KR101558081B1 - Redox flow battery - Google Patents

Redox flow battery Download PDF

Info

Publication number
KR101558081B1
KR101558081B1 KR1020140021339A KR20140021339A KR101558081B1 KR 101558081 B1 KR101558081 B1 KR 101558081B1 KR 1020140021339 A KR1020140021339 A KR 1020140021339A KR 20140021339 A KR20140021339 A KR 20140021339A KR 101558081 B1 KR101558081 B1 KR 101558081B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
anolyte
concentration
catholyte
vanadium
storage tank
Prior art date
Application number
KR1020140021339A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150100040A (en
Inventor
이승연
홍지은
김재민
이지영
예희창
김수환
Original Assignee
오씨아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오씨아이 주식회사 filed Critical 오씨아이 주식회사
Priority to KR1020140021339A priority Critical patent/KR101558081B1/en
Priority to PCT/KR2015/001581 priority patent/WO2015126132A1/en
Publication of KR20150100040A publication Critical patent/KR20150100040A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101558081B1 publication Critical patent/KR101558081B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/20—Indirect fuel cells, e.g. fuel cells with redox couple being irreversible
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
    • H01M8/184—Regeneration by electrochemical means
    • H01M8/188—Regeneration by electrochemical means by recharging of redox couples containing fluids; Redox flow type batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

본 발명은 레독스 흐름 전지에 대한 것으로, 구체적으로는 바나듐을 포함하는 활물질 및 양이온 교환막을 이용하여, 전지 셀에 양극액 및 음극액을 공급하고 충방전을 실시하는 레독스 흐름 전지에 있어서, 상기 양극액 및 상기 음극액은 활성 이온으로 바나듐 이온을 포함하고, 상기 양극액에 포함된 바나듐 이온의 농도와 상기 음극액에 포함된 바나듐 이온의 농도는 서로 다르며, 상기 양극액이 저장된 저장탱크와 상기 음극액이 저장된 저장탱크는 연통관을 통해 서로 연결됨으로써, 전지 내에서 활물질 및 전해질의 이동을 제어하고 전지 성능 저하를 최소화한 레독스 흐름 전지에 대한 것이다.The present invention relates to a redox flow cell, and more particularly, to a redox flow battery in which a positive electrode liquid and a negative electrode liquid are supplied to a battery cell using a vanadium-containing active material and a cation exchange membrane, Wherein the anolyte and the catholyte contain vanadium ions as active ions and the concentration of vanadium ions contained in the anolyte and the concentration of vanadium ions contained in the catholyte are different from each other, The storage tank in which the catholyte solution is stored is connected to each other through the communicating pipe, thereby controlling the movement of the active material and the electrolyte in the battery, and minimizing battery performance degradation.

Description

레독스 흐름 전지{REDOX FLOW BATTERY}Redox Flow Battery {REDOX FLOW BATTERY}

본 발명은 레독스 흐름 전지에 대한 것으로, 구체적으로는 바나듐을 포함하는 활물질 및 양이온 교환막을 이용하여, 전지 셀에 양극액 및 음극액을 공급하고 충방전을 실시하는 레독스 흐름 전지에 있어서, 상기 양극액 및 상기 음극액은 활성 이온으로 바나듐 이온을 포함하고, 상기 양극액에 포함된 바나듐 이온의 농도와 상기 음극액에 포함된 바나듐 이온의 농도는 서로 다르며, 상기 양극액이 저장된 저장탱크와 상기 음극액이 저장된 저장탱크는 연통관을 통해 서로 연결됨으로써, 전지 내에서 활물질 및 전해질의 이동을 제어하고 전지 성능 저하를 최소화한 레독스 흐름 전지에 대한 것이다.
The present invention relates to a redox flow cell, and more particularly, to a redox flow battery in which a positive electrode liquid and a negative electrode liquid are supplied to a battery cell using a vanadium-containing active material and a cation exchange membrane, Wherein the anolyte and the catholyte contain vanadium ions as active ions and the concentration of vanadium ions contained in the anolyte and the concentration of vanadium ions contained in the catholyte are different from each other, The storage tank in which the catholyte solution is stored is connected to each other through the communicating pipe, thereby controlling the movement of the active material and the electrolyte in the battery, and minimizing battery performance degradation.

종래의 레독스 흐름 전지 시스템에서는 충방전이 반복될수록 격막을 통하여 양극액 및 음극액에 포함된 각종 이온과 용매인 물이 이동하여, 양극액 및 음극액의 증감이 일어나고, 활물질이 이동함으로써 현저한 전지 성능 저하를 나타내는 문제가 있었다. In the conventional redox flow battery system, various ions contained in the anolyte and catholyte and water as a solvent move through the diaphragm as the charge and discharge are repeated, and the anolyte and the catholyte increase and decrease, and as the active material moves, There was a problem indicating a performance deterioration.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 종래에는 일정 횟수의 충방전 사이클마다 양극액과 음극액의 전해질을 혼합(TOTAL REMIXING)하거나, 활물질과 각종 이온들이 많아진 쪽의 전해액을 낮아진 쪽의 전해질로 부분적으로 이동시키는 방법(PARTIAL TRANSFER)을 통하여, 초기 상태의 전해액 상태로 만들어 저하된 전지 성능을 회복시키려는 방법이 행해지고 있었다. In order to solve this problem, conventionally, the anode liquid and the cathode liquid electrolyte are mixed at a predetermined number of charge / discharge cycles, or the electrolytic liquid at the side of the active material and the various ions is partially moved to the electrolyte at the lower side (PARTIAL TRANSFER) to restore the performance of the deteriorated battery by making it into an initial electrolyte state.

