KR20150040638A - Flow battery which is adjustable for compression rate of carbon felt - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a flow battery capable of adjusting the compression rate of carbon felt, and more specifically, a flow battery provided with a distance adjusting member configured to adjust a distance between a flow frame (FF) and a bipolar plate (BP) which form the flow battery, thereby adjusting the compression rate of carbon felt as the distance is adjusted.

Description

카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리{Flow battery which is adjustable for compression rate of carbon felt}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a flow battery,

본 발명은 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 플로우 배터리를 구성하는 플로우 프레임(Flow Frame; FF) 및 바이폴라 플레이트(Bipolar Plate; BP) 사이에 간격을 조절할 수 있는 간격조절부재를 제공함으로써 간격 조절에 따른 카본 펠트(Carbon felt)의 압축률이 조절되도록 하는 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a flow battery capable of adjusting the compression rate of carbon felt, and more particularly, to a flow battery capable of adjusting a gap between a flow frame (FF) and a bipolar plate To a flow battery capable of adjusting the compression ratio of a carbon felt to adjust the compression ratio of the carbon felt according to the gap adjustment by providing the gap adjusting member.

일반적으로, 플로우 배터리(Flow Battery; FB) 혹은 레독스 플로우 배터리(Redox Flow Battery; RFB)는 분리된 두 용기에 액체상태의 화학물질을 에너지로 저장하며 전해질이 흐르면서 전기를 발생시키는 원리를 이용하며, 이때 두 용기로부터 전해질이 반응하는 곳으로 흘러나와 전기가 생산된다.Generally, a flow battery (FB) or a redox flow battery (RFB) uses a principle of storing a liquid chemical substance as energy in two separate containers and generating electric electricity as the electrolyte flows , Where they flow from the two vessels to where the electrolyte reacts to produce electricity.

한편, 이러한 플로우 배터리 혹은 레독스 플로우 배터리에는 카본 펠트 전극(Carbon Felt Electrode; CFE)가 적용될 수 있는데, 레독스 플로우 배터리의 내부에 카본 펠트를 고정시키고, 상단부에 바이폴라 플레이트(Bipolar Plate; BP)를 적층하게 된다.The carbon felt electrode (Carbon Felt Electrode) (CFE) can be applied to the flow battery or the redox flow battery. The carbon felt is fixed to the inside of the redox flow battery, and a bipolar plate (BP) Respectively.

그에 따라 카본 펠트가 일정한 두께로 압축되며 이러한 카본 펠트의 압축률에 의해 레독스 플로우 배터리의 성능이 상이하게 측정될 수 있기 때문에 최적의 압축률을 결정하는 것은 매우 중요하다.It is very important to determine the optimum compression ratio since the carbon felt is compressed to a certain thickness and the performance of the redox flow battery can be measured by the compression ratio of the carbon felt.

하지만 이때, 최적의 압축률에 맞추어 단위 셀 및 스택을 체결하기 위해서는 상술한 카본 펠트가 일정 두께를 유지하면서 압축되어야 하지만, 전해질 용액의 리크(leak)를 억제하기 위해 사용되는 가스켓(gasket) 혹은 오링(oring)의 유연한(flexible) 성질에 의해 가스켓 혹은 오링의 두께를 일정하게 유지하기 어렵고, 이는 상술한 카본 펠트의 압축률 변화를 야기하게 된다.However, in order to fix the unit cell and the stack according to the optimum compression ratio, the carbon felt described above must be compressed while maintaining a certain thickness. However, the gasket or the o-ring used to suppress leakage of the electrolyte solution it is difficult to keep the thickness of the gasket or the O-ring constant due to the flexible nature of the carbon felt.

즉, 이러한 종래의 방식은 수치화 된 압축률을 계산할 수 없고(물리적인 압력값으로 카벤 펠트의 압축률을 계산할 수 없고) 단지 사용자의 경험에 의한 성능평가를 통해서만 압축률을 계산하기 때문에 오차범위가 커진다는 문제점을 가진다.That is, the conventional method can not calculate the numerical compression rate (it is impossible to calculate the compressibility of Carvenfeld as a physical pressure value), and the compression ratio is calculated only by the performance evaluation by the user's experience. .

이에, 본 발명자는 이러한 종래의 플로우 배터리가 가지는 문제점을 해결하기 위해, 플로우 배터리를 구성하는 플로우 프레임 및 바이폴라 플레이트 사이에 간격을 조절할 수 있는 간격조절부재를 제공함으로써 간격 조절에 따른 카본 펠트의 압축률이 조절되도록 하는 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리를 발명하기에 이르렀다.
In order to solve the problems of the conventional flow battery, the inventor of the present invention provides a gap adjusting member between the flow frame and the bipolar plate constituting the flow battery, so that the compression ratio of the carbon felt The inventors of the present invention have invented a flow battery capable of adjusting the compression ratio of carbon felt to be controlled.

