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KR102625181B1 - 소방 장치, 케이스 어셈블리, 배터리, 전기 장치 및 배터리의 제조 방법 - Google Patents

소방 장치, 케이스 어셈블리, 배터리, 전기 장치 및 배터리의 제조 방법 Download PDF

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Publication number
KR102625181B1
KR102625181B1 KR1020227033639A KR20227033639A KR102625181B1 KR 102625181 B1 KR102625181 B1 KR 102625181B1 KR 1020227033639 A KR1020227033639 A KR 1020227033639A KR 20227033639 A KR20227033639 A KR 20227033639A KR 102625181 B1 KR102625181 B1 KR 102625181B1
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KR
South Korea
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fire
gas
pipe
fighting
battery
Prior art date
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Active
Application number
KR1020227033639A
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English (en)
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KR20220147657A (ko
Inventor
카이 우
즈밍 천
보샹 랴오
Original Assignee
지앙수 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of KR20220147657A publication Critical patent/KR20220147657A/ko
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Abstract

본 출원의 실시예는 소방 장치, 케이스 어셈블리, 배터리, 전기 장치 및 배터리의 제조 방법을 제공하고, 배터리 안전 기술 분야에 관한 것이다. 상기 소방 장치는 파이프, 기체 릴리즈 기구 및 차단 구조를 포함하고, 파이프는 흡기단 및 배기단을 구비하되, 흡기단은 배터리의 케이스와 연결되어 배터리 열폭주 시 생성되는 가연성 기체가 케이스 내부로부터 흡기단을 거쳐 파이프 내로 진입하고, 배기단을 거쳐 파이프로부터 배출되도록 하고; 기체 릴리즈 기구는 파이프와 연결되고, 기체 릴리즈 기구는 배터리 열폭주 시 파이프 내부로 소방 기체를 릴리즈하도록 구성되며, 파이프 내에는 차단 구조가 마련되고, 차단 구조는 가연성 기체와 소방 기체에 대해 차단하고 유동 방향을 변경하여 가연성 기체와 소방 기체가 파이프로부터 배출되기 전에 혼합되도록 한다. 본 출원이 제공하는 소방 장치는 배터리 열폭주 시 오픈 파이어가 생성되는 리스크를 감소할 수 있고, 동시에 배터리 열폭주의 확장을 억제할 수 있다.

Description

소방 장치, 케이스 어셈블리, 배터리, 전기 장치 및 배터리의 제조 방법
본 출원은 배터리 안전 기술 분야에 관한 것이고, 구체적으로 소방 장치, 케이스 어셈블리, 배터리, 전기 장치 및 배터리의 제조 방법에 관한 것이다.
배터리는 에너지 저장 장치로써, 하이브리드 자동차 및 전기 자동차의 핵심 부재이다. 배터리는 과충전/과방전 시 또는 단락 시 열폭주가 발생되고, 분출된 가연성 기체로 인해 폭발이 발생하거나 화재가 발생될 수 있다. 따라서 배터리에 대해 방화 처리를 진행해야 한다.
본 출원은 배터리 열폭주 시 오픈 파이어가 발생되는 리스크를 감소하기 위한 소방 장치, 케이스 어셈블리, 배터리, 전기 장치 및 배터리의 제조 방법을 제공하고자 한다.
제1 측면에서, 본 출원 실시예는 배터리에 적용되고, 흡기단 및 배기단을 구비하되, 상기 흡기단은 상기 배터리의 케이스와 연결되어 상기 배터리 열폭주 시 생성되는 가연성 기체가 상기 케이스 내부로부터 상기 흡기단을 거쳐 상기 파이프 내로 진입하고, 상기 배기단을 거쳐 상기 파이프로부터 배출되도록 하는 파이프; 상기 파이프와 연결되고, 상기 배터리 열폭주 시 상기 파이프 내로 소방 기체를 릴리즈하도록 구성되는 기체 릴리즈 기구;를 포함하되, 상기 파이프 내에는 차단 구조가 마련되고, 상기 차단 구조는 상기 가연성 기체와 상기 소방 기체에 대해 차단하고 유동 방향을 변경하여 상기 가연성 기체와 상기 소방 기체가 상기 파이프로부터 배출되기 전에 혼합되도록 하는 소방 장치를 제공한다.
상기 기술방안에서, 배터리 열폭주 발생 시, 케이스 내부의 가연성 기체는 파이프의 흡기단을 통해 파이프 내로 진입되고, 배터리의 케이스 내부의 기압을 감소하여, 케이스 내부의 과대한 기압으로 인한 폭발 가능성을 감소시킨다. 또한, 생성된 소방 기체는 신속하게 파이프 내에 충진되고, 가연성 기체와 혼합된 후 가연성 기체가 파이프의 배기단으로부터 배출되도록 하며, 따라서, 외부 공기와 케이스로부터 배출된 가연성 기체 사이에서 차단 작용을 한다.
또한, 차단 구조는 파이프 내에서 가연성 기체와 소방 기체를 혼합하여 파이프 내의 가연성 기체의 농도가 낮아지도록 함으로써 파이프의 배기단으로부터 배출된 혼합 기체가 공기와 접촉 시 쉽게 발화 및 폭발되지 않도록 한다. 또한, 소방 기체는 가연성 기체의 온도를 감소시키는 데 유리하며, 오픈 파이어의 생성을 추가로 예방한다.
따라서, 본 출원의 상기 기술방안이 제공하는 소방 장치는 배터리 열폭주 시 오픈 파이어가 생성되는 리스크를 감소할 수 있고, 동시에 배터리 열폭주의 확산을 억제하며, 인원 안전 철수 시간을 연장시켜 방화 및 안전 방호의 목적을 실현할 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 차단 구조는 상기 파이프 내의 적어도 일부 기체의 유동 경로가 만곡 형상을 이루도록 구성된다.
상기 기술방안에서, 기체가 파이프 내에서 만곡 행진하는 장점은, 일 측면으로, 소방 기체와 가연 기체의 혼합 경로를 연장하고, 소방 기체와 가연성 기체의 혼합 시간을 증가하여 양자의 혼합 효과를 향상시킬 수 있으며; 다른 일 측면으로, 만곡 행진은 소방 기체와 가연성 기체의 상호 충돌 및 혼합을 격화시켜 양자의 혼합 효과를 향상시키고 가연성 기체의 국부 농도가 과도하게 높아 파이프로부터 배출된 후 여전히 발화가 발생되는 경우를 감소시킨다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 파이프의 연장 방향에서의 상기 차단 구조의 투영은 상기 파이프의 연장 방향에서의 상기 파이프의 캐비티의 투영을 커버한다.
상기 기술방안에서, 파이프의 연장 방향에서의 차단 구조의 투영은 파이프의 연장 방향에서의 파이프의 캐비티(즉, 내부 통로)의 투영을 커버함으로써 케이스로부터 배출되는 가연성 기체 및 소방 기체가 파이프내에서 모두 차단 구조를 흘러 직선 행진이 아닌 만곡 행진하도록 한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 차단 구조는 복수의 댐퍼를 포함하고, 복수의 상기 댐퍼는 상기 파이프의 연장 방향을 따라 이격 배치되고, 상기 댐퍼에는 기체가 통과되도록 하는 개구가 마련되거나 또는 상기 댐퍼와 상기 파이프의 내벽은 기체가 통과되도록 하는 개구를 포위하여 형성하되, 인접한 두 개의 상기 개구는 상기 파이프의 연장 방향에서의 투영이 어긋나게 배치된다.
상기 기술방안에서, 기체가 복수의 댐퍼에서 유동 시 기체의 유동 경로는 만곡 경로이다. 또한, 댐퍼는 기체 혼합 외에도, 케이스 내에서 파이프 내로 진입한 고온 입자가 파이프로 유출되는 것을 차단할 수도 있어, 고온 입자의 유출로 인할 수 있는 리스크, 예를 들어, 화재의 발생 등을 방지한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 복수의 상기 댐퍼에는 적어도 한 쌍의 아치형 플레이트가 포함되고, 상기 한 쌍의 아치형 플레이트의 오목면은 대향하여 마련된다.
상기 기술방안에서, 한 쌍의 아치형 플레이트의 오목면은 대향하여 마련되므로, 기체가 상기 한 쌍의 아치형 플레이트 사이로 진입 시 한 쌍의 아치형 플레이트 중의 하나의 아치형 플레이트의 오목면은 기체를 다른 아치형 플레이트로 가이드할 수 있고, 상기 한 쌍의 아치형 플레이트 사이에서의 기체의 충돌을 격화하며 기체 혼합 시간을 증가할 수 있어 소방 기체와 가연성 기체의 충분한 혼합에 유리하다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 차단 구조는 헬리컬 블레이드를 포함하고, 상기 헬리컬 블레이드의 중심선과 상기 파이프의 중축선은 중첩되거나 평행된다.
상기 기술방안에서, 헬리컬 블레이드는 혼합 기체의 유동 경로가 나선형 형상이 될 수 있도록 하며, 소방 기체와 가연성 기체의 충분한 혼합에 유리하다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 차단 구조는 복수의 헬리컬 블레이드를 포함하고, 복수의 상기 헬리컬 블레이드는 상기 파이프의 연장 방향을 따라 배치되며, 인접한 두 개의 상기 헬리컬 블레이드의 회전 방향은 서로 반대된다.
상기 기술방안에서, 두가지 서로 다른 회전 방향의 헬리컬 블레이드는 기체 회전 방향을 변경할 수 있고, 기체 혼합 효과를 더 강화하는 효과를 가질 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 기체 릴리즈 기구는 상기 파이프에 설치된다.
상기 기술방안에서, 소방 기체가 파이프로 진입하는 시간을 단축할 수 있으며, 기체 릴리즈 기구와 파이프 사이의 중간 연결 멤버를 생략할 수 있어 구조를 간략화할 수 있고, 원가를 절감할 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 기체 릴리즈 기구의 설치 위치는 상기 차단 구조보다 상기 흡기단에 더 근접한다.
