KR102449836B1 - Lithium-ion battery thermal runaway detection and fire extinguishing system using LN2 for ESS improved reliability - Google Patents

Lithium-ion battery thermal runaway detection and fire extinguishing system using LN2 for ESS improved reliability Download PDF

Info

Publication number
KR102449836B1
KR102449836B1 KR1020220060416A KR20220060416A KR102449836B1 KR 102449836 B1 KR102449836 B1 KR 102449836B1 KR 1020220060416 A KR1020220060416 A KR 1020220060416A KR 20220060416 A KR20220060416 A KR 20220060416A KR 102449836 B1 KR102449836 B1 KR 102449836B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
casing
housing rack
ess
unit
cooling material
Prior art date
Application number
KR1020220060416A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이혁기
강현우
최새름
박창규
Original Assignee
(주)헤스테크놀로지
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)헤스테크놀로지 filed Critical (주)헤스테크놀로지
Priority to KR1020220060416A priority Critical patent/KR102449836B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102449836B1 publication Critical patent/KR102449836B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C3/00Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/16Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places in electrical installations, e.g. cableways
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A62LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62CFIRE-FIGHTING
    • A62C99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • A62C99/0009Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
    • A62C99/0018Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using gases or vapours that do not support combustion, e.g. steam, carbon dioxide
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/627Stationary installations, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6563Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6561Gases
    • H01M10/6563Gases with forced flow, e.g. by blowers
    • H01M10/6564Gases with forced flow, e.g. by blowers using compressed gas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6569Fluids undergoing a liquid-gas phase change or transition, e.g. evaporation or condensation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/251Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for stationary devices, e.g. power plant buffering or backup power supplies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

The present invention relates to a fire extinguishing system for detecting a thermal runaway precursor of a lithium ion battery for improving ESS stability and using LN2, and more specifically, to a stability-based fire extinguishing system that detects a thermal runaway precursor in ESS facilities composed of lithium-ion batteries in advance and can minimize damage from explosions and fires by rapidly cooling the temperature of the lithium-ion batteries and the surrounding temperature by using LN2.

Description

ESS 안정성 향상을 위한 리튬이온 배터리의 열폭주 전조현상 감지 및 LN2를 이용한 소화 시스템{Lithium-ion battery thermal runaway detection and fire extinguishing system using LN2 for ESS improved reliability}Lithium-ion battery thermal runaway detection and fire extinguishing system using LN2 for ESS improved reliability

본 발명은 ESS 안정성 향상을 위한 리튬이온 배터리의 열폭주 전조현상 감지 및 LN2를 이용한 소화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 리튬이온 배터리로 구성된 ESS 설비의 열폭주 전조현상을 미리 감지하고, LN2를 이용해 리튬이온 배터리의 온도 및 주변 온도를 급격히 냉각시켜 폭발, 화재로부터의 피해를 최소화할 수 있는 안정성 기반의 소화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a thermal runaway precursor detection of a lithium ion battery for improving ESS stability and a fire extinguishing system using LN2. It relates to a safety-based fire extinguishing system that can minimize damage from explosions and fires by rapidly cooling the temperature and ambient temperature of lithium-ion batteries using

에너지저장시스템(energy storage system; ESS)은 생산된 전기에너지를 배터리에 저장했다가 전력이 필요할 때 공급하는 시스템으로서 화석연료의 대안 및 온실가스 배출량 감소를 위해 도입되고 있다.An energy storage system (ESS) is a system that stores produced electrical energy in a battery and supplies it when power is needed, and is being introduced to reduce greenhouse gas emissions and alternatives to fossil fuels.

즉, 국내·외적으로 태양광발전, 풍력발전 등 신재생에너지 발전설비 관련 투자가 확대되고 있으며, 이와 더불어 생산된 에너지를 저장하는 ESS의 수요는 급격히 증가하고 있는 추세이다.In other words, domestic and foreign investments related to renewable energy power generation facilities such as solar power generation and wind power generation are increasing, and the demand for ESS that stores the produced energy is rapidly increasing.

이러한 ESS는 고에너지 밀도에 효율이 높은 리튬이온배터리를 주로 사용하고 있으며, 최소 단위인 배터리 셀(Cell) 단위부터 수십 개의 셀이 직·병렬로 연결된 모듈(Module) 단위, 수십 개의 모듈을 쌓아 구성된 랙(Rack) 단위로 이루어져 있는데, ESS의 경우 랙 단위로 집약되어 있는 대규모 설비라 할 수 있다. 또한, ESS의 효율적인 운용 및 안전한 관리를 위해서 전력관리시스템(Power management system;PMS), 에너지모니터링시스템(Energy monitoring system; EMS), 전력조절시스템(Power conditioning system; PCS), 배터리관리시스템(Battery management system; BMS)을 구성하여 사용하고 있지만, ESS 관련 화재가 끊이지 않고 있는 추세로 ESS 화재위험성이 대두되었다.These ESSs mainly use high-efficiency lithium-ion batteries with high energy density. It consists of a rack unit, and in the case of ESS, it can be said that it is a large-scale facility that is concentrated in a rack unit. In addition, for efficient operation and safe management of ESS, power management system (PMS), energy monitoring system (EMS), power conditioning system (PCS), battery management system (Battery management) system; BMS), but as ESS-related fires continue to occur, the risk of ESS fire has emerged.

한편, 리튬이온배터리는 에너지밀도가 높고 가볍다는 장점이 있지만 인화성 전해액을 사용하기 때문에 온도에 민감하고 과방전 시엔 용량 감소가 크고, 과충전 시엔 매우 불안정한 상태가 되어 내부 전극의 쇼트 혹은 외부 충격에 의한 폭발 및 화재로 이어지는 등의 시스템의 안전성을 위협하는 치명적인 단점들이 존재한다.On the other hand, lithium-ion batteries have the advantage of high energy density and light weight, but because they use a flammable electrolyte, they are sensitive to temperature, have a large capacity decrease during overdischarge, and become very unstable when overcharged, resulting in an explosion due to a short circuit of the internal electrode or an external shock. And there are fatal disadvantages that threaten the safety of the system, such as leading to a fire.

특히, 리튬이온배터리의 화재를 소화하기 위해서는 고분자 분리막 붕괴로 산화성 양극과 환원성 음극이 만나 스스로 급격히 발열하는 열폭주(Thermal runaway) 현상과 그로 인한 인접 셀로의 화재전이(Fire propagation)를 통한 연속적인 재발화(Reignition)를 방지하여야 하는데, 기존 소화 설비는 열폭주 시 발생되는 고온을 급격히 낮출 정도의 기능을 기대하기에는 역부족이다.In particular, in order to extinguish a fire in a lithium-ion battery, a thermal runaway phenomenon in which an oxidizing anode and a reducing anode meet and rapidly heat themselves due to the collapse of the polymer separator and continuous recurrence through fire propagation to adjacent cells Reignition must be prevented, but the existing fire extinguishing facilities are insufficient to expect the function to rapidly lower the high temperature generated during thermal runaway.

따라서, ESS의 보급이 증대되는 만큼 전용 소방시설에 대한 필요성이 증대되어야 하지만, 현재까지 전용 소화시스템에 대한 연구 및 개발이 부족한 실정이다.Therefore, as the supply of ESS increases, the need for a dedicated firefighting facility must increase, but research and development of a dedicated firefighting system is insufficient so far.

등록특허 10-2050803Registered Patent 10-2050803

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 리튬이온 배터리로 구성된 ESS 설비의 열폭주 전조현상을 미리 감지하고, LN2를 이용해 리튬이온 배터리의 온도 및 주변 온도를 급격히 냉각시켜 폭발, 화재로부터의 피해를 최소화할 수 있는 안정성 기반의 소화 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the problems in the prior art in consideration of the above problems, by detecting in advance the thermal runaway precursor phenomenon of an ESS facility composed of a lithium ion battery, and rapidly cooling the temperature and ambient temperature of the lithium ion battery using LN2 The purpose of this is to provide a safety-based fire extinguishing system that can minimize damage from explosions and fires.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, ESS가 내장되는 하우징랙; 상기 하우징랙에 설치되며 ESS 주변 온도를 측정하여 온도정보를 출력하는 온도센서; 상기 하우징랙 내부로 냉각물질을 분사하는 냉각부; 및 상기 온도센서에서 측정된 온도정보를 토대로, 측정된 온도를 기설정된 임계온도와 비교해 측정온도가 임계온도 이상으로 판정되면 냉각신호를 출력하여 하우징랙 내부로 냉각물질이 분사되도록 상기 냉각부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 냉각물질은 LN2(액화질소)인 것을 특징으로 한다.The present invention is a means for achieving the above object, the ESS is built-in housing rack; a temperature sensor installed in the housing rack and outputting temperature information by measuring the ambient temperature of the ESS; a cooling unit for spraying a cooling material into the housing rack; And, based on the temperature information measured by the temperature sensor, comparing the measured temperature with a preset threshold temperature, when the measured temperature is determined to be above the critical temperature, output a cooling signal to inject the cooling material into the housing rack, the operation of the cooling unit It includes; a control unit for controlling, the cooling material is characterized in that LN2 (liquid nitrogen).

