KR20210151647A - Fire extinguishing device for secondary battery, and battery pack containing thereof - Google Patents

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KR20210151647A KR1020200135077A KR20200135077A KR20210151647A KR 20210151647 A KR20210151647 A KR 20210151647A KR 1020200135077 A KR1020200135077 A KR 1020200135077A KR 20200135077 A KR20200135077 A KR 20200135077A KR 20210151647 A KR20210151647 A KR 20210151647A
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Abstract

The present invention relates to a fire extinguishing device for a secondary battery, and a battery pack including the same. The fire extinguishing device for a secondary battery includes a core-shell structure fire extinguishing microcapsule and a polymer composition, and quickly extinguishes a fire by decapsulation of the fire extinguishing microcapsule when a fire occurs, thereby securing safety from currently increasing fire or explosion related to a battery pack.

Description

이차전지용 소화 장치 및 이를 포함하는 배터리팩 {Fire extinguishing device for secondary battery, and battery pack containing thereof}Fire extinguishing device for secondary battery and battery pack including same {Fire extinguishing device for secondary battery, and battery pack containing thereof}

본 발명은 이차전지용 소화 장치 및 이를 포함하는 배터리팩에 관한 것으로, 상기 이차전지용 소화 장치는 코어-쉘 구조의 소화용 마이크로 캡슐과 고분자 조성물을 포함하여, 화재 발생 시 소화용 마이크로 캡슐의 탈캡슐화에 의해 화재를 신속하게 진압시켜, 최근 증가하는 배터리팩과 관련된 화재 또는 폭발 등으로부터 안전성을 확보하기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a fire extinguishing device for a secondary battery and a battery pack including the same, wherein the secondary battery fire extinguishing device includes a core-shell structure fire extinguishing microcapsule and a polymer composition, and is used for decapsulation of fire extinguishing microcapsules in case of fire. It relates to a technology for quickly extinguishing a fire by means of a technology to secure safety from fires or explosions related to battery packs, which are recently increasing.

캡슐화(encapsulation)는 액체, 고체 또는 가스를 코어(core)로 하고, 코어의 외부를 감싸는 쉘(shell)을 형성하는 물리-화학적 과정으로 코어-쉘 구조에서 쉘은 캡슐화된 코어가 외부 환경과 상호 작용하는 것을 방지한다. 이러한 캡슐화를 시키는 주요 목적은 캡슐화된 코어의 제어된 외부 방출에 있으며, 이 경우, 일반적으로 저장 및 가공 단계에서 캡슐화된 코어는 외부와의 완벽한 분리를 필요로 한다.Encapsulation is a physico-chemical process in which a liquid, solid, or gas as a core and a shell surrounding the outside of the core are formed. prevent it from working The main purpose of such encapsulation is the controlled external release of the encapsulated core, in which case the encapsulated core generally requires complete isolation from the outside during storage and processing steps.

또한, 캡슐화에 따른 코어의 외부 방출은 사용 용도에 따라 다를 수 있다. 예를 들어서, 쉘에서 방출되는 코어의 제어된 외부 방출을 이용하기 위해, 약물, 살충제, 향료 및 미네랄 비료 등에 코어를 캡슐화하여 사용할 수 있다. 이러한 캡슐화의 다양한 용도 가운데 특히 코어에 소화(消火) 약제를 포함하여 화재 시 쉘이 파괴됨으로써 소화 약제가 외부로 방출되어 화재를 진압하는 기술은 전자제품이나 전기제품을 많이 사용하는 현대사회에서 이에 관련한 화재에 대비하거나 진화하기 위하여 절실하게 요구되고 있다.In addition, the external release of the core according to the encapsulation may vary depending on the intended use. For example, in order to take advantage of the controlled external release of the core that is released from the shell, the core can be encapsulated and used in drugs, pesticides, fragrances and mineral fertilizers. Among the various uses of this encapsulation, in particular, the fire extinguishing agent is released to the outside when the shell is destroyed in case of fire, including fire extinguishing agent in the core, and the technology to extinguish the fire is related to this in the modern society where a lot of electronic products and electrical products are used. It is urgently required to prepare for or extinguish a fire.

한편, 최근에는 고에너지 밀도의 비수 전해액을 이용한 고출력 이차전지가 상용화되면서 휴대용 기기뿐만 아니라 대전력을 필요로 하는 전기 자동차 등과 같은 중대형 기기에 사용될 수 있도록 관련 분야의 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 이차전지는 화석 연료의 사용을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 장점뿐만 아니라 에너지의 사용에 따른 부산물이 전혀 발생되지 않는다는 점에서 친환경적이면서도 에너지 효율성 제고를 위한 새로운 전력원으로 주목 받고 있다. Meanwhile, as high-power secondary batteries using non-aqueous electrolytes with high energy density have been commercialized in recent years, research and development in related fields is being actively conducted so that they can be used not only in portable devices but also in medium and large-sized devices such as electric vehicles that require large power. These secondary batteries are drawing attention as a new power source for enhancing energy efficiency while being environmentally friendly in that not only can the use of fossil fuels be dramatically reduced, but also no by-products are generated from the use of energy.

이에 현재 널리 사용되는 이차전지의 종류에는 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지 등이 있으며, 전기 자동차와 같이 높은 출력 전압을 요구하는 기기에 적용하기 위해서 복수 개의 이차전지를 연결하여 배터리팩을 구성하기도 한다. Accordingly, the types of secondary batteries currently widely used include lithium ion batteries, lithium polymer batteries, nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and the like. Secondary batteries are also connected to form a battery pack.

일반적으로 배터리팩은 복수의 배터리 셀들로 이루어진 배터리 모듈 복수개를 하우징 내에 수납하고, 하나 이상의 하우징에 포함된 복수의 배터리 모듈들을 직렬, 병렬 또는 직병렬로 연결하여 부하에서 요구하는 전압이나 전류를 제공하도록 만들어진다. In general, a battery pack accommodates a plurality of battery modules composed of a plurality of battery cells in a housing, and connects a plurality of battery modules included in one or more housings in series, parallel, or series-parallel to provide a voltage or current required by a load. is made

이러한 배터리팩에는 성능 및 효율 측면에서 리튬이온을 이용하는 리튬전지가 많이 사용되고 있는데, 리튬전지는 화재나 폭발의 위험이 있어 그 취급에 주의를 기울여야 한다. 특히, 하이브리드 자동자나 전기 자동차의 운행 상태와 같이 진동이나 충격이 빈번한 혹독한 환경에서 배터리팩을 사용하는 경우에 그 안전성 확보는 매우 중요한 문제가 된다. 따라서, 배터리팩을 사용 시 화재나 폭발 등으로부터 안전성을 확보하기 위하여 다양한 기술들이 필요한 기술들이 진행되고 있는 실정이다. Lithium batteries using lithium ions are widely used in these battery packs in terms of performance and efficiency, but lithium batteries have a risk of fire or explosion, so care must be taken in handling them. In particular, when the battery pack is used in a harsh environment with frequent vibrations or shocks, such as a driving state of a hybrid vehicle or an electric vehicle, securing its safety becomes a very important issue. Accordingly, in order to secure safety from fire or explosion when using a battery pack, technologies that require various technologies are being developed.

본 발명은 이차전지용 배터리팩에서 소화용 마이크로 캡슐을 포함하는 다양한 소화 장치를 적용시켜, 간편하게 적용을 시키면서도 동시에 신속하게 화재 진압하는 기술을 개발하고자 연구 끝에 완성하였다.The present invention was completed after research to develop a technology for quickly extinguishing fires while simultaneously applying various fire extinguishing devices including microcapsules for fire extinguishing in a battery pack for secondary batteries.

한국공개특허공보 제10-2009-0026648호 (2009.03.13)Korean Patent Publication No. 10-2009-0026648 (2009.03.13) 한국등록특허공보 제10-2010012호 (2019.08.06)Korean Patent Publication No. 10-2010012 (2019.08.06)

본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve all of the above problems.

본 발명의 목적은 배터리팩에 소화용 마이크로 캡슐을 포함하는 소화장치를 다양하게 적용하여, 이와 관련된 화재를 예방하거나 진압하는 것에 있다. An object of the present invention is to prevent or suppress a fire related thereto by variously applying a fire extinguishing device including a microcapsule for fire extinguishing to a battery pack.

본 발명의 목적은 배터리팩의 종류나 모델에 구애받지 않고 소화 장치의 적용이 가능하므로 이들의 폭넓은 활용도를 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a wide range of uses of the fire extinguishing device because it is possible to apply the fire extinguishing device regardless of the type or model of the battery pack.

본 발명의 목적은 우수한 연성과 단열성을 제공하는 소화 장치를 제공하여, 배터리팩에서 이차전지의 연쇄 폭발을 방지하여 화재를 예방 및 진화에 도움을 주는 것에 있다.It is an object of the present invention to provide a fire extinguishing device that provides excellent ductility and thermal insulation, thereby preventing a chain explosion of a secondary battery in a battery pack, thereby helping to prevent and extinguish a fire.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.In order to achieve the object of the present invention as described above and to realize the characteristic effects of the present invention to be described later, the characteristic configuration of the present invention is as follows.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 소화용 마이크로 캡슐 및 고분자 조성물을 포함하며, 상기 소화용 마이크로 캡슐은 코어-쉘 구조로, 상기 코어에는 소화 약제가 80 내지 97 중량%로 포함되고, 상기 쉘은 코어를 둘러싸는 비다공성 고분자 중합체로 침전제 및 응고제에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치가 제공된다. According to an embodiment of the present invention, it includes microcapsules for digestion and a polymer composition, wherein the microcapsules for digestion have a core-shell structure, and the core contains 80 to 97% by weight of a fire extinguishing agent, and the shell includes There is provided a fire extinguishing device for a secondary battery, characterized in that it comprises at least one selected from a precipitating agent and a coagulant as a non-porous polymer surrounding the core.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 소화 장치는 바(bar)형, 기둥(pillar)형, 튜브(tube)형 및 시트(sheet)형에서 선택된 어느 하나의 형태로 제공될 수 있다. 또한, 상기 소화 장치는 페이스트(paste)형으로도 제공될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the fire extinguishing device may be provided in any one form selected from a bar type, a pillar type, a tube type, and a sheet type. In addition, the fire extinguishing device may be provided in a paste type.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이차전지용 소화 장치를 포함하는 배터리팩이 제공된다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a battery pack including the fire extinguishing device for a secondary battery.

