KR20210029124A - Energy Storage Module - Google Patents

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KR20210029124A
KR20210029124A KR1020200113363A KR20200113363A KR20210029124A KR 20210029124 A KR20210029124 A KR 20210029124A KR 1020200113363 A KR1020200113363 A KR 1020200113363A KR 20200113363 A KR20200113363 A KR 20200113363A KR 20210029124 A KR20210029124 A KR 20210029124A
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sheet
energy storage
storage module
duct
insulating spacer
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KR1020200113363A
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Korean (ko)
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김진택
곽은옥
김장훈
윤진범
우종열
이광득
최우성
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

The present invention relates to an energy storage module capable of reducing a fire risk of battery cells and improving safety by minimizing a fire spreading between adjacent battery cells when a fire occurs. As an example, disclosed is an energy storage module which includes: a plurality of battery cells arranged in a longitudinal direction so that long side surfaces thereof face each other; a plurality of insulating spacers interposed between the long side surfaces of the plurality of battery cells; a cover member having an accommodating space therein and accommodating the plurality of battery cells and the plurality of insulating spacers; a top plate having a duct coupled to an upper portion of the cover member and formed at positions corresponding to vents of the plurality of battery cells, and having an open hole formed at positions corresponding to the insulating spacers; a top cover coupled to an upper portion of the top plate and having a discharge hole corresponding to the duct; and an extinguisher sheet located between the top cover and the top plate and configured to emit a fire extinguishing agent at a preset temperature or above, wherein the energy storage module further includes a protrusion that is formed on a lower surface of the top cover to surround an exhaust area and be coupled to the outside of the duct, and wherein the insulating spacers include: a first sheet having flame retardancy or nonflammability; and second sheets having heat insulating properties which are attached to both surfaces of the first sheet through an adhesive, respectively.

Description

에너지 저장 모듈{Energy Storage Module}Energy Storage Module

본 발명은 안정성을 향상시킬 수 있는 에너지 저장 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an energy storage module capable of improving stability.

에너지 저장 모듈은 태양 전지와 같은 신재생 에너지 및 전력 계통과 연계되며 부하(load)의 전력 수요가 적을 때 전력을 저장해 두었다가 부하의 전력 수요가 클 때 저장된 전력을 사용하게 하도록 구성되는 것으로, 이차 전지로 구성된 다수의 배터리 셀이 대량으로 포함된 장치를 의미한다.The energy storage module is connected to renewable energy and power systems such as solar cells, and is configured to store power when the power demand of the load is low, and then use the stored power when the power demand of the load is large. It refers to a device including a large number of battery cells composed of.

통상적으로 다수의 배터리 셀은 다수의 트레이에 수납되며, 다수의 트레이는 랙에 수납되고, 다수의 랙이 컨테이너 박스에 수납되는 구성을 갖는다.Typically, a plurality of battery cells are accommodated in a plurality of trays, a plurality of trays are stored in a rack, and a plurality of racks are stored in a container box.

한편, 최근 들어 에너지 저장 모듈에서 화재가 발생하는 사례가 발생하고 있으며, 에너지 저장 모듈의 특성상 화재가 발생하면 진화가 쉽지 않은 문제가 있다. 에너지 저장 모듈은 다수의 배터리 셀로 구성되어 있기 때문에, 고용량 고출력을 가짐이 일반적이며 따라서 안전성을 높이기 위한 기술이 연구되고 있다.Meanwhile, a fire has recently occurred in an energy storage module, and due to the nature of the energy storage module, when a fire occurs, there is a problem that it is not easy to extinguish. Since the energy storage module is composed of a plurality of battery cells, it is common to have a high capacity and high output, and accordingly, a technology for enhancing safety is being studied.

본 발명은 배터리 셀의 화재 위험성을 감소시키고, 화재 발생 시 배터리 셀간 전이를 최소화하여 안정성을 향상 수 있는 에너지 저장 모듈을 제공한다.The present invention provides an energy storage module capable of improving stability by reducing the risk of fire of a battery cell and minimizing the transition between battery cells in the event of a fire.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 에너지 저장 모듈은 장측면이 서로 대향하도록 길이 방향을 따라 배열된 다수의 배터리 셀과, 상기 다수의 배터리 셀의 장측면 사이에 개재된 다수의 절연 스페이서와, 내부에 수용 공간을 구비하며, 상기 다수의 배터리 셀과 상기 다수의 절연 스페이서를 수용하는 커버 부재와, 상기 커버 부재의 상부에 결합되고, 상기 다수의 배터리 셀들의 벤트에 대응되는 위치에 형성된 덕트와, 상기 절연 스페이서와 대응되는 위치에 개방홀이 형성된 상부 플레이트와, 상기 상부 플레이트의 상부에 결합되고, 상기 덕트에 대응되는 위치에 배출홀을 포함하는 상부 커버 및, 상기 상부 커버와 상부 플레이트의 사이에 위치하고, 기설정된 온도 이상에서 소화 약제를 하는 소화 시트를 포함하고, 상기 상부 커버의 하면에는 상기 배기영역을 감싸며, 상기 덕트의 외측에 결합되는 돌출부가 더 구비되며, 상기 절연 스페이서는 난연성 또는 불연성을 갖는 제1시트와, 상기 제1시트의 양면에 단열성을 갖는 제2시트가 각각 접착제를 통해 부착될 수 있다. The energy storage module according to various embodiments of the present invention includes a plurality of battery cells arranged along a length direction so that their long sides face each other, a plurality of insulating spacers interposed between the long sides of the plurality of battery cells, and A cover member having an accommodation space and accommodating the plurality of battery cells and the plurality of insulating spacers, a duct coupled to an upper portion of the cover member and formed at a position corresponding to a vent of the plurality of battery cells, the An upper plate having an open hole formed at a position corresponding to the insulating spacer, an upper cover coupled to an upper portion of the upper plate and including a discharge hole at a position corresponding to the duct, and located between the upper cover and the upper plate , A fire extinguishing sheet for extinguishing a fire extinguishing agent at a predetermined temperature or higher, and a protrusion surrounding the exhaust area and coupled to the outside of the duct is further provided on a lower surface of the upper cover, and the insulating spacer has flame retardancy or non-combustibility. The first sheet and the second sheet having heat insulating properties may be attached to both surfaces of the first sheet through an adhesive, respectively.

상기 제1시트는 세라믹 페이퍼이고, 상기 제2시트는 MICA일 수 있다. The first sheet may be ceramic paper, and the second sheet may be MICA.

상기 제1시트는 알카리토 금속을 함유한 세라믹 파이버일 수 있다. The first sheet may be a ceramic fiber containing an alkaline earth metal.

상기 다수의 배터리 셀들은 대향하는 장측면 사이가 제1이격거리만큼 서로 이격되고, 상기 절연 스페이서의 두께는 상기 제1이격거리의 50% 보다 더 작을 수 있다. The plurality of battery cells may be spaced apart from each other by a first separation distance between opposite long side surfaces, and a thickness of the insulating spacer may be less than 50% of the first separation distance.

상기 소화 시트에서 분사된 상기 소화 약재가, 상기 개방홀을 통해 상기 절연 스페이서와 상기 배터리 셀의 이격된 공간으로 인가되어, 상기 배터리 셀의 장측면과 접촉할 수 있다. The fire extinguishing agent sprayed from the fire extinguishing sheet may be applied to a space spaced apart from the insulating spacer and the battery cell through the open hole, so that it may contact the long side surface of the battery cell.

상기 절연 스페이서는 폭방향 크기가 높이 방향 크기의 2배 보다 작으며, 상기 제1시트와 상기 제2시트는 양측 끝단부가 접착제에 의해서 접착된 시트부를 포함할 수 있다. The insulating spacer has a size in the width direction smaller than twice the size in the height direction, and the first sheet and the second sheet may include a sheet portion having both ends of the insulating spacer bonded by an adhesive.

상기 절연 스페이서는 상기 시트부의 가장자리를 따라 감싸도록 인서트 사출에 의해 형성된 플라스틱 소재의 테두리부를 더 포함할 수 있다. The insulating spacer may further include an edge portion of a plastic material formed by insert injection so as to surround the edge of the sheet portion.

상기 제1시트와 상기 제2시트는 중앙부가 서로 이격되어, 공기 이동이 가능한 공기 유로가 구비될 수 있다. The first sheet and the second sheet may have a central portion spaced apart from each other, and an air flow path capable of air movement may be provided.

상기 절연 스페이서는 폭방향 크기가 높이 방향 크기의 2배 보다 더 크며, 상기 제1시트와 상기 제2시트는 상하부 끝단으로부터 일정 영역이 접착제에 의해서 접착될 수 있다. The size of the insulating spacer in the width direction is larger than twice the size in the height direction, and a predetermined region of the first sheet and the second sheet may be adhered to each other from upper and lower ends by an adhesive.

상기 상부 커버는 상기 배기영역에서 상기 돌출부로 갈수록 두께가 증가하는 경사부를 더 포함할 수 있다.The upper cover may further include an inclined portion whose thickness increases toward the protrusion from the exhaust area.

상기 덕트의 상단은 상기 경사부의 하부에 위치할 수 있다. The upper end of the duct may be located below the inclined portion.

상기 덕트와 상기 돌출부 사이에는 이격공간이 형성되고, 상기 벤트에서 배출되는 가스 중 일부는 상기 덕트를 통과하여 상기 경사부를 통해 상기 이격공간으로 배출될 수 있다. A spaced space is formed between the duct and the protrusion, and some of the gas discharged from the vent may pass through the duct and be discharged to the spaced space through the inclined part.

상기 덕트는 하부에서 상부로 갈수록 내경이 감소할 수 있다. The inner diameter of the duct may decrease from the bottom to the top.

상기 다수의 배출홀의 면적은 상기 배기영역의 면적의 30% 보다 크게 설정될 수 있다. The areas of the plurality of discharge holes may be set to be larger than 30% of the area of the exhaust area.

본 발명에 의한 에너지 저장 모듈은 음극 및 양극 활물질의 소재를 통해, 배터리 셀의 내부에서 셧-다운이 기능하도록 하여 발화를 일차적으로 억제하고, 배터리 셀에서 벤트가 동작하거나 발화가 생긴 경우, 소화 및 냉각을 신속하게 수행하여 인접한 배터리 셀로 열이 전파되지 않도록 할 수 있다.The energy storage module according to the present invention primarily suppresses ignition by allowing a shutdown function inside the battery cell through the material of the negative electrode and the positive electrode active material, and when a vent operates or ignition occurs in the battery cell, extinguishing and Cooling can be performed quickly to prevent heat from spreading to adjacent battery cells.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 에너지 저장 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈의 탑 커버에 소화 시트가 결합되는 위치를 저면에서 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 하부 플레이트에 배터리 셀과 절연 스페이서가 배치되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 이차 전지와 상부 플레이트 및 상부 커버의 분해 사시도를 도시한 것이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈이 랙에 결합된 상태를 부분적으로 도시한 것이다.
도 7a 및 도 7c는 도 4의 A-A선 단면도와, 도 4의 B-B선 단면도와, 도 6b의 일부분을 확대한 확대도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 덕트를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈의 상부 플레이트에 소화 시트가 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 10은 도 9의 B 부분 확대도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 소화 시트가 동작하는 상태를 도시한 개념도이다.
도 12는 도 1의 C-C선을 절단한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 절연 스페이서를 도시한 사시도이다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 절연 스페이서의 시트부의 예시적인 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 15은 도 14a의 시트부가 결합된 후, D-D선을 절단한 단면도이다.
도 16는 도 13의 C 부분 확대도이다.
도 17는 본 발명의 다른 실시예에 다른 에너지 저장 모듈의 사시도이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 다른 에너지 저장 모듈의 저면 사시도이다.
도 19은 도 17의 E-E선을 절단한 단면도이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 커버 부재에 배터리 셀과 절연 스페이서가 배치되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 21a 및 도 21b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 절연 스페이서의 구성을 도시한 사시도와 분해사시도이다.
도 22는 도 17의 F-F선을 절단한 단면 사시도이다.
도 23a 및 도 23b는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에 사용되는 배터리 셀의 사시도 및 단면도이다.
1 is a perspective view of an energy storage module according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of an energy storage module according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view illustrating a position at which a fire extinguishing sheet is coupled to a top cover of an energy storage module according to an embodiment of the present invention from a bottom surface.
4 is a perspective view illustrating a state in which battery cells and insulating spacers are disposed on a lower plate in an energy storage module according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view illustrating a secondary battery, an upper plate, and an upper cover in an energy storage module according to an embodiment of the present invention.
6 is a partial diagram illustrating a state in which an energy storage module according to an embodiment of the present invention is coupled to a rack.
7A and 7C are a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4, a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 4, and partially enlarged views of FIG. 6B.
8 is a cross-sectional view showing a duct according to another embodiment of the present invention.
9 is a perspective view showing a state in which the fire extinguishing sheet is coupled to the upper plate of the energy storage module according to an embodiment of the present invention.
10 is an enlarged view of part B of FIG. 9.
11A and 11B are conceptual diagrams illustrating a state in which a fire extinguishing sheet operates in an energy storage module according to an embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 1.
13 is a perspective view illustrating an insulating spacer in an energy storage module according to an embodiment of the present invention.
14A and 14B are exploded perspective views illustrating an exemplary configuration of a sheet portion of an insulating spacer in an energy storage module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line DD after the sheet portions of FIG. 14A are combined.
16 is an enlarged view of part C of FIG. 13.
17 is a perspective view of an energy storage module according to another embodiment of the present invention.
18 is a bottom perspective view of an energy storage module according to another embodiment of the present invention.
19 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 17.
20 is a perspective view illustrating a state in which a battery cell and an insulating spacer are disposed on a cover member in an energy storage module according to another embodiment of the present invention.
21A and 21B are perspective and exploded perspective views illustrating a configuration of an insulating spacer in an energy storage module according to another embodiment of the present invention.
22 is a cross-sectional perspective view taken along line FF of FIG. 17.
23A and 23B are perspective and cross-sectional views of a battery cell used in an energy storage module according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely describe the present invention to those of ordinary skill in the art, and the following examples may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided to make the present disclosure more faithful and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.In addition, in the following drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of description, and the same reference numerals refer to the same elements in the drawings. As used herein, the term “and/or” includes any and all combinations of one or more of the corresponding listed items. In addition, in the present specification, "connected" means not only the case where the A member and the B member are directly connected, but also the case where the member A and the member B are indirectly connected by interposing the member C between the member A and the member B. do.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terms used in this specification are used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. As used herein, the singular form may include the plural form unless the context clearly indicates another case. Also, as used herein, “comprise” and/or “comprising” specify the presence of the mentioned shapes, numbers, steps, actions, members, elements and/or groups thereof. And does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, numbers, actions, members, elements and/or groups.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.In this specification, terms such as first and second are used to describe various members, parts, regions, layers and/or parts, but these members, parts, regions, layers and/or parts are limited by these terms. It is self-evident that it should not be. These terms are only used to distinguish one member, part, region, layer or portion from another region, layer or portion. Accordingly, a first member, component, region, layer or part to be described below may refer to a second member, component, region, layer or part without departing from the teachings of the present invention.

