KR102021607B1 - 에너지 저장 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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KR102021607B1 KR1020180117038A KR20180117038A KR102021607B1 KR 102021607 B1 KR102021607 B1 KR 102021607B1 KR 1020180117038 A KR1020180117038 A KR 1020180117038A KR 20180117038 A KR20180117038 A KR 20180117038A KR 102021607 B1 KR102021607 B1 KR 102021607B1
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박근주
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Abstract

본 발명의 일 실시 형태에 따른 젤 타입의 전해질을 포함하는 에너지 저장 장치는 이온 교환막과, 이온 교환막의 일 측면에 구비된 제1 전극과, 이온 교환막의 타 측면에 구비된 제2 전극과, 일정한 두께를 가지고 제1 전극과 이온 교환막 사이에 구비되며 제1 챔버가 형성되도록 상하가 관통된 판 형상의 제1 프레임과, 일정한 두께를 가지고 제2 전극과 이온 교환막 사이에 구비되며 제2 챔버가 형성되도록 상하가 관통된 판 형상의 제2 프레임과, 제1 챔버 및 제2 챔버에 채워지는 젤 타입의 전해질;을 포함하며, 젤 타입의 전해질은, 옥시 황산 바나듐(VOSO4) 분말에 물과 황산을 투입한 소정의 몰 농도를 가진 전해액에 탄소 분말을 혼합하여 젤화된 물질이며, 제2 전극, 제2 프레임, 이온 교환막, 제1 프레임, 제1 전극은, 동일한 크기를 가지고 순차적으로 부착됨으로써, 제1 챔버에 채워진 전해질은 이온 교환막의 일면 중 제1 프레임이 부착되는 면을 제외한 나머지 면 전체에 직접 접촉하고, 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되지 않도록 구성되고, 제2 챔버에 채워진 전해질은, 이온 교환막의 타면 중 제2 프레임이 부착되는 면을 제외한 나머지 면 전체에 직접 접촉하고, 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되지 않도록 구성될 수 있다.

Description

에너지 저장 장치 및 이의 제조 방법{ENERGY STORAGE APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 출원은, 에너지 저장 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
전력 저장 기술은 전력 이용의 효율화, 전력 공급 시스템의 능력이나 신뢰성 향상, 시간에 따라 변동폭이 큰 신재생 에너지의 도입 확대, 에너지 재생 등 에너지 전체에 걸쳐 효율적 이용을 위해 중요한 기술이며 그 발전 가능성 및 사회적 기여에 대한 요구가 점점 증대되고 있다.
이 때문에 세계적으로 풍력, 태양광과 같은 신재생 에너지원을 사용한 전력 수급 방식의 필요성이 커지고 있으며, 현대의 증가된 에너지 수요를 충족하기 위한 신재생 에너지의 안정적이고 효율적인 공급이 필요하다. 대표적 신재생 에너지인 풍력, 태양광 에너지 발전의 경우, 환경 변화에 따른 발전량 및 출력에 변동이 있기 때문에 이러한 문제를 해결하기 위해 대용량, 고효율 에너지 저장 장치가 필요하다.
마이크로 그리드와 같은 반 자율적인 지역 전력 공급 시스템의 수급 균형의 조정 및 풍력이나 태양광 발전과 같은 신재생 에너지 발전의 불균일한 출력을 적절히 분배하고 기존 전력 계통과의 차이에서 발생하는 전압 및 주파수 변동 등의 영향을 제어하기 위해서 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 이러한 분야에서 이차 전지의 활용도에 대한 기대치가 높아지고 있다.
특히, 이차 전지 중 레독스 플로우 배터리(Redox flow battery: RFB)는 대용량화가 가능하며, 유지 보수 비용이 적고, 상온에서 작동 가능하며, 용량과 출력을 각기 독립적으로 설계할 수 있는 특징이 있기 때문에 최근 대용량 이차 전지로 많은 연구가 진행되고 있다.
이러한 레독스 플로우 배터리는 스택 외부에 액체 상태의 전해액을 저장하기 위한 저장 탱크와 저장 모듈에 저장된 전해액을 스택에 공급하기 위한 펌프를 구비해야 하므로, 유지 관리 및 소형화가 어렵다는 문제점이 있다.
