KR20180117403A - Flow frame and secondary vattery comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플로우 프레임 구조체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것으로써, 좀 더 상세하게는, 셀구조에 포함되는 카본펠트를 2개 이상으로 나누어 플로우 프레임의 전해액 흐름 방향으로 놓고, 각각의 카본펠트에 전해액이 동시에 유입될 수 있도록 유로를 형성함으로써, 셀 구동 시 전해액 공급에 따른 차압이 감소된 플로우 프레임 구조체 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
최근 석유나 석탄과 같은 기존 에너지 자원의 고갈이 예측되면서 이들을 대체할 수 있는 에너지에 대한 필요성이 높아지고 있으며, 대체에너지의 하나로서 연료전지, 금속 이차 전지, 플로우 배터리 등에 대한 관심이 높아지고 있다. Recently, as energy resources such as oil and coal are expected to be depleted, there is a growing need for energy to replace them. Interest in fuel cells, metal secondary batteries, and flow batteries is growing as one of the alternative energy sources.
연료전지는 연료의 화학적 에너지를 직접 전기적 에너지로 변환시키는 에너지 변환 장치이다. 즉 연료전지는 연료가스와 산화제를 사용하고, 이들의 산화환원 반응 중에 발생하는 전자를 이용하여 전력을 생산하는 발전 방식이다. 연료전지의 막 전극 접합체(MEA)는 수소와 산소의 전기화학적 반응이 일어나는 부분으로서 캐소드와 애노드 그리고 전해액막, 즉 이온 전도성 전해액막으로 구성되어 있다. Fuel cells are energy conversion devices that convert the chemical energy of a fuel directly into electrical energy. That is, a fuel cell uses a fuel gas and an oxidizing agent, and generates electricity using electrons generated during the oxidation-reduction reaction. The membrane electrode assembly (MEA) of a fuel cell is composed of a cathode, an anode, and an electrolyte membrane, that is, an ion conductive electrolyte membrane, as a portion where an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen occurs.
레독스 플로우 전지(산화-환원 흐름 전지, Redox Flow Battery)란 전해액에 포함되어 있는 활성물질이 산화환원되어 충전방전되는 시스템으로 활성물질의 화학적 에너지를 직접 전기에너지로 저장시키는 전기화학적 축전 장치이다. 레독스 플로우 전지의 단위셀은 전극, 전해액 및 이온교환막(전해액막)을 포함한다. Redox Flow Battery (Redox Flow Battery) is an electrochemical storage device that stores the chemical energy of an active material directly as electrical energy by a system in which an active substance contained in an electrolyte is redoxed and discharged by charging and discharging. The unit cell of the redox flow battery includes an electrode, an electrolyte, and an ion exchange membrane (electrolyte membrane).
기존 레독스 플로우 배터리의 전극은 카본펠트(carbon felt)를 사용하는데, 전극 활성 면적이 넓어 물질 전달 속도(transfer rate)가 빠른 장점이 있으나, 전해액이 카본펠트 전극에 전체적으로 고르게 퍼지며 반응에 참여하기에는 압력강하(pressure drop) 현상과 일정한 능동의 전해액 전달에 문제점이 생기게 된다. The existing redox flow battery uses a carbon felt, which has a large electrode active area and thus has a high transfer rate. However, the electrolytic solution spreads evenly over the carbon felt electrode as a whole, There is a problem of pressure drop phenomenon and a certain active electrolyte transfer.
이를 개선하기 위한 방법으로 바이폴라 플레이트(bipolar plate)에 유로를 형성시키고, 카본펠트 대신 연료전지에서 사용하는 카본 페이퍼 전극을 사용하여 압력 강화 현상을 줄이고, 물질 전달 속도도 유지하는 방법을 개발하여 성능을 향상시킨 결과를 보고하고 있지만, 이 방법은 카본페이퍼를 사용해야 하는 제한적인 문제가 발생하며, 카본펠트를 사용할 때 바이폴라 플레이트에 형성된 유로를 카본펠트가 누르면서 유로를 막게 되어 유로의 이점이 상쇄되는 단점이 있다. 이로 인하여 전극 활성 면적이 넓은 카본펠트 전극을 활용할 수 없다는 문제점이 있다. As a method for improving this, a method of forming a flow path in a bipolar plate and using a carbon paper electrode instead of carbon felt in a fuel cell to reduce the pressure strengthening phenomenon and maintain the mass transfer rate, However, this method has a disadvantage that the carbon paper is used, and when the carbon felt is used, the flow path formed on the bipolar plate is blocked by the carbon felt while the advantageous effect of the flow path is canceled have. Therefore, there is a problem that a carbon felt electrode having a wide electrode active area can not be utilized.
이에 본 발명자는 카본펠트 전극을 활용하여 압력 강하 현상을 줄이고, 차압이 개선된 플로우 프레임 및 이차전지를 개발하기에 이르렀다. Accordingly, the present inventor has developed a flow frame and a secondary battery with reduced pressure drop phenomenon and improved differential pressure by utilizing a carbon felt electrode.
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 일 실시 예에 따른 본 발명의 목적은, 높은 셀 차압에 의한 누액을 방지하고, 전해액의 공급속도를 증가시켜 물질전달 속도가 증가된 플로우 프레임 구조체 및 이를 포함하는 이차전지를 제공하고자 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for preventing leakage due to a high cell differential pressure, And a secondary battery including the frame structure.
또한, 일 실시 예에 따른 본 발명의 목적은, 전해액의 공급속도를 유지하고 펌프에 부하가 가중되는 것을 방지하여 시스템 효율이 증가된 플로우 프레임 구조체 및 이를 포함하는 이차전지를 제공하고자 하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a flow frame structure in which system efficiency is increased by maintaining a supply speed of an electrolyte and preventing a load from being increased on a pump, and a secondary battery including the flow frame structure.
