KR20180036391A - Method for controlling operation of redox flow battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레독스 흐름 전지에 관한 것으로, 특히 레독스 흐름 전지를 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a redox flow cell, and more particularly, to a method for controlling redox flow cells.
레독스 흐름 전지는 생산된 전력을 전력계통(grid)에 저장했다가 전력이 필요한 시기에 공급하여 에너지 효율을 높이는 에너지 저장 시스템이다. The redox flow cell is an energy storage system that stores the generated power in a grid and supplies it at the required time to increase energy efficiency.
레독스 흐름 전지는 바이폴라 전극판(bipolar electrode)과 멤브레인(membrane)을 반복적으로 적층하고, 적층된 최외곽의 양측에 집전판과 앤드 캡을 차례로 적층하여 형성되는 스택, 및 스택에 전해액을 공급하고 스택에서 내부 반응 후, 유출되는 전해액을 저장하는 전해액 탱크를 포함한다. A redox flow cell is a stack comprising a bipolar electrode and a membrane which are repeatedly laminated, a laminate of a current collector plate and an end cap laminated on both sides of the outermost layer, and an electrolyte solution is supplied to the stack And an electrolyte tank for storing an electrolytic solution flowing out after the internal reaction in the stack.
전해액은 활물질을 포함하고 있어 활물질이 산화-환원되어 충방전이 가능하도록 하며, 전지의 용량을 결정짓는 중요한 요소이다. The electrolyte contains an active material, which enables oxidation and reduction of the active material to enable charging and discharging, and is an important factor determining the capacity of the battery.
이 중 징크/브로민 흐름 전지의 전해액은 징크 이온과 브로마이드 이온으로 구성되어 있다. 브로마이드 이온의 경우, 충전 시 브롬이 되는데 브롬의 용해도가 낮아 쉽게 기화되어 손실될 수 있다. 이 때문에 반응물질의 양이 감소하여 성능이 저하되거나, 안전상의 위험이 있다. Among them, the electrolyte of the zinc / bromine flow cell is composed of zinc ions and bromide ions. In the case of bromide ions, bromine is converted to bromine at the time of charging. Since the solubility of bromine is low, it can easily be vaporized and lost. As a result, the amount of the reactant is reduced to deteriorate performance, or there is a safety risk.
이를 보완하기 위해 브롬 착제를 도입하여 브롬 착화합물을 형성시킴으로써 브롬의 용해도를 높여 브롬의 손실을 막는 것과 동시에 안정성을 확보할 수 있다. 하지만, 브롬 착화합물을 형성함으로써 점도가 증가하여 흐름성에 변화를 주며, 내부압력에 영향을 준다. In order to compensate for this, the bromine complex is formed by introducing a bromine complex to increase the solubility of bromine, thereby preventing loss of bromine and ensuring stability. However, by forming a bromine complex, the viscosity increases and changes the flowability and affects the internal pressure.
또한 징크이온의 경우, 충전시 전극에 징크로 도포되면서 유로의 간격이 좁아져 내부압력에 변화를 주며 이로 인해서 크로스오버 현상이 발생한다. 이러한, 크로스 오버 현상은 전지의 수명을 단축시킨다. Also, in the case of zinc ions, the zinc ions are applied to the electrodes at the time of charging to narrow the gap between the channels, thereby changing the internal pressure, thereby causing a crossover phenomenon. Such a crossover phenomenon shortens the life of the battery.
따라서, 본 발명은 충방전이 진행되더라도 크로스 오버 현상을 최소화하여 흐름 전지의 성능이 저하되지 않는 레독스 흐름 전지를 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a redox-flow battery in which the performance of a flow cell is not deteriorated by minimizing a crossover phenomenon even if charging and discharging proceed.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 레독스 흐름 전지에 애노드 전해액 및 캐소드 전해액을 각각 순환시키는 제1 펌프 및 제2 펌프의 구동 방법에 있어서, 제1 펌프의 전압을 제1 전압으로 인가하고, 제2 펌프의 전압을 제2 전압으로 인가하는 제1 구동 단계, 제1 펌프의 전압을 제3 전압으로 인가하고, 상기 제2 펌프의 전압을 제2 전압으로 인가하는 제2 구동 단계, 제1 펌프의 전압을 제4 전압으로 인가하고, 제2 펌프의 전압을 제2 전압으로 인가하는 제3 구동 단계, 및 제1 펌프의 전압을 제1 전압으로 인가하고, 제2 펌프의 전압을 제2 전압으로 인가하는 제4 구동 단계를 포함하고, 제3 전압 및 제4 전압 중 적어도 하나는 상기 제1 전압과 서로 다른 전압이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of driving a first pump and a second pump for circulating an anode electrolyte and a cathode electrolyte in a redox flow cell, A second driving step of applying a voltage of the second pump to a second voltage, a first driving step of applying a voltage of the second pump to a second voltage, a second driving step of applying a voltage of the first pump to a third voltage, A third driving step of applying a voltage of one pump to a fourth voltage and applying a voltage of the second pump to a second voltage and a third driving step of applying a voltage of the first pump to a first voltage, 2 voltage, and at least one of the third voltage and the fourth voltage is a voltage different from the first voltage.
상기 제1 구동 단계는 레독스 흐름 전지의 충전 시작부터 완료 충전량의 30% 내지 80%까지 충전을 진행하고, 제2 구동 단계는 제1 구동 단계 이후에 진행되며, 레독스 흐름 전지의 완료 충전량의 30% 내지 80%부터 방전을 시작하기 전까지 진행하고, 제3 구동 단계는 제2 구동 단계 이후에 진행되며, 레독스 흐름 전지의 방전 시작부터 제1 방전 전압까지 진행하고, 제4 구동 단계는 제3 구동 단계 이후에 진행되며, 제1 방전 전압부터 상기 제1 구동 단계가 진행되기 전까지 진행할 수 있다.Wherein the first driving step carries out charging from 30% to 80% of the completed charging amount from the start of charging the redox flow battery, the second driving step proceeds after the first driving step, The third driving step proceeds after the second driving step and proceeds from the discharge start of the redox flow battery to the first discharge voltage, and the fourth driving step is performed after the discharge start time of 30% to 80% 3 drive step, and may proceed from the first discharge voltage until the first drive step proceeds.