한국공개특허 제2017-0079498호('에너지 저장 장치용 이온 교환막 및 이를 포함하는 에너지 저장 장치', 공개일: 2017년07월10일)
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 별도의 저장 탱크 및 펌프가 필요 없어 장치의 유지 관리가 용이하며 소형화를 꾀할 수 있으며, 집적도를 높일 수 있는 젤 타입의 전해질을 포함하는 에너지 저장 장치 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 이온 교환막; 상기 이온 교환막의 일 측면에 구비된 제1 전극; 상기 이온 교환막의 타 측면에 구비된 제2 전극; 일정한 두께를 가지고 상기 제1 전극과 상기 이온 교환막 사이에 구비되며 제1 챔버가 형성되도록 상하가 관통된 판 형상의 제1 프레임; 일정한 두께를 가지고 상기 제2 전극과 상기 이온 교환막 사이에 구비되며 제2 챔버가 형성되도록 상하가 관통된 판 형상의 제2 프레임; 및 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버에 채워지는 젤 타입의 전해질;을 포함하며, 상기 젤 타입의 전해질은, 옥시 황산 바나듐(VOSO4) 분말에 물과 황산을 투입한 소정의 몰 농도를 가진 전해액에 탄소 분말을 혼합하여 젤화된 물질이며, 상기 제2 전극, 상기 제2 프레임, 상기 이온 교환막, 상기 제1 프레임, 상기 제1 전극은, 동일한 크기를 가지고 순차적으로 부착됨으로써, 상기 제1 챔버에 채워진 전해질은, 상기 이온 교환막의 일면 중 상기 제1 프레임이 부착되는 면을 제외한 나머지 면 전체에 직접 접촉하고, 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되지 않도록 구성되고, 상기 제2 챔버에 채워진 전해질은, 상기 이온 교환막의 타면 중 상기 제2 프레임이 부착되는 면을 제외한 나머지 면 전체에 직접 접촉하고, 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되지 않도록 구성된, 에너지 저장 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 에너지 저장 장치의 제조 방법에 있어서, 제2 전극을 준비하는 단계; 준비된 상기 제2 전극의 상부면에 제2 챔버가 형성되도록 상하가 관통된 일정한 두께를 가지는 판 형상의 제2 프레임을 부착하는 단계; 상기 제2 챔버에 젤 타입의 전해질을 채우는 단계; 상기 제2 프레임의 상부면에 이온 교환막을 부착하는 단계; 상기 이온 교환막의 상부면에 제1 챔버가 형성되도록 상하가 관통된 일정한 두께를 가지는 판 형상의 제1 프레임을 부착하는 단계; 상기 제1 챔버에 상기 젤 타입의 전해질을 채우는 단계; 및 상기 제1 프레임의 상부면에 제1 전극을 부착하는 단계;를 포함하며, 상기 젤 타입의 전해질은, 옥시 황산 바나듐(VOSO4) 분말에 물과 황산을 투입한 소정의 몰 농도를 가진 전해액에 탄소 분말을 혼합하여 젤화된 물질이며, 상기 제2 전극, 상기 제2 프레임, 상기 이온 교환막, 상기 제1 프레임, 상기 제1 전극은, 동일한 크기를 가지고 순차적으로 부착됨으로써, 상기 제1 챔버에 채워진 전해질은, 상기 이온 교환막의 일면 중 상기 제1 프레임이 부착되는 면을 제외한 나머지 면 전체에 직접 접촉하고, 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되지 않도록 구성되고, 상기 제2 챔버에 채워진 전해질은, 상기 이온 교환막의 타면 중 상기 제2 프레임이 부착되는 면을 제외한 나머지 면 전체에 직접 접촉하고, 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되지 않도록 구성된, 에너지 저장 장치의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 상하 방향으로 배치된, 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전극부; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 이온 교환막; 일정한 두께를 가지고 상기 제1 전극과 상기 이온 교환막 사이에 구비되며 제1 챔버가 형성되도록 상하가 관통된 판 형상의 제1 프레임; 일정한 두께를 가지고 상기 제2 전극과 상기 이온 교환막 사이에 구비되며 제2 챔버가 형성되도록 상하가 관통된 판 형상의 제2 프레임; 및 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버에 채워지는 젤 타입의 전해질;을 포함하는 단위 셀이 상하 방향으로 복수개 적층된 에너지 저장 장치로, 상기 젤 타입의 전해질은, 옥시 황산 바나듐(VOSO4) 분말에 물과 