KR20210010231A - Alkali electrolyzer stack - Google Patents

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KR20210010231A KR1020190087888A KR20190087888A KR20210010231A KR 20210010231 A KR20210010231 A KR 20210010231A KR 1020190087888 A KR1020190087888 A KR 1020190087888A KR 20190087888 A KR20190087888 A KR 20190087888A KR 20210010231 A KR20210010231 A KR 20210010231A
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Abstract

The present invention relates to an alkaline water electrolyzer stack with increased efficiency by minimizing electrical resistance and increasing oxygen purity and, more specifically, to an alkaline water electrolyzer stack comprising: a separation membrane (30); an electrode unit (40); a half-electrode unit (50); an electrode plate unit (60); an external electrode (10); a hydrogen room cell frame (21); an oxygen room cell frame (22); and a gasket unit (70).

Description

알칼리 수전해조 스택 {ALKALI ELECTROLYZER STACK}Alkaline water electrolyzer stack {ALKALI ELECTROLYZER STACK}

본 발명은 알칼리 수전해조 스택에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 전극과 막이 접촉된 형태로 전해질을 통해 분리막(30)에서만 전하가 이동되어 전기 저항을 최소화 시키고, KOH 용액을 수소셀 및 산소셀에 분리하여 공급하여 산소 순도를 증가시킬 수 있어 효율이 증가된 알칼리 수전해조 스택을 제공할 수 있다. The present invention relates to an alkaline water electrolyzer stack, and more specifically, the present invention minimizes electrical resistance by transferring electric charges only in the separator 30 through an electrolyte in a form in which the electrode and the membrane are in contact, and the KOH solution is used as a hydrogen cell and an oxygen cell. It is possible to provide an alkaline water electrolyzer stack with increased efficiency since it is possible to increase the purity of oxygen by separately supplying it.

일반적으로 전해조의 주요 구성은 외부전극(10)(-), 외부전극(10)(+), 수소룸 셀프레임(20), 산소룸 셀프레임(20), 분리막(30) 및 전극을 여러셀로 적층한 구조로 구성된다. 또한, 상기 전극과 분리막(30) 사이에 전해액으로만 채워져 있다. In general, the main configuration of an electrolyzer is an external electrode 10 (-), an external electrode 10 (+), a hydrogen room cell frame 20, an oxygen room cell frame 20, a separator 30, and several electrodes. It is composed of a stacked structure. In addition, only the electrolyte is filled between the electrode and the separator 30.

전하의 이동은 전해액을 통해서만 이동하므로 전해액의 전기적 저항이 크다. 또한, 전하의 이동 중 발생된 가스 기포에 의해서도 저항이 발생되어 수전해조의 수소 및 산소 발생 효율이 낮아지는 문제점이 발생하였다. The electric resistance of the electrolyte is high because the electric charge moves only through the electrolyte. In addition, resistance is also generated by gas bubbles generated during the transfer of electric charges, resulting in a problem that the efficiency of generating hydrogen and oxygen in the water electrolyzer is lowered.

또한, 발생하는 수소룸 및 산소룸으로 유입되는 전해질 유입구가 한 개소로 마련되어 있어 수소 및 산소의 순도가 낮아지는 문제점이 발생하였다. In addition, there is a problem that the purity of hydrogen and oxygen is lowered because the inlet port of the electrolyte flowing into the generated hydrogen room and the oxygen room is provided in one location.

한국등록특허 제10-1143963호Korean Patent Registration No. 10-1143963

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전기저항이 최소화 되도록 감소시켜 전기분해의 효율을 증가시킬 수 있는 알칼리 수전해조 스택을 제공하는 것이다. The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an alkaline water electrolyzer stack capable of increasing the efficiency of electrolysis by reducing electrical resistance to a minimum.

또한, 본 발명의 목적은 전하의 이동시 기포의 저항을 받지 않는 알칼리 수전해조 스택을 제공하는 것이다. In addition, an object of the present invention is to provide an alkaline water electrolyzer stack that does not receive the resistance of bubbles during the transfer of electric charges.

또한, 본 발명의 목적은 바이폴라플레이트, 반전극, 및 전극이 일체화되어 균일한 접촉을 가지며 전면적으로 전기가 균일하게 흐를 수 있는 알칼리 수전해조 스택을 제공하는 것이다. In addition, an object of the present invention is to provide a bipolar plate, a half-electrode, and an alkaline water electrolyzer stack in which the electrode is integrated to have uniform contact and that electricity can flow uniformly over the entire surface.

발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be solved by the invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. I will be able to.

본 발명에 따른 알칼리 수전해조 스택은,Alkaline water electrolyzer stack according to the present invention,

원형으로 마련되어 두 전극을 물리적으로 분리시키면서 이온이 이동되도록 구성된 분리막(30);A separator 30 provided in a circular shape and configured to move ions while physically separating the two electrodes;

상기 분리막(30)의 양단에서 상기 분리막(30)과 대응되는 형상으로 쌍으로 마련되고, 상기 분리막(30)과 접촉된 형태로 마련되는 전극부(40);Electrode portions 40 provided in pairs at both ends of the separator 30 in a shape corresponding to the separator 30 and in contact with the separator 30;

상기 전극부(40)의 양단에서 상기 전극부(40)와 대응되는 형상으로 쌍으로 마련되고, 전극에 전기를 전달하고 생성된 가스를 원활하게 배출하는 반전극부(50);A half-electrode part 50 provided in pairs at both ends of the electrode part 40 in a shape corresponding to the electrode part 40, and transferring electricity to the electrode and smoothly discharging the generated gas;

상기 반전극부(50)의 양단에서 상기 반전극부(50)과 대응되는 형상으로 쌍으로 마련되고, 물의 전기분해반응이 일어나면서 수소와 산소를 생성시키는 전극판부(60);Electrode plate portions 60 provided in pairs at both ends of the half-electrode portion 50 in a shape corresponding to the half-electrode portion 50, and generating hydrogen and oxygen while electrolysis of water occurs;

