KR102091449B1 - 크로스 전해액 탱크가 마련된 레독스 흐름 전지 시스템. - Google Patents

크로스 전해액 탱크가 마련된 레독스 흐름 전지 시스템. Download PDF

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Abstract

본 발명은 크로스 전해액 탱크가 마련된 레독스 흐름 전지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전해액 탱크 및 스텍을 구비한 흐름 전지 시스템에 있어, 스텍저항의 편차가 발생하는 경우에도 화학 반응량의 균일성을 유지하여 시스템 전체 에너지 활용률을 증가시킬 수 있는 크로스 전해액 탱크가 마련된 레독스 흐름 전지 시스템에 관한 것이다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 전해액 탱크에 전류의 흐름방향이 상이한 2개 이상의 스텍이 결함됨으로써, 다수개의 스텍간의 저항값이 상이하더라도 전류 흐름방향이 상이한 반대편 스텍의 반응량을 상승시키는 제어를 하게 되어 시스템 전체 에너지 활용률을 극대화 될 수 있다.

Description

크로스 전해액 탱크가 마련된 레독스 흐름 전지 시스템. {Redox flow cell system with cross electrolyte tanks.}
본 발명은 크로스 전해액 탱크가 마련된 레독스 흐름 전지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전해액 탱크 및 스텍을 구비한 흐름 전지 시스템에 있어, 스텍저항의 편차가 발생하는 경우에도 화학 반응량의 균일성을 유지하여 시스템 전체 에너지 활용률을 증가시킬 수 있는 크로스 전해액 탱크가 마련된 레독스 흐름 전지 시스템에 관한 것이다.
알려진 바에 따르면, 레독스 흐름 전지는 바이폴라 전극판(bipolar electrode)과 멤브레인(membrane)을 반복적으로 적층하고, 적층된 최외곽의 양측에 집전판과 앤드 캡을 차례로 적층하여 형성되는 스택, 및 스택에 전해액을 공급하고 스택에서 내부 반응 후, 유출되는 전해액을 저장하는 전해액 탱크를 포함한다.
예를 들어, 레독스 흐름 전지에서, 전해액 탱크는 아연을 포함하는 애노드 전해액(anolyte)을 수용하는 애노드 전해액 탱크 및 브로민을 포함하는 캐소드 전해액(catholyte)을 수용하는 캐소드 전해액 탱크를 포함한다.
이 경우, 종래 구성은 하나의 전류방향을 따라 동일한 전류방향에 위치한 스텍과 연결된 전해액 탱크를 마련함으로써, 스텍 저항의 편차가 발생하는 경우에는 화학 반응량의 균일성을 유지하기가 곤란하여 시스템 전체의 에너지 활용률이 상당히 저하된다는 문제점이 존재하였다.
KR 1638595
본 발명은 전해액 탱크 및 스텍을 구비한 흐름 전지 시스템에 있어, 이에 부가되어, 스텍저항의 편차가 발생하는 경우에도 화학 반응량의 균일성을 유지하여 시스템 전체 에너지 활용률을 증가시킬 수 있는 크로스 전해액 탱크가 마련된 레독스 흐름 전지 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있는 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따라, 내부에 전극이 마련되며 전해액이 유동하며 전류를 생성하는 스텍, 상기 스텍과 라인으로 연결되어 전해액을 공급 및 환원 받는 전해액 탱크를 포함하되, 상기 전해액 탱크는 적어도 하나 이상 마련되는 애노드 전해액 탱크 및 적어도 하나 이상 마련되는 캐소드 전해액 탱크를 포함하며, 하나의 전해액 탱크를 기준으로 양측으로 적어도 2개 이상의 스텍과 결합하는 크로스 전해액 탱크가 마련된 레독스 흐름 전지 시스템이 제공되는 것이 가능하다.
이 경우, 상기 스텍은 상기 스텍의 일측에 적어도 하나 이상의 전해액 유입구가 마련되며, 타측에 전해액 유출구가 마련되는 것이 가능하다.
또한, 상기 유입구는 상기 전해액 탱크로부터 연결되어 연장되는 적어도 2개 이상의 유입라인과 연결되며, 상기 유입라인에는 각각 애노드 전해액 펌프 또는 캐소드 전해액 펌프가 마련되는 것이 바람직하다.
