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KR20210109316A - 초 흡수성 시트를 구비하는 ess - Google Patents

초 흡수성 시트를 구비하는 ess Download PDF

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Publication number
KR20210109316A
KR20210109316A KR1020200024461A KR20200024461A KR20210109316A KR 20210109316 A KR20210109316 A KR 20210109316A KR 1020200024461 A KR1020200024461 A KR 1020200024461A KR 20200024461 A KR20200024461 A KR 20200024461A KR 20210109316 A KR20210109316 A KR 20210109316A
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KR
South Korea
Prior art keywords
ess
blocking sheet
battery
sub
housing
Prior art date
Application number
KR1020200024461A
Other languages
English (en)
Inventor
이진규
Original Assignee
주식회사 엘지에너지솔루션
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Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지에너지솔루션 filed Critical 주식회사 엘지에너지솔루션
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Priority to AU2020431251A priority patent/AU2020431251A1/en
Priority to EP20921490.7A priority patent/EP3955371A4/en
Priority to JP2021548613A priority patent/JP7167361B2/ja
Priority to CN202080033280.XA priority patent/CN113795967A/zh
Priority to US17/606,870 priority patent/US20220223934A1/en
Priority to PCT/KR2020/015427 priority patent/WO2021172697A1/ko
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 ESS는, 복수의 배터리 모듈 및 상기 복수의 배터리 모듈을 수용하는 배터리 랙을 포함하는 복수의 서브 ESS를 포함하는 서브 ESS 적층체; 상기 복수의 서브 ESS를 수용하는 ESS 하우징; 상기 ESS 하우징 내부에 설치되어 상기 ESS 하우징 내부의 온도 및 연기 중 적어도 어느 하나를 감지하는 센서; 서로 인접한 서브 ESS 사이마다 개재되는 제1 차단 시트; 상기 ESS 하우징 내부에 소화 약제를 공급하는 소화 장치; 및 상기 제1 차단 시트에 냉각수를 공급하는 냉각 장치; 를 포함한다.

Description

초 흡수성 시트를 구비하는 ESS{Energy storage system having superabsorbent sheets}
본 발명은, 초 흡수성 시트를 구비하는 ESS에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는, 배터리 모듈의 발열에 따른 비정상적인 온도 상승이 발생된 경우에 있어서 비교적 적은 양의 냉각수로도 효율적인 냉각을 가능하게 할 수 있도록 하기 위해 적용된 초 흡수성 시트를 갖는 ESS에 관한 것이다.
복수의 배터리 셀을 포함하는 ESS에 있어서, 일부 배터리 셀에 단락 발생 등의 이상이 생겨 지속적으로 온도가 상승하고 이로 인해 배터리 셀의 온도가 임계 온도를 넘어서게 되면 열 폭주 현상이 발생하게 된다. 이와 같이 일부 배터리 셀에 있어서 열 폭주 현상이 발생하게 되면, 안전성 이슈가 발생할 수 있다.
일부 배터리 셀에서 일어난 열 폭주 현상에 따라 해당 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈에서 화염 등이 발생하게 되면 이는 인접한 배터리 모듈의 온도를 급격히 상승시키게 되고, 이로 인해 짧은 시간 내에 ESS 전체 범위로 열 폭주 현상이 전파될 수 있다.
결국, 일부 배터리 셀에서 발생된 열 폭주 현상에 신속히 대처하지 못하는 경우, 배터리 셀보다 더 큰 용량의 전지 단위인 배터리 모듈이나 복수의 배터리 모듈을 포함하는 서브 ESS 단위로 열 폭주에 따른 피해가 확대될 수 있다. 이러한 열 폭주에 따른 피해 확대에 적절히 대처하지 못하는 경우, 배터리 모듈 및 서브 ESS 단위에서의 발화 및 폭발 등의 재해로 이어질 수 있으며, 이는 재산적 피해뿐만 아니라 안전성의 문제까지도 야기할 수 있다.
따라서, 배터리 모듈 내부에 있는 일부 배터리 셀에서 열 폭주 현상에 따른 화염이 발생하는 경우 서브 ESS 내에서 화염 발생 범위가 확대되는 것을 차단하는 것이 중요하다. 또한, 이미 하나의 서브 ESS 내에서 화염이 전체적으로 확대된 경우라면, 화염이 발생된 서브 ESS와 인접한 서브 ESS로 화염이 옮겨가지 않도록 소화 및 냉각의 효율성을 높이는 것이 중요하다.
