KR20190012594A - redoxflow battery - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a large area redox flow cell comprising a plurality of end plates, a plurality of current collectors, a plurality of electrode cells, and a membrane. The plurality of current collectors are each installed in the inside of the flow cell to face the plurality of end plates. The plurality of electrode cells are installed among the plurality of current collectors, discharge a first electrolyte received through first and second inlets of the plurality of end plates to first and second outlets, discharge a second electrolyte received through third and fourth inlets of the plurality of end plates to third and fourth outlets, and are combined to each other. The membrane is formed among the electrode cells and passes ions. The large area redox flow cell can improve flow distributing efficiency to a response space while receiving the electrolyte through the inlets, thereby increasing charging/discharging capacity.

Description

대면적형 레독스 흐름전지{redoxflow battery} Large area redox flow battery {redoxflow battery}

본 발명은 대면적형 레독스 흐름전지에 관한 것으로서, 이온 교환영역을 대면적화 하면서도 전해액의 흐름분배효율을 향상시킬 수 있도록 된 대면적형 레독스 흐름전지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0002] The present invention relates to a large area redox flow cell, and more particularly, to a large area redox flow battery capable of improving the flow distribution efficiency of an electrolytic solution while maximizing the ion exchange area.

전력 생산의 변동성과 수급시점의 불일치 문제를 극복할 수 있는 대안으로 대용량 에너지저장 장치가 주목받고 있으며, 그 중에서도 각광받고 있는 전지가 레독스 흐름전지이다.A large-capacity energy storage device is attracting attention as an alternative to overcome the problem of power production volatility and inconsistency at the time of supply and demand.

레독스 흐름전지는 기존 이차전지가 활물질(active material)을 포함하고 있는 전극에 전기 에너지를 저장하는 것과는 달리, 전해액에 포함되어 있는 활물질이 산화 환원(redox, reduction- oxidation)에 의해 충방전 되는 시스템으로서 활물질의 화학적 에너지를 직접 전기에너지로 저장시키는 전기화학적 축전 장치이다. The redox flow battery is a system in which an existing secondary battery stores electric energy in an electrode containing an active material, and the active material contained in the electrolyte is charged and discharged by redox (reduction-oxidation) Is an electrochemical storage device for storing the chemical energy of the active material directly as electric energy.

산화 환원반응을 일으키는 활물질로는 V, Fe, Cr, Ti 그리고 Sn 등이 있으며, 이러한 금속을 강산 수용액에 용해하여 전해질로 사용한다. 용매로 사용되는 물질로는 황산, 염산, 질산, 그리고 리튬이차전지에 사용되는 유기 전해액 등이 있으며, 이러한 전해질은 외부 탱크에 저장되어 있거나, 스택 내부에 위치하고 있다.V, Fe, Cr, Ti, and Sn are the active materials that cause the redox reaction. These metals are dissolved in a strong acid aqueous solution and used as the electrolyte. Materials used as solvents include sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, and organic electrolytes used in lithium secondary batteries. These electrolytes are stored in an external tank or are located inside the stack.

일반적으로 레독스 흐름전지의 스택은 양극전극 및 바이폴라 플레이트를 포함하는 양극셀(매니폴드), 음극전극 및 바이폴라 플레이트를 포함하는 음극셀(매니폴드) 및 상기 양극셀과 음극셀을 분리시켜주는 이온교환막을 포한한다. 상기 양극셀과 음극셀은 다수 적층되어 사용될 수 있는데, 이 때 최외측 양극셀과 음극셀의 측면에는 바깥방향으로 각각 집전체 및 엔드플레이트가 놓여진다.Generally, the stack of the redox flow cell includes a cathode cell (manifold) including a cathode cell (manifold) including a cathode electrode and a bipolar plate, a cathode electrode and a bipolar plate, and a cathode Exchange membrane. A plurality of anode cells and cathode cells may be stacked and used. At this time, current collectors and end plates are placed on the side surfaces of the outermost anode cell and the cathode cell, respectively, in the outward direction.

국내 특허출원번호 제10-2012-0094334호에서 레독스 흐름전지용 매니폴드 및 이를 포함하는 레독스 흐름전지가 개시되어 있고, 국내 특허출원번호 제10-2012-0099919호에서 적층작업 시간 및 비용, 스택 가격 및 부피를 줄임으로써 레독스 흐름전지의 스택적층 효율을 높일 수 있는 일체형 복합전극셀이 개시되어 있다. Korean Patent Application No. 10-2012-0094334 discloses a redox flow battery manifold and a redox flow battery including the same, and Korean Patent Application No. 10-2012-0099919 discloses a stacking operation time and cost, An integrated composite electrode cell capable of increasing the stacking efficiency of the redox flow cell by reducing the cost and volume is disclosed.

그러나 종래의 레독스 흐름전지용 전극셀은 전해액이 유입 및 유출되는 경로가 단일 경로로 되어 있어 대면적화 하기에는 한계가 있다. However, the electrode cell for a redox flow battery in the related art has a limited path for the electrolyte to flow into and out from the electrode cell as a single path.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 전극셀을 대면적화 할 수 있으면서 전해액의 반응공간으로의 흐름분배효율을 향상시킬 수 있도록 된 대면적형 레독스 흐름전지를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above problems, and it is an object of the present invention to provide a large-area redox flow cell capable of enlarging the size of the electrode cell and improving the flow- .

