KR20190106552A - Electrode of secondary battery and secondary battery comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an electrode for a secondary battery, capable of increasing the capacity and efficiency of charging/discharging, and a secondary battery including the same. The electrode for a secondary battery of the present invention comprises: a bipolar plate; a porous carbon block layer provided in a partial region of one surface of the bipolar plate; and a carbon felt layer provided in a region where the porous carbon block layer is not provided on one surface of the bipolar plate.

Description

이차전지용 전극 및 이를 포함하는 이차전지{ELECTRODE OF SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME} Electrode for Secondary Battery and Secondary Battery Comprising the Same {ELECTRODE OF SECONDARY BATTERY AND SECONDARY BATTERY COMPRISING THE SAME}

본 명세서는 이차전지용 전극 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.The present specification relates to a secondary battery electrode and a secondary battery including the same.

바나듐 레독스 플로우 전지(V-RFB; Vanadium-Redox Flow Battery)는 에너지 저장 시스템(ESS; Energy Storage System)으로 주목 받는 전지로서 장기 사이클 안정성, 내구성 및 안정성이 우수한 장점이 있다. 그러나, 바나듐 레독스 플로우 전지는 에너지 밀도가 낮아 동량의 에너지를 구현하기 위해서는 부피 또는 무게가 상대적으로 크게 된다는 단점이 있다.Vanadium-redox flow battery (V-RFB) is a battery that attracts attention as an energy storage system (ESS), and has excellent long-term cycle stability, durability, and stability. However, vanadium redox flow battery has a disadvantage that the volume or weight is relatively large in order to implement the same amount of energy because of low energy density.

기존 레독스 플로우 전지의 전극은 카본펠트(carbon felt)를 사용하는데, 전극 활성 면적이 넓어 물질 전달 속도(transfer rate)가 빠른 장점이 있으나, 전해액이 카본펠트 전극에 전체적으로 고르게 펴지며 반응에 참여하기에는 압력강하(pressure drop) 현상과 일정한 농도의 전해액 전달에 문제점이 생기게 된다.The electrode of the existing redox flow battery uses carbon felt, which has the advantage of having a large electrode active area and a fast transfer rate, but the electrolyte is evenly spread on the carbon felt electrode and participates in the reaction. Problems occur with pressure drop and delivery of constant concentration of electrolyte.

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 눌리면서 유로를 막게 되어 유로의 이점이 상쇄되는 단점이 있다. 이로 인하여 전극 활성 면적이 넓은 카본펠트 전극을 활용할 수 없다는 문제점이 있다.As a way to improve this, a flow path is formed in a bipolar plate, and a carbon paper electrode used in a fuel cell instead of carbon felt is used to reduce pressure buildup and maintain a mass transfer rate. Although the result of this report is reported, this method has a limited problem of using carbon paper, and when the carbon felt is used, the flow formed on the bipolar plate is blocked by the carbon felt and the flow is offset. have. For this reason, there is a problem that a carbon felt electrode having a large electrode active area cannot be utilized.

한국 특허 출원 공개 제10-2016-0148935호Korean Patent Application Publication No. 10-2016-0148935

본 명세서는 이차전지용 전극 및 이를 포함하는 이차전지를 제공하고자 한다.The present specification is to provide a secondary battery electrode and a secondary battery comprising the same.

본 명세서의 일 실시상태는 바이폴라 플레이트;One embodiment of the present specification is a bipolar plate;

상기 바이폴라 플레이트의 일면의 일부 영역에 구비된 다공성 카본 블록층; 및A porous carbon block layer provided on a portion of one surface of the bipolar plate; And

상기 바이폴라 플레이트의 일면 중 다공성 카본 블록층이 구비되지 않은 영역에 구비된 카본펠트층을 포함하는 이차전지용 전극을 제공한다.It provides a secondary battery electrode comprising a carbon felt layer provided in a region of the bipolar plate is not provided with a porous carbon block layer.

본 명세서의 다른 실시상태는 상기 이차전지용 전극을 포함하는 이차전지를 제공한다.Another embodiment of the present specification provides a secondary battery including the secondary battery electrode.

본 명세서에 기재된 실시상태에 따른 이차전지용 전극에 따르면, 바이폴라 플레이트의 일면에 다공성 카본 블록층 및 카본펠트층을 포함함으로써, 전해액의 유량에 따라 전해액의 흐름을 효율적으로 유도하여, 성능을 향상시킬 수 있다.According to an electrode for a secondary battery according to an exemplary embodiment of the present disclosure, by including a porous carbon block layer and a carbon felt layer on one surface of a bipolar plate, it is possible to efficiently induce the flow of the electrolyte in accordance with the flow rate of the electrolyte, thereby improving performance have.

본 명세서에 따른 이차전지용 전극은 전극을 이차전지에 적용할 경우, 전해액 간의 전기화학 반응 기회를 높임으로써 충/방전 용량 및 효율을 증가시킬 수 있다.When the electrode for a secondary battery according to the present disclosure is applied to the secondary battery, it is possible to increase the charge / discharge capacity and efficiency by increasing the electrochemical reaction opportunities between the electrolyte.

본 명세서에 따른 이차전지용 전극은 전극을 이차전지에 적용할 경우, 과전압을 낮춰 단위 면적당 걸리는 저항 값을 낮출 수 있다.In the secondary battery electrode according to the present disclosure, when the electrode is applied to the secondary battery, the overvoltage may be lowered to lower the resistance value per unit area.

도 1은 실시예 1에 따른 전극을 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 전극의 A-A' 방향으로의 단면을 나타낸 것이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 전극의 이차전지용 전극의 두께 방향과 수직한 방향의 단면을 예시한 것이다.
도 4는 실시예 2에 따른 전지 내의 전극 구성을 나타낸 것이다.
도 5 및 도 6은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 레독스 흐름 전지의 구조를 보여주는 모식도이다.
1 shows an electrode according to Example 1;
FIG. 2 illustrates a cross section in the AA ′ direction of the electrode of FIG. 1.
Figure 3 illustrates a cross-section in the direction perpendicular to the thickness direction of the electrode for secondary batteries of the electrode according to one embodiment of the present specification.
4 shows an electrode configuration in a battery according to Example 2. FIG.
5 and 6 are schematic views showing the structure of a redox flow battery according to an exemplary embodiment of the present specification.

이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, this specification is demonstrated in detail.

본 명세서의 일 실시상태는 바이폴라 플레이트;One embodiment of the present specification is a bipolar plate;

상기 바이폴라 플레이트의 일면의 일부 영역에 구비된 다공성 카본 블록층; 및A porous carbon block layer provided on a portion of one surface of the bipolar plate; And

상기 바이폴라 플레이트의 일면 중 다공성 카본 블록층이 구비되지 않은 영역에 구비된 카본펠트층을 포함하는 이차전지용 전극을 제공한다.It provides a secondary battery electrode comprising a carbon felt layer provided in a region of the bipolar plate is not provided with a porous carbon block layer.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 카본펠트층과 다공성 카본 블록층은 전극의 기능을 할 수 있다.In one embodiment of the present specification, the carbon felt layer and the porous carbon block layer may function as an electrode.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 이차전지용 전극은 상술한 구조를 가짐으로써, 전해액의 흐름을 효과적으로 제어할 수 있다.In one embodiment of the present specification, the secondary battery electrode has the above-described structure, it is possible to effectively control the flow of the electrolyte.

이차 전지, 특히 레독스 흐름 전지에서 전해액의 흐름은 굉장히 중요하다. 전해액 펌프를 통해 이동한 전해액은 바이폴라 플레이트로 이동하게 되고, 이어서 산화 환원을 일으키는 전극층과 접촉한다. 이때, 전해액의 유량 특성이 균일하지 못할 경우 전극층에서 속도 차이가 나게 되거나, 반응을 하지 못하는 부분에 의한 과전압이 발생하게 된다. 과전압이 발생하게 되면 스택 내부의 온도가 상승하게 되고, 전해액으로 바나듐 계열을 사용할 경우 석출이 발생할 수도 있다.In secondary batteries, especially redox flow batteries, the flow of electrolyte is very important. The electrolyte that has traveled through the electrolyte pump is transferred to the bipolar plate, which then contacts the electrode layer causing redox. At this time, if the flow rate characteristics of the electrolyte is not uniform, the difference in speed in the electrode layer, or overvoltage due to the portion that does not react. When an overvoltage occurs, the temperature inside the stack rises, and precipitation may occur when vanadium is used as an electrolyte.

특히, 고출력 조건으로 충/방전하거나 전지의 크기를 증가시킬 때 전해액이 고유량으로 수반됨에 따라 전해액 유입부와 전해액 배출부 간의 높은 차압이 생겨나게 되고, 이에 따라 막대한 에너지 손실이 나타날 수 있다.In particular, when charging / discharging at high power conditions or increasing the size of the battery, the electrolyte is accompanied by a high flow rate, so that a high differential pressure may be generated between the electrolyte inlet and the electrolyte outlet, thereby resulting in enormous energy loss.

