KR20170077720A - Electrolyte storage tank using container and redox flow battery system having the same - Google Patents

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KR20170077720A
KR20170077720A KR1020150187929A KR20150187929A KR20170077720A KR 20170077720 A KR20170077720 A KR 20170077720A KR 1020150187929 A KR1020150187929 A KR 1020150187929A KR 20150187929 A KR20150187929 A KR 20150187929A KR 20170077720 A KR20170077720 A KR 20170077720A
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Abstract

본 발명은 운송용 컨테이너의 규격을 따르는 컨테이너 외피와, 상기 컨테이너 외피의 내부에 배치된 탱크 본체와, 상기 탱크 본체에 연결되는 전해액 공급관과 전해액 회수관을 구비하는 내부 탱크를 포함하는 전해액 탱크;와 상기 전해액 공급관 및 상기 전해액 회수관에 연결되며, 상기 컨테이너 외피 외곽에 상기 전해액 회수관 높이와 같거나 낮게 배치된 스택;를 포함하며, 상기 컨테이너 외피의 단측면이 지면에 힌지고정수단에 의해 고정된 레독스 흐름 전지 시스템을 제공한다.The present invention relates to an electrolytic cell comprising an electrolyte tank including a container shell conforming to the standard of a transport container, a tank body disposed inside the shell shell, an electrolyte tank connected to the tank body, and an inner tank having an electrolyte return pipe; And a stack connected to the electrolyte solution supply pipe and the electrolyte solution recovery pipe, the stack being disposed outside the container case at a height equal to or lower than the height of the electrolyte solution return pipe, wherein a short side face of the container case is fixed to the ground by a hinge fixing means And provides a doff-flow battery system.

Description

운송용 컨테이너를 이용한 전해액 탱크 및 이를 포함하는 레독스 흐름 전지 시스템{ELECTROLYTE STORAGE TANK USING CONTAINER AND REDOX FLOW BATTERY SYSTEM HAVING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an electrolyte tank using a container for transportation, and a redox flow battery system including the same. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002]

본 발명은 레독스 흐름 전지의 전해액 탱크 및 이를 포함하는 레독스 흐름 전지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펌프로 공급되는 전해액의 유입 압력을 향상시킬 수 있도록 하는 운송용 컨테이너를 이용한 전해액 탱크 및 이를 포함하는 레독스 흐름 전지 시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolyte tank of a redox flow cell and a redox flow battery system including the electrolyte tank. More particularly, the present invention relates to an electrolyte tank using a transport container for improving the inflow pressure of an electrolyte supplied to a pump, And more particularly to a redox flow battery system.

최근 들어 바나듐 레독스-흐름 전지는 태양광 발전, 풍력 발전 등의 간헐적인 자연에너지를 이용하고 있는 발전 시스템의 원활한 운전을 위한 대용량 전력저장 또는 비상 전원용으로 기술 개발이 진행되고 있다.In recent years, the vanadium redox-flow battery is being developed for large capacity power storage or emergency power source for smooth operation of power generation system using intermittent natural energy such as solar power generation and wind power generation.

바나듐 레독스-흐름 전지는 충전시에는 양극에서 4가 바나듐 이온이 5가 바나듐 이온으로, 음극에서는 3가 바나듐 이온이 2가로 변환되고, 방전시에는 역으로 바나듐 이온의 가수가 변화하여 충전 및 방전이 진행된다.
In the vanadium redox-flow battery, tetravalent vanadium ions are converted into 5-valent vanadium ions at the anode, and 3-valent vanadium ions at the cathode are transversely transformed at the anode, and the valence of the vanadium ions is reversely changed at the discharge, .

도 1은 레독스 흐름 전지의 구성을 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a configuration of a redox flow cell.

도시한 바와 같이, 레독스 흐름 전지는 양극 전해액 저장탱크(110)에 양극 전해액이 저장되고, 음극 전해액 탱크(112)에 음극 전해액이 저장된다.As shown in the figure, the redox flow battery stores the positive electrode electrolyte in the positive electrode electrolyte storage tank 110 and the negative electrode electrolyte in the negative electrode electrolyte tank 112.

양극 전해액 저장탱크(110)와 음극 전해액 탱크(112)에 저장된 양극 전해액과 음극 전해액 펌프(114,116)를 통해 각각 셀(102)의 양극 셀(102A) 및 음극 셀(102B)로 유입된다.
And then flows into the positive electrode cell 102A and the negative electrode cell 102B of the cell 102 through the positive and negative electrode electrolyte pumps 114 and 116 stored in the positive electrode electrolyte storage tank 110 and the negative electrode electrolyte tank 112, respectively.