한 쌍이 상기 전극판부(60) 한 쌍의 외측면에 각각 설치되고, 한 쌍 중 일측에 전해질주입구(80)와 가스배출구(90)가 마련되는 (-)외부전극(11)과 상기 (-)외부전극(11)과 대응되는 형상으로 마련된 (+)외부전극(12)로 구성되는 외부전극(10);A pair of (-) external electrodes 11 and the (-) are provided on the outer surfaces of the pair of electrode plate portions 60, respectively, and the electrolyte injection port 80 and the gas outlet 90 are provided at one side of the pair. An external electrode 10 composed of a (+) external electrode 12 provided in a shape corresponding to the external electrode 11;

상기 한 쌍으로 마련된 반전극부(50)과 전극판부(60)의 사이에 각각 쌍으로 마련하되, 한 쌍 중 상기 (-)외부전극(11)에 가까운 측에 마련된 하나는 수소 가스가 발생하는 셀의 프레임을 형성하는 수소룸셀프레임(21);It is provided as a pair between the half-electrode part 50 and the electrode plate part 60 provided as a pair, but one of the pair is provided near the (-) external electrode 11 to generate hydrogen gas. A hydrogen room cell frame 21 forming a frame of the cell;

상기 반전극부(50)과 전극판부(60) 사이에 쌍으로 마련된 한 쌍 중 상기 (+)외부전극(12)에 가까운 측에 마련된 다른 하나는 산소 가스가 발생하는 셀의 프레임을 형성하는 산소룸셀프레임(22);Among the pair provided in pairs between the half-electrode part 50 and the electrode plate part 60, the other provided near the (+) external electrode 12 is oxygen forming a frame of a cell generating oxygen gas. Room cell frame 22;

상기 한 쌍의 외부전극(10) 사이에 다수개로 마련되어 상기 전해질주입구(80)에서 유입되는 전해질과 가스배출구(90)로 유출되는 산소 및 수소 가스가 이동시 새지 않도록 패킹하고, 상기 반전극부(50)과 대응되는 형상으로 마련되는 가스킷부(70);로 구성하되,It is provided in a plurality between the pair of external electrodes 10 and packed so that the electrolyte flowing through the electrolyte inlet 80 and oxygen and hydrogen gas flowing out of the gas outlet 90 do not leak when they move, and the half-electrode part 50 ) And a gasket portion 70 provided in a shape corresponding to that; but,

상기 전극부(40)와 분리막(30)이 접촉되어 상기 분리막(30)에서만 전해질을 통해 이온이 이동되도록 구성하는 것을 특징으로 한다. It is characterized in that the electrode unit 40 and the separator 30 are in contact with each other so that ions are moved through the electrolyte only in the separator 30.

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명은 전기저항이 최소화 되도록 감소시켜 전기분해의 효율을 증가시킬 수 있다. By means of solving the above problems, the present invention can increase the efficiency of electrolysis by reducing the electrical resistance to be minimized.

또한, 본 발명은 전극과 분리막(30)이 붙어있는 구조로 알칼리 이온이 가스층을 통과하지 않고 막을 통과하여 (+)극으로 이동하므로 기포의 저항을 받지 않아 수소 및 산소의 순도를 증가시킬 수 있다. In addition, the present invention has a structure in which the electrode and the separator 30 are attached, so that alkali ions do not pass through the gas layer but pass through the membrane and move to the (+) electrode, so that the purity of hydrogen and oxygen can be increased without receiving resistance from bubbles. .

또한, 본 발명은 바이폴라플레이트, 반전극, 및 전극이 일체화되어 균일한 접촉을 가지며 전면적으로 전기가 균일하게 흐를 수 있는 알칼리 수전해조 스택을 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide a bipolar plate, a half-electrode, and an alkaline water electrolyzer stack in which the electrode is integrated to have uniform contact and that electricity can flow uniformly over the entire surface.

도 1은 종래의 알칼리 수전해조 스택의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 알칼리 수전해조 스택의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 반전극, 전극 및 전극판을 볼트 끼움 고정을 통해 일체화 시킨 형태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 반전극, 전극 및 전극판을 용접 고정을 통해 일체화 시킨 형태를 나타낸 도면이다. ‘
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 알칼리 수전해조 스택의 세부 조립도를 나타낸 도면으로, 외부전극(10) 사이에 가스킷부(70), 셀프레임(20), 전극판브(60), 반전극부(70), 전극부(40) 및 분리막(30)을 차례로 조립하였을 때의 단면을 알기 쉽게 표현한 도면이다.
도 6의 (A)는 종래의 전해조의 단면도이고, (B)는 본 발명인 알칼리 수전해조 스택의 단면도이다. 1 is a view showing the structure of a conventional alkaline water electrolyzer stack.
2 is a view showing the structure of an alkaline water electrolyzer stack according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a form in which a half electrode, an electrode, and an electrode plate are integrated through bolt fitting according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a form in which a half electrode, an electrode, and an electrode plate are integrated by welding and fixing according to an embodiment of the present invention. '
5 is a view showing a detailed assembly diagram of an alkaline water electrolyzer stack according to an embodiment of the present invention, a gasket portion 70, a cell frame 20, an electrode plate 60, a half between the external electrodes 10 This is a view showing a cross-section in which the electrode part 70, the electrode part 40, and the separator 30 are sequentially assembled.
6A is a cross-sectional view of a conventional electrolyzer, and (B) is a cross-sectional view of an alkaline water electrolyzer stack according to the present invention.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The terms used in the present specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention have been selected from general terms that are currently widely used while considering functions in the present invention, but this may vary depending on the intention or precedent of a technician working in the field, the emergence of new technologies, and the like. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present invention, not a simple name of the term.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.When a part of the specification is said to "include" a certain element, it means that other elements may be further included rather than excluding other elements unless specifically stated to the contrary.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.Specific matters, including the problems to be solved, means for solving the problems, and effects of the present invention, are included in the following examples and drawings. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 알칼리 수전해조 스택의 분해사시도이다. 1 is an exploded perspective view of a conventional alkaline water electrolyzer stack.

