KR20230096832A - 소화수 저장 탱크를 구비한 배터리 팩 - Google Patents

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이성주
김기연
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문정오
박기동
안종규
윤영원
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Abstract

본 발명에 따른 배터리 셀들이 수용된 모듈 케이스의 측면부가 서로 간에 대면하게 배치되고, 각각 상기 모듈 케이스의 상면부에 주수 구멍을 구비한 복수 개의 배터리 모듈; 및 소화제를 보유하며 상기 복수의 배터리 모듈의 상부에 배치되고 서로 다른 상기 배터리 모듈에 구비되는 상기 주수 구멍을 통해 상기 복수의 배터리 모듈들 중 열적 이벤트가 발생한 배터리 모듈에만 소화제를 공급할 수 있게 구성된 소화 탱크유닛;을 포함할 수 있다.

Description

소화수 저장 탱크를 구비한 배터리 팩{Battery pack with fire fighting water storage tank}
본 발명은 배터리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열적 이벤트가 발생한 경우에도 안전성이 확보될 수 있도록 구성된 배터리 팩에 관한 것이다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
이러한 리튬 이차 전지는 주로 리튬계 산화물과 탄소재를 각각 양극 활물질과 음극 활물질로 사용한다. 리튬 이차 전지는, 이러한 양극 활물질과 음극 활물질이 각각 도포된 양극판과 음극판이 세퍼레이터를 사이에 두고 배치된 전극 조립체와, 전극 조립체를 전해액과 함께 밀봉 수납하는 외장재, 즉 전지 케이스를 구비한다.
일반적으로 리튬 이차 전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차 전지와 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차 전지로 분류될 수 있다.
이러한 이차 전지는, 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 전기 자동차나 전력 저장 시스템(Energy Storage System; ESS)과 같은 중대형 장치에도 널리 이용되고 있으며, 그 이용 정도가 급격하게 증대되고 있다. 더욱이, 최근에는, 전력을 저장하기 위한 용도로서, 가정용 배터리 팩의 이용 추세가 점차 늘어나고 있다.
가정용 배터리 팩을 비롯한 다양한 배터리 팩에는, 용량 및/또는 출력 증대를 위해, 다수의 배터리 셀(이차 전지)이 포함된다. 특히, 배터리 팩의 에너지 밀도를 높이기 위해, 다수의 배터리 셀은 매우 좁은 공간에 밀집된 상태로 배치되는 경우가 많다.
이러한 배터리 팩 구성에 있어서, 대표적으로 중요한 문제 중 하나는 안전성이다. 예컨대, 배터리 팩에 포함된 다수의 배터리 셀 중, 어느 하나의 배터리 셀이 열 폭주(thermal runaway)할 경우, 해당 배터리 셀에서 화염이나 벤팅 가스가 분출될 수 있고, 이러한 화염이나 벤팅 가스는 다른 배터리 셀들에 전파되어 상기 다른 배터리 셀들의 열폭주를 일으킬 수 있다. 따라서 조기에 배터리 셀들 간의 열 전파를 억제하지 못하면, 배터리 팩에 포함된 모든 배터리 셀들이 열폭주 하게되어, 전체 배터리 팩의 발화나 폭발으로 이어질 수 있고, 이로 인해 인적, 물적 피해가 크게 일어날 수 있다. 특히, 가정용 배터리 팩의 경우, 화재나 폭발이 발생하게 되면, 주택에 거주하는 사람의 안전을 해칠 수 있고, 주택의 화재로 확산되어 더욱 문제될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 배터리 팩 내부에서 발생된 열적 이벤트를 신속하게 제어할 수 있도록 소화 탱크가 적용된 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다수의 배터리 모듈들 중 열적 이벤트가 발생한 배터리 모듈에서 열적 이벤트가 발생하지 않은 배터리 모듈로 벤팅 가스가 전파되는 것을 막고, 상기 열적 이벤트가 발생한 배터리 모듈에만 소화제가 집중적으로 투입될 수 있도록 구성한 배터리 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 배터리 팩은, 배터리 셀들이 수용된 모듈 케이스의 측면부가 서로 대면하게 배치되고, 각각 상기 모듈 케이스의 상면부에 주수 구멍을 구비한 복수 개의 배터리 모듈; 및 소화제를 보유하며 상기 복수의 배터리 모듈의 상부에 배치되고 서로 다른 상기 배터리 모듈에 구비되는 상기 주수 구멍을 통해 상기 복수의 배터리 모듈들 중 열적 이벤트가 발생한 배터리 모듈에만 소화제를 공급할 수 있게 구성된 소화 탱크유닛;을 포함할 수 있다.
각 상기 배터리 모듈에 설치되고, 각 상기 배터리 모듈의 상기 주수 구멍의 둘레를 에워싸고 상기 주수 구멍보다 돌출되게 상기 모듈 케이스의 상면부에 배치된 실링부재들;를 포함하고, 상기 소화 탱크유닛이 상기 복수 개의 배터리 모듈의 상부에 안착되고 상기 실링부재들과 접촉하여 상기 복수 개의 배터리 모듈의 상부가 개별적으로 밀폐되게 구성될 수 있다.
상기 복수 개의 배터리 모듈은 2개의 배터리 모듈이고, 상기 2개의 배터리 모듈은 각각의 상기 주수 구멍을 통해 상기 소화 탱크유닛으로부터 소화제를 공급 받을 수 있게 구성될 수 있다.
각 상기 실링부재는, 내화성 재질로 마련되고 폐루프(closed-loop)형태로 상기 모듈 케이스의 상면부 가장자리 둘레를 따라 배치될 수 있다.
상기 실링부재는 실리콘 고무, 그라파이트 팽창성 발포체, 메탈 가스켓, 비석면 가스켓 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
상기 모듈 케이스의 측면부는 그 이면에 방열 시트를 구비할 수 있다.