본 발명에 따른 플로우 프레임 구조체는 카본펠트층; 및 상기 카본펠트가 삽입되는 삽입홈이 구비된 플레이트;을 포함하며, 상기 카본펠트층 및 상기 삽입홈은 2개 이상의 카본펠트로 구성되는 것을 특징으로 한다. A flow frame structure according to the present invention comprises a carbon felt layer; And a plate having an insertion groove into which the carbon felt is inserted, wherein the carbon felt layer and the insertion groove are formed of two or more carbon felt.
일 실시 예에 따르면, 상기 카본펠트는, 동일한 크기로 구비되는 것을 특징으로 한다. According to one embodiment, the carbon felt is provided in the same size.
일 실시 예에 따르면, 상기 2개 이상의 카본펠트는, 상하 대칭형으로 구비되는 것을 특징으로 한다. According to one embodiment, the two or more carbon felts are provided in a vertically symmetrical manner.
일 실시 예에 따르면, 상기 2개 이상의 카본펠트는, 상하 비 대칭형으로 구비되는 것을 특징으로 한다. According to one embodiment, the two or more carbon felts are provided in a vertically symmetrical manner.
일 실시 예에 따르면, 상기 삽입홈은, 상기 플로우 프레임의 일면 또는 양면에 형성되는 것을 특징으로 한다. According to one embodiment, the insertion groove is formed on one or both surfaces of the flow frame.
일 실시 예에 따르면, 상기 플레이트는, 상기 카본펠트층에 전해액을 공급 및 배출하는 유로;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to one embodiment, the plate includes a channel for supplying and discharging an electrolyte solution to the carbon felt layer.
일 실시 예에 따르면, 상기 플레이트는, 상기 삽입홈의 일 측에 상기 카본펠트에 공급 및 배출되는 전해액을 혼합하는 혼합부를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, the plate includes a mixing portion for mixing an electrolyte supplied to and discharged from the carbon felt to one side of the insertion groove.
일 실시 예에 따르면, 상기 유로는, 상기 카본펠트에 전해액을 공급하는 공급 유로; 및 상기 카본펠트를 통과한 전해액을 배출하는 배출 유로;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to one embodiment, the flow path includes: a supply path for supplying an electrolyte solution to the carbon felt; And a discharge duct for discharging the electrolytic solution passing through the carbon felt.
일 실시 예에 따르면, 상기 공급 유로 및 배출 유로는, 상기 카본펠트에 상측, 하측, 우측 및 좌측 중 대향되는 방향에 위치되는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, the supply passage and the discharge passage are located on the carbon felt opposite to the upper side, the lower side, the right side, and the left side.
본 발명에 따른 이차전지는 제1 엔드 플레이트; 상기 제1 엔드 플레이트 일면에 위치되는 제1 모노폴라 플레이트; 상기 제1 모노폴라 플레이트와 대향되는 방향에 위치되는 제2 모노폴라 플레이트; 상기 제1 모노폴라 플레이트와 상기 제2 모노폴라 플레이트 사이에 위치되는 이온 교환막; 및 상기 제2 모노폴라 플레이트 일면에 위치되고, 상기 제1 엔드 플레이트와 대향되는 제2 엔드 플레이트;를 포함하는 이차전지로서, 상기 제1 및 제2 모노폴라 플레이트 중 어느 하나 이상은 청구항 제1항 내지 제11항 중 어느 하나에 따른 플로우 프레임 구조체인 것을 특징으로 한다. A secondary battery according to the present invention includes: a first end plate; A first mono polar plate positioned on one side of the first end plate; A second mono polar plate positioned in a direction opposite to the first mono polar plate; An ion exchange membrane positioned between the first monopolar plate and the second monopolar plate; And a second end plate located on one side of the second mono-polar plate and facing the first end plate, wherein at least one of the first and second mono- And the flow frame structure according to any one of
일 실시 예에 따르면, 상기 이차전지는, 상기 제1 및 제2 모노폴라 플레이트 사이에 한 개 이상의 바이폴라 플레이트를 더 포함하며, 상기 하나 이상의 바이폴라 플레이트 중 하나 이상은 상기 전극 구조체인 것을 특징으로 한다. According to an embodiment, the secondary battery may further include at least one bipolar plate between the first and second monopolar plates, wherein at least one of the at least one bipolar plate is the electrode structure.
일 실시 예에 따르면, 상기 이차전지는, 리튬 이차 전지, 플로우 배터리 및 레독스 플로우 배터리 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다. According to one embodiment, the secondary battery is any one of a lithium secondary battery, a flow battery, and a redox flow battery.
본 발명에서의 플로우 프레임 구조체 및 레독스 플로우 전지는 길이가 짧은 카본펠트를 2개 이상 구비함으로써, 전해액의 흐름저항을 감소시키고 흐름저항으로부터 야기되는 차압을 감소시켜 전해액의 누액을 방지하는 효과가 발생하게 된다. 또한, 전해액 펌프의 부하가 경감되고, 소비전력을 낮출 수 있게 되어 에너지를 절감하는 효과를 발생하게 된다. The flow frame structure and the redox flow battery in the present invention have two or more carbon felt having a short length, thereby reducing the flow resistance of the electrolyte solution and reducing the differential pressure caused by the flow resistance, thereby preventing leakage of the electrolyte solution . Further, the load of the electrolyte pump can be reduced, and the power consumption can be lowered, resulting in the effect of saving energy.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로우 프레임 구조체의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로우 프레임을 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플로우 프레임 구조체의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이차전지의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이차전지의 분해 사시도이다.
도 6은 실험예 1의 전해액 유속 측정 결과 그래프이다.
도 7은 도 7의 (a)는 실시예 1의 laminar flow모델을 적용한 플로우 프레임을 도시한 정면도이고, (b)는 실시예 2의 laminar flow모델을 적용한 플로우 프레임을 도시한 정면도이다. 1 is an exploded perspective view of a flow frame structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view showing a flow frame according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a flow frame structure according to another embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the measurement results of the electrolytic solution flow rate in Experimental Example 1. FIG.