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 대면적형 레독스 흐름전지는 제1전해액이 주입되는 제1 및 제2 유입구가 상부에 상호 이격되게 형성되어 있고, 상기 제1전해액이 배출되는 제1 및 제2 유출구가 하부에 상호 이격되게 형성되어 있으며, 상기 제1전해액과 극성이 다른 제2전해액이 주입되는 제3 및 제4 유입구가 상기 제1 및 제2유입구와는 분리되게 상부에 상호 이격되게 형성되어 있고, 상기 제2전해액이 배출되는 제3 및 제4유출구가 상기 제1 및 제2유출구와 분리되게 하부에 상호 이격되게 형성되어 전후방향으로 상호 이격되게 배치된 복수의 엔드플레이트와; 상기 엔드플레이트와 대향되게 내측에 각각 설치되는 복수의 집전체와; 상기 집전체들 사이에 설치되며, 상기 제1 및 제2유입구를 통해 유입된 상기 제1전해액이 통과하여 상기 제1 및 제2유출구로 배출되도록 형성되고, 상기 제3 및 제4유입구를 통해 유입된 상기 제2전해액이 통과하여 상기 제3 및 제4유출구로 배출되게 형성되어 상호 결합된 다수의 전극셀과; 상기 전극셀들 사이에 형성되어 이온 통과를 허용하는 멤브레인;을 구비하고, 상기 전극셀은 전면과 후면에 중앙방향으로 각각 인입된 제1 및 제2 반응공간이 상호 분리되게 중앙에 형성된 바이폴라 플레이트와, 상기 전면과 후면을 관통하며 상기 제1 내지 제4유입구와 각각 연통되는 제1 내지 제4주입구가 형성되어 있고, 상기 제1 내지 제4유출구와 각각 연통되는 제1 내지 제4배출구가 상기 전면과 후면을 관통하여 형성되어 있으며, 상기 제1 내지 제4주입구 중 상기 전면에는 상기 제1 및 제2주입구를 통해 유입되는 제1전해액만 상기 제1반응공간으로 유입되도록 상기 제1 및 제2주입구로부터 상기 제1반응공간으로 연장된 제1유입유로가 마련되어 있고, 상기 전면에는 상기 제1반응공간으로부터 상기 제1전해액이 배출되기 위해 상기 제1반응공간으로부터 상기 제1 및 제2 배출구로 연장된 제1배출유로가 형성되어 있고, 상기 제1 내지 제4주입구 중 상기 후면에는 상기 제3 및 제4주입구를 통해 유입되는 상기 제2전해액만 상기 제2반응공간으로 유입되도록 상기 제3 및 제4주입구로부터 상기 제2반응공간으로 연장된 제2유입유로가 마련되어 있고, 상기 후면에는 상기 제2반응공간으로부터 상기 제2전해액이 배출되기 위해 상기 제2반응공간으로부터 상기 제3 및 제4 배출구로 연장된 제2배출유로가 형성된 매니폴드와; 상기 제1반응공간에 인입되게 설치된 제1전극과; 상기 제2반응공간에 인입되게 설치된 제2전극;을 구비한다.In order to accomplish the above object, the large area redox flow cell according to the present invention is characterized in that the first and second inlets through which the first electrolyte is injected are spaced apart from each other, and the first and second inlets And third and fourth inlets into which the second electrolyte having a different polarity from the first electrolyte are injected are separated from each other so as to be separated from the first and second inlets, A plurality of end plates formed to be spaced apart from each other so as to be separated from the first and second outlets and spaced apart from each other in forward and backward directions; A plurality of current collectors installed on the inside in opposition to the end plates; Wherein the first and second outlets are formed so as to pass through the first and second outlets and to be discharged to the first and second outlets, A plurality of electrode cells formed to be connected to each other and to be discharged to the third and fourth outflow ports through the second electrolyte; And a membrane formed between the electrode cells to permit passage of ions, wherein the electrode cells include a bipolar plate having a first and a second reaction spaces, First to fourth inlets communicating with the first to fourth inlets are formed, and first to fourth outlets communicating with the first to fourth outlets are connected to the front The first and second injection ports are formed so that only the first electrolyte flowing through the first and second injection ports flows into the first reaction space, Wherein the first reaction space is provided with a first inlet flow path extending from the first reaction space to the first reaction space, Wherein the first and second inlets are formed on the rear surface of the first to fourth inlets, wherein only the second electrolyte flowing through the third and fourth inlets is formed in the second And a second inlet flow path extending from the third and fourth injection ports to the second reaction space so as to flow into the reaction space, A manifold having a second discharge flow path extending from the space to the third and fourth discharge ports; A first electrode provided to be drawn into the first reaction space; And a second electrode provided to be drawn into the second reaction space.

바람직하게는 상기 매니폴드의 상기 제1주입구와 상기 제2주입구 사이에 상기 제3주입구가 형성되어 있고, 상기 제4주입구는 상기 제2주입구를 기준으로 상기 제3주입구 반대편이 되는 위치에 형성된다.Preferably, the third injection port is formed between the first injection port and the second injection port of the manifold, and the fourth injection port is formed at a position opposite to the third injection port with respect to the second injection port .

또한, 상기 제1반응공간을 기준으로 상기 제1주입구와 상기 제1배출구는 대각방향에 위치하게 배치되어 있고, 상기 제2주입구와 상기 제2배출구도 대각방향에 위치하게 배치된다.The first injection port and the first discharge port are disposed in a diagonal direction with respect to the first reaction space, and the second injection port and the second discharge port are also disposed in a diagonal direction.

더욱 바람직하게는 상기 제1유입유로는 상기 제1 및 제2주입구로부터 각각 제1반응공간의 횡방향을 따라 분기되되 종단이 상기 횡방향과 직교하는 종방향으로 토출하도록 형성된 다수의 가지유로와, 상기 가지유로와 상기 제1반응 공간 사이에 횡방향을 따라 상호 분리되어 상기 가지유로의 종단에서 토출되는 제1전해액의 흐름을 횡방향으로 분산시키도록 돌출된 분산돌기를 구비한다.More preferably, the first inflow passage is divided into a plurality of branch passages which are branched from the first and second injection ports along the lateral direction of the first reaction space, respectively, and whose longitudinal ends are discharged in the longitudinal direction orthogonal to the lateral direction, And a dispersion protrusion protruded between the branch passage and the first reaction space so as to disperse the flow of the first electrolyte discharged from the end of the branch passage in the transverse direction.

본 발명에 따른 대면적형 대면적형 레독스 흐름전지는 전해액을 복수개의 주입구를 통해 유입받으면서도 반응공간으로의 흐름분배 효율을 향상시킬 수 있어 충방전 용량을 증가시킬 수 있는 장점을 제공한다. The large area type redox flow cell according to the present invention has an advantage that the flow rate of the electrolyte to the reaction space can be improved while allowing the electrolyte to flow through the plurality of injection ports, thereby increasing the charge / discharge capacity.

