KR101789093B1 - Layered structure of Capacitive deionization electrode - Google Patents

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Abstract

본 발명은 한쌍으로 최외각에 구성되며 집전체와 상기 집전체에 부착되는 탄소전극으로 구성된 외부전극부; 상기 외부전극부 사이에 복수로 구성되되 각각 유로를 형성하도록 이격되며 한쌍의 탄소전극과 탄소전극 사이에 부착되는 집전체로 구성된 복수의 내부전극부; 상기 외부전극부의 각각 집전체에 연결되어 외부전극부의 각각 탄소전극에 양전위 및 음전위를 인가함으로써 내부전극부의 각각 탄소전극에 음전위 및 양전위가 교번으로 대전되도록 하는 전원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 축전탈이온전극의 적층구조에 관한 것이다. The present invention provides an organic electroluminescent device comprising: an outer electrode part comprising a collector and a carbon electrode attached to the collector; A plurality of internal electrode portions formed between the external electrode portions, the plurality of internal electrode portions being spaced apart from each other to form a flow path, the current collectors being disposed between the pair of carbon electrodes and the carbon electrodes; And a power unit connected to the current collectors of the external electrode units to apply positive and negative electric potentials to the respective carbon electrodes of the external electrode unit to thereby alternately charge the negative and positive electric potentials to the respective carbon electrodes of the internal electrode unit To a lamination structure of a capacitor deionized electrode.

Description

축전탈이온전극의 적층구조{Layered structure of Capacitive deionization electrode}Layered structure of capacitive deionization electrode < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 축전탈이온 모듈을 구성하는 각각의 전극간 접점을 줄여 적층구조를 단순화시킴으로써 조립이 용이하고 작업효율성을 향상시키며 전극에 전력을 공급하는 외부급전장치의 단순화 및 다양성을 확보하고, 전류효율을 높일 수 있는 축전탈이온전극의 적층구조에 관한 것이다.
The present invention simplifies the stacking structure by reducing the number of contacts between each electrode constituting the power storage deionization module, thereby facilitating assembly, improving work efficiency, securing simplicity and diversity of an external power supply device for supplying power to the electrodes, To a lamination structure of a capacitor electrode.

우리나라의 경우 용수 부족현상이 심각하여 가용 수자원의 의존도를 줄여 나가면서 하, 폐수 처리수와 같은 고도처리 방류수를 다양한 용도로 재이용하고 지하염수 및 해수의 탈염을 통한 양질의 음용수 확보, 중금속을 포함한 다양한 이온성 오염물에 의해 오염된 지하수의 처리를 통한 깨끗한 수자원의 확보를 위한 노력을 꾸준히 진행하고 있다. 이를 위해서는 수중의 유기물 뿐만 아니라, 부유성 고형물, 바이러스, 용존 고형물, 난분해성 물질, 냄새, 색도 등을 제거해야 한다. 특히, 물속에 존재하는 다양한 이온성 물질들을 제거하는 탈염(Desalination or Deionization) 기술은 고도 수처리 기술 개발을 위한 필수 요소기술로 그 중요성이 점차 강조되고 있는 실정이다. 현재 상업적으로 개발, 이용되고 있는 탈염기술로는 종래의 증발법(Distillation), 역삼투법(RO: Revers Osmosis), 전기투석법(ED: Electrodialysis), 이온교환법(IEX: Ion exchange) 등이 있으며, 이들 공정들은 기술적으로 검증되어 실제 탈염시설에 많이 적용되고 있다. 그러나 이들 공정은 탈염과정에서 에너지 비용이 높고 막 오염으로 인한 효율 저하 등의 문제점으로 점차 효과적이고 에너지 비용을 줄일 수 있는 새로운 탈염기술에 대한 요구가 증가하고 있는 실정이다. In Korea, the shortage of water is serious and the dependence of available water resources is reduced. Therefore, it is possible to reuse highly treated wastewater such as wastewater treated wastewater for various purposes, secure drinking water of high quality through desalination of underground brine and seawater, And efforts are being made to secure clean water resources through the treatment of groundwater contaminated with ionic pollutants. To do this, it is necessary to remove not only organics in the water, but also suspended solids, viruses, dissolved solids, refractory materials, odor, and color. In particular, the desalination or deionization technique for removing various ionic substances present in the water has been emphasized as an essential technology for development of advanced water treatment technology. The conventional desalination techniques that are currently being developed and used include conventional distillation, reverse osmosis (RO), electrodialysis (ED), and ion exchange (IEX) The processes have been technically verified and applied to practical desalination facilities. However, these processes are increasingly demanding for new desalination technologies that are effective and reduce energy costs due to problems such as high energy cost in desalting process and deterioration of efficiency due to membrane contamination.

이러한 종래 탈염기술들의 문제점에 기해 새로운 탈염기술로 축전탈이온 반응장치(CDI, Capacitive Deionization)가 제시되는데, 축전탈이온 반응장치는 다공성 탄소전극에 물분해 반응을 유발시키지 않는 미량의 전류(0.1 내지 1.2볼트)를 공급하여 전기적으로 대전된 전극표면에 이온을 흡착, 제거하는 수처리 장치(공정)이다. 상기 축전탈이온 반응장치에서, 음이온은 양전극으로 이동하며, 양이온은 음전극으로 이동하여 흡착된다. Due to the problems of the conventional desalination techniques, a new de-ionization technique (CDI, Capacitive Deionization) is proposed. The dehydrogenation dehydrogenation device has a small amount of current 1.2 volts) is supplied to the surface of the electrode to adsorb and remove ions on the surface of the electrically charged electrode. In the above-described capacitor deionization reactor, the anion moves to the positive electrode, and the positive ion moves to the negative electrode and is adsorbed.

종래기술로서 대한민국 특허등록 제10-1022257호 등에서는 집전체와 일체로 된 탄소전극이 적층되도록 하되 각각의 집전체에 교번으로 양극 및 음극이 형성되도록 각각 전원을 병렬접지 연결하도록 하여 장치의 작동을 수행하도록 하는 기술을 제시한다. Korean Patent Registration No. 10-1022257 discloses a technique in which a carbon electrode integrated with a current collector is laminated so that an anode and a cathode are alternately formed in each current collector, And the like.

그런데 복수의 집전체에 교번으로 모든 전극을 병렬식으로 전기적 연결을 하는 단극접속은 접지구조가 복잡하여 작업이 용이하지 않을뿐더러 접점의 과다로 인해 조립오차, 부적절 접지 등 기기고장으로 유도될 수 있는 문제가 있다. 또한 예를 들어 이러한 장치를 운용하는데 있어 각각의 집전체에 1.2 볼트(V)의 전압이 인가되도록 모든 전극을 전기적으로 단극 병렬 연결하여 외부 전원공급장치에 연결토록 함에 따라 축전되는 이온농도가 높고 전극의 적층수가 늘어날수록 외부 전원공급장치 용량을 저전압-고전류 사양으로 가져가야 하므로 지속적으로 전극에 낮은 전압을 일정하게 유지하는 것이 용이하지 않고 다수 전극의 병렬연결로 인한 고전류 발생으로 전원공급장치 고장의 원인과 기기효율 및 전류효율을 저하시키는 등 장치의 안정성에 문제가 있다. 또한 1.2 V의 낮은 전압임에도 불구하고 고전류의 사용으로 인해 각종 전원 케이블 및 제어기기 등 부속기기의 사양이 커져야 하며 처리용량에 따라 고전류 사양에 적합한 별도의 전원공급장치 제작으로 인한 장치제작 비용증가의 원인이 되기도 한다.
However, the single-pole connection in which all the electrodes are alternately connected in parallel to one another in a plurality of collectors is complicated due to the complicated grounding structure, and it is not easy to work, and it is possible to induce an equipment failure such as an assembly error, there is a problem. Also, for example, when operating such a device, all the electrodes are electrically connected in a single-pole parallel connection so that a voltage of 1.2 volts (V) is applied to each current collector, It is not easy to constantly maintain a low voltage on the electrode continuously. As a result of high current generation due to the parallel connection of a large number of electrodes, the cause of the failure of the power supply device And there is a problem in the stability of the device, such as lowering device efficiency and current efficiency. In addition, despite the low voltage of 1.2 V, due to the use of high current, the specification of the accessories such as various power cables and control devices must be enlarged. Due to the processing capacity, .