상기 기술방안에서, 차단 구조가 소방 기체와 가연성 기체를 충분히 혼합하는데 유리하며, 이로써 소방 기체 및 가연성 기체에 대한 차단 구조의 혼합 효과를 보장한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 기체 릴리즈 기구는 상기 파이프의 외부에 마련되고, 상기 파이프의 벽에는 통공이 마련되며, 상기 기체 릴리즈 기구는 상기 통공에 연결되어 상기 통공 위치로부터 상기 파이프 내로 상기 소방 기체를 릴리즈한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 통공의 개수는 복수이고, 복수의 상기 통공은 상기 파이프의 연장 방향을 따라 이격 배치된다.
상기 기술방안에서, 복수의 통공은 빠르게 충분한 양의 소방 기체를 릴리즈하도록 보장할 수 있고 발화 예방의 신뢰성을 보장할 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 기체 릴리즈 기구는, 상기 소방 기체 또는 상기 소방 기체를 생성할 수 있는 소방 고체 또는 소방 액체인 소방 매질; 소방 매질을 수용하고, 상기 통공에 연결되며, 배기공이 마련되는 하우징; 상기 배기공을 밀폐하고, 상기 배터리 열폭주 시 상기 배기공에 대한 밀폐를 해제하여 상기 소방 기체가 상기 배기공을 통해 상기 파이프 내로 진입하도록 구성되는 밀폐 멤버를 포함한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 소방 매질은 상기 소방 고체 또는 상기 소방 액체이고, 상기 기체 릴리즈 기구는 트리거 멤버를 더 포함하며, 상기 트리거 멤버는 상기 배터리 열폭주 시 상기 소방 고체 또는 상기 소방 액체를 트리거링하여 상기 소방 기체를 생성하고, 상기 밀폐 멤버는 상기 하우징 내의 기압이 제1 임계값에 도달 시 상기 배기공을 오픈하여 상기 소방 기체를 릴리즈하도록 구성된다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 소방 매질은 상기 소방 기체를 생성할 수 있는 상기 소방 액체 또는 상기 소방 기체이고, 상기 소방 액체 또는 상기 소방 기체는 상기 하우징 내에 패키징되며, 상기 밀폐 멤버가 상기 배기공 밀폐 시, 상기 하우징 내의 압력은 상기 파이프 내의 압력보다 크며, 상기 밀폐 멤버는 밸브이다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 파이프의 길이는 50-200 cm이다.
상기 기술방안에서, 파이프의 길이를 상기 범위 내에 마련하는 장점은 다음과 같다. 1. 기체 릴리즈 기구의 설치에 편리하고, 복수의 기체 릴리즈 기구의 설치에 유리하며; 2. 감온 거리를 증가하였고, 소방 기체와 가연성 기체의 혼합 기체가 충분한 감온 거리를 가지도록 하여, 파이프의 배기단에서 발화될 가능성을 감소하고; 3. 산소 교환 거리를 증가하여 케이스에 접근하는 고온 영역이 산소 부족 영역으로 되도록 하고, 상기 고온 영역에서 오픈 파이어가 발생될 리스크를 감소한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 소방 장치는 기체 수집 장치를 더 포함하고, 상기 기체 수집 장치는 상기 배기단과 밀봉 연결되어 상기 배기단으로부터 배출된 기체를 수집한다.
상기 기술방안에서, 기체 수집 장치의 마련을 통해 혼합 기체가 직접 외부 환경으로 배출되어 환경 오염 시키는 것을 방지할 수 있다.
제2 측면에서, 본 출원의 실시예는 케이스, 디컴프레션 기구 및 제1 측면에 따른 실시예가 제공하는 소방 장치를 포함하고, 상기 케이스는 배터리 셀을 수용하며; 상기 소방 장치는 상기 케이스의 외부에 마련되고, 상기 소방 장치의 상기 흡기단은 상기 케이스와 연결되며; 상기 디컴프레션 기구는 상기 케이스 내의 기압 또는 온도가 제2 임계값에 도달 시 작동되어 상기 케이스 내의 가연성 기체가 상기 흡기단으로부터 상기 파이프로 진입되도록 하는 케이스 어셈블리를 제공한다.
본 출원의 일부 실시예에서, 상기 디컴프레션 기구는 상기 케이스에 마련되고, 상기 흡기단은 상기 디컴프레션 기구에 커버 마련된다.
제3 측면에서, 본 출원의 실시예는 배터리 셀과 제2 측면에 따른 실시예가 제공하는 케이스 어셈블리를 포함하고, 상기 배터리 셀은 상기 케이스 내에 마련되는 배터리를 제공한다.
제4 측면에서, 본 출원의 실시예는 제3 측면에 따른 실시예가 제공하는 배터리를 포함하는 전기 장치를 제공한다.
제5 측면에서, 배터리 셀을 제공하는 단계; 케이스를 제공하는 단계; 소방 장치를 제공하되, 상기 소방 장치는 파이프와 기체 릴리즈 기구를 포함하고, 상기 파이프는 흡기단 및 배기단을 구비하며, 상기 흡기단은 상기 배터리의 케이스와 연결되어 상기 배터리 열폭주 시 생성되는 가연성 기체가 상기 케이스 내부로부터 상기 흡기단을 거쳐 파이프 내로 진입하고, 상기 배기단을 거쳐 상기 파이프로부터 배출되도록 하며; 상기 기체 릴리즈 기구는 상기 파이프와 연결되고, 상기 배터리 열폭주 시 상기 파이프 내부로 소방 기체를 릴리즈하도록 구성되며, 상기 파이프 내에는 차단 구조가 마련되고, 상기 차단 구조는 상기 가연성 기체와 상기 소방 기체에 대해 차단하고 유동 방향을 변경하여 상기 가연성 기체와 상기 소방 기체가 상기 파이프로부터 배출되기 전에 혼합되도록 하는 단계; 상기 배터리 셀은 상기 케이스 내에 마련하는 단계; 상기 소방 장치를 상기 케이스의 외부에 마련하고, 상기 흡기단을 상기 케이스에 연결하는 단계;를 포함하는 배터리의 제조 방법을 제공한다.
따라서, 본 출원의 상기 기술방안이 제공하는 소방 장치는 배터리 열폭주 시 오픈 파이어가 생성되는 리스크를 감소할 수 있고, 동시에 배터리 열폭주의 확산을 억제하며, 인원 안전 철수 시간을 연장시켜 방화 및 안전 방호의 목적을 실현할 수 있다.
본 출원의 실시예의 기술방안을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하 실시예에서 사용해야 할 도면에 대해 간단한 소개를 하며, 이하에서 설명되는 도면은 본 출원의 일부 실시예일뿐이고, 범위에 대한 한정으로 이해되지 말아야 하며, 당업자에게 있어서 진보적 창출없이 도면에 의해 기타 도면도 얻을 수 있음을 이해해야 한다.
도 1은 본 출원의 일 실시예가 제공하는 차량의 개략도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예가 제공하는 배터리의 분해 개략도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예가 제공하는 케이스 어셈블리의 입체 구조 개략도이고, 상부 커버를 도시하지 않았다.
도 4는 본 출원의 일 실시예가 제공하는 케이스 어셈블리의 정면 개략도이고, 상부 커버를 도시하지 않았다.
도 5는 본 출원의 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 입체 구조 개략도이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 좌측면 개략도이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 횡방향 단면 개략도이고, 기체 릴리즈 기구를 도시하지 않았다.
도 8은 본 출원의 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 횡방향 단면 개략도이다.
도 9는 본 출원의 다른 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 횡방향 단면 개략도이다.
도 10은 본 출원의 또 다른 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 횡방향 단면 개략도이다.
도 11은 본 출원의 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 차단 구조의 입체 구조 개략도이고, 복수의 댐퍼를 도시하였다.
도 12는 본 출원의 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 입체 구조의 투시 개략도이고, C형 플레이트를 도시하였다.
도 13은 본 출원의 다른 일 실시예가 제공하는 소방 장치가 파이프의 연장 방향을 따른 단면 개략도이고, 볼 패널을 도시하였다.
도 14는 도 13의 A부분의 확대 개략도이다.
도 15는 본 출원의 일 실시예가 제공하는 소방 장치가 파이프의 연장 방향을 따른 단면 개략도이고, 헬리컬 블레이드를 도시하였으며, 기체 릴리즈 기구에 대해 단면 처리를 진행하지 않았다.
도 16은 본 출원의 일 실시예가 제공하는 차단 구조의 입체 구조 개략도이고, 헬리컬 블레이드를 도시하였다.
도 17은 본 출원의 일 실시예가 제공하는 소방 장치가 파이프의 연장 방향을 따른 단면 개략도이고, 헬리컬 블레이드 및 댐퍼를 도시하였으며, 기체 릴리즈 기구에 대해 단면 처리를 진행하지 않았다.
도 18은 본 출원의 일 실시예가 제공하는 소방 장치가 파이프의 연장 방향을 따른 단면 개략도이고, 돌기부를 도시하였다.
도 19는 본 출원의 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 정면 개략도이다.
도 20은 본 출원의 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 입체 구조 개략도이고, 기체 릴리즈 기구를 도시하지 않았다.
도 21은 본 출원의 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 정면 개략도이고, 기체 수집 장치를 도시하였다.
도 22는 본 출원의 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 기체 릴리즈 기구의 단면 개략도이다.
도 23은 본 출원의 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 기체 릴리즈 기구의 저면 개략도이다.
도 24는 본 출원의 다른 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 기체 릴리즈 기구의 입체 구조 개략도이다.
도 25는 본 출원의 다른 일 실시예가 제공하는 소방 장치의 기체 릴리즈 기구의 정면 개략도이다.
도 26은 본 출원의 일 실시예가 제공하는 배터리 제조 방법의 프로세스 개략도이다.
본 출원의 실시예의 기술방안을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하 실시예에서 사용해야 할 도면에 대해 간단한 소개를 하며, 이하에서 설명되는 도면은 본 출원의 일부 실시예일뿐이고, 범위에 대한 한정으로 이해되지 말아야 하며, 당업자에게 있어서 진보적 창출없이 도면에 의해 기타 도면도 얻을 수 있음을 이해해야 한다.