도 1은 본 발명에 따른 대면적형 레독스 흐름전지를 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 전지셀의 적층 구조를 설명하기 위해 일부를 발췌하여 도시한 분리사시도이고,
도 3은 도 1의 전지셀 적층구조에 대한 단면도이고,
도 4는 도 2의 매니폴드의 전면을 확대도시한 정면도이고,
도 5는 도 2의 매니폴드의 후면을 확대도시한 배면도이고,
도 6은 도 4의 일부를 확대하여 도시한 사시도이고,
도 7은 도 5의 일부를 확대하여 도시한 사시도이다.1 is a perspective view of a large area redox flow cell according to the present invention,
FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a stacked structure of the battery cells of FIG. 1,
3 is a cross-sectional view of the battery cell laminate structure of FIG. 1,
4 is an enlarged front view of the manifold of FIG. 2,
5 is an enlarged rear view of the manifold of Fig. 2,
Fig. 6 is a perspective view enlargedly showing a part of Fig. 4,
Fig. 7 is an enlarged perspective view of part of Fig. 5. Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 바람직한 실시예에 따른 대면적형 레독스 흐름전지를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a large area redox flow cell according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 대면적형 레독스 흐름전지를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 전지셀의 적층 구조를 설명하기 위해 일부를 발췌하여 도시한 분리사시도이고, 도 3은 도 1의 전지셀 적층구조에 대한 단면도이고, 도 4는 도 2의 매니폴드의 전면을 확대도시한 정면도이고, 도 5는 도 2의 매니폴드의 후면을 확대 도시한 배면도이다. FIG. 1 is a perspective view showing a large-area redox flow cell according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a laminated structure of the battery cell of FIG. 1, FIG. 4 is an enlarged front view of the manifold of FIG. 2, and FIG. 5 is an enlarged rear view of the manifold of FIG. 2. FIG.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 대면적형 레독스 흐름전지(100)는 엔드플레이트(200), 집전체(300), 전극셀(400) 및 멤브레인(500)을 구비한다. 1 to 5, a large area redox flow cell 100 according to the present invention includes an end plate 200, a current collector 300, an electrode cell 400, and a membrane 500.

엔드 플레이트(200)는 제1전해액(11)이 주입되는 제1 및 제2 유입구(201)(202)가 상부에 상호 이격되게 형성되어 있고, 제1전해액(11)이 배출되는 제1 및 제2 유출구(211)(212)가 하부에 상호 이격되게 형성되어 있다.The end plate 200 is formed such that first and second inlet ports 201 and 202 for injecting the first electrolyte solution 11 are spaced apart from each other and the first and second inlet ports 201 and 202, 2 outlets 211 and 212 are formed to be spaced apart from each other.

또한, 엔드 플레이트(200)는 제1전해액(11)과 극성이 다른 제2전해액(12)이 주입되는 제3 및 제4 유입구(203)(204)가 제1 및 제2유입구(201)(202)와는 분리되게 상부에 상호 이격되게 형성되어 있고, 제2전해액(12)이 배출되는 제3 및 제4유출구(213)(214)가 제1 및 제2유출구(211)(212)와 분리되게 하부에 상호 이격되게 형성되어 있다.The end plate 200 has third and fourth inlets 203 and 204 into which the second electrolyte 12 having a different polarity from the first electrolyte 11 is injected into the first and second inlets 201 And the third and fourth outlets 213 and 214 through which the second electrolyte 12 is discharged are separated from the first and second outlets 211 and 212 So that they are spaced apart from each other.

이러한 엔드 플레이트(200)는 상호 이격되되 후술되는 집전체(300)와 전지셀(400)이 적층된 적층부분의 전후방향을 따라 최외측에서 각각 배치되어 있다.These end plates 200 are disposed at the outermost sides of the stacked portion where the current collectors 300 and the battery cells 400 are stacked.

이러한 엔드 플레이트(200)의 제1 및 제2유입구(201)(202)는 양극의 제1전해액(11)이 수용된 양극전해액탱크(미도시)와 제1공급관(231)을 통해 접속되어 있고, 제1 및 제2유출구(211)(212)는 양극전해액탱크(미도시)와 제1회수관(232)을 통해 접속되어 있다.The first and second inlets 201 and 202 of the end plate 200 are connected to the positive electrode electrolyte tank (not shown) containing the first electrolyte 11 of the positive electrode through the first supply pipe 231, The first and second outlets 211 and 212 are connected to the anode electrolyte tank (not shown) through the first return pipe 232.

또한, 엔드 플레이트(200)의 제3 및 제4유입구(203)(204)는 음극의 제2전해액(12)이 수용된 음극전해액탱크(미도시)와 제2공급관(241)을 통해 접속되어 있고, 제3 및 제4유출구(213)(214)는 음극전해액탱크(미도시)와 제2회수관(242)을 통해 접속되어 있다. The third and fourth inlets 203 and 204 of the end plate 200 are connected through a second supply pipe 241 to a negative electrode electrolyte tank (not shown) in which the second electrolyte 12 of the negative electrode is accommodated And the third and fourth outlets 213 and 214 are connected to the negative electrode electrolyte tank (not shown) through the second return pipe 242. [

또한, 별도의 펌프(미도시)의 구동에 의해 제1전해액(11)과 제2전해액(12)이 순환할 수 있게 구축되어 있다. In addition, the first electrolyte 11 and the second electrolyte 12 can be circulated by driving a separate pump (not shown).

이때, 제1전해액(11)이 유입되는 제1유입구(201)와 제2유입구(202) 사이에 제2전해액(12)이 유입되는 제3유입구(203)이 형성되어 있고, 제2전해액(12)이 유입되는 제4유입구(204)는 제2유입구(203)를 기준으로 제3유입구(203) 반대편이 되는 위치에 형성되어 있다.A third inlet 203 through which the second electrolyte 12 flows is formed between the first inlet 201 and the second inlet 202 through which the first electrolyte 11 flows, The second inlet 203 and the fourth inlet 204 are formed at positions opposite to the third inlet 203 with respect to the second inlet 203.

또한, 제1전해액(11)이 유출되는 제1유출구(211)와 제2유출구(212) 사이에 제2전해액(12)이 유출되는 제3유출구(213)이 형성되어 있고, 제2전해액(12)이 유출되는 제4유출구(214)는 제2유출구(213)를 기준으로 제3유출구(213) 반대편이 되는 위치에 형성되어 있다.A third outlet 213 through which the second electrolyte solution 12 flows is formed between the first outlet 211 and the second outlet 212 through which the first electrolyte solution 11 flows out and the second electrolyte solution The second outlet 213 is formed at a position opposite to the third outlet 213 with respect to the second outlet 213. [

또한, 제1유입구(201)와 제1유출구(211)는 후술되는 반응공간을 기준으로 대각방향에 위치하게 배치되어 있고, 제2유입구(202)와 제2유출구(212)도 대각방향에 위치하게 배치되어 있다.The first inlet port 201 and the first outlet port 211 are arranged in a diagonal direction with respect to the reaction space to be described later and the second inlet port 202 and the second outlet port 212 are also located in the diagonal direction Respectively.

