KR20220061724A - Redox flow battery stack press device - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a redox flow battery stack press device, and more specifically, to a redox flow battery stack press device capable of selectively controlling an operating range of the press device for compressing and pressing a stack of a redox flow battery. The redox flow battery stack press device according to the present invention selectively controls the operating range of the press device for compressing and pressing the stack when manufacturing the stack of the redox flow battery, assembles and manufactures the stack of the redox flow battery having various sizes and shapes, and improves an arrangement degree of unit cells consisting of the stack. The present invention comprises: a main body; a lower supporting plate; a plurality of supporting rods; an upper supporting plate; a lower elevating driving unit; a lower pressing plate; an upper elevating driving unit; an upper pressing plate; and a horizontal elevating guiding unit.

Description

레독스 흐름전지 스택 프레스 장치{Redox flow battery stack press device}Redox flow battery stack press device {Redox flow battery stack press device}

본 발명은 레독스 흐름전지 스택 프레스 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레독스 흐름전지의 스택을 압착 및 가압하는 프레스 장치의 가동범위를 선택적으로를 조절할 수 있는 레독스 흐름전지 스택 프레스 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a redox flow battery stack press device, and more particularly, to a redox flow battery stack press device capable of selectively adjusting the movable range of the press device for pressing and pressing a stack of redox flow batteries. will be.

레독스 흐름 전지는 유지 보수비용이 적고, 상온에서 작동 가능하며, 용량과 출력을 각기 독립적으로 설계할 수 있는 특징이 있기 때문에 최근 대용량 2차 전지로 많은 연구가 진행되고 있다. Redox flow batteries have low maintenance costs, can be operated at room temperature, and have the characteristics of independently designing capacity and output.

레독스 흐름전지는 복수의 단위 셀을 여러 장 겹쳐 조립하고, 이들을 압착 고정하여 스택(Stack)으로 구성한다.The redox flow battery is assembled by stacking a plurality of unit cells, and pressing and fixing them to form a stack.

레독스 흐름전지의 스택을 제작함에 있어 여러 장의 단위 셀들이 균일한 압력으로 가압되어 가장자리 측에 체결되는 체결볼트로 하여금 균일한 가압력으로 결합력을 유지시키기 위해서는 수평상태에서 스택의 중앙부분을 일정한 압력으로 압착 가압해주는 프레스 장치가 반드시 필요하다.In manufacturing the stack of the redox flow battery, several unit cells are pressurized with a uniform pressure, and in order to maintain the bonding force with the uniform pressing force, the fastening bolts fastened to the edge side are pressed at the center of the stack with a constant pressure in a horizontal state. A press device that compresses and pressurizes is absolutely necessary.

그러나, 종래의 레독스 흐름전지 스택 제조용 프레스 장치는 일반적으로 스택을 압착 및 가압하기 위한 가압력을 제공하는 피스톤의 행정 길이가 정해져 있어 조립할 수 있는 스택의 길이가 제한적이고, 스택을 가압하는 가압판의 중앙부분에 피스톤이 연결되는 구조이므로 스택 전체에 균일한 압착 및 가압력을 제공하기 어려운 문제가 있다.However, in the conventional press device for manufacturing a redox flow battery stack, the stroke length of a piston that provides a pressing force for pressing and pressing the stack is generally limited, so the length of the stack that can be assembled is limited, and the center of the pressing plate pressing the stack Since the piston is connected to the part, there is a problem in that it is difficult to provide a uniform compression and pressing force throughout the stack.

대한민국 등록특허 10-1791311Republic of Korea Patent Registration 10-1791311 대한민국 등록특허 10-1309262Republic of Korea Patent Registration 10-1309262 대한민국 공개특허 10-2016-0063016Republic of Korea Patent Publication 10-2016-0063016

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 레독스 흐름전지의 스택을 제조함에 있어 스택을 압착 및 가압하는 프레스 장치의 가동범위를 선택적으로 조절함으로써 다양한 크기 및 형상을 갖는 레독스 흐름전지의 스택을 조립 및 제조할 수 있고, 스택을 구성하는 단위 셀들의 정렬도를 향상시킬 수 있는 레독스 흐름전지 스택 프레스 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, and in manufacturing a stack of a redox flow battery, a redox flow having various sizes and shapes by selectively adjusting the range of motion of a press device that compresses and presses the stack. An object of the present invention is to provide a redox flow battery stack press device capable of assembling and manufacturing a stack of batteries and improving the alignment of unit cells constituting the stack.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 레독스 흐름전지 스택 프레스 장치는 내부에 수용공간부를 갖는 본체와; 상기 본체 상부에 설치되는 하부지지플레이트와; 상기 하부지지플레이트의 가장자리 측에 하부가 고정되고, 수직방향으로 설치되는 복수의 지지봉과; 상기 지지봉의 상부에 고정되고, 상기 하부지지플레이트와 나란하게 설치되는 상부지지플레이트와; 상기 본체와 상기 하부지지플레이트의 중앙 부분을 관통하여 일 측이 상기 하부지지플레이트 상부로 노출되게 설치되고, 제1실린더와 제1피스톤으로 구성된 하부승강구동부와; 상기 제1피스톤의 단부가 저면 중심 측에 고정 설치되고, 가장자리 측에 상기 지지봉이 관통되게 설치되며, 상기 제1피스톤을 따라 승강하며, 복수의 단위 셀로 구성된 레독스 흐름전지의 스택을 지지 및 가압하는 하부가압플레이트와; 상기 상부지지플레이트의 중앙 부분을 관통하여 일 측이 상기 상부지지플레이트 하부로 노출되게 설치되고, 제2실린더와 제2피스톤으로 구성된 상부승강구동부와; 상기 제2피스톤 단부가 상면 중심 측에 고정 설치되고, 상기 제2피스톤을 따라 하강하면서 상기 스택을 하방으로 가압하는 상부가압플레이트와; 상기 상부승강구동부 및 상기 하부승강구동부의 동작을 각각 제어하는 구동제어부와; 상기 상부가압플레이트 수평 상태로 승강시킬 수 있도록 안내하는 수평승강안내부;를 구비하고, 상기 하부가압플레이트의 높이를 가변하여 상기 상부가압플레이트의 가동범위를 가변시킬 수 있게 된 것을 특징으로 한다.A redox flow battery stack press device according to the present invention for achieving the above object includes: a body having an accommodating space therein; a lower support plate installed on the upper part of the body; a plurality of support rods having a lower portion fixed to the edge of the lower support plate and installed in a vertical direction; an upper support plate fixed to the upper portion of the support rod and installed in parallel with the lower support plate; a lower elevating driving part that penetrates through the central portion of the main body and the lower support plate, one side of which is exposed to the upper part of the lower support plate, and is composed of a first cylinder and a first piston; The end of the first piston is fixed to the center side of the bottom surface, the support rod is installed to pass through the edge side, ascends and descends along the first piston, and supports and pressurizes the stack of the redox flow battery composed of a plurality of unit cells and a lower pressing plate; an upper elevating driving part which penetrates the central portion of the upper support plate and has one side exposed to the lower part of the upper support plate, and includes a second cylinder and a second piston; an upper pressure plate having an end portion of the second piston fixed to the center of the upper surface and pressing the stack downward while descending along the second piston; a driving control unit for controlling the operation of the upper elevating driving unit and the lower elevating driving unit, respectively; and a horizontal elevating guide part for guiding the upper pressurizing plate to be raised and lowered in a horizontal state, and by varying the height of the lower pressurizing plate, it is possible to vary the movable range of the upper pressurizing plate.

본 발명에 따른 레독스 흐름전지 스택 프레스 장치는 레독스 흐름전지의 스택을 제조함에 있어 스택을 압착 및 가압하는 프레스 장치의 가동범위를 선택적으로 조절함으로써 다양한 크기 및 형상을 갖는 레독스 흐름전지의 스택을 조립 및 제조할 수 있고, 스택을 구성하는 단위 셀들의 정렬도를 향상시킬 수 있다.The redox flow battery stack press device according to the present invention is a stack of redox flow batteries having various sizes and shapes by selectively adjusting the movable range of the press device for pressing and pressing the stack in manufacturing the stack of the redox flow battery. can be assembled and manufactured, and the degree of alignment of unit cells constituting the stack can be improved.

도 1은 본 발명에 따른 레독스 흐름전지 스택 프레스 장치의 단면도.1 is a cross-sectional view of a redox flow battery stack press apparatus according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레독스 흐름전지 스택 프레스 장치에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a redox flow battery stack press device according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 따른 레독스 흐름전지 스택 프레스 장치(1)가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 레독스 흐름전지 스택 프레스 장치(1)는 본체(10)와, 하부지지플레이트(20)와, 지지봉(30)과, 상부지지플레이트(40)와, 하부승강구동부(50)와, 하부가압플레이트(60)와, 상부승강구동부(70)와, 상부가압플레이트(80)와, 수평승강안내부(90)와, 구동제어부(미도시)를 구비한다.1 shows a redox flow battery stack press device 1 according to the present invention. 1, the redox flow battery stack press device 1 according to the present invention has a body 10, a lower support plate 20, a support rod 30, an upper support plate 40, and a lower It includes a lift drive unit 50, a lower pressure plate 60, an upper lift drive unit 70, an upper pressure plate 80, a horizontal lift guide unit 90, and a drive control unit (not shown).

본체(10)는 후술하는 하부승강구동부(50)를 일정 부분 수용할 수 있는 수용공간부를 갖는 사각 함체 구조로 형성된다.The main body 10 is formed in a rectangular enclosure structure having an accommodating space that can accommodate a certain portion of the lower elevating driving part 50 to be described later.

하부지지플레이트(20)는 일정 두께를 갖고 판상으로 형성되며, 본체(10) 상부에 설치된다.The lower support plate 20 has a predetermined thickness, is formed in a plate shape, and is installed on the upper portion of the body 10 .

지지봉(30)은 하부지지플레이트(20)의 가장자리 측에 하부가 고정되고, 수직방향으로 설치된다. 지지봉(30)은 4개가 구비될 수도 있고 더 많은 수가 구비될 수 있다.The support rod 30 has a lower portion fixed to the edge of the lower support plate 20 and is installed in the vertical direction. Four support rods 30 may be provided or a larger number may be provided.

상부지지플레이트(40)는 하부지지플레이트(20)와 일정 간격 이격되도록 지지봉(30)의 상부에 고정된다. 상부지지플레이트(40)는 하부지지플레이트(20)와 나란하게 설치되고, 하부지지플레이트(20) 보다 더 두꺼운 두께로 형성될 수 있다.The upper support plate 40 is fixed to the upper portion of the support rod 30 so as to be spaced apart from the lower support plate 20 by a predetermined interval. The upper support plate 40 is installed in parallel with the lower support plate 20 , and may be formed to have a greater thickness than the lower support plate 20 .

하부승강구동부(50)는 본체(10)와 하부지지플레이트(20)의 중앙 부분을 관통하여 일 측이 하부지지플레이트(20) 상부로 노출되게 설치된다. 하부승강구동부(50)는 제1실린더와 제1피스톤으로 구성된 통상의 공압 또는 유압 액추에이터로 구성할 수 있다.The lower elevating driving unit 50 penetrates the central portion of the main body 10 and the lower support plate 20 and is installed such that one side is exposed to the upper portion of the lower support plate 20 . The lower elevating driving unit 50 may be composed of a conventional pneumatic or hydraulic actuator composed of a first cylinder and a first piston.

하부가압플레이트(60)는 제1피스톤의 단부가 저면 중심 측에 고정 설치되고, 가장자리 측에 지지봉(30)이 관통되게 설치되어 제1피스톤을 따라 수평을 유지한 상태로 승강 가능하게 설치된다. 하부가압플레이트(60)는 복수의 단위 셀로 구성된 레독스 흐름전지의 스택이 상면에 안착 및 놓이며, 이를 지지함과 동시에 가압할 수 있다. 하부가압플레이트(60)는 하부승강구동부(50)에 의해 상하로 승강되며, 하부승강구동부(50)를 구동하여 하부지지플레이트(20)에 대해 높이를 가변시킬 수 있다.The lower pressing plate 60 is installed so that the end of the first piston is fixed to the center side of the bottom surface, and the support rod 30 is installed to penetrate the edge side, so that it can be raised and lowered along the first piston while maintaining the horizontal level. The lower pressure plate 60 is seated and placed on the upper surface of the stack of the redox flow battery composed of a plurality of unit cells, it can be supported and pressurized at the same time. The lower pressing plate 60 is lifted up and down by the lower elevating driving unit 50 , and by driving the lower elevating driving unit 50 , the height may be varied with respect to the lower supporting plate 20 .

상부승강구동부(70)는 상부지지플레이트(40)의 중앙 부분을 관통하여 일 측이 상부지지플레이트(40) 하부로 노출되게 설치된다. 상부승강구동부(70)는 하부승강구동부(50)와 마찬가지로 제2실린더와 제2피스톤으로 구성된 통상의 공압 또는 유압 액추에이터로 구성할 수 있다.The upper elevating driving unit 70 penetrates the central portion of the upper support plate 40 and is installed so that one side is exposed to the lower portion of the upper support plate 40 . The upper elevating driving unit 70 may be configured as a conventional pneumatic or hydraulic actuator composed of a second cylinder and a second piston, like the lower elevating driving unit 50 .

상부가압플레이트(80)는 제2피스톤 단부가 상면 중심 측에 고정 설치되고, 제2피스톤을 따라 하강하면서 하부가압플레이트(60) 상에 놓인 스택을 하방으로 가압 및 압착한다. 상부가압플레이트(80)는 상부승강구동부(70)에 의해 상하로 승강된다.The upper pressure plate 80 has a second piston end fixed to the center of the upper surface, and downwardly presses and compresses the stack placed on the lower pressure plate 60 while descending along the second piston. The upper pressing plate 80 is lifted up and down by the upper lifting driving unit 70 .

구동제어부는 상부승강구동부(70) 및 하부승강구동부(50)의 동작을 각각 독립적으로 제어한다. The drive control unit independently controls the operations of the upper elevating driving unit 70 and the lower elevating driving unit 50 .

수평승강안내부(90)는 상부가압플레이트(80) 수평 상태로 승강시킬 수 있도록 안내하는 것으로서, 일 측이 상부지지플레이트(40)를 관통하여 상부가압플레이트(80)에 고정되는 복수의 승강안내로드로 구성할 수 있다.The horizontal elevating guide portion 90 guides the upper pressurizing plate 80 to be elevated in a horizontal state, and one side penetrates the upper support plate 40 and is fixed to the upper pressurized plate 80. A plurality of elevating guides is provided. It can be configured as a load.

본 발명에 따른 레독스 흐름전지 스택 프레스 장치는 하부승강구동부(50)를 통해 하부가압플레이트(60)의 높이를 가변시킬 수 있고, 이에 따라 상부승강구동부(70)에 의해 상부가압플레이트(80)가 가동될 수 있는 가동범위를 가변시킬 수 있다.The redox flow battery stack press device according to the present invention can vary the height of the lower pressing plate 60 through the lower elevating driving unit 50, and thus the upper pressing plate 80 by the upper elevating driving unit 70. It is possible to vary the range of motion that can be operated.

따라서, 본 발명에 따른 레독스 흐름전지 스택 프레스 장치(1)는 레독스 흐름전지의 스택을 제조함에 있어 스택을 압착 및 가압하는 프레스 장치의 가동범위를 선택적으로 조절함으로써 다양한 크기 및 형상을 갖는 레독스 흐름전지의 스택을 조립 및 제조할 수 있고, 스택을 구성하는 단위 셀들의 정렬도를 향상시킬 수 있다.Therefore, the redox flow battery stack press device (1) according to the present invention is a redox flow battery stack having various sizes and shapes by selectively adjusting the movable range of the press device for pressing and pressing the stack in manufacturing the stack of the redox flow battery. It is possible to assemble and manufacture a stack of the DOX flow battery, and to improve the alignment of unit cells constituting the stack.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 레독스 흐름전지 스택 프레스 장치는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. Although the redox flow battery stack press apparatus according to the present invention described above has been described with reference to the accompanying drawings, this is only an example, and those of ordinary skill in the art will perform various modifications and equivalent other implementations therefrom. It will be appreciated that examples are possible.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.Accordingly, the scope of true technical protection of the present invention should be determined only by the technical spirit of the appended claims.

1 : 프레스 장치
10 : 본체
20 : 하부지지플레이트
30 : 지지봉
40 : 상부지지플레이트
50 : 하부승강구동부
60 : 하부가압플레이트
70 : 상부승강구동부
80 : 상부가압플레이트
90 : 수평승강안내부1: Press device
10: body
20: lower support plate
30: support bar
40: upper support plate
50: lower lift drive part
60: lower pressure plate
70: upper lift drive part
80: upper pressure plate
90: horizontal elevating guide

Claims (1)

내부에 수용공간부를 갖는 본체와;
상기 본체 상부에 설치되는 하부지지플레이트와;
상기 하부지지플레이트의 가장자리 측에 하부가 고정되고, 수직방향으로 설치되는 복수의 지지봉과;
상기 지지봉의 상부에 고정되고, 상기 하부지지플레이트와 나란하게 설치되는 상부지지플레이트와;
상기 본체와 상기 하부지지플레이트의 중앙 부분을 관통하여 일 측이 상기 하부지지플레이트 상부로 노출되게 설치되고, 제1실린더와 제1피스톤으로 구성된 하부승강구동부와;
상기 제1피스톤의 단부가 저면 중심 측에 고정 설치되고, 가장자리 측에 상기 지지봉이 관통되게 설치되며, 상기 제1피스톤을 따라 승강하며, 복수의 단위 셀로 구성된 레독스 흐름전지의 스택을 지지 및 가압하는 하부가압플레이트와;
상기 상부지지플레이트의 중앙 부분을 관통하여 일 측이 상기 상부지지플레이트 하부로 노출되게 설치되고, 제2실린더와 제2피스톤으로 구성된 상부승강구동부와;
상기 제2피스톤 단부가 상면 중심 측에 고정 설치되고, 상기 제2피스톤을 따라 하강하면서 상기 스택을 하방으로 가압하는 상부가압플레이트와;
상기 상부가압플레이트 수평 상태로 승강시킬 수 있도록 안내하는 수평승강안내부;를 구비하고,
상기 하부가압플레이트의 높이를 가변하여 상기 상부가압플레이트의 가동범위를 가변시킬 수 있게 된 것을 특징으로 하는 레독스 흐름전지 스택 프레스 장치.
a body having an accommodating space therein;
a lower support plate installed on the upper part of the body;
a plurality of support rods having a lower portion fixed to the edge of the lower support plate and installed in a vertical direction;
an upper support plate fixed to the upper portion of the support rod and installed in parallel with the lower support plate;
a lower elevating driving part that penetrates through the central portion of the main body and the lower support plate, one side of which is exposed to the upper part of the lower support plate, and includes a first cylinder and a first piston;
The end of the first piston is fixed to the center side of the bottom surface, the support rod is installed to pass through the edge side, ascends and descends along the first piston, and supports and pressurizes the stack of the redox flow battery composed of a plurality of unit cells and a lower pressure plate;
an upper elevating driving part which penetrates the central portion of the upper support plate and has one side exposed to the lower part of the upper support plate, and includes a second cylinder and a second piston;
an upper pressure plate having an end portion of the second piston fixed to the center of the upper surface and pressing the stack downward while descending along the second piston;
and a horizontal elevating guide unit for guiding the upper pressurizing plate to be elevated in a horizontal state.
Redox flow battery stack press device, characterized in that it is possible to vary the movable range of the upper pressing plate by varying the height of the lower pressing plate.
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