상기 모듈 케이스는, 상기 배터리 셀들을 수용할 수 있는 내부 공간을 갖도록 중공 구조로 마련된 미들 케이스; 상기 미들 케이스의 하단부에 결합되는 바틈 플레이트; 및 상기 주수 구멍을 구비하고 상기 미들 케이스의 상단부에 결합되는 탑 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 배터리 모듈의 하부를 일체로 지지 및 고정하도록 마련된 모듈 커넥트 바틈커버를 포함하고, 상기 복수 개의 배터리 모듈은 각각의 상기 바틈 플레이트가 상기 모듈 커넥트 바틈커버의 상부에 고정 결합되게 마련될 수 있다.
상기 소화 탱크유닛은, 각 상기 배터리 모듈에서 상기 소화 탱크유닛을 향해 분출되는 가스 또는 화염에 반응하여, 각 상기 배터리 모듈의 상기 주수 구멍을 통해 상기 복수 개의 배터리 모듈 중 가스가 분출된 배터리 모듈에만 소화제가 선택적으로 공급되도록 구성될 수 있다.
상기 소화 탱크유닛은, 상기 소화제를 수용할 수 있게 마련된 탱크 본체; 및 일측은 상기 탱크 본체의 내부와 연통하게 결합되고 타측은 상기 탱크 본체의 하부로 돌출된 복수 개의 토출 부재들을 포함하고, 상기 토출 부재들은 각각 상기 복수 개의 배터리 모듈의 주수 구멍들과 마주하게 위치하고 고온 내지 충격에 의해 파손되어 상기 탱크 본체의 소화제가 토출 가능하게 구성될 수 있다.
상기 토출 부재는, 유리 벌브, 플라스틱 및 비닐 재질 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 소화제는 부동액, 소금물, 물 및 절연유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 소화 탱크유닛의 상부에 배치되고 상기 복수 개의 배터리 모듈의 배터리 셀들에 대한 충방전을 제어하는 제어 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 소화 탱크유닛은, 상기 제어 모듈을 상부에 안착한 때, 상기 제어 모듈과 상기 복수의 배터리 모듈이 전기적으로 연결되도록 연결 부재를 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 의하면, 상술한 배터리 팩을 포함하는 에너지 저장 시스템에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 안전성이 향상된 배터리 팩이 제공될 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 배터리 팩 내부에서 열적 이벤트가 발생하더라도, 이러한 열적 이벤트가 신속하게 제어될 수 있다.
더욱이, 배터리 팩에 포함된 다수의 배터리 셀 중, 일부 배터리 셀에서 벤팅 가스 등이 발생한 경우, 소화제의 주입을 통해, 해당 배터리 셀의 온도가 신속하게 낮아지도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 열이나 벤팅 가스로 인해 다른 배터리 셀로 열 폭주 상황 등이 전파되거나 화재가 일어나는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 열적 이벤트가 발생한 배터리 모듈에서 열적 이벤트가 발생하지 않은 배터리 모듈로 벤팅 가스가 전이되는 것을 막을 수 있고, 열적 이벤트가 발생한 쪽에 대응하는 (소화 탱크의) 유리 벌브만 깨어져 소화제가 열적 이벤트가 발생한 배터리 모듈에만 공급되도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 다수의 배터리 모듈 중 이벤트가 발생한 배터리 모듈에 대하여 집중적이면서 효과적인 화재 진압이 가능할 수 있다.
또한, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 이벤트가 발생하지 않은 배터리 모듈에 대해서는 계속적인 사용이 가능하므로, 효율적일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 소화제로써 이를테면 물보다 어는점이 낮은 액체 상태의 소화제가 주입되어 화재가 즉각적으로 진압될 수 있다.
따라서, 이러한 측면에 의하면, 기온이나 습도 등 다양한 외부 환경 아래에서 사용된다 하더라도, 소화제에 의한 화재 억제 성능 등이 안정적으로 확보될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시 구성에 의하면, 영하의 온도에서 장시간 노출되더라도 소화액이 쉽게 얼지 않기 때문에, 배터리 팩의 옥외 설치 및 이용이 가능할 수 있다.
따라서, 본 발명의 이러한 측면에 의하면, 옥외에서 사용되는 배터리 팩, 특히 주택용 배터리 팩에 보다 유리하게 적용될 수 있다.
이외에도 본 발명의 여러 실시예에 의하여, 여러 다른 추가적인 효과가 달성될 수 있다. 이러한 본 발명의 여러 효과들에 대해서는 각 실시예에서 상세하게 설명하거나, 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 효과에 대해서는 그 설명을 생략한다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 배터리 팩의 부분 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 제어 모듈의 개략적인 하부 사시도이다.
도 5는 도 3의 배터리 모듈들의 부분 분해 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 미들 케이스의 케이스 덮개 안쪽면을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 탱크 본체의 하부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7의 탱크 본체에 탱크 바틈브라켓을 결합한 것을 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8의 구성에 탱크 외곽 케이스를 결합한 것을 나타낸 사시도이다.
도 10은 도 9의 소화 탱크유닛에 의해 복수의 배터리 모듈에 소화제가 투입될 수 있는 구성을 개략적으로 나타낸 부분 절개 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 각 배터리 모듈의 상면부에 적용한 실링 부재를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복수의 배터리 모듈과 소화 탱크유닛간 실링 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 도 11의 W영역 확대도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 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 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 배터리 모듈(100) 및 소화 탱크유닛(200)을 포함한다.
상기 배터리 모듈(100)은, 하나 이상의 배터리 셀을 구비할 수 있다. 여기서, 각각의 배터리 셀은, 이차 전지를 의미할 수 있다. 이차 전지는, 전극 조립체, 전해질 및 전지 케이스를 구비할 수 있다. 상기 이차 전지는 외형적으로 파우치형 이차 전지, 원통형 이차 전지 또는 각형 전지 형태로 제작된 것일 수 있다.