양극 셀(102A)에서는 전원/부하(118)의 동작에 따라 전극(106)을 통한 전자의 이동이 발생하며, 이에 따라 산화/환원 반응이 일어난다. 마찬가지로 음극 셀(102B)에서는 전원/부하(118)의 동작에 따라 전극(108)을 통한 전자의 이동이 발생하며, 이에 따라 산화/환원 반응이 일어난다. 산화/환원 반응을 마친 양극 전해액과 음극 전해액은 양극 전해액 저장탱크(110)와 음극 전해액 저장 탱크(112)로 순환된다.
In the anode cell 102A, electrons move through the electrode 106 in accordance with the operation of the power source / load 118, thereby causing an oxidation / reduction reaction. Similarly, in the cathode cell 102B, the movement of electrons through the electrode 108 occurs according to the operation of the power source / load 118, so that an oxidation / reduction reaction occurs. After the oxidation / reduction reaction, the cathode electrolyte and the cathode electrolyte are circulated to the anode electrolyte storage tank 110 and the cathode electrolyte storage tank 112.

한편, 양극 셀(102A) 및 음극 셀(102B)은 이온이 통과할 수 있는 이온교환막(104)에 의해 분리된다. 이에 따라 양극 셀(102A) 및 음극 셀(102B) 간에 이온의 이동, 즉 크로스오버가 일어날 수 있다. 즉 레독스 플로우 전지의 충전/방전 과정에서 양극 셀(102A)의 양극액 이온이 음극 셀(102B)로 이동하고, 음극 셀(102B)의 음극액 이온이 양극 셀(102A)로 이동할 수 있다.
On the other hand, the anode cell 102A and the cathode cell 102B are separated by the ion exchange membrane 104 through which ions can pass. Accordingly, ion movement, that is, crossover, may occur between the anode cell 102A and the cathode cell 102B. That is, during the charging / discharging process of the redox flow cell, the anolyte ions of the anode cell 102A move to the cathode cell 102B and the catholyte ions of the cathode cell 102B can move to the anode cell 102A.

전지 셀의 작동 전압은 1.0~1.7V 정도로 비교적 낮은 전압을 가진다. 따라서, 작동 전압을 높이기 위하여 셀을 직렬로 적층하여 스택을 구성한다. 스택은 다수의 전지 셀이 전기적으로 직렬로 연결되며, 전해액을 병렬로 공유하는 구조를 가진다.
The operating voltage of the battery cell is about 1.0 to 1.7 V and has a relatively low voltage. Therefore, in order to increase the operating voltage, the cells are stacked in series to form a stack. The stack has a structure in which a plurality of battery cells are electrically connected in series and the electrolytes are shared in parallel.

한편, 레독스 흐름 전지 시스템은 대용량으로 설계되는 경우가 많고, 이 경우 전해액 탱크의 크기도 대형화된다. 상용화되어 있는 레독스 흐름 전지 시스템에 있어서 전해액 저장 탱크의 크기는 작게는 1000L에서 5000L에 달하기도 한다.
On the other hand, the redox flow battery system is often designed with a large capacity, and in this case, the size of the electrolyte tank is also increased. In a commercial redox flow battery system, the size of the electrolyte storage tank may range from 1000L to 5000L.

또한, 전해액 저장 탱크에서 스택으로 전해액을 공급하는 펌프는 충분한 흡입 수두가 확보되지 않으면 효율적인 운전이 어렵거나 수명이 단축되는 문제점을 가져온다.
In addition, the pump for supplying the electrolyte from the electrolyte storage tank to the stack has a problem that efficient operation is difficult or the life is shortened unless a sufficient suction head is secured.

본 발명의 목적은 전해액의 흡입 수두를 확보하기 용이한 전해액 탱크를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide an electrolytic solution tank which is easy to secure the suction head of the electrolytic solution.

본 발명의 다른 목적은 전해액 탱크의 운반, 설치 및 유지 보수의 편의성을 향상시킨 전해액 탱크 구조를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an electrolytic solution tank structure improved in convenience of transportation, installation and maintenance of the electrolytic solution tank.

본 발의 또 다른 목적은 전해액 탱크의 흡입 수두 확보를 통해 펌프를 효율적으로 운전할 수 있음으로써, 레독스 흐름 전지 시스템의 에너지 효율을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
Another object of the present invention is to improve the energy efficiency of the redox flow battery system by efficiently operating the pump through securing the suction head of the electrolyte tank.

본 발명은 운송용 컨테이너의 규격을 따르는 컨테이너 외피와, 상기 컨테이너 외피의 내부에 배치된 탱크 본체와, 상기 탱크 본체에 연결되는 전해액 공급관과 전해액 회수관을 구비하는 내부 탱크를 포함하는 전해액 탱크;와 상기 전해액 공급관 및 상기 전해액 회수관에 연결되며, 상기 컨테이너 외피 외곽에 상기 전해액 회수관 높이와 같거나 낮게 배치된 스택;를 포함하며, 상기 컨테이너 외피의 단측면이 지면에 힌지고정수단에 의해 고정된 레독스 흐름 전지 시스템을 제공한다.
The present invention relates to an electrolytic cell comprising an electrolyte tank including a container shell conforming to the standard of a transport container, a tank body disposed inside the shell shell, an electrolyte tank connected to the tank body, and an inner tank having an electrolyte return pipe; And a stack connected to the electrolyte solution supply pipe and the electrolyte solution recovery pipe, the stack being disposed outside the container case at a height equal to or lower than the height of the electrolyte solution return pipe, wherein a short side face of the container case is fixed to the ground by a hinge fixing means And provides a doff-flow battery system.