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 플로우 배터리를 구성하는 플로우 프레임(Flow Frame; FF) 및 바이폴라 플레이트(Bipolar Plate; BP) 사이에 간격을 조절할 수 있는 간격조절부재를 제공함으로써 간격 조절에 따른 카본 펠트(Carbon felt)의 압축률이 조절되도록 하는 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is conceived to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a flow battery, in which a flow frame (FF) and a bipolar plate (BP) The present invention provides a flow battery capable of controlling the compression ratio of carbon felt to adjust the compression ratio of carbon felt according to the gap adjustment by providing the adjustment member.

보다 구체적으로, 본 발명의 목적은, 플로우 프레임 및 바이폴라 플레이트 사이에 삽입될 수 있는 간격조절부재를 통해 플로우 프레임과 바이폴라 플레이트가 서로 일정한 간격을 유지할 수 있도록 하는 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리를 제공하고자 한다.More specifically, it is an object of the present invention to provide a flow battery capable of adjusting the compression rate of a carbon felt so that the flow frame and the bipolar plate can be spaced apart from each other through a gap adjusting member insertable between the flow frame and the bipolar plate .

또한, 본 발명은 상술한 간격조절부재의 형태를 다각형으로 구성함은 물론 간격조절부재가 삽입될 수 있는 삽입 홈 또한 그와 상응하게 형성함으로써 간격조절부재가 상기 삽입 홈에 용이하게 삽입될 수 있는 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is not limited to the above-described configuration of the gap adjusting member in a polygonal shape, but may also be formed correspondingly to the insertion groove into which the gap adjusting member can be inserted, A flow battery capable of controlling the compression ratio of carbon felt is provided.

뿐만 아니라, 본 발명은 다각형의 간격조절부재를 플로우 프레임 및 바이폴라 플레이트의 측면에 안착시킴으로써 카본 펠트의 압축률에 따라 상기 간격조절부재를 타 간격조절부재로 자유롭게 변경시킬 수 잇는 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리를 제공하고자 한다.
In addition, according to the present invention, it is possible to adjust the compression ratio of the carbon felt which can freely change the gap adjusting member with another gap adjusting member according to the compressibility of the carbon felt by placing the polygonal gap adjusting member on the side surface of the flow frame and the bipolar plate Flow battery.

실시예들 중에서, 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리는 내부에 카본 펠트(Carbon Felt)가 수용되는 플로우 프레임(Flow Frame; FF), 상기 플로우 프레임의 상측에 적층되는 바이폴라 플레이트(Bipolar Plate; BP), 상기 플로우 프레임 및 상기 바이폴라 플레이트 사이에 제공되어 상기 플로우 프레임이 실링(sealing) 되도록 하는 실링부재 및 상기 플로우 프레임 및 상기 바이폴라 플레이트 사이에 제공되어 상기 플로우 프레임 및 상기 바이폴라 플레이트 간의 간격을 조절하는 간격조절부재를 포함한다.Among the embodiments, a flow battery capable of adjusting the compression ratio of carbon felt has a flow frame (FF) in which a carbon felt is accommodated, a bipolar plate (BP) stacked on the flow frame, A sealing member provided between the flow frame and the bipolar plate to seal the flow frame and a gap provided between the flow frame and the bipolar plate to adjust the gap between the flow frame and the bipolar plate, And a control member.

카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리는 상기 간격이 조절됨에 따라 상기 수용된 카본 펠트의 압축률이 조절 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.The flow battery capable of controlling the compression ratio of the carbon felt may be characterized in that the compression ratio of the received carbon felt can be adjusted as the distance is adjusted.

상기 플로우 프레임의 상측부에는 상기 간격조절부재의 일측이 삽입될 수 있는 제1 삽입홈이 하나 이상 형성될 수 있다.At least one first insertion groove into which one side of the gap adjusting member can be inserted may be formed on the upper side of the flow frame.

상기 바이폴라 플레이트의 하측부에는 상기 간격조절부재의 타측이 삽입될 수 있는 제2 삽입홈이 하나 이상 형성될 수 있다.At least one second insertion groove into which the other side of the gap adjusting member can be inserted may be formed on a lower side of the bipolar plate.

상기 실링부재에는 상기 간격조절부재가 관통할 수 있는 관통 홀(hole)이 형성될 수 있다.The sealing member may have a through hole through which the gap adjusting member can pass.

상기 제1 삽입홈, 제2 삽입홈 및 관통 홀은 형성 위치가 서로 일치하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first insertion groove, the second insertion groove, and the through hole may be formed at the same positions.

상기 간격조절부재는 길이가 상이하게 변경될 수 있도록 구성될 수 있다.The gap adjusting member may be configured such that the length thereof can be changed differently.

상기 간격조절부재는 상기 제1 및 제2 삽입홈에 강제 끼움 결합될 수 있다.The gap adjusting member may be forcibly fitted to the first and second insertion grooves.

상기 적층된 플로우 프레임 및 바이폴라 플레이트의 측면부에는 상기 간격조절부재가 안착될 수 있는 안착 홈이 형성될 수 있다.A mounting groove on which the gap adjusting member can be mounted may be formed on a side surface of the stacked flow frame and the bipolar plate.