본 출원의 실시예의 목적, 기술방안 및 장점이 보다 명료하도록 하기 위해, 이하, 본 출원의 실시예의 도면과 결합하여 본 출원의 실시예의 기술방안에 대해 보다 명료하고, 완전한 설명을 진행하며, 설명된 실시예는 본 출원의 일부 실시예이고 모든 실시예가 아님은 자명한 것이다. 통상적으로, 여기의 도면에서 설명 및 예시된 본 출원의 실시예의 어셈블리는 다양한 서로 다른 사양으로 배치 및 디자인될 수 있다.
따라서, 이하 도면에서 제공하는 본 출원의 실시예에 대한 상세한 설명은 보호하고자 하는 본 출원의 범위를 한정하기 위한 것이 아니며, 본 출원의 선정된 실시예를 표시하는 것에 불과하다. 본 출원의 실시예에 기반하여, 당업자가 창조적 노동없이 획득한 모든 기타 실시예는 모두 본 출원의 보호 범위에 속한다.
설명해야 할 것은, 충돌되지 않는 한, 본 출원의 실시예 및 실시예의 특징은 서로 조합될 수 있다. 주의해야 할 것은, 유사한 부호 및 문자는 이하의 도면에서 유사한 항목을 표시하며, 따라서, 어느 한 항목이 하나의 도면에서 정의되었을 경우, 이후의 도면에서 그에 대한 추가 정의 및 해석을 진행할 필요가 없다.
본 출원의 실시예의 설명에서, 설명해야 할 것은, 지시하는 방향 또는 위치 관계는 도면에서 도시된 방향 또는 위치 관계거나 상기 출원 제품을 사용할 시 상규적으로 방치하는 방향 또는 위치 관계, 또는 당업자가 상습적으로 이해하는 방향 또는 위치 관계거나 상기 출원 제품을 사용할 시 상습적으로 방치하는 방향 또는 위치 관계에 기반한 것이며, 단지 본 출원의 설명의 편리 및 설명의 간략화를 위한 것이고, 가리키는 장치 또는 소자가 반드시 특정 방향을 구비하고 특정된 방향으로 구성 및 동작되어야 함을 지시하거나 암시하는 것이 아니므로, 본 출원에 대한 한정으로 이해되지 말아야 한다. 또한, 용어 “제1”, “제2”, “제3” 등은 설명의 구분을 위한 것이고, 상대적 중요성을 지시 또는 암시하는 것으로 이해되지 말아야 한다.
본 출원의 설명에서, 또한 설명해야 할 것은, 별도의 명확한 규정 및 한정이 없는 한, 용어 “마련”, “설치”, “서로 연결”, “연결”은 포괄적으로 의해해야 하며, 예를 들어, 고정 연결일 수 있고, 탈착 가능한 연결이거나 일체로 연결된 것일 수도 있으며; 기계적 연결일 수 있고, 전기적 연결일 수도 있으며; 직접 서로 연결될 수 있고, 중간 매개체를 통해 서로 연결될 수도 있으며, 두 개의 소자 내부의 연통일 수 있다. 당업자에게 있어서, 구체적인 경우에 따라 상기 용어가 본 출원에서의 구체적인 함의를 이해할 수 있다.
또한, 본 출원의 실시예에서 언급되는 배터리는 더 높은 전압 및/또는 용량을 제공하기 위해 하나 또는 복수의 배터리 셀을 포함하는 단일 물리 모듈이다. 예를 들어, 본 출원에서 언급되는 배터리는 배터리 팩 또는 배터리 모듈 등을 포함할 수 있다. 배터리는 일반적으로 하나 또는 복수의 배터리 셀을 패키징하기 위한 케이스를 포함한다. 케이스는 액체 또는 기타 이물질이 배터리 셀의 충전 또는 방전에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
복수의 배터리 셀은 버스 부재를 통해 직렬 연결 및/또는 병렬 연결되어 다양한 응용 시나리오에 적용될 수 있다. 일부 전기 자동차와 같은 고출력 응용 시나리오에서, 일반적으로 배터리 셀, 배터리 모듈 및 배터리 팩의 세 개의 레벨을 포함한다. 배터리 모듈은 일정 수량의 배터리 셀을 전기적 연결하기 위한 것이다. 배터리 팩은 하나 또는 복수의 배터리 모듈을 밀봉된 케이스에 장착하여 구성되며, 배터리 팩은 케이스를 통해 전기 자동차의 섀시와 연결된다.
배터리 셀은 리튬 이온 이차 전지, 리튬 이온 일차 전지, 리튬-황 배터리, 나트륨-리튬 이온 배터리, 나트륨 이온 배터리 또는 마그네슘 이온 배터리 등을 포함할 수 있고, 본 출원의 실시예는 이에 대해 한정하지 않는다. 배터리 셀은 원기둥체, 편평체, 직육면체 또는 기타 형상 등을 이룰 수 있고, 본 출원은 이에 대해서도 한정하지 않는다. 배터리 셀은 일반적으로 패킹 방식에 따라 세 가지, 즉, 기둥형 배터리 셀, 직사각형 배터리 셀 및 소프트팩 배터리 셀로 구분되며, 본 출원은 이에 대해서도 한정하지 않는다.
배터리 셀은 전극 어셈블리 및 전해액을 포함하며, 전극 어셈블리는 양극 탭, 음극 탭 및 격리막으로 구성된다. 배터리 셀은 주로 양극 탭과 음극 탭 사이에서의 금속 이온의 이동에 의해 작동한다. 양극 탭은 양극 집전체와 양극 활물질층을 포함하고, 양극 활물질층은 양극 집전체의 표면에 도포되며, 양극 활물질층이 도포되지 않은 집전체는 양극 활물질층이 이미 도포된 집전체로부터 돌출되고, 양극 활물질층이 도포되지 않은 집전체를 양극 탭으로 한다. 리튬 이온 배터리를 예시로, 양극 집전체의 재료는 알루미늄일 수 있고, 양극 활물질은 코발트산리튬, 리튬인산철, 터너리 리튬 또는 망간산리튬 등일 수 있다. 음극 탭은 음극 집전체와 음극 활물질층을 포함하고, 음극 활물질층은 음극 집전체의 표면에 도포되며, 음극 활물질층이 도포되지 않은 집전체는 음극 활물질층이 이미 도포된 집전체로부터 돌출되고, 음극 활물질층이 도포되지 않은 집전체를 음극 탭으로 한다. 음극 집전체의 재료는 구리일 수 있고, 음극 활물질은 탄소 또는 규소 등일 수 있다. 높은 전류를 통과할 시 용단이 발생되지 않도록 보장하기 위해, 양극 탭의 개수는 복수이되 함께 적층되고, 음극 탭의 개수는 복수이되 함께 적층된다. 격리막의 재질은 PP(polypropylene, 폴리프로필렌) 또는 PE(polyethylene, 폴리에틸렌) 등일 수 있다. 또한, 전극 어셈블리는 와인딩 구조일 수 있고, 라미네이션 구조일 수도 있으며, 본 출원의 실시예는 이에 한정되지 않는다.
배터리 기술의 발전은 다방면의 디자인 요소, 예를 들어, 에너지 밀도, 사이클 라이프, 방전 용량, 충전/방전 배율 등 성능 파라미터를 동시에 고려해야 하며, 또한, 배터리의 안전성도 고려해야 한다.
배터리 셀의 사용 과정에서, 단락, 과충전, 충돌 등 원인으로 인해 배터리 셀 내부에서 짧은 시간 내에 대량의 기체가 발생되고, 온도가 빠르게 상승되도록 하며, 최종적으로 배터리 셀에서 폭발 및 발화가 발생되도록 하여 안전 리스크를 야기한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 통상적으로 배터리 셀에 디컴프레션 기구를 마련하고, 디컴프레션 기구 작동 시, 배터리 셀 내부의 고온 고압 물질은 배출물로써 작동된 부위로부터 외부로 배출되며, 즉, 배터리의 케이스 내로 배출한다. 이러한 방식으로 제어 가능한 압력 또는 온도 상황에서 배터리 셀이 압력 방출 및 온도 방출되도록 하여 잠재적인 더 심각한 사고의 발생을 방지할 수 있다. 그러나 배터리 셀에서 케이스 내로 배출한 고온 고압 물질이 과도할 시 배터리 케이스 내부 압력 또는 온도는 일정 값에 도달한 후 마찬가지로 폭발 및 발화된 가능성을 가지며, 따라서 배터리의 케이스에도 디컴프레션 기구가 마련되어 케이스 내부의 압력 또는 온도를 제어한다.
디컴프레션 기구는 그 위치하는 배터리 셀 또는 케이스의 내부 압력 또는 온도가 기정 임계값에 도달 시 작동되어 내부 압력 또는 온도를 방출하는 소자 또는 부재를 의미한다. 상기 임계값은 디자인 수요에 따라 다르게 설정된다. 배터리 셀의 디컴프레션 기구의 임계값은 배터리 셀의 양극 탭, 음극 탭, 전해액 및 격리막 중의 하나 또는 복수의 재료에 의해 결정될 수 있다. 배터리 케이스의 디컴프레션 기구의 임계값은 케이스 내부의 배터리 셀의 수량, 각 배터리 셀의 양극 탭, 음극 탭, 전해액 및 격리막 중의 하나 또는 복수의 재료, 및 케이스 자체의 재료 등에 의해 결정될 수 있다.
디컴프레션 기구는 방폭 밸브, 에어 밸브, 디컴프레션 밸브 또는 안전 밸브 등 형태를 이용할 수 있고, 구체적으로 압력 센싱 또는 온도 센싱 소자 또는 구조를 이용할 수 있으며, 즉, 디컴프레션 기구가 위치하는 배터리 셀 또는 케이스의 내부 압력 또는 온도가 기정 임계값에 도달 시, 디컴프레션 기구는 동작을 수행하거나, 또는 디컴프레션 기구에 마련된 취약 구조가 파열되어 내부 압력 또는 온도가 방출될 수 있도록 하는 개구 또는 통로를 형성한다.
