KR20200120194A

KR20200120194A - 리튬배터리용소화약제자동공급함

Info

Publication number: KR20200120194A
Application number: KR1020190042770A
Authority: KR
Inventors: 이용권
Original assignee: 이용권
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2020-10-21

Abstract

본 발명은 리튬전지 보관 및 설치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 리튬배터리 셀이나 모듈 또는 배터리팩을 보관하거나 설치 사용하는데 있어, 화재 발생시 연쇄 폭발과 화재확산을 방지하는 소화약제 자동 공급함에 관한 것이다.
본 발명은 하부보관함 상부에 상부보관함이 적층되는 구조로서, 상부보관함에는 소화약제가 적치되며 하부보관함에는 리튬배터리를 보관 또는 설치하는 구조로서,
소화약제는 화재시 하부보관함으로 용이하게 쏟아지도록 상부보관함의 바닥에는 다수의 구멍이 있으며, 이 구멍은 평상시 가연성시트로 막혀 있고, 리튬배터리 화재시 그 불꽃이나 열기로 가연성시트가 녹아 소화약제가 하부로 쏟아지는 것을 특징으로 하는 리튬배터리용 소화약제 자동 공급함에 관한 것이다.

Description

리튬배터리용 소화약제 자동 공급함{Automatic Feeding Container of Fire Extinguishing Powder for Lithium Battery}

본 발명은 리튬전지 화재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 리튬배터리 셀이나 모듈 또는 배터리팩을 보관하고 사용하는데 있어, 화재 발생시 연쇄 폭발과 화재 확산을 방지하는 리튬배터리용 소화약제 자동 공급함에 관한 것이다.

일반적으로 리튬전지는 다른 전지에 비해 에너지 밀도 및 출력밀도가 높고,재충전하여 반복적 사용이 가능한 고성능 전지로서 스마트폰, 드론 및 자동차 등 매우 다양한 분야의 전원으로 사용된다.

한편 리튬전지에 사용되는 리튬은 본래 불안정한 원소로서 공기중의 수분과 급격하게 반응하여 폭발하기 쉬우며, 전해액은 과열에 따른 화재 위험성이 있다. 이러한 이유 때문에 리튬전지에는 안전보호 회로가 포함되며, 내부를 단단한 플라스틱으로 둘러싸게 된다. 그러나 리튬이차 전지가 열폭주룰 일으키면 다량의 가스가 발생하고 연쇄 폭발을 하게 되어 화재 진압이 매우 어렵게 된다. 더구나 다량의 리튬 배터리를 보관하거나 사용하는 곳에서는 화재확산이 우려되므로 화재에 대비한 특별한 대책이 요구된다. 다수의 배터리 보관하거나 사용하는 장소의 경우 금속화재 진압용 소화기를 비치하고 있으나 리튬 배터리의 경우 일단 화재가 발생하면 연쇄 폭발의 위험 때문에 기존의 소화 방식에는 한계가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수의 리튬배터리를 안전하게 보관하고 사용하는데 있어, 화재 발생시 해당 배터리에 대한 초기 소화가 가능한 리튬배터리용 소화약제 자동 공급함을 제공하는데 있다.

