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KR20210066650A - Separator plate for redox flow battery having current collector function and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20210066650A
KR20210066650A KR1020190156154A KR20190156154A KR20210066650A KR 20210066650 A KR20210066650 A KR 20210066650A KR 1020190156154 A KR1020190156154 A KR 1020190156154A KR 20190156154 A KR20190156154 A KR 20190156154A KR 20210066650 A KR20210066650 A KR 20210066650A
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redox flow
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Abstract

The present invention relates to a separator plate for a redox flow battery having a current collector function and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a separator plate for a redox flow battery having a current collector function that can omit a current collector by adding the current collector function to a separator, and a manufacturing method thereof. A separator plate for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention has a power withdrawal function by forming a connection part for connecting a cable for power extraction, can omit the current collector from the stack structure of the existing redox flow battery, and can improve the abrasion resistance and friction characteristics of the connection part by forming a DLC-coated protection layer on the surface of the connection part to which the cable is connected. The separator plate includes a main body and a protection layer.

Description

집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 및 이의 제조방법{Separator plate for redox flow battery having current collector function and manufacturing method thereof}Separator plate for redox flow battery having current collector function and manufacturing method thereof

본 발명은 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분리판에 집전체 기능을 부가하여 집전체를 생략할 수 있는 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a separator for a redox flow battery having a current collector function and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a redox flow having a current collector function that can omit a current collector by adding a current collector function to the separator. It relates to a battery separator and a method for manufacturing the same.

최근 지구 온난화의 주요 원인인 온실가스 배출을 억제하기 위한 방법으로 태양광 에너지나 풍력 에너지 같은 재생 에너지가 각광을 받고 있으며 이들의 실용화 보급을 위해 많은 연구가 진행되고 있다. Recently, renewable energy such as solar energy or wind energy has been in the spotlight as a method for suppressing greenhouse gas emission, which is a major cause of global warming, and many studies are being conducted to commercialize and disseminate them.

그러나, 재생 에너지는 입지 환경이나 자연 조건에 의해 크게 영향을 받는다. 더욱이, 재생 에너지는 출력 변동이 심하기 때문에 에너지를 연속적으로 고르게 공급할 수 없다는 단점이 있다. However, renewable energy is greatly influenced by the local environment or natural conditions. Moreover, renewable energy has a disadvantage in that it cannot continuously and evenly supply energy because the output fluctuates greatly.

따라서, 재생 에너지를 가정용이나 상업용으로 사용하기 위해서는 출력이 높을 때 에너지를 저장하고 출력이 낮을 때 저장된 에너지를 사용할 수 있는 시스템을 도입하여 사용하고 있다. Therefore, in order to use renewable energy for home or commercial use, a system capable of storing energy when the output is high and using the stored energy when the output is low is introduced and used.

이러한 에너지 저장 시스템(ESS: Energy Storage System)으로는 대용량 이차전지가 사용되는데, 일례로, 대규모 태양광 발전 및 풍력 발전 단지에는 대용량 이차전지 저장 시스템이 도입되고 있다. 상기 대용량의 전력저장을 위한 이차전지로는 납축전지, NaS 전지 그리고 레독스 흐름 전지 (RFB, redox flow battery) 등이 있다.A large-capacity secondary battery is used as such an energy storage system (ESS). For example, a large-capacity secondary battery storage system is being introduced to a large-scale solar power generation and wind power generation complex. The secondary battery for the large-capacity power storage includes a lead acid battery, a NaS battery, and a redox flow battery (RFB, redox flow battery).

상기 납축전지는 다른 전지에 비해 상업적으로 널리 사용되고 있으나 낮은 효율 및 주기적인 교체로 인한 유지보수의 비용과 전지 교체시 발생하는 산업폐기물의 처리문제 등의 단점이 있다. NaS 전지의 경우 에너지 효율이 높은 것이 장점이나 300℃ 이상의 고온에서 작동하는 단점이 있다. Although the lead-acid battery is widely used commercially compared to other batteries, it has disadvantages such as low efficiency, maintenance cost due to periodic replacement, and treatment of industrial waste generated during battery replacement. In the case of a NaS battery, it has an advantage of high energy efficiency, but has a disadvantage of operating at a high temperature of 300°C or higher.

레독스 흐름 전지는 유지 보수비용이 적고 상온에서 작동가능하며 용량과 출력을 각기 독립적으로 설계할 수 있는 특징이 있기 때문에 최근 대용량 2차 전지로 많은 연구가 진행되고 있다.Redox flow batteries have a low maintenance cost, can be operated at room temperature, and have the characteristics of independently designing capacity and output, so a lot of research is being conducted as a high-capacity secondary battery.

종래 레독스 흐름 전지의 일반적인 스택 구조는 엔드플레이트, 절연판, 집전체, 분리판, 가스켓, 유로프레임, 전극, 가스켓, 멤브레인, 가스켓, 전극, 유로프레임, 가스켓, 분리판, 집전체, 절연판, 엔드플레이트로 구성되며, 분리판에서 다음 분리판까지 단위 셀을 이루며 일반적으로 하나의 스택은 수십 내지 수백 개의 단위셀을 적층하여 구성된다. A typical stack structure of a conventional redox flow battery includes an end plate, an insulating plate, a current collector, a separator, a gasket, a flow frame, an electrode, a gasket, a membrane, a gasket, an electrode, a flow frame, a gasket, a separator, a current collector, an insulating plate, and an end. It is composed of plates, and unit cells are formed from one plate to the next, and in general, one stack is constituted by stacking tens to hundreds of unit cells.