상기 안착 홈에는 상기 안착된 간격조절부재가 외부로 이탈되는 것을 방지하는 걸림부재가 형성될 수 있다.
The seating groove may be formed with a latching member for preventing the spacing member that is seated from being detached from the outside.

본 발명의 일 실시예에 따른 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리는 플로우 프레임 및 바이폴라 플레이트 사이에 삽입될 수 있는 간격조절부재를 통해 플로우 프레임과 바이폴라 플레이트가 서로 일정한 간격을 유지할 수 있기 때문에 카본 펠트의 압축률 또한 일정하게 유지할 수 있으며, 이를 수치화함으로써 최적의 압력값을 정확하게 계산할 수 있는 효과를 가진다.The flow battery capable of adjusting the compression ratio of the carbon felt according to an embodiment of the present invention can maintain a constant gap between the flow frame and the bipolar plate through the gap adjusting member insertable between the flow frame and the bipolar plate, It is possible to keep the compression rate constant and to calculate the optimum pressure value accurately.

또한, 본 발명은 카본 펠트의 압축률을 변경시켜야 하는 경우, 별도의 압축률을 계산해야 하는 공정과정 없이 간격조절부재를 타 간격조절부재로 변경하여 손쉽게 카본 펠트의 압축률을 변경시킬 수 있는 효과를 가진다.Further, when the compression ratio of the carbon felt is changed, the present invention can easily change the compression ratio of the carbon felt by changing the gap adjusting member to another gap adjusting member without a process of calculating a separate compression ratio.

또한, 본 발명은 간격조절부재를 통해 플로우 프레임과 바이폴라 플레이트가 서로 고정되도록 함으로써 단전지 및 스택의 체결을 보다 용이하게 할 수 있고, 그에 따라 전체적인 단전지 및 스택의 체결압을 균일하게 할 수 있는 효과를 가진다.
Further, since the flow frame and the bipolar plate are fixed to each other through the gap adjusting member, the fastening of the unit cell and the stack can be facilitated, and the tightening pressure of the entire unit cell and the stack can be made uniform Effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리(100)를 도시한 분해사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 카본 펠트 압축률 조정이 가능한 플로우 배터리(100)를 측면에서 바라본 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 플로우 프레임(110) 및 간격조절부재(140)를 도시한 도면이며, 보다 구체적으로, 도 3(a)는 육각기둥 형태의 간격조절부재(140)를 도시한 도면이고, 도 3(b)는 원기둥 형태의 간격조절부재(140)를 도시한 도면이며, 도 3(c)는 구 형태의 간격조절부재(140)를 도시한 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리(100')를 도시한 분해사시도이다.
도 5는 플로우 프레임(110') 및 바이폴라 플레이트(120') 측면부에 안착되는 간격조절부재(140')를 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리(100')를 측면에서 바라본 측면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 안착 홈(150') 에 형성되는 걸림부재(151')를 도시한 도면이고, 보다 구체적으로, 도 7(a)는 걸림부재(151')가 형성된 안착 홈(150)의 사시도이고, 도 7(b)는 걸림부재(151')가 형성된 안착 홈(150')의 측면도이다.1 is an exploded perspective view showing a flow battery 100 capable of adjusting a compression ratio of a carbon felt according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of the flow battery 100 capable of adjusting the carbon felt compression ratio shown in FIG.
Fig. 3 is a view showing the flow frame 110 and the gap adjusting member 140 shown in Fig. 1. More specifically, Fig. 3 (a) is a view showing the hexagonal pillar- FIG. 3 (b) is a view showing a cylindrical shape of the gap adjusting member 140, and FIG. 3 (c) is a view showing a spherical shape of the gap adjusting member 140.
4 is an exploded perspective view showing a flow battery 100 'capable of adjusting the compression ratio of the carbon felt according to another embodiment.
5 is a view showing a gap adjusting member 140 'which is seated on the side surface of the flow frame 110' and the bipolar plate 120 '.
6 is a side view of a flow battery 100 'capable of adjusting the compression ratio of the carbon felt shown in FIG. 4 from a side view.
7 is a view showing an engaging member 151 'formed in the seating groove 150' shown in FIG. 4. More specifically, FIG. 7 (a) shows a seating groove 151 ' And Fig. 7 (b) is a side view of the seating groove 150 'in which the latching member 151' is formed.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리(100)를 도시한 분해사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 카본 펠트 압축률 조정이 가능한 플로우 배터리(100)를 측면에서 바라본 측면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 플로우 프레임(110) 및 간격조절부재(140)를 도시한 도면이며, 보다 구체적으로, 도 3(a)는 육각기둥 형태의 간격조절부재(140)를 도시한 도면이고, 도 3(b)는 원기둥 형태의 간격조절부재(140)를 도시한 도면이며, 도 3(c)는 구 형태의 간격조절부재(140)를 도시한 도면이다.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a flow battery 100 capable of adjusting the compression ratio of a carbon felt according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a flow battery 100 capable of adjusting the carbon felt compression ratio FIG. 3 is a view showing the flow frame 110 and the gap adjusting member 140 shown in FIG. 1, and more specifically, FIG. 3 (a) is a side view of the gap adjusting member 140 3 (b) is a view showing a space-adjusting member 140 in a cylindrical shape, and FIG. 3 (c) is a view showing a spherical shape of the space adjusting member 140. FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 카본 펠트 압축률 조정이 가능한 플로우 배터리(100)는 플로우 프레임(Flow Frame; FF, 110), 바이폴라 플레이트(Bipolar Plate; BP, 120), 실링부재(130) 및 간격조절부재(140)를 포함할 수 있다.1 to 3, a flow battery 100 capable of adjusting the carbon fiber compression ratio includes a flow frame (FF) 110, a bipolar plate (BP) 120, a sealing member 130, And may include a control member 140.