상기 레독스 흐름 전지는 전류를 생성하는 스택, 제1 펌프와 연결되어 스택에 애노드 전해액을 공급하는 제1 파이프, 제2 펌프와 연결되어 스택에 캐소드 전해액을 공급하는 제2 파이프를 포함하고, 제1 구동 단계에서, 제1 파이프의 압력은 제2 파이프의 압력보다 높고, 제2 구동 단계 및 제3 구동 단계에서, 상기 제2 파이프의 압력은 상기 제1 파이프의 압력보다 높고, 제4 구동 단계에서, 상기 제1 파이프의 압력은 상기 제2 파이프의 압력보다 높을 수 있다.The redox flow cell includes a stack for generating current, a first pipe connected to the first pump for supplying the anode electrolyte to the stack, and a second pipe connected to the second pump for supplying the cathode electrolyte to the stack, In the first driving step, the pressure of the first pipe is higher than the pressure of the second pipe. In the second driving step and the third driving step, the pressure of the second pipe is higher than the pressure of the first pipe, The pressure of the first pipe may be higher than the pressure of the second pipe.
상기 제2 구동 단계는 제1 파이프와 상기 제2 파이프의 압력 차이가 제1 압력차가 될 때까지 진행하고, 제3 구동 단계는 제1 파이프와 제2 파이프의 압력 차이가 상기 제1 압력차를 초과한 후부터 제1 파이프의 압력이 상기 제2 파이프의 압력보다 높을 때까지 진행할 수 있다.Wherein the second driving step is continued until the pressure difference between the first pipe and the second pipe becomes the first pressure difference and the third driving step is performed when the pressure difference between the first pipe and the second pipe becomes equal to the first pressure difference The pressure of the first pipe is higher than the pressure of the second pipe.
상기 제1 압력차는 0초과 1 Psi이하이고, 제3 전압과 제4 전압은 17V 내지 24V 범위일 수 있다.The first pressure difference may be greater than 0 and less than or equal to 1 Psi, and the third and fourth voltages may range from 17V to 24V.
상기 제1 전압과 제2 전압의 차이, 제3 전압과 제2 전압의 차이 및 제4 전압과 제2 전압의 차이는 5V 미만일 수 있다.The difference between the first voltage and the second voltage, the difference between the third voltage and the second voltage, and the difference between the fourth voltage and the second voltage may be less than 5V.
상기 제3 전압은 제1 전압보다 낮은 전압 값을 가지고, 제4 전압은 상기 제1 전압보다 높은 전압 값을 가질 수 있다.The third voltage may have a voltage value lower than the first voltage, and the fourth voltage may have a voltage value higher than the first voltage.
상기 레독스 흐름 전지의 스택은 8셀을 포함할 수 있다.The stack of redox flow cells may comprise eight cells.
본 발명에서와 같이 충방전을 진행하는 동안 구간 별로 펌프의 전압을 달리하면, 크로스 오버 현상을 감소시킬 수 있다. As in the present invention, when the voltage of the pump is varied according to the intervals during the course of charging / discharging, the crossover phenomenon can be reduced.
따라서, 크로스 오버 현상으로 인해서 전지의 수명이 감소되는 것을 방지하여 장수명의 레독스 흐름 전지를 제공할 수 있다. Therefore, it is possible to prevent the lifetime of the battery from being reduced due to the crossover phenomenon, thereby providing a long-life redox-flow battery.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 레독스 흐름 전지의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 적용된 스택의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 III-III선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 5는 비교예 및 실시예에 따른 에너지 효율을 도시한 그래프이다.
도 6은 비교예 및 실시예에 따른 전하량 효율을 도시한 그래프이다. 1 is a schematic block diagram of a redox flow cell according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of the stack applied to Figure 1;
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in Fig.
5 is a graph showing energy efficiency according to Comparative Examples and Examples.