"하부(beneath)", "아래(below)", "낮은(lower)", "상부(above)", "위(upper)"와 같은 공간에 관련된 용어가 도면에 도시된 한 요소 또는 특징과 다른 요소 또는 특징의 용이한 이해를 위해 이용된다. 이러한 공간에 관련된 용어는 본 발명의 다양한 공정 상태 또는 사용 상태에 따라 본 발명의 용이한 이해를 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 예를 들어, 도면의 요소 또는 특징이 뒤집어지면, "하부" 또는 "아래"로 설명된 요소는 "상부" 또는 "위에"로 된다. 따라서, "아래"는 "상부" 또는 "아래"를 포괄하는 개념이다. Terms relating to space such as “beneath”, “below”, “lower”, “above”, and “upper” are used in conjunction with an element or feature shown in the drawing. It is used for easy understanding of other elements or features. Terms related to these spaces are for easy understanding of the present invention according to various process conditions or use conditions of the present invention, and are not intended to limit the present invention. For example, if an element or feature in a drawing is flipped over, an element described as “lower” or “below” becomes “top” or “above”. Thus, "below" is a concept encompassing "top" or "bottom".

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, a configuration of a secondary battery according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 에너지 저장 모듈의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈의 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈의 탑 커버에 소화 시트가 결합되는 위치를 저면에서 도시한 분해 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 하부 플레이트에 배터리 셀과 절연 스페이서가 배치되는 상태를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view of an energy storage module according to an embodiment of the present invention. 2 is an exploded perspective view of an energy storage module according to an embodiment of the present invention. 3 is an exploded perspective view illustrating a position at which a fire extinguishing sheet is coupled to a top cover of an energy storage module according to an embodiment of the present invention from a bottom surface. 4 is a perspective view illustrating a state in which battery cells and insulating spacers are disposed on a lower plate in an energy storage module according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈(100)은 커버 부재(110), 배터리 셀(120), 절연 스페이서(130), 상부 플레이트(140), 소화 시트(150) 및 상부 커버(160)의 구성을 포함할 수 있다. First, referring to FIGS. 1 to 4, the energy storage module 100 according to an embodiment of the present invention includes a cover member 110, a battery cell 120, an insulating spacer 130, an upper plate 140, It may include a configuration of the fire extinguishing sheet 150 and the upper cover 160.

먼저, 커버 부재(110)는 내부의 배터리 셀과 절연 스페이서를 수용할 공간을 제공한다. 커버 부재(110)는 하부 플레이트(111), 엔드 플레이트(112), 측부 플레이트(113)를 포함하며, 이를 통해 내부에 후술할 것과 같이 배터리 셀과 절연 스페이서가 배치될 공간을 구비할 수 있다. 또한, 커버 부재(111)는 배터리 셀과 절연 스페이서의 위치를 고정시키고, 외부의 충격 등으로부터 배터리 셀을 보호할 수 있다.First, the cover member 110 provides a space for accommodating an internal battery cell and an insulating spacer. The cover member 110 includes a lower plate 111, an end plate 112, and a side plate 113, and through this, a space in which a battery cell and an insulating spacer are disposed, as described later, may be provided. In addition, the cover member 111 may fix the position of the battery cell and the insulating spacer, and protect the battery cell from external impact.

배터리 셀(120)은 케이스(121)의 내부에 전극 조립체가 수용될 수 있고, 전극 조립체는 일 영역, 예를 들어 코팅부에 활물질이 도포된 양극판과 음극판의 사이에 세퍼레이터를 위치시킨 상태에서, 권취, 스택 또는 라미네이트하는 방식으로 구성될 수 있다. 또한 케이스(121)의 상부를 캡 플레이트(124)가 밀봉할 수 있다. 또한, 캡 플레이트(124)의 대략 중앙에는 타 영역에 비해 얇은 두께로 형성된 벤트(124a)가 구성될 수 있다. 또한, 배터리 셀(120)은 활물질이 도포되지 않은 양극판과 음극판의 영역, 예를 들어 무지부에 전기적으로 연결된 전극 단자(122, 123)가 캡 플레이트(124)의 상부로 노출될 수 있다. 여기서, 전극 단자(122, 123)는 제 1 전극 단자(122)와 제 2 전극 단자(123)로 각각 명칭될 수 있고, 각각 음극과 양극 단자일 수 있다. 물론 반대로 제 1 전극 단자(122)와 제 2 전극 단자(123)가 각각 양극과 음극 단자일 수도 있다. 한편, 배터리 셀(120)의 활물질의 조성을 통해, 발화를 줄여 안정성을 높일 수 있으며, 이러한 활물질의 조성에 대해서는 후술하기로 한다.In the battery cell 120, the electrode assembly may be accommodated in the case 121, and the electrode assembly is in a state in which a separator is positioned between a positive electrode plate and a negative electrode plate coated with an active material on a coating portion, for example, It can be constructed in a way that is wound, stacked or laminated. In addition, the cap plate 124 may seal the upper portion of the case 121. In addition, a vent 124a formed to have a thinner thickness compared to other regions may be formed at approximately the center of the cap plate 124. In addition, in the battery cell 120, regions of the positive plate and the negative plate to which the active material is not applied, for example, electrode terminals 122 and 123 electrically connected to the uncoated portion may be exposed above the cap plate 124. Here, the electrode terminals 122 and 123 may be referred to as a first electrode terminal 122 and a second electrode terminal 123, respectively, and may be a negative electrode and a positive electrode terminal, respectively. Of course, on the contrary, the first electrode terminal 122 and the second electrode terminal 123 may be positive and negative terminals, respectively. Meanwhile, through the composition of the active material of the battery cell 120, ignition can be reduced to increase stability, and the composition of such an active material will be described later.

절연 스페이서(130)는 배터리 셀(120)들의 사이에 개재되어, 배터리 셀(120)들이 서로 접촉하는 것을 방지하여, 전기적인 독립을 유지시킬 수 있다. 또한, 절연 스페이서(130)와 배터리 셀(120)사이는 일정 간격을 유지하여, 외부 공기의 통로 또는 소화 약액 이동 경로를 제공하여 배터리 셀(120)이 냉각되도록 할 수 있다. 이와 같은 절연 스페이서(130)는 배터리 셀(120)에서 화재가 발생했을 경우, 화염이 전파되지 않도록 하는 난연성 또는 불연성 시트와, 열을 전파하지 않도록 하는 단열성 시트를 혼합하여 사용할 수 있으며, 이러한 절연 스페이서(130)의 구성은 후술하기로 한다.The insulating spacer 130 is interposed between the battery cells 120 to prevent the battery cells 120 from contacting each other, thereby maintaining electrical independence. In addition, by maintaining a predetermined distance between the insulating spacer 130 and the battery cell 120, a passage for external air or a passage for moving the extinguishing chemical solution may be provided so that the battery cell 120 is cooled. Such an insulating spacer 130 may be used by mixing a flame-retardant or non-flammable sheet to prevent flame from spreading and an insulating sheet to prevent heat from spreading when a fire occurs in the battery cell 120, such an insulating spacer The configuration of (130) will be described later.

상부 플레이트(140)는 커버 플레이트(110)의 상부에 결합될 수 있다. 상부 플레이트(140)는 배터리 셀(120)의 상부를 덮으면서 커버 플레이트(110)와 결합될 수 있다. 또한, 상부 플레이트(140)의 상부로 배터리 셀(120)의 제 1 전극 단자(122)와 제 2 전극 단자(123)가 각각 노출되며, 각 단자에 버스바(145)가 결합되어, 배터리 셀(120)들을 직렬, 병렬 또는 직병렬 형태로 연결할 수 있다.The upper plate 140 may be coupled to the upper portion of the cover plate 110. The upper plate 140 may be coupled to the cover plate 110 while covering the upper portion of the battery cell 120. In addition, the first electrode terminal 122 and the second electrode terminal 123 of the battery cell 120 are exposed above the upper plate 140, and the bus bar 145 is coupled to each terminal, so that the battery cell 120 can be connected in series, parallel, or serial-parallel form.

한편, 상부 플레이트(140)는 복수의 배터리 셀(120)의 상면에 형성된 벤트(124a)에 대응되는 덕트(141)를 포함한다. 이와 같은 덕트(141)는 일 방향, 예를 들어 길이 방향을 따라 다수개가 배열될 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀(120)의 벤트(124a)가 동작되어 배출되는 가스는 상부 플레이트(140)의 덕트(141)를 따라 상방으로 이동할 수 있다. 이러한 덕트(141)의 구체적인 구조 및 동작은 후술하도록 한다.Meanwhile, the upper plate 140 includes a duct 141 corresponding to the vents 124a formed on the upper surfaces of the plurality of battery cells 120. A plurality of ducts 141 may be arranged in one direction, for example, along a length direction. Accordingly, the gas discharged by operating the vent 124a of the battery cell 120 may move upward along the duct 141 of the upper plate 140. The specific structure and operation of the duct 141 will be described later.

소화 시트(150)는 상부 플레이트(140)와 상부 커버(160)의 사이에 위치된다. 소화 시트(150)는 상부 플레이트(140)의 일 방향, 예를 들어 길이 방향을 따라 연장되는 적어도 하나의 부재로서 형성될 수 있다. 또한, 소화 시트(150)는 상부 플레이트(140)의 덕트(141)에 대응되는 위치에 상면과 하면사이를 관통하는 개방홀(151)이 구비될 수 있다. 이에 따라, 소화 시트(150)는 개방홀(151)이 상부 플레이트(140)의 덕트(141)에 매칭되도록 위치할 수 있다. 또한, 소화 시트(150)는 상부 커버(160)의 하면(160b)에 결합될 수 있다. 소화 시트(150)가 상부 커버(160)의 하부에 결합됨에 따라, 소화 시트(150)는 상부 플레이트(140)의 상측에 위치될 수 있다. 이러한 소화 시트(150)의 구성 및 동작은 후술하도록 한다.The fire extinguishing sheet 150 is located between the upper plate 140 and the upper cover 160. The fire extinguishing sheet 150 may be formed as at least one member extending along one direction of the upper plate 140, for example, a length direction. In addition, the fire extinguishing sheet 150 may be provided with an open hole 151 penetrating between the upper surface and the lower surface at a position corresponding to the duct 141 of the upper plate 140. Accordingly, the fire extinguishing sheet 150 may be positioned so that the open hole 151 matches the duct 141 of the upper plate 140. In addition, the fire extinguishing sheet 150 may be coupled to the lower surface 160b of the upper cover 160. As the fire extinguishing sheet 150 is coupled to the lower portion of the upper cover 160, the fire extinguishing sheet 150 may be located above the upper plate 140. The configuration and operation of the fire extinguishing sheet 150 will be described later.

상부 커버(160)는 상부 플레이트(140)의 상부에 결합된다. 상부 커버(160)는 상부 플레이트(140)와, 버스바(145)를 커버할 수 있다. 또한, 상부 커버(160)는 그 하면(160b)에 결합된 소화 시트(150)도 커버하여, 상부 커버(160)의 상면(160a)에서 인가되는 충격으로부터 이들을 보호할 수 있다. 또한, 상부 커버(160)는 배출홀(161)을 포함할 수 있다. 또한 상부 커버(160)는 배출홀(161)의 외주연으로부터 일정간격 이격되고, 하부 방향으로 돌출된 돌기부(162)를 더 구비할 수 있다. 이와같은 돌기부(162)의 외측에 소화 시트(150)의 개방홀(151)이 결합될 수 있으며, 돌기부(162)의 내측에 덕트(141)가 결합될 수 있다. 배출홀(161)은 상부 커버(160)의 일 방향, 예를 들어 길이 방향을 따라 다수개가 배열되어 형성될 수 있다. 또한, 배출홀(161)은 상부 플레이트(140)의 덕트(141)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 또한 배출홀(161) 역시, 덕트(141)와 같이 서로 이격되도록 복수개가 상면과 하면 사이를 관통하는 홀 형태로 구비될 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀(120)의 벤트(124a)가 동작되어 배출된 가스는 상부 플레이트(140)의 덕트(141)와, 상부 커버(160)의 배출홀(161)을 따라 외부로 배출될 수 있다. 또한 상부 커버(160)는 상부 커버(160)의 내부 구조와, 사용자가 접촉하는 것을 방지하여 안전을 도모할 수 있다. The upper cover 160 is coupled to the upper portion of the upper plate 140. The upper cover 160 may cover the upper plate 140 and the bus bar 145. In addition, the upper cover 160 may also cover the fire extinguishing sheet 150 coupled to the lower surface 160b, thereby protecting them from an impact applied from the upper surface 160a of the upper cover 160. In addition, the upper cover 160 may include a discharge hole 161. In addition, the upper cover 160 may further include a protrusion 162 spaced apart from the outer periphery of the discharge hole 161 and protruding downward. The open hole 151 of the fire extinguishing sheet 150 may be coupled to the outside of the protrusion 162, and the duct 141 may be coupled to the inner side of the protrusion 162. The discharge hole 161 may be formed by arranging a plurality of discharge holes 161 along one direction, for example, a length direction of the upper cover 160. In addition, the discharge hole 161 may be formed at a position corresponding to the duct 141 of the upper plate 140. In addition, the discharge hole 161 may also be provided in the form of a hole penetrating between the upper surface and the lower surface so as to be spaced apart from each other like the duct 141. Accordingly, the gas discharged by operating the vent 124a of the battery cell 120 may be discharged to the outside along the duct 141 of the upper plate 140 and the discharge hole 161 of the upper cover 160. have. In addition, the upper cover 160 may prevent a user from contacting with the internal structure of the upper cover 160 to promote safety.