그러나, 종래의 레독스 흐름 전지는 집전을 위한 집전체 및 집전체 외측에 배치되는 절연판 및 엔드플레이트에 의해 스택의 두께가 증가하는 문제가 있다.However, the conventional redox flow battery has a problem in that the thickness of the stack is increased by the current collector for current collection and the insulating plate and the end plate disposed outside the current collector.

대한민국 공개특허 10-2016-0035777Republic of Korea Patent Publication 10-2016-0035777 대한민국 공개특허 10-2016-0137861Republic of Korea Patent Publication 10-2016-0137861 대한민국 공개특허 10-2018-0105937Republic of Korea Patent Publication 10-2018-0105937

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 분리판에 전력 인출을 위한 전력선의 연결이 가능한 접속부를 형성함으로써 분리판 자체에 전력 인출 기능을 부가하고, 기존의 레독스 흐름 전지의 스택 구조에서 집전체, 절연판을 생략할 수 있는 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the conventional problem as described above, adding a power withdrawal function to the separator itself by forming a connection part capable of connecting a power line for power extraction to the separator, and stacking the existing redox flow battery An object of the present invention is to provide a separator for a redox flow battery having a current collector function that can omit a current collector and an insulating plate from the structure, and a method for manufacturing the same.

또한, 본 발명은 분리판의 내마모성 및 마찰 특성을 향상시킬 수 있는 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 및 이의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a separator for a redox flow battery having a current collector function capable of improving abrasion resistance and friction characteristics of the separator, and a method for manufacturing the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판은 카본 펠트를 포함하여 형성되고, 일 측에 유로프레임의 외측으로 노출되게 연장된 접속부가 형성된 본체와; 상기 접속부의 표면을 감싸도록 형성된 보호레이어;를 구비하고, 상기 보호레이어는 다이아몬드 라이크 카본으로 코팅된 것을 특징으로 한다.A separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention for achieving the above object includes a body formed including carbon felt and formed with a connection part extending to be exposed to the outside of the flow path frame on one side; and a protective layer formed to surround the surface of the connection part, wherein the protective layer is coated with diamond-like carbon.

본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판의 상기 접속부 및 상기 보호레이어에는 전력 인출을 위한 케이블을 체결할 수 있도록 상기 접속부 및 상기 보호레이어를 두께 방향으로 관통하는 체결홀이 형성된 것을 특징으로 한다.The connection part and the protective layer of the separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention have a fastening hole penetrating through the connection part and the protective layer in the thickness direction so that a cable for power extraction can be fastened. characterized.

본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판의 상기 본체는 상기 카본 펠트로 형성된 메인레이어와, 상기 메인레이어의 일 면에 열압착되고 전도성 수지로 형성된 제1커버레이어와, 상기 메인레이어의 타 면에 열압착되고 열가소성 수지로 형성된 제2커버레이어와, 상기 제1커버레이어와 상기 제2커버레이어 사이의 상기 메인레이어 내부의 서로 이격된 위치에 각각 매설되고 상기 메인레이어의 두께방향 양측을 향하는 양단이 각각 상기 제1커버레이어와 상기 제2커버레이어에 고정되는 복수의 지지체를 구비하는 것을 특징으로 한다.The main body of the separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention includes a main layer formed of the carbon felt, a first cover layer thermocompression-bonded to one surface of the main layer and formed of a conductive resin, and the main layer A second cover layer formed of a thermoplastic resin and thermocompression-bonded to the other surface of the second cover layer, and the first cover layer and the second cover layer are embedded in positions spaced apart from each other inside the main layer, and both sides of the main layer in the thickness direction Both ends facing toward the first cover layer and the second cover layer is characterized in that it is provided with a plurality of supports fixed to the layer, respectively.

본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판의 상기 지지체는 표면에 폴리에텔에텔 케톤으로 코팅된 코팅층이 더 구비된 것을 특징으로 한다.The support of the separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention is characterized in that it further comprises a coating layer coated with polyether ether ketone on the surface.

한편, 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 제조방법은 카본 펠트를 포함하여 형성되고, 일 측에 유로프레임의 외측으로 노출되게 연장된 접속부가 형성된 본체를 제조하는 본체 제조단계와; 상기 접속부의 표면에 다이아몬드 라이크 카본(DLC)으로 코팅하여 보호레이어를 형성하는 본체 피복단계;를 구비하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the method for manufacturing a separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention is a body manufacturing step of manufacturing a body including a carbon felt and having a connection part extending to be exposed to the outside of the flow path frame on one side Wow; and a main body coating step of coating the surface of the connection part with diamond-like carbon (DLC) to form a protective layer.

본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 제조방법은 상기 접속부 및 상기 보호레이어에 전력 인출을 위한 케이블을 체결할 수 있도록 상기 접속부 및 상기 보호레이어를 두께 방향으로 관통하는 체결홀을 형성하는 체결홈 형성단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for manufacturing a separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention includes a fastening hole penetrating the connection part and the protective layer in the thickness direction so that a cable for power extraction can be fastened to the connection part and the protective layer. It characterized in that it further comprises; a fastening groove forming step to form.

