KR102642150B1 - 전기차 배터리의 화재 방지 모듈 - Google Patents

전기차 배터리의 화재 방지 모듈 Download PDF

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Abstract

전기차 배터리의 화재 방지 모듈이 제공된다. 전기차의 배터리에 사용되는 화재 방지 모듈에 있어서, 내부에 상기 배터리가 배치되는 배터리 포켓;과 상기 배터리에 연결되어, 상기 배터리가 일정 이상으로 온도 상승 시 인플레이터가 작동되도록 신호를 보내는 센서부;와 상기 센서부로부터 신호를 전달받아, 고압의 공기를 발생하여 진공형성부로 이동시키는 인플레이터; 및 상기 인플레이터의 작동에 의해 고압의 공기가 이동되며, 상기 배터리 포켓의 공기가 인출되도록 하여, 상기 배터리 포켓을 진공화하는 진공형성부;를 포함하는, 화재 방지 모듈이 제공될 수 있다.

Description

전기차 배터리의 화재 방지 모듈 {FIRE PREVENTION MODULE FOR ELECTRIC VEHICLE BATTERIES}
본 발명은 전기차 배터리의 화재 방지 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 가솔린이나 디젤 연료를 사용하였으나, 내연기관에서 발생되는 다양한 문제로 인해 최근에는 전기차의 보급이 증가하고 있다. 지구 온난화에 대한 문제로 인해, 전세계적으로 내연기관 자동차의 퇴출 분위기가 점점 더 커지고 있다. 반면, 전기차의 보급율은 꾸준히 상승되고 있으며, 앞으로도 그 점유율은 더욱 상승될 것으로 보인다.
이와 같은 전기차는 배터리가 가장 중요한 요소로써, 1회 충전으로 장시간 사용이 가능하도록 다수 개의 배터리 모듈을 하나의 배터리 팩으로 구성하며 자동차에 장착하여 사용된다. 이때, 배터리팩은 외부의 충격을 포함한 다양한 원인에 의해 화재가 발생될 수 있으며, 이는 주행중이나 충전중에도 발생될 수 있다. 이와 같이 배터리팩에 화재가 발생되면, 전기차 전체가 연소될 수 있어 사용자에게 심각한 위험을 초래할 수 있다.
상세하게는, 전기차의 배터리팩은 열폭주 발생 시 소화제나 물을 분사하는 것만으로 진압이 어렵다. 또한, 배터리팩이 과열된 후 수초 안에 열폭주가 발생되며, 사용자의 대피 시간의 확보가 어려운 문제가 있다. 더욱 상세하게는, 배터리의 화재로 인해 전기차가 전소된 이후에도 소화가 완전히 되지 않아 특수 소화 장비가 필요하게 되어 시간과 노력이 크게 소요되는 문제점이 있다.
즉, 전기차의 배터리 온도가 상승되는 경우 열폭주 상태로 진행되기 전에 화재를 차단하여, 차량이 전소되는 것을 방지하고 사용자의 안전성을 향상시키기 위한 방법이 요구되고 있다.
본 발명의 실시예들은 전기차의 배터리에 고열 발생 시 단시간에 전기차의 배터리를 진공 상태로 만들어 화재를 방지할 수 있는 전기차 배터리의 화재 방지 모듈을 제공하고자 한다.