또한, 상기 배터리 모듈(100)은, 배터리 셀과 상기 배터리 셀을 수납하기 위한 모듈 케이스(110)를 구비할 수 있다. 특히, 모듈 케이스(110)는, 내부에 빈 공간을 구비하여, 상기 빈 공간에 다수의 배터리 셀이 수용되도록 마련될 수 있다. 여기서, 상기 모듈 케이스(110)는 그 상면부의 적어도 일부가 개방된 형태로 마련된 주수 구멍(G1,G2)을 구비할 수 있다. 또한, 상기 모듈 케이스(110)는 상기 주수 구멍(G1,G2)으로부터 배터리 셀들이 위치한 내부 공간까지 유체가 이동할 수 있게 구성될 수 있다.
상기 소화 탱크유닛(200)은, 소화제를 보유할 수 있다. 여기서, 소화제로는, 화재를 억제 내지 진압하거나, 온도를 낮출 수 있는 다양한 물질이 채용될 수 있다. 또한, 상기 소화 탱크유닛(200)은, 배터리 모듈(100)의 상부에 배치될 수 있다. 특히, 상기 소화 탱크유닛(200)은, 모듈 케이스(110)의 상면부에 마련된 주수 구멍(G1,G2)을 통해, 배터리 모듈(100)의 내부로 소화제가 공급되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 배터리 모듈(100) 상부에 위치한 소화 탱크에 의해, 배터리 모듈(100)의 열적 이벤트가 신속하게 제어될 수 있다. 즉, 상기 실시 구성에 의하면, 소화 탱크유닛(200)에 의해 소화제가 배출되어 배터리 모듈(100) 측으로 유입됨으로써, 이벤트가 발생한 배터리 셀이 냉각되거나 배터리 모듈(100) 내부에서 발생한 화재가 신속하게 진압될 수 있다. 따라서, 배터리 셀들 간 열 전파를 차단하거나 화재 확산을 방지하는 등, 안전성이 향상된 배터리 팩이 제공될 수 있다.
특히, 배터리 모듈(100) 내부에서 벤팅 가스가 배출된 경우, 상기 소화 탱크유닛(200)은, 벤팅 가스에 의해 소화제가 배터리 모듈(100) 측으로 자유 낙하하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, (도 7 내지 도 8 참조) 상기 소화 탱크유닛(200)은 소화제를 수용할 수 있는 저장 공간을 구비한 탱크 본체(210)와, 상기 탱크 본체(210)의 내부에서 외부로 소화제가 토출될 수 있는 통로 역할을 하는 토출 부재(220)가 상기 탱크 본체(210)의 하부에 구비되도록 구성될 수 있다. 여기서 상기 토출 부재(220)는 토출구(221)를 구비하고 예컨대, 평상시 상기 토출구(221)가 막혀있다가 열이나 압력에 의해 파손됨으로써 토출구(221)가 개방되게 마련될 수 있다. 다른 예로서, 상기 토출 부재(220)는 가스가 감지되면 토출구(221)가 개방되게 마련될 수도 있다.
상기 소화 탱크유닛(200) 구성에 의하면, 배터리 모듈(100) 내부에서 벤팅 가스가 발생한 경우, 벤팅 가스가 모듈 케이스(110)의 주수 구멍(G1,G2)을 통해 소화 탱크유닛(200) 측으로 향하게 되고 이때, 상기 소화 탱크유닛(200)에서 토출구가 개방되어 소화제가 배출되도록 하되, 도 1의 화살표시 같이 방향과 같이, 소화제가 자유 낙하는 형태로 배터리 모듈(100)의 주수 구멍(G1,G2)으로 투입되도록 할 수 있다.
따라서, 소화제를 배터리 모듈(100)로 투입하기 위해 별도의 동력원을 필요로 하지 않으며, 신속한 소화제 투입이 가능할 수 있다. 이러한 본 발명의 실시 구성에 의하면, 열 폭주 등으로 인해 온도가 상승한 배터리 셀에 대하여 효율적인 진압이 가능할 수 있다.
상기 소화 탱크유닛(200)은, 액체 상태의 소화제를 보유할 수 있다. 이 경우, 소화제, 즉 소화액의 자유 낙하 구성이 쉽게 구현될 수 있고 소화액이 배터리 모듈(100)의 내부, 특히 모듈 케이스(110)의 하부까지 빠르고 원활하게 유입될 수 있다.
상기 소화액은 부동액, 소금물, 물 및 절연유 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 본 실시예에 따른 배터리 팩에 포함되는 소화액은 부동액, 소금물일 수 있다. 이러한 소화액은 기온이 영하인 환경에서도 얼지 않음으로 화재 진압에 사용 가능하며, 또한 부피 변화가 발생하지 않아 소화 탱크유닛(200)의 외관 변형을 초래하지 않을 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 구성에 따른 배터리 팩은 예컨대 실외에 설치되어 외부 온도가 영하로 떨어진 상태에서 내부에 열적 이벤트가 발생하더라도 자체적인 소화가 가능할 수 있다.
도 2는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 배터리 팩의 부분 분해 사시도이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 소화 탱크유닛(200)의 상부에 배치되는 제어 모듈(300)을 더 포함할 수 있다.
상기 제어 모듈(300)은 배터리 팩의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 특히, 상기 제어 모듈(300)은, 배터리 모듈(100)과 전기적으로 연결될 수 있고 배터리 모듈(100)의 충전 동작 내지 방전 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 제어 모듈(300)은, 배터리 모듈(100)이나 그에 포함된 배터리 셀, 또는 그 주변 환경에 대하여, 각종 전기적, 물리적, 화학적 특성 등을 측정, 연산, 수신 내지 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(300)은, 배터리 셀이나 배터리 모듈(100)의 전압, 전류, 온도, SOC(State Of Charge), SOH(State Of Health), 내부 저항 등을 측정 내지 연산하거나 제어할 수 있다.