본 발명은 리튬배터리의 셀단위, 모듈 및 배터리팩을 보관 및 사용하는데 안전을 담보하고 화재발생시 초기 진압이 가능하여 화재로 인한 인명 피해나 재산손실을 대폭 줄일 수 있는 리튬배터리용 소화약제 자동 공급함을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적층이 가능한 상, 하부 2개의 보관함으로 이루어져 있으며, 하부보관함에는 리튬배터리를 보관 또는 설치하는 공간과 이들 배터리의 충전을 위한 리셉터클이 구비되어 있으며, 상부보관함에는 리튬배터리의 화재시 소화가 가능한 금속화재 진압용 분말소화약제가 채워져 있다. 소화약제는 화재시 하부보관함으로 용이하게 쏟아지도록 상부보관함에는 경사면을 가지고 있으며 경사면을 포함한 바닥에는 다수의 구멍이 있으며, 이 구멍은 평상시 가연성시트로 막혀 있으며, 리튬배터리 화재시 그 불꽃이나 열기로 가연성시트가 녹아 소화약제가 하부로 쏟아지게 된다. 하부보관함에는 리튬배터리가 보관되거나 설치되므로 리튬배터리의 주변을 약 10~15센티미터의 두께로 골고루 덮을 수 있도록 충분한 양의 분말소화약제가 상부보관함에 채워지게 되며 상부보관함의 바닥은 중앙부에서 측면으로 경사를 이루어, 중앙보다는 측면에 더 많은 분말소화약제가 쏟아지는 구조이다. 즉 리튬배터리가 보관되거나 설치되어 있는 하부보관함의 리튬배터리 주변에 충분한 소화 약제를 공급하고 리튬배터리 상부 까지 골고루 덮어 질식소화 내지 화재의 확산을 막아 리튬배터리의 화재진압을 초기에 효과적으로 달성할 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 특징들에 의해, 큰 비용을 들이지 않고도 다수의 리튬배터리를 보관 및 사용하는 곳에 소화약제 자동 공급함을 설치하여 화재 발생시 화재를 초기에 원천적으로 진압하고 확산을 방지함으로서 경제적 손실과 인명피해를 최소화 하는 장점을 가진다.

또한, 별도의 포터블 소화기를 설치하지 않고도 초기 화재진압을 효과적으로 수행하는 소화기능과 보관기능을 동시에 가지고 있어 안전을 담보할 수 있으며 경제적이다.

도 1은 본 발명에 따른 구성을 분해하여 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 리튬배터리용 소화약제 자동 공급함의 사용예를 나타내는 도면

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하지만, 이들이 갖는 특정 구조 및 기능은 하나의 구성예를 나타낸 것이므로 본 명세서에 기재된 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

첨부된 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 하부보관함(100)에는 리튬배터리(500)를 보관하는 공간이 확보되어 있으며, 리튬배터리(500)사용이 가능하도록 외부 전원선이 인입할 수 있도록 리셉터클(110)이 구비되어 있고, 하부보관함(100) 상단에는 보관함의 강도 유지와 상부덮개(300)의 고정을 위한 걸림테(120)가 구비되어 있다.

또한 상부보관함(200)에는 소화약제(400)를 담아두는 공간이 확보되어 있으며, 상부보관함(200)의 바닥(210)은 사방 측면에 비해 중앙부위가 돌출되어 있으며,바닥(210)에는 소화약제(400)가 하부보관함(100)으로 쏟아지도록 다수의 구멍(211)이 확보되어 있고, 이 구멍은 평소에는 가연성시트(212)로 덮여 있어 소화약제(400)가 하부보관함(100)으로 쏟아지지 않고 적치되어 있다. 상부보관함(200)은 외곽 크기가 하부보관함(100)보다 약간 작으며 상부보관함(200)의 상단의 외측으로 둘레에 걸림테(220)을 구비하고 있어 상부보관함(200)은 하부보관함(100)에 들어가 걸림테(120,220)가 서로 걸리게 된다.

또한 상부덮게(300)은 상부보관함(200)을 덮고. 걸림쇠(310)은 하부보관함(100)의 걸림테(120)에 걸려 잠금으로서 상부덮게(330)는 상부보관함(200)과 하부보관함(100)을 동시에 덮고 잠그게 된다.

리튬배터리(500)에서 화재가 발생하면 가연성시트(212)가 녹거나 타서, 상부보관함(200)의 바닥의 구멍(211)이 열리게 되어 열린 구멍을 통해 소화약제(400)가 하부보관함(100)으로 쏟아지게 된다. 즉 배터리 화재로 인해 구멍이(211)이 열리는 곳부터 소화약제(400)가 쏟아지면서 발화지점부터 소화를 시작하므로 초기 화재 진압에 매우 효과적이다. 더군다나 도면에서와 같이 상부보관함(200) 바닥(210)의 중앙부는 돌출되고 측면은 경사를 이루게 되어 중앙보다는 측면으로 많은 양의 소화약제(400)가 공급되어 리튬배터리(500)의 측면과 상부의 빈 공간에 소화약제(400)가 충분히 쏟아지는 구조이다.