이 경우, 배터리팩은 전기차, 전기자전거, 전동킥보드, 골프카, 예초기, 전동공구, 전자기기, 통신기기, 에너지 저장장치, 드론 및 선박 등 다양한 분야에 적용이 가능하다.In this case, the battery pack can be applied to various fields such as electric vehicles, electric bicycles, electric kickboards, golf cars, lawn mowers, power tools, electronic devices, communication devices, energy storage devices, drones and ships.

본 발명에 따른 이차전지용 소화 장치는 배터리팩과 그 이외에도 다양하게 적용하여, 이와 관련된 화재를 예방하거나 진압하는 것에 있다.The fire extinguishing device for a secondary battery according to the present invention is to prevent or suppress a fire related thereto by variously applying it to a battery pack and others.

본 발명에 따른 이차전지용 소화 장치는 배터리팩의 화재 발생 시 마이크로 캡슐이 짧은 시간 안에 동시에 파열하여 화재를 예방하거나 신속하고 효율적으로 화재 진압할 수 있다.In the fire extinguishing device for a secondary battery according to the present invention, when a fire occurs in a battery pack, the microcapsules rupture simultaneously within a short time to prevent a fire or to extinguish a fire quickly and efficiently.

본 발명에 따른 이차전지용 소화 장치는 배터리팩의 종류나 모델에 구애받지 않으므로 폭넓게 적용이 가능하며, 배터리팩 내부에 삽입 또는 충진하여 사용 가능하다. 따라서, 배터리팩에서 소화를 위한 별도의 추가 공간을 필요로 하지 않으므로 별도로 유지나 관리가 필요하지 않는 장점을 제공한다. The fire extinguishing device for secondary batteries according to the present invention can be widely applied because it is not limited by the type or model of the battery pack, and can be used by inserting or filling the battery pack. Accordingly, it does not require a separate additional space for fire extinguishing in the battery pack, and thus provides an advantage of not requiring separate maintenance or management.

본 발명에 따른 이차전지용 소화 장치는 우수한 연성과 단열성을 제공하여, 배터리팩에서 이차전지의 연쇄 폭발을 방지하여 화재를 예방 및 진화에 도움을 줄 수 있다.The fire extinguishing device for a secondary battery according to the present invention provides excellent ductility and thermal insulation, thereby preventing a chain explosion of secondary batteries in a battery pack, thereby helping to prevent and extinguish a fire.

도 1은 본 발명에 따른 소화용 마이크로 캡슐을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 배터리팩의 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 바(bar)형으로 제공되는 이차전지용 소화 장치를 배터리팩에 적용시킨 일 예시를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 바(bar)형으로 제공되는 이차전지용 소화 장치의 절단된 단면도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 시트(sheet)형으로 제공되는 이차전지용 소화 장치를 파우치형 배터리팩에 적용시킨 일 예시를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 페이스트(paste)형으로 제공되는 이차전지용 소화 장치를 배터리팩의 홀더에 적용시킨 일 예시를 나타낸 것이다.
1 shows a microcapsule for digestion according to the present invention.
2 shows the structure of a battery pack according to the present invention.
3 shows an example in which the fire extinguishing device for secondary batteries provided in a bar type according to the present invention is applied to a battery pack.
4 is a cross-sectional view showing a fire extinguishing device for a secondary battery provided in a bar type according to the present invention.
5 shows an example in which the fire extinguishing device for secondary batteries provided in a sheet type according to the present invention is applied to a pouch type battery pack.
6 shows an example in which the fire extinguishing device for secondary batteries provided in a paste type according to the present invention is applied to a holder of a battery pack.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. The terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that there is, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so they can be substituted at the time of the present application It should be understood that various equivalents and modifications may exist.

이하, 도면을 참조로 하여 소화용 마이크로 캡슐(40)을 포함한 이차전지용 소화 장치(30) 및 이를 포함하는 배터리팩(1)을 설명하기로 한다.Hereinafter, a fire extinguishing device 30 for a secondary battery including a microcapsule 40 for fire extinguishing and a battery pack 1 including the same will be described with reference to the drawings.

본 발명은 도 1과 같은 소화용 마이크로 캡슐(40)을 포함한 이차전지용 소화 장치(30)에 관한 것으로, 이를 도 2와 같은 배터리팩(1)에 적용하는 경우, 팩(1) 내부에서 이차전지(10)의 폭발로 화재 발생 시, 마이크로 캡슐(40)을 짧은 시간 안에 동시에 파열하여, 화재를 예방하거나 신속하고 효율적으로 화재 진압할 수 있다. The present invention relates to a fire extinguishing device 30 for secondary batteries including a fire extinguishing microcapsule 40 as shown in FIG. 1 , and when this is applied to the battery pack 1 as shown in FIG. When a fire occurs due to the explosion of (10), the microcapsules 40 are simultaneously ruptured within a short time to prevent a fire or extinguish the fire quickly and efficiently.

본 발명에 따른 이차전지용 소화 장치(30)는 소화용 마이크로 캡슐(40) 및 고분자 조성물을 포함하며, 상기 소화용 마이크로 캡슐(40)은 코어(41) -쉘(42) 구조로, 상기 코어(41)에는 소화 약제가 80 내지 97 중량%로 함유되고, 상기 쉘(42)은 코어(41)를 둘러싸며, 비다공성 고분자 중합체로 침전제 및 응고제에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.The fire extinguishing device 30 for a secondary battery according to the present invention includes a fire extinguishing microcapsule 40 and a polymer composition, and the fire extinguishing microcapsule 40 has a core 41-shell 42 structure, and the core ( 41) contains 80 to 97% by weight of an extinguishing agent, and the shell 42 surrounds the core 41, and it is a non-porous polymer, characterized in that it contains at least one selected from a precipitating agent and a coagulant.

도 1을 참고하면, 상기 소화용 마이크로 캡슐(40)은 내부의 코어(41)를 외부의 쉘(42)이 감싸고 있는 형태인 코어(41)-쉘(42) 형태로 형성되어 있다.Referring to FIG. 1 , the fire extinguishing microcapsule 40 is formed in the form of a core 41-shell 42 in which an inner core 41 is surrounded by an outer shell 42 .

소화용 마이크로 캡슐(40)은 소화 약제를 포함하는 코어(41)를 쉘(42) 내부로 캡슐화한 것으로, 화재가 발생하면 좁은 온도 범위에서 짧은 시간 내에 소화 약제가 쉘(42)을 이탈하는 탈캡슐화(캡슐화 해제, Decapsulation)가 이루어져 화재 진압을 신속히 시킬 수 있다. 이 경우, 코어(41)에 소화 약제를 포함하는 경우, 소화 약제는 마이크로 캡슐(40)의 80 내지 97 중량%가 포함되어, 이 범위에서 가장 우수한 소화 효과를 제공하여, 화재 진압의 효율을 향상시킬 수 있다. The fire extinguishing microcapsule 40 encapsulates the core 41 containing the fire extinguishing agent into the shell 42, and when a fire occurs, the fire extinguishing agent leaves the shell 42 within a short time in a narrow temperature range. Encapsulation (decapsulation) can be made to expedite fire suppression. In this case, when a fire extinguishing agent is included in the core 41, the fire extinguishing agent contains 80 to 97% by weight of the microcapsule 40, providing the best fire extinguishing effect in this range, improving the efficiency of fire suppression can do it

상기 소화용 마이크로 캡슐(40)의 크기는 1 내지 1000㎛가 바람직하며, 화재 시 특정 온도에서 기화되며, 소화 약제의 기화 에너지에 의해 쉘(42)이 파열되듯이 찢어져 반응할 수 있다. 소화용 마이크로 캡슐(40) 하나의 크기에는 매우 미량의 소화 약제가 분출되지만 다수의 소화용 마이크로 캡슐(40)이 폭발적, 동시다발적으로 반응하여 충분한 양의 기체화된 소화 약제를 분출하면 화재를 진압할 수 있다. The size of the fire extinguishing microcapsule 40 is preferably 1 to 1000 μm, and is vaporized at a specific temperature in case of fire, and may be torn and reacted as if the shell 42 is ruptured by the vaporization energy of the fire extinguishing agent. A very small amount of fire extinguishing agent is ejected in one size of the fire extinguishing microcapsule 40, but a large number of fire extinguishing microcapsules 40 react explosively and simultaneously to eject a sufficient amount of vaporized fire extinguishing agent. can suppress

