KR20190017426A - 레독스 플로우 전지 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레독스 플로우 전지 시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 전해액탱크가 스택의 위치보다 낮은 곳에 배치됨으로써 중력에 의해 스택 및 배관 내 잔여 전해액이 전해액탱크로 신속하게 회수되고, 질소가 공급되는 배관에 밸브가 배치됨으로써 스택 및 배관에 주입되는 질소의 양이 제어되고, 질소의 공급으로 인해 스택 및 배관 내 잔여 전해액의 회수가 촉진될 수 있도록 하는 레독스 플로우 전지 시스템에 관한 것이다.

Description

레독스 플로우 전지 시스템{REDOX FLOW BATTERY SYSTEM}
본 발명은 레독스 플로우 전지 시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 전해액탱크가 스택의 위치보다 낮은 곳에 배치됨으로써 중력에 의해 스택 및 배관 내 잔여 전해액이 전해액탱크로 신속하게 회수되고, 질소가 공급되는 배관에 밸브가 배치됨으로써 스택 및 배관에 주입되는 질소의 양이 제어되고, 질소의 공급으로 인해 스택 및 배관 내 잔여 전해액의 회수가 촉진될 수 있도록 하는 레독스 플로우 전지 시스템에 관한 것이다.
최근, 지구 온난화의 주요 원인인 온실가스 배출을 줄이기 위한 방법으로 태양에너지나 풍력에너지를 이용하는 재생에너지가 주목받고 있고 이와 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 재생에너지는 출력 변동이 심하기 때문에 에너지를 연속적으로 공급할 수 없다는 단점이 있기 때문에 재생에너지를 가정용이나 상업용으로 사용하기 위해서는 출력이 높을 때 에너지를 저장하고 출력이 낮을 때 저장된 에너지를 사용할 수 있는 시스템을 적용시켜 사용하고 있다.
이러한 시스템으로 떠오르고 있는 전력 저장장치는 재생에너지의 보급 및 확대를 위한 필수적인 요소인 상황인데, 대용량의 전력저장을 위한 이차전지로는 납축전지, NaS 전지 그리고 레독스 플로우 전지(redow flow battery, RFB)등이 있다. 납축전지는 다른 전지에 비해 상업적으로 널리 사용되고 있으나 낮은 효율 및 주기적인 교체로 인한 유지 보수의 비용과 전지 교체 시 발생되는 산업폐기물의 처리문제 등의 단점이 있으며, NaS 전지의 경우 에너지 효율이 높은 것이 장점이나 300℃이상의 고온에서 작동된다는 단점이 있다. 반면, 레독스 플로우 전지는 유지 보수비용이 적고 상온에서 작동가능하며 용량과 출력을 각기 독립적으로 설계할 수 있다는 장점이 있기 때문에 최근 대용량 이차전지로 많은 연구가 진행되고 있다.
레독스 플로우 전지는, 멤브레인 양측에 양극전해액(electrolyte)과 음극전해액이 순환하면서 이온교환이 이루어지고 이 과정에서 전자의 이동이 발생하여 충방전이 이루어진다. 이때, 양극전해액과 음극전해액은 산화수가 다른 레독스 커플로 된 활물질을 용매에 녹여 제조되고 레독스 커플을 포함하는 양극전해액과 음극전해액으로 구성된 레독스 플로우 전지를 충전시키면 양극에서는 산화반응이 음극에서는 환원반응이 일어난다. 현재는 양극전해액 및 음극전해액 모두 바나듐을 이용하는 올 바나듐(all vanadium) 레독스 플로우 전지가 주류를 이루고 있고, 최근에는 Zn/Br 전지에 대한 연구도 진행되고 있다.
이와 같은 종래의 레독스 플로우 전지는 기존 이차전지에 비해 수명이 길고 KW에서 MW급 중대형 시스템으로 제작할 수 있기 때문에 ESS(Energy Storage System)에 가장 적합한 것으로 알려져 있다.
하지만, 이러한 종래의 레독스 플로우 전지의 경우, 전해액탱크와 스택이 동일한 높이에 위치되어 스택 및 배관 내 잔여 전해액이 전해액탱크로 신속하게 회수되기 어렵다는 문제점이 있었고, 특히 스택으로 공급되었던 전해액이 전해액탱크로 회수가 제대로 되지 않아 잔여 전해액이 산화되면서 자가방전이 되고 전지의 에너지 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 레독스 플로우 전지는, 밸브가 한 곳에만 설치되어 스택의 운전상황에 따라 다양하게 밸브가 조절되기 어렵다는 문제점이 있었고, 특히 스택으로 공급되는 전해액 및 질소의 양이 적절하게 조절되지 않는다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명자는 상술한 레독스 플로우 전지가 가지는 문제점을 해소하기 위하여, 전해액탱크가 스택의 위치보다 낮은 곳에 배치됨으로써 중력에 의해 스택 및 배관 내 잔여 전해액이 전해액탱크로 신속하게 회수되고, 질소가 공급되는 배관에 밸브가 배치됨으로써 스택 및 배관에 주입되는 질소의 양이 제어되고, 질소의 공급으로 인해 스택 및 배관 내 잔여 전해액의 회수가 촉진될 수 있도록 하는 레독스 플로우 전지 시스템을 개발하기에 이르렀다.
