KR102169500B1 - Electrolytic cell - Google Patents

Electrolytic cell Download PDF

Info

Publication number
KR102169500B1
KR102169500B1 KR1020170112071A KR20170112071A KR102169500B1 KR 102169500 B1 KR102169500 B1 KR 102169500B1 KR 1020170112071 A KR1020170112071 A KR 1020170112071A KR 20170112071 A KR20170112071 A KR 20170112071A KR 102169500 B1 KR102169500 B1 KR 102169500B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode assembly
distribution hole
electrolyte
chamber
electrolytic cell
Prior art date
Application number
KR1020170112071A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190025435A (en
Inventor
이영진
송영수
조성복
임예훈
이동철
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020170112071A priority Critical patent/KR102169500B1/en
Publication of KR20190025435A publication Critical patent/KR20190025435A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102169500B1 publication Critical patent/KR102169500B1/en

Links

Images

Classifications

    • C25B9/08—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • C25B11/03—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form perforated or foraminous
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B13/00—Diaphragms; Spacing elements
    • C25B13/02—Diaphragms; Spacing elements characterised by shape or form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • C25B9/18—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells

Abstract

본 발명은 내부 전해액의 균일한 유동 형성을 할 수 있는 전해조에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전극판과 분리막이 적층된 전극조립체, 상기 전극조립체의 하단에 형성되고 상기 전극조립체에 전해액을 공급하는 공급부를 포함하고, 상기 공급부는 개구된 일단부로 상기 전해액이 투입되고 타단부는 막힌 투입로, 상기 투입로의 외부에 복수 개로 천공되어 전해액을 분출하는 1차 분배홀 및 상기 1차 분배홀을 내부에 위치하도록 상기 투입로를 내부로 삽입하고 상부에 복수 개의 2차 분배홀이 천공되어 상기 1차 분배홀을 통해 내부로 유입된 상기 전해액을 상기 전극조립체에 공급하는 챔버부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an electrolytic cell capable of forming a uniform flow of an internal electrolyte solution.
In addition, the present invention includes an electrode assembly in which an electrode plate and a separator are stacked, a supply unit formed at a lower end of the electrode assembly and supplying an electrolyte solution to the electrode assembly, and the supply unit is supplied with the electrolyte solution to the opened one end and the other end Is a blocked input path, a first distribution hole for ejecting electrolyte by being drilled in a plurality outside of the input path, and a plurality of secondary distribution holes at the top of the input path so that the first distribution hole is located inside. It characterized in that it comprises a chamber for supplying the electrolytic solution introduced into the inside through the first distribution hole to the electrode assembly.

Description

전해조{ELECTROLYTIC CELL}Electrolyzer {ELECTROLYTIC CELL}

본 발명은 전해조에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 내부 전해액의 균일한 유동 형성을 할 수 있는 전해조에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolytic cell, and more particularly, to an electrolytic cell capable of forming a uniform flow of an internal electrolyte solution.

일반적으로 음극, 분리막, 양극이 접합된 전극조립체의 전기화학반응을 통해 가성소다와 염소가스를 생산하는 전해조는 100개 이상의 단위 전지로 이루어진다.In general, an electrolyzer that produces caustic soda and chlorine gas through an electrochemical reaction of an electrode assembly in which a cathode, a separator, and an anode are bonded is composed of 100 or more unit cells.

전해조의 전기 분해와 관련한 주요 에너지 손실 요인으로는 양극과 음극 사이의 넓은 간격, 전극의 낮은 활성 표면적, 전극간 이온 흐름에 대한 저항 및 비효율적인 전해조 구조 등을 들 수 있다.Major energy loss factors associated with electrolysis of an electrolyzer include a wide gap between the anode and the cathode, a low active surface area of the electrode, resistance to ion flow between electrodes, and an inefficient electrolyzer structure.

분리막으로 격리되어 있는 양극과 음극 사이의 간격은 이온 전도에 필요한 전기 에너지에 비례한다. 양극과 음극 사이를 간격을 줄이고, 내부 저항을 최소화해야 에너지 손실을 줄일 수 있으며, 또한 전극의 단위 부피당 표면적이 높아야 가스 발생 효율을 증가시킬 수 있고, 아울러 전해조를 소형화할 수 있다.The distance between the anode and the cathode separated by the separator is proportional to the electrical energy required for ion conduction. It is possible to reduce energy loss only by reducing the gap between the anode and the cathode and minimizing the internal resistance. In addition, the gas generation efficiency can be increased when the surface area per unit volume of the electrode is high, and the electrolyzer can be miniaturized.

전기 분해 과정에서의 전류는 전해액 및 분리막을 통과하여 하나의 극성을 갖는 전극으로부터 인접한 반대 극성을 갖는 전극으로 흐르며, 따라서 전극간 전기적 전하를 갖는 이온 흐름이 쉽게 일어날수록 에너지 손실이 작아진다. The current in the electrolysis process passes through the electrolyte and the separator, and flows from an electrode having one polarity to an electrode having an adjacent opposite polarity. Therefore, the energy loss decreases as ions having electrical charges between electrodes occur more easily.

