KR20210063350A - 복합 시스템을 가진 화재 방지 장치, 화재 방지 장치를 가진 복합 시스템 및 배터리 팩 - Google Patents

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쿠일리츠 홀딩 게엠베하
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Abstract

복합 시스템을 구비한 화재 방지 장치, 화재 방지장치를 구비한 복합 시스템 및 배터리 팩
본 출원은 (a1) 캐리어 층,
(a2) 접착제 층, 및
(a3) 적어도 하나의 내열 화합물을 포함하는 화재 방지층을 포함하는 복합 시스템을 구비하는 화재 방지 장치를 개시한다.

Description

복합 시스템을 가진 화재 방지 장치, 화재 방지 장치를 가진 복합 시스템 및 배터리 팩
본 출원은 복합 시스템과 선택적으로 쉘을 포함하는 화재 방지 장치, 및 그의 용도에 대한 것이다. 본 출원은 추가로 복합 시스템 및 화재 방지 장치를 구비한 배터리 팩에 대한 것이다.
자동차 산업에서는 내연 기관을, 전기 모터 또는 전기 모터와 내연 기관의 결합으로 교체함으로써 (하이브리드)를 저감하거나 (전기 차량)의 차량 배출물을 완전히 제거함으로써 자동차의 환경에의 충격을 감소시키는 추세에 있다. 그러나, 전기 모터의 사용은 높은 에너지 밀도, 장 수명, 및 다양한 작동 조건을 구비한 저가의 재충전가능한 배터리(축전기)에 대한 필요성을 증대시키므로 변속기 기술에서의 이러한 이동은 기술적 장애물이 있다. 또한, 차량의 배터리가 차량 운행 중이나 주차 동안 불합리한 건강상의 위험을 초래하거나 이유없는 위해를 발생하지 않는 것이 중요하다.
리튬-이온 셀(cell)과 같은 재충전가능한 배터리는 기본 셀보다 더욱 열적 폭주에 취약하다. 방출될 수 있는 열보다 더 많은 열이 발생되는 지점까지 내부 반응 속도가 증대될 때 열 폭주가 발생하여, 반응 속도와 열 발생을 모두 더욱 증대시킨다. 마침내, 발생된 열이 배터리를 파괴할 정도로 충분히 크게 된다(예컨대, 과도한 압력(폭발)이나 가스 방출에 의해). 더욱이, 화재 진행이 발생할 수 있다.
열 폭주는, 예컨대, 셀 내에서의 단락, 셀의 부적절한 사용, 제조 결함, 또는 극도의 외부 온도에 의하여 야기될 수 있다. 다수의 배터라 셀들을 포함하는 전기 차량에서 배터리 팩이 사용되는 경우, 차량 사고는 배터리 팩 내에서의 다수의 셀들의 동시적인 열 폭주의 원인일 수 있다.
열 폭주 동안, 급속히 다량의 열 에너지가 방출되고, 전체 셀을 850°C 이상의 온도로 가열한다. 열 폭주된 셀의 증가된 온도는 또한 배터리 팩 내의 인접한 셀의 온도를 증가시킨다. 인접 셀들의 온도가 저지되지 않고 증가하면, 인접 셀들도 열 폭주될 수 있다. 이러한 누적 효과에 의하여 단일 셀이 열 폭주를 경험할 때, 전체 배터리 팩 내의 모든 셀이 열 폭주를 경험하여 종료한다.
열 폭주의 위험을 감소시키거나 또는 열 폭주 전파의 위험을 감소시키기 위한 여러 가지 방안들이 있다.
배터리 팩들은 배터리 셀들을 보호하도록 기능하고 공기-조건에 따라 배터리 셀을 제어하도록 기능하는 장치를 포함하는 인클로져를 가진다. 특수 디자인된 인클로져를 구비함으로써, 주차 및/또는 운행 동안의 단락 위험이 감소될 수 있다.
US 2005/01700238 A1은 유리섬유 강화 플라스틱으로 제조된 배터리 하우징을 개시한다.
US 2012/0225331 A1은 안정한 재료의 하우징 내측에 폴리머 코팅된 유리섬유 재료의 보호층이 배치된 배터리 팩을 개시한다. 배터리가 파손되면, 패브릭이 발생되는 가스를 보유한다. 하우징이 생성되는 힘을 흡수한다.
US 2011/0192564 A로부터, 배터리를 보호하기 위한 복합 시스템이 공지되었다. 복합 시스템은 도 1에 도시되었고, 그에 따르면 상부층(108)은 접착층이고 이를 통해 배터리와 같은 전기에너지 저장 장치에 복합 시스템이 접합된다. 접착층에 이어서 발포층(102)이 배치되고, 이는 다시 외부층(110)에 연결된다. US 2011/0192564A에 의하면, 외부층은 비직조 유리섬유일 수 있다. 이러한 배치에서, 발포층(102)의 형태로 단열-작용을 수행하는 화합물이 선택적으로 존재할 수 있다. US 2016/0192564 A로부터 알려진 이러한 구조의 불리점은 가열 효과의 면에서, 단열-작용을 수행하는 화합물은 단지 복합 시스템 내에서만 작용할 수 있으므로, 그의 기능이 제한되는 것이다. 단열 화합물의 배터리에 대한 직접 작용은 화재 방지층과 배터리 사이에 제공된 접착층에 의해 제한된다.
US 2011/064997A로부터 하우징 내에 구비된 배터리가 공지되었다. 하우징은 한편으로 전기화학적 셀에 직접 접촉하는 이오노머층에 의하여 형성된다. 더욱 외측으로(즉, 전기화학적인 셀의 반대측의 이오노머층 측에), 비직조 유리섬유가 제공된다. US 2011/064997 A의 교시에 비추어, 이오노머층은 그래파이트와 같은 팽창성 성분을 포함할 수 있다.
