 유입되어 우측 위쪽으로 유출된다. 멤브레인(330)에 의해서 분리된 두 개의 반응영역에서 사선으로 흐르는 유동성 물질의 진행방향이 상하 좌우가 각기 반대가 되는 경우라면, 상기한 구조에 한정되지 않고 상하와 좌우의 위치가 다를 수 있다.In addition, in order to improve the flowability of the flowing material, the inlet ports 342 and 354 and the outlets 344 and 344 are formed in the current collector plate 350 and the conductive plate 340, respectively, 354). Specifically, the inlets 342 and 354 and the outlets 344 and 354 are formed at the positions of the diagonal corners in the conventional tetragonal reaction area, such as the upper left and lower right or upper right and lower right. In addition, the inlets 342 and 354 and the outlets 344 and 354 of one reaction region are installed on the upper left and lower right sides so that the directions of flow of the flowable material in the cathode reaction region and the anode reaction region cross each other, The inlet ports 342 and 354 and the outlet ports 344 and 354 of the first and second reaction zones are installed on the lower left and upper right sides. With this structure, in one reaction region, the fluid material flows in from the left upper side and flows out to the right lower side, while in the other reaction region, the flowable material flows from the lower left side and flows out to the upper right side. If the direction of flow of the fluid material flowing in a slanting line in the two reaction regions separated by the membrane 330 is opposite to the up and down direction and the left and right direction, the upper and lower and left and right positions may be different from each other.

이와 같이, 마주하고 있는 두 개의 반응영역에 유입되는 유동물질의 흐름이 서로 대각선의 반대방향으로 직교하여 교차하도록 하면, 유체 흐름에 의해서 반응셀에 가해지는 힘을 상쇄함으로써 반응셀의 균형성 및 안정성을 높일 수 있다. 이러한 반응셀의 균형성과 안정성은 스택구조를 형성할 때에 특히 중요하다. 본 실시예는 단일의 반응셀에 대하여 설명하였지만, 실 사용에 있어서는 복수의 반응셀들을 적층한 스택구조를 사용하는 것이 일반적이며, 복수의 반응셀 내부를 흐르는 유동물질의 흐름에 의해서 스택의 쏠림 현상 등이 발생하는 문제가 있다. 상기한 것과 같이 반응셀을 구성하는 2개의 반응영역에 흐르는 유체의 흐름 방향을 직교하도록 교차시킴으로써, 많은 수의 반응셀을 스택하는 구조에서도 유체 흐름에 의한 문제가 생기지 않는다.In this manner, when the flow of the flowing material flowing into the two reaction zones facing each other crosses orthogonally with each other in the opposite direction of the diagonal line, the force applied to the reaction cell by the fluid flow is canceled, . The balance and stability of such a reaction cell is particularly important when forming a stack structure. Although the present embodiment has been described with respect to a single reaction cell, in practical use, it is common to use a stack structure in which a plurality of reaction cells are stacked, and the stacking tendency of the stack due to the flow of the flowing material in the plurality of reaction cells And the like. By crossing the flow direction of the fluid flowing in the two reaction regions constituting the reaction cell orthogonally as described above, there is no problem caused by the fluid flow even in a structure in which a large number of reaction cells are stacked.

본 실시예에서 사용된 멤브레인(330)은 종래에서 사용되던 기술적 사항을 모두 적용할 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.The membrane 330 used in the present embodiment can be applied to all of the conventional arts, so that a detailed description thereof will be omitted.

도 3은 본 실시예의 반응셀에 사용된 도전체판 중에 하나를 도시한 도면이다.3 is a view showing one of the conductive plates used in the reaction cell of this embodiment.

레독스 흐름전지의 전극 또는 전기화학 플로우 커패시터의 집전체 역할을 하는 도전체판(340)은 흑연재질을 사용하는 것이 일반적이고, 중심부에 8각형 형태의 돌출부(346)가 형성되며, 반응영역(400)에서 유동물질이 사선으로 이동하도록 유입구(342)와 유출구(344)가 위치한다. The conductive plate 340 serving as the electrode of the redox flow cell or the current collector of the electrochemical flow capacitor is generally made of a graphite material and has an octagonal protrusion 346 formed at the center thereof, The inlet 342 and the outlet 344 are positioned so that the flow material moves to the diagonal line.