다만 본 발명의 실시예들이 이루고자 하는 기술적 과제들은 반드시 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 상세한 설명 등 명세서의 다른 기재로부터 본 발명의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전기차의 배터리에 사용되는 화재 방지 모듈에 있어서, 내부에 상기 배터리가 배치되는 배터리 포켓;과 상기 배터리에 연결되어, 상기 배터리가 일정 이상으로 온도 상승 시 인플레이터가 작동되도록 신호를 보내는 센서부;와 상기 센서부로부터 신호를 전달받아, 고압의 공기를 발생하여 진공형성부로 이동시키는 인플레이터; 및 상기 인플레이터의 작동에 의해 고압의 공기가 이동되며, 상기 배터리 포켓의 공기가 인출되도록 하여, 상기 배터리 포켓을 진공화하는 진공형성부;를 포함하는, 화재 방지 모듈이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 화재 방지 모듈은 단시간에 배터리를 진공 상태로 형성하여, 화재가 진행되는 것을 빠르게 방지할 수 있는 효과가 있다. 상세하게는, 진공 부스터 또는 진공 펌프 등과 같은 브레이크 계열의 진공 탱크 공기압을 사용하여 배터리를 진공화하는 것은 본 발명의 화재 방지 모듈에 비해 진공 속도가 느린 단점이 있다. 반면에, 본 발명의 화재 방지 모듈은 인플레이터의 폭발 가스를 이용하여, 급속도로 배터리를 진공화할 수 있어 효과적으로 화재 진행을 방지할 수 있는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 화재 방지 모듈은 부피를 적게 차지하여 공간 활용이 용이한 특징이 있다. 상세하게는, 본 실시예의 인플레이터는 소형으로 배치되고, 진공이젝터 또한 T자 형의 배관과 같은 형상으로 형성됨에 따라, 차량의 내부에 자리를 적게 차지할 수 있다. 즉, 본 발명의 화재 방지 모듈은 공간이 한정적인 차체에 설치되는 데에 있어서, 배터리의 크기를 크게 감소시키지 않고 설치하여 사용될 수 있는 특징이 있다.
다만 본 발명의 실시예들을 통해 얻을 수 있는 기술적 효과들은 반드시 상기에서 언급한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 효과들은 상세한 설명 등 명세서의 다른 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 방지 모듈의 개략도이다.
도 2는 온도 상승 시의 도 1에 도시된 화재 방지 모듈의 개략도이다.
도 3은 도 1에 도시된 진공형성부 및 진공이젝터의 확대도이다.
이하 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조해 설명한다. 이하의 실시예들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공될 수 있다. 다만 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이고 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 발명의 기술적 요지를 불분명하게 하거나 공지된 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 방지 모듈의 개략도이다. 도 2는 온도 상승 시의 도 1에 도시된 화재 방지 모듈의 개략도이다.
도 1 내지 2를 참조하면, 본 실시예의 화재 방지 모듈(100)은 전기차의 배터리(B)에 적용되어, 배터리(B)의 과열 시 화재로 번지는 것을 방지할 수 있다. 상세하게는, 화재 방지 모듈(100)은 배터리(B)가 고온으로 상승 시 작동되어, 배터리(B)의 열폭주를 방지하여 화재로부터 보호하기 위해 배치될 수 있다. 참고로, 본 실시예에서 배터리(B)는 전기차에 적용되는 배터리팩 또는 배터리 모듈을 지칭하는 것으로, 반드시 배터리 셀 하나만을 지칭하는 것은 아니다.
또한, 본 실시예의 화재 방지 모듈(100)은 고압의 공기를 발생시키기 위해 에어백 시스템에서 가스를 팽창시키는 핵심 부품인 인플레이터(130)가 사용될 수 있다. 이와 같이, 본 실시예의 화재 방지 모듈(100)은 일반적으로 진공을 형성하기 위해 사용되는 진공 펌프, 진공 부스터 등을 사용하지 않고 소형의 인플레이터(130)를 사용하기 때문에 전체적인 크기가 감소될 수 있다.
구체적으로, 화재 방지 모듈(100)은 내부에 배터리(B)가 배치되는 배터리 포켓(110), 배터리(B)에 연결되어 배터리(B)의 온도를 측정하는 센서부(120), 고압의 공기를 발생시키기 위한 인플레이터(130) 및 인플레이터(130)의 작동에 의해 배터리 포켓(110)을 진공화하는 진공형성부(140)를 포함할 수 있다.
이하 상기의 각 구성요소들에 대해 보다 상세히 설명한다.
배터리 포켓(110)은 내부에 공간을 갖는 부재로 형성되어, 내부에 배터리(B)가 배치될 수 있다. 상세하게는, 배터리 포켓(110)은 진공화 가능한 소재로 형성되고, 전부 또는 일부가 화재 진압에 사용되는 내열성 소재로 형성될 수 있다. 이와 같은 배터리 포켓(110)은 배터리(B)가 고온으로 상승되지 않은 일반적인 상태에서는 내부에 소정 정도 공기가 포함된 상태로 배치될 수 있다. 반면에, 배터리(B)가 고온으로 상승된 경우, 인플레이터(130)가 작동되어 배터리 포켓(110) 내부의 공기가 외부로 모두 인출되어 배터리 포켓(110)이 진공화 될 수 있다.