추가적으로, 상기 각각의 스텍은 다공성 소재로 마령되는 멤브레인, 상기 멤브레인과 일정한 간격을 두고 마련되되, 상기 간격을 통해 애노드 전해액을 유동시키는 애노드 전극 및 상기 멤브레인과 일정한 간격을 두고 마련되되, 상기 간격을 통해 캐소드 전해액을 유동시키는 캐소드 전극를 포함하는 것이 가능하다.
이에 있어서, 상기 각각의 전해액 탱크는 적어도 2개 이상의 애노드 전해액 유출입구 및 적어도 2개 이상의 캐소드 전해액 유출입구를 포함하는 것이 가능하다.
또한, 상기 펌프의 제어를 수행하여 각각의 스텍으로 유입되는 애노드 전해액 및 캐소드 전해액의 양을 제어하는 전해액 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
추가적으로, 전술한 바와 같은 장치구성 외에 방법구성에 대한 본 발명의 특징이 존재한다.
구체적으로, 하나의 전해액 탱크에서 적어도 2 이상의 스텍으로 전해액이 공급되는 전해액 공급단계, 상기 스텍의 내부에 마련된 멤브레인 및 전극을 이용하여 전력을 생산하는 전력생산단계 및 상기 전력을 생산한 적어도 하나 이상의 스텍에서 하나의 전해액 탱크로 전해액이 환원되는 전해액 환원단계를 포함하는 레독스 흐름 전지 운용방법이 제공되는 것이 가능하다.
이 경우, 상기 전해액 공급단계는 상기 전해액 탱크가 캐소드 전해액 탱크 및 애노드 전해액 탱크를 포함하되, 상기 캐소드 전해액 탱크 및 애노드 전해액 탱크에서 각각 유출구가 형성되어 상기 스텍에 공급하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전력생산단계는 하나의 전해액 탱크에 적어도 2 이상의 스텍이 부착되어 각각의 스텍으로 유입되는 별개의 전해액을 통해 연결된 다른 스텍의 전력생산에 영향 받지 않고 독립적으로 전력생산하는 개별스텍 젼력생산단계를 포함하는 것이 가능하다.
추가적으로, 상기 전해액 환원단계는 상기 전해액 탱크가 캐소드 전해액 탱크 및 애노드 전해액 탱크를 포함하되, 상기 캐소드 전해액 탱크 및 애노드 전해액 탱크에서 각각 유입구가 형성되어 상기 스텍으로부터 개별적으로 전해액을 환원받는 것이 가능하다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 전해액 탱크에 전류의 흐름방향이 상이한 2개 이상의 스텍이 결함됨으로써, 다수개의 스텍간의 저항값이 상이하더라도 전류 흐름방향이 상이한 반대편 스텍의 반응량을 상승시키는 제어를 하게 되어 시스템 전체 에너지 활용률을 극대화 될 수 있다.
도 1은 종래 기술의 일 실시예에 따른 레독스 흐름 전지의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 흐름 전지의 구성도이다.
도 3은 종래 기술 및 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 흐름 전지의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 흐름 전지의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 흐름 전지를 구성하는 다수개의 스텍 및 이와 결합하는 전해액 탱크의 확대도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명에서 설명하는 레독스 흐름 전지(레독스 플로우 전지)는 기존 이차전지와는 달리 전해액 중의 활물질(active material)이 산화 및 환원되어 충방전 되는 시스템으로서, 전해액의 화확적 에너지를 직접 전기에너지로 저장시키는 전기화학적 축전장치이다.
이러한 레독스 흐름 전지에 대한 연구는 1974년 미국에서 시작되었으며 레독스 커플, 전기화학 메커니즘, 이온교환막 개발, 성능시험 등의 연구가 활발하게 진행되었다.
본 발명의 레독스 흐름 전지의 구조는 산화상태가 각각 다른 활물질이 저장되어 있는 전해액 탱크와 충방전시 활물질을 순환시키는 펌프 및 이온교환막(멤브레인)으로 분리되어 있는 셀이 마련되는 것이 가능하다.
활물질로는 V, Fe, Cr, Cu, Ti, Mn 및 Sn 등의 전이금속을 강산 수용액에 용해하여 제조한 전해질을 이용한다.
제조한 전해질은 셀 내에 저장되어 있지 않고, 전해액 탱크에 액체 상태로 저장되어 있으며 충방전 과정 중에 펌프를 통하여 셀 네부로 공급되는 것을 특징으로 한다.
또한, 사용하는 전극은 비활성 전극으로 전극 자체는 화학 반응 없이 전극 표면과 전해질 사이에서 반응을 하여 수명이 길다는 장점이 있어, 기존 전지와 차별화 된다.