6 is a graph showing the charge amount efficiency according to Comparative Examples and Examples.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. In the following detailed description, the names of components are categorized into the first, second, and so on in order to distinguish them from each other in the same relationship, and are not necessarily limited to the order in the following description. 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. It should be noted that terms such as " ... unit ", "unit of means "," part of item ", "absence of member ", and the like denote a unit of a comprehensive constitution having at least one function or operation it means.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 레독스 흐름 전지의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 적용된 스택의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 III-III선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 4는 도 2의 IV-IV선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a redox flow cell according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the stack applied to FIG. 1, and FIG. 3 is a cross- And Fig. 4 is a cross-sectional view cut along the line IV-IV in Fig.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 레독스 흐름 전지는 스택(100), 스택(100)에 전해액을 공급하고 스택(100)에서 배출되는 전해액을 저장하는 전해조(200, 300, 400), 전해조(200, 300, 400)와 스택(100) 사이를 연결하는 순환부를 포함한다. 1 and 2, a redox flow battery according to an embodiment of the present invention includes a
스택(100)은 버스바(B1, B2)를 통하여 외부의 전하에 연결되어 스택(100)의 내부에서 생성된 전류를 방전할 수 있다.The
예를 들면, 스택(100)은 단위 셀들(C1, C2)을 복수로 적층하여 구성할 수 있다. 설명의 편의상, 본 발명의 실시예에서는 좌우 양측에 위치하는 제1 단위 셀(C1) 및 제2 단위 셀(C2)을 예로 들어 설명한다. For example, the
도 3 및 도 4를 참조하면, 스택(100)은 멤브레인(10), 스페이서(20), 전극판(30), 멤브레인 흐름 프레임(40), 전극 흐름 프레임(50), 제1 집전판(61), 제2 집전판(62), 제1 앤드 캡(71) 및 제2 앤드 캡(72)을 포함한다. 3 and 4, the
스택(100)은 복수의 단위 셀(C1, C2)을 구비하므로, 전극 흐름 프레임(50)을 중앙에 구비하고, 전극 흐름 프레임(50)의 양측에 좌우 대칭 구조로 배치되는 2개의 멤브레인 흐름 프레임(40), 멤브레인 흐름 프레임(40)의 외곽에 각각 배치되는 한 쌍의 제1 앤드 캡(71) 및 제2 앤드 캡(72)을 포함한다. Since the
멤브레인(10)은 이온을 통과시키도록 구성되고, 멤브레인 흐름 프레임(40)의 두께 방향 중심에 결합되고, 전극판(30)은 전극 흐름 프레임의 두께 방향 중심에 결합된다.The
제1앤드 캡(71), 멤브레인 흐름 프레임(40), 전극 흐름 프레임(50), 멤브레인 흐름 프레임(40) 및 제2앤드 캡(72)을 배치하고, 멤브레인(10)과 전극판(30) 사이에 각각 스페이서(20)를 개재하여 멤브레인 흐름 프레임(40), 전극 흐름 프레임(50) 및 제1, 제2앤드 캡(71, 72)을 서로 접합함으로써, 복수의 단위 셀들(C1~C2)을 구비한 스택(100)이 형성된다.The
전극판(61, 62)은 복수의 단위 셀(C1, C2)이 연결되는 부분에서는 일측으로 애노드 전극(32)을 형성하고, 다른 측으로 캐소드 전극(31)을 형성하여, 복수의 단위 셀들(C1, C2)을 직렬로 연결하는 바이폴라 전극을 형성한다. 캐소드 전극(31)에는 카본 코팅층이 형성될 수 있다. The
멤브레인 흐름 프레임(40), 전극 흐름 프레임(50) 및 제1 앤드 캡(71)은 서로 접착되어 멤브레인(10)과 전극판(30) 사이에 내부 용적(S)을 설정하며, 내부 용적(S)에 전해액을 공급하는 제1 유로 채널(CH1), 제2 유로 채널(CH2)이 형성된다. 제1 유로 채널(CH1) 및 제2 유로 채널(CH2)은 멤브레인(10)의 양면에 각각 균일한 압력과 양으로 전해액을 공급하도록 구성된다. The
제1 유로 채널(CH1)은 애노드 전해액 유입구(H21), 내부 용적(S) 및 애노드 전해액 유출구(H22)를 연결하여, 제1 펌프(P1)의 구동에 의하여 멤브레인(10)과 애노드 전극(32) 사이에 설정되는 내부 용적(S)으로 애노드 전해액을 유비하여 반응 후 유출 가능하게 한다.The first channel channel CH1 connects the anode electrolyte solution inlet H21 and the internal volume S and the anode electrolyte solution outlet H22 so that the
제2 유로 채널(CH2)는 캐소드 전해액 유입구(H31), 내부 용적(S) 및 캐소드 전해액 유출구(H32)를 연결하여, 제2 펌프(P2)의 구동에 의하여, 멤브레인(10)과 캐소드 전극(31) 사이에 설정되는 내부 용적(S)으로 캐소드 전해액을 유입하여 반응 후 유출 가능하게 한다.The second
멤브레인 흐름 프레임(40), 전극 흐름 프레임(50), 제1 앤드 캡(71), 제2 앤드 캡(72)은 합성 수지 성분을 포함하는 전기 절연 물질로 이루어지며, 열융착 또는 진동 융착으로 접착될 수 있다.The
본 발명에 따른 흐름 전지는 징크-브로민 흐름 전지일 수 있으며, 충전시, 멤브레인(10)과 캐소드 전극(31) 사이에서는 [식 1]과 같은 반응이 발생하고, 멤브레인(10)과 애노드 전극(32) 사이에는 [식 2]와 같은 반응이 발생할 수 있다. The flow cell according to the present invention may be a zinc-bromine flow battery. During charging, a reaction as shown in [Equation 1] occurs between the