그러나 상기와 같은 종래의 방법은 에너지 소모가 심하고 조작이 번거롭다는 단점이 있었다.
However, the above conventional method has a disadvantage in that it consumes a lot of energy and is troublesome to operate.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고, 전지 내에서 활물질의 이동을 제어함으로써 전해액의 부피 변화를 최소화하며, 전지 성능 저하를 최소화한 레독스 흐름 전지를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide a redox flow cell which minimizes the volume change of the electrolyte by controlling the movement of the active material in the battery and minimizes battery performance degradation.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 레독스 흐름 전지는, 바나듐을 포함하는 활물질 및 양이온 교환막을 이용하여, 전지 셀에 양극액 및 음극액을 공급하고 충방전을 실시하는 레독스 흐름 전지로서, 상기 양극액 및 상기 음극액은 활성 이온으로 바나듐 이온을 포함하고, 상기 양극액에 포함된 바나듐 이온의 농도와 상기 음극액에 포함된 바나듐 이온의 농도는 서로 다르며, 상기 양극액이 저장된 저장탱크와 상기 음극액이 저장된 저장탱크는 연통관을 통해 서로 연결된 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a redox flow cell comprising: a cathode; a cathode; a cathode; a cathode; a cathode; Wherein the anolyte and the catholyte contain vanadium ions as active ions and the concentration of vanadium ions contained in the anolyte and the concentration of vanadium ions contained in the anolyte are different from each other, The stored storage tank and the storage tank storing the catholyte solution are connected to each other through a communicating pipe.

본 발명의 레독스 흐름 전지는, 충/방전을 반복하더라도 활물질의 이동이 억제되어 전지 성능 저하 현상이 최소화된다. In the redox flow cell of the present invention, the movement of the active material is suppressed even if charging / discharging is repeated, thereby minimizing battery performance deterioration.

또한, 연통관을 통해 양극액 및 음극액 간 전해액의 부피가 동일하게 유지되어, 전지 성능 저하 회복이 용이하다. Further, the volume of the electrolytic solution between the positive electrode liquid and the negative electrode liquid is maintained to be the same through the communicating pipe, and recovery of battery performance deterioration is easy.

이로써 전지의 장기간 연속 운전이 가능하게 된다.
This enables long-time continuous operation of the battery.

도 1은 본 발명의 레독스 흐름 전지의 개략적인 모식도이다.1 is a schematic diagram of a redox flow cell of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 및 이를 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
Advantages and features of the present invention and methods of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described in detail below. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레독스 흐름 전지에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a redox flow cell according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일실시예에 의한 레독스 흐름 전지는, 바나듐을 포함하는 활물질 및 양이온 교환막을 이용하여, 전지 셀에 양극액 및 음극액을 공급하고 충방전을 실시하는 레독스 흐름 전지로서, 상기 양극액 및 상기 음극액은 활성 이온으로 바나듐 이온을 포함하고, 상기 양극액에 포함된 바나듐 이온의 농도와 상기 음극액에 포함된 바나듐 이온의 농도는 서로 다르며, 상기 양극액이 저장된 저장탱크와 상기 음극액이 저장된 저장탱크는 연통관을 통해 서로 연결된 것을 특징으로 한다.
The redox-flow battery according to an embodiment of the present invention is a redox-flow battery that uses a vanadium-containing active material and a cation-exchange membrane to supply and discharge a positive electrode liquid and a negative electrode liquid to a battery cell, Wherein the liquid and the catholyte contain vanadium ions as active ions and the concentration of vanadium ions contained in the anolyte and the concentration of vanadium ions contained in the catholyte are different from each other, And the storage tanks in which the liquid is stored are connected to each other through the communicating tubes.

상기 레독스 흐름 전지는 바나듐을 활물질로서 포함하고, 양극액 및 음극액 내에서의 산화환원 반응을 이용하여 전기 에너지를 얻는다.The redox flow cell contains vanadium as an active material and obtains electrical energy by using the redox reaction in the anolyte and catholyte.

상기 음극액에서 충방전시 하기 반응식 1의 산화환원 반응이 일어나고, 상기 양극액에서 충방전시 하기 반응식 2의 산화환원 반응이 일어난다.
The redox reaction of the following Reaction Formula 1 occurs at the time of charge and discharge in the cathode solution and the redox reaction of the following Reaction Formula 2 occurs at the time of charge and discharge in the anolyte.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

V3 + + e- ↔ V2 +, E0 = -0.25V
V 3 + + e- ↔ V 2 + , E 0 = -0.25 V

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

VO2 + + H2O ↔ VO2 + + 2H+ + e-, E0 = 1V
VO 2 + + H 2 O ↔ VO 2 + + 2H + + e-, E 0 = 1 V

상기 음극액과 상기 양극액은 각각이 별도의 저장탱크에 수용되고, 이온교환막에 의해 분리된 셀의 전극에 연결되어 순환되는 구조로서 상기 레독스 흐름 전지를 형성한다.The catholyte and the anolyte are respectively stored in separate storage tanks and connected to the electrodes of the cells separated by the ion exchange membrane and circulated to form the redox flow cell.

상기 음극액과 상기 양극액을 수용하는 저장탱크가 각각 음극 및 양극과 연결되어 전해질이 셀과 유체 소통하여 순환될 수 있다.The cathode liquid and the storage tank containing the anolyte are connected to the cathode and anode, respectively, so that the electrolyte can be in fluid communication with the cell and circulated.

상기 레독스 흐름 전지는 연동 펌프를 구비하여 펌프에 의해 상기 음극액 또는 상기 양극액을 순환시킬 수 있다.
The redox flow cell may include a peristaltic pump to circulate the catholyte or the anolyte by a pump.

보다 구체적으로 도 1을 참고하여 본 발명의 레독스 흐름 전지를 설명하면 다음과 같다.More specifically, the redox flow cell of the present invention will be described with reference to FIG.

도 1은 본 발명에 따라 제어되는 레독스 플로우 전지의 구성도를 나타낸다.1 shows a configuration diagram of a redox flow cell controlled in accordance with the present invention.

도 1을 참조하면, 양극액 저장 탱크(110)에는 양극액(양극 전해액)이 저장되고, 음극액 저장 탱크(112)에는 음극액(음극 전해액)이 저장된다.Referring to FIG. 1, a cathode liquid (anode electrolyte) is stored in a cathode liquid storage tank 110, and a cathode liquid (cathode electrolyte) is stored in a cathode liquid storage tank 112.