상기 제어 모듈(300)은, 배터리 모듈(100)의 관리를 위해, 배터리 모듈(100)로부터 동작 전원을 공급받을 수 있다. 또한, 제어 모듈(300)은, 배터리 모듈(100) 또는 외부의 다른 장치와 유선 또는 무선 통신망을 통해, 각종 데이터를 주고 받을 수 있다.
상기 제어 모듈(300)은, BMS(Battery Management System), 릴레이, 전류 센서 등 다양한 전장 부품을 구비할 수 있다. 또한, 제어 모듈(300)은, 이러한 전장 부품을 수납하기 위한 제어 하우징을 구비할 수 있다.
또한, 상기 제어 모듈(300)은, 팩 단자를 구비할 수 있다. 이러한 팩 단자는, 배터리 팩과 외부의 충전 장치 내지 방전 장치와 연결되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 팩 단자는, 상용 전원 또는 부하와 연결되기 위한 콘센트나 플러그, 커넥터 등을 구비할 수 있다. 또한, 제어 모듈(300)은, 배터리 모듈(100)과 충전 전원 및 방전 전원을 주고 받기 위한 전원 경로를 구비할 수 있다. 이러한 전원 경로는, 팩 단자와 배터리 모듈(100) 사이에서 충방전 전원을 주고받는 경로로서 기능할 수 있다.
이를 위해, 배터리 모듈(100)은, 도 3에서 E1으로 표시된 부분과 같이, 전기적 연결을 위한 모듈 커넥터(E1)가 상부에 마련될 수 있고, 제어 모듈(300)은, 도 4에서 E2로 표시된 부분과 같이, 전기적 연결을 위한 제어 커넥터(E2)가 하부에 마련될 수 있다. 그리고 소화 탱크유닛(200)은, 연결 부재를 구비할 수 있다. 여기서 연결 부재는 복수의 배터리 모듈(100)과 제어 모듈(300) 사이를 전기적으로 연결시키는 구성요소이다. 상기 연결 부재는, 배터리 모듈(100)들에 마련된 모듈 커넥터(E1)와 제어 모듈(300)에 마련된 제어 커넥터(E2) 사이에 개재되어, 이들 사이를 연결시키도록 구성될 수 있다.
구체적인 예로서, 연결 부재는, 전원 내지 전기적 신호가 이동할 수 있도록, 일 방향으로 길게 연장된 케이블 형태로 소화 탱크유닛(200)에 마련될 수 있다. 상기 연결 부재는, 케이블(EC, 도 9 참조)과 상기 케이블(EC)의 양단에 마련되는 탱크 커넥터(E31,E32)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결 부재는, 도 3에서, 소화 탱크유닛(200)의 상단에 배치되는 제1 탱크 커넥터(E32)를 구비하고 상기 제1 탱크 커넥터(E32)는 제어 커넥터(E2)와 플러그 인 방식으로 접속될 수 있게 구성될 수 있다. 또한 연결부재는 소화 탱크유닛(200)의 하단에 배치되는 제2 탱크 커넥터(E31)를 구비하고 상기 제2 탱크 커넥터(E31)는 모듈 커넥터(E1)와 플러그 인 방식으로 접속될 수 있게 구성될 수 있다.
상기와 같은 실시 구성에 의하면, 제어 모듈(300)은 소화 탱크유닛(200)의 상부에 안착하는 것만으로 배터리 모듈(100)과 전기적인 연결이 이루어질 수 있다.
또한, 배터리 모듈(100)과 제어 모듈(300) 사이에서 소화 탱크유닛(200)을 분리하기 쉽다. 따라서 필요시 소화 탱크유닛(200)을 교체하거나 유지, 보수가 수월하며 더욱이 상기 소화 탱크유닛(200)을 생략하가 직접 배터리 모듈(100)의 상부에 제어 모듈(300)을 안착시켜 사용하는 것도 가능하다.
한편, 배터리 팩은 복수 개의 배터리 모듈(100)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 복수 개의 배터리 모듈(100)은 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 배터리 모듈(M1) 및 제2 배터리 모듈(M2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 배터리 모듈(M1)과 제2 배터리 모듈(M2)은 서로 측면부가 대면하게 배치되고, 각각 모듈 케이스(110)의 상면부에 주수 구멍(G1,G2)을 구비하도록 구성될 수 있다.
이러한 2개의 배터리 모듈(100)의 상부에 소화 탱크유닛(200)이 배치되고, 상기 소화 탱크유닛(200)은 제1 배터리 모듈(M1) 및 제2 배터리 모듈(M2) 각각의 주수 구멍(G1,G2)을 통하여 상기 제1 배터리 모듈(M1) 및 상기 제2 배터리 모듈(M2)에 개별적으로 소화제의 투입이 가능하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 2개의 배터리 모듈(100) 각각은, 도 5와 같이, 배터리 셀들과 상기 배터리 셀들을 수용할 수 있는 모듈 케이스(110)를 포함한다. 그리고 상기 모듈 케이스(110)는, 상기 배터리 셀들을 수용할 수 있는 내부 공간을 갖도록 중공 구조로 마련된 미들 케이스(111)와, 상기 미들 케이스(111)의 하단부에 결합되는 바틈 플레이트(113) 및 상기 주수 구멍(G1,G2)을 구비하고 상기 미들 케이스(111)의 상단부에 결합되는 탑 플레이트(112)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 탑 플레이트(112)는 전술한 모듈 케이스(110)의 상면부에 대응하는 구성요소라 할 수 있다.
