KR20190084737A

KR20190084737A - 전해조

Info

Publication number: KR20190084737A
Application number: KR1020180002842A
Authority: KR
Inventors: 이영진; 송영수; 임예훈
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2019-07-17
Also published as: KR102388651B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전해조는, 전극판과 분리막이 적층된 전극조립체, 전극조립체의 하단에 형성되고 전극조립체에 전해액을 공급하는 공급부를 포함하고, 공급부는 개구된 일단부로 상기 전해액이 투입되고 타단부는 막힌 투입로, 투입로의 외부에 복수 개로 천공되어 전해액을 분출하는 1차 분배홀 및 1차 분배홀이 내부에 위치하도록 투입로를 내부로 삽입하고 상부에 복수 개의 2차 분배홀이 천공되어 1차 분배홀을 통해 내부로 유입된 전해액을 전극조립체에 공급하는 챔버부를 포함하며, 1차 분배홀은 투입로의 길이방향과 평행하며 투입로의 중심을 지나는 상하방향의 가상평면을 사이에 두고 서로 대향되어 투입로의 외부에 한 쌍으로 천공되는 것을 포함하는 전해조를 개시한다.

Description

전해조{ELECTROLYTIC CELL}

본 발명은 전해조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전해조 내부에서 유동하는 전해액의 유동을 균일하게 할 수 있는 전해조에 관한 것이다.

일반적으로 음극, 분리막, 양극이 접합된 전극조립체에서 일어나는 전기화학반응을 통해 가성소다와 염소가스를 생산하는 전해조는 100개 이상의 단위 전지로 이루어진다.

전해조의 전기 분해와 관련한 주요 에너지 손실 요인으로는 양극과 음극 사이의 넓은 간격, 전극의 낮은 활성 표면적, 전극간 이온 흐름에 대한 저항 및 비효율적인 전해조 구조 등이 될 수 있다.

전해조에서 이루어지는 이온 전도에 필요한 전기 에너지량은 분리막으로 격리된 양극과 음극 사이의 간격에 비례한다. 양극과 음극 사이의 간격을 줄이고, 내부 저항을 최소화함으로써 에너지 손실을 줄일 수 있다. 또한, 전극의 단위 부피당 표면적이 넓어야 에너지 효율을 증가시킬 수 있고, 전해조를 소형화할 수 있다.

전기 분해 과정에서 전류는 전해액 및 분리막을 통과하여 하나의 극성을 갖는 전극으로부터 인접한 반대 극성을 갖는 전극으로 흐르며, 이러한 전극 사이의 전류 흐름은 전해액이 수소 가스와 산소 가스로 분해되면서 이온이 방출되어 일어난다. 전극 간에 전기적 전하를 갖는 이온의 흐름이 원활할수록 에너지 손실이 줄어들 수 있다.

일반적으로 전해액은 전해액 공급부에 형성된 복수 개의 유로(약 20개)를 통해 전극조립체로 공급될 수 있다. 전해액 공급부에 전해액이 외부로부터 유입되는 입구와 가장 가까운 위치에 형성된 유로에서 가장 먼 위치에 형성된 유로로 전해액이 유동할수록 유압이 약해져서, 유로를 통해 전극조립체로 공급되는 전해액의 유량이 불균일하게 분배가 이루어지는 문제점이 있었다.

이러한 전해액의 불균일한 유량 분배는 전극조립체 내부에서 전기화학반응을 불안정하게 하여 전해조의 소모전력을 증가시키고, 이에 따른 전해조의 운용 비용 증가를 야기할 수 있다. 또한 제품 수명을 단축시킴으로써 전해조의 유지보수비용이 상승하는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 10-2002-0072831 (문헌1)

따라서, 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 과제는 전극조립체로 공급되는 전해액의 유량을 균일하게 할 수 있는 전해조를 제공하는 것이다.