[식 1][Equation 1]
2Br― → Br2+2e- 2Br - → Br 2 + 2e -
[식 2][Formula 2]
Zn2 ++2e- → Zn Zn 2 + + 2e - → Zn
반대로, 방전시에는 멤브레인(10)과 캐소드 전극(31) 사이에서, [식 1]의 역 반응이 일어나고, 멤브레인(10)과 애노드 전극(32) 사이에서는 [식 2]의 역 반응이 일어난다.Conversely, during the discharge, a reverse reaction of [Equation 1] occurs between the
제1 집전판(61)과 제2 집전판(62)은 캐소드 전극(31)과 애노드 전극(32)에서 생성된 전류를 모으거나, 외부에서 캐소스 전극(31) 및 애노드 전극(32)에 전류를 공급하도록 최외곽 전극판(30)에 접착되어 전기적으로 연결될 수 있다. The first current collecting
제1 버스바(B1)와 제2 버스바(B2)는 제1 집전판(61) 및 제2 집전판(62)에 각각 전기적으로 연결되며, 스택(100)의 외부로 전류를 인출하거나 외부의 전류를 스택(100)으로 공급할 수 있게 한다. The first bus bar B1 and the second bus bar B2 are electrically connected to the first current collecting
제1 앤드 캡(71)은 제1 버스바(B1)가 연결된 제1 집전판(61)과 제1 집전판(61)에 연결되는 전극판(30)을 수용하여 스택(100)의 일측 외곽을 형성한다. 이때, 제1앤드 캡(71)은 버스바(B1) 제1집전판(61) 및 전극판(30)과 일체로 형성될 수 있으며, 버스바(B1) 제1집전판(61) 및 전극판(30)을 삽입하여 인서트 사출로 성형될 수 있다.The
제2 앤드 캡(72)은 제2 버스바(B2)가 연결된 제2 집전판(62), 제2 집전판(62)에 연결되는 전극판(30)을 수용하여 엘체로 형성되어 스택(100)의 다른 일측 외곽을 형성할 수 있다. 제2 앤드 캡(72)은 제2 버스바(B2), 제2 집전판(62) 및 전극판(30)을 삽입하여 인서트 사출로 형성될 수 있다.The
제1앤드 캡(71)은 일측에 애노드, 캐소드 전해액 유입구(H21, H31)를 구비하여 제1, 제2유로 채널(CH1, CH2)에 연결되어, 애노드 전해액과 캐소드 전해액을 각각 유입한다. 제2앤드 캡(72)은 일측에 애노드, 캐소드 전해액 유출구(H22, H32)를 구비하여 제1, 제2유로 채널(CH1, CH2)에 연결되어 애노드 전해액과 캐소드 전해액을 각각 유출한다.The
다시, 도 1 및 도 2를 참고하면, 애노드 전해조(200)는 스택(100)의 멤브레인(10)과 애노드 전극(32) 사이에 애노드 전해액을 공급하고, 멤브레인(10)과 애노드 전극(32) 사이를 경유하여 유출되는 애노드 전해액을 수용한다. 애노드 전해액(anolyte)은 징크를 포함하는 전해액일 수 있다. 1 and 2, the anode
캐소드 전해조(300)는 스택(100)의 멤브레인(10)과 캐소드 전극(31) 사이에 캐소드 전해액을 공급한다. 캐소드 전해액(catholyte)는 브로민을 포함하는 전해액일 수 있다. The
2상 전해조(400)는 스택(100)의 멤브레인(10)과 캐소드 전극(31) 사이를 경유하여 유출되는 캐소드 전해액(2상 전해액)을 수용한다. 2상 전해조(400)의 전해액은 멤브레인(10)과 캐소드 전극(31) 사이에서 유출되는 캐소드 전해액으로 비중에 따라 2상으로 분리될 수 있다. 이중, 중혼합 브로민은 2상 전해조의 하부에 위치하고, 수성 브로민은 2상 전해조의 상부에 위치한다. The two-phase
2상 전해조(400)는 캐소드 전해조(200)와 오브 플로우 관(도시하지 않음)으로 연결될 수 있으며, 2상 전해조(400)의 상부에 위치하는 수성 브로민은 오버 플로우 관을 통해서 캐소드 전해조(300)로 전달될 수 있다. 이때, 캐소드 전해조(300) 내에 위치하는 오버 플로우 관의 일단은 캐소드 전해조(300)의 수면과 인접하거나, 수면에 잠기게 배치하여 전해액의 유입시 전해액의 낙하로 인해서 전해액에 기포가 발생되는 것을 최소화하는 것이 바람직하다. The two-phase
순환부는 복수의 파이프(L21, L22, L31, L32, L41) 및 펌프(P1, P2)를 포함할 수 있다. 애노드 전해조(200)와 스택의 애노드 유입구(H21) 사이는 제1 파이프(L21)로 연결되고, 애노드 전해조(200)와 스택의 애노드 배출구(H22)는 제2 파이프(L22)로 연결되고, 캐소드 전해조(300)와 스택의 캐소드 유입구(H31) 사이는 제3 파이프(L31)로 연결되고, 캐소드 배출구(H32)와 2상 전해조(400) 사이는 제4 파이프(L32)를 통해서 연결된다. 이때, 제1 파이프(L21) 및 제3 파이프(L31)에는 각각 제1 펌프(P1) 및 제2 펌프(P2)가 설치될 수 있으며, 제1 펌프 및 제2 펌프(P1, P2)에 공급되는 전해액은 밸브(V1, V2)에 의해서 제어될 수 있다.The circulation unit may include a plurality of pipes L21, L22, L31, L32, L41 and pumps P1, P2. An anode outlet H22 of the
캐소드 전해조(300)와 캐소드 유입구(H31)를 연결하는 제3 파이프(L31)는 분기되어 2상 전해조(400)와 연결되는 가지 파이프(L41)를 더 포함할 수 있다. 가지 파이프(L41)에는 2웨이 밸브(500)가 설치될 수 있다. The third pipe L31 connecting the
또한, 제1 파이프(L21) 및 제3 파이프(L31)에는 각각 압력 센서(PP1, PP2)가 설치될 수 있으며, 제2 파이프(L22) 및 제4 파이프(L32)에도 각각 압력 센서(도시하지 않음)가 설치될 수 있다. 제1 펌프(P1) 및 제2 펌프(P2)의 전압은 측정된 압력에 따라서 조절할 수 있다. The first pipe L21 and the third pipe L31 may be provided with pressure sensors PP1 and PP2 respectively and the second pipe L22 and the fourth pipe L32 may be provided with pressure sensors Can be installed. The voltages of the first pump P1 and the second pump P2 can be adjusted according to the measured pressure.
구체적으로, 전지가 충전 후 방전 될 때까지의 압력은 제1 압력 구간, 제2 압력 구간, 제3 압력 구간, 제4 압력 구간 및 제5 압력 구간으로 변화될 수 있다. Specifically, the pressure until the battery is discharged after being charged can be changed to the first pressure section, the second pressure section, the third pressure section, the fourth pressure section and the fifth pressure section.