상기 미들 케이스(111)는, 배터리 셀과 기타 구성부품을 내부 공간에 수납 또는 조립을 수월하게 할 수 있도록, 적어도 2개 이상의 플레이트들의 결합에 의해 마련될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에 따른 미들 케이스(111)는, 일측면부가 오픈된 케이스 본체(111a)와, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 케이스 본체(111a)의 일측면부를 커버하고 상기 케이스 본체(111a)와 결합 및 결합해제 가능하게 마련되는 케이스 덮개판(111b)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 2개의 배터리 모듈(100)들은, 제1 배터리 모듈(M1)의 케이스 덮개판(111b)과 제2 배터리 모듈(M2)의 케이스 덮개판(111b)이 서로 대면하게 배치될 수 있다. 그리고 도 6에 도시한 바와 같이, 방열 시트(111c)가 상기 케이스 덮개판(111b)의 이면, 즉 안쪽면에 부착될 수 있다. 여기서 상기 케이스 덮개판(111b)의 안쪽면은 모듈 케이스(110)의 내부를 향해 있는 면을 지칭한다. 상기 방열 시트(111c)로는 예컨대 내열성이 우수한 미카(mica) 시트가 채용될 수 있다.
또한, 케이스 본체(111a)와 케이스 덮개판(111b)은 볼트 체결에 의해 결합될 수 있으며, 이때 케이스 본체(111a)와 케이스 덮개판(111b)의 볼트 체결 부위의 손상 방지 및 기밀성 확보를 위해 상기 볼트 체결 부위, 예컨대 도 6와 같이 케이스 덮개판(111b)의 양쪽 가장자리 라인에 기밀 패드(111d)가 부착될 수 있다. 상기 난연성 기밀 패드(111d)로는 예컨대 난연성 EPDM 고무(Ethylene Propylene Diene Monomer rubber)가 채용될 수 있다.
이 같은 구성으로, 2개 배터리 모듈(100)들은 서로 대면하는 모듈 케이스(110)의 측면부 안쪽면에 방열 시트(111c)와 기밀 패드(111d)를 구비할 수 있다. 따라서 예컨대, 제1 배터리 모듈(M1)에 구비된 배터리 셀들에 열적 이벤트가 발생한 때, 제1 배터리 모듈(M1)의 방열 시트(111c)에 의해 제2 배터리 모듈(M2)로 열이 전파되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 제1 배터리 모듈(M1)의 케이스 본체(111a)와 케이스 덮개판(111b)의 볼트 체결 부위에 기밀 패드(111d)가 적용되어 있어, 벤팅 가스나 화염이 상기 볼트 체결 부위를 통해 외부 분출되지 않도록 할 수 있다.
또한, 배터리 팩은, 복수 개의 배터리 모듈(100)의 하부를 일체로 지지 및 고정하도록 마련된 모듈 커넥트 바틈커버(120)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 3 및 도 5를 참조하면, 2개의 배터리 모듈(100)은, 각각의 바틈 플레이트(113)가 모듈 커넥트 바틈커버(120)의 상부에 고정 결합되게 구성될 수 있다. 예컨대, 2개의 배터리 모듈(100)은, 각각의 바틈 플레이트(113)가 볼트 체결 및 스냅-핏 체결 방식에 의해 상기 모듈 커넥트 바틈커버(120) 상부에 고정 결합되도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 도 3과 같이, 측면부가 서로 대면하는 2개의 배터리 모듈(100)은 이들의 하단부가 하나의 모듈 커넥트 바틈커버(120)로 구속되어 서로 분리되지 않고 안정적으로 지지될 수 있다.
이어서, 도 7 내지 도 10을 참조하여, 소화 탱크유닛(200)에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 소화 탱크유닛(200)은, 각 상기 배터리 모듈(100)에서 상기 소화 탱크유닛(200)을 향해 분출되는 가스 또는 화염에 반응하여, 각 상기 배터리 모듈(100)의 상기 주수 구멍(G1,G2)을 통해 상기 복수 개의 배터리 모듈(100) 중 가스 또는 화염이 분출된 배터리 모듈(100)에만 소화제가 선택적으로 공급되도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 소화 탱크유닛(200)은 탱크 본체(210), 복수 개의 토출 부재(220) 및 탱크 케이스(230)를 포함할 수 있다.
상기 탱크 본체(210)는, 소화제를 수용할 수 있는 저장 공간을 구비하며, 특히 액체 상태의 소화제, 즉 소화액이 배터리 모듈(100) 측으로 투입되지 않도록 일정 수준 이상의 기밀성을 갖는 박스 형태로 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 탱크 본체(210)는, IP 등급 55 이상의 기밀 성능을 갖도록 마련될 수 있다. 또한, 상기 탱크 본체(210)는 소화제를 보충해 넣을 수 있도록 소화제 주입구(210a)를 구비할 수 있다. 여기서 상기 소화제 주입구(210a)는 탱크 본체(210)의 상면부 및/또는 측면부에 구비될 수 있다.
상기 복수 개의 토출 부재(220)는, 상기 탱크 본체(210)의 소화제를 배터리 모듈(100)을 향해 분사하기 위한 수단으로서, 일측은 상기 탱크 본체(210)의 내부와 연통하게 결합되고 타측은 상기 탱크 본체(210)의 하부로 돌출되게 마련될 수 있다.
이를테면, 탱크 본체(210)의 하부에는, 도 7에서 K로 표시된 부분과 같이, 돌출된 접속포트가 구비될 수 있고 상기 접속포트의 외주연에는 나사산이 구비될 수 있다. 토출 부재(220)는 이러한 접속포트에 스크류 결합 및 결합 해제 가능하게 마련될 수 있다.
또한, 상기 토출 부재(220)는, 전술한 바 있듯이, 토출구(221)를 구비하고 예컨대, 평상시 상기 토출구(221)가 막혀있다가 열이나 압력에 의해 파손됨으로써 토출구(221)가 개방되게 마련될 수 있다. 이를테면, 도 7에 도시된 바와 같이, 토출구에는 유리 벌브(222)가 장착될 수 있다. 상기 유리 벌브(222)는 고온 내지 충격에 의해 파손되게 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 유리 벌브(222)는 배터리 모듈(100)로부터 배출된 벤팅 가스와 접촉하는 경우, 벤팅 가스의 열과 압력에 의해 파손될 수 있다. 그러면, 토출 부재(220)의 토출구가 개방되어 탱크 본체(210) 내부의 소화제가 탱크 본체(210) 외부로 유출될 수 있다. 상기 유리 벌브(222)의 대안으로 고온에 의해 용융 가능한 플라스틱이나 비닐 재질 등이 적용될 수도 있다.