돌출부의 구체적인 형상을 설명하기 위하여 도전체판의 단면을 도 4에 도시하였으며, 도 3에서 입구(342)와 유출구(344)가 형성된 대각방향인 A-A`방향의 단면을 도 4 (a)에 도시하고 나머지 방향에 해당하는 B-B`방향의 단면을 도 4 (b)에 도시하였다.A cross section of the conductive plate is shown in Fig. 4 for explaining the specific shape of the protrusion, and a cross section in the AA 'direction in the diagonal direction where the inlet 342 and the outlet 344 are formed in Fig. 3 is shown in Fig. 4 And a section in the BB 'direction corresponding to the remaining direction is shown in Fig. 4 (b).

본 실시예에서 돌출부(346)는 1mm 높이로 양각되어 있고, 1.5mm 두께의 개스킷(320)에 삽입되어 반응영역(400)의 두께, 즉 돌출부(346)의 표면과 멤브레인(330) 사이의 간격을 0.5mm로 만들 수 있다. 이는 개스킷을 0.5mm의 두께로 만드는 것보다, 제조비용을 낮출 수 있으면서, 동시에 개스킷의 안정성과 내구성도 향상되어 전체 반응셀의 안정성과 내구성이 향상되는 효과가 있다.In this embodiment, the protrusions 346 are embossed at a height of 1 mm and are inserted into the 1.5 mm thick gasket 320 to form the thickness of the reaction zone 400, that is, the distance between the surface of the protrusions 346 and the membrane 330 Can be made 0.5 mm. This has the effect of improving the stability and durability of the entire reaction cell as well as improving the stability and durability of the gasket at the same time as the manufacturing cost can be lowered by making the gasket to have a thickness of 0.5 mm.

또한, 도 4 (a)에서 유동성 물질은 유입구(342)로 들어와서 돌출부(346)의 표면의 반응영역을 지나 유출구(344)로 나가게 된다. 이때, 반응영역으로 이동하는 경로에는 경사면(348)을 형성하여 돌출된 턱에 의해서 유동성 물질의 흐름이 방해받지 않도록 구성하였다. 반면에, 도 4 (b)와 같이 유동성 물질의 유출입과 무관한 부분은 별도의 경사면을 형성하지 않았다.4 (a), the fluid material enters the inlet 342 and exits the outlet 344 through the reaction area of the surface of the protrusion 346. As shown in FIG. At this time, the inclined surface 348 is formed in the path for moving to the reaction region so that the flow of the fluid material is not disturbed by the protruding jaws. On the other hand, as shown in FIG. 4 (b), there is no separate inclined surface at portions irrelevant to the inflow and outflow of the fluid material.

도 5는 본 실시예의 반응셀에 사용된 개스킷을 다른 방향에서 바라본 사시도로 도시한 도면이다.Fig. 5 is a perspective view of the gasket used in the reaction cell of this embodiment as viewed from another direction. Fig.

도시된 것과 같이 개스킷(320)의 내부에는 반응영역(400)을 형성하기 위한 공간이 8각형으로 형성되어있다. 그리고 도전체판의 유입구와 유출구에 대응되는 대각 방향에 유동성 물질이 주입되는 주입공간(322)이 형성된다. 이러한 주입공간(322)이 너무 넓을 경우에 유동성 물질의 흐름이 저해되므로, 도 5 (a)에 도시된 것과 같이 도전판이 접합되는 반대편에 주입공간(322)만을 덮는 덮개(326)를 형성하였으며, 주입공간(322)만을 덮기 때문에 도 5 (b)에 도시된 것과 같이 반대편 쪽에서는 주입공간이 보이지 않는다.As shown in the figure, a space for forming the reaction region 400 is formed in the interior of the gasket 320 in an octagonal shape. An injection space 322 through which the fluid material is injected in the diagonal direction corresponding to the inlet and outlet of the conductive plate is formed. Since the flow of the fluid material is inhibited when the injection space 322 is too wide, a lid 326 covering only the injection space 322 is formed on the opposite side to which the conductive plate is joined as shown in Fig. 5 (a) Since only the injection space 322 is covered, the injection space is not seen on the opposite side as shown in Fig. 5 (b).