먼저, 플로우 프레임(110)은 내부에 카본 펠트(Carbon Felt, 10)를 수용하는 역할을 수행할 수 있다.First, the flow frame 110 may serve to receive a carbon felt (carbon felt) 10 therein.

여기에서, 카본 펠트(10)이라 함은 플로우 배터리 혹은 레독스 플로우 배터리용 단위 셀 및 스택 제작시에 전극으로 활용될 수 있는 카본 펠트 전극(Carbon Felt Electrode; CFE)를 의미할 수 있다.Here, the carbon felt 10 may refer to a unit cell for a flow battery or a redox flow battery, and a carbon felt electrode (CFE) that can be used as an electrode when a stack is manufactured.

카본 펠트(10)는 육면체 형태를 가질 수 있으며 플로우 프레임(110)의 중심부에는 이러한 육면체 형태의 카본 펠트(10)를 수용할 수 있는 카본 펠트 수용 홈(111)이 형성될 수 있다.The carbon felt 10 may have a hexahedral shape and a carbon felt accommodating groove 111 capable of accommodating the carbon felt 10 in the shape of a hexahedron may be formed at the center of the flow frame 110.

그리고 플로우 플레임(110)의 상측부에는 후술되는 간격조절부재(140)의 일측이 삽입될 수 있는 제1 삽입홈(112)이 하나 이상 형성될 수 있다.One or more first insertion grooves 112 may be formed in the upper portion of the flow frame 110 to allow insertion of one side of the gap adjusting member 140, which will be described later.

이러한 제1 삽입홈(112)의 깊이는 간격조절부재(140)의 절반가량이 삽입될 수 있는 깊이로 형성될 수 있으며, 제1 삽입홈(112)은 간격조절부재(140)의 형상과 상응하게 형성될 수 있다.The depth of the first insertion groove 112 may be set to a depth at which about half of the interval adjusting member 140 can be inserted. The first insertion groove 112 may be formed to correspond to the shape of the interval adjusting member 140 .

또한, 간격조절부재(140)는 다각형의 형상을 가질 수 있기에 제1 삽입홈(112)의 형상 또한 다각형으로 형성될 수 있다.Also, since the gap adjusting member 140 can have a polygonal shape, the shape of the first insertion groove 112 can also be formed in a polygonal shape.

한편, 플로우 프레임(110)은 기존의 공지된 기술을 사용하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 하며, 플로우 프레임(110)이 상술한 역할을 수행하는 한 플로우 프레임(110)의 형태는 제한되지 않음을 유의한다.
Since the flow frame 110 uses existing known techniques, a detailed description thereof will be omitted. The form of the flow frame 110 is not limited as long as the flow frame 110 performs the above- Please note.

다음으로, 바이폴라 플레이트(120)는 상술한 플로우 프레임(110)의 상측에 적층되어 플로우 프레임(110)을 덮는 역할을 수행할 수 있다.Next, the bipolar plate 120 may be stacked on the flow frame 110 to cover the flow frame 110.

이러한 바이폴라 플레이트(120)의 하측부에는 후술되는 간격조절부재(140)의 타측이 삽입될 수 있는 제2 삽입홈(121)이 형성될 수 있고, 제2 삽입홈(121)의 깊이 및 형상은 상술한 제1 삽입홈(112)과 상응하므로 생략하기로 한다.The second insertion groove 121 may be formed at a lower portion of the bipolar plate 120 so that the other side of the gap adjusting member 140 may be inserted. The first insertion groove 112 corresponds to the above-described first insertion groove 112 and will not be described.

또한, 바이폴라 플레이트(120)가 가지는 하중에 의해 카본 펠트(10) 및 후술되는 실링부재(130)는 압축될 수 있고, 이때의 하중에 따라 카본 펠트(10)의 압축률이 결정될 수 있다.The carbon felt 10 and the sealing member 130 described below can be compressed by the load of the bipolar plate 120 and the compression ratio of the carbon felt 10 can be determined according to the load at this time.