소화 탱크유닛(200)은, 배터리 모듈(100)들의 상부에 안착된 때, 상기 토출 부재(220)들이 배터리 모듈(100)들의 주수 구멍(G1,G2)들에 적어도 하나씩 삽입될 수 있게 구성될 수 있다. 이를테면, 도 3에 도시된 배터리 모듈(100)들의 주수 구멍(G1,G2)들 하나당 토출 부재(220)들 중 하나가 삽입될 수 있게 소화 탱크유닛(200)이 구성될 수 있다.
특히, 상기 토출 부재(220)는, 서로 다른 배터리 모듈(100) 각각에 대응되게 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 배터리 모듈(M1)과 제2 배터리 모듈(M2)이 전후 방향(±Y방향)으로 배치된 배터리 팩의 경우, 그 상부에 위치한 소화 탱크유닛(200)에도 제1 토출 부재(B1)와 제2 토출 부재(B2)를 구비할 수 있다. 여기서, 제1 토출 부재(B1)는, 제1 배터리 모듈(M1)에 대응되게 제1 배터리 모듈(M1)의 상부에 배치되고, 제2 토출 부재(B2)는, 제2 배터리 모듈(M2)에 대응되게 제2 배터리 모듈(M2)의 상부에 배치될 수 있다.
이와 같은 실시 구성에서, 제1 배터리 모듈(M1)에서 열적 이벤트가 발생한 경우, 벤팅 가스 등에 의해, 제1 토출 부재(B1)가 파손될 수 있다. 그러면, 제1 토출 부재(B1)로부터, 탱크 본체(210) 내부의 소화제가 배출될 수 있다. 따라서, 도 10에서 화살표 C1으로 표시된 바와 같이, 제1 토출 부재(B1)를 통해 제1 배터리 모듈(M1)로만 소화제가 투입되고 제2 배터리 모듈(M2)로는 소화제가 투입되지 않을 수 있다.
반대로, 제2 배터리 모듈(M2)에서 열적 이벤트가 발생한 경우, 벤팅 가스 등에 의해, 제2 토출 부재(B2)가 파손될 수 있다. 그러면, 제2 토출 부재(B2)로부터, 탱크 본체(210) 내부의 소화제가 배출될 수 있다. 따라서, 도 10에서 화살표 C2로 표시된 바와 같이, 제2 토출 부재(B2)를 통해 제2 배터리 모듈(M2)로만 소화제가 투입되고 제1 배터리 모듈(M1)로는 소화제가 투입되지 않을 수 있다.
본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 배터리 팩에 복수의 배터리 모듈(100)이 포함된 경우, 각 배터리 모듈(100)마다 소화제의 투입이 가능하므로, 소화제에 의한 냉각이나 화재 진압, 열 전파 방지 등이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다.
탱크 케이스(230)는 탱크 본체(210)를 외부로부터 보호하고, 복수 개의 배터리 모듈(100)들의 상부에 탱크 본체(210)를 보다 안정적으로 결합하기 위한 구성요소이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 탱크 케이스(230)는, 탱크 바틈브라켓(231)과 외곽 케이스(232)를 포함할 수 있다.
상기 탱크 바틈브라켓(231)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 탱크 본체(210)의 하부를 지지하는 지지부(231a)와, 상기 지지부(231a)에 대해 직각으로 절곡된 형태로 마련되고 배터리 모듈(100)과의 조립을 가이드 역할을 하는 가이드부(231b)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 탱크 바틈브라켓(231)은 강성이 높고 내열성이 우수한 소재로 마련될 수 있다.
상기 지지부(231a)에는 토출 부재(220)들이 통과할 수 있는 토출 부재(220)용 홀들과 전술한 탱크 커넥터를 하방향으로 노출시키기 위한 커넥터 설치홀이 구비될 수 있다. 또한, 지지부(231a)는 전체적으로 평평한 표면을 갖되, 도 8에서 R1 및 R2로 표시한 것과 같이, 평평한 표면을 기준으로 함몰된 영역을 구비할 수 있다. 제1 토출 부재(220)들의 경우, R1으로 표시된 함몰된 제1 영역에 설치되고, 제2 토출 부재(220)들의 경우 R2로 표시된 제2 영역에 설치될 수 있다. 그리고 제1 영역과 제2 영역을 제외한 지지부(231a)의 표면은 평평하게 마련될 수 있다. 특히, 지지부(231a)에서 후술할 실링부재(130)와 접촉하는 표면은 단차가 없이 평평하게 마련될 수 있다.
외곽 케이스(232)는, 예컨대 도 8과 같이 조립된 탱크 본체(210)와 탱크 바틈브라켓(231)에, 도 9와 같이, 탱크 본체(210)의 둘레 방향에 따라 외측면을 에워싸도록 구성될 수 있다.
특히, 상기 외곽 케이스(232)와 상기 탱크 본체(210)의 적어도 한쪽의 외측면 사이에는 이격 공간(S)이 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 8과 도 9를 참조하면, 탱크 본체(210)는 좌우 방향에 따른 외측면에 탱크 본체(210)에 대해 내부 방향으로 만입된 만입부(210b)를 구비하여 상기 만입부(210b)와 상기 외곽 케이스(232)의 내벽면 사이에 이격 공간(S1)이 마련될 수 있다. 이러한 이격 공간(S1)에 상술한 연결 부재의 케이블(EC)이 배치될 수 있다.