상기 전해액 탱크는 2개가 이웃하게 구비되어, 각각 양극 전해액과 음극 전해액을 수용하도록 할 수 있다.
Two of the electrolytic solution tanks may be adjacent to each other to accommodate the anode electrolyte and the cathode electrolyte.

상기 전해액 탱크는 단일의 컨테이너 외피에 2개의 내부 탱크를 포함하며, 각각의 내부 탱크는 각각 음극 전해액과 양극 전해액을 수용하도록 할 수 있다.
The electrolyte tank includes two inner tanks in a single container shell, and each of the inner tanks may be adapted to receive a cathode electrolyte and a cathode electrolyte, respectively.

그리고, 본 발명은 전해액의 수용 공간을 형성하는 탱크 본체와 상기 탱크 본체에 연결되는 전해액 공급관 및 전해액 회수관을 포함한 내부 탱크; 및 운송용 컨테이너의 규격을 따르며 상기 내부 탱크를 내부에 배치한 컨테이너 외피;를 포함하며, 상기 전해액 공급관은 상기 컨테이너 외피의 단측면에 근접하게 배치되고, 상기 컨테이너 외피의 단측면이 지면에 닿아 설치되는 전해액 탱크를 제공한다.
The present invention also relates to an internal tank including a tank body forming an accommodation space for an electrolyte solution, an electrolyte solution supply tube connected to the tank body, and an electrolyte solution recovery tube; And a container enclosure that conforms to the specifications of the transportation container and in which the inner tank is disposed, wherein the electrolyte supply pipe is disposed close to a short side of the container shell, and a short side of the container shell is installed to touch the ground surface Thereby providing an electrolyte tank.

상기 전해액 공급관 및 상기 전해액 회수관은 단부에 플랜지면을 구비하는 것이 바람직하다.
It is preferable that the electrolyte supply pipe and the electrolyte solution return pipe have a flange surface at an end thereof.

상기 내부 탱크는 작업자의 액세스를 위하여 개폐가능한 맨홀을 구비할 수 있으며, 상기 맨홀은 설치 상태에서 상기 내부 탱크의 상부면에 위치할 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다.
The inner tank may include a manhole that can be opened and closed for access by an operator, and the manhole may be disposed on the upper surface of the inner tank in an installed state.

한편, 상기 내부 탱크의 체적은 상기 컨테이너 외피의 체적의 60% 이상인 것이 바람직하다.
On the other hand, it is preferable that the volume of the inner tank is 60% or more of the volume of the container shell.

다른 형태로, 상기 컨테이너 외피의 내부에 2개의 내부 탱크가 배치될 수 있으며, 이 때 상기 2개의 내부 탱크는 동일한 체적을 가지는 것이 바람직하다.
In another form, two inner tanks may be disposed inside the container shell, wherein the two inner tanks preferably have the same volume.

본 발명에 따른 레독스 흐름 전지 시스템의 전해액 탱크는 육상 및 해상 운송에 적합한 운송용 컨테이너의 내부에 설치됨으로써, 전해액 탱크의 운송 및 설치의 편의성을 향상시키는 효과를 가져온다.The electrolyte tank of the redox flow cell system according to the present invention is installed inside a transportation container suitable for land and sea transportation, thereby improving the convenience of transportation and installation of the electrolyte tank.

또한, 본 발명에 따른 레독스 흐름 전지 시스템의 전해액 탱크는 설치 장소에서의 설치시 운송용 컨테이너가 수직방향으로 기립되어 설치될 수 있도록 형성됨으로써, 펌프의 흡입 수두를 적절하게 확보할 수 있는 효과를 가져온다.In addition, the electrolyte tank of the redox flow battery system according to the present invention is formed such that the transportation container can be installed upright in the vertical direction when installed at the installation site, thereby providing an effect of appropriately securing the suction head of the pump .

따라서, 펌프를 효율적으로 운전할 수 있고, 이로부터 레독스 흐름 전지 시스템 전체의 에너지 효율을 향상시키는 효과를 가져온다.Therefore, the pump can be efficiently operated, thereby improving the energy efficiency of the redox flow battery system as a whole.

그리고, 본 발명에 따른 레독스 흐름 전지 시스템의 전해액 탱크는 설치후에도 수평방향으로 눕히거나 수직방향으로 다시 기립시킬 수 있어서 전해액 탱크 내부에 설치되는 계기류나 배관 등의 유지 보수시 전해액을 모두 배출하지 않고서도 작업이 이루어질 수 있음으로써 유지 보수 작업의 편의성을 향상시키는 효과를 가져온다.
The electrolytic solution tank of the redox flow cell system according to the present invention can be laid horizontally or vertically after the installation so that the electrolytic solution can be raised without discharging the electrolytic solution during the maintenance of the instrument, So that the convenience of the maintenance work can be improved.

