KR20230098112A - 전해질 누설을 방지한 레독스 흐름전지 및 이의 적층방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실링이 강화된 레독스 흐름전지 및 이의 적층방법에 관한 것으로, 엔드 플레이트, PVC경판, 제1 집전체, 제1양극판, 셀, 제2양극판, 제2 집전체 및 중앙 전해질 분배관으로 구성된 스택을 포함하는 것으로,상기 셀은 양극 플로우 프레임, 제1 전극, 분리막, 음극 플로우 프레임, 제2전극으로 구성되고, 상기 양극 플로우 프레임 및 상기 음극 플로우 프레임은 커버 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전해질 누설을 방지한 레독스 흐름전지 및 이의 적층방법{Redox flow battery preventing electrolyte leakage and stacking method thereof}

본 발명은 레독스 흐름전지에 관한 것으로, 상세하게는 전해질의 누설을 방지한 레독스 흐름전지 및 상기 레독스 흐름전지의 적층방법에 관한 것이다.

최근 화석연료의 고갈과 환경오염으로 인한 에너지의 사용이 제한됨에 따라 신재생 에너지들에 대한 비중이 확대되고 있다. 하지만 신재생 에너지원으로부터 발생되는 전력은 일정하지 않아 안정적인 전력공급을 위한 에너지저장 장치(ESS; Energy Storage System) 및 대용량화가 가능하고, 운전 안정성이 우수한 전력저장장치로 레독스 흐름전지(RFB, Redox Flow Battery)가 연구되고 있다.

도 1은 레독스 흐름전지를 나타낸 것으로, 도 1(a)를 참고하면, 상기 레독스 흐름전지는 외부 전력계통이나 신재생 발전원으로부터 전기를 받아 양극과 음극의 전해질내로 전자를 내고 반대쪽은 전자를 받아 전기 흐름을 만드는 전지이다. 또한, 전기를 저장하여 충전하고, 반대로 레독스 흐름전지의 양극과 음극의 전해질내의 전자를 전력계통으로 내놓는 것이 가능하며, 전력계통의 최고부하 및 최저부하시점의 부하를 크게 조정해주는 역할이 가능하여 안정적인 전력공급에 대응할 수 있는 전력저장 장치이다. 또한, 충방전 반복에 따른 용량손실이 적어 수명이 길고, 운전비용이 적어 전력저장장치에 대한 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.

일반적으로 종래의 레독스 흐름전지는 도 1(b)에 도식화된 바와 같이 전극, 분리판, 양극판(바이폴라 플레이트, BP, Bipolar plate), 집전체 및 플로우 프레임을 적층하여 셀을 구성하는 것으로, 상기 셀 내에 전해질이 흘러 작동하게 된다.

이때, 종래의 레독스 흐름전지는 적층된 후 가장자리 부분을 볼트와 너트 등의 체결수단을 통해 고정 결합되기 때문에, 셀 프레임들의 가장자리 부분 특히 전해액이 흐르는 유입구와 배출구를 포함하는 매니폴드 부분에 지속적인 압력과 열이 가해지게 되어 변형이 발생되고 전해액의 누수 및 쇼트가 발생되는 문제점이 있다.

이에, 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 전해질 누설을 방지한 레독스 흐름전지 및 이의 적층방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 전해질 누설을 방지한 레독스 흐름전지 및 이의 적층방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 스택의 반응면적을 최대화하고, 스택의 형상치수(높이, 폭, 두께)를 최소화하면서 효율적인 실링을 위한 구조를 제시하는 것을 목적으로 한다.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 엔드 플레이트, PVC경판, 제1집전체, 제1양극판, 셀, 제2양극판, 제2집전체 및 중앙 전해질 분배관으로 구성된 스택을 포함하는 것으로, 상기 셀은 양극 플로우 프레임, 제1 전극, 분리막, 음극 플로우 프레임, 제2전극으로 구성되고, 상기 양극 플로우 프레임 및 상기 음극 플로우 프레임은 커버 플레이트를 포함하는 것인 실링이 강화된 바나듐 레독스 흐름전지를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 엔드 플레이트는 금속경판으로 구성되는 것으로, 상기 엔드 플레이트의 후면부는 프레임을 포함하고, 상기 프레임의 두께는 엔드플레이트의 두께의 두 배 이상인 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스택은 복수의 셀을 포함하는 것으로 상기 셀을 연속으로 적층하여 형성하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스택은 2N(N+N)개의 셀을 적층하여 형성하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 양극 플로우 프레임은 제1 양극 플로우 프레임 및 제2 양극 플로우 프레임을 포함하는 것으로, 상기 제1 양극 플로우 프레임의 정면부는 외곽 실링부, 전해질 유로 및 매니폴드 실링부를 포함하고, 상기 제1 양극 플로우 프레임의 후면부는 양극판(바이폴라 플레이트, BP) 실링부를 포함하며, 상기 제2 양극 플로우 프레임의 정면부는 외곽 실링부, 전해질 유로 및 매니폴드 실링부를 포함하고, 상기 제2 양극 플로우 프레임의 후면부는 양극판 실링부 및 외곽 실링부를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 음극 플로우 프레임은 제1 음극 플로우 프레임 및 제2 음극 플로우 프레임을 포함하는 것으로, 상기 제1 음극 플로우 프레임의 정면부는 외곽 실링부, 전해질 유로 및 매니폴드 실링부 및 분리막 실링부를 포함하고, 상기 제1 음극 플로우 프레임의 후면부는 양극판 실링부 양극판(바이폴라 플레이트, BP)실링부 및 외곽 실링부를 포함하며,상기 제2 음극 플로우 프레임의 정면부는 외곽 실링부, 전해질 유로 및 매니폴드 실링부 및 분리막 실링부를 포함하고, 상기 제2 음극 플로우 프레임의 후면부는 양극판(바이폴라 플레이트, BP) 실링부를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스택은 복수개의 양극판(바이폴라 플레이트, BP)을 포함하는 것으로, 상기 복수개의 양극판(바이폴라 플레이트, BP)은 상기 셀의 개수(2N 개) 보다 2개 더 많은 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 관점에 따르면, 중앙 전해질 분배관을 중심으로 스택을 적층하는 방법에 있어서, 엔드 플레이트 상에 PVC경판을 적층하는 제1단계, 상기 PVC경판에 제1 집전체를 적층하는 제2단계, 상기 제1 집전체 상에 제1 양극판(바이폴라 플레이트, BP)를 적층하는 제3단계, 상기 제1 양극판(바이폴라 플레이트, BP) 상에 셀을 적층하는 제4단계, 상기 셀 상에 제2 양극판(바이폴라 플레이트, BP)를 적층하는 제5단계, 상기 제2 양극판(바이폴라 플레이트, BP) 상에 제2 집전체를 적층하는 제6단계 및 상기 제2 집전체 상에 중앙 전해질 분배관을 적층하는 제7단계를 포함하는 것인 실링이 강화된 레독스 흐름전지의 적층방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 셀을 적층하는 제4단계는 상기 제1 양극판(바이폴라 플레이트, BP)에 상기 양극 플로우 프레임을 적층하는 단계, 상기 양극 플로우 프레임의 정면부에 제1전극을 삽입하는 단계 상기 제1전극 상에 분리막을 적층하는 단계, 상기 양극 플로우 프레임의 정면부에 음극 플로우 프레임의 정면부가 맞닿게 적층하는 단계 상기 음극 플로우 프레임의 후면부에 제2전극을 삽입하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 셀을 적층하는 제4단계는 상기 양극 플로우 프레임 및 상기 음극 플로우 프레임을 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 양극 플로우 프레임 및 상기 음극 플로우 프레임을 형성하는 단계는, 상기 양극 플로우 프레임 및 음극 플로우 프레임의 전해질 유로를 커버 플레이트로 접착하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 양극 플로우 프레임을 적층하는 단계는 제1 양극 플로우 프레임을 적층하는 단계 및 제2 양극 플로우 프레임을 적층하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 양극 플로우 프레임을 적층하는 단계는, 상기 제1 양극 플로우 프레임의 정면부에 외곽 실링제 및 매니폴드 실링제를 삽입하고, 상기 제1 양극 플로우 프레임의 후면부에 양극판(바이폴라 플레이트, BP) 실링제를 삽입하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 양극 플로우 프레임을 적층하는 단계는, 상기 제2 양극 플로우 프레임의 정면부에 외곽 실링제 및 매니폴드 실링제를 삽입하고, 상기 제2 양극 플로우 프레임의 후면부에 양극판(바이폴라 플레이트, BP) 실링제 및 외곽 실링제를 삽입하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 음극 플로우 프레임을 적층하는 단계는 제1 음극 플로우 프레임을 적층하는 단계 및 제2 음극 플로우 프레임을 적층하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 음극 플로우 프레임을 적층하는 단계는, 상기 제1 음극 플로우 프레임의 정면부에 외곽 실링제, 매니폴드 실링제 및 분리막 실링제를 삽입하고, 상기 제1 음극 플로우 프레임의 후면부에 양극판(바이폴라 플레이트, BP) 실링제와 외곽 실링제를 삽입하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 음극 플로우 프레임을 적층하는 단계는, 상기 제2 음극 플로우 프레임의 정면부에 외곽 실링제, 매니폴드 실링제 및 분리막 실링제를 삽입하고, 상기 제2 음극 플로우 프레임의 후면부에 양극판(바이폴라 플레이트, BP) 실링제를 삽입하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 셀을 적층하는 제4단계는 셀을 연속적으로 적층하는 것으로, 상기 연속적으로 적층되는 셀과 셀 사이에 양극판(바이폴라 플레이트, BP)을 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 양극판과 접촉하도록 형성된 셀이 제1 양극플로우 프레임이면 제2 양극판에 접촉하는 셀은 제2 음극 플로우 프레임이고, 제1 양극판과 접촉하도록 형성된 셀이 제1 음극플로우 프레임이면, 제2 양극판에 접촉하는 셀은 제2 양극 플로우 프레임인 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스택을 적층하는 방법은 상기 중앙 전해질 분배관의 일면에 N개의 셀이 연속으로 적층되고, 상기 중앙 전해질 분배관의 타면에 N개의 셀이 연속으로 적층되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중앙 전해질 분배관을 중심으로 일면에 적층하는 셀 및 타면에 적층하는 셀의 극이 동일한 것으로, 상기 중앙 전해질 분배관의 타면에 셀을 적층하는 단계는 상기 중앙 전해질 분배관의 일면에 셀을 적층하는 단계의 역순으로 적층하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중앙 전해질 분배관을 중심으로 일면에 적층하는 셀 및 타면에 적층하는 셀의 극이 상이한 것으로,상기 중앙 전해질 분배관의 타면에 셀을 적층하는 단계는 상기 중앙 전해질 분배관의 일면에 셀을 적층하는 단계와 동일한 순서로 적층하는 것일 수 있다

본 발명은 전해질 누설을 방지한 레독스 흐름전지 및 이의 적층방법을 제공하는 효과가 있다.

또한, 스택의 반응면적을 최대화하고, 스택의 형상치수(높이, 폭, 두께)를 최소화하면서 효율적일 실링을 위한 구조를 제시하는 효과가 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해 질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 레독스 흐름전지의 구조 및 스택의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 스택의 적층 구조를 나타낸 개략도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 엔드 플레이트의 정면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 엔드 플레이트의 후면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 PVC 경판의 정면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 PVC 경판의 후면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 제1양극 플로우 프레임의 정면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 제1양극 플로우 프레임의 후면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 플로우 프레임 커버 플레이트의 개략도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 제1음극 플로우 프레임의 정면도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 제1음극 플로우 프레임의 후면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 제2양극 플로우 프레임의 정면도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 제2양극 플로우 프레임의 후면도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 제2음극 플로우 프레임의 정면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 제2음극 플로우 프레임의 후면도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 스택 내부 적층구조 및 실링구조를 나타낸 개략도이다.
도 17을 일 실시예에 따른 플로우 프레임의 거울상 구조를 나타낸 개략도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 거울상 구조의 전극의 배치를 나타낸 개략도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 비거울상 구조의 전극의 배치를 나타낸 개략도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 80개의 셀을 적층한 레독스 흐름전지의 스택을 나타낸 개략도이다.
도 21은 일 실시예에 따른 레독스 흐름전지 스택의 사이클별 효율을 나타낸 그래프이다.
도 22는 일 실시예에 ㄸㆍ른 레독스 흐른전지 스택의 사이클별 충방전 용량 및 이용률을 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 지시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는 다는 것은 당·업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.

또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.

도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 “부”한, 특정 기능을 수행하는 한 개의 단위 또는 블록을 의미한다.

각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.

즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.

레독스 흐름전지는 전지 내부로 양극(positive electrode)과 음극(negative electrode)의 액체 전해질이 분리된 상태로 흘러야 한다. 그러나 레독스 흐름전지의 전해질은 도 1에 개시한 바와 같이 외부의 탱크에서 펌프에 의해 가압된 상태로 전지 내부로 공급하는 것으로 전지 내부에서 전해질 섞임 현상, 전해질의 외부로의 누설 현상이 발생할 수 있으며, 상기 현상에 의하여 레독스 흐름전지의 효율 및 가용용량이 감소하게 된다. 따라서 상기 전해질 섞임 현상, 전해질의 외부로의 누설현상을 방지하기 위한 실링구조는 레독스 흐름전지에 필수적인 요소이다.

이에, 본 발명은 상기 전해질의 누설 현상을 방지하는 바나듐 레독스 흐름전지 및 이의 적층방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 2는 일 실시예에 따른 스택(1000)의 적층 구조를 나타낸 개략도이다. 도 2를 참고하면, 바나듐 레독스 흐름전지 스택은 엔드 플레이트(100), PVC 경판(200), 제1 집전체(300), 제1양극판(B1, 바이폴라 플레이트, BP), 셀(500, 600, 700), 제2양극판(B2), 제2집전체(800) 및 중앙 전해질 분배관(900)으로 구성된다.

도 3은 일 실시예에 따른 엔드 플레이트(100,100‘)의 정면도이며, 도 4는 일 실시예에 따른 엔드 플레이트(100, 100‘)의 후면도이다.

도 3 및 도 4를 참고하면, 상기 엔드 플레이트(100, 100‘)는 얇은 금속경판으로 스택(1000)의 최외곽에 배치되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 금속경판은 알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 스택(1000) 적층을 완료하고 가장자리에 볼트와 너트를 체결할 경우 중앙부분에 볼록 현상이 일어날 수 있다. 이에, 상기 볼록 현상을 방지하고 상기 엔드 플레이트(100,100‘)를 평평하게 지탱하기 위하여 상기 엔드 플레이트(100)의 후면부에 프레임(110,120)을 포함하는 것으로, 상기 프레임(110, 120)의 두께는 상기 엔드 플레이트(100, 100‘) 두께의 두 배 이상인 것이 바람직하다.

한편, 상기 프레임은 상기 엔드 플레이트(100)의 후면부에 배치되는 형태는 후면부의 휨을 방지하는 형태이면 제한이 없다. 예를 들어, 상기 프레임을 막대 형태로 형성하여 상기 엔드 플레이트(100)의 후면부에 세로 또는 가로로 배치할 수 있으며, 가로 및 세로로 동시에 배치할 수 있다. 또한, 상기 후면부의 전체 면적을 감싸도록 배치할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 PVC 경판(200, 200‘)의 정면도이며, 도 6은 일 실시예에 따른 PVC 경판(200, 200‘)의 후면도이다.

도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 PVC 경판(200, 200’)은 상기 엔드 플레이트(100,100‘)와 상기 제1집전체(300) 사이에 배치하여 상기 제1집전체(300)의 위치를 고정하고 상기 엔드 플레이트(100)와 상기 제1집전체(300)를 절연시키는 것을 특징으로 한다.

상기 양극판(B1, B2, B3, B4, 바이폴라 플레이트, BP)는 전기를 전도하는 역활을 하는 것으로, 제1 양극판(B1) 및 제2 양극판(B2)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 셀(500, 600, 700)은 양극 플로우 프레임(510, 610, 710), 제1전극(520, 620, 720), 분리막(530, 630, 730), 제2 전극(540, 640, 740) 및 음극 플로우 프레임(550, 650, 750)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상세하게는, 상기 스택(1000)은 복수의 셀(400)을 포함하는 것으로, 상기 중앙 전해질 분배관(900)을 기준으로 상기 중앙 전해질 분배관(900)의 일면에 N개의 셀을 배치하고, 상기 중앙 전해질 분배관(900)의 타면에 N개의 셀을 배치하여 2N(N+N)개의 셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 셀(400)은 상기 셀(500, 600, 700)과 셀(500, 600, 700) 사이에 전기를 전도하기 위하여 상기 양극판(B1, B2, B3, B4)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상세하게는, 상기 셀(500, 600, 700)을 구성하는 상기 제1전극(520, 620, 720) 및 제2 전극(540, 640, 740) 사이에 전기를 전도하기 위하여 제3양극판(B3) 및 제4양극판(B4)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 양극판(B1, B2, B3, B4)은 복수의 셀(400)의 개수보다 2개 더 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 양극판(B1, B2, B3, B4)는 2N+2개로 포함하는 것이 바람직하다.

도 7은 일 실시예에 따른 제1양극 플로우 프레임(510)의 정면도이고, 도 8은 일 실시예에 따른 제1양극 플로우 프레임(510‘)의 후면도이다. 도 9는 일 실시예에 따른 플로우 프레임 커버 플레이트의 개략도이다.

도 7 및 도 8을 참고하면, 상기 제1 양극 플로우 프레임(510)의 정면부는 외곽 실링부(512), 전해질 유로(511) 및 매니폴드 실링부(513)을 포함하고, 상기 제1 양극 플로우 프레임의 후면부는 양극판 실링부(516)을 포함한다.

상기 전해질 유로(511)는 상기 제1 양극 플로우 프레임(510)의 상부 및 하부에 배치되는 것으로, 전해질이 새어나와 흐르지 않도록 상기 플로우 프레임 커버 플레이트(C1, C2)를 각 각 전해질 유로의 상부 및 하부에 끼우고 접착제로 접착하여 붙이는 것을 특징으로 한다.

상기 매니폴드 실링부(513)는 매니폴드를 통하여 적층된 셀(500, 600, 700)간 전해질이 흐르는 동안 상기 전해질이 새어 흐르지 않도록 상기 매니폴드 실링부(513)를 실링제를 이용하여 실링하는 것을 특징으로 한다.

상기 외곽 실링부(512)는 상기 제1 양극 플로우 프레임(510)의 최외곽에 배치되는 것으로, 상기 제1 양극 플로우 프레임의 전해질 유로(511) 및 매니폴드 실링부(513)를 둘러싸는 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 외곽 실링부(512)는 양극 및 음극의 틈새로 전해질이 새어나가 스택 밖으로 흐르는 것을 방지하기 위한 것으로, 외곽 실링부(512)는 외곽 실링제를 이용하여 실링하는 것을 특징으로 한다.

상기 양극판 실링부(516)는 상기 제1 양극 플로우 프레임(510‘)의 후면부의 중앙부에 배치되는 것으로, 상기 제1 양극 플로우 프레임(510’) 및 제1 양극판(B1) 사이의 틈새로 전해질이 새어 흐르지 않도록 상기 양극판 실링부(516)를 실링제를 이용하여 실링하는 것을 특징으로 한다.

도 10은 일 실시예에 따른 제1음극 플로우 프레임(550)의 정면도이며, 도 11은 일 실시예에 따른 제1음극 플로우 프레임(550‘)의 후면도이다.

도 10 및 도 11을 참고하면, 상기 제1 음극 플로우 프레임의 정면부(550)는 외곽 실링부(552), 전해질 유로(551), 매니폴드 실링부(553) 및 분리막 실링부(554)를 포함하고, 상기 제1 음극 플로우 프레임의 후면부(550’)는 양극판 실링부(556) 및 외곽실링부(557)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 분리막 실링부(554)는 상기 제1 음극 플로우 프레임(550) 정면부의 빈 공간을 둘러싸도록 배치되는 것으로, 분리막 및 전극, 제1 양극 플로우 프레임(510) 및 제1 음극 플로우 프레임(550)의 사이로 전해질이 새어 흐르지 않도록 상기 분리막 실링부(554)를 실링제를 이용하여 실링하는 것을 특징으로 한다.

도 12는 일 실시예에 따른 제2양극 플로우 프레임(610)의 정면도이며, 도 13은 일 실시예에 따른 제2양극 플로우 프레임(610‘)의 후면도이다.

도 12 및 도 13을 참고하면, 상기 제2 양극 플로우 프레임(610)의 정면부는 외곽 실링부(612), 전해질 유로(611) 및 매니폴드 실링부(613)을 포함하고, 상기 제2 양극 플로우 프레임(610‘)의 후면부는 외곽 실링부(612’), 양극판 실링부(616) 및 매니폴드 실링부(613’)를 포함한다.

상세하게는, 상기 제2 양극 플로우 프레임(610, 610‘)은 복수의 셀(400) 중앙부에 배치되는 것으로, 상기 셀과 셀 사이의 전해질이 새어 흐르는 것을 방지해야 한다. 이에, 상기 제2 양극 플로우 프레임의 정면부(610) 뿐만 아니라 상기 제2 양극 플로우 프레임의 후면부(610’)에도 매니폴드 실링부(613‘)를 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 제1 양극 플로우 프레임의 후면부(510’)는 상기 제1 양극판(B1)과 접촉하는 것으로 전해질이 흐르는 공간이 없다. 이에, 매니폴드가 존재하지 않으며, 이에 매니폴드 실링부 또한 존재하지 않는다.

도 14는 일 실시예에 따른 제2음극 플로우 프레임(750)의 정면도이며, 도 15는 일 실시예에 따른 제2음극 플로우 프레임(750‘)의 후면도이다.

도 14 및 도 15를 참고하면, 상기 제2음극 플로우 프레임(750)의 정면부는 외곽 실링부(752), 전해질 유로(751), 매니폴드 실링부(753) 및 분리막 실링부(754)를 포함하고, 상기 제2 음극 플로우 프레임(750‘)의 후면부는 양극판 실링부(756)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제1양극 플로우 프레임(510)은 상기 제1 양극판(B1)과 접촉하도록 위치하고, 상기 제2음극 플로우 프레임(750)은 상기 제2 양극판(B2)과 접촉하도록 위치하는 것으로, 중앙부에 위치하는 상기 제1음극 플로우 프레임(550) 및 상기 제2 양극 플로우 프레임(610)과 대비하여 두께가 두꺼운 것이 바람직하다.

이는, 중앙에 위치하는 상기 제1음극 플로우 프레임(550) 및 상기 제2 양극 플로우 프레임(610)의 경우 중앙에 위치하는 제3 양극판(B3) 또는 제4 양극판(B4)의 의 두께를 각 반반씩 공유하나, 상기 제1양극 플로우 프레임(510) 및 상기 제2음극 플로우 프레임(750)은 제1양극판(B1) 또는 제2양극판(B2) 두께만큼을 더 포함하기 때문이다.

도 16은 일 실시예에 따른 스택 내부 적층구조 및 실링구조를 나타낸 개략도이다.

도 16을 참고하면, 상기 외곽 실링부는 양극 플로우 프레임의 정면부 및 후면부, 음극 플로우 프레임의 정면부 및 후면부에 형성되는 것으로 지그재그로 배치하여 실링제가 서로 맞붙지 않게 배치하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 상기 양극 플로우 프레임의 정면부에 포함되는 외곽 실링부는 상기 음극 플로우 프레임의 정면부에 포함되는 외곽 실링부보다 외곽으로 위치하게 배치하는 것이 바람직하다. 다시 말해, 상기 음극 플로우 프레임의 정면부에 포함되는 외곽 실링부는 상기 양극 플로우 프레임의 정면부에 포함되는 외곽 실링부보다 안쪽에 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 음극 플로우 프레임의 후면부에 포함되는 외곽 실링부는 상기 양극 플로우 프레임의 후면부에 포함되는 외곽 실링부보다 외곽으로 위치하게 배치하는 것이 바람직하다. 다시 말해, 상기 양극 플로우 프레임의 후면부에 포함되는 외곽 실링부는 상기 음극 플로우 프레임의 후면부에 포함되는 외곽 실링부보다 안쪽에 배치되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 외곽 실링부의 위치를 지그재그로 배치함에 따라 실링의 효과를 향상시킬 수 있다.

나아가, 상기 각 실링부에 포함되는 실링제는 내식성, 내수성 재질을 갖는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 아쿠아플렉스 실링재질, 아세틱 실리콘 재질, EPDM(에틸렌프로필렌디엔) 가스켓 및 플라스틱 실런트(polyester resin) 등의 재질로 이와 동등하거나 이 이상의 내구성을 갖는 재질의 실링제를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실링부에 포함되는 실링제는 오링(o-ring)을 포함하는 것으로 NBR O-ring, HNBR O-ring, VITON O-ring 및 EPDM O-ring 중 선택되는 1종을 포함하는 것이 바람직하다.

하기에는, 상기 스택(1000)을 적층하는 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 상기 스택(1000)을 적층하기 위하여 엔드 플레이트(100) 상에 PVC경판(200)을 적층하는 제1단계, 상기 PVC경판(200)에 제1 집전체(300)를 적층하는 제2단계, 상기 제1 집전체(300) 상에 제1 양극판(B1, 바이폴라 플레이트, BP)를 적층하는 제3단계, 상기 제1 양극판(B1, 바이폴라 플레이트, BP) 상에 셀(500,600,700)을 적층하는 제4단계, 상기 셀(500,600,700) 상에 제2 양극판(B2, 바이폴라 플레이트, BP)를 적층하는 제5단계, 상기 제2 양극판(B2, 바이폴라 플레이트, BP) 상에 제2 집전체(800)를 적층하는 제6단계 및 상기 제2 집전체 상에 중앙 전해질 분배관을 적층하는 제7단계를 포함한다.

상기 제1단계는 엔드 플레이트(100) 상에 PVC경판(200)을 적층하는 것으로, 상기 엔드 플레이트(100)의 정면부 PVC경판(200)의 정면부가 접촉하도록 적층하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2단계는 상기 제1 집전체(300)를 상기 PVC 경판(200)에 적층하는 것으로, 상기 PVC 경판(200‘) 후면부의 중앙부분(210)에 상기 제1 집전체(300)를 적층하여 고정하는 것을 특징으로 한다.

상기 제3단계는 상기 제1 양극판(B1)을 상기 제1집전체(300) 상에 적층하는 것을 특징으로 한다.

상기 제4단계는 상기 제1양극판(B1)에 상기 양극 플로우 프레임을 적층하는 단계, 상기 양극 플로우 프레임의 정면부에 제1전극을 삽입하는 단계, 상기 제1전극 상에 분리막을 적층하는 단계, 상기 양극 플로우 프레임의 정면부에 음극 플로우 프레임의 정면부가 맞닿게 적층하는 단계 및 상기 음극 플로우 프레임의 후면부에 제2전극을 삽입하는 단계를 포함한다.

상세하게는, 상기 셀을 적층하는 제4단계는 상기 제1 양극판(B1)상에 상기 제1 양극 플로우 프레임의 후면부(510‘)가 접촉하도록 적층하는 단계, 상기 제1 양극 플로우 프레임의 정면부(510)에 제1전극(520)을 적층하는 단계, 상기 제1전극(520) 상에 분리막(530)을 적층하는 단계, 상기 분리막(530) 상에 상기 제1 양극 플로우 프레임의 정면부(510)와 상기 제1 음극 플로우 프레임의 정면부(550)가 맞닿게 적층하는 단계 및 상기 제1 음극 플로우 프레임의 후면부(550’)에 제2 전극(540)을 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1 양극 플로우 프레임의 정면부(510) 및 상기 제1 음극 플로우 프레임의 정면부(550)다 맞닿게 적층하는 것은 상기 제1양극 플로우 프레임 정면부(510)의 오른쪽 체결부(514)가 상기 제1음극 플로우 프레임 정면부의 왼쪽 체결부(555)가 서로 맞닿게 적층하는 것으로, 서로 맞닿은 플로우 프레임으로 흐르는 각각의 전해질이 다른 통로로 흐르게 된다.

나아가, 상기 셀을 적층하는 4단계는 셀을 연속적으로 적층하는 것으로, N개의 셀을 적층하는 것을 특징으로 한다. 상세하게는, 상기 제5단계를 수행하기 위하여 상기 셀을 적층하는 제4단계는 셀을 연속적으로 적층하는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 제2전극(540)을 삽입한 상기 제1 음극 플로우 프레임의 후면부(550‘) 상에 셀을 연속적으로 적층하는 것으로, 연속적으로 적층되는 셀과 셀 사이(도2 참고, 500 및 600의 사이, 600 및 700의 사이) 에 양극판(바이폴라 플레이트, BP)을 포함하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 셀을 연속적으로 적층하기 위하여 상기 제2 전극(540) 상에 제3 양극판(B3)을 적층하는 단계, 상기 제3 양극판(B3)상에 제2 양극 플로우 프레임의 후면부(610‘)가 접촉하도록 적층하는 단계, 상기 제2 양극 플로우 프레임의 정면부(610)에 제1전극(620)을 삽입하는 단계, 상기 제1전극(620) 상에 분리막(630)을 적층하는 단계, 상기 분리막(630) 상에 상기 제2 양극 플로우 프레임의 정면부(610)와 제1 음극 플로우 프레임의 정면부(650)가 맞닿게 적층하는 단계 및 상기 제1 음극 플로우 프레임의 후면부(650) 상에 제2 전극(640)을 삽입하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 셀을 연속적으로 적층하기 위하여 상기의 단계를 반복하여 적층하는 것이 바람직하며, 가장 마지막 셀의 음극 플로우 프레임은 제1 음극 플로우 프레임(550, 650)이 아닌 제2 음극 플로우 프레임(750)을 적층하는 것이 바람직하다.

다시 말해, 상기 제1 양극판(B1)과 접촉하는 셀에 포함되는 상기 양극 플로우 프레임은 제1 양극 플로우 프레임(510)이고, 상기 제1 양극판(B1)과 접촉하지 않는 셀에 포함되는 양극 플로우 프레임은 제2 양극 플로우 프레임(610, 710)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 양극판(B2)과 접촉하는 셀에 포함되는 상기 음극 플로우 프레임은 제2 음극 플로우 프레임(750)이고, 상기 제2 양극판(B2)과 접촉하지 않는 셀에 포함되는 음극 플로우 프레임은 제1 음극 플로우 프레임(550, 650)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 제1 양극판(B1) 및 상기 제2 양극판(B2)에 접촉하는 플로우 프레임의 극은 서로 다른 것을 특징으로 한다. 즉, 제1 양극판(B1)에 접촉하는 플로우 프레임이 양극 플로우 프레임이면, 상기 제2 양극판(B2)에 접촉하는 플로우 프레임은 음극 플로우 프레임인 것이 바람직하며, 상기 제1 양극판(B1)에 접촉하는 플로우 프레임이 음극 플로우 프레임이며, 상기 제2 양극판(B2)에 접촉하는 플로우 프레임은 양극 플로우 프레임인 것을 특징으로 한다. 예를 들어,상기 제1 양극판과 접촉하도록 형성된 셀이 제1 양극플로우 프레임이면 제2 양극판에 접촉하는 셀은 제2 음극 플로우 프레임이고, 제1 양극판과 접촉하도록 형성된 셀이 제1 음극플로우 프레임이면, 제2 양극판에 접촉하는 셀은 제2 양극 플로우 프레임인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 양극 플로우 프레임, 제2 양극 플로우 프레임, 제1 음극 플로우 프레임 및 제2 음극 플로우 프레임을 구분하는 것은 배치되는 위치에 따른 것으로, 외곽에 배치되는 제1 양극 플로우 프레임(510) 및 제2 음극 플로우 프레임(750)을 제외한 제2 양극 플로우 프레임(610, 710) 및 제1 음극 플로우 프레임(550, 650)은 동일한 형태를 갖는다

한편, 상기 제1 양극 플로우 프레임(510)을 적층하는 단계는 상기 제1 양극 플로우 프레임의 정면부(510)에 외곽 실링제 및 매니폴드 실링제를 삽입하고, 상기 제1 양극 플로우 프레임의 후면부(510‘)에 양극판 실링제를 삽입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 양극 플로우 프레임(610, 710)을 적층하는 단계는 상기 제2 양극 플로우 프레임의 정면부(610, 710)에 외곽 실링제 및 매니폴드 실링제를 삽입하고, 상기 제2 양극 플로우 프레임의 후면부(610‘, 710’)에 양극판 실링제 및 외곽 실링제를 삽입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 음극 플로우 프레임(550, 650)을 적층하는 단계는 상기 제1 음극 플로우 프레임의 정면부(550, 650)에 외곽 실링제, 매니폴드 실링제 및 분리막 실링제를 삽입하고, 상기 제1 음극 플로우 프레임의 후면부(550‘, 650’)에 양극판(바이폴라 플레이트, BP) 실링제와 외곽 실링제를 삽입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 음극 플로우 프레임(750)을 적층하는 단계는 상기 제2 음극 플로우 프레임의 정면부(750)에 외곽 실링제, 매니폴드 실링제 및 분리막 실링제를 삽입하고, 상기 제2 음극 플로우 프레임의 후면부(750‘)에 양극판(바이폴라 플레이트, BP) 실링제를 삽입하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 셀을 적층하는 제4단계는 셀을 적층하는 단계를 수행하기 전 상기 양극 플로우 프레임 및 상기 음극 플로우 프레임을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 제1양극 플로우 프레임(510), 제2양극 플로우 프레임(610, 710), 제1음극 플로우 프레임(550,650) 및 제2음극 플로우 프레임(750)의 전해질 유로(511, 551, 611, 751)에 커버 플레이트(C1, C2)를 끼우고 접착제로 접착하여 상기 제1양극 플로우 프레임(510), 제2양극 플로우 프레임(610, 710), 제1음극 플로우 프레임(550, 650) 및 제2음극 플로우 프레임(750)을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 전해질 유로에 커버플레이트를 접착하는 과정은 셀을 적층하기 전에 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 제5단계는 상기 셀 상에 상기 제2 양극판(B2)를 적층하는 것으로, 상기 제2 음극 플로우 프레임의 후면부(750‘)에 상기 제2 양극판(B2)이 접촉하도록 배치하는 것이 바람직하다.

상기 제6단계는 상기 제2양극판(B2)에 상기 제2집전체(800)를 적층하는 것을 특징으로 하며, 상기 제7단계는 상기 제2집전체(800) 상에 상기 중앙 전해질 분배관(900)을 적층하는 것을 특징으로 한다.

상기 스택을 적층하는 방법은 상기 중앙 전해질 분배관(900)의 일면에 N개의 셀이 연속으로 적층되고, 상기 중앙 전해질 분배관(900)의 타면에 N개의 셀이 연속으로 적층되는 것을 특징으로 한다.

상세하게는, 상기 중앙 전해질 분배관(900)을 중심으로 상기 중앙 전해질 분배관의 타면에 셀을 적층하는 단계는 상기 중앙 전해질 분배관(900)의 일면에 셀을 적층하는 단계의 역순으로 적층할 수 있다. 즉, 상기 중앙 전해질 분배관(900)을중심으로 일면에 적층하는 셀 및 타면에 적층하는 셀의 극이 동일하게 적층할 수 있다.

예를 들어, 상기 중앙 전해질 분배관(900)의 타면에 셀을 적층하기 위하여 상기 중앙 전해질 분배관(900)의 일면에 셀을 적층하는 단계의 역순으로 적층할 경우 제2 집전체(800)을 적층하는 단계, 상기 제2집전체(800) 상세 제2 양극판(B2)을 적층하는 단계, 상기 제2 양극판(B2) 상에 복수의 셀(400)을 적층하는 단계, 상기 복수의 셀 상에 제1 음극판(B1)을 적층하는 단계, 상기 제1 양극판(B1)상에 제1 집전체(300)를 적층하는 단계, 상기 제1 집전체(300) 상에 PVC 경판(200)을 적층하는 단계 및 상기 PVC 경판(200) 상에 엔드 플레이트(100)를 적층하는 단계로 적층될 수 있다.

이때, 상기 중앙 전해질 분배관(900)의 타면에 셀을 역순으로 적층할 경우 중앙 전해질 분배관(900)을 중심으로 양쪽의 셀이 거울상의 구조로 이루어지게 된다. 이에, 도 17의 개략도에 나타낸 바와 같이 전해질이 흐르기 위한 입구 및 출구의 위치가 바뀌어야 하는 것으로, 전해질 흐름을 위하여 상기 타면에 배치되는 양극 플로우 프레임 및 음극 플로우 프레임은 일면에 배치되는 양극 플로우 프레임 및 음극 플로우 프레임의 구조와 거울상의 형태를 갖도록 제작되어야 한다.

즉, 거울상 제1 양극 플로우 프레임 및 거울상 제1 양극 플로우 프레임, 제2 양극 플로우 프레임 및 거울상 제2 양극 플로우 프레임, 제1 음극 플로우 프레임 및 거울상 제1 음극 플로우 프레임, 제2 음극 플로우 프레임 및 거울상 제2 음극 플로우 프레임 즉, 8개의 프레임이 각각 필요하다.

또한, 도 18에 나타낸 바와 같이 거울상 플로우 프레임을 제조하여 중앙 전해질 분배관(900)의 일면 및 타면을 역순으로 적층 할 경우, 상기 중앙 전해질 분배관(900)과 접촉하는 극이 동일한 것으로, 이를 직렬로 연결하기 위하여 중앙 전해질 분배관(900)의 일면에 형성되는 왼쪽 끝의 양극과 중앙 전해질 분배관의 타면에 바로 접촉하는 음극을 연결하고, 중앙 전해질 분배관의 타면에 있는 오른쪽 끝의 양극과 중앙 전해질 분배관의 일면에 바로 접촉되어 있는 음극을 연결해야 하는 것으로, 전선의 길이가 길어지게 되며 이에 따라 저항이 커질 수 있다.

이에, 상기 중앙 전해질 분배관(900)을 중심으로 상기 중앙 전해질 분배관의 타면에 셀을 적층하는 단계는 상기 중앙 전해질 분배관의 일면에 셀을 적층하는 단계와 동일한 순서로 적층할 수 있다. 즉, 상기 중앙 전해질 분배관(900)을 중심으로 일면에 적층하는 셀 및 타면에 적층하는 셀의 극이 상이하게 적층할 수 있다.

예를 들어, 상기 중앙 전해질 분배관(900)의 타면에 셀을 적층하여 스택을 완성시키기 위하여 상기 중앙 전해질 분배관(900)의 타면에 제1 집전체(300)를 적층하는 단계, 상기 제1집전체(300) 상에세 제1 양극판(B1)을 적층하는 단계, 상기 제1 양극판(B1) 상에 복수의 셀(400)을 적층하는 단계, 상기 복수의 셀 상에 제2 양극판(B2)을 적층하는 단계, 상기 제2 양극판(B2)상에 제2 집전체(800)를 적층하는 단계, 상기 제2 집전체(800) 상에 PVC 경판(200)을 적층하는 단계 및 상기 PVC 경판(200) 상에 엔드 플레이트(100)를 적층하는 단계로 적층할 수 있다.

상기 중앙 전해질 분배관(900)의 일면 및 타면을 동일한 순서로 셀을 적층함에 따라 타면에 적층하기 위한 거울상의 양극 플로우 프레임 및 음극 플로우 프레임을 제작하지 않아도 된다.

또한, 도 19에 나타낸 바와 같이 상기 중앙 전해질 분배관(900)의 일면 및 타면을 동일한 순서로 셀을 적층함에 따라 스택(1000) 내의 전지가 모두 직렬로 연결되는 것으로, 전선 연결이 짧아져 저항의 영향이 적어질 수 있다.

한편, 상기 스택을 적층한 후 동안 실링을 위하여 엔드 플레이트(100)에 볼트 및 너트를 체결하고 프레스로 압축하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 프레스 압력은 0.5MPa 인 것이 바람직하다.

이하 본 발명을 실시예 및 실험예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 20은 일 실시예에 따른 80개의 셀을 적층한 레독스 흐름전지의 이미지이다.

도 20을 참고하면, 한쪽 엔드 플레이트를 바닥에 놓고 적층을 시작하게 된다. 각 구성품들을 적층순서대로 적층을 하는데, 각 구성품간의 실링을 고려하여 중앙 전해질 분배관까지 적층의 개수의 반에서 한번 프레스로 압축을 해주고, 중앙 전해질 분배관까지 적층한 후 프레스로 압축을 해주며, 그 이후에도 프레스 압착을 수행하여 최종적으로 볼트 너트 체결을 마무리하여 스택 조립을 완료한다.

도 21은 일 실시예에 따른 레독스 흐름전지 스택의 사이클별 효율을 나타낸 그래프이며, 도 22는 일 실시예에 따른 레독스 흐른전지 스택의 사이클별 충방전 효율 및 용량을 나타낸 그래프이다.

도 21 및 도 22를 통하여 사이클이 증가하여도 레독스 흐름전지 스택의 성능 및 전해질 용량이 유지되는 것을 확인 할 수 있다.

도 21을 참고하면, 성능의 저하가 거의 없음을 확인할 수 있다. 또한, 도 22를 참고하면, 충방전 용량을 나타내는 것으로 전해질 양에 의한 것이다. 전해질 내의 바나듐이온의 양에 따라 충전과 방전을 하게 되는데, 바나듐이온의 양이 일정하게 유지되면 용량이 일정한 것이다. 누설이 발생하면 전해질 양이 줄고 바나듐이온의 양도 줄어 충전과 방전 시간이 줄게 되는데, 그 시간이 줄어듦이 적음을 보여준다.

이는, 본 발명에 따라 스택을 적층함에 따라 누설 방지효과가 우수하기 때문인 것으로 판단된다.

본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

Claims (3)

1. 중앙 전해질 분배관을 중심으로 스택을 적층하는 방법에 있어서,
   엔드 플레이트 상에 PVC경판을 적층하는 제1단계;
   상기 PVC경판에 제1 집전체를 적층하는 제2단계;
   상기 제1 집전체 상에 제1 양극판(바이폴라 플레이트, BP)를 적층하는 제3단계;
   상기 제1 양극판(바이폴라 플레이트, BP) 상에 셀을 적층하는 제4단계;
   상기 셀 상에 제2 양극판(바이폴라 플레이트, BP)를 적층하는 제5단계;
   상기 제2 양극판(바이폴라 플레이트, BP) 상에 제2 집전체를 적층하는 제6단계; 및
   상기 제2 집전체 상에 중앙 전해질 분배관을 적층하는 제7단계;를 포함하고,
   상기 셀을 적층하는 제4단계는,
   상기 제1 양극판(바이폴라 플레이트, BP)에 상기 양극 플로우 프레임을 적층하는 단계;
   상기 양극 플로우 프레임의 정면부에 제1전극을 삽입하는 단계;
   상기 제1전극 상에 분리막을 적층하는 단계;
   상기 양극 플로우 프레임의 정면부에 음극 플로우 프레임을 적층하는 단계; 및
   상기 음극 플로우 프레임의 후면부에 제2전극을 삽입하는 단계;를 포함하고,
   상기 음극 플로우 프레임을 적층하는 단계는
   제1 음극 플로우 프레임을 적층하는 단계 및 제2 음극 플로우 프레임을 적층하는 단계를 포함하고,
   상기 제1 음극 플로우 프레임을 적층하는 단계는,
   상기 제1 음극 플로우 프레임의 정면부에 외곽 실링제, 매니폴드 실링제 및 분리막 실링제를 삽입하고,
   상기 제1 음극 플로우 프레임의 후면부에 양극판(바이폴라 플레이트, BP) 실링제와 외곽 실링제를 삽입하는 것이고,
   상기 제2 음극 플로우 프레임을 적층하는 단계는,
   상기 제2 음극 플로우 프레임의 정면부에 외곽 실링제, 매니폴드 실링제 및 분리막 실링제를 삽입하고,
   상기 제2 음극 플로우 프레임의 후면부에 양극판(바이폴라 플레이트, BP) 실링제를 삽입하는 것이고,
   상기 제1 양극판과 접촉하도록 형성된 셀은 제1 양극 플로우 프레임 및 제1 음극 플로우 프레임을 포함하는 것인,
   실링이 강화된 레독스 흐름전지의 적층방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 셀을 적층하는 제4단계는
   상기 양극 플로우 프레임 및 상기 음극 플로우 프레임을 형성하는 단계를 포함하는 것인,
   실링이 강화된 레독스 흐름전지의 적층방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 양극 플로우 프레임 및 상기 음극 플로우 프레임을 형성하는 단계는,
   상기 양극 플로우 프레임 및 음극 플로우 프레임의 전해질 유로를 커버 플레이트로 접착하는 것인,
   실링이 강화된 레독스 흐름전지의 적층방법.

Images