또한, 상기 하우징랙의 후면은 개방 형성되며 내부에는 상하 방향으로 복수의 단위ESS모듈이 적층되고, 상기 냉각부는 상하로 이격된 단위ESS모듈 사이로 냉각물질을 분사하는 것을 특징으로 한다.In addition, the rear surface of the housing rack is formed open, and a plurality of unit ESS modules are stacked inside, and the cooling unit sprays a cooling material between the unit ESS modules spaced up and down.

또한, 상기 냉각부는, 상부로 상기 하우징랙을 고정 지지하며 상면에는 전후 길이방향을 따라 가이드레일이 형성되는 베이스; 상기 가이드레일에 접속되어 전후 방향으로 왕복 이동 가능하게 결합되며 전면이 개방 형성되고, 상면에 전후 방향으로 길게 장홀이 관통 형성되는 케이싱; 상기 케이싱에 내장되며, 냉각물질이 압축 저장된 봄베에 연결되어 냉각물질을 전달받아 상기 제어부의 제어하에 냉각물질을 기체상으로 분사하는 분사부재; 상기 케이싱의 전면에 설치되며 상기 분사부재에서 분사된 냉각물질을 확산하는 확산팬; 상기 케이싱과 하우징랙 사이를 밀폐 구성하는 실링부재; 및 상기 케이싱과 베이스 사이에 설치되며 상기 제어부의 제어하에 신장 또는 압축 운동하여 상기 케이싱 및 분사부재를 전후 방향으로 왕복 이동시키는 액츄에이터;를 포함하며, 상기 제어부는 상기 케이싱 및 분사부재를 동시에 전방으로 이동시켜 케이싱의 전면이 하우징랙의 후면에 밀착되도록 액츄에이터를 제어하고, 동시에, 냉각물질이 분사되도록 분사부재를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the cooling unit, the base fixed to support the housing rack to the upper surface and guide rails are formed along the front and rear longitudinal direction on the upper surface; a casing connected to the guide rail and coupled to be reciprocally movable in the front-rear direction, the front surface of which is open, and the long hole formed through the upper surface in the front-rear direction; a spray member embedded in the casing, connected to a cylinder in which the cooling material is compressed and stored, receiving the cooling material, and spraying the cooling material in a gaseous phase under the control of the control unit; a diffusion fan installed on the front surface of the casing to diffuse the cooling material sprayed from the spray member; a sealing member configured to seal between the casing and the housing rack; and an actuator installed between the casing and the base and extending or compressing under the control of the control unit to reciprocate the casing and the injection member in the front-rear direction; wherein the control unit simultaneously moves the casing and the injection member forward to control the actuator so that the front surface of the casing is in close contact with the rear surface of the housing rack, and at the same time, control the injection member so that the cooling material is sprayed.

또한, 상기 실링부재는, 상기 케이싱의 전면 테두리를 따라 형성되는 제1 영구자석; 및 상기 제1 영구자석과 반대극성을 가지며 상기 제1 영구자석과 대칭되는 형상으로 상기 하우징랙의 후면 테두리를 따라 형성되는 제2 영구자석을 포함하며, 상기 분사부재는, 상기 봄베와 직결되며 상기 장홀을 통과해 케이싱 내부에 상하 방향으로 길게 배치되는 수직배관; 상기 수직배관의 경로 상에서 전방으로 분기 형성되는 복수 개의 수평배관; 상기 복수 개의 수평배관 각각에 형성되는 분사노즐; 및 상기 제어부의 제어하에 상기 복수 개의 수평배관 각각의 관로를 개폐제어하는 제어밸브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sealing member, a first permanent magnet formed along the front edge of the casing; and a second permanent magnet having a polarity opposite to that of the first permanent magnet and formed along the rear edge of the housing rack in a shape symmetrical to the first permanent magnet, wherein the injection member is directly connected to the cylinder and the a vertical pipe that passes through the long hole and is vertically disposed inside the casing; a plurality of horizontal pipes branched forward on the path of the vertical pipe; injection nozzles formed in each of the plurality of horizontal pipes; and a control valve for controlling opening and closing of each of the plurality of horizontal pipes under the control of the controller.

또한, 상기 수직배관의 하단에는 케이싱의 내측 하면에 구름 가능하게 지지되는 캐스터가 형성되고, 상부와 하부에는 각각 전방을 향해 지지대가 돌출 형성되며, 상기 케이싱의 전면 상단과 하단에는 걸림턱이 형성되고, 상기 지지대와 걸림턱 사이에는 상기 분사부재를 후방으로 탄성 가압하는 탄성스프링이 개재되며, 상기 액츄에이터는 수직배관에 연결 설치되어 상기 케이싱과 분사부재를 동시에 전후 방향으로 이동시키되, 상기 케이싱이 하우징랙에 접촉된 상태에서 더 신장되면 상기 분사부재 일체가 케이싱 내부에서 전방으로 이동하여 상기 수평배관이 상하로 인접한 단위ESS모듈 사이로 개재되며, 상기 하우징랙과 베이스의 내부는 서로 연통되며 상기 베이스의 일측에는 배기구가 형성되되, 상기 베이스의 내부에는 상기 하우징랙 내부로 분사된 냉각물질을 상기 배기구 방향으로 흡입 배출하는 배출팬이 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower end of the vertical pipe is formed with a caster supported so as to be able to roll on the inner lower surface of the casing, the upper and lower supports are formed to protrude toward the front, respectively, and the upper and lower ends of the front of the casing are formed with locking protrusions, , An elastic spring for elastically pressing the injection member to the rear is interposed between the support and the locking jaw, and the actuator is connected to a vertical pipe to move the casing and the injection member in the front-rear direction at the same time, the casing is the housing rack When it is further extended in a state of contact with the injection member, the whole of the injection member moves forward inside the casing, and the horizontal pipe is interposed between the unit ESS modules adjacent up and down, and the inside of the housing rack and the base communicate with each other, and at one side of the base An exhaust port is formed, and an exhaust fan for sucking and discharging the cooling material sprayed into the housing rack in the direction of the exhaust port is installed inside the base.

본 발명은 리튬이온 배터리로 구성된 ESS 설비의 열폭주 전조현상을 미리 감지하고, LN2를 이용해 리튬이온 배터리의 온도 및 주변 온도를 급격히 냉각시켜 폭발, 화재로부터의 인, 물적자원의 피해를 최소화할 수 있는 효과를 제공한다.The present invention detects in advance the thermal runaway precursor phenomenon of an ESS facility composed of lithium ion batteries and rapidly cools the temperature and ambient temperature of the lithium ion battery using LN2 to minimize damage to phosphorus and material resources from explosions and fires. provides an effect.

도 1은 본 발명에 따른 ESS 안정성 향상을 위한 리튬이온 배터리의 열폭주 전조현상 감지 및 LN2를 이용한 소화 시스템의 구성을 블록 형태로 도시한 도면.
도 2은 본 발명에 따른 ESS 안정성 향상을 위한 리튬이온 배터리의 열폭주 전조현상 감지 및 LN2를 이용한 소화 시스템의 개략적인 단면구성을 도시한 도면.
도 3a는 하우징랙의, 도 3b는 케이싱의 정면구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 도 3b에 도시된 A-A선을 기준으로 하는 단면구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 ESS 안정성 향상을 위한 리튬이온 배터리의 열폭주 전조현상 감지 및 LN2를 이용한 소화 시스템의 작용을 설명하기 위한 도면.
도 7은 냉각물질의 흐름을 1점쇄선으로 도시한 도면.
1 is a block diagram showing the configuration of a fire extinguishing system using LN2 and thermal runaway detection of a lithium-ion battery for improving ESS stability according to the present invention.
2 is a view showing a schematic cross-sectional configuration of a fire extinguishing system using LN2 and thermal runaway precursor detection of a lithium-ion battery for improving ESS stability according to the present invention.
Figure 3a is a view schematically showing the front configuration of the housing rack, Figure 3b is a casing.
4 is a view schematically showing a cross-sectional configuration based on the line AA shown in FIG. 3B.
5 to 6 are diagrams for explaining the operation of the fire extinguishing system using LN2 and detection of thermal runaway precursor of a lithium-ion battery for improving ESS stability according to the present invention.
7 is a view showing the flow of the cooling material with a dashed-dotted line.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시 예를 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.Objects, features and advantages of the present invention described above will become more apparent through the following examples in conjunction with the accompanying drawings. The following specific structural or functional descriptions are only exemplified for the purpose of describing embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms, and the implementation described herein It should not be construed as being limited to the examples.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시 예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the embodiment according to the concept of the present invention may have various changes and may have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다. Terms such as first and/or second may be used to describe various elements, but the elements are not limited to the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components, for example, without departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, a first component may be named as a second component, and similar The second component may also be referred to as the first component.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle. Other expressions for describing the relationship between elements, that is, expressions such as "between" and "immediately between" or "adjacent to" and "directly adjacent to", should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. As used herein, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of an embodied feature, number, step, action, component, part, or a combination thereof, but one or more other features or numbers, It should be understood that the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts or combinations thereof is not precluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. does not