도 1은 레독스 흐름 전지의 구성을 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전해액 탱크의 외관을 형성하는 운송용 컨테이너를 나타낸 사시도이다.
도 3은 유속에 따른 펌프의 소모 동력의 이론값과 실제값을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 전해액 탱크의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 전해액 탱크의 내부 탱크를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 전해액 탱크의 설치 과정을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 전해액 탱크의 설치 상태를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 전해액 탱크의 구조를 나타낸 사시도이다.1 is a schematic diagram showing a configuration of a redox flow cell.
2 is a perspective view showing a transportation container for forming an outer appearance of an electrolyte tank according to the present invention.
3 is a graph showing the theoretical and actual values of the power consumption of the pump according to the flow rate.
4 is a perspective view showing the structure of an electrolyte tank according to the first embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing an inner tank of the electrolyte tank according to the first embodiment of the present invention.
6 is a conceptual view showing a process of installing the electrolyte tank according to the first embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing an installation state of an electrolyte tank according to the first embodiment of the present invention.
8 is a perspective view showing a structure of an electrolyte tank according to a second embodiment of the present invention.

본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or preliminary meaning and the inventor shall properly define the concept of the term in order to describe its invention in the best possible way It should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. It should be noted that the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention, It should be understood that various equivalents and modifications are possible.

도 2는 본 발명에 따른 전해액 탱크의 외관을 형성하는 운송용 컨테이너를 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view showing a transportation container for forming an outer appearance of an electrolyte tank according to the present invention.

도시한 바와 같이 운송용 컨테이너(10)는 육상 또는 해상 운송을 위한 표준화된 규격을 가지고 있다.As shown, the shipping container 10 has standardized specifications for land or sea transportation.

운송용 컨테이너(10)는 직육면체 형상을 가지는 박스 형태로 형성된다.The transport container 10 is formed in a box shape having a rectangular parallelepiped shape.

가장 일반적으로 사용되는 20ft 컨테이너와 40ft 컨테이너의 규격의 다음과 같다.The most commonly used 20 ft container and 40 ft container are as follows.

- 20ft 컨테이너 - 폭(W):2,438mm, 길이(L):6,096mm, 높이(H):2,438mm- 20ft container - Width (W): 2,438mm, Length (L): 6,096mm, Height (H): 2,438mm

- 40ft 컨테이너 - 폭(W):2,438mm, 길이(L):12,192mm, 높이(H):2,591mm
- 40ft container - Width (W): 2,438mm, length (L): 12,192mm, height (H): 2,591mm

도시한 바와 같이, 운송용 컨테이너(10)는 각변이 폭(W)과 길이(L)에 대응하는 바닥면(11)과, 상면(12), 각변이 폭과 높이에 대응하는 두개의 장측면(15,16)과, 각변이 폭(W)과 높이(H)에 대응하는 두개의 단측면(13,14)으로 이루어진다.
As shown in the figure, the transport container 10 has a bottom surface 11 corresponding to a width W and a length L of each side, a top surface 12, two long side surfaces 15 and 16, and two short side surfaces 13 and 14 corresponding to the width W and height H, respectively.

일반적으로는 운송용 컨테이너(10) 도시한 바와 같이, 바닥면이 지면과 나란하게 놓여진 상태로 적치되고 운송된다.Generally, as shown in the transport container 10, the bottom surface is stacked and transported side-by-side with the ground.

한편, 레독스 흐름 전지 시스템을 설치함에 있어서 운송의 편의성과 시스템의 전체적인 외관 품질 향상을 위하여 운송용 컨테이너(10)의 내부에 레독스 흐름 전지 구성품을 설치하기도 한다.Meanwhile, in installing the redox flow battery system, redox flow battery components may be installed inside the transportation container 10 in order to improve the transportation convenience and the overall appearance quality of the system.

그런데, 도시한 바와 운송용 컨테이너(10)을 수평방향으로 적치할 경우 설치 공간의 높이가 운송용 컨테이너(10)의 높이(H)로 제한되기 때문에 전해액 탱크의 입력수두를 확보하기 곤란한 문제점을 가지고 있었다.
However, since the height of the installation space is limited to the height H of the transportation container 10 when the transport container 10 is mounted in the horizontal direction as shown in the drawing, it is difficult to secure the input head of the electrolyte tank.

도 3은 유속에 따른 펌프의 소모 동력의 이론값과 실제값을 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the theoretical and actual values of the power consumption of the pump according to the flow rate.

도시된 바와 같이, 유속을 증가시키기 위해서는 펌프에 더 많은 동력이 필요하게 된다.As shown, more power is needed for the pump to increase the flow rate.

그런데, 소모 동력의 이론값과 실제값은 유속이 증가함에 따라 그 차이가 커지게 되는데, 이는 펌프의 유속의 확보를 위해서 필요한 펌프 입측의 수두값 때문이다.However, the difference between the theoretical value and the actual value of the consumed power increases as the flow rate increases. This is due to the head value of the pump inlet which is necessary for securing the flow rate of the pump.