이러한 전극간의 전류의 흐름은 전해액이 수소 가스와 산소 가스로 분해되기 때문에 일어난다.This flow of current between electrodes occurs because the electrolyte is decomposed into hydrogen gas and oxygen gas.

일반적으로 전해액은 전해액 투입로에 형성된 복수 개의 유로(약 20개)를 통해 전극조립체로 공급되는데 전해액 투입로에서 전해액이 유입되는 방향의 가장 가까운 위치의 유로에서 전해액이 유입되는 방향의 가장 먼 위치의 유입로로 갈수록 유압이 약해져서 유로를 통해 전극조립체로 공급되는 전해액은 불균일한 유량으로 분배가 이루어지는 문제점이 있었다.In general, the electrolyte is supplied to the electrode assembly through a plurality of flow paths (approximately 20) formed in the electrolyte input path. From the flow path closest to the direction in which the electrolyte flows, the most distant location in the direction of the electrolyte flow. There is a problem in that the hydraulic pressure becomes weaker toward the inflow path, so that the electrolyte solution supplied to the electrode assembly through the flow path is distributed at an uneven flow rate.

이러한 불균일한 유량에 의한 전해액 분배는 전극조립체 내부에서의 불안정한 전기화학반응의 원인이 되어 전력원 상승에 의한 비용 증가의 문제점이 되었다. 또한, 제품 수명을 단축시킴에 따른 유지보수비용 상승의 문제점이 있었다. Distributing the electrolyte by such a non-uniform flow rate causes an unstable electrochemical reaction inside the electrode assembly, resulting in an increase in cost due to an increase in power source. In addition, there was a problem of an increase in maintenance cost due to shortening the product life.

따라서 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 전극조립체로 공급되는 전해액의 유량을 균일화할 수 있는 전해조를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electrolytic cell capable of equalizing the flow rate of the electrolyte supplied to the electrode assembly.

본 발명의 일 실시예에 따른 전해조는 전극판과 분리막이 적층된 전극조립체, 상기 전극조립체의 하단에 형성되고 상기 전극조립체에 전해액을 공급하는 공급부를 포함하고, 상기 공급부는 개구된 일단부로 상기 전해액이 투입되고 타단부는 막힌 투입로, 상기 투입로의 외부에 복수 개로 천공되어 전해액을 분출하는 1차 분배홀 및 상기 1차 분배홀을 내부에 위치하도록 상기 투입로를 내부로 삽입하고 상부에 복수 개의 2차 분배홀이 천공되어 상기 1차 분배홀을 통해 내부로 유입된 상기 전해액을 상기 전극조립체에 공급하는 챔버부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The electrolytic cell according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly in which an electrode plate and a separator are stacked, a supply part formed at a lower end of the electrode assembly and supplying an electrolyte solution to the electrode assembly, and the supply part includes the electrolyte solution at an opened end. The input and the other end is a blocked input path, and a plurality of the injection paths are inserted into the interior so that the primary distribution hole for ejecting the electrolyte and the primary distribution hole are located inside and a plurality of holes are drilled outside of the input path. And a chamber portion for supplying the electrolyte solution introduced into the electrode assembly through the primary distribution hole through which two secondary distribution holes are perforated.

상기 2차 분배홀은 상기 1차 분배홀과 대응하는 위치에 형성될 수 있다.The second distribution hole may be formed at a position corresponding to the first distribution hole.

상기 2차 분배홀은 상기 1차 분배홀의 반대 방향에 형성될 수 있다.The second distribution hole may be formed in a direction opposite to the first distribution hole.

상기 투입로의 개구된 일단부는 상기 챔버부를 관통하여 외부로 연장될 수 있다.One end of the input passage may pass through the chamber and extend to the outside.

상기 투입로에 의해 관통된 상기 챔버부의 관통홀은 실링될 수 있다.The through hole of the chamber part penetrated by the input path may be sealed.

상기 챔버부의 내부는 상기 1차 분배홀을 통해 분출된 상기 전해액에 의해 채워질 수 있다.The interior of the chamber part may be filled by the electrolyte sprayed through the primary distribution hole.

상기 챔버부의 내부에 상기 1차 분배홀을 통해 분출된 상기 전해액이 채워진 후 상기 2차 분배홀을 통해 상기 전극조립체로 상기 전해액이 공급될 수 있다.After the electrolytic solution ejected through the primary distribution hole is filled inside the chamber unit, the electrolytic solution may be supplied to the electrode assembly through the secondary distribution hole.

상기 1차 분배홀과 상기 2차 분배홀의 개수는 상기 전극조립체에 상기 전해액이 균등하게 공급되도록 상기 전극조립체에 절곡되게 형성된 복수 개의 절곡부의 개수에 대응하게 형성될 수 있다.The number of the first distribution holes and the second distribution holes may correspond to the number of bent portions formed to be bent in the electrode assembly so that the electrolyte is evenly supplied to the electrode assembly.