7 is a front view showing a flow frame to which the laminar flow model of the first embodiment is applied, and FIG. 7 (b) is a front view showing a flow frame to which the laminar flow model of the second embodiment is applied.
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 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장될 수 있다. The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted. The embodiments of the present invention are provided to fully explain 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.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 용이하게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the better understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the examples.
< 플로우 프레임 구조체> < Flow Frame Structure >
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로우 프레임 구조체(10)의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플레이트(12)를 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플로우 프레임 구조체(10')의 분해 사시도이다. FIG. 1 is an exploded perspective view of a flow frame structure 10 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view showing a
본 발명의 일 실시 예에 따른 플로우 프레임 구조체(10)는 카본펠트층(11) 및 플레이트(12)를 포함할 수 있다. The flow frame structure 10 according to an embodiment of the present invention may include a
카본펠트층(11)은 일반적으로 이차 전지에 사용되는 전극부로서, 후술되는 플레이트(12) 일면에 위치될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 카본펠트층(11)은 2개 이상의 카본펠트로 구성될 수 있다. 2개 이상의 카본펠트는 플레이트(12)의 길이 방향을 따라 배열될 수 있고, 상하 대칭 또는 비대칭으로 배열될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 카본펠트는 상하 대칭으로 배열되는 것이 바람직하다. 즉, 2개 이상의 카본펠트가 플레이트(12)의 평면상 수직방향으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 카본펠트층(11)이 2개의 카본펠트가 구비되고, 그리고, 플레이트(12)의 길이 방향을 기준으로 중앙에 수평 방향으로 형성된 임의의 선을 기준으로 상측 및 하측의 카본펠트가 동일한 위치, 크기 및 모양으로 배열될 수 있다. The
도 3을 참고하면, 3개의 카본펠트로 구성된 카본펠트층(11)은 플레이트(12)의 길이 방향 기준으로 3개의 카본펠트가 대향되게 배열될 수 있다. 여기서, 3개의 카본펠트는 상하 대칭 또는 비대칭으로 배열될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 3개의 카본펠트는 유로(3, 4) 형성 위치에 따라 좌측 혹은 우측으로 치우쳐 배열될 수 있다. 3, the carbon felt
△P: 압력차, Q: 유량, μ: 상수, L: 카본펠트의 길이, A: 전해액이 흐르는 카본펠트의 내부 단면적, k: 카본펠트의 투과율L is the length of the carbon felt, A is the internal cross-sectional area of the carbon felt through which the electrolyte flows, k is the permeability of the carbon felt,
수학식 1을 참고하면, 차압은 카본펠트의 길이 및 유량과 비례하고, 전해액이 흐르는 카본펠트의 내부 단면적과 반비례하는 것을 알 수 있다. Referring to
따라서, 종래 셀구조에 포함되는 1개의 카본펠트층이 본 발명에 따른 카본펠트층(11)과 같이 2개 이상의 카본펠트로 나뉘어 플레이트(12) 길이 방향을 따라 배열될 경우, 카본펠트의 길이가 짧아지고, 전해액이 흐르는 카본펠트의 폭 또는 전해액이 흐르는 카본펠트의 내부 단면적이 2배로 증가하여, 셀 차압이 감소될 수 있다. 즉, 전해액의 흐름저항이 감소됨으로써, 전해액의 공급속도가 유지되고 펌프의 부하를 최소화하여 에너지를 절감할 수 있는 효과가 발생할 수 있다. Therefore, when one carbon felt layer included in the conventional cell structure is arranged along the longitudinal direction of the
본 발명에 따른 카본펠트층(11)은 카본펠트 이외에 카본계 물질, 금속 또는 카본계 물질이 코팅되어 있는 금속을 포함할 수 있다. The carbon felt
카본계 물질은 카본 페이퍼(carbon paper), 카본 천(carbon cloth) 및 카본 섬유(carbon fiber)일 수 있으나, 당업계에서 일반적으로 사용되는 물질이라면 이에 한정되지 않는다. The carbonaceous material may be carbon paper, carbon cloth, and carbon fiber, but is not limited thereto, so long as it is a material commonly used in the art.
금속은 전도성이 있는 금속 재료라면 한정되지 않으나 구체적으로, 텅스텐, 지르코늄, 티타늄과 같은 단일금속이거나 2종 이상의 금속 합금을 포함할 수 있다. 금속은 내화학성이 우수한 금속인 것이 바람직할 수 있다. The metal is not limited as long as it is a conductive metal material, but may specifically include a single metal such as tungsten, zirconium, titanium, or two or more metal alloys. The metal may be preferably a metal having excellent chemical resistance.
카본계 물질이 코팅되어 있는 금속은 전술한 금속의 정의가 적용될 수 있으며, 이 때 카본계 물질은 흑연(그라파이트), 카본 블랙, 아세틸렌 블랙, 덴카 블랙, 캐천 블랙, 활성 카본, 중다공성 카본, 탄소나노튜브, 탄소나노섬유, 탄소나노혼, 탄소나노링, 탄소나노와이어, 플러렌 및 수퍼P로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. The carbon-based material may be selected from the group consisting of graphite, carbon black, acetylene black, denka black, canola black, activated carbon, mesoporous carbon, carbon And may be one or a mixture of two or more selected from the group consisting of nanotubes, carbon nanofibers, carbon nanofines, carbon nanorings, carbon nanowires, fullerenes and superpots.