본 발명에 따른 ESS 안정성 향상을 위한 리튬이온 배터리의 열폭주 전조현상 감지 및 LN2를 이용한 소화 시스템(이하, 소화 시스템이라 함)은 ESS 주변으로 ESS를 구성하는 배터리모듈의 열폭주 전조현상을 실시간으로 모니터링하고, 열폭주 전조현상이 발현되면 이에 따른 후속조치로서 ESS를 빠르게 냉각하여 화재로 이어지는 것을 억제하여 화재 초기진압을 보다 효과적으로 수행할 수 있도록 하며, 아울러 배터리모듈의 열분해에 의한 열화를 방지하여 인, 물적 피해를 최소화시킬 수 있도록 하는데 그 특징이 있다.The fire extinguishing system (hereinafter referred to as the fire extinguishing system) using LN2 and detection of thermal runaway precursors of lithium-ion batteries for improving ESS stability according to the present invention detects the thermal runaway precursor of battery modules constituting the ESS around the ESS in real time. Monitoring, and when a thermal runaway precursor occurs, as a follow-up measure, the ESS is cooled quickly to prevent it from leading to a fire so that the initial fire suppression can be performed more effectively. , and to minimize material damage.

즉, 본 발명에 따른 소화 시스템은, ESS 주변으로 배터리모듈의 열폭주 감지 및 열폭주 억제를 위한 위한 소화 냉각회로를 일체로 구성하여 보다 안정적인 ESS의 운영을 가능케 한다.That is, the fire extinguishing system according to the present invention enables more stable operation of the ESS by integrally configuring the fire extinguishing cooling circuit for thermal runaway detection and thermal runaway suppression of the battery module around the ESS.

이를 위해, 본 발명에 따른 소화 시스템은 크게, 도 1에 도시된 바와 같이 하우징랙(20), 온도센서(30), 냉각부(100) 및 제어부(40)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.To this end, the fire extinguishing system according to the present invention may be largely defined as including a housing rack 20 , a temperature sensor 30 , a cooling unit 100 and a control unit 40 as shown in FIG. 1 .

먼저, 하우징랙(20)은 내부로 ESS가 내장될 수 있다. 이때, ESS는 복수 개의 단위ESS모듈(10)로서 하우징랙(20) 내부에 수용 설치되어질 수 있되, 각각의 단위ESS모듈(10)은 배터리모듈의 집합구성으로 이해될 수 있다.First, the housing rack 20 may have an ESS built therein. At this time, the ESS may be accommodated and installed inside the housing rack 20 as a plurality of unit ESS modules 10 , and each unit ESS module 10 may be understood as a collective configuration of battery modules.

하우징랙(20)의 내부에는 상하 방향으로 복수의 단위ESS모듈(10)이 적층될 수 있도록 상하 방향으로 복수의 선반(21)이 형성되어, 각각의 선반(21)에 단위ESS모듈(10)이 개별 적층될 수 있도록 한다.Inside the housing rack 20, a plurality of shelves 21 are formed in the vertical direction so that a plurality of unit ESS modules 10 can be stacked in the vertical direction, and the unit ESS modules 10 are placed on each shelf 21. This allows them to be individually stacked.

이때, 선반(21)은 상하로 마주하는 단위ESS모듈(10)의 서로 마주하는 면이 연통될 수 있도록 단위ESS모듈(10)의 하면 일부분, 예컨대, 좌우 모서리 부분만을 부분적으로 지지할 수 있도록 한다.At this time, the shelf 21 can partially support only a portion of the lower surface of the unit ESS module 10, for example, only the left and right corners so that the facing surfaces of the unit ESS module 10 facing up and down can communicate. .

이에 따라, 후술 될 냉각부(100)에서 냉각물질을 분사하게 되면 분사된 냉각물질은 상하로 이격된 단위ESS모듈(10) 사이로 분사된 뒤 충분한 접촉면적을 가지고 단위ESS모듈(10)의 상면과 하면에 고루 접촉이 이루어질 수 있게 된다.Accordingly, when the cooling material is injected from the cooling unit 100 to be described later, the injected cooling material is injected between the unit ESS modules 10 spaced up and down, and then has a sufficient contact area with the upper surface of the unit ESS module 10 and It is possible to make even contact with the lower surface.

하우징랙(20)은 함체 형태로 이루어지되 전면은 개폐 가능한 도어가 마련될 수 있으며, 후면은 상시 개방 형성될 수 있다.The housing rack 20 is made in the form of an enclosure, the front side may be provided with an openable and openable door, and the rear side may be formed to be open at all times.

하우징랙(20)의 개방된 후면으로는 후술 될 냉각부(100)가 선택적으로 결합되어, ESS의 열폭주 현상이 발현되면 하우징랙(20) 내부로 ESS의 냉각을 위한 냉각물질을 분사할 수 있도록 마련된다.A cooling unit 100 to be described later is selectively coupled to the open rear surface of the housing rack 20, and when the thermal runaway phenomenon of the ESS occurs, a cooling material for cooling the ESS can be sprayed into the housing rack 20. prepared to be

다음으로, 온도센서(30)는 하우징랙(20)에 설치되며 ESS 주변 온도를 측정하여 온도정보를 제어부(40)로 송출하는 역할을 담당한다. 이때 온도정보는 온도센서(30)에 의해 측정된 ESS 주변의 실시간 온도일 수 있다.Next, the temperature sensor 30 is installed in the housing rack 20 and serves to measure the ambient temperature of the ESS and transmit the temperature information to the control unit 40 . In this case, the temperature information may be a real-time temperature around the ESS measured by the temperature sensor 30 .

온도센서(30)는 복수 개로 이루어진 단위ESS모듈(10) 각각의 온도를 측정할 수 있도록 복수 개로 마련될 수 있으며, 이에 따라, 특정 단위ESS모듈(10)의 과열을 감지할 수 있게 된다.A plurality of temperature sensors 30 may be provided to measure the temperature of each of the plurality of unit ESS modules 10 , and accordingly, overheating of a specific unit ESS module 10 can be detected.

다음으로, 제어부(40)는 냉각부(100)의 동작을 제어하는 구성으로, 온도센서(30)와 냉각부(100) 각각의 구성을 전원과 서로 전기적으로 연결하여 전원이 인가될 수 있도록 하고, 제어부(40)의 제어신호는 각각의 구성에 전달될 수 있도록 하는 구조를 갖춘다.Next, the control unit 40 is a configuration for controlling the operation of the cooling unit 100, and electrically connects each configuration of the temperature sensor 30 and the cooling unit 100 to a power source so that power can be applied, , the control signal of the control unit 40 has a structure so that it can be transmitted to each component.

예컨대, 제어부(40)는 온도센서(30)에서 측정된 온도정보를 토대로, 측정된 온도를 기설정된 임계온도와 비교해 측정온도가 임계온도 이상으로 판정되면 하우징랙(20) 내부로 냉각물질이 분사되도록 상기 냉각부(100)의 작동을 제어할 수 있다. 이때, 임계온도는 60˚C~70˚C 범위 내에서 제어부(40) 상에 적절히 기설정될 수 있다.For example, the controller 40 compares the measured temperature with a preset critical temperature based on the temperature information measured by the temperature sensor 30 and when the measured temperature is determined to be above the critical temperature, the cooling material is sprayed into the housing rack 20 It is possible to control the operation of the cooling unit 100 as possible. At this time, the critical temperature may be appropriately preset on the control unit 40 within the range of 60˚C to 70˚C.