또한, 제3유입구(203)와 제3유출구(213)도 대각방향에 위치하게 배치되어 있고, 제4유입구(204)와 제4유출구(214)도 대각방향에 위치하게 배치되어 있다.The third inlet 203 and the third outlet 213 are also arranged in the diagonal direction and the fourth inlet 204 and the fourth outlet 214 are also arranged in the diagonal direction.

엔드 플레이트(200)는 절연체를 사용하여 형성되며, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스틸렌(PS) 및 염화비닐(PVC) 등의 고분자를 사용하여 형성될 수 있다. The end plate 200 is formed using an insulator and may be formed using a polymer such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), and vinyl chloride (PVC).

집전체(300)는 엔드플레이트(300)와 대향되게 적층부분의 내측에 각각 설치되어 있다.The current collector 300 is provided inside the laminated portion so as to face the end plate 300, respectively.

집전체(300)는 전자가 움직이는 통로로서 충전 시 외부로부터 전자를 받아들이거나 방전 시 외부로 전자를 내주는 역할을 한다. The current collector 300 is a passage through which electrons move. When the charge collector 300 is charged, it receives electrons from the outside or discharges electrons to the outside.

양호 이격되게 배치된 두 개의 집전체(300) 중 좌측의 집전체(300)에 외부로 노출되는 전극(310)과 우측의 집전체(300)에 외부로 노출되는 전극(310)은 서로 극성이 다르다. The electrode 310 exposed to the outside of the current collector 300 on the left side and the electrode 310 exposed to the outside of the right current collector 300 among the two current collectors 300 arranged in a well- different.

집전체(300)는 도면에 도시되진 않았지만, 제1 내지 제4유입구(201 내지 204)와 제1 내지 제4유출구(211 내지 214) 또는 후술되는 전극셀(400)의 제1 내지제4주입구(441 내지 444)및 제1 내지 제4배출구(451 내지 454)와 대응되는 위치에 제1 및 제2전해액(11)(12)이 통과될 수 있는 관통구가 형성되어 있다.The current collector 300 is connected to the first to fourth inlets 201 to 204 and the first to fourth outlets 211 to 214 or the first to fourth inlets of the electrode cell 400, Through holes through which the first and second electrolytic solutions 11 and 12 can pass are formed at positions corresponding to the first through fourth discharge ports 441 through 444 and the first through fourth outlets 451 through 454, respectively.

전극셀(400)은 집전체(300)들 사이에 설치되며, 제1 및 제2주입구(201)(201)를 통해 유입된 제1전해액(11)이 통과하여 제1 및 제2유출구(211)(212)로 배출되도록 형성되고, 제3 및 제4유입구(203)(204)를 통해 유입된 제2전해액(12)이 통과하여 제3 및 제4유출구(213)(214)로 배출되게 형성되어 상호 병렬상으로 적층되게 결합되어 있다.The electrode cell 400 is installed between the current collectors 300 and the first electrolyte 11 flowing through the first and second injection ports 201 and 201 passes through the first and second outlets 211 And the second electrolyte 12 flowing through the third and fourth inflow ports 203 and 204 is discharged to the third and fourth outflow ports 213 and 214 And are stacked and coupled to each other in parallel.

전극셀(400)은 매니폴드(410), 제1 및 제2전극(431)(432)를 구비한다.The electrode cell 400 includes a manifold 410, first and second electrodes 431 and 432.

매니폴드(410)는 사각 판형 형상으로 형성되어 있다.The manifold 410 is formed in a rectangular plate shape.

매니폴드(410)는 전면(401a)과 후면(410b)에 중앙방향으로 각각 인입된 제1 및 제2 반응공간(411)(412)이 상호 분리되게 중앙에 바이폴라 플레이트(421)가 형성되어 있다.The manifold 410 is formed with a bipolar plate 421 at the center so that the first and second reaction spaces 411 and 412 drawn in the center direction on the front surface 401a and the rear surface 410b are separated from each other .

또한, 매니폴드(410)는 전면(410a)과 후면(410b)을 관통하며 제1 내지 제4유입구(201 내지 204)와 각각 연통되는 제1 내지 제4주입구(441 내지 444)가 형성되어 있고, 제1 내지 제4유출구(211 내지 214)와 각각 연통되는 제1 내지 제4배출구(451 내지 454)가 전면(410a)과 후면(410b)을 관통하여 형성되어 있다.The manifold 410 is formed with first to fourth injection ports 441 to 444 which communicate with the first to fourth inlets 201 to 204 through the front surface 410a and the rear surface 410b And first to fourth outlets 451 to 454 communicating with the first to fourth outlets 211 to 214 are formed to pass through the front face 410a and the rear face 410b.

여기서, 매니폴드(410)의 제1주입구(441)와 제2주입구(442) 사이에 제3주입구(443)가 형성되어 있고, 제4주입구(444)는 제2주입구(442)를 기준으로 제3주입구(443) 반대편이 되는 위치에 형성되어 있다.A third injection port 443 is formed between the first injection port 441 and the second injection port 442 of the manifold 410 and the fourth injection port 444 is formed with the second injection port 442 as a reference Is formed at a position opposite to the third injection port (443).

또한, 매니폴드(410)의 제1배출구(451)와 제2배출구(452) 사이에 제3배출구(453)가 형성되어 있고, 제4배출구(454)는 제2배출구(452)를 기준으로 제3배출구(453) 반대편이 되는 위치에 형성되어 있다.A third outlet 453 is formed between the first outlet 451 and the second outlet 452 of the manifold 410 and the fourth outlet 454 is connected to the second outlet 452 And is formed at a position opposite to the third discharge port 453.

또한, 제1주입구(441)와 제1배출구(451)는 제1반응공간(411)을 기준으로 대각방향에 위치하게 배치되어 있고, 제2주입구(442)와 제2배출구(452)도 대각방향에 위치하게 배치되어 있다.The first inlet port 441 and the first outlet port 451 are disposed in a diagonal direction with respect to the first reaction space 411. The second inlet port 442 and the second outlet port 452 are also diagonal As shown in Fig.