플레이트(12)는 일면 또는 양면에 카본펠트층(11)을 삽입할 수 있는 역할을 할 수 있으며, PVC판(1)에 흑연판(도시되지 않음)이 접착된 형태 및 PVC판(1)와 흑연판이 분리된 형태 중 어느 하나로 제공될 수 있다. 후자의 경우에는 PVC판(1)와 흑연판 사이에 가스켓(도시되지 않음)이 추가될 수 있는 것에 유의한다. The
일 실시 예에 있어서, 플로우 프레임(10)은 PVC판(1)와 흑연판이 접착제에 의하여 접착되어 일체화 되어 제공될 수 있다. 여기서, PVC판(1)는 카본펠트를 삽입할 수 있는 삽입홈(2)과 전해액을 공급 및 배출할 수 있는 유로(3, 4)가 형성될 수 있다. In one embodiment, the flow frame 10 can be provided by integrally adhering the
다른 실시 예에 있어서, 플로우 프레임(10)은 2개의 PVC판(1)과 흑연판으로 형성될 수 있다. 2개의 PVC판(1)은 유로가 형성된 PVC판(1)과 2개 혹은 3개의 삽입홈(2)이 형성된 PVC판(1)을 포함할 수 있다. 흑연판은 2개의 PVC판(1) 사이에 위치될 수 있는데, 여기서, 흑연판은 2개 혹은 3개의 삽입홈(2)이 형성된 면적보다 큰 면적을 제공한다는 것을 유의한다. In another embodiment, the flow frame 10 may be formed of two
상기 일 실시 예 및 다른 실시 예에 따른 플로우 프레임(10)의 삽입홈(2)은 PVC판(1) 일면 또는 양면에 제공될 수 있고, 2개 혹은 3개가 형성될 수 있으며, 둘 이상의 삽입홈(2)은 각각 일정거리 이격되어 형성될 수 있다. The
종래 플로우 프레임의 경우, 압력 강하 현상을 줄이고, 물질 전달 속도를 유지하기 위해 카본펠트 혹은 카본페이퍼에 유로를 형성하였으나, 이차전지 제조 시 압력에 의해 카본펠트 혹은 카본페이퍼가 눌려 유로가 막히는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명에 따른 플로우 프레임(10)은 PVC판(1) 상에 유로가 형성됨으로써, 이차전지 체결 시 카본펠트 혹은 카본펠트층(11)에 의해 유로가 막히는 것을 방지할 수 있고, 셀 내부의 흐름 저항을 감소시키며, 전해액 공급속도 및 물질 전달 속도를 유지할 수 있는 효과가 발생할 수 있다. In the conventional flow frame, the flow path is formed in the carbon felt or the carbon paper in order to reduce the pressure drop phenomenon and maintain the mass transfer speed, but the carbon felt or the carbon paper is pressed by the pressure during the production of the secondary battery, . However, the flow frame 10 according to the present invention can prevent the flow path from being clogged by the carbon felt or the carbon felt
또한, 플레이트(12)는 카본펠트층(11)에 공급 및 배출되는 전해액을 혼합하는 혼합부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 혼합부는 공급 유로로부터 공급되는 전해액을 카본펠트의 폭 방향으로 공급해주는 역할을 할 수 있고, 삽입홈(2)의 상측, 하측, 우측 및 좌측 중 대향되는 방향으로 위치될 수 있다. In addition, the
플레이트(12)는 모노폴라 플레이트 및 바이폴라 플레이트 중 어느 하나에 적용될 수 있다. 여기서, 모노폴라 플레이트란 플레이트(12) 일면에만 카본펠트층(11)이 삽입되는 경우를 의미할 수 있고, 바이폴라 플레이트란 플레이트(12)의 양면에 카본펠트층(11)이 삽입되는 경우를 의미할 수 있다. The
모노폴라 플레이트의 경우, 카본펠트층(11)에 전해액을 공급 및 배출하는 유로가 형성될 수 있다. 모노폴라 플레이트에 형성된 유로는 공급 유로(3) 및 배출 유로(4)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 모노폴라 플레이트에는 하나의 입구 매니폴드(5) 및 출구 매니폴드(6)가 형성될 수 있고, 입구 매니폴드(5)로 공급된 전해액을 상측 카본펠트 및 하측 카본펠트로 분배하여 공급하는 공급 유로(3)와 상측 및 하측 카본펠트를 통과한 전해액을 출구 매니폴드(6)로 배출하는 배출 유로(4)를 포함할 수 있다. 따라서, 공급 유로(3)는 입구 매니폴드(5)에서 상측 및 하측 카본펠트로 분리되어 형성될 수 있고, 배출 유로(4)는 상측 및 하측 카본펠트에서 출구 매니폴드(6)로 합쳐지는 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 입구 매니폴드(5)와 출구 매니폴드(6)는 대각선 방향으로 형성될 수 있으며, 공급 유로(3) 및 배출 유로(4)는 삽입홈(2)의 상측, 하측, 우측 및 좌측 중 대향되는 방향으로 위치될 수 있다. In the case of the monopolar plate, a flow path for supplying and discharging the electrolyte solution to the carbon felt
<이차전지> <Secondary Battery>
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이차전지(100)의 분해 사시도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지(100)는 제1 엔드 플레이트(70), 제1 집전체(50), 제1 모노폴라 플레이트(20), 제2 모노폴라 플레이트(30), 이온 교환막(40), 제2 집전체(60) 및 제2 엔드 플레이트(80)를 포함할 수 있다. 여기서 제1 모노폴라 플레이트(20) 및 제2 모노폴라 플레이트(30) 중 어느 하나는 전술한 플로우 프레임 구조체일 수 있다. 즉, 제1 모노폴라 플레이트(20) 및 제2 모노폴라 플레이트(30) 중 어느 하나는 전술한 플로우 프레임 구조체(10, 10')이거나, 제1 모노폴라 플레이트(20) 및 제2 모노폴라 플레이트(30)는 각각 전술한 플로우 프레임 구조체(10, 10')일 수 있다. 4 is an exploded perspective view of a
이때, 제1 모노폴라 플레이트(20) 및 제2 모노폴라 플레이트(30)에 포함되는 카본펠트층(11)은 애노드(anode) 및 캐소드(cathode) 중 어느 하나 일 수 있는데, 예를 들어, 제1 모노폴라 플레이트(20)가 애노드일 경우 제2 모노폴라 플레이트(30)는 캐소드일 수 있다. 그리고, 제1 모노폴라 플레이트(20)에는 애노드 전해액이 공급되고, 제2 모노폴라 플레이트(30)에는 캐소드 전해액이 공급될 수 있다. 여기서, 제1 모노폴라 플레이트(20) 및 제2 모노폴라 플레이트(30) 네 모서리에 매니폴드가 형성될 수 있는데, 제1 모노폴라 플레이트(20)의 입구 매니폴드가 하측 오른쪽 모서리일 경우, 제2 모노폴라 플레이트(30)의 입구 매니폴드는 하측 왼쪽 모서리에 형성될 수 있다. At this time, the carbon felt
도5를 참고하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이차전지(100')는 제1 및 제2 모노폴라 플레이트(20, 30) 사이에 한 개 이상의 바이폴라 플레이트(90)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 바이폴라 플레이트(90)는 전술한 플로우 프레임 구조체(10, 10')일 수 있다. 5, a secondary battery 100 'according to another embodiment of the present invention may further include one or more
바이폴라 플레이트(bipolar plates, 90)는 연료전지 스택에서 각 전지를 분리하고 있는 전도성 판이며, 흔히 분리판(separator)이라고 한다. 바이폴라 플레이트(90)는 연료극판 및 공기극판 역할을 할 수 있고, 연료가스와 공기를 차단하거나, 연료가스와 공기의 유로 확보 및 외부회로에 전류를 전달하는 역할을 할 수 있다. 따라서, 높은 전기 전도성, 내식성, 열전도성과 함께 낮은 기체 투과성이 요구된다.