다음으로, 냉각부(100)는 상기 하우징랙(20) 내부로 냉각물질을 분사하여 ESS의 열폭주가 화재로 확산되는 것을 조기에 억제시키도록 하는 구성으로, 제어부(40)에 의해 작동하여, ESS의 열폭주 시에만 ESS의 냉각작용을 선택적으로 수행할 수 있도록 한다.Next, the cooling unit 100 is configured to suppress the spread of the thermal runaway of the ESS into a fire by injecting a cooling material into the housing rack 20 at an early stage, and is operated by the control unit 40, The cooling action of the ESS can be selectively performed only during thermal runaway of the ESS.

이때, 냉각부(100)에서 분사되는 냉각물질로는 LN2(액화질소)가 이용될 수 있다. 냉각부(100)로부터 LN2가 분사되면 분사된 LN2가 기체상(질소가스)으로 상변화하는 과정에서 기화열 흡수작용에 의한 ESS 외표면 냉각효과을 제공하게 된다.In this case, LN2 (liquid nitrogen) may be used as the cooling material injected from the cooling unit 100 . When LN2 is injected from the cooling unit 100, in the process of phase change of the injected LN2 to gaseous (nitrogen gas), an effect of cooling the outer surface of the ESS by absorbing heat of vaporization is provided.

이에 따라, 과열된 ESS의 온도를 급격히 낮출 수 있으면서도, 배터리모듈에 특별한 화학, 물리적인 위해를 가하지 아니하게 되어 소화진압 후에도 ESS의 정상적인 작동이 가능하도록 한다.Accordingly, the temperature of the overheated ESS can be rapidly lowered, and no special chemical or physical harm is applied to the battery module, enabling the ESS to operate normally even after extinguishing the fire.

보다 구체적으로, 냉각부(100)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 크게, 베이스(110), 케이싱(120), 분사부재(140), 확산팬(150), 실링부재(130) 및 액츄에이터(160)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.More specifically, the cooling unit 100 is large, as shown in FIGS. 2 to 5 , a base 110 , a casing 120 , a spraying member 140 , a diffusion fan 150 , a sealing member 130 and It may be illustrated as including an actuator 160 .

먼저, 베이스(110)는 상부로 하우징랙(20)을 고정 지지하며 상면에는 전후 길이방향을 따라 가이드레일(111)이 형성되는 구조를 갖춘다.First, the base 110 has a structure in which the housing rack 20 is fixed to the upper portion and the guide rail 111 is formed on the upper surface in the front and rear longitudinal direction.

상기 가이드레일(111) 상에는 케이싱(120)이 접속되어 전후 방향으로 왕복 이동 가능하게 결합될 수 있다.A casing 120 is connected to the guide rail 111 and may be coupled to be reciprocally movable in the front-rear direction.

즉, 베이스(110)의 상면 전방에는 하우징랙(20)이 고정 설치되는데 반해, 케이싱(120)은 베이스(110)의 상면에서 상기 하우징랙(20)을 향해 왕복 이동하여 ESS의 과열시에만 하우징랙(20)과 연결 결합이 이루어질 수 있도록 한다.That is, the housing rack 20 is fixedly installed in front of the upper surface of the base 110 , whereas the casing 120 reciprocates from the upper surface of the base 110 toward the housing rack 20 to the housing only when the ESS is overheated. The rack 20 and the connection coupling can be made.

베이스(110)는 내부가 빈 함체형 배관구조로 이루어지게 되며 이때 하우징랙(20)과 베이스(110)의 내부는 서로 연통될 수 있다.The base 110 is made of an empty enclosure type piping structure, and at this time, the inside of the housing rack 20 and the base 110 may communicate with each other.

예컨대, 하우징랙(20)의 하면에는 제1 연통공(22)이 관통 형성되고, 베이스(110)의 상면에는 상기 제1 연통공(22)의 대응위치에 제2 연통공(112)이 관통 형성되도록 해 하우징랙(20)과 베이스(110)의 내부가 서로 연통해 하나의 채널을 구성할 수 있도록 한다.For example, a first communication hole 22 is formed through the lower surface of the housing rack 20 , and a second communication hole 112 passes through the upper surface of the base 110 at a position corresponding to the first communication hole 22 . It is formed so that the inside of the housing rack 20 and the base 110 communicate with each other to constitute one channel.

그리고, 베이스(110)의 일측에는 배기구(113)가 형성될 수 있으며, 내부에는 상기 하우징랙(20) 내부로 분사된 냉각물질을 상기 배기구(113) 방향으로 흡입 배출하는 배출팬(114)이 설치될 수 있다.And, an exhaust port 113 may be formed on one side of the base 110, and a discharge fan 114 for sucking and discharging the cooling material sprayed into the housing rack 20 in the direction of the exhaust port 113 is provided therein. can be installed.

이에 따라, 하우징랙(20) 내부로 분사된 냉각물질은 배출팬(114)의 흡입력에 의해 하우징랙(20) 하부에 이어 베이스(110) 내부로 흡입되어진 후 배기구(113)를 통해 외부로 배기처리되어, 하우징랙(20) 내부 잔류를 방지할 수 있도록 한다.Accordingly, the cooling material injected into the housing rack 20 is sucked into the base 110 following the lower housing rack 20 by the suction force of the exhaust fan 114, and then exhausted to the outside through the exhaust port 113. processed to prevent the housing rack 20 from remaining inside.

한편, 베이스(110)의 상면 후방에는 후술 될 액츄에이터(160)의 고정 설치를 위한 고정브라켓(115)이 형성될 수 있다.Meanwhile, a fixing bracket 115 for fixing and installing an actuator 160 to be described later may be formed on the rear of the upper surface of the base 110 .

다음으로, 케이싱(120)은 내부가 빈 함체형태의 구조로 이루어지며 하면에는 상기 가이드레일(111)에 접속되는 가이드부재(121)가 마련되어 가이드레일(111)에 접속되어진 상태에서 베이스(110) 위를 전후 방향으로 왕복 이동 가능하게 결합되어질 수 있다.Next, the casing 120 has a structure in the form of an empty housing, and a guide member 121 connected to the guide rail 111 is provided on the lower surface of the base 110 in a state connected to the guide rail 111. It may be coupled so as to reciprocate in the forward and backward directions.

케이싱(120)의 전면은 개방 형성될 수 있으며, 내부로는 후술 될 분사부재(140)가 설치될 수 있다.The front surface of the casing 120 may be opened, and a spray member 140 to be described later may be installed therein.

케이싱(120)의 개방된 전면은 케이싱(120)의 하우징랙(20) 방향 이동에 따라, 하우징랙(20)의 개방된 후면과 인접하게 연결 결합되어질 수 있으며, 이에 내부로 설치된 분사부재(140)가 하우징랙(20) 내부를 향해 냉각물질을 분사할 수 있도록 하는 구조가 갖춰진다.The open front of the casing 120 may be connected and coupled adjacently to the open rear of the housing rack 20 according to the movement in the housing rack 20 direction of the casing 120, and the injection member 140 installed therein. ) is provided with a structure that allows the cooling material to be sprayed toward the inside of the housing rack 20 .

이때, 실링부재(130)는 서로 맞닿은 케이싱(120)과 하우징랙(20) 사이를 밀폐 구성하여 분사된 냉각물질이 하우징랙(20)과 케이싱(120) 사이 틈으로 유출되지 아니하도록 하는 역할을 한다.At this time, the sealing member 130 is configured to seal between the casing 120 and the housing rack 20 in contact with each other so that the sprayed cooling material does not flow into the gap between the housing rack 20 and the casing 120 . do.

상기 실링부재(130)는 예를 들어, 케이싱(120)의 전면 테두리를 따라 형성되는 제1 영구자석(131) 및 상기 제1 영구자석(131)과 반대극성을 가지며 상기 제1 영구자석(131)과 대칭되는 형상으로 상기 하우징랙(20)의 후면 테두리를 따라 형성되는 제2 영구자석(132)으로 예시될 수 있다. 이에, 제1 영구자석(131)과 제2 영구자석(132)이 케이싱(120)의 전면과 하우징랙(20)의 후면을 각각 자력으로 강하게 밀착 구성함과 동시에, 그 사이를 긴밀하게 밀폐시킴으로써 냉각물질의 유출을 효과적으로 방지할 수 있도록 한다. 실링부재(130)는 전술한 사항 이외에도, 통상의 오링 등으로 이루어질 수 있음을 밝힌다.The sealing member 130 has, for example, a first permanent magnet 131 formed along the front edge of the casing 120 and a polarity opposite to that of the first permanent magnet 131 and the first permanent magnet 131 . ) and may be exemplified by the second permanent magnet 132 formed along the rear edge of the housing rack 20 in a symmetrical shape. Accordingly, the first permanent magnet 131 and the second permanent magnet 132 strongly adhere to the front surface of the casing 120 and the rear surface of the housing rack 20 by magnetic force, respectively, and at the same time close the space between them. To effectively prevent leakage of cooling material. It is revealed that the sealing member 130 may be formed of a conventional O-ring in addition to the above-mentioned matters.