제1 압력 구간은 제1 파이프(L21)의 압력이 제3 파이프(L31)의 압력보다 높은 구간으로, 제1 파이프의 압력은 제3 파이프의 압력보다 0psi 초과 1 psi이하만큼 높고, 제2 압력 구간 내지 제4 압력 구간은 제3 파이프(L31)의 압력이 제1 파이프(L21)의 압력보다 높은 구간이며, 제5 압력 구간은 제1 파이프(L21)의 압력이 제3 파이프(L31)의 압력보다 높은 구간으로, 제1 파이프의 압력은 제3 파이프의 압력보다 0psi 초과 1 psi이하 만큼 높다. The pressure of the first pipe L21 is higher than the pressure of the third pipe L31 and the pressure of the first pipe L21 is higher than the pressure of the third pipe by more than 0 psi and less than 1 psi, The fourth pressure section is a section in which the pressure of the third pipe L31 is higher than the pressure of the first pipe L21 and the pressure of the first pipe L21 is a pressure section of the third pipe L31, In a section above the pressure, the pressure of the first pipe is higher than 0 psi and less than 1 psi below the pressure of the third pipe.
이때, 제2 압력 구간은 제1 파이프(L21)의 압력과 제3 파이프(L31)의 압력 차이가 제1 압력차가 될 때까지로, 제1 압력차는 0psi 초과 1psi 이하일 수 있다. 제3 압력 구간은 제1 파이프(L21)의 압력과 제3 파이프(L31)의 압력 차이가 제2 압력차를 가지는 구간으로, 제2 압력차 차이는 1psi 초과의 압력 차이를 가질 수 있으며, 예를 들어, 1psi 초과 2psi이하의 압력 차이를 가질 수 있다. 그리고 제4 압력 구간은 제1 파이프(L21)의 압력과 제3 파이프(L31)의 압력 차이가 제1 압력차를 가지는 구간일 수 있다. In this case, the second pressure interval may be up to 0 psi and less than 1 psi until the pressure difference between the first pipe L21 and the third pipe L31 becomes the first pressure difference. The third pressure section may have a pressure difference between the first pipe L21 and the third pipe L31 having a second pressure difference and the second pressure difference may have a pressure difference greater than 1 psi, For example, greater than 1 psi and less than 2 psi. The fourth pressure section may be a section in which the pressure difference between the first pipe L21 and the third pipe L31 has a first pressure difference.
한편, 제1 펌프(P1) 및 제2 펌프(P2)는 DC 펌프 일 수 있으며, 별도의 전원 장치를 이용하여 전원을 공급받을 수 있으며 스택(100)으로부터 생산된 전원을 공급받아 펌프를 구동할 수 있다. 스택(100)에서 생산된 전원은 DC-DC 컨버터(도시하지 않음)를 통해서 펌프를 구동하기 위한 전원으로 변환된 후 펌프에 공급될 수 있다. The first pump P1 and the second pump P2 may be a DC pump. The first pump P1 and the second pump P2 may be powered by a separate power source. . The power produced in the
제1 펌프(P1) 및 제2 펌프(P2)의 펌핑 동작에 따라서 스택(100)에 공급되는 애노드 전해액 및 캐소드 전해액의 양이 달라질 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 충방전 시간에 제1 펌프(P1)와 제2 펌프(P2)를 4단계로 나누어 서로 다른 전압으로 구동할 수 있다.The amount of the anode electrolyte and the cathode electrolyte supplied to the
구체적으로, 제1 펌프의 전압을 제1 전압으로 인가하고, 상기 제2 펌프의 전압을 제2 전압으로 인가하는 제1 구동 단계, 제1 펌프의 전압을 제3 전압으로 인가하고, 제2 펌프의 전압을 제2 전압으로 인가하는 제2 구동 단계, 제1 펌프의 전압을 제4 전압으로 인가하고, 제2 펌프의 전압을 제2 전압으로 인가하는 제3 구동 단계, 제1 펌프의 전압을 제 1전압으로 인가하고, 제2 펌프의 전압을 제2 전압으로 인가하는 제4 구동 단계를 포함한다. 이때, 제3 전압 및 제4 전압 중 적어도 하나는 제1 전압과 서로 다른 전압일 수 있다. 즉, 제3 전압은 제1 전압보다 낮은 전압이고, 제4 전압은 제1 전압보다 높은 전압일 수 있다. 이때, 제3 전압과 제4 전압은 17V 내지 24V 범위일 수 있다. Specifically, a first driving step of applying a voltage of the first pump to a first voltage and a voltage of the second pump to a second voltage, applying a voltage of the first pump to a third voltage, A third driving step of applying the voltage of the first pump to the fourth voltage and the voltage of the second pump to the second voltage, a second driving step of applying the voltage of the first pump to the second voltage, And a fourth driving step of applying the voltage of the second pump to the first voltage and the voltage of the second pump to the second voltage. At this time, at least one of the third voltage and the fourth voltage may be different from the first voltage. That is, the third voltage may be lower than the first voltage, and the fourth voltage may be higher than the first voltage. At this time, the third voltage and the fourth voltage may range from 17V to 24V.
제1 구동 단계는 레독스 흐름 전지의 충전 시작부터 완료 충전량의 30% 내지 80%까지충전을 진행하고, 제2 구동 단계는 제1 구동 단계 이후에 진행되며, 레독스 흐름 전지의 완료 충전량의 30% 내지 80%로부터 충전을 완료하여 방전을 시작하기 전까지 진행하고, 제3 구동 단계는 제2 구동 단계 이후에 진행되며, 레독스 흐름 전지의 방전 시작부터 제1 방전 전압까지 진행하고, 제4 구동 단계는 제3 구동 단계 이후에 진행되며, 제1 방전 전압부터 다시 제1 구동 단계가 진행되기 전까지 진행할 수 있다. The first driving step carries out charging from 30% to 80% of the completed charging amount from the beginning of charging the redox flow battery, the second driving step proceeds after the first driving step, % To 80%, and proceeds until the discharge starts. The third driving step proceeds after the second driving step, proceeds from the discharge start of the redox flow battery to the first discharge voltage, May be performed after the third driving step, and may proceed from the first discharge voltage until the first driving step proceeds again.