센서부(120)는 배터리(B)에 연결되어, 배터리(B)의 온도를 측정하기 위해 배치될 수 있다. 상세하게는, 센서부(120)는 배터리(B)가 일정 이상으로 온도 상승 시 인플레이터(130)가 작동되도록 인플레이터(130)에 신호를 보낼 수 있다.
구체적으로, 센서부(120)는 배터리(B)와 온도센서(123)를 연결하는 제1센서라인(121), 온도센서(123)와 인플레이터(130)를 연결하는 제2센서라인(122) 및 배터리(B)의 온도를 감지하는 온도센서(123)를 포함할 수 있다.
제1센서라인(121)은 온도센서(123)와 배터리(B)를 연결하는 것으로, 배터리 포켓(110)의 내부에 배치된 배터리(B)에 연결될 수 있다. 이때, 제1센서라인(121)이 배터리 포켓(110)을 관통하는 부분은 패킹이 포함되어, 배터리 포켓(110)을 밀폐시킬 수 있다.
제2센서라인(122)은 온도센서(123)와 인플레이터(130)를 연결하는 것으로, 도면에 도시된 것과 같이 유선으로 연결되거나, 무선으로 온도센서(123)의 신호를 인플레이터(130)에 전달할 수 있다.
온도센서(123)는 배터리(B)의 온도를 측정하여 인플레이터(130)에 신호를 전달할 수 있다. 상세하게는, 온도센서(123)는 배터리(B)가 일정 이상으로 온도 상승시 인플레이터(130)에 신호를 보내, 인플레이터(130)가 작동되도록 하기 위해 배치될 수 있다.
한편, 인플레이터(130)는 센서부(120)로부터 신호를 전달받아, 고압의 공기를 진공형성부(140)로 이동시킬 수 있다. 이와 같은 인플레이터(130)는 에어백 시스템에서 가스를 팽창시키는 핵심 부품으로, 본 실시예의 화재 방지 모듈(100)에서는 단시간에 고압의 공기를 발생시키기 위해 사용될 수 있다.
상세하게는, 인플레이터(130)는 진공형성부(140)와 연결되어, 인플레이터(130)의 작동 시 인플레이터(130)에서 발생된 고압의 공기가 진공형성부(140)로 이동될 수 있다. 이와 같은 인플레이터(130)는 차량의 내부에 용이하게 배치되도록, 소형으로 형성될 수 있다. 바람직하게, 인플레이터(130)는 2세대 에어백으로 지칭되는 디파워드 에어백(Depowered Air Bag)에 사용되는 인플레이터 또는 오토바이 수트형 에어백에 주로 사용되는 초소형 인플레이터가 적용될 수 있다.
한편, 도 3은 도 1에 도시된 진공형성부 및 진공이젝터의 확대도이다.
도 3을 참조하면, 진공형성부(140)는 배터리 포켓(110)의 공기가 인출되도록 하여, 배터리 포켓(110)을 진공화하기 위해 배치될 수 있다. 상세하게는, 진공형성부(140)는 일측은 인플레이터(130)와 연결되고, 타측은 배터리 포켓(110)과 연결될 수 있다. 더욱 상세하게는, 진공형성부(140)는 인플레이터(130)가 작동되어 고압의 공기가 통과하며, 타측에 연결된 배터리 포켓(110) 내부의 공기가 인출되어 배터리 포켓(110)이 진공화되도록 할 수 있다.
구체적으로, 진공형성부(140)는 인플레이터(130)와 진공이젝터(144)를 연결하는 제1연결라인(141), 진공이젝터(144)를 통과한 공기가 배출되는 제2연결라인(142), 배터리 포켓(110)과 진공이젝터(144)를 연결하는 제3연결라인(143), 배터리 포켓(110)의 내부 공기를 인출시켜 진공을 형성시키는 진공이젝터(144) 및 배터리 포켓(110)으로 공기가 다시 역류되는 것을 방지하는 체크밸브(145)를 포함할 수 있다.