일 실시 예에 있어서, 바이폴라 플레이트(90)는 흑연, 탄소복합체 및 금속 재질을 이용할 수 있고, 흑연은 수지가 함침된 흑연일 수 있으며, 금속 재질로는 스테인레스 스틸, 알루미늄, 티타늄 혹은 구리 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 바이폴라 플레이트(90)는 흑연판이나 금속판 등의 전도체 재질의 기판에 기계 가공을 통하여 유로 채널을 형성하거나, 또는 유로 채널이 형성된 성형 몰드를 사용하여 전도체인 흑연복합소재나 금속판을 성형하여 바이폴라 플레이트를 제작할 수 있다. 이때, 바이폴라 플레이트(90)에 형성되는 유로는 일정 깊이 홈이 형성되어 구비되거나, 관통된 형태로 형성될 수 있다. In one embodiment, the
그리고, 바이폴라 플레이트(90)는 전지에서 발생된 열을 이차전지(100') 스택 전체에 분배하는 역할을 할 수 있으며, 과도하게 발생된 열은 공랭식 혹은 수냉식 열 교환을 통해 회수되어 버려지거나 사용할 수 있다. The
본 발명에 따른 바이폴라 플레이트(90)는 PVC판(1)은 양면에 삽입홈(2) 및 유로가 형성될 수 있다. In the
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이차전지(100')는 제1 및 제2 모노폴라 플레이트(20, 30) 사이 바이폴라 플레이트(90)가 위치됨으로써, 이온 교환막(40)이 제1 모노폴라 플레이트(20)와 바이폴라 플레이트(90) 사이 및 제2 모노폴라 플레이트(30)와 바이폴라 플레이트(90) 사이에 각각 위치될 수 있다. In the secondary battery 100 'according to another embodiment of the present invention, the
본 명세서의 실시상태에 있어서, 이차전지(100, 100')는 리튬 이차 전지, 플로우 배터리 및 레독스 플로우 배터리 중 어느 하나일 수 있다. In the present embodiment, the
일 실시 예에 있어서, 레독스 플로우 배터리는 본 발명에 따른 이차전지(100, 100') 구조를 포함하는 것을 제외하고는, 당 기술분야에 알려진 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. In one embodiment, the redox flow battery may be manufactured according to a conventional method known in the art, except that it includes the
일반적으로 레독스 플로우 배터리는 전술한 이차전지(100, 100') 구조 이외에 애노드에 공급되는 음극 전해액을 삽입 및 보관하는 애노드 전해액 저장부 및 캐소드에 공급되는 캐소드 전해액을 삽입 및 보관하는 캐소드 전해액 저장부를 포함한다. In general, the redox flow battery includes an anode electrolyte storage portion for inserting and storing the cathode electrolyte supplied to the anode, and a cathode electrolyte storage portion for inserting and storing the cathode electrolyte supplied to the cathode, in addition to the structure of the
이때, 애노드 전해액 저장부에 저장되는 애노드 전해액은 펌프를 통하여 애노드 전해액 유입구를 통하여 애노드에 전달된 후 레독스 반응이 완료되면, 애노드 전해액 유출구를 통하여 다시 애노드 전해액 저장부로 이동하게 된다. 유사하게, 캐소드 전해액 저장부에 저장되는 캐소드 전해액은 펌프를 통하여 캐소드 전해액 유입구를 통하여 캐소드에 전달된 후 레독스 반응이 완료되면, 캐소드 전해액 유출구를 통하여 다시 캐소드 전해액 저장부로 이동하게 된다. At this time, the anode electrolyte stored in the anode electrolyte storage part is transferred to the anode through the anode electrolyte inlet port through the pump, and then, when the redox reaction is completed, the anode electrolyte solution is again transferred to the anode electrolyte storage part through the anode electrolyte outlet. Similarly, the cathode electrolytic solution stored in the cathode electrolytic solution storage part is transferred to the cathode through the cathode electrolytic solution inlet port through the pump, and then moved to the cathode electrolytic solution storage part through the cathode electrolytic solution outlet when the redox reaction is completed.