케이싱(120)의 상면에는 전후 방향으로 길게 장홀(122)이 관통 형성될 수 있으며, 상기 장홀(122)로는 후술 될 분사부재(140)의 수직배관(141)이 통과할 수 있다.A long hole 122 may be formed through the upper surface of the casing 120 in the front-rear direction, and a vertical pipe 141 of the injection member 140 to be described later may pass through the long hole 122 .

한편, 케이싱(120) 내부에 설치된 분사부재(140)는 케이싱(120)에서 전후 방향으로 상대이동할 수 있는데, 이때, 상기 장홀(122)이 전후 방향으로 이동하는 수직배관(141)의 이동을 허용 및 가이드하게 된다.On the other hand, the injection member 140 installed inside the casing 120 can be relatively moved in the front-rear direction in the casing 120, at this time, the long hole 122 allows the movement of the vertical pipe 141 moving in the front-rear direction. and guide.

개방된 케이싱(120)의 전면 상단과 하단에는 걸림턱(123)이 형성될 수 있으며, 상기 걸림턱(123)에는 후술 될 탄성스프링(145)이 지지될 수 있다.Locking jaws 123 may be formed on the front top and bottom of the opened casing 120 , and an elastic spring 145 to be described later may be supported on the locking jaws 123 .

다음으로, 분사부재(140)는 냉각물질이 압축 저장된 봄베(미도시)에 연결되어 냉각물질을 전달받아 냉각물질을 기체상으로 분사하는 역할을 담당한다.Next, the injection member 140 is connected to a cylinder (not shown) in which the cooling material is compressed and stored, receives the cooling material, and plays a role of spraying the cooling material in a gaseous phase.

이때, 분사부재(140)의 분사동작은 ESS의 열폭주 감지시에만 이루어질 수 있도록 제어부(40)의 제어하에 동작이 제어될 수 있다.At this time, the injection operation of the injection member 140 may be controlled under the control of the control unit 40 so as to be performed only when the thermal runaway of the ESS is detected.

보다 구체적으로, 분사부재(140)는, 봄베와 직결되며 상기 장홀(122)을 통과해 케이싱(120) 내부에 상하 방향으로 길게 배치되는 수직배관(141), 수직배관(141)의 경로 상에서 전방으로 분기 형성되는 복수 개의 수평배관(142), 복수 개의 수평배관(142) 각각에 형성되는 분사노즐(143) 및 제어부(40)의 제어하에 상기 복수 개의 수평배관(142) 각각의 관로를 개폐제어하는 제어밸브(144)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.More specifically, the injection member 140 is directly connected to the cylinder and passes through the long hole 122 to the vertical pipe 141 and the vertical pipe 141 disposed long in the inside of the casing 120 in the vertical direction. A plurality of horizontal pipes 142 branched to and controlled opening and closing of each of the plurality of horizontal pipes 142 under the control of the injection nozzles 143 and the control unit 40 formed in each of the plurality of horizontal pipes 142 It may be exemplified as including a control valve 144 to.

도시하지 않았지만, 봄베 또는 수직배관(141)의 관로 상에는 냉각물질을 압송하기 위한 펌프가 결합될 수 있으며, 이에, 봄베에 저장된 냉각물질은 수직배관(141)으로 흡입된 뒤 각각의 수평배관(142)으로 분배되어 분사노즐(143)을 통해 외부로 분사 이루어질 수 있다.Although not shown, a pump for pumping the cooling material may be coupled on the tube of the cylinder or the vertical pipe 141, and the cooling material stored in the cylinder is sucked into the vertical pipe 141 and then each horizontal pipe 142 ) and may be sprayed to the outside through the spray nozzle 143 .

상기 수직배관(141)의 하단에는 케이싱(120)의 내측 하면에 구름 가능하게 지지되는 캐스터(141a)가 형성되고, 상부와 하부에는 각각 전방을 향해 지지대(141b)가 돌출 형성될 수 있다.At the lower end of the vertical pipe 141, a caster 141a supported to be rollable on the inner lower surface of the casing 120 may be formed, and a support 141b may be formed to protrude toward the front at the upper and lower portions, respectively.

캐스터(141a)는 분사부재(140) 자체가 전후 방향으로 이동하게될 때 케이싱(120) 내에서 상대이동이 이루어질 수 있도록 수직배관(141)을 안정적으로 지지하며, 각각의 지지대(141b)는 케이싱(120)에 마련된 각각의 걸림턱(123)과 마주보게 배치되도록 해 지지대(141b)와 걸림턱(123) 사이에 탄성스프링(145)이 개재될 수 있도록 한다.The caster 141a stably supports the vertical pipe 141 so that relative movement can be made within the casing 120 when the injection member 140 itself moves in the front-rear direction, and each support 141b is a casing. The elastic spring 145 may be interposed between the support 141b and the locking jaw 123 so as to face each of the locking jaws 123 provided on the 120 .

상기 탄성스프링(145)은 분사부재(140)를 후방으로 탄성 가압하는 역할을 담당하며, 이에 따라, 분사부재(140)가 후술 될 액츄에이터(160)에 의해 전방을 향해 밀리기 전까지는 케이싱(120) 내부에 삽입 수용된 상태가 유지될 수 있게 되며, 전방으로 이동된 분사부재(140)를 다시 후방으로 원위치시킴으로써 케이싱(120)에 수용될 수 있도록 한다.The elastic spring 145 serves to elastically press the injection member 140 to the rear, and accordingly, the injection member 140 is pushed forward by the actuator 160 to be described later, until the casing 120. It is possible to maintain the state inserted and accommodated therein, so that it can be accommodated in the casing 120 by returning the injection member 140 moved to the front back to the original position.

각각의 수평배관(142)은 복수 개가 상하 등간격을 가지고 배열될 뿐만 아니라 도 4에 도시된 바와 같이 좌우 대칭되도록 배열될 수 있으며, 이때 각각의 수평배관(142)은 전면을 향하는 방향으로 'ㄱ'자 형태로 절곡 형성될 수 있다.A plurality of each horizontal pipe 142 may be arranged so as to be symmetrical left and right as shown in FIG. 4 as well as a plurality of horizontal pipes 142 arranged at equal intervals up and down, and in this case, each horizontal pipe 142 is 'a' It can be formed by bending in a 'shape.

수평배관(142)은 분사부재(140)의 전방 이동에 따라 케이싱(120)의 전면으로 노출되어지는 한편, 하우징랙(20) 내의 상하로 인접한 단위ESS모듈(10) 사이로 개재될 수 있다.The horizontal pipe 142 is exposed to the front of the casing 120 according to the forward movement of the injection member 140 , and may be interposed between the vertically adjacent unit ESS modules 10 in the housing rack 20 .

제어밸브(144)는 각각의 수평배관(142) 대응개소에 마련되어 수평배관(142)의 관로를 개폐제어하는 역할을 담당한다. 이때, 제어밸브(144)는 전자제어식 솔레노이드밸브로 이루어질 수 있으며 제어부(40)는 각각의 제어밸브(144)를 개별 또는 일괄 제어할 수 있다.The control valve 144 is provided at a corresponding location of each horizontal pipe 142 and plays a role of controlling the opening and closing of the pipe line of the horizontal pipe 142 . At this time, the control valve 144 may be formed of an electronically controlled solenoid valve, and the control unit 40 may control each control valve 144 individually or collectively.

제어부(40)가 제어밸브(144)를 제어하여 수평배관(142)의 관로를 개방하면 냉각물질은 해당 수평배관(142)의 분사노즐(143)을 통해 ESS에 분사되어질 수 있다.When the control unit 40 controls the control valve 144 to open the conduit of the horizontal pipe 142 , the cooling material may be injected into the ESS through the injection nozzle 143 of the horizontal pipe 142 .

다음으로, 확산팬(150)은 상기 분사부재(140)에서 분사된 냉각물질을 하우징랙(20) 내부에서 확산작용시키는 구성으로서, 케이싱(120)의 전면에 복수 개가 상하 등간격을 가지고 설치될 수 있다.Next, the diffusion fan 150 is configured to diffuse the cooling material sprayed from the spray member 140 inside the housing rack 20, and a plurality of them are installed on the front surface of the casing 120 at equal vertical intervals. can

이때, 확산팬(150)은 케이싱(120)의 전면을 좌우로 가로지르는 지지바(151) 상에 고정 설치될 수 있다.In this case, the diffusion fan 150 may be fixedly installed on the support bar 151 that crosses the front surface of the casing 120 from side to side.