본 출원에서 언급되는 “작동”은 디컴프레션 기구에서 동작이 생성되거나 또는 일정 상태로 활성화되어 배터리 셀 또는 케이스의 내부 압력 및 온도가 방출되도록 하는 것을 의미한다. 디컴프레션 기구에서 생성되는 동작은, 디컴프레션 기구 중의 적어도 일부가 파열, 파쇄, 찢어짐 또는 오픈 등을 포함할 수 있다.
본 출원에서 언급되는 배출물은, 전해액, 고온 입자(용해 또는 분열된 양/음극 탭 또는 격리막의 파편 등), 반응하여 생성된 고온 고압 기체(H2, CO 등 가연성 기체), 화염 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
배터리 셀의 사용 과정에서, 배터리 내의 배터리 셀 내부에서 짧은 시간 내에 대량의 기체가 발생되고, 온도가 빠르게 상승되며, 이로 인해 배터리 셀의 디컴프레션 기구가 작동되어 대량의 기체를 배터리의 케이스 내로 배출함으로써 케이스 내 기체가 대량으로 집결되고, 온도가 상승하며, 최종적으로 배터리에서 폭발 및 발화가 발생될 수 있도록 하는 현상을 배터리의 열폭주라고 칭한다.
배터리에서 열폭주 발생 시, 배터리의 케이스 상의 디컴프레션 기구가 작동되어 배터리 내의 압력 또는 온도를 방출하나, 종래의 기술에서 케이스의 디컴프레션 기구는 직접 공기 중에 노출되어, 배터리 열폭주 시 생성된 고온 기체가 디컴프레션 기구를 통해 배출된 후 공기 중의 산소와 접촉하여 오픈 파이어가 생성되기 쉽고, 이로 인해 폭발 및 화재를 야기한다.
이에 기반하여, 본 출원은 배터리(40)에 사용할 수 있는 소방 장치(500)를 제공하며, 상기 소방 장치(500)를 통해 배터리(40) 열폭주 시 오픈 파이어의 생성 리스크를 감소하고, 배터리(40)의 열폭주의 확산을 억제하여 방화 및 안전 방호의 목적을 실현할 수 있다.
본 출원의 실시예는 배터리(40)를 전원으로 사용하는 전기 장치를 제공하며, 상기 전기 장치는 차량, 선박 또는 항공기 등일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
이해할 수 있는 것은, 본 출원의 실시예가 설명하는 배터리는 배터리를 사용하는 다양한 장치에 적용될 수 있고, 예를 들어, 모바일폰, 노트북, 축전지차, 전기 자동차, 선박, 항공기, 전동 장난감 및 전동 공구 등일 수 있으며, 예를 들어, 항공기는, 로켓, 우주 왕복선 및 우주선 등을 포함하고; 전동 장난감은, 고정식 또는 이동식 전동 장난감, 예를 들어, 게임기, 전기 자동차 장난감, 전기 선박 장난감 및 전기 비행기 장난감 등을 포함하며; 전동 공구는 금속 절삭 전동 공구, 연마 전동 공구, 조립 전동 공구 및 철도용 전동 공구, 예를 들어, 전동 드릴, 전동 그라인더, 전동 스패너, 전동 드라이버, 전동 망치, 충격 전동 드릴, 콘크리트 바이브레이터 및 전동 대패 등을 포함한다.
본 출원의 실시예가 설명하는 배터리(40)는 상술한 전기 장치에 적용되는 것에 한정되지 않으며, 배터리를 사용하는 모든 장치에 적용될 수도 있다.
도 1에서 도시한 바와 같이, 도 1은 본 출원의 일 실시예의 차량(10)의 구조 개략도이고, 차량(10)은 연료 자동차, 가스 자동차 또는 신에너지 자동차일 수 있으며, 신에너지 자동차는 순수 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 주행거리 연장형 자동차 등일 수 있다. 차량(10)의 내부에는 모터(20), 컨트롤러(30) 및 배터리(40)가 마련될 수 있고, 컨트롤러(30)는 배터리(40)가 모터(20)에 전력 공급하도록 제어하며, 예를 들어, 배터리(40)는 차량(10)의 바닥부 또는 헤드부에 마련될 수 있다. 배터리(40)는 차량(10)의 전력 공급에 사용될 수 있고, 예를 들어, 배터리(40)는 차량(10)의 동작 전원으로, 차량(10)의 회로 시스템, 예를 들어, 차량(10)의 시동, 내비게이션 및 가동 시의 작동 용전 수요에 사용될 수 있다.
본 출원의 다른 일 실시예에서, 배터리(40)는 차량(10)의 동작 전원으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 차량(10)의 구동 전원으로도 사용되어, 연료 또는 천연 가스를 전부 또는 일부 대체하여 차량(10)에 구동 동력을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 차량(10)은 도 2에서 도시한 바와 같은 배터리(40)를 이용하여 전기 공급을 진행하고, 상기 배터리(40)는 케이스 어셈블리(400) 및 배터리 셀(600)을 포함하며, 케이스 어셈블리(400)는 케이스(410)를 포함하고, 배터리 셀(600)은 케이스(410) 내에 마련된다.
도 2 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 실시예가 제공하는 케이스 어셈블리(400)는 상기 케이스(410), 소방 장치(500) 및 디컴프레션 기구(700)를 포함할 수 있다. 소방 장치(500)는 케이스(410)의 외부에 마련되고, 소방 장치(500)는 파이프(510)를 포함하며, 파이프(510)의 흡기단(511)은 케이스(410)와 연결되고, 예를 들어, 흡기단(511)은 디컴프레션 기구(700)를 통해 케이스(410)와 연결된다.
본 출원의 실시예에서, 디컴프레션 기구(700)는 케이스(410) 내의 기압 또는 온도가 기정값에 도달 시(예를 들어, 기압 또는 온도가 제2 임계값에 도달 시) 작동되어 케이스(410) 내의 가연성 기체가 흡기단(511)으로부터 소방 장치(500)에 진입하도록 구성된다. 이로써, 배터리(40)에서 열폭주 발생 시, 케이스(410) 내의 배터리 셀(600)의 열폭주로 인해 생성된 가연성 기체는 디컴프레션 기구(700)를 통해 소방 장치(500) 내로 배출되어 소방 장치(500)가 상기 가연성 기체에 대해 소방 처리를 진행하고 화재 발생 가능성을 감소하도록 할 수 있으며, 동시에 제때에 케이스(410) 내부의 기압을 감소하여 폭발을 방지할 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 디컴프레션 기구(700)는 케이스(410)에 마련될 수 있고, 소방 장치(500)에 마련될 수도 있으며, 예를 들어, 소방 장치(500)의 파이프(510)에 마련될 수 있다.
도 2 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 일 실시예에서, 디컴프레션 기구(700)는 케이스(410)에 마련될 수 있고, 파이프(510)의 흡기단(511)은 디컴프레션 기구(700)에 커버 마련되어 디컴프레션 기구(700)를 통해 배출되는 가연성 기체가 모두 파이프(510) 내로 진입될 수 있도록 한다. 본 출원의 기타 실시예에서, 디컴프레션 기구(700)는 흡기단(511)에 마련될 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 도 2 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 케이스(410)는 하부 케이스(411) 및 상부 커버(412)를 포함할 수 있고, 상부 커버(412)는 하부 케이스(411) 상에 밀봉 커버된다. 소방 장치(500)는 하부 케이스(411)에 연결될 수 있다. 본 출원의 기타 실시예에서, 소방 장치(500)는 케이스(410)의 상부 커버(412)에 연결될 수 있다.
도 5 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 실시예가 제공하는 소방 장치(500)는 파이프(510), 기체 릴리즈 기구(520) 및 차단 구조(530)를 포함할 수 있다. 파이프(510)는 흡기단(511) 및 배기단(512)을 구비하고, 흡기단(511)은 배터리(40)의 케이스(410)와 연결되어 배터리(40) 열폭주 시 생성된 가연성 기체가 케이스(410) 내부로부터 흡기단(511)을 거쳐 파이프(510) 내로 진입되며, 배기단(512)을 거쳐 파이프(510)로부터 배출되도록 한다. 기체 릴리즈 기구(520)는 파이프(510)와 연결되고, 기체 릴리즈 기구(520)는 배터리(40) 열폭주 시 파이프(510) 내로 소방 기체를 릴리즈하도록 구성된다. 차단 구조(530)는 파이프(510) 내에 마련되고, 소방 기체와 가연성 기체를 차단하여 유동 방향을 변경시키므로써 소방 기체와 가연성 기체가 파이프(510)로부터 배출되기 전에 혼합될 수 있도록 한다.
상기 기술방안을 통해, 배터리(40) 열폭주 발생 시, 케이스(410) 내부의 가연성 기체는 파이프(510)의 흡기단(511)을 통해 파이프(510) 내로 진입되고, 배터리(40)의 케이스(410) 내부의 기압을 감소하며, 케이스(410) 내부의 과대한 기압으로 인한 폭발 가능성을 감소시킨다. 또한, 생성된 소방 기체는 신속하게 파이프(510) 내에 충진되고, 가연성 기체와 혼합된 후 가연성 기체가 파이프(510)의 배기단(512)으로부터 배출되도록 하며, 따라서, 외부 공기와 케이스(410)로부터 배출된 가연성 기체 사이에서 차단 작용을 한다.
또한, 차단 구조(530)는 파이프(510) 내에서 가연성 기체와 소방 기체를 혼합하여 파이프(510) 내의 가연성 기체의 농도가 낮아지도록 함으로써 파이프(510)의 배기단(512)으로부터 배출된 혼합 기체가 공기와 접촉 시 쉽게 발화 및 폭발되지 않도록 한다. 또한, 소방 기체는 가연성 기체의 온도를 감소시키는데 유리하며, 오픈 파이어의 생성을 추가로 예방한다.
상술한 바와 같이, 본 출원의 상기 실시예가 제공하는 소방 장치(500)는 배터리(40) 열폭주 시 오픈 파이어가 생성되는 리스크를 감소할 수 있고, 동시에 배터리(40) 열폭주의 확산을 억제하여 방화 및 안전 방호의 목적을 실현할 수 있다.