황산을 투입한 소정의 몰 농도를 가진 전해액에 탄소 분말을 혼합하여 젤화된 물질이며, 상기 제2 전극, 상기 제2 프레임, 상기 이온 교환막, 상기 제1 프레임, 상기 제1 전극은, 동일한 크기를 가지고 순차적으로 부착됨으로써, 상기 제1 챔버에 채워진 전해질은, 상기 이온 교환막의 일면 중 상기 제1 프레임이 부착되는 면을 제외한 나머지 면 전체에 직접 접촉하고, 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되지 않도록 구성되고, 상기 제2 챔버에 채워진 전해질은, 상기 이온 교환막의 타면 중 상기 제2 프레임이 부착되는 면을 제외한 나머지 면 전체에 직접 접촉하고, 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되지 않도록 구성된, 에너지 저장 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 별도의 저장 탱크 및 펌프가 필요 없어 장치의 유지 관리가 용이하며 소형화를 꾀할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 복수의 단일셀을 상하로 적층시킨 구조를 제시함으로써 에너지 저장 장치의 집적도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 에너지 저장 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 Z-Z'를 따라 절단된 에너지 저장 장치의 절단 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 에너지 저장 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 에너지 저장 장치의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 에너지 저장 장치의 개방 전압을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 에너지 저장 장치의 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 Z-Z'를 따라 절단된 에너지 저장 장치의 절단 단면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 젤 타입의 전해질을 포함하는 에너지 저장 장치(100, 200)는, 이온 교환막(111)과, 이온 교환막(111)의 일 측면에 구비된 제1 전극(121)과, 이온 교환막(111)의 타 측면에 구비된 제2 전극(122)과, 제1 전극(121)과 이온 교환막(111) 사이에 구비되며 제1 챔버(CH1)가 형성된 제1 프레임(131)과, 제2 전극(122)과 이온 교환막(111) 사이에 구비되며 제2 챔버(CH2)가 형성된 제2 프레임(132)과, 제1 챔버(CH1) 및 제2 챔버(CH2)에 채워지는 전해질을 포함하여 구성될 수 있다. 실시 형태에 따라서는 제1 전극(121) 및 제2 전극(122)의 절연을 위한 절연 부재(141, 142)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 이온 교환막(111)은 제1 챔버(CH1)와 제2 챔버(CH2)에 채워지는 전해질을 분리하기 위한 분리막으로 작용하며, 예를 들면 나피온(Nafion)TM 계열막을 포함할 수 있다.
제1 전극(121)은 이온 교환막(111)의 일 측면에 구비되어 방전시에 전자를 받아 환원되는 양극을 의미하며 충전시에는 산화되어 전자를 내보내는 음극의 역할을 수행할 수 있다.
반면, 제2 전극(122)은 이온 교환막(111)의 타 측면에 구비되어 방전시에는 산화되어 전자를 내보내는 음극을 의미하며, 반대로 충전시에는 전자를 받아 환원되는 양극의 역할을 수행할 수 있다.
이러한 제1 전극(121) 및 제2 전극(122)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기 설정된 크기의 면적 및 일정한 두께를 가진 판(plate) 형상일 수 있다.
한편, 제1 프레임(131)은 제1 전극(121)과 이온 교환막(111) 사이에 구비되며 제1 챔버(CH1)가 형성된 것일 수 있다.
구체적으로, 제1 프레임(131)은 일정한 두께를 가지며, 제1 전극(121)과 이온 교환막(111) 사이에서 제1 챔버(CH1)를 형성하도록 상하로 관통된 판(plate) 형상일 수 있다.
제2 프레임(132)은 제2 전극(122)과 이온 교환막(111) 사이에 구비되며 제2 챔버(CH2)가 형성된 것일 수 있다.
구체적으로, 제2 프레임(132)은 일정한 두께를 가지며, 제2 전극(122)과 이온 교환막(111) 사이에서 제2 챔버(CH2)를 형성하도록 상하로 관통된 판(plate) 형상일 수 있다.
한편, 상술한 제1 챔버(CH1) 및 제2 챔버(CH2)에는 전해질이 채워질 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상술한 전해질은, 젤 타입의 전해질을 포함할 수 있으며, 젤 타입의 전해질은 옥시 황산 바나듐(VOSO4) 분말에 물과 황산을 투입한 소정의 몰 농도를 가진 전해액을 젤화(gelling)한 것일 수 있다.
겔화를 위해 옥시 황산 바나듐(VOSO4) 분말에 물과 황산을 투입한 소정의 몰 농도를 가진 전해액에 탄소 분말을 혼합할 수 있다. 즉, 탄소 분말을 혼합함으로써 액체 상태의 전해액을 겔화시킬 수 있으며, 혼합된 탄소 분말은 산화/환원 반응시 촉매 역할을 수행함으로써 효율을 높일 수 있다.
한편, 절연 부재(141, 142)는 제1 절연 부재(141) 및 제2 절연 부재(142)로 구성되며, 제1 절연 부재(141)은 제1 전극(121)의 상부면에 부착되어 제1 전극(121)을 절연시키며, 제2 절연 부재(142)는 제2 전극(122)의 하부면에 부착되어 제2 전극(122)을 절연시킬 수 있다.
상술한 에너지 저장 장치(100, 200)에 의하면, 충전 반응시 제1 전극(121)에서는 4가의 바나듐 이온이 산화되어 5가의 바나듐 이온으로 변환되고, 전자가 소모되며 수소 이온은 이온 교환막(111)을 통하여 제1 전극(121)에서 제2 전극(122)으로 이동하는 산화 반응이 일어나게 되고, 제2 전극(122)에서는 3가의 바나듐 이온이 전자를 받아들여 2가의 바나듐 이온으로 변환하는 환원반응이 일어나게 된다. 반면에 방전 반응시에는 상술된 반응과 반대로 바나듐 이온의 산화수가 변화되는 산화/환원 반응(즉 레독스 반응)이 일어남으로써 충전 및 방전이 효과적으로 수행된다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 에너지 저장 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 젤 타입의 전해질을 포함하는 에너지 저장 장치의 제조 방법은, 제2 전극(122)을 준비하는 단계에 의해 개시될 수 있다(S301).
발명의 실시 형태에 따라서는, 상기 단계 S301 이전에 제2 절연 부재(142)를 준비하고 준비된 제2 절연 부재(142)의 상부면에 제2 전극(122)을 부착시키는 단계가 더 포함될 수 있다.
다음, 준비된 제2 전극(122)의 상부면에 제2 챔버(CH2)가 형성된 제2 프레임(132)을 부착할 수 있다(S302).
상술한 제2 프레임(132)은 일정한 두께를 가지며, 제2 전극(122)과 이온 교환막(111) 사이에서 제2 챔버(CH2)를 형성하도록 상하로 관통된 판(plate) 형상일 수 있음은 상술한 바와 같다.
이후, 제2 챔버(CH2)에 젤 타입의 전해질을 채울 수 있다(S304).
다음, 제2 프레임(132)의 상부면에 이온 교환막(111)을 부착할 수 있다(S305).
이후, 이온 교환막(111)의 상부면에 제1 챔버(CH1)가 형성된 제1 프레임(131)을 부착할 수 있다(S305).
상술한 제1 프레임(131)은 일정한 두께를 가지며, 제1 전극(121)과 이온 교환막(111) 사이에서 제1 챔버(CH1)를 형성하도록 상하로 관통된 판(plate) 형상일 수 있음은 상술한 바와 같다.
이후, 제1 챔버(CH1)에 젤 타입의 전해질을 채울 수 있다(S306).
상술한 제1 챔버(CH1) 및 제2 챔버(CH1)에 채워지는 젤 타입의 전해질은 옥시 황산 바나듐(VOSO4) 분말에 물과 황산을 투입한 소정의 몰 농도를 가진 전해액에 탄소 분말을 혼합하여 젤화된 물질일 수 있음은 상술한 바와 같다.
마지막으로, 제1 프레임(131)의 상부면에 제1 전극(121)을 부착할 수 있다(S307). 실시 형태에 따라서는, 제1 전극(121)의 상부면에 제1 절연 부재(141)를 부착하는 단계를 더 포함할 수 있음은 상술한 바와 같다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 별도의 저장 탱크 및 펌프가 필요 없어 장치의 유지 관리가 용이하며 소형화를 꾀할 수 있는 이점이 있다.
상술한 도 1 내지 도 2에 따라 제조된 에너지 저장 장치를 전해질의 몰농도 5몰/리터, 크기 30×75×1.5(단위: 밀리미터)로 제조하였을 때, 에너지 저장 장치의 용량은 350mAh로, 450mA의 부하에서 1.4V의 평균 전압을 나타내었다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 낮은 내부 저항을 가짐으로 인해 개방 전압이 시간에 따른 전압 드롭(drop)이 발생하지 않음을 알 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 에너지 저장 장치는, 다른 전지(납축전지, 니켈-카드늄, 리튬폴리머, 리튬인산철)에 비해 폭발 위험성이 없는 안전한 배터리이다. 특히 유지 및 관리가 불필요하며,　리튬 이온에 비하여 4~5배의 긴 수명을 가지고,　무엇보다 과방전에 제한성이 없는 특징이 있다. 또한　사이즈(Size)의 감소로 설치 공간이 축소될 수 있으며, 원료인 바나듐은　풍부한 물질로 가격 저렴하다. 또한, 에너지 밀도가 높기 때문에　소형에서 중대형 ESS(Energy Storage System)등 여러 분야에 적용이 가능한 장점이 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 젤 타입의 전해질을 포함하는 에너지 저장 장치(400)의 단면도이다.
도 4에 도시된 에너지 저장 장치(400)는 도 1 내지 도 2에 도시된 단일 셀(111, 121, 122, 131, 132)를 복수개 상하로 적층시킨 구조일 수 있다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 에너지 저장 장치(400)는 상하 방향으로 교대로 배치된, 적어도 2 이상의 제1 전극(121)과 제2 전극(122)을 포함하는 전극부와, 제1 전극(121)과 제2 전극(122) 사이에 구비되는 이온 교환막(111)과, 제1 전극(121)과 이온 교환막(111) 사이에 구비되며 제1 챔버(CH1)가 형성된 제1 프레임(131)과, 제2 전극(122)과 이온 교환막(111) 사이에 구비되며 제2 챔버(CH2)가 형성된 제2 프레임(132)와, 제1 챔버(CH1) 및 제2 챔버(CH2)에 채워지는 전해질을 포함하며, 전해질은, 옥시 황산 바나듐(VOSO4) 분말에 물과 황산을 혼합하여 제조된 소정의 몰 농도를 가진 젤 타입의 전해질에 탄소 분말을 혼합한 젤 타입의 전해질을 포함할 수 있다. 또한, 실시 형태에 따라서는, 제1 전극(121)의 절연을 위해 제1 전극(121)의 상부면에 부착된 제1 절연 부재(141)와 제2 전극(122)의 절연을 위해 제2 전극(122)의 하부면에 부착된 제2 절연 부재(142)를 더 포함할 수 있음은 물론이다.
상술한 본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 복수의 단일셀을 상하로 적층시킨 구조를 제시함으로써 에너지 저장 장치의 집적도를 높일 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
100, 200, 400: 에너지 저장 장치
111: 이온 교환막
121: 제1 전극
122: 제2 전극
131: 제1 프레임
132: 제2 프레임
141, 142: 절연 부재

Claims (7)

  1. 이온 교환막;
    상기 이온 교환막의 일 측면에 구비된 제1 전극;
    상기 이온 교환막의 타 측면에 구비된 제2 전극;
    일정한 두께를 가지고 상기 제1 전극과 상기 이온 교환막 사이에 구비되며 제1 챔버가 형성되도록 상하가 관통된 판 형상의 제1 프레임;
    일정한 두께를 가지고 상기 제2 전극과 상기 이온 교환막 사이에 구비되며 제2 챔버가 형성되도록 상하가 관통된 판 형상의 제2 프레임; 및
    상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버에 채워지는 젤 타입의 전해질;을 포함하며,
    상기 젤 타입의 전해질은, 옥시 황산 바나듐(VOSO4) 분말에 물과 황산을 투입한 소정의 몰 농도를 가진 전해액에 탄소 분말을 혼합하여 젤화된 물질이며,
    상기 제2 전극, 상기 제2 프레임, 상기 이온 교환막, 상기 제1 프레임, 상기 제1 전극은, 동일한 크기를 가지고 순차적으로 부착됨으로써,
    상기 제1 챔버에 채워진 전해질은, 상기 이온 교환막의 일면 중 상기 제1 프레임이 부착되는 면을 제외한 나머지 면 전체에 직접 접촉하고, 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되지 않도록 구성되고,
    상기 제2 챔버에 채워진 전해질은, 상기 이온 교환막의 타면 중 상기 제2 프레임이 부착되는 면을 제외한 나머지 면 전체에 직접 접촉하고, 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되지 않도록 구성된, 에너지 저장 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에너지 저장 장치는,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 절연을 위한 절연 부재;
    를 더 포함하는, 에너지 저장 장치.
  5. 삭제
  6. 에너지 저장 장치의 제조 방법에 있어서,
    제2 전극을 준비하는 단계;
    준비된 상기 제2 전극의 상부면에 제2 챔버가 형성되도록 상하가 관통된 일정한 두께를 가지는 판 형상의 제2 프레임을 부착하는 단계;
    상기 제2 챔버에 젤 타입의 전해질을 채우는 단계;
    상기 제2 프레임의 상부면에 이온 교환막을 부착하는 단계;
    상기 이온 교환막의 상부면에 제1 챔버가 형성되도록 상하가 관통된 일정한 두께를 가지는 판 형상의 제1 프레임을 부착하는 단계;
    상기 제1 챔버에 상기 젤 타입의 전해질을 채우는 단계; 및
    상기 제1 프레임의 상부면에 제1 전극을 부착하는 단계;를 포함하며,
    상기 젤 타입의 전해질은, 옥시 황산 바나듐(VOSO4) 분말에 물과 황산을 투입한 소정의 몰 농도를 가진 전해액에 탄소 분말을 혼합하여 젤화된 물질이며,
    상기 제2 전극, 상기 제2 프레임, 상기 이온 교환막, 상기 제1 프레임, 상기 제1 전극은, 동일한 크기를 가지고 순차적으로 부착됨으로써,
    상기 제1 챔버에 채워진 전해질은, 상기 이온 교환막의 일면 중 상기 제1 프레임이 부착되는 면을 제외한 나머지 면 전체에 직접 접촉하고, 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되지 않도록 구성되고,
    상기 제2 챔버에 채워진 전해질은, 상기 이온 교환막의 타면 중 상기 제2 프레임이 부착되는 면을 제외한 나머지 면 전체에 직접 접촉하고, 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되지 않도록 구성된, 에너지 저장 장치의 제조 방법.
  7. 상하 방향으로 배치된, 제1 전극과 제2 전극을 포함하는 전극부;
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 이온 교환막;
    일정한 두께를 가지고 상기 제1 전극과 상기 이온 교환막 사이에 구비되며 제1 챔버가 형성되도록 상하가 관통된 판 형상의 제1 프레임;
    일정한 두께를 가지고 상기 제2 전극과 상기 이온 교환막 사이에 구비되며 제2 챔버가 형성되도록 상하가 관통된 판 형상의 제2 프레임; 및
    상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버에 채워지는 젤 타입의 전해질;을 포함하는 단위 셀이 상하 방향으로 복수개 적층된 에너지 저장 장치로,
    상기 젤 타입의 전해질은, 옥시 황산 바나듐(VOSO4) 분말에 물과 황산을 투입한 소정의 몰 농도를 가진 전해액에 탄소 분말을 혼합하여 젤화된 물질이며,
    상기 제2 전극, 상기 제2 프레임, 상기 이온 교환막, 상기 제1 프레임, 상기 제1 전극은, 동일한 크기를 가지고 순차적으로 부착됨으로써,
    상기 제1 챔버에 채워진 전해질은, 상기 이온 교환막의 일면 중 상기 제1 프레임이 부착되는 면을 제외한 나머지 면 전체에 직접 접촉하고, 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되지 않도록 구성되고,
    상기 제2 챔버에 채워진 전해질은, 상기 이온 교환막의 타면 중 상기 제2 프레임이 부착되는 면을 제외한 나머지 면 전체에 직접 접촉하고, 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되지 않도록 구성된, 에너지 저장 장치.
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