또한, 화재 발생 시, 소화 약제는 열에 의해 기화되어 팽창될 수 있으나, 상기 비다공성 고분자 중합체로 형성된 쉘(42)의 내구성 및 기밀성에 의해 반응(파열, 누출)하지 않고 있다가, 그보다 높은 특정 온도, 특히 화재 시 반응함에 기화된 소화 약제가 화재 발화점에 직접 작용하여, 연소의 4조건인 연료(가연물), 산소(공기), 열(발화원), 연쇄반응 중, 열(발화원)과 연쇄반응을 끊어주어 화재를 진압할 수 있다. In addition, when a fire occurs, the extinguishing agent may be vaporized and expanded by heat, but does not react (rupture, leak) due to the durability and airtightness of the shell 42 formed of the non-porous polymer, and a specific temperature higher than that In particular, in case of a fire, the vaporized extinguishing agent acts directly on the ignition point of the fire, causing a chain reaction with the four conditions of combustion: fuel (flammables), oxygen (air), heat (ignition source), chain reaction, and heat (ignition source). It can be cut off to put out the fire.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이차전지용 소화 장치(30)는 바(bar)형, 기둥(pillar)형, 튜브(tube)형 및 시트(sheet)형에서 선택된 어느 하나의 형태로 제공되는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, the fire extinguishing device 30 for a secondary battery is provided in any one form selected from a bar type, a pillar type, a tube type, and a sheet type. characterized in that

도 2를 참고하면, 배터리팩(1)은 복수개의 원통형의 이차전지(10)와 이를 가로 및 세로방향으로 수용하면서 일정 공간이 형성되도록 하기 위한 케이스(20)를 포함하는 구조를 가진다. Referring to FIG. 2 , the battery pack 1 has a structure including a plurality of cylindrical secondary batteries 10 and a case 20 for accommodating them in horizontal and vertical directions while forming a predetermined space.

또한, 도 3을 참고하면, 배터리팩(1)의 케이스(20) 내부의 원통형의 이차전지(10) 사이 일정 공간에 소화 장치를 바(bar)형, 기둥(pillar)형 또는 튜브(tube)형으로 제공하여 삽입할 수 있다. 이에, 우수한 연성과 단열성을 제공하여, 화재를 예방 및 진화에 도움을 줄 수 있다. 특히, 원통형 이차전지(10) 사이에 삽입되어 원통형 이차전지(10) 하나가 폭발하여 발생하는 이웃한 전지가 연쇄적으로 폭발하는 문제점을 해소할 수 있다. In addition, referring to FIG. 3 , a fire extinguishing device is installed in a predetermined space between the cylindrical secondary batteries 10 inside the case 20 of the battery pack 1 in a bar type, a pillar type or a tube type. It can be inserted by providing it as a mold. Accordingly, by providing excellent ductility and thermal insulation, it is possible to help prevent and extinguish a fire. In particular, it is possible to solve the problem of sequentially exploding neighboring batteries that are inserted between the cylindrical secondary batteries 10 and cause one cylindrical secondary battery 10 to explode.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 바(bar)형, 기둥(pillar)형 또는 튜브(tube)형의 경우, 그의 종 절단면이 원형 내지 다각형 중에서 선택되는 어느 하나로 제공될 수 있다. 다각형은 예를 들어서, 삼각형 내지 십이각형 중 어느 하나로 제공될 수 있고, 그 한 변의 길이(L)는 각각 0.1 mm 내지 150 mm으로 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the case of the bar type, pillar type, or tube type, the longitudinal cut surface thereof may be provided as any one selected from a circle or a polygon. The polygon may be provided, for example, in any one of a triangle to a dodecagon, and the length L of one side thereof is 0.1 mm each to 150 mm may be provided.

현재 통상적으로 사용되는 원통형 이차전지는 18650 규격(지름 18 mm, 길이 65 mm), 21700 규격(지름 21 mm, 길이 70 mm) 및 4680 규격(지름 46 mm, 길이 80 mm)이 있다. 원통형 이차전지 18650 규격의 경우, 전지의 반지름(R)이 9 mm로 제공될 수 있고, 원통형 이차전지 21700 규격의 경우, 전지의 반지름(R)이 10.5 mm로 제공될 수 있으며, 원통형 이차전지 4680 규격의 경우, 전지의 반지름(R)이 23 mm로 제공될 수 있다.Cylindrical secondary batteries currently commonly used include 18650 standard (diameter 18 mm, length 65 mm), 21700 standard (diameter 21 mm, length 70 mm), and standard 4680 (diameter 46 mm, length 80 mm). In the case of the cylindrical secondary battery 18650 standard, the radius (R) of the battery may be provided as 9 mm, in the case of the cylindrical secondary battery 21700 standard, the radius (R) of the battery may be provided as 10.5 mm, and the cylindrical secondary battery 4680 In the case of the standard, the radius (R) of the battery may be provided as 23 mm.

도 4를 참고하면, 원통형 이차전지(10)의 사이에 소화 장치(30)가 바(bar)형 또는 기둥(pillar)형으로 제공되는 경우에, 그 종 절단면이 팔각형인 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 한변의 길이(L)은 0.1 mm 내지 150 mm로 제공될 수 있다. Referring to FIG. 4 , when the fire extinguishing device 30 is provided in a bar shape or a pillar shape between the cylindrical secondary batteries 10 , the longitudinal section thereof is an octagonal shape. In this case, the length L of one side may be provided in a range of 0.1 mm to 150 mm.

또한, 바(bar)형 또는 기둥(pillar)형의 길이는 10 내지 80 mm으로 제공될 수 있다. In addition, the length of the bar (bar) type or pillar (pillar) type may be provided in a range of 10 to 80 mm.

도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 소화장치(30)가 시트(sheet)형으로 제공되는 경우, 파우치형 이차전지(10)가 배터리팩에 적용되는 것을 나타낸다. 보통, 파우치형 이차전지의 경우, 배터리팩 내부에서 복수개의 이차전지 셀이 일정한 공간을 유지하면서 수용된다. 따라서, 이러한 일정한 공간은 필요에 따라 충격 완화, 단열, 절연, 난연 등의 기능을 보강하기 위해 시트, 필름 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5 , when the fire extinguishing device 30 according to the present invention is provided in a sheet type, it shows that the pouch type secondary battery 10 is applied to a battery pack. In general, in the case of a pouch-type secondary battery, a plurality of secondary battery cells are accommodated while maintaining a constant space inside the battery pack. Accordingly, such a constant space may include a sheet, a film, etc. to reinforce functions such as shock mitigation, heat insulation, insulation, and flame retardancy, if necessary.

이에, 본 발명에서는 마이크로 캡슐(40)을 포함하는 시트형의 소화장치(30)를 제공하여, 상기 언급한 효과는 물론 마이크로 캡슐(40)에 의해 소화(fire extinguishing) 기능을 향상시킬 수 있으므로 파우치형 이차전지(10)의 화재 발생 시 마이크로 캡슐이 짧은 시간 안에 동시에 파열하여 화재를 예방하거나 신속하고 효율적으로 화재 진압할 수 있다.Accordingly, in the present invention, by providing a sheet-type fire extinguishing device 30 including the microcapsules 40 , as well as the above-mentioned effects, the fire extinguishing function can be improved by the microcapsules 40 , so the pouch type When a fire occurs in the secondary battery 10 , the microcapsules rupture simultaneously within a short time to prevent a fire or extinguish the fire quickly and efficiently.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 소화용 마이크로 캡슐(40) 및 고분자 조성물의 중량비는 1: 0.5 내지 1.5 인 것을 특징으로 한다. 상기 범위로 제공되는 경우, 최종적으로 형성되는 소화 장치(30)의 물성을 저해하지 않는 범위에서 우수한 소화 효과를 제공할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the weight ratio of the microcapsule 40 for digestion and the polymer composition is 1: 0.5 to 1.5. When provided in the above range, it is possible to provide an excellent fire extinguishing effect in a range that does not impair the physical properties of the finally formed fire extinguishing device 30 .

또한, 소화 장치(30)에서 소화용 마이크로 캡슐(40)은 30 내지 80 중량%를 포함할 수 있다. 바람직하게는 60 내지 80 중량%을 포함할 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 소화 장치(30)는 배터리팩(1)에 적용되어 평상시는 소화용 마이크로 캡슐(40)을 온전히 보호하면서도 화재가 발생하는 경우 소화용 마이크로 캡슐(40)을 짧은 시간 안에 일제히 터트릴 수 있어, 효율적인 화재 진압이 가능하다.In addition, the microcapsules 40 for digestion in the fire extinguishing device 30 may contain 30 to 80 wt%. Preferably, it may contain 60 to 80% by weight. Therefore, the fire extinguishing device 30 according to the present invention is applied to the battery pack 1 to completely protect the fire extinguishing microcapsules 40 in normal times, and when a fire occurs, the fire extinguishing microcapsules 40 all at once in a short time. It can be detonated, making it possible to effectively extinguish a fire.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고분자 조성물은 올리고머 100 중량부에 대하여, 모노머 60 내지 100 중량부 및 첨가제 1 내지 30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, the polymer composition is characterized in that it contains 60 to 100 parts by weight of the monomer and 1 to 30 parts by weight of the additive based on 100 parts by weight of the oligomer.