음극액은 음극액 이온으로서 바나듐 2가 이온(V2 +) 또는 바나듐 3가 이온(V3 +)을 포함하고, 상기 양극액은 양극액 이온으로서 바나듐 4가 이온(V4 +) 또는 바나듐 5가 이온(V5 +)을 포함할 수 있다. The cathode solution contains vanadium divalent ions (V 2 + ) or vanadium trivalent ions (V 3 + ) as cathode solution ions, and the anolyte solution contains vanadium tetravalent ions (V 4 + ) or vanadium (V < 5 + & gt ; ).

양극액 저장 탱크(110)와 음극액 저장 탱크(112)에 저장된 양극액 및 음극액은 펌프(114, 116)를 통해 각각 셀(102)의 양극 셀(102A) 및 음극 셀(102B)로 유입된다. 양극 셀(102A)에서는 전원/부하(118)의 동작에 따라 전극(106)을 통한 전자의 이동이 발생하며, 이에 따라 V5 + ↔ V4 +의 산화/환원 반응이 일어난다. 마찬가지로, 음극 셀(102B)에서는 전원/부하(118)의 동작에 따라 전극(108)을 통한 전자의 이동이 발생하며, 이에 따라 V2 + ↔ V3 +의 산화/환원 반응이 일어난다. 산화/환원 반응을 마친 양극액과 음극액은 각각 양극액 저장 탱크(110)와 음극액 저장 탱크(112)로 순환된다.The anolyte and catholyte solutions stored in the catholyte storage tank 110 and the catholyte storage tank 112 are introduced into the anode cell 102A and the cathode cell 102B of the cell 102 via the pumps 114 and 116, do. In the anode cell 102A, electrons move through the electrode 106 in accordance with the operation of the power source / load 118, thereby causing the oxidation / reduction reaction of V 5 + ↔ V 4 + . Similarly, in the cathode cell 102B, electrons move through the electrode 108 in accordance with the operation of the power source / load 118, thereby causing the oxidation / reduction reaction of V 2 + ↔ V 3 + . After the oxidation / reduction reaction, the anolyte and catholyte are circulated to the catholyte storage tank 110 and the catholyte storage tank 112, respectively.

한편, 양극 셀(102A) 및 음극 셀(102B)은 이온이 통과할 수 있는 분리막(104)에 의해 분리된다. 이에 따라 양극 셀(102A) 및 음극 셀(102B) 간에 이온의 이동, 즉 크로스오버가 일어날 수 있다. 즉, 레독스 플로우 전지의 충전/방전 과정에서 양극 셀(102A)의 양극액 이온(V5 +, V4 +)이 음극 셀(102B)로 이동하고, 음극 셀(102B)의 음극액 이온(V2 +, V3 +)은 양극 셀(102A)로 이동할 수 있다.
On the other hand, the anode cell 102A and the cathode cell 102B are separated by the separation membrane 104 through which ions can pass. Accordingly, ion movement, that is, crossover, may occur between the anode cell 102A and the cathode cell 102B. That is, during the charging / discharging process of the redox flow cell, the anolyte ions (V 5 + , V 4 + ) of the anode cell 102A move to the cathode cell 102B and the catholyte ions V 2 + , V 3 + ) can move to the anode cell 102A.

본 발명의 레독스 흐름 전지는, 상기 양극액에 포함된 바나듐 이온의 농도와 상기 음극액에 포함된 바나듐 이온의 농도는 서로 다르고, 상기 양극액이 저장된 저장탱크(110)와 상기 음극액이 저장된 저장탱크(112)는 연통관(120)을 통해 서로 연결된 것을 특징으로 한다.
In the redox flow cell of the present invention, the concentration of vanadium ions contained in the anolyte and the concentration of vanadium ions contained in the anolyte are different from each other, and the storage tank 110 storing the anolyte and the catholyte And the storage tank 112 are connected to each other through the communicating pipe 120.

본 발명의 레독스 흐름 전지는 양극액에 포함된 바나듐 이온의 농도와 음극액에 포함된 바나듐 이온의 농도를 서로 다르게 설정함으로써 전지 성능의 저하를 일으키는 활물질인 바나듐 이온의 이동을 억제한다.The redox flow cell of the present invention suppresses migration of vanadium ions, which is an active material, which deteriorates battery performance by setting the concentration of vanadium ions contained in the anolyte and the concentration of vanadium ions contained in the anolyte to be different from each other.

구체적으로, 상기 양극액에 포함된 바나듐 이온의 농도를 C1, 상기 음극액에 포함된 바나듐 이온의 농도를 C2라고 할 때, C1/C2의 값은 1.6~1.7인 것이 바람직하다. 상기 값이 1.6 미만일 경우에는 바나듐 이온의 농도를 다르게 설정한 효과가 거의 없어 바나듐 이온의 이동 억제 효과가 실질적으로 나타나지 않고, 1.7을 초과하는 경우에는 바나듐 이온의 이동량이 많아져 전지의 성능 저하를 일으킬 수 있다.
Specifically, when the concentration of the vanadium ion contained in the anolyte is C1 and the concentration of the vanadium ion contained in the catholyte is C2, the value of C1 / C2 is preferably 1.6 to 1.7. When the value is less than 1.6, there is almost no effect of setting the concentration of vanadium ions to be different, so that the effect of inhibiting migration of vanadium ions is not substantially exhibited. If the value is more than 1.7, the amount of vanadium ions is increased, .

한편, 상기와 같은 조건을 만족하는 본 발명의 레독스 흐름 전지에 있어서, 상기 양극액에 포함된 바나듐 이온의 농도는 1.8~2.0M 이고, 상기 음극액에 포함된 바나듐 이온의 농도는 1.1~1.3M일 수 있다.On the other hand, in the redox flow cell of the present invention satisfying the above conditions, the concentration of vanadium ions contained in the anolyte solution is 1.8 to 2.0 M, the concentration of vanadium ions contained in the anolyte solution is 1.1 to 1.3 M < / RTI >

양극액에 포함된 바나듐 이온의 농도가 상기 범위를 벗어나는 경우 상온 또한 고온에서의 안정성의 문제로 석출이 일어날 우려가 있고, 음극액에 포함된 바나듐 이온의 농도가 상기 범위를 벗어나는 경우 저온에서의 안정성으로 인한 석출 문제가 있다. 그리하여, 충, 방전에 어려움이 생기며, 구성요소(펠트, 그라파이트등) 에 손상을 입혀 내구성을 저하시킬 수 있다.When the concentration of the vanadium ion contained in the anolyte is out of the above range, precipitation may occur due to stability at room temperature and high temperature. When the concentration of the vanadium ion contained in the catholyte falls outside the above range, stability at low temperature There is a problem of precipitation. As a result, there is difficulty in charge and discharge, and damage to components (felt, graphite, etc.) may result in deterioration of durability.