상기 1차 분배홀은 상기 투입로의 하부에 수직 방향으로 형성될 수 있다.The primary distribution hole may be formed in a vertical direction under the input path.

상기 2차 분배홀은 상기 챔버부의 상부에 수직 방향으로 형성될 수 있다.The secondary distribution hole may be formed in a vertical direction above the chamber part.

상기 전극조립체의 상단에 형성되고 상기 전극조립체에서 발생되는 가스를 배출하는 배출부를 더 포함할 수 있다.It may further include a discharge unit formed on the upper end of the electrode assembly for discharging the gas generated from the electrode assembly.

본 발명에 따르면, 전극조립체에 전해액의 유량을 균일하게 공급하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of uniformly supplying the flow rate of the electrolyte to the electrode assembly.

본 발명에 따르면, 전해조 내부 전해액의 유동을 안정화하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of stabilizing the flow of the electrolyte solution inside the electrolyzer.

본 발명에 따르면, 전력원을 절감하여 비용을 줄이는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of reducing the cost by reducing the power source.

본 발명에 따르면, 제품 수명을 연장하여 유지보수비용을 절감하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of reducing maintenance cost by extending product life.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해조를 내부 주요부가 보이도록 정면에서 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에서 전해조의 하부를 확대하여 주요부를 도시한 일부 사시도이다.
도 3은 종래의 전해조를 내부 주요부가 보이도록 정면에서 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram illustrating an electrolytic cell according to an embodiment of the present invention from the front so that the main part thereof is visible.
FIG. 2 is a partial perspective view showing an enlarged lower portion of the electrolytic cell in FIG. 1.
3 is a configuration diagram showing a conventional electrolytic cell from the front so that the main part inside is visible.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전해조에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an electrolytic cell according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention, and thus various alternatives that can be substituted for them at the time of application It should be understood that there may be equivalents.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each component or a specific part constituting the component is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. Therefore, the size of each component does not fully reflect the actual size. If it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, such description will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해조를 내부 주요부가 보이도록 정면에서 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1에서 전해조의 하부를 확대하여 주요부를 도시한 일부 사시도이다.FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an electrolytic cell according to an embodiment of the present invention from the front so that the inner main part is visible, and FIG. 2 is a partial perspective view showing the main part by expanding the lower part of the electrolyzer in FIG. 1.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전해조는 전극판과 분리막이 적층된 전극조립체(10), 상기 전극조립체(10)의 하단에 형성되고 상기 전극조립체(10)에 전해액을 공급하는 공급부(100)를 포함한다.1 and 2, the electrolytic cell according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 10 in which an electrode plate and a separator are stacked, and is formed at the lower end of the electrode assembly 10, and the electrode assembly 10 ) And a supply unit 100 for supplying the electrolyte.

그리고 상기 공급부(100)는 개구된 일단부로 상기 전해액이 투입되고 타단부는 막힌 투입로(110), 상기 투입로(110)의 외부에 복수 개로 천공되어 전해액을 분출하는 1차 분배홀(111) 및 상기 1차 분배홀(111)을 내부에 위치하도록 상기 투입로(110)를 내부로 삽입하고 상부에 복수 개의 2차 분배홀(121)이 천공되어 상기 1차 분배홀(111)을 통해 내부로 유입된 상기 전해액을 상기 전극조립체(10)에 공급하는 챔버부(120)를 포함한다.In addition, the supply unit 100 is a primary distribution hole 111 through which the electrolyte is injected into an opened one end and the other end is blocked in a plurality of injection paths 110, and a plurality of holes are drilled outside the injection path 110 to eject the electrolyte. And inserting the input path 110 into the interior so that the primary distribution hole 111 is located therein, and a plurality of secondary distribution holes 121 are drilled in the upper portion thereof, and the interior through the primary distribution hole 111 And a chamber unit 120 supplying the electrolyte solution introduced into the electrode assembly 10 to the electrode assembly 10.

전극조립체(10)의 전극판은 양극판 및 음극판으로 이루어질 수 있고, 분리막이 양극판 및 음극판의 사이에 접합되도록 양극판, 음극판 및 분리막이 교대로 접합될 수 있다.The electrode plate of the electrode assembly 10 may be formed of a positive electrode plate and a negative electrode plate, and a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator may be alternately bonded so that the separator is bonded between the positive plate and the negative plate.

공급부(100)의 투입로(110)는 외부로부터 전해액을 공급받기 위한 것으로 일단부는 개구되고, 챔버부(120)를 관통하여 외부로 연장 형성될 수 있다. The input path 110 of the supply unit 100 is to receive an electrolyte solution from the outside, and one end thereof is opened and may be formed to extend outside through the chamber unit 120.

그리고 챔버부(120)의 내부에 삽입된 투입로(110)의 타단부는 막아서 타단부로 전해액이 배출되지 못하도록 할 수 있다.In addition, the other end of the input path 110 inserted into the chamber 120 may be blocked so that the electrolyte is not discharged to the other end.