US 2011/064997 A의 교시에서 사용된 비직조 유리섬유는 이와 같이 지지층으로 사용되고 전기화학적인 셀(배터리)의 하우징에 직접 사용되지 않았다. 종래 기술에서 공지된 이러한 복합 시스템은, 캐리어 재료로 사용된 비직조 유리섬유가 충분한 강성을 가지지 못하므로 구조적으로 안정한 복합 시스템의 엠보싱은 불가능하였다라는 불리점을 가진다. 더욱이, 팽창성 화합물이 제공된 이오노머층의 제조는 복잡하고 가격이 고가이다. WO 2014/018107A는 열적이고 음향 차단에 사용되는 화재 장벽으로서의 라미네이트에 대한 것이다. 특별한 실시예에서, 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone) 필름에는 일 측에서 면포와 열적인 시일이 제공되고 폴리에테르에테르케톤 필름의 다른 측에는 실리콘 접착층, 유리섬유층 및 화재 방지층이 구비된다. 6개 부재의 라미네이트 제조는 고가인 데, 특히 실리콘 접착층에 우선 유리섬유 패브릭이 도포되고 이어서 화재 방지층이 별도 공정 단계에서 도포되기 때문이다. 더욱이, 복합 재료는상기 설명한 층들의 어느 것도 충분한 강성을 가지지 못하므로 소성 변형에 적절하지 못하다.
JP H07300912A는 도 2에 도시된 복합 시스템을 개시한다. 이에 따르면, 캐리어층(2)을 나타내고 유리섬유 패브릭층으로 형성되는 하부층에 접착층이 도포된다. 이러한 접착층은 부호 6으로 표시된다. 이어서, 접착층 위에 열-감소층이 배치된다. 이러한 열-감소층(10)은 차단제를 포함할 수 있다. 이어서, 비-연소층(4)이 배치된다. 이와 같이 얻어진 복합체는 기판 재료로서 유리섬유 패브릭을 포함하는 데, 이는 일반적으로 소성 변형에 대해 충분한 강성을 가지지 못한다. 더욱이, 제조가 복잡하고 비용이 고가이다.
US 5,735,098는 단열 작용을 수행하는 화합물과 유리 섬유를 포함하는 화재 방지 조성물을 기재한다. 그러나, 이러한 종래기술의 화재 방지 조성물은 비직조 유리섬유를 포함하지 않을뿐더러, 생성되는 복합체를 소성 변형시키기 위한 충분한 강성을 가지는 캐리어 재료도 포함하지 않는다.
그러나, 배터리 셀을 포함하는 장치의 다른 부품들로 열 및/또는 화재가 전파하는 것을 방지하기 위하여 배터리 팩의 하나 이상의 배터리 셀들의 열 폭주에 기인하여 발생하는 열 및/또는 화재를 감소시키거나 또는 제거하기 위하여 해결 방안을 제공할 필요가 여전히 존재하였다. 바람직하게, 이러한 방안은 또한 외부 화재가 배터리 팩으로 전파하는 것을 방지하거나 또는 적어도 제한하는 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 배터리의 열 폭주는 적어도 부분적으로 배터리의 폭발에 결합되므로, 연소된 금속 입자들이 이탈하여 배터리 둘레에 배치된 화재 방지장치를 관통할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따른 화재 방지 장치의 추가적인 요건은 배터리의 폭발에 의해 발생될 수 있는 연소 금속 입자에 대항하여 그들이 안정적이라는 사실로부터 획득된다.
이러한 과제는 다음과 같은 요소를 포함하는 화재 방지 장치에 의하여 해결된다:
(a) 복합 시스템으로,
(a1) 캐리어 층,
(a2) 접착제 층, 및
(a3) 적어도 하나의 단열 화합물을 포함하는 화재 방지층, 및
(b) 선택적으로, 내부에 복합 시스템이 배치되는 쉘.
예컨대, 매트나 판으로 설계될 수 있는, 화재 방지 장치는 한편으로 배터리 셀을 외부 온도 및/또는 화재 영향으로부터 보호하고 다른 한편, 배터리 셀의 열적 폭주의 경우 차량 및/또는 통행인에게 열 및/또는 화재가 전파하는 것을 방지하기 위하여 차량에 사용되는 배터리팩의 하우징 커버 아래 열 및/또는 화재 방지 기구로서 고정될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 내열 화합물을 함유하는 화재 방지층을 가진 복합 시스템이 배터리를 향하여 배치되도록 특히 구성된다.
추가적인 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 내열 화합물을 함유하는 화재 방지층을 가진 복합 시스템이 배터리에 직접 접촉하여 배치되는 것이 특히 중요하다. 본 발명의 취지에서, “배터리에 직접 접촉하는”특징은 본 발명에 따른 복합 시스템의 추가적인 층이 복합 시스템과 적어도 하나의 내열 화합물을 함유하는 화재 방지층을 가진 복합 시스템과 배터리 사이에(그 외측에) 제공되지 않는 것을 의미하는 것으로 이해되며; 배터리 하우징과 화재 방지층 사이의 접촉은 필수적이지 않음을 의미한다.
본 발명의 취지에서, 배터리 하우징과 화재 방지층의 직접 접촉이 제공되면, 화재 방지층에 함유된 내열 화합물의 기능이 화재의 경우 사용된 복합 시스템의 파괴를 수반하므로 피해졌다. 그러므로, 본 발명에서는 내열 화합물을 함유하는 층, 즉, 화재 방지층이 배터리 하우징의 재료에 직접 접촉하는 것이 효과적이었다.
대신해서, 화재 방지층은 운송 용기로서 설계될 수 있고, 예컨대, 리튬-이온 배터리의 운송 백으로서 기능하도록 설계될 수 있다. 이 실시예에서, 화재 방지 장치는 바람직하게 구멍, 예컨대, 지퍼 또는 벨크로 패스너와 같은 능동적인 클로져 장치를 가지므로, 이를 통하여 배터리 팩이 삽입되고 제거될 수 있다.
본 발명에 따른 화재 방지 장치가 운송 용기로서 설계되면, 화재 방지 장치가 소성 변형 성능을 가지는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 특수한 캐리어 재료가 추천되며, 특히 이것은 이하 설명된다.
화재 방지 장치는 복합 시스템을 포함하고, 필요하면, 복합 시스템이 내부에 배치되는 쉘을 포함한다.