본 발명은, 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 하나의 서브 ESS 내에서 화염이 전체적으로 확대된 경우에 있어서, 화염이 발생된 서브 ESS와 인접한 서브 ESS로 화염이 옮겨가지 않도록 적절한 소화 및 냉각이 이루어질 수 있도록 하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 하나의 서브 ESS에 포함된 배터리 모듈들 중 일부에서 화염이 발생된 경우에 있어서, 그와 인접한 배터리 모듈들로 화염이 확대되지 않도록 적절한 소화 및 냉각이 이루어질 수 있도록 하는 것을 일 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS는, 복수의 배터리 모듈 및 상기 복수의 배터리 모듈을 수용하는 배터리 랙을 포함하는 복수의 서브 ESS를 포함하는 서브 ESS 적층체; 상기 복수의 서브 ESS를 수용하는 ESS 하우징; 상기 ESS 하우징 내부에 설치되어 상기 ESS 하우징 내부의 온도 및 연기 중 적어도 어느 하나를 감지하는 센서; 서로 인접한 서브 ESS 사이마다 개재되는 제1 차단 시트; 상기 ESS 하우징 내부에 소화 약제를 공급하는 소화 장치; 및 상기 제1 차단 시트에 냉각수를 공급하는 냉각 장치; 를 포함한다.
상기 제1 차단 시트는, 초 흡수성 시트일 수 있다.
상기 제1 차단 시트는, 1g당 20g 내지 200g의 냉각수를 흡수하여 머금고 있을 수 있는 초 흡수성 파이버를 포함할 수 있다.
상기 배터리 모듈은, 복수의 배터리 셀이 적층되어 형성된 셀 적층체; 및 상기 셀 적층체를 수용하는 모듈 하우징; 을 포함할 수 있다.
상기 복수의 배터리 모듈은, 상기 배터리 랙 내에서 상하로 적층될 수 있다.
상기 ESS는, 상기 배터리 랙 내에서 상하 방향을 따라 서로 인접한 배터리 모듈 사이에 개재되는 적어도 하나의 제2 차단 시트를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 차단 시트는, 상기 배터리 랙을 관통하여 상기 서브 ESS 적층체의 적층 방향 일 측으로부터 타 측을 가로질러 배치될 수 있다.
상기 제1 차단 시트는 제1 결합 슬릿을 구비하며, 상기 제2 차단 시트는 상기 제1 결합 슬릿에 삽입되어 상기 제1 차단 시트에 결합될 수 있다.
상기 제2 차단 시트는 제2 결합 슬릿을 구비하며, 상기 제1 차단 시트는 상기 제2 결합 슬릿에 삽입되어 상기 제2 차단 시트에 결합될 수 있다.
상기 제2 차단 시트는, 초 흡수성 시트일 수 있다.
상기 제2 차단 시트는, 1g당 20g 내지 200g의 냉각수를 흡수하여 머금고 있을 수 있는 초 흡수성 파이버를 포함할 수 있다.
상기 초 흡수성 파이버는, 전분계 소재, 셀룰로스계 소재 및 합성 폴리머계 소재 중 적어도 하나를 포함하는 초 흡수성 수지를 포함할 수 있다.
상기 ESS는, 상기 센서에서 감지된 온도에 관한 정보 및 연기 발생 여부에 관한 정보 중 적어도 어느 하나를 참조하여 상기 소화 장치 및 냉각 장치의 동작을 제어하는 제어 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하나의 서브 ESS 내에서 화염이 전체적으로 확대된 경우에 있어서, 화염이 발생된 서브 ESS와 인접한 서브 ESS로 화염이 옮겨가지 않도록 적절한 소화 및 냉각이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 하나의 서브 ESS에 포함된 배터리 모듈들 중 일부에서 화염이 발생된 경우에 있어서, 그와 인접한 배터리 모듈들로 화염이 확대되지 않도록 적절한 소화 및 냉각이 이루어질 수 있게 된다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS를 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS에 적용되는 서브 ESS 및 제1 차단 시트를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 배터리 모듈을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS의 소화 및 냉각의 자동화를 위한 제어 로직을 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 ESS를 나타내는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 ESS에 적용되는 서브 ESS, 제1 차단 시트 및 제2 차단 시트를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 ESS에 적용되는 제1 차단 시트와 제2 차단 시트의 결합 형태를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS(Energy storagy system)을 설명하기로 한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS는, 복수의 서브 ESS(100), ESS 하우징(200), 제1 차단 시트(300), 소화 장치(400), 냉각 장치(500) 및 센서(600)를 포함한다.