예를 들어, 전해액의 액면 높이와 펌프의 중간 높이의 차이를 '수두'라고 할 때, 펌프 입측의 수두가 5미터인데 실제 수두가 2.4미터 밖에 안되는 경우에는 실제 필요한 수두만큼이 펌프에서 보상이 되어야 하기 때문에 펌프의 실제 소모 동력이 이론값 보다 커지게 된다.For example, if the difference between the liquid level of the electrolyte and the middle height of the pump is called 'head', if the head of the pump is 5 meters and the actual head is only 2.4 meters, The actual consumption power of the pump becomes larger than the theoretical value.

즉 수두가 충분히 확보되지 못하면 유속에 비례하여 펌프의 실제 전력소모가 커지게 된다.
That is, if the head is not sufficiently secured, the actual power consumption of the pump is increased in proportion to the flow rate.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 전해액 탱크의 구조를 나타낸 사시도이다.4 is a perspective view showing the structure of an electrolyte tank according to the first embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 전해액 탱크는 운송용 컨테이너의 규격을 따르는 컨테이너 외피(10)와, 상기 컨테이너 외피(10)의 내부에 배치되는 내부 탱크(100)를 포함한다.As shown in the figure, the electrolyte tank according to the first embodiment of the present invention includes a container shell 10 conforming to the standard of a transportation container and an inner tank 100 disposed inside the container shell 10.

상기 내부 탱크(100)는 전해액의 수용 공간을 형성하는 탱크 본체(100)와, 상기 탱크 본체(110)에 연결되는 전해액 공급관(120) 및 전해액 회수관(130)을 포함한다.The internal tank 100 includes a tank main body 100 forming a space for accommodating an electrolyte solution and an electrolyte solution supply pipe 120 and an electrolyte solution recovery pipe 130 connected to the tank main body 110.

내부 탱크(100)의 체적은 컨테이너 외피(10)의 체적의 60% 이상인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 전해액 탱크의 외관은 컨테이너 외피(10)로 형성되는 것이므로, 내부 탱크(100)가 컨테이너 외피(10) 체적의 60% 이상을 차지하도록 설치함으로써 공간효율성을 향상시킬 수 있다.
It is preferable that the volume of the inner tank 100 is 60% or more of the volume of the container shell 10. Since the outer surface of the electrolyte tank according to the present invention is formed of the container shell 10, space efficiency can be improved by providing the inner tank 100 to occupy 60% or more of the volume of the container shell 10.

본 발명의 실시예에 따른 전해액 탱크는 운송용 컨테이너의 규격을 따른 컨테이너 외피(10)의 내부에 설치되나, 레독스 흐름 전지 시스템 설치시에는 컨테이너 외피의 단측면이 지면에 지지되도록 수직방향으로 기립 설치될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The electrolyte tank according to the embodiment of the present invention is installed inside the container shell 10 according to the standard of the transportation container. However, when the redox flow battery system is installed, So that it can be formed.

이러한 설치를 위하여, 상기 전해액 공급관(120)은 설치시 지면에 지지되는 단측면에 근접하여 배치되며, 상기 전해액 회수관(130)은 타측의 단측면에 근접하여 배치되는 것이 바람직하다.For this installation, it is preferable that the electrolyte supply pipe 120 is arranged close to a short side supported on the ground during installation, and the electrolyte recovery pipe 130 is disposed close to the other short side.

예를 들어 20ft 컨테이너를 수직방향으로 기립 설치하게 되면 컨테이너 외피(10)의 높이가 6,096mm 가 되며, 40ft 컨테이너를 수직방향으로 기립 설치하게 되면 컨테이너 외피(10)의 높이가 12,192mm 가 되므로, 전해액 공급관(120)으로 공급되는 전해액의 압력을 확보할 수 있다.For example, if the 20ft container is installed upright in the vertical direction, the height of the container casing 10 becomes 6,096mm, and if the 40ft container is installed upright in the vertical direction, the height of the container casing 10 becomes 12,192mm, The pressure of the electrolytic solution supplied to the supply pipe 120 can be secured.

전해액 공급관(120)은 스택에 전해액을 압송하기 위한 펌프(미도시)에 연결되는 것으로, 이로부터 펌프로 흡입되는 전해액의 흡입수두를 확보할 수 있게 된다.The electrolytic solution supply pipe 120 is connected to a pump (not shown) for feeding the electrolytic solution to the stack, so that the suction head of the electrolytic solution sucked into the pump can be secured therefrom.

펌프는 전해액의 이송 압력을 발생시키는 것으로, 펌프로 흡입되는 전해액의 압력을 상승시켜 스택으로 공급한다. 그런데, 흡입압력이 일정수준 이상을 확보되지 않으며 펌프에서 상승시킬 수 있는 압력에 한계가 있고, 전해액의 압력을 상승시킨다고 하더라고 캐비티 발생으로 인하여 펌프의 내구성이 저하되는 문제를 초래하기 때문에, 펌프의 흡입 압력은 매우 중요한 요소이다.The pump generates the transfer pressure of the electrolytic solution, and the pressure of the electrolytic solution sucked into the pump is raised to supply the stack. However, since the suction pressure is not ensured above a certain level, there is a limit to the pressure that can be raised in the pump, and even if the pressure of the electrolyte is increased, the durability of the pump is lowered due to the occurrence of the cavity. Pressure is a very important factor.