복합 시스템은 적어도 이하의 세 개의 층들을 가진다:
(a1) 캐리어 층,
(a2) 접착제 층, 및
(a3) 화재 방지층.
개별 층들이 이하 보다 상세하게 설명된다:
캐리어 층
일반적으로 또한 절연층으로서 설계된, 복합 시스템의 캐리어층은 강성이고 가요성이다.
예컨대, 캐리어층은 비직조 유리섬유 또는 AES 유리, E 유리, ECR 유리, 실리카 유리, S 유리, R 유리, M 유리, C 유리, D 유리, AR 유리, T 유리 및/또는 Q 유리로 제조된 유리섬유 패브릭을 포함한다. 이러한 측면에서, 실리카 유리는 바람직하다. 특히, 실리카 섬유 니들 매트가 바람직하다.
바람직하게, 캐리어층은 실리케이트 섬유 니들 매트를 함유하며 그의 실리케이트 섬유는 5 내지 20 ㎛, 바람직하게 6 내지 12 ㎛ 범위의 섬유 두께를 가진다. 또한, 120 내지 180 kg/m3, 바람직하게 150 kg/m3 범위의 밀도를 가진 실리케이트 섬유 니들 매트가 바람직하게 사용된다. 실리케이트 섬유 니들 매트는 또한 바람직하게 500 내지 2000 g/m2, 추가로 바람직하게 600 내지 1500 g/m2, 여전히 더욱 바람직하게 700 내지 1300 g/m2의 공칭 기초 중량으로, 및 2 내지 15 mm, 추가로 바람직하게 3 내지 12 mm, 여전히 더욱 바람직하게 4 내지 8 mm의 공칭 두께를 가지는 것으로 바람직하게 특정되었다. 캐리어 재료의 제안된 선택은 치수상으로 안정한 복합 시스템을 제조하였음을 보여준다. 실리케이트 섬유 매트는 바람직하게 본 발명에 따라 제공되고 또한 제조되는 복합 시스템은 소성 변형가능한 이점을 가진다. 상응하는 실리케이트 섬유 니들 매트는 상업적으로 유용하고 니들 기술에 의하여 바람직하게 바인더 첨가없이 통상 제조된다. 실리케이트 섬유 니들 매트는 바람직하게 실리카 유리 섬유만으로 제조되고, 실리카 유리 섬유는 적어도 94중량%의 SiO2로 제조되고, 더욱 바람직하게 적어도 96 중량%의 SiO2에 의해 제조되므로, 획득되는 실리케이트 섬유 니들 매트는 충분한 온도 내성을 가진다.
상응하는 실리케이트 섬유 니들 매트는 우수한 절연 특성과 양호한 내진성을 특징으로 한다. 그들은 매우 양호한 내화학성을 가지며 높은 물리적 특성 및 높은 기계적인 내하중 성능을 가지며, 본 발명에 따른 복합 시스템은 바람직하게 소성 변형가능하므로, 이러한 특성에 의하여 캐리어 재료로서의 용도가 특히 바람직하다. 캐리어층은 접착층을 통해 화재 방지층에 접합된다.
접착제 층
접착제 층은, 예컨대, 열가소성 폴리머 필름, 합성 고무, 워터 글래스, 폴리우레탄, 및 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 성분과 필러 재료에 따라, 열가소성 접착층, 분무 접착제층(합성 고무), 아릴레이트 접착제층 또는 화재 방지 접착제층(워터 글래스) 사이의 차이가 존재한다. 적절한 열가소성 폴리머는, 예컨대, 아크릴로부타디엔스티렌(ABS), 폴리아미드(PA), 폴리락타이트(PLA), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리에테르 에테르 케톤((PEEK), 및 폴리비닐 클로라이드(PVC)를 포함한다, 특히 바람직하게, 접착제층은 열가소성 폴리에틸렌 필름을 포함한다.
화재 방지층
화재 방지층은 바람직하게 적어도 하나의 단열-작용 화합물을 포함하는 화재 방지 조성물로 코팅된 비직조 또는 직조 유리섬유 패브릭을 포함한다.
바람직하게, 비직조 유리섬유 또는 유리 섬유 패브릭은 AES 유리, E 유리, ECR 유리, 실리카 유리, S 유리, R 유리, M 유리, C 유리, D 유리, AR 유리, T 유리 및/또는 Q 유리로 제조된 유리 섬유를 포함한다. 여기서, E-유리가 바람직하다.
본 발명에 비추어, 이들 재료는 또한 캐리어 층을 제조하기에 적합하다. 그러므로, 본 발명은 또한 캐리어 층과 화재 방지층이 상기 설명한 유리에 기초해서 비직조 유리섬유 또는 유리섬유 패브릭을 포함하는 복합 시스템에 대한 것이다. 이 실시예에서, 또한, 비직조 유리섬유 또는 유리섬유 패브릭은 제조되는 복합 시스템의 소성 변형가능성이 제공되도록 선택된다. 유리섬유 플리스(fleece) 또는 유리섬유 패브릭의 대응하는 재료는 이 기술 분야의 통상의 기술자에게 공지이다.
바람직하게, 화재보지 층은 유리섬유 플리스를 포함한다. 비직조 유리섬유는 많은 디자인들과 다양한 용도들로서 알려져 있다. 또한 유리섬유와 바인더 그리고 필요하면 다른 첨가제로부터 비직조 유리섬유를 제조하기 위한 공정이 알려져 있다. 첨가제들은 특정의 성질, 예컨대, 제조된 비직조 유리섬유의 열수 내성을 향상시킬 수 있다. 비직조 유리섬유의 기본 중량은 40 g/㎡와 60g/㎡ 사이인 것이 바람직하다.
유리섬유 웹의 유리섬유는 바람직하게 2 mm 내지 10 mm 범위의, 바람직하게 3 내지 8 mm 범위, 그리고 특히 바람직하게 4 내지 7 mm 범위의 길이를 가진다.