이때, 상기 올리고머 및 모노머는 폴리아크릴계, 에폭시계, 우레탄계 및 실리콘계에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으며, 상기 폴리아크릴계는 광경화성 수지로서 광 조건, 예를 들어서, UV, 가시광선, 전자빔(EB), LED 등에서 경화가 진행되는 것일 수 있다. 바람직하게는 자외선(UV)이 제공될 수 있고, 이 경우, 용제를 사용하지 않아 non-VOCs(Volatile Organic Compounds)로 친환경적이다. 또한, 상기 고분자는 중량평균분자량 100 내지 1,000,000으로 제공될 수 있다. 한편, 상기 올리고머 및 모노머가 폴리아크릴계일 경우, 상기 고분자 조성물은 광개시제를 더 포함하는 것일 수 있다. In this case, the oligomer and the monomer may include one or more selected from polyacrylic, epoxy, urethane, and silicone, and the polyacrylic resin is a photocurable resin under light conditions, for example, UV, visible light, electron beam (EB). ), LED, etc. may be curing in progress. Preferably, ultraviolet (UV) light may be provided, and in this case, it is eco-friendly as non-VOCs (Volatile Organic Compounds) because no solvent is used. In addition, the polymer may be provided with a weight average molecular weight of 100 to 1,000,000. Meanwhile, when the oligomer and the monomer are polyacrylic, the polymer composition may further include a photoinitiator.

올리고머는 경화된 수지의 물성을 결정하는 성분으로 폴리아크릴계, 에폭시계, 우레탄계 및 실리콘계에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 폴리아크릴계 올리고머를 사용할 수 있으며, 보다 자세하게는 폴리아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트 및 폴리에테르 아크릴레이트 등을 포함하여 사용할 수 있다. 이에, 열 또는 기계적 충격 흡수 효과를 제공할 수 있으며, 올리고머의 탄성을 조절할 수 있고, 우수한 점도 및 흐름성을 조절할 수 있다.The oligomer is a component that determines the physical properties of the cured resin, and it is characterized in that it includes at least one selected from polyacrylic, epoxy, urethane, and silicone. Preferably, polyacrylic oligomers may be used, and more specifically, polyacrylates, epoxy acrylates, urethane acrylates, polyester acrylates, silicone acrylates, polyether acrylates, and the like may be used. Accordingly, it is possible to provide a thermal or mechanical shock absorption effect, to control the elasticity of the oligomer, and to control excellent viscosity and flowability.

모노머는 희석제로 사용되며, 가교제 역할도 제공할 수 있다. 상기 모노머는 폴리아크릴계, 에폭시계, 우레탄계 및 실리콘계에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. The monomer is used as a diluent and can also serve as a crosslinking agent. The monomer may include at least one selected from polyacrylic, epoxy, urethane, and silicone.

폴리아크릴계의 경우, 폴리아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트 및 폴리에테르 아크릴레이트 등을 포함할 수 있다. In the case of polyacrylic, polyacrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, silicone acrylate and polyether acrylate may be included.

폴리아크릴계가 제공되는 경우에는 예를 들어서, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 헥실아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 부틸 사이클로헥실아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 이소노닐아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 이소데실아크릴레이트, 데실아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 사이클릭트리메틸올포멀아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 에폭시에틸아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 헥산디올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 및 디(트리메틸올프로판) 테트라아크릴레이트 등이 제공될 수 있다.When a polyacrylic system is provided, for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, hexyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, butyl cyclohexyl acrylate, isooctyl acrylate, isononyl acrylate, Isobornyl acrylate, isodecyl acrylate, decyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, cyclic trimethylol formal acrylate, phenoxy polyethylene glycol acrylate, lauryl acrylate , benzyl acrylate, epoxyethyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, hexanediol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tripropylene glycol diacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, and di(trimethylolpropane) tetraacrylate, and the like.

에폭시계는 선형 중합체 에폭사이드로, 예를 들어, 폴리옥시알킬렌 글리콜의 다이글리시딜 에테르가 제공될 수 있고, 골격 에폭시기를 갖는 중합체 에폭사이드로, 예를 들어, 폴리부타디엔 폴리에폭시가 제공될 수 있고, 펜던트 에폭시기를 갖는 중합체 에폭사이드로, 예를 들어, 글리시딜 메타크릴레이트 중합체 또는 공중합체가 제공될 수 있다.Epoxy systems are linear polymeric epoxides, for example diglycidyl ethers of polyoxyalkylene glycols may be provided, and polymeric epoxides with backbone epoxy groups may be provided, for example polybutadiene polyepoxy. and can be provided as a polymer epoxide having pendant epoxy groups, for example, a glycidyl methacrylate polymer or copolymer.

우레탄계는 주로 디올(diol)성분과 디이소시아네이트(Diisocyanate)성 분으로 포함하여 얻어지는 우레탄으로, 필요에 따라 아크릴레이트를 더 포함한 UV 경화형 우레탄 모노머가 제공될 수 있다. 상기 디올은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜-프로필렌글리콜와 같은 알킬렌 옥사이드계 폴리올 또는 실리콘계 폴리올이 제공될 수 있다. 상기 디이소시아네이트의 경우, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 2,6-톨루엔 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 1,6-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 파라톨루엔설폰일 이소시아네이트, 디사이클로메탄 4,4-디이소시아네이트, 디페닐메탄 4,4-디이소시아네이트, 2,4-디이소시아네이트, 2,2-디이소시아네이트, 도데칸 1,12-디이소시아네이트, 2-에틸테트라메틸렌 1,4-디이소시아네이트 및 2-메틸펜타메틸렌 1,5-디이소시아네이트에서 선택된 어느 하나 이상이 제공될 수 있다.The urethane-based urethane is mainly obtained by including a diol component and a diisocyanate component. If necessary, a UV-curable urethane monomer further containing an acrylate may be provided. The diol may be an alkylene oxide-based polyol or silicone-based polyol such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene glycol-propylene glycol. In the case of the above diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, hexamethylene 1,6-diisocyanate, isophorone diisocyanate, para-toluenesulfonyl isocyanate, dicyclomethane 4,4-di Isocyanate, diphenylmethane 4,4-diisocyanate, 2,4-diisocyanate, 2,2-diisocyanate, dodecane 1,12-diisocyanate, 2-ethyltetramethylene 1,4-diisocyanate and 2-methyl Any one or more selected from pentamethylene 1,5-diisocyanate may be provided.

실리콘계는 폴리유기실록산을 포함하여 제공되며, 예를 들어서, 폴리디메틸 실록산 수지 및 하이드로젠 실란을 단독 또는 혼합하여 제공될 수 있다. The silicone type is provided including polyorganosiloxane, and for example, polydimethyl siloxane resin and hydrogen silane may be provided alone or as a mixture.

광개시제의 경우, 광 에너지를 흡수하여, 라디칼 이온, 양이온 등을 생성하여 중합 반응 개시한다. 광개시제는 아실포스핀옥사이드계 화합물과 α-하이드록시케톤계 화합물, 페닐 글리옥실레이트계 화합물 및 벤조인에테르계 화합물에서 선택된 하나 이상이 제공된다. UV 또는 LED UV 램프를 이용하여 경화가 가능한 광 개시제가 적합하며, 예를 들어서, 아실포스핀옥사이드계 화합물인 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀옥사이드(Diphenyl(2,4,6-Trimethylbenzonyl)phosphine oxide)가 제공될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. In the case of a photoinitiator, a polymerization reaction is initiated by absorbing light energy to generate radical ions, cations, and the like. The photoinitiator is provided with at least one selected from an acylphosphine oxide-based compound, an α-hydroxyketone-based compound, a phenyl glyoxylate-based compound, and a benzoin ether-based compound. A photoinitiator that can be cured using UV or LED UV lamp is suitable, for example, diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide (Diphenyl (2,4, 6-Trimethylbenzonyl)phosphine oxide) may be provided, but is not limited thereto.

첨가제는 소포제, 난연제, 고체 소화약제 및 산화제에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. The additive may further include at least one selected from an antifoaming agent, a flame retardant, a solid fire extinguishing agent, and an oxidizing agent.

소포제는 공기와 액체 외의 제3물질 등에 의하여 표면장력이 저하되는 것을 방지하고, 제조 중 공기를 제거하고 공기 버블을 제거하기 위하여 투입된다.An antifoaming agent is added to prevent a decrease in surface tension by a third material other than air and liquid, and to remove air and air bubbles during manufacturing.

예를 들어서, 실리콘계소포제가 제공될 수 있고, 이 경우, 실리콘 오일에 실리카, 이산화티탄, 산화알루미늄 등의 미분말 무기질 충전제를 분산시킨 실리콘오일컴파운드를 에멀젼화(emulsification)하는 방법에 의해 제조되며, 소포제의 안정성을 향상시키기 위해 에멀젼화(emulsification) 과정 시 유화제의 사용량을 적절히 조절하여 실리콘오일컴파운드를 친수화(hydrophilic)하여 분산시키는 방법을 적용할 수 있다. For example, a silicone-based antifoaming agent may be provided, and in this case, it is prepared by emulsifying a silicone oil compound in which a fine powder inorganic filler such as silica, titanium dioxide, aluminum oxide is dispersed in silicone oil. In order to improve the stability of the silicone oil compound by appropriately adjusting the amount of emulsifier used during the emulsification process, a method of hydrophilicizing and dispersing the silicone oil compound can be applied.

난연제는 내연소성을 개량하기 위해 첨가하는 것으로 과도한 화재 발생시 고분자 조성물이 타면서 소화 성능을 저하시키거는 것을 방지할 수 있고, 더 큰 화재를 일으키지 않도록 안전의 요구에 의해 주로 사용된다. 브롬(Br), 염소(Cl) 등을 포함하는 유기 화합물을 첨가하여 연소 과정에서 라디칼과 반응하여 연소를 중지시킨다. 주로 할로겐계, 인계, 질소계 또는 무기계 난연제가 사용될 수 있다. The flame retardant is added to improve the combustion resistance, and it is possible to prevent the polymer composition from burning and lowering the extinguishing performance when an excessive fire occurs, and is mainly used for safety requirements so as not to cause a bigger fire. By adding an organic compound containing bromine (Br), chlorine (Cl), etc., it reacts with radicals in the combustion process to stop combustion. Halogen-based, phosphorus-based, nitrogen-based or inorganic flame retardants may be mainly used.