도 6과 도 7은 본 실시예에 따른 반응셀의 결합관계를 나타내기 위한 단면도이다. 도 6은 도 3의 B-B` 방향에 해당하는 단면을 나타내고, 도 7은 도 3의 A-A` 방향에 해당하는 단면을 나타낸다.FIGS. 6 and 7 are cross-sectional views showing the coupling relationship of the reaction cells according to the present embodiment. FIG. 6 shows a section corresponding to the direction B-B 'of FIG. 3, and FIG. 7 shows a section corresponding to the direction A-A' of FIG.

도 6은 유입구와 유출구가 형성되지 않은 가로 또는 세로방향의 단면에 해당하며, 멤브레인(330)을 사이에 둔 양쪽에 개스킷(320)과 도전체판(340)이 순차적으로 위치하고, 도전체판(340)에 양각으로 돌출된 돌출부(346)가 개스킷(320)에 삽입되어 반응영역(400)을 구성한다. 도전체판(340)의 외부에는 엔드플레이트의 기능을 겸하는 집전체판(350)이 부착된다.6 is a cross-sectional view of the transverse or longitudinal direction in which the inlet port and the outlet port are not formed. The gasket 320 and the conductive plate 340 are sequentially disposed on both sides of the membrane 330, A protrusion 346 protruding from the gasket 320 is inserted into the gasket 320 to constitute the reaction region 400. A current collector plate 350 serving also as an end plate is attached to the outside of the conductive plate 340.

도 7은 유입구와 유출구가 형성된 대각선 방향의 단면에 해당하며, 본 실시예는 2개의 반응영역(400)에서 유동물질의 이동방향이 직교하여 교차하도록 구성하였기 때문에 도 7에는 멤브레인(330)의 아래쪽에만 유입구와 유출구가 표시되었으며, 반대쪽 대각선 방향의 단면에서는 멤브레인의 위쪽에만 유입구와 유출구가 표시될 것이다. 도 7에 도시된 대각선 단면에서도 멤브레인(330)을 사이에 둔 양쪽에 개스킷(320)과 도전체판(340)이 순차적으로 위치하고, 도전체판(340)에 양각으로 돌출된 돌출부(346)가 개스킷(320)에 삽입되어 반응영역(400)을 구하며, 도전체판(340)의 외부에는 엔드플레이트의 기능을 겸하는 집전체판(350)이 부착된 점은 동일하다. 집전체판(350)에도 유입구(352)와 유출구(354)가 형성되어 도전체판(340)의 유출구(344) 및 유입구(342)와 연결된다. 저장탱크에서 이송된 유동성 물질은 집전체판(350)의 유입구(352)와 도전체판(340)의 유입구(342)를 지나 개스킷(320)의 주입공간(322)을 통해 멤브레인(330)과 돌출부(346)의 사이에 형성된 반응영역(400)에 유입되며, 이때 개스킷(320)에 형성된 덮개(326)와 돌출부의 경사면에 의해서 유동성 물질이 방해받지 않고 원활하게 흘러간다. 반응영역(400)을 지난 유동성물질은 반대편으로 이동하여 도전체판(340)의 유출구(344)와 집전체판(350)의 유출구(354)를 지나서 다시 저장탱크로 이송된다.7 corresponds to a diagonal cross-section in which an inlet and an outlet are formed. In this embodiment, since the moving directions of the flow materials in the two reaction zones 400 cross each other at right angles, Only the inlet and outlet are indicated, and in the opposite diagonal section only the inlet and outlet are indicated above the membrane. The gasket 320 and the conductive plate 340 are sequentially positioned on both sides of the membrane 330 in the diagonal cross section shown in FIG. 7 and the protrusions 346 protruding in the embossed pattern on the conductive plate 340 are formed in the gasket 320 to obtain a reaction region 400. A collector plate 350 serving also as an end plate is attached to the outside of the conductive plate 340. An inlet port 352 and an outlet port 354 are also formed in the collector plate 350 and connected to the outlet port 344 and the inlet port 342 of the conductive plate 340. The fluid material transferred from the storage tank flows through the inlet port 352 of the current collector plate 350 and the inlet port 342 of the conductive plate 340 through the injection space 322 of the gasket 320, The fluid material flows smoothly without being disturbed by the lid 326 formed on the gasket 320 and the inclined surfaces of the protrusions. The fluid material passing through the reaction zone 400 moves to the opposite side and is then transferred to the storage tank through the outlet 344 of the conductive plate 340 and the outlet 354 of the current collector plate 350.