비직조 유리섬유의 바인더에 관하면, 여기서 상당한 범위가 존재한다. 특히 효과적인 바인더는 요소 수지, 개질 폴리비닐 알코올, 폴리 아크릴산, 워터 글래스, PU 바인더 및 상기 설명한 바인더들의 혼합물이다. 개질 폴리비닐 알코올은 바인더로서 특히 바람직하다.
유리섬유 플리스 또는 유리섬유 패브릭은 화재 방지 조성물로 코팅된다. 화재 방지 조성물은 반드시 적어도 하나의 단열 화합물을 포함한다. 특히 바람직한 것은 비직조 또는 직조 유리섬유 패브릭은 둘 이상의 단열 화합물을 포함한다.
유리섬유 플리스 또는 유리섬유 패브릭의 기공에 기인해서, 화재 방지 조성물은 플리스 또는 패브릭 내로 침입할 수 있다. 비직조 또는 패브릭의 침입 또는 코팅의 유형에 따라, 결과는 비직조/유리섬유 패브릭 및 코팅 조성물로 구성된 단일층 구조 또는 비직조/패브릭 및 화재 방지 조성물이 별개로 존재하는 2층 구조이다.
단열 화합물은 열에 노출될 때 냉각 효과를 가지는 화합물이다. 이러한 공정에서, 흡열 공정에 의하여 결합수가 방출되고 냉각 효과가 생성된다.
이러한 단열 냉각을 달성하기 위하여 사용된 단열 화합물은 바람직하게 세라믹화, 탄화, 승화 또는 팽창성인 것의 하나일 수 있다.
바람직한 실시예에서, 세라믹화하는 적어도 하나의 단열 화합물이 사용된다. 세라믹화에 의하여 예컨대 화염의 관통이 차단된다.
바람직한 단열-작용 화합물은 이하의 그룹에서 선택된다:
LiNO3·3H2O, Na2CO3H2O(서모나트라이트), Na2CO3·7H2O, Na2CO3·10H2O(소다), Na2Ca(CO3)2·2H2O(피어소나이트), Na2Ca(CO3)2·5H2O(게이뤼삭나이트), Na(HCO3)Na2CO3·2H2O(트로나), Na2S2O3·5H2O, Na2O3Si·5H2O, KF·2H2O, CaBr2·2H2O, CaBr2·6H2O, CaSO4·2H2O(집스), Ca(SO4)·½H2O(바사나이트), Ba(OH)2·8H2O, Ni(NO3)2·6H2O, Ni(NO3)2·4H2O, Ni(NO3)2·2H2O, Zn(NO3)2·4H2O, Zn(NO3)2·6H2O, (ZnO)2(B2O3)2·3H2O, Mg(NO3)2·6H2O(US5985013A), MgSO4·7H2O(EP1069172A2), Mg(OH)2,Al(OH)3,Al(OH)3·3H2O, AIOOH(뵈마이트), Al2[SO4]3·nH2Omitn=14-18, KAl(SO4)2·12H2O(EP1069172A2), CaO·Al2O3·10H2O(네스케호나이트), MgCO3·3H2O(베름란다이트), Ca2Mg14(Al,Fe)4CO3(OH)42·29H2O(사우마사이트), Ca3Si(OH)6(SO4)(CO3)·12H2O(아르티나이트), Ca6Al2[(OH)12|(SO4)3]·26H2O(에트린자이트), 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O(하이드로마그네사이트), Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O(하이드로칼륨마이트), Ca4Al2(OH)14·6H2O(하이드로토카이트), Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O(알루모하이드로칼사이트), CaAl2(OH)4(CO3)2·3H2O(스카브라이트), Al14(CO3)3(OH)36(하이드로그라나트), 3CaO·Al2O3·6H2O(도스나이트), NaAl(OH)CO3,Al(OH)3(하이드로질라이트,ATH),하이드로제올라이트, 베르미쿨라이트, 콜레마나이트, 퍼라이트, 미카, 알칼리실리케이트, 붕산(borax), 개질 탄소(modified carbons), 그래파이트, 실리카와 이들의 혼합물.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 단열 화합물은 미카(mica), 베르미쿨라이트(vermiculite) 및/또는 에트린자이트 및/또는 합성 에트린자이트를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서,단열-작용 화합물은 에트린자이트를 포함한다. 본 발명의 매우 바람직한 실시예에서, 단열 작용 화합물은 합성 에트린자이트를 포함한다.
에트린자이트(Ca6Al2[(OH)12|(SO4)3]26H2O)는 외부 음이온과의 함수 황화물의 무기질 그레이드에서 희소하게 생성하는 무기물이다. 인조 에트린자이트는, 예컨대, 수용성 현탁액의 형태로 제공된다. 수용성 현탁액은 추가로 아크릴레이트와 같은 유기 폴리머-기반 바인더를 포함한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 단열-작용 화합물은 Al(OH)3 (하이드라질라이트, ATH)를 포함한다.
Al(OH)3는 200℃ 이상의 온도에서 알루미늄 산화물과 물로 분리된다. 물은 불의 소스를 냉각하고 생성된 가스를 희석한다. 생성되는 알루미늄 산화물은 세라믹 보호층을 형성한다.
바람직한 실시예에서, 화재 방지 조성물은 둘 이상의 단열 화합물을 포함한다. 화재-지연 조성물은 두 개의 단열-작용 화합물을 포함하는 것이 또한 바람직하다. 이 경우, 단열 화합물이 합성 에트린자이트와 Al(OH)3를 포함하는 것이 특히 바람직하다.
방화 조성물에서의 내열-작용 화합물의 양은 방화 조성물의 총 중량에 기초해서 각 경우 바람직하게 적어도 50중량%, 바람직하게 적어도 60 중량%, 보다 바람직하게 적어도 70중량%, 그리고 가장 바람직하게 적어도 75중량%이다.
방화 조성물의 적용 특성 및/또는 화재 방지 층의 화재 방지 효과를 향상시키기 위하여, 화재 방지 조성물은 추가 성분을 포함할 수 있다.
화재 방지 조성물을 제조하기 위하여, 성분들은 실온(25℃)에서 용해기에서 균질화된다.