상기 소화약제(400)는 분말형태로서 실리카(SiO₂) 50~90%, 소듐옥사이드(Na₂O) 5~25%, 칼슘옥사이드(CaO) 5~15%, 알미늄옥사이드(Al₂O₃) 0.1~10%, 마그네슘옥사이드(MgO) 0~5%, 포타슘옥사이드(K₂O) 0~5% 로 혼합되어 있으며, 50~80%의 기공으로 구성되어 단열효과도 좋으며 질식소화에 매우 효과적이다.

상기 가연성시트(212)는 종이,폴리에틸렌,폴리프로필렌,피브이씨(PVC),파라핀왁스(Paraffin Wax) 및 부직포 중에서 선택한 1종을 시트형태로 사용할 수 있으며 평소에는 분말소화약제(400)를 지탱할 수 있는 두께와 크기로 바닥구멍(211)을 막고 있으며, 리튬배터리 화재시 타거나 녹아서 바닥의 구멍을 통해 소화약제(400)가 하부로 쏟아지도록 바닥(210)에 밀착되어 있다.

상기 소화약제(400)는 통상 상부보관함(200)에 적치되고 화재발생시 자동으로 하부보관함(100)으로 쏟아지게 되며, 한편으로는 소화약재(400)를 하부보관함(100)의 리튬배터리(500) 주변에 미리 쏟아 부어 리튬배터리(500)의 화재확산을 원천적으로 방지하도록 할 수도 있다. 이 경우 쏟아 부어 놓은 소화약제(400)은 상부보관함(200)으로 옮겨 재사용이 가능하다.

이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.

100: 하부보관함 110: 리셉터클
120: 걸림테
200: 상부보관함 210: 상부보관함 바닥
211: 바닥구멍 212: 가연성시트
220: 걸림테
300: 상부덮게 310: 걸림쇠
400: 소화약제
500: 리튬배터리

Claims

하부보관함(100)상부에 상부보관함(200)이 적층되는 구조로서, 상부보관함(200)에는 소화약제(400)가 적치되며 하부보관함(100)에는 리튬배터리(500)을 보관하거나 설치되어 있는 구조로서,
소화약제(400)는 화재시 하부보관함(100)으로 용이하게 쏟아지도록 상부보관함(200)에는 경사면을 가지고 있으며 경사면을 포함한 바닥(210)에는 다수의 구멍(211)이 있으며, 이 구멍(211)은 평상시 가연성시트(212)로 막혀 있으며, 리튬배터리(500)화재시 그 불꽃이나 열기로 가연성시트(212)가 녹아 소화약제(400)가 하부로 쏟아지는 것을 특징으로 하는 리튬배터리용 소화약제 자동 공급함.
제1항에 있어서, 상부보관함의 바닥(210)은 중앙부가 돌출되고 측방으로 경사되어 중앙보다는 측면으로 많은 양의 소화약제(400)가 하부보관함으로 쏟아지는 것을 특징으로 하는 리튬배터리용 소화약제 자동 공급함.
제1항에 있어서, 상기 소화약제(400)은 분말형태로서 실리카(SiO₂) 50~90%, 소듐옥사이드(Na₂O) 5~25%, 칼슘옥사이드(CaO) 5~15%, 알미늄옥사이드(Al₂O₃) 0.1~10%, 마그네슘옥사이드(MgO) 0~5%, 포타슘옥사이드(K₂O) 0~5% 로 혼합되어 있으며, 50~80%의 기공을 갖는 것을 특징으로 하는 리튬배터리용 소화약제 자동 공급함.
제1항에 있어서, 하부보관함(100)에는 리튬배터리 사용을 위한 리셉터클(110)이나 케이블 통로가 구비된 것을 특징으로 하는 리튬배터리용 소화약제 자동 공급함.
제1항에 있어서, 상기 가연성시트(212)는 종이,폴리에틸렌,폴리프로필렌,피브이씨(PVC),파라핀왁스(Paraffin Wax) 및 부직포 중에서 선택한 1종을 시트형태로 사용할 수 있으며 평소에는 분말소화약제(400)를 지탱할 수 있는 두께와 크기로 바닥구멍(211)을 막고 있으며, 리튬배터리 화재시 타거나 녹아서 바닥의 구멍을 통해 소화약제(400)가 하부로 쏟아지도록 바닥(210)에 밀착된 것을 특징으로 하는 리튬배터리용 소화약제 자동 공급함.