한국등록특허 10-1357822호
본 발명의 목적은, 전해액탱크가 스택의 위치보다 낮은 곳에 배치되어 중력에 의해 스택 및 배관 내 잔여 전해액이 전해액탱크로 신속하게 회수될 수 있게 하고, 질소가 스택 및 배관으로 공급되어 스택 및 배관 내 잔여 전해액의 회수가 촉진될 수 있게 함으로써 잔여 전해액의 산화를 막아 자가방전을 방지할 수 있고, 전지의 에너지 효율을 그대로 유지시킬 수 있도록 하는 레독스 플로우 전지 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 일 실시예에 따른 본 발명의 목적은, 질소가 공급되는 배관에 밸브가 한 곳 이상 설치되고, 질소가 스택으로 공급되는 단계 및 질소가 배관으로 공급되는 단계에 따라 밸브가 다양하게 조절될 수 있게 하여 스택 및 배관에 공급되는 질소의 양이 적절하게 조절될 수 있도록 레독스 플로우 전지 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에 따른 레독스 플로우 전지 시스템은, 엔드플레이트가 양 측면에 배치된 스택, 상기 스택의 위치보다 더 낮은 위치에 배치되는 전해액탱크 및 상기 스택 및 상기 전해액탱크에 질소를 공급해주는 질소탱크;가 포함되고, 상기 전해액탱크는, 양극전해액탱크와 음극전해액탱크를 포함하며, 상기 스택과 상기 전해액탱크 사이에는 제1 양극전해액순환로와 제1 음극전해액순환로가 형성되고, 상기 질소탱크로부터 상기 양극전해액탱크 및 제1 양극전해액순환로 중 어느 하나 이상으로 질소를 공급하는 제1 질소공급로 및 상기 질소탱크로부터 상기 음극전해액탱크 및 제1 음극전해액순환로 중 어느 하나 이상으로 질소를 공급하는 제2 질소공급로;가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 질소공급로에는 제1 양극밸브와 제4 양극밸브가 배치되고, 상기 제1 양극밸브는 상기 제1 양극전해액순환로에 공급되는 질소의 양을 조절하며, 상기 제4 양극밸브는 상기 양극전해액탱크에 공급되는 질소의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 질소공급로에는 제1 음극밸브와 제4 음극밸브가 배치되고, 상기 제1 음극밸브는 상기 제1 음극전해액순환로에 공급되는 질소의 양을 조절하며, 상기 제4 음극밸브는 상기 음극전해액탱크에 공급되는 질소의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 양극전해액순환로에는, 상기 제1 질소공급로와 연결되는 지점에서 양 옆으로 제2 양극밸브 및 제3 양극밸브가 배치되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 음극전해액순환로에는, 상기 제2 질소공급로와 연결되는 지점에서 양 옆으로 제2 음극밸브 및 제3 음극밸브가 배치되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 질소공급로로부터 상기 제1 양극전해액순환로로 질소가 공급되는 경우, 상기 스택 측에 위치하는 상기 제3 양극밸브가 폐쇄되어 상기 질소로 인해 전해액순환로 내 잔여 전해액이 상기 양극전해액탱크로 회수되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 질소공급로로부터 상기 제1 음극전해액순환로로 질소가 공급되는 경우, 상기 스택 측에 위치하는 상기 제3 음극밸브가 폐쇄되어 상기 질소로 인해 전해액순환로 내 잔여 전해액이 상기 음극전해액탱크로 회수되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 질소공급로로부터 상기 제1 양극전해액순환로로 질소가 공급되는 경우, 상기 양극전해액탱크 측에 위치하는 상기 제2 양극밸브가 폐쇄되어 상기 질소로 인해 상기 스택 내 잔여 전해액이 상기 양극전해액탱크로 회수되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 질소공급로로부터 상기 제1 음극전해액순환로로 질소가 공급되는 경우, 상기 음극전해액탱크 측에 위치하는 상기 제2 음극밸브가 폐쇄되어 상기 질소로 인해 상기 스택 내 잔여 전해액이 상기 음극전해액탱크로 회수되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 스택의 양 측면에 배치된 엔드플레이트 중 어느 한 측면에 배치된 엔드플레이트에는, 양극전해액주입구, 양극전해액배출구, 음극전해액주입구 및 음극전해액배출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 양극전해액주입구 측에 양극 펌프가 배치되고, 그리고 상기 음극전해액주입구 측에 음극 펌프가 배치되는 것을 특징으로 한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 레독스 플로우 전지 시스템은, OCV(open circuit voltage)를 측정하는 레퍼런스셀, 상기 레퍼런스 셀과 상기 제1 양극전해액순환로 사이에 연결되는 제2 양극전해액순환로, 상기 레퍼런스 셀과 상기 제1 음극전해액순환로 사이에 연결되는 제2 음극전해액순환로 및 상기 질소탱크로부터 상기 제2 양극전해액순환로 및 상기 제2 음극전해액순환로 각각으로 질소를 공급하는 제3 질소공급로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제2 양극전해액순환로 및 상기 제2 음극전해액순환로에는, 제5 양극밸브 및 제5 음극밸브가 각각 배치되는 것을 특징으로 한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제3 질소공급로로부터 상기 제2 양극전해액순환로 및 제2 음극전해액순환로로 질소가 공급되는 경우, 상기 제5 양극밸브 및 제5 음극밸브가 개방되어 상기 질소로 인해 상기 제2 양극전해액순환로 및 제2 음극전해액순환로로 내 잔여 전해액이 상기 양극전해액탱크 및 상기 음극전해액탱크로 각각 회수되는 것을 특징으로 한다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제3 질소공급로로부터 상기 제2 양극전해액순환로 및 제2 음극전해액순환로로 질소가 공급되는 경우, 상기 제5 양극밸브 및 제5 음극밸브가 폐쇄되어 상기 질소로 인해 상기 레퍼런스셀 내 잔여 전해액이 상기 양극전해액탱크 및 상기 음극전해액탱크로 각각 회수되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예 및 다른 실시예에 따르면, 상기 레독스 플로우 전지 시스템은 상기 양극전해액탱크 및 상기 음극전해액탱크에 추가적으로 배치되는 환풍로가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전해액탱크가 스택의 위치보다 낮은 곳에 배치되어 중력에 의해 스택 및 배관 내 잔여 전해액이 전해액탱크로 신속하게 회수될 수 있게 하고, 질소가 스택 및 배관으로 공급되어 스택 및 배관 내 잔여 전해액의 회수가 촉진될 수 있게 함으로써 잔여 전해액의 산화를 막아 자가방전을 방지할 수 있고, 전지의 에너지 효율을 그대로 유지시킬 수 있도록 하는 이점이 있다.