마찬가지로 제3주입구(443)와 제3배출구(453)는 제1반응공간(411)을 기준으로 서로를 잇는 방향이 대각방향에 위치하게 배치되어 있고, 제4주입구(444)와 제4배출구(454)도 서로를 잇는 방햐이 대각방향에 위치하게 배치되어 있다.Likewise, the third inlet 443 and the third outlet 453 are disposed in a diagonal direction with respect to each other with respect to the first reaction space 411, and the fourth inlet 444 and the fourth outlet 454 are arranged so as to be positioned in a diagonal direction.

또한, 매니폴드(410)는 제1 내지 제4주입구(441 내지 444) 중 전면(410a) 에는 제1 및 제2주입구(441)(442)를 통해 유입되는 제1전해액(11)만 제1반응공간(411)으로 유입되도록 제1 및 제2주입구(441)(442)로부터 제1반응공간(411)으로 연장된 제1유입유로(461)가 마련되어 있다. The manifold 410 is connected to the front surface 410a of the first to fourth injection ports 441 to 444 so that only the first electrolyte 11 flowing through the first and second injection ports 441, A first inlet flow path 461 extending from the first and second injection ports 441 and 442 to the first reaction space 411 is provided to flow into the reaction space 411.

또한, 매니폴드(410)의 전면(410a)에는 제1반응공간(411)으로부터 제1전해액(11)이 배출되기 위해 제1반응공간(411)으로부터 제1 및 제2 배출구(451)(452)로 연장된 제1배출유로(471)가 형성되어 있다.The first and second outlets 451 and 452 are connected to the front surface 410a of the manifold 410 so as to discharge the first electrolyte solution 11 from the first reaction space 411, A first discharge flow path 471 is formed.

마찬가지로 매니폴드(410)의 후면(410b)에는 제1 내지 제4주입구(441 내지 444) 중 제3 및 제4주입구(443)(444)를 통해 유입되는 제2전해액(12)만 제2반응공간(412)으로 유입되도록 제3 및 제4주입구(443)(444)로부터 제2반응공간(412)으로 연장된 제2유입유로(462)가 마련되어 있다.Similarly, only the second electrolyte 12 flowing through the third and fourth injection ports 443 and 444 of the first to fourth injection ports 441 to 444 is connected to the rear surface 410b of the manifold 410, And a second inflow passage 462 extending from the third and fourth injection ports 443 and 444 to the second reaction space 412 so as to be introduced into the space 412.

또한, 매니폴드(410)의 후면(410b)에는 제2반응공간(412)으로부터 제2전해액(12)이 배출되기 위해 제2반응공간(412)으로부터 제3 및 제4 배출구(453)(454)로 연장된 제2배출유로(472)가 형성되어 있다.The third and fourth outlets 453 and 454 are connected to the rear surface 410b of the manifold 410 from the second reaction space 412 to discharge the second electrolyte 12 from the second reaction space 412. [ A second discharge passage 472 extending from the second discharge passage 472 is formed.

여기서 제1유입유로(461)와 제1배출유로(471), 제2유입유로(462)와 제2배출유로(472)는 매니폴드(410)의 두께가 감소되는 중앙으로 향하는 방향으로 각각 인입되게 하면서 도 4 및 도 5를 통해 확인될 수 있는 바와 같이 제1 및 제2전해액(11)(12)을 제1 및 제2반응공간(411)(412)의 횡방향을 따라 고루 분산될 수 있게 형성된 복수개의 가지유로(467)에 의해 전해액의 주입 및 배출 위치를 분산시킨다.Here, the first inlet passage 461 and the first outlet passage 471, the second inlet passage 462, and the second outlet passage 472 are respectively in the direction toward the center where the thickness of the manifold 410 is reduced 4 and 5, the first and second electrolytic solutions 11 and 12 can be uniformly distributed along the lateral direction of the first and second reaction spaces 411 and 412, So that the injection and discharge positions of the electrolyte solution are dispersed by the plurality of branch flow channels 467 formed therein.

또한, 가지유로(467) 각각과 제1 및 제2반응공간(411)(412) 사이에는 횡방향을 따라 상호 분리되어 돌출된 분산돌기(468)들이 유체 흐름을 부분적으로 저지하여 횡방향으로 고루 확산시키도록 형성되어 있다.Dispersion protrusions 468 protruding from each other along the transverse direction partially block the fluid flow between each branch channel 467 and the first and second reaction spaces 411 and 412, As shown in Fig.

즉, 제1유입유로(461)를 예로 하여 설명하면, 제1반응공간(411)의 횡방향 즉, 제1반응공간(411)에서의 제1전해액(11)의 흐름방향과 직교하는 방향을 따라 제1전해액(11)이 고루 분산될 수 있게 복수개의 가지유로(467)가 제1 및 제2주입구(441)(442)로부터 횡방향을 따라 순차적으로 이격되는 방식으로 분기되게 형성되어 있고, 종단이 횡방향과 직교하는 종방향으로 토출되게 되어 있다.The direction perpendicular to the flow direction of the first electrolyte 11 in the first reaction space 411 is defined as a direction perpendicular to the first direction of the first reaction space 411. That is, The plurality of branch flow channels 467 are formed in such a manner that the plurality of branch flow channels 467 are sequentially spaced from the first and second injection ports 441 and 442 along the lateral direction so that the first electrolyte solution 11 can be uniformly dispersed, And the termination is discharged in the longitudinal direction orthogonal to the transverse direction.

또한, 각 가지유로(467)를 통해 종방향으로 배출되는 제1전해액(11)에 대한 토출 저항을 발생시켜 횡방향으로의 흐름을 분산시키도록 가지유로(467)의 종단 각각과 제1반응공간(411) 사이에는 횡방향을 따라 상호 분리되어 돌출된 분산돌기(468)들이 형성되어 있다.In addition, discharge resistances are generated for the first electrolyte 11 discharged in the longitudinal direction through the branched flow paths 467 to distribute the flow in the transverse direction, And the protrusions 468 protruding from each other are formed along the lateral direction.

분산돌기(468)들은 열을 지어 배열되되 종방향을 따라 상호 어긋나게 배열되어 있다.The dispersion projections 468 are arranged in rows and are arranged to be mutually offset along the longitudinal direction.

한편, 매니폴드(410)의 전면(410a) 가장자리에는 실링패드(484)가 삽입될 수 있는 실링홈(481)이 형성되어 있고, 후면(410a)에는 실링홈(481)에 일부 진입될 수 있게 외부로 돌출된 실링돌기(482)가 형성되어 있다.A sealing groove 481 is formed at the edge of the front surface 410a of the manifold 410 so that the sealing pad 484 can be inserted into the sealing groove 481, A sealing projection 482 protruding outward is formed.

매니폴드(410)의 실링을 위한 가장자리영역 보다 내측은 두께가 더 얇아지는 내측방향으로 인입되어 후술되는 제1 및 제2 개스킷(435)(436)이 안착될 수 있게 도 6 및 도 7을 통해 확인할 수 있는 바와 같이 제1안착턱(447)이 전면(110a) 및 후면(110b) 모두 형성되어 있다.6 and 7, so that the first and second gaskets 435 and 436, which will be described later, are drawn inward to be thinner inside than the edge region for sealing the manifold 410. [ As can be seen, the first seating step 447 is formed on both the front surface 110a and the rear surface 110b.

또한, 매니폴드(410)의 후면(410b)에는 도 7을 통해 확인할 수 있는 바와 같이 제2개스킷(436) 외측에서 후술되는 멤브레인(500) 안착될 수 있게 내측으로 인입된 제2안착턱(448)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 7, the rear surface 410b of the manifold 410 is provided with a second seating jaw 448 that is drawn inward to be seated on the outside of the second gasket 436, Is formed.

여기서, 제1개스킷(435)은 매니폴드(410)의 전면(410a) 중 제3 및 제4 주입구(443)(444)와 제3 및 제4 배출구(453)(454)를 점유하지 않은 형태로 형성된 제1안착턱(447) 영역에 삽입되게 장착되며, 이 경우 일부가 확대 도시된 도 6을 통해 확인할 수 있는 바와 같이 제1 및 제2주입구(441)(442)와 제1 및 제2배출구(451)(452)는 제1개스킷(435)의 두께 만큼 내측으로 인입되게 형성되면 된다.The first gasket 435 is formed in a shape that does not occupy the third and fourth inlet ports 443 and 444 and the third and fourth outlet ports 453 and 454 in the front surface 410a of the manifold 410 As shown in FIG. 6, which is partially enlarged in this case, the first and second injection ports 441 and 442 and the first and second injection ports 441 and 442, The outlets 451 and 452 may be formed to be drawn inward by the thickness of the first gasket 435.

마찬가지로 제2개스킷(436)은 매니폴드(410)의 후면(410b) 중 제1 및 제2 주입구(441)(442)와 제1 및 제2 배출구(451)(452)를 점유하지 않은 형태로 형성된 제1안착턱(447) 영역에 삽입되게 장착되며, 이 경우 일부가 확대 도시된 도 7을 통해 확인할 수 있는 바와 같이 제3 및 제4주입구(443)(444)와 제3 및 제4배출구(453)(454)는 제2개스킷(436)의 두께 만큼 내측으로 인입되게 형성되면 된다.Similarly, the second gasket 436 may be formed in a manner that the first and second injection ports 441 and 442 and the first and second outflow ports 451 and 452 of the rear surface 410b of the manifold 410 are not occupied As shown in FIG. 7, which is partially enlarged in this case, the third and fourth injection openings 443 and 444 and the third and fourth discharge openings 443 and 444, (453) and (454) may be formed to be drawn inward by the thickness of the second gasket (436).

제1전극(431)은 제1반응공간(411)에 인입되게 설치된다.The first electrode 431 is installed in the first reaction space 411.

도시된 예에서는 제1반응공간(411)에 진입될 수 있는 크기의 제1전극(431)이 제1유입유로(461)와 제1배출유로(471)를 커버하게 형성된 제1개스킷(435)에 결합되어 제1반응공간(411) 내로 삽입되어 있다.The first electrode 431 having a size capable of entering the first reaction space 411 is divided into a first gasket 435 formed to cover the first inlet passage 461 and the first exhaust passage 471, And is inserted into the first reaction space 411.

여기서, 제1개스킷(435)은 제1전해액이 유수되는 것을 방지하며 제1전극(431)이 장착되는 영역을 제공한다.Here, the first gasket 435 prevents the first electrolyte from flowing and provides a region where the first electrode 431 is mounted.

이러한 제1개스킷(435)은 매니폴드(410)의 제1안착턱에 안착될 수 있는 크기로 형성하되, 제1전극(431)이 형성되는 영역은 개방된 구조로 형성되고, 제1 내지 제4주입구(441 내지 444)와 제1 내지 제4배출구(451 내지 454) 중 제1반응공간(411)과 연통하는 유로와 연결되지 않는 부분은 앞서 설명된 바와 같이 점유하지 않는 형상 즉, 차폐하지 않는 형상으로 형성되어 있다.The first gasket 435 is formed to have a size that can be seated on the first seating surface of the manifold 410. The region where the first electrode 431 is formed is formed in an open structure, The portions of the first to fourth injection ports 441 to 444 and the first to fourth outlets 451 to 454 which are not connected to the flow path communicating with the first reaction space 411 are not occupied as described above, As shown in Fig.

제2전극(432)은 제2반응공간(412)에 인입되게 설치된다.The second electrode 432 is installed to be drawn into the second reaction space 412.

마찬가지로 제2반응공간(412)에 진입될 수 있는 크기의 제2전극(432)이 제2유입유로(462)와 제2배출유로(472)를 커버하게 형성된 제2개스킷(436)에 결합되어 제2반응공간(412) 내로 삽입되어 있다.A second electrode 432 of a size capable of entering the second reaction space 412 is coupled to a second gasket 436 formed to cover the second inlet passage 462 and the second exhaust passage 472 And is inserted into the second reaction space 412.

제2개스킷(436)도 매니폴드(410)의 제1안착턱(447)에 안착될 수 있는 크기로 형성하되, 제2전극(432)이 형성되는 영역은 개방된 구조로 형성되고, 제1 내지 제4주입구(441 내지 444)와 제1 내지 제4배출구(451 내지 454) 중 제2반응공간(412)과 연통하는 유로와 연결되지 않는 부분은 앞서 설명된 바와 같이 점유하지 않는 형상으로 형성되어 있다.The second gasket 436 is formed to have a size that can be seated on the first seating step 447 of the manifold 410. The region where the second electrode 432 is formed is formed in an open structure, Of the first to fourth injection ports 441 to 444 and the first to fourth outlets 451 to 454 are not formed in a shape that does not occupy the flow path communicating with the second reaction space 412 as described above .