도 1에 나타난 바와 같이, 종래의 수전해조는 외부전극(10)을 포함하여 제 1셀프레임(20), 분리막(30), 제2셀프레임(20) 및 전극으로 마련되어 여러셀로 적층한 구조로 구성된다. 상기 전극과 분리막(30) 사이에는 전해질로만 채워져 있다. 이온의 이동은 상기 전해질을 통해서만 이동하므로 전해질의 전기적 저항이 매우 컸다. 또한, 이온의 이동 중 발생된 가스 기포에 의해서도 저항이 발생되는 문제점이 있었다. 이는 수소 및 산소셀에 유입되는 전해질 용액의 입구가 단일로 마련되어 있었기 때문이다. As shown in FIG. 1, a conventional water electrolyzer is provided with a first cell frame 20, a separator 30, a second cell frame 20, and electrodes including an external electrode 10, and is stacked with several cells. Consists of Between the electrode and the separator 30 is filled only with an electrolyte. Since ions move only through the electrolyte, the electrical resistance of the electrolyte is very high. In addition, there is a problem in that resistance is generated even by gas bubbles generated during the movement of ions. This is because the inlet of the electrolyte solution flowing into the hydrogen and oxygen cells was provided as a single inlet.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해, 도 2에 나타난 바와 같이, 분리막(30), 전극부(40), 반전극부(50), 전극판부(60), 외부전극(10), 셀프레임(20), 가스킷부(70), 전해질주입구(80) 및 가스배출구(90)로 구성되어 이러한 구조체를 다수개로 적층한 구조로 마련될 수 있다. In order to solve this problem, the present invention is a separator 30, an electrode part 40, a half-electrode part 50, an electrode plate part 60, an external electrode 10, a cell frame as shown in FIG. 20), consisting of a gasket portion 70, an electrolyte injection port 80 and a gas outlet 90 may be provided in a structure in which a plurality of such structures are stacked.

먼저, 상기 분리막(30)은 본 발명인 알칼리 수전해조 스택의 중앙에 단수개로 마련되어 상기 전극부(40)의 두 전극을 물리적으로 분리시키면서 이온이 이동되도록 구성된다. 보다 구체적으로, 상기 분리막(30)은 원형의 플레이트 형상으로 형성되고 (+)극과 (-)극에서 발생된 수소와 산소의 혼합을 방지함과 아울러 (-)극에서 전해질이 분해되어 발생된 OH-가 상기 전극부(40)의 (+)극 방향으로 이동되도록 함으로써 (+)극에서 산소와 물이 발생되도록 하는 역할을 한다. First, the separation membrane 30 is provided in a single number in the center of the alkaline water electrolyzer stack according to the present invention, and is configured to move ions while physically separating the two electrodes of the electrode unit 40. More specifically, the separation membrane 30 is formed in a circular plate shape and prevents mixing of hydrogen and oxygen generated in the (+) and (-) electrodes, and the electrolyte is decomposed at the (-) electrode. By allowing OH − to move in the direction of the (+) electrode of the electrode unit 40, oxygen and water are generated at the (+) electrode.

다음으로, 상기 전극부(40)는 상기 분리막(30)의 양단에서 상기 분리막(30)과 대응되는 형상으로 쌍으로 마련되고, 상기 분리막(30)과 접촉된 형태로 마련된다. Next, the electrode parts 40 are provided in pairs at both ends of the separator 30 in a shape corresponding to the separator 30, and are provided in a form in contact with the separator 30.

도 2에 나타난 바와 같이, 상기 전극부(40)는 상기 분리막(30)과 대응되는 형상인 원형 플레이트로 마련된다. 상기 전극부(40)는 양면이 각각 (+)극/(-)극인 제1전극(41) 및 제2전극(42)으로 구성되어 한 쌍이 각각 상기 분리막(30)의 양측에 배치된다. 다만, 상기 제2전극(42)과 상기 분리막(30) 사이에는 제2가스킷(72)이 마련되는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 2, the electrode part 40 is provided as a circular plate having a shape corresponding to the separator 30. The electrode unit 40 is composed of a first electrode 41 and a second electrode 42, each of which has a (+) electrode/(-) electrode, and a pair is disposed on both sides of the separator 30, respectively. However, it is preferable that a second gasket 72 is provided between the second electrode 42 and the separator 30.

상기 전극부(40)에 전류가 인가되는 경우 전해질을 전기분해하여 (+)극에서 산소가 발생되도록 하고, (-)극에서 수소가 발생되도록 하는 역할을 한다. When current is applied to the electrode part 40, the electrolyte is electrolyzed to generate oxygen at the (+) electrode and hydrogen at the (-) electrode.

상기 전극부(40)는 Ni 또는 Ni로 도금된 다공성 판이나 Mesh로 마련되어 전기분해 활성면적을 증가시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. It is preferable that the electrode part 40 is formed of a porous plate or mesh plated with Ni or Ni to increase the electrolytic active area.

상기 전극부(40)는 상기 분리막(30)과 접촉되어 붙어있는 구조로 마련되므로 상기 (-)극에서 전해질이 분해되어 발생된 OH- 이온이 가스층을 통과하지 않고 막을 통과하여 (+)극으로 이동하게 된다. 분리막(30)에서만 전해질을 통해 이온이 이동된다. 종래 전해조는 전극판이 전극 역할을 하여 해당부에서 수소 및 산소 가스가 발생되고 OH- 고이온도 전극판 부근에서 생성되어 KOH전해질을 통해서 이동하나, 본 발명의 전해조는 전극이 분리막과 접촉되어 있으므로 대부분의 OH- 이온이 상기 분리막(30) 부위에서 상기 분리막(30)을 바로 통과하게 된다. Since the electrode part 40 is provided in a structure attached to and in contact with the separator 30, the OH - ions generated by decomposition of the electrolyte in the (-) electrode pass through the membrane to the (+) electrode without passing through the gas layer. Will move. Ions are moved through the electrolyte only in the separator 30. In the conventional electrolyzer, the electrode plate acts as an electrode, and hydrogen and oxygen gas are generated in the corresponding part, and it is generated near the OH- high temperature electrode plate and moves through the KOH electrolyte. The OH- ions of are passed through the separation membrane 30 at the site of the separation membrane 30.

보다 구체적으로, 도 6(A)는 종래의 전해조이고, 도 6(B)는 본 발명의 전해조이다. 종래의 경우, 전극과 막이 떨어져 있어 전자와 이온이 KOH 전해질 용액을 통해 가스층을 통과하여 이동함을 확인할 수 있다. 이와 비교하여, 도 6(B)에 나타난 바와 같이, 본 발명의 전해조는 전극부(40)와 분리막(30)이 붙어있는 구조로 상기 OH- 이온이 가스층을 통과하지 않고 상기 분리막(30)을 통과하여 (+)극으로 이동한다. 도 6(B)에서 분리판 전극은 전해질부 즉 전극부(40)에 촉매 코팅된 부분으로 나타낸 곳이며, 지그재그 모양은 전해질부에 코팅이 되어 있지 않는 Mesh 부분이다. 또한, ZERO-GAP전극이 본 명세서에 기재된 전극부(40)와 동일한 의미를 나타낸다. More specifically, Fig. 6(A) is a conventional electrolyzer, and Fig. 6(B) is an electrolyzer of the present invention. In the conventional case, since the electrode and the membrane are separated, it can be confirmed that electrons and ions move through the gas layer through the KOH electrolyte solution. In comparison, as shown in FIG. 6(B), the electrolyzer of the present invention has a structure in which the electrode part 40 and the separator 30 are attached, so that the OH - ions do not pass through the gas layer and the separator 30 Pass through and move to the (+) pole. In FIG. 6(B), the separator electrode is shown as an electrolyte part, that is, a part coated with a catalyst on the electrode part 40, and the zigzag shape is a mesh part that is not coated on the electrolyte part. In addition, the ZERO-GAP electrode has the same meaning as the electrode portion 40 described herein.

다음으로, 상기 반전극부(50)는 상기 전극부(40)의 양단에서 상기 전극부(40)와 대응되는 형상으로 쌍으로 마련되고, 전극에 전기를 전달하고 생성된 가스를 원활하게 배출하는 역할을 한다. Next, the half-electrode part 50 is provided in pairs at both ends of the electrode part 40 in a shape corresponding to the electrode part 40, and transfers electricity to the electrode and smoothly discharges the generated gas. Plays a role.

보다 구체적으로, 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 반전극부(50)은 제1반전극(51) 및 제2반전극(52)으로 마련되어 상기 제1반전극(51)이 상기 제1전극(41) 단부에 마련되고, 상기 제2반전극(52)이 상기 제2전극(42) 단부에 각각 마련되는 것이 바람직하다. 상기 반전극부(50)은 상기 전극부(40)와 동일한 크기 및 형태로 구성되어, 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 고정이 용이하도록 마련되는 것이 바람직하다. More specifically, as shown in FIG. 2, the half-electrode part 50 is provided with a first half-electrode 51 and a second half-electrode 52, and the first half-electrode 51 is the first electrode ( 41) It is preferable that the second half-electrode 52 is provided at the end, and the second half-electrode 52 is provided at the end of the second electrode 42, respectively. It is preferable that the half-electrode part 50 has the same size and shape as the electrode part 40, and is provided to facilitate fixing, as shown in FIGS. 3 and 4.

상기 전극판부(60)는 상기 반전극부(50)의 양단에서 상기 반전극부(50)과 대응되는 형상으로 쌍으로 마련되고, 물의 전기분해반응이 일어나면서 수소와 산소를 생성시키는 역할을 한다. The electrode plate portion 60 is provided in pairs at both ends of the half-electrode portion 50 in a shape corresponding to the half-electrode portion 50, and serves to generate hydrogen and oxygen while an electrolysis reaction of water occurs. .

보다 구체적으로, 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 전극판부(60)는 제1전극판(61) 및 제2전극판(62)으로 마련되어 상기 제1전극판(61)이 상기 제1반전극(51) 단부에 마련되고, 상기 제2전극판(62)이 상기 제2반전극(52) 단부에 각각 마련되는 것이 바람직하다. 상기 전극판부(60)는 상기 반전극부(50)과 동일한 크기 및 형태로 구성될 수 있고, 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 상기 반전극보다 일부 크게 마련되어 보다 고정이 용이하도록 마련될 수 있다. More specifically, as shown in FIG. 2, the electrode plate part 60 is provided with a first electrode plate 61 and a second electrode plate 62, and the first electrode plate 61 is formed of the first half electrode ( 51) It is preferable that the second electrode plate 62 is provided at the end, and the second electrode plate 62 is provided at the end of the second half electrode 52, respectively. The electrode plate part 60 may have the same size and shape as the half-electrode part 50, and as shown in FIGS. 3 and 4, the electrode plate part 60 may be provided to be partially larger than the half-electrode to facilitate fixing. have.

상기 반전극부(50), 전극부(40) 및 전극판은 일체화되어 마련된다. 일체화는 볼트 끼움 고정, 용접 고정 및 리벳 고정을 통해 실시할 수 있다. 도 3에 나타난 바와 같이, 상기 볼트 끼움 고정 또는 리벳 고정을 통해 일체화 하는 경우, 상기 반전극부(50)에서 볼트 또는 리벳이 삽입되도록 삽입구가 마련되고 상기 전극판에는 상기 삽입된 볼트 또는 리벳이 고정되는 고정구가 마련된다. 상기 삽입구와 고정구는 상단 및 하단에 다수개로 마련되는 것이 바람직하다. The half-electrode part 50, the electrode part 40, and the electrode plate are provided integrally. Integration can be carried out through bolt fitting, welding and rivet fixing. As shown in FIG. 3, in the case of integration through the bolt fitting or rivet fixing, an insertion hole is provided so that the bolt or rivet is inserted in the half-electrode part 50, and the inserted bolt or rivet is fixed to the electrode plate. Fixtures are provided. It is preferable that the insertion hole and the fastener are provided in a plurality at the top and bottom.

또한, 도 4에 나타난 바와 같이, 상기 용접 고정을 통해 일체화하는 경우, 상기 반전극부(50)에서 용접을 실시하여 상기 반전극부(50)과 차례로 연결된 전극부(40) 및 전극판까지 용접을 실시한다. 상기 용접 고정이 용이하게 실시되도록 용접구가 상기 반전극부(50), 전극부(40) 및 전극판에 마련될 수 있고 상단 및 하단에 다수개로 마련되는 것이 바람직하다. In addition, as shown in FIG. 4, in the case of integration through the welding fixing, welding is performed at the half-electrode part 50 to weld the electrode part 40 and the electrode plate sequentially connected to the half-electrode part 50 Conduct. The welding tool may be provided on the half-electrode part 50, the electrode part 40, and the electrode plate so that the welding fixing is easily performed, and it is preferable that a plurality of welding tools are provided at the top and bottom.

상기 일체화 과정을 통해 균일한 접촉면을 가지게 되고 전면적으로 전기가 균일하게 흐르는 효과가 있다. Through the integration process, it has a uniform contact surface, and there is an effect of uniformly flowing electricity over the entire surface.

다음으로, 상기 외부전극(10)은 한 쌍이 상기 전극판부(60) 한 쌍의 외측면에 각각 설치되고, 한 쌍 중 일측에 전해질주입구(80)와 가스배출구(90)가 마련되는 (-)외부전극(11)과 상기 (-)외부전극(11)과 대응되는 형상으로 마련된 (+)외부전극(12)로 구성된다. Next, a pair of the external electrodes 10 are installed on the outer surfaces of the pair of electrode plate portions 60, respectively, and an electrolyte injection port 80 and a gas outlet 90 are provided at one side of the pair (-). It consists of an external electrode 11 and a (+) external electrode 12 formed in a shape corresponding to the (-) external electrode 11.

상기 외부전극(10)은 본 발명인 알칼리 수전해조 스택의 기밀을 유지하기 위해 가압할 수 있고, 체결 볼트가 조립될 수 있는 구조로 되는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 상기 체결 볼트는 스택의 기밀을 유지하기 위해 가압한 것을 유지 시켜주며 사용기한에 따라 느슨해 질수 있는 기밀을 확인하여 더 가압하여 기밀 유지 하게 마련된다. The external electrode 10 can be pressurized to maintain the airtightness of the alkaline water electrolyzer stack according to the present invention, and it is preferable to have a structure in which a fastening bolt can be assembled. More specifically, the fastening bolts are provided to keep the pressurized to maintain the airtightness of the stack, and to check the airtightness that may become loose according to the expiration date and pressurize further to keep airtight.

동시에 상기 외부전극(10)의 전면부에는 전기를 고르게 흐르게 하기 위해 전선이 체결되는 전선체결부를 일체화 시키도록 부스바 조립구조로 마련되는 것이 바람직하다. 상기 부스바 형태의 조립구조를 통해 상기 외부전극(10)에 전기를 균일하고 안정적으로 공급할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 부스바 조립구조는 전도체 역할을 하는 볼트를 외부전극(10)에 조립하여 상기 볼트에 전도체판을 고정하여 전류를 직접 접촉시키는 방법으로 상기 외부전극(10)을 통해 제1전극판(61)에 전류가 고르게 흐르도록 하기 위한 것을 특징으로 한다. At the same time, it is preferable that the front portion of the external electrode 10 is provided with a busbar assembly structure so as to integrate the wire fastening portion to which the wire is fastened in order to evenly flow electricity. Electricity can be uniformly and stably supplied to the external electrode 10 through the busbar-shaped assembly structure. More specifically, the busbar assembly structure is a method of assembling a bolt serving as a conductor to the external electrode 10 and fixing a conductor plate to the bolt to directly contact the first electrode through the external electrode 10. It is characterized in that the current flows evenly through the plate (61).

다음으로, 상기 셀프레임(20)부는 수소룸셀프레임(21) 및 산소룸셀프레임(22)로 구성된다. Next, the cell frame 20 is composed of a hydrogen room cell frame 21 and an oxygen room cell frame 22.

상기 수소룸셀프레임(21)은 상기 한 쌍으로 마련된 반전극부(50)과 전극판부(60)의 사이에 각각 쌍으로 마련하되, 한 쌍 중 상기 (-)외부전극(11)에 가까운 측에 마련된 하나는 수소 가스가 발생하는 셀의 프레임을 형성한다. The hydrogen room cell frame 21 is provided as a pair between the half-electrode portion 50 and the electrode plate portion 60 provided in the pair, but on the side of the pair close to the (-) external electrode 11 The provided one forms a frame of a cell in which hydrogen gas is generated.

상기 산소룸셀프레임(22)는 상기 반전극부(50)과 전극판부(60) 사이에 쌍으로 마련된 한 쌍 중 상기 (+)외부전극(12)에 가까운 측에 마련된 다른 하나는 산소 가스가 발생하는 셀의 프레임을 형성한다. The oxygen room cell frame 22 generates oxygen gas in one of the pair provided between the half-electrode part 50 and the electrode plate part 60, and the other provided near the (+) external electrode 12 To form a frame of cells.

다음으로, 가스킷부(70)는 상기 한 쌍의 외부전극(10) 사이에 다수개로 마련되어 상기 전해질주입구(80)에서 유입되는 전해질과 가스배출구(90)로 유출되는 산소 및 수소 가스가 이동시 새지 않도록 패킹하고, 상기 반전극부(50)과 대응되는 형상으로 마련된다. Next, the gasket part 70 is provided in a plurality between the pair of external electrodes 10 so that the electrolyte flowing from the electrolyte injection port 80 and the oxygen and hydrogen gas flowing out of the gas discharge port 90 do not leak. It is packed and provided in a shape corresponding to the half-electrode part 50.

보다 구체적으로, 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 가스킷부(70)는 제1가스킷(71), 제2가스킷(72) 및 제3가스킷(73)으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 제1가스킷(71)은 상기 (-)외부전극(11)과 상기 제1전극판(61) 사이에 마련되고, 상기 제2가스킷(72)은 상기 분리막(30)과 상기 제2전극(42) 사이에 마련되고, 상기 제3가스킷(73)은 상기 제2전극판(62)과 상기 (+)외부전극(12) 사이에 마련될 수 있다. More specifically, as shown in FIG. 2, the gasket portion 70 is preferably composed of a first gasket 71, a second gasket 72, and a third gasket 73. The first gasket 71 is provided between the (-) external electrode 11 and the first electrode plate 61, and the second gasket 72 includes the separator 30 and the second electrode ( 42), and the third gasket 73 may be provided between the second electrode plate 62 and the (+) external electrode 12.

상기 가스킷부(70)는 상기 셀프레임(20)과 동일한 크기 및 동일한 형상으로 마련되어 상기 전해질과 산소 및 수소 가스가 새지 않도록 패킹하는 것이 바람직하다. It is preferable that the gasket part 70 is provided in the same size and shape as the cell frame 20 and packed so that the electrolyte, oxygen and hydrogen gas do not leak.

다음으로, 상기 전해질주입구(80)는 상기 (-)외부전극(11)의 일측에 마련되어 전해질이 주입될 수 있도록 구성된다. 상기 전해질주입구(80)는 수소셀에 전해질이 유입되는 수소룸주입구(81)와 산소셀에 전해질이 유입되는 산소룸주입구(82)로 마련된다. Next, the electrolyte injection port 80 is provided on one side of the (-) external electrode 11 and is configured to allow an electrolyte to be injected. The electrolyte injection port 80 is provided with a hydrogen room injection port 81 through which an electrolyte flows into the hydrogen cell and an oxygen room injection port 82 through which an electrolyte flows into the oxygen cell.

보다 구체적으로, 상기 수소룸주입구(81)는 주입구관을 통해 전해질이 이동하여 연속주입 방법으로 유입된다. 또한, 상기 산소룸주입구(82)는 주입구관을 통해 전해질이 이동하여 연속주입 방법으로 유입된다. More specifically, the hydrogen room inlet 81 moves the electrolyte through the inlet pipe and is introduced in a continuous injection method. In addition, the oxygen room inlet 82 moves the electrolyte through the inlet pipe and is introduced in a continuous injection method.

상기 가스킷부(70)와 셀프레임(20)의 일측에 다수개의 구멍이 마련되어 있다. 상기 가스킷부(70)와 셀프레임(20)이 결합할 때 상기 구멍 또한 결합하도록 마련하고, 상기 구멍을 통하여 전해질이 이동된다. 상기 가스킷부(70)와 셀프레임(20)에서 하단에 마련된 하단구(도면 미도시)를 통해 상기 전해질이 유입되어, 상기 전극부(40)에 상기 전해질이 전달된다. 상기 전극부(40)로 전해질이 전달되면 수소와 산소가 발생하고 남은 전해질은 상기 가스배출구(90)로 수소가스와 산소가스와 함께 배출 된다.A plurality of holes are provided on one side of the gasket part 70 and the cell frame 20. When the gasket portion 70 and the cell frame 20 are coupled, the hole is also provided to be coupled, and the electrolyte is moved through the hole. The electrolyte is introduced through a lower end (not shown) provided at the lower end of the gasket part 70 and the cell frame 20, and the electrolyte is transferred to the electrode part 40. When the electrolyte is delivered to the electrode unit 40, hydrogen and oxygen are generated, and the remaining electrolyte is discharged together with hydrogen gas and oxygen gas through the gas outlet 90.

상기 전해질주입구(80)는 상기 (-)외부전극(11)의 하단에 마련되는 것이 바람직하다. 종래의 경우 단일의 전해질주입구(80)와 상기 전해질이 배출되는 전해질배출구(P)가 있어 상기 전해질이 순환하도록 각각 마련되어 있었으나, 본 발명에 의한 상기 전해질주입구(80)는 상기 전해질이 주입되는 상기 수소룸주입구(81)와 상기 산소룸주입구(82)가 하단에 각기 따로 마련되는 것을 특징으로 한다.The electrolyte injection port 80 is preferably provided at the lower end of the (-) external electrode 11. In the conventional case, there is a single electrolyte injection port 80 and an electrolyte discharge port P through which the electrolyte is discharged, so that the electrolyte is circulated, but the electrolyte injection port 80 according to the present invention is the hydrogen into which the electrolyte is injected. The room inlet 81 and the oxygen room inlet 82 are provided separately at the bottom.

다음으로, 상기 가스배출구(90)는 상기 (-)외부전극(11)의 일측에 마련되어 상기 생성되는 산소 및 수소 가스를 배출하도록 구성된다. 종래의 경우 단일의 전해질배출구(P)가 마련되어 있었으며 가스배출구(90)에서도 전해질이 소량 배출되는 형식이었으나, 본 발명에 의한 상기 가스배출구(90)는 상기 수소배출구(91)와 산소배출구(92)를 따로 마련하여, 상기 수소배출구(91)에서는 수소가스와 전해질을 배출하고 상기 산소배출구(92)에서는 산소가스와 전해질을 배출한다. Next, the gas outlet 90 is provided on one side of the (-) external electrode 11 and is configured to discharge the generated oxygen and hydrogen gas. In the conventional case, a single electrolyte outlet (P) was provided and a small amount of electrolyte was discharged from the gas outlet (90). However, the gas outlet (90) according to the present invention is the hydrogen outlet (91) and the oxygen outlet (92). Separately provided, the hydrogen gas and electrolyte are discharged from the hydrogen outlet 91 and oxygen gas and the electrolyte are discharged from the oxygen outlet 92.

상기 가스배출구(90)는, 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 (-)외부전극(11)의 상단에 마련되는 것이 바람직하며, 상기 가스배출구(90)에서는 상기 산소 및 수소 가스와 함께 전해질이 함께 배출 될 수 있다. The gas outlet 90 is preferably provided on the upper end of the (-) external electrode 11, as shown in FIG. 2, and in the gas outlet 90, an electrolyte together with the oxygen and hydrogen gas Can be discharged.

아래는 도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명인 알칼리 수전해조 스택의 세부 조립도에 대해 설명하고자 한다. 보다 구체적으로, 전도체 역할을 하는 볼트를 상기 외부전극(10)에 조립하여 상기 볼트에 전도체판을 고정하여 전류를 직접 접촉시키는 방법으로 조립되는 것이 바람직하다. 도 5는 상기 외부전극(10) 사이에 상기 가스킷부(70), 셀프레임(20), 전극판브(60), 반전극부(70), 전극부(40) 및 분리막(30)을 차례로 조립하였을 때의 단면을 알기 쉽게 표현한 도면이다. 실제로는 상기 외부전극(10) 사이에 상기 가스킷부(70)부터 상기 분리막(30)까지가 반복해서 나열되어 있다.As shown in FIG. 5, a detailed assembly diagram of the alkaline water electrolyzer stack according to the present invention will be described below. More specifically, it is preferable that a bolt serving as a conductor is assembled to the external electrode 10, and then a conductor plate is fixed to the bolt to directly contact a current. 5 is a gasket part 70, a cell frame 20, an electrode plate 60, a half-electrode part 70, an electrode part 40, and a separator 30 in order between the external electrodes 10. This is a diagram that expresses the cross-section in an easy-to-understand manner. In reality, the gasket portion 70 to the separator 30 are repeatedly arranged between the external electrodes 10.

도 5의 7)은 전기를 전해조에 전면전에 걸쳐 고르게 투입시키기 위한 구조물이며, 여러가닥의 전선이 부스바에 하나로 연결되어 전해조 외부전극 면에 여러 포인트로 한번에 전기 공급이 가능한 방법으로 결합된다. 7) of FIG. 5 is a structure for evenly injecting electricity to the electrolyzer over the entire surface, and several wires are connected to the busbar as one, so that electricity can be supplied to the external electrode of the electrolyzer at several points at once.

아래는 종래의 수전해조와 본발명인 수전해조를 이용하여 전류밀도를 측정하였다. 전류밀도 측정은 수전해조에 투입된 전류량을 테스트기(클램프메타)로 전기투입전선에서 전류를 측정하고, 전류를 셀단면적으로 나누는 방법으로 측정하였다.Below, the current density was measured using a conventional water electrolyzer and the water electrolyzer of the present invention. The current density measurement was performed by measuring the amount of current input to the receiving electrolyzer by using a tester (clamp meter) to measure the current in the electric wire, and dividing the current by the cell cross section.

종래의 전해조에서 전류밀도가 0.25A/㎠ 이하였던 반면에, 본 발명의 전해조에서는 전류밀도가 0.4~0.6A/㎠인 가능한 것으로 확인되었다. While the current density in the conventional electrolyzer was 0.25A/cm2 or less, it was confirmed that the current density in the electrolyzer of the present invention could be 0.4 to 0.6A/cm2.

다음으로, 종래의 수전해조와 본 발명의 수전해조를 이용하여 전기분해 효율을 확인하였다. 전기분해 효율은 50 내지 80℃에서 작동하는 시스템에서 발생하는 수소의 양을 측정하여 그때의 스택에 사용되는 에너지로 환산하는 방식으로 측정하였다.Next, the electrolysis efficiency was confirmed using the conventional water electrolyzer and the water electrolyzer of the present invention. Electrolysis efficiency was measured by measuring the amount of hydrogen generated in a system operating at 50 to 80°C and converting it into energy used in the stack at that time.

전기분해 효율을 확인하였을 때 종래의 전해조는 50~60% 였으나, 본 발명의 전해조는 65~80% 임을 확인할 수 있었다. 효율측정 방법은 수소 1N㎥를 생산하기 위해 소모되는 전력은 3.54kW 이며, 기존 전해조는 수소 1N㎥를 생산하기 위해 6~7kW 수준이나, 본발명의 전해조는 투입된 전기량 4.4~5.5kW 전력만을 소비해서 효율이 우수하다. When checking the electrolysis efficiency, the conventional electrolyzer was 50 to 60%, but the electrolyzer of the present invention was 65 to 80%. The efficiency measurement method is 3.54kW of power consumed to produce 1N㎥ of hydrogen, and the existing electrolyzer is at the level of 6~7kW to produce 1N㎥ of hydrogen, but the electrolyzer of the present invention consumes only 4.4~5.5kW of electricity Excellent efficiency.

따라서 본 발명의 일실시예를 통해 제조되는 전해조의 경우 전극부(40), 분리막(30), 가스켓 등의 수량을 줄일 수 있어 상기 전해조의 크기를 컴팩트하게 할 수 있는 장점이 있다. Therefore, in the case of an electrolytic cell manufactured according to an embodiment of the present invention, the quantity of the electrode part 40, the separator 30, and the gasket can be reduced, and thus the size of the electrolyzer can be made compact.

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명은 전기저항이 최소화 되도록 감소시켜 전기분해의 효율을 증가시킬 수 있다. By means of solving the above problems, the present invention can increase the efficiency of electrolysis by reducing the electrical resistance to be minimized.

또한, 본 발명은 전극과 분리막(30)이 붙어있는 구조로 알칼리 이온이 가스층을 통과하지 않고 막을 통과하여 (+)극으로 이동하므로 기포의 저항을 받지 않아 수소 및 산소의 순도를 증가시킬 수 있다. In addition, the present invention has a structure in which the electrode and the separator 30 are attached, so that alkali ions do not pass through the gas layer but pass through the membrane and move to the (+) electrode, so that the purity of hydrogen and oxygen can be increased without receiving resistance from bubbles. .

또한, 본 발명은 바이폴라플레이트, 반전극, 및 전극이 일체화되어 균일한 접촉을 가지며 전면적으로 전기가 균일하게 흐를 수 있는 알칼리 수전해조 스택을 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide a bipolar plate, a half-electrode, and an alkaline water electrolyzer stack in which the electrode is integrated to have uniform contact and that electricity can flow uniformly over the entire surface.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it will be understood that the technical configuration of the present invention described above can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention by those skilled in the art.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and non-limiting in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and the All changes or modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10. 외부전극
11. (-)외부전극
12. (+)외부전극
20. 셀프레임
21. 수소룸셀프레임
22. 산소룸셀프레임
30. 분리막
40. 전극부
41. 제1전극
42. 제2전극
50. 반전극부
51. 제1반전극
52. 제2반전극
60. 전극판부
61. 제1전극판
62. 제2전극판
70. 가스킷부
71. 제1가스킷
72. 제2가스킷
73. 제3가스킷
80. 전해질주입구
81. 수소룸주입구
82. 산소룸주입구
90. 가스배출구
91. 수소배출구
92. 산소배출구10. External electrode
11. (-) external electrode
12. (+) external electrode
20. Cell Frame
21. Hydrogen Room Cell Frame
22. Oxygen room cell frame
30. Separator
40. Electrode
41. First electrode
42. Second electrode
50. Anti-electrode
51. First half electrode
52. Second half electrode
60. Electrode plate
61. First electrode plate
62. Second electrode plate
70. Gasket part
71. The first gasket
72. Second gasket
73. The third gasket
80. Electrolyte injection port
81. Hydrogen Room Inlet
82. Oxygen Room Inlet
90. Gas outlet
91. Hydrogen outlet
92. Oxygen outlet

Claims (5)

원형으로 마련되어 두 전극을 물리적으로 분리시키면서 이온이 이동되도록 구성된 분리막(30);
상기 분리막(30)의 양단에서 상기 분리막(30)과 대응되는 형상으로 쌍으로 마련되고, 상기 분리막(30)과 접촉된 형태로 마련되는 전극부(40);
상기 전극부(40)의 양단에서 상기 전극부(40)와 대응되는 형상으로 쌍으로 마련되고, 전극에 전기를 전달하고 생성된 가스를 원활하게 배출하는 반전극부(50);
상기 반전극부(50)의 양단에서 상기 반전극부(50)과 대응되는 형상으로 쌍으로 마련되고, 물의 전기분해반응이 일어나면서 수소와 산소를 생성시키는 역할을 하는 전극판부(60);
한 쌍이 상기 전극판부(60) 한 쌍의 외측면에 각각 설치되고, 한 쌍 중 일측에 전해질주입구(80)와 가스배출구(90)가 마련되는 (-)외부전극(11)과 상기 (-)외부전극(11)과 대응되는 형상으로 마련된 (+)외부전극(12)로 구성되는 외부전극(10);
상기 한 쌍으로 마련된 반전극부(50)과 전극판부(60)의 사이에 각각 쌍으로 마련하되, 한 쌍 중 상기 (-)외부전극(11)에 가까운 측에 마련된 하나는 수소 가스가 발생하는 셀의 프레임을 형성하는 수소룸셀프레임(21);
상기 반전극부(50)과 전극판부(60) 사이에 쌍으로 마련된 한 쌍 중 상기 (+)외부전극(12)에 가까운 측에 마련된 다른 하나는 산소 가스가 발생하는 셀의 프레임을 형성하는 산소룸셀프레임(22);
상기 한 쌍의 외부전극(10) 사이에 다수개로 마련되어 상기 전해질주입구(80)에서 유입되는 전해질과 가스배출구(90)로 유출되는 산소 및 수소 가스가 이동시 새지 않도록 패킹하고, 상기 반전극부(50)과 대응되는 형상으로 마련되는 가스킷부(70);로 구성하되,
상기 전극부(40)와 분리막(30)이 접촉되어 상기 분리막(30)에서만 전해질을 통해 이온이 이동되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 알칼리 수전해조 스택.
A separator 30 provided in a circular shape and configured to move ions while physically separating the two electrodes;
Electrode portions 40 provided in pairs at both ends of the separator 30 in a shape corresponding to the separator 30 and in contact with the separator 30;
A half-electrode part 50 provided in pairs at both ends of the electrode part 40 in a shape corresponding to the electrode part 40, and transferring electricity to the electrode and smoothly discharging the generated gas;
Electrode plate portions 60 provided in pairs at both ends of the half-electrode portion 50 in a shape corresponding to the half-electrode portion 50, and generating hydrogen and oxygen while an electrolysis reaction of water occurs;
A pair of (-) external electrodes 11 and the (-) are provided on the outer surfaces of the pair of electrode plate portions 60, respectively, and the electrolyte injection port 80 and the gas outlet 90 are provided at one side of the pair. An external electrode 10 composed of a (+) external electrode 12 provided in a shape corresponding to the external electrode 11;
It is provided as a pair between the half-electrode part 50 and the electrode plate part 60 provided as a pair, but one of the pair is provided near the (-) external electrode 11 to generate hydrogen gas. A hydrogen room cell frame 21 forming a frame of the cell;
Among the pair provided in pairs between the half-electrode part 50 and the electrode plate part 60, the other provided near the (+) external electrode 12 is oxygen forming a frame of a cell generating oxygen gas. Room cell frame 22;
It is provided in a plurality between the pair of external electrodes 10 and packed so that the electrolyte flowing through the electrolyte inlet 80 and oxygen and hydrogen gas flowing out of the gas outlet 90 do not leak when they move, and the half-electrode part 50 ) And a gasket portion 70 provided in a shape corresponding to that; but,
Alkaline water electrolyzer stack, characterized in that the electrode part 40 and the separator 30 are in contact with each other to move ions through the electrolyte only in the separator 30.
 제 1항에 있어서,
상기 반전극부(50), 전극부(40) 및 전극판은 일체화되어 마련되는 것을 특징으로 하는 알칼리 수전해조 스택.
The method of claim 1,
The half-electrode portion 50, the electrode portion 40, and the electrode plate is an alkaline water electrolyzer stack, characterized in that it is provided integrally.
 제 1항에 있어서,
상기 외부전극(10)은,
전선이 체결되는 전선체결부를 일체화 시키도록 부스바 조립구조로 마련되는 것을 특징으로 하는 알칼리 수전해조 스택.
The method of claim 1,
The external electrode 10,
Alkaline water electrolyzer stack, characterized in that it is provided in a busbar assembly structure so as to integrate the wire connection portion to which the wire is fastened.
 제 1항에 있어서,
상기 전해질주입구(80)는,
상기 (-)외부전극(11)의 일측에 마련하되,
수소셀에 전해질이 유입되는 수소룸주입구(81); 및
산소셀에 전해질이 유입되는 산소룸주입구(82);로 구성되어 상기 전해질이 따로 유입되는 것을 특징으로 하는 알칼리 수전해조 스택.
The method of claim 1,
The electrolyte injection port 80,
Provided on one side of the (-) external electrode 11,
A hydrogen room inlet 81 through which the electrolyte flows into the hydrogen cell; And
An alkaline water electrolyzer stack, characterized in that consisting of an oxygen room inlet 82 through which the electrolyte is introduced into the oxygen cell, and the electrolyte is separately introduced.
 제 1항에 있어서,
상기 가스배출구(90)는,
상기 (-)외부전극(11)의 일측에 마련하되,
수소가 유출되는 수소배출구(91); 및
산소가 유출되는 산소배출구(92);로 구성되어 상기 산소 및 수소가 따로 유출되는 것을 특징으로 하는 알칼리 수전해조 스택.
The method of claim 1,
The gas outlet 90,
Provided on one side of the (-) external electrode 11,
A hydrogen outlet 91 through which hydrogen flows; And
An alkaline water electrolyzer stack, characterized in that consisting of an oxygen outlet 92 through which oxygen flows out, wherein the oxygen and hydrogen flow out separately.
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