할로겐계 난연제는 데카브로모디페닐 옥사이드(DBDPO, Decabromodiphenyl oxide), 데카브로모디페닐 에탄(DBDPE, Decabromodiphenyl ethane), 헥사브로모사이클로도데칸(HBCD, Hexabromocyclododecane), 테트라브로모비스페놀-A(TBBA, Tetrabromobisphenol-A), 테트라브로모비스페놀 A 비스 2,3 -디브로모프로필 에테르(BDDP, Tetrabromobisphenol A Bis (2,3-dibromopropyl ether) 등이 제공될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.Halogen-based flame retardants include decabromodiphenyl oxide (DBDPO, Decabromodiphenyl oxide), decabromodiphenyl ethane (DBDPE, Decabromodiphenyl ethane), hexabromocyclododecane (HBCD, Hexabromocyclododecane), tetrabromobisphenol-A (TBBA, Tetrabromobisphenol). -A), tetrabromobisphenol A bis 2,3-dibromopropyl ether (BDDP, Tetrabromobisphenol A Bis (2,3-dibromopropyl ether)) may be provided, but is not limited thereto.

인계 난연제는 적인, 인산 에스테르계 또는 포스페이트(phosphate), 포스포네이트(phosphonate), 포스피네이트(phosphinate), 포스핀옥사이드(phosphine oxide), 포스파젠(phosphazene)중에서 선택될 수 있다.The phosphorus-based flame retardant may be selected from red, phosphoric acid ester-based or phosphate, phosphonate, phosphinate, phosphine oxide, and phosphazene.

질소계 난연제는 멜라민(melamine), 멜라민 시아누레이트(melamine cyanurate), 트리페닐아이소시아누레이트, 멜라민 포스페이트(melamine phosphate), 멜라민 파이로포스페이트(melamine pyrophosphate), 암모늄 폴리포스페이트(ammonium polyphosphate), 알킬 아민 포스페이트(alkyl amine phosphate), 피퍼라진산 폴리포스페이트(piperazine acid polyphosphate), 암모늄 포스피네이트 등이 제공될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. Nitrogen-based flame retardants include melamine, melamine cyanurate, triphenyl isocyanurate, melamine phosphate, melamine pyrophosphate, ammonium polyphosphate, alkyl An amine phosphate (alkyl amine phosphate), piperazine acid polyphosphate (piperazine acid polyphosphate), ammonium phosphinate, etc. may be provided, but is not limited thereto.

무기계 난연제는 금속계 무기산화물로 삼산화 안티몬, 사산화 안티몬, 오산화 안티몬, 안티몬산탄산나트륨, 금속안티몬, 삼염화안티몬, 오염화안티몬, 메타 붕산바륨, 산화지르코늄, 붕산 아연, 주석산 아연, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄 등이 제공될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.Inorganic flame retardants are metal-based inorganic oxides, such as antimony trioxide, antimony tetraoxide, antimony pentoxide, sodium antimonate carbonate, antimony metal, antimony trichloride, antimony pentachloride, barium metaborate, zirconium oxide, zinc borate, zinc stannate, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, etc. may be provided, but is not limited thereto.

고체 소화약제이라 함은, 칼륨산화물을 의미한다. 예를 들어서, 질산칼륨(KNO3), 탄산수소칼륨(KHCO3), 탄산칼륨(K2CO3) 등이 제공될 수 있고, 바람직하게는 질산칼륨이 제공될 수 있다. 이들은 400℃ 이상의 고온에서 열분해되어 밀폐된 공간에서 칼륨 라디칼이 생성한다. 생성된 칼륨 라디칼이 화재 대상 물질의 연소 반응 과정에서 발생하는 OH 라디칼과 반응하여 연쇄반응 고리를 끊음으로써 소화작용을 제공한다. 특히, 고온일수록 칼륨 라디칼의 입자 크기가 작아지고, 소화 성능은 더욱 향상된다. 따라서, 상기 소화용 마이크로 캡슐에 의해 완벽한 진화가 이루어지지 않는 경우, 고체 소화약제 및 산화제에 의해 2차 소화를 진행할 수 있고, 이들은 보다 극한 조건에서도 효과적으로 화재를 진압할 수 있다. 더불어, 고체 소화약제의 크기는 1 내지 150㎛이다.Solid extinguishing agent means potassium oxide. For example, potassium nitrate (KNO 3 ), potassium hydrogen carbonate (KHCO 3 ), potassium carbonate (K 2 CO 3 ), etc. may be provided, and preferably potassium nitrate may be provided. They are pyrolyzed at a high temperature of 400°C or higher to generate potassium radicals in an enclosed space. The generated potassium radical reacts with OH radicals generated in the process of the combustion reaction of the fire target material to break the chain reaction, thereby providing fire extinguishing action. In particular, the higher the temperature, the smaller the particle size of potassium radicals, and the better the extinguishing performance. Therefore, when perfect fire-fighting is not achieved by the microcapsule for fire extinguishing, secondary fire extinguishing can be carried out by means of a solid fire extinguishing agent and an oxidizing agent, and they can effectively suppress the fire even in more extreme conditions. In addition, the size of the solid extinguishing agent is 1 to 150㎛.

고체 소화약제와 함께 제공되는 산화제의 경우, 과염소산칼륨, 아질산칼륨, 중크롬산칼륨, 구연산칼륨, 중탄산칼륨, 황산칼륨, 질산나트륨, 중탄산나트륨, 질산암모늄, 과염소산암모늄, 질산바륨, 질산세슘, 시안화칼륨, 시안화나트륨, 1,2-디포밀히드라진 및 시아노구아니딘에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 제공될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. For oxidizing agents provided with solid extinguishing agents, potassium perchlorate, potassium nitrite, potassium dichromate, potassium citrate, potassium bicarbonate, potassium sulfate, sodium nitrate, sodium bicarbonate, ammonium nitrate, ammonium perchlorate, barium nitrate, cesium nitrate, potassium cyanide, At least one selected from sodium cyanide, 1,2-diformylhydrazine and cyanoguanidine may be provided, but is not limited thereto.

또한, 질산칼륨에 대한 산화제의 추가 함량은 고체 소화약제와 산화제를 합한 총 중량에 대하여 1 내지 10중량%가 적절하다. 산화제를 추가함으로써 소화 장치 내에서 칼륨 라디칼 발생 효율을 향상시키는 데 도움을 주고, 소화 성능을 향상시키는데 도움을 줄 수 있다.In addition, the additional content of the oxidizing agent for potassium nitrate is preferably 1 to 10% by weight based on the total weight of the solid extinguishing agent and the oxidizing agent. By adding an oxidizing agent, it can help improve the efficiency of potassium radical generation within the fire extinguishing system, and can help improve fire extinguishing performance.

한편, 소화용 마이크로 캡슐(40)의 코어(41)에 포함되는 상기 소화 약제는 몬트리올 의정서에 의해 생산 및 사용의 제한을 받지 않는 소화 약제를 주성분으로 하는 소화 성능이 뛰어난 물질로 사용될 수 있다. On the other hand, the fire extinguishing agent contained in the core 41 of the microcapsule 40 for fire extinguishing can be used as a material with excellent fire extinguishing performance, the main component of which is a fire extinguishing agent that is not limited in production and use by the Montreal Protocol.