따라서, 이차 전지는 전해액의 유량 특성에 의해 단위 셀의 성능 및 수명이 좌우될 수 있으며, 본 발명에서는 이러한 유량 특성을 개선하고자 한다. 특히, 내부 차압을 감소시킴으로써, 에너지 손실이 발생하는 것을 방지하고 전극을 통과하는 전해액의 유량을 안정적으로 제어하고자 한다.Therefore, the secondary battery may have a performance and lifespan determined by the flow rate characteristics of the electrolyte, and the present invention is intended to improve such flow rate characteristics. In particular, by reducing the internal pressure difference, it is intended to prevent energy loss from occurring and to stably control the flow rate of the electrolyte passing through the electrode.

본 명세서에 따른 이차전지용 전극은 상기 바이폴라 플레이트의 일면의 일부 영역에 구비된 다공성 카본 블록층; 및 상기 바이폴라 플레이트의 일면 중 다공성 카본 블록층이 구비되지 않은 영역에 구비된 카본펠트층을 포함한다. 여기서 카본 블록층과 카본펠트층은 전극층에 해당하는 것이다. 즉, 특성이 상이한 전극층을 단층 내에 도입함으로써, 상술한 전해액의 유량 특성을 제어하고자 하는 것이다.Electrode for secondary battery according to the present specification is a porous carbon block layer provided in a portion of one surface of the bipolar plate; And a carbon felt layer provided in a region in which one surface of the bipolar plate is not provided with the porous carbon block layer. Here, the carbon block layer and the carbon felt layer correspond to the electrode layer. That is, the flow rate characteristic of the electrolyte solution mentioned above is controlled by introducing the electrode layer from which a characteristic differs in a single layer.

이는 기존의 하나의 재질 만으로 이루어진 단층 구조의 전극층과는 차이가 있는 것이다. 상기 하나의 재질 만으로 이루어진 단층 구조의 전극층의 경우, 전해액 유입부와 전해액 배출부 간의 차압이 커지는 것을 효과적으로 억제할 수 없다. 그러나, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 이차전지용 전극에 따르면, 하나의 단층 구조 내에 카본 블록층과 카본펠트층을 동시에 도입하여 전해액 유입부와 전해액 배출부 간의 차압이 커지는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.This is different from the electrode layer of a single layer structure composed of only one conventional material. In the case of the electrode layer having a single layer structure composed of only one material, it is not possible to effectively suppress the increase in the pressure difference between the electrolyte inlet and the electrolyte outlet. However, according to the electrode for a secondary battery according to one embodiment of the present specification, by introducing a carbon block layer and a carbon felt layer simultaneously in one single layer structure, it is possible to effectively suppress the increase in the pressure difference between the electrolyte inlet and the electrolyte outlet.

본 명세서에 있어서, 다공성 카본 블록이란 일정 직경을 갖는 구형 페놀수지를 블록화하여 고온으로 탄화시켜 전극으로 형상화 시킨 것을 말한다.In the present specification, the porous carbon block refers to a spherical phenolic resin having a predetermined diameter blocked and carbonized at high temperature to be shaped as an electrode.

본 명세서에 있어서, 바이폴라 플레이트란 이차전지 또는 연료전지 구성에서 양극 및 음극과 전해액의 분리 및 단위 셀 간의 연결 역할을 할 수 있는 구성이다. 상기 바이폴라 플레이트는 전극으로 사용되는 다공성 카본 블록층 또는 카본펠트층과의 전기적인 연결을 해주며, 단위 셀들을 전기적으로 직렬로 연결해 주어 스택 전압을 상승하게 할 수 있다.In the present specification, the bipolar plate is a configuration that can serve as a separation between the positive and negative electrodes and the electrolyte and a unit cell in a secondary battery or fuel cell configuration. The bipolar plate may be electrically connected to the porous carbon block layer or the carbon felt layer used as an electrode, and the unit cells may be electrically connected in series to increase the stack voltage.

본 명세서에 있어서, 다공성 카본 블록층은 카본 블록을 포함하는 단층 또는 다층의 구조를 의미한다. 다공성 카본 블록층은 2 이상의 기공을 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present specification, the porous carbon block layer means a single layer or a multilayer structure including a carbon block. The porous carbon block layer is meant to include two or more pores.

본 명세서에 있어서, 흐름 전지 체결 시 카본 블록의 두께변화는 10% 이하이고, 구체적으로는 2%이하이며, 더 구체적으로 거의 변화하지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 카본 블록이 적용된 흐름 전지 셀을 체결할 때 카본 블록이 거의 수축하지 않아 체결된 전지 셀에서도 제조시 카본 블록의 기공율을 유지할 수 있다. 여기서, 상기 기공율의 변화는 가압전 기공율과 가압후 기공율의 차이를 의미한다.In the present specification, when the flow battery is fastened, the thickness change of the carbon block is 10% or less, specifically 2% or less, and more specifically, may hardly change. In this case, when the flow battery cell to which the carbon block is applied is fastened, the carbon block hardly shrinks, so that even when the battery cell is fastened, the porosity of the carbon block may be maintained. Here, the change in porosity means the difference between the porosity before pressurization and the porosity after pressurization.

상기 카본 블록은 구형의 페놀수지와 바인더를 포함하는 조성물을 블록형 몰드에 충진하고 이를 압축한 후 탄화시켜 다공성의 카본 블록을 제조할 수 있다.The carbon block may be filled with a composition comprising a spherical phenol resin and a binder in a block-type mold, and then compressed and carbonized to prepare a porous carbon block.

상기 카본 블록은 구형의 페놀수지를 제조하여 상기 구형의 페놀수지와 액상의 폴리페놀을 포함하는 조성물을 블록형 몰드에 충진하고 이를 압축한 후 건조/탈지/소결/고순화 공정을 거쳐 다공성의 카본 블록을 제조할 수 있다.The carbon block is made of a spherical phenolic resin and filled with a composition containing the spherical phenolic resin and a liquid polyphenol in a block-type mold and compressed and then dried, degreasing, sintering and high-purification process of porous carbon Blocks can be produced.

이때, 구형의 페놀수지는 고분자이며, 상기 페놀수지는 페놀류(페놀, 크레졸, 크실레놀, 레조르시놀)과 알데히드류(포름알데히드, 아세트알데히드, 푸르푸랄) 로부터 얻어지는 수지 및 그것들의 변성 수지를 포함하는 열경화성 수지를 의미한다.In this case, the spherical phenol resin is a polymer, and the phenol resin is a resin obtained from phenols (phenol, cresol, xylenol, resorcinol) and aldehydes (formaldehyde, acetaldehyde, furfural) and their modified resins. It means the thermosetting resin containing.

액상의 폴리페놀은 상대적으로 저분자 물질로서 상온에서 액상이며, 구형의페놀수지를 연결하는 바인더 수지로서 역할을 할 수 있다.The liquid polyphenol is a relatively low molecular weight liquid at room temperature and may serve as a binder resin connecting the spherical phenolic resin.

이때, 사용된 구형의 페놀수지 입자는 100㎛ 내지 800㎛의 평균직경을 갖는구형의 폴리수지 입자일 수 있다.In this case, the spherical phenol resin particles used may be spherical poly resin particles having an average diameter of 100 ㎛ to 800 ㎛.

상기 카본 블록의 압축 강도는 20MPa 이상이며, 구체적으로 25MPa 이상이다.이 경우, 상기 카본 블록이 적용된 흐름 전지 셀을 체결할 때 카본 블록이 거의 수축하지 않아 체결된 전지 셀에서도 제조시 카본 블록의 기공율을 유지할 수 있다. 여기서, 압축 강도는 높으면 높을수록 좋으므로 상한치를 특정하지 않는다. 이때, 압축 강도는 KS L 1601 : 2006 에 명시된 시험분석법으로 측정한 값을 의미한다.The carbon block has a compressive strength of 20 MPa or more, specifically 25 MPa or more. In this case, the carbon block hardly shrinks when the flow battery cell to which the carbon block is applied is fastened, so that the porosity of the carbon block in the battery cell is also manufactured. Can be maintained. In this case, the higher the compressive strength is, the better the higher the compressive strength is. In this case, the compressive strength means a value measured by the test analysis method specified in KS L 1601: 2006.

상기 카본 블록의 소결 밀도는 0.4g/cm3 이상, 또는 0.6g/cm3 이상이며, 구체적으로 0.7g/cm3 이상이다. 이 경우, 상기 카본 블록이 적용된 흐름 전지 셀을 체결할 때 카본 블록이 거의 수축하지 않아 체결된 전지 셀에서도 제조시 카본 블록의 기공율을 유지할 수 있다. 여기서, 소결 밀도는 높으면 높을수록 좋으므로 상한치를 특정하지 않는다.The sintered density of the carbon block is at least 0.4 g / cm 3 , or at least 0.6 g / cm 3 , specifically, at least 0.7 g / cm 3 . In this case, when the flow battery cell to which the carbon block is applied is fastened, the carbon block hardly shrinks, so that even when the battery cell is fastened, the porosity of the carbon block can be maintained. In this case, the higher the sintered density is, the better, the upper limit value is not specified.