바이폴라 플레이트(420)는 제1전해액(11)이 유입되는 제1반응공간(411)과 제2전해액(12)이 유입되는 제2반응공간(412)으로 구획할 수 있도록 매니폴드(410)의 중앙에 형성된 부분이다.The bipolar plate 420 may be divided into a first reaction space 411 into which the first electrolyte 11 flows and a second reaction space 412 into which the second electrolyte 12 flows, And is formed at the center.

바이폴라 플레이트(420)는 도전성 그라파이트 플레이트로 형성될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 폐놀 수지에 함침된 그라파이트 플레이트가 사용될 수 있다. 그라파이트 플레이트를 단독으로 사용하는 경우에는 전해액에 사용된 강산이 그라파이트를 투과할 수 있는바, 강산의 투과를 막기 위하여 페놀수지에 함침된 그라파이트 플레이트를 사용하는 것이 바람직하다. The bipolar plate 420 may be formed of a conductive graphite plate, and more preferably, a graphite plate impregnated with a woven resin may be used. In the case where the graphite plate is used alone, it is preferable to use a graphite plate impregnated with phenol resin in order to prevent the permeation of strong acid because the strong acid used in the electrolytic solution can permeate the graphite.

제1 및 제2전극(431)(432)은 제1 및 제2전해액(11)(12)의 산화환원을 위한 활성 사이트(active site)를 제공하는 것으로서, 펠트전극이 사용된다. 이때, 펠트전극은 부직포, 탄소섬유, 탄소 페이퍼, 폴리아크릴로나이트릴(PAN, polyacrylonitrile)계열 또는 레이온(Rayon) 계열로 형성된 탄소섬유펠트 전극일 수 있다. The first and second electrodes 431 and 432 provide an active site for the redox of the first and second electrolytic solutions 11 and 12, and a felt electrode is used. At this time, the felt electrode may be a carbon fiber felt electrode formed of a nonwoven fabric, carbon fiber, carbon paper, polyacrylonitrile (PAN), or rayon (Rayon) series.

멤브레인(500)은 전극셀(400)들 사이에 형성되어 이온 통과를 허용한다.The membrane 500 is formed between the electrode cells 400 to allow passage of ions.

멤브레인(500)은 매니폴드(410)의 전면 또는 후면 중 적어도 어느 한 면의 반응공간을 덮도록 설치된다.The membrane 500 is installed to cover the reaction space on at least one of the front surface and the rear surface of the manifold 410.

도시된 예에서는 도 7을 통해 확인할 수 있는 바와 같이 매니폴드(410)의 후면(410a)에 형성된 제2안착턱(448)에 안착되어 결합될 수 있게 되어 있다.In the illustrated example, as can be seen from FIG. 7, it can be seated and coupled to the second seating jaw 448 formed on the rear surface 410a of the manifold 410.

도면에서는 이해를 돕기 위해 멤브레인(500)의 두께를 두껍게 표시하였으나, 실질적인 두께는 매우 얇아 도시된 예와 다르게 메니폴드(410)의 제2안착턱(448)은 생략되고, 실링돌기(482)의 내측을 따라 안착되게 설치될 수 있음은 물론이다.The second seating step 448 of the manifold 410 is omitted and the inner surface of the sealing protrusion 482 is inwardly protruded from the inner side of the sealing protrusion 482. In this case, the thickness of the membrane 500 is thickened for better understanding, As shown in FIG.

멤브레인(500)은 충전 또는 방전시 양극인 제1전해액(11)과 음극인 제2전해액(12)을 분리시키고, 충전 또는 방전 시 선택적으로 이온만을 이동시킨다. 멤브레인(500)은 해당 분야에서 일반적으로 사용되는 멤브레인(500)이므로 상세한 설명은 생략한다. The membrane 500 separates the first electrolyte 11, which is a positive electrode, and the second electrolyte 12, which is a negative electrode during charging or discharging, and selectively moves ions only during charging or discharging. Since the membrane 500 is a membrane 500 commonly used in the field, detailed description is omitted.

한편, 도시된 예에서는 멤브레인(500)이 매니폴드(410)의 후면(410b)에 설치된 구조를 설명하였으나, 멤브레인(500)은 도시된 예에 한정하는 것이 아니라 매니폴드(410)의 전면(410a)에 설치될 수 있음은 물론이다. In the illustrated embodiment, the membrane 500 is installed on the rear surface 410b of the manifold 410. However, the membrane 500 is not limited to the illustrated example, Of course.

또한, 도면에 도시되진 않았지만, 집전체(300)에 접촉되는 전극셀(400)은 바이폴라 플레이트(420)가 집전체(300)에 접촉되게 구축된다.Also, although not shown in the drawing, the electrode cell 400 contacting the current collector 300 is constructed so that the bipolar plate 420 is in contact with the current collector 300.

한편, 엔드플레이트(200)들은 다수의 고정볼트(610)와, 고정볼트(610)의 단부에 체결되는 다수의 고정너트(미도시)에 의해 결합되어 있다.The end plates 200 are coupled by a plurality of fixing bolts 610 and a plurality of fixing nuts (not shown) which are fastened to the ends of the fixing bolts 610.

이상에서 설명된 대면적형 대면적형 레독스 흐름전지는 전해액을 복수개의 주입구를 통해 유입받으면서도 반응공간으로의 흐름분배 효율을 향상시킬 수 있어 충방전 용량을 증가시킬 수 있는 장점을 제공한다.The large-area large-area redox flow cell described above provides an advantage that the flow rate of the electrolyte to the reaction space can be improved while the electrolyte is introduced through the plurality of injection ports, thereby increasing the charge / discharge capacity.