본 실시예에 있어서, 한 쌍의 1차 분배홀은 투입로의 측부에 수평방향으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 2차 분배홀은 한 쌍의 1차 분배홀과 투입로의 길이방향을 기준으로 대응하는 위치에 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 한 쌍의 1차 분배홀은 전극조립체에 전해액이 균등하게 공급되도록 전극조립체에 절곡되게 형성된 복수 개의 절곡부 중 공급부에 인접한 절곡부와 투입로의 길이방향을 기준으로 대응하는 위치에 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 한 쌍의 1차 분배홀의 개수와 2차 분배홀의 개수는 전극조립체에 전해액이 균등하게 공급되도록 전극조립체에 절곡되게 형성된 복수 개의 절곡부 중 공급부에 인접한 절곡부의 개수에 대응하여 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 2차 분배홀은 챔버부의 상부에 수직 방향으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 투입로의 개구된 일단부는 챔버부를 관통하여 외부로 연장될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 투입로에 의해 관통된 챔버부의 관통홀은 실링(sealing)될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 챔버부의 내부는 1차 분배홀을 통해 분출된 전해액에 의해 채워질 수 있다.

본 실시예에 있어서, 챔버부의 내부에 1차 분배홀을 통해 분출된 전해액이 채워진 후 2차 분배홀을 통해 전극조립체로 전해액이 공급될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전해조의 1차 분배홀의 크기는 투입로의 일단부에서 타단부로 갈수록 커질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전해조의 1차 분배홀은 상기 투입로의 하부에 수직 방향으로 형성되는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 전극조립체에 전해액의 유량을 균일하게 공급하여 전해조 내부에서 전해액의 유동이 고르게 형성되도록 할 수 있다. 이로써, 전해조의 전력소모를 줄이고, 전해조의 수명을 연장할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해조를 내부 주요부가 보이도록 정면에서 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에서 전해조의 하부를 확대하여 주요부를 도시한 일부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 전해조의 투입로를 보여주는 사시도이다.
도 4는 종래의 전해조를 내부 주요부가 보이도록 정면에서 도시한 구성도이다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전해조를 내부 주요부가 보이도록 정면에서 도시한 구성도이다. 도 2는 도 1에서 전해조의 하부를 확대하여 주요부를 도시한 일부 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전해조(1000)는 외부로부터 전해액을 공급받아서 전기 분해를 통하여 산화 환원 반응을 일으킴으로써 특정 원소를 얻을 수 있도록 하는 장치이다. 전해조(1000)는 전극조립체(1100), 공급부(1200) 및 배출부(1300)를 포함할 수 있다.

전극조립체(1100)는, 전극판과 분리막을 포함할 수 있다. 전극판은 양극판 및 음극판을 포함할 수 있다. 양극판과 음극판은 교대로 배치되며, 배치형태는 지그재그형태일 수 있다. 분리막은 양극판과 음극판의 사이에 배치되며 서로 접합될 수 있다. 전극조립체(1100)는 절곡부(1110)를 포함할 수 있다.

절곡부(1110)는 양극판과 음극판이 지그재그형태로 배치되고, 그 사이에 분리막이 서로 접합되는 구조를 수납하기 위한 쉘(shell) 부재로서 그 단면이 절곡된 요철 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 절곡부(1110)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 전극조립체(1100) 상에 서로 일정한 간격을 가지며 형성될 수 있다.

공급부(1200)는 전극조립체(1100)의 하단에 형성되며, 전극조립체(1100)에 전해액을 공급할 수 있다. 공급부(1200)는 투입로(1220)와 전해액을 저장할 수 있는 챔버부(1210)를 포함할 수 있다.

투입로(1220)는 외부로부터 전해액을 공급하기 위한 것으로서, 길게 형성된 파이프형 부재일 수 있다. 투입로(1220)는 챔버부(1210)의 일단을 관통하여 외부로 연장될 수 있으며, 그 끝에 일단부가 형성될 수 있다. 투입로(1220)의 일단부는 개구되어 있고 그 일단부로 전해액이 투입될 수 있으며, 챔버부(1210)의 내부에 배치되는 투입로(1220)의 타단부는 전해액이 배출되지 않도록 막혀 있을 수 있다. 또한, 투입로(1220)는 복수 개의 1차 분배홀(1221)을 포함할 수 있다.

1차 분배홀(1221)은 챔버부(1210)의 내부에 배치된 투입로(1220)의 외부에 복수 개로 천공되어 형성되며, 투입로(1220)의 내부에서 유동하는 전해액을 챔버부(1210)로 분출할 수 있다. 분출된 전해액은 챔버부(1210)의 내부에 채워질 수 있다. 1차 분배홀(1221)은 투입로(1220)의 길이방향과 평행하며, 투입로(1220)의 중심(p)을 지나는 상하방향의 가상평면(s)을 사이에 두고 서로 대향되어 투입로(1220)의 외부에 한 쌍으로 천공되는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 한 쌍의 1차 분배홀(1221)은 투입로(1220)의 측부에 수평방향으로 형성될 수 있다. 투입로(1220)의 측부는 투입로(1220) 중심(p)의 높이(h)와 같은 높이에 위치한 투입로(1220)의 일부분일 수 있다. 1차 분배홀(1221) 쌍은 투입로(1220)의 길이방향을 따라 소정의 간격을 형성하며 복수 개로 구비될 수 있다.

변형된 실시예로, 한 쌍의 1차 분배홀(1221)은 투입로(1220) 중심(p)이 챔버부(1210)의 하단부로부터 h만큼 이격되어 있는 위치보다 낮은 위치에 대응되는 투입로(1220)의 일부분에 형성될 수 있다. 이로써, 전해액을 투입로(1220)의 측하방으로 분출할 수 있으므로, 챔버부(1210) 내부에 전해액이 저장되고 전극조립체(1100)에 공급되는 것이 용이할 수 있다.

챔버부(1210)는 전해액을 저장할 수 있는 내부 공간을 가질 수 있다. 챔버부(1210)에는 1차 분배홀(1221)이 그 내부에 위치하도록 투입로(1220)가 삽입되어 배치될 수 있다. 챔버부(1210)의 내부는 1차 분배홀(1221)을 통해 분출된 전해액에 의해 채워질 수 있다. 챔버부(1210)는 2차 분배홀(1211)과 관통홀(1212)을 포함할 수 있다.

2차 분배홀(1211)은 챔버부(1210)의 상부에 천공되어 복수 개로 형성되며, 1차 분배홀(1221)을 통해 챔버부(1210)의 내부로 유입된 전해액을 전극조립체(1100)에 공급할 수 있다. 2차 분배홀(1211)은 챔버부(1210)의 상부에 수직 방향으로 형성될 수 있다. 2차 분배홀(1211)은 전극조립체(1100)가 위치한 챔버부(1210)의 상부에 천공되고 1차 분배홀(1221)은 챔버부(1210) 내부의 측방 또는 측하방을 향해 전해액을 분출하기 때문에, 1차 분배홀(1221)에서 분출된 전해액이 바로 2차 분배홀(1211)을 통해 전극조립체(1100)로 공급되지 않을 수 있다. 따라서, 1차 분배홀(1221)을 통해 챔버부(1210) 내부로 공급된 전해액이 챔버부(1210)의 내부를 완전히 채우게 되고, 그 후에 1차 분배홀(1221)을 통해 계속해서 공급되는 전해액의 압력으로 챔버부(1210) 내부의 전해액이 2차 분배홀(1211)로 분출되어 전극조립체(1100)에 공급될 수 있다. 이로써, 복수 개의 2차 분배홀(1211)을 통해 전극조립체(1100)로 공급되는 전해액의 유량은 각각의 2차 분배홀(1211)에서 균일할 수 있다.

한 쌍의 1차 분배홀(1221)은 전극조립체(1100)에 전해액이 균등하게 공급되도록 공급부(1200)에 인접한 절곡부(1110)와 투입로(1220)의 길이방향을 기준으로 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 2차 분배홀(1211)은 한 쌍의 1차 분배홀(1221)과 투입로(1220)의 길이방향을 기준으로 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 따라서, 1차 분배홀(1221)로부터 공급되는 전해액이 챔버부(1210)의 내부에 채워진 후에 2차 분배홀(1211)을 통해 전극조립체(1100)로 병목현상 없이 원활하게 공급되도록 유도할 수 있다.

한 쌍의 1차 분배홀(1221)의 개수와 2차 분배홀(1211)의 개수는 공급부(1200)에 인접한 절곡부(1110)의 개수에 대응하여 형성될 수 있다. 따라서, 2차 분배홀(1211)은 한 쌍의 1차 분배홀(1221)과 같이, 절곡부(1110)의 위치와 대응하는 위치에 절곡부(1110)의 개수와 대응하는 개수로 형성될 수 있다. 이로써, 절곡부(1110)의 하단에 대응하는 위치에 전해액이 분출됨에 따라 전해액이 절곡부(1110)의 양 옆으로 나뉘어 유동하도록 할 수 있다.

관통홀(1212)은, 챔버부(1210)에 투입로(1220)가 관통되어 형성된 것으로서, 실링(sealing)될 수 있다. 관통홀(1212)이 실링됨으로써, 챔버부(1210) 내부에 저장된 전해액이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

배출부(1300)는 전극조립체(1100)의 상단에 형성되고 전극조립체(1100)에서 전기화학반응에 의해 발생되는 가스를 외부로 배출할 수 있다.

도 4는 종래의 전해조를 내부 주요부가 보이도록 정면에서 도시한 구성도이다. 도 4를 참조하면, 종래의 전해조(2000)는 투입로(2220)의 타단부가 개구되어 있고, 타단부를 통해 챔버부(2210)의 내부로 전해액을 공급하며, 챔버부(2210)에 형성된 20개의 2차 분배홀(2211)에서 전극조립체(2100)로 전해액을 분출하는 것을 볼 수 있다. 종래의 전해조(2000)를 비교예로 하여 본 발명의 일 실시예와 비교 실험한 실험예를 통하여 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

실험예 1 - 본 발명의 일 실시예 및 비교예의 제2 분배홀(1211, 2211)에서의 유량 측정 결과(표 1 참조).

	투입로의 타단부를 개구하고 1차 분배홀 제거(비교예)	투입로의 타단부를 막고 1차 분배홀 형성(실시예)
평균 유량(kg/s)	0.0120	0.0123
유량 편차(kg/s)	0.0059	0.0005
유량 편차/평균 유량	0.4883	0.0384

표 1과 같이, 비교예의 경우에 전극조립체(2100)로 공급되는 전해액의 평균 유량은 0.0120kg/s이고 전해액의 유량 편차는 0.0059kg/s일 수 있다. 이러한 비교예의 유량 편차를 평균 유량으로 나눈 평균 유량 대비 유량 편차가 0.4883 임을 알 수 있다.

그리고 도 1에 도시된 일 실시예와 같이 투입로(1220)의 타단부를 막고 투입로(1220)에 형성된 20쌍의 수평방향으로 타공된 1차 분배홀(1221)을 통해 챔버부(1210)의 내부로 전해액을 공급하고 챔버부(1210)에 형성된 20개의 2차 분배홀(1211)에서 전극조립체(1100)로 전해액을 분출할 경우 전극조립체(1100)로 공급되는 전해액의 평균 유량은 0.0123kg/s이고 전해액의 유량 편차는 0.0005kg/s일 수 있다.

이러한 일 실시예의 유량 편차를 평균 유량으로 나눈 평균 유량 대비 유량 편차가 0.0384임을 알 수 있고, 비교예의 평균 유량 대비 유량 편차의 0.4883에 비해 실시예의 평균 유량 대비 유량 편차가 1/10 수준으로 감소됨을 알 수 있다. 표 1의 실험과 같이 본 발명의 일 실시예는 비교예에 비해 유량이 균일해졌음을 알 수 있다.

실험예 2 - 본 발명의 일 실시예 및 비교예의 전극조립체(1100, 2100)의 여러 높이에서의 유량 측정 결과(표 2 참조).

		투입로의 타단부를 개구하고 1차 분배홀 제거(비교예)	투입로의 타단부를 막고 1차 분배홀 형성(실시예)
높이 a	avg	0.0134	0.0096
	std	0.0185	0.0099
	Std/avg	1.3814	1.0366
높이 b	avg	0.0044	0.0040
	std	0.0041	0.0027
	Std/avg	0.9238	0.6692
높이 c	avg	0.0044	0.0040
	std	0.0041	0.0027
	Std/avg	0.9290	0.6740
높이 d	avg	0.0043	0.0040
	std	0.0044	0.0027
	Std/avg	1.0196	0.6705

표 2과 같이, 비교예의 경우 전극조립체(2100)의 a 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0134이고 유속 편차(std)는 0.0185일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 1.3814일 수 있다.

그리고 전극조립체(2100)의 b 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0044이고 유속 편차(std)는 0.0041일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.9238일 수 있다.

그리고 전극조립체(2100)의 c 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0044이고 유속 편차(std)는 0.0041일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.9290일 수 있다.

그리고 전극조립체(2100)의 d 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0043이고 유속 편차(std)는 0.0044일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 1.0196일 수 있다.

도 1에 도시된 일 실시예의 경우 전극조립체(1100)의 a 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0096이고 유속 편차(std)는 0.0099일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 1.0366일 수 있다.

그리고 전극조립체(1100)의 b 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0040이고 유속 편차(std)는 0.0027일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.6692일 수 있다.

그리고 전극조립체(1100)의 c 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은0.0040이고 유속 편차(std)는 0.0027일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.6740일 수 있다.

그리고 전극조립체(1100)의 d 높이에서 발생되는 전해액의 평균 유속(avg)은 0.0040이고 유속 편차(std)는 0.0027일 수 있으며 평균 유속 대비 편차(std/avg)는 0.6705일 수 있다.

표 2의 실험과 같이 본 발명의 일실시예는 비교예에 비해 전극조립체(1100)의 각 높이(a, b, c, d)에서 평균 유속 대비 편차(std/avg)가 감소되어 전해액의 균일한 유동이 형성됨을 알 수 있다.

즉, 본 발명의 일실시예는 비교예에 비해 전극조립체(1100)에 공급되는 전해액의 유량이 균일하고 전극조립체(1100) 내부 전해액의 균일한 유동이 형성됨에 따라 전극조립체(1100) 내부에서 지속적인 전기화학반응이 일어나 소비전력 절감 효과가 있을 수 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위하여, 전술한 일 실시예와 동일한 기술적 구성에 대한 설명은 생략하고, 각 실시예의 일 실시예와 차별되는 기술적 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 전해조(1000)의 투입로(1220)를 보여주는 사시도이다.

도 3의 (a)를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전해조의 1차 분배홀(1221a)의 크기는 투입로(1220)의 일단부에서 타단부로 갈수록 커질 수 있다. 전해액이 투입로(1220)의 내부에서 유동하면서 1차 분배홀(1221a)로 분출되므로 투입로(1220)의 타단부로 갈수록 전해액의 유압이 줄어들어 분출되는 전해액의 양이 줄어들 수 있다. 이를 해결하기 위하여, 1차 분배홀(1221a)의 크기가 투입로(1220)의 타단부로 갈수록 커지게 하여, 분출되는 전해액의 유량 차이를 줄일 수 있다.

도 3의 (b)를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전해조의 1차 분배홀(1221b)은 투입로(1220)의 하부에 수직 방향으로 형성되는 것을 포함할 수 있다. 1차 분배홀(1221b)은 투입로(1220)의 하부에 수직 방향으로 천공되는 것을 포함하고, 2차 분배홀(1211)은 챔버부(1210)의 상부에 수직 방향으로 천공됨에 따라 1차 분배홀(1221b)로부터 공급되는 전해액이 2차 분배홀(1211)로 직접 유출되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 볼 발명의 실시예들에 따른 전해조(1000)의 작동일례는 다음과 같다. 먼저, 전해조(1000)의 투입로(1220)를 통하여 전해액이 유입되고 복수 개의 1차 분배홀(1221)을 통하여 챔버부(1210)의 내부로 전해액이 분출될 수 있다. 그 다음에, 분출된 전해액은 챔버부(1210)의 내부에 저장되고 2차 분배홀(1211)을 통하여 전극조립체(1100)로 분출될 수 있다. 이 과정에서 2차 분배홀(1211)에서 분출되는 전해액의 유량은 균일할 수 있다. 전극조립체(1100)에서는 전해액이 유동함에 따라서 산화환원반응을 통하여 전기 분해가 수행되고, 가성소다와 염소가스가 생성되어 배출부(1300)로 배출될 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들에 따른 전해조(1000)의 효과는 다음과 같다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전해조(1000)는 전극조립체(1100)에 전해액의 유량을 균일하게 공급할 수 있으므로, 전해조(1000) 내부에서의 전해액의 유동을 안정시킴으로써, 전해조(1000)의 효율을 상승시키고 전력소모를 감소시키며, 제품 수명을 연장시키는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전해조(1000)의 1차 분배홀(1221)은 상술한 바와 같이 한 쌍으로 형성됨으로써, 전극조립체(1100)로 공급되는 전해액의 유량을 균일하게 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전해조(1000)의 1차 분배홀(1221)과 2차 분배홀(1211)의 위치 및 개수는 절곡부(1110)의 위치 및 개수에 대응하게 형성됨으로써, 전극조립체(1100)로 공급되는 전해액의 유량은 물론, 전극조립체(1100) 내부에서의 전해액의 유량을 균일하게 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전해조(1000)의 1차 분배홀(1221a)의 크기는 투입로(1220)의 타단부로 갈수록 커지므로, 전극조립체(1100)로 공급되는 전해액의 유량을 균일하게 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전해조(1000)의 1차 분배홀(1221b)은 투입로(1220)의 하부에 수직으로 형성되는 것을 포함하므로, 전극조립체(1100)로 공급되는 전해액의 유량을 균일하게 할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1000: 전해조 1100: 전극조립체
1110: 절곡부 1200: 공급부
1210: 챔버부 1211: 2차 분배홀
1212: 관통홀 1220: 투입로
1221, 1221a, 1221b: 1차 분배홀 1300: 배출부

Claims

전극판과 분리막이 적층된 전극조립체;
상기 전극조립체의 하단에 형성되고 상기 전극조립체에 전해액을 공급하는 공급부;를 포함하고,
상기 공급부는,
개구된 일단부로 상기 전해액이 투입되고 타단부는 막힌 투입로;
상기 투입로의 외부에 복수 개로 천공되어 전해액을 분출하는 1차 분배홀; 및
상기 1차 분배홀이 내부에 위치하도록 상기 투입로를 내부로 삽입하고 상부에 복수 개의 2차 분배홀이 천공되어 상기 1차 분배홀을 통해 내부로 유입된 상기 전해액을 상기 전극조립체에 공급하는 챔버부;를 포함하며,
상기 1차 분배홀은 상기 투입로의 길이방향과 평행하며, 상기 투입로의 중심을 지나는 상하방향의 가상평면을 사이에 두고 서로 대향되어 상기 투입로의 외부에 한 쌍으로 천공되는 것을 포함하는 전해조.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 1차 분배홀은 상기 투입로의 측부에 수평방향으로 형성되는, 전해조.
제1항에 있어서,
상기 2차 분배홀은 상기 한 쌍의 1차 분배홀과 상기 투입로의 길이방향을 기준으로 대응하는 위치에 형성되는 전해조.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 1차 분배홀은 상기 전극조립체에 상기 전해액이 균등하게 공급되도록 상기 전극조립체에 절곡되게 형성된 복수 개의 절곡부 중 상기 공급부에 인접한 상기 절곡부와 상기 투입로의 길이방향을 기준으로 대응하는 위치에 형성되는 전해조.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 1차 분배홀의 개수와 상기 2차 분배홀의 개수는 상기 전극조립체에 상기 전해액이 균등하게 공급되도록 상기 전극조립체에 절곡되게 형성된 복수 개의 절곡부 중 상기 공급부에 인접한 상기 절곡부의 개수에 대응하여 형성되는 전해조.
제1항에 있어서,
상기 1차 분배홀의 크기는 상기 투입로의 일단부에서 타단부로 갈수록 커지는 전해조.
제1항에 있어서,
상기 1차 분배홀은 상기 투입로의 하부에 수직 방향으로 형성되는 것을 포함하는 전해조.
제1항에 있어서,
상기 2차 분배홀은 상기 챔버부의 상부에 수직 방향으로 형성되는 전해조.
제1항에 있어서,
상기 투입로의 개구된 일단부는 상기 챔버부를 관통하여 외부로 연장되는 전해조.
제9항에 있어서,
상기 투입로에 의해 관통된 상기 챔버부의 관통홀은 실링(sealing)되는 전해조.
제1항에 있어서,
상기 챔버부의 내부는 상기 1차 분배홀을 통해 분출된 상기 전해액에 의해 채워지는 전해조.
제11항에 있어서,
상기 챔버부의 내부에 상기 1차 분배홀을 통해 분출된 상기 전해액이 채워진 후 상기 2차 분배홀을 통해 상기 전극조립체로 상기 전해액이 공급되는 전해조.
제1항에 있어서,
상기 전극조립체의 상단에 형성되고 상기 전극조립체에서 발생되는 가스를 배출하는 배출부;를 더 포함하는 전해조.