또한, 레독스 플로우 배터리는 인렛 포트(inlet port) 및 아웃렛 포트(outlet port)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 인렛 포트는 제1 또는 제2 엔드 플레이트(70, 80)에 전해액 저장부로부터 전해액이 유입되는 전해액 유입구와 제1 또는 제2 모노폴라 플레이트(20, 30)의 입구 매니폴드(5)를 연결하는 역할을 할 수 있다. 유사하게, 아울렛 포트는 제1 혹은 제2 엔드 플레이트(70, 80)에 레독스 반응이 완료된 전해액이 배출되는 배출구와 제1 또는 제2 모노폴라 플레이트(20, 30)의 출구 매니폴드(6)를 연결하는 역할을 할 수 있다. The redox flow battery may also include an inlet port and an outlet port. Specifically, the inlet port is connected to the first or second end plate (70, 80) through an electrolyte inlet from which electrolyte flows from the electrolyte reservoir and an inlet manifold (5) of the first or second mono polar plate (20, 30) As shown in FIG. Similarly, the outlet port is connected to the first or
<실시예 1>≪ Example 1 >
도요보사의 카본펠트 2개를 플로우 프레임 내에 삽입하였다. 카본펠트의 크기는 폭 16.25㎝ 및 길이 10㎝(단면적 162.5㎝2)로 형성되고, 분리막으로는 듀폰사의 나피온(Nafion)이 삽입됐다. Two carbon felts of Toyobo Co. were inserted into the flow frame. The size of the carbon felt was 16.25 cm in width and 10 cm in length (162.5 cm 2 in cross section), and Nafion of DuPont was inserted as a separator.
<실시예 2>≪ Example 2 >
도요보사의 카본펠트 3개를 플로우 프레임 내에 삽입하였다. 카본펠트의 크기는 폭 16.25㎝ 및 길이 6.67㎝(단면적 108.4㎝2)로 형성되고, 분리막으로는 듀폰사의 나피온(Nafion)이 삽입됐다. Three carbon felts of Toyobo Co. were inserted into the flow frame. The carbon felt was 16.25 cm in width and 6.67 cm in length (108.4 cm 2 in cross section), and Nafion of DuPont was inserted as a separator.
<비교예 1>≪ Comparative Example 1 &
폭 16.25㎝ 및 길이 20㎝(단면적 325㎝2)의 카본펠트 1개로 구성된 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 구성했다. And a carbon felt having a width of 16.25 cm and a length of 20 cm (sectional area of 325 cm 2 ).
<실험예 1><Experimental Example 1>
전해액 유량 측정Electrolyte flow measurement
16.25*20㎝(단면적 325㎝2) 크기의 삽입홈이 형성된 플레이트를 포함하는 단전지에 폭 16.25㎝ 및 길이 20㎝(단면적 325㎝2)의 카본펠트 1개 및 폭 16.25㎝ 및 길이 10㎝(단면적 162.5㎝2)의 카본펠트 1개를 삽입한 후 펌프의 Hz에 따라 전해액 유속을 측정한 것이다. 단전지에 펌프 인버터 주파수를 35Hz에서 60Hz로 5Hz씩 증가시켰고, 각 스텝당 전해액 유량을 하기 표 1에 도시하였다.16.25 * 20㎝ (cross-sectional area 325
폭 16.25㎝ 및 길이 10㎝(단면적 162.5㎝2)의 카본펠트 1개를 삽입된 경우, 펌프 인버터 주파수 60Hz에서 최대 유량인 416cc/min이 확인되었으나, 폭 16.25㎝ 및 길이 20㎝(단면적 325㎝2)의 카본펠트 1개가 장착된 경우에는 60Hz에서 320cc/min이 확인되었다. 이는 카본펠트의 길이가 짧을수록 전해액 흐름저항이 감소됨을 알 수 있다. 또한 카본펠트를 삽입하지 않고 전해액을 공급한 경우(Non-CF), 폭 16.25㎝ 및 길이 6.67㎝(단면적 108.4㎝2)의 카본펠트 1개 대비 약 2배 이상의 유량이 증가하는 것이 확인되었다. 이 결과를 통해, 흐름저항의 상당부분은 다공성 매질, 즉, 카본펠트에 의해 발생하는 것을 의미한다. 16.25㎝ width and length 10㎝ (cross-sectional area 162.5㎝ 2) when inserted one carbon felt, a pump, but the inverter frequency 60Hz viewed maximum flow rate of 416cc / min, the width and length 16.25
<실험예 2><Experimental Example 2>
전해액 유속 측정Electrolyte flow measurement
상기 실시예1, 실시예2 및 비교예 1이 삽입된 단전지에 전해액을 공급하여 평균 유속을 측정하였다. An electrolytic solution was supplied to the unit cell in which the above-mentioned Example 1, Example 2 and Comparative Example 1 were inserted, and an average flow rate was measured.
도 6을 참고하면, 펌프 인버터 주파수 50Hz 조건에서 비교예 1은 단위면적(㎝2) 당 0.65cc/min*㎝2의 유속이 확인되었고, 실시예 1은 동일한 조건에서 유속이 3.51cc/min*㎝2으로 증가한 것이 확인되었다. 카본펠트의 길이가 반으로 감소함에 따라 전해액 유량은 약 5.4배 증가한 것을 알 수 있다. 그리고, 실시예 2는 동일한 조건에서 유속이 5.17cc/min*㎝2으로 증가한 것이 확인되었다. 카본펠트의 길이가 약 1/3로 감소함에 따라 전해액 유량은 약 8배 증가한 것을 알 수 있다. 6, the flow rate of 0.65 cc / min * cm 2 per unit area (cm 2 ) was confirmed in Comparative Example 1 under the condition of the pump inverter frequency of 50 Hz. In Example 1, the flow rate was 3.51 cc / min * Cm < 2 & gt ;. It can be seen that the electrolyte flow rate increased about 5.4 times as the length of the carbon felt decreased by half. In Example 2, it was confirmed that the flow rate increased to 5.17 cc / min * cm 2 under the same conditions. As the length of the carbon felt decreases to about 1/3, the flow rate of the electrolytic solution increases by about 8 times.
즉, 카본펠트의 길이가 감소되고, 전해액이 흐르는 총 카본펠트의 단면적이 2배 및 3배로 증가함으로써, 유속이 증가함을 알 수 있다. That is, it can be seen that the length of the carbon felt is reduced, and the cross-sectional area of the total carbon felt through which the electrolytic solution flows increases by two times and three times, thereby increasing the flow rate.