화재 방지 조성물은 일 측에서 유리 섬유 플리스 또는 유리 섬유 패브릭의 표면에 적용된다. 이는 예컨대 닥터 블레이드 또는 롤러들에 의하여 실행될 수 있다. 코팅된 비직조 유리섬유 또는 유리 섬유 패브릭은 이어서 예컨대 190℃ 둘레 온도에서 건조 터널에 의하여 건조된다.
바람직하게 화재 방지 층의 기본 중량은 400 g/㎡과 600 g/㎡ 사이이다.
추가적인 실시예에서, 본 발명에 따른 복합 시스템의 캐리어 층은 또한 위에 설명된 화재 방지 층의 하나 이상으로부터 축적될 수 있다. 캐리어 층이 위에 설명된 여러 화재 방지 층으로부터 누적되면, 이들은 바람직하게 위에서 설명된 바와 같은 접착제 층을 통하여 서로 접합된다.
다른 선택적인 층들
추가적인 실시예들에서, 본 발명에 따른 복합 시스템은 비직조 코팅된 유리섬유 또는 코팅된 유리섬유 패브릭, 바람직하게 비직조 유리섬유 또는 위에서 설명된 바와 같은 유리섬유 패브릭을 포함하며, 그러나 이에는 반드시 화재 방지층이 구비되지 않으나, 사용된 유리섬유 재료가 천공 저항의 증가를 가지도록 설계된다.
상응하는 코팅된 유리섬유 플리스 또는 코팅된 유리섬유 패브릭에 대체안으로서, 본 발명에 따른 복합 시스템은 또한 배터리로부터의 연소금속 입자용 천공 배리어로서 적어도 하나의 스테인레스강 포일을 가질 수 있다. 스테인레스강 포일의 상응하는 층 두께는 0.02와 0.40 mm 사이, 보다 바람직하게 0.04 내지 0.30 mm, 여전히 더욱 바람직하게 0.05 내지 0.20 mm일 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 본 발명에 따른 복합 시스템은 위에 설명된 바와 같이 코팅된 비직조 또는 직조 유리섬유 패브릭과 위에서 설명된 바와 같이 코팅된 스테인레스강 포일을 모두 포함한다.
복합 시스템은 바람직하게 쉘 내측에 위치된다. 이 쉘은 단일- 또는 다층 구조일 수 있다. 특히, 쉘은 바람직하게 액체-기밀성일 수 있다. 쉘의 두께는 바람직하게 100 및 200 ㎛ 사이일 수 있다.
특히 쉘은 바람직하게 다층 구조를 가지며, 예컨대, 폴리에틸렌 테레?Z탈레이트, 알루미늄 및 폴리에틸렌(PET/Al/PE) 또는 폴리에틸렌과 폴리에틸렌(PET/PE)의 복합 필름을 포함할 수 있다. 일반적으로 플라스틱 필름과 자체-부착성 필름이 또한 사용될 수 있다.
복합 시스템은, 예컨대, 진공 하에 또는 진공 없이 쉘 내로 용접될 수 있다. 복합 시스템이 쉘 내에 용접된 후, 화재 방지 장치에는 하나 이상의 창(들) 또는 특수 형상이 구비될 수 있다. 대신해서, 복합 시스템에는 쉘 내로 용접되기 전에 하나 이상의 창(들) 또는 특수 형상이 구비될 수 있다.
복합 시스템은 방화 장치의 제조에서 중요한 중간 제품이다.
본 발명에 따른 복합 시스템의 구조
본 발명에 따른 복합 시스템은 이하에서 선택된 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다:
a) 하나 이상의 유리섬유 웹 및/또는 유리섬유 패브릭(강화 코팅을 가진), 선택적으로 위에 설명된 바와 같이 코팅되며;
b) 하나 이상의 스테인레스강 포일;
c) 하나 이상의 캐리어 층; 및
d) 하나 이상의 화재 방지층, 여기서, 개별층들은 통상 접착제 층을 통하여 서로 접합된다.
본 발명에 따른 적절한 복합 시스템은, 예컨대, 이하의 구조를 가진다:
층 1: 복합 시스템의 외부에 화재 방지층이 직접 향하도록 유리섬유 플리스를 구비한 화재 방지층;
층 2: 스테인레스강 포일;
층 3: 강화 코팅이 구비된 유리 섬유 플리스(fleece) 또는 유리 섬유 패브릭;
층 4: 캐리어 층;
층 5: 복합 시스템의 외부에 화재 방지층이 직접 향하도록 유리섬유 플리스를 구비한 화재 방지층.
본 발명에 따른 또 다른 적합한 복합 시스템은, 예컨대, 이하의 구조를 가진다:
층 1: 유리섬유 플리스를 구비한 화재 방지층;
층 2: 유리섬유 플리스를 구비한 화재 방지층(층 1과 동일하거나 다른);
층 3: 스테인레스강 포일;
층 4: 강화 코팅이 구비된 유리 섬유 플리스 또는 유리 섬유 패브릭;
층 5: 캐리어 층;
층 6: 유리 섬유 플리스를 구비한 화재 방지층(층 1 및 2와 동일하거나 다른); 및
층 7: 유리 섬유 플리스를 구비한 화재 방지층(층 1, 2 및 7과 동일하거나 다른).
따라서, 본 출원의 또 다른 주제는 복합 시스템으로서, 이하의 성분을 포함한다:
(a1) 캐리어 층,
(a2) 접착제 층, 및
(a3) 적어도 하나의 단열 화합물을 포함하는 화재 방지층.
복합 시스템의 바람직한 실시예에 관하여, 화재 방지 장치에 이하와 같은 설명이 그대로 적용된다.
특히, 화재 방지 장치는 매트 또는 판의 형태일 수 있으며 휴대가능한 장치(예컨대, 스마트폰 또는 태블릿 컴퓨터) 또는 전기 차량에 사용하기 위한 배터리 팩의 일부일 수 있다. 특히, 화재 방지 장치는 휴대장치 또는 전기 차량에 사용하기 위한 적어도 하나의 재충전가능한 리튬-이온 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩의 부품일 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 주제는 이하의 구성을 포함하는 배터리 팩에 대한 것이다:
(ⅰ) 하우징,
(ⅱ) 적어도 하나의 재충전가능한 리튬-이온 배터리 셀;
(ⅲ) 화재 방지 장치를 포함하며, 이 화재 방지 장치는:
(a) 복합 시스템으로,
(a1) 캐리어 층,
(a2) 접착제 층, 및
(a3) 적어도 하나의 내열 화합물을 포함하는 화재 방지층을 포함하는 화재 방지 장치; 및
(b) 선택적으로, 복합 시스템이 내부에 배치되는 쉘을 포함한다.