특히, 본 발명의 전해액 회수관은 상기 탱크와 연결되는 스택의 상부와 같은 높이거나 더 위에 위치하는 것이 바람직하다. 즉 충/방전시 전해액의 흐름에 있어서 스택의 상부에는 통상적으로 전해액이 배출되는 관이 위치하게 되는데 그 관과 전해액 회수관의 높이 관계를 고려하면 회수관의 높이가 더 높아야 한다. 이를 통해 펌프에 의한 소비전력을 줄일 수 있다.In particular, the electrolyte return pipe of the present invention is preferably located above or above the top of the stack connected to the tank. That is, in the electrolyte flow during charging / discharging, a pipe through which the electrolyte is discharged is usually placed on the upper part of the stack, and the height of the recovery pipe should be higher considering the height relation between the pipe and the electrolyte return pipe. This can reduce the power consumption by the pump.

한편, 도시한 실시예의 경우에는 탱크 본체(110)에 전해액 공급관(120)과 전해액 회수관(130)이 연결된 상태를 나타낸 것이나, 전해액 공급관(120)과 전해액 회수관(130)은 전해액 탱크를 설치장소로 이동한 후, 사후적으로 탱크 본체(110)에 설치될 수도 있다.
The electrolytic solution supply pipe 120 and the electrolyte solution return pipe 130 are connected to each other by the electrolytic solution supply pipe 120 and the electrolyte solution return pipe 130. In the illustrated embodiment, And may be installed in the tank main body 110 afterwards.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 전해액 탱크의 내부 탱크를 나타낸 사시도이다.5 is a perspective view showing an inner tank of the electrolyte tank according to the first embodiment of the present invention.

도 5의 도면은 컨테이너 외피를 생략하고 내부 탱크가 기립된 상태를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 내부 탱크(100)는 탱크 본체(110)와, 상기 탱크 본체(110)의 하부에서 분기되는 전해액 공급관(120)과, 상기 탱크 본체(100)의 상부에서 분기되는 전해액 회수관(130)을 포함한다.Fig. 5 shows a state in which the inner tank is erected while the container shell is omitted. The inner tank 100 according to the first embodiment of the present invention includes a tank body 110, an electrolyte supply pipe 120 branched from the lower portion of the tank body 110, And an electrolytic solution collecting pipe 130 branched at an upper portion of the electrolytic water collecting pipe 130.

상기 전해액 공급관(120)과 전해액 회수관(130)은 단부에 플랜지면(122,132)을 구비하여, 상기 플랜지면(122,132)에 마개를 체결하여 탱크 본체(110)의 내부 공간을 밀폐할 수 있으며, 설치시에는 상기 플랜지면(122,132)에 배관을 연결하여 레독스 흐름 전지 시스템을 구성하게 된다. 특히, 이는 컨테이너 자체의 보관이나 이동을 위하여 상기 마개를 체결한 플랜지면은 상기 외피와 동일선상에 있는 것이 바람직하다.The electrolyte solution supply pipe 120 and the electrolyte solution recovery pipe 130 may have flange surfaces 122 and 132 at ends thereof to seal the inner space of the tank body 110 by fastening a cap to the flange surfaces 122 and 132, At the time of installation, piping is connected to the flange surfaces 122 and 132 to constitute a redox flow battery system. Particularly, it is preferable that the flange surface of the container, which is fastened to the container for storage or movement, is in line with the outer surface of the container.

또한, 탱크 본체(110)의 상부에는 개폐 가능한 맨홀(145)이 형성된다. 상기 맨홀(145)은 탱크 본체(110)의 내부로 작업자가 진입하여 내부에 계기류 등을 설치하거나, 유지 보수 작업을 수행할 수 있도록 하기 위한 것이다.
A manhole 145, which can be opened and closed, is formed at an upper portion of the tank main body 110. The manhole 145 is for allowing an operator to enter the inside of the tank body 110 to install an instrument or the like inside the tank body 110 or to perform maintenance work.

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 전해액 탱크의 설치 과정을 나타낸 개념도이다.6 is a conceptual view showing a process of installing the electrolyte tank according to the first embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 전해액 탱크는 운송용 컨테이너의 규격을 만족하는 컨테이너 외피(10)의 내부에 내부 탱크(100)를 배치한 상태로 설치 장소로 이동하게 된다.As shown in the figure, the electrolyte tank according to the first embodiment of the present invention moves to the installation place with the inner tank 100 disposed inside the container casing 10 satisfying the specification of the transportation container.