<실험예 3><Experimental Example 3>
전지성능측정Battery performance measurement
상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 단전지에 각각 옥스켐(OXKEM)사의 상용전해액 1L를 각 전극에 순환공급하고, 충방전은 0.8~1.6V 범위에서 정전류(constant current) 모드로 진행했다. 이때, 충방전 속도는 50mA/cm2에서 300 mA/cm2으로 50mA/cm2씩 증가시켰고, 각 스텝당 충방전 3회 진행하여, 3번째 충방전싸이클의 성능을 하기 표 2에 도시하였다. 1 L of a commercial electrolytic solution of OXKEM was circulated to each of the electrodes prepared in Example 1 and Comparative Example 1, and the charge and discharge proceeded in a constant current mode in the range of 0.8 to 1.6 V . At this time, sikyeotgo charge and discharge speed is increased by 50mA / cm 2 to 300 mA / cm 2 eseo 50mA / cm. 2, the flow advances three times each step charging and discharging, per shown for the third performance of the charge-discharge cycles in Table 2.
(mA/cm2, 정전류)Charge / discharge current density
(mA / cm 2, constant current)
용량
(mAh)Discharge
Volume
(mAh)
효율
(%)electric current
efficiency
(%)
효율
(%)Voltage
efficiency
(%)
효율
(%)energy
efficiency
(%)
용량
(mAh)Discharge
Volume
(mAh)
효율
(%)electric current
efficiency
(%)
효율
(%)Voltage
efficiency
(%)
효율
(%)energy
efficiency
(%)
300mA/cm2의 고전류(고출력) 평가 조건에서 비교예 1은 원활한 충전과 방전이 이루어 지지 않아 측정이 불가능한 반면, 실시예 1은 비교예 1에 비해 5배 가량 빠른 전해액 유속을 갖기 때문에 충방전 과전압을 일정 부분 낮출 수 있었으며, 그로 인해 충방전에 문제가 없어 전지성능측정이 가능한 것을 확인할 수 있다. In comparison with Comparative Example 1, Comparative Example 1 had an electrolyte flow rate that was five times faster than that of Comparative Example 1, whereas Comparative Example 1 had no smooth charging and discharging at 300 mA / cm 2 at high current (high output) Can be lowered to a certain extent, and as a result, there is no problem in charging and discharging, and it can be confirmed that the performance of the battery can be measured.
또한, 50mA/cm2의 전류(출력) 평가 조건에서는 비교예 1에 비해 실시예 1이 2.2% 향상된 전지성능을 보였으며, 250mA/cm2의 전류(출력) 평가 조건에서 비교예 1에 비해 실시예 1은 4.4% 향상된 전지성능을 확인할 수 있다. Also, 50mA / the current (output) Evaluation conditions of cm 2 showed in Example 1 is 2.2% increased cell performance compared to Comparative Example 1, as compared to Comparative Example 1 at a current (output) Evaluation conditions of 250mA / cm 2 conducted Example 1 shows an improved battery performance of 4.4%.
이는 전류밀도 증가 시, 전해액 유속을 증가시키기 위해 카본펠트층의 길이를 짧게하고 단면적이 증가시키는 것이 필요하다는 것을 의미한다. This means that when the current density increases, it is necessary to shorten the length of the carbon felt layer and increase the cross-sectional area in order to increase the electrolyte flow rate.
<실험예 4><Experimental Example 4>
전지층류측정Battery laminar flow measurement
도 7의 (a)는 실시예 1의 laminar flow모델을 적용한 플로우 프레임을 도시한 것이고, (b)는 실시예 2의 laminar flow모델을 적용한 플로우 프레임을 도시한 것이다. 입구 매니폴드에 입구 경계 조건으로 325ml/min의 유량을 매니폴드 단면적으로 나누어 속도 조건을 부여하였으며, 출구 매니폴드 경계에는 대기압 조건을 부여하였다. 플로우 프레임의 유동 해석의 자유도(degree of freedom)는 1,050,452이고, 해석 시간은 972초, 사용된 메모리는 약 18GB이다. 7 (a) shows a flow frame to which the laminar flow model of the first embodiment is applied, and FIG. 7 (b) shows a flow frame to which the laminar flow model of the second embodiment is applied. The inlet manifold was divided into a manifold cross section at a flow rate of 325 ml / min at the inlet boundary condition, and the atmospheric pressure condition was provided at the outlet manifold boundary. The degree of freedom of flow frame flow analysis is 1,050,452, the analysis time is 972 seconds, and the used memory is about 18GB.
표 3은 실시예 1의 공급 유로(A) 및 배출 유로(B)의 유량 속도를 측정한 것이고, 표 4는 실시예 2의 공급 유로(A, B, C)의 유량 속도를 측정한 것이다. Table 3 shows the flow rate velocities of the supply passage A and the discharge passage B of Example 1 and Table 4 shows the flow rate velocities of the supply passages A,
입구 매니폴드에서 각각 상부 전극 방향(-x 방향)과 하부 전극 방향(+x 방향)으로 분기되어 나가는 유체의 속도는 양 방향에서 동일한 것을 확인할 수 있다. 또한 양 방향으로 분기되는 지점의 압력 역시 동일하므로 분리형 구조 플로우 프레임에서 상/하 전극 방향으로의 유동 분배는 균일하게 일어날 것으로 판단된다. It can be confirmed that the velocity of the fluid branched in the upper manifold direction (-x direction) and the lower electrode direction (+ x direction) in the inlet manifold is the same in both directions. In addition, since the pressure at the branching points in both directions is also the same, the flow distribution in the direction of the upper and lower electrodes in the separated structure flow frame is expected to occur uniformly.