대한민국 특허등록 2011-1022257호Korea Patent Registration No. 2011-1022257

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 축전탈이온전극 모듈을 구성하는 각각의 전극들에 안정적인 전력 공급과 전류효율을 높이고 다수의 전극을 적층하여 구성하는 단위 모듈 및 스텍 구조를 단순화시킴으로써 조립이 용이하여 작업효율성을 높이며, 기존과 같이 저전압 고전류의 외부 전원공급장치를 이용해 낮은 전압범위에서 전극에 일정한 저전압을 일정하게 공급하고자 함으로써 발생되는 미소전력 제어의 안정성, 고전류량에 따른 부하 안전성과 전류효율 문제와 이에 따른 기기고장의 위험성, 외부 전원공급장치 사양의 제약성 문제를 해소할 수 있는 축전탈이온전극의 접지방식과 적층구조를 제공하고자 함이다.
Therefore, a problem to be solved by the present invention is to simplify the assembly process by simplifying the unit module and the stack structure, which are constituted by stacking a plurality of electrodes and supplying stable electric power and current efficiency to each electrode constituting the electrodeionization module This is because of the stability of micropower control caused by the constant supply of low voltage to the electrode in low voltage range by using external power supply of low voltage and high current as in the conventional case, And to provide a grounding method and a lamination structure of a storage deionized electrode capable of solving the problem of limitation of the external power supply device.

본 발명의 해결하고자 하는 과제에 의한 축전탈이온전극의 적층구조는 한쌍으로 최외각에 구성되며 집전체와 상기 집전체에 부착되는 탄소전극으로 구성된 외부전극부; 상기 외부전극부 사이에 복수로 구성되되 각각 유로를 형성하도록 이격되며 한쌍의 탄소전극과 탄소전극 사이에 부착되는 집전체로 구성된 복수의 내부전극부; 상기 외부전극부의 각각 집전체에 연결되어 외부전극부의 각각 탄소전극에 양전위 및 음전위를 인가함으로써 내부전극부의 각각 탄소전극에는 직접적인 외부 급전장치와의 접지가 없이도 음전위 및 양전위가 교번으로 대전되도록 하는 전원부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a lamination structure of a capacitor deionized electrode, comprising: an outer electrode part composed of a pair of outermost electrodes and having a current collector and a carbon electrode attached to the current collector; A plurality of internal electrode portions formed between the external electrode portions, the plurality of internal electrode portions being spaced apart from each other to form a flow path, the current collectors being disposed between the pair of carbon electrodes and the carbon electrodes; The positive and negative potentials are alternately applied to the respective carbon electrodes of the internal electrode portions without being directly grounded to the external power supply device by being connected to the current collectors of the external electrode portions and applying positive and negative potentials to the carbon electrodes of the external electrode portions, And a power supply unit.

이렇게 구성함에 의해 상기 전원부는 상기 외부전극부의 각각 집전체에만 전기적으로 직접 연결되고 각각 내부 탄소전극에는 바이폴라 현상으로 외부전극부와 반대 전위가 대전되도록 하는 복극 접지방법을 이용하여 모든 집전체에 전원부를 전기적으로 병렬 단극접속 연결하는 경우보다 고전압 및 저전류가 인가되도록 하는 것에 특징이 있다. According to this structure, the power source unit is electrically connected directly to the respective current collectors of the external electrode unit, and a power source unit is connected to all the current collectors by using a bi-polar grounding method in which the internal carbon electrodes are charged with the opposite potential to the external electrode unit by bipolar phenomenon. And is characterized in that a higher voltage and a lower current are applied than in the case of electrically connecting in parallel with a single-pole connection.

하나의 예로 상기 외부전극부의 각각 집전체에 상기 전원부가 연결됨에 있어 각각 집전체에는 상기 전원부와 전기적으로 연결되기 위한 접지단이 외측으로 돌출되되 각각의 접지단은 다양한 각도로 돌출되도록 할 수 있다. For example, the power supply unit may be connected to each current collector of the external electrode unit. The current collector may have a ground terminal protruded outwardly for electrical connection with the power supply unit, and each ground terminal may protrude at various angles.

하나의 예로 상기 외부전극부 및 상기 내부전극부의 외측을 감싸는 케이싱이 구성되며, 외부전극부의 접지단이 동일방향으로 돌출되는 경우 상부의 접지단에 전기적으로 연결되는 제 1연결봉이 상기 케이싱의 외부로 노출되고, 하부의 접지단에 전기적으로 연결되는 제 2연결봉은 상부의 접지단에 절연링에 의해 관통하여 상기 케이싱의 외부로 노출되어 각각 전원부에 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. In the case where the ground terminal of the external electrode portion protrudes in the same direction, the first connecting rod electrically connected to the upper ground terminal is connected to the outside of the casing And the second connecting rod electrically connected to the ground terminal of the lower part is exposed to the outside of the casing through the insulating ring at the ground terminal of the upper part so as to be electrically connected to the power source respectively.

하나의 예로 상기 집전체는, 다공성의 메쉬망에 그라파이트 슬러리가 침지 또는 도포되어 외부전극부에서는 탄소전극 외측에 부착되며, 내부전극부에서는 탄소전극 사이에 부착되도록 할 수 있다. As an example, the current collector may be formed by immersing or applying a graphite slurry in a porous mesh network to be attached to the outside of the carbon electrode at the external electrode portion and to be interposed between the carbon electrodes at the internal electrode portion.

하나의 예로 상기 탄소전극은 수성바인더와, 활성탄소 계열의 전극활물질과, 물을 포함한 전극슬러리의 경화에 의해 형성되는 것이며, 상기 그라파이트 슬러리는 그라파이트 분말, 수성바인더 및 물을 포함하도록 할 수 있다. In one embodiment, the carbon electrode is formed by curing an aqueous slurry containing an aqueous binder, an activated carbon-based electrode active material, and water, and the graphite slurry may include graphite powder, an aqueous binder, and water.

하나의 예로 상기 탄소전극에 있어 유로에 노출면에는 이온교환막이 각각 부착되되 전극슬러리의 경화에 의해 수성바인더와 이온교환막의 결합으로 부착되도록 할 수 있다. As an example, the ion exchange membrane may be attached to the exposed surface of the carbon electrode, and the ion exchange membrane may be attached by binding the aqueous binder and the ion exchange membrane by curing the electrode slurry.

하나의 예로 상기 탄소전극에 있어 유로의 노출면에는 이온선택성 수지코팅층이 도포되되, 상기 이온선택성 수지코팅층은 물, 수성바인더 및 상기 물에 난용성의 이온선택성 수지분말로 이루어지며, 상기 이온선택성 수지분말은 양이온교환기를 가지는 고분자 수지 또는 음이온 교환기를 가지는 고분자 수지인 것을 특징으로 할 수 있다.In one embodiment, the ion selective resin coating layer is coated on the exposed surface of the flow path of the carbon electrode, and the ion selective resin coating layer is composed of water, an aqueous binder, and an ion-selective resin powder that is insoluble in water, The powder may be characterized by being a polymer resin having a cation exchanger or a polymer resin having an anion exchanger.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 축전탈이온전극의 적층구조는 축전탈이온 모듈을 구성하고 있는 각각 전극간 안정적인 전원공급과 전류효율의 향상 그리고 외부 전원부와 내부전극간의 접지개소를 줄임으로써 모듈 구성의 간소화 및 조립의 용이성이 있는 장점이 있다.As described above, the lamination structure of the capacitor electrodeionization electrode of the present invention is advantageous in that the stable power supply and improvement of the current efficiency between the respective electrodes constituting the capacitor deionization module and the grounding point between the external power supply part and the internal electrode are reduced, And simplicity of assembly and ease of assembly.

또한 본 발명의 축전탈이온전극의 적층구조는 모듈을 구성하는 모든 전극을 일일이 병렬식 단극접지 방식에 의해 전원부를 연결하는 기존방식에 비해 전원부를 중전압-중전류, 고전압-저전류로 가져갈 수 있으므로 고전류에 따른 과부하발생 등에 의한 기기고장을 줄일 수 있고 전원부, 전선 등 부속기자재의 사양을 안정적인 범위로 유지할 수 있으며, 각각의 전극 및 모듈에 일정한 전압 및 전류가 인가되도록 하는 것이 용이하여 전류효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
In addition, the lamination structure of the capacitor electrode according to the present invention can bring the power supply unit into a middle voltage-middle current, a high voltage-a low current, compared with a conventional method in which all the electrodes constituting the module are connected by a single- Therefore, it is possible to reduce equipment failure due to overload due to high current, and to keep the specification of the accessories such as power supply and wire in a stable range. It is easy to apply constant voltage and current to each electrode and module, There is an advantage to increase.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 기본 예를 나타내는 각각의 개략도이고,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예를 나타내는 각각의 개략도이고,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 구성인 내부전극부의 분해사시도 및 사시도이고,
도 5는 이온교환막이 부가된 실시 예를 나타내는 개략도이고,
도 6은 이온교환층이 부가된 실시 예를 나타내는 개략도이다. Figs. 1A and 1B are schematic views showing respective basic examples of the present invention,
Figs. 2A and 2B are schematic views showing respective embodiments of the present invention,
3 and 4 are an exploded perspective view and a perspective view of the internal electrode unit, which is a constitution of the present invention,
5 is a schematic view showing an embodiment in which an ion exchange membrane is added,
6 is a schematic view showing an embodiment in which an ion exchange layer is added.