파이프(510)의 흡기단(511)은 배터리(40)의 케이스(410)와 직접적으로 연결될 수 있고, 중간 부재를 통해 간접적으로 연결될 수도 있으며, 본 출원은 이에 대해 한정하지 않는다.
본 출원의 실시예에서, 소방 기체는 가연성 기체와 혼합된 후 방화 효과를 가질 수만 있다면 임의의 적절한 기체일 수 있다.
본 출원의 일부 실시예에서, 소방 기체는 불활성 기체, 이산화탄소 기체, 헵테플루오로프로판 기체, 육플루오르화황 등 난연 기체를 포함할 수 있다.
소방 기체와 가연성 기체의 충분한 혼합을 보장하기 위해, 차단 구조(530)는 파이프(510) 내의 적어도 일부 기체의 유동 경로가 만곡 형상을 이루도록 구성될 수 있으며, 즉, 차단 구조(530)를 통해 소방 기체와 가연성 기체의 혼합 기체의 적어도 일부가 파이프(510) 내에서 곡선 경로를 따라 파이프(510)의 배기단(512)을 향해 행진되도록 한다.기체가 파이프(510) 내에서 만곡 행진하는 장점은, 한편으로, 소방 기체와 가연 기체의 혼합 경로를 연장하고, 소방 기체와 가연성 기체의 혼합 시간을 증가하여 양자의 혼합 효과를 향상시킬 수 있으며; 다른 한편으로, 만곡 행진은 소방 기체와 가연성 기체의 상호 충돌 및 혼합을 격화시켜 양자의 혼합 효과를 향상시키고 가연성 기체의 국부 농도가 과도하게 높아 파이프(510)로부터 배출된 후 여전히 발화가 발생되는 경우를 감소시킨다.
여기서, 기체 유동 경로가 “만곡 형상”을 이루는 것은, 기체가 파이프(510) 내의 유동 경로가 S형, 나선형, 사인/코사인 파형 등 임의의 적절한 곡선 형상인 것을 의미할수 있다.
기체가 파이프(510) 내에서 만곡 행진하는 것을 보장하기 위해, 본 출원의 일부 실시예에서, 파이프의 연장 방향에서의 차단 구조(530)의 투영은 파이프(510)의 연장 방향에서의 파이프(510)의 캐비티(즉, 내부 통로)의 투영을 커버한다. 예를 들어, 도 6에서 도시한 실시예에서, 차단 구조(530)에서 파이프(510)의 연장 방향에서 이격 마련하는 두 개의 댐퍼(531)는 파이프(510)의 연장 방향에서의 투영이 파이프(510)의 연장 방향에서의 파이프(510)의 캐비티의 투영을 커버함으로써 케이스(410)로부터 배출되는 가연성 기체 및 소방 기체가 파이프(510)내에서 모두 차단 구조(530)를 흘러 직선 행진이 아닌 만곡 행진하도록 한다.
본 출원의 실시예에서, 차단 구조(530)는 기체가 차단 구조(530)에서 유동 시 기체 유동 경로가 만곡 형상을 이룰 수 있도록 한다면 임의의 적절한 구조를 가질 수 있다.
도 7 내지 도 14에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 실시예에서, 차단 구조(530)는 복수의 댐퍼(531)를 포함할 수 있고, 복수의 댐퍼(531)는 파이프(510)의 연장 방향을 따라 이격 배치된다. 댐퍼(531)에는 기체를 통과하도록 하는 개구(800)가 마련되거나 또는 댐퍼(531)와 파이프(510)의 내벽은 기체를 통과하도록 하는 개구(800)를 포위하여 형성한다. 인접한 두 개의 개구(800)는 파이프(510)의 연장 방향에서의 투영이 어긋나도록 마련되어 기체가 복수의 댐퍼(531)에서 유동 시 기체의 유동 경로가 만곡 경로이도록 한다. 댐퍼(531)는 기체 혼합 외에도, 케이스(410)내에서 파이프(510) 내로 진입한 고온 입자가 파이프(510)로 유출되는 것을 차단할 수 있으며, 고온 입자의 유출로 인한 리스크, 예를 들어, 화재의 발생 등을 방지한다.
상술한 바와 같이, 기체가 차단 구조(530)를 통과하도록 하기 위해, 댐퍼(531)에 개구(800)를 마련할 수 있고, 댐퍼(531)와 파이프(510)의 내벽이 포위하여 개구(800)를 형성할 수 도 있으며, 또는 동시에 댐퍼(531)에 개구(800)를 마련하고, 댐퍼(531)와 파이프(510)의 내벽에도 개구(800)를 한정할 수 있다.
도 8 및 도 9에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 일부 실시예에서, 각 댐퍼(531)와 파이프(510)의 내벽은 포위하여 개구(800)를 형성하고, 인접한 두 댐퍼(531)와 파이프(510)의 내벽이 포위하여 형성된 대응되는 개구(800)는 어긋나게 마련된다. 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 개구(800)의 형상은 1/4 원이다. 도 9에서 도시한 바와 같이, 상기 개구(800)의 형상은 반원이다.
도 10에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 일부 실시예에서, 각 댐퍼(531)에는 개구(800)가 형성되고, 인접한 두 개의 댐퍼(531)와 파이프(510)의 내벽이 형성된 개구(800)는 어긋나게 마련된다. 상기 개구(800)의 형상은 원형일 수 있다.
설명해야 할 것은, 본 출원은 개구(800)의 구체적인 형상에 대해 한정하지 않고, 구체적으로 파이프(510) 자체의 연장 방향에서의 투영(즉, 단면)의 형상 및 댐퍼(531)의 형상에 따라 결정된다. 도 8 내지 도 10에서 도시된 형상 외에, 직사각형, 다각형 등일 수 있다.
도 11에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 일 실시예에서, 댐퍼(531)는 1/4의 원형 노치를 가지는 원형 댐퍼이다. 원형 댐퍼의 직경은 파이프(510)의 내경과 동일하고, 이로써, 상기 원형 댐퍼의 외연을 파이프(510)의 내벽에 연결 시, 원형 댐퍼와 파이프(510)의 내벽은 1/4 원 형상인 개구(800)를 포위하여 형성할 수 있다.
복수의 상기 노치를 가지는 원형은 두 그룹으로 구분될 수 있고, 두 그룹의 원형 댐퍼는 파이프(510)의 연장 방향에서 이격 배치된다. 각 그룹의 원형 댐퍼는 4개의 원형 댐퍼를 포함하고, 4개의 원형 댐퍼는 파이프(510)의 연장 방향에서 이격 배치되며, 인접한 두 개의 원형 댐퍼의 1/4 원형 노치는 파이프(510)의 연장 방향에서의 투영이 어긋나게 마련된다. 이로써 소방 기체와 가연성 기체의 혼합 기체는 상기 4개의 노치를 가지는 원형 댐퍼에서 유동 시 혼합 기체의 유동 경로가 나선 형상이며, 소방 기체와 가연성 기체의 충분한 혼합에 유리하다.
도 11에서 도시한 바와 같이, 복수의 댐퍼(531) 사이는 제1 연결로드(533)를 통해 일체로 연결되어 복수의 댐퍼(531)와 파이프(510)의 연결에 편리를 제공할 수 있다. 예를 들어, 복수의 댐퍼(531) 설치 시, 그 중의 하나의 댐퍼(531)와 파이프(510)의 내벽이 연결되도록 할 수만 있다면 각 댐퍼(531)와 파이프(510)의 내벽을 연결할 필요가 없다.
이해할 수 있는 것은, 본 출원은 상기 노치를 가지는 원형 댐퍼의 개수에 대해 한정하지 않으며, 그 개수는 도 11에서 도시한 바와 같이 8 개일 수 있고, 하나의 그룹의 상기 원형 댐퍼, 즉, 4 개의 원형 댐퍼만 마련할 수도 있다. 또는, 2 개의 상기 원형 댐퍼만 마련하여 기체가 두 개의 원형 댐퍼에서 유동 시의 경로가 S형이도록 할 수 있고, 마찬가지로 소방 기체와 가연성 기체의 혼합에 유리하다.
도 12 내지 도 14에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 일부 실시예에서, 복수의 댐퍼(531)에는 적어도 한 쌍의 아치형 플레이트가 포함되고, 상기 한 쌍의 아치형 플레이트의 오목면(5311)은 대향하여 마련된다. 한 쌍의 아치형 플레이트의 오목면(5311)이 대향하여 마련되므로, 기체가 상기 한 쌍의 아치형 플레이트 사이로 진입 시 한 쌍의 아치형 플레이트 중의 하나의 아치형 플레이트의 오목면(5311)은 기체를 다른 아치형 플레이트로 가이드할 수 있고, 상기 한 쌍의 아치형 플레이트 사이에서의 기체의 충돌을 격화하며 기체 혼합 시간을 증가할 수 있어 소방 기체와 가연성 기체의 충분한 혼합에 유리하다.
설명해야 할 것은, 본 출원의 실시예는 아치형 플레이트의 구체적인 형상에 대해 한정하지 않고, 선택 가능하게, 아치형 플레이트는 도 12에서 도시한 바와 같은 C형 플레이트로 구성될 수 있고, 도 13 및 도 14에서 도시한 바와 같은 볼 패널로 구성될 수도 있다. C형 플레이트 및 볼 패널은 구조가 간단하다. 본 출원의 기타 실시예에서 아치형 플레이트는 S형 플레이트 등일 수 있다.
도 15 및 도 16에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 일 실시예에서, 차단 구조(530)는 헬리컬 블레이드(532)를 포함한다. 헬리컬 블레이드(532)의 중심선은 파이프(510)의 중축선과 중첩되거나 평행되어, 헬리컬 블레이드(532)가 혼합 기체의 유동 경로가 나선형 형상이 될 수 있도록 하여, 소방 기체와 가연성 기체의 충분한 혼합에 유리하다.