상기 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 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
100, 100': 이차전지
10, 10': 플로우 프레임
11, 11': 카본펠트층
12, 12': 플레이트
1: PVC판
2: 삽입홈
3: 공급 유로
4: 배출 유로
5: 입구 매니폴드
6: 출구 매니폴드
20: 제1 모노폴라 플레이트
30: 제2 모노폴라 플레이트
40: 이온 교환막
50: 제1 집전체
60: 제2 집전체
70: 제1 엔드 플레이트
80: 제2 엔드 플레이트
90: 바이폴라 플레이트100, 100 ': secondary battery
10, 10 ': Flow frame
11, 11 ': carbon felt layer
12, 12 ': plate
1: PVC plate
2: Insert groove
3: Supply flow
4: Emission channel
5: inlet manifold
6: outlet manifold
20: first monopolar plate
30: second monopolar plate
40: ion exchange membrane
50: The 1st collection
60: The 2nd Collection
70: first end plate
80: second end plate
90: bipolar plate
Claims (12)
상키 카본펠트가 삽입되는 카본펠트층 삽입홈이 형성된 플레이트;를 포함하며,
상기 카본펠트층 및 상기 삽입홈은 2개 이상의 카본펠트로 구성되는 것을 특징으로 하는,
플로우 프레임 구조체.
Carbon felt layer; And
And a plate having a carbon felt layer insertion groove into which a carbon felt is inserted,
Characterized in that the carbon felt layer and the insertion groove are composed of two or more carbon felt.
Flow frame structure.
상기 카본펠트는,
동일한 크기로 구비되는 것을 특징으로 하는, 플로우 프레임 구조체.
The method according to claim 1,
In the carbon felt,
Wherein the flow frame structure is provided with the same size.
상기 2개 이상의 카본펠트는,
상하 대칭형으로 구비되는 것을 특징으로 하는, 플로우 프레임 구조체.
The method according to claim 1,
The two or more carbon felts,
Wherein the flow frame structure is formed in a vertically symmetrical shape.
상기 2개 이상의 카본펠트는,
상하 비 대칭형으로 구비되는 것을 특징으로 하는, 플로우 프레임 구조체.
The method according to claim 1,
The two or more carbon felts,
Wherein the flow frame structure is provided in a vertically symmetrical manner.
상기 삽입홈은,
상기 플로우 프레임의 일면 또는 양면에 형성되는 것을 특징으로 하는, 플로우 프레임 구조체.
The method according to claim 1,
The insertion groove
Wherein the flow frame structure is formed on one or both surfaces of the flow frame.
상기 플레이트는,
상기 카본펠트층에 전해액을 공급 및 배출하는 유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플로우 프레임 구조체.
The method according to claim 1,
The plate may comprise:
And a flow path for supplying and discharging the electrolyte solution to the carbon felt layer.
상기 플레이트는,
상기 삽입홈의 일 측에 상기 카본펠트층에 공급 및 배출되는 전해액을 혼합하는 혼합부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플로우 프레임 구조체.
The method according to claim 1,
The plate may comprise:
And a mixing portion for mixing an electrolyte supplied to and discharged from the carbon felt layer to one side of the insertion groove.
상기 유로는,
상기 카본펠트에 전해액을 공급하는 공급 유로; 및
상기 카본펠트를 통과한 전해액을 배출하는 배출 유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플로우 프레임 구조체.
The method according to claim 6,
The flow path includes:
A supply passage for supplying an electrolytic solution to the carbon felt; And
And a discharge flow path for discharging the electrolytic solution passing through the carbon felt.
상기 공급 유로 및 배출 유로는,
상기 카본펠트에 상측, 하측, 우측 및 좌측 중 대향되는 방향에 위치되는 것을 특징으로 하는, 플로우 프레임 구조체.
9. The method of claim 8,
Wherein the supply passage and the discharge passage are formed,
And is located in a direction opposite to the top, bottom, right, and left sides of the carbon felt.
상기 제1 엔드 플레이트 일면에 위치되는 제1 모노폴라 플레이트;
상기 제1 모노폴라 플레이트와 대향되는 방향에 위치되는 제2 모노폴라 플레이트;
상기 제1 모노폴라 플레이트와 상기 제2 모노폴라 플레이트 사이에 위치되는 이온 교환막; 및
상기 제2 모노폴라 플레이트 일면에 위치되고, 상기 제1 엔드 플레이트와 대향되는 제2 엔드 플레이트;를 포함하는 이차전지로서,
상기 제1 및 제2 모노폴라 플레이트 중 어느 하나 이상은 청구항 제1항 내지 제9항 중 어느 하나에 따른 플로우 프레임 구조체인 것을 특징으로 하는,
이차전지.
A first end plate;
A first mono polar plate positioned on one side of the first end plate;
A second mono polar plate positioned in a direction opposite to the first mono polar plate;
An ion exchange membrane positioned between the first monopolar plate and the second monopolar plate; And
And a second end plate positioned on one surface of the second mono-polar plate and facing the first end plate,
Wherein at least one of the first and second monopolar plates is a flow frame structure according to any one of claims 1 to 9,
Secondary battery.
상기 이차전지는,
상기 제1 및 제2 모노폴라 플레이트 사이에 한 개 이상의 바이폴라 플레이트;를 더 포함하며,
상기 하나 이상의 바이폴라 플레이트 중 하나 이상은 상기 플로우 프레임 구조체인 것을 특징으로 하는, 이차전지.
11. The method of claim 10,
The secondary battery includes:
Further comprising at least one bipolar plate between the first and second monopolar plates,
Wherein at least one of the at least one bipolar plate is the flow frame structure.
상기 이차전지는,
리튬 이차 전지, 플로우 배터리 및 레독스 플로우 배터리 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 이차전지.
11. The method of claim 10,
The secondary battery includes:
A rechargeable battery, a lithium secondary battery, a flow battery, and a redox flow battery.
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---|---|---|---|
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KR102210658B1 (en) * | 2020-06-26 | 2021-02-01 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | Redox flow battery comprising a plurality of active material |
CN117157788A (en) * | 2021-09-27 | 2023-12-01 | 东英 Es株式会社 | Redox flow battery system |
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- 2017-04-19 KR KR1020170050468A patent/KR20180117403A/en not_active Application Discontinuation
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