또한, 투입로(110)는 챔버부(120)의 내부에 삽입된 둘레측 외부에 복수 개의 1차 분배홀(111)을 천공할 수 있다.In addition, the injection path 110 may perforate a plurality of primary distribution holes 111 outside the circumferential side inserted into the interior of the chamber unit 120.

1차 분배홀(111)은 투입로(110)의 하부에 수직 방향으로 천공되어 1차 분배홀(111)을 통해 챔버부(120)로 투입된 전해액으로 챔버부(120) 내부를 채우도록 유도할 수 있다.The primary distribution hole 111 is perforated in a vertical direction at the bottom of the input path 110 to induce filling the inside of the chamber unit 120 with the electrolyte injected into the chamber unit 120 through the first distribution hole 111. I can.

챔버부(120)는 투입로(110)에 의해 관통된 관통홀(123)을 실링(sealing)하여 투입로(110)를 통해 챔버부(120) 내부에 채워진 전해액이 외부로 누출되지 않도록 할 수 있다.The chamber unit 120 may seal the through hole 123 penetrated by the injection path 110 so that the electrolyte filled in the chamber unit 120 through the injection path 110 does not leak to the outside. have.

챔버부(120)는 내부에 전해액을 채울 수 있는 공간이 형성되고, 내부 공간에 전해액이 채워지면 전극조립체(10)로 전해액을 분출하기 위해 상부에 복수 개의 2차 분배홀(121)이 천공될 수 있다.The chamber unit 120 has a space in which the electrolyte can be filled, and when the internal space is filled with the electrolyte, a plurality of secondary distribution holes 121 are drilled at the top to eject the electrolyte into the electrode assembly 10. I can.

2차 분배홀(121)은 전극조립체(10)가 위치한 챔버부(120)의 상부에 천공되고 1차 분배홀(111)은 챔버부(120)의 하측을 향해 전해액을 분출하기 때문에 1차 분배홀(111)을 통해 챔버부(120) 내부로 공급된 전해액에 의해 챔버부(120)의 내부를 완전히 채운 후에 1차 분배홀(111)을 통해 계속해서 공급되는 전해액의 압력으로 2차 분배홀(121)로 전해액이 분출되어 전극조립체(10)에 공급될 수 있다.Since the secondary distribution hole 121 is perforated in the upper part of the chamber 120 where the electrode assembly 10 is located, and the primary distribution hole 111 ejects the electrolyte toward the lower side of the chamber 120, the primary distribution After the inside of the chamber part 120 is completely filled with the electrolyte supplied into the chamber part 120 through the hole 111, the secondary distribution hole with the pressure of the electrolyte continuously supplied through the primary distribution hole 111 The electrolyte may be ejected through 121 and supplied to the electrode assembly 10.

따라서 복수 개의 2차 분배홀(121)을 통해 전극조립체(10)로 공급되는 전해액의 유량은 각각의 2차 분배홀(121)에 균일할 수 있다.Accordingly, the flow rate of the electrolyte supplied to the electrode assembly 10 through the plurality of secondary distribution holes 121 may be uniform in each of the secondary distribution holes 121.

1차 분배홀(111)은 투입로(110)의 하부에 수직 방향으로 천공되고, 2차 분배홀(121)은 1차 분배홀(111)의 반대 방향인 챔버부(120)의 상부에 수직 방향으로 천공됨에 따라 1차 분배홀(111)로부터 공급되는 전해액이 2차 분배홀(121)로 직접 누출되는 것을 방지할 수 있다.The primary distribution hole 111 is perforated in a vertical direction in the lower portion of the input path 110, and the secondary distribution hole 121 is perpendicular to the upper portion of the chamber 120 in the opposite direction to the primary distribution hole 111 As perforated in the direction, it is possible to prevent the electrolyte supplied from the primary distribution hole 111 from leaking directly into the secondary distribution hole 121.

2차 분배홀(121)은 1차 분배홀(111)과 대응하는 위치에 1차 분배홀(111)과 대응하는 숫자로 형성되어 1차 분배홀(111)로부터 공급되는 전해액이 챔버부(120) 내부에 채워진 후에 2차 분배홀(121)을 통해 전극조립체(10)로 공급되면서 병목현상 없이 원활하게 공급되도록 유도할 수 있다.The second distribution hole 121 is formed in a number corresponding to the first distribution hole 111 at a position corresponding to the first distribution hole 111 so that the electrolyte supplied from the first distribution hole 111 is supplied to the chamber unit 120 ) After filling the inside, it is supplied to the electrode assembly 10 through the secondary distribution hole 121, so that it can be guided to be supplied smoothly without a bottleneck phenomenon.

1차 분배홀(111)과 2차 분배홀(121)의 개수는 전극조립체(10)의 전극판에 형성된 복수 개의 절곡부(11) 중에서 2차 분배홀(121)에 인접하는 절곡부(11)의 개수에 대응하게 형성되어 2차 분배홀(121)로부터 절곡부(11)로 전해액이 공급되게 할 수 있다.The number of the primary distribution holes 111 and the secondary distribution holes 121 is a bent portion 11 adjacent to the secondary distribution hole 121 among the plurality of bent portions 11 formed on the electrode plate of the electrode assembly 10. It is formed corresponding to the number of) so that the electrolyte is supplied from the secondary distribution hole 121 to the bent portion 11.

전극조립체(10)의 상단에 배출부(20)가 형성되어 전극조립체(10) 내부에서 전기화학반응에 의해 발생하는 가스를 전극조립체(10)의 외부로 배출하게 할 수 있다.The discharge part 20 is formed on the upper end of the electrode assembly 10 to allow gas generated by the electrochemical reaction in the electrode assembly 10 to be discharged to the outside of the electrode assembly 10.

투입로의 타단부를 개구하고 1차 분배홀 제거(비교예)Opening the other end of the input furnace and removing the primary distribution hole (Comparative Example) 투입로의 타단부를 막고 1차 분배홀 형성(실시예)Blocking the other end of the input furnace and forming the primary distribution hole (Example) 평균 유랑(kg/s)Average drift (kg/s) 0.01200.0120 0.01220.0122 유량 편차(kg/s)Flow deviation (kg/s) 0.00590.0059 0.00030.0003 유량 편차/평균 유량Flow deviation/average flow 0.49170.4917 0.02460.0246

도 3은 종래의 전해조를 내부 주요부가 보이도록 정면에서 도시한 구성도이다.3 is a configuration diagram showing a conventional electrolytic cell from the front so that the main part inside is visible.

표 1과 같이, 도 3에 도시된 비교예의 투입로(110a)의 타단부를 개구하여 개구된 타단부를 통해 챔버부(120a)의 내부로 전해액을 공급하고 챔버부(120a)에 형성된 20개의 2차 분배홀(121a)에서 전극조립체(10a)로 전해액을 분출할 경우 전극조립체(10a)로 공급되는 전해액의 평균 유량은 0.0120kg/s이고 전해액의 유량 편차는 0.0059kg/s일 수 있다.As shown in Table 1, the other end of the input path 110a of the comparative example shown in FIG. 3 is opened to supply the electrolyte to the interior of the chamber 120a through the opened other end, and 20 pieces formed in the chamber 120a When the electrolyte is ejected from the secondary distribution hole 121a to the electrode assembly 10a, the average flow rate of the electrolyte supplied to the electrode assembly 10a is 0.0120 kg/s, and the flow rate deviation of the electrolyte solution may be 0.0059 kg/s.

이러한 비교예의 유량 편차를 평균 유량으로 나눈 평균 유량 대비 유량 편차가 0.4917 임을 알 수 있다.It can be seen that the flow rate deviation compared to the average flow rate obtained by dividing the flow rate deviation of this comparative example by the average flow rate was 0.4917.

그리고 도 1에 도시된 일실시예와 같이 투입로(110)의 타단부를 막고 투입로(110)에 형성된 20개의 1차 분배홀(111)을 통해 챔버부(120)의 내부로 전해액을 공급하고 챔버부(120)에 형성된 20개의 2차 분배홀(121)에서 전극조립체(10)로 전해액을 분출할 경우 전극조립체(10)로 공급되는 전해액의 평균 유량은 0.0122kg/s이고 전해액의 유량 편차는 0.0003kg/s일 수 있다.And, as in the embodiment shown in FIG. 1, the other end of the input path 110 is blocked and the electrolyte is supplied into the chamber 120 through the 20 primary distribution holes 111 formed in the input path 110. And when the electrolyte is ejected from the 20 secondary distribution holes 121 formed in the chamber 120 to the electrode assembly 10, the average flow rate of the electrolyte supplied to the electrode assembly 10 is 0.0122 kg/s, and the flow rate of the electrolyte solution The deviation may be 0.0003 kg/s.

이러한 일실시예의 유량 편차를 평균 유량으로 나눈 평균 유량 대비 유량 편차가 0.0246 임을 알 수 있고 비교예의 평균 유량 대비 유량 편차의 0.4917에 비해 실시예의 평균 유량 대비 유량 편차는 1/20 수준으로 감소됨을 알 수 있다.It can be seen that the deviation of the flow rate relative to the average flow rate obtained by dividing the flow rate deviation of this embodiment by the average flow rate is 0.0246, and it can be seen that the deviation of the flow rate relative to the average flow rate of the example is reduced to 1/20 level compared to 0.4917 of the flow rate deviation compared to the average flow rate of the comparative example. have.

표 1의 실험과 같이 본 발명의 일실시예는 비교예에 비해 유량이 균일해졌음을 알 수 있다.As shown in the experiment of Table 1, it can be seen that the flow rate of one embodiment of the present invention is uniform compared to that of the comparative example.

투입로의 타단부를 개구하고 1차 분배홀 제거(비교예)Opening the other end of the input furnace and removing the primary distribution hole (Comparative Example) 투입로의 타단부를 막고 1차 분배홀 형성(실시예)Blocking the other end of the input furnace and forming the primary distribution hole (Example) 높이 aHeight a avgavg 0.01340.0134 0.01050.0105 stdstd 0.01850.0185 0.00960.0096 std/avgstd/avg 1.38061.3806 0.91430.9143 높이 bHeight b avgavg 0.00440.0044 0.00400.0040 stdstd 0.00410.0041 0.00270.0027 std/avgstd/avg 0.93180.9318 0.67500.6750 높이 cHeight c avgavg 0.00440.0044 0.00400.0040 stdstd 0.00410.0041 0.00270.0027 std/avgstd/avg 0.93180.9318 0.67500.6750 높이 dHeight d avgavg 0.00430.0043 0.00400.0040 stdstd 0.00440.0044 0.00270.0027 std/avgstd/avg 1.02331.0233 0.67500.6750

표 2과 같이, 도 3에 도시된 비교예의 투입로(110a)의 타단부를 개구하여 개구된 타단부를 통해 챔버부(120a)의 내부로 전해액을 공급하고 챔버부(120a)에 형성된 20개의 2차 분배홀(121a)에서 전극조립체(10a)로 전해액을 분출할 경우 전극조립체(10a)의 a 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0134이고 유속 편차(std)는 0.0185일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 1.3806일 수 있다. As shown in Table 2, the other end of the input path 110a of the comparative example shown in FIG. 3 is opened to supply the electrolyte to the interior of the chamber 120a through the opened other end, and 20 pieces formed in the chamber 120a When the electrolyte is ejected from the secondary distribution hole 121a to the electrode assembly 10a, the average flow velocity (avg) of the electrolyte generated at the height a of the electrode assembly 10a may be 0.0134 and the flow velocity deviation (std) may be 0.0185. The deviation (std/avg) from the average flow rate may be 1.3806.

그리고 전극조립체(10a)의 b 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0044이고 유속 편차(std)는 0.0041일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.9318일 수 있다. In addition, the average flow rate (avg) of the electrolyte solution generated at the height b of the electrode assembly 10a may be 0.0044, the flow rate deviation (std) may be 0.0041, and the deviation (std/avg) from the average flow rate may be 0.9318.

그리고 전극조립체(10a)의 c 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0044이고 유속 편차(std)는 0.0041일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.9318일 수 있다.In addition, the average flow rate (avg) of the electrolyte generated at the height c of the electrode assembly 10a may be 0.0044, the flow rate deviation (std) may be 0.0041, and the deviation (std/avg) from the average flow rate may be 0.9318.

그리고 전극조립체(10a)의 d 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0043이고 유속 편차(std)는 0.0044일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 1.0233일 수 있다.In addition, the average flow rate (avg) of the electrolyte generated at the height d of the electrode assembly 10a may be 0.0043, the flow rate deviation (std) may be 0.0044, and the deviation (std/avg) from the average flow rate may be 1.0233.

도 1에 도시된 일실시예의 투입로(110)의 타단부를 막고 투입로(110)에 형성된 20개의 1차 분배홀(111)을 통해 챔버부(120)의 내부로 전해액을 공급하고 챔버부(120)에 형성된 20개의 2차 분배홀(121)에서 전극조립체(10)로 전해액을 분출할 경우 전극조립체(10)의 a 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0105이고 유속 편차(std)는 0.0096일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.9135일 수 있다. In the embodiment shown in FIG. 1, the other end of the input path 110 is blocked, and the electrolyte is supplied into the chamber 120 through the 20 primary distribution holes 111 formed in the input path 110, and When the electrolyte is ejected from the 20 secondary distribution holes 121 formed in 120 to the electrode assembly 10, the average flow velocity (avg) of the electrolyte generated at the height a of the electrode assembly 10 is 0.0105 and the flow velocity deviation ( std) may be 0.0096, and the deviation (std/avg) from the average flow rate may be 0.9135.

그리고 전극조립체(10)의 b 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0040이고 유속 편차(std)는 0.0027일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.6735일 수 있다. In addition, the average flow rate (avg) of the electrolyte solution generated at the height b of the electrode assembly 10 may be 0.0040, the flow rate deviation (std) may be 0.0027, and the deviation (std/avg) from the average flow rate may be 0.6735.

그리고 전극조립체(10)의 c 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0040이고 유속 편차(std)는 0.0027일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.6833일 수 있다.In addition, the average flow rate (avg) of the electrolyte generated at the height c of the electrode assembly 10 may be 0.0040, the flow rate deviation (std) may be 0.0027, and the deviation (std/avg) from the average flow rate may be 0.6833.

그리고 전극조립체(10a)의 d 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0040이고 유속 편차(std)는 0.0027일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.6716일 수 있다.In addition, the average flow rate (avg) of the electrolyte generated at the height d of the electrode assembly 10a may be 0.0040, the flow rate deviation (std) may be 0.0027, and the deviation (std/avg) from the average flow rate may be 0.6716.

표 2의 실험과 같이 본 발명의 일실시예는 비교예에 비해 전극조립체(10)의 각 높이(a, b, c, d)에서 평균 유속 대비 편차(std/avg)가 감소되어 전해액의 균일한 유동이 형성됨을 알 수 있다.As shown in the experiment in Table 2, an embodiment of the present invention has a reduced deviation (std/avg) compared to the average flow rate at each height (a, b, c, d) of the electrode assembly 10 compared to the comparative example. It can be seen that a flow is formed.

즉, 본 발명의 일실시예는 비교예에 비해 전극조립체에 공급되는 전해액의 유량이 균일하고 전극조립체 내부 전해액의 균일한 유동이 형성됨에 따라 전극조립체 내부에서 지속적인 전기화학반응이 일어나 전력원 절감 효과가 있을 수 있다.That is, one embodiment of the present invention has a uniform flow rate of the electrolyte supplied to the electrode assembly and a uniform flow of the electrolyte inside the electrode assembly compared to the comparative example, resulting in a continuous electrochemical reaction within the electrode assembly, thereby reducing the power source. There may be.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전극조립체에 전해액의 유량을 균일하게 공급하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, there is an effect of uniformly supplying the flow rate of the electrolyte solution to the electrode assembly.

본 발명에 따르면, 전해조 내부 전해액의 유동을 안정화하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of stabilizing the flow of the electrolyte solution inside the electrolyzer.

본 발명에 따르면, 전력원을 절감하여 비용을 줄이는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of reducing the cost by reducing the power source.

본 발명에 따르면, 제품 수명을 연장하여 유지보수비용을 절감하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of reducing maintenance cost by extending product life.

이상과 같이 본 발명에 따른 전해조를 예시된 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 특허청구범위 내에서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 실시가 가능하다.As described above, the electrolytic cell according to the present invention has been described with reference to the exemplified drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings described above, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs within the scope of the claims. Various implementations are possible by those who have skills.

10: 전극조립체
11: 절곡부
20: 배출부
100: 공급부
110: 투입로
111: 1차 분배홀
120: 챔버부
121: 2차 분배홀
123: 관통홀10: electrode assembly
11: bend
20: discharge unit
100: supply
110: input furnace
111: primary distribution hole
120: chamber part
121: secondary distribution hole
123: through hole

Claims (11)

전극판과 분리막이 적층된 전극조립체(10);
상기 전극조립체(10)의 하단에 형성되고 상기 전극조립체(10)에 전해액을 공급하는 공급부(100); 를 포함하고,
상기 공급부(100)는,
개구된 일단부로 상기 전해액이 투입되고 타단부는 막힌 투입로(110);
상기 투입로(110)의 외부에 복수 개로 천공되어 전해액을 분출하는 1차 분배홀(111); 및
상기 1차 분배홀(111)을 내부에 위치하도록 상기 투입로(110)를 내부로 삽입하고 상부에 복수 개의 2차 분배홀(121)이 천공되어 상기 1차 분배홀(111)을 통해 내부로 유입된 상기 전해액을 상기 전극조립체(10)에 공급하는 챔버부(120); 를 포함하며,
상기 2차 분배홀(121)은 상기 1차 분배홀(111)과 대응하는 위치에 형성되되, 상기 2차 분배홀(121)은 상기 1차 분배홀(111)의 반대 방향에 형성되며,
상기 챔버부(120)의 내부는 상기 1차 분배홀(111)을 통해 분출된 상기 전해액에 의해 채워지고,
상기 챔버부(120)의 내부에 상기 1차 분배홀(111)을 통해 분출된 상기 전해액이 채워진 후 상기 2차 분배홀(121)을 통해 상기 전극조립체(10)로 상기 전해액이 공급되며,
상기 1차 분배홀(111)과 상기 2차 분배홀(121)의 개수는 상기 전극조립체(10)에 상기 전해액이 균등하게 공급되도록 상기 전극조립체에 절곡되게 형성된 복수 개의 절곡부의 개수에 대응하게 형성되는 것을 특징으로 하는 전해조.An electrode assembly 10 in which an electrode plate and a separator are stacked;
A supply unit 100 formed at the lower end of the electrode assembly 10 and supplying an electrolyte to the electrode assembly 10; Including,
The supply unit 100,
An injection path 110 in which the electrolyte is injected into the opened one end and closed at the other end;
A primary distribution hole 111 through which a plurality of holes are drilled outside the input path 110 to eject an electrolyte solution; And
The injection path 110 is inserted into the interior so that the primary distribution hole 111 is located therein, and a plurality of secondary distribution holes 121 are drilled at the upper portion thereof, and the first distribution hole 111 is inserted into the interior. A chamber unit 120 supplying the introduced electrolyte to the electrode assembly 10; Including,
The secondary distribution hole 121 is formed at a position corresponding to the primary distribution hole 111, the secondary distribution hole 121 is formed in a direction opposite to the primary distribution hole 111,
The interior of the chamber part 120 is filled by the electrolyte sprayed through the primary distribution hole 111,
After the electrolytic solution ejected through the primary distribution hole 111 is filled inside the chamber 120, the electrolytic solution is supplied to the electrode assembly 10 through the secondary distribution hole 121,
The number of the first distribution holes 111 and the second distribution holes 121 is formed to correspond to the number of bent portions formed to be bent in the electrode assembly so that the electrolyte is evenly supplied to the electrode assembly 10 An electrolytic cell characterized in that it becomes. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 투입로(110)의 개구된 일단부는 상기 챔버부(120)를 관통하여 외부로 연장되는 것을 특징으로 하는 전해조.The method according to claim 1,
An electrolytic cell, characterized in that the opened end of the input path 110 penetrates the chamber 120 and extends to the outside. 청구항 4에 있어서,
상기 투입로(110)에 의해 관통된 상기 챔버부(120)의 관통홀(123)은 실링(sealing)되는 것을 특징으로 하는 전해조.The method of claim 4,
An electrolytic cell, characterized in that the through hole 123 of the chamber unit 120 penetrated by the input path 110 is sealed. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 1차 분배홀(111)은 상기 투입로(110)의 하부에 수직 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전해조.The method according to claim 1,
The first distribution hole 111 is an electrolytic cell, characterized in that formed in a vertical direction below the injection path (110). 청구항 1에 있어서,
상기 2차 분배홀(121)은 상기 챔버부(120)의 상부에 수직 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전해조.The method according to claim 1,
The secondary distribution hole 121 is an electrolytic cell, characterized in that formed in a vertical direction above the chamber unit 120. 청구항 1에 있어서,
상기 전극조립체(10)의 상단에 형성되고 상기 전극조립체(10)에서 발생되는 가스를 배출하는 배출부(20); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전해조.The method according to claim 1,
A discharge unit 20 formed on an upper end of the electrode assembly 10 and discharging gas generated from the electrode assembly 10; Electrolyzer characterized in that it further comprises.
KR1020170112071A 2017-09-01 2017-09-01 Electrolytic cell KR102169500B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170112071A KR102169500B1 (en) 2017-09-01 2017-09-01 Electrolytic cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170112071A KR102169500B1 (en) 2017-09-01 2017-09-01 Electrolytic cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190025435A KR20190025435A (en) 2019-03-11
KR102169500B1 true KR102169500B1 (en) 2020-10-23