댐퍼 구조(530)가 소방 기체와 혼합 기체에 대한 혼합 효과를 더 향상시키기 위해, 도 15 및 도 16에서 도시한 바와 같이, 헬리컬 블레이드(532)는 복수개(예를 들어, 2 개)일 수 있고, 복수의 헬리컬 블레이드(532)는 파이프(510)의 연장 방향을 따라 배치되며, 인접한 두 개의 헬리컬 블레이드(532)의 회전 방향은 반대된다. 두가지 서로 다른 회전 방향의 헬리컬 블레이드(532)는 기체 회전 방향을 변경할 수 있고, 기체 혼합 효과를 더 강화하는 효과를 가질 수 있다.
여기서, 도 16에서 도시한 바와 같이, 복수의 헬리컬 블레이드(532)는 제2 연결로드(534)를 통해 일체로 연결되어 복수의 헬리컬 블레이드(532)와 파이프(510)의 연결에 편리를 제공할 수 있다. 예를 들어, 복수의 헬리컬 블레이드(532)를 설치 시, 그 중의 하나의 헬리컬 블레이드(532)와 파이프(510)의 내벽이 서로 연결될 수만 있도록 한다면 각 헬리컬 블레이드(532)가 모두 파이프(510)의 내벽과 연결되도록 할 필요가 없다.
도 16은 헬리컬 블레이드(532)가 두 개인 실시예를 도시하였고, 본 출원의 기타 실시예에서, 헬리컬 블레이드(532)는 3 개, 4 개, 5 개 등 복수로 포함할 수 있으며, 구체적으로 파이프(510)의 연장 방향에서의 사이즈 등 요소에 따라 결정될 수 있고, 본 출원은 이에 대해 한정하지 않는다.
또한, 도 17에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 일 실시예에서, 파이프(510) 내에는 동시에 상기 댐퍼(531)와 헬리컬 블레이드(532)가 마련될 수 있다.
또한, 도 18에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 일부 실시예에서, 파이프(510)의 벽은 내측을 향해 함몰되어 파이프(510)의 캐비티 내에서 돌기부(535)를 형성하고, 상기 돌기부(535)는 기류에 대한 차단 작용을 할 수 있으며, 기류의 방향을 변경하여, 소방 기체와 가연성 기체의 혼합에 유리하다. 즉, 본 실시예에서, 차단 구조(530)는 돌기부(535)를 포함한다.
도 18에서 도시한 바와 같이, 상기 돌기부(535)는 복수일 수 있고, 복수의 돌기부(535)는 파이프(510)의 연장 방향을 따라 이격 배치되어, 기체에 대한 차단 작용을 더 향상시키며, 가연성 기체와 소방 기체의 혼합을 향상시키는 역할을 한다.
또한, 도 18에서 도시한 바와 같이, 복수의 돌기부(535)는 적어도 한 쌍의 아치형 돌기부를 포함할 수 있고, 상기 아치형 돌기부의 아치형 오목면(5351)은 대향하여 마련된다. 기체가 상기 한 쌍의 아치형 돌기부 사이로 진입 시 한 쌍의 아치형 돌기부 중의 하나의 아치형 돌기부의 아치형 오목면은 기체를 다른 아치형 돌기부로 가이드할 수 있고, 상기 한 쌍의 아치형 돌기부 사이에서의 기체의 충돌을 격화하며 기체 혼합 시간을 증가할 수 있어 소방 기체와 가연성 기체의 충분한 혼합에 유리하다.
또한, 설명해야 할 것은, 상기 파이프(510) 내에 댐퍼(531) 및 헬리컬 블레이드(532)를 마련하거나, 또는 파이프(510)의 벽이 함돌되어 돌기부(535)를 형성함으로써 차단 구조(530)를 구성하는 방식 외에, 본 출원의 기타 실시예에서는, 파이프(510)의 내벽에 복수의 작은 돌기를 마련하여 차단 구조(530)를 구성할 수 있다. 기타 일부 실시예에서, 파이프(510)의 캐비티(즉, 내부 통로)에 대해 설계할 수 있으며, 예를 들어, 캐비티를 파이프(510)의 연장 방향을 따라 복수의 캐비티 세그먼트를 포함하도록 설계하고, 복수의 캐비티 세그먼트는 적어도 하나의 증압 캐비티 세그먼트를 구비한다. 이로써 소방 기체와 가연성 기체가 상기 증압 캐비티 세그먼트에서 유동 시 유속은 가속화되어 양자의 균일한 혼합에 유리하다. 여기서, 증압 캐비티 세그먼트는 파이프(510)의 흡기단(511)으로부터 배기단(512)까지의 방향을 따라 그 내부 캐비티가 점차적으로 축소되는 구조를 구성할 수 있다.
도 17 내지 도 19에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 일부 실시예에서, 기체 릴리즈 기구(520)의 설치 위치는 차단 구조(530)보다 흡기단(511)에 더 근접하여 차단 구조(530)가 소방 기체와 가연성 기체를 충분히 혼합하는데 유리하며, 이로써 소방 기체 및 가연성 기체에 대한 차단 구조(530)의 혼합 효과를 보장한다.
이해할 수 있는 것은, 본 출원의 기타 실시예에서, 차단 구조(530)가 복수이거나 또는 각 차단 구조(530)가 복수의 상기 댐퍼(531)를 포함 시, 기체 릴리즈 기구(520)가 파이프(510)에서의 설치 위치는 복수의 차단 구조(530) 사이에 위치할 수 있거나 또는 복수의 댐퍼(531) 사이에 위치할 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 기체 릴리즈 기구(520)는 직접 파이프(510)에 연결될 수 있고, 예를 들어, 파이프(510)에 삽입 연결될 수 있다. 기체 릴리즈 기구(520)는 간접적으로 파이프(510)에 연결될 수도 있고, 예를 들어, 기체 릴리즈 기구(520)에는 기체 유도관이 연결되고, 기체 유도관은 파이프(510)의 배기단으로부터 파이프(510) 내의 흡기단(511)에 근접한 위치로 인입되며, 기체 유도관은 기체 릴리즈 기구(520)가 릴리즈한 기체를 상기 파이프(510) 내로 도입한다.
도 19에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 일부 실시예에서, 기체 릴리즈 기구(520)는 직접 파이프(510)에 설치된다. 기체 릴리즈 기구(520)는 집접 파이프(510)에 설치되어, 소방 기체가 파이프(510)로 진입하는 시간을 단축할 수 있으며, 기체 릴리즈 기구(520)와 파이프(510) 사이의 중간 연결 멤버를 생략할 수 있고, 예를 들어, 상기 기체 유도관을 생략할 수 있어 구조를 간략화할 수 있고, 원가를 절감할 수 있다.
기체 릴리즈 기구(520)는 파이프(510)의 외부에 마련될 수 있고, 파이프(510)의 내부에 마련될 수도 있다.
도 19 및 도 20에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 일 실시예에서, 기체 릴리즈 기구(520)는 파이프(510)의 외부에 마련될 수 있다. 파이프(510)의 벽에는 통공(513)이 마련되고, 기체 릴리즈 기구(520)는 통공(513)과 연결되어 통공(513)으로부터 파이프(510) 내로 소방 기체를 릴리즈한다. 기체 릴리즈 기구(520)를 파이프(510)의 외부에 마련하여 기체 릴리즈 기구(520)의 사이즈가 파이프(510)의 캐비티 사이즈의 제한을 받지 않을 수 있도록 하며, 기체 생성량이 비교적 큰 기체 릴리즈 기구(520)의 마련에 유리하다.
도 19 및 도 20에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 일 실시 형태에서 통공(513)의 개수는 복수개이고, 복수의 통공(513)은 파이프(510)의 연장 방향을 따라 이격 배치된다. 복수의 통공(513)은 빠르게 충분한 양의 소방 기체를 릴리즈하도록 보장할 수 있고 발화 예방의 신뢰성을 보장할 수 있다.
통공(513)과 기체 릴리즈 기구(520)의 관계에 대해, 각 통공(513)이 하나의 기체 릴리즈 기구(520)에 대응될 수 있고, 복수의 통공(513)이 하나의 기체 릴리즈 기구(520)에 대응될 수도 있다. 즉, 기체 릴리즈 기구(520)는 하나만 마련될 수 있고, 상기 기체 릴리즈 기구(520)는 상기 복수의 통공(513)을 통해 파이프(510)와 연결된다. 기체 릴리즈 기구(520)도 복수로 마련될 수 있고, 각 기체 릴리즈 기구(520)는 하나, 두 개 또는 임의의 적절한 개수의 복수의 통공(513)에 대응될 수 있다.
상기 통공(513)은 스레드 통공(513)으로 구성되어 기체 릴리즈 기구(520)와 스레드 연결될 수 있어, 파이프(510)에서 기체 릴리즈 기구(520)의 설치 신뢰성을 보장하는 동시에 기체 릴리즈 기구(520)와 파이프(510)의 밀봉 연결을 보장할 수 있다.
선택 가능하게, 기체 릴리즈 기구(520)와 파이프(510)의 연결 위치에 실란트(밀봉 실리콘 고무)가 마련되어 기체 릴리즈 기구(520)와 통공(513)의 내벽의 연결 밀봉 성능을 추가로 보장할 수 있다.
본 출원의 실시예는 파이프의 길이(L)에 대해 한정하지 않으며, 선택 가능하게, 도 19에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 일 실시예에서, 파이프의 길이(L)는 50-200 cm이다. 파이프의 길이(L)를 상기 범위 내에 마련하는 장점은 다음과 같다. 1. 기체 릴리즈 기구(520)의 설치에 편리하고, 복수의 기체 릴리즈 기구(520)의 설치에 유리하며; 2. 감온 거리를 증가하여, 소방 기체와 가연성 기체의 혼합 기체가 충분한 감온 거리를 가지도록 하여, 파이프(510)의 배기단에서 발화될 가능성을 감소하고; 3. 산소 교환 거리를 증가하여 케이스(410)에 접근하는 고온 영역이 산소 부족 영역으로 되도록 하고, 상기 고온 영역에서 오픈 파이어가 발생될 리스크를 감소한다.
파이프(510)와 케이스(410)의 연결에 편리하도록 하기 위해, 도 19 및 도 20에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 일 실시예에서 파이프(510)의 흡기단(511)에는 플랜지 디스크(514)가 마련된다.
도 21에서 도시한 바와 같이, 소방 장치(500)는 기체 수집 장치(540)를 더 포함하고, 기체 수집 장치(540)는 파이프(510)의 배기단(512)과 밀봉 연결되어 배기단으로부터 배출되는 기체를 수집하며, 혼합 기체가 직접 외부 환경으로 배출되어 환경 오염 시키는 것을 방지한다.
본 출원의 실시예에서, 기체 릴리즈 기구(520)는 임의의 적절한 구조 및 형상을 가질 수 있다. 도 22 내지 도 25에서 도시한 바와 같이, 기체 릴리즈 기구(520)는 소방 매질(521)(소방제), 하우징(522) 및 밀폐 멤버(523)를 포함할 수 있다. 소방 매질(521)은 소방 기체이거나 소방 기체를 생성할 수 있는 소방 고체 또는 소방 액체일 수 있다. 하우징(522)은 소방 매질(521)을 수용하고, 하우징(522)은 통공(513)에 연결되며, 하우징(522)에는 배기공(5221)이 마련된다. 밀폐 부재(523)는 배기공(5221)을 밀폐하고, 밀폐 멤버(523)는 배터리(40) 열 폭주 시 배기공(5221)에 대한 밀폐를 해제하여 소방 기체가 배기공(5221)을 통해 파이프(510) 내로 진입될 수 있도록 한다.
본 실시예에서, 배터리(40)가 정상 작동 시, 밀폐 멤버(523)는 배기공(5221)을 밀폐한다. 배터리(40)에서 열폭주 발생 시 밀폐 멤버(523)는 배기공(5221)에 대한 밀폐를 해제하고, 즉, 배기공(5221)을 오픈하여 하우징(522) 내의 소방 기체가 배기공(5221)을 통해 파이프(510) 내로 진입될 수 있도록 하며 이로써 가연성 기체와의 혼합을 실현한다.
여기서, 소방 기체는 상술한 불활성 기체, 이산화탄소 기체, 헵테플루오로프로판 기체, 육플루오르화황 등 소방 기체 외에, 발화 예방에 유리한 기타 임의의 적절한 기체일 수도 있으며, 여기서 일일이 열거하지 않는다.
밀폐 멤버(523)는 압력(예를 들어, 하우징(522) 내의 기압)이 일정값에 도달 시 오픈되도록 구성될 수 있으며, 예를 들어, 밀폐 멤버(523)는 박막 또는 압력 밸브일 수 있고, 온도가 일정값에 도달할 시 오프될 수도 있으며, 예를 들어, 밀폐 멤버(523)는 용해가능한 막으로 구성되어 온도가 일정값에 도달할 시 용해되어 배기공(5221)을 오픈할 수도 있다.
도 22 및 도 23에서 도시한 바와 같이, 소방 매질(521)은 소방 고체 또는 소방 액체이고, 기체 릴리즈 기구(520)는 트리거 멤버(524)를 포함할 수도 있으며, 트리거 멤버(524)는 배터리(40) 열폭주 시 소방 고체 또는 소방 액체를 트리거링하여 소방 기체를 생성한다. 밀폐 멤버(523)는 하우징(522) 내의 기압이 제1 임계값에 도달 시 배기공(5221)을 오픈하여 소방 기체를 릴리즈하도록 구성된다.
본 실시예에서, 배터리(40) 열폭주 발생 시, 트리거 멤버(524)는 소방 매질(521)을 트리거링하여, 대량의 소방 기체가 생성되고, 소방 기체는 하우징(522) 내에 집결되어 하우징(522)의 내의 기압을 증가시킨다. 기압이 제1 임계값에 도달 시 밀폐 멤버(523)는 배기공(5221)을 오픈하여, 하우징(522) 내의 소방 기체가 통공(513)을 통해 파이프(510) 내로 진입한다.
여기서, 트리거 멤버(524)는 전기 제어 열 유발 멤버일 수 있고, 상기 전기 제어 열 유발 멤버는 배터리(40) 열 폭주 발생 시 열량을 생성하여 소방 고체 또는 소방 액체가 트리거링되어 소방 기체를 생성하도록 한다.
또한, 상기 “제1 임계값”은 임의의 적절한 값일 수 있고, 구체적인 파라미터는 실제에 따라 설정할 수 있다.
본 출원의 실시예에서, 컨트롤러를 이용하여 트리거 멤버(524)에 트리거 신호를 발신할 수 있다. 트리거 멤버(524)에 트리거 신호를 발신하기 위한 컨트롤러는 배터리(40)의 컨트롤러일 수 있고, 소방 장치(500) 자체의 컨트롤러일 수도 있다. 컨트롤러는 예를 들어, 온도 센서 또는 연무 센서 등을 통해 배터리(40)의 열폭주 상황을 검출할 수 있고, 배터리(40) 열폭주 발생 시 온도 센서 또는 연무 센서가 검출된 결과를 컨트롤러에 발신한 후 컨트롤러는 온도 센서 또는 연무 센서의 검출 결과에 따라 트리거 멤버(524)의 작동을 제어한다.
도 22에서 도시한 바와 같이, 기체 릴리즈 기구(520)는 리드(525)를 더 포함하고, 상기 리드(525)의 일 단은 트리거 멤버(524)와 전기적 연결되고, 타 단은 하우징(522)을 관통하여 외부의 컨트롤러와 전기적 연결될 수 있으며, 컨트롤러는 리드(525)를 통해 트리거 멤버(524)에 소방 매질(521)을 트리거링하여 기체를 생성하기 위한 트리거 심호를 발신한다. 기타 실시 형태에서, 컨트롤러는 트리거 멤버(524)와 무선 통신할 수 있다.
도 24 및 도 25에서 도시한 바와 같이, 본 출원의 다른 일 실시예에서, 소방 매질(521)은 소방 기체를 생성할 수 있는 소방 액체 또는 소방 기체이고, 소방 액체 또는 소방 기체는 하우징(522) 내에 패키징되며, 밀폐 멤버(523)가 배기공(5221)을 밀폐 시 하우징(522) 내의 압력은 파이프(510) 내의 압력보다 크고, 즉, 소방 액체 또는 소방 기체는 하우징(522) 내에 가압 패키징되며, 밀폐 멤버(523)는 밸브, 예를 들어, 전기 제어 밸브이다.
본 실시예에서, 배터리(40) 정상 시 하우징(522) 내에는 일정한 압력이 유지되고, 밀폐 멤버(523)는 배기공(5221)을 클로즈한다. 소방 매질(521)이 소방 액체일 경우, 배터리(40) 열폭주 발생 시, 밀폐 멤버(523)는 배기공(5221)을 오픈하여, 하우징(522) 내부와 파이프(510) 내부는 연통되고, 하우징(522) 내의 압력은 감소되어 소방 액체가 가스화되며, 배기공(5221)을 통해 파이프(510) 내로 진입되도록 한다.
본 실시예에서, 소방 매질(521)이 소방 기체일 경우, 소방 기체는 하우징(522) 내에 가압 패키징되므로, 밀폐 멤버(523)가 배기공(5221) 오픈 시 소방 기체는 파이프(510) 내로 분출될 수 있어, 기체 릴리즈 기구(520)가 파이프(510) 내로 기체를 릴리즈하는 신뢰성을 보장할 수 있다.
도 24 및 도 25에서 도시한 바와 같이, 하우징(522)에는 소방 액체 또는 소방 기체를 입력하기 위한 밀봉 밸브(526)가 더 마련된다.
본 출원의 실시예에서, 소방 매질은 소방 고체, 소방 액체, 소방 기체 중의 하나 또는 여러가지를 선택할 수 있고, 본 출원은 이에 대해 한정하지 않는다.
소방 고체, 예를 들어, 고체 에어로졸의 크기 및 형상은 조정 가능성을 가지고, 동시에 단위 체적의 기체 생성량이 크며, 공간 이용률을 최대화할 수 있고, 소방 고체는 열폭주 시 트리거링되어 기체를 생성하여 에어로졸 형태를 형성한다.
선택 가능하게, 소방 매질(521)은 유리기 스캐빈저를 생성할 수 있거나나 또는 유리기 스캐빈저를 포함하는 물질로부터 선택될 수 있고, 유리기 스캐빈저는 유리기 포획제로도 불리우며, 활성 유리기와 작용하여 안정적으로 존재할 수 있는 유리기 또는 안정 분자를 형성하는 물질이고, 예를 들어, 2,2-디페닐-1-DPPH, 벤조퀴논, 테트라메틸벤조퀴논, 2-메틸기-2-디니트로메탄 및 페닐-N-테르트브틸나이트론 등은 모두 유리기와 반응하여 안정적인 유리기를 형성할 수 있다.
본 실시예에서, 소방 매질(521)은 고체 질산칼륨이고, 질산칼륨은 열을 받아 분해된 후 유리기 스캐빈저를 형성하며, 상기 유리기 스캐빈저는 산소(디컴프레션 기구(700)가 배출하는 기체 중의 산소, 파이프(510) 내의 산소 및 외부 환경의 산소) 또는 디컴프레션 기구(700)가 배출하는 산소와 용이하게 결합되어 고온, 연소 물질을 생성하는 물질과 더 용이하게 결합되며, 이 부분의 유리기 스캐빈저와 결합된 물질은 가연성 유리기이다. 유리기 스캐빈저는 배터리(40) 열폭주 후 생성된 가연성 유리기를 소모할 수 있어, 가연성 유리기와 산소가 결합되어 연소될 가능성을 감소하며, 근원적으로 오픈 파이어의 발생 가능성을 감소한다. 유리기 스캐빈저는 가연성 유리기와 결합 후 질소와 같은 불활성 기체를 생성할 수 있고, 불활성 기체는 산소 또는 기타 물질과 화학 반응하기 어려우며, 파이프(510)의 내부 공간을 차지하여 파이프(510) 내의 산소 함량이 감소되도록 하고, 파이프(510) 내의 기체에 대해 희석 작용을 하여, 파이프(510) 내의 가연성 물질과 산소의 농도를 감소한다. 불활성 기체가 차지하는 파이프(510)의 내부 공간은 또 외부 공기와 디컴프레션 기구(700)로부터 배출되는 기체 사이에 대해 차단 작용을 하고, 외부 공기와 디컴츠레션 기구(700)로부터 배출되는 기체가 접촉되는 것을 감소하거나 방지한다. 또한, 시약으로 흡수된 열을 분해하여 파이프(510) 내의 온도를 감소할 수 있으며, 오픈 파이어의 발생을 추가로 예방한다. 서로 다른 시약에서 생성된 유리기 스캐빈저는 서로 다르고, 결합 가능한 가연성 유리기도 다르며 이로써 서로 다른 불활성 기체를 생성할 수 있다.
소방 액체는 액체 육플루오르화황, 육플루오프로판을 선택할 수 있고 이는 가스화를 통해 감온 효과를 가질 수 있으며, 육플루오르화황 또는 육플루오프로판은 비교적 강한 전기적 절연 특성을 구비하므로 가연성 기체를 희석시키는 동시에 배터리(40)의 고압 회로에 대해 보호 작용을 형성한다.
본 출원의 실시예에서, 기체 릴리즈 기구(520)의 하우징(522)은 스틸로 제조된 하우징(예를 들어 스테인리스 하우징)일 수 있고, 하우징(522)의 강도를 보장할 수 있다.
본 출원의 다른 일 측면에 따르면, 배터리의 제조 방법을 제공하며, 도 26에서 도시한 바와 같이, 상기 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다:
단계 S1: 배터리 셀(600)을 제공한다.
단계 S2: 케이스(410)를 제공한다.
단계 S3: 파이프(510) 및 기체 릴리즈 기구(520)를 포함하는 소방 장치(500)를 제공하되, 상기 파이프(510)는 흡기단(511) 및 배기단을 구비하고, 흡기단(511)은 케이스(410)와 연결되어 배터리 열폭주 시 생성된 가연성 기체가 케이스(410) 내부로부터 흡기단(511)을 거쳐 파이프(510) 내로 진입되도록 하며, 배기단(512)을 거쳐 파이프(510)로부터 배출된다. 기체 릴리즈 기구(520)는 파이프(510)와 연결되고, 기체 릴리즈 기구(520)는 배터리 열폭주 시 파이프(510) 내부로 소방 기체를 릴리즈하도록 구성된다. 파이프(510) 내에는 차단 구조(530)가 마련되고, 차단 구조(530)는 소방 기체와 가연성 기체에 대해 차단하며 유동 방향을 변경함으로써 소방 기체와 가연성 기체가 파이프(510)로부터 배출되기 전에 혼합될 수 있도록 한다.
단계 S4: 배터리 셀(600)을 케이스(410) 내에 마련한다.
단계 S5: 소방 장치(500)를 케이스(410)의 외부에 마련하고 흡기단(511)과 케이스(410)를 연결한다.
설명해야 할 것은, 상기 단계는 필요에 따라 순서가 조정될 수 있고, 예를 들어, 우선 소방 장치(500)의 파이프(510)의 흡기단(511)과 케이스(410)를 연결하여 케이스 어셈블리(400)를 형성한 후, 다시 배터리 셀(600)을 케이스 어셈블리(400)의 케이스(410) 내에 방치할 수 있다.
여기서, 파이프(510), 기체 릴리즈 기구(520) 및 차단 구조(530)는 상술한 파이프(510), 기체 릴리즈 기구(520) 및 차단 구조(530)일 수 있다.
이상은 본 출원의 바람직한 실시예일 뿐이고 본 출원을 한정하기 위한 것이 아니며, 당업자에게 있어서, 본 출원은 다양한 변경 및 변화를 가질 수 있다. 본 출원의 사상 및 원칙 내에서 진행한 임의의 수정, 동등한 대체, 개선 등은 모두 본 출원의 청구 범위 내에 포함되어야 한다.
10-차량, 20-모터, 30-컨트롤러, 40-배터리, 400-케이스 어셈블리, 410-케이스, 411-상부 케이스, 412-상부 커버, 500-소방 장치, 510-파이프, 511-흡기단, 512-배기단, 513-통공, 514-플렌지 디스크, 520-기체 릴리즈 기구, 521-소방 매질, 522-하우징, 523-밀폐 챔버, 524-트리거 멤버, 525-리드, 526-밀봉 밸브, 530-차단 구조, 531-댐퍼, 532-헬리컬 블레이드, 533-연결 로드, 534-제2 연결 로드, 535-돌기부, 5221-배기공, 5311-오목면, 600-배터리 셀, 700-디프레선 기구, 800-개구.

Claims (21)

  1. 배터리에 적용되는 소방 장치에 있어서,
    흡기단 및 배기단을 구비하되,상기 흡기단은 상기 배터리의 케이스와 연결되어 상기 배터리 열폭주 시 생성되는 가연성 기체가 상기 케이스 내부로부터 상기 흡기단을 거쳐 파이프 내로 진입하고, 상기 배기단을 거쳐 상기 파이프로부터 배출되도록 하는 파이프;
    상기 파이프와 연결되고, 상기 배터리 열폭주 시 상기 파이프 내부로 소방 기체를 릴리즈하도록 구성되는 기체 릴리즈 기구;를 포함하되,
    상기 파이프 내에는 차단 구조가 마련되고, 상기 차단 구조는 상기 가연성 기체와 상기 소방 기체에 대해 차단하고 유동 방향을 변경하여 상기 가연성 기체와 상기 소방 기체가 상기 파이프로부터 배출되기 전에 혼합되도록 하며,
    상기 차단 구조는 복수의 댐퍼를 포함하고, 복수의 상기 댐퍼는 상기 파이프의 연장 방향을 따라 이격 배치되고, 상기 댐퍼에는 기체가 통과되도록 하는 개구가 마련되거나 또는 상기 댐퍼와 상기 파이프의 내벽은 기체가 통과되도록 하는 개구를 포위하여 형성하되, 인접한 두 개의 상기 개구는 상기 파이프의 연장 방향에서의 투영이 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 소방 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차단 구조는 상기 파이프 내의 적어도 일부 기체의 유동 경로가 만곡 형상을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 소방 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 파이프의 연장 방향에서의 상기 차단 구조의 투영은 상기 파이프의 연장 방향에서의 상기 파이프의 캐비티의 투영을 커버하는 것을 특징으로 하는 소방 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 댐퍼에는 적어도 한 쌍의 아치형 플레이트가 포함되고, 상기 한 쌍의 아치형 플레이트의 오목면은 대향하여 마련되는 것을 특징으로 하는 소방 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차단 구조는 헬리컬 블레이드를 포함하고, 상기 헬리컬 블레이드의 중심선과 상기 파이프의 중축선은 중첩되거나 평행되는 것을 특징으로 하는 소방 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차단 구조는 복수의 헬리컬 블레이드를 포함하고, 복수의 상기 헬리컬 블레이드는 상기 파이프의 연장 방향을 따라 배치되며, 인접한 두 개의 상기 헬리컬 블레이드의 회전 방향은 서로 반대되는 것을 특징으로 하는 소방 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기체 릴리즈 기구는 상기 파이프에 설치되는 것을 특징으로 하는 소방 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기체 릴리즈 기구의 설치 위치는 상기 차단 구조보다 상기 흡기단에 더 근접하는 것을 특징으로 하는 소방 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 기체 릴리즈 기구는 상기 파이프의 외부에 마련되고, 상기 파이프의 벽에는 통공이 마련되며, 상기 기체 릴리즈 기구는 상기 통공에 연결되어 상기 통공 위치로부터 상기 파이프 내로 상기 소방 기체를 릴리즈하는 것을 특징으로 하는 소방 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 통공의 개수는 복수이고, 복수의 상기 통공은 상기 파이프의 연장 방향을 따라 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 소방 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기체 릴리즈 기구는,
    상기 소방 기체 또는 상기 소방 기체를 생성할 수 있는 소방 고체 또는 소방 액체인 소방 매질;
    소방 매질을 수용하고, 상기 통공에 연결되며, 배기공이 마련되는 하우징;
    상기 배기공을 밀폐하고, 상기 배터리 열폭주 시 상기 배기공에 대한 밀폐를 해제하여 상기 소방 기체가 상기 배기공을 통해 상기 파이프 내로 진입하도록 구성되는 밀폐 멤버를 포함하는 것을 특징으로 하는 소방 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 소방 매질은 상기 소방 고체 또는 상기 소방 액체이고, 상기 기체 릴리즈 기구는 트리거 멤버를 더 포함하며, 상기 트리거 멤버는 상기 배터리 열폭주 시 상기 소방 고체 또는 상기 소방 액체를 트리거링하여 상기 소방 기체를 생성하고, 상기 밀폐 멤버는 상기 하우징 내의 기압이 제1 임계값에 도달 시 상기 배기공을 오픈하여 상기 소방 기체를 릴리즈하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 소방 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 소방 매질은 상기 소방 기체를 생성할 수 있는 상기 소방 액체 또는 상기 소방 기체이고, 상기 소방 액체 또는 상기 소방 기체는 상기 하우징 내에 패킹되며, 상기 밀폐 멤버가 상기 배기공 밀폐 시, 상기 하우징 내의 압력은 상기 파이프 내의 압력보다 크며, 상기 밀폐 멤버는 밸브이고, 상기 파이프의 길이는 50-200 cm이며,
    상기 소방 장치는 기체 수집 장치를 더 포함하고, 상기 기체 수집 장치는 상기 배기단과 밀봉 연결되어 상기 배기단으로부터 배출된 기체를 수집하는 것을 특징으로 하는 소방 장치.
  14. 케이스 어셈블리에 있어서,
    배터리를 수용하는 케이스;
    상기 케이스의 외부에 마련되고, 상기 흡기단이 상기 케이스와 연결되는 제1 항에 따른 소방 장치;
    상기 케이스 내의 기압 또는 온도가 제2 임계값에 도달 시 작동되어 상기 케이스 내의 가연성 기체가 상기 흡기단으로부터 상기 파이프로 진입되도록 하는 디컴프레션 기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이스 어셈블리.
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