예를 들어서, 상기 소화 약제는 fluorine carbon, fluorine chlorine carbon, fluorine bromine carbon 계열의 할로켄카본, fluorine iodine carbon 계열의 할로겐카본, 2-요오드-1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane(HFC-227ea) 및 Iodofluorocarbon(FIC-217I1 또는 FIC-13I1), 1,1,1,2,2-Pentafluoroethane (CF3CF2H, HFC-125), 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluoropropane(CF3CHFCF3), Chlorotetrafluoroethane(CHClFCF3), 불소화합물계열의 케톤 화합물, dodecafluoro-2-methylpentan-3-one(FK-5-1-12, CF3CF2C(O)CF(CF3)2)), 1-chloro-1,2,2,2-tetrafluoroethane(C2HClF4), 2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoroethane(CHClFCF3, HCFC-124), 데카플루오로시클로헥사논(퍼플루오로 시클로헥사논), CF3CF2C(O)CF(CF3)2(-1,1,1,2,4,4,5,5,5-노나플루오로-2-트리플루오로메틸-부탄-3온), (CF3)2CFC(O)CF(CF3)2(-1,1,1,2,4,5,5,5,6,6,6-옥타플루오로-2,4-비스(트리플루오로메틸)펜탄-3-온), CF3CF2C(O)CF2CF2CF3, CF3C(O)CF(CF3)2, 1,1,1,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-헥사도데카플루오로옥탄-2-온(CF3CF2CF2CF2CF2CF2C(O)CF3), 1,1,1,3,4,4,4-헵타플루오로-3-트리플루오로메틸부탄-2-온(CF3C(O)CF(CF3)2), 1,1,1,2,4,4,5,5-옥타플루오로-2-트리플루오로메틸펜탄-3-온(HCF2CF2C(O)CF(CF3)2), 1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,6-운데카플루오로-2-트리플루오로메틸헥산-3-온(CF3CF2CF2C(O)CF(CF3)2), 1-클로로-1,1,3,4,4,4-헥사플루오로-3-트리플루오로메틸-부탄-2-온((CF3)2CFC(O)CF2CL), 1,1,1,2,2,4,4,5,5,6,6,6-도데카플루오로헥산-3-온(CF3CF2C(O)CF2CF2CF3), 1,1,1,5,5,5-헥사플루오로펜탄-2-4-디온(CF3C(O)CH2C(O)CF3), 1,1,1,2,5,6,6,6-옥타플루오로-2,5-비스(트리플루오로메틸)헥산-3,4-디온((CF3)2CFC(O)C(O)C(O)CF(CF3)2), 1,1,1,2,2,3,3,5,5,6,6,7,7,7-테트라데카플루오로헵탄-4-온(CF3CF2CF2C(O)CF2CF2CF3), 1,1,1,3,3,4,4,4-옥타플루오로부탈-2-온(CF3C(O)CF2CF3), 1,1,2,2,4,5,5,5-옥타플루오로-1-트리플루오로메톡시-4-트리플루오로메틸펜탄-3-온(CF3OCF2CF2C(O)CF(CF3)2) 및 1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,7,7,7-트리데카플루오로-2-트리플루오로메틸헵탄-3 온(CF3CF2CF2CF2C(O)CF(CF3)2)에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 한다. For example, the extinguishing agent is fluorine carbon, fluorine chlorine carbon, fluorine bromine carbon-based halogen carbon, fluorine iodine carbon-based halogen carbon, 2-iodine-1,1,1,2,3,3,3- Heptafluoropropane (HFC-227ea) and Iodofluorocarbon (FIC-217I1 or FIC-13I1), 1,1,1,2,2-Pentafluoroethane (CF 3 CF 2 H, HFC-125), 1,1,1,2,3 ,3,3-Heptafluoropropane(CF 3 CHFCF 3 ), Chlorotetrafluoroethane(CHClFCF 3 ), fluorine-based ketone compound, dodecafluoro-2-methylpentan-3-one(FK-5-1-12, CF 3 CF 2 C( O)CF(CF 3 ) 2 )), 1-chloro-1,2,2,2-tetrafluoroethane(C 2 HClF 4 ), 2-chloro-1,1,1,2-tetrafluoroethane(CHClFCF 3 , HCFC- 124), decafluorocyclohexanone (perfluorocyclohexanone), CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 (-1,1,1,2,4,4,5,5, 5-nonafluoro-2-trifluoromethyl-butan- 3one), (CF 3 ) 2 CFC(O)CF(CF 3 ) 2 (-1,1,1,2,4,5,5, 5,6,6,6-octafluoro-2,4-bis(trifluoromethyl)pentan-3-one), CF 3 CF 2 C(O)CF 2 CF 2 CF 3 , CF 3 C(O) )CF(CF 3 ) 2 , 1,1,1,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-hexadodecafluorooctan-2-one (CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 C(O)CF 3 ), 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3-trifluoromethylbutan-2-one (CF 3 C(O)CF(CF 3 ) 2 ), 1,1,1,2,4,4,5,5-octafluoro-2-trifluoromethylpentan-3-one (HCF 2 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 ), 1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,6-undecafluoro-2-trifluoromethylhexan-3-one (CF 3 CF 2 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 ), 1-Chloro-1,1,3,4,4,4-hexafluoro-3-trifluoromethyl-butane-2- On((CF 3 ) 2 CFC(O)CF 2 CL), 1,1,1,2,2,4,4,5,5,6,6,6-dodecafluorohexan-3-one ( CF 3 CF 2 C(O)CF 2 CF 2 CF 3 ), 1,1,1,5,5,5-hexafluoropentane-2-4-dione (CF 3 C(O)CH 2 C(O) )CF 3 ), 1,1,1,2,5,6,6,6-octafluoro-2,5-bis(trifluoromethyl)hexane-3,4-dione ((CF 3 ) 2 CFC (O)C(O)C(O)CF(CF 3 ) 2 ), 1,1,1,2,2,3,3,5,5,6,6,7,7,7-tetradecafluoro Roheptan-4-one (CF 3 CF 2 CF 2 C(O)CF 2 CF 2 CF 3 ), 1,1,1,3,3,4,4,4-octafluorobutal-2-one ( CF 3 C(O)CF 2 CF 3 ), 1,1,2,2,4,5,5,5-octafluoro-1-trifluoromethoxy-4-trifluoromethylpentan-3-one (CF 3 OCF 2 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 ) and 1,1,1,2,4,4,5,5,6,6,7,7,7-tridecafluoro- It is characterized in that at least one selected from 2-trifluoromethylheptan-3-one (CF 3 CF 2 CF 2 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 ).

또한, 소화 약제로 화학식 CxHyOzHalk (여기서, x, y, z, k는 자연수이고, Hal은 Br, I, F 임)인 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어서, 3M사의 노벡 1230(Novec 1230)을 사용할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. In addition, as an extinguishing agent, one of the formula C x H y O z Hal k (where x, y, z, k are natural numbers, and Hal is Br, I, F) can be used, for example, 3M's Novec 1230 (Novec 1230) may be used, but is not limited thereto.

또한, 상기 소화 약제는 상온에서 액상으로 존재하되, 30℃ 내지 100℃의 온도에서 기상으로 상변화하는 것이 제공한다. 바람직하게는 30℃ 내지 60℃에서 기상변화를 하여, 화재 발생 시, 캡슐이 파열하면서 화재를 진압할 수 있다. In addition, the extinguishing agent is provided in a liquid phase at room temperature, phase change to a gaseous phase at a temperature of 30 ℃ to 100 ℃. Preferably, by changing the weather at 30° C. to 60° C., when a fire occurs, the capsule ruptures to suppress the fire.

또한, 소화용 마이크로 캡슐(40)의 제조는 소화 약제를 포함하는 소수성 유기 용제와, 수성 계면 활성제와의 계면에서 중합반응하여 쉘(42)을 형성하고, 쉘(42)을 숙성하여 소화 약제의 액체화를 유지하며 쉘(42)만 고체화 시킨다. 캡슐 생성을 위하여 교반되고, 이후 마이크로 캡슐(40)을 침전시키고 액체를 제거한다. 이후, 수용액으로 마이크로 캡슐(40)을 세척한 후, 선별하여 저온 건조한다. 이에, 최종적으로 소화 약제의 함유량은 80 내지 97% 이다.In addition, the manufacture of the microcapsule 40 for fire extinguishing is a hydrophobic organic solvent containing a fire extinguishing agent and a polymerization reaction at the interface with an aqueous surfactant to form a shell 42, and aging the shell 42 to produce a fire extinguishing agent. While maintaining liquidity, only the shell 42 is solidified. Agitated to form capsules, then microcapsules 40 are precipitated and the liquid is removed. Thereafter, the microcapsules 40 are washed with an aqueous solution, and then selected and dried at a low temperature. Therefore, the final content of the extinguishing agent is 80 to 97%.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 쉘(42)은 비다공성 고분자 중합체로 침전제 및 응고제에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 이 경우, 비다공성 고분자 중합체 100 중량부에 대하여, 침전제나 응고제는 경우, 1 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the shell 42 is a non-porous polymer and may include at least one selected from a precipitating agent and a coagulant. In this case, based on 100 parts by weight of the non-porous polymer, 1 to 10 parts by weight of the precipitating agent or coagulant may be included.

상기 쉘(42)은 코어(41)인 소화 약제의 외부를 감싸 소화 약제를 함유하는 역할을 하며, 평상시 또는 특정 온도까지 외부 환경에 의해 소화 약제가 대기중으로 누출되는 것을 보호하도록 내후성과 기밀성이 유지되어야 한다. 다만, 30℃ 내지 100℃에서는 소화 약제의 액상에서 기상으로의 상변화 및 쉘(42)의 고온에서의 연화로 인해 쉘(42)이 파열될 수 있다. 이 경우, 쉘(42) 두께는 50 내지 2000 nm로 제공될 수 있다.The shell 42 surrounds the outside of the fire extinguishing agent, which is the core 41, and serves to contain the fire extinguishing agent, and maintains weather resistance and airtightness to protect the fire extinguishing agent from leaking into the atmosphere by the external environment at normal times or up to a specific temperature. should be However, at 30° C. to 100° C., the shell 42 may be ruptured due to the phase change from liquid to gaseous phase of the extinguishing agent and softening of the shell 42 at high temperature. In this case, the shell 42 thickness may be provided in the range of 50 to 2000 nm.