또한, 질소가 공급되는 배관에 밸브가 한 곳 이상 설치되고, 질소가 스택으로 공급되는 단계 및 질소가 배관으로 공급되는 단계에 따라 밸브가 다양하게 조절될 수 있게 하여 스택 및 배관에 공급되는 질소의 양이 적절하게 조절될 수 있도록 하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 플로우 전지 시스템(1000)의 구성을 개략적으로 나타내는 전개도이다.
도 2는 스택(100)의 운전 시 질소의 흐름을 개략적으로 나타내는 전개도이다.
도 3은 스택(100)의 운전정지 시 전해액의 흐름을 개략적으로 나타내는 전개도이다.
도 4 및 도 5는 스택(100)의 운전정지 시 질소의 흐름을 개략적으로 나타내는 전개도이다.
도 6은 스택(100)에 배치된 엔드플레이트(10)의 한 측면을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레독스 플로우 전지 시스템(1000')의 구성을 개략적으로 나타내는 전개도이다.
도 8 및 도 9는 스택(100)의 운전정지 시 질소의 흐름을 개략적으로 나타내는 전개도이다.
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.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요서를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기제가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함 할 수 있는 것을 의미한다.
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.
<실시예1-레독스 플로우 전지 시스템의 구조>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 플로우 전지 시스템(1000)의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 스택(100)의 운전 시 질소의 흐름을 개략적으로 나타내는 전개도이다.
또한, 도 3은 스택(100)의 운전정지 시 전해액의 흐름을 개략적으로 나타내는 전개도이고, 도 4 및 도5는 스택(100)의 미운전 시 질소의 흐름을 개략적으로 나타내는 전개도이며, 도 6은 스택(100)에 배치된 엔드플레이트(10)의 한 측면을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 플로우 전지 시스템(1000)은 스택(100), 양극전해액탱크(210), 음극전해액탱크(220) 및 질소탱크(300)를 포함할 수 있고, 스택(100)과 양극전해액탱크(210) 사이에는 제1 양극전해액순환로(211)가 형성될 수 있으며, 스택(100)과 음극전해액탱크(220) 사이에는 제1 음극전해액순환로(221)가 형성될 수 있다.
또한, 질소탱크(300)로부터 양극전해액탱크(210) 및 제1 양극전해액순환로(211) 중 어느 하나 이상으로 질소가 공급될 수 있는 제1 질소공급로(310)와 질소탱크(300)로부터 음극전해액탱크(220) 및 제1 음극전해액순환로(221) 중 어느 하나 이상으로 질소가 공급될 수 있는 제2 질소공급로(320)가 더 형성될 수 있다.
먼저, 스택(100)은 양극셀(도시되지 않음), 음극셀(도시되지 않음), 집전체 및 엔드플레이트(10)가 포함될 수 있고 스택(100)내에는 전해액 유로(도시되지 않음)가 형성되어 양극셀 및 음극셀에 각각 연결될 수 있고 이에 따라 스택(100)의 양극셀 및 음극셀로 전해액이 공급될 수 있다.
예를 들어, 레독스 플로우 전지 시스템(1000)이 바나듐 레독스 플로우 전지일 경우, 충전할 시 양극셀에서는 4가의 바나듐 이온이 산화되어 5가의 바나듐 이온으로 변환될 수 있고, 전자가 소모되며 수소 이온은 양극셀에서 음극셀로 이동하는 산화반응이 일어나게 될 수 있고, 음극셀에서는 3가의 바나듐 이온이 전자를 받아들여 2가의 바나듐 이온으로 변환되는 환원반응이 일어날 수 있다. 반면, 방전 시에는 상술된 충전 시 반응과 반대로 바나듐 이온의 산화수가 변화되는 산화환원 반응이 일어남으로써 충전 및 방전이 효과적으로 진행될 수 있다.
스택(100)의 양 측면 중 어느 한 측면에 배치된 엔드플레이트(10)에는 양극전해액주입구(11), 음극전해액주입구(12), 양극전해액배출구(13) 및 음극전해액배출구(14)가 모두 배치될 수 있는데 이에 관해서는 도 6을 통해 보다 구체적으로 살펴볼 수 있다.
도 6을 살펴보면, 양극전해액주입구(11), 음극전해액주입구(12), 양극전해액배출구(13) 및 음극전해액배출구(14)는 엔드플레이트(10)의 한 면에 모두 배치될 수 있는데 이때, 양극전해액주입구(11)와 양극전해액배출구(13)는 서로 대각선을 이루면서 배치될 수 있고, 음극전해액주입구(12) 및 음극전해액배출구(14) 역시 서로 대각선을 미루면서 배치될 수 있다.
여기서, 양극전해액배출구(13) 및 음극전해액배출구(14)는 스택(100)으로부터 멀어질수록 위쪽을 향하도록 배관이 구성될 수 있고, 양극전해액주입구(11) 및 음극전해액주입구(12)가 반대방향으로 비스듬하게 구성될 수 있고 이에 따라 배관에서 전해액이 한 곳에 고이게 되는 트랩(trap)현상을 방지할 수 있다.