이때, 제1 구동 단계는 제1 압력 구간에서 진행되며, 제2 구동 단계는 제2 압력 구간에서 진행되며, 제3 구동 단계는 제3 압력 구간 및 제4 압력 구간에서 진행되며, 제4 구동 단계는 제5 압력 구간에서 진행 될 수 있다. 따라서, 제1 방전 전압은 제4 압력 구간에서 제5 압력 구간으로 변경될 때의 방전 전압이다. At this time, the first driving step proceeds in the first pressure section, the second driving step proceeds in the second pressure section, the third driving step proceeds in the third pressure section and the fourth pressure section, Lt; RTI ID = 0.0 > 5 < / RTI > Therefore, the first discharge voltage is the discharge voltage when the fourth pressure interval is changed to the fifth pressure interval.
예를 들어, 8개의 단위셀을 가지는 스택일 경우, 제1 구동 단계는 충전을 시작하고 완전 충전량의 50%인 40Ahr/cell까지 진행되며, 제1 파이프의 압력은 제3 파이프의 압력보다 높은 상태이다. 제2 구동 단계는 충전을 시작한지 40Ahr/cell 후부터 80Ahr/cell로 충전이 완료되어 방전을 시작하기 전까지 진행되며, 제3 파이프의 압력은 제1 파이프의 압력보다 높은 상태이다. 제3 구동 단계는 방전을 시작하고 방전 전압이 제1 방전 전압인 0.75V/cell에 도달하기 전까지 진행되며, 제3 파이프의 압력이 제1 파이프의 압력보다 높은 상태이다. 제4 구간은 제1 방전 전압 0.75V/cell 미만에서 진행될 수 있으며, 제1 파이프의 압력이 제3 파이프의 압력보다 높은 상태이다. For example, in the case of a stack having eight unit cells, the first driving step starts to charge and proceeds to 40Ahr / cell which is 50% of the full charge amount, and the pressure of the first pipe is higher than the pressure of the third pipe to be. The second driving step proceeds from 40 Ahr / cell after the start of charging to 80 Ahr / cell until the discharge is completed, and the pressure of the third pipe is higher than the pressure of the first pipe. The third driving step is started until the discharge voltage reaches the first discharge voltage of 0.75 V / cell, and the pressure of the third pipe is higher than the pressure of the first pipe. The fourth section may proceed below the first discharge voltage of 0.75 V / cell, and the pressure of the first pipe is higher than the pressure of the third pipe.
이때, 제1 전압은 19V이고, 제2 전압은 17V 내지 24V이고, 제3 전압은 20V일 수 있고, 제1 전압 및 제2 전압은 제3 전압과의 전압 차이가 5V미만일 수 있다. 제2 전압이 17V 미만일 경우 전해액의 흐름이 원활하지 않아 전해액이 스택 내부로 전달되지 않을 수 있다. 그리고 제1 전압 , 제 3 전압 및 제 4 전압과 제 2전압 사이의 전압 차이가 5V이상이 될 경우 제1 펌프와 제2 펌프의 압력 차로 인해서 스택 내부 압력 차이가 발생하여 크로스 오버 현상이 증가할 수 있으며, 이로 인해서 전해액이 유입되지 않아 전극에 부반응이 발생하여 전지가 손상될 수 있다. At this time, the first voltage may be 19V, the second voltage may be 17V to 24V, the third voltage may be 20V, and the first voltage and the second voltage may be less than 5V in voltage difference from the third voltage. If the second voltage is less than 17V, the flow of the electrolytic solution is not smooth and the electrolyte may not be delivered to the inside of the stack. When the voltage difference between the first voltage, the third voltage, the fourth voltage and the second voltage is 5V or more, the pressure difference between the first pump and the second pump causes a pressure difference inside the stack, thereby increasing the crossover phenomenon The electrolyte may not flow into the electrode, thereby causing a side reaction in the electrode, thereby damaging the battery.
에너지 효율 및 전하량 효율 비교Comparison of energy efficiency and charge efficiency
도 2에 도시한 단위 셀을 8개 적층한 스택을 가지는 아연/브롬 레독스 흐름 전지에 2.25M의 아연/브롬 전해액을 사용하였다. 이때, 충전 완료 전하량은 80Ahr/cell이고, 제1 방전 전압은 0.75V/cell로 설정하여 충방전을 진행하였다. 2.25 M zinc / bromine electrolytes were used in a zinc / bromododox flow cell having stacks of eight unit cells shown in FIG. At this time, the charge completion charge amount was 80 Ah / cell and the first discharge voltage was set to 0.75 V / cell to perform charge and discharge.
제1 구간은 충전을 시작하고 40Ahr/cell까지의 구간이고, 제2 구간은 충전을 시작한지 40Ahr/cell 후부터 충전 완료인 80Ahr/cell 전까지의 구간이고, 제3 구간은 방전을 시작하고 제1 방전 전압이 0.75V/cell에 도달하기 전까지의 구간이고, 제4 구간은 제1 방전 전압미만이 되는 구간이다. The first section starts charging and extends to 40Ahr / cell. The second section is a section from 40Ahr / cell after the start of charging to 80Ahr / cell before completion of charging. The third section starts discharge and the first discharge Cell is a period until the voltage reaches 0.75 V / cell, and the fourth period is a period that is less than the first discharge voltage.
에너지 효율, 전압 효율 및 전하량 효율은 각각 아래 식3, 식4, 식5로 구해질 수 있다.Energy efficiency, voltage efficiency, and charge efficiency can be obtained from
[식 3][Formula 3]
에너지 효율 (Energy Efficiency, EE) = (방전에너지 (Wh) / 충전에너지 (Wh)) *100Energy Efficiency (EE) = (discharge energy (Wh) / charge energy (Wh)) * 100
[식 4][Formula 4]
전압 효율 (Voltage Efficiency, VE) = (에너지 효율 / 전하량 효율) *100Voltage Efficiency (VE) = (energy efficiency / charge efficiency) * 100
[식 5][Formula 5]
전하량 효율 (Current Efficiency, CE) = (방전용량 (Ah) / 충전용량(Ah)) * 100Current Efficiency (CE) = (Discharging Capacity (Ah) / Charging Capacity (Ah)) * 100
[비교예][Comparative Example]
제1 구간, 제2 구간, 제3 구간 및 제4 구간에서의 제1 펌프는 19V이고, 제2 펌프는 20V로 일정하게 유지하면서 충방전을 진행하였다.The first pump in the first section, the second section, the third section and the fourth section was 19V while the second pump was maintained constant at 20V.