구체적으로는, 레독스 흐름전지(RFB : Redox Flow Battery)에서 레독스란, 환원(Reduction)과 산화(Oxidation)를 단축하여 합성한 화학기술 용어이다.
모든 화학전지는 산화환원 반응을 이용하고 있으나, 전지 자신은 변화하지 않으면서 활성물질인 두종류의 레독스커플(V+2/V+3, VO2+/VO2+)의 용액이 양극과 음극에서 반응하는 시스템을 레독스 전지라고 통칭한다.
또한, 이 활성물질(용액)을 전해셀의 외부에서 공급하여 충방전하는 전지를 레독스 흐름전지라고 한다.
전지의 분류로 본다면, 전해셀의 외부에서 반응물질을 연속적으로 공급해서 동작하는 전지를 일반적으로 연료전지라고 정의하므로, 레독스 흐름전지는 연료전지라고 말할 수 있다.
게다가 충방전이 가능하므로 재생형 연료전지의 하나인 전기재생형 연료전지로도 분류할 수 있다.
레독스 흐름전지는 외부 탱크(전해액 탱크)에 저장해 둔 활성물질(레독스 이온)의 용액을 펌프로 유통형 전해셀(스텍)에 공급하여 충방전을 하는 전지이다.
레독스 커플에는 Fe/Cr, V/Br, Zn/Br, Zn/Ce, V/V등이 있으나, 저장가능한 전기량이나 경제성등을 고려해서 올바나듐(V/V) 레독스 커플이 많이 사용되고 있으며 전극반응은 다음과 같다.
방전상태 충전상태
양극 : VO2+(청색) + H2O ↔ VO2+(황색) + 2H+ + e-
음극 : V3+(녹색) + e- ↔ V2+(자색)
왼쪽에서 오른쪽으로는 충전, 반대는 방전을 의미하며 충전시에 양극에서 발생하는 수소이온은 이온교환막을 통해 음극으로 이동하여 전해액의 전기적 중성조건을 채워준다.
상기 충전과정에 의해서 양극액은 5가의 바나듐(VO2+)으로 변환되고 음극액은 2가의 바나듐으로 변환되어, 공급된 전력이 전자가가 다른 바나듐이온으로 저장되며, 반대로 방전에 의해서 저장한 전기에너지를 빼낼 수 있다.
레독스 흐름전지의 장점으로는 실온에서 동작, 낮은 자가방전율로 고효율 장수명화 실현이 가능, 에너지 저장을 전해질 즉 외부탱크에서 하므로 용량선택이 간편하며 대형화가 용이, 전해질을 모니터링 함으로써 충전이나 방전상태 추정이 용이해 충방전 제어와 자동화가 용이하다.
이에 비해 레독스 흐름전지의 단점은 낮은 에너지 밀도, 펌프동력이 필요, 전해질을 통한 전류누설이 생기는 것이다.
또한, 이 경우 스텍은, 전극(Electrode), 이온교환막(Membrane), Bipolar Plate, 전해질로 구성되어 있는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 흐름 전지를 구성하는 다수개의 스텍 및 이와 결합하는 전해액 탱크의 확대도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 크로스 전해액 탱크가 마련된 레독스 흐름 전지 시스템을 구성하는 스텍 및 전해액 탱크에 대한 자세한 구성을 확인하는 것이 가능하다.
구체적으로는, 내부에 전극이 마련되며 전해액이 유동하며 전류를 생성하는 스텍(10), 상기 스텍(10)과 라인으로 연결되어 전해액을 공급 및 환원 받는 전해액 탱크(20)를 포함하되, 상기 전해액 탱크(20)는 적어도 하나 이상 마련되는 애노드 전해액 탱크 및 적어도 하나 이상 마련되는 캐소드 전해액 탱크를 포함하며, 하나의 전해액 탱크(20)를 기준으로 양측으로 적어도 2개 이상의 스텍(10)과 결합하는 크로스 전해액 탱크가 마련된 레독스 흐름 전지 시스템이 제공되는 것을 확인하는 것이 가능하다.
이 경우, 상부에 도시된 스텍과 하부에 도시된 스텍은 상호 전류의 흐름방향이 상이한 스텍에 해당하며 상기 하나의 전해액 탱크에 연결된 스텍은 상기 전해액 탱크의 상부와 하부로 각각 2개 이상씩 마련되는 경우 역시 가능하다.