엔드플레이트(10)의 양극전해액주입구(11) 및 양극전해액배출구(13)에는 제1 양극전해액순환로(211)가 연결될 수 있고, 제1 양극전해액순환로(211)는 양극전해액탱크(210)의 양극전해액이 스택(100)에 주입되고 배출될 때 양극전해액이 흐를 수 있도록 하는 순환통로역할을 할 수 있다.
마찬가지로, 엔드플레이트(10)의 음극전해액주입구(12) 및 음극전해액배출구(14)에는 제1 음극전해액순환로(221)가 연결될 수 있고, 제1 음극전해액순환로(221)는 음극전해액탱크(220)의 음극전해액이 스택(100)에 주입되고 배출될 때 음극전해액이 흐를 수 있도록 하는 순환통로역할을 할 수 있다.
제1 양극전해액순환로(211) 상에서 양극전해액주입구(11) 측에 양극 펌프(21)가 배치될 수 있고, 제1 음극전해액순환로(221) 상에서 음극전해액주입구(12) 측에 음극펌프(22)가 배치될 수 있다.
즉, 양극 펌프(21) 및 음극 펌프(22)는 강한 압력으로 스택(100) 내부의 양극셀과 음극셀로 양극전해액과 음극전해액이 각각 주입될 수 있도록 하여 양극전해액은 양극전해액탱크(210)에서 제1 양극전해액순환로(211)와 양극 펌프(21)를 거쳐서 스택(100) 내부로 순환될 수 있고, 음극전해액은 음극전해액탱크(220)에서 제1 음극전해액순환로(221)와 음극펌프(22)를 거쳐서 스택(100) 내부로 순환될 수 있다.
또한, 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)를 통해 양극전해액 및 음극전해액이 양극 및 음극전해액탱크(210, 220)로 회수될 때, 양극 펌프(21) 및 음극 펌프(22)의 동작에 관계없이 양극 및 음극전해액은 양극 펌프(21) 및 음극 펌프(22)를 통과하여 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 흐를 수 있다.
양극 펌프(21) 및 음극 펌프(22)는 원심 펌프, 볼류트 펌프, 터빈 펌프, 단흡입 펌프, 양흡입 펌프, 단단 펌프, 다단펌프, 횡축 펌프 및 버티칼 펌프 중 하나의 펌프를 사용해 양극 펌프(21) 및 음극 펌프(22)로 배치될 수 있다.
다음으로, 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)는 스택(100)이 배치된 위치보다 낮은 위치에 배치될 수 있는데, 이는 스택(100)에서 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 양극전해액 및 음극전해액이 회수될 때 중력으로 인해 더 신속하고 효과적으로 전해액회수가 가능할 수 있다.
예를 들어, 스택(100)에 주입된 양극전해액이 양극전해액배출구(13)를 통해 제1 양극전해액순환로(211)로 배출되어 스택(100)보다 낮은 위치에 배치된 양극전해액탱크(210)로 회수될 때, 제1 양극전해액순환로(211)내에 잔여 양극전해액은 중력에 의해 양극전해액탱크(210)로 더 신속하고 효과적으로 회수될 수 있다.
마찬가지로, 스택(100)에 주입된 음극전해액이 음극전해액탱크(220)로 회수될 때, 제1 음극전해액순환로(221)내에 잔여 음극전해액은 중력에 의해 음극전해액탱크(220)로 더 신속하고 효과적으로 회수될 수 있다.
다음으로, 질소탱크(300)는 스택(100), 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 질소를 공급해줄 수 있는데 이때 질소탱크(300)에는 양극전해액탱크(210) 및 제1 양극전해액순환로(211) 중 어느 하나 이상으로 질소가 공급될 수 있도록 하는 제1 질소공급로(310)가 형성될 수 있다.
또한, 질소탱크(300)에는 음극전해액탱크(220) 및 제1 음극전해액순환로(221) 중 어느 하나 이상으로 질소가 공급될 수 있도록 하는 제2 질소공급로(320)가 형성될 수 있다.
제1 질소공급로(310)는 질소탱크(300)와 연결되어 이분될 수 있는데 이분된 제1 질소공급로(310)는 양극전해액탱크(210) 및 제1 양극전해액순환로(211)에 각각 연결되어 질소를 공급해줄 수 있다.
제1 양극전해액순환로(211)의 배관 두께는 제1 질소공급로(310)의 배관 두께와 동일하거나 더 두꺼울 수 있고, 서로 같은 소재로 형성되거나 서로 다른 소재로 형성될 수 있고 그 소재는 제한되지 않을 수 있다.
제1 질소공급로(310)에서 제1 양극전해액순환로(211) 측에는 제1 양극밸브(1)가 배치될 수 있고, 제1 질소공급로(310)에서 양극전해액탱크(210) 측에는 제4 양극밸브(4)가 배치될 수 있다.
제1 양극밸브(1)는 제1 양극전해액순환로(211)에 공급되는 질소의 양을 조절할 수 있고, 제4 양극밸브(4)는 양극전해액탱크(210)로 공급되는 질소의 양을 조절해줄 수 있다.
이때, 제1 질소공급로(310)와 연결된 제1 양극전해액순환로(211)에는 제2 양극밸브(2) 및 제3 양극밸브(3)가 배치될 수 있는데 제1 질소공급로(310)와 연결되는 지점에서 양 옆으로 각각 제2 양극밸브(2) 및 제3 양극밸브(3)가 배치될 수 있다.