또한 에너지 저장 모듈(100)은 복수개가 다수의 선반이 구비된 렉의 다수의 선반에 각각 수납될 수 있다. 일예로, 렉은 복수의 선반이 상부 방향으로 서로 이격되도록 장착되어 있을 수 있으며, 각 선반위에 적어도 하나의 에너지 저장 모듈(100)이 수납될 수 있다. 이때, 하나의 에너지 저장 모듈(100)의 하면은 선반의 상면에 접촉될 수 있으며, 상부에는 일정간격 이격된 상태로 다른 선반의 하면이 위치될 수 있다. In addition, the energy storage module 100 may be accommodated in a plurality of shelves of a rack equipped with a plurality of shelves, respectively. For example, the rack may be mounted such that a plurality of shelves are spaced apart from each other in an upper direction, and at least one energy storage module 100 may be accommodated on each shelf. In this case, the lower surface of one energy storage module 100 may contact the upper surface of the shelf, and the lower surface of the other shelf may be positioned at a predetermined interval on the upper surface.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 상부 플레이트(140)의 덕트(141)와 상부 커버(160)의 결합 관계를 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a coupling relationship between the duct 141 of the upper plate 140 and the upper cover 160 in the energy storage module according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 이차 전지와 상부 플레이트 및 상부 커버의 분해 사시도를 도시한 것이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈이 랙에 결합된 상태를 부분적으로 도시한 것이다. 도 7a는 도 6의 A-A선 단면도이고, 도 7b는 도 6의 B-B선 단면도이다. 도 7c는 도 7a의 일부분을 확대한 확대도이다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 덕트를 도시한 단면도이다. 5 is an exploded perspective view illustrating a secondary battery, an upper plate, and an upper cover in an energy storage module according to an embodiment of the present invention. 6 is a partial diagram illustrating a state in which an energy storage module according to an embodiment of the present invention is coupled to a rack. 7A is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 6, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 6. 7C is an enlarged view of a portion of FIG. 7A. 8 is a cross-sectional view showing a duct according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 배터리 셀(120)의 벤트(124a)의 상부에는 상부 플레이트(140)에 형성된 덕트(141)가 대응되고, 상기 덕트(141)의 상부에는 상부 커버(160)의 배출홀(161)이 대응되도록 배치된다. Referring to FIG. 5, a duct 141 formed on an upper plate 140 corresponds to an upper portion of the vent 124a of the battery cell 120, and a discharge hole of the upper cover 160 corresponds to an upper portion of the duct 141. 161 are arranged to correspond.

여기서, 배터리 셀(120)은 케이스(121)에 전극 조립체가 수용되어 있고, 케이스(121)의 상부를 캡 플레이트(124)가 커버하는 형상을 갖는다. 전극 조립체는 일 영역, 예를 들어 코팅부에 활물질이 도포된 양극판과 음극판의 사이에 세퍼레이터를 위치시킨 상태에서, 권취, 스택 또는 라미네이트하는 방식으로 구성될 수 있다. 또한, 캡 플레이트(124)의 대략 중앙에는 타 영역에 비해 얇은 두께로 형성된 벤트(124a)가 구성될 수 있다. 또한, 캡 플레이트(124)의 양측에는 전극 조립체와 전기적으로 연결된 제 1 전극 단자(122) 및 제 2 전극 단자(123)가 위치할 수 있다. 이하에서는 편의상, 제 1 전극 단자(122)는 음극 단자, 제 2 전극 단자(123)는 양극 단자로 설명하나, 극성이 반대로 변경되는 것도 가능하다. 한편, 배터리 셀(120)의 활물질의 조성을 통해, 발화를 줄여 안정성을 높일 수 있으며, 이러한 활물질의 조성에 대해서는 후술하기로 한다.Here, the battery cell 120 has a shape in which the electrode assembly is accommodated in the case 121 and the cap plate 124 covers the upper portion of the case 121. The electrode assembly may be configured in a manner of winding, stacking, or laminating in a region, for example, in a state in which a separator is positioned between a positive electrode plate and a negative electrode plate on which an active material is applied to a coating portion. In addition, a vent 124a formed to have a thinner thickness compared to other regions may be formed at approximately the center of the cap plate 124. In addition, a first electrode terminal 122 and a second electrode terminal 123 electrically connected to the electrode assembly may be positioned on both sides of the cap plate 124. Hereinafter, for convenience, the first electrode terminal 122 is described as a negative terminal and the second electrode terminal 123 is described as a positive terminal, but the polarity may be reversed. Meanwhile, through the composition of the active material of the battery cell 120, ignition can be reduced to increase stability, and the composition of such an active material will be described later.

덕트(141)는 배터리 셀(120)의 벤트(124a)를 통해 배출되는 가스가 지나갈 수 있는 통로로, 상부 플레이트(140)로부터 돌출되게 형성된다. 또한, 덕트(141)의 단면은 배터리 셀(120)의 벤트(124a)와 대응되는 형태, 예를 들어, 타원형태로 형성될 수 있다. 더불어, 상기 덕트(141)는 하부에서 상부로 갈수록 내경이 감소하는 형태로 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 덕트(141)는 동일한 두께로 형성되며, 하부에서 상부로 갈수록 덕트(141)의 내측을 향해 일정 각도(α)로 기울어지게 형성될 수 있다. 상기 덕트(141)는 배터리 셀(120)의 벤트(124a)의 동작 범위를 침범하지 않는 동시에 가스가 잘 배출될 수 있도록, 덕트(141)의 기울어진 각도(α)는 대략 1° 내지 5°, 바람직하게는 1° 내지 3° 일 수 있다.The duct 141 is a passage through which gas discharged through the vent 124a of the battery cell 120 passes, and is formed to protrude from the upper plate 140. In addition, the cross section of the duct 141 may be formed in a shape corresponding to the vent 124a of the battery cell 120, for example, in an elliptical shape. In addition, the duct 141 may be formed in a form in which the inner diameter decreases from the bottom to the top. In other words, the duct 141 may be formed to have the same thickness, and may be formed to be inclined at a certain angle α toward the inside of the duct 141 from the bottom to the top. The inclined angle α of the duct 141 is approximately 1° to 5° so that the duct 141 does not invade the operating range of the vent 124a of the battery cell 120 and allows gas to be easily discharged. , Preferably it may be 1° to 3°.

더불어, 덕트(141)의 높이는 배터리 셀(120)의 벤트(124a)를 통해 배출되는 가스가 효과적으로 배기될 수 있도록 상부 커버(160)가 위치한 높이와 대응되도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 덕트(141)의 높이는 15mm 내지 20mm, 바람직하게는 18mm 내지 18.4mm로 설정될 수 있다. 덕트(141)의 높이가 15mm 이상인 경우, 배터리 셀(120)의 벤트(124a)에서 생성된 가스가 덕트(141)를 따라 이동한 이후 선반(12)에 부딪혀도 다시 벤트(124a)로 돌아오는 것을 방지할 수 있다. 또한, 덕트(141)의 높이가 20mm 이하인 경우, 선반(12)과의 덕트(141) 구조의 제조에 용이하다. 덕트(141)의 높이가 상부 커버(160)의 높이와 대응되므로, 덕트(141)를 통과한 가스는 바로 상부 커버(160)에 형성된 배출홀(161)로 이동할 수 있게 된다. In addition, the height of the duct 141 may be formed to correspond to the height at which the upper cover 160 is positioned so that gas discharged through the vents 124a of the battery cells 120 can be effectively exhausted. Specifically, the height of the duct 141 may be set to 15mm to 20mm, preferably 18mm to 18.4mm. When the height of the duct 141 is 15 mm or more, the gas generated from the vent 124a of the battery cell 120 moves along the duct 141 and then hits the shelf 12, and returns to the vent 124a again. Can be prevented. In addition, when the height of the duct 141 is 20 mm or less, it is easy to manufacture the structure of the duct 141 with the shelf 12. Since the height of the duct 141 corresponds to the height of the upper cover 160, the gas that has passed through the duct 141 can move directly to the discharge hole 161 formed in the upper cover 160.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 덕트(141')는 하부에서 상부로 갈수록 내경이 증가하는 형태로 형성될 수 있다. 또한, 상기 덕트(141')는 하부에서 상부로 갈수록 두께가 줄어드는 형태로 형성된다. 구체적으로, 덕트(141')의 내측면은 상부로 갈수록 외측을 향해 일정 각도로 기울어지고, 덕트(141')의 외측면은 상부로 갈수록 내측을 향해 일정 각도로 기울어지게 형성될 수 있다. 상기 덕트(141')는 배터리 셀(120)의 벤트(124a)의 동작 범위를 침범하지 않는 동시에 가스가 잘 배출될 수 있도록, 덕트(141') 내측면의 기울어진 각도는 대략 1° 내지 5°, 바람직하게는 1° 내지 3°일 수 있다. 내측면의 기울어진 각도가 1° 이상인 경우, 배터리 셀(120)의 벤트(124a)에서 생성된 가스를 상방으로 집중시키기에 용이하다. 또한, 내측면의 기울어진 각도가 5°이하인 경우, 덕트(141')의 강성을 유지하는데 유리하고, 가스가 상방으로 이동할 때 덕트(141')가 제약하는 것을 방지할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 8, the duct 141 ′ according to another exemplary embodiment of the present invention may be formed in a form in which the inner diameter increases from the bottom to the top. In addition, the duct 141 ′ is formed in a shape whose thickness decreases from the bottom to the top. Specifically, the inner surface of the duct 141 ′ may be formed to be inclined at a certain angle toward the outside toward the top, and the outer surface of the duct 141 ′ may be formed to be inclined at a certain angle toward the inner side toward the upper side. The duct 141 ′ has an inclined angle of approximately 1° to 5 in the duct 141 ′ so that gas can be easily discharged while not invading the operating range of the vent 124a of the battery cell 120. °, preferably 1 ° to 3 °. When the inclined angle of the inner surface is 1° or more, it is easy to concentrate the gas generated by the vent 124a of the battery cell 120 upward. In addition, when the inclined angle of the inner surface is 5° or less, it is advantageous to maintain the rigidity of the duct 141 ′, and it is possible to prevent the duct 141 ′ from being restricted when the gas moves upward.

도 6 및 도 7a 내지 도 5c를 참조하면, 상부 커버(160)는 다수의 배출홀(161)이 형성된 배기영역(161a)과, 하면에 형성된 돌출부(162), 배기영역(161a)과 돌출부(162) 사이에 형성된 경사부(163)를 포함할 수 있다. 배기영역(161a)은 덕트(141)의 상부에 위치하며, 배출홀(161) 주변의 테두리를 형성하는 영역으로 정의될 수 있다. 배기영역(161a)의 두께(D2)는 상부 커버(160)의 두께(D1)에 비해 상대적으로 얇게 형성된다(D1>D2). 구체적으로, 상기 배기영역(161a)의 두께(D2)는 상부 커버(160)의 두께(D1)의 2/3 이하로 형성될 수 있다. 또한, 배기영역(161a)의 최소 두께(D2)는 사출성형에 문제가 없으며 가스 배출 시 화염 발생을 최소화 하도록 1.0mm 이상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상부 커버(160)의 두께(D1)가 약 2.5mm이면 배기영역(161a)의 두께(D2)는 약 1.5mm로 형성할 수 있다. 6 and 7A to 5C, the upper cover 160 includes an exhaust area 161a in which a plurality of exhaust holes 161 are formed, a protrusion 162 formed on a lower surface, an exhaust area 161a, and a protrusion ( An inclined portion 163 formed between the 162 may be included. The exhaust area 161a is positioned above the duct 141 and may be defined as an area forming an edge around the exhaust hole 161. The thickness D2 of the exhaust region 161a is relatively thinner than the thickness D1 of the upper cover 160 (D1>D2). Specifically, the thickness D2 of the exhaust region 161a may be 2/3 or less of the thickness D1 of the upper cover 160. In addition, the minimum thickness D2 of the exhaust region 161a may be formed to be 1.0 mm or more so as to minimize the occurrence of flames when there is no problem in injection molding and gas is discharged. For example, if the thickness D1 of the upper cover 160 is about 2.5 mm, the thickness D2 of the exhaust area 161a may be about 1.5 mm.

또한, 배기영역(161a) 내부의 배출홀(161)을 통해, 배터리 셀(120)의 벤트(124a)를 통해 배출되는 가스가 배출될 수 있다. 도면에서 배출홀(161)이 3개가 형성된 것으로 도시되었으나, 본 발명에서 그 개수를 한정하는 것은 아니다. 다만, 다수의 배출홀(161)의 전체 면적은 배기영역(161a)의 면적의 약 30% 이상으로 설정되어, 원활한 배기 성능을 발휘하도록 할 수 있다. 또한, 배출홀(161)의 폭(W1)은 3mm 보다 작게 설정될 수 있다. 배출홀(161)의 폭(W1)이 3mm 이하인 경우, 내부에서 발생된 화염이 외부로 번지는 것을 방지할 수 있고, 사용자의 손이 상부 커버(160)의 외측에서 배터리 셀(120)에 직접적으로 접촉되는 것을 방지하여 안전성을 높일 수 있다. In addition, gas discharged through the vent 124a of the battery cell 120 may be discharged through the discharge hole 161 in the exhaust region 161a. Although it is shown that three discharge holes 161 are formed in the drawing, the number of discharge holes 161 is not limited in the present invention. However, the total area of the plurality of discharge holes 161 is set to about 30% or more of the area of the exhaust area 161a, so that smooth exhaust performance can be exhibited. In addition, the width W1 of the discharge hole 161 may be set to be less than 3 mm. When the width (W1) of the discharge hole 161 is 3 mm or less, it is possible to prevent the flame generated inside from spreading to the outside, and the user's hand is directly exposed to the battery cell 120 from the outside of the upper cover 160. It is possible to increase safety by preventing contact with the product.

배출홀(161)은 덕트(141)의 내측에 위치하게 되며, 덕트(141)의 상단은 배기영역(161a)에 의해 커버된다. 다시 말해, 배기영역(161a)에서 배출홀(161)이 형성되지 않은 영역은 도 5d에 도시된 바와 같이, 덕트(141)의 내측으로 연장된 것으로 도시될 수 있다. 여기서, 덕트(141)로부터 내측으로 연장된 배기영역(161a)의 거리(D3)는 약 2mm 이내로 설정될 수 있으며, 바람직하게는 1mm 내지 1.5mm로 설정될 수 있다. The discharge hole 161 is located inside the duct 141, and the upper end of the duct 141 is covered by the exhaust region 161a. In other words, a region in which the discharge hole 161 is not formed in the exhaust region 161a may be shown to extend to the inside of the duct 141 as shown in FIG. 5D. Here, the distance D3 of the exhaust region 161a extending inward from the duct 141 may be set within about 2 mm, preferably 1 mm to 1.5 mm.