이때, 소결 밀도는 KS L 3409 : 2010 에 명시된 시험분석법으로 측정한 값을 의미한다.In this case, the sintered density means the value measured by the test method specified in KS L 3409: 2010.

상기 카본 블록은 전지 체결 전 열처리를 추가로 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 카본 블록은 공기를 공급하면서 고온에서 일정 시간 이상 열처리될 수 있다. 이때, 열처리 온도는 500℃ 내외일 수 있고, 열처리 시간은 5시간 이상 7시간 이하일 수 있다.The carbon block may further perform heat treatment before battery fastening. Specifically, the carbon block may be heat-treated for a predetermined time at a high temperature while supplying air. At this time, the heat treatment temperature may be around 500 ℃, heat treatment time may be 5 hours or more and 7 hours or less.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 카본 펠트는 탄소 또는 그래파이트 재질을 방사 공정을 통해 제작된 섬유가 판상 형태로 불규칙적인 집합체(메트 형태)를 형성한 것을 의미한다.In an exemplary embodiment of the present specification, the carbon felt means that the fiber produced by spinning the carbon or graphite material to form an irregular aggregate (meth shape) in the form of a plate.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 카본펠트층은 상기 바이폴라 플레이트의 일면 중 다공성 카본 블록층이 구비되지 않은 영역에 구비된다. 이는, 상기 바이폴라 플레이트의 일면 중 일부 영역에는 다공성 카본 블록층이 구비되고, 바이폴라 플레이트의 일면 중 다공성 카본 블록층이 구비되지 않은 영역에는 카본펠트층이 구비되는 것을 의미한다. 즉, 카본펠트층/다공성 카본 블록층/바이폴라 플레이트 또는 다공성 카본 블록층/카본펠트층/바이폴라 플레이트의 적층 구조와는 차이가 있는 것을 의미한다.In one embodiment of the present specification, the carbon felt layer is provided in an area of the bipolar plate that is not provided with the porous carbon block layer. This means that a portion of one surface of the bipolar plate is provided with a porous carbon block layer, and a region of the one surface of the bipolar plate not provided with the porous carbon block layer is provided with a carbon felt layer. That is, it means that there is a difference from the laminated structure of the carbon felt layer / porous carbon block layer / bipolar plate or the porous carbon block layer / carbon felt layer / bipolar plate.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 카본펠트층과 다공성 카본 블록층이 접하는 면의 형태는 크게 제한되지 않는다. 상기 카본펠트층과 다공성 카본 블록층이 접하는 면의 형태는 전극의 단면에 있어서 선의 형태로 나타날 수 있다. 예를 들어, 바이폴라 플레이트와 평행한 방향으로의 단면에 나타나는 상기 카본펠트층과 다공성 카본 블록층이 접하는 선의 형태는 직선 형태 등의 다각형의 일부 형태 또는 물결무늬 형태일 수 있다. 이러한 선의 형태를 도 3에 나타내었다.In an exemplary embodiment of the present specification, the form of the surface where the carbon felt layer and the porous carbon block layer contact each other is not particularly limited. The shape of the surface where the carbon felt layer and the porous carbon block layer contact each other may be represented by a line in the cross section of the electrode. For example, the shape of the line where the carbon felt layer and the porous carbon block layer appearing in the cross section parallel to the bipolar plate may be a part of a polygon such as a straight line shape or a wavy pattern. The shape of this line is shown in FIG. 3.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 전극의 카본펠트층과 다공성 카본 블록층이 접하는 선의 형태를 도 3(a) 및 (b)에 나타내었다. 여기서 선의 형태가 직선 형태인 것을 나타내었다. 도 3에서 a는 카본 블록층을 나타내고, b는 카본펠트층을 나타낸다.3 (a) and 3 (b) show the shapes of lines in which the carbon felt layer of the electrode and the porous carbon block layer contact each other according to the exemplary embodiment of the present specification. It is shown here that the shape of the line is straight. In FIG. 3, a represents a carbon block layer, and b represents a carbon felt layer.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 전극의 카본펠트층과 다공성 카본 블록층이 접하는 선의 형태를 도 3(c) 내지 도 3 (e)에 나타내었다. 여기서, 선의 형태가 물결무늬 형태인 것을 나타내었다. 물결무늬를 파장 곡선이라고 하고, 배와 골을 하나 포함하는 단위를 단위 파장이라고 하였을 때, 상기 물결무늬 형태는 단위 파장을 1개 포함(도 3의 (c))할 수 있고, 2개 포함(도 3의 (d))할 수도 있으며, 3개 이상 포함(도 3의 (e))할 수도 있다.3 (c) to 3 (e) show the form of lines in which the carbon felt layer and the porous carbon block layer of the electrode according to the exemplary embodiment of the present specification are in contact. Here, it was shown that the shape of the line is in the form of a wave pattern. When the wave pattern is called a wavelength curve and the unit including one belly and a valley is called a unit wavelength, the wave pattern may include one unit wavelength ((c) of FIG. 3) and include two ( (D) of FIG. 3 may be included, and 3 or more may be included ((e) of FIG. 3).

본 명세서의 일 실시상태에 따른 전극의 카본펠트층과 다공성 카본 블록층이 접하는 선의 형태를 도 3 (f) 및 (g)에 나타내었다. 여기서 선의 형태가 2개 이상의 직선이 이어진 형태일 수 있고, 직선이 접하는 부분(하기, 오목부라 함)이 카본펠트층 또는 다공성 카본 블록층으로 치우친 형태일 수 있다. 직선 2개가 접하는 부분은 1도 이상 150도 이하의 각도를 가질 수 있다. 상기 오목부는 도 3(f)와 같이 하나일 수 있고, 도 3(h)와 같이 2 이상일 수 있다.3 (f) and 3 (g) show the shapes of lines in which the carbon felt layer and the porous carbon block layer of the electrode according to the exemplary embodiment of the present disclosure are in contact with each other. Here, the shape of the line may be a form in which two or more straight lines are connected, and a portion (hereinafter, referred to as a concave portion) in contact with the straight line may be in a form of a carbon felt layer or a porous carbon block layer. The part where two straight lines contact each other may have an angle of 1 degree or more and 150 degrees or less. The concave portion may be one as shown in FIG. 3 (f), or may be two or more as shown in FIG. 3 (h).

본 명세서의 일 실시상태에 따른 전극의 카본펠트층과 다공성 카본 블록층이 접하는 선의 형태를 도 3 (i)에 나타내었다. 여기서, 선의 형태가 원호의 일부일 수 있다. Figure 3 (i) shows the form of the line in contact with the carbon felt layer and the porous carbon block layer of the electrode according to an embodiment of the present disclosure. Here, the shape of the line may be part of an arc.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 전극의 구체적인 형태는 도 2와 도 3을 통해 설명될 수 있다. 도 2는 도 1의 전극의 A-A' 방향으로의 단면, 즉 전극의 두께 방향으로의 단면을 의미하고, 도 3은 전극의 두께 방향과 수직한 방향으로의 단면을 의미하는 것이다. 따라서, 도 2와 도 3의 단면은 서로 수직하는 방향으로서, ㄷ도 2와 도 3을 참고로 하면 전극의 입체적인 형태를 알 수 있다.Specific forms of the electrode according to the exemplary embodiment of the present specification may be described with reference to FIGS. 2 and 3. 2 is a cross section in the direction A-A 'of the electrode of FIG. 1, that is, a cross section in the thickness direction of the electrode, and FIG. 3 is a cross section in a direction perpendicular to the thickness direction of the electrode. Thus, the cross-sections of FIGS. 2 and 3 are perpendicular to each other, and referring to c and 2, the three-dimensional shape of the electrode can be seen.

도 3은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 전극의 이차전지용 전극의 두께 방향과 수직한 방향의 단면을 예시한 것이다.Figure 3 illustrates a cross-section in the direction perpendicular to the thickness direction of the electrode for secondary batteries of the electrode according to one embodiment of the present specification.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 이차전지용 전극은 이차전지용 전극의 양 측면에 각각 구비된 전해액 유입부 및 전해액 배출부를 더 포함한다.In one embodiment of the present specification, the secondary battery electrode further includes an electrolyte inlet and an electrolyte discharge part respectively provided on both sides of the secondary battery electrode.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층 및 카본펠트층 중 어느 하나는 상기 전해액 유입부 측에 구비되고, 다른 하나는 상기 전해액 배출부 측에 구비된 것인 이차전지용 전극을 제공한다.In one embodiment of the present specification, any one of the porous carbon block layer and the carbon felt layer is provided on the electrolyte inlet side, the other provides a secondary battery electrode provided on the electrolyte discharge side. .