이러한 확산팬(150)이 작동하면 분사된 냉각물질이 하우징랙(20)의 전체적인 공간에 걸쳐 확산되어질 수 있으며, 이에, 직접적인 ESS의 냉각 뿐만 아니라, 그 주변 구조물 또한 냉각시킬 수 있게 되어, 결과적으로 냉각효율이 대폭 향상될 수 있는 구조가 갖춰진다.When the diffusion fan 150 operates, the sprayed cooling material can be diffused over the entire space of the housing rack 20, and thus, not only the direct cooling of the ESS, but also the surrounding structures can be cooled, as a result A structure that can significantly improve cooling efficiency is provided.

다음으로, 액츄에이터(160)는 케이싱(120)과 베이스(110) 사이에 설치되며 상기 제어부(40)의 제어하에 신장 또는 압축 운동하여 상기 케이싱(120) 및 분사부재(140)를 전후 방향으로 왕복 이동시키는 역할을 담당한다.Next, the actuator 160 is installed between the casing 120 and the base 110 and expands or compresses under the control of the controller 40 to reciprocate the casing 120 and the injection member 140 in the front-rear direction. responsible for moving

예컨대, 액츄에이터(160)는 전자제어식 유,공압 실린더를 이용할 수 있다.For example, the actuator 160 may use an electronically controlled hydraulic or pneumatic cylinder.

액츄에이터(160)의 우측단은 베이스(110)에 마련된 고정브라켓(115) 상에 고정 설치되고, 좌측단은 케이싱(120)을 관통해 수직배관(141) 상에 연결 설치될 수 있다.The right end of the actuator 160 may be fixedly installed on the fixing bracket 115 provided on the base 110 , and the left end may be connected and installed on the vertical pipe 141 through the casing 120 .

액츄에이터(160)가 수직배관(141)에 연결 설치되어 있다 하더라도, 케이싱(120)의 걸림턱(123)과 수직배관(141)의 지지대(141b)가 서로 마주하게 배치되어 있고, 그 사이에 탄성스프링(145)이 개재 설치되어 있는바, 액츄에이터(160)가 신장 또는 압축 운동하게 되면 케이싱(120)과 분사부재(140)가 동시에 전후 방향으로 이동이 가능해지는 구조가 갖춰진다.Even if the actuator 160 is connected to the vertical pipe 141 and installed, the locking jaw 123 of the casing 120 and the support 141b of the vertical pipe 141 are disposed to face each other, and elastic between them Since the spring 145 is interposed therebetween, when the actuator 160 expands or compresses, the casing 120 and the injection member 140 simultaneously move in the front-rear direction.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 작용을 설명한다. 본 작용에서는 ESS의 열폭주 전조현상 발현시 이에 따른 후속조치로서 시스템이 작동하는 일련의 과정을 간략하게 예로 들어 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this operation, a series of processes in which the system operates as a follow-up measure when the thermal runaway precursor of ESS occurs will be briefly explained as an example.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 하우징랙(20)과 케이싱(120)이 전후로 이격 세팅되어진 상태에서, 온도센서(30)가 ESS의 온도를 측정하는 한편, 온도센서(30)에서 측정된 온도정보가 기설정된 임계온도를 초과하는 상황이 발생하면, 제어부(40)는 ESS를 그 즉시 냉각시킬 수 있도록 냉각부(100)의 동작을 제어한다. First, in a state in which the housing rack 20 and the casing 120 are set to be spaced apart back and forth as shown in FIG. 2 , the temperature sensor 30 measures the temperature of the ESS, while the temperature measured by the temperature sensor 30 When a situation in which the information exceeds the preset threshold temperature occurs, the control unit 40 controls the operation of the cooling unit 100 to immediately cool the ESS.

예컨대, 상기 제어부(40)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 케이싱(120) 및 분사부재(140)를 동시에 전방으로 이동시켜 케이싱(120)의 전면이 하우징랙(20)의 후면에 밀착되도록 액츄에이터(160)를 제어할 수 있다.For example, the control unit 40 moves the casing 120 and the injection member 140 forward at the same time as shown in FIG. 5 so that the front surface of the casing 120 is in close contact with the rear surface of the housing rack 20. (160) can be controlled.

케이싱(120)이 하우징랙(20)의 후방을 향해 전방이동하여 하우징랙(20)에 연결되면 제1 영구자석(131)과 제2 영구자석(132)이 서로 자력으로 접촉해 케이싱(120)과 하우징랙(20) 사이를 밀폐 구성하게 되는 한편, 케이싱(120)의 이동은 고정된 하우징랙(20)에 막혀 중지될 수 있다.When the casing 120 moves forward toward the rear of the housing rack 20 and is connected to the housing rack 20, the first permanent magnet 131 and the second permanent magnet 132 are in contact with each other by magnetic force to the casing 120. And the housing rack 20 is configured to be sealed, while the movement of the casing 120 can be stopped by being blocked by the fixed housing rack 20 .

이때, 케이싱(120)이 하우징랙(20)에 접촉된 상태에서 액츄에이터(160)가 더 신장되면 케이싱(120) 내부에 마련된 분사부재(140)의 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 이동이 멈춘 케이싱(120)에 상대적으로 하우징랙(20) 방향으로 이동하게 되는데, 이에 따라 분사부재(140) 일체가 케이싱(120) 내부에서 전방으로 이동하여 수평배관(142)이 상하로 인접한 단위ESS모듈(10) 사이로 개재될 수 있게 된다.At this time, when the actuator 160 is further extended while the casing 120 is in contact with the housing rack 20, in the case of the injection member 140 provided inside the casing 120, the movement is stopped as shown in FIG. It moves in the direction of the housing rack 20 relative to the casing 120. Accordingly, the injection member 140 moves forward inside the casing 120 so that the horizontal pipe 142 is vertically adjacent to the unit ESS module ( 10) can be interposed between them.

이 상태에서, 제어부(40)는 제어밸브(144)를 제어해 수평배관(142)의 관로를 개방함으로써 냉각물질이 분사될 수 있도록 한다.In this state, the control unit 40 controls the control valve 144 to open the conduit of the horizontal pipe 142 so that the cooling material can be sprayed.

이렇게 분사되어 하우징랙(20) 내에 잔류한 냉각물질은 베이스(110)의 내부에서 발생된 배출팬(114)의 흡입력에 의해 베이스(110) 내부로 회수되면서, 상하로 마련된 각각의 단위ESS모듈(10)에 고루 접촉되어진 후 잔류하지 아니하게 배기구(113)를 통해 외부로 배기처리될 수 있다.The cooling material sprayed in this way and remaining in the housing rack 20 is recovered into the base 110 by the suction force of the exhaust fan 114 generated inside the base 110, and each unit ESS module ( 10), it can be exhausted to the outside through the exhaust port 113 so that it does not remain after being in contact.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments of the present invention described above are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, it will be well understood that the present invention is not limited to the forms recited in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the present invention includes all modifications, equivalents and substitutions falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10: ESS
20: 하우징랙
30: 온도센서
40: 제어부
100: 냉각부
10: ESS
20: housing rack
30: temperature sensor
40: control unit
100: cooling unit

Claims (5)