복합 시스템의 바람직한 실시예에 관하여, 화재 방지 장치에 이하와 같은 설명이 그대로 적용된다.
특히, 본 발명의 이러한 배터리 팩에서, 복합 시스템의 화재 방지층은 바람직하게 재충전가능한 리튬-이온 배터리 셀의 방향으로 배치된다. 재충전가능한 리튬-이온 배터리 셀과 복합 시스템의 화재 방지층 사이에, 외피의 일 측에, 배치될 수 있다.
배터리 팩의 바람직한 실시예들에 관해, 화재 방지 장치에 대해 말해지는 것은 그대로 적용된다. 재충전가능한 리튬 배터리 셀은 특히 재충전가능한 리튬 코발트 이산화물 배터리 셀, 재충전가능한 리튬 티타네이트 배터리 셀, 재충전가능한 리튬 망간 배터리 셀, 재충전가능한 리튬 철 포스페이트 배터리 셀, 재충전가능한 리튬 공기 배터리 셀, 재충전가능한 중 탄소 배터리 셀, 및/또는 리튬 폴리머 배터리 셀을 포함한다. 통상적으로, 배터리 팩은 직렬로 연결된 다수의 재충전가능한 리튬 배터리 셀들을 가진다. 배터리 팩은 추가적인 부품을 포함할 수 있다. 특히, 추가 부품으로서 배터리 관리 시스템(BMS)가 포함된다. 배터리 관리 시스템은 바람직하게 재충전가능한 리튬-이온 배터리 셀(들)을 감시하고, 제어하고, 보호하도록 기능하는 전자 회로이다. 배터리 팩들은 보통 교체가능하고 분리가능한 전기 컨택들로 구성된다.
용도의 바람직한 실시예에 대해, 화재 방지 장치와 배터리 팩에 대해 설명되었던 것은 그대로 적용된다.
본 발명은 다시 이하의 실시예들에 관련해서 보다 상세하게 예시된다:
1. 복합 시스템이,
(1) 캐리어 층;
(2) 접착제 층;
(3) 적어도 하나의 내열 화합물을 포함하는 화재 방지층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
2. 실시예1의 복합 시스템에서, 내열 화합물이 LiNO3·3H2O, Na2CO3·H2O(서모나트릿), Na2CO3·7H2O, Na2CO3·10H2O(소다), Na2Ca(CO3)2·2H2O(피어소나이트), Na2Ca(CO3)2·5H2O(게이뤼사이트), Na(HCO3)Na2CO3·2H2O(트로나), Na2S2O3·5H2O,Na2O3Si·5H2O, KF·2H2O,CaBr2·2H2O,CaBr2·6H2O, CaSO4·2H2O(Gips), Ca(SO4)·½H2O(배서나이트), Ba(OH)2·8H2O, Ni(NO3)2·6H2O, Ni(NO3)2·4H2O,Ni(NO3)2·2H2O, Zn(NO3)2·4H2O,Zn(NO3)2·6H2O, (ZnO)2(B2O3)2·3H2O,Mg(NO3)2·6H2O(US5985013A), MgSO4·7H2O(EP 1069172A), Mg(OH)2,Al(OH)3, Al(OH)3·3H2O,AlOOH(보미이트), Al2[SO4]3·nH2Omitn=14-18, KAl(SO4)2·12H2O(EP1069172A), CaO·Al2O3·10H2O(네스케호나이트), MgCO3·3H2O(베름란다이트), Ca2Mg14(Al,Fe)4CO3(OH)42·29H2O(다우마사이트), Ca3Si(OH)6(SO4)(CO3)·12H2O(아르티나이트), Ca6Al2[(OH)12|(SO4)3]·26H2O(에트리지트), 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O(하이드로마그네사이트), Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O(하이드로칼루마이트), Ca4Al2(OH)14·6H2O(하디르토키트), Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O(일루모하드로칼시트), CaAl2(OH)4(CO3)2·3H2O(스카브로이트), Al14(CO3)3(OH)36(하이드로그래나트), 3CaO·Al2O3·6H2O(도스나이트), NaAl(OH)CO3, Al(OH)3(하이드라길리이트,ATH), 하이드로제 올라이트, 베르미쿨라이트, 콜레마나이트, 페르라이트, 미카, 알칼리 실리케이트, 붕사, 변형된 탄소, 그래파이트, 실리카 및 그 혼합물에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
3. 실시예 1 또는 실시예 2의 복합 시스템에서, 내열 화합물은 에트린자이트, 바람직하게 합성 에트린자이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
4. 실시예 1 내지 실시예 3의 어느 하나의 복합 시스템에서, 상기 내열 화합물은 Al(OH)3(하이드라질라이트, ATH)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
5. 실시예 1 내지 실시예 4의 어느 하나에 따른 복합 시스템에서, 상기 내열 화합은 합성 에트린자이트와 Al(OH)3(하이드라질라이트, ATH)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
6. 실시예 1 내지 실시예 5의 어느 하나에 따른 복합 시스템에서, 상기 화재 방지층은 적어도 하나의 내열 화합물을 포함하는 방화 조성물에 의하여 코팅된 유리섬유 비직조물 또는 유리섬유 피복을 포함하는 것을 특징으로 한다.
7. 화재 방지 장치가,
(a) 복합 시스템으로서;
(a1) 캐리어 층,
(a2) 접착제 층, 및
(a3) 적어도 하나의 내열 화합물을 포함하는 화재 방지층을 포함하는 복합 시스템, 및
(b) 내부에 상기 복합 시스템이 배치되는 쉘을 포함하는 것을 특징으로 한다.