이하 본 발명의 실시 예들을 첨부되는 도면을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 축전탈이온전극의 적층구조(1)는 도 1a 및 도 1b에서 보는 바와 같이 한쌍으로 최외각에 구성되며 집전체(11)와 상기 집전체(11)에 부착되는 탄소전극(12)으로 구성된 외부전극부(10); 상기 외부전극부(10) 사이에 복수로 구성되되 각각 유로(40)를 형성하도록 이격되며 한쌍의 탄소전극(22)과 탄소전극(22) 사이에 부착되는 집전체(21)로 구성된 복수의 내부전극부(20); 상기 외부전극부(10)의 각각 집전체(11)에 연결되어 외부전극부(10)의 각각 탄소전극(12)에 양전위 및 음전위를 인가함으로써 내부전극부(20)의 각각 탄소전극(22)들이 직접 전위를 인가하지 않아도 내부전극의 양쪽 표면이 전위균형과 안정을 이루기 위해 마주한 외부전극 전위와 반대전하로 음전극 또는 양전극으로 대전되도록 하는 전원부(30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.1A and 1B, a laminated structure 1 of a capacitor electrodeionization electrode according to the present invention comprises a current collector 11 and a carbon electrode 12 attached to the current collector 11, (10); And a plurality of internal electrodes 21 disposed between the external electrode units 10 and spaced apart from each other to form a flow path 40 and attached between the pair of carbon electrodes 22 and the carbon electrodes 22. [ An electrode section (20); Each of the external electrode units 10 is connected to the current collector 11 to apply a positive potential and a negative potential to the respective carbon electrodes 12 of the external electrode unit 10, And a power supply unit 30 that allows both surfaces of the internal electrode to be charged to a negative electrode or a positive electrode with opposite potentials to the opposite external electrode potentials in order to balance the potential and stabilize the internal electrodes even if the direct potentials are not applied.

즉 본 발명은 내부전극부(20)에 바이폴라현상에 의한 전위가 형성되도록 외부전극부(10)에만 전원부(30)가 연결되도록 하는 복극접속구조를 가진다. That is, the present invention has a double pole connection structure in which the power supply unit 30 is connected to the external electrode unit 10 so that a potential due to the bipolar phenomenon is formed in the internal electrode unit 20.

이를 상세히 설명하면 본 발명은 외부전극부(10)의 각각 집전체(11)에 전원부(30)를 연결하여 도 1a 등에서 보는 바와 같이 상부에 위치한 탄소전극(12)에는 양전위를 인가하고, 하부에 위치한 탄소전극(12)에는 음전위를 인가함으로써 마주하고 있는 내부전극부(20)의 각각 탄소전극(22)에 교번으로 음전위 및 양전위로 대전되도록 하여 각각 유로(40)에서 이온흡착이 가능하도록 하는 것이다.In detail, according to the present invention, the power supply unit 30 is connected to the current collector 11 of the external electrode unit 10 to apply a positive potential to the upper carbon electrode 12, The carbon electrodes 22 of the internal electrode unit 20 facing each other by applying a negative potential are alternately charged to a negative potential and a positive potential so as to enable ion adsorption in the flow path 40 will be.

본 발명에 의하면 외부전극부(10)의 양 집전체(11)에만 전원부(30)를 전기적으로 연결하면 되므로 모든 양전극은 양전극끼리 음전극은 음전극끼리 접지하는 종래 기술에 비해 접지개소를 획기적으로 줄일 수 있어 모듈 구성의 간소화가 가능하고 조립도 용이하게 되는 것으로 이러한 모듈 간소화 및 조립의 용이에 의해 그만큼 기기 조립, 접지불량에 의한 고장을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 생산성을 높일 수 있게 되는 것이다.According to the present invention, since the power supply unit 30 is electrically connected to both the current collectors 11 of the external electrode unit 10, compared with the prior art in which all the positive electrodes are grounded with the positive electrodes and the negative electrodes are grounded, The module structure can be simplified and assembled easily. By simplifying the module and facilitating the assembly, it is possible to reduce not only breakdown due to equipment assembly, ground fault, but also productivity.

특히 기존 방식에 비해 전원부(30)가 필요에 따라 중전압 및 중전류 또는 고전압 및 저전류를 인가하면 되므로 전원부(30) 선택의 다양성 확보가 가능하다. 또한 기존과 같이 고전류에 따른 모듈간 및 전력 연결부의 전기적 부하 문제를 해소하고 전극에 일정한 전압이 인가되도록 하는 것이 용이하여 기기효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다. Particularly, compared to the conventional method, since the power supply unit 30 is required to apply the middle voltage and the middle voltage or the high voltage and the low voltage as needed, it is possible to secure diversity of the selection of the power supply unit 30. Also, it is possible to solve the electric load problem between the modules and the power connection part according to the high current as in the prior art, and it is easy to apply the constant voltage to the electrodes, so that the efficiency of the device can be improved.

기존에 적층된 모든 전극(집전체)에 전원부를 전기적으로 연결하는 경우에는 일 예로 10개의 전극을 적층하여 적층구조(모듈)을 형성할 시 각각의 전극에 1.5V의 전류가 공급되고, 이때 각각의 전극은 20A의 전류가 흐른다고 한다면 전원부는 1.5V 및 200A사양이 필요한데 반해, 본 발명의 경우는 15V 및 20A사양이 필요하게 되는 것이다.When a power source is electrically connected to all electrodes (current collectors) which are stacked in the prior art, for example, when a laminate structure (module) is formed by laminating ten electrodes, a current of 1.5 V is supplied to each electrode, If the current of 20A flows, the power supply unit requires 1.5V and 200A specifications, whereas the present invention requires 15V and 20A specifications.

즉 기존기술을 적용하는 경우 저전압 및 고전류(1.5V 및 200A)의 사양을 가진 전원부가 필요하여 모든 부품들이 고전류량이 맞추어 용량이 증가되고 저전압 고전류 사양에서 각 전극에 일정 전압(1.5V)을 인가하는 것이 미세조정을 요하는 바, 그 운용이 어렵고 수십에서 수백개의 전극으로 구성되는 모듈내 각각의 전극에 일정 전압인가의 어려움으로 인해 효율이 저하되는 문제가 있는 것이다.In other words, when the existing technology is applied, a power unit having specifications of low voltage and high current (1.5V and 200A) is required, so that the capacity of all the parts is increased according to the amount of high current and a constant voltage (1.5V) is applied to each electrode in the low voltage high current specification It is difficult to operate and the efficiency is lowered due to the difficulty of applying a constant voltage to each electrode in a module composed of several tens to several hundreds of electrodes.

이에 본 발명의 적층구조는 중전압 및 중전류 또는 고접압 및 저전류 사양의 전원부(30)의 사용이 가능하게 되므로 고전류량에 따른 부하 등의 문제를 없앨 수 있으며, 각 전극으로 일정 전압의 인가가 용이하여 기기효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다. Accordingly, since the laminated structure of the present invention enables the use of the power supply unit 30 of the middle voltage, middle voltage, or high voltage and low current specifications, it is possible to eliminate problems such as load due to a high current amount, So that the efficiency of the device can be improved.

하기 표 1은 일반 탈염장치에 대한 실험 예로써 250장의 전극으로 구성된 단위모듈에 필요한 전원부의 전압과 전류량을 기존 구조(단극접지)와 본 발명의 구조(복극접지)로 분류하여 표로 나타낸 것이다.Table 1 below shows the voltage and current amount of a power supply unit required for a unit module composed of 250 electrodes as an experimental example of a general desalination device, and is tabulated by classifying into a conventional structure (single-pole grounding) and a structure of the present invention (double-pole grounding).

Figure 112014123222797-pat00001
Figure 112014123222797-pat00001

상기 <표 1>에서 보이는 바와 같이 모듈 구성전극을 복극접지시 내부적층 전극수를 조절함으로써 외부전원 접지 개소를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 복극접지수에 따라 적절한 전류용량의 외전원부를 사용함으로써 모듈 및 전체 시스템의 전류효율 및 안정성과 경제성을 확보할 수 있는 것을 알 수 있다. As shown in <Table 1>, when adjusting the number of internal layer electrodes at the time of double-pole grounding of the module-constituting electrodes, it is possible not only to reduce the external power source ground point but also to use the external power source portion having a proper current capacity according to the number of double- It is possible to secure the current efficiency, stability, and economical efficiency.