또한, 상기 하나의 전해액 탱크에는 탱크 내부에 격벽 등으로 공간이 분리된 애노드 전해액 탱크 및 적어도 하나 이상 마련되는 캐소드 전해액 탱크를 포함하는 것이 가능하다.
이에 있어서, 상기 스텍은 상기 스텍과 연결된 전해액 탱크와 전해액을 교환하며 전력을 생성하는 것이 가능하다.
또한, 상기 생성된 전력은 전력변환장치(PCS)로 전달되는 것이 바람직하다 할 것이다.
이 같은 경우에 종래의 레독스 흐름 전지 시스템은 하나의 전류의 흐름방향을 따라 다수개의 스텍간을 연결하는 전해액 탱크만이 존재하였으므로, 스텍 저항의 편차가 발생하는 경우에는 화학 반응량의 균일성을 유지하기가 곤란하여 시스템 전체의 에너지 활용률이 상당히 저하된다는 문제점이 존재하였다.
따라서, 위와 같은 문제적을 극복하기 위하여 전류의 흐름방향이 상이한 2개 이상의 스텍을 연결하는 전해액 탱크구성을 마련하는 것이 가능하다.
또한, 상기 스텍(10)은 상기 스텍(10)의 일측에 적어도 하나 이상의 전해액 유입구(11)가 마련되며, 타측에 전해액 유출구(12)가 마련되는 것이 바람직하다 할 것이다.
하나의 전해액 유입구와 유출구는 쌍을 이루며 상기 스텍과 전해액 탱크를 통과하며 각각의 애노드 전해액 및 캐소드 전해액의 순환을 돕는 역할을 수행하는 것이 가능하다.
이에 있어서, 상기 전해액 유입구(11)는,
상기 전해액 탱크(20)로부터 연결되어 연장되는 적어도 2개 이상의 유입라인(30)과 연결되며, 상기 유입라인(30)에는 각각 애노드 전해액 펌프(31) 또는 캐소드 전해액 펌프(32)가 마련되는 것이 가능하며, 상기 애노드 전해액 펌프(31) 또는 캐소드 전해액 펌프(32)는 개별구동하면서 상기 전해액 탱크에 저장된 상기 애노드 전해액 및 캐소드 전해액을 강제 순환시키는 것이 가능하다.
또한, 상기 각각의 스텍(10)은 다공성 소재로 마련되는 멤브레인, 상기 멤브레인과 일정한 간격을 두고 마련되되, 상기 간격을 통해 애노드 전해액을 유동시키는 애노드 전극 및 상기 멤브레인과 일정한 간격을 두고 마련되되, 상기 간격을 통해 캐소드 전해액을 유동시키는 캐소드 전극을 포함하는 것이 가능하며, 상기 멤브레인 및 다수개의 전극을 통해 기본적인 화학전지의 전력생성이 가능한 특징이 존재한다.
추가적으로, 상기 각각의 전해액 탱크(20)는 적어도 2개 이상의 애노드 전해액 유출입구(21) 및 적어도 2개 이상의 캐소드 전해액 유출입구(22)를 포함하는 것이 가능하다.
이 경우, 각각의 전해액 탱크(20)에 마련되는 애노드 전해액과 캐소드 전해액은 별개의 라인을 따라 각각의 스택으로 전달되는 것이 가능하다.
또한, 상기 애노드 전해액 펌프(31) 또는 캐소드 전해액 펌프(32)의 제어를 수행하여 각각의 스텍(10)으로 유입되는 애노드 전해액 및 캐소드 전해액의 양을 제어하는 전해액 제어부(40)를 더 포함하는 것이 가능하다.
이와 같은 전해액 제어부(40)의 구성을 통해, 각각의 상기 애노드 전해액 펌프(31) 및 캐소드 전해액 펌프(32)의 개별제어가 가능하여 본 발명이 목적으로 하는 시스템 전체의 에너지 활용률을 높이는 것이 가능하다.
도 1 내지 도 4는 종래기술 또는 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 흐름 전지의 구성도이다.
구체적으로는, 도 1은 종래기술에 따른 레독스 흐름 전지의 구성도임을 확인할 수 있다.
이에 있어서, 전술한 바와 마찬가지로, 종래 구성((a), (b) 및 (c))은 하나의 전류방향을 따라 동일한 전류방향에 위치한 스텍(10)과 연결된 전해액 탱크(20)를 마련함으로써, 스텍 저항의 편차가 발생하는 경우에는 화학 반응량의 균일성을 유지하기가 곤란하여 시스템 전체의 에너지 활용률이 상당히 저하된다는 문제점이 존재하였다.