제2 양극밸브(2) 및 제3 양극밸브(3)는 질소탱크(300)와 연결된 제1 질소공급로(310)로부터 공급되는 질소의 양을 조절해줄 수 있고, 제1 양극전해액순환로(211) 및 스택(100)으로 질소가 공급되도록 질소의 양을 조절해줄 수 있다.
제2 질소공급로(320)는 질소탱크(300)와 연결되어 이분될 수 있는데 이분된 제2 질소공급로(320)는 음극전해액탱크(220) 및 제1 음극전해액순환로(221)에 각각 연결되어 질소를 공급해줄 수 있다.
제1 음극전해액순환로(221)의 배관 두께는 제2 질소공급로(320)의 두께와 동일하거나 더 두꺼울 수 있고, 서로 같은 소재로 형성되거나 서로 다른 소재로 형성될 수 있다.
또한, 제2 질소공급로(320)에서 제1 음극전해액순환로(221) 측에는 제1 음극밸브(1)가 배치될 수 있고, 제2 질소공급로(320)에서 음극전해액탱크(220) 측에는 제4 음극밸브(4)가 배치될 수 있다.
제1 음극밸브(1)는 제1 음극전해액순환로(221)에 공급되는 질소의 양을 조절할 수 있고, 제4 음극밸브(4)는 음극전해액탱크(220)로 공급되는 질소의 양을 조절해줄 수 있다.
이때, 제2 질소공급로(320)와 연결된 제1 음극전해액순환로(221)에는 제2 음극밸브(2) 및 제3 음극밸브(3)가 배치될 수 있는데 제2 질소공급로(320)와 연결되는 지점에서 양 옆으로 각각 제2 음극밸브(2) 및 제3 음극밸브(3)가 배치될 수 있다.
제2 음극밸브(2) 및 제3 음극밸브(3)는 질소탱크(300)와 연결된 제2 질소공급로(320)로부터 공급되는 질소의 양을 조절해 줄 수 있고, 제1 음극전해액순환로(221) 및 스택(100)으로 질소가 공급되도록 질소의 양을 조절해줄 수 있다.
<실시예1-레독스 플로우 전지 시스템의 질소공급 및 전해액회수 단계>
제1 내지 4 양극밸브와 제 1 내지 4 음극밸브(1, 2, 3, 4)는 스택(100), 제1 양극전해액순환로(211), 제1 음극전해액순환로(221), 제1 질소공급로(310) 및 제2 질소공급로(320)에 공급되는 질소 및 전해액의 양을 스택(100)의 운전상황에 따라 단계별로 조절할 수 있는데 이에 관해서는 도 2 내지 도 5를 통해 보다 구체적으로 살펴볼 수 있다.
도 2는 스택(100) 운전 시에 질소의 흐름을 나타낸 도면인데 도 2를 참고하면, 스택(100)이 운전할 때 양극 및 음극전해액은 스택(100)으로 공급될 수 있고, 질소는 질소탱크(300)에서 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 흐를 수 있다.
이때, 제1 질소공급로(310) 및 제2 질소공급로(320)에 각각 배치된 제1 양극 및 음극밸브(1)는 폐쇄될 수 있고, 제4 양극 및 제4 음극밸브(4)는 개방될 수 있다.
즉, 스택(100)의 운전 시에는 제1 질소공급로(310) 및 제2 질소공급로(320)에 각각 배치된 제1 양극 및 음극밸브(1)는 폐쇄되고 제4 양극 및 음극밸브(4)는 개방됨으로써 질소는 질소탱크(300)에서 제1 질소공급로(310) 및 제2 질소공급로(320)를 통해 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 흐를 수 있다.
따라서, 스택(100)의 운전 시에는 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 질소가 공급됨으로써 양극 및 음극전해액탱크(210, 220)에 담긴 양극 및 음극전해액의 산화가 방지될 수 있고, 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220) 내 압력을 유지시킬 수 있다.
스택(100) 운전정지 시에는 질소탱크(300)로부터 질소가 제1 질소공급로(310), 제2 질소공급로(320), 스택(100), 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)로 공급될 수 있는데 이때 제1 내지 4 양극밸브와 제1 내지 4 음극밸브(1, 2, 3, 4)는 단계별로 조절될 수 있고 조절되는 단계는 총 3단계로 나눌 수 있다.
도 3는 스택(100) 운전정지 시에 1단계인 전해액의 흐름을 나타낸 도면인데 도 3을 참고하면, 스택(100)의 운전정지 시에 제1 질소공급로(310) 및 제2 질소공급로(320)에 배치된 제1 양극밸브 및 제1 음극밸브(1)는 폐쇄되고, 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)에 남아있는 양극 및 음극전해액은 각각 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 회수될 수 있다.
이때, 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)는 스택(100)이 배치되어 있는 위치보다 낮게 배치될 수 있고 이에 따라 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)에 남아있던 양극전해액 및 음극전해액은 중력으로 인해 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 신속하게 회수될 수 있다.
따라서, 1단계에서는 질소탱크(300)로부터 별도의 질소공급을 하지 않고 오직 중력에 의해 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)에 남아있던 양극전해액 및 음극전해액이 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 신속하게 회수될 수 있다.
도 4는 스택(100) 운전정지 시에 2단계인 질소의 흐름을 나타낸 도면인데 도 4을 참고하면, 스택(100)의 운전정지 시에 질소탱크(300)의 질소가 제1 질소공급로(310) 및 제2 질소공급로(320)를 통해 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)로 공급될 수 있는데 이때, 제1 및 2 양극밸브와 제1 및 2 음극밸브(1, 2)는 개방되고 제3 양극밸브 및 제3 음극밸브(3)는 폐쇄될 수 있다.