또한, 상기 외곽 케이스(232)는 상기 소화제 주입구(210a)가 위치한 상기 탱크 본체(210)의 일 측면부을 커버하는 탈착 플레이트(233)를 포함한다. 또한, 상기 탈착 플레이트(233)는 외곽 케이스(232)의 본체에 대해 탈부착 가능하여, 상기 이격 공간을 차폐할 수 있게 구성될 수 있다. 또한, 상기 탈착 플레이트(233)는 상기 소화제 주입구(210a)에 대응하는 위치에 케이스 홀(미도시)을 구비하고 상기 케이스 홀은 주입구 마개(240)로 밀폐되도록 구성될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 각 배터리 모듈(100)의 상면부에 적용한 실링부재(130)를 나타낸 도면이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 팩의 실링 구조를 설명하기 위한 배터리 팩의 개략적인 부분 단면도이고, 도 13은 도 12의 W영역 확대도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 각 상기 배터리 모듈(100)은, 각 상기 배터리 모듈(100)의 상기 주수 구멍(G1,G2)의 둘레를 에워싸고 상기 주수 구멍(G1,G2)보다 돌출되게 상기 모듈 케이스(110)의 상면부에 배치된 실링부재(130)들을 포함할 수 있다. 예컨대 제2 배터리 모듈(M2)로부터 벤팅 가스가 배출된 경우, 벤팅 가스가 제2 토출 부재(220)로만 향하고, 제1 토출 부재(220)로는 향하지 않도록, 소화 탱크유닛(200)이 복수 개의 배터리 모듈(100)의 상부에 안착되고 상기 실링부재(130)들과 접촉하여 상기 복수 개의 배터리 모듈(100)의 상부가 개별적으로 밀폐될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의하면, 각 배터리 모듈(100)의 상면부의 밀폐성이 더욱 강화될 수 있다. 따라서 예컨대 상술한 바와 같이, 제2 배터리 모듈(M2)로부터 벤팅 가스가 배출되는 때, 제2 주수 구멍(G2)에서 분출된 벤팅 가스는 실링부재(130)에 의해 제1 토출 부재(B1)로 보다 확실히 이동하지 못하게 됨으로써, 상기 제1 토출 부재(B1)의 유리 벌브(222)는 손상되지 않고 제2 토출 부재(B2)만 손상되고 이에 따라 제2 배터리 모듈(M2)로만 소화액이 투입되고, 제1 배터리 모듈(M1)로는 투입되지 않을 수 있다.
보다 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 배터리 팩은, 각 상기 배터리 모듈(100)의 상면부의 가장자리 둘레 전체를 따라 배치되는 실링부재(130)를 포함한다. 상기 실링부재(130)은 각 배터리 모듈의 모듈 케이스(100)의 상면부 테두리를 따라 끊김없이 이어진 형태로 제공될 수 있다. 이러한 상기 실링부재(130)는 소화 탱크유닛(200)의 하부과 접촉하도록 구성될 수 있다.
이러한 실링부재(130)는 밀폐성능과 내화성능이 우수한 재질로서, 예컨대 실리콘 고무, 그라파이트 팽창성 발포체, 메탈 가스켓, 비석면 가스켓 등으로 구현될 수 있다.
상기 실링부재(130)는, 도 11과 같이, 폐루프(closed-loop)형태로 제1 배터리 모듈(M1)의 모듈 케이스(110)의 상면부 가장자리 둘레를 따라 배치되는 제1 실링부재(130(A))와, 제2 배터리 모듈(M2)의 상면부 가장자리 둘레를 따라 배치되는 제2 실링부재(130(B))로 구분될 수 있다.
소화 탱크유닛(200)은 그 하면이 상기 제1 실링부재(130(A)) 및 제2 실링부재(130(B))와 긴밀하게 접촉하면서 상기 제1 배터리 모듈(M1)의 상면부와 상기 제2 배터리 모듈(M2)의 상면부를 커버하도록 구성될 수 있다. 이를테면, 전술한 바 있듯이, 소화 탱크유닛(200)은 탱크 바틈브라켓(231)을 구비하고, 상기 탱크 바틈브라켓(231)의 지지부(231a)는 도 8에서 각각 R1과 R2로 표시한 제1 영역과 제2 영역 사이와 이들 바깥쪽 표면이 평평하게 마련되어 있어, 상기 제1 실링부재(130) 및 제2 실링부재(130)와 긴밀하게 접촉될 수 있다. 더욱이, 배터리 모듈(100)들의 상부에 소화 탱크유닛(200)과 제어 모듈(300)이 동시에 배치됨으로 상기 제1 실링부재(130(A))와 제2 실링부재(130(B))는 상기 소화 탱크유닛(200)에 의해 더욱더 긴밀하게 접촉 및 압박될 수 있다. 따라서 소화 탱크유닛(200)이 배터리 모듈(100)들의 상부에 결합된 때, 제1 배터리 모듈(M1)의 상면부와 제2 배터리 모듈(M2)의 상면부는 각각 개별적으로 밀폐될 수 있다.
그러므로, 예컨대, 제1 배터리 모듈(M1)에서 벤팅 가스가 주수 구멍(G1)을 통해 분출된 경우, 분출된 벤팅 가스는 제1 배터리 모듈(M1)의 상면부에서 제1 배터리 모듈(M1)의 외부로 이동이 제1 실링부재(130(A))에 의해 차단될 수 있다. 더욱이, 제1 배터리 모듈(M1)과 제2 배터리 모듈(M2)은 서로 간에 측면부가 대면하게 배치되어 있다. 이 경우, 도 12 및 도 13에 도시된 것과 같이, 제1 실링부재(130(A))와 제2 실링부재(130(B))가 이중으로 연속해 있어 벤팅 가스가 제1 배터리 모듈(M1)의 상면부에서 제2 배터리 모듈(M2)의 상면부로 이동하여 제2 토출 부재(220)와 접촉하기는 더욱 어려워 진다. 그러므로 도 12에 도시된 화살표시와 같이, 벤팅 가스가 제1 배터리 모듈(M1)에서 제2 배터리 모듈(M2)로 전이되지 않는다. 이때, 제1 토출 부재(220)는 상기 벤팅 가스의 영향을 더 많이 받게 되어 더 빠르게 파손될 수 있다. 그 결과, 제1 배터리 모듈(M1)에서 벤팅 가스가 발생시, 제1 토출 부재(220)가 상기 벤팅 가스에 빠르게 반응하여 파손됨으로써, 탱크 본체(210) 내부의 소화제가 신속히 배출될 수 있다.