(Case 1 : 에너지 활용률 = 85.2%, Case 2 : 에너지 활용률 = 97.0%, Case 4 : 에너지 활용률 = 98.0% )
도 2((a), (b) 및 (c))를 참고하면, 전술한 문제점을 극복하기 위하여 크로스(Cross) 전해액 탱크의 구성을 마련함으로써, 스텍저항의 편차가 발생하는 경우에도 화학 반응량의 균일성을 유지하여 시스템 전체 에너지 활용률을 증가시킬 수 있음을 확인하는 것이 가능하다.
(Case 3 : 에너지 활용률 = 98.5%, Case 5 : 에너지 활용률 = 99.0%, Case 6 : 에너지 활용률 = 100.0%)
도 3은 종래기술 또는 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 흐름 전지의 구성도이다.
구체적으로, 도 3 및 도 4에는 전체적인 스텍 및 전해액 탱크 간 결합구성을 도시하였음을 확인하는 것이 가능하다.
도 4는 가장 효율이 우수하면서 실제 가용이 가능한 레독스 흐름 전지 시스템에 대한 도면에 해당한다.
이와 같은 6개의 케이스를 시뮬레이션 한 결과,
Case Stack Tank Arrangement Designed Capa(kWh) Operation Capa(kWh) Utilization(%)
1 8 8 direct 1000 851.6 85.2
2 8 4 direct 1000 970.3 97.0
3 8 4 cross 1000 985.1 98.5
4 8 2 direct 1000 980.3 98.0
5 8 2 cross 1000 990.0 99.0
6 8 1 cross 1000 1000.0 100
위와 같은 테이블의 수치를 얻는 것이 가능하다.
따라서, 도 4와 같은 구성의 흐름 전지 시스템을 활용하여 시스템 전체 에너지 활용률을 상승시키는 것이 바람직하다 할 것이다.
추가적으로, 전술한 바와 같은 장치구성 뿐만 아니라, 방법 구성에 대한 본 발명상의 특징이 존재한다.
구체적으로, 하나의 전해액 탱크(20)에서 적어도 2 이상의 스텍(10)으로 전해액이 공급되는 전해액 공급단계, 상기 스텍(10)의 내부에 마련된 멤브레인 및 전극을 이용하여 전력을 생산하는 전력생산단계 및 상기 전력을 생산한 적어도 2 이상의 스텍(10)에서 하나의 전해액 탱크(20)로 전해액이 환원되는 전해액 환원단계를 포함하는 레독스 흐름 전지 운용방법이 제공되는 것이 가능하다.
이 경우, 상기 전해액 공급단계는 상기 전해액 탱크(20)가 캐소드 전해액 탱크 및 애노드 전해액 탱크를 포함하되, 상기 캐소드 전해액 탱크 및 애노드 전해액 탱크에서 각각 유출구(21, 22)가 형성되어 상기 스텍(10)에 공급하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전력생산단계는 하나의 전해액 탱크(20)에 적어도 2 이상의 스텍(10)이 부착되어 각각의 스텍(10)으로 유입되는 별개의 전해액을 통해 연결된 다른 스텍(10)의 전력생산에 영향 받지 않고 독립적으로 전력생산하는 개별스텍 젼력생산단계를 포함하는 것이 가능하다.
추가적으로, 상기 전해액 환원단계는 상기 전해액 탱크(20)가 캐소드 전해액 탱크 및 애노드 전해액 탱크를 포함하되, 상기 캐소드 전해액 탱크 및 애노드 전해액 탱크에서 각각 유입구(21, 22)가 형성되어 상기 스텍(10)으로부터 개별적으로 전해액을 환원받는 것이 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 스텍
11 : 전해액 유입구
12 : 전해액 유출구
20 : 전해액 탱크
21 : 애노드 전해액 유출입구
22 : 캐소드 전해액 유출입구
30 : 유입라인
31 : 애노드 전해액 펌프
32 : 캐소드 전해액 펌프
40 : 전해액 제어부

Claims (10)

  1. 내부에 전극이 마련되며 전해액이 유동하며 전류를 생성하는 스텍(10); 상기 스텍(10)과 라인으로 연결되어 전해액을 공급 및 환원 받는 전해액 탱크(20); 및 전해액 제어부(40);를 포함하되,
    상기 스텍(10)은, 상기 스텍(10)의 일측에 적어도 하나 이상의 전해액 유입구(11)가 마련되고, 타측에 전해액 유출구(12)가 마련되며,
    상기 전해액 유입구(11)는, 상기 전해액 탱크(20)로부터 연결되어 연장되는 적어도 2개 이상의 유입라인(30)과 연결되고,
    상기 유입라인(30)에는 각각 애노드 전해액 펌프(31) 또는 캐소드 전해액 펌프(32)가 마련되며,
    상기 전해액 탱크(20)는, 내부가 격벽으로 분리되어 애노드 전해액 탱크 및 캐소드 전해액 탱크를 포함하되, 전해액 탱크(20)의 일측과 타측의 양측에 각각 둘 이상의 복수의 스텍(10)들이 동시에 연결되고,
    전해액 탱크(20)의 일측에 위치하는 스텍(10)들과 타측에 위치하는 스텍(10)들이 각각 직렬로 연결됨과 동시에 전해액 탱크의 일측과 타측에 각각 직렬연결된 스텍들이 병렬로 연결되는 형태로 혼합연결되며,
    전해액 탱크(20)의 양측으로 결합된 각각의 스텍(10)으로부터의 전류방향과 크로스 방향으로 전해액 탱크(20)와 각 스텍(10) 사이에 전해액이 흐르도록 구성되고,
    상기 각각의 스텍(10)은, 다공성 소재로 마련되는 멤브레인; 상기 멤브레인과 일정한 간격을 두고 마련되되, 상기 간격을 통해 애노드 전해액을 유동시키는 애노드 전극; 및 상기 멤브레인과 일정한 간격을 두고 마련되되, 상기 간격을 통해 캐소드 전해액을 유동시키는 캐소드 전극;을 포함하며,
    상기 전해액 제어부(40)는, 상기 애노드 전해액 펌프(31) 또는 캐소드 전해액 펌프(32)의 제어를 수행하여 각각의 스텍(10)으로 유입되는 애노드 전해액 및 캐소드 전해액의 양을 제어하는 것을 특징으로 하는, 레독스 흐름 전지 시스템.
  2. 삭제
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  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 전해액 탱크(20)는,
    적어도 2개 이상의 애노드 전해액 유출입구(21); 및
    적어도 2개 이상의 캐소드 전해액 유출입구(22);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스 전해액 탱크가 마련된 레독스 흐름 전지 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항에 기재된 레독스 흐름 전지 시스템의 운용방법에 있어서,
    하나의 전해액 탱크(20)에서 적어도 2 이상의 스텍(10)으로 전해액이 공급되는 전해액 공급단계;
    상기 스텍(10)의 내부에 마련된 멤브레인 및 전극을 이용하여 전력을 생산하는 전력생산단계; 및
    상기 전력을 생산한 적어도 하나 이상의 스텍(10)에서 하나의 전해액 탱크(20)로 전해액이 환원되는 전해액 환원단계;를 포함하고,
    전해액 탱크(20)의 일측과 타측의 양측에 각각 둘 이상의 복수의 스텍(10)들이 동시에 연결되고,
    전해액 탱크(20)의 일측에 위치하는 스텍(10)들과 타측에 위치하는 스텍(10)들이 각각 직렬로 연결됨과 동시에 전해액 탱크의 일측과 타측에 각각 직렬연결된 스텍들이 병렬로 연결되는 형태로 혼합연결되며,
    전해액 탱크(20)의 양측으로 결합된 각각의 스텍(10)으로부터의 전류방향과 크로스 방향으로 전해액 탱크(20)와 각 스텍(10) 사이에 전해액이 흐르도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 레독스 흐름 전지 운용방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전해액 공급단계는,
    상기 캐소드 전해액 탱크 및 애노드 전해액 탱크에서 각각 유출구(21, 22)가 형성되어 상기 스텍(10)에 공급하는 것을 특징으로 하는 레독스 흐름 전지 운용방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 전력생산단계는,
    각각의 스텍(10)으로 유입되는 별개의 전해액을 통해 연결된 다른 스텍(10)의 전력생산에 영향 받지 않고 독립적으로 전력생산하는 개별스텍 젼력생산단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레독스 흐름 전지 운용방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 전해액 환원단계는,
    상기 캐소드 전해액 탱크 및 애노드 전해액 탱크에서 각각 유입구(21, 22)가 형성되어 상기 스텍(10)으로부터 개별적으로 전해액을 환원받는 것을 특징으로 하는, 레독스 흐름 전지 운용방법.
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