[실시예1][Example 1]
제1 펌프는 제1 구간에서 19V, 제2 구간에서 18.8V, 제3 구간에서 19V, 제4 구간에서 19V로 구동되고, 제2 펌프는 제1 구간 내지 제4 구간에서 20V로 일정하게 유지하면서 충방전을 진행하였다.The first pump is driven at 19V in the first section, 18.8V in the second section, 19V in the third section, and 19V in the fourth section, and the second pump is maintained constant at 20V in the first section to the fourth section Charging and discharging were carried out.
[실시예2][Example 2]
상기 실시예 1에서 제1 펌프의 제2 구간에서 19V, 제3 구간에서 19.3V로 구동한 것을 제외하고, 상기 실시예1과 동일한 조건으로 충방전을 진행하였다. Charging and discharging were carried out under the same conditions as in Example 1 except that 19 V was driven in the second section of the first pump and 19.3 V in the third section in the first embodiment.
[실시예3][Example 3]
상기 실시예1에서 제1 펌프의 제2 구간에서 18.8V, 제3 구간에서 19.3V로 구동한 것을 제외하고, 상기 실시예1과 동일한 조건으로 충방전을 진행하였다.Charging and discharging were carried out under the same conditions as in Example 1, except that the first pump was driven at 18.8 V in the second section and 19.3 V in the third section in the first embodiment.
도 5는 비교예 및 실시예에 따른 에너지 효율을 도시한 그래프이고, 도 6은 비교예 및 실시예에 따른 전하량 효율을 도시한 그래프이다. FIG. 5 is a graph showing energy efficiency according to Comparative Examples and Examples, and FIG. 6 is a graph showing charge efficiency according to Comparative Examples and Examples.
도 5를 참조하면 비교예1의 에너지 효율보다 실시예1, 2, 3의 에너지 효율이 증가한 것을 알 수 있다. 또한, 도 6을 참조하면 비교예1의 전하량 효율보다 실시예1, 2, 3의 전하량 효율이 증가한 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, it can be seen that the energy efficiencies of Examples 1, 2, and 3 are higher than those of Comparative Example 1. Also, referring to FIG. 6, it can be seen that the charge amount efficiency of Examples 1, 2, and 3 is higher than the charge amount efficiency of Comparative Example 1.
이처럼, 본 발명에서와 같이 충방전을 진행하는 동안 단계별로 제1 펌프 및 제2 펌프의 전압을 변경함으로써, 크로스 오버가 발생을 최소화할 수 있다. 따라서 크로스 오버 현상이 감소하므로 흐름 전지의 수명을 증가시킬 수 있다. As described above, the voltage of the first pump and the voltage of the second pump are changed step by step during the course of charge / discharge as in the present invention, thereby minimizing the occurrence of crossover. Therefore, the crossover phenomenon is reduced, so that the lifetime of the flow cell can be increased.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.
10: 멤브레인
20: 스페이서
30: 전극판
31: 캐소드 전극
32: 애노드 전극
40: 멤브레인 흐름 프레임
50: 전극 흐름 프레임
61, 62: 제1, 제2집전판
71, 72: 제1, 제2앤드 캡
100: 스택
200: 애노드 전해조
300: 캐소드 전해조
400: 2상 전해조10: membrane 20: spacer
30: electrode plate 31: cathode electrode
32: anode electrode 40: membrane flow frame
50:
71, 72: first and second end caps 100: stack
200: anode electrolyzer 300: cathode electrolyzer
400: Two phase electrolyzer
Claims (9)
상기 제1 펌프의 전압을 제1 전압으로 인가하고, 상기 제2 펌프의 전압을 제2 전압으로 인가하는 제1 구동 단계,
상기 제1 펌프의 전압을 제3 전압으로 인가하고, 상기 제2 펌프의 전압을 제2 전압으로 인가하는 제2 구동 단계,
상기 제1 펌프의 전압을 제4 전압으로 인가하고, 상기 제2 펌프의 전압을 제2 전압으로 인가하는 제3 구동 단계, 및
상기 제1 펌프의 전압을 제1 전압으로 인가하고, 상기 제2 펌프의 전압을 제2 전압으로 인가하는 제4 구동 단계
를 포함하고,
상기 제3 전압 및 제4 전압 중 적어도 하나는 상기 제1 전압과 서로 다른 전압인 레독스 흐름 전지의 구동 방법.A method of driving a first pump and a second pump for circulating an anode electrolyte and a cathode electrolyte in a redox flow cell,
A first driving step of applying a voltage of the first pump to a first voltage and a voltage of the second pump to a second voltage,
A second driving step of applying a voltage of the first pump to a third voltage and applying a voltage of the second pump to a second voltage,
A third driving step of applying a voltage of the first pump to a fourth voltage and applying a voltage of the second pump to a second voltage,
A fourth drive step of applying a voltage of the first pump to a first voltage and applying a voltage of the second pump to a second voltage,
Lt; / RTI >
Wherein at least one of the third voltage and the fourth voltage is different from the first voltage.