이동시에 상기 내부 탱크(100)의 내부에는 전해액이 채워진 상태일 수도 있고, 전해액을 채우지 않고 비어 있는 상태로 이동한 후 설치장소에서 전해액을 채울수도 있다.The inner tank 100 may be filled with the electrolyte solution or may be filled with the electrolyte solution after the inner tank 100 is moved to an empty state without filling the electrolyte solution.

내부 탱크(100)에 전해액을 채운 상태로 이송하는 경우에는 전해액 공급관(120)과 전해액 회수관(130)은 폐쇄된 상태로 운송이 이루어지게 된다.When the inner tank 100 is fed with the electrolyte filled, the electrolyte solution supply pipe 120 and the electrolyte solution return pipe 130 are closed and transported.

전해액 탱크를 설치장소로 이동한 후에는 지면에 지지되는 단측면의 하단을 설치장소의 지면에 힌지고정수단(140)을 고정한 후, 크레인 등을 이용하여 전해액 탱크를 기립하게 된다.After the electrolyte tank is moved to the installation site, the lower end of the short side supported on the ground is fixed to the ground surface of the installation site with the hinge fixing means 140, and then the electrolyte tank is raised using a crane or the like.

다음으로 전해액 탱크를 기립한 후, 단측면의 반대측을 고정수단(150)으로 지면에 고정하여 전해액 탱크의 기립 설치를 완료한다.Next, after standing up the electrolyte tank, the opposite side of the short side is fixed to the ground with the fixing means 150, and the standing up installation of the electrolyte tank is completed.

전해액 탱크의 내부에는 전해액 탱크의 상태를 감지하기 위한 계기류가 설치되는데, 계기류의 설치는 전해액 탱크의 기립 설치 후에 이루어지는 것이 바람직하다. 그렇지 않으면, 운송과정에서 계기류가 손상될 수 있기 때문이다.In the interior of the electrolyte tank, an instrument for detecting the state of the electrolyte tank is installed. Preferably, the instrument is installed after the standing up of the electrolyte tank. Otherwise, the instrument may be damaged during transportation.

한편 계기류는 상기 컨테이너 외피가 수평 적치 상태에서의 상부에 해당하는 영역 또는 상기 컨테이너 외피가 수직 기립 상태에서의 상부에 해당하는 영역에 설치되는 것이 바람직하다.Preferably, the instrument is installed in a region corresponding to an upper portion of the container casing in a horizontal position, or in a region corresponding to an upper portion of the container casing in a vertically standing state.

이는 계기류의 유지 보수 작업시 내부 탱크의 전해액을 비우지 않고서도 작업자가 계기류의 유지 보수 작업 또는 교체 작업을 수행할 수 있도록 하기 위한 것이다.
This is to allow the operator to carry out the maintenance work or the replacement work of the meter without having to empty the electrolyte of the inner tank during the maintenance work of the meter.

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 전해액 탱크의 설치 상태를 나타낸 사시도이다.7 is a perspective view showing an installation state of an electrolyte tank according to the first embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 전해액 탱크를 기립 설치한 후에는 내부 탱크(100)의 전해액 공급관(120)을 스택의 전해액 공급관(125)과 연결하고, 내부 탱크(100)의 전해액 회수관(130)을 스택의 전해액 회수관(135)에 연결하여 레독스 전지 시스템을 설치한다.
The electrolytic solution supply pipe 120 of the inner tank 100 is connected to the electrolyte solution supply pipe 125 of the stack and the electrolyte solution recovery pipe 130 of the inner tank 100 is connected to the stack And the redox battery system is installed.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 전해액 탱크의 구조를 나타낸 사시도이다.8 is a perspective view showing a structure of an electrolyte tank according to a second embodiment of the present invention.

레독스 흐름 전지 시스템은 양극 전해액 탱크와 음극 전해액 탱크를 포함하는데, 도시한 바와 같이 단일의 컨테이너 외피에 두 개의 내부 탱크(200,300)를 배치하여, 각각의 내부 탱크(200,300)를 각각 양극 전해액 탱크와 음극 전해액 탱크로 이용할 수 있다.The redox flow battery system includes a positive electrode electrolyte tank and a negative electrode electrolyte tank. As shown in the figure, two internal tanks 200 and 300 are disposed on a single container shell, and each of the internal tanks 200 and 300 is connected to a positive electrode electrolyte tank It can be used as a negative electrode electrolyte tank.

이 경우 도시한 바와 같이, 각각의 내부 탱크(200,300)에는 전해액 공급관(220,320)과, 전해액 회수관(230,330)이 연결된다.In this case, as shown in the figure, the electrolytic solution supply pipes 220 and 320 and the electrolyte solution return pipes 230 and 330 are connected to the inner tanks 200 and 300, respectively.

하나의 컨테이너 외피에 두 개의 내부 탱크(200,300)가 설치되는 경우에도 앞서 설명한 제1실시예와 동일한 방법으로 운송과 설치가 이루어지게 되므로 중복 설명은 생략한다.
Even when two inner tanks 200 and 300 are installed on one container shell, transportation and installation are performed in the same manner as in the first embodiment described above, so that redundant description will be omitted.