또한, 온도 반응에 의한 역할을 수행하기 위하여, 쉘(42)은 비다공성 고분자 중합체로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어서, 폴리우레탄 수지, 폴리우레아 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 아미노알데히드 수지, 폴리스티렌 수지, 스티렌-아크릴레이트 공중합체 수지, 스티렌-메타크릴레이트 공중합체 수지, 폴리비닐알코올, 페놀포름알데이드 수지 및 레소시놀 포름알데히드 수지에서 선택된 하나 이상을 포함하여 제공될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. In addition, in order to perform a role by a temperature reaction, the shell 42 is preferably made of a non-porous polymer. For example, polyurethane resin, polyurea resin, polyamide resin, polyester resin, polycarbonate resin, aminoaldehyde resin, polystyrene resin, styrene-acrylate copolymer resin, styrene-methacrylate copolymer resin, polyvinyl It may be provided including one or more selected from alcohol, phenol formaldehyde resin, and resorcinol formaldehyde resin, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비다공성 고분자 중합체에 포함되는 침전제는 아세트산 칼륨, 시트르산 나트륨, 염화나트륨, 염화 암모늄, 요오드화 나트륨, 요오드화 칼륨, 황산구리 및 티오시 안산 나트륨에서 선택된 하나 이상이 제공될 수 있고, 응고제는 황산 알루미늄, 수산화 아연, 수산화철 및 염화철에서 선택된 하나 이상이 제공될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. According to an embodiment of the present invention, the precipitating agent included in the non-porous polymer may be provided with at least one selected from potassium acetate, sodium citrate, sodium chloride, ammonium chloride, sodium iodide, potassium iodide, copper sulfate and sodium thiocyanate. And, the coagulant may be provided at least one selected from aluminum sulfate, zinc hydroxide, iron hydroxide and iron chloride, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이차전지용 소화 장치(30)는 페이스트(paste)형인 것을 특징으로 한다. 페이스트형의 소화 장치로(30) 제공되는 경우, 소화용 마이크로 캡슐(40) 및 고분자 조성물을 포함하며, 상기 소화용 마이크로 캡슐(40)은 코어(41)-쉘(42) 구조로, 상기 코어(41)에는 소화 약제가 80 내지 97 중량%로 포함되고, 상기 쉘(42)은 코어(41)를 둘러싸는 비다공성 고분자 중합체로 침전제 및 응고제에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the fire extinguishing device 30 for a secondary battery is characterized in that it is of a paste type. When provided as a paste-type fire extinguishing device 30, the fire extinguishing microcapsule 40 and a polymer composition are included, and the fire extinguishing microcapsule 40 has a core 41-shell 42 structure, and the core (41) contains 80 to 97% by weight of the extinguishing agent, the shell 42 is a non-porous polymer surrounding the core 41, characterized in that it contains any one or more selected from a precipitating agent and a coagulant.

구체적인 내용은 전술한 바와 동일하게 적용되지만, 고분자 조성물의 경우, 차이가 있을 수 있다. Specific details are applied in the same manner as described above, but in the case of a polymer composition, there may be differences.

이 경우에 적용되는 고분자 조성물은 페이스트 수지로 아크릴로니트릴, 스티렌-아크릴로니트릴, 메틸메타크릴레이트-부타디엔-스티렌, 부타디엔, 아크릴, 우레탄, 에폭시, 페녹시, 폴리아미드, 올레핀, 폴리에스테르, 실리콘 수지에서 선택된 하나 이상이 제공될 수 있다. 페이스트 수지는 매트릭스 역할을 하면서, 그 종류는 특별히 제한이 없고 일반적인 열가소성 수지를 사용할 수 있다. The polymer composition applied in this case is a paste resin, and acrylonitrile, styrene-acrylonitrile, methyl methacrylate-butadiene-styrene, butadiene, acrylic, urethane, epoxy, phenoxy, polyamide, olefin, polyester, silicone One or more selected from resins may be provided. While the paste resin acts as a matrix, the type is not particularly limited and a general thermoplastic resin may be used.

또한, 필요에 따라 상기 페이스트 수지는 첨가제로 난연제, 점착 부여제, 무기필러 및 촉매에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 추가될 수 있다. In addition, at least one selected from a flame retardant, a tackifier, an inorganic filler, and a catalyst may be added to the paste resin as an additive, if necessary.

난연제, 고체 소화약제 및 산화제의 경우, 전술한 바와 동일하며, 점착 부여제의 경우, 페이스트가 접촉, 실링하는 부위의 접착력을 향상시키기 위하여 제공되며, 유기알콕시실란계 점착 부여제가 제공될 수 있다. In the case of a flame retardant, a solid fire extinguishing agent and an oxidizing agent, it is the same as described above, and in the case of a tackifier, it is provided to improve the adhesive force of the area where the paste contacts and seals, and an organoalkoxysilane-based tackifier may be provided.

예를 들어서, 아미노기를 포함하는 유기알콕시실란 예를 들어서, γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란이 제공될 수 있고, 에폭시기를 포함하는 유기알콕시실란으로 예를 들어서, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란이 제공될 수 있고, 머캅토기를 포함하는 유기알콕시실란으로 예를 들어서, γ-머캅토프로필트리메톡시실란이 제공될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.For example, an organoalkoxysilane containing an amino group may be provided, for example, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-(2-aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilane, and an organoalkoxysilane containing an epoxy group. As a silane, for example, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane may be provided, and as an organoalkoxysilane comprising a mercapto group, for example, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, However, the present invention is not limited thereto.

무기 필러는 예를 들어서, 분말 실리카, 탄산칼슘, 황산칼슘, 황산 바륨, 탄산바륨, 탄산스트론튬, 탄산 마그네슘, 스트론티어나이트, 산화철, 산화알루미늄, 수산화마그네슘, 삼수산화알루미늄, 규조토, 활석, 규회석, 반토석, 석고, 점토, 카올린, 중정석, 독중석, 또는 규산염이 제공될 수 있다. 바람직하게는 탄산 칼슘을 제공하는 것이 경제적이고 이는 페이스트가 도포하는 과정에서 이들이 흘러 내리지 않게 하는 역할을 제공할 수 있다. The inorganic filler is, for example, powdered silica, calcium carbonate, calcium sulfate, barium sulfate, barium carbonate, strontium carbonate, magnesium carbonate, strontianite, iron oxide, aluminum oxide, magnesium hydroxide, aluminum trihydroxide, diatomaceous earth, talc, wollastonite. , alumina, gypsum, clay, kaolin, barite, venomite, or silicate may be provided. Preferably, it is economical to provide calcium carbonate, which can serve to prevent the paste from flowing out during application.

촉매는 예를 들어서, 이미다졸류 화합물, 포스핀류 화합물, 포스포늄 염 등이 제공될 수 있고, 바람직하게는 포스핀류 화합물이 제공될 수 있으며, 예를 들어서, 트리페닐포스핀이 사용될 수 있다. 이에, 경화 속도를 촉진할 수 있고, 접착력 향상에 도움을 줄 수 있다. The catalyst may be, for example, an imidazole compound, a phosphine compound, a phosphonium salt, or the like, preferably a phosphine compound, for example, triphenylphosphine. Accordingly, the curing rate may be accelerated, and it may help to improve adhesion.

페이스트형의 경우, 도 2와 같이, 배터리팩(1)의 원통형의 이차전지(10) 사이에 일정한 빈 공간에 소화 물질을 자유롭게 제공하기 위하여, 본 발명에서는 일정 형태가 아닌 페이스트(paste) 형태로도 제공이 가능하며, 이에 구조에 영향을 받지 않고 충진이 가능하고 화재 발생 시 효율적으로 소화용 마이크로 캡슐(40)을 터트려서 화재를 진압할 수 있다. 이 경우, 전지 성능이나 배열에 어떠한 영향도 미치지 않으며 배터리팩(1)의 비정상적 발열이나 화재 발생 시 초기에 능동적으로 진압할 수 있다. In the case of the paste type, as shown in FIG. 2 , in order to freely provide the extinguishing material in a predetermined empty space between the cylindrical secondary cells 10 of the battery pack 1 , in the present invention, it is not in a predetermined shape but in the form of a paste. It is also possible to provide, so that the filling is possible without being affected by the structure, and in the event of a fire, it is possible to effectively extinguish the fire by bursting the microcapsule 40 for fire extinguishing. In this case, it does not have any effect on the battery performance or arrangement, and when abnormal heat or fire of the battery pack 1 occurs, it can be actively suppressed at an early stage.

도 6의 경우, 배터리팩(1) 내부에서 원통형 이차전지(10)를 고정하기 위하여, 홀더(50)를 이용하여 고정시켜서 사용하는 것을 도시하고 있다. 이 경우, 홀더(50)와 접촉하는 부위에 소화 장치(30)를 페이스트 타입으로 제공할 수 있고, 홀더(50)와 접촉하는 경우 발생하는 빈 공간에 소화 장치(30)를 페이스트를 충진, 실링하여 제공할 수 있다.In the case of FIG. 6 , in order to fix the cylindrical secondary battery 10 inside the battery pack 1 , it is shown that the holder 50 is used to fix it. In this case, the fire extinguishing device 30 may be provided in the form of a paste in the area in contact with the holder 50 , and the fire extinguishing device 30 is filled with paste and sealed in the empty space generated when the holder 50 comes in contact can be provided.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이차전지는 원통형, 각형, 파우치형 및 스티커형에서 선택되는 어느 하나로 제공될 수 있다. 따라서, 배터리팩(1)의 종류나 모델에 구애 받지 않고, 공간이나 구조에 영향을 받지 않으므로 소화 장치를 폭넓게 사용 가능하며, 다양하게 활용할 수 있는 장점이 있다. According to an embodiment of the present invention, the secondary battery may be provided in any one selected from a cylindrical shape, a prismatic shape, a pouch type, and a sticker type. Therefore, regardless of the type or model of the battery pack 1, and not affected by the space or structure, the fire extinguishing device can be widely used, and there is an advantage that it can be used in various ways.

또한, 본 발명에 따른 소화 장치(30)는 배터리팩(1)에서 소화를 위한 별도 공간을 필요로 하지 않으므로 별도로 유지나 관리가 필요하지 않는 장점을 제공한다. 단지, 빈 공간을 채우기만 하면 되므로 사용에 편의성을 제공함은 물론이다. In addition, since the fire extinguishing device 30 according to the present invention does not require a separate space for fire extinguishing in the battery pack 1, separate maintenance or management is not required. Of course, it provides convenience to use because it only needs to fill in the empty space.