상기 서브 ESS(100)는, 배터리 랙(110) 및 배터리 랙(110) 내에 수용되는 복수의 배터리 모듈(120)을 포함한다. 상기 배터리 랙(110)은, 전면과 후면이 개방된 형태를 갖는다. 상기 복수의 서브 ESS(100)는, 배터리 랙(110)의 측면이 서로 대면하도록 좌우 방향으로 나란히 배열되어 하나의 서브 ESS 적층체를 형성한다.
도 2를 참조하면, 상기 복수의 배터리 모듈(120)은, 배터리 랙(110) 내에서 상하 방향으로 적층되어 하나의 모듈 적층체를 형성한다.
도 3을 참조하면, 상기 배터리 모듈(120)은, 복수의 배터리 셀(121), 버스바 프레임(122), 모듈 하우징(123), 에어 인렛(air inlet)(124) 및 에어 아웃렛(air outlet)(125)을 포함한다.
상기 배터리 셀(121)은, 복수개가 구비되며, 복수의 배터리 셀(121)은 적층되어 하나의 셀 적층체를 이룬다. 상기 배터리 셀(121)로는, 예를 들어 파우치 타입의 배터리 셀이 적용될 수 있다. 상기 배터리 셀(121)은, 길이 방향 양 측으로 각각 인출되는 한 쌍의 전극 리드(121a)를 구비한다.
상기 버스바 프레임(122)은, 한 쌍이 구비되며, 각각의 버스바 프레임(122)은 셀 적층체의 폭 방향 일 측 및 타 측을 커버한다. 상기 배터리 셀(121)의 전극 리드(121a)는 버스바 프레임(122)에 형성된 슬릿을 통해 인출되며, 절곡되어 버스바 프레임(122)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 모듈 하우징(123)은, 대략 직육면체 형상을 가지며, 내부에 셀 적층체를 수용한다. 상기 모듈 하우징(123)의 길이 방향 일 측 면 및 타 측 면에는 에어 인렛(124) 및 에어 아웃렛(125)이 형성된다.
상기 에어 인렛(124)은 셀 적층체의 적층 방향 일 측, 즉 배터리 모듈(120)의 길이 방향 일 측에 형성되며, 모듈 하우징(123)을 관통하는 홀 형태로 형성된다. 상기 에어 아웃렛(125)은 셀 적층체의 적층 방향 타 측, 즉 배터리 모듈(120)의 길이 방향 타 측에 형성되며, 모듈 하우징(123)을 관통하는 홀 형태로 형성된다.
상기 에어 인렛(124)과 에어 아웃렛(125)은 상호 배터리 모듈(120)의 길이 방향을 따라 대각선으로 가로 질러 반대 편에 위치한다.
한편, 상기 버스바 프레임(122)과 모듈 하우징(123) 사이에는 빈 공간이 형성된다. 즉, 상기 모듈 하우징(123)의 6개의 외측 면 중 배터리 셀(121)의 길이 방향 일 측 및 타 측과 대면하는 면과 버스바 프레임(122) 사이에는 배터리 셀(121)의 냉각을 위한 공기가 흐를 수 있는 빈 공간이 형성된다. 상기 빈 공간은, 배터리 모듈(120)의 폭 방향 양 측에 각각 형성된다.
상기 에어 인렛(124)은 배터리 모듈(120)의 폭 방향 일 측에 형성되는 빈 공간과 대응되는 위치에 형성되고, 에어 아웃렛(125)은 배터리 모듈(120)의 폭 방향 타 측에 형성되는 빈 공간과 대응되는 위치에 형성된다.
상기 배터리 모듈(120)에 있어서, 에어 인렛(124)을 통해 내부로 유입된 공기는 배터리 모듈(120)의 폭 방향 일 측에 형성된 빈 공간으로부터 배터리 모듈(120)의 폭 방향 타 측에 형성된 빈 공간으로 이동하면서 배터리 셀(121)을 냉각시킨 후 에어 아웃렛(125)을 빠져나간다. 즉, 상기 배터리 모듈(120)은 공냉식 배터리 모듈에 해당하는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 적용되는 배터리 모듈(120)은 공냉식 구조를 갖기 때문에, 모듈 하우징(123)의 외부로 화염이 분출되기 쉽다. 즉, 상기 배터리 모듈(120)에 포함된 배터리 셀(121)들 중 일부에서 이상이 발생하여 배터리 셀(121) 내부의 온도가 상승하고 이에 따른 벤팅(venting)에 의해 가스가 유출되면 화염이 발생할 수 있고, 발생된 화염은 공냉을 위해 형성된 에어 인렛(124) 및 에어 아웃렛(125)을 통해 모듈 하우징(123)의 외부로 분출될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 제1 차단 시트(300)는 이처럼 일부 배터리 모듈(120)에서 비정상적인 온도 상승 및 그로 인한 화염의 발생 시에, 문제가 발생된 배터리 모듈(120)을 포함하는 서브 ESS(100)에 인접한 서브 ESS(100)로 화염이 옮겨가지 않도록 한다.
이러한 기능의 수행을 위해, 상기 제1 차단 시트(300)는, 서로 인접한 서브 ESS(100) 사이마다 개재된다. 상기 제1 차단 시트(300)는, 초 흡수성 시트(super absorbent sheet)이다. 즉, 상기 제1 차단 시트(300)는, 초 흡수성 파이버(super absorbent fiber)를 포함하며, 이러한 초 흡수성 파이버는 1g 당 대략 20g 내지 200g의 냉각수를 흡수하여 머금고 있을 수 있다. 상기 초 흡수성 파이버는, 예를 들어 전분계(澱紛系) 소재, 셀룰로스계 소재, 또는 합성 폴리머계 소재 중 적어도 하나를 포함하는 초 흡수성 수지(super absorbent polymer)를 포함할 수 있다. 상기 초 흡수성 파이버는, 초 흡수성 수지를 그물 형태로 방적함으로써 얻어진다.
상기 제1 차단 시트(300)는, 냉각 장치(500)로부터 냉각수가 공급되는 경우 이를 신속히 흡수하며, 냉각수를 흡수한 제1 차단 시트(300)는 일부 서브 ESS(100)에서 발생된 비정상적인 온도 상승 현상 및/또는 화염이 인접한 서브 ESS(100)로 확대되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 차단 시트(300)는, 이용되는 냉각수의 양을 최소화 함과 동시에 이러한 냉각 효과 및 화염 확대 차단 효과의 극대화를 가져올 수 있도록 하기 위해 서브 ESS(100)의 측면과 대응되는 면적을 갖는 것이 바람직하다. 다만, 상기 제1 차단 시트(300)는, 냉각 장치(500)로부터 공급되는 냉각수를 신속히 흡수하기 위해 서브 ESS 적층체의 상단으로 그 길이 방향 단부가 노출될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 상기 소화 장치(400)는, ESS 하우징(200)의 내부 온도가 기준 값 이상으로 상승하는 경우 및/또는 화재에 따른 연기가 감지되는 경우 ESS 하우징(200) 내부에 소화 약제를 분사하여 화재의 발생을 미연에 방지하거나 이미 발생된 화재를 진압한다. 상기 소화 약제로는, 예를 들어 Novec 1230과 같은 기체 형태의 청정 소화 약제가 적용될 수 있으며, 그 밖에도 질소, 고체에어로졸 등이 적용될 수 있다.
상기 소화 장치(400)는, ESS 하우징(200)의 외측에 설치되어 소화 약제를 저장하는 소화 약제 탱크(410) 및 일 측이 소화 약제 탱크(410)와 연결되고 타 측은 ESS 하우징(200)을 관통하는 소화 약제 분사 관(420)을 포함한다.
상기 냉각 장치(500)는, ESS 하우징(200)의 내부 온도가 기준 값 이상으로 상승하는 경우 및/또는 화재에 따른 연기가 감지되는 경우 ESS 하우징(200) 내부에 냉각수를 분사하여 화재의 발생을 미연에 방지하거나 이미 발생된 화재를 진압한다.
좀 더 구체적으로, 상기 냉각 장치(500)는, 제1 차단 시트(300)에 직접 냉각수를 분사한다. 상기 냉각 장치(500)는, 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크(510)와 연결되는 냉각수 공급 관(520) 및 냉각수 공급 관(520)의 단부에서 분기되어 각각의 제1 차단 시트(300)와 대응되는 위치에 배치되는 복수의 냉각수 분사 관(530)을 포함한다.
본 발명의 도면에서는 상기 냉각수 공급 관(520)은 ESS 하우징(200)의 외측에 위치하고, 냉각수 분사 관(530)이 ESS 하우징(200)을 관통하는 경우만을 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 냉각수 공급 관(520)이 ESS 하우징(200)을 관통하고, 냉각수 분사 관(530)은 ESS 하우징(200)의 내부에서 냉각수 공급 관(520)으로부터 분기될 수도 있는 것이다.
도 1을 참조하면, 상기 센서(600)는, ESS 하우징(200) 내부에 설치되어 ESS 하우징 내부의 온도 센싱 및 연기 발생 감지 중 적어도 어느 하나의 기능을 수행한다. 즉, 상기 센서(600)는, 온도 센서 및/또는 연기 발생 감지 센서에 해당하는 것이다.
도면에 도시되지는 않았으나, 모듈 하우징(200) 외부에 배치되는 사용자 인터페이스를 통해 센서(600)에서 센싱된 정보 및/또는 센싱된 정보에 따른 알람이 표시될 수 있으며, 사용자는 센싱된 정보 및/또는 알람을 통해 화재의 위험이 있다고 판단되거나 화재가 발생된 것으로 판단되는 경우 소화 장치(400) 및 냉각 장치(500)를 구동시켜 ESS 내부의 화재를 진압하거나 또는 미연에 방지할 수 있다.
한편, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS는, 앞서 설명된 구성요소들 외에 제어 장치(700)를 추가적으로 더 포함할 수 있다. 상기 제어 장치(700)는, 센서(600)에서 감지된 온도에 관한 정보 및/또는 연기 발생 여부에 관한 정보를 참조하여 소화 장치(400) 및 냉각 장치(500)의 동작을 제어한다.
즉, 상기 제어 장치(700)는, 사용자의 조작 없이도 일정 조건이 만족되는 경우 소화 장치(400) 및 냉각 장치(500)가 동작하도록 함으로써 소화 및/또는 냉각의 자동화를 이루기 위해 적용되는 요소이다. 상기 소화 장치(400) 및 냉각 장치(500)가 동작하기 위한 기준 온도는 서브 ESS(100)의 개수, 서브 ESS(100)에 포함되는 배터리 모듈(120)의 개수, 배터리 모듈(120)에 포함되는 배터리 셀(121)의 개수, 배터리 셀(121)의 용량 등을 고려하여 결정될 수 있다.
다음은, 도 5 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 ESS를 설명하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 ESS는 앞서 설명한 일 실시예에 따른 ESS와 비교하여 제2 차단 시트(310)가 추가적으로 적용된 점에서 차이가 있을 뿐, 그 밖의 다른 구성요소들은 실질적으로 동일하다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 ESS를 설명함에 있어서는, 제2 차단 시트(310)에 대해서 집중적으로 설명을 하고, 그 밖에 앞선 실시예에서와 중복되는 사항들에 대해서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 제2 차단 시트(310)는, 배터리 랙(110) 내에서 상하 방향을 따라 서로 인접한 배터리 모듈(120) 사이에 개재된다. 상기 제2 차단 시트(310)는, 배터리 랙(110)의 측면을 관통하여 서브 ESS(100)의 적층 방향 일 측으로부터 타 측을 가로질러 배치된다.
상기 제2 차단 시트(310)는, 하나 또는 복수개가 구비될 수 있으며, 하나만 구비되는 경우라면 배터리 모듈(120)의 적층 방향을 따라 배터리 랙(110)의 중심부에 배치되는 것이 효율적이다. 상기 제2 차단 시트(310)의 재질은 앞서 설명한 제1 차단 시트(300)와 동일하다.
도 7을 참조하면, 상기 제1 차단 시트(300)와 제2 차단 시트(310) 간의 결합은 각각의 제1 차단 시트(300)마다 제1 결합 슬릿(300a)을 형성하고 이러한 제1 결합 슬릿(300a)에 제2 차단 시트(310)를 삽입하는 방식으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1 차단 시트(300)에 형성된 제1 결합 슬릿(300a)의 형성 위치 및 형상은 제2 차단 시트(310)의 통과를 위해 배터리 랙(110)의 측면에 형성된 슬릿(미도시)과 대응된다.