돌출부(162)는 상부 커버(160)의 하면(160b)으로부터 돌출되며 덕트(141)의 외측에 결합된다. 상기 돌출부(162)는 덕트(141)의 단면과 대응되도록 형성되며, 상기 배기영역(161a)을 감싸도록 형성될 수 있다. 또한, 돌출부(162)의 단면적은 덕트(141)의 단면적보다 크게 형성되어 덕트(141)와 돌출부(162) 사이에는 이격공간이 존재한다. 배터리 셀(120)의 벤트(124a)를 통해 배출되는 가스의 일부는 덕트(141)의 상부에 위치한 배기영역(161a)에 부딪힌 후 상기 이격공간으로 이동할 수 있다. 상기 돌출부(162)가 돌출된 높이(D4)는 약 2 내지 4mm 일 수 있으며, 바람직하게는 3mm 일 수 있다. 만약, 돌출부(162)의 높이(D4)가 2mm 보다 작으면 배기영역(161a)에 부딪힌 가스를 덕트(141)의 외측으로 안내하기에 불충분하고, 4mm 보다 크면 필요이상으로 높아져 효율적인 가스 배출이 이루어지지 않게 된다. 또한, 돌출부(162)의 높이(D4)와 덕트(141)의 높이 비는 약 1:4 내지 1:9일 수 있으며, 바람직하게는 1:6 일 수 있다. 돌출부(162)의 높이(D4)와 덕트(141)의 높이 비가 1:4 이상인 경우, 돌출부(162)가 덕트(141)의 상부를 커버하도록 제조하기 용이하고, 1:9 이하인 경우 덕트(141)를 통과한 가스가 상측으로 용이하게 가이드될 수 있다.The protrusion 162 protrudes from the lower surface 160b of the upper cover 160 and is coupled to the outside of the duct 141. The protrusion 162 may be formed to correspond to a cross section of the duct 141 and may be formed to surround the exhaust region 161a. In addition, the cross-sectional area of the protrusion 162 is formed larger than the cross-sectional area of the duct 141, so that a spaced space exists between the duct 141 and the protrusion 162. Some of the gas discharged through the vent 124a of the battery cell 120 may collide with the exhaust region 161a located above the duct 141 and then move to the spaced space. The protruding height D4 of the protrusion 162 may be about 2 to 4 mm, and preferably 3 mm. If the height (D4) of the protrusion 162 is less than 2mm, it is insufficient to guide the gas hitting the exhaust area 161a to the outside of the duct 141, and if it is greater than 4mm, it is higher than necessary, resulting in efficient gas discharge. You won't lose. In addition, the height ratio of the height D4 of the protrusion 162 and the height of the duct 141 may be about 1:4 to 1:9, and preferably 1:6. When the height ratio of the height (D4) of the protrusion 162 and the height of the duct 141 is 1:4 or more, it is easy to manufacture the protrusion 162 to cover the upper portion of the duct 141, and when the height of the protrusion 162 is 1:9 or less, the duct 141 The gas that has passed through) can be easily guided upwards.

경사부(163)는 배기영역(161a)과 돌출부(162)의 사이에 위치한다. 상기 경사부(163)는 상부 커버(160)에서 상대적으로 두께가 얇은 배기영역(161a)과, 돌출부(162) 사이를 연결하므로 자연스럽게 경사지게 형성된다. 즉, 경사부(163)는 배기영역(161a)에서 돌출부(162) 향해 두께가 점차 증가하는 형태로 형성될 수 있다. 경사부(163)의 하부에는 덕트(141)의 상단이 위치하게 된다. 이러한 경사부(163)는 배터리 셀(120)의 벤트(124a)를 통해 배출되는 가스가 벤트(124a)로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 즉, 배터리 셀(120)의 벤트(124a)를 통해 배출되는 가스는 덕트(141)를 따라 상부로 이동하다가 덕트(141)의 내측으로 연장된 배기영역(161a)에 부딪히더라도 경사부(163)와 돌출부(162)를 따라서 덕트(141)의 외측으로 배출될 수 있다. 따라서, 가스가 다시 배터리 셀(120)의 벤트(124a)로 유입되는 것을 방지하므로 에너지 저장 모듈(100)의 안전성을 향상시킬 수 있다. 이 때, 경사부(163)는 덕트(141)의 외측면과 대략 30° 내지 60°, 바람직하게는 40° 내지 50°의 기울기를 갖도록 형성될 수 있다. 덕트(141)의 외측면에 대한 경사부(163)의 각도가 30° 이상인 경우, 벤트(124a)를 통해 배출된 가스가 외측으로 배출되도록 하여 다시 유입되는 것을 방지하기에 용이하고, 60° 이하인 경우 돌출부(162)와 일체로 형성하기에 유리하다.The inclined portion 163 is located between the exhaust region 161a and the protruding portion 162. The inclined portion 163 connects between the exhaust region 161a having a relatively thin thickness and the protruding portion 162 in the upper cover 160 and thus is formed to be naturally inclined. That is, the inclined portion 163 may be formed in a form in which the thickness of the inclined portion 163 gradually increases toward the protruding portion 162 from the exhaust region 161a. The upper end of the duct 141 is positioned below the inclined portion 163. The inclined portion 163 serves to prevent gas discharged through the vent 124a of the battery cell 120 from flowing into the vent 124a. That is, even if the gas discharged through the vent 124a of the battery cell 120 moves upward along the duct 141 and hits the exhaust region 161a extending inside the duct 141, the inclined portion 163 ) And the protrusion 162 may be discharged to the outside of the duct 141. Accordingly, since the gas is prevented from flowing back into the vent 124a of the battery cell 120, the safety of the energy storage module 100 may be improved. In this case, the inclined portion 163 may be formed to have an inclination of approximately 30° to 60°, preferably 40° to 50° with the outer surface of the duct 141. When the angle of the inclined portion 163 with respect to the outer surface of the duct 141 is 30° or more, it is easy to prevent re-inflow by allowing the gas discharged through the vent 124a to be discharged to the outside. In this case, it is advantageous to form integrally with the protrusion 162.

또한, 도 6를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈(100)은 복수로 구비되어 랙(10)에 결합될 수 있다. 에너지 저장 모듈(100)은 요구되는 용량에 따라 개수를 달리하여 구비될 수 있고, 랙(10)에 실장되어 고정될 수 있다. 여기서, 랙(10)은 전체 외형을 형성하는 프레임(11)과 프레임(11) 내에서 층을 달리하여 다수의 에너지 저장 모듈(100)의 하부를 받치는 선반(12)을 포함할 수 있다. 도 6에서는 프레임(11) 내에 2개의 선반(12)이 구비되어, 2개의 에너지 저장 모듈(100)이 각 선반(12)에 안착된 것으로 도시되어 있으나, 개수로 본 발명의 내용을 한정하는 것은 아니다.Further, referring to FIG. 6, the energy storage module 100 according to an embodiment of the present invention may be provided in plural and be coupled to the rack 10. The energy storage modules 100 may be provided in different numbers according to the required capacity, and may be mounted and fixed on the rack 10. Here, the rack 10 may include a frame 11 forming an overall appearance and a shelf 12 supporting the lower portions of the plurality of energy storage modules 100 by different layers within the frame 11. In Figure 6, two shelves 12 are provided in the frame 11, and two energy storage modules 100 are shown to be seated on each shelf 12, but limiting the content of the present invention by the number no.

도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 이차 전지(120)의 벤트(124a)가 파단되면 화살표로 표시된 것과 같이 가스가 덕트(141)를 따라 상방으로 이동하게 된다. 비록, 도 7a 및 도 7b에서 벤트(124a)가 캡 플레이트(124)에 남아 있는 것으로 도시되어 있으나, 실질적으로 내부 가스가 발생되면 벤트(124a)가 파단되어 제거될 수 있다. 또한, 배출된 가스 중 일부는 덕트(141) 내측으로 연장된 배기영역(161a)에 부딪힌 후 경사부(163) 및 돌출부(162)를 따라서 이동하게 된다. 또한, 덕트(141)를 통과한 가스는 덕트(141)의 상방에 위치한 상부 커버(160)의 배출홀(161)을 통해 외부로 향할 수 있다. 이 때, 상부 커버(160)의 상면(160a)의 상부에 또 다른 에너지 저장 모듈(100)을 수용하는 선반(12)에 의해, 가스는 상부 커버(160)의 상면(160a)과 선반(12)의 사이에 위치하게 된다. 이 때, 상부 커버(160)의 상면(160a)과 선반(12) 사이의 간격은 3mm 내지 7mm로 구비될 수 있다. 간격이 3mm 이상인 경우, 에너지 저장 모듈(100)에서 생성된 열을 외부로 배출하기 용이하다. 또한, 간격이 7mm 이하인 경우, 이하와 같이 고온의 불활성 가스의 분위기를 형성하기 용이하다.7A to 7C, when the vent 124a of the secondary battery 120 is broken, the gas moves upward along the duct 141 as indicated by an arrow. Although, in FIGS. 7A and 7B, the vent 124a is shown to remain in the cap plate 124, when the internal gas is substantially generated, the vent 124a may be broken and removed. In addition, some of the discharged gases collide with the exhaust region 161a extending inside the duct 141 and then move along the inclined portion 163 and the protruding portion 162. In addition, the gas passing through the duct 141 may be directed to the outside through the discharge hole 161 of the upper cover 160 located above the duct 141. At this time, by the shelf 12 accommodating another energy storage module 100 on the upper surface 160a of the upper cover 160, the gas is transferred to the upper surface 160a and the shelf 12 of the upper cover 160. ). In this case, the gap between the upper surface 160a of the upper cover 160 and the shelf 12 may be 3mm to 7mm. When the interval is 3mm or more, it is easy to discharge heat generated by the energy storage module 100 to the outside. In addition, when the interval is 7 mm or less, it is easy to form an atmosphere of a high-temperature inert gas as follows.

한편, 배터리 셀(120)에서 벤트(124a)를 통해 배출되는 가스는 초기에는 상대적으로 낮은 약 170℃ 의 온도를 갖는 전해액 수증기 성분의 가연성 가스가 주로 발생하고, 점차 상대적으로 높은 약 400℃ 전후의 온도를 갖는 불활성 가스가 발생하게 된다. 그리고 초반에 상대적으로 낮은 온도의 가연성 가스가 발생된 경우에는, 상부 플레이트(140) 및 상부 커버(160)를 구성하는 내열 플라스틱이 녹지 않고 유지될 수 있다. 더불어, 상부 커버(160)의 경사부(163)는 특히, 초반에 발생된 낮은 온도의 가연성 가스가 벤트의 내부로 들어가는 것을 방지하는 역할을 한다. 한편, 배터리 셀 내부의 온도가 높아짐에 따라 세퍼레이터가 녹게 되면, 이후 고온의 불활성 가스가 화염과 함께 생성될 수 있다. 이 때의 불활성 가스는 상술한 것과 같이, 상부 커버(160)와 선반의 사이의 공간을 채워 불활성 분위기를 형성할 수 있다. 또한 불활성 가스는 덕트(141)의 내부 공간에도 채워진 상태를 유지할 수 있다. 이러한 불활성 가스는 산소의 유입을 방지하고, 배터리 셀(120)에서 발생되는 화염이 이웃하는 배터리 셀(120)로 전달되거나, 다른 에너지 저장 모듈으로 전달되는 것을 차단하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 상부 커버(160)의 하부에 위치한 소화 시트(150)의 경우, 고온의 불활성 가스에 의해 동작되어, 후술할 바와 같이 소화약제를 분사하는 역할을 수행할 수 있다.On the other hand, the gas discharged from the battery cell 120 through the vent 124a mainly generates a combustible gas of an electrolyte vapor component having a relatively low temperature of about 170°C, and gradually occurs at a relatively high temperature of about 400°C. Inert gas with temperature is generated. In addition, when a combustible gas having a relatively low temperature is generated at the beginning, the heat-resistant plastic constituting the upper plate 140 and the upper cover 160 may be maintained without being melted. In addition, the inclined portion 163 of the upper cover 160 serves to prevent, in particular, the low-temperature combustible gas generated at the beginning from entering the inside of the vent. Meanwhile, when the separator melts as the temperature inside the battery cell increases, a high-temperature inert gas may be generated along with the flame. In this case, as described above, the inert gas may fill the space between the upper cover 160 and the shelf to form an inert atmosphere. In addition, the inert gas may remain filled in the inner space of the duct 141. The inert gas may prevent the inflow of oxygen and block the flame generated from the battery cell 120 from being transmitted to the neighboring battery cell 120 or transmitted to another energy storage module. In addition, in the case of the fire extinguishing sheet 150 located under the upper cover 160, it is operated by a high-temperature inert gas, and as will be described later, it may perform a role of spraying a fire extinguishing agent.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈(100)에서 소화 시트(150)의 구성 및 동작을 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the fire extinguishing sheet 150 in the energy storage module 100 according to an embodiment of the present invention will be described.

도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈의 상부 플레이트에 소화 시트가 결합된 상태를 도시한 사시도이다. 도 10는 도 9의 B 부분 확대도이다. 도 11a 및 도11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 소화 시트가 동작하는 상태를 도시한 개념도이다. 9 is a perspective view showing a state in which the fire extinguishing sheet is coupled to the upper plate of the energy storage module according to an embodiment of the present invention. 10 is an enlarged view of part B of FIG. 9. 11A and 11B are conceptual diagrams illustrating a state in which a fire extinguishing sheet operates in an energy storage module according to an embodiment of the present invention.

먼저, 소화 시트(150)는 상술한 바와 같이, 상부 플레이트(140)와 상부 커버(160)의 사이에 위치할 수 있다. 도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 소화 시트(150)는 개방홀(151)이 상부 플레이트(140)의 덕트(141)에 결합될 수 있다. 또한, 이에 따라 소화 시트(150)는 덕트(141)를 통한 가스의 이동에 영향을 주지 않게 된다.First, the fire extinguishing sheet 150 may be positioned between the upper plate 140 and the upper cover 160, as described above. 9 and 10, the fire extinguishing sheet 150 may have an open hole 151 coupled to the duct 141 of the upper plate 140. In addition, accordingly, the fire extinguishing sheet 150 does not affect the movement of gas through the duct 141.