ESS가 내장되는 하우징랙, 상기 하우징랙에 설치되며 ESS 주변 온도를 측정하여 온도정보를 출력하는 온도센서, 상기 하우징랙 내부로 냉각물질을 분사하는 냉각부 및 상기 온도센서에서 측정된 온도정보를 토대로, 측정된 온도를 기설정된 임계온도와 비교해 측정온도가 임계온도 이상으로 판정되면 냉각신호를 출력하여 하우징랙 내부로 냉각물질이 분사되도록 상기 냉각부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 소화 시스템에 있어서,
상기 냉각물질은 LN2(액화질소)이며,
상기 하우징랙의 후면은 개방 형성되며 내부에는 상하 방향으로 복수의 단위ESS모듈이 적층되고, 상기 냉각부는 하우징랙의 개방된 후면에 선택적으로 결합되어 상하로 이격된 단위ESS모듈 사이로 냉각물질을 분사하며,
상기 냉각부는,
상부로 상기 하우징랙을 고정 지지하며 상면에는 전후 길이방향을 따라 가이드레일이 형성되는 베이스;
상기 가이드레일에 접속되어 고정된 하우징랙을 향해 전후 방향으로 왕복 이동 가능하게 결합되며 전면이 개방 형성되고, 상면에 전후 방향으로 길게 장홀이 관통 형성되는 케이싱;
상기 케이싱에 내장되며, 냉각물질이 압축 저장된 봄베에 연결되어 냉각물질을 전달받아 상기 제어부의 제어하에 냉각물질을 기체상으로 분사하는 분사부재;
상기 케이싱의 전면에 설치되며 상기 분사부재에서 분사된 냉각물질을 확산하는 확산팬;
상기 케이싱과 하우징랙 사이를 밀폐 구성하는 실링부재; 및
상기 케이싱과 베이스 사이에 설치되며 상기 제어부의 제어하에 신장 또는 압축 운동하여 상기 케이싱 및 분사부재를 전후 방향으로 왕복 이동시키는 액츄에이터;를 포함하며,
상기 제어부는 상기 케이싱 및 분사부재를 동시에 전방으로 이동시켜 케이싱의 전면이 하우징랙의 후면에 밀착되도록 액츄에이터를 제어하고, 동시에, 냉각물질이 분사되도록 분사부재를 제어하며,
상기 실링부재는,
상기 케이싱의 전면 테두리를 따라 형성되는 제1 영구자석; 및
상기 제1 영구자석과 반대극성을 가지며 상기 제1 영구자석과 대칭되는 형상으로 상기 하우징랙의 후면 테두리를 따라 형성되는 제2 영구자석을 포함하며,
상기 분사부재는,
상기 봄베와 직결되며 상기 장홀을 통과해 케이싱 내부에 상하 방향으로 길게 배치되는 수직배관;
상기 수직배관의 경로 상에서 전방으로 분기 형성되는 복수 개의 수평배관;
상기 복수 개의 수평배관 각각에 형성되는 분사노즐; 및
상기 제어부의 제어하에 상기 복수 개의 수평배관 각각의 관로를 개폐제어하는 제어밸브;를 포함하며,
상기 수직배관의 하단에는 케이싱의 내측 하면에 구름 가능하게 지지되는 캐스터가 형성되고, 상부와 하부에는 각각 전방을 향해 지지대가 돌출 형성되며,
상기 케이싱의 전면 상단과 하단에는 걸림턱이 형성되고, 상기 지지대와 걸림턱 사이에는 상기 분사부재를 후방으로 탄성 가압하는 탄성스프링이 개재되며,
상기 액츄에이터는 수직배관에 연결 설치되어 상기 케이싱과 분사부재를 동시에 전후 방향으로 이동시키되, 상기 케이싱이 하우징랙에 접촉된 상태에서 더 신장되면 상기 분사부재 일체가 케이싱 내부에서 전방으로 이동하여 상기 수평배관이 상하로 인접한 단위ESS모듈 사이로 개재되며,
상기 베이스는 내부가 빈 함체형 배관구조로 이루어지되, 하우징랙의 하면에는 제1 연통공이 관통 형성되고, 베이스의 상면에는 상기 제1 연통공의 대응위치에 제2 연통공이 관통 형성되어 하우징랙과 베이스의 내부가 서로 연통해 하나의 채널을 구성하고,
상기 베이스의 일측에는 배기구가 형성되되, 상기 베이스의 내부에는 상기 하우징랙 내부로 분사된 냉각물질을 상기 배기구 방향으로 흡입 배출하는 배출팬이 설치되어 하우징랙 내부로 분사된 냉각물질은 배출팬의 흡입력에 의해 하우징랙 하부에 이어 베이스 내부로 흡입되어진 후 배기구를 통해 외부로 배기처리되며,
상기 하우징랙의 내부에는 상하 방향으로 복수의 단위ESS모듈이 적층될 수 있도록 상하 방향으로 복수의 선반이 형성되어, 각각의 선반에 단위ESS모듈이 개별 적층되고,
상기 복수의 선반은 상하로 마주하는 단위ESS모듈의 서로 마주하는 면이 연통될 수 있도록 단위ESS모듈의 좌우 모서리 부분만을 부분적으로 지지하며,
상기 케이싱은 내부가 빈 함체형태의 구조로 이루어지며 하면에는 상기 가이드레일에 접속되는 가이드부재가 마련되어 가이드레일에 접속되어진 상태에서 베이스 위를 전후 방향으로 왕복 이동 가능하게 결합되되, 케이싱의 개방된 전면은 하우징랙 방향 이동에 따라, 하우징랙의 개방된 후면과 인접하게 연결 결합되며,
상기 확산팬은 케이싱의 전면을 좌우로 가로지르는 지지바 상에 고정 설치되며,
상기 제어부는,
상기 하우징랙과 케이싱이 전후로 이격된 상태에서 온도센서에서 측정된 온도정보가 기설정된 임계온도를 초과하면, 상기 케이싱 및 분사부재를 동시에 전방으로 이동시켜 케이싱의 전면이 하우징랙의 후면에 밀착되도록 액츄에이터를 제어하고, 케이싱이 하우징랙의 후방을 향해 이동하여 하우징랙에 연결되면 제1 영구자석과 제2 영구자석이 서로 자력으로 접촉해 케이싱과 하우징랙 사이를 밀폐 구성하게 되는 한편, 케이싱의 이동이, 고정된 하우징랙에 막혀 중지되면 케이싱 내부에 마련된 분사부재는 이동이 멈춘 케이싱에 상대적으로 하우징랙 방향으로 이동함에 따라 분사부재 일체가 케이싱 내부에서 전방으로 이동하여 수평배관이 상하로 인접한 단위ESS모듈 사이로 개재되고, 이 상태에서, 제어밸브를 제어해 수평배관의 관로를 개방함으로써 냉각물질이 분사되도록 냉각부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 ESS 안정성 향상을 위한 리튬이온 배터리의 열폭주 전조현상 감지 및 LN2를 이용한 소화 시스템.
Based on the housing rack in which the ESS is built, a temperature sensor installed in the housing rack that measures the ambient temperature of the ESS and outputs temperature information, a cooling unit that sprays a cooling material into the housing rack, and the temperature information measured by the temperature sensor , Comparing the measured temperature with a preset critical temperature, when the measured temperature is determined to be higher than the critical temperature, outputting a cooling signal to the fire extinguishing system comprising a control unit for controlling the operation of the cooling unit so that the cooling material is injected into the housing rack,
The cooling material is LN2 (liquid nitrogen),
The rear surface of the housing rack is opened and a plurality of unit ESS modules are stacked inside, and the cooling unit is selectively coupled to the open rear surface of the housing rack to spray a cooling material between the unit ESS modules spaced up and down, ,
The cooling unit,
a base for fixing and supporting the housing rack upward and having guide rails formed on its upper surface in the front and rear longitudinal directions;
a casing connected to the guide rail and coupled to be reciprocally movable in the front and rear directions toward the fixed housing rack, the front is open, and the long hole is formed through the upper surface in the front and rear directions;
a spray member embedded in the casing, connected to a cylinder in which the cooling material is compressed and stored, receiving the cooling material, and spraying the cooling material in a gaseous phase under the control of the control unit;
a diffusion fan installed on the front surface of the casing to diffuse the cooling material sprayed from the spray member;
a sealing member configured to seal between the casing and the housing rack; and
and an actuator installed between the casing and the base and performing an extension or compression motion under the control of the controller to reciprocate the casing and the injection member in the front-rear direction.
The control unit controls the actuator so that the front of the casing is in close contact with the rear of the housing rack by moving the casing and the spraying member forward at the same time, and at the same time, controls the spraying member so that the cooling material is sprayed,
The sealing member,
a first permanent magnet formed along the front edge of the casing; and
and a second permanent magnet having a polarity opposite to that of the first permanent magnet and formed along the rear edge of the housing rack in a shape symmetrical to the first permanent magnet,
The spray member,
a vertical pipe that is directly connected to the bomb and is disposed long in the vertical direction inside the casing through the long hole;
a plurality of horizontal pipes branched forward on the path of the vertical pipe;
injection nozzles formed in each of the plurality of horizontal pipes; and
Includes; a control valve for controlling opening and closing of each of the plurality of horizontal pipes under the control of the control unit;
At the lower end of the vertical pipe, a caster supported so as to be rollable on the inner lower surface of the casing is formed, and at the upper and lower portions, supports are formed to protrude toward the front,
A locking jaw is formed on the front upper end and the lower end of the casing, and an elastic spring for elastically pressing the spray member to the rear is interposed between the support and the locking jaw,
The actuator is installed connected to the vertical pipe to move the casing and the injection member in the front and rear directions at the same time, and when the casing is further extended in a state in contact with the housing rack, the injection member as a whole moves forward inside the casing and the horizontal pipe It is interposed between the upper and lower adjacent unit ESS modules,
The base is made of an empty enclosure-type piping structure, a first communication hole is formed through the lower surface of the housing rack, and a second communication hole is formed through the upper surface of the base at a position corresponding to the first communication hole through the housing rack and The inside of the base communicates with each other to form one channel,
An exhaust port is formed on one side of the base, and an exhaust fan for sucking and discharging the cooling material injected into the housing rack in the direction of the exhaust port is installed inside the base, and the cooling material injected into the housing rack is the suction power of the exhaust fan After being sucked into the base following the lower part of the housing rack by the
A plurality of shelves are formed in the vertical direction so that a plurality of unit ESS modules can be stacked in the vertical direction inside the housing rack, and the unit ESS modules are individually stacked on each shelf,
The plurality of shelves partially support only the left and right corners of the unit ESS module so that the facing surfaces of the unit ESS module facing up and down can communicate with each other,
The casing has a structure in the form of an empty enclosure, and a guide member connected to the guide rail is provided on a lower surface of the casing and coupled to the base so as to be reciprocally moved in the front and rear directions while being connected to the guide rail, the open front surface of the casing is connected and coupled adjacent to the open rear of the housing rack as it moves in the direction of the housing rack,
The diffusion fan is fixedly installed on a support bar that crosses the front side of the casing from side to side,
The control unit is
When the temperature information measured by the temperature sensor exceeds a preset threshold temperature in a state in which the housing rack and the casing are spaced back and forth, the actuator moves the casing and the injection member forward at the same time so that the front of the casing is in close contact with the rear of the housing rack. control, and when the casing moves toward the rear of the housing rack and is connected to the housing rack, the first permanent magnet and the second permanent magnet come into contact with each other magnetically to form a hermetic seal between the casing and the housing rack, while the movement of the casing , when it is blocked by a fixed housing rack and stopped, the injection member provided inside the casing moves in the direction of the housing rack relative to the casing where the movement has stopped, so the entire injection member moves forward inside the casing, so that the horizontal pipe is vertically adjacent to the unit ESS module Interposed between, and in this state, by controlling the control valve to open the conduit of the horizontal pipe to control the operation of the cooling unit so that the cooling material is injected. Detection and Digestive system using LN2.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020220060416A 2022-05-17 2022-05-17 Lithium-ion battery thermal runaway detection and fire extinguishing system using LN2 for ESS improved reliability KR102449836B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220060416A KR102449836B1 (en) 2022-05-17 2022-05-17 Lithium-ion battery thermal runaway detection and fire extinguishing system using LN2 for ESS improved reliability