또한, 열적 이벤트가 발생한 배터리 모듈(100)에 소화제가 집중적으로 공급될 수 있기 때문에, 열적 이벤트가 발생한 배터리 모듈(100)에 대한 냉각이나 화재 억제 성능이 보다 확실하게 보장될 수 있다. 또한, 본 발명의 이러한 실시 구성에 의하면, 정상적인 배터리 모듈(100)에 대해서는, 소화제가 투입되지 않음으로써, 해당 배터리 모듈(100)에 대해서는, 계속적인 사용이 가능할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템은, 상술한 본 발명에 따른 배터리 팩을 하나 이상 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템은, 이러한 배터리 팩 이외에, 에너지 저장 시스템에 포함되는 일반적인 구성요소를 더 포함할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템은, 주택이나 빌딩 등에서 에너지를 저장하기 위해 사용되는, 주택용(건물용) 에너지 저장 시스템일 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
또한, 본 명세서에서는 상, 하, 전, 후와 같은 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나 이러한 용어들은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 대상이 되는 사물의 위치나 관측자의 위치 등에 따라 달라질 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
100: 배터리 모듈 110: 모듈 케이스
111: 미들 케이스 112: 탑 플레이트
113: 바틈 플레이트 120: 모듈 커넥트 바틈커버
130: 실링부재 200: 소화 탱크유닛
210: 탱크 본체 210a: 소화액 주입구
210b: 만입부 220: 토출부재
230: 탱크 케이스 231: 탱크 바틈브라켓
232: 외곽 케이스 233: 탈착 플레이트
300: 제어 모듈

Claims (15)

  1. 배터리 셀들이 수용된 모듈 케이스의 측면부가 서로 대면하게 배치되고, 각각 상기 모듈 케이스의 상면부에 주수 구멍을 구비한 복수 개의 배터리 모듈; 및
    소화제를 보유하며 상기 복수 개의 배터리 모듈의 상부에 배치되고 서로 다른 상기 배터리 모듈에 구비되는 상기 주수 구멍을 통해 상기 복수 개의 배터리 모듈들 중 열적 이벤트가 발생한 배터리 모듈에만 소화제를 공급할 수 있게 구성된 소화 탱크유닛;을 포함하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    각 상기 배터리 모듈에 설치되고, 각 상기 배터리 모듈의 상기 주수 구멍의 둘레를 에워싸고 상기 주수 구멍보다 돌출되게 상기 모듈 케이스의 상면부에 배치된 실링부재들;를 포함하고,
    상기 소화 탱크유닛이 상기 복수 개의 배터리 모듈의 상부에 안착되고 상기 실링부재들과 접촉하여 상기 복수 개의 배터리 모듈의 상부가 개별적으로 밀폐되게 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 배터리 모듈은 2개의 배터리 모듈이고,
    상기 2개의 배터리 모듈은 각각의 상기 주수 구멍을 통해 상기 소화 탱크유닛으로부터 소화제를 공급 받을 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제2항에 있어서,
    각 상기 실링부재는, 내화성 재질로 마련되고 폐루프(closed-loop)형태로 상기 모듈 케이스의 상면부 가장자리 둘레를 따라 배치된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 실링부재는
    실리콘 고무, 그라파이트 팽창성 발포체, 메탈 가스켓, 비석면 가스켓 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제1항에 있어서,
    서로 대면하는 상기 모듈 케이스의 측면부는 그 이면에 방열 시트를 구비한 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 모듈 케이스는,
    상기 배터리 셀을 수용할 수 있는 내부 공간을 갖도록 중공 구조로 마련된 미들 케이스;
    상기 미들 케이스의 하단부에 결합되는 바틈 플레이트; 및
    상기 주수 구멍을 구비하고 상기 미들 케이스의 상단부에 결합되는 탑 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수 개의 배터리 모듈의 하부를 일체로 지지 및 고정하도록 마련된 모듈 커넥트 바틈커버를 포함하고,
    상기 복수 개의 배터리 모듈은 각각의 상기 바틈 플레이트가 상기 모듈 커넥트 바틈커버의 상부에 고정 결합되게 마련된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 소화 탱크유닛은,
    각 상기 배터리 모듈에서 상기 소화 탱크유닛을 향해 분출되는 가스에 반응하여, 각 상기 배터리 모듈의 상기 주수 구멍을 통해 상기 복수 개의 배터리 모듈 중 가스가 분출된 배터리 모듈에만 소화제가 선택적으로 공급되도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 소화 탱크유닛은, 상기 소화제를 수용할 수 있게 마련된 탱크 본체; 및 일측은 상기 탱크 본체의 내부와 연통하게 결합되고 타측은 상기 탱크 본체의 하부로 돌출된 복수 개의 토출 부재들을 포함하고,
    상기 토출 부재들은 각각 상기 복수 개의 배터리 모듈의 주수 구멍들과 마주하게 위치하고 고온 내지 충격에 의해 파손되어 상기 탱크 본체의 소화제가 토출 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 토출 부재는, 유리 벌브, 플라스틱 및 비닐 재질 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 소화제는 부동액, 소금물, 물 및 절연유 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 소화 탱크유닛의 상부에 배치되고 상기 복수 개의 배터리 모듈의 배터리 셀들에 대한 충방전을 제어하는 제어 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 소화 탱크유닛은, 상기 제어 모듈을 상부에 안착한 때, 상기 제어 모듈과 상기 복수 개의 배터리 모듈이 전기적으로 연결되도록 연결 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
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