또한, 도 11a 및 도 11b를 참조하면, 소화 시트(150)는 가스, 구체적으로 상대적으로 고온의, 예를 들어 약 400℃전후의 불활성 가스가 생성된 경우, 열에 반응하여 동작할 수 있다. 이 때, 고온의 가스에 의해 소화 시트(150)를 구성하고 있는 소화 약제가 소화 시트(150)로부터 분사된다. 또한, 소화 시트(150)의 상부는 상부 커버(160)에 의해 막혀 있기 때문에, 소화 약제는 상부 커버(160)의 하면을 향해 방향성을 갖고 분사될 수 있다. 또한, 소화 약제는 상부 플레이트(140)의 덕트(141)의 전후단에 형성된 개방홀(143)을 통해 그 하부의 절연 스페이서(130)에 도달할 수 있다. 또한, 덕트(141)에는 개방홀(143)의 주변에 대해 약액 유도 돌기(142)가 더 형성되어, 소화 약제의 이동을 추가적으로 가이드할 수 있다. 한편, 후술할 바와 같이 절연 스페이서(130)에 도달한 소화 약제는 절연 스페이서(130)의 표면을 따라 이동할 수 있고, 이에 따라 발화가 이루어진 배터리 셀(120)에 대한 소화는 물론 배터리 셀(120)의 냉각을 수행할 수 있다.In addition, referring to FIGS. 11A and 11B, the fire extinguishing sheet 150 may operate in response to heat when a gas, specifically, a relatively high temperature, for example, an inert gas of about 400° C. is generated. At this time, the fire extinguishing agent constituting the fire extinguishing sheet 150 is injected from the fire extinguishing sheet 150 by the hot gas. In addition, since the upper part of the fire extinguishing sheet 150 is blocked by the upper cover 160, the fire extinguishing agent may be sprayed with a directionality toward the lower surface of the upper cover 160. In addition, the fire extinguishing agent may reach the insulating spacer 130 under the upper plate 140 through an open hole 143 formed at the front and rear ends of the duct 141 of the upper plate 140. In addition, the duct 141 is further formed with a chemical solution guide protrusion 142 about the periphery of the open hole 143, so that movement of the fire extinguishing agent may be additionally guided. On the other hand, as will be described later, the extinguishing agent reaching the insulating spacer 130 may move along the surface of the insulating spacer 130, and accordingly, the extinguishing of the battery cell 120 having ignition is as well as the battery cell 120. Cooling of can be performed.

또한 소화 시트(150)는 캡슐 형태의 소화약재가 외장재의 내부에 수용된 시트 형태를 가질 수 있다. 여기서 소화 시트(150)는 상술한 바와 같이, 상부 플레이트(140)의 덕트(141)를 통과하는 가스의 온도가 상대적으로 고온인 약 400℃전후에 도달할 때, 캡슐과 외장재가 개방되어 내부의 소화 약제를 분사할 수 있다. In addition, the fire extinguishing sheet 150 may have a sheet form in which a capsule-type fire extinguishing agent is accommodated in the exterior material. Here, the fire extinguishing sheet 150 is, as described above, when the temperature of the gas passing through the duct 141 of the upper plate 140 reaches a relatively high temperature of about 400°C, the capsule and the exterior material are opened to Fire extinguishing agents can be sprayed.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 배터리 셀(120)과 절연 스페이서(130)의 구조 및 동작을 설명하도록 한다. Hereinafter, the structure and operation of the battery cell 120 and the insulating spacer 130 in the energy storage module according to an embodiment of the present invention will be described.

도 12은 도 1의 C-C선을 절단한 단면도이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 절연 스페이서를 도시한 사시도이다. 도 14a 및 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 절연 스페이서의 시트부의 예시적인 구성을 도시한 분해 사시도이다. 도 15은 도 14a의 시트부가 결합된 후, D-D선을 절단한 단면도이다. 도 16는 도 12의 C 부분 확대도이다.12 is a cross-sectional view taken along line C-C of FIG. 1. 13 is a perspective view illustrating an insulating spacer in an energy storage module according to an embodiment of the present invention. 14A and 14B are exploded perspective views illustrating an exemplary configuration of a sheet portion of an insulating spacer in an energy storage module according to an embodiment of the present invention. FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line D-D after the sheet portions of FIG. 14A are combined. 16 is an enlarged view of part C of FIG. 12.

배터리 셀(120)들은 커버 부재(110)의 하부 플레이트(111)의 상면에 절연 스페이서(130)와 함께 교번하면서 배치될 수 있다. 이때 배터리 셀(120)의 장측면이 인접하는 배터리 셀(120)의 장측면과 일정거리 이격된 상태로, 서로 대향할 수 있으며, 그 사이에 절연 스페이서(130)가 개재될 수 있다. 여기서, 두 개의 배터리 셀(120)의 장측면 사이의 이격 거리인 제1이격거리는 4mm 내지 6mm 중 어느 하나일 수 있다. 여기서 제1이격거리가 4mm 보다 작을 경우, 절연 스페이서(130)와 배터리 셀(120)사이에 공기층 형성이 용이하지 않아, 냉각 성능이 저하될 수 있다. 또한 제1이격거리가 6mm를 초과할 경우 불필요하게 에너지 저장 모듈(100)의 크기 증가를 초래할 수 있다. The battery cells 120 may be disposed alternately with the insulating spacer 130 on the upper surface of the lower plate 111 of the cover member 110. In this case, the long side surface of the battery cell 120 may face each other while being spaced apart from the long side surface of the adjacent battery cell 120 by a predetermined distance, and an insulating spacer 130 may be interposed therebetween. Here, the first separation distance, which is the separation distance between the long side surfaces of the two battery cells 120, may be any one of 4mm to 6mm. Here, when the first separation distance is less than 4 mm, it is not easy to form an air layer between the insulating spacer 130 and the battery cell 120, and cooling performance may be deteriorated. In addition, when the first separation distance exceeds 6 mm, it may unnecessarily increase the size of the energy storage module 100.

절연 스페이서(130)는 배터리 셀(120)의 사이에서 배터리 셀(120)들이 서로 접촉하는 것을 방지하여, 전기적인 독립을 유지시킬 수 있다. 이와같은 절연 스페이서(130)는 하나의 배터리 셀(120)의 장측면의 평면 크기와 대응되는 평면 크기를 가질 수 있다. 즉, 절연 스페이서(130)는 일면이 하나의 배터리 셀(120)의 장측면과 대향하고, 타면이 또 다른 하나의 배터리 셀(120)의 장측면과 대향할 수 있다. The insulating spacer 130 prevents the battery cells 120 from contacting each other between the battery cells 120, thereby maintaining electrical independence. Such an insulating spacer 130 may have a planar size corresponding to a planar size of a long side of one battery cell 120. That is, the insulating spacer 130 may have one side facing the long side of one battery cell 120 and the other side facing the long side of another battery cell 120.

또한, 절연 스페이서(130)와 배터리 셀(120)의 장측면 사이는 일정 거리인 제2이격거리 만큼 이격되어, 외부 공기 통로를 형성할 수 있다. 여기서 외부 공기 통로에 의해, 배터리 셀(120)은 외부 공기에 의해서 냉각되도록 할 수 있다. In addition, the insulating spacer 130 and the long side surface of the battery cell 120 may be spaced apart by a second separation distance, which is a predetermined distance, to form an external air passage. Here, by the external air passage, the battery cell 120 may be cooled by external air.

이러한 절연 스페이서(130)는 시트부(131)와 테두리부(132)를 포함하여 구성될 수 있다. 시트부(131)는 배터리 셀(120)에서 화재가 발생했을 경우, 화재가 전파되지 않도록 하는 난연성 또는 불연성을 갖는 시트와, 열이 전파하지 않도록 하는 단열성 시트를 혼합하여 사용할 수 있다. 좀 더 자세하게는 상기 시트부(131)는 단열성을 갖는 제1시트(131a)와, 제1시트(131a)의 양면에 각각 접착부재(131c)를 통해서 부착된 난연 또는 불연성을 갖는 두 개의 제2시트(131b)를 포함할 수 있다. 이와 같이 시트부(131)는 제1시트(131a)와 제2시트(131b)를 다층 적층하여, 난연성과 불연성 뿐만 아니라, 단열 효과까지 증대시킬 수 있다. 즉, 절연 스페이서(130)는 복수의 시트를 적층한 시트부(131)를 통해 배터리 셀(120)의 온도가 증가되고 화염이 발생했을 경우, 인접하는 다른 배터리 셀(120)로 열이나 화염이 전달되는 것을 방지할 수 있다. The insulating spacer 130 may include a sheet portion 131 and an edge portion 132. When a fire occurs in the battery cell 120, the sheet portion 131 may be used by mixing a sheet having flame retardancy or non-flammability to prevent the fire from spreading and an insulating sheet to prevent heat from spreading. In more detail, the sheet portion 131 includes a first sheet 131a having heat insulating properties, and two second sheets having flame retardancy or non-flammability attached to both sides of the first sheet 131a through an adhesive member 131c, respectively. It may include a sheet (131b). In this way, the sheet portion 131 may increase not only flame retardancy and non-flammability, but also heat insulation effect by stacking the first sheet 131a and the second sheet 131b in multiple layers. That is, when the temperature of the battery cell 120 is increased and a flame is generated through the sheet portion 131 in which a plurality of sheets are stacked, the insulating spacer 130 transmits heat or flame to the adjacent battery cell 120. It can be prevented from being transmitted.

이와같은 절연 스페이서(130)는 배터리 셀(120)에서 화재가 발생했을 경우, 화염이 전파되지 않도록 하는 난연성 또는 불연성 시트와, 열을 전파하지 않도록 하는 단열성 시트를 혼합하여 사용할 수 있으며, 이러한 절연 스페이서(130)의 구성은 후술하기로 한다.Such an insulating spacer 130 may be used by mixing a flame-retardant or non-flammable sheet to prevent flame from spreading and an insulating sheet to prevent heat from spreading when a fire occurs in the battery cell 120, such an insulating spacer The configuration of (130) will be described later.

여기서, 제1시트(131a)와 제2시트(131b)는 동일한 크기로 이루어질 수 있다. 상기 절연 스페이서(130)의 두께는 제1이격거리의 50%가 넘지 않는 것이, 후술할 소화 약재의 이동이 용이할 수 있다. 예를 들어 절연 스페이서(130)의 두께는 제1이격거리가 6mm일 경우, 3mm가 넘지 않는 것이 바람직하며, 제1이격거리가 4mm일 경우, 2mm를 넘지 않는 것이 바람직하다. 일예로 제1시트(131a)는 1mm 내지 1.4mm 중 어느 하나일 수 있다. 또한 제2시트(131b)는 0.1mm 내지 0.2mm 중 어느 하나일 수 있다. 또한 접착부재(131c)는 0.1mm일 수 있다. Here, the first sheet 131a and the second sheet 131b may have the same size. If the thickness of the insulating spacer 130 does not exceed 50% of the first separation distance, it may be easier to move the extinguishing agent to be described later. For example, when the first separation distance is 6mm, the thickness of the insulating spacer 130 is preferably not more than 3mm, and when the first separation distance is 4mm, it is preferable not to exceed 2mm. For example, the first sheet 131a may be any one of 1mm to 1.4mm. In addition, the second sheet 131b may be any one of 0.1mm to 0.2mm. In addition, the adhesive member 131c may be 0.1mm.

예를 들어, 제1시트(131a)는 세라믹 페이퍼가 사용될 수 있고, 제2시트(131b)는 마이카(mica)이 사용될 수 있다. 또한 제1시트(131a)는 에어로겔을 더 포함할 수 있으며, 에어로겔을 포함할 경우 공기층이 많이 확보되어 단열성능을 향상시킬 수 있다. 또한 제1시트(131a)는 파이버(fiber)를 포함한 내화 단열재의 세라믹 페이퍼일 수 있다. 또한 제1시트(131a)는 알카리토 금속을 함유한 세라믹 파이버 세라믹 페이퍼(Bio-soluble Fiber ceramic Paper)로, 인체에 무해한 친환경 고온내화 단열재일 수 있다. For example, ceramic paper may be used for the first sheet 131a, and mica may be used for the second sheet 131b. In addition, the first sheet 131a may further include an airgel, and when the airgel is included, a large air layer may be secured, thereby improving thermal insulation performance. In addition, the first sheet 131a may be a ceramic paper of a refractory insulating material including fibers. In addition, the first sheet (131a) is a ceramic fiber ceramic paper containing an alkaline earth metal (Bio-soluble fiber ceramic paper), it may be an environmentally friendly high-temperature fire-resistant insulating material harmless to the human body.

또한 시트부(131)는 도 14a 또는 도 14b에 도시된 구성을 포함할 수 있다. In addition, the seat portion 131 may include the configuration shown in FIG. 14A or 14B.

접착부재(131c)는 도 14a 및 도 14에 도시된 바와 같이 제1시트(131a)의 양측끝단으로부터 일정폭을 갖도록 제2시트(131b)사이에 개재되어, 제1시트(131a)와 제2시트(131b)사이를 부착할 수 있다. 또한 접착부재(131c)는 제1시트(131a)와 제2시트(131b)의 길이방향과 동일한 길이를 가질 수 있다. 즉, 제1시트(131a)의 양측 끝단부(x1)는 접착부재(131c)에 의해서 제2시트(131b)의 양측 끝단부(x1)와 접착될 수 있다. The adhesive member 131c is interposed between the second sheet 131b so as to have a predetermined width from both ends of the first sheet 131a, as shown in FIGS. 14A and 14, It is possible to attach between the sheets (131b). In addition, the adhesive member 131c may have the same length as the length direction of the first sheet 131a and the second sheet 131b. That is, both end portions x1 of the first sheet 131a may be adhered to both end portions x1 of the second sheet 131b by the adhesive member 131c.

상기 접착부재(131c)는 폭이 10mm 내지 20mmm 중 어느 하나의 폭을 가질 수 있다. 여기서 접착부재(131c)의 폭이 10mm보다 작을 경우, 제1시트(131a)와 제2시트(131b)사이의 접착이 용이하지 않을 수 있으며, 20mm를 초과할 경우 접착 부재에 의한 발화 확률이 증가될 수 있다. The adhesive member 131c may have a width of 10 mm to 20 mmm. Here, if the width of the adhesive member 131c is less than 10mm, adhesion between the first sheet 131a and the second sheet 131b may not be easy, and if it exceeds 20mm, the probability of ignition by the adhesive member increases. Can be.

또한 접착부재(131c)는 일반적인 양면테이프, 접착제등 다양한 접착성분을 갖는 접착제 중 어느 하나를 이용할 수 있으며, 본 발명에서 상기 접착 부재(131c) 성분을 한정하는 것은 아니다. In addition, the adhesive member 131c may use any one of an adhesive having various adhesive components such as a general double-sided tape and an adhesive, and the component of the adhesive member 131c is not limited in the present invention.

상기 접착부재(131c)가 시트부(131)의 양측 끝단부(x1)만 부착함으로써, 제1시트(131a)와 제2시트(131b) 사이의 중앙부(x2)는 서로 이격될 수 있다. 이로 인해, 제1시트(131a)와 제2시트(131b)사이에는 공기 유로(131d)가 형성될 수 있다. 또한 시트부(131)는 배터리 셀(120)이 스웰링에 의해서, 부풀어 오를 경우 중앙부(x2)의 공기 유로(131d)로 인해 압축률을 저감시킬 수 있다. Since the adhesive member 131c attaches only both end portions x1 of the sheet portion 131, the central portion x2 between the first sheet 131a and the second sheet 131b may be spaced apart from each other. Accordingly, an air passage 131d may be formed between the first sheet 131a and the second sheet 131b. In addition, when the battery cell 120 swells due to swelling, the seat portion 131 may reduce the compression rate due to the air flow path 131d of the central portion x2.

또한 시트부(131)는 도 14b에 도시된 바와 같이, 제1시트(131a)의 상하부 끝단으로부터 일정 영역에 접착부재(131c)가 형성되어, 제1시트(131a)와 제2시트(131b)사이를 부착할 수 있다. 또한 접착부재(131c)는 제1시트(131a)와 제2시트(131b)의 폭 방향과 동일한 폭을 가질 수 있다. 즉, 제1시트(131a)의 상하부 끝단부는 접착부재(131c)에 의해서 제2시트(131b)의 상하부 끝단부와 접착될 수 있다. In addition, as shown in FIG. 14B, the sheet portion 131 has an adhesive member 131c formed in a predetermined area from the upper and lower ends of the first sheet 131a, so that the first sheet 131a and the second sheet 131b Can be attached between. In addition, the adhesive member 131c may have the same width as the width direction of the first sheet 131a and the second sheet 131b. That is, the upper and lower ends of the first sheet 131a may be adhered to the upper and lower ends of the second sheet 131b by the adhesive member 131c.

시트부(131)는 폭방향 크기가 높이 방향 크기에 비해서 2배 미만일 경우에는 도 14a에 도시된 바와 같이 양측끝단부에 접착부재(131c)를 부착하여도 무방하지만, 폭방향 크기가 높이 방향 크기에 비해서 2배 이상 클 경우 양측끝단부에 접착부재(131c)를 부착할 경우, 접착면적이 시트부의 면적에 비해서 감소되므로 접착 성능이 저하될 수 있다. When the size of the sheet portion 131 in the width direction is less than twice the size in the height direction, as shown in Fig. 14A, it is okay to attach adhesive members 131c to both ends, but the size in the width direction is the size in the height direction. When the adhesive member (131c) is attached to both ends when it is twice as large as compared to, since the adhesive area is reduced compared to the area of the sheet portion, the adhesive performance may be deteriorated.

따라서, 시트부(131)는 폭방향 크기가 높이 방향 크기에 비해서 2배 이상 클 경우 상하부 끝단부에 접착부재(131c)로 부착하여, 접착 면적을 증대시킴으로써 접착 성능을 향상시킬 수 있다. 이와같은 시트부(131)의 구성은 접착부재(131c)의 부착 위치를 제외하고는 도 14a 및 도 15에 도시된 시트부(131)와 동일 할 수 있다. Accordingly, when the size of the sheet portion 131 is twice or more than the size in the height direction, the sheet portion 131 may be attached to the upper and lower ends with the adhesive member 131c to increase the bonding area, thereby improving adhesion performance. The configuration of the sheet portion 131 may be the same as that of the sheet portion 131 shown in FIGS. 14A and 15 except for the attachment position of the adhesive member 131c.

다만, 시트부(131)의 상하부 끝단을 접착 부재(131c)에 의해 부착할 경우, 접착 성능이 향상되므로, 별도의 테두리부(132)를 형성하지 않아도 무방하다. However, when the upper and lower ends of the sheet part 131 are attached by the adhesive member 131c, the adhesion performance is improved, so it is not necessary to form a separate edge part 132.

또한, 테두리부(132)의 경우, 시트부(131)의 가장자리를 따라 형성될 수 있다. 테두리부(132)는 플라스틱 소재로서 형성될 수 있고, 이중 사출을 통해 시트부(131)의 테두리에 결합되어, 시트부(131)의 형상을 고정할 수 있다. 예를 들어, 테두리부(132)는 통상의 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌으로 구성될 수 있다. 바람직하게 상기 테두리부(132)의 폭은 3mm 내지 6mm중 어느 하나의 폭을 가질 수 있다. 여기서 테두리부(132)의 폭이 3mm보다 작을 경우, 시트부(131)의 고정이 용이하지 않을 수 있으며 6mm를 초과할 경우 플라스틱으로 이루어진 테두리부(132)의 연소확률이 증가될 수 있다. In addition, in the case of the edge portion 132, it may be formed along the edge of the sheet portion 131. The rim portion 132 may be formed of a plastic material, and is coupled to the rim of the sheet portion 131 through double injection, thereby fixing the shape of the sheet portion 131. For example, the rim portion 132 may be made of conventional polyethylene or polypropylene. Preferably, the width of the edge portion 132 may have a width of 3mm to 6mm. Here, when the width of the edge portion 132 is less than 3mm, it may not be easy to fix the seat portion 131, and when it exceeds 6mm, the combustion probability of the edge portion 132 made of plastic may increase.

한편, 앞서 언급한 것과 같이, 절연 스페이서(130)의 상부로부터 소화 약액이 인가되면 시트부(131)의 표면을 따라 하부로 이동할 수 있다. 따라서 소화 약액은 배터리 셀(120)의 케이스(121)와 접촉하게 되어, 배터리 셀(120)의 소화는 물론 냉각 기능을 수행할 수 있다. 이하에서는 소화 약액의 이동을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Meanwhile, as mentioned above, when the extinguishing chemical is applied from the upper portion of the insulating spacer 130, it may move downward along the surface of the sheet portion 131. Therefore, the extinguishing chemical liquid comes into contact with the case 121 of the battery cell 120, and thus, the extinguishing of the battery cell 120 as well as the cooling function can be performed. Hereinafter, the movement of the digestive liquid will be described in more detail.

도 14에 도시된 것과 같이, 상부 플레이트(140)에는 절연 스페이서(130)에 대응되는 위치에 각각 개방홀(143)이 더 형성될 수 있다. 이에 따라, 소화 시트(150)에서 생성된 소화 약액은 상부 플레이트(140)의 개방홀(143)을 통해 상부 플레이트(140)를 통과하게 되고, 절연 스페이서(130)에 도달할 수 있다. 또한, 소화 약액은 절연 스페이서(130)의 표면을 따라 이동하고, 이에 따라 배터리 셀(120)의 케이스(121)와 대면하게 되어, 배터리 셀(120)의 소화와 냉각 역할을 할 수 있다. 이 때, 소화 약액은 배터리 셀(120) 중에서 온도가 기준 이상인 것에 대응되는 소화 시트(150)에서 분사되기 때문에, 온도가 높아진 배터리 셀(120)의 상부에서 분사될 수 있다. 또한, 소화 약액은 해당 배터리 셀(120)의 전후에 위치한 절연 스페이서(130)의 표면을 따라 위치하게 되므로, 해당 배터리 셀(120)에 대한 소화 및 냉각을 함께 수행할 수 있다.As shown in FIG. 14, open holes 143 may be further formed in the upper plate 140 at positions corresponding to the insulating spacers 130. Accordingly, the extinguishing chemical liquid generated in the extinguishing sheet 150 may pass through the upper plate 140 through the open hole 143 of the upper plate 140 and reach the insulating spacer 130. In addition, the extinguishing chemical liquid moves along the surface of the insulating spacer 130, and thus faces the case 121 of the battery cell 120, thereby extinguishing and cooling the battery cell 120. In this case, since the extinguishing chemical liquid is sprayed from the extinguishing sheet 150 corresponding to the temperature of the battery cells 120 or higher than the standard, the extinguishing chemical liquid may be sprayed from the top of the battery cell 120 whose temperature is increased. In addition, since the extinguishing chemical liquid is located along the surface of the insulating spacer 130 located before and after the corresponding battery cell 120, the extinguishing and cooling of the corresponding battery cell 120 can be performed together.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 모듈의 구성을 설명하도록 한다.Hereinafter, a configuration of an energy storage module according to another embodiment of the present invention will be described.

도 17는 본 발명의 다른 실시예에 다른 에너지 저장 모듈의 사시도이다. 도 18은 본 발명의 다른 실시예에 다른 에너지 저장 모듈의 저면 사시도이다. 도 19은 도 17의 E-E선을 절단한 단면도이다. 도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 커버 부재에 배터리 셀과 절연 스페이서가 배치되는 상태를 도시한 사시도이다.17 is a perspective view of an energy storage module according to another embodiment of the present invention. 18 is a bottom perspective view of an energy storage module according to another embodiment of the present invention. 19 is a cross-sectional view taken along line E-E in FIG. 17. 20 is a perspective view illustrating a state in which a battery cell and an insulating spacer are disposed on a cover member in an energy storage module according to another embodiment of the present invention.

도 17 내지 도 20을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 모듈(200)은 커버 부재(210), 배터리 셀(120), 절연 스페이서(230), 상부 플레이트(240), 소화 시트(250) 및 상부 커버(260)의 구성을 포함할 수 있다. 17 to 20, the energy storage module 200 according to another embodiment of the present invention includes a cover member 210, a battery cell 120, an insulating spacer 230, an upper plate 240, and a fire extinguishing sheet. A configuration of 250 and an upper cover 260 may be included.

여기서, 커버 부재(210), 상부 플레이트(240), 소화 시트(250) 및 상부 커버(260)의 구성은 상술한 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈(100)과 유사하게 형성될 수 있다. 또한 배터리 셀(120)의 구성은 상술한 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈(100)과 동일할 수 있다. 이하에서는 에너지 저장 모듈(200)중, 에너지 저장 모듈(100)과 상이한 구성을 위주로 설명하고자 한다.Here, the configuration of the cover member 210, the upper plate 240, the fire extinguishing sheet 250, and the upper cover 260 may be formed similar to the energy storage module 100 according to the above-described embodiment. In addition, the configuration of the battery cell 120 may be the same as the energy storage module 100 according to the above-described embodiment. Hereinafter, among the energy storage modules 200, a configuration different from that of the energy storage module 100 will be mainly described.

먼저, 커버 부재(210)는 하부 플레이트(211), 엔드 플레이트(212), 측부 플레이트(213)를 포함하며, 이를 통해 배터리 셀(120)과 절연 스페이서(230)가 서로 교번하여 배치될 공간을 구비할 수 있다. 또한, 커버 부재(210)는 배터리 셀(120)과 절연 스페이서(230)의 위치를 고정시키고, 외부의 충격 등으로부터 배터리 셀(120)을 보호할 수 있다. 또한 하부 플레이트(211)에는 소화 시트(250)의 소화 약액이 배출되고, 절연 스페이서(230)의 외면을 따라 이동한 공기의 배출을 위한 관통홀(211a)을 더 구비될 수 있다. 상기 관통홀(211a)은 절연 스페이서(230)와 대응되는 위치에 위치할 수 있다. First, the cover member 210 includes a lower plate 211, an end plate 212, and a side plate 213, through which a space in which the battery cells 120 and the insulating spacers 230 are alternately disposed is provided. Can be equipped. In addition, the cover member 210 may fix the positions of the battery cells 120 and the insulating spacers 230 and protect the battery cells 120 from external impacts. In addition, the lower plate 211 may be further provided with a through hole 211a for discharging the extinguishing chemical solution of the extinguishing sheet 250 and discharging the air that has moved along the outer surface of the insulating spacer 230. The through hole 211a may be located at a position corresponding to the insulating spacer 230.

절연 스페이서(230)는 배터리 셀(120)들의 사이에 개재되어, 배터리 셀(120)들이 서로 접촉하는 것을 방지하여, 전기적인 독립을 유지시킬 수 있다. 이와같은 절연 스페이서(230)는 단측면이 서로 대향하는 두 개의 배터리 셀(120)의 장측면을 모두 덮는 평면 크기를 가질 수 있다. 즉, 하나의 절연 스페이서(230)는 장측면이 서로 대향하도록 배치된 4개의 배터리 셀(120) 사이에 개재될 수 있다. 또한, 절연 스페이서(230)와 배터리 셀(120) 사이에는 일정 간격을 유지하여, 외부 공기의 통로 또는 소화 약액 이동 경로를 제공하여 배터리 셀(120)이 냉각되도록 할 수 있다. 이와같은 절연 스페이서(230)는 배터리 셀(120)에서 화재가 발생했을 경우, 화염이 전파되지 않도록 하는 난연성 또는 불연성 시트와, 열을 전파하지 않도록 하는 단열성 시트를 혼합하여 사용할 수 있으며, 이러한 절연 스페이서(230)의 구성은 후술하기로 한다.The insulating spacer 230 is interposed between the battery cells 120 to prevent the battery cells 120 from contacting each other, thereby maintaining electrical independence. The insulating spacer 230 may have a planar size that covers both long side surfaces of the two battery cells 120 whose short sides face each other. That is, one insulating spacer 230 may be interposed between four battery cells 120 disposed so that their long sides face each other. In addition, a predetermined gap is maintained between the insulating spacer 230 and the battery cell 120 to provide a passage for external air or a passage for moving the extinguishing chemical solution so that the battery cell 120 is cooled. Such an insulating spacer 230 may be used by mixing a flame-retardant or non-flammable sheet to prevent flame from spreading and an insulating sheet to prevent heat from spreading when a fire occurs in the battery cell 120, such an insulating spacer The configuration of 230 will be described later.

상부 플레이트(240)는 커버 부재(210)의 상부에 결합될 수 있다. 상부 플레이트(240)는 배터리 셀(120)의 상부를 덮으면서 커버 부재(210)와 결합될 수 있다. The upper plate 240 may be coupled to the upper portion of the cover member 210. The upper plate 240 may be coupled to the cover member 210 while covering the upper portion of the battery cell 120.

한편, 상부 플레이트(240)는 복수의 배터리 셀(120)의 상면에 형성된 벤트(124a)에 대응되는 덕트(241)를 포함한다. 이와같은 덕트(241)는 일 방향, 예를 들어 길이 방향을 따라 다수개가 배열될 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀(120)의 벤트(124a)가 동작되어 배출되는 가스는 상부 플레이트(240)의 덕트(241)를 따라 상방으로 이동할 수 있다. 이러한 덕트(241)의 구체적인 구조 및 동작은 후술하도록 한다.Meanwhile, the upper plate 240 includes a duct 241 corresponding to the vents 124a formed on the upper surfaces of the plurality of battery cells 120. A plurality of such ducts 241 may be arranged along one direction, for example, a length direction. Accordingly, the gas discharged by operating the vent 124a of the battery cell 120 may move upward along the duct 241 of the upper plate 240. The specific structure and operation of the duct 241 will be described later.

소화 시트(250)는 상부 플레이트(240)와 상부 커버(260)의 사이에 위치된다. 소화 시트(250)는 상부 플레이트(240)의 덕트(241)의 양측에, 길이방향을 따라 연장된 평면 시트 형상으로 상기 상부 커버(260)의 하면(260b)에 장착될 수 있다. 여기서 길이 방향은 상부 플레이트(240)의 다수의 덕트(241)가 연장된 방향일 수 있다. The fire extinguishing sheet 250 is located between the upper plate 240 and the upper cover 260. The fire extinguishing sheet 250 may be mounted on both sides of the duct 241 of the upper plate 240 in the shape of a flat sheet extending along the longitudinal direction and on the lower surface 260b of the upper cover 260. Here, the longitudinal direction may be a direction in which the plurality of ducts 241 of the upper plate 240 extend.

상부 커버(260)는 상부 플레이트(240)의 상부에 결합된다. 상부 커버(260)는 상부 플레이트(240)와, 소화 시트(250)를 커버하여, 상부 커버(260)의 상면(260a)에서 인가되는 충격으로부터 이들을 보호할 수 있다. 또한, 상부 커버(260)는 배출홀(261)을 포함할 수 있다. 또한 상부 커버(260)는 배출홀(261)의 외주연으로부터 일정간격 이격되고, 하부 방향으로 돌출된 돌기부(262)를 더 구비할 수 있다. 이와같은 돌기부(262)의 돌기부(262)의 내측에 덕트(241)가 결합될 수 있다. 배출홀(261)은 상부 커버(260)의 일 방향, 예를 들어 길이 방향을 따라 다수개가 배열되어 형성될 수 있다. 또한, 배출홀(261)은 상부 플레이트(240)의 덕트(241)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 또한 배출홀(261) 역시, 덕트(241)와 같이 서로 이격되도록 복수개가 상면과 하면 사이를 관통하는 홀 형태로 구비될 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀(120)의 벤트(124a)가 동작되어 배출된 가스는 상부 플레이트(240)의 덕트(241)와, 상부 커버(260)의 배출홀(261)을 따라 외부로 배출될 수 있다.The upper cover 260 is coupled to the upper portion of the upper plate 240. The upper cover 260 may cover the upper plate 240 and the fire extinguishing sheet 250 to protect them from an impact applied from the upper surface 260a of the upper cover 260. In addition, the upper cover 260 may include a discharge hole 261. In addition, the upper cover 260 may further include a protrusion 262 spaced apart from the outer periphery of the discharge hole 261 and protruding downward. The duct 241 may be coupled to the inside of the protrusion 262 of the protrusion 262. The discharge holes 261 may be formed by arranging a plurality of discharge holes 261 along one direction, for example, a length direction of the upper cover 260. In addition, the discharge hole 261 may be formed at a position corresponding to the duct 241 of the upper plate 240. In addition, the discharge hole 261 may also be provided in the form of a hole penetrating between the upper surface and the lower surface so as to be spaced apart from each other like the duct 241. Accordingly, the gas discharged by operating the vent 124a of the battery cell 120 may be discharged to the outside along the duct 241 of the upper plate 240 and the discharge hole 261 of the upper cover 260. have.

또한 상부 커버(160)에는 소화 시트(250)의 소화 약액이 배출되고, 절연 스페이서(230)의 외면을 따라 이동한 공기의 배출을 위한 관통홀(263)을 더 구비될 수 있다. 상기 관통홀(263)은 절연 스페이서(230)와 대응되는 위치에 위치할 수 있다. In addition, the upper cover 160 may be further provided with a through hole 263 for discharging the extinguishing chemical solution of the extinguishing sheet 250 and discharging the air that has moved along the outer surface of the insulating spacer 230. The through hole 263 may be located at a position corresponding to the insulating spacer 230.

또한 상부 커버(260)에서 배출홀(261)이 형성된 길이방향으로 해당 영역은 타 영역에 비해 낮은 높이를 갖는 오목부(265)가 구비될 수 있다. 이러한 구성을 통해, 덕트(241)와 배출홀(261)을 통해 배출된 가스가 오목부(265)내에 모이게 될 수 있다. 한편, 별도의 팬이나 흡입 구조를 통해, 모여진 가스가 외부로 배출되도록 함으로써, 배터리 셀에서 생성된 가스를 조기에 배출하는 것이 가능하다.In addition, in the longitudinal direction in which the discharge hole 261 is formed in the upper cover 260, the corresponding region may have a recess 265 having a lower height than other regions. Through this configuration, the gas discharged through the duct 241 and the discharge hole 261 may be collected in the concave portion 265. On the other hand, it is possible to discharge the gas generated in the battery cell early by allowing the collected gas to be discharged to the outside through a separate fan or suction structure.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 배터리 셀(120)과 절연 스페이서(130)의 구조와 동작을 설명하도록 한다. Hereinafter, the structure and operation of the battery cell 120 and the insulating spacer 130 in the energy storage module according to another embodiment of the present invention will be described.

도 21a 및 도 21b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에서 절연 스페이서의 구성을 도시한 사시도와 분해사시도이다. 도 22은 도 17의 F-F선을 절단한 단면 사시도이다.21A and 21B are perspective and exploded perspective views illustrating a configuration of an insulating spacer in an energy storage module according to another embodiment of the present invention. 22 is a cross-sectional perspective view taken along line F-F of FIG. 17.

배터리 셀(120)들은 커버 부재(210)의 하부 플레이트(211)의 상면에 절연 스페이서(230)와 함께 교번하면서 배치될 수 있다. 이때 절연 스페이서(230)는 단측면이 서로 대향하는 두 개의 배터리 셀(120)의 장측면을 모두 덮는 평면 크기를 가질 수 있다. 여기서 하나의 절연 스페이서(230)는 일면이 두 개의 배터리 셀(120)의 장측면을 모두 덮을 수 있으며, 타면 역시 두 개의 배터리 셀(120)의 장측면을 모두 덮을 수 있다. 즉, 절연 스페이서(230)는 장측면이 서로 대향하도록 배치된 4개의 배터리 셀(120) 사이에 개재될 수 있다. The battery cells 120 may be disposed alternately with the insulating spacer 230 on the upper surface of the lower plate 211 of the cover member 210. In this case, the insulating spacer 230 may have a planar size that covers both long side surfaces of the two battery cells 120 whose short sides are opposite to each other. Here, one insulating spacer 230 may cover both long side surfaces of the two battery cells 120, and the other side may also cover both long side surfaces of the two battery cells 120. That is, the insulating spacer 230 may be interposed between four battery cells 120 disposed so that their long sides face each other.

또한 배터리 셀(120)의 장측면이 서로 대향하는 배터리 셀(120)의 장측면과 일정거리 이격된 상태일 수 있으며, 그 사이에 절연 스페이서(230)가 개재될 수 있다. In addition, the long side surfaces of the battery cells 120 may be spaced apart from the long side surfaces of the battery cells 120 facing each other by a predetermined distance, and an insulating spacer 230 may be interposed therebetween.

여기서, 서로 대향한 배터리 셀(120)들의 장측면 사이의 이격 거리인 제1이격거리는 3.5mm 내지 4.5mm 중 어느 하나일 수 있다. 여기서 제1이격거리가 3.5mmm 보다 작을 경우, 절연 스페이서(230)와 배터리 셀(120)사이에 공기층 형성이 용이하지 않아, 냉각 성능이 저하될 수 있다. 또한 제1이격거리가 4.5mm를 초과할 경우 불필요하게 에너지 저장 모듈(200)의 크기 증가를 초래할 수 있다. Here, the first separation distance, which is the separation distance between the long side surfaces of the battery cells 120 facing each other, may be any one of 3.5mm to 4.5mm. Here, when the first separation distance is less than 3.5 mmm, it is not easy to form an air layer between the insulating spacer 230 and the battery cell 120, and cooling performance may be deteriorated. In addition, when the first separation distance exceeds 4.5mm, it may unnecessarily increase the size of the energy storage module 200.

절연 스페이서(230)는 배터리 셀(120)의 사이에서 배터리 셀(120)들이 서로 접촉하는 것을 방지하여, 전기적인 독립을 유지시킬 수 있다. 또한, 절연 스페이서(230)와 배터리 셀(120)의 장측면 사이는 일정 거리 이격되어, 외부 공기 통로를 형성할 수 있다. 여기서 배터리 셀(120)은 외부 공기 통로를 이동가능한 외부 공기에 의해서 냉각되도록 할 수 있다. The insulating spacer 230 prevents the battery cells 120 from contacting each other between the battery cells 120, thereby maintaining electrical independence. In addition, the insulating spacer 230 and the long side surface of the battery cell 120 may be spaced apart by a predetermined distance to form an external air passage. Here, the battery cell 120 may allow the external air passage to be cooled by movable external air.

이러한 절연 스페이서(230)는 별도의 테두리부 구성없이 시트로만 이루어질 수 있다. 상기 절연 스페이서(230)는 배터리 셀(120)에서 화재가 발생했을 경우, 화재가 전파되지 않도록 하는 난연성 또는 불연성을 갖는 시트와, 열이 전파하지 않도록 하는 단열성 시트를 혼합하여 사용할 수 있다. 좀 더 자세하게는 상기 시트부(231)는 단열성을 갖는 제1시트(231a)와, 제1시트(231a)의 양면에 각각 접착 부재(231c)를 통해서 부착된 난연 또는 불연성을 갖는 두 개의 제2시트(231b)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1시트(231a)와 제2시트(231b)는 동일한 크기로 이루어질 수 있다. 상기 절연 스페이서(230)의 두께는 제1이격거리의 50%가 넘지 않는 것이, 후술할 소화 약재의 이동이 용이할 수 있다. The insulating spacer 230 may be formed only as a sheet without a separate edge portion configuration. When a fire occurs in the battery cell 120, the insulating spacer 230 may be used by mixing a sheet having flame retardancy or non-combustibility to prevent the fire from spreading and an insulating sheet to prevent heat from spreading. In more detail, the sheet portion 231 includes a first sheet 231a having heat insulating properties and two second sheets having flame retardancy or non-flammability attached to both sides of the first sheet 231a through an adhesive member 231c, respectively. It may include a sheet (231b). Here, the first sheet 231a and the second sheet 231b may have the same size. If the thickness of the insulating spacer 230 does not exceed 50% of the first separation distance, it may be easy to move the extinguishing agent to be described later.

제1시트(231a)의 상하부 끝단으로부터 일정 길이를 갖도록 제2시트(231b)사이에 개재되어, 제1시트(231a)와 제2시트(231b)사이를 부착할 수 있다. 또한 접착 부재(231c)는 제1시트(231a)와 제2시트(231b)의 폭 방향과 동일한 폭을 가질 수 있다. 즉, 제1시트(231a)의 상하부 끝단부는 접착 부재(231c)에 의해서 제2시트(231b)의 상하부 끝단부와 접착될 수 있다. The first sheet 231a is interposed between the second sheets 231b so as to have a predetermined length from the upper and lower ends of the first sheet 231a, so that between the first sheet 231a and the second sheet 231b may be attached. In addition, the adhesive member 231c may have the same width as the width direction of the first sheet 231a and the second sheet 231b. That is, the upper and lower ends of the first sheet 231a may be adhered to the upper and lower ends of the second sheet 231b by the adhesive member 231c.

여기서, 시트부(231)는 폭방향 크기가 높이 방향 크기에 비해서 2배 이상 클 경우 상하부 끝단부에 접착 부재(231c)로 부착하여 접착 성능을 향상시킬 수 있다. 즉, 시트부(231)는 폭방향 크기가 높이 방향 크기에 비해서 2배 이상 클 경우에 도 14a에 도시된 바와 같이 시트부(131)의 양측 끝단부에 접착부재(131c)로 접착할 경우 접착 성능이 저하될 수 있다. 이와같은 절연 스페이서(230)의 구성은 도 14b에 도시된 시트부(231)와 동일 할 수 있다. Here, when the size of the sheet part 231 is two or more times larger than the size in the height direction, the sheet part 231 may be attached to the upper and lower ends with an adhesive member 231c to improve adhesion performance. That is, when the size of the sheet part 231 is more than twice as large as the size in the height direction, as shown in Fig. 14A, the sheet part 231 is adhered to both ends of the sheet part 131 with adhesive members 131c. Performance may be degraded. The configuration of the insulating spacer 230 may be the same as that of the sheet portion 231 shown in FIG. 14B.

한편, 앞서 언급한 것과 같이, 절연 스페이서(230)의 상부로부터 소화 약액이 인가되면 시트부(231)의 표면을 따라 하부로 이동할 수 있다. 따라서 소화 약액은 배터리 셀(120)의 케이스(121)와 접촉하게 되어, 배터리 셀(120)의 소화는 물론 냉각 기능을 수행할 수 있다. 이하에서는 소화 약액의 이동과 공기를 통한 냉각을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Meanwhile, as mentioned above, when the extinguishing chemical liquid is applied from the upper portion of the insulating spacer 230, it may move downward along the surface of the sheet portion 231. Therefore, the extinguishing chemical liquid comes into contact with the case 121 of the battery cell 120, and thus, the extinguishing of the battery cell 120 as well as the cooling function can be performed. Hereinafter, the movement of the extinguishing chemical and cooling through air will be described in more detail.