소화 장치(30)의 내부에 포함된 소화용 마이크로 캡슐(40)의 쉘(42)은 외부 열에 의해 연화되며, 소화 약제의 기화에너지에 의해 소화용 마이크로 캡슐(40)에서 소화 약제가 폭발적으로 분출될 수 있다. 따라서, 화재 발생 시 특정 온도 이상에서 소화용 마이크로 캡슐(40) 내의 소화 약제에 의해 화재가 신속하게 진압될 수 있다. The shell 42 of the fire extinguishing microcapsule 40 included in the fire extinguishing device 30 is softened by external heat, and the fire extinguishing agent is explosively ejected from the fire extinguishing microcapsule 40 by the vaporization energy of the fire extinguishing agent. can be Therefore, when a fire occurs, the fire can be quickly suppressed by the extinguishing agent in the microcapsule 40 for extinguishing at a specific temperature or higher.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이차전지용 소화 장치(30)를 포함하는 배터리팩 (1)이 제공된다. 이 경우, 배터리팩(1)은 전기차, 전기자전거, 전동킥보드, 골프카, 예초기, 전동공구, 전자기기, 통신기기, 에너지 저장장치, 드론 및 선박 등 다양하게 적용이 가능하며, 다양한 형태로 제공되어, 화재를 예방하고자 하는 부속품, 목적품 근처에 바로 적용이 가능하다. Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, a battery pack 1 including a fire extinguishing device 30 for a secondary battery is provided. In this case, the battery pack 1 can be applied in various ways, such as electric vehicles, electric bicycles, electric kickboards, golf cars, mowers, power tools, electronic devices, communication devices, energy storage devices, drones and ships, and is provided in various forms. As a result, it can be applied directly to accessories and objects to prevent fire.

또한, 절연이 필요한 부위에 활용하여 절연 효과를 제공할 수도 있다. 이에, 표면 저항, 체적 저항 등 우수한 전기 저항성도 함께 제공한다. In addition, the insulating effect may be provided by utilizing it in a region requiring insulation. Accordingly, it also provides excellent electrical resistance such as surface resistance and volume resistance.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.In the above description of the present invention with reference to the accompanying drawings, a specific shape and direction have been mainly described, but the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and these modifications and changes are included in the scope of the present invention. should be interpreted as

1: 배터리팩
10: 이차전지
20: 케이스
30: 소화 장치
40: 소화용 마이크로 캡슐
41: 코어
42: 쉘
50: 홀더
L: 일면의 길이(L)
R: 원통형의 이차전지의 반지름
1: battery pack
10: secondary battery
20: case
30: fire extinguishing system
40: microcapsules for digestion
41: core
42: shell
50: holder
L: length of one side (L)
R: radius of cylindrical secondary battery

Claims (17)

소화용 마이크로 캡슐 및 고분자 조성물을 포함하는 이차전지용 소화 장치.
A fire extinguishing device for a secondary battery comprising a microcapsule for fire extinguishing and a polymer composition.
제1항에 있어서,
상기 이차전지가 원통형인 경우, 상기 소화 장치는 바(bar)형, 기둥(pillar)형 또는 튜브(tube)형이고,
상기 이차전지가 각형인 경우, 상기 소화 장치는 바(bar)형, 기둥(pillar)형, 튜브(tube)형 또는 시트(sheet)형이며,
상기 이차전지가 파우치형인 경우, 상기 소화 장치는 튜브(tube)형 또는 시트(sheet)형이고,
상기 이차전지가 스티커형인 경우, 상기 소화 장치는 시트(sheet)형인 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치.
According to claim 1,
When the secondary battery has a cylindrical shape, the fire extinguishing device is a bar type, a pillar type, or a tube type,
When the secondary battery is prismatic, the fire extinguishing device is a bar type, a pillar type, a tube type, or a sheet type,
When the secondary battery is a pouch type, the fire extinguishing device is a tube type or a sheet type,
When the secondary battery is a sticker type, the fire extinguishing device for a secondary battery, characterized in that the sheet type (sheet) type.
제2항에 있어서,
상기 바(bar)형 또는 기둥(pillar)형은 길이가 10 mm 내지 80 mm인 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치.
3. The method of claim 2,
The bar (bar) type or pillar (pillar) type fire extinguishing device for secondary batteries, characterized in that the length is 10 mm to 80 mm.
제2항에 있어서,
상기 바(bar)형, 기둥(pillar)형 또는 튜브(tube)형의 경우, 종 절단면이 원형 내지 다각형에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치.
3. The method of claim 2,
In the case of the bar type, pillar type or tube type, the fire extinguishing device for secondary batteries, characterized in that the longitudinal cut surface is any one selected from a circle or a polygon.
제4항에 있어서,
상기 다각형은 삼각형 내지 십이각형 중 어느 하나로 한변의 길이(L)는 0.1 mm 내지 150 mm인 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치.
5. The method of claim 4,
The polygon is any one of a triangle to a dodecagon, and the length (L) of one side is 0.1 mm to 150 mm.
제1항에 있어서,
상기 소화용 마이크로 캡슐은 코어-쉘 구조로,
상기 코어에는 소화 약제가 80 내지 97 중량%로 포함되고,
상기 쉘은 코어를 둘러싸는 비다공성 고분자 중합체로 침전제 및 응고제에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치.
According to claim 1,
The microcapsule for digestion has a core-shell structure,
The core contains 80 to 97% by weight of an extinguishing agent,
The shell is a non-porous polymer surrounding the core, and fire extinguishing device for a secondary battery, characterized in that it comprises at least one selected from a precipitating agent and a coagulant.
제6항에 있어서,
상기 소화 약제는 30℃ 내지 60℃의 온도에서 기상으로 상변화하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치.
7. The method of claim 6,
The fire extinguishing agent for a secondary battery, characterized in that the phase change to the gas phase at a temperature of 30 ℃ to 60 ℃ fire extinguishing agent.
제6항에 있어서,
상기 쉘은 폴리우레탄 수지, 폴리우레아 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 아미노알데히드 수지, 폴리스티렌 수지, 스티렌-아크릴레이트 공중합체 수지, 스티렌-메타크릴레이트 공중합체 수지, 폴리비닐알코올, 페놀포름알데이드 수지, 및 레소시놀 포름알데히드 수지에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치.
7. The method of claim 6,
The shell is a polyurethane resin, polyurea resin, polyamide resin, polyester resin, polycarbonate resin, aminoaldehyde resin, polystyrene resin, styrene-acrylate copolymer resin, styrene-methacrylate copolymer resin, polyvinyl alcohol A fire extinguishing device for a secondary battery, characterized in that at least one selected from , phenol formaldehyde resin, and resorcinol formaldehyde resin.
제1항에 있어서,
상기 소화용 마이크로 캡슐 및 고분자 조성물의 중량비는 1: 0.5 내지 1.5인 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치.
According to claim 1,
The fire extinguishing device for secondary batteries, characterized in that the weight ratio of the microcapsules for fire extinguishing and the polymer composition is 1: 0.5 to 1.5.
제1항에 있어서,
상기 고분자 조성물은 올리고머 100 중량부에 대하여, 모노머 60 내지 100 중량부 및 첨가제 1 내지 30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치.
According to claim 1,
The polymer composition is a fire extinguishing device for a secondary battery, characterized in that it contains 60 to 100 parts by weight of a monomer and 1 to 30 parts by weight of an additive based on 100 parts by weight of the oligomer.
제10항에 있어서,
상기 올리고머 및 모노머는
폴리아크릴계, 에폭시계, 우레탄계 및 실리콘계에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치.
11. The method of claim 10,
The oligomers and monomers are
A fire extinguishing device for a secondary battery, comprising at least one selected from polyacrylic, epoxy, urethane, and silicone.
제11항에 있어서,
상기 올리고머 및 모노머가 폴리아크릴계일 경우, 상기 고분자 조성물은 광개시제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치.
12. The method of claim 11,
When the oligomer and the monomer are polyacrylic, the polymer composition further comprises a photoinitiator.
제12항에 있어서,
상기 광개시제는 아실포스핀옥사이드계 화합물, α-하이드록시케톤계 화합물, 페닐 글리옥실레이트계 화합물 및 벤조인에테르계 화합물에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치.
13. The method of claim 12,
The photoinitiator is a secondary battery fire extinguishing device, characterized in that at least one selected from an acylphosphine oxide-based compound, an α-hydroxyketone-based compound, a phenyl glyoxylate-based compound, and a benzoin ether-based compound.
제12항에 있어서,
상기 광개시제의 함량은 상기 올리고머 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부인 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치.
13. The method of claim 12,
The content of the photoinitiator is a secondary battery fire extinguishing device, characterized in that 1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the oligomer.
제9항에 있어서,
상기 첨가제는 소포제, 난연제, 고체 소화약제 및 산화제에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이차전지용 소화 장치.
10. The method of claim 9,
The additive is a fire extinguishing device for a secondary battery, characterized in that it further comprises at least one selected from an antifoaming agent, a flame retardant, a solid fire extinguishing agent, and an oxidizing agent.
제1항에 따른 이차전지용 소화 장치를 포함하는 배터리팩.
A battery pack comprising the fire extinguishing device for a secondary battery according to claim 1 .
제16항에 있어서,
상기 배터리팩은 전기차, 전기자전거, 전동킥보드, 골프카, 예초기, 전동공구, 전자기기, 통신기기, 에너지 저장장치, 드론 및 선박에서 선택되는 어느 하나에 적용되는 것을 특징으로 하는 배터리팩.
17. The method of claim 16,
The battery pack is a battery pack, characterized in that it is applied to any one selected from an electric vehicle, an electric bicycle, an electric kickboard, a golf car, a lawnmower, a power tool, an electronic device, a communication device, an energy storage device, a drone, and a ship.
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