8. 실시예7에 따른 화재 방지 장치에서, 내열 화합물은, LiNO3·3H2O, Na2CO3·H2O(서모나트릿), Na2CO3·7H2O, Na2CO3·10H2O(소다), Na2Ca(CO3)2·2H2O(피어소나이트), Na2Ca(CO3)2·5H2O (게이뤼사이트), Na(HCO3)Na2CO3·2H2O(트로나), Na2S2O3·5H2O, Na2O3Si·5H2O,KF·2H2O, CaBr2·2H2O,CaBr2·6H2O, CaSO4·2H2O(Gips), Ca(SO4)·½H2O(배서나이트), Ba(OH)2·8H2O, Ni(NO3)2·6H2O, Ni(NO3)2·4H2O, Ni(NO3)2·2H2O, Zn(NO3)2·4H2O, Zn(NO3)2·6H2O, (ZnO)2(B2O3)2·3H2O, Mg(NO3)2·6H2O (US 5985013A), MgSO4·7H2O (EP 1069172A), Mg(OH)2, Al(OH)3, Al(OH)3·3H2O,AlOOH(보미이트), Al2[SO4]3·nH2Omitn=14-18, KAl(SO4)2·12H2O (EP 1069172A), CaO·Al2O3·10H2O(네스케호나이트), MgCO3·3H2O(베름란다이트), Ca2Mg14(Al,Fe)4CO3(OH)42·29H2O(다우마사이트), Ca3Si(OH)6(SO4)(CO3)·12H2O(아르티나이트), Ca6Al2[(OH)12|(SO4)3]·26H2O(에트리지트), 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O(하이드로마그네사이트), Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O(하이드로칼루마이트), Ca4Al2(OH)14·6H2O(하디르토키트), Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O(일루모하드로칼시트), CaAl2(OH)4(CO3)2·3H2O(스카브로이트), Al14(CO3)3(OH)36(하이드로그래나트), 3CaO·Al2O3·6H2O(도스나이트), NaAl(OH)CO3, Al(OH)3(하이드라길리이트,ATH), 하이드로제 올라이트, 베르미쿨라이트, 콜레마나이트, 페르라이트, 미카, 알칼리 실리케이트, 붕사, 변형된 탄소, 그래파이트, 실리카 및 그 혼합물에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
9. 실시예 7 또는 실시예 8에 따른 화재 방지 장치에서, 상기 내열 화합물은 에트린자이트, 바람직하게 합성 에트린자이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
10. 실시예7 내지 실시예9의 어느 하나에 따른 화재 방지 장치에서, 상기 내열 화합물은 Al(OH)3(하이드라질라이트, ATH)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
11. 실시예 7 내지 실시예 10의 어느 하나에 따른 화재 방지 장치에서, 상기 내열 화합물은 합성 에트린자이트와 Al(OH)3(하이드라질라이트, ATH)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
12. 실시예 7 내지 실시예 11의 어느 하나에 따른 화재 방지 장치에서, 상기 화재 방지층은 적어도 하나의 내화 작용 화합물을 포함하는 화재 방지 화합물로 코팅된 비직조 유리섬유 또는 유리섬유 피복을 포함하는 것을 특징으로 한다.
13. 실시예12에 따른 화재 방지 장치에서, 유리섬유 플리스 또는 유리섬유 피복은 AES 글래스, E 글래스, ECR 글래스, S 글래스, R 글래스, M 글래스, C 글래스, D 글래스, AR 글래스, T 글래스 및/또는 Q 글래스.1에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
14. 배터리 팩으로서:
(i) 하우징,
(ii) 적어도 하나의 재충전가능한 리튬-이온 배터리,
(iii) 화재 방지 장치로서,
(a) 복합 시스템으로서,
(a1) 캐리어 층,
(a2) 접착제 층, 및
(a3) 적어도 하나의 내열 화합물을 포함하는 화재 방지층
을 포함하는 복합 시스템, 및
(b) 내부에 복합 시스템이 배치되는 쉘
을 포함하는 화재 방지 장치를 포함하는 배터리 팩을 특징으로 한다.
15. 실시예 14에 따른 배터리 팩에서, 상기 배터리 팩은 제6항 내지 제12항의 어느 한 항에 따른 화재 방지 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
16. 적어도 하나의 재충전가능한 배터리 셀, 특히 재충전가능한 리튬이온 배터리를 포함하는 장치에서의 실시예 7 내지 실시예 13의 어느 하나에 따른 화재 방지장치의 용도가 설명된다.

Claims (16)

  1. 복합 시스템으로서:
    (1) 캐리어 층;
    (2) 접착제 층; 및
    (3) 적어도 하나의 내열 화합물(ablative compound)을 포함하는 화재 방지층을 포함하는 복합 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    내열 화합물은, LiNO3·3H2O,Na2CO3·H2O(서모나트릿, Thermonatrit), Na2CO3·7H2O, Na2CO3·10H2O(소다), Na2Ca(CO3)2·2H2O(피어소나이트, Pirssonit), Na2Ca(CO3)2·5H2O (게이뤼사이트, Gaylussit), Na(HCO3)Na2CO3·2H2O(트로나, Trona), Na2S2O3·5H2O, Na2O3Si·5H2O, KF·2H2O, CaBr2·2H2O, CaBr2·6H2O, CaSO4·2H2O(Gips), Ca(SO4)·½H2O(배서나이트, Bassanit), Ba(OH)2·8H2O, Ni(NO3)2·6H2O, Ni(NO3)2·4H2O, Ni(NO3)2·2H2O, Zn(NO3)2·4H2O, Zn(NO3)2·6H2O, (ZnO)2(B2O3)2·3H2O, Mg(NO3)2·6H2O (US 5985013A), MgSO4·7H2O (EP 1069172A), Mg(OH)2, Al(OH)3, Al(OH)3·3H2O, AlOOH(보미이트), Al2[SO4]3·nH2O mit n=14-18, KAl(SO4)2·12H2O(EP 1069172A), CaO·Al2O3·10H2O(네스케호나이트, Nesquehonit), MgCO3·3H2O(베름란다이트, Wermlandit), Ca2Mg14(Al,Fe)4CO3(OH)42·29H2O(다우마사이트, Thaumasit), Ca3Si(OH)6(SO4)(CO3)·12H2O(아르티나이트, Artinit), Ca6Al2[(OH)12|(SO4)3]·26H2O(에트린지트, Ettringit), 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O(하이드로마그네사이트, Hydromagnesit), Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O(하이드로칼루마이트, Hydrocalumit), Ca4Al2(OH)14·6H2O(하이드르토키트, Hydrotalkit), Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O(일루모하이드로칼시트, Alumohydrocalcit), CaAl2(OH)4(CO3)2·3H2O(스카브로이트, Scarbroit), Al14(CO3)3(OH)36(하이드로그래나트, Hydrogranat), 3CaO·Al2O3·6H2O(도스나이트, Dawsonit), NaAl(OH)CO3, Al(OH)3(하이드라길리이트,ATH), 하이드로제올라이트(hydrous zeolite), 베르미쿨라이트(vermiculite), 콜레마나이트(colemanite), 페르라이트(perlite), 미카(mica), 알칼리 실리케이트(alkali silicate), 붕사(borax), 변형된 탄소(modified carbon), 그래파이트(graphite), 실리카 및 그 혼합물에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 복합 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    내열 화합물은 에트린자이트(ettringite), 바람직하게 합성 에트린자이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서, 내열 화합물은 Al(OH)3(하이드라질라이트,ATH)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서,
    내열 화합물은 합성 에트린자이트 및 Al(OH)3(하이드라질라이트, ATH)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 시스템.