상기 제1 구동 단계는 상기 레독스 흐름 전지의 충전 시작부터 완료 충전량의 30% 내지 80%까지 충전을 진행하고,
상기 제2 구동 단계는 상기 제1 구동 단계 이후에 진행되며, 상기 레독스 흐름 전지의 완료 충전량의 30% 내지 80%부터 방전을 시작하기 전까지 진행하고,
상기 제3 구동 단계는 상기 제2 구동 단계 이후에 진행되며, 상기 레독스 흐름 전지의 방전 시작부터 제1 방전 전압까지 진행하고,
상기 제4 구동 단계는 상기 제3 구동 단계 이후에 진행되며, 상기 제1 방전 전압부터 상기 제1 구동 단계가 진행되기 전까지 진행하는 레독스 흐름 전지의 구동 방법.The method of claim 1,
Wherein the first driving step carries out charging from 30% to 80% of the completed charge amount from the start of charging the redox flow battery,
Wherein the second driving step is performed after the first driving step until the discharge starts from 30% to 80% of the completed charging amount of the redox flow battery,
Wherein the third driving step is performed after the second driving step and proceeds from a discharge start of the redox flow battery to a first discharge voltage,
Wherein the fourth driving step proceeds after the third driving step and proceeds from the first discharging voltage until the first driving step proceeds.
상기 레독스 흐름 전지는 전류를 생성하는 스택, 상기 제1 펌프와 연결되어 상기 스택에 애노드 전해액을 공급하는 제1 파이프, 상기 제2 펌프와 연결되어 상기 스택에 캐소드 전해액을 공급하는 제2 파이프를 포함하고,
상기 제1 구동 단계에서, 상기 제1 파이프의 압력은 상기 제2 파이프의 압력보다 높고,
상기 제2 구동 단계 및 제3 구동 단계에서, 상기 제2 파이프의 압력은 상기 제1 파이프의 압력보다 높고,
상기 제4 구동 단계에서, 상기 제1 파이프의 압력은 상기 제2 파이프의 압력보다 높은 레독스 흐름 전지의 구동 방법.3. The method of claim 2,
The redox flow cell includes a stack for generating current, a first pipe connected to the first pump for supplying an anode electrolyte to the stack, a second pipe connected to the second pump for supplying a cathode electrolyte to the stack, Including,
In the first driving step, the pressure of the first pipe is higher than the pressure of the second pipe,
In the second driving step and the third driving step, the pressure of the second pipe is higher than the pressure of the first pipe,
Wherein in the fourth driving step, the pressure of the first pipe is higher than the pressure of the second pipe.
상기 제2 구동 단계는 상기 제1 파이프와 상기 제2 파이프의 압력 차이가 제1 압력차가 될 때까지 진행하고,
상기 제3 구동 단계는 상기 제1 파이프와 상기 제2 파이프의 압력 차이가 상기 제1 압력차를 초과한 후부터 상기 제1 파이프의 압력이 상기 제2 파이프의 압력보다 높을 때까지 진행하는 레독스 흐름 전지의 구동 방법.4. The method of claim 3,
The second driving step proceeds until the pressure difference between the first pipe and the second pipe becomes the first pressure difference,
Wherein the third driving step is performed after the pressure difference between the first pipe and the second pipe exceeds the first pressure difference until the pressure of the first pipe is higher than the pressure of the second pipe, A method of driving a battery.
상기 제1 압력차는 0초과 1 Psi이하인 레독스 흐름 전지의 구동 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the first pressure difference is greater than 0 and less than or equal to 1 Psi.
상기 제3 전압과 상기 제4 전압은 17V 내지 24V 범위인 레독스 흐름 전지의 구동 방법.The method of claim 1,
Wherein the third voltage and the fourth voltage are in the range of 17V to 24V.
상기 제1 전압과 상기 제2 전압의 차이, 상기 제3 전압과 상기 제2 전압의 차이 및 상기 제4 전압과 상기 제2 전압의 차이는 5V 미만인 레독스 흐름 전지의 구동 방법. The method of claim 6,
Wherein a difference between the first voltage and the second voltage, a difference between the third voltage and the second voltage, and a difference between the fourth voltage and the second voltage are less than 5V.
상기 제3 전압은 상기 제1 전압보다 낮은 전압 값을 가지고, 상기 제4 전압은 상기 제1 전압보다 높은 전압 값을 가지는 레독스 흐름 전지의 구동 방법.The method of claim 6,
Wherein the third voltage has a voltage value lower than the first voltage and the fourth voltage has a voltage value higher than the first voltage.
상기 레독스 흐름 전지의 스택은 8셀을 포함하는 레독스 흐름 전지의 구동 방법.The method of claim 1,
Wherein the stack of redox flow cells comprises eight cells.
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KR1020160126937A KR101864862B1 (en) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | Method for controlling operation of redox flow battery |
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KR (1) | KR101864862B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200068213A (en) * | 2018-12-05 | 2020-06-15 | 연세대학교 산학협력단 | Redox Flow Battery with Porous Electrode in Which Mixing Plate Is Inserted |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101586349B1 (en) * | 2013-12-02 | 2016-01-21 | 전자부품연구원 | Battery management system for redox flow battery and method for controlling the same |
KR20160073444A (en) * | 2014-12-16 | 2016-06-27 | 오씨아이 주식회사 | Method and apparatus for controlling pump speed of redox flow battery |
JP2016146306A (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-12 | 住友電気工業株式会社 | Redox flow battery system and method of operating redox flow battery |
-
2016
- 2016-09-30 KR KR1020160126937A patent/KR101864862B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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---|---|---|---|---|
KR101586349B1 (en) * | 2013-12-02 | 2016-01-21 | 전자부품연구원 | Battery management system for redox flow battery and method for controlling the same |
KR20160073444A (en) * | 2014-12-16 | 2016-06-27 | 오씨아이 주식회사 | Method and apparatus for controlling pump speed of redox flow battery |
JP2016146306A (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-12 | 住友電気工業株式会社 | Redox flow battery system and method of operating redox flow battery |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200068213A (en) * | 2018-12-05 | 2020-06-15 | 연세대학교 산학협력단 | Redox Flow Battery with Porous Electrode in Which Mixing Plate Is Inserted |
Also Published As
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KR101864862B1 (en) | 2018-06-05 |
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