200: 엔드플레이트 300: 집전체
400: 전극셀 500: 멤브레인200: end plate 300: collector
400: Electrode cell 500: Membrane

Claims (4)

제1전해액이 주입되는 제1 및 제2 유입구가 상부에 상호 이격되게 형성되어 있고, 상기 제1전해액이 배출되는 제1 및 제2 유출구가 하부에 상호 이격되게 형성되어 있으며, 상기 제1전해액과 극성이 다른 제2전해액이 주입되는 제3 및 제4 유입구가 상기 제1 및 제2유입구와는 분리되게 상부에 상호 이격되게 형성되어 있고, 상기 제2전해액이 배출되는 제3 및 제4유출구가 상기 제1 및 제2유출구와 분리되게 하부에 상호 이격되게 형성되어 전후방향으로 상호 이격되게 배치된 복수의 엔드플레이트와;
상기 엔드플레이트와 대향되게 내측에 각각 설치되는 복수의 집전체와;
상기 집전체들 사이에 설치되며, 상기 제1 및 제2유입구를 통해 유입된 상기 제1전해액이 통과하여 상기 제1 및 제2유출구로 배출되도록 형성되고, 상기 제3 및 제4유입구를 통해 유입된 상기 제2전해액이 통과하여 상기 제3 및 제4유출구로 배출되게 형성되어 상호 결합된 다수의 전극셀과;
상기 전극셀들 사이에 형성되어 이온 통과를 허용하는 멤브레인;을 구비하고,
상기 전극셀은
전면과 후면에 중앙방향으로 각각 인입된 제1 및 제2 반응공간이 상호 분리되게 중앙에 형성된 바이폴라 플레이트와, 상기 전면과 후면을 관통하며 상기 제1 내지 제4유입구와 각각 연통되는 제1 내지 제4주입구가 형성되어 있고, 상기 제1 내지 제4유출구와 각각 연통되는 제1 내지 제4배출구가 상기 전면과 후면을 관통하여 형성되어 있으며, 상기 제1 내지 제4주입구 중 상기 전면에는 상기 제1 및 제2주입구를 통해 유입되는 제1전해액만 상기 제1반응공간으로 유입되도록 상기 제1 및 제2주입구로부터 상기 제1반응공간으로 연장된 제1유입유로가 마련되어 있고, 상기 전면에는 상기 제1반응공간으로부터 상기 제1전해액이 배출되기 위해 상기 제1반응공간으로부터 상기 제1 및 제2 배출구로 연장된 제1배출유로가 형성되어 있고, 상기 제1 내지 제4주입구 중 상기 후면에는 상기 제3 및 제4주입구를 통해 유입되는 상기 제2전해액만 상기 제2반응공간으로 유입되도록 상기 제3 및 제4주입구로부터 상기 제2반응공간으로 연장된 제2유입유로가 마련되어 있고, 상기 후면에는 상기 제2반응공간으로부터 상기 제2전해액이 배출되기 위해 상기 제2반응공간으로부터 상기 제3 및 제4 배출구로 연장된 제2배출유로가 형성된 매니폴드와;
상기 제1반응공간에 인입되게 설치된 제1전극과;
상기 제2반응공간에 인입되게 설치된 제2전극;을 구비하는 것을 특징으로 하는 대면적형 레독스 흐름전지. Wherein the first and second outlets for injecting the first electrolyte are spaced apart from each other and the first and second outlets for discharging the first electrolyte are spaced apart from each other, Third and fourth inlets into which a second electrolyte having a different polarity is injected are formed apart from each other so as to be separated from the first and second inlets, and third and fourth outlets through which the second electrolyte is discharged A plurality of end plates spaced apart from the first and second outlets so as to be spaced apart from each other and spaced apart from each other in forward and backward directions;
A plurality of current collectors installed on the inside in opposition to the end plates;
Wherein the first and second outlets are formed so as to pass through the first and second outlets and to be discharged to the first and second outlets, A plurality of electrode cells formed to be connected to each other and to be discharged to the third and fourth outflow ports through the second electrolyte;
And a membrane formed between the electrode cells to allow passage of ions,
The electrode cell
A bipolar plate having first and second reaction spaces which are respectively inserted into the front and rear surfaces in a central direction so as to be separated from each other and which are separated from each other; Wherein the first to fourth inlets are formed so as to pass through the front and rear surfaces of the first to fourth inlets, respectively, and first to fourth outlets communicating with the first to fourth outlets are formed through the front and rear inlets, And a first inlet flow path extending from the first and second injection ports to the first reaction space so that only the first electrolyte introduced through the second inlet is introduced into the first reaction space, A first discharge path extending from the first reaction space to the first and second outlets for discharging the first electrolyte from the reaction space is formed, The second inlet flow path extending from the third and fourth injection ports to the second reaction space is provided on the rear surface so that only the second electrolyte introduced through the third and fourth injection ports flows into the second reaction space A manifold in which a second discharge flow path extending from the second reaction space to the third and fourth discharge openings is formed on the rear surface to discharge the second electrolyte from the second reaction space;
A first electrode provided to be drawn into the first reaction space;
And a second electrode provided to be drawn into the second reaction space. 제1항에 있어서, 상기 매니폴드의 상기 제1주입구와 상기 제2주입구 사이에 상기 제3주입구가 형성되어 있고, 상기 제4주입구는 상기 제2주입구를 기준으로 상기 제3주입구 반대편이 되는 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 대면적형 레독스 흐름전지. The apparatus as claimed in claim 1, wherein the third injection port is formed between the first injection port and the second injection port of the manifold, and the fourth injection port is located at a position opposite to the third injection port with respect to the second injection port Wherein the large-area redox flow cell is formed on the surface of the large-area redox flow cell. 제2항에 있어서, 상기 제1반응공간을 기준으로 상기 제1주입구와 상기 제1배출구는 대각방향에 위치하게 배치되어 있고, 상기 제2주입구와 상기 제2배출구도 대각방향에 위치하게 배치된 것을 특징으로 하는 대면적형 레독스 흐름전지.The apparatus according to claim 2, wherein the first inlet and the first outlet are arranged in a diagonal direction with respect to the first reaction space, and the second inlet and the second outlet are arranged in a diagonal direction Wherein the large-area redox flow cell comprises: 제3항에 있어서, 상기 제1유입유로는
상기 제1 및 제2주입구로부터 각각 제1반응공간의 횡방향을 따라 분기되되 종단이 상기 횡방향과 직교하는 종방향으로 토출하도록 형성된 다수의 가지유로와, 상기 가지유로와 상기 제1반응 공간 사이에 횡방향을 따라 상호 분리되어 상기 가지유로의 종단에서 토출되는 제1전해액의 흐름을 횡방향으로 분산시키도록 돌출된 분산돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 대면적형 레독스 흐름전지.4. The apparatus according to claim 3, wherein the first inflow passage
A plurality of branch flow paths branched from the first and second injection ports along the lateral direction of the first reaction space, respectively, the longitudinal ends of which are arranged to discharge in the longitudinal direction orthogonal to the lateral direction; And a dispersion protrusion which is separated from each other in the transverse direction and protrudes so as to disperse the flow of the first electrolyte discharged from the end of the branch passage in the transverse direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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