KR20210076628A - 전기화학적 부반응이 차폐된 HOCl 발생용 양극 구조체 - Google Patents

전기화학적 부반응이 차폐된 HOCl 발생용 양극 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 전기화학적 부반응이 차폐된 HOCl 발생용 양극 구조체는, 평면 형태의 양극 플레이트; 상기 양극 플레이트의 하단부에 접하도록 배치되며 하단 유로 홈이 형성된 하단 유로 부재; 상기 양극 플레이트의 상단부에 접하도록 배치되며 상단 유로 홈이 형성된 상단 유로 부재; 상기 하단 유로 부재의 상기 하단 유로 홈에 연결되는 유입구과 상기 상단 유로 부재의 상기 상단 유로 홈에 연결되는 유출구를 포함하고 상기 양극 부재를 수용하는 바이폴라 플레이트; 및 상기 양극 부재의 둘레 부분을 밀봉하도록 상기 바이폴라 플레이트를 덮도록 구성된 가스켓을 포함한다

Description

전기화학적 부반응이 차폐된 HOCl 발생용 양극 구조체{ANODE ELECTRODE STRUCTURE FOR PRODUCING HOCl WHICH IS SHIELDED FROM ELECTROCHEMICAL SIDE EFFECTS}
본 발명은 HOCl 발생용 양극 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전기화학적 부반응을 차폐시킨 HOCl 발생용 양극 구조체에 관한 것이다.
이러한 양극 구조체는 바이폴라 플레이트를 이용한 격막형 전기 분해 장치에 적용된다. 또한, 이러한 양극 구조체는 바이폴라 플레이트 양극 구조체이다.
등록실용신안 제20-0463822호는, 2차 전지라 칭하는 레독스 흐름 전지에 사용되는 바이폴라 플레이트에 대해 개시하고 있는데, 특히, 바이폴라 플레이트의 전해액 공급공 및 배출공과 바이폴라 플레이트의 주변을 일정 두께의 불소 수지로 코팅하여 단락을 방지하고 이웃하는 구성 요소들과의 액밀을 유지하며, 바이폴라 플레이트의 설치가 용이하고, 내구성이 향상되고 콤팩트한 전지 스택 구조를 이룰 수 있는 레독스 흐름 전지용 바이폴라 플레이트를 개시한다.
특히, 여기서는, 바이폴라 플레이트와 전극을 분리하는 형태로 구성하며, 전극과 바이폴라 플레이트 사이에서의 누수를 방지하기 위한 가스켓이 별도로 제공된다. 따라서, 전체적으로 매우 복잡한 구조를 가진다.
등록특허 제10-2044926호는, 바이폴라 플레이트-전극 복합체 및 그를 포함하는 레독스 흐름 전지에 관하여 개시한다. 개시된 바이폴라 플레이트-전극 복합체는, 바이폴라 플레이트, 상기 바이폴라 플레이트 상에 위치하고 웹 구조의 핫멜트 필름과 전도성 입자를 포함하는 전도성 접착 필름, 그리고 상기 전도성 접착 필름 상에 위치하는 전극을 포함한다. 특히, 여기서는, 전도성 물질이 함침되고, 열가소성 고분자 소재로 된 직물 구조 부직포 형태의 웹 구조의 접착 필름을 제공할 수 있으며, 또한, 상기 접착 필름을 사용하여 바이폴라 플레이트와 전극을 일체형으로 제조하여 틈새가 발생하지 않아 내부 저항이 낮으며, 이를 포함하는 레독스 흐름 전지는 장시간 운전에도 우수한 성능이 유지되는 효과가 있다고 개시하고 있다.
한편, 상기한 등록특허에는 전극을 바이폴라 플레이트와 일체형으로 만드는 기술만 개시되어 있을 뿐, 바이폴라 플레이트를 차폐시키기 위한 방법은 고려하지 않으며 개시되어 있지도 않다. 따라서, 상기한 바이폴라 플레이트-전극 복합체는 전극과 바이폴라 플레이트 간의 단차로 인하여 완벽한 누수 및 전기화학적 부반응을 억제하기 위한 차폐가 어렵다.
따라서, 본 발명은, 전기 분해를 이용하여 HOCl을 생성시키위 위한 바이폴라 플레이트 양극부의 구조에 있어서, 전기 분해의 효율을 높일 수 있는 구조를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은, 전극과 바이폴라 플레이트 사이에 별도의 가스켓이 없어도 매우 단순한 구조로 누수룰 방지하고자 한다.
또한, 본 발명은, 전기화학적 부반응을 억제하여 전류 효율을 높일 수 있는 방법을 제공하고자 한다. 특히, 전극 이외의 부분은 비전도성 차폐 플레이트 및 가스켓으로 전류가 흐르지 않도록 한다. 즉, 전극 코팅부에만 물(전해질)과 전류가 흐르게 함으로써 전류 효율을 향상시키고자 한다.
또한, 본 발명은, 가스켓 기능과 물의 흐름을 유도하는 유로를 일체화하여 전체적으로 매우 단순한 구조로 양극 구조체를 구현하고자 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기화학적 부반응이 차폐된 HOCl 발생용 양극 구조체는: 횡방향으로 연장된 하단부 및 상단부를 갖는 평면 형태의 양극 플레이트; 상기 양극 플레이트의 상기 하단부에 접하도록 배치되는 하단 유로 부재; 상기 양극 플레이트의 상기 상단부에 접하도록 배치되는 상단 유로 부재; 상기 하단 유로 부재와 상기 상단 유로 부재가 상기 양극 플레이트의 하단부와 상단부에 각각 결합된 상태인 양극 부재를, 일측 표면을 수용하도록 구성된 바이폴라 플레이트; 및 상기 바이폴라 플레이트에 안착된 상기 양극 부재의 둘레 부분을 밀봉하면서 상기 바이폴라 플레이트를 덮도록 구성된 가스켓; 을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 상단 유로 부재에는, 상기 양극 플레이트의 상기 하단부에서 떨어진 위치에 상기 하단부의 횡방향을 따라 하단 유로 홈이 형성되어 있고, 상기 하단 유로 부재에는, 상기 양극 플레이트의 상기 상단부에서 떨어진 위치에 상기 상단부의 횡방향을 따라 상단 유로 홈이 형성되어 있을 수 있다.
또한, 상기 바이폴라 플레이트에는, 상기 하단 유로 부재의 상기 하단 유로 홈에 연결되는 유입구과 상기 상단 유로 부재의 상기 상단 유로 홈에 연결되는 유출구가 더 형성되어 있을 수 있다.
또한, 상기 가스켓에는, 상기 바이폴라 플레이트를 덮은 경우에 상기 양극 부재의 상기 하단 유로 부재의 상기 하단 유로 홈으로부터 상기 양극 부재의 상기 상단 유로 부재의 상기 상단 유로 홈에 이르는 소정 폭의 슬릿이 복수 개 형성되어 있을 수 있다. 이로써, 상기 바이폴라 플레이트의 상기 유입구로 유입되는 유체는, 상기 하단 유로 부재의 상기 하단 유로 홈을 따라 흐르고, 이어서 상기 가스켓의 상기 복수의 슬릿을 따라 상기 양극 플레이트의 표면을 따라 흐르고, 상기 상단 유로 부재의 상기 상단 유로 홈에 흘러들어간 후, 상기 바이폴라 플레이트의 상기 유출구를 통해 유출된다.
또한, 상기 슬릿은, 동일 폭의 직선 또는 형태, 가변 폭의 직선 또는 곡선 형태, 상기 동일 폭 또는 가변 폭의 직선 또는 곡선 형태가 동일한 간격으로 또는 가변 간격으로 배치된 형태, 또는, 상기 동일 폭 또는 가변 폭의 직선 또는 곡선 형태가 동일한 간격으로 또는 가변 간격으로 배치되며 서로 교차하는 형태로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 양극 구조체에서 상기한 유로를 제외한 부분은, 상기 가스켓에 의해서 및/또는 추가적인 밀봉 부재를 적용함으로써, 상기 유체의 누출이 방지되도록 처리될 수 있다.
또한, 상기 상단 유로 부재, 상기 하단 유로 부재, 상기 가스켓 중 적어도 하나는 절연성 재질로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같은 구성을 포함하는 본 발명에 따른 양극 구조체는, 전기 분해를 이용하여 HOCl을 생성시키위 위한 바이폴라 플레이트 양극부의 구조체로서, 전기 분해의 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 양극 구조체는, 전극과 바이폴라 플레이트 사이에 별도의 가스켓이 없어도 매우 단순한 구조로 누수룰 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 양극 구조체는, 전기화학적 부반응을 억제하여 전류 효율을 높일 수 있다. 특히, 전극 이외의 부분은 비전도성 차폐 플레이트 및 가스켓으로 전류가 흐르지 않게 된다. 즉, 전극 코팅부에만 물(전해질)과 전류가 흐르게 함으로써 전류 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 양극 구조체는, 가스켓 기능과 물의 흐름을 유도하는 유로를 일체화하여 전체적으로 매우 단순한 구조로 구현된다.
도 1은 바이폴라 플레이트, 양극 플레이트, 유입수/유출수 차폐 플레이트(또는, 상단 유로 부재 및 하단 유로 부재) 및 가스켓이 조립된 양극 구조체를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 양극 구조체를 분해한 분해도이다.
도 3은 양극 플레이트와 상단 및 하단 유로 부재가 결합된 양극 부재를 다양한 방향으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 양극 부재를 분해한 분해도이다.
도 5는 본 발명에 따른 양극 구조체를 조립하는 과정을 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기화학적 부반응이 차폐된 HOCl 발생용 양극 구조체의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명의 각 구성 요소를 지칭하는 용어들은 그 기능을 고려하여 예시적으로 명명된 것이므로, 용어 자체에 의하여 본 발명의 기술 내용을 예측하고 한정하여 이해해서는 안될 것이다.
본 발명에 따른 전기 분해 장치에 사용되는 양극용 전극은 티타늄 플레이트 위에 RuO2와 TiO2를 3:7 몰비율로 코팅함으로써 구성된다. 이때, 코팅량은 RuO2 무게 기준 20g/m2일 수 있다.
이러한 양극 전극에서는 하기와 같이 양극 반응이 발생한다. 이는 염소 발생 반응이다. 양극에서 발생된 염소는 물에 바로 용해되어 HOCl 또는 OCl- 형태로 존재한다. 또한, 양극 전극에서는 산소 발생 반응이 일어날 수도 있다. 촉매의 염소 이온 산화 반응의 활성도 또는 물(전해질)에 포함된 염소 이온(Cl-)의 농도, 수온에 따라서 산소 발생 반응이 많을 수도 있고 적을 수도 있다.
<양극 반응>
2Cl- → Cl2 + 2e-
H2O → 2H+ + 0.5O2 + 2e-
<양극 용액 반응>
Cl2 + H2O → HOCl + HCl
<음극 반응>
2H2O + 2e- → H2 + 2OH-
한편, 도 1은 바이폴라 플레이트, 양극 플레이트, 유입수 차폐 플레이트 및 유출수 차폐 플레이트(또는, 상단 유로 부재 및 하단 유로 부재), 그리고 가스켓이 조립된 양극 구조체를 도시한 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 양극 구조체를 분해한 분해도이다. 도 3은 양극 플레이트와 상단 유로 부재 및 하단 유로 부재가 결합된 양극 부재를 다양한 방향으로 도시한 도면이다. 도 4는 도 3에 도시된 양극 부재를 분해한 분해도이다. 도 5는 본 발명에 따른 양극 구조체를 조립하는 과정을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같은 본 발명의 양극 구조체는, 도 2에 도시된 바와 같은 구성부들로 이루어질 수 있다. 양극 플레이트는, 횡방향으로 연장된 하단부 및 상단부를 갖는 평면 형태로 구성된다. 하단 유로 부재는, 상기 양극 플레이트의 상기 하단부에 접하도록 배치되며, 상기 양극 플레이트의 상기 하단부에서 떨어진 위치에 상기 하단부의 횡방향을 따라 하단 유로 홈이 형성되어 있다. 상단 유로 부재는, 상기 양극 플레이트의 상기 상단부에 접하도록 배치되며, 상기 양극 플레이트의 상기 상단부에서 떨어진 위치에 상기 상단부의 횡방향을 따라 상단 유로 홈이 형성되어 있다. 바이폴라 플레이트는, 상기 하단 유로 부재와 상기 상단 유로 부재 각각이 상기 양극 플레이트의 하단부와 상단부에 각각 결합된 상태인 양극 부재를 수용할 수 있도록 구성되며, 상기 하단 유로 부재의 상기 하단 유로 홈에 연결되는 유입구과 상기 상단 유로 부재의 상기 상단 유로 홈에 연결되는 유출구가 형성되어 있다. 특히, 상기 양극 부재는, 일측 표면은 상기 바이폴라 플레이트의 표면에 수용되고 반대측 표면은 노출되는 형태로 상기 바이폴라 플레이트에 안착된다. 가스켓은, 상기 양극 부재가 안착된 상기 바이폴라 플레이트의 전체를 덮도록 구성되며, 상기 바이폴라 플레이트를 덮을 때 상기 양극 부재에 대응하는 영역에 하부에서 상부로 연장된 소정 폭의 슬릿이 복수 개 형성되어 있다.
이러한 구조에서, 상기 유입구로 유입되는 유체는, 상기 하단 유로 부재의 상기 하단 유로 홈을 따라 흐르고, 이어서 상기 복수의 슬릿을 따라 상기 양극 플레이트의 표면을 따라 흐르고, 상기 상단 유로 부재의 상기 상단 유로 홈에 흘러들어간 후, 상기 유출구를 통해 유출되게 된다.
여기서, 상기 상단 유로 부재, 상기 하단 유로 부재, 상기 가스켓 중 적어도 하나는 절연성 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 양극 구조체에서 상기에서 언급된 경로를 제외한 부분은, 상기 가스켓에 의해서 및/또는 추가적인 밀봉 부재를 적용함으로써, 상기 유체의 누출이 방지될 수 있다.
상기 양극 구조체의 조립 방법은 다음과 같다.
먼저, 비전도성 플라스틱 재질의 상단 유로 부재 및 하단 유로 부재를 바이폴라 플레이트의 지정된 위치(예를 들면, 양극 플레이트가 장착될 위치의 상단부 및 하단부에 대응하는 위치로서, 상세한 위치 및 형태는 도면을 참조할 수 있음)에 안착시킨다. 바이폴라 플레이트에 미리 형성된 유입구의 유로는 안착된 하단 유로 부재의 하단 유로 홈과 연결된다. 연결된 하단부의 유로는 하단 유로 홈의 반대쪽 끝에서 끝난다. 마찬가지로, 바이폴라 플레이트에 미리 형성된 유출구의 유로는 안착된 상단 유로 부재의 상단 유로 홈과 연결된다. 또한 마찬가지로, 연결된 상단부의 유로는 상단 유로 홈의 반대쪽 끝에서 끝난다.
바이폴라 플레이트에 안착된 상단 유로 부재 및 하단 유로 부재의 위에 양극 플레이트를 올려놓는다(양극 플레이트가 올려놓일 수 있도록, 상단 유로 부재 및 하단 유로 부재에는 도면을 참조하여 이해할 수 있는 형태의 단차가 형성될 수 있음). 이 상태에서, 양극 플레이트는 하나 이상의 픽스 볼트에 의해 바이폴라 플레이트에 밀착 고정될 수 있다. 더욱, 양극 플레이트가 평탄한 평면 형태이고 바이폴라 플레이트의 안착면 또한 평탄한 평면 형태일 수 있는데, 도면과 같이 다수의 픽스 볼트를 이용하여 양극 플레이트를 바이폴라 플레이트에 밀착 고정시킴으로써, 양극 플레이트는 전체 영역에서 바이폴라 플레이트와 전기적으로 접속될 수 있게 된다.
한편, 양극 플레이트의 상단부와 하단부에 각각 상단 유로 부재와 하단 유로부재를 먼저 결합시켜서 양극 부재를 구성하고, 이 양극 부재를 바이폴라 플레이트의 지정된 위치에 안착시키는 조립 방법도 가능하다.
여기서, 상단 유로 부재에 형성된 상단 유로 홈은 양극 플레이트의 상단부로부터 일정 거리 떨어진 위치에 배치될 수 있다. 이로써, 상단 유로 홈은 양극 플레이트에 직접 연결되지 않는다. 마찬가지로, 하단 유로 부재에 형성된 하단 유로 홈 또한 양극 플레이트의 하단부로부터 일정 거리 떨어진 위치에 배치될 수 있다. 따라서, 하단 유로 홈 역시 양극 플레이트에 직접 연결되지 않는다.
다음으로, 가스켓으로 양극 부재를 덮으면서 바이폴라 플레이트를 덮는다. 가스켓에는, 양극 부재에 대응하는 영역의 하부에서 상부로 직선 형태로 연장된 소정 폭을 가진 복수의 슬릿이 형성되어 있을 수 있다. 이 슬릿은 하단 유로 홈과 상단 유로 홈을 연결하는 유로를 구성한다. 따라서, 슬릿은 하단 유로 부재의 유로 홈과 상단 유로 부재의 유로 홈을 서로 연결할 수 있는 형태로 구성되어야 한다. 이러한 슬릿들은 직선 형태 또는 곡선 형태 모두 가능하며, 평행하거나 사다리꼴로 기울어진 형태도 가능하며, 슬릿들의 간격 역시 동일 간격이거나 가변될 수 있다. 이러한 슬릿들은 심지어 서로 교차하는 것도 고려할 수 있다. 특정의 예에서는, 슬릿을 다각형 형태로 구현하거나, 심지어는, 캐릭터 형태와 같은 임의의 형태로 구현하는 것도 가능하다.
양극 부재가 안착된 바이폴라 플레이트를 가스켓으로 덮으면, 유입구로부터 유출구에 이르는 유로는, 가스켓의 슬릿 부분에서, 실질적으로는 절반이 개방된 상태이다. 따라서, 가스켓의 표면 상부에는 양이온 교환막이 배치되면, 슬릿을 통해 흐르는 유체는 양이온 교환막에 접촉하면서 흐를 수 있게 된다.
이로써, 유입구로 유입된 유체(예를 들면, 물 또는 전해질 용액)는 하단 유로 부재의 하단 유로 홈으로 흘러들게 되고, 이어서 다수의 슬릿을 통해 양이온 교환막과 접촉하면서 흘러서 상단 유로 부재의 상단 유로 홈으로 흘러들어가게 되고, 최종으로 유출구를 통해 유출되게 된다.
한편, 이러한 유로 이외의 부분은 가스켓의 압착에 의해 또는 추가적인 밀봉 부재(예를 들면, 오링 또는 밀봉 접착제의 도포)의 작용에 의해 유체의 누출이 방지되도록 밀봉될 수 있다.
추가로, 양이온 교환막의 반대쪽(상기 가스켓의 슬릿에 의해 유로가 형성된 면의 반대쪽 면)에는, (대략적으로 본 발명의 양극 구조체와 유사한 방식으로 구성될 수 있는) 음극 구조체가 배치될 수 있다. 이로써, 전기 분해가 가능한 전극 구조가 완성된다.
결과적으로, 비전도성 재질의 상단 및 하단 유로 부재를 적용함으로써 또한가스켓에 복수의 슬릿을 형성하여 양극 플레이트와 고르게 접하는 복수의 유로를 구성함으로써, 유체가 양극 플레이트에 고르게 접촉할 수 있게 된다.
즉, 이러한 구조에 의해, 바이폴라 플레이트와 양극 플레이트를 제외한 부분인 비전도성 유로 부재 및 비전도성 가스켓으로는 전류가 흐르지 않게 되어, 전기화학적 부반응을 억제하여 전류 효율을 높일 수 있다. 즉, 전극 코팅부에만 물(전해질)과 전류가 흐르게 함으로써 전류 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 양극 구조체는, 가스켓 기능과 물의 흐름을 유도하는 유로를 일체화하여 전체적으로 매우 단순한 구조로 구현된다.
여기서, 바이폴라 플레이트는 전도성 금속으로 제조될 수 있는데, 예를 들면, 티타늄 또는 SUS316(L)을 사용할 수 있다. 만약, 유입구에 연결된 차폐 플레이트인 하단 유로 부재와 유출구에 연결된 차폐 플레이트인 상단 유로 부재가 없을 경우, 바이폴라 플레이트를 천공하여 형성한 유입구 및 유출구 자체에서 전류가 흐르게 되고 이로써 유입구 및 유출구를 구성하는 금속이 전기화학적으로 용해될 수 있다. 결국, 유입구와 유출구가 부식되고 전류 효율이 저하되어 전기 분해 효율을 떨어트리게 된다. 금속(M)의 이온 반응은 다음과 같이 표현될 수 있다.
M → M2+ + 2e-
본 발명에 따른 양극 구조체를 실물로 제작하여 다음과 같이 시험하였다.
증류수에 NaCl를 혼합하여 염분도 10PPT를 조제하였다. 양극 플레이트는 가로 250mm, 세로 450mm의 크기로 형성하고 RuO2와 TiO2를 3:7 몰비율로 코팅하였다. 전극의 간격은 3mm였으며, 유입 유량은 0.5L/min으로 유지하고, 50A의 전류를 공급하였다. 이때, 비전도성인 상단/하단 유로 부재를 사용하지 않은 경우, 즉, 양극 플레이트를 차폐시키지 않은 경우에는, 전류 효율이 10% 내외였다. 반면에, 비전도성인 상단/하단 유로 부재를 사용하여 차폐를 실시한 경우에는, 90% 이상의 고효율이 유지되었다.
최종적으로, 본 발명에 따른 가스켓은 바이폴라 플레이트의 둘레에서 유체의 누출을 방지할 뿐만 아니라, 하부에서 상부에 이르는 다수의 슬릿으로 유로를 구성하므로, 유입구로부터 유출구를 향해 흐르는 유체를 양극 플레이트의 표면을 따라 넓고 고르게 분배하여 일방향으로 유도할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 단지 바이폴라 플레이트의 둘레에서의 유체의 누출을 방지하기 위한 목적으로 적용되었던 기존의 가스켓의 경우에 존재하던 문제점, 즉, 바이폴라 플레이트의 하부에 유입되는 물(전해질)이 특정 부분에 쏠림에 따라 균등한 전기 분해가 어려워서 전류 효율이 저하하는 문제점이 해소될 수 있다.
상기한 바와 같은 시험 조건에서, 다수의 슬릿을 형성한 가스켓을 사용한 경우에는 전류 효율이 90% 이상의 고효율을 유지할 수 있었으나, 슬릿이 형성되지 않은 가스켓(예를 들면, 양극 부재에 대응하는 영역이 완전히 개방된 형태의 가스켓)을 적용할 경우에는 전류 효율이 40~60%로 저하되고 효율 편차가 심하게 나타났다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 균등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 횡방향으로 연장된 하단부 및 상단부를 갖는 평면 형태의 양극 플레이트;
    상기 양극 플레이트의 상기 하단부에 접하도록 배치되는 하단 유로 부재;
    상기 양극 플레이트의 상기 상단부에 접하도록 배치되는 상단 유로 부재;
    상기 하단 유로 부재와 상기 상단 유로 부재가 상기 양극 플레이트의 하단부와 상단부에 각각 결합된 상태인 양극 부재를, 일측 표면을 수용하도록 구성된 바이폴라 플레이트; 및
    상기 바이폴라 플레이트에 안착된 상기 양극 부재의 둘레 부분을 밀봉하면서 상기 바이폴라 플레이트를 덮도록 구성된 가스켓; 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기화학적 부반응이 차폐된 HOCl 발생용 양극 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상단 유로 부재에는, 상기 양극 플레이트의 상기 하단부에서 떨어진 위치에 상기 하단부의 횡방향을 따라 하단 유로 홈이 형성되어 있고,
    상기 하단 유로 부재에는, 상기 양극 플레이트의 상기 상단부에서 떨어진 위치에 상기 상단부의 횡방향을 따라 상단 유로 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기화학적 부반응이 차폐된 HOCl 발생용 양극 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바이폴라 플레이트에는, 상기 하단 유로 부재의 상기 하단 유로 홈에 연결되는 유입구과 상기 상단 유로 부재의 상기 상단 유로 홈에 연결되는 유출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기화학적 부반응이 차폐된 HOCl 발생용 양극 구조체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가스켓에는, 상기 바이폴라 플레이트를 덮은 경우에 상기 양극 부재의 상기 하단 유로 부재의 상기 하단 유로 홈으로부터 상기 양극 부재의 상기 상단 유로 부재의 상기 상단 유로 홈에 이르는 소정 폭의 슬릿이 복수 개 형성되어 있고,
    이로써, 상기 바이폴라 플레이트의 상기 유입구로 유입되는 유체는, 상기 하단 유로 부재의 상기 하단 유로 홈을 따라 흐르고, 이어서 상기 가스켓의 상기 복수의 슬릿을 따라 상기 양극 플레이트의 표면을 따라 흐르고, 상기 상단 유로 부재의 상기 상단 유로 홈에 흘러들어간 후, 상기 바이폴라 플레이트의 상기 유출구를 통해 유출되는 것을 특징으로 하는, 전기화학적 부반응이 차폐된 HOCl 발생용 양극 구조체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 슬릿은, 동일 폭의 직선 또는 형태, 가변 폭의 직선 또는 곡선 형태, 상기 동일 폭 또는 가변 폭의 직선 또는 곡선 형태가 동일한 간격으로 또는 가변 간격으로 배치된 형태, 또는, 상기 동일 폭 또는 가변 폭의 직선 또는 곡선 형태가 동일한 간격으로 또는 가변 간격으로 배치되며 서로 교차하는 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 전기화학적 부반응이 차폐된 HOCl 발생용 양극 구조체.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 양극 구조체에서 상기한 유로를 제외한 부분은, 상기 가스켓에 의해서 및/또는 추가적인 밀봉 부재를 적용함으로써, 상기 유체의 누출이 방지되도록 처리되는 것을 특징으로 하는, 전기화학적 부반응이 차폐된 HOCl 발생용 양극 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상단 유로 부재, 상기 하단 유로 부재, 상기 가스켓 중 적어도 하나는 절연성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 전기화학적 부반응이 차폐된 HOCl 발생용 양극 구조체.
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