도 8을 참조하면, 도 7에 도시된 것과는 달리, 상기 제1 차단 시트(300)와 제2 차단 시트(310) 간의 결합은, 제2 차단 시트(310)에 제1 차단 시트(300)에 대응되는 개수로 제2 결합 슬릿(310a)을 형성하고 이러한 제2 결합 슬릿(310a)에 제1 차단 시트(300)를 삽입하는 방식으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 제1 차단 시트(300)와 제2 차단 시트(310)가 상호 연결됨으로써 제1 차단 시트(300)의 상단으로부터 공급되는 냉각수를 제1 차단 시트(300)가 흡수하고, 흡수된 냉각수의 일부를 제2 차단 시트(310)가 재흡수 함으로써 열 폭주 현상이 서브 ESS 적층체의 적층 방향 및 배터리 모듈(120)의 적층 방향을 따라 확대되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 서브 ESS
110: 배터리 랙
120: 배터리 모듈
121: 배터리 셀
121a: 전극 리드
122: 버스바 프레임
123: 모듈 하우징
124: 에어 인렛
125: 에어 아웃렛
200: ESS 하우징
300: 제1 차단 시트
300a: 제1 결합 슬릿
310: 제2 차단 시트
310a: 제2 결합 슬릿
400: 소화 장치
410: 소화 약제 탱크
420: 소화 약제 분사 관
500: 냉각 장치
510: 냉각수 탱크
520: 냉각수 공급 관
530: 냉각수 분사 관
600: 센서
700: 제어 장치

Claims (14)

  1. 복수의 배터리 모듈 및 상기 복수의 배터리 모듈을 수용하는 배터리 랙을 포함하는 복수의 서브 ESS를 포함하는 서브 ESS 적층체;
    상기 복수의 서브 ESS를 수용하는 ESS 하우징;
    상기 ESS 하우징 내부에 설치되어 상기 ESS 하우징 내부의 온도 및 연기 중 적어도 어느 하나를 감지하는 센서;
    서로 인접한 서브 ESS 사이마다 개재되는 제1 차단 시트;
    상기 ESS 하우징 내부에 소화 약제를 공급하는 소화 장치; 및
    상기 제1 차단 시트에 냉각수를 공급하는 냉각 장치;
    를 포함하는 ESS.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차단 시트는,
    초 흡수성 시트인 것을 특징으로 하는 ESS.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 차단 시트는,
    1g당 20g 내지 200g의 냉각수를 흡수하여 머금고 있을 수 있는 초 흡수성 파이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 ESS.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 초 흡수성 파이버는,
    전분계 소재, 셀룰로스계 소재 및 합성 폴리머계 소재 중 적어도 하나를 포함하는 초 흡수성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 ESS.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 모듈은,
    복수의 배터리 셀이 적층되어 형성된 셀 적층체; 및
    상기 셀 적층체를 수용하는 모듈 하우징;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 ESS.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 배터리 모듈은,
    상기 배터리 랙 내에서 상하로 적층되는 것을 특징으로 하는 ESS.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 ESS는,
    상기 배터리 랙 내에서 상하 방향을 따라 서로 인접한 배터리 모듈 사이에 개재되는 적어도 하나의 제2 차단 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ESS.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 차단 시트는,
    상기 배터리 랙을 관통하여 상기 서브 ESS 적층체의 적층 방향 일 측으로부터 타 측을 가로질러 배치되는 것을 특징으로 하는 ESS.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 차단 시트는 제1 결합 슬릿을 구비하며,
    상기 제2 차단 시트는 상기 제1 결합 슬릿에 삽입되어 상기 제1 차단 시트에 결합되는 것을 특징으로 하는 ESS.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 차단 시트는 제2 결합 슬릿을 구비하며,
    상기 제1 차단 시트는 상기 제2 결합 슬릿에 삽입되어 상기 제2 차단 시트에 결합되는 것을 특징으로 하는 ESS.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 차단 시트는,
    초 흡수성 시트인 것을 특징으로 하는 ESS.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제1 차단 시트는,
    1g당 20g 내지 200g의 냉각수를 흡수하여 머금고 있을 수 있는 초 흡수성 파이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 ESS.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 초 흡수성 파이버는,
    전분계 소재, 셀룰로스계 소재 및 합성 폴리머계 소재 중 적어도 하나를 포함하는 초 흡수성 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 ESS.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 ESS는,
    상기 센서에서 감지된 온도에 관한 정보 및 연기 발생 여부에 관한 정보 중 적어도 어느 하나를 참조하여 상기 소화 장치 및 냉각 장치의 동작을 제어하는 제어 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 ESS.
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