도 20에 도시된 것과 같이, 상부 플레이트(240)에는 절연 스페이서(230)에 대응되는 위치에 각각 개방홀(243)이 더 형성될 수 있다. 이에 따라, 소화 시트(250)에서 생성된 소화 약액은 상부 플레이트(240)의 개방홀(243)을 통해 상부 플레이트(240)를 통과하게 되고, 절연 스페이서(230)에 도달할 수 있다. 또한, 소화 약액은 절연 스페이서(230)의 표면을 따라 이동하고, 이에 따라 배터리 셀(120)의 케이스(121)와 대면하게 되어, 배터리 셀(120)의 소화와 냉각 역할을 할 수 있다. 이 때, 소화 약액은 배터리 셀(120) 중에서 온도가 기준 이상인 것에 대응되는 소화 시트(250)에서 분사되기 때문에, 온도가 높아진 배터리 셀(120)의 상부에서 분사될 수 있다. 또한, 소화 약액은 해당 배터리 셀(120)의 전후에 위치한 절연 스페이서(230)의 표면을 따라 위치하게 되므로, 해당 배터리 셀(120)에 대한 소화 및 냉각을 함께 수행할 수 있다.As shown in FIG. 20, open holes 243 may be further formed in the upper plate 240 at positions corresponding to the insulating spacers 230. Accordingly, the extinguishing chemical liquid generated in the extinguishing sheet 250 may pass through the upper plate 240 through the open hole 243 of the upper plate 240 and reach the insulating spacer 230. In addition, the extinguishing chemical liquid moves along the surface of the insulating spacer 230 and thus faces the case 121 of the battery cell 120, thereby extinguishing and cooling the battery cell 120. In this case, since the extinguishing chemical liquid is sprayed from the extinguishing sheet 250 corresponding to the temperature of the battery cells 120 or higher than the reference, the extinguishing chemical may be sprayed from the top of the battery cell 120 whose temperature is increased. In addition, since the extinguishing chemical liquid is located along the surface of the insulating spacer 230 located before and after the corresponding battery cell 120, the extinguishing and cooling of the corresponding battery cell 120 can be performed together.

또한 상부 커버(260)에는 상부 플레이트(240)의 개방홀(243)과 대응되는 위치에 상면과 하면 사이를 관통하는 관통홀(263)이 더 구비될 수 있다. 즉 관통홀(263)은 절연 스페이서(230)와 대응되는 위치에 구비될 수 있다. In addition, the upper cover 260 may further include a through hole 263 penetrating between the upper surface and the lower surface at a position corresponding to the open hole 243 of the upper plate 240. That is, the through hole 263 may be provided at a position corresponding to the insulating spacer 230.

또한 커버 부재(210)의 하부 플레이트(211)에도 상기 절연 스페이서(230)와 대응되는 위치에 관통홀(211a)이 더 구비될 수 있다. 즉, 상부 커버(260)의 관통홀(263)과, 상부 플레이트(240)의 개방홀(243)을 통해 유입된 공기가 절연 스페이서(230)와 배터리 셀(120)사이의 이격 공간을 따라 이동하여, 하부 플레이트(211)의 관통홀(211a)을 통해 배출될 수 있다. 물론 공기는 그 반대로 이동도 가능할 수 있다. 이와 같이 관통홀(211a, 263)과 개방홀(243)을 통해 공기의 유로가 형성되어, 냉각 효율을 향상 시킬 수 있다. In addition, a through hole 211a may be further provided in the lower plate 211 of the cover member 210 at a position corresponding to the insulating spacer 230. That is, the air introduced through the through hole 263 of the upper cover 260 and the open hole 243 of the upper plate 240 moves along the spaced space between the insulating spacer 230 and the battery cell 120 Thus, it may be discharged through the through hole 211a of the lower plate 211. Of course, air can move vice versa. As described above, a flow path for air is formed through the through holes 211a and 263 and the open holes 243, so that cooling efficiency may be improved.

이하에서는 본 발명의 일 실시예의 에너지 저장 모듈(100)과 다른 실시예에 따른 에너지 저장 모듈(200)에 사용되는 배터리 셀(120)의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the battery cell 120 used in the energy storage module 100 according to an embodiment of the present invention and the energy storage module 200 according to another embodiment will be described in detail.

도 21a 및 도 21b는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 모듈에 사용되는 배터리 셀의 사시도 및 단면도이다.21A and 21B are perspective and cross-sectional views of a battery cell used in an energy storage module according to an embodiment of the present invention.

도 21a 및 도 21b를 참조하면, 배터리 셀(120)은 케이스(121)에 전극 조립체(125)가 수용되어 있고, 케이스(121)의 상부를 캡 플레이트(124)가 커버하는 형상을 갖는다. 또한, 캡 플레이트(124)의 대략 중앙에는 타 영역에 비해 얇은 두께로 형성된 벤트(124a)가 구성될 수 있다. 벤트(124a)의 상부에 대응하여 상부 플레이트(140)의 덕트(141)가 배치되어 있음은 상술한 바 있다.21A and 21B, the battery cell 120 has a shape in which the electrode assembly 125 is accommodated in the case 121 and the cap plate 124 covers the upper portion of the case 121. In addition, a vent 124a formed to have a thinner thickness compared to other regions may be formed at approximately the center of the cap plate 124. It has been described above that the duct 141 of the upper plate 140 is disposed corresponding to the upper portion of the vent 124a.

또한, 전극 조립체(125)는 한쌍의 집전체(126)를 통해 캡 플레이트(124) 상부의 제 1 전극 단자(122) 및 제 2 전극 단자(123)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이하에서는 편의상, 제 1 전극 단자(122)는 음극 단자, 제 2 전극 단자(123)는 양극 단자로 설명하나, 극성이 반대로 변경되는 것도 가능하다. In addition, the electrode assembly 125 may be electrically connected to the first electrode terminal 122 and the second electrode terminal 123 on the cap plate 124 through a pair of current collectors 126. Hereinafter, for convenience, the first electrode terminal 122 is described as a negative terminal and the second electrode terminal 123 is described as a positive terminal, but the polarity may be reversed.

전극 조립체(125)는 음극(125a), 음극(125a)과 대향하여 위치하는 양극(125b), 음극(125a)과 양극(125b) 사이에 배치되어 있는 세퍼레이터(125c)를 포함할 수 있고, 전해액(미도시)과 함께 케이스(121) 내에 수용될 수 있다.The electrode assembly 125 may include a cathode 125a, an anode 125b disposed opposite to the cathode 125a, and a separator 125c disposed between the cathode 125a and the anode 125b, and an electrolyte solution It may be accommodated in the case 121 together with (not shown).

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the secondary battery according to the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment, and departs from the gist of the present invention as claimed in the following claims. Without it, anyone of ordinary skill in the field to which the present invention pertains will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be implemented.

100, 200; 에너지 저장 모듈 110, 210; 커버 부재
120; 배터리 셀 230; 절연 스페이서
131; 시트부 132; 테두리부
140,240: 상부 플레이트 141,241: 덕트
150: 소화 시트 160, 260: 상부 커버
161, 261: 배출홀 161a, 262: 배기영역
162, 263: 돌출부 163: 경사부
100, 200; Energy storage modules 110 and 210; Cover member
120; Battery cell 230; Insulation spacer
131; Seat portion 132; Border
140,240: upper plate 141,241: duct
150: fire extinguishing sheet 160, 260: upper cover
161, 261: exhaust hole 161a, 262: exhaust area
162, 263: protrusion 163: slope

Claims (14)

장측면이 서로 대향하도록 길이 방향을 따라 배열된 다수의 배터리 셀;
상기 다수의 배터리 셀의 장측면 사이에 개재된 다수의 절연 스페이서;
내부에 수용 공간을 구비하며, 상기 다수의 배터리 셀과 상기 다수의 절연 스페이서를 수용하는 커버 부재;
상기 커버 부재의 상부에 결합되고, 상기 다수의 배터리 셀들의 벤트에 대응되는 위치에 형성된 덕트와, 상기 절연 스페이서와 대응되는 위치에 개방홀이 형성된 상부 플레이트;
상기 상부 플레이트의 상부에 결합되고, 상기 덕트에 대응되는 위치에 배출홀을 포함하는 상부 커버; 및
상기 상부 커버와 상부 플레이트의 사이에 위치하고, 기설정된 온도 이상에서 소화 약제를 하는 소화 시트를 포함하고,
상기 상부 커버의 하면에는 상기 배기영역을 감싸며, 상기 덕트의 외측에 결합되는 돌출부가 더 구비되며,
상기 절연 스페이서는 난연성 또는 불연성을 갖는 제1시트와, 상기 제1시트의 양면에 단열성을 갖는 제2시트가 각각 접착제를 통해 부착되며 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
A plurality of battery cells arranged along the length direction such that the long sides face each other;
A plurality of insulating spacers interposed between long side surfaces of the plurality of battery cells;
A cover member having an accommodation space therein and accommodating the plurality of battery cells and the plurality of insulating spacers;
A duct coupled to an upper portion of the cover member and formed at a position corresponding to the vents of the plurality of battery cells, and an upper plate having an open hole at a position corresponding to the insulating spacer;
An upper cover coupled to an upper portion of the upper plate and including a discharge hole at a position corresponding to the duct; And
It is located between the upper cover and the upper plate and comprises a fire extinguishing sheet for extinguishing a fire extinguishing agent at a predetermined temperature or higher,
A protrusion that surrounds the exhaust area and is coupled to the outside of the duct is further provided on a lower surface of the upper cover,
The insulating spacer is an energy storage module, characterized in that a first sheet having flame retardancy or non-flammability and a second sheet having heat insulating properties are attached to both surfaces of the first sheet through an adhesive, respectively.
제 1 항에 있어서,
상기 제1시트는 세라믹 페이퍼이고, 상기 제2시트는 MICA인 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
The method of claim 1,
The first sheet is a ceramic paper, and the second sheet is an energy storage module, characterized in that the MICA.
제 2 항에 있어서,
상기 제1시트는 알카리토 금속을 함유한 세라믹 파이버인 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
The method of claim 2,
The first sheet is an energy storage module, characterized in that the ceramic fiber containing an alkaline earth metal.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 배터리 셀들은 대향하는 장측면 사이가 제1이격거리만큼 서로 이격되고,
상기 절연 스페이서의 두께는 상기 제1이격거리의 50% 보다 더 작은 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
The method of claim 1,
The plurality of battery cells are spaced apart from each other by a first separation distance between opposite long sides,
The energy storage module, characterized in that the thickness of the insulating spacer is less than 50% of the first separation distance.
제 1 항에 있어서,
상기 소화 시트에서 분사된 상기 소화 약재가, 상기 개방홀을 통해 상기 절연 스페이서와 상기 배터리 셀의 이격된 공간으로 인가되어, 상기 배터리 셀의 장측면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
The method of claim 1,
The energy storage module, wherein the extinguishing agent sprayed from the extinguishing sheet is applied to a space spaced apart from the insulating spacer and the battery cell through the open hole, and contacts the long side surface of the battery cell.
제 1 항에 있어서,
상기 절연 스페이서는 폭방향 크기가 높이 방향 크기의 2배 보다 작으며,
상기 제1시트와 상기 제2시트는 양측 끝단부가 접착제에 의해서 접착된 시트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
The method of claim 1,
The insulating spacer has a size in the width direction smaller than twice the size in the height direction,
The energy storage module, characterized in that the first sheet and the second sheet include sheet portions at both ends of which are bonded by an adhesive.
제 6 항에 있어서,
상기 절연 스페이서는 상기 시트부의 가장자리를 따라 감싸도록 인서트 사출에 의해 형성된 플라스틱 소재의 테두리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
The method of claim 6,
The insulating spacer further comprises an edge portion of a plastic material formed by insert injection so as to surround the edge of the seat portion.
제 6 항에 있어서,
상기 제1시트와 상기 제2시트는 중앙부가 서로 이격되어, 공기 이동이 가능한 공기 유로가 구비된 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
The method of claim 6,
The first sheet and the second sheet are spaced apart from each other at a central portion, the energy storage module, characterized in that provided with an air passage through which air can be moved.
제 1 항에 있어서,
상기 절연 스페이서는 폭방향 크기가 높이 방향 크기의 2배 보다 더 크며,
상기 제1시트와 상기 제2시트는 상하부 끝단으로부터 일정 영역이 접착제에 의해서 접착된 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
The method of claim 1,
The insulating spacer has a size in the width direction greater than twice the size in the height direction,
An energy storage module, wherein a predetermined region of the first sheet and the second sheet is adhered from upper and lower ends by an adhesive.
제 1 항에 있어서,
상기 상부 커버는 상기 배기영역에서 상기 돌출부로 갈수록 두께가 증가하는 경사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
The method of claim 1,
The energy storage module, wherein the upper cover further includes an inclined portion whose thickness increases from the exhaust area toward the protrusion.
제 10 항에 있어서,
상기 덕트의 상단은 상기 경사부의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
The method of claim 10,
The energy storage module, characterized in that the upper end of the duct is located below the inclined portion.
제 1 항에 있어서,
상기 덕트와 상기 돌출부 사이에는 이격공간이 형성되고,
상기 벤트에서 배출되는 가스 중 일부는 상기 덕트를 통과하여 상기 경사부를 통해 상기 이격공간으로 배출되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
The method of claim 1,
A space is formed between the duct and the protrusion,
Some of the gas discharged from the vent passes through the duct and is discharged to the spaced space through the inclined part.
제 1 항에 있어서,
상기 덕트는 하부에서 상부로 갈수록 내경이 감소하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
The method of claim 1,
The energy storage module, characterized in that the inner diameter of the duct decreases from the bottom to the top.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 배출홀의 면적은 상기 배기영역의 면적의 30% 보다 크게 설정된 것을 특징으로 하는 에너지 저장 모듈.
The method of claim 1,
The energy storage module, characterized in that the area of the plurality of discharge holes is set to be greater than 30% of the area of the exhaust area.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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