이때, 질소탱크(300)로부터 공급되는 질소는 개방된 제1 및 2 양극밸브와 제1 및 2 음극밸브(1, 2)를 통과해 제1 질소공급로(310) 및 제2 질소공급로(320)를 거쳐 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)로 공급될 수 있다.
따라서, 2단계에서는 질소탱크(300)의 질소가 제1 및 2 양극밸브와 제1 및 2 음극밸브(1, 2)를 통과해 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)로 공급됨으로써 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)에 남아있는 양극전해액 및 음극전해액은 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 회수될 수 있다.
도 5는 스택(100) 운전정지 시에 3단계인 질소의 흐름을 나타낸 도면인데 도 5를 참고하면, 스택(100)의 운전정지 시에 질소탱크(300)의 질소는 제1 질소공급로(310) 및 제2 질소공급로(320)를 통해 제1 양극전해액순환로(211), 제1 음극전해액순환로(221) 및 스택(100)으로 공급될 수 있는데 이때, 제1 및 3 양극밸브와 제1 및 3 음극밸브(1, 3)는 개방되고 제2 양극밸브 및 제2 음극밸브(2)는 폐쇄될 수 있다.
이때, 질소탱크(300)로부터 공급되는 질소는 개방된 제1 및 3 양극밸브와 제1 및 3 음극밸브(1, 3)를 통과해 제1 질소공급로(310) 및 제2 질소공급로(320)를 거쳐 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)로 공급될 수 있고, 이어서 스택(100)으로 질소가 공급될 수 있다.
따라서, 3단계에서는 질소탱크(300)의 질소가 제1 및 3 양극밸브와 제1 및 3 음극밸브(1, 3)를 통과해 제1 양극전해액순환로(211), 제1 음극전해액순환로(221) 및 스택(100)으로 공급됨으로써 제1 양극전해액순환로(211), 제1 음극전해액순환로(221) 및 스택(100)에 남아있는 양극전해액 및 음극전해액은 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 회수될 수 있다.
이처럼, 스택(100)의 운전정지 시에 1단계는 중력을 이용해 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)에 남아있는 전해액이 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 회수될 수 있다.
또한, 스택(100)의 운전 정지 시에 2단계는 제1 및 2 양극밸브와 제1 및 2 음극밸브(1, 2)가 개방되고, 질소가 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)에 공급되어 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)에 남아있는 전해액이 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 회수될 수 있다.
그리고, 스택(100)의 운전 정지 시에 3단계는 제1 및 3 양극밸브와 제1 및 3 음극밸브(1, 3)가 개방되고, 질소가 스택(100), 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)에 공급되어 스택(100), 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)에 남아있는 전해액이 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 회수될 수 있다.
즉, 스택(100)의 운전상황에 따라 단계별로 다양하게 밸브가 조절될 수 있도록 하여 스택(100), 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)에 공급되는 질소의 양이 적절하게 조절될 수 있다.
따라서, 질소탱크(300)의 질소가 스택(100), 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)에 공급되어 스택(100), 제1 양극전해액순환로(211) 및 제1 음극전해액순환로(221)에 남아있는 전해액이 양극전해액탱크(210) 및 음극전해액탱크(220)로 신속하게 회수될 수 있도록 촉진됨으로써 잔여 전해액의 자가방전이 방지될 수 있고, 레독스 플로우 전지 시스템(1000)의 에너지 효율을 그대로 유지시킬 수 있다.
다음으로, 레독스 플로우 전지 시스템(1000)은 양극 및 음극전해액탱크(210, 220)에 추가적으로 환풍로(도시되지 않음)가 더 배치될 수 있고 유량계 및 압력계도 추가적으로 배치될 수 있도록 하여 레독스 플로우 전지 시스템(1000)의 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 니들밸브 및 체크밸브를 추가적으로 배치됨으로써 질소 및 전해액의 양이 스택의 운전상황에 맞게 좀 더 정확하게 제어될 수 있다.
<실시예2>
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레독스 플로우 전지 시스템(1000')의 구성을 개략적으로 나타내는 전개도이고, 도 8 및 도 9는 스택(100)의 운전 정지 시 질소의 흐름을 개략적으로 나타내는 전개도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 레독스 플로우 전지 시스템(1000')의 스택(100), 양극전해액탱크(210), 음극전해액탱크(220), 질소탱크(300), 제1 양극전해액순환로(211), 제1 음극전해액순환로(221), 제1 질소공급로(310), 제2 질소공급로(320), 양극 및 음극 펌프(21, 22) 및 제1 내지 4 양극밸브와 제1 내지 4 음극밸브(1, 2, 3, 4)의 구성은 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 레독스 플로우 전지 시스템(1000)의 구성과 동일하여 생략하며 상이한 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
먼저, 다른 실시예에 따른 레독스 플로우 전지 시스템(1000')는 전해액의 OCV(open circuit voltage)를 측정하는 레퍼런스셀(400)이 추가적으로 배치될 수 있다.
레퍼런스셀(400)은 양극 및 음극전해액의 상태를 측정할 수 있는데 이때, 레퍼런스셀(400)과 제1 양극전해액순환로(211) 사이에는 제2 양극전해액순환로(212)이 연결될 수 있고, 제1 음극전해액순환로(221) 사이에는 제2 음극전해액순환로(222)가 연결될 수 있다.
제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)는 양극 및 음극전해액탱크(210, 220)로부터 공급되는 양극전해액 및 음극전해액이 레퍼런스셀(400)에 순환될 수 있도록 하는 순환통로역할을 할 수 있다.
즉, 양극 및 음극전해액탱크(210, 220)에서 흘러나온 양극 및 음극전해액은 양극 및 음극 펌프(21, 22)를 통과해 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)로 공급될 수 있고, 공급된 양극 및 음극전해액은 레퍼런스셀(400)의 내부로 주입될 수 있다.
레퍼런스셀(400)의 내부로 주입된 양극 및 음극전해액은 레퍼런스셀(400)에서 다시 배출되어 양극 및 음극전해액탱크(210, 220)로 회수될 수 있다.
또한, 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)에는 제5 양극 및 음극밸브(5)가 각각 배치될 수 있고, 제5 양극 및 음극밸브(5)는 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)에 공급되는 질소의 양을 조절할 수 있다.
제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)로 각각 질소를 공급해줄 수 있는 제3 질소공급로(330)가 추가적으로 형성될 수 있고, 이때 제3 질소공급로(330)는 제1 질소공급로(310) 및 제2 질소공급로(320)와 연결될 수 있으며 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)와 연결될 수 있다.
제3 질소공급로(330)에는 제6 양극 및 음극밸브(6)가 추가적으로 배치될 수 있고 제6 양극 및 음극밸브(6)는 레퍼런스셀(400), 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)에 공급되는 질소의 양을 조절할 수 있다.
제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)에 배치된 제5 양극 및 음극밸브(5)와 제3 질소공급로(330)에 배치된 제6 양극 및 음극밸브(6)는 레퍼런스셀(400), 제2 양극전해액순환로(212), 제2 음극전해액순환로(222) 및 제3 질소공급로(330)에 공급되는 질소 및 전해액의 양을 스택(100)의 운전상황에 따라 단계별로 조절할 수 있는데 이에 관해서는 도 8 및 도 9를 통해 보다 구체적으로 살펴볼 수 있다.
도 8은 스택(100) 운전정지 시에 4단계인 질소의 흐름을 나타낸 도면인데 도 8를 참고하면, 스택(100)의 운전 정지 시에 질소탱크(300)로부터 질소가 제3 질소공급로(330)를 통해 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)로 공급될 수 있다.
이때, 제3 질소공급로(330)에 배치된 제6 양극 및 음극밸브(6)는 개방되고 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)에 배치된 제5 양극 및 음극밸브(5)도 개방되어 질소탱크(300)의 질소가 제3 질소공급로(330)를 통해 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)로 공급될 수 있다.
질소가 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)로 공급됨으로써 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)에 남아있는 전해액이 각각 양극 및 음극전해액탱크(210, 220)에 신속하게 회수될 수 있도록 할 수 있다.
따라서, 질소가 제5 양극 및 음극밸브(5)와 제6 양극 및 음극밸브(6)를 통과하여 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)로 공급되어 잔여 전해액이 양극 및 음극전해액탱크(210, 220)로 신속하게 회수될 수 있게 함으로써 잔여 전해액의 자가방전이 방지될 수 있다.
도 9는 스택(100) 운전정지 시에 5단계인 질소의 흐름을 나타낸 도면인데 도 9를 참고하면, 스택(100)의 운전 정지 시에 질소탱크(300)로부터 질소가 제3 질소공급로(330)를 통해 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)로 공급될 수 있고, 이어서 레퍼런스셀(400)로 공급될 수 있다.
이때, 제3 질소공급로(330)에 배치된 제6 양극 및 음극밸브(6)는 개방되고 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)에 배치된 제5 양극 및 음극밸브(5)는 폐쇄되어 질소탱크(300)의 질소가 제3 질소공급로(330)를 통해 레퍼런스셀(400), 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)로 공급될 수 있다.
질소가 레퍼런스셀(400), 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)로 공급됨으로써 레퍼런스셀(400), 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)에 남아있는 전해액이 각각 양극 및 음극전해액탱크(210, 220)에 신속하게 회수될 수 있도록 할 수 있다.
따라서, 질소가 제6 양극 및 음극밸브(6)를 통과하여 레퍼런스셀(400), 제2 양극전해액순환로(212) 및 제2 음극전해액순환로(222)로 공급되어 잔여 전해액이 양극 및 음극전해액탱크(210, 220)로 신속하게 회수될 수 있게 함으로써 레독스 플로우 전지 시스템(1000')의 에너지 효율을 그대로 유지시킬 수 있다.
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.