이상의 반응셀을 구비한 본 발명의 흐름식 에너지 저장장치는 그 자체로 전기 자동차의 에너지원 등으로 사용될 수도 있으나, 최근에 전기에너지의 효율화를 위하여 개발되고 있는 에너지 저장 시스템(Energy Storage System)의 에너지 저장원으로 사용될 수 있다.The flow-type energy storage device of the present invention having the above-described reaction cell can be used as an energy source of an electric vehicle itself, but recently, energy of an energy storage system (Energy Storage System) Can be used as a storage source.

에너지 저장 시스템은 외부의 발전설비에서 공급된 전기를 저장할 수 있는 에너지 저장원을 구비하고, 필요에 따라서 에너지 저장원의 충전과 방전을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.The energy storage system includes an energy storage source capable of storing electricity supplied from an external power generation facility, and a control unit for controlling charging and discharging of the energy storage source as needed.

나아가 이러한 에너지 저장 시스템은 지능형 전력망 시스템(Smart Grid)에서 사용될 수 있으며, 지능형 전력망 시스템은 발전설비와 에너지 저장 시스템을 포함하는 전력망과 통신망이 결합되어 전력공급자와 소비자가 실시간으로 전기사용 관련 정보를 주고받음으로써 에너지 사용을 최적화할 수 있는 차세대 전력망 사업이다.Furthermore, such an energy storage system can be used in an intelligent grid system, and an intelligent power grid system is combined with a power grid and a communication network including an energy storage system, It is a next-generation power grid business that can optimize energy use by receiving electricity.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Those skilled in the art will understand. Therefore, the scope of protection of the present invention should be construed not only in the specific embodiments but also in the scope of claims, and all technical ideas within the scope of the same shall be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 흐름식 에너지 저장장치 200: 저장 탱크
300: 반응셀 320: 개스킷
322: 주입공간 326: 덮개
330: 멤브레인 340: 도전체판
342, 352: 유입구 344, 354: 유출구
346: 돌출부 348: 경사면
350: 집전체판 400: 반응영역
100: Flow-type energy storage device 200: Storage tank
300: reaction cell 320: gasket
322: injection space 326: cover
330: membrane 340: conductive plate
342, 352: Inlet 344, 354: Outlet
346: protruding portion 348: inclined surface
350: collector plate 400: reaction zone

Claims (15)