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전해액 유입부는 이차전지 전극에서 전해액이 들어오는 부분을 의미한다.In one embodiment of the present specification, the electrolyte inlet means a portion where the electrolyte enters from the secondary battery electrode.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전해액 배출부는 이차전지 전극에서 전해액이 빠져나가는 부분을 의미한다.In one embodiment of the present specification, the electrolyte discharging unit means a portion from which the electrolyte is discharged from the secondary battery electrode.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층 및 카본펠트층 중 어느 하나는 상기 전해액 유입부 측에 구비되고, 다른 하나는 상기 전해액 배출부 측에 구비된다. 이는, 전해액의 흐름 방향에 따라, 전해액이 통과하는 전극의 종류를 서로 상이하게 하기 위한 구성이다. 예를 들면, 카본펠트층이 전해액 유입부 측에 구비되고, 다공성 카본 블록층이 전해액 배출부 측에 구비되는 경우, 전해액이 전해액 유입부를 통해 전극에 유입될 때, 카본펠트층을 먼저 통과하고, 이후에 다공성 카본 블록층을 통과한 후, 전해액 배출부를 통해 전극을 빠져나가게 된다.In one embodiment of the present specification, any one of the porous carbon block layer and the carbon felt layer is provided on the electrolyte inlet side, the other is provided on the electrolyte discharge side. This is a structure for making different kinds of electrodes which an electrolyte solution pass along with the flow direction of electrolyte solution. For example, when the carbon felt layer is provided on the electrolyte inlet side, and the porous carbon block layer is provided on the electrolyte outlet side, when the electrolyte flows into the electrode through the electrolyte inlet, the carbon felt layer passes first, After passing through the porous carbon block layer, and exits the electrode through the electrolyte discharge portion.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 카본펠트층은 전해액 유입부 측에 구비되고, 상기 다공성 카본 블록층은 상기 전해액 배출부 측에 구비될 수 있다.In one embodiment of the present specification, the carbon felt layer may be provided on the electrolyte inlet side, and the porous carbon block layer may be provided on the electrolyte discharge side.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 이차전지용 전극은, 상기와 같이 전해액 유입부 또는 전해액 배출부 측에 서로 상이한 전극을 배치함으로써, 전해액의 흐름을 효율적으로 조절할 수 있다는 장점을 가진다.Secondary battery electrode according to an exemplary embodiment of the present specification, by disposing different electrodes on the electrolyte inlet or electrolyte discharge side as described above, has the advantage that the flow of the electrolyte can be efficiently controlled.

전극 내에서의 전해액의 흐름은 전해액 유입부로부터 전해액 배출부로 진행이 된다. 전해액의 흐름을 제어하는 것은 전지의 성능에 영향을 준다. 전해액의 이동을 용이하게 하여 전해액 배출부로의 전해액 전달을 용이하게 하면서도, 전해액 유입부에서 전해액 배출부로까지 전해액이 고르게 전달되어 셀 전체적으로 고르게 반응이 일어나게 할 필요가 있다.The flow of electrolyte in the electrode proceeds from the electrolyte inlet to the electrolyte outlet. Controlling the flow of electrolyte affects the performance of the cell. It is necessary to facilitate the movement of the electrolyte to facilitate the transfer of the electrolyte to the electrolyte discharge portion, while the electrolyte is evenly transferred from the electrolyte inlet to the electrolyte discharge portion, so that the reaction occurs evenly throughout the cell.

상기 효과는 전해액의 유량에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 고유량 조건에서는 전해액이 전해액 배출부로 잘 전달될 수 있으나, 전해액 유입부에서의 셀 내부의 차압이 증가될 수 있다. 반대로, 저유량 조건에서는 전해액이 전해액 배출부로 잘 전달되지 않고, 전해액 유입부 또는 전해액 유입부와 배출부의 중간 지점에서 전해액이 반응하고, 전해액 배출부에 도달하는 전해액의 농도가 낮기 때문에, 전지의 효율이 떨어질 수 있는 문제가 있다.The effect may vary depending on the flow rate of the electrolyte. For example, under high flow conditions, the electrolyte may be well delivered to the electrolyte outlet, but the differential pressure inside the cell at the electrolyte inlet may be increased. On the contrary, in low flow conditions, the electrolyte is not delivered to the electrolyte discharge part well, and the electrolyte reacts at the electrolyte inlet part or at an intermediate point between the electrolyte inlet part and the discharge part, and the concentration of the electrolyte solution reaching the electrolyte discharge part is low. There is a problem that can fall.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 이차전지용 전극은 전해액이 고유량 조건 또는 고출력 조건인 경우, 카본펠트층을 전해액 유입부 측에 구비하고, 다공성 카본 블록층을 전해액 배출부에 구비할 수 있다. 이 경우, 전해액 유입부로부터 유입되는 활물질의 이온 농도가 높은 전해액이 전극에 전달되어 반응이 일어날 때 전해액에 있는 모든 이온들이 반응에 참여하는 것이 아니기 때문에 효율적인 전극 양의 사용이 가능하다. 또한, 전해액 배출부에 구비된 다공성 카본 블록층에 의하여 전해액이 빠르게 전달될 수 있으므로, 전해액이 과도하게 정체되지 않고 유동 균형이 이루어질 수 있다.In the secondary battery electrode according to the exemplary embodiment of the present specification, when the electrolyte solution has a high flow rate condition or a high output condition, the carbon felt layer may be provided on the electrolyte inlet side, and the porous carbon block layer may be provided on the electrolyte discharge part. In this case, since the electrolyte having a high ion concentration of the active material flowing from the electrolyte inlet is transferred to the electrode and the reaction occurs, not all the ions in the electrolyte participate in the reaction, so that an efficient electrode amount can be used. In addition, since the electrolyte may be quickly delivered by the porous carbon block layer provided in the electrolyte discharge part, the electrolyte may not be excessively stagnated and flow balance may be achieved.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층의 수평 면적과 상기 카본펠트층의 수평 면적의 비는 1:1 내지 5:1, 1:1 내지 3:1, 바람직하게는 1:1 내지 2:1일 수 있고, 가장 바람직하게는 1:1일 수 있다. 상기 수치 범위를 만족하는 경우, 다공성 카본 블록층과 카본펠트층의 유량 제어를 적절히 조절하여, 전지 성능을 극대화할 수 있다는 장점이 있다. In one embodiment of the present specification, the ratio of the horizontal area of the porous carbon block layer and the horizontal area of the carbon felt layer is 1: 1 to 5: 1, 1: 1 to 3: 1, preferably 1: 1. To 2: 1, most preferably 1: 1. When the numerical range is satisfied, the flow rate control of the porous carbon block layer and the carbon felt layer is appropriately adjusted, thereby maximizing battery performance.

상기 '수평 면적'은 다공성 카본 블록층 또는 카본펠트층의 수평 방향으로의 각 층의 면적을 의미하는 것으로서, 각 층의 두께 방향과 수직인 방향으로의 단면을 관찰하였을 때, 각 층의 면적을 의미하는 것일 수 있다.The 'horizontal area' refers to the area of each layer in the horizontal direction of the porous carbon block layer or the carbon felt layer. When the cross section in the direction perpendicular to the thickness direction of each layer is observed, the area of each layer is determined. It may be meant.

또한, 상기 '수평 면적의 비'는 이 기술분야에서 일반적으로 사용되는 방법에 의해 측정된 각 면적의 비를 의미하는 것일 수 있다. 예를 들면, 일정한 가로 길이를 기준으로 적용된 전극의 세로 길이를 측정하는 방법을 통해 측정할 수 있다.In addition, the 'ratio of the horizontal area' may mean a ratio of each area measured by a method generally used in the art. For example, it can be measured by a method of measuring the longitudinal length of the electrode applied based on a constant horizontal length.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층 및 상기 카본펠트층은 각각 기공을 포함하고, 상기 다공성 카본 블록의 기공의 평균 크기는 25㎛ 이상 200㎛이하일 수 있으며, 바람직하게는 25㎛ 이상 120㎛ 이하, 70㎛ 이상 120㎛이하일 수 있고, 더욱 바람직하게는 90㎛ 이상 110㎛ 이하일 수 있다. 상기 수치 범위를 만족 할 때, 전해액 흐름 시 셀이나 스택 내부의 차압을 일정 수준으로 유지할 수 있고, 반응 사이트를 다수 제공할 수 있는 효과가 있다. In one embodiment of the present specification, the porous carbon block layer and the carbon felt layer each contain pores, the average size of the pores of the porous carbon block may be more than 25㎛ 200㎛, preferably 25㎛ 120 micrometers or less, 70 micrometers or more and 120 micrometers or less, More preferably, they may be 90 micrometers or more and 110 micrometers or less. When the numerical range is satisfied, the differential pressure inside the cell or the stack can be maintained at a constant level during the flow of the electrolyte, and there is an effect of providing a plurality of reaction sites.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층 및 카본펠트층의 기공도는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 10% 내지 90%, 또는 40% 내지 90%, 일 수 있다. 상기 기공도는 각 층의 성능을 극대화하기 위하여 조절된 것이다.In one embodiment of the present specification, the porosity of the porous carbon block layer and the carbon felt layer is the same or different from each other, and may be 10% to 90%, or 40% to 90%, respectively. The porosity is adjusted to maximize the performance of each layer.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층의 기공도는 10% 내지 70%, 20% 내지 50% 또는 30% 내지 45%일 수 있다. 상기 수치 범위를 만족하는 경우, 전해액이 빠르게 확산할 수 있고, 전해액 유입부와 전해액 배출부 간의 차압을 보다 섬세하게 조절할 수 있어, 차압이 너무 높아지는 것을 억제할 수 있다.In one embodiment of the present specification, the porosity of the porous carbon block layer may be 10% to 70%, 20% to 50% or 30% to 45%. When the numerical range is satisfied, the electrolyte can diffuse quickly, and the differential pressure between the electrolyte inlet and the electrolyte discharge can be adjusted more delicately, and the differential pressure can be suppressed from becoming too high.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 카본펠트층의 기공도는 10% 내지 95%, 50% 내지 90% 또는 80% 내지 90% 일 수 있다.In one embodiment of the present specification, the porosity of the carbon felt layer may be 10% to 95%, 50% to 90% or 80% to 90%.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 기공도 및 기공의 평균 크기는 이 기술분야에서 속하는 일반적인 방법에 의하여 측정될 수 있다. 예를 들면, ISO 표준 2965의 방법을 이용하여 측정될 수 있다.In one embodiment of the present specification, the porosity and the average size of the pores may be measured by a general method belonging to the art. For example, it can be measured using the method of ISO standard 2965.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층의 기공도 및 기공의 평균 크기는 구배(profile)를 가질 수 있다. 농도 구배를 가지게 하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 다공성 카본 블록의 제조 과정 중에 금속 입자 등의 추가 물질을 포함하는 방법에 의하여 농도 구배를 가지게 할 수 있다. 또는, 다공성 카본 블록층의 영역을 2 이상으로 나누어, 다공성 카본 블록층을 각각 상이한 방법에 의하여 제조한 후, 원하는 구배 방향으로 제조된 다공성 카본 블록층을 배치하는 방법에 의할 수 있다.In one embodiment of the present specification, the porosity and average size of the pores of the porous carbon block layer may have a profile. The method of having a concentration gradient is not particularly limited, and may have a concentration gradient by a method including an additional material such as metal particles during the production of the porous carbon block. Alternatively, the porous carbon block layer may be divided into two or more regions, and the porous carbon block layers may be prepared by different methods, and then the porous carbon block layers prepared in the desired gradient direction may be disposed.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층의 기공도는 전해액 유입부 측으로부터 전해액 배출부 측으로 갈수록 높아질 수 있다.In one embodiment of the present specification, the porosity of the porous carbon block layer may be increased from the electrolyte inlet side toward the electrolyte outlet side.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층의 기공의 평균 크기는 전해액 유입부 측으로부터 전해액 배출부 측으로 갈수록 높아질 수 있다.In an exemplary embodiment of the present specification, the average size of pores of the porous carbon block layer may increase from the electrolyte inlet side toward the electrolyte outlet side.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층 및 카본펠트층의 두께는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 1mm 내지 5mm, 1mm 내지 3mm, 바람직하게는 1mm 내지 2mm 일 수 있다. In one embodiment of the present specification, the thicknesses of the porous carbon block layer and the carbon felt layer are the same or different from each other, and may be 1mm to 5mm, 1mm to 3mm, preferably 1mm to 2mm.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층 및 카본펠트층의 두께는 동일할 수 있다.In one embodiment of the present specification, the thickness of the porous carbon block layer and the carbon felt layer may be the same.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층 및 카본펠트층의 두께는 상이하고, 두께의 차이가 4mm 이하, 3mm 이하, 2mm 이하, 1.5 mm 이하, 바람직하게는 1 mm이하일 수 있고, 0.01mm 이상일 수 있다.In one embodiment of the present specification, the thickness of the porous carbon block layer and the carbon felt layer is different, the difference in thickness may be 4mm or less, 3mm or less, 2mm or less, 1.5mm or less, preferably 1mm or less, It may be 0.01 mm or more.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 두께는 기술분야에서 속하는 일반적인 방법에 의하여 측정될 수 있다. 예를 들면, 전극의 두께방향의 단면이 나타내는 도면에서 각 층의 두께를 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope: SEM) 또는 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope: TEM) 사진을 통해 측정할 수 있다.In one embodiment of the present specification, the thickness may be measured by a general method belonging to the art. For example, the thickness of each layer in the cross section of the thickness direction of the electrode may be measured by a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM).

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층 및 카본펠트층의 밀도는 동일하거나 상이하고, 바람직하게는 각각 0.05g/cm3 내지 2g/cm3, 0.05/cm3 내지 1g/cm3, 0.1g/cm3 내지 1g/cm3 수 있다. 상기 수치 범위를 만족하는 경우 전해액의 유체 흐름이 적절히 제어되어 전지 내 차압이 증가하는 것을 억제하고, 내부에서 전해액의 체류 시간을 적절하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 다공성 카본 블록층의 밀도가 0.05g/cm3보다 작은 경우, 전해액의 체류 시간이 너무 낮은 문제가 있고, 카본 블록층의 밀도가 2g/cm3보다 작은 경우 전지 내 차압이 높아지는 문제가 있다.In one embodiment of the present specification, the density of the porous carbon block layer and the carbon felt layer is the same or different, preferably 0.05g / cm 3 to 2g / cm 3 , 0.05 / cm 3 to 1g / cm 3 , 0.1g / cm 3 to 1g / cm 3 . When the numerical range is satisfied, the fluid flow of the electrolyte solution is appropriately controlled to suppress the increase in the pressure difference in the battery, and the residence time of the electrolyte solution can be appropriately controlled therein. For example, when the density of the porous carbon block layer is less than 0.05 g / cm 3 , there is a problem that the residence time of the electrolyte is too low, and when the density of the carbon block layer is less than 2 g / cm 3 , the differential pressure in the battery becomes high. There is.

상기 밀도는 벌크 밀도(bulk density)로 명명될 수 있으며, 이 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 방법에 의하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 각 층의 일부분에 대하여 임의의 가로, 세로 및 두께를 갖도록 단위 샘플을 잘라내어 이로부터 단위 부피를 계산하고, 단위 샘플의 무게를 측정하여 상기 밀도를 계산할 수 있다.The density may be referred to as bulk density and may be measured by methods commonly used in the art. For example, a unit sample may be cut out to have any width, length, and thickness for a portion of each layer to calculate unit volume therefrom, and the weight of the unit sample may be measured to calculate the density.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층은 밀도 및 기공 사이즈 중 적어도 어느 하나가 상이한 2종 이상의 다공성 카본 블록 패턴을 포함하고, 상기 카본펠트층은 밀도 및 기공 사이즈 중 적어도 어느 하나가 상이한 2종 이상의 카본펠트 패턴을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present specification, the porous carbon block layer includes two or more kinds of porous carbon block patterns different from at least one of a density and a pore size, and the carbon felt layer has at least one of a density and a pore size. It may comprise two or more different carbon felt patterns.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 패턴은 볼록부 또는 오목부를 포함할 수 있고, 볼록부 및 오목부를 모두 포함할 수 있다. 상기 볼록부는 각 층의 두께 방향에 대하여 바이폴라 플레이트를 향한 방향의 반대 방향으로 볼록한 형태를 가질 수 있으며, 상기 오목부는 각 층의 두께 방향에 대하여 바이폴라 플레이트를 향한 방향으로 오목한 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 패턴의 폭이나 높이는 특별히 한정되지 않는다.In one embodiment of the present specification, the pattern may include a convex portion or a concave portion, and may include both the convex portion and the concave portion. The convex portion may have a convex shape in a direction opposite to the direction toward the bipolar plate with respect to the thickness direction of each layer, and the concave portion may have a concave shape in the direction toward the bipolar plate with respect to the thickness direction of each layer. In addition, the width and height of the pattern are not particularly limited.

본 명세서의 일 실시상태는, 상기 이차전지용 전극을 포함하는 이차전지를 제공한다.One embodiment of the present specification provides a secondary battery including the secondary battery electrode.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 이차전지용 전극은 이차전지 또는 레독스 흐름 전지일 수 있다.In one embodiment of the present specification, the secondary battery electrode may be a secondary battery or a redox flow battery.

상기 이차전지 또는 레독스 흐름 전지는 전술한 전극 구조를 포함하는 것을 제외하고는 해당 기술분야에서 알려져 있는 구조, 재료 및 방법을 이용하여 제조될 수 있다.The secondary battery or redox flow battery may be manufactured using structures, materials, and methods known in the art, except for including the electrode structure described above.

도 5는 레독스 흐름 전지의 일 예를 도시한 것이다. 바이폴라 플레이트(11), 전극(12), 분리막(13), 전극(14) 및 바이폴라 플레이트(15)가 순서대로 적층된 구조를 갖는다. 또한 바이폴라 플레이트(11, 15) 내에 유로를 더 포함할 수 있다.5 shows an example of a redox flow battery. The bipolar plate 11, the electrode 12, the separator 13, the electrode 14, and the bipolar plate 15 are stacked in this order. In addition, the bipolar plates 11 and 15 may further include a flow path.

도 6은 또한, 레독스 흐름 전지의 일 예를 도시한 것이다. 레독스 흐름 전지는 전류를 생성하는 단위 스택들을 포함하는 단위 셀(101,102, 103, 104)을 서로의 측면에 배치하여 전기적으로 연결하여 형성되는 전지 셀(100), 상기 단위 셀에 전해액을 공급하여 상기 전지 셀(100)에서 배출되는 전해액을 저장하기 위한 전해액 탱크(202, 204), 상기 전지 셀(100)과 전해액 탱크(202, 204) 간 전해액을 순환시키기 위한 전해액 펌프(302, 304)를 포함한다. 6 also shows an example of a redox flow battery. The redox flow battery is a battery cell 100 formed by electrically connecting unit cells 101, 102, 103, and 104 including unit stacks for generating current to each other, and supplying electrolyte to the unit cells. Electrolyte tanks 202 and 204 for storing the electrolyte discharged from the battery cell 100, and electrolyte pumps 302 and 304 for circulating the electrolyte between the battery cell 100 and the electrolyte tanks 202 and 204. Include.

전해액 탱크(202, 204)에서 저장되는 전해액은 특별히 한정되지 않으며, 이 분야에서 공지된 바의 전해액이 사용될 수 있다.The electrolyte solution stored in the electrolyte tanks 202 and 204 is not particularly limited, and electrolyte solutions known in the art may be used.

전해액은 활물질 및 용매를 포함하고, 이때 활물질은 전기화학적으로 안정하게 반응하는 레독스 커플 유기물을 포함하고, 용매는 수계 용매, 유기계 용매 또는 이들의 혼합물일 수 있다.The electrolyte includes an active material and a solvent, wherein the active material includes a redox couple organic material that reacts electrochemically stably, and the solvent may be an aqueous solvent, an organic solvent, or a mixture thereof.

상기 전해액은 양극을 기능을 위한 양극 전해액 또는 음극의 기능을 위한 음극 전해액일 수 있으며, 이들은 산화환원쌍 구성을 포함한다. 즉, 상기 양극활물질의 경우, 양극 전해액에 용해시키는 산화환원쌍을 지칭하며, 산화환원쌍이 2개의 산화상태(oxidation state) 중 높은 쪽으로 변할 때, 즉, 산화가 일어날 때 충전이 되는 것을 의미한다. 상기 음극 활물질의 경우, 음극 전해액에 용해시키는 산화환원쌍을 지칭하며, 산화환원쌍의 2개의 산화상태 중 낮은 쪽으로, 즉 환원될 때 충전이 되는 것을 의미한다.The electrolyte may be an anode electrolyte for the function of the anode or a cathode electrolyte for the function of the cathode, which includes a redox pair configuration. That is, in the case of the positive electrode active material, it refers to a redox pair dissolved in the positive electrolyte, and means that the redox pair is charged when the redox pair is changed to a higher one of two oxidation states, that is, oxidation occurs. In the case of the negative electrode active material, it refers to a redox pair dissolved in the negative electrode electrolyte solution, which means that it is charged to the lower side of two oxidation states of the redox pair, that is, when reduced.

본 발명에서 사용되는 활물질은 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 활물질을 사용할 수 있다. 예를 들면, V, Fe, Cr, Cu, Ti, Sn, Zn, Br 등을 들 수 있다. 이러한 활물질은 산화·환원 차이에 의한 조합에 의해 V/V, Zn/Br, Fe/Cr 등 다양한 레독스쌍을 얻을 수 있는데 본 발명에서는 V/V로 이루어진 레독스쌍을 사용한다. 이와 같이 양극과 음극에서 동일 종류의 레독스쌍을 사용하여 두 전극 사이에서의 혼합 현상에 의한 비가역적 오염을 극복할 수 있는 이점이 있으며, 예를 들어 양극 전해액은 V4+/V5+을 사용하고, 음극 전해액은 V2+/V3+을 레독스쌍으로 사용할 수 있다.The active material used in the present invention is not particularly limited, and an active material commonly used in the art may be used. For example, V, Fe, Cr, Cu, Ti, Sn, Zn, Br, etc. are mentioned. Such active materials can be obtained by a variety of redox pairs such as V / V, Zn / Br, Fe / Cr by a combination of oxidation and reduction differences. In the present invention, redox pairs made of V / V are used. Thus, using the same type of redox pair in the positive electrode and the negative electrode has the advantage of overcoming irreversible contamination due to the mixing phenomenon between the two electrodes, for example, the positive electrode electrolyte is V 4 + / V 5 + In the negative electrode electrolyte, V 2+ / V 3+ may be used as a redox pair.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 활물질의 농도는 0.01M 이상 4M 이하, 바람직하게는 0.1M 이상 3M 이하, 더욱 바람직하게는 0.1M 이상 2 이하일 수 있다.According to one embodiment of the present specification, the concentration of the active material may be 0.01M or more and 4M or less, preferably 0.1M or more and 3M or less, more preferably 0.1M or more and 2 or less.

상기 수계 용매는 황산, 염산 또는 인산 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물이고, 상기 유기계 용매는 아세토나이트릴, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 디메틸술폭사이드, 디메틸포름아미드, 프로필렌카보네이트, 에틸렌카보네이트, N-메틸-2-피롤리돈, 플루오로에틸렌카보네이트, 에탄올, 메탄올 및 감마-부티로락톤 중 에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있다.The aqueous solvent is one or a mixture of two or more selected from sulfuric acid, hydrochloric acid or phosphoric acid, and the organic solvent is acetonitrile, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, propylene carbonate, ethylene carbonate, N-methyl-2-pyrrolidone, fluoroethylene carbonate, ethanol, methanol and gamma-butyrolactone may be one or a mixture of two or more thereof.

전해액 펌프(302,304)는 본 발명에서 특별히 언급하지 않으며, 공지된 바의 것을 사용할 수 있다.The electrolyte pumps 302 and 304 are not specifically mentioned in the present invention, and those known in the art may be used.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 분리막의 재료는 이온을 전달할 수 있다면 특별히 한정하지 않고 당 기술분야에서 일반적으로 사용되는 것을 선택할 수 있다.In an exemplary embodiment of the present specification, the material of the separator is not particularly limited as long as it can transfer ions, and may be one that is generally used in the art.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 분리막은 이온 전도성을 가지는 고분자를 포함할 수 있다. 상기 분리막은 이온 전도성을 가지는 고분자로 이루어지거나, 다공성 몸체의 기공에 이온 전도성을 가지는 고분자가 구비된 것일 수 있다.In one embodiment of the present specification, the separator may include a polymer having ion conductivity. The separator may be made of a polymer having ion conductivity, or may be provided with a polymer having ion conductivity in the pores of the porous body.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 이온 전도성을 가지는 고분자는 이온 교환을 할 수 있는 물질이라면 특별히 한정하지 않으며, 당 기술분야에서 일반적으로 사용하는 것을 이용할 수 있다.In one embodiment of the present specification, the polymer having ion conductivity is not particularly limited as long as it is a material capable of ion exchange, and those generally used in the art may be used.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 이온 전도성을 가지는 고분자는 탄화수소계 고분자, 부분불소계 고분자 또는 불소계 고분자일 수 있다.In one embodiment of the present specification, the polymer having ion conductivity may be a hydrocarbon-based polymer, a partially fluorine-based polymer or a fluorine-based polymer.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 탄화수소계 고분자는 플루오린기가 없는 탄화수소계 술폰화 고분자일 수 있으며, 반대로 불소계 고분자는 플루오린기로 포화된 술폰화 고분자일 수 있고, 상기 부분불소계 고분자는 플루오린기로 포화되지 않은 술폰화 고분자일 수 있다. In one embodiment of the present specification, the hydrocarbon-based polymer may be a hydrocarbon-based sulfonated polymer without a fluorine group, on the contrary, the fluorine-based polymer may be a sulfonated polymer saturated with a fluorine group, and the partial fluorine-based polymer is fluorine Sulfonated polymers that are not saturated with groups.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 이온 전도성을 가지는 고분자는 퍼플루오르술폰산계 고분자, 탄화수소계 고분자, 방향족 술폰계 고분자, 방향족 케톤계 고분자, 폴리벤즈이미다졸계 고분자, 폴리스티렌계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리비닐리덴 플루오라이드계 고분자, 폴리에테르술폰계 고분자, 폴리페닐렌설파이드계 고분자, 폴리페닐렌옥사이드계 고분자, 폴리포스파젠계 고분자, 폴리에틸렌나프탈레이트계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 도핑된 폴리벤즈이미다졸계 고분자, 폴리에테르케톤계 고분자, 폴리페닐퀴녹살린계 고분자, 폴리술폰계 고분자, 폴리피롤계 고분자 및 폴리아닐린계 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또 는 둘 이상의 고분자일 수 있다. 상기 고분자는 단일 공중합체, 교대 공중합체, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체, 멀티블록 공중합체 또는 그라프트 공중합체일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In an exemplary embodiment of the present specification, the polymer having ion conductivity is a perfluorosulfonic acid polymer, a hydrocarbon polymer, an aromatic sulfone polymer, an aromatic ketone polymer, a polybenzimidazole polymer, a polystyrene polymer, a polyester polymer Polymer, polyimide polymer, polyvinylidene fluoride polymer, polyether sulfone polymer, polyphenylene sulfide polymer, polyphenylene oxide polymer, polyphosphazene polymer, polyethylene naphthalate polymer, polyester It may be one or two or more polymers selected from the group consisting of a polymer, a doped polybenzimidazole polymer, a polyether ketone polymer, a polyphenylquinoxaline polymer, a polysulfone polymer, a polypyrrole polymer and a polyaniline polymer have. The polymer may be a single copolymer, an alternating copolymer, a random copolymer, a block copolymer, a multiblock copolymer or a graft copolymer, but is not limited thereto.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 이온전도체는 양이온 전도성을 가지는 고분자일 수 있으며, 예를 들면, 나피온(Nafion), 술폰화 폴리에테르에테르케톤 (sPEEK, Sulfonated Polyetheretherketone), 술폰화 폴리에테르케톤 (sPEK, Sulfonated (polyetherketone)), 폴리비닐리덴 플로라이드-그라프트-폴리스티렌 술폰산 (poly (vinylidene fluoride)-graft-poly(styrene sulfonic acid), PVDF-g-PSSA) 및 술폰화 폴리플루로레닐 에테르케톤 (Sulfonated poly (fluorenyl ether ketone)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment of the present specification, the ion conductor may be a polymer having a cationic conductivity, for example, Nafion, sulfonated polyetheretherketone (sPEEK), sulfonated polyether ketone (sPEK, Sulfonated (polyetherketone)), poly (vinylidene fluoride) -graft-poly (styrene sulfonic acid), PVDF-g-PSSA) and sulfonated polyflurolenyl ether It may include at least one of sulfonated poly (fluorenyl ether ketone).

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성 몸체는 다수의 기공을 포함하고 있다면 몸체의 구조 및 재질은 특별히 한정되지 않으며, 당 기술분야에서 일반적으로 사용하는 것을 이용할 수 있다.In one embodiment of the present specification, if the porous body includes a plurality of pores, the structure and material of the body are not particularly limited, and those generally used in the art may be used.

예를 들면, 상기 다공성 몸체는 폴리 이미드(Polyimide:PI), 나일론, 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephtalate:PET), 폴리테트라플루오로 에틸렌(polytetrafluoro ethylene:PTFE), 폴리에틸렌(Polyethylene:PE), 폴리프로필렌(polypropylene:PP), 폴리아릴렌에테르 술폰(Poly(arylene ether sulfone):PAES) 및 폴리에테르에테르케톤(Polyetheretherketone:PEEK) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the porous body may be polyimide (PI), nylon, polyethylene terephthalate (PET), polytetrafluoro ethylene (PTFE), polyethylene (Polyethylene: PE), polypropylene ( polypropylene: PP), polyarylene ether sulfone (Poly), and polyetheretherketone (PEEK).

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 분리막의 평균두께는 20㎛ 이상 200㎛ 이하일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.In one embodiment of the present specification, the average thickness of the separation membrane may be 20 μm or more and 200 μm or less, but is not limited thereto.

이하에서는, 실시예를 통해 본 명세서를 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것일 뿐, 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present specification will be described in more detail with reference to Examples. However, the following embodiments are only intended to illustrate the present specification, but the scope of rights is not limited thereto.

[실시예 1: 전극의 제조]Example 1 Preparation of Electrode

하기 조건을 갖는 다공성 카본 블록층(코멕스카본사의 PC009 다공성 카본 블록을 이용하여 제조하였으며, 기공율:45%, 두께: 2.3mm, 카본 블록 제조시 압력: 30kfg/cm2, 압축강도: 29±2Mpa, 소결밀도: 0.76g/cm3) 및 카본펠트층(TOYOBO사 제조, XF30A)을 포함하는 전극을 제조하였다. 전극의 두께 방향과 수직한 방향의 단면을 관찰하였을 때, 절반은 다공성 카본 블록층, 다른 절반은 카본펠트층으로 구성하였다. 이때, 다공성 카본 블록층과 카본펠트층의 수평 면적은 16.25cm x 10cm=162.5cm2로 서로 동일하였고(1:1), 전체 전극의 면적은 16.25cm x 20cm이었다.Porous carbon block layer having the following conditions (manufactured using a PC009 porous carbon block manufactured by Comeksca Co., Ltd., porosity: 45%, thickness: 2.3mm, pressure when manufacturing the carbon block: 30kfg / cm 2 , compressive strength: 29 ± 2Mpa, Sintered density: 0.76 g / cm 3 ) and an electrode comprising a carbon felt layer (manufactured by TOYOBO, XF30A). When the cross section in the direction perpendicular to the thickness direction of the electrode was observed, half was composed of a porous carbon block layer and the other half was composed of a carbon felt layer. At this time, the horizontal areas of the porous carbon block layer and the carbon felt layer were equal to each other (1: 1) with 16.25cm x 10cm = 162.5cm 2 , and the total electrode area was 16.25cm x 20cm.

전극 구조는 도 1로 표시될 수 있으며, 다공성 카본 블록층과 카본펠트층이 서로 접하는 면은 전극의 두께 방향과 수직한 방향의 단면을 관찰하였을 때, 직선 형태(도 3의 (a))를 나타냈다.The electrode structure may be shown in FIG. 1, and the surface in which the porous carbon block layer and the carbon felt layer contact each other has a straight line shape (FIG. Indicated.

다공성 카본 블록층Porous carbon block layer 카본펠트층Carbon felt layer 기공의 평균 크기Average size of pores 100㎛100 μm 측정되지 않음Not measured 기공도Porosity 45%45% 90%90% 두께thickness 2.5mm(압축율 0%)2.5 mm (0% compression) 3.53mm(압축율 38%)3.53 mm (38% compression rate) 밀도density 0.6g/cm3 이상0.6g / cm 3 or more 0.1g/cm3 0.1g / cm 3

[비교예 1: 전극의 제조]Comparative Example 1: Fabrication of Electrode

상기 실시예에서 카본 블록층을 사용하지 않고, 카본펠트만을 사용하여 16.25cm x 20cm의 면적을 갖는 전극을 제조하였다. 즉, 실시예 1의 카본 블록층 대신에 카본펠트층을 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 제조하였으므로, 카본펠트층의 단일한 조성을 갖는 전극을 제조하였다.In the above embodiment, an electrode having an area of 16.25 cm x 20 cm was manufactured using only carbon felt, without using a carbon block layer. In other words, except that a carbon felt layer was used instead of the carbon block layer of Example 1, the same procedure as in Example 1 was carried out. Thus, an electrode having a single composition of the carbon felt layer was prepared.

<실험예>Experimental Example

[실시예 2: 단위 셀 제작]Example 2: Unit Cell Production

단위 셀의 성능을 확인하기 위하여, 엔드 플레이트 및 바이폴라 플레이트 상부에 실시예 1의 전극을 각각 적층하였다. 이때, 카본펠트층(16.25 x 10cm)은 전해액 유입부 측에 구비되고, 카본 블록층(16.25 x 10cm)은 전해액 배출부 측에 구비되었다. 이와 같은 형태는 도 4에 나타내었다.In order to confirm the performance of the unit cell, the electrode of Example 1 was stacked on top of the end plate and bipolar plate, respectively. At this time, the carbon felt layer (16.25 x 10 cm) was provided on the electrolyte inlet side, the carbon block layer (16.25 x 10 cm) was provided on the electrolyte outlet side. This form is shown in FIG.

2개의 전극 사이에 분리막(나피온212)을 적층 하였으며, 같은 방법으로 실시예 1의 전극을 다시 적층, 최종적으로 바이폴라 플레이트와 엔드 플레이트를 적층하여 단위 셀을 준비하였다. 전해액은 1.6몰 바나듐 이온을 포함한 2.0몰 황산 용액(OXKEM사 제조) 1 L을 사용하였으며, 1.0L/min의 전해액 유속으로 단위 셀에 순환 공급하였다.A separator (Nafion 212) was stacked between the two electrodes. In the same manner, the electrode of Example 1 was again stacked, and a bipolar plate and an end plate were finally stacked to prepare a unit cell. As the electrolyte solution, 1 L of a 2.0 mol sulfuric acid solution (manufactured by OXKEM Co., Ltd.) containing 1.6 mol vanadium ions was circulated and supplied to the unit cell at an electrolyte flow rate of 1.0 L / min.

충/방전 속도는 50mA/cm2에서 시작하여 300mA/cm2까지 50 mA/cm2씩 증가하며, 각 스텝당 충/방전 3회를 진행하여, 3번째 충/방전 싸이클의 성능을 하기 표 2에 표시하였다.To the performance of the charging / discharging rate goes to 50 mA / cm, and two increments, each of the charge-per-step / discharged three times at 50mA / cm 2 and up to 300mA / cm 2 starts, the third charge / discharge cycle Table 2 Marked on.

충/방전은 0.5~1.6V의 범위에서 정전류(Constant-current) 모드로 진행하였다.Charge / discharge was performed in constant-current mode in the range of 0.5-1.6V.

[비교예 2: 단위 셀 제작][Comparative Example 2: Unit Cell Creation]

실시예 1에 따른 전극 대신 비교예 1에 따른 전극을 사용한 것 외에는 상기 실시예 2와 같은 방법으로 전지를 제조하여 실험하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.Except for using the electrode according to Comparative Example 1 instead of the electrode according to Example 1 was prepared and tested in the same manner as in Example 2, the results are shown in Table 2 below.

구분division 실시예 2Example 2 비교예 2Comparative Example 2 전류 밀도 (mA/cm2)Current density (mA / cm 2 ) Dch(mAh)Dch (mAh) CE(%)CE (%) VE(%)VE (%) EE(%)EE (%) Dch(mAh)Dch (mAh) CE(%)CE (%) VE(%)VE (%) EE(%)EE (%) 5050 3190031900 88.888.8 92.692.6 82.282.2 2997129971 89.789.7 92.292.2 82.782.7 100100 2848928489 93.993.9 85.085.0 80.880.8 2612726127 93.493.4 85.685.6 80.080.0 150150 2366423664 95.495.4 79.879.8 76.176.1 2147421474 94.094.0 79.279.2 74.574.5 200200 1767917679 96.196.1 73.473.4 70.670.6 1591815918 95.295.2 72.372.3 68.868.8 250250 1108311083 97.097.0 66.466.4 64.464.4 92099209 96.796.7 64.564.5 62.462.4 300300 37273727 98.298.2 56.956.9 55.855.8 평가불가Not rated *Dch: Discharge capacity
*CE: 전류효율
*VE: 전압효율
*EE: 에너지 효율
* Dch: Discharge capacity
* CE: current efficiency
* VE: voltage efficiency
* EE: energy efficiency

비교예 2의 경우, 전류 밀도가 300mA/cm2 이상인 고전류 영역에서는 카본펠트 내 전해액 흐름성이 부족하여, 평가를 하는데 필요한 전극으로의 전해액 공급량이 부족하여 평가가 불가능하였다. In Comparative Example 2, in the high current region having a current density of 300 mA / cm 2 or more, the electrolyte flowability in the carbon felt was insufficient, and the electrolyte supply amount to the electrode required for evaluation was insufficient, so that evaluation could not be performed.

반면에, 실시예 2의 경우, 비교예 2에 비하여 방전 용량이 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 전해액이 흐름에 따라, 카본 블록층과 카본펠트층을 서로 구분이 되는 상이한 영역에 배치함으로써, 전해액의 흐름성을 개선하였기 때문이다.On the other hand, in the case of Example 2, it was confirmed that the discharge capacity is significantly improved compared to Comparative Example 2. This is because, as the electrolyte flows, the flowability of the electrolyte is improved by disposing the carbon block layer and the carbon felt layer in different areas that are separated from each other.

비교예 2의 경우, 카본펠트의 경우, 저전류 밀도 영역에서는 적은 전해액 공급량에서도 유지될 수 있으나, 50mA/cm2을 초과하는 고전류 밀도 영역에서 운전시에는 전해액 공급량이 부족하여 성능이 급격히 낮아지게 된다. 이는 카본펠트층의 압축에 의하여 기공 크기 및 기공율이 줄어들었고, 그 결과 전해액 유입부와 전해액 배출부 간 높은 차압이 생겨나서 에너지 손실이 발생하였기 때문이다.In the case of Comparative Example 2, in the case of the carbon felt, the electrolyte supply can be maintained even in a low current density region, but the electrolyte supply is insufficient when operating in a high current density region exceeding 50 mA / cm 2 , the performance is sharply lowered. . This is because the pore size and porosity were reduced by the compression of the carbon felt layer. As a result, a high differential pressure was generated between the electrolyte inlet and the electrolyte outlet, resulting in energy loss.

반면에, 실시예 2의 경우 고전류 밀도 영역에서도 비교예 2보다 높은 효율을 나타낼 수 있었다. 이는, 실시예 2의 전지가 고전류 밀도 영역에서 전해액 흐름성을 개선할 수 있었기 때문이다. 구체적으로, 전해액 유입부 측에는 카본펠트층이 배치되고, 전해액 배출부 측에는 카본 블록층이 배치됨으로써, 전해액 유입부와 전해액 배출구 간에 높은 차압이 발생하는 것을 효과적으로 억제하였기 때문이다. On the other hand, in the case of Example 2, it was possible to show higher efficiency than Comparative Example 2 even in the high current density region. This is because the battery of Example 2 was able to improve electrolyte flowability in the high current density region. Specifically, the carbon felt layer is disposed on the electrolyte inlet side, and the carbon block layer is disposed on the electrolyte outlet side, thereby effectively suppressing the occurrence of a high differential pressure between the electrolyte inlet and the electrolyte outlet.

Claims (13)

바이폴라 플레이트;
상기 바이폴라 플레이트의 일면의 일부 영역에 구비된 다공성 카본 블록층; 및
상기 바이폴라 플레이트의 일면 중 다공성 카본 블록층이 구비되지 않은 영역에 구비된 카본펠트층을 포함하는 이차전지용 전극.
Bipolar plates;
A porous carbon block layer provided on a portion of one surface of the bipolar plate; And
Secondary battery electrode comprising a carbon felt layer provided in a region of the bipolar plate is not provided with a porous carbon block layer.
청구항 1에 있어서, 상기 이차전지용 전극의 양 측면에 각각 구비된 전해액 유입부 및 전해액 배출부를 더 포함하는 것인 이차전지용 전극.The electrode for secondary batteries of claim 1, further comprising an electrolyte inlet and an electrolyte discharge part respectively provided on both side surfaces of the secondary battery electrode. 청구항 2에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층 및 카본펠트층 중 어느 하나는 상기 전해액 유입부 측에 구비되고, 다른 하나는 상기 전해액 배출부 측에 구비된 것인 이차전지용 전극.The electrode of claim 2, wherein any one of the porous carbon block layer and the carbon felt layer is provided at the electrolyte inlet side, and the other is provided at the electrolyte discharge side. 청구항 2에 있어서, 상기 카본펠트층은 전해액 유입부 측에 구비되고,
상기 다공성 카본 블록층은 상기 전해액 배출부 측에 구비된 것인 이차전지용 전극.
The method of claim 2, wherein the carbon felt layer is provided on the electrolyte inlet side,
The porous carbon block layer is a secondary battery electrode that is provided on the electrolyte discharge side.
청구항 1에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층의 수평 면적과 상기 카본펠트층의 수평 면적의 비는 1:1 내지 3:1인 것인 이차전지용 전극.The electrode of claim 1, wherein the ratio of the horizontal area of the porous carbon block layer and the horizontal area of the carbon felt layer is 1: 1 to 3: 1. 청구항 1에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층 및 상기 카본펠트층은 각각 기공을 포함하고,
상기 다공성 카본 블록층의 기공의 평균 크기는 25㎛ 이상 200㎛ 이하인 것인 이차전지용 전극.
The method according to claim 1, wherein the porous carbon block layer and the carbon felt layer each comprises pores,
The average size of the pores of the porous carbon block layer is a secondary battery electrode is 25㎛ 200㎛.
청구항 1에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층 및 카본펠트층의 기공도는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 10% 내지 90%인 것인 이차전지용 전극. The method of claim 1, wherein the porosity of the porous carbon block layer and the carbon felt layer is the same or different from each other, each of the secondary battery electrode 10% to 90%. 청구항 1에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층 및 카본펠트층의 두께는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 1mm 내지 5mm인 것인 이차전지용 전극.The method of claim 1, wherein the thickness of the porous carbon block layer and the carbon felt layer is the same or different from each other, each of the secondary battery electrode 1mm to 5mm. 청구항 1에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층 및 카본펠트층의 두께는 상이하고, 두께의 차이가 4mm 이하인 것인 이차전지용 전극.The electrode of claim 1, wherein the porous carbon block layer and the carbon felt layer have different thicknesses, and have a difference in thickness of 4 mm or less. 청구항 1에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층 및 카본펠트층의 밀도는 동일하거나 상이하고, 각각 0.05g/cm3 내지 1g/cm3인 것인 이차전지용 전극.The method of claim 1, wherein the density of the porous carbon block layer and the carbon felt layer is the same or different, each of the secondary battery electrode is 0.05g / cm 3 to 1g / cm 3 . 청구항 1에 있어서, 상기 다공성 카본 블록층은 밀도 및 기공 사이즈 중 적어도 어느 하나가 상이한 2종 이상의 다공성 카본 블록 패턴을 포함하고,
상기 카본펠트층은 밀도 및 기공 사이즈 중 적어도 어느 하나가 상이한 2종 이상의 카본펠트 패턴을 포함하는 것인 이차전지용 전극.
The method of claim 1, wherein the porous carbon block layer comprises two or more kinds of porous carbon block patterns different in at least one of density and pore size,
The carbon felt layer is a secondary battery electrode comprising at least one carbon felt pattern different in at least one of the density and pore size.
청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 따른 이차전지용 전극을 포함하는 이차전지.A secondary battery comprising the electrode for secondary batteries according to any one of claims 1 to 11. 청구항 12에 있어서, 상기 이차전지는 레독스 흐름 전지인 것인 이차전지.The secondary battery of claim 12, wherein the secondary battery is a redox flow battery.
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