한편, 바이폴라 플레이트(120)는 기존의 공지된 기술을 사용하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 하며, 바이폴라 플레이트(120)가 플로우 프레임(110)의 상측을 덮어 적층되는 한, 바이폴라 플레이트(120)의 형태 및 크기는 제한되지 않음을 유의한다.
As long as the bipolar plate 120 overlaps the upper side of the flow frame 110, the bipolar plate 120 may be formed of the same material as that of the bipolar plate 120, It should be noted that the shape and size are not limited.

다음으로, 실링부재(130)는 플로우 프레임(110) 및 바이폴라 플레이트(120) 사이에 제공되어 플로우 프레임(110)이 실링(Sealing)되도록 하는 역할(보다 상세하게는, 플로우 프레임(110) 내부의 전해질 용액의 누설(Leak)을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.The sealing member 130 is provided between the flow frame 110 and the bipolar plate 120 so as to seal the flow frame 110 (more specifically, Thereby preventing leakage of the electrolyte solution.

이러한 실링부재(130)는 가스켓(Gasket) 또는 오링(O-ring)을 포함할 수 있으며, 상술한 바이폴라 플레이트(120)에 의해 압축되어 형태가 변형될 수 있도록 유연한(Flexible) 재질로 형성될 수 있다.The sealing member 130 may include a gasket or an O-ring. The sealing member 130 may be formed of a flexible material so that the sealing member 130 may be compressed by the bipolar plate 120, have.

뿐만 아니라, 실링부재(130)의 일측에는 후술되는 간격조절부재(140)가 관통할 수 있는 관통 홀(131)이 형성될 수 있다.
In addition, a through hole 131 through which the gap adjusting member 140, which will be described later, can pass through may be formed on one side of the sealing member 130.

다음으로, 간격조절부재(140)는 플로우 프레임(110) 및 바이폴라 플레이트(120) 사이에 제공되어 플로우 프레임(110) 및 바이폴라 플레이트(120) 간의 간격을 조절하는 역할을 수행할 수 있다.The gap adjusting member 140 may be provided between the flow frame 110 and the bipolar plate 120 to adjust the gap between the flow frame 110 and the bipolar plate 120. [

즉, 간격조절부재(140)에 의해 바이폴라 플레이트(120)는 플로우 프레임(110)에 일정한 간격을 유지하면서 적층되고, 상술한 카본 펠트(10) 및 실링부재(130)는 간격조절부재(140)의 길이 이하로는 압축되지 않게 된다.That is, the bipolar plate 120 is laminated on the flow frame 110 while being spaced apart from each other by the gap adjusting member 140, and the carbon felt 10 and the sealing member 130 described above are stacked on the gap adjusting member 140, It is not compressed to a length equal to or shorter than the length.

이러한 역할을 수행하는 간격조절부재(140)의 일측 말단부는 상측방향을 향하여 바이폴라 플레이트(120)의 하측부에 형성된 제2 삽입홈(121)에 삽입되고, 타측 말단부는 하측방향을 향하여 플로우 프레임(110)의 상측부에 형성된 제1 삽입홈(112)에 삽입될 수 있다. 이때, 간격조절부재(140)는 제1 및 제2 삽입홈(112, 121)에 강제 끼움 결합될 수 있다.One end of the gap regulating member 140 that performs this role is inserted into the second insertion groove 121 formed in the lower portion of the bipolar plate 120 in the upward direction and the other end is inserted into the flow frame 110 in the first insertion groove 112 formed in the upper side. At this time, the gap adjusting member 140 may be forcibly fitted to the first and second insertion grooves 112, 121.

그리고 상술한 제1 삽입홀(112), 제2 삽입홀(121) 및 관통 홀(131)은 형성 위치가 서로 일치하도록 형성될 수 있는데, 이는 간격조절부재(140)가 관통 홀(131)을 관통하여 제1 및 제2 삽입홀(112, 121)에 용이하게 삽입될 수 있게 하기 위함이다.The first insertion hole 112, the second insertion hole 121 and the through hole 131 may be formed so that the positions of the first insertion hole 112, the second insertion hole 121 and the through hole 131 coincide with each other, So as to be easily inserted into the first and second insertion holes 112 and 121.

또한 간격조절부재(140)는 육각기둥 형태, 원기둥 형태 또는 구 형태와 같이 다각형으로 형성될 수 있으며, 제1 및 제2 삽입홈(112, 121)에 삽입되는 한 간격조절부재(140)의 형태는 제한되지 않음을 유의한다.The gap adjusting member 140 may be formed in a polygonal shape such as a hexagonal columnar shape, a cylindrical shape, or a spherical shape. The shape of the gap adjusting member 140 inserted into the first and second insertion grooves 112, Quot; is not limited.

일 실시예에서, 간격조절부재(140)는 길이가 상이하게 변경될 수 있다.In one embodiment, the spacing member 140 can be varied in length differently.