유동성 물질을 이용하여 전기를 저장하는 흐름식 에너지 저장장치에 있어서,
멤브레인을 사이에 두고 양쪽으로 순차결합된 개스킷과 도전체판을 포함하여 구성되고, 상기 도전체판과 상기 멤브레인 사이에 유동성 물질이 전기를 충전 또는 방전하는 공간인 반응영역이 형성되며,
상기 반응영역을 형성하는 개스킷 내부 공간의 모양이 8각형이고, 상기 도전체판에 돌출형성된 돌출부가 상기 개스킷 내부 공간에 삽입된 것을 특징으로 하는 흐름식 에너지 저장장치.
1. A flow energy storage device for storing electricity using a fluid material,
A reaction region formed between the conductive plate and the membrane, the space being filled with electricity or discharging electricity, is formed between the conductive plate and the membrane, the gasket comprising a gasket and a conductive plate sequentially bonded to each other with a membrane interposed therebetween,
Wherein a shape of an inner space of the gasket forming the reaction region is an octagonal shape and a protrusion protruding from the conductive plate is inserted into the gasket internal space.
청구항 1에 있어서,
상기 개스킷에 삽입된 돌출부의 모양이 8각형인 것을 특징으로 하는 흐름식 에너지 저장장치.
The method according to claim 1,
Wherein the shape of the projection inserted into the gasket is an octagonal shape.
청구항 2에 있어서,
상기 반응영역은 멤브레인을 중심으로 양쪽에 애노드 반응영역과 캐소드 반응영역이 위치하며,
상기 애노드 반응영역과 캐소드 반응영역에서의 유동성 물질의 사선 흐름 방향이 서로 직교하여 교차되도록, 상기 애노드 반응영역과 캐소드 반응영역에 각각 유입구와 유출구가 배치된 것을 특징으로 하는 흐름식 에너지 저장장치.
The method of claim 2,
The reaction zone includes an anode reaction zone and a cathode reaction zone on both sides of the membrane,
Wherein an inlet and an outlet are respectively disposed in the anode reaction zone and the cathode reaction zone such that diagonal flow directions of the flowable material in the anode reaction zone and the cathode reaction zone cross each other at right angles.
청구항 3에 있어서,
상기 애노드 반응영역과 캐소드 반응영역 중에서, 하나의 반응영역은 유동성 물질의 흐름이 아래쪽에서 위쪽방향으로 진행되고, 다른 쪽의 반응영역은 유동성물질의 흐름이 위쪽에서 아래쪽방향으로 진행되도록 상기 유입구와 상기 유출구가 배치된 것을 특징으로 하는 흐름식 에너지 저장장치.
The method of claim 3,
Wherein one of the anode reaction zone and the cathode reaction zone has a flow of the flowable material progressing from below to the upper direction and the other reaction zone including flow of the flowable material from the upper side to the lower side, And an outlet is disposed in the flow passage.
청구항 1에 있어서,
상기 흐름식 에너지 저장장치가 레독스 흐름전지인 것을 특징으로 하는 흐름식 에너지 저장장치.
The method according to claim 1,
Wherein said flow energy storage device is a redox flow battery.
청구항 1에 있어서,
상기 흐름식 에너지 저장장치가 전기화학 플로우 커패시터인 것을 특징으로 하는 흐름식 에너지 저장장치.
The method according to claim 1,
Wherein the flow energy storage device is an electrochemical flow capacitor.
유동성 물질을 이용하여 전기를 저장하는 흐름식 에너지 저장장치에 사용되는 반응셀로서,
멤브레인을 사이에 두고 양쪽으로 순차결합된 개스킷과 도전체판을 포함하여 구성되고, 상기 도전체판과 상기 멤브레인 사이에 유동성 물질이 전기를 충전 또는 방전하는 공간인 반응영역이 형성되며,
상기 반응영역을 형성하는 개스킷 내부 공간의 모양이 8각형이고, 상기 도전체판에 돌출형성된 돌출부가 상기 개스킷 내부 공간에 삽입된 것을 특징으로 하는 흐름식 에너지 저장장치용 반응셀.
1. A reaction cell for use in a flow-type energy storage device for storing electricity using a fluid material,
A reaction region formed between the conductive plate and the membrane, the space being filled with electricity or discharging electricity, is formed between the conductive plate and the membrane, the gasket comprising a gasket and a conductive plate sequentially bonded to each other with a membrane interposed therebetween,
Wherein the gasket inner space forming the reaction region has an octagonal shape and a protruding portion protruding from the conductive plate is inserted into the gasket inner space.
청구항 7에 있어서,
상기 개스킷에 삽입된 돌출부의 모양이 8각형인 것을 특징으로 하는 흐름식 에너지 저장장치용 반응셀.
The method of claim 7,
Wherein the shape of the protrusion inserted into the gasket is an octagonal shape.
청구항 7에 있어서,
상기 반응영역으로 유동성 물질을 주입하는 유입구와 상기 반응영역에서 유동성 물질이 배출되는 유출구가 형성되며,
상기 유입구와 상기 유출구는 유동성 물질의 흐름이 사선이 되도록 배치된 것을 특징으로 하는 흐름식 에너지 저장장치용 반응셀.
The method of claim 7,
An inlet for injecting the fluid material into the reaction region and an outlet through which the fluid material is discharged from the reaction region,
Wherein the inlet and the outlet are arranged such that the flow of the fluid material is diagonal.
청구항 9에 있어서,
상기 반응영역은 멤브레인을 중심으로 양쪽에 애노드 반응영역과 캐소드 반응영역이 위치하며,
상기 애노드 반응영역과 캐소드 반응영역에서의 유동성 물질의 사선 흐름 방향이 서로 직교하여 교차되도록, 상기 애노드 반응영역과 캐소드 반응영역에 각각 유입구와 유출구가 배치된 것을 특징으로 하는 흐름식 에너지 저장장치용 반응셀.
The method of claim 9,
The reaction zone includes an anode reaction zone and a cathode reaction zone on both sides of the membrane,
Characterized in that an inlet and an outlet are respectively arranged in the anode reaction zone and the cathode reaction zone so that the diagonal flow directions of the flowable material in the anode reaction zone and the cathode reaction zone cross each other at right angles. Cell.
청구항 10에 있어서,
상기 애노드 반응영역과 캐소드 반응영역 중에서, 하나의 반응영역은 유동성 물질의 흐름이 아래쪽에서 위쪽방향으로 진행되고, 다른 쪽의 반응영역은 유동성물질의 흐름이 위쪽에서 아래쪽방향으로 진행되도록 상기 유입구와 상기 유출구가 배치된 것을 특징으로 하는 흐름식 에너지 저장장치용 반응셀.
The method of claim 10,
Wherein one of the anode reaction zone and the cathode reaction zone has a flow of the flowable material progressing from below to the upper direction and the other reaction zone including flow of the flowable material from the upper side to the lower side, And an outlet is disposed in the reaction chamber.
청구항 7에 있어서,
상기 흐름식 에너지 저장장치가 레독스 흐름전지인 것을 특징으로 하는 흐름식 에너지 저장장치용 반응셀.
The method of claim 7,
Wherein the flow energy storage device is a redox flow cell.
청구항 7에 있어서,
상기 흐름식 에너지 저장장치가 전기화학 플로우 커패시터인 것을 특징으로 하는 흐름식 에너지 저장장치용 반응셀.
The method of claim 7,
Wherein the flow energy storage device is an electrochemical flow capacitor.
외부에서 공급된 전기에너지를 저장하는 에너지 저장원과 상기 에너지 저장원의 충전 및 방전을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 에너지 저장 시스템(Energy Storage System)으로서,
상기 에너지 저장원으로서 청구항 1 내지 청구항 6 중 하나의 흐름식 에너지 저장장치를 구비한 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
An energy storage system comprising an energy storage source for storing electric energy supplied from the outside and a control unit for controlling charging and discharging of the energy storage source,
The energy storage system according to any one of claims 1 to 6, as the energy storage source.
발전설비와 에너지 저장 시스템을 포함하는 전력망과 통신망이 결합된 지능형 전력망 시스템(smart grid)으로서,
상기 에너지 저장 시스템으로서 청구항 14의 에너지 저장 시스템을 사용한 것을 특징으로 하는 지능형 전력망 시스템.
An intelligent power grid system (smart grid) that combines a power grid and a communication grid, including power generation facilities and energy storage systems,
Wherein the energy storage system of claim 14 is used as the energy storage system.
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