Korea Institute of Energy Research
한국에너지기술연구원 (KIER)
現 VRFB 대비 50% 이상 스택 제조 비용 절감할 수 있는 스케일업 제조 공정 기술
안전성과 장시간 에너지저장에 강점이 있는 대용량 레독스 흐름전지의 핵심 부품 ‘스택’을 박판 소재의 다층 적층·접합 공정으로 제조해, 기존 사출·기계가공 방식 대비 생산시간과 인력을 줄이고 제조비용을 50% 이상 절감하는 기술
기술의 구성
유로 패턴 형성기술
전해액 흐름을 위해 유로 패턴을 형성하는 기술로, 기존 대비 높은 균일도를 확보하면서 제조시간을 1/20 수준으로 단축
흐름전지 프레임 접합기술
프레임 형성을 위한 접합기술로, 기존의 가스켓을 적용하지 않고 판재 자체의 특성을 이용하는 열 융착 시스템
흐름전지 운반 및 적층 자동화 기술
프레임의 연속 생산과 적층 자동화가 용이하여 대량 생산이 가능

기술 주요 내용
3차원 멀티레이어 접합공정 기반 스택 부품 제조
안전성과 장주기 에너지저장이 강점인 대용량 흐름전지의 핵심 부품인 스택의 제조 비용을 절감하는 자동화 공정 기술로, 흐름전지의 가격경쟁력 확보가 가능
균일도가 높은 박판 판재를 접합하여 부품을 제조하는 3차원 멀티레이어 접합공정 기술을 적용
설계 변경 대응과 대량생산
셀 스택 부품의 설계가 변경되어도 저비용으로 부품을 빠른 시간에 가공
구성품 제조 시 박판 판재가 적층되는 방식이 적용됨에 따라 자동화가 용이하고 대량생산이 가능하여 기존 대비 50% 이상 저가화가 가능
자동화 공정 적용이 가능하여 수작업에 따른 인력이 필요하지 않으며, 빠른 시간에 조립을 완료
기술의 비교 우위성
기존 기술
플로우배터리 구성품을 사출 및 기계가공을 통해 제조하므로 두께 및 프레임 간 편차가 발생하고, 가공시간이 오래 걸림에 따라 비용이 높음
현재의 제조 방식으로는 자동화 및 대량생산에 한계가 있어 수작업에 따른 인력 투입과 긴 조립 공정시간이 필요
본 기술
균일도가 높은 박판 판재를 접합하는 3차원 멀티레이어 접합공정으로 두께·프레임 편차를 줄이고 가공시간을 단축
적층 방식이므로 자동화와 대량생산이 가능하여 기존 대비 50% 이상 스택 제조 비용을 절감

실험 및 실증 데이터
3D 접합 공정 기술을 적용한 스택의 충방전 시험을 수행

재생에너지 연계 실증을 위한 180 kW급 모듈 설계 도안을 확보

지재권 현황
| 특허명 | 출원번호 | 상태 |
|---|---|---|
| 열융착을 이용한 스택 제조 자동화 공정 | 10-2025-0073127 | 출원 |
| 스택 자동화 공정 | 19/005,742 (미국) | 출원 |
| 레독스 흐름전지용 부품의 제조방법, 이를 포함하는 레독스 흐름전지 | 10-2021-0015648 | 등록 |
| 스택 제조 방법 및 스택 자동 제조 시스템 | 10-2024-0036939 | 출원 |
기술 적용처
| 응용분야 | 적용제품 |
|---|---|
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TRL 단계
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
TRL 6 단계
파일럿 규모의 시작품 제작 및 평가 완료된 단계 파일롯 규모 생산을 위한 대규모 투자가 동반되는 단계 실증 및 현장 테스트를 실시하는 단계