본 발명은 도 1a 및 도 1b에서 보는 바와 같이 상기 외부전극부(10)의 각각 집전체(11)에 상기 전원부(30)가 연결됨에 있어 각각 집전체(11)에는 상기 전원부(30)와 전기적으로 연결되기 위한 접지단(111)이 외측으로 돌출되되 각각의 접지단(111)은 다양한 각도로 돌출되도록 할 수 있어 시공현장의 여건 등에 따라 전원부(30)에 의한 전기적 접속이 더욱 용이하도록 하는 것이다. 1A and 1B, the power supply unit 30 is connected to the respective current collectors 11 of the external electrode unit 10 so that the current collectors 11 are electrically connected to the power supply unit 30, And the ground terminal 111 may be protruded at various angles to facilitate electrical connection by the power supply unit 30 depending on the conditions of the construction site .

도 1a에서는 상기 접지단(111)이 반대방향으로 돌출되도록 하는 예를 도시한 것이며, 도 1b는 상기 접지단(111)이 동일방향으로 돌출되도록 하는 예를 도시하고 있는 것이다. FIG. 1A shows an example in which the ground terminal 111 protrudes in the opposite direction, and FIG. 1B shows an example in which the ground terminal 111 protrudes in the same direction.

또한 본 발명은 도 2a 및 도 2b에서 보는 바와 같이 상기 외부전극부(10) 및 상기 내부전극부(20)의 외측을 감싸는 케이싱(50)이 구성되어 케이싱(50) 내부의 외부전극부(10)가 케이싱(50) 외부로 일부가 노출되는 연결봉(60)에 연결되어 상기 전원부(30)가 상기 연결봉(60)에 접지됨으로써 상기 외부전극부(10) 및 상기 내부전극부(20)에 전극이 인가되도록 하는 예를 제시하고 있다. 2A and 2B, a casing 50 surrounding the outer electrode unit 10 and the inner electrode unit 20 is formed, and the outer electrode unit 10 Is connected to a connecting rod 60 partially exposed to the outside of the casing 50 so that the power supply unit 30 is grounded to the connecting rod 60 so that the external electrode unit 10 and the internal electrode unit 20 are electrically connected to the electrode Is applied.

우선 도 2a는 상기 외부전극부(10) 및 상기 내부전극부(20)가 도 1a에 도시된 바와 같이 배치되어 상기 케이싱(50)에 내재된 예를 도시하고 있다. 이 경우 상부에 위치한 집전체(11)의 접지단(111)에는 제 1연결봉(61)이 전기적으로 연결되어 제 1연결봉(61)이 케이싱(50)의 도면상 상부에 일부가 노출되도록 하며, 하부에 위치한 집전체(11)의 접지단(111)에는 제 2연결봉(62)이 전기적으로 연결되어 제 2연결봉(62)이 케이싱(50)의 도면상 하부에 일부가 노출되도록 하여 전원부(30)에 의해 제 1, 2연결봉(61,62)이 전기적으로 연결되도록 한다. 2A shows an example in which the external electrode unit 10 and the internal electrode unit 20 are arranged in the casing 50 as shown in FIG. 1A. In this case, the first connecting rod 61 is electrically connected to the grounding end 111 of the current collector 11 located at the upper portion so that the first connecting rod 61 is partially exposed on the upper portion of the casing 50, The second connecting rod 62 is electrically connected to the grounding end 111 of the lower collector 11 so that the second connecting rod 62 is partially exposed at the lower portion of the casing 50, So that the first and second connecting rods 61 and 62 are electrically connected to each other.

본 실시 예의 경우 상기에서 언급한 바와 같이 2포인트에서만 연결봉(60)에 의해 케이싱(50) 외부에서 전원부(30)가 전기적으로 연결되도록 하여 접점을 줄이면서 조립이 용이하도록 하는 점은 동일한데 전원부(30)의 연결포인트가 도면상 상,하로 분리되어 전기적 연결이 다소 번잡할 수 있다.In the present embodiment, as described above, the power source unit 30 is electrically connected to the outside of the casing 50 by the connecting rod 60 only at two points, thereby facilitating assembly while reducing the number of contacts. 30 are separated upward and downward in the drawing so that the electrical connection can be somewhat troublesome.

이에 본 발명에서는 도 2b에서 도시하는 실시 예를 제시하고 있다. Accordingly, the present invention provides the embodiment shown in FIG. 2B.

본 실시 예의 경우 상기 외부전극부(10) 및 상기 내부전극부(20)가 도 1b에 도시된 바와 같이 배치되어 상기 케이싱(50)에 내재된 예를 도시하고 있다. 즉 외부전극부(10)의 접지단(111)이 동일방향으로 돌출되는 경우 상부의 접지단(111)에 전기적으로 연결되는 제 1연결봉(61)이 도면상 상기 케이싱(50)의 상부로 노출되고, 하부의 접지단(111)에 전기적으로 연결되는 제 2연결봉(62)은 상부의 접지단(111)에 절연링(63)에 의해 관통하여 도면상 상기 케이싱(50)의 상부로 노출되어 각각 노출되는 연결봉(60)이 전원부(30)에 전기적으로 연결되도록 하는 것이다.In this embodiment, the external electrode unit 10 and the internal electrode unit 20 are arranged in the casing 50 as shown in FIG. 1B. The first connecting rod 61 electrically connected to the upper ground terminal 111 is exposed to the upper portion of the casing 50 when the ground terminal 111 of the external electrode unit 10 protrudes in the same direction And the second connecting rod 62 electrically connected to the lower grounding end 111 is exposed through the insulating ring 63 to the upper end of the upper end of the casing 50 And the connecting rod 60, which is exposed to each other, is electrically connected to the power supply unit 30. [

본 실시 예의 경우 동일방향에서 전원부(30)의 전기적 연결이 가능하도록 하여 도 2a에서 도시되는 예보다 더욱 용이하게 조립이 가능하도록 하는 것이며, 이 경우 제 2연결봉(62)이 상부의 접지단(111)을 절연링(63)이 게재된 상태에서 관통하도록 하면서 케이싱(50)의 상부로 노출되도록 하여 연결봉(60)이 견고하게 조립이 되도록 함으로써 견고한 적층구조를 제시할 수 있게 되는 것이다. In this case, the second connecting rod 62 is connected to the upper end of the ground terminal 111 (FIG. 2). In this case, the power connecting part 30 can be electrically connected in the same direction, Is exposed to the upper portion of the casing 50 while penetrating the insulating ring 63 in a state where the insulating ring 63 is placed, thereby firmly assembling the connecting rod 60, thereby providing a solid laminated structure.

한편 각각의 집전체(21)는 도 3에 도시된 바와 같이 탄소전극(22)과, 상기 탄소전극(22) 사이에 배치되며 다공성의 메쉬망(211)에 그라파이트 슬러리(212)가 침지 또는 도포되도록 구성됨을 특징으로 한다.3, each of the current collectors 21 includes a carbon electrode 22 and a graphite slurry 212 disposed between the carbon electrode 22 and the porous mesh network 211 to immerse or apply the graphite slurry 212 .

도 3은 내부전극부(20)의 집전체(21)를 도시하나 외부전극부(10)의 집전체(11)도 그 구조는 동일하며 단지 집전체(11)의 내측면에만 탄소전극(12)이 부착되도록 하는 점이 내부전극부(20)와 다르므로 이하에서는 내부전극부(20)를 기준으로 설명한다. 3 shows the current collector 21 of the internal electrode portion 20 but the current collector 11 of the external electrode portion 10 has the same structure and only the carbon electrode 12 Since the internal electrode unit 20 is different from that of the internal electrode unit 20, the internal electrode unit 20 will be described below.

본 발명은 메쉬망(211)에 그라파이트 슬러리(212)가 침지 또는 도포된 상태의 집전체(21) 양면에 탄소전극(22)을 각각 부착시킴으로써 탄소전극(22)과 집전체(21)가 일체로 구성되도록 하여 전극의 두께를 줄일 수 있어 종래 전극과 대비하여 단위 모듈의 구성시 전극의 적층수를 늘릴 수 있으며, 그에 따라 모듈 구성에 있어 같은 용량으로 더 좋은 효율을 제공할 수 있도록 하는 것이다.The present invention is characterized in that a carbon electrode 22 is attached to both surfaces of a current collector 21 in a state in which a graphite slurry 212 is immersed or coated in a mesh net 211 so that the carbon electrode 22 and the current collector 21 are integrally formed The thickness of the electrode can be reduced. Accordingly, the number of stacked electrodes can be increased in the case of the unit module compared to the conventional electrode, thereby providing better efficiency at the same capacity in the module configuration.

또한 이러한 전극의 두께를 줄일 수 있도록 하면서 밀실한 구조가 형성되도록 하기 위해 탄소전극(22)과 집전체(21)는 부착후 압착을 거치도록 할 수 있다.Also, in order to reduce the thickness of the electrode and to form a closed structure, the carbon electrode 22 and the current collector 21 may be attached and then pressed.

상기 집전체(21)의 메쉬망(211)은 중심부에 배치되어 내부전극부(20)의 기계적 강도를 증가시키게 된다.The mesh network 211 of the current collector 21 is disposed at a central portion to increase the mechanical strength of the internal electrode portion 20. [

즉, 본 발명에 있어 내부전극부(20)는 상술한 메쉬망(211)을 보강재로 사용하고 이러한 메쉬망(211)에 전도성이 우수한 그라파이트 슬러리(212)를 침지 또는 도포함으로써, 종래 그라파이트 소재로 구성된 집전체와 비교하여 동일한 전도성을 가지면서도 그 기계적 강도와 가공성은 향상되는 효과가 발생되도록 하는 것이며, 슬러리 상태에서 양면에 탄소전극(22)이 부착되도록 하여 일체형의 형성이 용이하도록 하는 것이다. That is, in the present invention, the internal electrode portion 20 is formed by using the above-described mesh net 211 as a reinforcing material and immersing or applying the graphite slurry 212 having excellent conductivity to the mesh net 211, The carbon electrode 22 is attached to both surfaces in a slurry state so as to facilitate the formation of the integrated type.

또한, 본 발명에서는 그라파이트 슬러리(212)의 조성으로 그라파이트 분말과 수성바인더 및 물을 포함하는 조성을 제시한다. 이는 집전체(21)를 구성함에 있어 수성바인더와 물에 의해 그라파이트 분말을 바인딩하여 유기용매를 사용하지 않아도 되는 친환경적인 집전체(21)를 제공하기 위함이다. 여기서 수성바인더는 하기에서 상세히 설명한다. Further, in the present invention, a composition including the graphite powder, the aqueous binder and water is presented as the composition of the graphite slurry (212). This is to provide an environmentally friendly current collector 21 which does not require the use of an organic solvent by binding an aqueous binder and graphite powder by water in constituting the current collector 21. Here, the aqueous binder is described in detail below.

상기 탄소전극(22)은 양전극활물질, 수성바인더, 물을 배합한 전극슬러리의 경화에 의해 형성된다. The carbon electrode 22 is formed by curing an electrode slurry containing a positive electrode active material, an aqueous binder and water.

상기 전극활물질은 비표면적과 전기전도성이 높은 탄소계열의 물질로서, 활성탄소 분말, 활성탄소 섬유, 탄소나노튜브, 탄소에어로겔, 그래핀 등 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며 미세한 분말로 제조하여 사용하는 것이 좋다. 또한 금속 산화물 계열의 물질로서 TiO2, MnO2, SiO2, MgAl2O4 등 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.The electrode active material is a carbonaceous material having a specific surface area and a high electrical conductivity, and may be activated carbon powder, activated carbon fiber, carbon nanotube, carbon aerogel, graphene, or a mixture thereof. It is good. Further, TiO 2 , MnO 2 , SiO 2 , MgAl 2 O 4 , or the like or a mixture thereof may be used as the metal oxide series material.

이러한 전극활물질은 선택되어진 물질에 따라 그 함량 범위를 조절하여 사용할 수 있으며 평균 입경이 10μm 이하인 것, 보다 구체적으로는 100 nm ~ 10μm를 사용하는 것이 전극슬러리를 제조하는데 편리하고 전극의 성능을 증가시키는데 바람직하다. 또한 전극활물질이 차지하는 비중은 전극슬러리의 고형분 중에서 60 ~ 90중량% 범위를 사용하는 것이 정전용량이 높은 전극을 제조하는데 바람직하다.Such an electrode active material can be used by controlling the content range thereof according to the selected material. It is convenient to manufacture the electrode slurry and increase the performance of the electrode by using an average particle diameter of 10 μm or less, more specifically, 100 nm to 10 μm desirable. Also, it is preferable that the specific gravity occupied by the electrode active material ranges from 60 to 90% by weight of the solid content of the electrode slurry in order to produce an electrode having a high capacitance.

또한 전극의 전기전도성을 향상시키기 위하여 상기 전극슬러리에는 전극활물질과 함께 전도성물질을 더 첨가할 수 있으며 전기전도성이 높고 전기화학반응에 안정적인 물질이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다. 구체적인 예를 들면 케첸블랙, 아세틸렌블랙, SRF 카본 등의 전도성 카본블랙과 그래파이트 파우더 등을 사용할 수 있다.Further, in order to improve the electrical conductivity of the electrode, a conductive material may be added to the electrode slurry together with the electrode active material, and any material may be used without limitation as long as it is highly conductive and stable for electrochemical reactions. Specific examples thereof include conductive carbon black such as Ketjenblack, acetylene black, and SRF carbon, graphite powder, and the like.

이러한 전도성 물질은 물성에 따라 그 함량 범위를 조절하여 사용할 수 있다. 전극의 정전용량과 전도성을 만족시키기 위해서는 전극활물질 100중량부에 대하여 전도성물질 1 ~ 10 중량부의 범위를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 전도성 물질의 평균 입경은 구체적으로 제한되지는 않으나 평균입경이 1μm 이하인 것, 보다 바람직하게는 10 nm ~ 1μm인 것을 사용하는 것이 바람직하다.Such a conductive material can be used by adjusting its content range according to its physical properties. In order to satisfy the electrostatic capacity and conductivity of the electrode, it is preferable to use a range of 1 to 10 parts by weight of the conductive material with respect to 100 parts by weight of the electrode active material. The average particle diameter of the conductive material is not specifically limited, but it is preferable to use one having an average particle diameter of 1 μm or less, more preferably 10 nm to 1 μm.

상기 전극슬러리의 조성으로서 수성바인더는 수성 에멀젼수지가 사용되는 것이 타당하다. 여기서 수성 에멀젼 수지의 평균 입경을 제한하는 것은 아니나 입경이 10 nm ~ 1μm인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10 ~ 100 nm의 마이크로 에멀젼을 사용하는 것이 전극슬러리의 분산과 전극활물질을 결합하는데 좋은 성능을 발휘할 수 있다.As the composition of the electrode slurry, it is appropriate that an aqueous emulsion resin be used as the aqueous binder. Although the average particle diameter of the aqueous emulsion resin is not limited, it is preferable that the particle diameter is 10 nm to 1 μm, and more preferably, the micro emulsion having 10 to 100 nm is used. .

또한, 전극슬러리의 고형물 중에서 수성 에멀젼 수지가 차지하는 비중은 5 ~ 50중량%가 배합되는 것이 바람직하고 더욱 좋게는 10 ~ 30중량%인 것이 바람직하다. 이렇게 배합량을 한정하는 이유는 수성 에멀젼 수지가 5중량% 미만일 경우 전극활물질을 충분히 바인딩하지 못하고 50중량%를 초과하는 경우 바인더의 함량이 많아 전극의 전기저항이 증가하여 전극의 성능이 저하되는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다. The specific gravity of the aqueous emulsion resin in the solid matter of the electrode slurry is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 30% by weight. When the amount of the aqueous emulsion resin is less than 5% by weight, the electrode active material can not be sufficiently bound. When the amount of the aqueous emulsion resin is more than 50% by weight, the amount of the binder is large, This can happen.

이러한 수성 에멀젼수지는 초산비밀계 에멀젼수지, 아크릴계 에멀젼수지, 합성고무계 에멀젼수지, 에폭시계 에멀젼수지, 우레탄계 에멀젼수지에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물이 사용됨이 타당하다.It is appropriate that such an aqueous emulsion resin is one or a mixture of two or more selected from among acetic acid concealed emulsion resin, acrylic emulsion resin, synthetic rubber emulsion resin, epoxy emulsion resin and urethane emulsion resin.

이렇게 전극슬러리를 제조함에 있어 물에 분산되어 있는 수성 에멀젼 수지를 사용함에 따라 유기용매를 사용하지 않고도 전극슬러리를 제조할 수 있도록 하는 것이다. In the preparation of the electrode slurry, the aqueous emulsion resin dispersed in water is used so that the electrode slurry can be produced without using an organic solvent.

본 발명에 따른 상기 탄소전극(22)은 전극슬러리를 상기 집전체(21)에 도포하여 건조과정에 의해 자동적으로 부착이 되도록 하는 것이며, 건조과정 중 또는 건조과정 후 롤 프레싱(roll pressing) 등에 의해 상기 탄소전극(22)과 상기 집전체(21)가 압착되도록 할 수 있는 바, 압착에 의해 상기 그라파이트 슬러리 및 상기 전극슬러리의 조성이 상호 침투되면서 경화되어 일체가 됨으로써 구조의 치밀성이 향상되도록 할 수 있다.The carbon electrode 22 according to the present invention is formed by applying an electrode slurry to the current collector 21 and automatically adhering the electrode slurry by a drying process. During the drying process or after the drying process, The carbon electrode 22 and the current collector 21 can be pressed together and the composition of the graphite slurry and the electrode slurry are mutually penetrated by curing to be solidified to be integrated so that the compactness of the structure can be improved have.

본 발명에 있어서 상기 전극슬러리 및 상기 그라파이트 슬러리에는 상기에서 언급한 조성에 더하여 분산제가 첨가되도록 하는 것이 타당하다. 분산제는 triethanolamine oleate, sodium oleate, potasium oleate 등의 음이온성 계면활성제, N-cetyl-N-ethylmorphorinium sulphate 등의 양이온성 계면활성제, oleic acid, sorbitan trioleate, sorbitan monolaurate 등의 비이온성 계면활성제 중 하나 또는 둘이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 분산제의 사용량은 조성물 총량을 기준으로 할 때 0.1 ~ 1중량% 범위가 되도록 하는 것이 바람직한바, 만약 이의 사용량이 0.1 중량% 보다 적으면 분산 효과가 저하되어 바람직하지 못하며 1.0 중량%를 초과하면 분산과정에서 기포가 발생되어 경화후 전극의 내구성이 저하되는 문제가 있어 이와 같이 한정하는 것이다. In the present invention, it is appropriate that a dispersant is added to the electrode slurry and the graphite slurry in addition to the above-mentioned composition. The dispersant may be an anionic surfactant such as triethanolamine oleate, sodium oleate or potasium oleate, a cationic surfactant such as N-cetyl-N-ethylmorphorinium sulphate, or a nonionic surfactant such as oleic acid, sorbitan trioleate or sorbitan monolaurate May be used. The amount of the dispersing agent is preferably in the range of 0.1 to 1% by weight based on the total amount of the composition. If the amount of the dispersing agent is less than 0.1% by weight, the dispersing effect is undesirably decreased. There is a problem that bubbles are generated in the process and the durability of the electrode after curing is lowered.

그런데 상기 전극슬러리 및 상기 그라파이트 슬러리에 분산제를 첨가하여 전극활물질, 수성바인더 등이 물에 균일하게 분산되도록 하는데는 상기에서 언급한 바와 같이 기포발생, 점성저하 등에 의해 전극의 내구성 저하의 문제가 발생될 수 있는 바, 본 발명에서는 분산과정에서 기포발생을 최저화 하면서 분산후에도 점성 저하에 의해 강도가 저하되는 것을 제어하기 위해 일정 배합범위에서 분산제를 첨가함과 더불어 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스(hydroxypropyl methyl cellulose), 카복시메틸 셀룰로오스(carboxylmethyl cellulose) 중 하나 또는 이들의 혼합물이 더 배합되도록 한다.However, when the dispersing agent is added to the electrode slurry and the graphite slurry to uniformly disperse the electrode active material, the aqueous binder and the like in the water, there arises a problem of lowering the durability of the electrode due to bubble generation and viscosity decrease In the present invention, in order to control the decrease in the strength due to the decrease in viscosity after dispersion while minimizing bubbling in the dispersing process, a dispersant is added in a certain mixing range, and polyvinyl alcohol, Polyacrylate, hydroxypropyl methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, or a mixture thereof is further compounded.

이러한 물질이 더 배합되도록 하여 슬러리의 점탄성을 향상시킴으로써 분산과정에서 점성을 낮추어 균일한 분산이 이루어지도록 함과 동시에 분산 후 점성이 복원되도록 하여 전극의 강도저하를 방지하도록 하는 것이다.By further blending these materials, the viscoelasticity of the slurry is improved, so that the viscosity is lowered in the dispersion process so as to achieve uniform dispersion, and viscosity after dispersion is restored, thereby preventing the strength of the electrode from lowering.

이러한 조성은 조성물 총량을 기준으로 할 때 0.1~1 중량% 범위로 포함시키도록 하는 것이 바람직한 바, 이는 적절한 점도를 유지하도록 하여 제조가 용이하도록 하면서 강도가 저하되는 것을 방지하도록 하기 위함이다. Such a composition is preferably included in the range of 0.1 to 1% by weight based on the total amount of the composition, in order to maintain an appropriate viscosity and to prevent the strength from being lowered while facilitating the production.

한편 도 5는 이온교환막(23)이 부가된 실시 예를 나타내는 개략도이며, 도 6은 수지코팅층(24)이 부가된 실시 예를 나타내는 개략도이다.5 is a schematic view showing an embodiment in which an ion exchange membrane 23 is added, and FIG. 6 is a schematic diagram showing an embodiment in which a resin coating layer 24 is added.

도 5에 도시된 예로서 상기 이온교환막(23)은 양이온 또는 음이온을 선택적으로 통과시키는 통상의 합성수지막으로, 이러한 이온교환막(23)은 공지 기술 등을 통해 다양하게 실시될 수 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.5, the ion exchange membrane 23 is a conventional synthetic resin membrane that selectively passes positive ions or anions. Such an ion exchange membrane 23 can be variously implemented by a known technique or the like. A detailed description thereof will be omitted.

이러한 이온교환막(23)은 상기 탄소전극(22)의 외면 즉 양극 및 음극의 노출면에 각각 적층되는 것으로, 상기 탄소전극(22)이 가지는 양극 또는 음극의 성질에 따라 선택적으로 양이온교환막 또는 음이온교환막으로 구성될 수 있음은 당연하다.The ion exchange membrane 23 is laminated on the outer surface of the carbon electrode 22, that is, on the exposed surface of the anode and the cathode. The ion exchange membrane 23 selectively has a cation exchange membrane or anion exchange membrane As shown in FIG.

상기 이온교환막(23)의 두께를 한정하는 것은 아니지만, 이온교환막(23)의 두께는 10 ~ 300μm인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 ~ 50μm 두께의 이온교환막(23)을 사용하는 것이 전극을 제조하는데 용이하고 전극의 전기저항을 줄이는데도 바람직하다.Although the thickness of the ion exchange membrane 23 is not limited, the thickness of the ion exchange membrane 23 is preferably 10 to 300 m, more preferably 10 to 50 m, It is easy to manufacture the electrode and it is also desirable to reduce the electric resistance of the electrode.

상기 이온교환막(23)을 탄소전극(22)에 부착시킴에 있어 상기 탄소전극(22)을 형성하는 전극슬러리가 건조전(경화전)에 상기 이온교환막(23)이 안치되도록 한 후에 전극슬러리가 경화과정에 의해 이온교환막(23)이 자동적으로 부착되도록 하는 것이 타당하다.In attaching the ion exchange membrane 23 to the carbon electrode 22, after the electrode slurry for forming the carbon electrode 22 has the ion exchange membrane 23 placed before drying (before curing), the electrode slurry It is appropriate that the ion exchange membrane 23 is automatically attached by the curing process.

더욱 바람직하게는 압착에 의해 건조전 전극슬러리와 이온교환막(23) 사이에 밀착이 이루어지도록 한 후에 건조과정을 거쳐 탄소전극(22)이 경화됨과 동시에 이온교환막(23)이 탄소전극에 부착되도록 하는 것이 타당하다.More preferably, the electrode slurry is contacted between the electrode slurry and the ion exchange membrane 23 before drying, and then dried to cure the carbon electrode 22 and to attach the ion exchange membrane 23 to the carbon electrode It is reasonable.

이는 건조전 탄소전극(22)과 이온교환막(23) 사이에 생길 수 있는 공기방울을 제거하고 완전한 밀착이 이루어지도록 하기 위한 것으로 탄소전극(22)의 건조과정에 의한 이온교환막(23) 부착시 공기방울의 존재에 의한 들뜸 등의 문제를 방지하기 위한 것이다.This is to remove air bubbles that may occur between the carbon electrode 22 before drying and the ion exchange membrane 23 so that complete contact can be established. When the ion exchange membrane 23 is attached by the drying process of the carbon electrode 22, To prevent problems such as lifting due to the presence of droplets.

또한, 이러한 압착에 의해 전극이 더욱 밀실한 구조를 갖도록 함으로써 강도 등 물성이 향상되도록 하기 위한 것이다. It is also intended to improve the physical properties such as the strength by making the electrode more tightly structured by such pressing.

이러한 압착과정후에 마지막으로 건조에 의해 탄소전극(22)과 이온교환막(23)을 부착시키도록 한다. 건조전(경화전) 탄소전극(22)에 포함된 물을 건조하여 제거함으로써 탄소전극(22)에 있어서 전극활물질과 수성바인더가 결합하도록 하는 것이며 이와 동시에 이온교환막(23)과 수성바인더가 결합하도록 하는 것이다.After the pressing process, the carbon electrode 22 and the ion exchange membrane 23 are finally attached by drying. The water contained in the carbon electrode 22 before drying (before curing) is dried and removed, so that the electrode active material and the aqueous binder in the carbon electrode 22 are combined with each other. At the same time, the ion exchange membrane 23 and the aqueous binder are combined .

즉 건조과정만으로 탄소전극(22)이 경화되도록 함에 따라 자동적으로 탄소전극(22)과 이온교환막(23)이 부착되어 전극과 이온교환막이 일체형인 복합전극이 제조되는 것이다. 이렇게 제조되는 복합전극은 건조과정만에 의해 제조됨으로써 공정이 단순하고, 별도의 접착공정에 의해 발생될 수 있는 계면저항을 줄일 수 있게 되는 것이다. 이러한 건조과정은 상온 ~ 100℃의 온도 분위기에서 상압 또는 진공 상태에서 전극슬러리의 물이 건조되도록 하는 것이 타당하다. That is, as the carbon electrode 22 is cured only by the drying process, the carbon electrode 22 and the ion exchange membrane 23 are automatically attached to produce a composite electrode in which the electrode and the ion exchange membrane are integrated. Since the composite electrode thus manufactured is manufactured only by the drying process, the process is simple and the interfacial resistance that can be generated by a separate bonding process can be reduced. It is appropriate that the drying of the electrode slurry is performed at a normal pressure or a vacuum state in a temperature atmosphere of room temperature to 100 ° C.

한편 다른 예로써, 도 6은 상기 탄소전극(22)의 외면 즉 양극 및 음극의 노출면 각각에는 이온선택성 수지코팅층(24)이 도포되도록 구성될 수 있다.6, the ion-selective resin coating layer 24 may be applied to the outer surfaces of the carbon electrode 22, that is, the exposed surfaces of the anode and the cathode.

상기 이온선택성 수지코팅층(24)은 물, 수성바인더 및 상기 물에 난용성의 이온선택성 수지분말로 구성됨을 특징으로 하는 바, 도 6에서 보는 바와 같이 이온선택성 수지분말(241)은 물에 난용성으로 구성되어 수성바인더와 물의 혼합물(242)에 의해 이온선택성 수지코팅층(24)에서 입자형태로 노출되도록 존재하게 되는 것이다. 즉 상기 이온선택성 수지분말(24)이 입자형태로 존재함에 따라 이온과 반응면적을 크게 할 수 있으므로 이온흡착 및 탈착효율을 증대시킬 수 있게 되는 것이다. The ion-selective resin coating layer 24 is composed of water, an aqueous binder, and an ion-selective resin powder that is sparingly soluble in the water. As shown in FIG. 6, the ion- And is exposed in the form of particles in the ion-selective resin coating layer 24 by a mixture 242 of an aqueous binder and water. That is, since the ion-selective resin powder 24 exists in the form of particles, the reaction area with the ions can be increased, thereby increasing the ion adsorption and desorption efficiency.

본 실시 예의 경우는 이온선택성 수지코팅층(24)이 탄소전극(22)에 도포 또는 압착되어 이온교환막을 사용하지 않음에 따라 접촉저항 등을 줄일 수 있는 장점이 있다. In this embodiment, the ion-selective resin coating layer 24 is coated or pressed on the carbon electrode 22, so that an ion exchange membrane is not used.

한편 상기 이온선택성 수지분말(241)의 입도는 상기 수지코팅층(24)과 용액이 흡착평형을 도달하도록 하는데 중요한 역할을 한다. 이온선택성 수지분말(241)의 입도를 작게 할수록 반응면적을 넓힐 수 있어 이온을 선택적으로 흡착시키는데 유리하다. 상기 이온선택성 수지분말(241)의 입도는 40 nm 내지 40 ㎛ 크기가 바람직하다. 또한, 상기 수지코팅층(24)의 두께는 20 내지 120㎛ 범위로 한정하는 것이 전극의 전기저항을 줄이면서 이온흡착효율을 높이는데 바람직하다. On the other hand, the particle size of the ion-selective resin powder 241 plays an important role in allowing the solution to reach the adsorption equilibrium with the resin coating layer 24. The smaller the particle size of the ion-selective resin powder 241, the wider the reaction area and is advantageous for selectively adsorbing ions. The particle size of the ion-selective resin powder 241 is preferably 40 nm to 40 mu m. In addition, the thickness of the resin coating layer 24 is preferably in the range of 20 to 120 mu m to improve the ion adsorption efficiency while reducing the electrical resistance of the electrode.

특히 상기 이온선택성 수지분말(241)은 상기 물에 난용성인 것을 특징으로 하는 바, 여기서 난용성이라는 것은 5wt%이하의 용해도인 것으로 정의한다. Particularly, the ion-selective resin powder 241 is characterized by being poorly soluble in the water, wherein insolubility is defined as a solubility of 5 wt% or less.

상기 이온선택성 수지분말(241)로는 양이온교환기를 가지는 고분자 수지분말 또는 음이온 교환기를 가지는 고분자수지 분말이 사용됨이 타당하다. As the ion-selective resin powder 241, it is appropriate to use a polymer resin powder having a cation-exchange group or a polymer resin powder having an anion-exchange group.

상기 양이온교환기는 술폰산기(-SO3H), 카르복실기(-COOH), 포스포닉기(-PO3H2), 포스피닉기(-HPO2H), 아소닉기(-AsO3H2) 및 셀리노닉기(-SeO3H)로 구성된 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인 것을 사용함이 타당하고, 음이온 교환기는 4급 암모늄염(-NH3), 1~3급 아민(-NH2, -NHR, -NR2), 4급 포스포니움기(-PR4) 및 3급 술폰니움기(-SR3)로 구성된 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인 것을 사용하는 것이 타당하다. The cation exchanger is composed of a sulfonic acid group (-SO3H), a carboxyl group (-COOH), a phosphonic group (-PO3H2), a phosphonic group (-HPO2H), an asonic group (-AsO3H2), and a selinonic group (-SeO3H) (-NH 3), a primary to tertiary amine (-NH 2, -NHR, -NR 2), a quaternary phosphonium group (-PR 4), and an anion- , And a tertiary sulfonium group (-SR3).

상기 이온선택성 수지분말(241)에 있어 고분자 수지는 그 종류를 한정하지 않으나, 폴리(스티렌-다이비닐벤젠), 폴리스티렌, 폴리술폰, 폴리이서술폰, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리에테르, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌 및 폴리글리시딜메타크릴레이트에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. In the ion-selective resin powder 241, the kind of the polymer resin is not limited, but may be selected from the group consisting of poly (styrene-divinylbenzene), polystyrene, polysulfone, polyisocyanurate, polyamide, polyester, polyimide, Polyethylene, polytetrafluoroethylene, and polyglycidyl methacrylate, may be used.

상기와 같은 구성의 코팅층(24)은 이온선택성 수지 분말(241) 100 중량부에 대하여 수성바인더 10 내지 400중량부, 물 100 내지 700중량부로 배합됨이 타당하다. 여기서 상기 수성바인더의 용해와 이온선택성 수지분말(241)의 혼합을 위한 물의 첨가량이 100 중량부 미만이 되면 균일하게 혼합되지 않을 수 있으며 700 중량부를 초과되면 수성바인더와 물의 혼합물의 점도가 감소하여 상기 탄소전극(22)에 코팅층(24)의 형성이 용이하지 않은 문제가 있어 이와 같이 한정한다.It is proper that the coating layer 24 having the above-described structure is blended with 10 to 400 parts by weight of an aqueous binder and 100 to 700 parts by weight of water based on 100 parts by weight of the ion selective resin powder 241. If the amount of water added for dissolving the water-soluble binder and the ion-selective resin powder 241 is less than 100 parts by weight, the mixture may not be uniformly mixed. If the amount of water is more than 700 parts by weight, the viscosity of the mixture of the water- There is a problem that the formation of the coating layer 24 on the carbon electrode 22 is not easy and is limited as such.

또한 상기 코팅층(130)의 경우도 분산제를 첨가함과 더불어 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스(hydroxypropyl methyl cellulose), 카복시메틸 셀룰로오스(carboxylmethyl cellulose) 중 하나 또는 이들의 혼합물이 더 배합되도록 하는 것이 타당하다.
Also, in the case of the coating layer 130, a dispersant is added and one of polyvinyl alcohol, polyacrylate, hydroxypropyl methyl cellulose, and carboxylmethyl cellulose Or a mixture thereof.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

10 : 외부전극부 20 : 내부전극부
30 : 전원부 40 : 유로
50 : 케이싱 60 : 연결봉10: external electrode part 20: internal electrode part
30: power supply unit 40:
50: casing 60: connecting rod

Claims (6)

한 쌍으로 최외각에 각각 구성되며 집전체와 상기 집전체에 부착되는 탄소전극으로 구성된 외부전극부;
상기 외부전극부 사이에 복수로 구성되되 각각 유로를 형성하도록 이격되며, 한 쌍의 탄소전극과 탄소전극 사이에 부착되는 집전체로 구성된 복수의 내부전극부;
상기 외부전극부의 각 집전체에 연결되어 외부전극부의 각 탄소전극에 양전위 및 음전위를 인가하여 상기 내부전극부의 각 탄소전극에 음전위 및 양전위가 교번으로 대전되도록 하는 전원부;를 포함하고,
상기 집전체는,
다공성의 메쉬망에 그라파이트 슬러리가 침지 또는 도포되어 상기 외부전극부에서는 탄소전극의 외측에 부착되고, 상기 내부전극부에서는 탄소전극 사이에 부착되며,
상기 탄소전극은,
활성탄소 계열의 전극활물질과, 수성 에멀젼 수지의 수성바인더와, 분산제 및 물에다가 폴리비닐알콜, 폴리아크릴레이트, 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 카복시메틸 셀룰로오스 중 하나 또는 이들의 혼합물을 포함한 전극슬러리의 경화에 의해 형성되는 것이되, 전극슬러리의 고형분 중, 전극활물질은 60∼90중량％, 수성바인더는 5∼35중량％, 분산제는 0.1∼1중량％, 상기폴리비닐알콜, 폴리아크릴레이트, 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 카복시메틸 셀룰로오스 중 하나 또는 이들의 혼합물은 0.1∼1중량％로 혼합되고,
상기 그라파이트 슬러리는 그라파이트 분말, 수성 에멀젼 수지의 수성바인더, 분산제, 물에다가 폴리비닐알콜, 폴리아크릴레이트, 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 카복시메틸 셀룰로오스 중 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하며,
상기 탄소전극에 있어 유로의 노출면에는 이온선택성 수지코팅층이 도포되되, 상기 이온선택성 수지코팅층은 물, 수성바인더 및 상기 물에 난용성의 이온선택성 수지분말로 구성되어 상기 이온선택성 수지분말이 상기 수성바인더와 물의 혼합물에서 입자형태로 노출되며, 상기 이온선택성 수지분말은 양이온교환기를 가지는 고분자 수지 또는 음이온 교환기를 가지는 고분자 수지인 것을 특징으로 하는 축전탈이온전극의 적층구조.
An external electrode unit comprising a current collector and a carbon electrode attached to the current collector;
A plurality of internal electrode portions formed between the external electrode portions and spaced apart from each other to form a flow path, the current collectors being disposed between the pair of carbon electrodes and the carbon electrodes;
And a power unit connected to each current collector of the external electrode unit to apply positive and negative potentials to the carbon electrodes of the external electrode unit to alternately charge the negative and positive potentials to the respective carbon electrodes of the internal electrode unit,
The current collector
The graphite slurry is immersed or applied to the porous mesh net so that it is attached to the outside of the carbon electrode at the external electrode portion and attached between the carbon electrodes at the inside electrode portion,
Wherein the carbon electrode comprises:
It is possible to cure an electrode slurry containing an active carbon-based electrode active material, an aqueous binder of an aqueous emulsion resin, a dispersant and water in addition to one or a mixture of polyvinyl alcohol, polyacrylate, hydroxypropylmethyl cellulose and carboxymethyl cellulose Of the solid content of the electrode slurry, the electrode active material is 60 to 90 wt%, the aqueous binder is 5 to 35 wt%, the dispersant is 0.1 to 1 wt%, and the polyvinyl alcohol, polyacrylate, Methyl cellulose, carboxymethyl cellulose or a mixture thereof is mixed in an amount of 0.1 to 1% by weight,
The graphite slurry includes one or a mixture of graphite powder, an aqueous binder of an aqueous emulsion resin, a dispersant, water, polyvinyl alcohol, polyacrylate, hydroxypropylmethylcellulose, carboxymethylcellulose,
Wherein the ion selective resin coating layer is composed of water, an aqueous binder, and an ion-selective resin powder that is sparingly soluble in the water, and the ion-selective resin coating layer is a water- Wherein the ion-selective resin powder is a polymer resin having a cation-exchange group or a polymer resin having an anion-exchange group, wherein the ion-selective resin powder is exposed in a particle form in a mixture of a binder and water.
제 1항에 있어서,
상기 외부전극부의 각각 집전체에 상기 전원부가 연결됨에 있어 각각 집전체에는 상기 전원부와 전기적으로 연결되기 위한 접지단이 외측으로 돌출되되 각각의 접지단은 다양한 각도로 돌출되는 것을 특징으로 하는 축전탈이온전극의 적층구조.
The method according to claim 1,
Wherein the power source unit is connected to each current collector of the external electrode unit, and each current collector has a ground terminal protruded outward to be electrically connected to the power source unit, and each ground terminal protrudes at various angles. Layer structure of electrodes.
제 2항에 있어서,
상기 외부전극부 및 상기 내부전극부의 외측을 감싸는 케이싱이 구성되며, 외부전극부의 접지단이 동일방향으로 돌출되는 경우 상부의 접지단에 전기적으로 연결되는 제 1연결봉이 상기 케이싱의 외부로 노출되고, 하부의 접지단에 전기적으로 연결되는 제 2연결봉은 상부의 접지단에 절연링에 의해 관통하여 상기 케이싱의 외부로 노출되어 각각 전원부에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 축전탈이온전극의 적층구조.
3. The method of claim 2,
A first connecting rod electrically connected to an upper ground terminal is exposed to the outside of the casing when the ground terminal of the external electrode unit protrudes in the same direction, And the second connecting rod electrically connected to the lower ground terminal is connected to the ground terminal of the upper electrode through the insulating ring and exposed to the outside of the casing to be electrically connected to the power source unit.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190046540A (en) * 2017-10-26 2019-05-07 한국해양과학기술원 Device for preventing attachment of marine life using sea water cells
US11502322B1 (en) 2022-05-09 2022-11-15 Rahul S Nana Reverse electrodialysis cell with heat pump
US11502323B1 (en) 2022-05-09 2022-11-15 Rahul S Nana Reverse electrodialysis cell and methods of use thereof
US11855324B1 (en) 2022-11-15 2023-12-26 Rahul S. Nana Reverse electrodialysis or pressure-retarded osmosis cell with heat pump

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101992312B1 (en) * 2016-08-05 2019-06-25 두산중공업 주식회사 Water treating apparatus for saving energy and water treating method using the same
US11377375B2 (en) 2016-08-05 2022-07-05 Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd Capacitive deionization electrode module and water treatment apparatus and method capable of saving energy using the same
KR101978985B1 (en) * 2016-08-05 2019-05-16 두산중공업 주식회사 Capacitive deionization electrode module
KR20180076768A (en) * 2016-12-28 2018-07-06 엘지전자 주식회사 filter for water treatment apparatus and water treatment apparatus having the same
KR102247227B1 (en) * 2018-01-25 2021-05-03 엘지전자 주식회사 filter for water treatment apparatus and water treatment apparatus having thereof
KR102058553B1 (en) * 2018-09-27 2019-12-24 죽암건설 주식회사 Series structure type capacitive deionization device for preventing electrode reaction and scale generation
KR102024925B1 (en) * 2019-05-08 2019-09-24 두산중공업 주식회사 Capacitive deionization electrode module system
KR102053774B1 (en) * 2019-06-18 2019-12-09 두산중공업 주식회사 Water treating apparatus for saving energy and water treating method using the same
KR102356077B1 (en) * 2020-06-18 2022-01-26 죽암건설 주식회사 Capacitive deionization module with a series lamination structure possible for minimizes electrode reactions and enables stable operation

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101353915B1 (en) * 2013-09-17 2014-01-27 죽암건설 주식회사 Manufacturing method and apparatus of composite electrode for capacitive deionization

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101139961B1 (en) 2009-08-27 2012-04-30 사단법인 땡스기브 Online donation method and system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101353915B1 (en) * 2013-09-17 2014-01-27 죽암건설 주식회사 Manufacturing method and apparatus of composite electrode for capacitive deionization

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190046540A (en) * 2017-10-26 2019-05-07 한국해양과학기술원 Device for preventing attachment of marine life using sea water cells
KR101986185B1 (en) 2017-10-26 2019-06-05 한국해양과학기술원 Device for preventing attachment of marine life using sea water cells
US11502322B1 (en) 2022-05-09 2022-11-15 Rahul S Nana Reverse electrodialysis cell with heat pump
US11502323B1 (en) 2022-05-09 2022-11-15 Rahul S Nana Reverse electrodialysis cell and methods of use thereof
US11563229B1 (en) 2022-05-09 2023-01-24 Rahul S Nana Reverse electrodialysis cell with heat pump
US11611099B1 (en) 2022-05-09 2023-03-21 Rahul S Nana Reverse electrodialysis cell and methods of use thereof
US11699803B1 (en) 2022-05-09 2023-07-11 Rahul S Nana Reverse electrodialysis cell with heat pump
US11855324B1 (en) 2022-11-15 2023-12-26 Rahul S. Nana Reverse electrodialysis or pressure-retarded osmosis cell with heat pump

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