즉, 상기 양극액에 포함된 바나듐 이온의 농도를 C1, 상기 음극액에 포함된 바나듐 이온의 농도를 C2라고 할 때, C1-C2의 값은 0.5~0.9, 보다 바람직하게는 0.7일 수 있다.
That is, when the concentration of the vanadium ion contained in the anolyte is C1 and the concentration of the vanadium ion contained in the catholyte is C2, the value of C1-C2 may be 0.5 to 0.9, more preferably 0.7.

또한, 본 발명의 레독스 흐름 전지에 있어서, 상기 양극액과 상기 음극액은 각각 활물질 및 전해질로부터 해리된 음이온을 포함하는데, 본 발명은 상기 양극액에 포함된 전체 음이온의 농도와 상기 음극액에 포함된 전체 음이온의 농도가 서로 다를 수 있다. In the redox flow cell of the present invention, the anolyte and the catholyte include an active material and an anion dissociated from the electrolyte, respectively. The present invention is characterized in that the concentration of the total anion contained in the anolyte and the concentration The concentration of the total anions contained may be different from each other.

즉, 양극액에 포함된 바나듐 이온의 농도와 음극액에 포함된 바나듐 이온의 농도를 서로 다르게 설정할 뿐 아니라, 양극액에 포함된 전체 음이온의 농도와 음극액에 포함된 전체 음이온의 농도도 서로 다르게 함으로써 활물질의 이동현상을 더 억제하고 전지 성능 저하를 최소화 할 수 있게 된다.That is, not only the concentration of the vanadium ions contained in the anolyte and the concentration of the vanadium ions contained in the catholyte are different from each other, but also the concentration of the total anions contained in the anolyte and the anions included in the anolyte Thereby further suppressing the movement of the active material and minimizing battery performance degradation.

한편, 본 발명의 레독스 흐름 전지는 양극액이 저장된 저장탱크(110)와 음극액이 저장된 저장탱크(112)가 연통관(120)을 통해 서로 연결된 것을 특징으로 한다.The redox flow cell of the present invention is characterized in that the storage tank 110 in which the anolyte solution is stored and the storage tank 112 in which the catholyte solution is stored are connected to each other through the communicating pipe 120.

즉, 본 발명의 레독스 흐름 전지는 양극액이 저장된 저장탱크(110)와 음극액이 저장된 저장탱크(112)가 연통관(120)을 통해 서로 연결되어 있으므로 액체 연통 상태를 유지한다.
That is, in the redox flow cell of the present invention, the storage tank 110 in which the anolyte solution is stored and the storage tank 112 in which the catholyte solution is stored are connected to each other through the communicating pipe 120, thereby maintaining the liquid communication state.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 양극액 저장탱크(110) 및 음극액 저장탱크(112)는 각 저장탱크의 액면 아래에 위치된 연통관(120)을 통해 액체연통이 유지된다. 예를 들어, 상기 액체연통은 각 저장탱크의 바닥 또는 각 저장탱크의 액면 아래의 옆면의 관을 통해 유지될 수 있다. In the preferred embodiment of the present invention, the anolyte storage tank 110 and the catholyte storage tank 112 are maintained in liquid communication through the communication pipe 120 located below the liquid level of each storage tank. For example, the liquid communication can be maintained through the bottom of each storage tank or the side tubes below the liquid level of each storage tank.

본 발명의 범위 내에서, 양극액 저장탱크(110) 및 음극액 저장탱크(112)가 액체연통으로 유지되는 한, 연통관(120)은 수평 또는 수직으로 연결될 수 있고, 연통관(120)은 양극액 저장탱크(110) 및 음극액 저장탱크(112)의 바닥에 연결될 수 있거나 연통관(120)의 하나의 말단이 양극액 저장탱크(110) 및 음극액 저장탱크(112) 중 임의의 어느 하나의 바닥과 다른 말단이 다른 저장탱크의 옆면에 연결될 수 있다. 그러므로, 관의 연결 형태에는 특정한 제한이 없으며, 관의 연결 형태는 기구의 크기, 공장 건물의 크기 등과 같은 특정한 상황에 따라 결정될 수 있다.
The communicating tube 120 may be connected horizontally or vertically as long as the anolyte storage tank 110 and the catholyte storage tank 112 are maintained in liquid communication within the scope of the present invention, One end of the communicating pipe 120 may be connected to the bottom of the storage tank 110 and the catholyte storage tank 112 or one end of the communicating pipe 120 may be connected to the bottom of any one of the anolyte storage tank 110 and the catholyte storage tank 112. [ And the other end can be connected to the side of another storage tank. Therefore, there is no specific restriction on the connection type of the pipe, and the connection type of the pipe can be determined according to the specific situation such as the size of the device, the size of the factory building, and the like.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 연통관(120)의 관의 길이를 L, 직경을 D라고 할 경우, L/D 값은 10이상, 구체적으로는 약 20 내지 약 1000의 범위, 바람직하게는 약 40 내지 약 600의 범위, 보다 바람직하게는 약 60 내지 약 400의 범위, 가장 바람직하게는 약 80 내지 200의 범위, 예를 들어, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 또는 이의 근사값의 L/D 값을 가지는 연통관(120)을 사용하는 것을 포함한다.In a preferred embodiment of the present invention, when the length of the tube of the communicating tube 120 is L and the diameter thereof is D, the L / D value is 10 or more, specifically about 20 to about 1000, Is in the range of about 40 to about 600, more preferably in the range of about 60 to about 400, and most preferably in the range of about 80 to 200, such as 90, 100, 110, 120, 130, 140, 160, 170, 180, 190, or a communicating tube 120 having an L / D value of an approximate value thereof.

연통관(120)이 장시간 동안 실질적으로 동일한 (연통관의 원리(communicating vessel principle)에 따라) 양극액 및 음극액 저장탱크의 액면을 유지하는 역할을 한다면, 상기의 L/D 값은 감소될 수 있거나 예상치 못한 양극 및 음극 사이의 자기방전을 효율적으로 억제하는 역할을 한다. If the communicating tubes 120 serve to maintain the liquid level of the anolyte and catholyte storage tanks for substantially the same time (in accordance with the communicating vessel principle) for an extended period of time, the L / D value may be reduced Thereby effectively suppressing self-discharge between the anode and the cathode.

본 발명에 따른 바람직한 L/D 값에서, 연통관(120)에서 하나의 말단의 이온 농도가 몇 번의 충전/방전 사이클 이후에 다소 높아질 경우, 상기 연통관(120)의 하나의 말단에서의 바나듐 이온은 농도 차이로 인하여 관을 통해 다른 말단으로 이동한다. 그러므로 양극 및 음극의 양측의 바나듐 이온의 농도는 실질적으로 동일함을 보장할 수 있는 반면, 전류 효율은 현저하게 감소되지 않는다.At a preferable L / D value according to the present invention, when the ion concentration at one end of the communicating tube 120 becomes somewhat higher after several charge / discharge cycles, the vanadium ion at one end of the communicating tube 120 has a concentration Due to the difference, it travels to the other end through the tube. Therefore, the concentration of vanadium ions on both sides of the anode and cathode can be guaranteed to be substantially the same, while the current efficiency is not significantly reduced.

반면, L/D값이 본 발명에 따라 제안된 범위를 벗어나는 경우, 예를 들어, 10 미만인 경우, 바나듐 이온은 연통관을 통해 하나의 말단에서 다른 말단으로 빠르게 이동할 것이며, 이는 전지의 단락 (short-circuit)을 유도한다. 그러므로, 전류 효율이 현저하게 감소될 뿐만 아니라 전지의 충전/방전 용량 또한 연속적으로 감소된다.
On the other hand, if the L / D value deviates from the range suggested by the present invention, for example, below 10, the vanadium ions will rapidly move from one end to the other end through the communicating tube, circuit. Therefore, not only the current efficiency is remarkably reduced, but also the charge / discharge capacity of the battery is also continuously reduced.

상기 연통관(120)은 전해질 부식에 강한 임의의 물질, 바람직하게는 전해질 부식을 방지하는 폴리머 물질, 예를 들어, 폴리비닐 클로라이드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오리드, 염소화된 폴리에틸렌, 염소화된 폴리프로필렌, 폴리(비닐리덴 디플루오리드), 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리알코올, 폴리술폰 (polysulfone), 폴리에테르술폰 (polyethersulphone), 폴리에테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리페닐렌 술피드, 폴리(에테르-케톤), 폴리(에테르-에테르-케톤), 폴리(프탈라지논-에테르-케톤), 폴리벤즈이미다졸, 폴리스티렌, 폴리이소부티렌, 및 폴리아크릴로니트릴로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 물질로 제조될 수 있다.The communicating tube 120 may be made of any material resistant to electrolytic corrosion, preferably a polymer material that prevents electrolytic corrosion, such as polyvinyl chloride, polypropylene, polyethylene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, (Polyvinylidene fluoride), polyester, polycarbonate, polyalcohol, polysulfone, polyethersulphone, polyether, polyamide, polyimide, polyether sulfone, (Ether-ketone), poly (phthalazinone-ether-ketone), polybenzimidazole, polystyrene, polyisobutylene, and polyacryloyl Nitrile, and the like.

안전한 연결이 보장되고 전해질이 누출되지 않는 한은, 양극액 및 음극액 저장탱크(110, 112)와 연통관(120)의 연결 형태는 특정한 제한이 없다. 예를 들어, 연통관(120)은 플랜지 연결 (flange-connection), 용접 (welding), 및 접착 (adhesion) 중 적어도 임의의 하나의 방법에 의해 상기 저장탱크와 연결될 수 있다. 또한, 연통관(120)은 일체의 형태로 전해질 저장탱크와 연결될 수 있다.As long as a secure connection is ensured and the electrolyte does not leak, there is no particular limitation on the connection form of the anolyte and catholyte storage tanks 110 and 112 and the communicating tube 120. For example, communicating tube 120 may be connected to the storage tank by at least one of flange-connection, welding, and adhesion. In addition, the communicating tube 120 may be connected to the electrolyte storage tank in an integral form.

본 발명의 목적 범위 내에서, 연통관(120)의 형상 및 배열형태는 특정한 제한이 없다. 예를 들어, 연통관(120)은 양극액 및 음극액 저장탱크 간의 분리된 긴 직선관일 수 있거나, 다수의 굴곡부분(bend parts)을 포함할 수 있거나, 공간을 확보하기 위해 양극액 및 음극액 저장탱크 상에 감겨질 수 있거나, 임의의 다른 형태일 수 있다.Within the scope of the present invention, the shape and arrangement of the communicating tubes 120 are not particularly limited. For example, the communicating tube 120 may be a separate long straight tube between the anolyte and catholyte storage tanks, or it may include a plurality of bend parts, or may include an anolyte and catholyte storage It may be wound on a tank, or it may be in any other form.

바람직한 일 실시예에 있어서, 상기 연통관(120)은 필요에 따라 열리거나 닫힐 수 있는 밸브를 구비할 수 있다.
In one preferred embodiment, the communicating tube 120 may include a valve that can be opened or closed as needed.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 이에 대비되는 비교예를 통해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention and comparative examples thereof.

실시예Example

양이온 교환막인 NAFION 115를 사용하고, 양극액과 음극액이 동일한 수위를 유지할 수 있도록 저장탱크를 연통관으로 연결하며, 양극액과 음극액의 활성 이온 농도 및 전체 음이온 농도를 다음과 같은 조건으로 제조하여 바나듐 레독스 흐름 전지를 구성하였다.　　
The cation exchange membrane NAFION 115 was used and the storage tank was connected to the communicating tube so that the anolyte and catholyte could maintain the same water level. The active ion concentration and total anion concentration of the anolyte and catholyte were prepared under the following conditions A vanadium redox flow cell was constructed.

실시예Example 1 One

양극액: 바나듐 이온 농도 - 1.8M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.8M)Anolyte: Vanadium ion concentration - 1.8M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.8M)

음극액: 바나듐 이온 농도 - 1.1M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.1M)
Cathodic solution: vanadium ion concentration - 1.1M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.1M)

실시예Example 2 2

양극액: 바나듐 이온 농도 - 1.9M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.9M)Anolyte: vanadium ion concentration - 1.9M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.9M)

음극액: 바나듐 이온 농도 - 1.1M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.1M)
Cathodic solution: vanadium ion concentration - 1.1M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.1M)

실시예Example 3 3

양극액: 바나듐 이온 농도 - 2.0M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 5.0M)Anion liquid: vanadium ion concentration - 2.0M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 5.0M)

음극액: 바나듐 이온 농도 - 1.1M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.1M)
Cathodic solution: vanadium ion concentration - 1.1M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.1M)

실시예Example 4 4

양극액: 바나듐 이온 농도 - 2.0M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 5.0M)Anion liquid: vanadium ion concentration - 2.0M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 5.0M)

음극액: 바나듐 이온 농도 - 1.3M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.3M)
Negative electrode solution: Vanadium ion concentration - 1.3M, aqueous sulfuric acid solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.3M)

실시예Example 5 5

양극액: 바나듐 이온 농도 - 1.9M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.9M)Anolyte: vanadium ion concentration - 1.9M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.9M)

음극액: 바나듐 이온 농도 - 1.2M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.2M)
Negative electrode solution: vanadium ion concentration - 1.2M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.2M)

비교예Comparative Example

실시예와 동일하게 양이온 교환막인 NAFION 115를 사용하고, 대신 저장탱크를 연결하는 연통관의 유무, 양극액과 음극액의 활성 이온 농도 및 전체 음이온 농도를 다음과 같은 조건으로 제조하여 바나듐 레독스 흐름 전지를 구성하였다.　　
NAFION 115, which is a cation exchange membrane, was used in the same manner as in Example, and instead, the presence or absence of a communicating tube connecting the storage tank, the active ion concentration of the anolyte and the catholyte, and the total anion concentration were prepared under the following conditions, Respectively.

비교예Comparative Example 1 One

양극액: 바나듐 이온 농도 - 1.5M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.5M)Anion liquid: vanadium ion concentration - 1.5M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.5M)

음극액: 바나듐 이온 농도 - 1.5M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.5M)Negative electrode solution: vanadium ion concentration - 1.5M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.5M)

연통관 없음
No communicating tube

비교예Comparative Example 2 2

양극액: 바나듐 이온 농도 - 1.5M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.5M)Anion liquid: vanadium ion concentration - 1.5M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.5M)

음극액: 바나듐 이온 농도 - 1.5M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.5M)Negative electrode solution: vanadium ion concentration - 1.5M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.5M)

연통관 있음
With communicator

비교예Comparative Example 3 3

양극액: 바나듐 이온 농도 - 1.8M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.8M)Anolyte: Vanadium ion concentration - 1.8M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.8M)

음극액: 바나듐 이온 농도 - 1.1M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.1M)Cathodic solution: vanadium ion concentration - 1.1M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.1M)

연통관 없음
No communicating tube

비교예Comparative Example 4 4

양극액: 바나듐 이온 농도 - 2.0M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 5.0M)Anion liquid: vanadium ion concentration - 2.0M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 5.0M)

음극액: 바나듐 이온 농도 - 1.3M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.3M)Negative electrode solution: Vanadium ion concentration - 1.3M, aqueous sulfuric acid solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.3M)

연통관 없음
No communicating tube

비교예Comparative Example 5 5

양극액: 바나듐 이온 농도 - 1.9M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.9M)Anolyte: vanadium ion concentration - 1.9M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.9M)

음극액: 바나듐 이온 농도 - 1.2M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.2M)Negative electrode solution: vanadium ion concentration - 1.2M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.2M)

연통관 없음
No communicating tube

비교예Comparative Example 6 6

양극액: 바나듐 이온 농도 - 1.1M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.1M)Anolyte: vanadium ion concentration - 1.1M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.1M)

음극액: 바나듐 이온 농도 - 1.8M, 황산수용액 - 3M(황산이온농도: 4.8M)Negative electrode solution: vanadium ion concentration - 1.8M, sulfuric acid aqueous solution - 3M (sulfate ion concentration: 4.8M)

연통관 있음
With communicator

평가evaluation

상기 실시예 및 비교예에 의하여 제조된 레독스 전지 시스템을 구동하여 충/방전 테스트를 실시하고, 초기 양극액 부피 대비 50,100cycle 후의 양극액의 부피 변화 및 전지 효율의 변화를 측정하였다.
The redox battery system manufactured by the above-described Examples and Comparative Examples was driven to perform a charge / discharge test. The volume change of the anolyte after 50 cycles of the initial anolyte volume and the change of the cell efficiency were measured.

그 결과는 하기 표 1과 같다.
The results are shown in Table 1 below.

초기 양극액 부피 대비 충전/방전 50cycle 후 양극액의 부피변화(%)Volume change (%) of anolyte after charge / discharge 50 cycles after initial anolyte volume 초기 양극액 부피 대비 충전/방전 100cycle 후 양극액의 부피변화(%)Volume change (%) of anolyte after 100 cycles of charge / discharge compared with initial anolyte volume 충전/방전 50cycle 후 전지의 성능변화(%)Performance change of battery after 50 cycles of charging / discharging (%) 충전/방전 100cycle 후 전지의 성능변화(%)Performance change of battery after 100 cycles of charge / discharge (%) 실시예 1Example 1 0%0% 0%0% -0.3%-0.3% -0.2%-0.2% 실시예 2Example 2 0%0% 0%0% -0.2%-0.2% -0.2%-0.2% 실시예 3Example 3 0%0% 0%0% 0.1%0.1% -0.17%-0.17% 실시예 4Example 4 0%0% 0%0% 0.34%0.34% 0.3%0.3% 실시예 5Example 5 0%0% 0%0% 0.32%0.32% 0.4%0.4% 비교예 1Comparative Example 1 60%60% 60%60% -38.21%-38.21% -49.67%-49.67% 비교예 2Comparative Example 2 0%0% 0%0% -20.20-20.20 -20.02-20.02 비교예 3Comparative Example 3 41.21%41.21% 69.11%69.11% -13.20-13.20 -13.04-13.04 비교예 4Comparative Example 4 43.01%43.01% 68.54%68.54% -11.57-11.57 -12.25-12.25 비교예 5Comparative Example 5 43.20%43.20% 68.32%68.32% -11.03-11.03 -11.07-11.07 비교예 6Comparative Example 6 45.31%45.31% 70.85%70.85% -42.43%-42.43% -79.63-79.63

표 1에서, 성능변화(%)는, 전지의 초기 성능을 100%로 할 때, 충/방전 50 cycle 또는 100 cycle 후 전지의 성능(%)에서 초기 성능(100%)를 뺀 값을 의미한다. In Table 1, the performance change (%) means a value obtained by subtracting the initial performance (100%) from the performance (%) of the battery after 50 cycles or 100 cycles of charging / discharging when the initial performance of the battery is 100% .

상기 평가 결과에 의하면, 본 발명의 레독스 흐름 전지의 경우, 충/방전을 반복하더라도 활성 이온의 이동이 억제되어 양극액 및 음극액의 부피 차이가 발생하는 현상이 최소화되므로 안정성이 우수하고, 아울러 전지의 효율 저하가 최소화되는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
According to the above evaluation results, in the case of the redox flow cell of the present invention, since the movement of active ions is suppressed even when charging / discharging is repeated, a difference in volume of the anolyte and catholyte is minimized, It was confirmed that the reduction of the efficiency of the battery was minimized.

보다 구체적으로는, 본 발명의 실시예 1 내지 5의 결과를 비교예 2 및 6과 대비하여 봄으로써 양극액에 포함된 활성 이온의 농도를 음극액에 포함된 활성 이온의 농도보다 높게 하여 줌으로써 전지 성능 저하가 최소화 된다는 사실을 확인할 수 있었다.More specifically, by comparing the results of Examples 1 to 5 of the present invention with those of Comparative Examples 2 and 6, the concentration of active ions contained in the anolyte was higher than the concentration of active ions contained in the catholyte, We can confirm that performance degradation is minimized.

또한 실시예 1과 비교예 3, 실시예 4와 비교예 4, 실시예 5와 비교예 5의 대비를 통해, 양극액에 포함된 활성 이온의 농도를 음극액에 포함된 활성 이온의 농도보다 높게한 조건이라도 연통관을 전지 시스템 내 구비한 경우에 전지 성능 저하가 최소화 된다는 사실을 확인할 수 있었다.
Also, by comparing the concentrations of the active ions contained in the anolyte with those of the active ions contained in the catholyte through the comparison of Example 1 and Comparative Example 3, Example 4 and Comparative Example 4, and Example 5 and Comparative Example 5 It is confirmed that battery performance deterioration is minimized when the communicating tube is provided in the battery system even under one condition.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Such changes and modifications are intended to fall within the scope of the present invention unless they depart from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.

Claims (7)

바나듐을 포함하는 활물질 및 양이온 교환막을 이용하여, 전지 셀에 양극액 및 음극액을 공급하고 충방전을 실시하는 레독스 흐름 전지에 있어서,
상기 양극액 및 상기 음극액은 활성 이온으로 바나듐 이온을 포함하고,
상기 양극액에 포함된 바나듐 이온의 농도를 C1, 상기 음극액에 포함된 바나듐 이온의 농도를 C2라고 할 때, C1/C2의 값은 1.6~1.7이며,
상기 양극액이 저장된 저장탱크와 상기 음극액이 저장된 저장탱크는 연통관을 통해 서로 연결된, 레독스 흐름 전지.
A redox flow cell for supplying and discharging a positive electrode liquid and a negative electrode liquid to a battery cell using an active material containing vanadium and a cation exchange membrane,
Wherein the anolyte and the catholyte contain vanadium ions as active ions,
The concentration of vanadium ions contained in the anolyte is represented by C1, and the concentration of vanadium ions contained in the catholyte is represented by C2, the value of C1 / C2 is 1.6 to 1.7,
Wherein the storage tank in which the anolyte solution is stored and the storage tank in which the catholyte solution is stored are connected to each other through a communicating pipe.
제 1항에 있어서,
상기 양극액에 포함된 바나듐 이온의 농도는 1.8~2.0M인, 레독스 흐름 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the concentration of the vanadium ions contained in the anolyte solution is 1.8 to 2.0 M.
제 1항에 있어서,
상기 양극액에 포함된 바나듐 이온의 농도를 C1, 상기 음극액에 포함된 바나듐 이온의 농도를 C2라고 할 때, C1-C2의 값은 0.5~0.9인, 레독스 흐름 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the concentration of vanadium ions contained in the anolyte is represented by C1 and the concentration of vanadium ions contained in the anolyte is represented by C2, the value of C1-C2 is 0.5 to 0.9.
제 1항에 있어서,
상기 양극액과 상기 음극액은 각각 활물질 및 전해질로부터 해리된 음이온을 포함하며,
상기 양극액에 포함된 전체 음이온의 농도와 상기 음극액에 포함된 전체 음이온의 농도가 서로 다른, 레독스 흐름 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the anolyte and the catholyte each include an anion dissociated from an active material and an electrolyte,
Wherein the concentration of total anions contained in the anolyte and the concentration of total anions contained in the anolyte are different from each other.
제 1항에 있어서,
상기 연통관의 관의 길이를 L, 직경을 D라고 할 경우, L/D 값은 10이상인, 레독스 흐름 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the L / D value is 10 or more when the length of the tube of the communicating tube is L and the diameter is D, respectively.
제 1항에 있어서,
상기 연통관의 관의 길이를 L, 직경을 D라고 할 경우, L/D 값은 20~1000인, 레독스 흐름 전지.
The method according to claim 1,
Wherein the L / D value is 20 to 1000 when the length of the tube of the communicating tube is L and the diameter is D, respectively.
삭제delete
KR1020140021339A 2014-02-24 2014-02-24 Redox flow battery KR101558081B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140021339A KR101558081B1 (en) 2014-02-24 2014-02-24 Redox flow battery
PCT/KR2015/001581 WO2015126132A1 (en) 2014-02-24 2015-02-16 Redox flow battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140021339A KR101558081B1 (en) 2014-02-24 2014-02-24 Redox flow battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150100040A KR20150100040A (en) 2015-09-02
KR101558081B1 true KR101558081B1 (en) 2015-10-06

Family

ID=53878571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140021339A KR101558081B1 (en) 2014-02-24 2014-02-24 Redox flow battery

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101558081B1 (en)
WO (1) WO2015126132A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170105765A (en) 2016-03-10 2017-09-20 주식회사 엘지화학 Electrolyte reservoir for vanadium redox flow batteries and vanadium redox flow batteries comprising the same
KR20180040852A (en) 2016-10-13 2018-04-23 주식회사 엘지화학 Electrolyte reservoir for redox flow batteries and vanadium redox flow batteries comprising the same

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170132005A (en) * 2016-05-23 2017-12-01 롯데케미칼 주식회사 Redox flow battery
US20180019483A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 University Of Tennessee Research Foundation Redox flow battery with increased-surface-area electrode and asymmetric electrolyte concentration
CN106347149B (en) * 2016-08-31 2018-09-07 芜湖乐佳自动化机械有限公司 A kind of movable type all-vanadium flow charging vehicle
CN106129444A (en) * 2016-08-31 2016-11-16 安徽远东船舶有限公司 A kind of special all-vanadium flow battery of pure electric ship
WO2019208431A1 (en) * 2018-04-24 2019-10-31 昭和電工株式会社 Redox flow battery and operation method thereof
KR20200041121A (en) * 2018-10-11 2020-04-21 스탠다드에너지(주) Redox flow battery
KR102216144B1 (en) * 2018-10-11 2021-02-16 스탠다드에너지(주) Redox flow battery
KR102195852B1 (en) * 2018-12-03 2020-12-28 스탠다드에너지(주) Redox flow battery with means for measuring the potential of an electrolyte
KR102147948B1 (en) * 2019-01-10 2020-08-25 스탠다드에너지(주) Redox flow battery
KR102597276B1 (en) * 2022-06-28 2023-11-02 스탠다드에너지(주) Battery
KR102655320B1 (en) * 2022-11-25 2024-04-09 스탠다드에너지(주) Battery
CN116231024B (en) * 2023-04-11 2023-11-10 西安西域美唐电竞科技有限公司 Energy storage method of all-vanadium liquid flow energy storage device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003157882A (en) * 2001-11-21 2003-05-30 Sumitomo Electric Ind Ltd Operation method of redox flow battery

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007188729A (en) * 2006-01-12 2007-07-26 Sumitomo Electric Ind Ltd Method of regenerating vanadium redox flow battery
CN102055000B (en) * 2009-10-29 2015-04-22 北京普能世纪科技有限公司 Redox flow battery and method for enabling battery to operate continuously for long time
KR101265201B1 (en) * 2011-04-18 2013-05-24 삼성에스디아이 주식회사 Separator for redox flow battery and redox flow battery
KR20140017185A (en) * 2012-07-31 2014-02-11 주식회사 누리플랜 Electrolyte for redox flow battery and method for manufacturing thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003157882A (en) * 2001-11-21 2003-05-30 Sumitomo Electric Ind Ltd Operation method of redox flow battery

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170105765A (en) 2016-03-10 2017-09-20 주식회사 엘지화학 Electrolyte reservoir for vanadium redox flow batteries and vanadium redox flow batteries comprising the same
KR20180040852A (en) 2016-10-13 2018-04-23 주식회사 엘지화학 Electrolyte reservoir for redox flow batteries and vanadium redox flow batteries comprising the same
US10763532B2 (en) 2016-10-13 2020-09-01 Lg Chem, Ltd. Electrolyte storage unit for redox flow battery and vanadium redox flow battery comprising same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015126132A1 (en) 2015-08-27
KR20150100040A (en) 2015-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101558081B1 (en) Redox flow battery
US10608274B2 (en) Redox flow battery and method for operating the battery continuously in a long period of time
US10355296B2 (en) Module for regenerating electrolyte of flow battery and method for regenerating electrolyte of flow battery by using same
US20190341641A1 (en) Redox flow battery system and method of operating redox flow battery
US9985311B2 (en) Electrolyte for redox flow battery and redox flow battery system
JP2015521787A (en) Use of polyoxometalates in redox batteries
US20170271705A1 (en) Method for manufacturing positive electrode electrolyte for redox flow battery and redox flow battery
KR101436779B1 (en) Redox flow battery
KR101752890B1 (en) Redox flow battery
KR102069832B1 (en) Electrolyte reservoir for vanadium redox flow batteries and vanadium redox flow batteries comprising the same
JP6621584B2 (en) Redox flow battery electrolyte and redox flow battery
KR101760983B1 (en) Flow battery and method of preventing mix of the electrolyte
EP3419095B1 (en) Electrolyte storage unit for redox flow battery and vanadium redox flow battery comprising same
KR101558079B1 (en) Redox flow battery
KR20160085113A (en) Module for mixing of electrolyte and method for mixing of electrolyte for flow battery using the same
KR102178304B1 (en) Redox flow battery using balancing flow path
KR101521391B1 (en) Redox flow battery
KR101769674B1 (en) Managing method for electrolyte of redox flow battery
KR101436758B1 (en) Vanadium redox flow battery
EP3719902B1 (en) Method of operating a redox flow battery
JP2020107415A (en) Redox flow battery
JP2017054631A (en) Electrolytic solution for redox flow battery, and redox flow battery
JP2020107502A (en) Redox flow battery
JPWO2019078146A1 (en) Electrolyte and redox flow battery
KR20160091154A (en) Vanadium Redox flow battery comprising sulfonated polyetheretherketone membrane

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180615

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190619

Year of fee payment: 5