본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 제조방법의 상기 본체 제조단계는 카본 펠트로 형성된 메인레이어와, 전도성 수지로 형성된 제1커버레이어와, 열가소성 수지로 형성된 제2커버레이어와, 폴리에틸렌으로 형성되고 표면에 폴리에텔에텔 케톤으로 코팅된 코팅층이 형성된 복수의 지지체를 각각 준비하는 준비단계와; 상기 지지체를 상기 메인레이어의 일 면을 통해 상기 메인레이어 내부로 일정 깊이 삽입하는 지지체 삽입단계와; 상기 메인레이어의 일 면에 상기 제1커버레이어를 배치하고, 상기 메인레이어의 타 면에 상기 제2커버레이어를 배치하는 배치단계와; 상기 제1커버레이어의 상부에서 상부열압착지그를 통해 상기 제1커버레이어를 가열 및 상기 메인레이어 측으로 가압하고, 상기 제2커버레이어의 하부에서 하부열압착지그를 통해 상기 제2커버레이어를 가열 및 상기 메인레이어 측으로 가압하는 열압착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.The main body manufacturing step of the method for manufacturing a separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention includes a main layer formed of carbon felt, a first cover layer formed of a conductive resin, and a second cover layer formed of a thermoplastic resin, A preparation step of preparing a plurality of supports each formed of polyethylene and having a coating layer coated with polyether ether ketone on the surface thereof; a support inserting step of inserting the support to a predetermined depth into the main layer through one surface of the main layer; a disposing step of disposing the first cover layer on one side of the main layer and disposing the second cover layer on the other side of the main layer; The first cover layer is heated from the upper part of the first cover layer through the upper thermocompression jig and pressed toward the main layer, and the second cover layer is heated from the lower part of the second cover layer through the lower thermocompression jig. and a thermocompression bonding step of pressing toward the main layer.

본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 제조방법의 상기 열압착단계는 상기 지지체의 양단 측의 코팅층을 각각 상기 제1커버레이어 및 상기 제2커버레이어 내측으로 일정 깊이 인입되어 열 압착 또는 열 접합되는 것을 특징으로 한다.In the thermocompression bonding step of the method for manufacturing a separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention, the coating layers on both ends of the support are drawn into the first cover layer and the second cover layer to a predetermined depth, respectively. It is characterized in that it is compressed or thermally bonded.

본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판은 전력 인출을 위한 케이블의 연결이 가능한 접속부를 형성함으로써 전력 인출 기능을 가지며, 기존의 레독스 흐름 전지의 스택 구조에서 집전체를 생략할 수 있으며, 케이블이 연결되는 접속부 표면에 DLC 코팅된 보호레이어를 형성하여 접속부의 내마모성 및 마찰 특성을 향상시킬 수 있다.The separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention has a power withdrawal function by forming a connection part capable of connecting a cable for power extraction, and the current collector can be omitted from the stack structure of the existing redox flow battery. In addition, by forming a DLC-coated protective layer on the surface of the connection part to which the cable is connected, the abrasion resistance and friction characteristics of the connection part can be improved.

또한, 본 발명은 카본 펠트 내부에 보강을 위한 지지체를 삽입 및 매설하여 수지 시트와 카본 펠트를 열압착한 후 냉각 시에 분리판이 변형되거나 강도가 약해지거나 강도가 취약한 부분을 보강할 수 있고, 대면적으로 제조시에도 취급이 용이하고 변형이 없다.In addition, the present invention inserts and embeds a support for reinforcement inside the carbon felt, thermocompresses the resin sheet and the carbon felt, and then the separator is deformed or the strength is weakened during cooling. It is easy to handle and there is no deformation even when manufacturing due to the area.

도 1은 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판을 이용한 레독스 흐름 전지 스택을 나타낸 분리사시도.
도 3은 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 제조방법의 본체 제조단계를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 제조방법의 본체 피복단계를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 제조방법의 체결홈 형성단계를 나타낸 단면도.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 제조방법의 본체 제조단계를 단계별로 나타낸 도면.
1 is a perspective view of a separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view showing a redox flow battery stack using a separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention.
3 is a cross-sectional view of a separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing the main body manufacturing step of the method for manufacturing a separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention.
5 is a cross-sectional view showing the body coating step of the method for manufacturing a separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a fastening groove forming step of the method for manufacturing a separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention.
7 to 9 are views showing step-by-step main body manufacturing steps of a method for manufacturing a separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판(1) 및 이의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the separator 1 for a redox flow battery having a current collector function and a manufacturing method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판(1)이 도시되어 있고, 도 4 내지 도 9에는 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판(1) 제조방법이 도시되어 있다.1 to 3 show a redox flow battery separator 1 having a current collector function according to the present invention, and FIGS. 4 to 9 show a redox flow battery separator having a current collector function according to the present invention. (1) The manufacturing method is shown.

도 1 내지 도 3를 참조하면, 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판(1)은 기존의 레독스 흐름 전지의 집전체를 생략하고, 집전체의 기능을 분리판(1)에 부여한 것으로서, 본체(1A)와, 보호레이어(1C)를 구비한다.1 to 3 , the separator 1 for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention omits the current collector of the existing redox flow battery, and the function of the current collector is reduced to the separator 1 ), including a main body 1A and a protective layer 1C.

본체(1A)는 카본 펠트를 포함하여 형성되고, 일 측에 유로프레임(4)의 외측으로 노출되게 연장된 접속부(1B)가 형성된다. 도 2의 미설명 부호 '2'는 분리판 일면에 배치되는 전극이고, '3'은 전해액의 이온 교환을 위한 멤브레인이다.The main body 1A is formed to include carbon felt, and a connecting portion 1B extending to be exposed to the outside of the flow path frame 4 is formed on one side. Unexplained reference numeral '2' in FIG. 2 denotes an electrode disposed on one surface of the separator, and '3' denotes a membrane for ion exchange of the electrolyte.

보호레이어(1C)는 유로프레임(4)의 외측으로 노출될 수 있도록 본체(1A)로부터 유로프레임(4)의 길이방향 일 측으로 더 연장된 접속부(1B)의 표면을 감싸도록 형성된다. 보호레이어(1C)는 다이아몬드 라이크 카본(DLC; Diamond like carbon)으로 코팅된다.The protective layer 1C is formed to surround the surface of the connecting portion 1B further extended from the main body 1A to one side in the longitudinal direction of the flow path frame 4 so as to be exposed to the outside of the flow path frame 4 . The protective layer 1C is coated with diamond like carbon (DLC).

그리고, 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판(1)의 접속부(1B) 및 보호레이어(1C)에는 전력 인출을 위한 케이블을 체결볼트를 통해 체결할 수 있도록 접속부(1B) 및 보호레이어(1C)를 두께 방향으로 관통하는 체결홀(1D)이 형성된다. 체결홀(1D)의 내주면에도 접속부(1B)에 형성된 보호레이어(1C)와 같은 코팅층이 형성될 수 있다.And, the connection part (1B) and the protective layer (1C) of the separation plate (1) for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention so that the cable for power extraction can be fastened through the fastening bolt (1B) and a fastening hole 1D penetrating the protective layer 1C in the thickness direction is formed. The same coating layer as the protective layer 1C formed on the connection part 1B may be formed on the inner circumferential surface of the fastening hole 1D.

한편, 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판(1)의 본체(1A)는 메인레이어(10)와, 제1커버레이어(20)와, 제2커버레이어(30)와, 지지체(40)를 포함하여 구성된다.On the other hand, the main body (1A) of the separator (1) for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention is a main layer (10), a first cover layer (20), and a second cover layer (30) and , is configured to include a support (40).

메인레이어(10)는 기존 그라파이트 벌크 형태의 전극판을 대체하는 것으로서, 내부 공극이 형성된 카본 펠트로 형성되며, 일정 두께를 가지며 사각형으로 형성된다.The main layer 10 replaces the conventional graphite bulk electrode plate, is formed of carbon felt with internal voids, and has a predetermined thickness and is formed in a rectangular shape.

제1커버레이어(20)는 메인레이어(10)의 서로 대향되는 양면 중에서 일 면에 열에 의해 압착 또는 열에 의해 접합되는 것으로, 전도성 수지로 형성된다. 제1커버레이어(20)는 전도성 폴리에틸렌(PE)으로 형성될 수 있다.The first cover layer 20 is bonded by compression or heat to one surface of the opposite surfaces of the main layer 10, and is formed of a conductive resin. The first cover layer 20 may be formed of conductive polyethylene (PE).

제2커버레이어(30)는 메인레이어(10)의 서로 대향되는 양면 중에서 제1커버레이어(20)가 압착 또는 압착된 메인레이어(10)의 타 면에 열에 의해 압착 또는 열에 의해 접합되고, 열가소성 수지로 형성된다. 제2커버레이어(30)는 열가소성 폴리에틸렌(PE)으로 형성될 수 있다.The second cover layer 30 is thermally compressed or bonded by heat to the other surface of the main layer 10 on which the first cover layer 20 is compressed or compressed among opposite surfaces of the main layer 10, and is a thermoplastic formed of resin. The second cover layer 30 may be formed of thermoplastic polyethylene (PE).

지지체(40)는 제1커버레이어(20)와 제2커버레이어(30) 사이의 메인레이어(10) 내부에 매설되며, 복수가 일정 간격 이격된 위치에 각각 매설된다. 지지체(40)는 메인레이어(10) 내부에 N×M 행렬 패턴 또는 지그재그 패턴으로 배열 및 매설된다.The support body 40 is embedded in the main layer 10 between the first cover layer 20 and the second cover layer 30, and a plurality of them are embedded in positions spaced apart from each other by a predetermined interval. The support 40 is arranged and embedded in an N×M matrix pattern or a zigzag pattern in the main layer 10 .

지지체(40)는 폴리에틸렌(PE)으로 형성되고, 다각기둥 또는 원기둥 형태로 형성될 수 있으나, 본 실시 예에서는 원기둥 형태로 형성된 것을 적용하였다.The support 40 is formed of polyethylene (PE) and may be formed in a polygonal or cylindrical shape, but in this embodiment, a cylindrical shape is applied.

그리고, 지지체(40)는 표면에는 폴리에텔에텔 케톤(PEEK)으로 코팅된 코팅층(41)이 더 구비된다.In addition, the support 40 is further provided with a coating layer 41 coated with polyether ether ketone (PEEK) on the surface.

지지체(40)의 표면에 형성된 코팅층(41)을 이루는 폴리에텔에텔 케톤(PEEK)은 고온에서 전기절연성 유전율 및 체적고유저항 등 전기적 특성이 우수하고, 고온 및 고압 조건에서 물성 변화없이 사용 가능하며, 일반적 열가소성 수지 가공 장비를 사용하여 쉽게 가공 가능하고, 준결정성 수지로 매우 광범위한 무기 및 유기 화학물질에서 탁월한 안정성을 보장한다. 또한, 광범위한 조건 아래서 윤활성이 매우 뛰어나며 오일 및 그리스의 공급이 없는 상태에서도 자기윤활성이 우수하고, 내마모성 탁월한 장점이 있다. 또한, 사출성형, 압출성형 및 파우터 코팅이 가능하며 대량제품은 물론 다품종 소량 제품생산에도 매우 유리하다.Polyether ether ketone (PEEK) constituting the coating layer 41 formed on the surface of the support 40 has excellent electrical properties such as electrical insulating dielectric constant and volume resistivity at high temperatures, and can be used without changing physical properties under high temperature and high pressure conditions, It is easily processable using common thermoplastic processing equipment and is a semi-crystalline resin that guarantees excellent stability in a very wide range of inorganic and organic chemicals. In addition, it has excellent lubricity under a wide range of conditions, excellent self-lubrication even in the absence of oil and grease, and excellent wear resistance. In addition, injection molding, extrusion molding, and powder coating are possible, and it is very advantageous not only for mass products but also for the production of small quantity products.

지지체(40)는 메인레이어(10)의 두께방향 양측을 향하는 길이방향 양측 단부 및 양측 단부의 코팅층(41)이 각각 제1커버레이어(20)와 제2커버레이어(30) 내측으로 일정 깊이 인입되어 열 융착 또는 열 압착 또는 열 접합되어 고정된다. 이와 다르게 지지체(40)의 길이방향 양측 단부가 각각 제1커버레이어(20)와 제2커버레이어(30)의 표면에 열 융착 또는 열 압착 또는 열 접합되어 고정될 수도 있다.The support 40 has the coating layers 41 at both ends and the opposite ends in the longitudinal direction toward both sides in the thickness direction of the main layer 10, respectively, the first cover layer 20 and the second cover layer 30, respectively, a predetermined depth is drawn into the inside. It is fixed by thermal bonding, thermal compression, or thermal bonding. Alternatively, both ends in the longitudinal direction of the support 40 may be fixed by thermal fusion, thermal compression, or thermal bonding to the surfaces of the first cover layer 20 and the second cover layer 30 , respectively.

한편, 도면에 도시되어 있지 않지만, 지지체의 내부에는 길이방향을 따라 중공부가 형성될 수 있고, 이 중공부 내부에는 앞서 설명한 코팅층을 이루는 PEEK로 이루어진 충전재를 충전하여 코어부를 형성할 수 있으며, 이 경우, 지지체는 중공부에 충전되는 코어부에 의해 내구성 및 강도가 한층 더 향상될 수 있다.On the other hand, although not shown in the drawings, a hollow part may be formed in the longitudinal direction in the inside of the support, and the core part may be formed by filling the hollow part with a filler made of PEEK constituting the coating layer described above, in this case , the support can be further improved in durability and strength by the core part filled in the hollow part.

상술한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판(1)은 전력 인출을 위한 케이블의 연결이 가능한 접속부(1B)를 형성함으로써 전력 인출 기능을 가지며, 기존의 레독스 흐름 전지의 스택 구조에서 집전체를 생략할 수 있다. 또한, 케이블이 연결되는 접속부 표면에 DLC 코팅된 보호레이어(1C)를 형성하여 접속부의 내마모성 및 마찰 특성을 향상시킬 수 있다.The separator 1 for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention having the structure as described above has a power withdrawal function by forming a connection part 1B capable of connecting a cable for power extraction. The current collector may be omitted from the stack structure of the redox flow battery. In addition, by forming the DLC-coated protective layer 1C on the surface of the connection part to which the cable is connected, it is possible to improve the abrasion resistance and friction characteristics of the connection part.

또한, 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판(1)은 열에 강한 PEEK 코팅층(41)이 구비된 지지체(40)를 통해 메인레이어(10)에 제1커버레이어(20) 및 제2커버레이어(30)를 열압착 또는 열접합시 발생하는 열을 견뎌 메인레이어(10)가 일정 두께를 갖도록 메인레이어(10)를 보강함으로써 지지체(40)의 길이에 따라 다양한 두께 및 면적을 갖는 분리판(1)을 제조할 수 있는 장점이 있다. In addition, the separator (1) for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention is a first cover layer (20) on the main layer (10) through a support body (40) provided with a heat-resistant PEEK coating layer (41) And by reinforcing the main layer 10 so that the main layer 10 has a certain thickness by enduring the heat generated during thermocompression bonding or thermal bonding of the second cover layer 30, various thicknesses and areas according to the length of the support body 40 There is an advantage of being able to manufacture the separator 1 having a.

즉, 서로 다른 길이의 지지체(40)를 이용하여 서로 다른 두께의 분리판(1)을 제조할 수 있고, 메인레이어(10)를 카본 펠트로 형성하더라도 메인레이어(10) 내부에 지지체(40)가 삽입 매설되므로 메인레이어(10)가 지지체(40)에 의해 보강되어 그 형태를 지속적으로 유지할 수 있으며, 이를 통해 분리판(1)을 대면적으로 제조할 수 있는 장점이 있다.That is, it is possible to manufacture the separator plates 1 of different thicknesses using the supports 40 of different lengths, and even if the main layer 10 is formed of carbon felt, the support body 40 inside the main layer 10 is Since it is embedded and embedded, the main layer 10 is reinforced by the support body 40 to continuously maintain its shape, and there is an advantage in that the separating plate 1 can be manufactured in a large area.

이하에서는 도 4 내지 도 9를 참조하여, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판(1) 제조방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing the separator 1 for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention as described above will be described with reference to FIGS. 4 to 9 .

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판(1) 제조방법은 본체 제조단계와, 본체 피복단계와, 체결홀 형성단계를 포함하여 구성된다.4 to 6 , the method for manufacturing a separator 1 for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention includes a body manufacturing step, a body coating step, and a fastening hole forming step.

본체 제조단계는 카본 펠트를 포함하여 형성되고, 일 측에 유로프레임(4)의 외측으로 노출되게 연장된 접속부(1B)가 형성된 본체(1A)를 제조한다.In the body manufacturing step, the body 1A is formed including the carbon felt, and the connection part 1B extended to be exposed to the outside of the flow path frame 4 is formed on one side.

피복단계는 본체(1A)의 일 측에 마련된 접속부(1B)의 표면에 다이아몬드 라이크 카본(DLC)으로 코팅하여 보호레이어(1C)를 형성한다.In the coating step, a protective layer 1C is formed by coating the surface of the connection part 1B provided on one side of the body 1A with diamond-like carbon (DLC).

체결홀 형성단계는 접속부(1B) 및 보호레이어(1C)에 전력 인출을 위한 케이블을 체결할 수 있도록 펀칭장비를 통해 접속부(1B) 및 보호레이어(1C)를 두께 방향으로 관통하는 체결홀(1D)을 형성한다.The fastening hole forming step is a fastening hole (1D) penetrating the connecting part (1B) and the protective layer (1C) in the thickness direction through a punching device so that the cable for power extraction can be fastened to the connecting part (1B) and the protective layer (1C). ) to form

체결홀 형성단계는 도시된 바와 같이 본체 피복단계 이후에 실시할 수도 있으나, 체결홀(1D) 내주면에도 보호레이어(1C)를 형성할 수 있도록 본체 피복단계 이전에 실시할 수도 있다.The fastening hole forming step may be performed after the body covering step as shown, but may be performed before the body covering step so that the protection layer 1C can also be formed on the inner peripheral surface of the fastening hole 1D.

한편, 도 7 내지 도 9에는 본체 제조단계가 도시되어 있다. 도 7 내지 도 9를 참조하면, 본체 제조단계는 준비단계와, 삽입단계와, 배치단계와, 열압착단계를 포함하여 구성된다.On the other hand, the main body manufacturing step is shown in Figures 7 to 9. 7 to 9 , the main body manufacturing step is configured to include a preparation step, an insertion step, an arrangement step, and a thermocompression bonding step.

준비단계는 카본 펠트로 형성된 메인레이어(10)와, 전도성 수지로 형성된 제1커버레이어(20)와, 열가소성 수지로 형성된 제2커버레이어(30)와, 폴리에틸렌으로 형성되고 표면에 폴리에텔에텔 케톤으로 코팅된 코팅층(41)이 형성된 복수의 지지체(40)를 각각 준비하는 단계로서, 메인레이어(10), 제1커버레이어(20) 제2커버레이어(30), 지지체(40)중 어느 것을 먼저 준비하여도 무방하며, 따로 정해진 순서는 없다.The preparation step includes a main layer 10 formed of carbon felt, a first cover layer 20 formed of a conductive resin, a second cover layer 30 formed of a thermoplastic resin, and a polyether ether ketone formed on the surface of polyethylene. As a step of preparing each of the plurality of supports 40 on which the coated coating layer 41 is formed, which one of the main layer 10, the first cover layer 20, the second cover layer 30, and the support body 40 is first It is free to prepare, and there is no specific order.

삽입단계는 준비단계에서 준비된 지지체(40)를 메인레이어(10)의 일 면을 통해 메인레이어(10) 내부로 일정 깊이 삽입한다. In the insertion step, the support 40 prepared in the preparation step is inserted to a predetermined depth into the main layer 10 through one surface of the main layer 10 .

배치단계는 메인레이어(10)의 일 면에 제1커버레이어(20)를 배치하고, 메인레이어(10)의 타 면에 제2커버레이어(30)를 배치한다.In the arrangement step, the first cover layer 20 is placed on one surface of the main layer 10 , and the second cover layer 30 is placed on the other surface of the main layer 10 .

열압착단계는 제1커버레이어(20)의 상부에서 상부열압착지그(50)를 통해 제1커버레이어(20)를 가열하면서 메인레이어(10) 측으로 가압하고, 제2커버레이어(30)의 하부에서 하부열압착지그(60)를 통해 제2커버레이어(30)를 가열하면서 메인레이어(10) 측으로 가압한다.In the thermocompression bonding step, the first cover layer 20 is heated from the upper portion of the first cover layer 20 through the upper thermocompression bonding jig 50 and pressed to the main layer 10 side, and the second cover layer 30 of It is pressed toward the main layer 10 while heating the second cover layer 30 through the lower thermocompression jig 60 from the bottom.

열압착단계를 통해 지지체(40)는 메인레이어(10) 내부로 삽입 및 매설되고, 상부열압착지그(50) 및 하부열압착지그(60)에 의해 메인레이어(10)가 두께 방향으로 압착되며, 메인레이어(10)와 제1커버레이어(20)의 경계면과 메인레이어(10)와 제2커버레이어(30)의 경계면이 상부열압착지그(50) 및 하부열압착지그(60)에서 발생하는 열에 의해 압착 또는 접합된다. Through the thermocompression bonding step, the support body 40 is inserted and buried into the main layer 10, and the main layer 10 is compressed in the thickness direction by the upper thermocompression bonding jig 50 and the lower thermocompression bonding jig 60. , the interface between the main layer 10 and the first cover layer 20 and the interface between the main layer 10 and the second cover layer 30 is generated in the upper thermocompression jig 50 and the lower thermocompression jig 60 It is compressed or joined by heat.

열압착단계에서는 제1커버레이어(20)를 향하는 지지체(40)의 길이방향 일 측 단부가 상부열압착지그(50)에서 발생하는 열에 의해 연화된 제1커버레이어(20)의 내측으로 일정 깊이 진입되고, 제1커버레이어(20)의 내측으로 일정 깊이 진입된 지지체(40)의 길이 방향 일 측 단부의 코팅층(41)이 제1커버레이어(20)에 열 접합되거나 열 압착되어 고정된다.In the thermocompression bonding step, one end in the longitudinal direction of the support body 40 facing the first cover layer 20 is softened by the heat generated in the upper thermocompression bonding jig 50 to the inside of the first cover layer 20 to a certain depth. The coating layer 41 of one end in the longitudinal direction of the support 40 that has entered the inside of the first cover layer 20 to a predetermined depth is thermally bonded or thermocompressed to the first cover layer 20 and fixed.

또한, 열압착단계에서는 제2커버레이어(30)를 향하는 지지체(40)의 길이방향 타 측 단부가 하부열압착지그(60)에서 발생하는 열에 의해 연화된 제2커버레이어(30)의 내측으로 일정 깊이 진입되고, 제2커버레이어(30)의 내측으로 일정 깊이 진입된 지지체(40)의 길이 방향 타 측 단부의 코팅층(41)이 제2커버레이어(30)에 열 접합되거나 열 압착되어 고정된다.In addition, in the thermocompression bonding step, the other end in the longitudinal direction of the support body 40 facing the second cover layer 30 is softened by the heat generated by the lower thermocompression bonding jig 60 to the inside of the second cover layer 30 . The coating layer 41 of the other end in the longitudinal direction of the support 40 entering a predetermined depth and entering the inside of the second cover layer 30 to a predetermined depth is thermally bonded or thermally compressed to the second cover layer 30 and fixed. do.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 및 이의 제조방법은 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The separator for a redox flow battery having a current collector function according to the present invention described above and a manufacturing method thereof have been described with reference to the accompanying drawings, but this is only an example, and those of ordinary skill in the art It will be understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.Accordingly, the scope of true technical protection of the present invention should be defined only by the technical spirit of the appended claims.

1 : 분리판
1A : 본체
1B : 접속부
1C : 보호레이어
1D : 체결홀
2 : 전극
3 : 멤브레인
4 : 유로프레임
10 : 메인레이어
20 : 제1커버레이어
30 : 제2커버레이어
40 : 지지체
50 : 상부열압착지그
60 : 하부열압착지그
1: Separator
1A: body
1B: connection
1C: protection layer
1D: fastening hole
2: electrode
3: Membrane
4: Euro frame
10: main layer
20: first cover layer
30: second cover layer
40: support
50: upper thermocompression bonding jig
60: lower thermocompression bonding jig

Claims (8)

카본 펠트를 포함하여 형성되고, 일 측에 유로프레임의 외측으로 노출되게 연장된 접속부가 형성된 본체와;
상기 접속부의 표면을 감싸도록 형성된 보호레이어;를 구비하고,
상기 보호레이어는 다이아몬드 라이크 카본으로 코팅된 것을 특징으로 하는 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판.
a body formed including carbon felt and formed with a connection part extending to be exposed to the outside of the flow path frame on one side;
and a protective layer formed to surround the surface of the connection part;
The protective layer is a redox flow battery separator having a current collector function, characterized in that it is coated with diamond-like carbon.
제1항에 있어서,
상기 접속부 및 상기 보호레이어에는 전력 인출을 위한 케이블을 체결할 수 있도록 상기 접속부 및 상기 보호레이어를 두께 방향으로 관통하는 체결홀이 형성된 것을 특징으로 하는 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판.
According to claim 1,
A separation plate for a redox flow battery having a current collector function, characterized in that the connection part and the protection layer have a fastening hole penetrating the connection part and the protection layer in the thickness direction so that a cable for power extraction can be fastened.
제2항에 있어서,
상기 본체는 상기 카본 펠트로 형성된 메인레이어와, 상기 메인레이어의 일 면에 열압착되고 전도성 수지로 형성된 제1커버레이어와, 상기 메인레이어의 타 면에 열압착되고 열가소성 수지로 형성된 제2커버레이어와, 상기 제1커버레이어와 상기 제2커버레이어 사이의 상기 메인레이어 내부의 서로 이격된 위치에 각각 매설되고 상기 메인레이어의 두께방향 양측을 향하는 양단이 각각 상기 제1커버레이어와 상기 제2커버레이어에 고정되는 복수의 지지체를 구비하는 것을 특징으로 하는 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판.
3. The method of claim 2,
The main body includes a main layer formed of the carbon felt, a first cover layer thermocompression bonded to one side of the main layer and formed of a conductive resin, and a second cover layer thermocompression bonded to the other side of the main layer and formed of a thermoplastic resin; , The first cover layer and the second cover layer are respectively buried at positions spaced apart from each other inside the main layer between the first cover layer and the second cover layer, and both ends facing both sides in the thickness direction of the main layer are respectively the first cover layer and the second cover layer A separator for a redox flow battery having a current collector function, characterized in that it comprises a plurality of supports fixed to the.
제3항에 있어서,
상기 지지체는 표면에 폴리에텔에텔 케톤으로 코팅된 코팅층이 더 구비된 것을 특징으로 하는 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판.
4. The method of claim 3,
The support is a separator for a redox flow battery having a current collector function, characterized in that it further comprises a coating layer coated with polyether ether ketone on the surface.
카본 펠트를 포함하여 형성되고, 일 측에 유로프레임의 외측으로 노출되게 연장된 접속부가 형성된 본체를 제조하는 본체 제조단계와;
상기 접속부의 표면에 다이아몬드 라이크 카본(DLC)으로 코팅하여 보호레이어를 형성하는 본체 피복단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 제조방법.
A main body manufacturing step of manufacturing a body formed including carbon felt and having a connecting portion extending to be exposed to the outside of the flow path frame on one side;
A method of manufacturing a separator for a redox flow battery having a current collector function, characterized in that it comprises; a body coating step of forming a protective layer by coating the surface of the connection part with diamond-like carbon (DLC).
제5항에 있어서,
상기 접속부 및 상기 보호레이어에 전력 인출을 위한 케이블을 체결할 수 있도록 상기 접속부 및 상기 보호레이어를 두께 방향으로 관통하는 체결홀을 형성하는 체결홈 형성단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 제조방법.
6. The method of claim 5,
The current collector function further comprising; a fastening groove forming step of forming a fastening hole penetrating through the connecting part and the protective layer in a thickness direction so that a cable for power extraction can be fastened to the connecting part and the protective layer. A method for manufacturing a separator for a redox flow battery that combines
제5항에 있어서,
상기 본체 제조단계는
카본 펠트로 형성된 메인레이어와, 전도성 수지로 형성된 제1커버레이어와, 열가소성 수지로 형성된 제2커버레이어와, 폴리에틸렌으로 형성되고 표면에 폴리에텔에텔 케톤으로 코팅된 코팅층이 형성된 복수의 지지체를 각각 준비하는 준비단계와;
상기 지지체를 상기 메인레이어의 일 면을 통해 상기 메인레이어 내부로 일정 깊이 삽입하는 지지체 삽입단계와;
상기 메인레이어의 일 면에 상기 제1커버레이어를 배치하고, 상기 메인레이어의 타 면에 상기 제2커버레이어를 배치하는 배치단계와;
상기 제1커버레이어의 상부에서 상부열압착지그를 통해 상기 제1커버레이어를 가열 및 상기 메인레이어 측으로 가압하고, 상기 제2커버레이어의 하부에서 하부열압착지그를 통해 상기 제2커버레이어를 가열 및 상기 메인레이어 측으로 가압하는 열압착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 제조방법.
6. The method of claim 5,
The body manufacturing step is
A main layer formed of carbon felt, a first cover layer formed of a conductive resin, a second cover layer formed of a thermoplastic resin, and a plurality of supports each formed of polyethylene and having a coating layer coated with polyether ether ketone on the surface. preparation stage;
a support inserting step of inserting the support to a predetermined depth into the main layer through one surface of the main layer;
a disposing step of disposing the first cover layer on one side of the main layer and disposing the second cover layer on the other side of the main layer;
The first cover layer is heated from the upper part of the first cover layer through an upper thermocompression jig and pressed toward the main layer, and the second cover layer is heated from the lower part of the second cover layer through a lower thermocompression jig. and a thermocompression bonding step of pressing toward the main layer. A method for manufacturing a separator for a redox flow battery having a current collector function, characterized in that it comprises a.
제7항에 있어서,
상기 열압착단계는 상기 지지체의 양단 측의 코팅층을 각각 상기 제1커버레이어 및 상기 제2커버레이어 내측으로 일정 깊이 인입되어 열 압착 또는 열 접합되는 것을 특징으로 하는 집전체 기능을 겸비한 레독스 흐름 전지용 분리판 및 이의 제조방법.
8. The method of claim 7,
The thermocompression bonding step is a redox flow battery with a current collector function, characterized in that the coating layers on both ends of the support are drawn to a predetermined depth inside the first cover layer and the second cover layer, respectively, and are thermocompressed or thermally bonded. Separator and method for manufacturing the same.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006351345A (en) * 2005-06-15 2006-12-28 Sumitomo Electric Ind Ltd Cell stack of electrolyte circulation battery
JP2012209265A (en) * 2005-06-17 2012-10-25 Univ Of Yamanashi Metal separator for fuel cell, manufacturing method and fuel cell
KR20160035777A (en) 2014-09-24 2016-04-01 (주)에너지와공조 Redox flow battery stack having a structure for protecting metal current collectors
KR20160137861A (en) 2015-05-22 2016-12-01 지엔에스티주식회사 Complexelectrode cell and redoxflow battery comprising thereof
KR20180105937A (en) 2017-03-16 2018-10-01 롯데케미칼 주식회사 Redox flow battery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006351345A (en) * 2005-06-15 2006-12-28 Sumitomo Electric Ind Ltd Cell stack of electrolyte circulation battery
JP2012209265A (en) * 2005-06-17 2012-10-25 Univ Of Yamanashi Metal separator for fuel cell, manufacturing method and fuel cell
KR20160035777A (en) 2014-09-24 2016-04-01 (주)에너지와공조 Redox flow battery stack having a structure for protecting metal current collectors
KR20160137861A (en) 2015-05-22 2016-12-01 지엔에스티주식회사 Complexelectrode cell and redoxflow battery comprising thereof
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