Family

ID=65758392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170112071A KR102169500B1 (en) 2017-09-01 2017-09-01 Electrolytic cell

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102169500B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114606524A (en) * 2022-03-23 2022-06-10 扬州乐道能源科技有限公司 Hydrogen production electrolytic tank capable of optimizing electrolyte distribution and distribution method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100822693B1 (en) 2007-05-16 2008-04-17 주식회사 에너지마스타 A ratio controling apparatus of generating oxygen/hydrogen mixed gas
JP2013538680A (en) * 2010-08-19 2013-10-17 エルジー・ケム・リミテッド Fluid supply apparatus, thin plate cleaning system using the same, and method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4007565B2 (en) * 1998-05-11 2007-11-14 クロリンエンジニアズ株式会社 Ion exchange membrane electrolytic cell
KR101639760B1 (en) * 2014-05-22 2016-07-14 이명재 Oxyhydrogen gas generator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100822693B1 (en) 2007-05-16 2008-04-17 주식회사 에너지마스타 A ratio controling apparatus of generating oxygen/hydrogen mixed gas
JP2013538680A (en) * 2010-08-19 2013-10-17 エルジー・ケム・リミテッド Fluid supply apparatus, thin plate cleaning system using the same, and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190025435A (en) 2019-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009174043A5 (en)
RU2258099C1 (en) Electrolyzer working under pressure and method of its functioning
KR102169500B1 (en) Electrolytic cell
EP3291349A1 (en) Redox flow battery
US3291889A (en) Dielectric interrupter
KR19980081345A (en) Electrochemical half cell
KR101671414B1 (en) Device for Electrolyte Injection Comprising Unique Nozzle and Battery Cell Prepared by Using the Same
CN108251889A (en) A kind of aluminium foil is electrolysed powered electrode device
US20200176790A1 (en) Flow battery
KR20190026089A (en) Lithium air battery
KR101151808B1 (en) Electrolytic cell with enhanced electrolysis function
KR102388651B1 (en) Electrolytic cell
KR20030069871A (en) Ion exchange membrane electrolytic cell
EP3705603A1 (en) Electrolytic cell and hydrogen production apparatus
CN102811545A (en) Atmospheric-pressure plasma generation device
KR20170025153A (en) Redox flow battery
KR100954545B1 (en) Air-water separating and backfire preventing apparatus, and hydrogen-oxygen mixed gas product apparatus comprising thereof
JP2002275674A (en) Electrolytic cell
KR100701874B1 (en) A membrane electrolyzer stacked by mono-polar unit cells with independent series flow path of electrolytes
JP2020147843A (en) Electrolytic tank and hydrogen production apparatus
CN217839155U (en) Electrolytic tank
US9096941B2 (en) Electrolytic cell for flow through-continuous deionization
US1097826A (en) Electrolytic cell.
US20210159550A1 (en) Flow battery
KR200385324Y1 (en) A membrane electrolyzer stacked by mono-polar unit cells with independent series flow path of electrolytes

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant