KR101176575B1

KR101176575B1 - Device for flowing electrolyte in redox flow battery

Info

Publication number: KR101176575B1
Application number: KR1020120063123A
Authority: KR
Inventors: 이상우
Original assignee: 주식회사 누리플랜
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2012-08-23

Abstract

PURPOSE: An electrolyte-flowing device for redox flow battery is provided to power generating yield by maximizing active area between electrolyte and an electrode frame, and maximizing electrolyte flowing area, and to generate a good quality of electricity, and to improve reliability of a product. CONSTITUTION: An electrolyte-flowing device for redox flow battery comprises a body, an electrolyte supply hole punched in a lower part of one side of the body, a latitudinal channel formed in an inner part of a lower part of the body, a plurality of longitudinal channels perpendicularly connecting through the first latitudinal channel, a flow groove formed in a center part of the body, a disperse element inserted into the flow groove, a plurality of second longitudinal channels respectively connecting to the disperse element, a second latitudinal channel connecting to the second longitudinal channels, an electrolyte discharge hole punched in opposite direction to the electrolyte supply hole, an electrolyte through-hole punched in the other side of a lower part of the body, and a binding hole punched through respective corner parts of the body.

Description

레독스 흐름전지용 전해액 유동장치{Device for flowing electrolyte in redox flow battery}Device for flowing electrolyte in redox flow battery

본 발명은 일명 2차 전지라 칭하는 레독스 흐름전지에 사용되는 전해액 유동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기를 발생시키기 위해 유동 또는 통과하는 전해액과 전극간의 접촉면적을 최대로 함은 물론 전해액의 누설 방지효과가 현저한 레독스 흐름전지용 전해액 유동장치에 관한 것이다. The present invention relates to an electrolyte flow device used in a redox flow battery, also called a secondary battery, and more particularly, maximizes the contact area between the electrolyte and the electrode that flows or passes to generate electricity, as well as The present invention relates to an electrolyte flow device for a redox flow battery having a significant leakage preventing effect.

최근 지구 온난화의 주요 원인인 온실가스 배출을 억제하기 위한 방법으로 태양광에너지나 풍력에너지 같은 재생에너지가 각광을 받고 있으며 이들의 실용화 보급을 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 이와 같은 재생에너지는 입지환경이나 자연조건에 의해 크게 영향을 받는다. 더욱이, 재생에너지는 출력 변동이 심하기 때문에 에너지를 연속적으로 고르게 공급할 수 없다는 단점이 있었다.Recently, renewable energy, such as solar energy and wind energy, has been spotlighted as a method for suppressing greenhouse gas emission, which is a major cause of global warming, and a lot of researches are being carried out for their practical use. However, such renewable energy is greatly affected by the location environment and natural conditions. Moreover, there is a disadvantage in that renewable energy cannot supply energy evenly continuously because the output fluctuates severely.

따라서, 에너지의 출력을 고르게 하기 위해서 출력이 높을 때는 에너지를 저장하고 출력이 낮을 때는 저장된 에너지를 사용할 수 있는 저장장치의 개발이 중요시되고 있으며, 이와 같은 대표적인 대용량 저장장치로는 납축전지, NaS 전지 그리고 레독스 흐름전지 (RFB : Redox Flow Battery) 등이 있다.Therefore, to evenly output energy, it is important to develop a storage device that stores energy when the output is high and uses the stored energy when the output is low. Such representative mass storage devices include lead acid batteries, NaS batteries, and the like. Redox Flow Battery (RFB).

납축전지는 다른 전지에 비해 상업적으로 널리 사용되고 있으나 낮은 효율 및 주기적인 교체로 인한 유지보수의 비용과 전지 교체시 발생하는 산업폐기물의 처리문제 등의 단점이 있으며, 또한 NaS 전지의 경우 에너지효율이 높은 것이 장점이나 300℃이상의 고온에서 작동하는 단점이 있다. 반면, 레독스 흐름전지는 유지 보수비용이 적고 상온에서 작동가능하며 용량과 출력을 각기 독립적으로 설계할 수 있는 특징이 있기 때문에 최근 대용량 저장장치로의 많은 연구가 진행되고 있다.Although lead acid batteries are widely used commercially compared to other batteries, they have the disadvantages of low efficiency and maintenance costs due to periodic replacement and disposal of industrial wastes caused by battery replacement, and NaS batteries have high energy efficiency. It is an advantage, but it has a disadvantage of operating at a high temperature of more than 300 ℃. On the other hand, since the redox flow battery is low in maintenance cost, can be operated at room temperature, and has a feature of independently designing capacity and output, a lot of research is being conducted into mass storage devices.

한편, 레독스 흐름전지의 경우 바이폴라 플레이트와 카본전극, 멤브레인을 반복적으로 적층함으로써 대용량화가 가능함으로 대형화에 유리하고 용량 증설이 용이하며 상온에서 작동하고 초기비용이 저렴하다는 장점이 있으나, 바이폴라 플레이트가 다수 적층된 레독스 흐름전지에서 전해액이 바이폴라 플레이트의 유로를 통과하여 최종적으로 배출되는 과정에서 서로 다른 극을 가진 바이폴라 플레이트의 유로도 통과하게 되며, 이때 전해액 통과시 단락(전기적 쇼트)이 발생되어 레독스 흐름전지의 효율의 저하를 초래하게 되는 문제점이 있었다.On the other hand, in the case of redox flow battery, the bipolar plate, the carbon electrode, and the membrane are repeatedly stacked to have a large capacity, which is advantageous for large size, easy to expand the capacity, operates at room temperature, and has a low initial cost, but there are many bipolar plates. In the stacked redox flow cell, the electrolyte passes through the flow path of the bipolar plate and finally flows through the flow path of the bipolar plate having different poles. There was a problem that causes a decrease in the efficiency of the flow battery.

이와 같은 레독스 흐름전지에서의 단락의 문제점을 해결하기 위한 하나의 예가 한국 특허공개 제10-2011-116624호에 개시되어 있다. 상기 특허공개 제10-2011-116624호의 레독스 흐름전지 구조에 의하면, 바이폴라 플레이트와, 양카본전극과 음카본전극으로 구분되는 카본전극과, 멤브레인으로 구성된 전지셀이 다수 직렬적층하고, 적층된 다수의 바이폴라 플레이트에는 음극전해액과 양극전해액을 순차적으로 교차 공급시키는 레독스 흐름전지 구조로서, 상기 바이폴라 플레이트는 하부와 상부에 전해액 유입구와 전해액 배출구가 형성되고, 상기 전해액유입구와 전해액배출구 사이에는 전해액이 이동되도록 유로가 형성되고, 상기 전해액유입구와 전해액배출구의 수직선상으로 대칭되는 좌우 부분에는 다른 극을 갖는 전해액이 통과되는 유로통공이 형성되도록 하되, 상기 유로통공에는 절연재질의 쇼트방지관이 삽설되어 통과되는 전해액과 바이폴라 플레이트의 접촉을 차단하는 구성을 갖는다. One example for solving the problem of short circuit in such a redox flow battery is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2011-116624. According to the redox flow battery structure of the Patent Publication No. 10-2011-116624, a plurality of battery cells composed of a bipolar plate, a carbon electrode divided into a positive carbon electrode and a negative carbon electrode, and a membrane, a plurality of stacked in series The bipolar plate of the redox flow battery structure to sequentially supply the negative electrolyte and the positive electrolyte solution, the bipolar plate is formed in the lower and upper electrolyte inlet and electrolyte outlet, the electrolyte flows between the electrolyte inlet and the electrolyte outlet A flow path is formed so that a flow passage hole through which an electrolyte having a different pole passes may be formed in the left and right portions of the electrolyte inlet and the electrolyte discharge hole that are symmetrical in a vertical line, and an insulating short prevention tube is inserted into the flow passage hole. To block contact between the electrolyte and bipolar plates Has the.

이와 같은 구성에 의해, 바이폴라 플레이트와 양카본전극 멤브레인 음카본전극이 하나의 셀로 구성되고 다수의 셀이 직렬 적층된 구조에서 일측으로 주입된 전해액이 각 셀을 순차적으로 통과할 때 서로 다른 극을 갖는 바이폴라 플레이트의 유로통공에는 테프론 재질의 쇼트방지관을 내설하여 서로 다른 극을 갖는 전해액이 바이폴라 플레이트와 접촉되는 것을 차단하여 접촉에 의한 쇼트발생으로 전지 효율이 저감되는 것을 방지하였고, 또한 상기 유로통공에 내설되는 쇼트방지관을 둘 이상으로 분리하고, 분리된 객체를 일부 겹치게 해 압밀에 대한 완충이 이루어지도록 함으로써 쇼트방지관의 양단부가 바이폴라 플레이트의 양측에 적층되는 양카본전극 및 음카본전극에 밀착됨으로 카본전극과의 갭을 통해 전해질이 바이폴라 플레이트로 혼입되는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공하고 있다. By such a configuration, in a structure in which a bipolar plate and a positive carbon electrode membrane negative carbon electrode are composed of one cell and a plurality of cells are stacked in series, electrolytes injected to one side have different poles as they sequentially pass through each cell. Teflon material short-circuit tube is installed in the flow path of the bipolar plate to prevent the electrolytes having different poles from contacting the bipolar plate, thereby preventing the battery efficiency from being reduced due to the short circuit caused by the contact. By separating two or more internal short-proof tubes, and overlapping the separated objects to some extent to cushion the consolidation, the both ends of the short-proof tube is in close contact with the positive and negative carbon electrode laminated on both sides of the bipolar plate The electrolyte is incorporated into the bipolar plate through the gap with the carbon electrode. It provides an effect that can be prevented.

그러나 상기 특허공개 제10-2011-116624호는 상기와 같은 기술적 특징 및 작용효과에도 불구하고 다소의 문제점을 초래하는 것으로 나타났다. 먼저, 바이폴라 플레이트와 쇼트방지관을 별도로 제조 및 형성한 후 쇼트방지관을 바이폴라 플레이트의 유로통공에 삽입 또는 삽설하는 방식으로 일체화시켜야 하므로 제조가 복잡하고 제조비용이 증가되는 문제점이 있다.However, the Patent Publication No. 10-2011-116624 has been shown to cause some problems despite the above technical features and effects. First, since the bipolar plate and the short prevention tube are manufactured and formed separately, the short prevention tube must be integrated in a manner of inserting or inserting into the passage hole of the bipolar plate, thereby making the manufacturing complicated and increasing the manufacturing cost.

그리고 유로통공과 쇼트방지관 사이에 간극이 발생될 수 있어 전해액의 누설이 초래될 수 있으며, 쇼트방지관의 돌출로 인해 바이폴라 플레이트와 이웃하는 카본전극의 주변에서의 액밀 접촉을 이룰 수 없어 전해액의 누설이 초래되는 문제점이 있다. In addition, a gap may be generated between the passage hole and the short prevention tube, which may result in leakage of the electrolyte, and due to the protrusion of the short prevention tube, liquid contact between the bipolar plate and the neighboring carbon electrode cannot be achieved. There is a problem that leakage occurs.

또한, 바이폴라 플레이트의 양 측면에 형성되는 각각의 유로가 상호 동일 단면상에 위치하고 있으므로, 바이폴라 플레이트의 두께가 두꺼워져야 하고, 유로의 가공에 곤란함이 있으며, 바이폴라 플레이트의 절대적인 두께로 인해 전체적인 셀 스택 및 전지 구조가 출력 전력에 비해 대형화 되거나 과도한 설치 공간을 필요로 하는 문제점이 있다. In addition, since each flow path formed on both sides of the bipolar plate is located on the same cross-section, the thickness of the bipolar plate should be thick, difficult to process the flow path, and due to the absolute thickness of the bipolar plate, the overall cell stack and There is a problem that the battery structure becomes larger than the output power or requires excessive installation space.

특히, 종래의 바이폴라 플레이트의 경우 그 바이폴라 플레이트의 유로를 통해 유동하는 전해액과 전극 플레이트간의 활성면적이 협소하여 전기발생 및 효율이 저하되며, 전극 플레이트의 가공이 용이하지 못한 문제점이 있다. In particular, in the case of the conventional bipolar plate, the active area between the electrolyte flowing through the flow path of the bipolar plate and the electrode plate is narrow, the electricity generation and efficiency is reduced, there is a problem that the electrode plate is not easy to process.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 전해액의 누설을 완전 방지하고, 전해액과 전극 플레이트의 활성면적을 최대화하여 전기 생산효율을 최대화할 수 있는 레독스 흐름전지용 전해액 유동장치를 제공하는데 있다. The present invention is to solve the above problems, to completely prevent the leakage of the electrolyte, and to provide an electrolyte flow device for a redox flow battery that can maximize the electric production efficiency by maximizing the active area of the electrolyte and the electrode plate. .

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명에 따른 레독스 흐름전지용 전해액 유동장치는, 보호 플레이트, 집전 플레이트, 전극프레임, 멤브레인과 함께 설치되어 상기 전극프레임과 반응하여 전기를 발생시키는 전해액을 유동시키기 위한 레독스 흐름전지용 전해액 유동장치에 있어서, 사각형으로 형성된 몸체; 상기 몸체의 일측 하단에 하나의 극성을 갖는 전해액을 공급하도록 일정 깊이로 천공된 전해액 공급공; 상기 몸체의 하부 내측에 상기 전해액 공극공과 연통하여 전해액을 횡방향으로 이송시키도록 형성된 제1횡유로; 상기 제1횡유로를 유동하는 전해액을 종방향으로 이송시키도록 각각 상기 제1횡유로에 수직하게 연통하며 일정간격으로 이격된 복수의 제1종유로; 상기몸체의 중앙부에 각각의 상기 제1종유로를 통해 이송되는 전해액을 유동시키도록 절취 형성된 유동홈; 상기 유동홈으로 공급된 전해액을 일정하게 분산시키도록 상기 유동홈에 삽입 설치된 분산부재; 상기 유동홈 및 상기 분산부재를 통해 유동하는 전해액이 유입되도록 상기 유동홈에 각각 연통하도록 형성된 복수의 제2종유로; 상기 제2종유로를 통해 유입된 전해액을 횡방향으로 이송시키도록 상기 제2종유로에 연통하는 제2횡유로; 상기 제2횡유로를 통해 이송되는 전해액을 배출시키도록 상기 전해액 공급공과 반대방향으로 일정깊이로 천공된 전해액 배출공; 상기 몸체의 하부의 타측에 이웃하는 다른 하나의 전해액 유동장치로 다른 하나의 극성을 갖는 전해액을 공급하도록 천공 형성된 전해액 관통공; 및 상기 몸체의 각각의 코너부분에 이웃하는 구성요소들과의 스택방식 결합을 위해 결합수단이 삽입되도록 천공 형성된 결합공을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention has been made to achieve the above object, the electrolyte flow device for a redox flow battery according to the present invention is installed with a protective plate, current collector plate, electrode frame, membrane to react with the electrode frame to generate electricity. An electrolyte flow apparatus for a redox flow battery for flowing an electrolyte, comprising: a body formed in a quadrangle; An electrolyte supply hole drilled to a predetermined depth to supply an electrolyte solution having one polarity to one lower end of the body; A first transverse flow path formed in the lower inner side of the body to communicate with the electrolyte pore hole to transfer the electrolyte solution in a transverse direction; A plurality of first longitudinal flow passages spaced at regular intervals and communicating perpendicularly to the first horizontal flow passage to transfer the electrolyte flowing in the first horizontal flow passage in a longitudinal direction; A flow groove cut in a central portion of the body to flow an electrolyte solution transferred through each of the first longitudinal flow passages; A dispersion member inserted into the flow groove to uniformly distribute the electrolyte solution supplied to the flow groove; A plurality of second longitudinal flow passages configured to communicate with each of the flow grooves such that electrolyte flowing through the flow grooves and the dispersion member flows in; A second transverse flow passage communicating with the second longitudinal flow passage to transfer the electrolyte solution introduced through the second longitudinal flow passage in a transverse direction; An electrolyte discharge hole drilled at a predetermined depth in a direction opposite to the electrolyte supply hole to discharge the electrolyte solution transported through the second transverse flow path; An electrolyte through hole formed to be perforated to supply an electrolyte having another polarity to another electrolyte flow apparatus adjacent to the other side of the lower part of the body; And it characterized in that it comprises a coupling hole formed in the perforated coupling means for inserting the coupling means for stacking coupling with the neighboring components in each corner portion of the body.

본 발명에 따른 레독스 흐름전지용 전해액 유동장치에 의하면, 전해액 유동 면적의 극대화 및 전해액과 전극프레임과의 활성면적의 극대화로 인해 전기 생산 수율을 최대화 할 수 있으며, 양질의 전기를 생산할 수 있어 제품성 및 신뢰성이 현저한 효과가 있는 것이다. According to the electrolyte flow device for a redox flow battery according to the present invention, it is possible to maximize the yield of electricity production by maximizing the electrolyte flow area and the active area of the electrolyte and the electrode frame, it is possible to produce high-quality electricity And reliability is a remarkable effect.

도 1은 본 발명에 따른 전해액 유동장치가 적용된 레독스 흐름전지의 전체적인 구조를 보여주는 분해 사시도.
도 2는 도 1의 결합 사시도.
도 3은 도 1의 일부에서 전해액의 흐름 상태를 보여주는 부분 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 전해액 유동장치를 보여주는 분해 사시도.
도 5는 도 4의 결합 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 전해액 유동장치가 정배치된 상태에서의 전해액의 유동 경로를 보여주는 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 전해액 유동장치가 역배치된 상태에서의 전해액의 유동 경로를 보여주는 사시도.1 is an exploded perspective view showing the overall structure of a redox flow battery to which the electrolyte flow device according to the present invention is applied.
2 is a perspective view of the combination of FIG.
3 is a partially exploded perspective view illustrating a flow state of an electrolyte in part of FIG. 1;
4 is an exploded perspective view showing an electrolyte flow apparatus according to the present invention.
5 is a perspective view of the combination of FIG.
Figure 6 is a perspective view showing the flow path of the electrolyte in a state in which the electrolyte flow apparatus is arranged in a steady state.
Figure 7 is a perspective view showing the flow path of the electrolyte in a state in which the electrolyte flow apparatus is reversely disposed.

이하, 본 발명 따른 레독스 흐름전지용 전해액 유동장치의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of an electrolyte flow device for a redox flow battery according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 7에 있어서, 본 발명에 따른 전해액 유동장치가 적용되는 레독스 흐름전지의 기본적인 구조를 살펴보면, 양측에는 전지의 외관을 형성하며 그 사이에 배치되는 구성요소들을 보호하기 위한 2개의 보호 플레이트, 즉 제1보호 플레이트(1) 및 제2보호 플레이트(2)가 설치된다. 여기서, 제1보호플레이트(1)의 하부에는 양극 및 음극의 전해액을 출입시키기 위한 전해액 투입공(101;102)이 천공 형성되어 있으며, 또한 제2보호플레이트(2)의 상부에는 양극 및 음극의 전해액을 출입시키기 위한 전해액 배출공(201;202)이 천공 형성되어 있다.1 to 7, when looking at the basic structure of the redox flow battery to which the electrolyte flow device according to the present invention is applied, two protection to form the appearance of the battery on both sides and to protect the components disposed therebetween A plate, i.e., a first protective plate 1 and a second protective plate 2, is installed. Here, electrolyte injection holes 101 and 102 are formed in the lower portion of the first protective plate 1 to penetrate the electrolyte of the positive and negative electrodes, and the positive and negative electrodes are formed on the upper portion of the second protective plate 2. Electrolytic solution discharge holes 201 and 202 for penetrating the electrolyte solution are formed in a hole.

그리고 제1보호 플레이트(1)의 내측에는 제1지지가스켓(3)이 설치되고 제2보호플레이트(2)의 내측에는 제2지지가스켓(4)이 설치된다. 여기서 각각의 지지가스켓(3;4)은 고무시트, 연질PVC필름 등으로 형성된다.The first support gasket 3 is installed inside the first protection plate 1, and the second support gasket 4 is installed inside the second protection plate 2. Here, each of the support gaskets 3 and 4 is formed of a rubber sheet, a soft PVC film, or the like.

또한, 제1지지가스켓(3)의 내측에는 제1서포터(5)가 설치되고 제2지지가스켓(4)의 내측에는 제2서포터(6)가 설치되며, 제1서포터(5)의 내측에는 제1보호 가스켓(7)이 설치되고, 제2서포터(4)의 내측에는 제2보호가스켓(8)이 설치된다. 상기 각각의 보호가스켓(7,8)은 불소계 고무시트로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, a first supporter 5 is installed inside the first support gasket 3, and a second supporter 6 is installed inside the second support gasket 4, and inside the first supporter 5. The first protective gasket 7 is installed, and the second protective gasket 8 is installed inside the second supporter 4. Each of the protective gaskets 7 and 8 is preferably formed of a fluorine-based rubber sheet.

또, 상기 제1보호 가스켓(7)의 내측에는 제1집전플레이트(11)가 배치되며, 제2보호 가스켓(8)의 내측에는 제2집전플레이트(12)가 배치된다. 상기 각각의 집전플레이트(11,12)는 고경도, 고내식성, 고전도도 및 저열팽창률의 성질을 갖는 티타늄으로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the first current collecting plate 11 is disposed inside the first protective gasket 7, and the second current collecting plate 12 is disposed inside the second protective gasket 8. Each of the current collector plates 11 and 12 is preferably formed of titanium having high hardness, high corrosion resistance, high conductivity, and low thermal expansion coefficient.

한편, 상기 제1집전플레이트(11)의 내측에는 제1카본시트(21)가 배치되며, 제2집전플레이트(12)의 내측에는 제2카본시트(22)가 구비되어 있다.Meanwhile, the first carbon sheet 21 is disposed inside the first current collecting plate 11, and the second carbon sheet 22 is provided inside the second current collecting plate 12.

상기 제1카본시트(21) 와 제2카본시트(22)사이에는, 상기 제1카본시트(21)로부터 제2카본시트(22)를 향해 다음과 같은 구성요소들이 연속 반복적으로 배치되어 설치되어 있다.Between the first carbon sheet 21 and the second carbon sheet 22, the following components are arranged repeatedly and repeatedly from the first carbon sheet 21 toward the second carbon sheet 22, have.

즉, 제1카본전극프레임(31), 제1가스켓(41), 제1전해액 유동장치(51), 제1멤브레인(71), 제2전해액 유동장치(52), 제2가스켓(42), 제2카본전극프레임(32), 제3가스켓(43), 제3전해액 유동장치(53), 제2멤브레인(72), 제4전해액 유동장치(54), 제4가스켓(44), 제3카본전극프레임(33), 제5가스켓(45), 제5전해액 유동장치(55), 제3멤브레인(73), 제6전해액 유동장치(56), 제6가스켓(46), 제4카본전극프레임(34), 제7가스켓(47), 제7전해액 유동장치(57), 제4멤브레인(74), 제8전해액 유동장치(58), 제8가스켓(48), 제5카본전극프레임(35), 제9가스켓(49), 제9전해액 유동장치(59), 제5멤브레인(75), 제10전해액 유동장치(60), 제10가스켓(50) 및 제6전극프레임(36)이 연속적으로 설치되어 스택 구조를 이루고 있다.That is, the first carbon electrode frame 31, the first gasket 41, the first electrolyte flow device 51, the first membrane 71, the second electrolyte flow device 52, the second gasket 42, Second carbon electrode frame 32, third gasket 43, third electrolyte flow device 53, second membrane 72, fourth electrolyte flow device 54, fourth gasket 44, third Carbon electrode frame 33, fifth gasket 45, fifth electrolyte flow device 55, third membrane 73, sixth electrolyte flow device 56, sixth gasket 46, fourth carbon electrode Frame 34, seventh gasket 47, seventh electrolyte flow device 57, fourth membrane 74, eighth electrolyte flow device 58, eighth gasket 48, fifth carbon electrode frame ( 35), the ninth gasket 49, the ninth electrolyte flow device 59, the fifth membrane 75, the tenth electrolyte flow device 60, the tenth gasket 50 and the sixth electrode frame 36 It is installed continuously to form a stack structure.

물론 이와 같은 구조는 기본적인 것으로서, 각각의 구성요소들의 개수는 필요 용량 또는 사양에 따라 적절하게 선택될 수 있으며, 또한 각각의 상기 카본전극프레임(31 ~ 36)은 공급되는 극성의 전해액 또는 각각의 상기 전해액 유동장치(51 ~ 60)를 유동하는 전해액의 극성에 따라 양극 또는 음극의 극성을 나타낼 수 있다. Of course, such a structure is basic, and the number of each component may be appropriately selected according to the required capacity or specification, and each of the carbon electrode frames 31 to 36 may be supplied with an electrolytic solution of each polarity or the above. Depending on the polarity of the electrolyte flowing through the electrolyte flow device (51 ~ 60) it can represent the polarity of the positive electrode or the negative electrode.

이와 같은 구성에 따라, 예컨대 제1보호 플레이트(11)의 하부에 형성된 각각의 전해액 출입공을 통해 공급되는 양극 전해액 과 음극 전해액은, 제1지지가스켓(3), 제1서포터(5), 제1보호 가스켓(7), 제1집전플레이트(11) 및 제1카본시트(21)에 형성된 전해액 배출공을 통과하고, 제1카본전극프레임(31), 제1가스켓(41), 제1전해액 유동장치(51), 제1멤브레인(71), 제2전해액 유동장치(52), 제2가스켓(42), 제2카본전극프레임(32), 제3가스켓(43), 제3전해액 유동장치(53), 제2멤브레인(72), 제4전해액 유동장치(54), 제4가스켓(44), 제3카본전극프레임(33), 제5가스켓(45), 제5전해액 유동장치(55), 제3멤브레인(73), 제6전해액 유동장치(56), 제6가스켓(46), 제4카본전극프레임(34), 제7가스켓(47), 제7전해액 유동장치(57), 제4멤브레인(74), 제8전해액 유동장치(58), 제8가스켓(48), 제5카본전극프레임(35), 제9가스켓(49), 제9전해액 유동장치(59), 제5멤브레인(75), 제10전해액 유동장치(60), 제10가스켓(50) 및 제6카본전극프레임(36)을 지나며, 제2카본시트(22), 제2집전플레이트(12), 제2보호가스켓(8), 제2서포터(6), 제2지지가스켓(4) 및 제2보호플레이트(2)를 통해 배출되면서, 상기 각각의 전해액 유동장치(51 ~ 60)중 해당 전해액 유동장치를 유동하는 양극 전해액과 각각의 카본전극프레임(31 ~36) 중 해당 카본전극프레임과의 산화 환원 반응에 의해 양전기가 발생되고, 동시에 상기 각각의 전해액 유동장치(51 ~ 60)중 해당 전해액 유동장치를 유동하는 음극 전해액과 각각의 카본전극프레임(31 ~36) 중 해당 카본전극프레임과 산화 환원 반응에 의해 음전기가 발생되어 소정의 전기를 발생하게 되는 것이다. According to such a configuration, for example, the anode electrolyte and the cathode electrolyte supplied through the respective electrolyte entrance and exit holes formed in the lower portion of the first protective plate 11 may include the first support gasket 3, the first supporter 5, and the first electrolyte. 1 passing through the electrolyte discharge hole formed in the protective gasket 7, the first current collecting plate 11 and the first carbon sheet 21, the first carbon electrode frame 31, the first gasket 41, the first electrolyte Flow device 51, first membrane 71, second electrolyte flow device 52, second gasket 42, second carbon electrode frame 32, third gasket 43, third electrolyte fluid flow device 53, the second membrane 72, the fourth electrolyte flow device 54, the fourth gasket 44, the third carbon electrode frame 33, the fifth gasket 45, the fifth electrolyte fluid flow device 55 ), The third membrane 73, the sixth electrolyte flow device 56, the sixth gasket 46, the fourth carbon electrode frame 34, the seventh gasket 47, the seventh electrolyte flow device 57, Fourth membrane 74, eighth electrolyte flow device 58, eighth gasket 48, fifth carbon electrode press (35), ninth gasket (49), ninth electrolyte flow device (59), fifth membrane (75), tenth electrolyte flow device (60), tenth gasket (50), and sixth carbon electrode frame (36). The second carbon sheet 22, the second current collecting plate 12, the second protective gasket 8, the second supporter 6, the second support gasket 4 and the second protective plate 2) While discharged through the positive electrode by a redox reaction between the positive electrode electrolyte flowing through the electrolyte flow device of the respective electrolyte flow devices (51 to 60) and the corresponding carbon electrode frame of each of the carbon electrode frames (31 to 36) The negative electrode is generated by the redox reaction with the cathode electrolyte flowing through the electrolyte flow device in each of the electrolyte flow devices 51 to 60 and the corresponding carbon electrode frame among the carbon electrode frames 31 to 36. It is generated to generate a predetermined electricity.

특히 상기와 같이 구성되는 레독스 흐름전지에 적용되는 각각의 상기 전해액 유동장치(51 ~ 60)(이하 전해액 유동장치(500)라 칭함)는 다음과 같은 특징을 구비한다. 이후의 상세한 설명에 기재되는 방향성 용어들은 도면을 정면에서 볼 때의 방향을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. In particular, each of the electrolyte flow devices (51 to 60) (hereinafter referred to as the electrolyte flow device 500) applied to the redox flow battery configured as described above has the following characteristics. Directional terms described in the following detailed description should be understood as indicating directions when viewed from the front.

상기 전해액 유동장치(500)는 전체적인 외관을 형성하는 몸체(501)를 포함한다. 상기 몸체(501)는 경량의 플라스틱, 특히 결정성 및 가공성이 우수한 PVC로 형성되는 것이 바람직하다.The electrolyte flow device 500 includes a body 501 forming an overall appearance. The body 501 is preferably formed of a lightweight plastic, particularly PVC having excellent crystallinity and processability.

상기 몸체(501)의 일측 하단에는 전해액을 공급하기 위한 전해액 공급공(502)이 일정 깊이로 형성되어 있다.An electrolyte supply hole 502 for supplying an electrolyte is formed at a lower end of one side of the body 501 to a predetermined depth.

그리고 상기 몸체(501)의 하부 내측에는 상기 전해액 공급공(502)과 연통하여, 그 전해액 공급공(502)을 통해 공급되는 전해액을 횡방향으로 이송시키기 위한 제1 횡유로(503)가 형성되어 있다.In addition, a first horizontal passage 503 is formed at a lower inner side of the body 501 to communicate with the electrolyte supply hole 502 and to transfer the electrolyte solution supplied through the electrolyte supply hole 502 in a lateral direction. have.

또한 상기 제1 횡유로(503)의 상부의 몸체(501)에는, 상기 제1 횡유로(503)로 유동하는 전해액을 종방향으로 이송시키도록 상기 제1 횡유로(503)에 수직으로 연통하며 일정간격으로 이격된 복수의 제1 종유로(504)가 형성되어 있다.In addition, the body 501 of the upper portion of the first transverse flow path 503 communicates perpendicularly to the first transverse flow path 503 to transfer the electrolyte flowing in the first transverse flow path 503 in the longitudinal direction. A plurality of first vertical passages 504 spaced at regular intervals are formed.

상기 몸체(501)의 중앙부에는 각각의 상기 제1 종유로(504)를 통해 이송되는 전해액을 확장 또는 분산방식으로 유동 또는 이송함은 물론 후술되는 전해액 분산부재가 설치되도록 유동홈(505)이 절취 형성되어 있다. 물론, 각각의 상기 제1 종유로(504)는 상기 유동홈(505)에 연통한다.The flow groove 505 is cut in the central portion of the body 501 to flow or transfer the electrolyte transferred through each of the first vertical passages 504 in an expansion or dispersion manner as well as to install an electrolyte dispersion member to be described later. Formed. Of course, each of the first vertical passages 504 communicates with the flow groove 505.

그리고 상기 유동홈(505)에는 상기 제1종유로(504)를 통해 공급되는 전해액을 상기 유동홈(505)에 일정하게 또는 균일하게 분산 또는 분포시키도록 카본펠트로 형성된 분산부재(506)가 삽입 설치되어 있다. 상기 분산부재(506)는 물론 그것과 접촉하는 전해액과 화학적으로 반응하지 않는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. In addition, the flow groove 505 is provided with a dispersion member 506 formed of carbon felt so as to uniformly or uniformly distribute or distribute the electrolyte solution supplied through the first longitudinal flow path 504 to the flow groove 505. It is. The dispersion member 506 is, of course, preferably formed of a material that does not chemically react with the electrolyte in contact with it.

한편, 상기 몸체(501)의 상부에는 상기 몸체(501)의 하부에 형성된 전해액 공급공(502), 제1횡유로(503) 및 제1 종유로(504)에 대칭적으로 형성되는 구성요소들이 형성되어 있다. On the other hand, the components symmetrically formed in the electrolyte supply hole 502, the first transverse flow path 503 and the first vertical flow path 504 formed on the lower portion of the body 501 Formed.

즉, 상기 유동홈(505)의 상부의 몸체(501)에는 상기 유동홈(505) 및 상기 분산부재(506)를 통해 유동하는 전해액을 유입하기 위한 복수의 제2종유로(507)가 상기 유동홈(505)에 연통하여 형성되어 있다. That is, a plurality of second longitudinal flow passages 507 for introducing the electrolyte flowing through the flow grooves 505 and the dispersion member 506 into the body 501 of the flow grooves 505 is the flow. It is formed in communication with the groove 505.

그리고 상기 제2종유로(507)의 종단에는 그 제2종유로(507)를 통해 유입된 전해액을 횡방향으로 이송시키기 위한 제2횡유로(508)가 각각의 제2종유로(507)에 연통하여 형성되어 있다. At the end of the second vertical channel 507, a second horizontal channel 508 for transversely transferring the electrolyte flowing through the second vertical channel 507 is provided in each second vertical channel 507. It is formed in communication.

또한, 상기 제2횡유로(508)의 종단에는 상기 제2횡유로(508)를 통해 이송되는 전해액을 배출시키도록 상기 전해액 공급공(502)에 대해 반대방향으로 전해액 배출공(509)이 일정깊이로 천공 형성되어 있다. In addition, at the end of the second transverse passage 508, the electrolyte discharge hole 509 is fixed in a direction opposite to the electrolyte supply hole 502 so as to discharge the electrolyte transferred through the second horizontal passage 508. It is perforated to depth.

한편, 상기 몸체(501)의 하부의 타측, 즉 상기 전해액 공급공(502)의 반대측에는 이웃하는 다른 하나의 전해액 유동장치로 전해액을 공급하기 위해 본 전해액 유동장치(500)를 통과 또는 바이패스 시키기 위한 전해액 관통공(510)이 천공되어 있다. On the other hand, the other side of the lower portion of the body 501, that is, the opposite side of the electrolyte supply hole 502 to pass through or bypass the present electrolyte flow device 500 to supply the electrolyte solution to another electrolyte flow device neighboring The electrolyte through hole 510 is perforated.

물론, 상기 몸체(501)의 각각의 코너부분에는 이웃하는 구성요소들과의 일체적 결합 또는 스택방식의 결합을 위해 장볼트(미도시)와 같은 결합수단이 삽입되도록 결합공(511)이 천공 형성되어 있다. Of course, in each corner portion of the body 501, the coupling hole 511 is drilled so that a coupling means such as a long bolt (not shown) is inserted for integral coupling with the neighboring components or stack coupling. Formed.

특히, 본 발명의 하나의 주요 특징에 따르면, 전해액 유동장치(500) 전체 면적에 대한 유동홈(505)의 면적의 비, 즉 유동장치 전체면적 : 유동홈 면적은 1 : 0.5 ~ 1 : 0.4로 설정되는 것이 바람직하다. 여기서, 유동홈(506)의 면적이 0.5를 초과하면 전해액의 유동량이 증가하여 전기수율이 증대되는 반면 전해액 유동장치(500)의 전체 또는 몸체(501)의 강성이 저하되며, 역으로 0.4 미만이면 전해액 유동장치(500) 전체 또는 몸체(501)의 강성은 증대되는 반면 및 전해액의 유동량이 저하되어 전기수율의 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 유동장치 전체면적 : 유동홈 면적은 1 : 0.45로 설정되는 것이 가장 바람직하다. In particular, according to one main feature of the present invention, the ratio of the area of the flow groove 505 to the total area of the electrolyte flow device 500, that is, the flow device total area: flow groove area is 1: 0.5 to 1: 0.4 It is preferable to be set. Here, when the area of the flow groove 506 exceeds 0.5, the flow rate of the electrolyte is increased to increase the electrical yield, while the rigidity of the whole or the body 501 of the electrolyte flow device 500 is lowered, and conversely, if less than 0.4 While the rigidity of the entire electrolyte flow device 500 or the body 501 is increased and the flow rate of the electrolyte is reduced, it may cause a decrease in the electrical yield. Therefore, the flow device total area: flow groove area is most preferably set to 1: 0.45.

한편, 상기와 같이 구성되는 전해액유동장치(500)는 그 전해액 유동장치를 유동하는 전해액과 이웃하는 주변 구성요소들과의 화학적 반응에 의해 전기를 발생하게 되는 것이다. Meanwhile, the electrolyte flow apparatus 500 configured as described above generates electricity by a chemical reaction between the electrolyte flowing through the electrolyte flow apparatus and neighboring peripheral components.

즉, 전해액 유동장치(51 ~ 60 : 500)를 유동하는 전해액과 그 전해액 유동장치에 이웃하거나 그 전해액 유동장치들 사이에 배치된 카본전극프레임(31 ~ 36)의 카본전극과의 산화, 환원 작용에 의해 양전기 또는 음전기가 발생되며, 이와 같이 발생된 전기는 각각 집전플레이트(11;12)에 집전되어 이를 축전하거나 제공받아 사용하게 되는 것이다. That is, oxidation and reduction of the electrolyte flowing through the electrolyte flow devices 51 to 60: 500 and the carbon electrodes of the carbon electrode frames 31 to 36 disposed adjacent to or between the electrolyte flow devices. The positive or negative electricity is generated by the electricity generated in this way is collected in each of the current collecting plates (11; 12) is to be used to accumulate or receive it.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 레독스 흐름전지용 전해액 유동장치의 제조 및 그 전해액 유동장치의 작용모드에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacture of the electrolyte flow device for a redox flow battery according to the present invention configured as described above and the operation mode of the electrolyte flow device is as follows.

먼저, 폴리프로필렌 플레이트를 최종 완성될 레독스 흐름전지 사이즈로 절단하여 몸체(501)를 형성한다. First, the polypropylene plate is cut to the final redox flow cell size to be formed to form the body 501.

그리고, 그 몸체(501)의 중앙부를 절취하여 유동홈(505)을 형성한다. Then, the center portion of the body 501 is cut to form a flow groove 505.

또, 몸체(501)의 상부 및 하부를 절단하여 하부(5011), 중앙부(5012), 상부(5013)로 분리한다. In addition, the upper and lower portions of the body 501 are cut and separated into a lower portion 5011, a central portion 5012, and an upper portion 5013.

또한, 하부(5011)에 전해액 공급공(502)을 일정 깊이로 천공 성형하고, 그 공급공(502)에 연통하도록 제1횡유로(503)를 절취 성형하며, 전해액 관통공(510)을 천공 형성한다. In addition, the electrolyte supply hole 502 is drilled into the lower portion 5011 to a predetermined depth, and the first horizontal passage 503 is cut and molded to communicate with the supply hole 502, and the electrolyte through hole 510 is drilled. Form.

이어서, 중앙부(5012)의 하부에 복수의 제1종유로(504)를 상기 유동홈(505)에 연통하도록 일정 간격으로 천공 형성하고, 동일방식으로 중앙부(5012)의 상부에 복수의 제2종유로(507)를 상기 유동홈(505)에 연통하도록 일정간격으로 천공 형성하며, 각각의 코너에 결합공(511)을 천공 형성한다.Subsequently, a plurality of first longitudinal flow passages 504 are formed in the lower portion of the central portion 5012 at regular intervals so as to communicate with the flow grooves 505, and in the same manner, the plurality of second longitudinal oils are formed on the upper portion of the central portion 5012. Perforations are formed at regular intervals so that the furnace 507 communicates with the flow grooves 505, and perforations are formed in the corners of the coupling holes 511.

다음으로, 상부(5013)에 제2횡유로(508)를 절취 형성한 후, 그 제2횡유로(508)에 연통하도록 전해액 배출공(509)을 일정 깊이로 천공 형성한다.Next, after the second transverse flow passage 508 is cut off and formed in the upper portion 5013, the electrolyte discharge hole 509 is drilled to a predetermined depth so as to communicate with the second transverse flow passage 508.

그리고 각각 가공 처리된 하부(5011), 중앙부(5012) 및 상부(5013)의 각각의 결합부를 세정 및 표면 처리한 후, 하부(5011)를 중앙부(5012)의 하부면에 접합하고, 중앙부(5012)의 상부면에 상부(5013)를 접합하여 몸체(501)를 원상복귀 형성한다. 각각의 부분(5011, 5012, 5013)의 접합은 용접 또는 본딩 접합방식이 적용될 수 있다. Then, after washing and surface treatment of each of the combined portions of the lower portion 5011, the center portion 5012, and the upper portion 5013, respectively, the lower portion 5011 is bonded to the lower surface of the central portion 5012, and the center portion 5012 The upper surface 5013 is bonded to the upper surface of the body 501 to form a return. Bonding of each of the portions 5011, 5012, 5013 may be applied by welding or bonding.

최종적으로, 준비된 분산부재(506)를 절취 또는 성형한 후 유동홈(505)에 삽설하여 전해액 유동장치를 완성한다.Finally, the prepared dispersion member 506 is cut or molded, and then inserted into the flow groove 505 to complete the electrolyte flow apparatus.

상기와 같이 형성된 전해액 유동장치(51 ~ 60 : 500)는, 제1보호플레이트(1), 지지가스켓(3), 제1서포터(5), 보호가스켓(7), 제1집전플레이트(11), 제1카본시트(21), 제1카본전극프레임(31), 제1가스켓(41), 제1전해액 유동장치(51), 제1멤브레인(71), 제2전해액 유동장치(52), 제2가스켓(42), 제2카본전극프레임(32), 제3가스켓(43), 제3전해액 유동장치(53), 제2멤브레인(72), 제4전해액 유동장치(54), 제4가스켓(44), 제3카본전극프레임(33), 제5가스켓(45), 제5전해액 유동장치(55), 제3멤브레인(73), 제6전해액 유동장치(56), 제6가스켓(46), 제4카본전극프레임(34), 제7가스켓(47), 제7전해액 유동장치(57), 제4멤브레인(74), 제8전해액 유동장치(58), 제8가스켓(48), 제5카본전극프레임(35), 제9가스켓(49), 제9전해액 유동장치(59), 제5멤브레인(75), 제10전해액 유동장치(60), 제10가스켓(50), 제6카본전극프레임(36), 제2카본시트(22), 제2집전플레이트(12), 제2보호가스켓(8), 제2서포터(6), 제2지지가스켓(4) 및 제2보호플레이트(2)와 같이 스택방식으로 배치 및 설치하고, 상기 제1보호플레이트(1)와 제2보호플레이트(2)를 고정장치(미도시)로 상호 연결 결합하며, 제1보호플레이트(1)의 전해액 투입공(101)에 양극 전해액라인(미도시)을 연결하고, 제1보호플레이트(1)의 전해액 투입공(102)에 음극 전해액라인(미도시)을 연결하며, 제2보호플레이트(2)의 전해액 배출공(201)에 양극 전해액라인(미도시)을 연결하고, 제2보호플레이트(2)의 전해액 배출공(202)에 음극 전해액라인(미도시)을 연결한 후, 송출펌프(미도시)를 이용하여 각각의 투입공(101;102)에 각각 다른 극성의 전해액을 공급하면, 상기 각각의 전해액 유동장치(51 ~ 60)중 해당 전해액 유동장치를 유동하는 양극 전해액과 각각의 카본전극프레임(31 ~36) 중 해당 카본전극프레임의 카본전극과 산화 환원 반응에 의해 양전기가 발생되고, 동시에 상기 각각의 전해액 유동장치(51 ~ 60)중 해당 전해액 유동장치를 유동하는 음극 전해액과 각각의 카본전극프레임(31 ~36) 중 해당 전극프레임의 카본전극과의 산화 환원 반응에 의해 음전기가 발생되어 소정의 전기를 발생하게 되는 것이다.The electrolyte flow devices 51 to 60: 500 formed as described above may include a first protective plate 1, a support gasket 3, a first supporter 5, a protective gasket 7, and a first current collecting plate 11. , The first carbon sheet 21, the first carbon electrode frame 31, the first gasket 41, the first electrolyte flow device 51, the first membrane 71, the second electrolyte flow device 52, The second gasket 42, the second carbon electrode frame 32, the third gasket 43, the third electrolyte flow apparatus 53, the second membrane 72, the fourth electrolyte flow apparatus 54, and the fourth Gasket 44, third carbon electrode frame 33, fifth gasket 45, fifth electrolyte flow device 55, third membrane 73, sixth electrolyte flow device 56, and sixth gasket ( 46), the fourth carbon electrode frame 34, the seventh gasket 47, the seventh electrolyte flow device 57, the fourth membrane 74, the eighth electrolyte flow device 58, and the eighth gasket 48 , The fifth carbon electrode frame 35, the ninth gasket 49, the ninth electrolyte flow device 59, the fifth membrane 75, the tenth electrolyte flow device 60, the tenth gasket 50, the fifth 6 Carbon Electrode Frame 36, second carbon sheet 22, second collector plate 12, second protective gasket 8, second supporter 6, second support gasket 4 and second protective plate 2 ) Is placed and installed in a stacking manner, and the first protective plate 1 and the second protective plate 2 are connected to each other by a fixing device (not shown), and the electrolyte of the first protective plate 1 is introduced. A positive electrolyte line (not shown) is connected to the hole 101, a negative electrolyte line (not shown) is connected to the electrolyte injection hole 102 of the first protective plate 1, and the second protective plate 2 After connecting a positive electrolyte line (not shown) to the electrolyte discharge hole 201, and a negative electrolyte line (not shown) to the electrolyte discharge hole 202 of the second protective plate 2, the discharge pump (not shown) By supplying electrolytes of different polarities to the respective injection holes (101; 102) by using a), the anode electrolytic flowing the corresponding electrolyte flow device of the respective electrolyte flow devices (51 ~ 60) The positive electrode is generated by the carbon electrode of the carbon electrode frame (31 to 36) and the redox reaction of each carbon electrode frame (31 to 36), and at the same time flowing the corresponding electrolyte flow device of each of the electrolyte flow devices (51 to 60) The negative electrode is generated by a redox reaction between the negative electrode electrolyte and the carbon electrodes of the respective electrode frames 31 to 36 to generate predetermined electricity.

여기서, 전해액 유동장치(500)의 전해액 공급공(502)을 통해 유입된 양 전해액은 제1횡유로(503)를 지나면서 또는 지난후 제1종유로(504)를 통해 유동홈(505)으로 공급된다. Here, both electrolyte flowing through the electrolyte supply hole 502 of the electrolyte flow device 500 passes through the first transverse flow path 503 or after the first longitudinal flow path 504 to the flow groove 505 Supplied.

이와 같이 유동홈(505)으로 공급된 양극 전해액은 그 유동홈(505)에 설치된 분산부재(506)에 의해 분산 내지 확산되며, 이때 그 분산부재(506)를 통해 분산되는 전해액과 접하는 해당 카본전극프레임의 카본전극에 의해 양전기가 발생되는 것이다.The cathode electrolyte supplied to the flow groove 505 is dispersed or diffused by the dispersion member 506 installed in the flow groove 505, and the carbon electrode is in contact with the electrolyte dispersed through the dispersion member 506. Positive electricity is generated by the carbon electrode of the frame.

이후, 유동홈(505)을 지난 전해액은 제2종유로(507)를 통해 제2횡유로(508)를 유동한 후 전해액 배출공(509)을 통해 이웃하는 다른 하나의 전해액 유동장치 또는 전해액 라인으로 배출되는 것이다. Then, the electrolyte passing through the flow groove 505 flows through the second transverse flow path 508 through the second longitudinal flow path 507 and then another electrolyte flow device or electrolyte line neighboring through the electrolyte discharge hole 509. To be discharged.

물론, 상기 몸체(501)의 하부의 타측에 형성된 전해액 관통공(510)에는 다른 극성 즉, 음극 전해액이 관통하여 이웃하는 다른 하나의 전해액 유동장치로 공급되어 상기방식과 대칭적으로 전해액이 유동하여 음전기를 발생시키는 것이다. Of course, the electrolyte through-hole 510 formed on the other side of the lower part of the body 501 is supplied to another electrolyte flow device that has a different polarity, that is, the cathode electrolyte penetrates and the electrolyte flows symmetrically with the above method. It generates negative electricity.

이와 같이 발생된 각각의 전기는 제1집전플레이트(11)와 제2집전플레이트(12)에 집전되며, 사용자 또는 작업자는 각각의 집전플레이트(11;12)로부터 전기를 제공받아 수요자에게 제공하거나 이를 직접 사용할 수 있는 것이다.Each of the electricity generated in this way is collected in the first current collecting plate 11 and the second current collecting plate 12, the user or worker receives electricity from each current collecting plate (11; 12) to provide to the consumer or You can use it directly.

이와 같이, 본 발명에 따른 전해액 유동장치를 이용하면 전해액이 전해액 유동장치의 내부에 형성된 유동경로를 따라 유동함으로써, 전해액의 누설을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.As described above, when the electrolyte flow apparatus according to the present invention is used, the electrolyte flows along the flow path formed inside the electrolyte flow apparatus, thereby effectively preventing leakage of the electrolyte.

1, 2 : 보호 플레이트 11, 12 : 집전 플레이트
21, 22 : 카본시트 31 ~ 36 : 카본전극프레임
41 ~ 50 : 가스켓 51 ~ 60, 500 : 전해액 유동장치
71 ~ 75 : 멤브레인 501 : 몸체
502 : 전해액 공급공 503 : 제1횡유로
504 : 제1종유로 505 : 유동홈
506 : 분산부재 507 : 제2종유로
508 : 제2횡유로 509 : 전해액 배출공
510 : 전해액 관통공 1, 2: protective plate 11, 12: current collector plate
21, 22: carbon sheet 31 ~ 36: carbon electrode frame
41 to 50: gasket 51 to 60, 500: electrolyte flow device
71 to 75 Membrane 501 Body
502: electrolyte supply hole 503: first cross flow passage
504: Type 1 flow path 505: flow groove
506: dispersion member 507: second type flow path
508: second side passage 509: electrolyte discharge hole
510: electrolyte through hole

Claims

보호 플레이트, 집전 플레이트, 카본전극프레임, 멤브레인과 함께 설치되어 상기 카본전극프레임과 반응하여 전기를 발생시키는 전해액을 유동시키기 위한 레독스 흐름전지용 전해액 유동장치에 있어서,
사각형으로 형성된 몸체(501);
상기 몸체(501)의 일측 하단에 하나의 극성을 갖는 전해액을 공급하도록 일정 깊이로 천공된 전해액 공급공(502);
상기 몸체(501)의 하부 내측에 상기 전해액 공급공(502)과 연통하여 전해액을 횡방향으로 이송시키도록 형성된 제1횡유로(503);
상기 제1횡유로(503)를 유동하는 전해액을 종방향으로 이송시키도록 각각 상기 제1횡유로(503)에 수직하게 연통하며 일정간격으로 이격된 복수의 제1종유로(504);
상기 몸체(501)의 중앙부에 각각의 상기 제1종유로(504)를 통해 이송되는 전해액을 유동시키도록 절취 형성된 유동홈(505);
상기 유동홈(505)으로 공급된 전해액을 일정하게 확산시키도록 상기 유동홈(505)에 삽입 설치되며 카본펠트로 형성된 분산부재(506);
상기 유동홈(505) 및 상기 분산부재(506)를 통해 유동하는 전해액이 유입되도록 상기 유동홈(505)에 각각 연통 형성된 복수의 제2종유로(507);
상기 제2종유로(507)를 통해 유입된 전해액을 횡방향으로 이송시키도록 상기 제2종유로(507)에 연통하는 제2횡유로(508);
상기 제2횡유로(508)를 통해 이송되는 전해액을 배출시키도록 상기 전해액 공급공(502)과 반대방향으로 일정깊이로 천공된 전해액 배출공(509);
상기 몸체(501)의 하부의 타측에 이웃하는 다른 하나의 전해액 유동장치로 다른 하나의 극성을 갖는 전해액을 공급하도록 천공 형성된 전해액 관통공(510); 및
상기 몸체(501)의 각각의 코너부분에 이웃하는 구성요소들과의 스택방식 결합을 위해 결합수단이 삽입되도록 천공 형성된 결합공(511)을 포함하는 것을 특징으로 하는 레독스 흐름전지용 전해액 유동장치.
In the electrolyte flow device for a redox flow battery is installed with a protective plate, a current collector plate, a carbon electrode frame, a membrane for flowing an electrolyte that generates electricity by reacting with the carbon electrode frame,
A body 501 formed in a quadrangle;
An electrolyte supply hole 502 drilled to a predetermined depth to supply an electrolyte having one polarity to one side lower end of the body 501;
A first transverse flow path 503 formed in the lower inner side of the body 501 to communicate with the electrolyte supply hole 502 to transfer the electrolyte in a transverse direction;
A plurality of first vertical passages 504 communicating perpendicularly to the first horizontal passages 503 and spaced apart at regular intervals, respectively, to vertically transfer the electrolyte flowing through the first horizontal passages 503;
A flow groove 505 cut in the central portion of the body 501 to flow the electrolyte solution transferred through each of the first longitudinal flow passages 504;
A dispersion member 506 inserted into the flow groove 505 and formed of carbon felt so as to uniformly diffuse the electrolyte solution supplied to the flow groove 505;
A plurality of second longitudinal flow passages 507 formed in communication with each of the flow grooves 505 such that electrolyte flowing through the flow grooves 505 and the dispersion member 506 flows in;
A second transverse flow passage 508 communicating with the second longitudinal flow passage 507 so as to transfer the electrolyte solution introduced through the second longitudinal flow passage 507 in a lateral direction;
An electrolyte discharge hole 509 drilled to a predetermined depth in a direction opposite to the electrolyte supply hole 502 to discharge the electrolyte solution transported through the second transverse flow path 508;
An electrolyte through hole 510 formed to be perforated to supply an electrolyte having another polarity to another electrolyte flow apparatus adjacent to the other side of the lower part of the body 501; And
Electrolyte flow device for a redox flow battery, characterized in that it comprises a coupling hole (511) perforated to insert the coupling means for stack-type coupling with the neighboring components in each corner portion of the body (501).

제1항에 있어서, 상기 전해액 유동장치(500)의 전체 면적 : 상기 유동홈(505)의 면적은 1 : 0.5 ~ 1 : 0.4로 설정되는 것을 특징으로 하는 레독스 흐름전지용 전해액 유동장치.
According to claim 1, wherein the total area of the electrolyte flow device 500: The area of the flow groove 505 is 1: 0.5 ~ 1: electrolyte flow device for redox flow battery, characterized in that it is set to 0.4.

제1항에 있어서, 상기 레독스 흐름전지용 전해액 유동장치(500)는,
폴리프로필렌 플레이트를 상기 레독스 흐름전지 사이즈로 절단하여 몸체(501)를 형성하고, 상기 몸체(501)의 중앙부를 절취하여 유동홈(505)을 형성하며, 상기 몸체(501)의 상부 및 하부를 절단하여 하부(5011), 중앙부(5012), 상부(5013)로 분리하고, 상기 하부(5011)에 전해액 공급공(502)을 일정 깊이로 천공 성형하며, 상기 공급공(502)에 연통하도록 제1횡유로(503)를 절취 성형하고, 전해액 관통공(510)을 천공 형성하며, 상기 중앙부(5012)의 하부에 복수의 제1종유로(504)를 상기 유동홈(505)에 연통하도록 일정 간격으로 천공 형성하고, 상기 중앙부(5012)의 상부에 복수의 제2종유로(507)를 상기 유동홈(505)에 연통하도록 일정간격으로 천공 형성하며, 각각의 코너에 결합공(5111)을 천공 형성하고, 상기 상부(5013)에 제2횡유로(508)를 절취 형성하며, 상기 제2횡유로(508)에 연통하도록 전해액 배출공(509)을 일정 깊이로 천공 형성하고, 각각 가공 처리된 상기 하부(5011), 중앙부(5012) 및 상부(5013)의 각각의 결합부를 세정 및 표면 처리하고, 상기 하부(5011)를 중앙부(5012)의 하부면에 접합하고, 상기 중앙부(5012)의 상부면에 상부(5013)를 접합하여 몸체(501)를 원상복귀 형성하며, 상기 분산부재(506)를 절취 또는 성형한 후 유동홈(505)에 삽설하여 형성되는 것을 특징으로 하는 레독스 흐름전지용 전해액 유동장치.

According to claim 1, wherein the electrolyte flow device 500 for redox flow battery,
The polypropylene plate is cut into the redox flow battery size to form a body 501, the center portion of the body 501 is cut to form a flow groove 505, and the top and bottom of the body 501 It is cut and separated into a lower portion 5011, a center portion 5012, and an upper portion 5013, and the electrolyte supply hole 502 is drilled to a predetermined depth in the lower portion 5011, and made to communicate with the supply hole 502. One cross-flow passage 503 is cut and formed, the electrolyte through-hole 510 is formed in a perforation, and a plurality of first type passages 504 are communicated with the flow groove 505 at the lower portion of the central portion 5012. Perforations are formed at intervals, and a plurality of second longitudinal passages 507 are formed at regular intervals so as to communicate with the flow grooves 505 at the upper portion of the central portion 5012, and coupling holes 5111 are formed at respective corners. Forming a perforation, cutting a second transverse flow path 508 in the upper portion 5013, and communicating with the second transverse flow path 508 The electrolyte discharge hole 509 is drilled to a predetermined depth so as to clean and surface-treat each of the combined portions of the lower portion 5011, the central portion 5012, and the upper portion 5013, respectively, and the lower portion 5011. To a lower surface of the central portion 5012, the upper portion 5013 to the upper surface of the central portion 5012 to form a return to the body 501, and after cutting or forming the dispersion member 506 Electrolyte flow device for a redox flow battery, characterized in that is formed by inserting into the flow groove (505).