  6. 제1항 내지 제5헝의 어느 한 항에 있어서,
    화재 방지층은 적어도 하나의 내열 화합물을 포함하는 방화 조성물에 의하여 코팅된 유리섬유 비직조물 또는 유리섬유 패브릭을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 시스템.
  7. (a) 복합 시스템에 있어서:
    (a1) 캐리어 층,
    (a2) 접착제 층, 및
    (a3) 적어도 하나의 내열 화합물을 포함하는 방화층을 포함하는 복합 시스템, 및
    (b) 내부에 복합 시스템이 배치되는 쉘
    을 포함하는 것을 특징으로 하는, 화재 방지 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    내열 화합물은, LiNO3·3H2O, Na2CO3·H2O(서모나트릿), Na2CO3·7H2O,Na2CO3·10H2O(소다), Na2Ca(CO3)2·2H2O(피어소나이트), Na2Ca(CO3)2·5H2O (게이뤼사이트), Na(HCO3)Na2CO3·2H2O(트로나), Na2S2O3·5H2O, Na2O3Si·5H2O, KF·2H2O, CaBr2·2H2O, CaBr2·6H2O, CaSO4·2H2O(Gips), Ca(SO4)·½H2O(배서나이트), Ba(OH)2·8H2O, Ni(NO3)2·6H2O, Ni(NO3)2·4H2O, Ni(NO3)2·2H2O, Zn(NO3)2·4H2O, Zn(NO3)2·6H2O, (ZnO)2(B2O3)2·3H2O, Mg(NO3)2·6H2O (US5985013A), MgSO4·7H2O (EP 1069172A), Mg(OH)2, Al(OH)3, Al(OH)3·3H2O, AlOOH(보미이트), Al2[SO4]3·nH2O mit n=14-18, KAl(SO4)2·12H2O(EP1069172A), CaO·Al2O3·10H2O(네스케호나이트), MgCO3·3H2O(베름란다이트), Ca2Mg14(Al,Fe)4CO3(OH)42·29H2O(다우마사이트), Ca3Si(OH)6(SO4)(CO3)·12H2O(아르티나이트), Ca6Al2[(OH)12|(SO4)3]·26H2O(에트리지트), 3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O(하이드로마그네사이트), Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O(하이드로칼루마이트), Ca4Al2(OH)14·6H2O(하디르토키트), Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O(일루모하드로칼시트), CaAl2(OH)4(CO3)2·3H2O(스카브로이트), Al14(CO3)3(OH)36(하이드로그래나트), 3CaO·Al2O3·6H2O(도스나이트), NaAl(OH)CO3,Al(OH)3(하이드라길리이트,ATH), 하이드로제올라이트, 베르미쿨라이트, 콜레마나이트, 페르라이트, 미카, 알칼리 실리케이트, 붕사, 변형된 탄소, 그래파이트, 실리카 및 그 혼합물에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화재 방지 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 내열 화합물은 에트린자이트, 바람직하게 합성 에트린자이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 방지 장치.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 내열 화합물은 Al(OH)3(하이드라질라이트, ATH)를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 방지 장치.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 내열 화합물은 합성 에트린자이트 및 Al(OH)3(하이드라질라이트, ATH)를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 방지 장치.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 화재 방지층은 적어도 하나의 내화 작용 화합물을 포함하는 화재 방지 조성물로 코팅된 유리섬유 비직조물 또는 유리섬유 패브릭을 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 방지 장치.
  13. 제12항에 있어서, 유리섬유 플리스(fleece) 또는 유리섬유 직물은 AES 글래스, E 글래스, ECR 글래스, S 글래스, R 글래스, M 글래스, C 글래스, D 글래스, AR 글래스, T 글래스 및/또는 Q 글래스.1 의 유리 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 방지 장치.
  14. 배터리 팩으로서:
    (i) 하우징,
    (ii) 적어도 하나의 재충전가능한 리튬-이온 배터리,
    (iii) (a) 복합 시스템에 있어서,
    (a1) 캐리어 층,
    (a2) 접착제 층, 및
    (a3) 적어도 하나의 내열 화합물을 포함하는 화재 방지층
    을 포함하는 복합 시스템, 및
    (b) 내부에 상기 복합 시스템이 배치되는 쉘
    을 포함하는 화재 방지 장치
    를 포함하는 배터리 팩.
  15. 제14항에 있어서,
    배터리 팩은 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 화재 방지 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  16. 적어도 하나의 재충전가능한 배터리 셀, 특히 재충전가능한 리튬이온 배터리를 포함하는 장치에서의 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 화재 방지 장치의 용도.
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