본 발명의 도면에서는 이러한 간격조절부재(140)의 길이 변경을 도시하지 않았지만, 카본 펠트(10)의 압축률은 상황에 따라 변경이 필요할 수 있기 때문에 별도의 압축률을 계산해야 하는 공정과정 없이도 간격조절부재(140) 자체의 길이를 늘리거나 줄임으로써 카본 펠트(10)의 압축률을 조절할 수 있다.Although the length of the gap adjusting member 140 is not shown in the drawings of the present invention, since the compression ratio of the carbon felt 10 may need to be changed depending on the situation, The compression ratio of the carbon felt 10 can be adjusted by increasing or decreasing the length of the carbon felt 140 itself.

다른 일 실시예에서, 카본 펠트(10)의 압축률은 간격조절부재(140)의 길이 조절이 아닌 타 간격조절부재(140)의 변경으로도 조절될 수 있다.In another embodiment, the compression ratio of the carbon felt 10 can be adjusted not only by the length of the gap regulating member 140 but also by the change of the other gap regulating member 140.

간격조절부재(140)의 길이에 다른 카본 펠트(10)의 압축비는 수치화될 수 있기 때문에, 별도의 압축률을 계산해야 하는 공정과정 없이도 간격조절부재(140)를 타 간격조절부재(140)(길이가 다른 간격조절부재(140)로 변경함으로써 카본 펠트(10)의 압축률을 조절할 수 있다.
Since the compression ratio of the carbon felt 10 other than the length of the gap adjusting member 140 can be numerically expressed, the gap adjusting member 140 can be inserted into the other gap adjusting member 140 The compression ratio of the carbon felt 10 can be adjusted by changing the gap adjusting member 140 to another gap adjusting member 140.

한편, 도 4 내지 도 7을 통해서는 다른 형태의 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리(100')를 살펴보기로 한다.4 to 7, a flow battery 100 'capable of adjusting the compression ratio of other types of carbon felt will be described.

도 4는 다른 실시예에 따른 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리(100')를 도시한 분해사시도이고, 도 5는 플로우 프레임(110') 및 바이폴라 플레이트(120') 측면부에 안착되는 간격조절부재(140')를 도시한 도면이며, 도 6은 도 4에 도시된 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리(100')를 측면에서 바라본 측면도이고, 도 7은 도 4에 도시된 안착 홈(150')에 형성되는 걸림부재(151')를 도시한 도면이고, 보다 구체적으로, 도 7(a)는 걸림부재(151')가 형성된 안착 홈(150')의 사시도이고, 도 7(b)는 걸림부재(151')가 형성된 안착 홈(150')의 측면도이다.
4 is an exploded perspective view showing a flow battery 100 'capable of adjusting the compression ratio of a carbon felt according to another embodiment, and FIG. 5 is an exploded perspective view showing a flow cell 110' and a gap adjustment which is seated on the side surface of the baffle plate 120 ' 6 is a side view of a flow battery 100 'capable of adjusting the compression ratio of the carbon felt shown in FIG. 4, and FIG. 7 is a side view 7 (a) is a perspective view of a seating groove 150 'formed with a latching member 151', and FIG. 7 (b) is a view showing a latching member 151 ' Is a side view of the seating groove 150 'in which the latching member 151' is formed.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리(100')는 플로우 배터리(110'), 바이폴라 플레이트(120'), 실링부재(130) 및 간격조절부재(140')를 포함할 수 있으며, 이러한 구성은 도 1 내지 도 3에서 살펴본 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우(100)와 역할이 동일하기 때문에 역할에 대한 설명은 생략하고 구성 상 차이점을 설명하기로 한다.4 to 7, a flow battery 100 'capable of adjusting the compressibility of the carbon felt has a flow battery 110', a bipolar plate 120 ', a sealing member 130 and a gap adjusting member 140' 1 to 3. Since the function of the carbon felt is the same as that of the flow 100 capable of controlling the compression rate of the carbon felt shown in FIGS. 1 to 3, the description of the roles will be omitted and the differences in construction will be described.

먼저, 플로우 프레임(110')의 중심부에는 카본 펠트(10)가 수용될 수 있는 카본 펠트 수용 홈(111')이 형성되어 있고, 카본 펠트 수용 홈(111')의 외측(플로우 프레임(110')의 상측부)에는 간격조절부재(140')가 안착될 수 있는 안착 홈(150')이 하나 이상 형성된다.First, a carbon felt accommodating groove 111 'is formed in the central portion of the flow frame 110', and the carbon felt accommodating grooves 111 'are formed on the outer side of the carbon felt accommodating grooves 111' One or more seating grooves 150 'on which the gap adjusting members 140' can be seated are formed.

이러한 안착 홈(150')은 후술되는 바이폴라 플레이트(120')의 하측부에도 동일하게 형성될 수 있다.The seating groove 150 'may be formed on the lower side of the bipolar plate 120' described later.

도 4 내지 도 7에 도시된 플로우 프레임(110')과 도 1 내지 도 3에 도시된 플로우 프레임(110)의 구성 상 차이점은 제1 삽입홈(112) 대신 안착 홈(150')이 형성된 것이며, 안착 홈(150')과 제1 삽입홈(112)의 역할을 동일할 수 있다.
The flow frame 110 'shown in FIGS. 4 to 7 is different from the flow frame 110 shown in FIGS. 1 to 3 in that a seating groove 150' is formed instead of the first insertion groove 112 , The seating grooves 150 'and the first insertion grooves 112 may have the same roles.

다음으로, 바이폴라 플레이트(120')의 하측부에는 상술한 플로우 프레임(110')에 형성된 안착 홈(150')의 위치와 상응하도록 안착 홈(150')이 형성될 수 있다.Next, a seating groove 150 'may be formed on the lower side of the bipolar plate 120' to correspond to the position of the seating groove 150 'formed in the flow frame 110'.

도 4 내지 도 7에 도시된 바이폴라 플레이트(120')와 도 1 내지 도 3에 도시된 플로우 프레임(110)의 구성 상 차이점은 제2 삽입홈(121) 대신 안착 홈(150')이 형성된 것이며, 안착 홈(150')과 제2 삽입홈(121)의 역할을 동일할 수 있다.
The baffle plate 120 'shown in FIGS. 4 to 7 is different from the flow frame 110 shown in FIGS. 1 to 3 in that a seating groove 150' is formed instead of the second insertion groove 121 The seating groove 150 'and the second insertion groove 121 may have the same roles.

다음으로, 실링부재(130')에는 관통 홀(131)이 형성되지 않고 카본 펠트(10)를 감싸서 실링되도록 하고, 이때 실링부재(130')의 크기는 간격조절부재(140')의 안착에 방해되지 않는 범위 내에서 제한되지 않음을 유의한다.Next, the sealing member 130 'does not have the through hole 131 but the carbon felt 10 is wrapped and sealed. In this case, the size of the sealing member 130' It is not limited to the extent that it is not disturbed.

한편, 간격조절부재(140')는 도 1 내지 도 3에 도시된 간격조절부재(140)와 구성 및 역할이 동일하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
Meanwhile, since the gap adjusting member 140 'has the same configuration and function as the gap adjusting member 140 shown in FIGS. 1 to 3, detailed description thereof will be omitted.

도 5에서 살펴보면, 플로우 프레임(110') 및 바이폴라 플레이트(120')가 겹쳐진 상태에서의 안착 홈(150')의 크기는 간격조절부재(140')의 크기보다 작게 형성될 수 있다.5, the size of the seating groove 150 'in a state where the flow frame 110' and the bipolar plate 120 'are overlapped can be smaller than the size of the gap adjusting member 140'.

이는 간격조절부재(140')에 의해 플로우 프레임(110') 및 바이폴라 플레이트(120') 간에 일정한 간격의 틈이 발생되도록 하여 내부에 수용된 카본 펠트(10)의 압축률이 조절되게 하기 위함이며, 해당 틈은 실링부재(130')에 의해 메워 질 수 있다.
This is because a gap of a predetermined distance is generated between the flow frame 110 'and the bipolar plate 120' by the gap adjusting member 140 'so that the compression ratio of the carbon felt 10 accommodated therein can be adjusted, The gap can be filled by the sealing member 130 '.

도 7을 살펴보면, 안착 홈(150')에는 안착된 간격조절부재(140')가 플로우 프레임(110')의 외부로 이탈되는 것을 방지하는 걸림부재(151')가 형성될 수 있으며, 본 발명의 도 7에서는 이러한 걸림부재(151')를 플로우 프레임(110')에 형성된 안착 홈(150')에만 도시하였지만, 플로우 프레임(110') 뿐만 아니라 바이폴라 플레이트(120')에 형성된 안착 홈(150')에도 형성될 수 있음을 유의한다.
7, a locking member 151 'for preventing the gap adjusting member 140', which is seated in the mounting groove 150 ', from being released to the outside of the flow frame 110' may be formed. 7, the latching member 151 'is shown only in the seating groove 150' formed in the flow frame 110 '. However, not only the flow frame 110' but also the seating groove 150 'formed in the bipolar plate 120'').

결과적으로, 본 발명에 따른 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리(100)는 간격조절부재(140)를 통해 플로우 프레임(110)과 바이폴라 플레이트(120) 간의 사이 간격을 조절하고, 그에 따라 압축되는 카본 펠트(10)의 압축률을 조절할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
As a result, the flow battery 100 capable of adjusting the compressibility of the carbon felt according to the present invention adjusts the gap between the flow frame 110 and the bipolar plate 120 through the gap adjusting member 140, The compression ratio of the carbon felt 10 can be controlled.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

10 : 카본 펠트
100 : 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리
110 : 플로우 프레임(Flow Frame; FF)
111 : 카본 펠트 수용 홈 112 : 제1 삽입홈
120 : 바이폴라 플레이트(Bipolar Plate; BP)
121 : 제2 삽입홈
130 : 실링부재 131 : 관통 홀
140 : 간격조절부재
100' : 카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리
110' : 플로우 프레임 111' : 카본 펠트 수용 홈
120' : 바이폴라 플레이트
130' : 실링부재
140' : 간격조절부재
150' : 안착 홈
151' : 걸림부재10: carbon felt
100: Flow battery with adjustable compression ratio of carbon felt
110: Flow Frame (FF)
111: Carbon felt receiving groove 112: First insertion groove
120: Bipolar plate (BP)
121: second insertion groove
130: sealing member 131: through hole
140:
100 ': Flow battery with adjustable compression ratio of carbon felt
110 ': Flow frame 111': Carbon felt receiving groove
120 ': bipolar plate
130 ': sealing member
140 ': a gap adjusting member
150 ': seating groove
151 ': engaging member

Claims (9)

내부에 카본 펠트(Carbon Felt)가 수용되는 플로우 프레임(Flow Frame; FF);
상기 플로우 프레임의 상측에 적층되는 바이폴라 플레이트(Bipolar Plate; BP);
상기 플로우 프레임 및 상기 바이폴라 플레이트 사이에 제공되어 상기 플로우 프레임이 실링(sealing) 되도록 하는 실링부재; 및
상기 플로우 프레임 및 상기 바이폴라 플레이트 사이에 제공되어 상기 플로우 프레임 및 상기 바이폴라 플레이트 간의 간격을 조절하는 간격조절부재;를 포함하고,
상기 간격이 조절됨에 따라 상기 수용된 카본 펠트의 압축률이 조절 가능한 것을 특징으로 하는,
카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리.
A flow frame (FF) in which a carbon felt is accommodated;
A bipolar plate (BP) stacked on the upper side of the flow frame;
A sealing member provided between the flow frame and the bipolar plate to seal the flow frame; And
And a gap adjusting member provided between the flow frame and the bipolar plate to adjust an interval between the flow frame and the bipolar plate,
Characterized in that the compression ratio of the received carbon felt is adjustable as the distance is adjusted.
Flow battery with adjustable compression ratio of carbon felt.
제1항에 있어서,
상기 플로우 프레임의 상측부에는,
상기 간격조절부재의 일측이 삽입될 수 있는 제1 삽입홈;이 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는,
카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리.
The method according to claim 1,
On the upper side of the flow frame,
And a first insertion groove into which one side of the gap adjusting member can be inserted.
Flow battery with adjustable compression ratio of carbon felt.
제1항에 있어서,
상기 바이폴라 플레이트의 하측부에는,
상기 간격조절부재의 타측이 삽입될 수 있는 제2 삽입홈;이 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는,
카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리.
The method according to claim 1,
On the lower side of the bipolar plate,
And a second insertion groove into which the other side of the gap adjusting member can be inserted.
Flow battery with adjustable compression ratio of carbon felt.
제1항에 있어서,
상기 실링부재에는,
상기 간격조절부재가 관통할 수 있는 관통 홀(hole);이 형성되는 것을 특징으로 하는,
카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리.
The method according to claim 1,
In the sealing member,
And a through hole through which the gap adjusting member can pass.
Flow battery with adjustable compression ratio of carbon felt.
제2항 내지 제4항에 있어서,
상기 제1 삽입홈, 제2 삽입홈 및 관통 홀은,
형성 위치가 서로 일치하는 것을 특징으로 하는,
카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리.
The method according to any one of claims 2 to 4,
The first insertion groove, the second insertion groove, and the through-
And the forming positions coincide with each other.
Flow battery with adjustable compression ratio of carbon felt.
제1항에 있어서,
상기 간격조절부재는,
길이가 상이하게 변경될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리.
The method according to claim 1,
The space-
The lengths of which are different from one another.
Flow battery with adjustable compression ratio of carbon felt.
제1항에 있어서,
상기 간격조절부재는,
상기 제1 및 제2 삽입홈에 강제 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는,
카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리.
The method according to claim 1,
The space-
And the first and second insertion grooves are forcibly fitted into the first and second insertion grooves.
Flow battery with adjustable compression ratio of carbon felt.
제1항에 있어서,
상기 적층된 플로우 프레임 및 바이폴라 플레이트의 측면부에는,
상기 간격조절부재가 안착될 수 있는 안착 홈;이 형성되는 것을 특징으로 하는,
카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리.
The method according to claim 1,
On the side surfaces of the laminated flow frame and the bipolar plate,
And a seating groove in which the gap adjusting member can be seated.
Flow battery with adjustable compression ratio of carbon felt.
제8항에 있어서,
상기 안착 홈에는,
상기 안착된 간격조절부재가 외부로 이탈되는 것을 방지하는 걸림부재;가 형성되는 것을 특징으로 하는,
카본 펠트의 압축률 조절이 가능한 플로우 배터리.9. The method of claim 8,
In the seating groove,
And an engaging member for preventing the seated gap adjusting member from being released to the outside.
Flow battery with adjustable compression ratio of carbon felt.
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