전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It is to be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention will be indicated by the appended claims rather than by the foregoing detailed description. It is intended that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims, as well as any equivalents thereof, be within the scope of the present invention.

10 : 컨테이너 외피
100, 200, 300 : 내부 탱크
120, 220, 320 : 전해액 공급관
130, 230, 330 : 전해액 회수관
122, 132 : 플랜지면
140 : 힌지고정수단
145 : 맨홀10: Container of container
100, 200, 300: Internal tank
120, 220, 320: electrolyte supply pipe
130, 230, 330: Electrolyte recovery pipe
122, 132: flange surface
140: Hinge fixing means
145: Manhole

Claims (10)

운송용 컨테이너의 규격을 따르는 컨테이너 외피와, 상기 컨테이너 외피의 내부에 배치된 탱크 본체와, 상기 탱크 본체에 연결되는 전해액 공급관과 전해액 회수관을 구비하는 내부 탱크를 포함하는 전해액 탱크;와
상기 전해액 공급관 및 상기 전해액 회수관에 연결되며, 상기 컨테이너 외피 외곽에 상기 전해액 회수관 높이와 같거나 낮게 배치된 스택;를 포함하며,
상기 컨테이너 외피의 단측면이 지면에 힌지고정수단에 의해 고정된 레독스 흐름 전지 시스템.
An electrolyte tank including a container shell conforming to the standard of a transportation container, a tank body disposed inside the container shell, and an inner tank having an electrolyte supply pipe connected to the tank body and an electrolyte recovery pipe;
And a stack connected to the electrolyte solution supply pipe and the electrolyte solution recovery pipe and disposed at the outer side of the container casing at a height equal to or lower than the height of the electrolyte solution recovery pipe,
Wherein a side surface of the container shell is fixed to the ground by a hinge fixing means.
제 1 항에 있어서,
상기 전해액 탱크는 2개가 이웃하게 구비되어, 각각 양극 전해액과 음극 전해액을 수용하는 것을 특징으로 하는 레독스 흐름 전지 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein two of the electrolyte tanks are provided adjacent to each other to receive a positive electrode electrolyte and a negative electrode electrolyte, respectively.
제 1 항에 있어서,
상기 전해액 탱크는 단일의 컨테이너 외피에 2개의 내부 탱크를 포함하며,
각각의 내부 탱크는 각각 음극 전해액과 양극 전해액을 수용하는 것을 특징으로 하는 레독스 흐름 전지 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the electrolyte tank comprises two inner tanks in a single container shell,
And each of the internal tanks receives a cathode electrolyte and a cathode electrolyte.
전해액의 수용 공간을 형성하는 탱크 본체와 상기 탱크 본체에 연결되는 전해액 공급관 및 전해액 회수관을 포함한 내부 탱크; 및
운송용 컨테이너의 규격을 따르며 상기 내부 탱크를 내부에 배치한 컨테이너 외피;를 포함하며,
상기 전해액 공급관은 상기 컨테이너 외피의 단측면에 근접하게 배치되고,
상기 컨테이너 외피의 단측면이 지면에 닿아 설치되는 전해액 탱크.
An inner tank including a tank body forming an accommodation space for the electrolyte solution, an electrolyte solution supply tube connected to the tank body, and an electrolyte solution recovery tube; And
And a container shell which conforms to the standard of the transport container and in which the inner tank is disposed,
The electrolyte supply pipe is disposed close to the short side of the container shell,
Wherein a side surface of the container shell is disposed in contact with the ground surface.
제 4 항에 있어서,
상기 전해액 공급관 및 상기 전해액 회수관은 단부에 플랜지면을 구비하는 것을 특징으로 하는 전해액 탱크.
5. The method of claim 4,
Wherein the electrolyte solution supply pipe and the electrolyte solution return pipe have a flange surface at an end thereof.
제 4 항에 있어서,
상기 내부 탱크는
작업자의 액세스를 위하여 개폐가능한 맨홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 전해액 탱크.
5. The method of claim 4,
The inner tank
And a manhole which can be opened and closed for access by an operator.
제 6 항에 있어서,
상기 맨홀은
설차 상태에서 상기 내부 탱크의 상부면에 위치할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전해액 탱크.
The method according to claim 6,
The manhole
And is disposed so as to be positioned on an upper surface of the inner tank in a standing state.
제 4 항에 있어서,
상기 내부 탱크의 체적은
상기 컨테이너 외피의 체적의 60% 이상인 것을 특징으로 하는 전해액 탱크.
5. The method of claim 4,
The volume of the inner tank
Wherein the volume of the tank is 60% or more of the volume of the container shell.
제 4 항에 있어서,
상기 컨테이너 외피의 내부에 2개의 내부 탱크가 배치되는 것을 특징으로 하는 전해액 탱크.
5. The method of claim 4,
Wherein two inner tanks are disposed inside the container shell.
제 9 항에 있어서,
상기 2개의 내부 탱크는 동일한 체적을 가지는 것을 특징으로 하는 전해액 탱크.10. The method of claim 9,
Wherein the two inner tanks have the same volume.
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