1000, 1000': 레독스 플로우 전지 시스템
100: 스택
210: 양극전해액탱크
220: 음극전해액탱크
211: 제1 양극전해액순환로
212: 제2 양극전해액순환로
221: 제1 음극전해액순환로
222: 제2 음극전해액순환로
300: 질소탱크
310: 제1 질소공급로
320: 제2 질소공급로
330: 제3 질소공급로
400: 레퍼런스셀
10: 엔드플레이트
11: 양극전해액주입구
12: 음극전해액주입구
13: 양극전해액배출구
14: 음극전해액배출구
21: 양극 펌프
22: 음극 펌프
1: 제1 양극밸브 및 제1 음극밸브
2: 제2 양극밸브 및 제2 음극밸브
3: 제3 양극밸브 및 제3 음극밸브
4: 제4 양극밸브 및 제4 음극밸브
5: 제5 양극밸브 및 제5 음극밸브
6: 제6 양극밸브 및 제6 음극밸브

Claims (16)

  1. 엔드플레이트가 양 측면에 배치된 스택;
    상기 스택의 위치보다 더 낮은 위치에 배치되는 전해액탱크; 및
    상기 스택 및 상기 전해액탱크에 질소를 공급해주는 질소탱크;가 포함되고,
    상기 전해액탱크는, 양극전해액탱크와 음극전해액탱크를 포함하며,
    상기 스택과 상기 전해액탱크 사이에는 제1 양극전해액순환로와 제1 음극전해액순환로가 형성되고,
    상기 질소탱크로부터 상기 양극전해액탱크 및 제1 양극전해액순환로 중 어느 하나 이상으로 질소를 공급하는 제1 질소공급로; 및 상기 질소탱크로부터 상기 음극전해액탱크 및 제1 음극전해액순환로 중 어느 하나 이상으로 질소를 공급하는 제2 질소공급로;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는,
    레독스 플로우 전지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 질소공급로에는 제1 양극밸브와 제4 양극밸브가 배치되고, 상기 제1 양극밸브는 상기 제1 양극전해액순환로에 공급되는 질소의 양을 조절하며,
    상기 제4 양극밸브는 상기 양극전해액탱크에 공급되는 질소의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는,
    레독스 플로우 전지 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 질소공급로에는 제1 음극밸브와 제4 음극밸브가 배치되고, 상기 제1 음극밸브는 상기 제1 음극전해액순환로에 공급되는 질소의 양을 조절하며,
    상기 제4 음극밸브는 상기 음극전해액탱크에 공급되는 질소의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는,
    레독스 플로우 전지 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 양극전해액순환로에는,
    상기 제1 질소공급로와 연결되는 지점에서 양 옆으로 제2 양극밸브 및 제3 양극밸브가 배치되는 것을 특징으로 하는,
    레독스 플로우 전지 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 음극전해액순환로에는,
    상기 제2 질소공급로와 연결되는 지점에서 양 옆으로 제2 음극밸브 및 제3 음극밸브가 배치되는 것을 특징으로 하는,
    레독스 플로우 전지 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 질소공급로로부터 상기 제1 양극전해액순환로로 질소가 공급되는 경우, 상기 스택 측에 위치하는 상기 제3 양극밸브가 폐쇄되어 상기 질소로 인해 전해액순환로 내 잔여 전해액이 상기 양극전해액탱크로 회수되는 것을 특징으로 하는, 레독스 플로우 전지 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 질소공급로로부터 상기 제1 음극전해액순환로로 질소가 공급되는 경우, 상기 스택 측에 위치하는 상기 제3 음극밸브가 폐쇄되어 상기 질소로 인해 전해액순환로 내 잔여 전해액이 상기 음극전해액탱크로 회수되는 것을 특징으로 하는, 레독스 플로우 전지 시스템.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1 질소공급로로부터 상기 제1 양극전해액순환로로 질소가 공급되는 경우, 상기 양극전해액탱크 측에 위치하는 상기 제2 양극밸브가 폐쇄되어 상기 질소로 인해 상기 스택 내 잔여 전해액이 상기 양극전해액탱크로 회수되는 것을 특징으로 하는, 레독스 플로우 전지 시스템.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제2 질소공급로로부터 상기 제1 음극전해액순환로로 질소가 공급되는 경우, 상기 음극전해액탱크 측에 위치하는 상기 제2 음극밸브가 폐쇄되어 상기 질소로 인해 상기 스택 내 잔여 전해액이 상기 음극전해액탱크로 회수되는 것을 특징으로 하는, 레독스 플로우 전지 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스택의 양 측면에 배치된 엔드플레이트 중 어느 한 측면에 배치된 엔드플레이트에는, 양극전해액주입구, 양극전해액배출구, 음극전해액주입구 및 음극전해액배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는,
    레독스 플로우 전지 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 양극전해액주입구 측에 양극 펌프가 배치되고, 그리고
    상기 음극전해액주입구 측에 음극 펌프가 배치되는 것을 특징으로 하는,
    레독스 플로우 전지 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 레독스 플로우 전지 시스템은,
    OCV(open circuit voltage)를 측정하는 레퍼런스셀;
    상기 레퍼런스 셀과 상기 제1 양극전해액순환로 사이에 연결되는 제2 양극전해액순환로;
    상기 레퍼런스 셀과 상기 제1 음극전해액순환로 사이에 연결되는 제2 음극전해액순환로; 및
    상기 질소탱크로부터 상기 제2 양극전해액순환로 및 상기 제2 음극전해액순환로 각각으로 질소를 공급하는 제3 질소공급로;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    레독스 플로우 전지 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 양극전해액순환로 및 상기 제2 음극전해액순환로에는, 제5 양극밸브 및 제5 음극밸브가 각각 배치되는 것을 특징으로 하는,
    레독스 플로우 전지 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제3 질소공급로로부터 상기 제2 양극전해액순환로 및 제2 음극전해액순환로로 질소가 공급되는 경우, 상기 제5 양극밸브 및 제5 음극밸브가 개방되어 상기 질소로 인해 상기 제2 양극전해액순환로 및 제2 음극전해액순환로로 내 잔여 전해액이 상기 양극전해액탱크 및 상기 음극전해액탱크로 각각 회수되는 것을 특징으로 하는, 레독스 플로우 전지 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제3 질소공급로로부터 상기 제2 양극전해액순환로 및 제2 음극전해액순환로로 질소가 공급되는 경우, 상기 제5 양극밸브 및 제5 음극밸브가 폐쇄되어 상기 질소로 인해 상기 레퍼런스셀 내 잔여 전해액이 상기 양극전해액탱크 및 상기 음극전해액탱크로 각각 회수되는 것을 특징으로 하는, 레독스 플로우 전지 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 레독스 플로우 전지 시스템은
    상기 양극전해액탱크 및 상기 음극전해액탱크에 추가적으로 배치되는 환풍로가 더 포함되는 것을 특징으로 하는,
    레독스 플로우 전지 시스템.
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