제1연결라인(141)은 인플레이터(130)와 진공이젝터(144)를 연결하는 것으로, 고압의 공기에도 파손되지 않도록 고강도의 배관으로 형성될 수 있다. 제2연결라인(142)은 진공이젝터(144)를 통과한 공기가 배출되기 위한 배관으로, 제1연결라인(141)과 마찬가지로 고압의 공기에 파손되지 않도록 고강도의 배관으로 형성될 수 있다.
바람직하게, 제1연결라인(141)과 제2연결라인(142)은 후술할 진공이젝터(144)의 제1노즐(144a)과 제2노즐(144c)의 단부에 각각 배치될 수 있다. 즉, 제1연결라인(141)과 제2연결라인(142)은 진공이젝터(144)를 사이에 두고 동일한 평면에 배치될 수 있다.
제3연결라인(143)은 배터리 포켓(110)과 진공이젝터(144)를 연결하는 것으로, 후술할 진공이젝터(144)의 횡방향 노즐(144b)에 연결될 수 있다. 상세하게는, 제3연결라인(143)은 제1연결라인(141)과 제2연결라인(142)이 배치된 방향에 대해 수직 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 제3연결라인(143)은 고압의 공기가 이동되는 경로에 대해 수직 방향으로 배치되어, 고압의 공기가 이동되면서 제3연결라인(143)을 통해 배터리 포켓(110) 내부의 공기를 흡입하여 진공화할 수 있다.
진공이젝터(144)는 일측은 인플레이터(130)에 연결되고, 타측은 배터리 포켓(110)에 연결되어, 배터리 포켓(110)의 내부 공기를 인출시키기 위해 배치될 수 있다. 바람직하게, 본 실시예의 진공이젝터(144)는 배관형으로 형성되어, 공간을 크게 차지하지 않도록 배치될 수 있다. 상세하게는, 본 실시예의 진공이젝터(144)는 고압의 공기가 이동되는 일자형 배관의 중심부에 수직 방향으로 배관이 배치된, 즉, T자형의 배관으로 형성될 수 있다. 이와 같은 진공이젝터(144)는 고압의 공기가 일자형 배관을 통과되는 동안 수직 방향으로 배치된 배관에 연결된 배터리 포켓(110) 내부의 공기를 인출하여 진공화할 수 있다.
구체적으로, 진공이젝터(144)는 고압의 공기가 인입되는 제1노즐(144a), 배터리 포켓(110) 내부의 공기가 이동되는 횡방향 노즐(144b) 및 고압의 공기가 인출되는 제2노즐(144c)을 포함할 수 있다.
제1노즐(144a)은 진공이젝터(144)의 공기가 인입되는 부분에 배치되어, 고압의 공기가 제1노즐(144a)을 통해 진공이젝터(144)의 내부로 인입될 수 있다. 제1노즐(144a)은 갈수록 직경이 작아지는 구조로 형성되어, 제1노즐(144a)의 끝단은 제2노즐(144c)과 연결될 수 있다.
횡방향 노즐(144b)은 제1노즐(144a)과 제2노즐(144c)이 연결된 부분에 수직 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 횡방향 노즐(144b)은 일자형으로 배치된 제1노즐(144a)과 제2노즐(144c)의 연결부에 수직 방향으로 연결될 수 있다. 이와 같은 횡방향 노즐(144b)은 제1노즐(144a)로 인입된 고압의 공기가 제2노즐(144c)을 통해 배출되는 과정에서 연결된 배터리 포켓(110) 내부의 공기를 흡입하여 진공화할 수 있다.
제2노즐(144c)은 진공이젝터(144)의 공기가 인출되는 부분에 배치되어, 고압의 공기가 제2노즐(144c)을 통해 진공이젝터(144)의 외부로 배출될 수 있다. 상세하게는, 제2노즐(144c)은 인플레이터(130)에서 방출된 고압의 공기와 배터리 포켓(110)에서 흡입한 공기가 혼합 배출될 수 있다. 제2노즐(144c)의 시작부는 제1노즐(144a)의 끝단과 연결되며, 갈수록 직경이 늘어나는 구조로 형성될 수 있다.
즉, 이와 같은 제1노즐(144a)과 제2노즐(144c)은 대략 모래시계와 같은 형상으로 형성될 수 있고, 횡방향 노즐(144b)은 제1노즐(144a)과 제2노즐(144c)이 연결된 직경이 가장 작은 부분에 횡방향으로 배치될 수 있다.
이와 같은 진공이젝터(144)의 작동에 대해 도 2를 참조하여 간략하게 설명하면, 인플레이터(130)가 작동됨에 따라 고압의 공기가 진공이젝터(144)로 유입된다. 유입된 고압의 공기가 갈수록 직경이 작아지는 제1노즐(144a)을 통과하며 유속이 증가되고 압력은 낮아진다. 이때, 횡방향 노즐(144b)의 압력은 직경이 작은 제1노즐(144a)과 제2노즐(144c)의 연결부보다 낮으므로, 압력차로 인해 배터리 포켓(110) 내부의 공기가 진공이젝터(144)의 내부로 이동될 수 있다.
한편, 체크밸브(145)는 진공이젝터(144)의 횡방향 노즐(144b)의 끝단에 배치되어, 배터리 포켓(110)으로 공기가 역류되는 것을 방지할 수 있다. 상세하게는, 체크밸브(145)는 배터리 포켓(110)이 진공화될 때, 제3연결라인(143)을 통해 진공이젝터(144)로 이동된 공기가 다시 배터리 포켓(110)으로 역류되지 않도록 방지하기 위해 배치될 수 있다. 이와 같은 체크밸브(145)는 널리 공지된 기술이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이상과 같은 화재 방지 모듈(100)의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 배터리(B)가 일정 온도 이상으로 온도 상승 시, 센서부(120)에서 배터리(B)의 온도를 감지하여 인플레이터(130)가 작동되도록 인플레이터(130)로 신호를 보낸다. 이후, 센서부(120)로부터 신호를 전달받은 인플레이터(130)가 작동되어 고압의 공기를 진공형성부(140)로 전달한다. 고압의 공기를 전달받은 진공형성부(140)는 진공이젝터(144)에 의해 고압의 공기가 통과되며 배터리 포켓(110) 내부의 공기를 흡입하여 배터리 포켓(110)을 진공화한다. 즉, 진공형성부(140)에 의해 내부의 공기가 외부로 방출된 배터리 포켓(110)은 진공상태에 놓이게 되어, 배터리(B)가 열폭주되어 화재가 발생되는 것이 방지될 수 있다.
따라서, 본 실시예의 화재 방지 모듈(100)은 단시간에 배터리(B)를 진공 상태로 만듦으로써, 사용자를 배터리(B)의 열폭주 화재로부터 방지할 수 있고, 차량이 전소되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 화재 방지 모듈(100)은 단시간에 배터리(B)를 진공 상태로 형성하여, 화재가 진행되는 것을 빠르게 방지할 수 있는 효과가 있다. 상세하게는, 진공 부스터 또는 진공 펌프 등과 같은 브레이크 계열의 진공 탱크 공기압을 사용하여 배터리(B)를 진공화하는 것은 본 발명의 화재 방지 모듈(100)에 비해 진공 속도가 느린 단점이 있다. 반면에, 본 발명의 화재 방지 모듈(100)은 인플레이터(130)의 폭발 가스를 이용하여, 급속도로 배터리(B)를 진공화할 수 있어 효과적으로 화재 진행을 방지할 수 있는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 화재 방지 모듈(100)은 부피를 적게 차지하여 공간 활용이 용이한 특징이 있다. 상세하게는, 본 실시예의 인플레이터(130)는 소형으로 배치되고, 진공이젝터(144) 또한 T자 형의 배관과 같은 형상으로 형성됨에 따라, 차량의 내부에 자리를 적게 차지할 수 있다. 즉, 본 발명의 화재 방지 모듈(100)은 공간이 한정적인 차체에 설치되는 데에 있어서, 배터리(B)의 크기를 크게 감소시키지 않고 설치하여 사용될 수 있는 특징이 있다.
이상 본 발명의 실시예들에 대해 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다고 할 것이다.
B: 배터리 100: 화재 방지 모듈
110: 배터리 모듈 120: 센서부
121: 제1센서라인 122: 제2센서라인
123: 온도센서 130: 인플레이터
140: 진공형성부 141: 제1연결라인
142: 제2연결라인 143: 제3연결라인
144: 진공이젝터 145: 체크밸브

Claims (6)

  1. 전기차의 배터리(B)에 사용되는 화재 방지 모듈에 있어서,
    내부에 상기 배터리(B)가 배치되는 배터리 포켓(110);
    상기 배터리(B)에 연결되어, 상기 배터리(B)의 온도를 측정하는 온도센서(123)를 포함하고, 상기 배터리(B)가 일정 이상으로 온도 상승 시 인플레이터(130)가 작동되도록 신호를 보내는 센서부(120);
    상기 센서부(120)로부터 신호를 전달받아, 고압의 공기를 발생하여 진공형성부(140)로 이동시키고, 디파워드 에어백(Depowered Air Bag)에 사용되는 인플레이터 또는 초소형 인플레이터가 적용되는, 인플레이터(130); 및
    상기 인플레이터(130)의 작동에 의해 고압의 공기가 이동되며, 상기 배터리 포켓(110)의 공기가 인출되도록 하여, 상기 배터리 포켓(110)을 진공화하는 진공형성부(140);를 포함하고,
    상기 진공형성부(140)는,
    일측은 상기 인플레이터(130)에 연결되고, 타측은 상기 배터리 포켓(110)에 연결되어, 상기 배터리 포켓(110)의 내부 공기를 인출시켜 진공을 형성시키는 진공이젝터(144);를 포함하고,
    상기 진공이젝터(144)는,
    상기 진공이젝터(144)의 공기가 인입되는 부분에 배치되고, 갈수록 직경이 작아지는 구조로 형성되는 제1노즐(144a);
    상기 진공이젝터(144)의 공기가 인출되는 부분에 배치되고, 갈수록 직경이 늘어나는 구조로 형성되는 제2노즐(144c); 및
    상기 제1노즐(144a)과 상기 제2노즐(144c)이 연결된 방향에 수직되게 배치되고, 상기 배터리 포켓(110)과 연결되어, 상기 배터리 포켓(110) 내부의 공기가 인출되는 횡방향 노즐(144b);을 포함하는, 화재 방지 모듈.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 진공형성부(140)는,
    상기 진공형성부(140)에서 상기 배터리 포켓(110)으로 공기가 역류되는 것을 방지하기 위해 배치되는 체크밸브(145);를 포함하는, 화재 방지 모듈.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 포켓(110)은,
    진공화 가능한 소재로 형성되고, 전부 또는 일부가 화재 진압에 사용되는 내열성 소재로 형성되는, 화재 방지 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리 포켓(110)과 상기 센서부(120)의 연결부와,
    상기 배터리 포켓(110)과 상기 진공형성부(140)의 연결부는,
    외부로부터 밀폐시키기 위한 패킹이 포함되는, 화재 방지 모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014529851A (ja) * 2011-09-02 2014-11-13 ベレノス・クリーン・パワー・ホールディング・アーゲー スタックからのオフガスを再循環させるためのエジェクタを備える燃料電池システム
KR101930135B1 (ko) * 2016-10-06 2019-03-14 중소기업은행 배터리 팩 내부의 연소 억제 방법 및 장치
KR102175967B1 (ko) * 2016-07-29 2020-11-06 주식회사 엘지화학 진공 이젝터를 포함한 집진 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014529851A (ja) * 2011-09-02 2014-11-13 ベレノス・クリーン・パワー・ホールディング・アーゲー スタックからのオフガスを再循環させるためのエジェクタを備える燃料電池システム
KR102175967B1 (ko) * 2016-07-29 2020-11-06 주식회사 엘지화학 진공 이젝터를 포함한 집진 장치
KR101930135B1 (ko) * 2016-10-06 2019-03-14 중소기업은행 배터리 팩 내부의 연소 억제 방법 및 장치

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