KR102213375B1 - Electrode-current collector assembly and redox flow battery including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일방향으로 정렬되는 복수의 전극-집전체 어셈블리, 상기 복수의 집전체 사이에 구비되는 복수의 분리막 및 상기 복수의 전극-집전체 어셈블리 양단부에 각각 구비되며, 전해액 주입구와 배출구를 갖는 한쌍의 엔드플레이트를 포함하고, 상기 전극-집전체 어셈블리는 고정 프레임, 상기 고정 프레임에 안착되는 제1 전극과 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되는 집전체를 포함하되 상기 제1 전극과 제2 전극은 서로 동일한 극성을 갖는 구성을 마련한다.
본 발명에 따른 레독스 흐름 전지는 동일한 출력에서 전극-집전체 어셈블리의 병렬 연결을 통해 전류의 크기가 증가함에 따른 션트 전류를 감소시킬 수 있으므로 에너지 효율이 향상되는 이점이 있다. The present invention provides a plurality of electrodes arranged in one direction-a current collector assembly, a plurality of separators provided between the plurality of current collectors, and a pair of electrodes each provided at both ends of the current collector assembly, and having an electrolyte inlet and an outlet. Including an end plate, wherein the electrode-current collector assembly includes a fixed frame, a first electrode and a second electrode seated on the fixed frame, and a current collector provided between the first electrode and the second electrode, wherein the first The electrode and the second electrode are provided with a configuration having the same polarity.
The redox flow battery according to the present invention has an advantage of improving energy efficiency because it is possible to reduce a shunt current according to an increase in the amount of current through parallel connection of the electrode-current collector assembly at the same output.

Description

전극-집전체 어셈블리 및 이를 포함하는 레독스 흐름 전지 {ELECTRODE-CURRENT COLLECTOR ASSEMBLY AND REDOX FLOW BATTERY INCLUDING THE SAME}Electrode-current collector assembly and redox flow battery including the same {ELECTRODE-CURRENT COLLECTOR ASSEMBLY AND REDOX FLOW BATTERY INCLUDING THE SAME}

본 발명은 전극-집전체 어셈블리 및 이를 포함하는 레독스 흐름 전지에 관한 것이다.The present invention relates to an electrode-current collector assembly and a redox flow battery comprising the same.

일반적으로 레독스 흐름 전지는 출력부인 스택부와 용량을 담당하는 전해질부로 나뉘며, 용량과 출력을 독립적으로 설계할 수 있는 장점이 있는 중대형 에너지 저장기술이다. 이러한 레독스 흐름 전지는 양극 및 양극 전해액을 포함하는 양극셀, 음극 및 음극 전해액을 포함하는 음극셀 및 양극셀과 음극셀 사이에 분리막을 포함하여 이루어진다. 또한, 레독스 흐름 전지에서는 전해액이 양극 전해액 탱크 및 음극 전해액 탱크에 각각 보관되어 있으며, 필요시 펌프에 의해 반응부인 스택으로 이동하게 된다. 이때, 전지의 기전력은 양극 전해액과 음극 전해액을 구성하고 있는 레독스 커플의 표준전위의 차이에 의해서 결정되고, 스택의 전압은 단위셀의 직렬 연결에 따라 최종 전압이 결정된다. 레독스 흐름전지의 전류 크기는 스택의 반응부인 양극셀과 음극셀에 위치한 전극의 면적에 따라 달라지며, 통상 전극의 면적이 증가할수록 높은 전류를 사용할 수 있다. In general, a redox flow battery is divided into a stack part, which is an output part, and an electrolyte part in charge of capacity, and is a medium-sized energy storage technology that has the advantage of being able to independently design capacity and output. Such a redox flow battery includes a positive electrode cell including a positive electrode and a positive electrode electrolyte, a negative electrode cell including a negative electrode and negative electrode electrolyte, and a separator between the positive electrode cell and the negative electrode cell. In addition, in the redox flow battery, the electrolyte is stored in the positive electrolyte tank and the negative electrolyte tank, respectively, and if necessary, the electrolyte is moved to a stack, which is a reaction part, by a pump. At this time, the electromotive force of the battery is determined by the difference between the standard potential of the redox couple constituting the positive electrolyte and the negative electrolyte, and the voltage of the stack is determined according to the series connection of the unit cells. The magnitude of the current of the redox flow battery depends on the area of the anode cell and the electrode located in the cathode cell, which is a reaction part of the stack, and generally, a higher current can be used as the area of the electrode increases.

종래 셀들의 직렬 연결 스택구조를 가지는 레독스 흐름 전지에서 스택의 전압 및 적층수 증가에 따른 한계를 극복하기 위한 기술의 일례로서 하기 특허문헌 1에서는 매니폴드 구조의 설계를 통해 션트전류 및 다수적층에 따른 압력강하 현상 등을 감소시키는 기술을 개시하고 있다. 그러나 종래 직렬 연결만으로 이루어진 단위 셀들의 스택구조를, 병렬 또는 직병렬 혼합과 같이 필요에 따라 선택적으로 조절하여 구성함으로써 전류의 크기를 증가시킬 수 있는 기술에 대해서는 연구가 미미한 실정이다.As an example of a technique for overcoming the limit due to an increase in the voltage and the number of stacks in a redox flow battery having a series-connected stack structure of conventional cells, in Patent Document 1 below, a shunt current and multiple stacks are applied through the design of a manifold structure. Disclosed is a technology to reduce the pressure drop phenomenon and the like. However, there is little research on a technology capable of increasing the size of a current by selectively adjusting and configuring a stack structure of unit cells made only of a series connection according to need, such as parallel or series-parallel mixing.

대한민국 등록특허 제10-1335544호Korean Patent Registration No. 10-1335544

본 발명은 레독스 흐름 전지에서 스택의 병렬 연결 구조를 구현할 수 있게 함으로써 스택의 저항 및 션트 전류를 감소시켜 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 전극-집전체 어셈블리 및 이를 포함하는 레독스 흐름 전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides an electrode-current collector assembly capable of improving energy efficiency by reducing the resistance and shunt current of the stack by implementing a parallel connection structure of the stack in a redox flow battery, and a redox flow battery including the same. It is aimed at.

또한, 본 발명은 스택의 병렬 연결 구조를 구현할 수 있는 전극-집전체 어셈블리를 제공함으로써, 필요에 따라 선택적으로 스택 내에서 직렬 및 병렬 연결을 가능하게 하여 직렬 합성저항 감소, 효율향상, 션트전류 감소 및 다양한 분야에 적용할 수 있는 레독스 흐름 전지 스택을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention provides an electrode-collector assembly capable of implementing a parallel connection structure of a stack, thereby selectively enabling series and parallel connections within the stack as needed to reduce series synthesis resistance, improve efficiency, and reduce shunt current. And it is another object to provide a redox flow battery stack applicable to various fields.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다. The object of the present invention is not limited to the object mentioned above. The object of the present invention will become more apparent from the following description, and will be realized by the means described in the claims and combinations thereof.

본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 흐름 전지는 일방향으로 정렬되는 복수의 전극-집전체 어셈블리, 상기 복수의 전극-집전체 어셈블리 사이에 구비되는 복수의 분리막 및 상기 복수의 전극-집전체 어셈블리 양단부에 각각 구비되며, 전해액 주입구와 배출구를 갖는 한쌍의 엔드플레이트를 포함하고, 상기 전극-집전체 어셈블리는 매니폴드, 상기 매니폴드에 안착되는 집전체 및 상기 집전체의 제1면과 제2면에 각각 구비되는 제1 전극과 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극과 제2 전극은 서로 동일한 극성을 갖는다. The redox flow battery according to an embodiment of the present invention includes a plurality of electrodes arranged in one direction-a current collector assembly, a plurality of separators provided between the plurality of electrodes-a current collector assembly, and both ends of the plurality of electrode-current collector assemblies. And a pair of end plates having an electrolyte injection port and an outlet, and the electrode-current collector assembly includes a manifold, a current collector seated on the manifold, and a first surface and a second surface of the current collector. Each includes a first electrode and a second electrode, and the first electrode and the second electrode have the same polarity.

상기 복수의 전극-집전체 어셈블리는 서로 인접하게 구비되는 제1 전극-집전체 어셈블리 및 제2 전극-집전체 어셈블리를 포함하고, 상기 제1 전극-집전체 어셈블리 및 제2 전극-집전체 어셈블리는 서로 상이한 극성을 가질 수 있다.The plurality of electrode-current collector assemblies include a first electrode-current collector assembly and a second electrode-current collector assembly provided adjacent to each other, and the first electrode-current collector assembly and the second electrode-current collector assembly They can have different polarities.

이때, 상기 집전체에는 적어도 하나 이상의 홈이 형성되며, 상기 홈에는 연결단자가 결합될 수 있다.At this time, at least one groove is formed in the current collector, and a connection terminal may be coupled to the groove.

여기서, 상기 연결단자는 매니폴드의 관통홀을 통해 외부로 연장될 수 있다.Here, the connection terminal may extend to the outside through the through hole of the manifold.

상기 매니폴드의 길이방향을 따라 관통홀이 형성되고, 상기 집전체의 일측은 관통홀을 통해 외부로 연장될 수 있다.A through hole is formed along a longitudinal direction of the manifold, and one side of the current collector may extend to the outside through the through hole.

여기서, 상기 집전체의 길이는 매니폴드보다 더 길 수 있다.Here, the length of the current collector may be longer than that of the manifold.

상기 매니폴드는 제1 전극이 안착되는 제1 매니폴드와 상기 제1 매니폴드와 결합되며, 제2 전극이 안착되는 제2 매니폴드를 포함하고, 상기 제1 매니폴드와 제2 매니폴드가 대면하는 일면에는 각각 제1 수용홈 및 제2 수용홈이 형성되며, 상기 제1 수용홈 및 제2 수용홈에는 집전체가 삽입될 수 있다.The manifold includes a first manifold on which a first electrode is mounted and a second manifold on which a second electrode is mounted, and the first manifold and the second manifold face each other. A first receiving groove and a second receiving groove are respectively formed on one side of the groove, and a current collector may be inserted into the first receiving groove and the second receiving groove.

그리고, 상기 집전체의 일측 영역에는 연결홀이 구비되고, 타측 영역에는 쇼트방지관이 구비되며, 상기 제1 매니폴드와 제2 매니폴드에는 상기 연결홀 및 쇼트방지관과 대응되는 위치에 각각 관통홀이 형성되고, 상기 제1 매니폴드의 제1 수용홈의 상기 연결홀과 대응되는 위치에 형성된 관통홀 및 상기 제2 매니폴드의 제2 수용홈의 상기 연결홀과 대응되는 위치에 형성된 관통홀에는 연결단자가 각각 구비되어, 상기 연결홀과 관통홀 및 쇼트방지관과 관통홀에는 집전봉이 각각 관통되어 연결될 수 있다.In addition, a connection hole is provided in one region of the current collector, a short-circuit prevention pipe is provided in the other region, and the first manifold and the second manifold penetrate each of the positions corresponding to the connection hole and the short-circuit prevention pipe. Holes are formed, a through hole formed at a position corresponding to the connection hole of the first receiving groove of the first manifold and a through hole formed at a position corresponding to the connection hole of the second receiving groove of the second manifold Each of the connection terminals is provided in the connection hole, the through hole, the short-circuit prevention tube, and the through hole through each of the current collecting rod may be connected to.

상기 집전체에는 적어도 하나 이상의 홈이 형성되고, 상기 매니폴드에는 상기 홈과 대응되는 위치에 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀은 매니폴드의 측면으로 절곡 형성될 수 있다.At least one groove is formed in the current collector, a through hole is formed in a position corresponding to the groove in the manifold, and the through hole may be bent toward a side of the manifold.

이때, 상기 홈에 결합되며 관통홀을 따라 연장되어 이격된 집전체의 홈에 결합됨으로써 전극-집전체 어셈블리 간을 전기적으로 연결하는 로드선이 더 구비될 수 있다.In this case, a rod line may be further provided that is coupled to the groove and extends along the through hole and is coupled to the groove of the current collector spaced apart from each other, thereby electrically connecting the electrode and the current collector assembly.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레독스 흐름 전지는 일방향으로 정렬되는 복수의 전극-집전체 어셈블리, 상기 복수의 전극-집전체 어셈블리 사이에 구비되는 복수의 제1 분리막 및 상기 복수의 전극-집전체 어셈블리 양단부에 각각 구비되며, 전해액 주입구와 배출구를 갖는 한쌍의 엔드플레이트를 포함하고, 상기 전극-집전체 어셈블리는 매니폴드, 상기 매니폴드에 안착되는 제1 전극과 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되는 제2 분리막을 포함하고, 상기 제1 전극과 제2 전극은 서로 상이한 극성을 갖는다.The redox flow battery according to another embodiment of the present invention includes a plurality of electrodes arranged in one direction-a current collector assembly, a plurality of first separators provided between the plurality of electrodes-a current collector assembly, and the plurality of electrodes-a collector. It is provided at both ends of the entire assembly and includes a pair of end plates having an electrolyte injection port and an outlet, and the electrode-current collector assembly includes a manifold, a first electrode and a second electrode seated on the manifold, and the first electrode And a second separator provided between the and the second electrode, wherein the first electrode and the second electrode have different polarities.

여기서, 상기 매니폴드의 길이방향을 따라 제1 관통홀 및 제2 관통홀이 형성되고, 상기 제1 전극과 제2 전극의 일측은 각각 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 통해 외부로 연장될 수 있다.Here, a first through hole and a second through hole are formed along the longitudinal direction of the manifold, and one side of the first electrode and the second electrode extends to the outside through the first through hole and the second through hole, respectively. I can.

또한, 상기 외부로 연장된 제1 전극과 제2 전극에는 각각 제1 연결탭 및 제2 연결탭이 구비될 수 있다.In addition, a first connection tab and a second connection tab may be provided on the first electrode and the second electrode extending to the outside, respectively.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극-집전체 어셈블리는 매니폴드, 상기 매니폴드에 안착되는 집전체 및 상기 집전체의 제1면과 제2면에 각각 구비되는 제1 전극과 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극과 제2 전극은 서로 동일한 극성을 갖는다.An electrode-current collector assembly according to another embodiment of the present invention includes a manifold, a current collector mounted on the manifold, and first and second electrodes provided on the first and second surfaces of the current collector, respectively. And the first electrode and the second electrode have the same polarity.

여기서, 상기 집전체에는 적어도 하나 이상의 홈이 형성되며, 상기 홈에는 연결단자가 결합되어 매니폴드의 관통홀을 통해 외부로 연장될 수 있다.Here, at least one groove is formed in the current collector, and a connection terminal is coupled to the groove to extend outward through a through hole of a manifold.

그리고, 상기 매니폴드의 길이방향을 따라 관통홀이 형성되며, 상기 집전체의 일측은 관통홀을 통해 외부로 연장될 수 있다.In addition, a through hole is formed along a longitudinal direction of the manifold, and one side of the current collector may extend to the outside through the through hole.

또한, 상기 매니폴드는 제1 전극이 안착되는 제1 매니폴드와 상기 제1 매니폴드와 결합되며, 제2 전극이 안착되는 제2 매니폴드를 포함하며, 상기 제1 매니폴드와 제2 매니폴드가 대면하는 일면에는 각각 제1 수용홈 및 제2 수용홈이 형성되고, 상기 제1 수용홈 및 제2 수용홈에는 집전체가 삽입될 수 있다.In addition, the manifold includes a first manifold in which a first electrode is mounted and a second manifold in which a second electrode is mounted, and the first manifold and the second manifold are coupled to the first manifold. A first receiving groove and a second receiving groove may be formed on one surface facing each other, and a current collector may be inserted into the first receiving groove and the second receiving groove.

그리고, 상기 집전체의 일측 영역에는 연결홀이 구비되고, 타측 영역에는 쇼트방지관이 구비되며, 상기 제1 매니폴드와 제2 매니폴드에는 상기 연결홀 및 쇼트방지관과 대응되는 위치에 각각 관통홀이 형성되고, 상기 제1 매니폴드의 제1 수용홈의 상기 연결홀과 대응되는 위치에 형성된 관통홀 및 상기 제2 매니폴드의 제2 수용홈의 상기 연결홀과 대응되는 위치에 형성된 관통홀에는 연결단자가 각각 구비되어, 상기 연결홀과 관통홀 및 쇼트방지관과 관통홀에는 집전봉이 각각 관통되어 연결될 수 있다.In addition, a connection hole is provided in one region of the current collector, a short-circuit prevention pipe is provided in the other region, and the first manifold and the second manifold penetrate each of the positions corresponding to the connection hole and the short-circuit prevention pipe. Holes are formed, a through hole formed at a position corresponding to the connection hole of the first receiving groove of the first manifold and a through hole formed at a position corresponding to the connection hole of the second receiving groove of the second manifold Each of the connection terminals is provided in the connection hole, the through hole, the short-circuit prevention tube, and the through hole through each of the current collecting rod may be connected to.

또한, 상기 집전체에는 적어도 하나 이상의 홈이 형성되며, 상기 매니폴드에는 상기 홈과 대응되는 위치에 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀은 매니폴드의 측면으로 절곡 형성될 수 있다.In addition, at least one groove is formed in the current collector, a through hole is formed in a position corresponding to the groove in the manifold, and the through hole may be bent toward a side of the manifold.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극-집전체 어셈블리는 매니폴드, 상기 매니폴드에 안착되는 제1 전극과 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되는 제2 분리막을 포함하며, 상기 제1 전극과 제2 전극은 서로 상이한 극성을 갖고, 상기 매니폴드의 길이방향을 따라 제1 관통홀 및 제2 관통홀이 형성되며, 상기 제1 전극과 제2 전극의 일측은 각각 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 통해 외부로 연장된다.An electrode-collector assembly according to another embodiment of the present invention includes a manifold, a first electrode and a second electrode mounted on the manifold, and a second separator provided between the first electrode and the second electrode, , The first electrode and the second electrode have different polarities from each other, and a first through hole and a second through hole are formed along a length direction of the manifold, and one side of the first electrode and the second electrode is It extends to the outside through the 1 through hole and the second through hole.

이때, 상기 외부로 연장된 제1 전극과 제2 전극의 상부에는 각각 제1 연결탭 및 제2 연결탭이 구비될 수 있다.In this case, a first connection tab and a second connection tab may be provided above the first electrode and the second electrode extending to the outside, respectively.

본 발명에서 전극-집전체 어셈블리 및 전극 어셈블리에는 내외부 연결을 위한 터미널 단자를 구비할 수 있다. 터미널 단자는 반응에 영향을 주지 않고 전기를 통전시키는 역할을 하게 되며, 집전체 및 전극 재질과 같거나 달라도 무방하다. 여기서 전극 어셈블리는 집전체를 제외하고 전극 자체만으로 구성된 것을 총칭한다.In the present invention, the electrode-current collector assembly and the electrode assembly may include terminal terminals for internal and external connection. Terminal The terminal serves to conduct electricity without affecting the reaction, and may be the same as or different from the current collector and electrode material. Here, the electrode assembly is a generic term composed of only the electrode itself excluding the current collector.

본 발명의 전극-집전체 어셈블리에 따르면, 종래의 레독스 흐름 전지의 스택구조를 탈피하여 단위 셀 간의 병렬 및 직렬 연결을 선택적으로 변경할 수 있으며, 스택 내 병렬 연결 구조의 삽입에 의해 스택의 전체 저항을 낮추어 효율을 높이고, 전기적으로 직병렬 연결 구조의 비율을 제어함으로써 동일한 출력에서 션트전류를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.According to the electrode-current collector assembly of the present invention, it is possible to selectively change the parallel and series connection between unit cells by breaking away from the stack structure of the conventional redox flow battery, and the total resistance of the stack by insertion of the parallel connection structure in the stack There is an advantage in that the shunt current can be reduced at the same output by lowering the value to increase the efficiency and electrically controlling the ratio of the series-parallel connection structure.

또한, 본 발명의 레독스 흐름 전지에 따르면, 전극 사이즈를 증가시키지 않아도 전류의 크기를 높일 수 있으며, 스택의 직렬 적층수를 적게 하고 유로를 단순화시켜 스택의 저항 및 션트 전류를 감소시킬 수 있는 이점이 있다. In addition, according to the redox flow battery of the present invention, the size of the current can be increased without increasing the electrode size, the number of serial stacks of the stack is reduced, and the flow path is simplified to reduce the resistance and shunt current of the stack. There is this.

또한, 본 발명의 전극-집전체 어셈블리 및 레독스 흐름전지는 필요에 따라 전압 및 전류의 값을 조절하는 것이 용이하여 ESS(에너지저장장치), UPS(무정전전원장치), 해수발전, 연료전지 등 다양한 분야에 적용이 가능한 이점이 있다.In addition, the electrode-current collector assembly and the redox flow battery of the present invention are easy to adjust the values of voltage and current as needed, such as ESS (energy storage device), UPS (uninterruptible power supply device), seawater power generation, fuel cell, etc. There is an advantage that can be applied to various fields.

도 1은 본 발명의 전극-집전체 어셈블리를 이용하여 직병렬 혼성 스택구조로 구성한 레독스 흐름 전지의 일 형태를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 흐름 전지를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 레독스 흐름 전지에 적용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극-집전체 어셈블리를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레독스 흐름 전지를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 레독스 흐름 전지에 적용되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극-집전체 어셈블리를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레독스 흐름 전지를 나타낸 단면도이다.
도 7a, 7b는 도 6의 레독스 흐름 전지에 적용되는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극-집전체 어셈블리를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레독스 흐름 전지를 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 8의 레독스 흐름 전지에 적용되는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극-집전체 어셈블리를 나타낸 단면도이다.
도 10 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레독스 흐름 전지를 나타낸 단면도이다.
도 11은 도 10의 레독스 흐름 전지에 적용되는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극-집전체 어셈블리를 나타낸 단면도이다.
도 12은 종래 직렬구조 레독스 흐름 전지를 나타낸 개념도이다.
도 13은 본 발명의 병렬구조 레독스 흐름 전지를 나타낸 개념도이다.
도 14는 본 발명의 직병렬 혼성구조 레독스 흐름 전지를 나타낸 개념도이다.1 is a schematic diagram showing an embodiment of a redox flow battery configured in a series-parallel hybrid stack structure using an electrode-collector assembly of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a redox flow battery according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing an electrode-current collector assembly according to an embodiment of the present invention applied to the redox flow battery of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view showing a redox flow battery according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating an electrode-current collector assembly according to another embodiment of the present invention applied to the redox flow battery of FIG. 4.
6 is a cross-sectional view showing a redox flow battery according to another embodiment of the present invention.
7A and 7B are cross-sectional views illustrating an electrode-current collector assembly according to another embodiment of the present invention applied to the redox flow battery of FIG. 6.
8 is a cross-sectional view showing a redox flow battery according to another embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view illustrating an electrode-current collector assembly according to another embodiment of the present invention applied to the redox flow battery of FIG. 8.
10 is a cross-sectional view showing a redox flow battery according to another embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view illustrating an electrode-current collector assembly according to another embodiment of the present invention applied to the redox flow battery of FIG. 10.
12 is a conceptual diagram showing a conventional series redox flow battery.
13 is a conceptual diagram showing a parallel structure redox flow battery of the present invention.
14 is a conceptual diagram showing a series-parallel hybrid redox flow battery of the present invention.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features, and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments related to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed contents may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 전극-집전체 어셈블리를 이용하여 직병렬 혼성 스택구조로 구성한 레독스 흐름 전지의 일 형태를 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 흐름 전지를 나타낸 단면도이며, 도 3은 도 2의 레독스 흐름 전지에 적용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극-집전체 어셈블리를 나타낸 단면도이다.1 is a schematic diagram showing an embodiment of a redox flow battery configured in a series-parallel hybrid stack structure using an electrode-collector assembly of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a redox flow battery according to an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view showing an electrode-current collector assembly according to an embodiment of the present invention applied to the redox flow battery of FIG. 2.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 측면에 따른 레독스 흐름 전지(100)는 일방향으로 정렬되는 복수의 전극-집전체 어셈블리(110), 복수의 전극-집전체 어셈블리(110) 사이에 구비되는 복수의 분리막(120) 및 복수의 전극-집전체 어셈블리(110) 중 양단부의 전극-집전체 어셈블리(110)에 각각 구비되며, 전해액 주입구(131)와 배출구(132)를 갖는 한쌍의 엔드플레이트(130)를 포함한다. 또한, 상기 전극-집전체 어셈블리(110)는 매니폴드(111), 매니폴드(111)에 안착되는 집전체(114), 집전체(114)의 제1면과 제2면에 각각 구비되는 제1 전극(112)과 제2 전극(113)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 전극(112)과 제2 전극(113)은 서로 동일한 극성을 가질 수 있으며, 제1 전극(112)이 음극이면 제2 전극(113)도 음극이고, 제1 전극(112)이 양극이면 제2 전극(113)도 양극일 수 있다. 1 to 3, a redox flow battery 100 according to an aspect of the present invention includes a plurality of electrodes aligned in one direction-a current collector assembly 110, and a plurality of electrodes-a current collector assembly 110. A pair of separators 120 and a plurality of electrode-current collector assemblies 110 provided in each of the electrode-current collector assemblies 110 at both ends of each of the plurality of separators 120 and each having an electrolyte injection port 131 and a discharge port 132 It includes an end plate (130). In addition, the electrode-current collector assembly 110 includes a manifold 111, a current collector 114 seated on the manifold 111, and a second electrode provided on the first and second surfaces of the current collector 114, respectively. It may include a first electrode 112 and a second electrode 113. At this time, the first electrode 112 and the second electrode 113 may have the same polarity, and if the first electrode 112 is a negative electrode, the second electrode 113 is also a negative electrode, and the first electrode 112 is If it is an anode, the second electrode 113 may also be an anode.

전극-집전체 어셈블리(110)는 복수 개로 구비될 수 있고, 복수의 전극-집전체 어셈블리(110)는 각각 양의 극성을 띠는 전극-집전체 어셈블리와 음의 극성을 띠는 전극-집전체 어셈블리가 교차하도록 배치할 수 있다. 일 예로, 제1 내지 제4 전극-집전체 어셈블리(110a, 110b, 110c, 110d)는 제1 방향으로 정렬되고, 제1 전극-집전체 어셈블리(110a)가 양의 극성을 띨 경우, 제2 전극-집전체 어셈블리(110b)는 음의 극성, 제3 전극-집전체 어셈블리(110c)는 양의 극성, 제4 전극-집전체 어셈블리(110d)는 음의 극성을 띨 수 있다. 구체적으로, 로드선에 의해 제1 전극-집전체 어셈블리(110a)는 제3 전극-집전체 어셈블리(110c)와 연결한 후 (+)전압이 인가되도록 하고, 제2 전극-집전체 어셈블리(110b)는 제4 전극-집전체 어셈블리(110d)와 연결한 후 (-)전압이 인가되도록 함으로써 제1 내지 제4 전극-집전체 어셈블리의 극성을 조절하고, 각각의 전극-집전체 어셈블리 간 저항의 병렬 연결구조를 구현할 수 있다. 이로써 전류의 크기를 높일 수 있으며, 션트 전류를 감소시킬 수 있다. 여기서, 전극-집전체 어셈블리(110)의 집전체(114)는 탄소재료, 금속판 등 전기전도성 소재로 구성되며, 이에 인가된 전압의 극성에 따라 인접한 제1, 2 전극(112, 113)의 극성은 결정될 수 있다. 또한, 전극-집전체 어셈블리의 수 및 연결 구조는 도 2에 도시된 수 및 구조로 한정되지 않으며, 적용 분야에 따라 필요한 전압 및 전류의 값을 조절하여 적용 가능하다.The electrode-collector assembly 110 may be provided in plural, and the plurality of electrode-collector assemblies 110 may each have a positive polarity electrode-collector assembly and a negative polarity electrode-collector Assemblies can be positioned to intersect. As an example, the first to fourth electrode-current collector assemblies 110a, 110b, 110c, and 110d are aligned in a first direction, and when the first electrode-current collector assembly 110a has a positive polarity, the second The electrode-collector assembly 110b may have a negative polarity, the third electrode-collector assembly 110c may have a positive polarity, and the fourth electrode-collector assembly 110d may have a negative polarity. Specifically, after the first electrode-current collector assembly 110a is connected to the third electrode-current collector assembly 110c by the load line, a (+) voltage is applied, and the second electrode-current collector assembly 110b ) Is to adjust the polarity of the first to fourth electrode-current collector assembly by connecting it with the fourth electrode-current collector assembly 110d and then applying a (-) voltage, and reducing the resistance between each electrode-current collector assembly. Parallel connection structure can be implemented. As a result, the magnitude of the current can be increased and the shunt current can be reduced. Here, the current collector 114 of the electrode-current collector assembly 110 is made of an electrically conductive material such as a carbon material and a metal plate, and the polarity of the adjacent first and second electrodes 112 and 113 according to the polarity of the applied voltage. Can be determined. In addition, the number and connection structure of the electrode-collector assemblies are not limited to the number and structure shown in FIG. 2, and may be applied by adjusting the values of voltage and current required according to the application field.

또한, 상술한 바와 같은 병렬 스택 구조를 서로 직렬 연결하여 직병렬 혼성 스택 구조로 구성하는 것도 가능하다. 이 경우, 두 개 병렬 스택의 연결부위는 집전체(114)의 양면에 구비되는 제1 전극(112) 및 제2 전극(113)을 양극 및 음극과 같이 서로 반대되는 극성으로 구성함으로써 직렬 연결될 수 있다.In addition, the parallel stack structure as described above may be connected in series to each other to form a series-parallel hybrid stack structure. In this case, the connection portions of the two parallel stacks can be connected in series by configuring the first electrode 112 and the second electrode 113 provided on both sides of the current collector 114 to have opposite polarities such as positive and negative electrodes. have.

매니폴드(111)은 전해액의 유입과 배출을 원활하게 하기 위해 유입구 및 배출구가 구비되고, 제1 전극(112), 제2 전극(113) 및 집전체(114)가 안착되는 안착부를 포함할 수 있다. 이러한 매니폴드(111)은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 및 염화비닐수지(PVC)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. The manifold 111 is provided with an inlet and an outlet to facilitate the inflow and discharge of the electrolyte, and may include a seating portion on which the first electrode 112, the second electrode 113, and the current collector 114 are seated. have. The manifold 111 may be selected from the group consisting of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), and vinyl chloride resin (PVC).

집전체(114)는 전도성물질로 이루어지고, 여기서 전도성 물질은 카본(carbon), 그라파이트(graphite), 도전성 시트나 필름, 금속류 중 어느 하나일 수 있다. 집전체(114)는 전자가 움직이는 통로 역할을 하며, 충전 시 외부로부터 전자를 받아들이거나 방전 시 외부로 전자를 내어주는 역할을 하며, 각각의 집전체는 서로 상이한 극성을 가질 수 있다.The current collector 114 is made of a conductive material, and the conductive material may be any one of carbon, graphite, a conductive sheet, film, or metal. The current collector 114 serves as a path through which electrons move, accepts electrons from the outside during charging, or transmits electrons to the outside during discharge, and each current collector may have different polarities.

상기에서는 병렬 연결을 일 예로 설명하였으나, 로드선의 연결에 따라 직렬 회로 구성 뿐 아니라 직병렬 혼성 구조도 가능하다. 그리고, 직렬, 병렬 또는 직병렬 혼성 연결의 적용에 따라 동일한 출력에서의 전압 및 전류 크기를 선택적으로 조절할 수 있음은 물론이다. In the above, a parallel connection has been described as an example, but a series circuit configuration as well as a series-parallel hybrid structure is possible according to the connection of the load lines. And, of course, the voltage and current level at the same output can be selectively adjusted according to the application of series, parallel, or series-parallel hybrid connection.

전극-집전체 어셈블리(110)의 구체적인 구조에 대해서는 도면을 참조하여 이하에서 더욱 상세하게 설명하도록 하겠다.A detailed structure of the electrode-collector assembly 110 will be described in more detail below with reference to the drawings.

분리막(120)은 일반적으로 전지에 적용되는 이온교환막으로, 선택적으로 이온을 투과하는 역할을 하고, 분리막을 통해 전하 균형(charge balance)을 위해 이온이 교환됨으로써 양극 및 음극간 산화 환원 반응이 이루어질 수 있다. 또한, 분리막(120)에는 출력량을 증가시키기 위해 관통된 유로가 형성될 수 있다. 이러한 분리막(120)은 폴리올레핀, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에테르에테르케톤, 폴리술폰, 폴리이미드 및 폴리아미드이미드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.The separator 120 is an ion exchange membrane generally applied to a battery, and serves to selectively permeate ions, and by exchanging ions for charge balance through the separator, an oxidation-reduction reaction between the anode and the cathode can be performed. have. In addition, a passage through the separation membrane 120 may be formed in order to increase the amount of output. The separator 120 may be selected from the group consisting of polyolefin, polytetrafluoroethylene, polyetheretherketone, polysulfone, polyimide, and polyamideimide.

엔드플레이트(130)는 한쌍으로 최외곽에 각각 구비되고, 전해액이 주입되고 배출되는 통로인 전해액 주입구(131) 및 배출구(132)가 형성될 수 있다. 전해액 주입구(131) 및 배출구(132)는 양극 전해액 탱크 및 음극 전해액 탱크와 연결되어 있으며 별도로 구비된 펌프의 구동에 의해 양극 전해액 및 음극 전해액이 순환할 수 있다. 이러한 엔드플레이트(130)는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 및 염화비닐수지(PVC)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. The end plates 130 may be provided on the outermost side in a pair, respectively, and an electrolyte injection port 131 and a discharge port 132 which are passages through which the electrolyte is injected and discharged may be formed. The electrolyte injection port 131 and the discharge port 132 are connected to the positive electrolyte tank and the negative electrolyte tank, and the positive electrolyte and the negative electrolyte may circulate by driving a separately provided pump. This end plate 130 may be selected from the group consisting of polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), and vinyl chloride resin (PVC).

레독스 흐름 전지(100)는 전극-집전체 어셈블리(110)에 구비되는 연결단자 및 연결단자 간을 전기적으로 연결하는 로드선을 더 포함할 수 있다.The redox flow battery 100 may further include a connection terminal provided in the electrode-current collector assembly 110 and a load line electrically connecting the connection terminals.

연결단자(115)는 전극-집전체 어셈블리(110)의 일측 또는 집전체(114)에 결합되어 연장 형성될 수 있으며, 외부 또는 내부 로드선과 연결되어 레독스 흐름 전지의 충방전을 수행할 수 있다.The connection terminal 115 may be extendedly formed by being coupled to one side of the electrode-collector assembly 110 or to the current collector 114, and may be connected to an external or internal load line to perform charging and discharging of the redox flow battery. .

로드선은 복수의 전극-집전체 어셈블리(110)간을 전기적으로 연결하는 부재로 로드선의 연결에 의해 직렬, 병렬 연결이 이루어질 수 있다. 본 발명에서는 병렬 연결인 경우를 예시적으로 설명하고 있다.The rod line is a member that electrically connects the plurality of electrode-current collector assemblies 110 and may be connected in series or parallel by connection of the rod lines. In the present invention, a case of parallel connection is exemplarily described.

통상 레독스 흐름 전지에서 사용하는 양극 전해액 및 음극 전해액은 활물질, 용매 및 전해질을 포함하고, 활물질은 용매 상에 해리되어 산화 환원 반응을 일으키며, 이를 통해 레독스 흐름 전지가 충방전될 수 있다. 상세하게는 양극 전극-집전체 어셈블리에는 바나듐 4가(V4+) 및 바나듐 5가(V5+)를 포함하는 황산 전해액으로 이루어지는 양극 전해액을, 음극 전극-집전체 어셈블리에는, 바나듐 3가(V3+) 및 바나듐 2가(V2+)를 포함하는 음극 전해액을 유통시킴으로써, 전지의 충방전이 수행될 수 있다. 충전 시에는, 양극 전극-집전체 어셈블리에서는, 바나듐 이온이 전자를 방출하기 때문에 V4+가 V5+로 산화되고, 음극 전극-집전체 어셈블리에서는 외부를 통하여 되돌아온 전자에 의해 V3+가 V2+로 환원될 수 있다.A positive electrode electrolyte and a negative electrode electrolyte commonly used in a redox flow battery include an active material, a solvent, and an electrolyte, and the active material is dissociated in a solvent to cause a redox reaction, through which the redox flow battery may be charged and discharged. Specifically, a positive electrode electrolyte made of a sulfuric acid electrolyte containing vanadium tetravalent (V 4+ ) and vanadium pentavalent (V 5+ ) in the positive electrode-current collector assembly, and vanadium trivalent ( V 3+ ) and vanadium divalent (V 2+ ) by passing a negative electrode electrolyte solution, charging and discharging of the battery may be performed. During charging, in the positive electrode-current collector assembly, V 4+ is oxidized to V 5+ because vanadium ions emit electrons, and in the negative electrode-current collector assembly, V 3+ is converted to V by electrons returned through the outside. Can be reduced to 2+ .

도 3을 참조하여 본 발명의 전극-집전체 어셈블리의 구조를 상세히 설명한다.The structure of the electrode-current collector assembly of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전극-집전체 어셈블리(110)는 매니폴드(111), 매니폴드(111)에 안착되는 집전체(114), 집전체(114)의 제1면과 제2면에 각각 구비되는 제1 전극(112)과 제2 전극(113)을 포함한다. 이때, 집전체(114)에는 적어도 하나 이상의 홈(114a)이 형성되며, 상기 홈(114a)에는 연결단자(115)가 결합될 수 있다. 또한, 매니폴드(111)에는 홈(114a)과 대응하는 위치에 관통홀(111c)이 형성될 수 있으며, 홈(114a)에 결합된 연결단자(115)는 관통홀(111c)을 통해 외부로 연장될 수 있다. As shown in FIG. 3, the electrode-current collector assembly 110 of the present invention includes a manifold 111, a current collector 114 seated on the manifold 111, and a first surface of the current collector 114. It includes a first electrode 112 and a second electrode 113 respectively provided on the second surface. At this time, at least one groove 114a is formed in the current collector 114, and a connection terminal 115 may be coupled to the groove 114a. In addition, a through hole 111c may be formed in the manifold 111 at a position corresponding to the groove 114a, and the connection terminal 115 coupled to the groove 114a is externally through the through hole 111c. Can be extended.

여기서 매니폴드는 집전체를 고정하는 제1 매니폴드(111a)와 제1 전극(112)과 제2 전극(113)을 고정하는 제2 매니폴드(111b)를 포함하고, 제1 매니폴드(111a)와 제2 매니폴드(111b)는 분리 또는 일체형으로 구성될 수 있다. 또한, 집전체(114)와 제1 전극(112) 및 제2 전극(113)을 전도성 접착시트 등을 개재시켜 일체형으로 구성하는 것도 가능하다.Here, the manifold includes a first manifold 111a for fixing the current collector and a second manifold 111b for fixing the first electrode 112 and the second electrode 113, and the first manifold 111a ) And the second manifold 111b may be configured separately or integrally. In addition, the current collector 114, the first electrode 112, and the second electrode 113 may be integrally formed with a conductive adhesive sheet or the like interposed therebetween.

본 실시예에 따른 집전체(114)에는 홈(114a)이 상부면 및 하부면에 각각 형성될 수 있고, 상부면 및 하부면에 각각 형성된 홈(114a)에 결합된 연결단자(115)는 매니폴드(111)에 형성된 관통홀(111c)을 통해 외부로 연장되어 로드선에 의해 인접 또는 이격 구비된 집전체(114)의 연결단자(115)와 직렬 또는 병렬 연결될 수 있으며, 전압인가 및 전압센싱을 위해 전원 또는 전압계 등과 연결될 수 있다. In the current collector 114 according to the present embodiment, grooves 114a may be formed on the upper and lower surfaces, respectively, and the connection terminals 115 coupled to the grooves 114a respectively formed on the upper and lower surfaces are It is extended to the outside through the through hole 111c formed in the fold 111 and can be connected in series or parallel with the connection terminal 115 of the current collector 114 provided adjacent or spaced apart by a load line, and voltage application and voltage sensing For this, it can be connected to a power source or a voltmeter.

상술한 바와 같은 구조의 전극-집전체 어셈블리(110)를 사용하여 스택구조를 구성함으로써, 본 발명의 레독스 흐름 전지는 종래 셀들의 직렬 연결 스택구조에서 병렬 연결 스택구조를 구성하는 것이 가능해짐에 따라 셀의 전압 및 전류를 유연하게 사용할 수 있다. 또한, 전극-집전체 어셈블리의 증가는 합성 저항의 영향을 받지 않으므로 다양한 분야에 보다 효율적으로 변경하여 적용 가능할 수 있다. By configuring the stack structure using the electrode-current collector assembly 110 having the structure as described above, the redox flow battery of the present invention makes it possible to configure a parallel connection stack structure in a series connection stack structure of conventional cells. Accordingly, the voltage and current of the cell can be flexibly used. In addition, since the increase of the electrode-current collector assembly is not affected by the composite resistance, it may be more efficiently changed and applied to various fields.

이하에서는 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명한다. 후술할 내용을 제외하고는 도 1 내지 도 3에서 설명한 실시예에 기재된 내용과 유사하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 9. Except for the contents to be described later, since the contents are similar to those described in the embodiments described in FIGS. 1 to 3, a detailed description thereof will be omitted.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레독스 흐름 전지를 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 4의 레독스 흐름 전지에 적용되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극-집전체 어셈블리를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a redox flow battery according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing an electrode-current collector assembly according to another embodiment of the present invention applied to the redox flow battery of FIG. 4 .

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 전극-집전체 어셈블리(210)는 매니폴드(211), 매니폴드(211)에 안착되는 집전체(214), 집전체(214)의 제1면과 제2면에 각각 구비되는 제1 전극(212)과 제2 전극(213)을 포함한다. 본 실시예에서 상기 매니폴드(211)는 집전체(214)를 고정함과 동시에 제1 전극(212), 제2 전극(213)을 고정하기 위한 지지체로 겸용될 수 있다. 매니폴드(211)의 길이방향을 따라 관통홀(211a)이 형성되며, 집전체(214)는 관통홀(211a)을 따라 연장되되 적어도 일측은 관통홀(211a)을 통해 외부로 돌출되게 연장될 수 있다. 예컨대, 집전체(214)는 매니폴드(211)의 관통홀(211a)을 따라 연장되는바 매니폴드(211), 제1 전극(212) 및 제2 전극(213)보다 상대적으로 더 길게 형성될 수 있다. 여기서, 매니폴드(211)의 외부면으로 노출된 집전체(214a)는 도 3의 실시예에서 설명한 바와 같이 연결단자와 동일한 역할을 수행할 수 있으며, 로드선에 의해 이격되게 구비된 복수의 전극-집전체 어셈블리(210), 구체적으로는 매니폴드(211)의 외부면으로 노출된 복수의 집전체(214a) 간을 전기적으로 연결하여 레독스 흐름 전지의 충방전을 수행할 수 있다. 노출 길이 및 형상은 도 5에 도시된 길이 및 형상으로 한정되지 않으며, 적용 분야에 맞게 적절하게 조절 가능하다. 4 and 5, the electrode-current collector assembly 210 of the present invention includes a manifold 211, a current collector 214 seated on the manifold 211, and a first surface of the current collector 214. And a first electrode 212 and a second electrode 213 provided on the and second surfaces, respectively. In this embodiment, the manifold 211 may be used as a support for fixing the first electrode 212 and the second electrode 213 while fixing the current collector 214. A through hole 211a is formed along the longitudinal direction of the manifold 211, and the current collector 214 extends along the through hole 211a, but at least one side is protruded to the outside through the through hole 211a. I can. For example, the current collector 214 extends along the through hole 211a of the manifold 211 so that it may be formed relatively longer than the manifold 211, the first electrode 212 and the second electrode 213. I can. Here, the current collector 214a exposed to the outer surface of the manifold 211 may perform the same role as the connection terminal as described in the embodiment of FIG. 3, and a plurality of electrodes provided spaced apart by a rod line -Charging and discharging of the redox flow battery may be performed by electrically connecting the current collector assembly 210, specifically, a plurality of current collectors 214a exposed to the outer surface of the manifold 211. The exposure length and shape are not limited to the length and shape shown in FIG. 5, and may be appropriately adjusted according to the application field.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레독스 흐름 전지를 나타낸 단면도이고, 도 7a, 7b는 도 6의 레독스 흐름 전지에 적용되는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극-집전체 어셈블리를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a redox flow battery according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 7A and 7B are an electrode-collector assembly according to another embodiment of the present invention applied to the redox flow battery of FIG. 6 Is a cross-sectional view showing.

도 6 및 도 7a, 7b를 참조하면, 본 발명의 전극-집전체 어셈블리(310)는 매니폴드(311), 매니폴드(311)에 안착되는 집전체(314), 집전체(314)의 제1면과 제2면에 각각 구비되는 제1 전극(312)과 제2 전극(313)을 포함한다. 본 실시예에서 상기 매니폴드(311)는 제1 전극(312)이 안착되는 제1 매니폴드(311a)와 상기 제1 매니폴드(311a)와 결합되며, 제2 전극(313)이 안착되는 제2 매니폴드(311b)를 포함한다. 제1 매니폴드(311a)와 제2 매니폴드(311b)가 대면하는 일면에는 각각 제1 수용홈(317a) 및 제2 수용홈(317b)이 형성될 수 있으며, 제1 수용홈(317a) 및 제2 수용홈(317b)은 집천체(314)의 외주면과 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 제1, 2 수용홈(317a, 317b)에 집전체(314)가 제1 전극 및 제2 전극과 각각 접하도록 안착될 수 있다. 6 and 7A and 7B, the electrode-current collector assembly 310 of the present invention includes a manifold 311, a current collector 314 seated on the manifold 311, and a current collector 314. It includes a first electrode 312 and a second electrode 313 provided on the first and second surfaces, respectively. In this embodiment, the manifold 311 is coupled to the first manifold 311a on which the first electrode 312 is mounted and the first manifold 311a, and the second electrode 313 is mounted. It includes 2 manifolds 311b. A first receiving groove 317a and a second receiving groove 317b may be formed on one surface where the first manifold 311a and the second manifold 311b face each other, and the first receiving groove 317a and The second receiving groove 317b is formed in a shape corresponding to the outer circumferential surface of the collecting body 314, and the current collector 314 is formed in the first and second receiving grooves 317a and 317b. Each can be seated to touch.

또한, 제1 수용홈(317a) 및 제2 수용홈(317b)에는 집전체(314)와 접촉되는 적어도 일영역에 복수의 전극-집전체 어셈블리(310) 간을 전기적으로 연결하여 레독스 흐름 전지의 충방전이 가능하도록 집전봉(316)이 연결되는 연결단자(315)가 각각 구비될 수 있다. 또한, 집전체(314)에는 지면에 대해 수평방향으로 연결홀(314a) 및 쇼트방지관(314b)이 구비되고, 상기 제1 매니폴드(311a)와 제2 매니폴드(311b)에는 상기 연결홀(314a) 및 쇼트방지관(314b)과 대응되는 위치에 각각 관통홀(318)이 형성된다. 이때, 집전체(314)의 상부 영역에는 연결홀(314)이 구비되고, 하부 영역에는 쇼트방지관(314b)이 구비될 수 있으며, 상기 연결단자(315)는 연결홀(314a)과 대응되는 관통홀(18)의 위치에 구비될 수 있다. In addition, a plurality of electrode-current collector assemblies 310 are electrically connected to at least one area in contact with the current collector 314 in the first accommodation groove 317a and the second accommodation groove 317b to provide a redox flow battery. Connection terminals 315 to which the collecting rods 316 are connected may be provided to enable charging and discharging of In addition, the current collector 314 is provided with a connection hole 314a and a short-circuit prevention pipe 314b in a horizontal direction with respect to the ground, and the connection hole is provided in the first manifold 311a and the second manifold 311b. Through holes 318 are formed at positions corresponding to 314a and short prevention pipe 314b, respectively. At this time, a connection hole 314 may be provided in the upper region of the current collector 314, and a short-circuit prevention tube 314b may be provided in the lower region, and the connection terminal 315 may correspond to the connection hole 314a. It may be provided at the location of the through hole 18.

따라서, 하나의 전극-집전체 어셈블리의 연결단자(315)가 구비된 관통홀(318)과 연결홀(314a)을 관통하는 집전봉(316)을, 다른 전극-집전체 어셈블리의 연결단자(315)가 구비된 관통홀(18)과 연결홀(314a)에 관통시킴으로써, 두 개의 전극-집전체 어셈블리를 전기적으로 연결할 수 있다. 또한, 전기적으로 연결되지 않아야 할 두 개의 전극-집전체 어셈블리 간에는, 하나의 전극-집전체 어셈블리의 연결단자(315)가 구비된 관통홀(318)과 연결홀(314a)을 관통하는 집전봉(316)을, 다른 전극-집전체 어셈블리의 연결단자가 구비되지 않은 관통홀(318)과 쇼트방지관(314b)에 관통시킴으로써, 두 개의 전극-집전체 어셈블리의 전기적 접촉을 단절시킬 수 있다. 이와 같이, 적층된 복수의 전극-집전체 어셈블리를 하나 건너 전기적으로 연결시키고 인접한 전극-집전체 어셈블리 간에는 전기적으로 단절시키는 방식으로, 스택 내부에서 복수의 전극-집전체 어셈블리 간에 병렬 연결 구조를 구현한 예가 도 6에 나타나 있다.Accordingly, the through hole 318 provided with the connection terminal 315 of one electrode-current collector assembly and the current collecting rod 316 penetrating through the connection hole 314a are provided, and the connection terminal 315 of the other electrode-current collector assembly. By penetrating through the through hole 18 and the connection hole 314a provided with ), the two electrode-current collector assemblies can be electrically connected. In addition, between two electrode-current collector assemblies that should not be electrically connected, a through hole 318 provided with a connection terminal 315 of one electrode-current collector assembly and a current collecting rod passing through the connection hole 314a ( By penetrating the 316 through the through hole 318 and the short-circuit prevention tube 314b, which are not provided with the connection terminal of the other electrode-current collector assembly, electrical contact between the two electrode-current collector assemblies may be cut off. In this way, a plurality of stacked electrode-current collector assemblies are electrically connected across one and the adjacent electrode-current collector assemblies are electrically disconnected, thereby implementing a parallel connection structure between a plurality of electrode-current collector assemblies within the stack. An example is shown in FIG. 6.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레독스 흐름 전지를 나타낸 단면도이고, 도 9는 도 8의 레독스 흐름 전지에 적용되는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극-집전체 어셈블리를 나타낸 단면도이다.8 is a cross-sectional view showing a redox flow battery according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an electrode-current collector assembly according to another embodiment of the present invention applied to the redox flow battery of FIG. It is a cross-sectional view.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 전극-집전체 어셈블리(410)는 매니폴드(411), 매니폴드(411)에 안착되는 집전체(414), 집전체(414)의 제1면과 제2면에 각각 구비되는 제1 전극(412)과 제2 전극(413)을 포함한다. 여기서, 매니폴드(411)는 집전체(414)를 고정하는 제1 매니폴드(411a) 및 제1 전극(412)과 제2 전극(413)을 고정하는 제2 매니폴드(411b)를 포함하고, 제1 매니폴드(411a) 및 제2 매니폴드(411b)는 분리 또는 일체형으로 구성될 수 있다. 또한, 집전체(414)와 제1 전극(412) 및 제2 전극(413)을 전도성 접착시트 등을 개재시켜 일체형으로 구성하는 것도 가능하다. 집전체(414)에는 적어도 하나 이상의 홈(414a)이 형성될 수 있으며, 매니폴드(411)에는 홈(414a)과 대응되는 위치에 관통홀(417)이 형성될 수 있다. 관통홀(417)은 인접한 전극-집전체 어셈블리를 향하도록 매니폴드(411)의 측면으로 절곡 형성될 수 있고, 집전체(414)의 홈(414a)에 삽입 결합된 로드선은 관통홀(417)을 따라 연장되어 이격된 집전체의 홈에 삽입 결합됨으로써 전극-집전체 어셈블리(410)간을 전기적으로 연결할 수 있다. 한쌍의 엔드 플레이트(130)와 인접하게 위치되는 각각의 전극-집전체 어셈블리(410)의 집전체(440)에는 터미널 단자(440)가 구비되어 전자가 움직이는 통로 역할을 하며, 충전 시 외부로부터 전자를 받아들이거나 방전 시 외부로 전자를 내어주는 역할을 하며, 각각의 터미널 단자(440)는 서로 상이한 극성을 가질 수 있다. 도 8에서는 터미널 단자(440)가 전극-집전체 어셈블리(410)의 집전체(440)에 도시된 구조를 개시하고 있으나 엔드플레이트(430)의 내측에 구비되는 구조도 가능하며, 이에 한정되는 것은 아니다.8 and 9, the electrode-current collector assembly 410 of the present invention includes a manifold 411, a current collector 414 seated on the manifold 411, and a first surface of the current collector 414. And a first electrode 412 and a second electrode 413 respectively provided on the and second surfaces. Here, the manifold 411 includes a first manifold 411a for fixing the current collector 414 and a second manifold 411b for fixing the first electrode 412 and the second electrode 413, and , The first manifold 411a and the second manifold 411b may be configured separately or integrally. In addition, the current collector 414, the first electrode 412, and the second electrode 413 may be integrally formed by interposing a conductive adhesive sheet or the like. At least one or more grooves 414a may be formed in the current collector 414, and a through hole 417 may be formed in a position corresponding to the groove 414a in the manifold 411. The through hole 417 may be bent toward the side of the manifold 411 to face the adjacent electrode-current collector assembly, and the rod line inserted and coupled to the groove 414a of the current collector 414 is the through hole 417 ), the electrode-current collector assembly 410 may be electrically connected by being inserted into the groove of the current collector spaced apart from each other. The current collector 440 of each electrode-current collector assembly 410 positioned adjacent to the pair of end plates 130 is provided with a terminal terminal 440 to serve as a passage for electrons to move. When receiving or discharging, electrons are given to the outside, and each terminal terminal 440 may have different polarities. In FIG. 8, a structure shown in the current collector 440 of the electrode-current collector assembly 410 is disclosed in which the terminal terminal 440 is provided, but a structure provided inside the end plate 430 is also possible. no.

도 8에서는 상부면에 형성된 홈(414a)에 로드선이 삽입 결합된 구조만을 도시하고 있으나 하부면에도 상부면과 동일하게 홈(414a)이 형성될 수 있으며, 고정 프레임(411)에는 홈(414a)과 대응되는 위치에 관통홀(411a)이 형성될 수 있다. 관통홀(411a)은 인접한 전극-집전체 어셈블리를 향하도록 고정 프레임(411)의 측면으로 절곡 형성될 수 있고, 집전체(414)의 홈(414a)에 삽입 결합된 로드선은 관통홀(411a)을 따라 연장되어 인접 또는 이격된 집전체의 홈에 삽입 결합됨으로써 전극-집전체 어셈블리(410)간을 전기적으로 연결할 수 있다. 상술한 바와 같은 구조에 의해 직렬 및 병렬 회로 구성시 내부에서도 연결이 가능할 수 있다. 8 shows only the structure in which the rod line is inserted and coupled to the groove 414a formed on the upper surface, but the groove 414a may be formed in the same manner as the upper surface on the lower surface, and the groove 414a in the fixing frame 411 A through hole (411a) may be formed at a position corresponding to ). The through hole 411a may be bent toward the side of the fixing frame 411 so as to face the adjacent electrode-current collector assembly, and the rod line inserted into the groove 414a of the current collector 414 is the through hole 411a. ) Extends along and is inserted into a groove of an adjacent or spaced current collector, thereby electrically connecting the electrode-current collector assembly 410. According to the above-described structure, connection may also be possible inside when configuring series and parallel circuits.

도 10 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레독스 흐름 전지를 나타낸 단면도이다.10 is a cross-sectional view showing a redox flow battery according to another embodiment of the present invention.

도 11은 도 10의 레독스 흐름 전지에 적용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극-집전체 어셈블리를 나타낸 단면도이다.11 is a cross-sectional view illustrating an electrode-current collector assembly according to an embodiment of the present invention applied to the redox flow battery of FIG. 10.

도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 측면에 따른 레독스 흐름 전지(500)는 일방향으로 정렬되는 복수의 전극 어셈블리(510), 상기 복수의 전극 어셈블리(510) 사이에 구비되는 복수의 제1 분리막(520) 및 상기 복수의 전극 어셈블리(510) 양단부에 각각 구비되며, 전해액 주입구(531)와 배출구(532)를 갖는 한쌍의 엔드플레이트(530)를 포함한다. 또한, 상기 전극어셈블리(510)는 매니폴드(511), 상기 매니폴드(511)에 안착되는 제1 전극(512)과 제2 전극(513), 제1 전극(512)과 제2 전극(513) 사이에 구비되는 제2 분리막(514)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 제1 전극(512)과 제2 전극(513)의 사이에 제2 분리막(514)을 구비시킴으로써, 제1 전극(512)과 제2 전극(513)은 서로 상이한 극성을 가질 수 있으며, 제1 전극(512)이 음극이면 제2 전극(513)은 양극이고, 제1 전극(512)이 양극이면 제2 전극(513)은 음극일 수 있다.Referring to FIGS. 10 and 11, a redox flow battery 500 according to another aspect of the present invention includes a plurality of electrode assemblies 510 aligned in one direction, and a plurality of electrode assemblies 510 disposed between the plurality of electrode assemblies 510. The first separator 520 and the plurality of electrode assemblies 510 are provided at both ends, respectively, and include a pair of end plates 530 having an electrolyte inlet 531 and an outlet 532. In addition, the electrode assembly 510 includes a manifold 511, a first electrode 512 and a second electrode 513 mounted on the manifold 511, a first electrode 512 and a second electrode 513. ) May include a second separation membrane 514 provided between. In this way, by providing the second separator 514 between the first electrode 512 and the second electrode 513, the first electrode 512 and the second electrode 513 may have different polarities. , When the first electrode 512 is a cathode, the second electrode 513 may be an anode, and when the first electrode 512 is an anode, the second electrode 513 may be a cathode.

도 11을 참조하여 본 발명의 전극-집전체 어셈블리의 구조를 상세히 설명한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 전극-집전체 어셈블리(510)는 매니폴드(511), 매니폴드(511)에 안착되는 제1 전극(512)과 제2 전극(513), 제1 전극(512)과 제2 전극(513) 사이에 구비되는 제2 분리막(514)을 포함한다. 이때, 매니폴드(511)의 길이방향을 따라 제1 관통홀(511a) 및 제2 관통홀(511b)이 형성되고, 제1 전극(512)과 제2 전극(513)의 일측은 각각 제1 관통홀(511a) 및 제2 관통홀(511b)을 통해 외부로 돌출하도록 연장될 수 있다. 이때, 매니폴드(511)의 외부면으로 노출된 제1 전극(512a)과 제2 전극(513a)은 연결단자와 동일한 역할을 수행할 수 있으며, 외부로 연장된 제1 전극(512a)과 제2 전극(513a)의 상부에는 각각 제1 연결탭(540a) 및 제2 연결탭(540b)이 구비될 수 있다. 또한, 제1 연결탭(540a) 및 제2 연결탭(540b)은 로드선에 의해 이격되게 구비된 다른 전극-집전체 어셈블리의 연결탭과 각각 연결되어 레독스 흐름 전지의 충방전을 수행할 수 있다. 이와 같은 구조는 전극 자체만으로 전극과 집전체 역할을 겸용시킬 있어 제조공정 및 비용측면에서 유리할 수 있다. 도 10에는 적층된 복수의 전극-집전체 어셈블리에서 각각의 제1 전극에는 (+) 전압이 인가되도록 하고, 각각의 제2 전극에는 (-) 전압이 인가되도록 로드선을 연결하여, 복수의 전극-집전체 어셈블리간에 병렬 연결 구조를 구현한 예가 나타나 있다. The structure of the electrode-current collector assembly of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 11. 11, the electrode-current collector assembly 510 of the present invention includes a manifold 511, a first electrode 512 and a second electrode 513 mounted on the manifold 511, and a first electrode. And a second separator 514 provided between the electrode 512 and the second electrode 513. At this time, a first through hole 511a and a second through hole 511b are formed along the length direction of the manifold 511, and one side of the first electrode 512 and the second electrode 513 is It may extend to protrude to the outside through the through hole 511a and the second through hole 511b. At this time, the first electrode 512a and the second electrode 513a exposed to the outer surface of the manifold 511 may perform the same role as the connection terminal, and the first electrode 512a and the first electrode 512a extending to the outside A first connection tab 540a and a second connection tab 540b may be provided on the second electrode 513a, respectively. In addition, the first connection tab 540a and the second connection tab 540b are respectively connected to the connection tabs of the other electrode-current collector assembly provided to be spaced apart by the load line to perform charging and discharging of the redox flow battery. have. Such a structure can be advantageous in terms of manufacturing process and cost since the electrode itself can both serve as an electrode and a current collector. In FIG. 10, in a plurality of stacked electrode-current collector assemblies, a positive voltage is applied to each of the first electrodes, and a load line is connected so that a negative voltage is applied to each second electrode. -An example of implementing a parallel connection structure between current collector assemblies is shown.

상술한 바와 같은 본 발명의 전극-집전체 어셈블리는 집전체를 제외하고 전극 자체만으로 전극 어셈블리를 형성하여 보다 단순하게 전극을 구성할 수 있다.As described above, in the electrode-current collector assembly of the present invention, an electrode assembly can be formed with only the electrode itself except for the current collector, so that the electrode can be configured more simply.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventor has been described in detail according to the above embodiment, the invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that the invention can be changed in various ways without departing from the gist thereof.

100, 200, 300, 400, 500: 레독스 흐름 전지
110, 210, 310, 410, 510: 전극-집전체 어셈블리
120, 220, 320, 420, 520, 514: 분리막
130, 230, 330, 430, 530: 엔드플레이트
111, 211, 311, 411, 511: 매니폴드
112, 212, 312, 412, 512: 제1 전극
113, 213, 313, 413, 513: 제2 전극
114, 214, 314, 414: 집전체100, 200, 300, 400, 500: redox flow cell
110, 210, 310, 410, 510: electrode-current collector assembly
120, 220, 320, 420, 520, 514: separator
130, 230, 330, 430, 530: end plate
111, 211, 311, 411, 511: Manifold
112, 212, 312, 412, 512: first electrode
113, 213, 313, 413, 513: second electrode
114, 214, 314, 414: current collector

Claims (21)

측방향으로 정렬되는 복수의 전극-집전체 어셈블리;
상기 복수의 전극-집전체 어셈블리 사이에 구비되는 복수의 분리막; 및
상기 복수의 전극-집전체 어셈블리의 측방향 양단부에 각각 구비되며, 전해액 주입구와 배출구를 갖는 한 쌍의 엔드플레이트를 포함하고,
상기 전극-집전체 어셈블리는
매니폴드;
상기 매니폴드에 안착되고, 적어도 하나 이상의 홈이 형성되며, 상기 홈에는 연결단자가 결합되어, 상기 연결 단자는 매니폴드의 관통홀을 통해 외부로 연장되는 집전체; 및
상기 집전체의 제1면과 제2면에 각각 구비되는 제1 전극과 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극과 제2 전극은 서로 동일한 극성을 갖는 레독스 흐름 전지.
A plurality of electrode-current collector assemblies arranged laterally;
A plurality of separators provided between the plurality of electrode-current collector assemblies; And
Each of the plurality of electrode-current collector assembly includes a pair of end plates provided at both ends in the lateral direction and having an electrolyte injection port and an outlet,
The electrode-current collector assembly
Manifold;
A current collector seated on the manifold, at least one groove formed, and a connection terminal coupled to the groove, and the connection terminal extending to the outside through a through hole of the manifold; And
A redox flow battery comprising a first electrode and a second electrode respectively provided on a first surface and a second surface of the current collector, wherein the first electrode and the second electrode have the same polarity.
 제1항에 있어서,
상기 복수의 전극-집전체 어셈블리는 서로 인접하게 구비되는 제1 전극-집전체 어셈블리 및 제2 전극-집전체 어셈블리를 포함하고,
상기 제1 전극-집전체 어셈블리 및 제2 전극-집전체 어셈블리는 서로 상이한 극성을 갖는 레독스 흐름 전지.
The method of claim 1,
The plurality of electrode-current collector assemblies include a first electrode-current collector assembly and a second electrode-current collector assembly provided adjacent to each other,
The first electrode-current collector assembly and the second electrode-current collector assembly have different polarities from each other.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 매니폴드의 길이방향을 따라 관통홀이 형성되고, 상기 집전체의 일측은 관통홀을 통해 외부로 연장되는 레독스 흐름 전지.
The method of claim 1,
A redox flow battery having a through hole formed along a length direction of the manifold, and one side of the current collector extending to the outside through the through hole.
 ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈ Claim 6 was abandoned upon payment of the set registration fee. 제5항에 있어서,
상기 집전체의 길이는 매니폴드보다 더 긴 레독스 흐름 전지.
The method of claim 5,
The length of the current collector is longer than the manifold redox flow battery.
 제1항에 있어서,
상기 매니폴드는 제1 전극이 안착되는 제1 매니폴드와 상기 제1 매니폴드와 결합되며, 제2 전극이 안착되는 제2 매니폴드를 포함하고,
상기 제1 매니폴드와 제2 매니폴드가 대면하는 일면에는 각각 제1 수용홈 및 제2 수용홈이 형성되며, 상기 제1 수용홈 및 제2 수용홈에는 집전체가 삽입되는 레독스 흐름 전지.
The method of claim 1,
The manifold includes a first manifold on which a first electrode is mounted and a second manifold on which a second electrode is mounted, and is coupled to the first manifold,
A redox flow battery in which a first receiving groove and a second receiving groove are formed on one surface where the first manifold and the second manifold face each other, and a current collector is inserted into the first receiving groove and the second receiving groove.
 ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈ Claim 8 was abandoned upon payment of the set registration fee. 제7항에 있어서,
상기 집전체의 일측 영역에는 연결홀이 구비되고, 타측 영역에는 쇼트방지관이 구비되며,
상기 제1 매니폴드와 제2 매니폴드에는 상기 연결홀 및 쇼트방지관과 대응되는 위치에 각각 관통홀이 형성되고,
상기 제1 매니폴드의 제1 수용홈의 상기 연결홀과 대응되는 위치에 형성된 관통홀 및 상기 제2 매니폴드의 제2 수용홈의 상기 연결홀과 대응되는 위치에 형성된 관통홀에는 연결단자가 각각 구비되어,
상기 연결홀과 관통홀 및 쇼트방지관과 관통홀에는 집전봉이 각각 관통되어 연결되는 레독스 흐름 전지.
The method of claim 7,
A connection hole is provided in one region of the current collector, and a short prevention tube is provided in the other region,
Each through hole is formed in the first manifold and the second manifold at positions corresponding to the connection hole and the short prevention tube,
A through hole formed at a position corresponding to the connection hole of the first receiving groove of the first manifold and a through hole formed at a position corresponding to the connection hole of the second receiving groove of the second manifold have connection terminals, respectively. Equipped,
A redox flow battery in which a current collecting rod is passed through each of the connection hole, the through hole, and the short-circuit prevention tube and the through hole.
 제1항에 있어서,
상기 집전체에는 적어도 하나 이상의 홈이 형성되고,
상기 매니폴드에는 상기 홈과 대응되는 위치에 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀은 매니폴드의 측면으로 절곡 형성되는 레독스 흐름 전지.
The method of claim 1,
At least one or more grooves are formed in the current collector,
A redox flow battery wherein a through hole is formed in the manifold at a position corresponding to the groove, and the through hole is bent toward a side of the manifold.
 ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈ Claim 10 was abandoned upon payment of the set registration fee. 제9항에 있어서,
상기 홈에 결합되며 관통홀을 따라 연장되어 이격된 집전체의 홈에 결합됨으로써 전극-집전체 어셈블리 간을 전기적으로 연결하는 로드선이 더 구비되는 레독스 흐름 전지.
The method of claim 9,
A redox flow battery further provided with a rod wire that is coupled to the groove and extends along the through hole and is coupled to the groove of the current collector spaced apart from each other to electrically connect the electrode to the current collector assembly.
 일방향으로 정렬되는 복수의 전극-집전체 어셈블리;
상기 복수의 전극-집전체 어셈블리 사이에 구비되는 복수의 제1 분리막; 및
상기 복수의 전극-집전체 어셈블리 양단부에 각각 구비되며, 전해액 주입구와 배출구를 갖는 한쌍의 엔드플레이트를 포함하고,
상기 전극-집전체 어셈블리는
매니폴드;
상기 매니폴드에 안착되는 제1 전극과 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되는 제2 분리막을 포함하고, 상기 제1 전극과 제2 전극은 서로 상이한 극성을 가지며,
상기 매니폴드의 길이방향을 따라 제1 관통홀 및 제2 관통홀이 형성되고,
상기 제1 전극과 제2 전극의 일측은 각각 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 통해 외부로 연장되는 레독스 흐름 전지.
A plurality of electrode-current collector assemblies arranged in one direction;
A plurality of first separators provided between the plurality of electrode-current collector assemblies; And
A pair of end plates provided at both ends of the plurality of electrode-current collector assemblies, respectively, and having an electrolyte inlet and an outlet,
The electrode-current collector assembly
Manifold;
A first electrode and a second electrode mounted on the manifold; And
And a second separator provided between the first electrode and the second electrode, the first electrode and the second electrode have different polarities,
A first through hole and a second through hole are formed along the length direction of the manifold,
One side of the first electrode and the second electrode extends to the outside through a first through hole and a second through hole, respectively.
 삭제delete ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈ Claim 13 was abandoned upon payment of the set registration fee. 제11항에 있어서,
상기 외부로 연장된 제1 전극과 제2 전극에는 각각 제1 연결탭 및 제2 연결탭이 구비되는 레독스 흐름 전지.
The method of claim 11,
The redox flow battery, wherein the first electrode and the second electrode extending to the outside are provided with a first connection tab and a second connection tab, respectively.
 제1 매니폴드와 상기 제1 매니폴드와 결합되는 제2 매니폴드를 구비하는 매니폴드;
상기 매니폴드에 안착되고, 적어도 하나 이상의 홈이 형성되며, 상기 홈에는 연결단자가 결합되어, 상기 연결 단자는 매니폴드의 관통홀을 통해 외부로 연장되는 집전체; 및
상기 집전체의 제1면과 제2면에 각각 구비되는 제1 전극과 제2 전극을 포
함하되, 상기 제1 전극은 상기 제1 매니폴드에 안착되고, 상기 제2 전극은 상기 제2 매니폴드에 안착되며, 상기 제1 전극과 제2 전극은 서로 동일한 극성을 갖는 전극-집전체 어셈블리.
A manifold having a first manifold and a second manifold coupled to the first manifold;
A current collector seated on the manifold, at least one groove formed, and a connection terminal coupled to the groove, and the connection terminal extending to the outside through a through hole of the manifold; And
First electrode and second electrode provided on the first and second surfaces of the current collector, respectively, are included.
However, the first electrode is mounted on the first manifold, the second electrode is mounted on the second manifold, and the first electrode and the second electrode have the same polarity as an electrode-current collector assembly .
 삭제delete ◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈ Claim 16 was abandoned upon payment of the set registration fee. 제14항에 있어서,
상기 매니폴드의 길이방향을 따라 관통홀이 형성되며, 상기 집전체의 일측은 관통홀을 통해 외부로 연장되는 전극-집전체 어셈블리.
The method of claim 14,
A through hole is formed along a length direction of the manifold, and one side of the current collector extends to the outside through the through hole.
 제14항에 있어서,
상기 제1 매니폴드와 제2 매니폴드가 대면하는 일면에는 각각 제1 수용홈 및 제2 수용홈이 형성되고, 상기 제1 수용홈 및 제2 수용홈에는 집전체가 삽입되는 전극-집전체 어셈블리.
The method of claim 14,
An electrode-current collector assembly in which a first receiving groove and a second receiving groove are formed on one surface where the first manifold and the second manifold face each other, and a current collector is inserted into the first receiving groove and the second receiving groove. .
 ◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈ Claim 18 was abandoned upon payment of the set registration fee. 제17항에 있어서,
상기 집전체의 일측 영역에는 연결홀이 구비되고, 타측 영역에는 쇼트방지관이 구비되며,
상기 제1 매니폴드와 제2 매니폴드에는 상기 연결홀 및 쇼트방지관과 대응되는 위치에 각각 관통홀이 형성되고,
상기 제1 매니폴드의 제1 수용홈의 상기 연결홀과 대응되는 위치에 형성된 관통홀 및 상기 제2 매니폴드의 제2 수용홈의 상기 연결홀과 대응되는 위치에 형성된 관통홀에는 연결단자가 각각 구비되어,
상기 연결홀과 관통홀 및 쇼트방지관과 관통홀에는 집전봉이 각각 관통되어 연결되는 전극-집전체 어셈블리.
The method of claim 17,
A connection hole is provided in one region of the current collector, and a short prevention tube is provided in the other region,
Each through hole is formed in the first manifold and the second manifold at positions corresponding to the connection hole and the short prevention tube,
A through hole formed at a position corresponding to the connection hole of the first receiving groove of the first manifold and a through hole formed at a position corresponding to the connection hole of the second receiving groove of the second manifold have connection terminals, respectively. Equipped,
The connection hole, the through hole, the short-circuit prevention tube and the through hole are connected to each other through a current collecting rod.
 제14항에 있어서,
상기 집전체에는 적어도 하나 이상의 홈이 형성되며, 상기 매니폴드에는 상기 홈과 대응되는 위치에 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀은 매니폴드의 측면으로 절곡 형성되는 전극-집전체 어셈블리.
The method of claim 14,
At least one groove is formed in the current collector, a through hole is formed in a position corresponding to the groove in the manifold, and the through hole is bent toward a side of the manifold.
 매니폴드;
상기 매니폴드에 안착되는 제1 전극과 제2 전극; 및
상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비되는 제2 분리막을 포함하며, 상기 제1 전극과 제2 전극은 서로 상이한 극성을 갖고,
상기 매니폴드의 길이방향을 따라 제1 관통홀 및 제2 관통홀이 형성되며, 상기 제1 전극과 제2 전극의 일측은 각각 제1 관통홀 및 제2 관통홀을 통해 외부로 연장되는 전극-집전체 어셈블리.
Manifold;
A first electrode and a second electrode mounted on the manifold; And
And a second separator provided between the first electrode and the second electrode, wherein the first electrode and the second electrode have different polarities,
A first through hole and a second through hole are formed along the longitudinal direction of the manifold, and one side of the first electrode and the second electrode is an electrode extending to the outside through the first through hole and the second through hole, respectively- Current collector assembly.
 ◈청구항 21은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈ Claim 21 was abandoned upon payment of the set registration fee. 제20항에 있어서,
상기 외부로 연장된 제1 전극과 제2 전극의 상부에는 각각 제1 연결탭 및 제2 연결탭이 구비되는 전극-집전체 어셈블리.The method of claim 20,
An electrode-collector assembly including a first connection tab and a second connection tab on upper portions of the first electrode and the second electrode extending to the outside, respectively.
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