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220060416A KR102449836B1 (en) 2022-05-17 2022-05-17 Lithium-ion battery thermal runaway detection and fire extinguishing system using LN2 for ESS improved reliability

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102449836B1 true KR102449836B1 (en) 2022-10-05

Family

ID=83596751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220060416A KR102449836B1 (en) 2022-05-17 2022-05-17 Lithium-ion battery thermal runaway detection and fire extinguishing system using LN2 for ESS improved reliability

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102449836B1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116759710A (en) * 2023-08-22 2023-09-15 江苏大学 Battery pack internal temperature uniformity balance management equipment
CN117117367A (en) * 2023-10-23 2023-11-24 广州瑞港消防设备有限公司 Lithium battery fire composite detector and application method thereof
CN117199623A (en) * 2023-11-03 2023-12-08 新乡市镇华电力科技有限公司 Phase-change electric energy dynamic storage device
CN117244196A (en) * 2023-11-17 2023-12-19 杭州高特电子设备股份有限公司 Fire control method and device for energy storage battery, computer equipment and storage medium
CN117752970A (en) * 2024-02-20 2024-03-26 亿恩新动力科技(山东)有限公司 Energy storage battery safety device
KR102672487B1 (en) * 2022-12-29 2024-06-05 크라이오에이치앤아이(주) Fire extinguishing device using liquefied gas
KR102672498B1 (en) * 2023-03-10 2024-06-05 크라이오에이치앤아이(주) Fire extinguishing device using liquefied gas
KR102672494B1 (en) * 2022-12-29 2024-06-05 크라이오에이치앤아이(주) Fire extinguishing device using liquefied gas

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102021072B1 (en) * 2019-05-15 2019-11-05 주식회사 아산정밀 Fire protection system for energy storage system
KR102050803B1 (en) 2019-03-14 2019-12-04 주식회사 창성에이스산업 Automatic Fire Extinguishing System To prevent Fire Sensing and Explosion Of Energy Storage Device
KR20200112461A (en) * 2019-03-22 2020-10-05 주식회사 티팩토리 Ess module fire extinguishing device for individual injection of fire extinguishing agents

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102050803B1 (en) 2019-03-14 2019-12-04 주식회사 창성에이스산업 Automatic Fire Extinguishing System To prevent Fire Sensing and Explosion Of Energy Storage Device
KR20200112461A (en) * 2019-03-22 2020-10-05 주식회사 티팩토리 Ess module fire extinguishing device for individual injection of fire extinguishing agents
KR102021072B1 (en) * 2019-05-15 2019-11-05 주식회사 아산정밀 Fire protection system for energy storage system

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102672487B1 (en) * 2022-12-29 2024-06-05 크라이오에이치앤아이(주) Fire extinguishing device using liquefied gas
KR102672494B1 (en) * 2022-12-29 2024-06-05 크라이오에이치앤아이(주) Fire extinguishing device using liquefied gas
KR102672498B1 (en) * 2023-03-10 2024-06-05 크라이오에이치앤아이(주) Fire extinguishing device using liquefied gas
CN116759710B (en) * 2023-08-22 2023-10-13 江苏大学 Battery pack internal temperature uniformity balance management equipment
CN116759710A (en) * 2023-08-22 2023-09-15 江苏大学 Battery pack internal temperature uniformity balance management equipment
CN117117367A (en) * 2023-10-23 2023-11-24 广州瑞港消防设备有限公司 Lithium battery fire composite detector and application method thereof
CN117117367B (en) * 2023-10-23 2023-12-22 广州瑞港消防设备有限公司 Lithium battery fire composite detector and application method thereof
CN117199623B (en) * 2023-11-03 2024-02-09 新乡市镇华电力科技有限公司 Phase-change electric energy dynamic storage device
CN117199623A (en) * 2023-11-03 2023-12-08 新乡市镇华电力科技有限公司 Phase-change electric energy dynamic storage device
CN117244196B (en) * 2023-11-17 2024-02-20 杭州高特电子设备股份有限公司 Fire control method and device for energy storage battery, computer equipment and storage medium
CN117244196A (en) * 2023-11-17 2023-12-19 杭州高特电子设备股份有限公司 Fire control method and device for energy storage battery, computer equipment and storage medium
CN117752970A (en) * 2024-02-20 2024-03-26 亿恩新动力科技(山东)有限公司 Energy storage battery safety device
CN117752970B (en) * 2024-02-20 2024-05-03 亿恩新动力科技(山东)有限公司 Energy storage battery safety device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102449836B1 (en) Lithium-ion battery thermal runaway detection and fire extinguishing system using LN2 for ESS improved reliability
JP7233597B2 (en) Battery pack including fire extinguishing unit
KR102185759B1 (en) Fire suppression system for ess
WO2012015000A1 (en) Secondary battery storage system rack
CN110010809B (en) Energy storage battery cabinet with fire control function
EP4024579A1 (en) Battery module, battery rack comprising same, and power storage device
CN111603709A (en) Fire-fighting system of container energy storage battery cabinet
CN217773050U (en) Energy storage battery box
CN112103416A (en) Battery and safe battery system
CN209859995U (en) Energy storage battery cabinet with fire control function
KR20210128135A (en) Method and system for managing a fire of battery energy storage system
CN117423916B (en) Distributed energy storage system based on artificial intelligence technology
US20230178865A1 (en) Battery cell, battery unit and battery cluster
US20230307781A1 (en) Battery Apparatus, Method for Controlling Battery Apparatus to Exhaust Gas, and Energy Storage Device
AU2023208810A1 (en) Water injection unit and energy storage system including the same
RU2015128892A (en) Portable hydrogen power supply
US20220336882A1 (en) Method for avoiding the propagation of a thermal event in an enclosure comprising several modules of electrochemical cells
CN118099605B (en) Energy storage device with cold and hot double flow channels and fire control method
CN219040568U (en) Battery system
CN218975674U (en) Energy storage power station battery cabinet with detection and fire extinguishing functions
CN112337029A (en) Fire-fighting monitoring system for large inverted-T dock gate
WO2024156130A1 (en) Fire-fighting system and energy storage system
CN220041969U (en) Energy storage battery system
KR102186833B1 (en) Energy storage system having air conditioning and extingushing
KR102466536B1 (en) Equipment attached automatic fire extinguisher

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant