WO2023075360A1 - 열 교환 및 화재 방지를 위한 구조를 포함하는 전지 모듈 - Google Patents

열 교환 및 화재 방지를 위한 구조를 포함하는 전지 모듈 Download PDF

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WO2023075360A1
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space
extinguishing
cooling
module
heat
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PCT/KR2022/016343
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강재혁
유정빈
유재욱
지호준
최진영
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Definitions

  • the present invention relates to a battery module including a structure for preventing fire while enabling heat exchange.
  • a method using cooling water has been proposed for cooling and fire prevention. For example, a method of cooling by absorbing heat generated from a battery with cooling water and supplying cooling water to an area where a fire has occurred has been proposed to extinguish the fire.
  • cooling water may leak during the cooling process, causing a short circuit of the secondary battery.
  • stability of the secondary battery module and reliability of continuous use of the secondary battery module may be deteriorated.
  • the problem to be solved by the present invention is that in a secondary battery module, a cooling structure and a fire extinguishing structure distinct from the cooling structure can be used to adaptively respond to the cooling process and the fire extinguishing process, and the cooling water leaks according to the junction failure, so that the secondary battery It is to provide a structure capable of suppressing the occurrence of a short circuit.
  • a battery module according to the present invention is disposed on a case having an accommodating space capable of accommodating a battery, and cooling heat that may be generated in the accommodating space and preventing a fire that may occur in the accommodating space. It includes a cooling-extinguishing module provided to extinguish the heat, and the cooling-extinguishing module includes a first space provided to allow a refrigerant capable of cooling the heat to move, and a first space distinct from the first space and the first space It is formed closer to the accommodation space than the second space in which the extinguishing fluid for extinguishing the fire can be stored.
  • the cooling-extinguishing module includes the first space and the second space, and is disposed to cross a body coupled to the case and the body to divide the internal space of the body into the first space and the second space. It may include a partition plate that can be distinguished by.
  • the cooling-extinguishing module is coupled to the case to cover the accommodation space on the case and is coupled to a first plate forming a lower body, and a part of the first plate, and divides the first space and the second space. and a second plate provided to form an upper body and partially coupled to the partition plate.
  • the first plate and the partition plate may form the second space, and the partition plate and the second plate may form the first space.
  • the cooling-extinguishing module includes at least one connection hole provided to spatially connect the second space and the accommodation space, and a seal provided to seal the connection hole but melt at a predetermined temperature or higher so that the seal can be released. may include absences.
  • the sealing member melts and the extinguishing fluid may be ejected into the accommodation space.
  • the cooling-extinguishing module may receive the heat through one or more heat dissipation pads that may be disposed in contact with the cooling-extinguishing module.
  • the cooling-extinguishing module includes a partition plate capable of dividing the first space and the second space, and the partition plate is formed with a plurality of pin-shaped projections protruding into the first space and the second space.
  • the extinguishing fluid may have a higher insulating property than the refrigerant.
  • the extinguishing fluid has a lower boiling point than the refrigerant and can transfer the heat through a phase change.
  • the battery module according to the present invention it is possible to adaptively respond to a cooling process and a fire extinguishing process by using a cooling structure and a fire extinguishing structure distinct from the cooling structure.
  • the battery module according to the present invention it is possible to suppress a short circuit of a secondary battery that may occur due to leakage of coolant due to poor bonding of some structures in the battery module.
  • the battery module according to the present invention stability and reliability of the battery module for cooling and fire prevention can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the internal structure of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a cooling principle of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a fire prevention (or extinguishing) principle of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • the battery module 100 may include a case 110 .
  • An accommodation space in which the batteries (or battery assembly) 111 can be accommodated may be formed in the case 110 .
  • Case 110 may be formed such that one surface is open.
  • the case 110 may include an open surface with one surface open, and the batteries 111 may be seated in a receiving space within the case 110 through the open surface.
  • the battery module 100 may include a cooling-extinguishing module 120 .
  • the cooling-extinguishing module 120 may include a first space 130 (or a refrigerant space) in which a refrigerant (or coolant) used in the cooling process may move or be accommodated.
  • a refrigerant may pass through the first space 130 to cool the batteries 111 in the case 110 .
  • the cooling-extinguishing module 120 may include a second space 140 (or an extinguishing fluid space) in which an extinguishing fluid used in a fire prevention process (or extinguishing process) may be accommodated.
  • the extinguishing fluid may be stored in the second space 140 for the purpose of extinguishing a fire that may occur in the batteries 111 in the case 110 .
  • Gates through which refrigerant can enter and exit may be formed in the cooling-extinguishing module 120 .
  • one of the gates may be formed to allow the refrigerant to move into the cooling-extinguishing module 120, and the other of the gates may be formed to allow the refrigerant to move out of the cooling-extinguishing module 120.
  • the number and positions of the formed gates are exemplary, and may be implemented differently depending on the design.
  • the cooling-extinguishing module 120 may be disposed on the case 110 .
  • the cooling-extinguishing module 120 may be coupled on one open surface of the case 110 .
  • a part of the cooling-extinguishing module 120 may be coupled on a part of the open side of the case 110 .
  • the case 110 and the cooling-extinguishing module 120 may have an overlapping area when viewed from the side.
  • a part of the cooling-extinguishing module 120 may be coupled to the case 110 while being drawn into the accommodation space of the case 110 . Since a part of the cooling-extinguishing module 120 is drawn into the receiving space of the case 110, the overall size of the battery module 100 may be reduced.
  • FIG. 2 shows the internal structure of a battery module according to an embodiment of the present invention.
  • the battery module 100 may include a case 110 .
  • the accommodating space inside the case 110 is a space in which the batteries 111 can be seated, and in a state in which the batteries 111 are accommodated and seated in the accommodating space, it can be applied to battery-related processes or electronic systems.
  • the cooling-extinguishing module 120 may be coupled on the case 110 .
  • the cooling-extinguishing module 120 may be combined with the case 110 on one open surface of the case 110 .
  • the cooling-extinguishing module 120 may be disposed to overlap at least a portion of the case 110 .
  • the cooling-extinguishing module 120 may include a first space 130 in which a refrigerant may move and be accommodated, and a second space 140 in which an extinguishing fluid may be stored.
  • the second space 140 may be formed closer to the batteries 111 than the first space 130 .
  • the first space 130 and the second space 140 may be separate spaces that are not spatially connected.
  • the first space 130 and the second space 140 of the cooling-extinguishing module 120 may be separated by a partition plate 220 .
  • the partition plate 220 may be disposed between the first space 130 and the second space 140, and the partition plate 220 is disposed so that the first space 130 and the second space ( 140) can be spatially separated.
  • the cooling-extinguishing module 120 may be composed of a lower body 201 and an upper body 202.
  • the cooling-extinguishing module 120 may include a partition plate 220 disposed between the lower body 201 and the upper body 202 .
  • the lower body 201 may be formed of the first plate 210 .
  • a step may be formed in the first plate 210, and a part of the first plate 210 (eg, an edge of the first plate 210) is a part of the case 110 (eg, the case ( 110) to form the lower body 201 of the cooling-extinguishing module 120.
  • a portion of the partition plate 220 may be coupled to portions of the lower body 201 and the upper body 202 .
  • the edge of the partition plate 220 may be coupled to the edge of the first plate 210 forming the lower body 201, and the upper body 202 may be formed on the edge of the partition plate 220.
  • the edge of the second plate 230 may be coupled.
  • the upper body 202 may be formed of the second plate 230 .
  • a step may be formed in the second plate 230, and a part of the second plate 230 (eg, an edge of the second plate 230) is a part of the case 110 (eg, the case ( 110) to form the upper body 202 of the cooling-extinguishing module 120.
  • the second space 140 may be formed by combining the first plate 210 and the partition plate 220 forming the lower body 201 .
  • the first plate 210 is disposed at the lower part
  • the partition plate 220 is disposed at the upper part
  • a part of the first plate 210 and a part of the partition plate 220 are disposed. may be formed by combining
  • the first space 130 may be formed by combining the second plate 230 forming the upper body 202 and the partition plate 220 .
  • the second plate 230 is disposed on the upper part
  • the partition plate 220 is disposed on the lower part
  • a part of the second plate 230 and a part of the partition plate 220 are disposed.
  • the first space 130 may be a space in which a refrigerant can move.
  • gates through which refrigerant can enter and exit may be formed in the second plate 230 forming the upper body 202 .
  • the refrigerant enters the inside of the cooling-extinguishing module 120 through one of the gates formed on the second plate 230 and is cooled through the other one of the gates formed on the second plate 230. It can go outside the fire extinguishing module 120.
  • the second space 140 may contain an extinguishing fluid.
  • the extinguishing fluid may have a lower boiling point than the refrigerant.
  • the extinguishing fluid may undergo a phase change at a boiling point lower than that of the refrigerant, and heat generated from the batteries 111 may be transferred to the first space 130 through the phase change.
  • an extinguishing fluid may have a greater heat spreading and extinguishing effect than a refrigerant by absorbing heat and cooling the surroundings.
  • the extinguishing fluid may include an insulating material such as a fluorinated ketone and may have higher insulating properties than the refrigerant.
  • connection holes capable of spatially connecting the second space 140 and the accommodation space of the case 110 may be formed in the first plate 210 forming the lower body 201 .
  • One or more sealing members 211 may be coupled to one or more connection holes formed in the first plate 210 forming the lower body 201 .
  • one or more sealing members 211 may be coupled to positions corresponding to one or more connection holes, respectively.
  • One or more sealing members 211 may be coupled to one or more connection holes to seal one or more connection holes. Since one or more connection holes are sealed by one or more sealing members 211 , the second space 140 and the accommodation space of the case 110 may be spatially separated.
  • the sealing member 211 may include metal and plastic as materials.
  • the sealing member 211 may melt at a predetermined temperature or higher. For example, when heat and/or fire occur in the batteries 111 and the temperature of the sealing member 211 exceeds a predetermined temperature, the sealing member 211 may melt.
  • connection hole of the sealing member 211 between the second space 140 and the accommodation space of the case 110 may be released.
  • one or more connection holes formed in the first plate 210 forming the lower body 201 may be opened, and the second space 140 and the case 110 may be opened.
  • the accommodation spaces of can be spatially connected.
  • the extinguishing fluid may be ejected into the accommodation space of the case 110.
  • One or more heat dissipation pads 240 may be disposed between the first plate 210 forming the lower body 201 and the batteries 111 seated in the receiving space of the case 110 .
  • one or more heat dissipation pads 240 may be disposed to contact the first plate 210 and also to contact the batteries 111 .
  • one or more heat dissipation pads 240 may transfer the generated heat to the first plate 210 forming the lower body 201 .
  • One or more heat dissipation pads 240 may be configured to allow heat to be transferred between the batteries 111 and the cooling-extinguishing module 120 .
  • a plurality of pin-shaped protrusions protruding into the first space 130 may be formed on the partition plate 220 .
  • the partition plate 220 can increase the contact area with the refrigerant, thereby increasing heat transfer efficiency. .
  • a plurality of pin-shaped protrusions protruding into the second space 140 may be formed on the partition plate 220 .
  • the partition plate 220 can increase the contact area with the extinguishing fluid, thereby increasing the efficiency of heat transfer and cooling effect.
  • FIG 3 shows a cooling principle of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • Heat may be generated from the batteries 111 accommodated in the accommodation space of the case 110 of the battery module 100 .
  • heat may be generated in the batteries 111 .
  • Heat generated from the batteries 111 may be transferred to the cooling-extinguishing module 120 through one or more heat dissipation pads 240 .
  • heat generated by the batteries 111 may be transferred to one or more heat dissipation pads 240 disposed in contact with the batteries 111 .
  • One or more heat dissipation pads 240 receiving heat from the batteries 111 are disposed in contact with the heat dissipation pads 240, and the cooling-extinguishing module 120 (or the first plate forming the lower module 201) ( 210)) to transfer heat.
  • the second space 140 may receive heat from the first plate 210 forming the lower module 201 .
  • the extinguishing fluid may receive heat from the first plate 210.
  • the extinguishing fluid stored in the second space 140 in the cooling-extinguishing module 120 may absorb the transferred heat. At least a portion of the extinguishing fluid may absorb heat and change its phase from a liquid state to a gaseous state in the second space 140 .
  • surroundings of the extinguishing fluid eg, the batteries 111 in the accommodation space
  • the extinguishing fluid may have a very low boiling point (eg, less than 50 degrees), and the boiling point of the extinguishing fluid may be lower than the boiling point of the refrigerant. Since the phase change of the extinguishing fluid occurs at a lower temperature than the phase change of the refrigerant, the cooling effect may be greater than that of the refrigerant.
  • the gaseous extinguishing fluid that has absorbed heat may transfer heat to the refrigerant flowing in the first space 130 in the cooling-extinguishing module 120 through the partition plate 220 .
  • the fire extinguishing fluid absorbing heat may transfer the heat to the partition plate 220 having high thermal conductivity.
  • the partition plate 220 receiving the heat may transfer the heat to the refrigerant flowing in the first space 130 .
  • the refrigerant in the first space 130 receiving heat from the partition plate 220 may absorb the heat.
  • the refrigerant that has absorbed heat in the first space 130 may flow along the moving direction, and the refrigerant may move out of the cooling-extinguishing module 120 through a gate formed in the cooling-extinguishing module 120.
  • a gaseous extinguishing fluid that absorbs heat
  • heat may be lost after transferring the heat to the refrigerant.
  • a gaseous extinguishing fluid may undergo a phase change to a liquid state due to loss of heat.
  • the refrigerant in the first space 130 and the extinguishing fluid in the second space 140 are involved in the cooling process, the refrigerant The cooling efficiency may be higher compared to the case of cooling only.
  • the first space 130 in which the refrigerant is accommodated and the second space 140 in which the extinguishing fluid is accommodated are structurally separated in the cooling-extinguishing module 120, leakage of the refrigerant to the batteries 111 is prevented. It can be prevented.
  • FIG. 4 shows a fire prevention (or fire extinguishing) principle of a battery module according to another embodiment of the present invention.
  • High-temperature heat and/or fire may be generated in the batteries 111 accommodated in the accommodation space of the case 110 of the battery module 100 .
  • heat and/or fire above a certain temperature may occur in the batteries 111 .
  • High-temperature heat generated from the batteries 111 may be transferred to the cooling-extinguishing module 120 through one or more heat dissipation pads 240 .
  • high-temperature heat generated from the batteries 111 may be transferred to one or more heat dissipation pads 240 disposed in contact with the batteries 111 .
  • One or more heat dissipation pads 240 receiving high-temperature heat from the batteries 111 are disposed in contact with the heat dissipation pads 240 to form a cooling-extinguishing module 120 (or a lower module 201). High-temperature heat may be transferred to the plate 210).
  • the second space 140 may receive high-temperature heat from the first plate 210 forming the lower module 201 .
  • the extinguishing fluid may receive high-temperature heat from the first plate 210.
  • the extinguishing fluid stored in the second space 140 in the cooling-extinguishing module 120 may absorb the transferred heat.
  • a portion of the extinguishing fluid may absorb heat and change its phase from a liquid state to a gas state, and a portion of the extinguishing fluid may increase as the pressure in the second space 140 increases.
  • a liquid state can be maintained.
  • the extinguishing fluid may be in a high-pressure state in which a liquid state and a gaseous state are mixed.
  • a high-pressure extinguishing fluid in which a liquid state and a gaseous state are mixed may transfer heat to the first space 130 to perform cooling.
  • the fire extinguishing fluid in a mixed state eg, gaseous state + liquid state
  • the partition plate 220 may transfer heat to the partition plate 220 having high thermal conductivity.
  • the partition plate 220 receiving the heat may transfer the heat to the refrigerant flowing in the first space 130 .
  • the refrigerant in the first space 130 receiving heat from the partition plate 220 may absorb the heat.
  • the refrigerant that has absorbed heat in the first space 130 may flow along the moving direction, and the refrigerant may move out of the cooling-extinguishing module 120 through a gate formed in the cooling-extinguishing module 120.
  • the temperature of the sealing member 211 becomes higher than a predetermined temperature and may be melted.
  • one or more sealing members 211 coupled to one or more connection holes formed in the first plate 210 forming the lower body 201 may be melted.
  • sealing member 211 melts at a predetermined temperature or higher, sealing of the connection hole of the sealing member 211 between the second space 140 and the accommodation space of the case 110 may be released.
  • connection holes formed in the first plate 210 forming the lower body 201 may be opened, and the second space 140 and the case 110 may be opened.
  • the accommodation spaces of can be spatially connected.
  • the high pressure inside the second space 140 may cause the extinguishing fluid to be ejected into the accommodating space within the case 110 .
  • the high pressure in the second space 140 causes the fire extinguishing fluid in a mixed state to flow into the battery.
  • the fire extinguishing fluid ejected into the receiving space of the case 110 where the batteries 111 are located may block heat diffusion of the batteries 111 in a high temperature state and/or a fire state.
  • the ejected extinguishing fluid can extinguish the fire generated in the batteries 111 and suppress ignition.
  • the fire extinguishing fluid is ejected to the batteries 111 to quickly extinguish the fire and suppress additional ignition.
  • the fire prevention (or fire extinguishing) process since the first space 130 for accommodating the refrigerant and the second space 140 for accommodating the extinguishing fluid are structurally separated in the cooling-extinguishing module 120, the battery of the refrigerant Leakage to fields 111 can be prevented.

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Abstract

본 발명에 따른 전지 모듈은, 전지를 수용할 수 있는 수용 공간을 가지는 케이스, 및 상기 케이스 상에 배치되고, 상기 수용 공간에서 발생될 수 있는 열을 냉각하고 상기 수용 공간에서 발생될 수 있는 화재를 소화시킬 수 있도록 마련되는 냉각-소화 모듈을 포함하고, 상기 냉각-소화 모듈은 상기 열을 냉각시킬 수 있는 냉매가 이동 가능하도록 마련되는 제1 공간, 및 상기 제1 공간과 구별되고 상기 제1 공간보다 상기 수용 공간에 더 근접하게 형성되며 상기 화재를 소화시키기 위한 소화 유체가 저장될 수 있는 제2 공간을 포함할 수 있다.

Description

열 교환 및 화재 방지를 위한 구조를 포함하는 전지 모듈
관련 출원과의 상호인용
본 출원은 2021년 10월 29일자 한국특허출원 제10-2021-0147221호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
기술분야
본 발명은 열 교환이 가능하면서 화재도 방지할 수 있도록 하기 위한 구조를 포함하는 전지 모듈에 대한 관한 것이다.
대체 에너지에 대한 필요성이 증대되고 있는 가운데 태양열, 수력, 풍력, 해양 에너지, 바이오매스 에너지 등 환경 오염에 미치는 영향이 적은 에너지원에 기반한 전력 생산 기술 연구 및 개발이 진행되고 있다. 특히, 반복 충전이 가능한 이차전지에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 이차전지의 재료, 효율, 구조, 안정성, 및 시스템과 같은 측면들에 대한 개발이 이루어지고 있다.
다양한 형태의 이차전지가 자동차, 휴대폰, 노트북 등과 같은 전자 시스템에 적용되고 있으며, 사용자가 전자 시스템을 장기간 사용하는 경우에 지속적인 충전/방전으로 인해 발열 및/또는 화재가 발생될 수 있다. 이차전지 및 이차전지를 포함하는 시스템의 안정성 측면에서 상술한 발열/화재에 대한 관리가 필요하며, 발열/화재에 따른 영향을 최소화하기 위해 냉각 및 화재 방지를 위한 구조가 제안되고 있다.
냉각 및 화재 방지를 위해서 냉각수를 활용한 방법이 제안된 바 있다. 예를 들어, 전지에서 발생하는 열을 냉각수가 흡수하여 냉각을 수행하고, 화재가 발생된 영역에 냉각수가 공급되어 소화가 이루어지는 방법이 제안되었다.
종래 기술에 따르면, 냉각 및 화재 방지를 위한 구조 내에 접합 불량이 존재하는 경우, 냉각 과정에서 냉각수가 누설되어 이차전지의 단락이 발생할 수 있다. 또한 이차전지 모듈의 안정성, 및 이차전지 모듈의 지속적인 사용에 대한 신뢰성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
종래 기술에 따르면, 냉각 과정 및 소화 과정에 모두 냉각수가 이용되어, 냉각 및 화재 방지에 대한 적응적인 대응 효과가 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이차전지 모듈에 있어서 냉각 구조 및 냉각 구조와 구별되는 소화 구조를 이용하여 냉각 과정 및 소화 과정에 적응적으로 대응할 수 있으며, 접합 불량에 따라 냉각수가 누설됨으로써 이차전지의 단락이 발생되는 것을 억제할 수 있는 구조를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전지 모듈은, 전지를 수용할 수 있는 수용 공간을 가지는 케이스, 및 상기 케이스 상에 배치되고, 상기 수용 공간에서 발생될 수 있는 열을 냉각하고 상기 수용 공간에서 발생될 수 있는 화재를 소화시킬 수 있도록 마련되는 냉각-소화 모듈을 포함하고, 상기 냉각-소화 모듈은 상기 열을 냉각시킬 수 있는 냉매가 이동 가능하도록 마련되는 제1 공간, 및 상기 제1 공간과 구별되고 상기 제1 공간보다 상기 수용 공간에 더 근접하게 형성되며 상기 화재를 소화시키기 위한 소화 유체가 저장될 수 있는 제2 공간을 포함할 수 있다.
상기 냉각-소화 모듈은 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간을 포함하고, 상기 케이스에 결합되는 몸체, 및 상기 몸체를 가로지르도록 배치되어 상기 몸체의 내부 공간을 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간으로 구분할 수 있는 구분 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 냉각-소화 모듈은 상기 케이스 상에서 상기 수용 공간을 커버하도록 상기 케이스에 결합되고 하부 몸체를 형성하는 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트와 일부가 결합되고, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간을 구분하도록 마련된 구분 플레이트, 및 상기 구분 플레이트와 일부가 결합되고, 상부 몸체를 형성하도록 마련된 제2 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 제1 플레이트 및 상기 구분 플레이트는 상기 제2 공간을 형성하고, 상기 구분 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 상기 제1 공간을 형성할 수 있다.
상기 냉각-소화 모듈은 상기 제2 공간과 상기 수용 공간이 공간적으로 연결될 수 있도록 마련되는 하나 이상의 연결 홀, 및 상기 연결 홀을 밀봉하되 소정의 온도 이상에서 녹아 상기 밀봉이 해제될 수 있도록 마련되는 밀봉 부재를 포함할 수 있다.
상기 소정의 온도 이상에서 상기 밀봉 부재가 녹아 상기 소화 유체가 상기 수용 공간으로 분출될 수 있다.
상기 냉각-소화 모듈은 상기 냉각-소화 모듈에 접촉 배치될 수 있는 하나 이상의 방열 패드를 통해 상기 열을 전달받을 수 있다.
상기 냉각-소화 모듈은 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간을 구분할 수 있는 구분 플레이트를 포함하고, 상기 구분 플레이트는 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간으로 돌출되는 복수 개의 핀 형상의 돌기가 형성될 수 있다.
상기 소화 유체는 상기 냉매보다 높은 절연성을 가질 수 있다.
상기 소화 유체는 상기 냉매보다 낮은 끓는점을 가지고, 상 변화를 통해 상기 열을 전달할 수 있다.
본 발명에 따른 전지 모듈에 따르면, 냉각 구조 및 냉각 구조와 구별되는 소화 구조를 이용하여 냉각 과정 및 소화 과정에 적응적으로 대응할 수 있다.
본 발명에 따른 전지 모듈에 따르면, 전지 모듈 내의 일부 구조의 접합 불량으로 인해 누설되는 냉각수 때문에 발생 가능한 이차전지의 단락을 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 전지 모듈에 따르면, 냉각 및 화재 방지에 대한 전지 모듈의 안정성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전지 모듈을 나타내는 사시도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전지 모듈의 내부 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전지 모듈의 냉각 원리를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전지 모듈의 화재 방지(또는 소화) 원리를 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하의 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분 또는 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략하였으며, 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서는, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 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.
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전지 모듈을 나타낸다.
전지 모듈(100)은 케이스(110)를 포함할 수 있다.
케이스(110)에는 전지들(또는 전지 어셈블리)(111)이 수용될 수 있는 수용 공간이 형성될 수 있다.
케이스(110)는 일면이 개방되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 케이스(110)는 일면이 개방된 개방면을 포함할 수 있고, 개방면을 통해 전지들(111)이 케이스(110)내의 수용 공간에 안착될 수 있다.
전지 모듈(100)은 냉각-소화 모듈(120)을 포함할 수 있다.
냉각-소화 모듈(120)은 냉각 과정에 이용되는 냉매(또는 냉각수)가 이동하거나 수용될 수 있는 제1 공간(130)(또는 냉매 공간)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 냉매는 케이스(110) 내의 전지들(111)에 대한 냉각을 위해 제1 공간(130)을 통과할 수 있다.
냉각-소화 모듈(120)은 화재 방지 과정(또는 소화 과정)에 이용되는 소화 유체가 수용될 수 있는 제2 공간(140)(또는 소화유체 공간)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 소화 유체는 케이스(110) 내의 전지들(111)에서 발생 가능한 화재를 소화하기 위한 목적으로 제2 공간(140)에 저장될 수 있다.
냉각-소화 모듈(120)에는 냉매가 출입할 수 있는 게이트들이 형성될 수 있다. 예를 들어, 게이트들 중 하나는 냉매가 냉각-소화 모듈(120) 내부로 이동할 수 있도록 형성될 수 있고, 게이트들 중 다른 하나는 냉매가 냉각-소화 모듈(120) 외부로 이동할 수 있도록 형성될 수 있다. 형성된 게이트들의 개수 및 위치는 예시적이며, 설계에 따라 다르게 구현될 수도 있다.
냉각-소화 모듈(120)은 케이스(110) 상에 배치될 수 있다.
냉각-소화 모듈(120)은 케이스(110)의 개방된 일면 상에 결합될 수 있다. 예를 들어, 냉각-소화 모듈(120)의 일부는 케이스(110)의 개방된 일면 측의 일부 상에 결합될 수 있다.
케이스(110)와 냉각-소화 모듈(120)은 측면에서 보았을 때 겹치는 영역이 있을 수 있다. 예를 들어, 냉각-소화 모듈(120)의 일부는 케이스(110)의 수용 공간의 내부로 인입된 상태로 케이스(110)에 결합될 수 있다. 냉각-소화 모듈(120)의 일부가 케이스(110)의 수용 공간의 내부로 인입되므로, 전지 모듈(100)의 전체 사이즈가 축소될 수 있는 효과가 있을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전지 모듈의 내부 구조를 나타낸다.
도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 전지 모듈(100)은 케이스(110)를 포함할 수 있다. 케이스(110) 내부의 수용 공간은 전지들(111)이 안착될 수 있는 공간이며, 전지들(111)이 수용 공간에 수용되어 안착된 상태에서 전지에 관련된 공정들이나, 전자 시스템에 적용될 수 있다.
냉각-소화 모듈(120)은 케이스(110) 상에 결합될 수 있다. 예를 들어, 냉각-소화 모듈(120)은 케이스(110)의 개방된 일면 상에서 케이스(110)와 결합될 수 있다. 또한 측면에서 보았을 때, 냉각-소화 모듈(120)은 케이스(110)와 적어도 일부 겹쳐지도록 배치될 수도 있다.
냉각-소화 모듈(120)은 냉매가 이동 및 수용될 수 있는 제1 공간(130)과, 소화유체가 저장될 수 있는 제2 공간(140)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 공간(130)보다 제2 공간(140)이 전지들(111)에 더 근접하도록 형성될 수 있다. 또한 제1 공간(130)과 제2 공간(140)은 공간적으로 연결되지 않는 별도의 공간일 수 있다.
냉각-소화 모듈(120)의 제1 공간(130)과 제2 공간(140)은 구분 플레이트(220)에 의해 구분될 수 있다. 예를 들어, 제1 공간(130)과 제2 공간(140)의 사이에 구분 플레이트(220)가 배치될 수 있고, 구분 플레이트(220)가 배치됨으로써 제1 공간(130)과 제2 공간(140)이 공간적으로 구분될 수 있다.
냉각-소화 모듈(120)은 하부 몸체(201)와 상부 몸체(202)로 구성될 수 있다.
냉각-소화 모듈(120)은 하부 몸체(201) 및 상부 몸체(202)의 사이에 배치되는 구분 플레이트(220)를 포함할 수 있다.
하부 몸체(201)는 제1 플레이트(210)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 플레이트(210)에는 단차가 형성될 수 있으며, 제1 플레이트(210)의 일부(예: 제1 플레이트(210)의 가장자리)는 케이스(110)의 일부(예: 케이스(110)의 가장자리) 상에 결합되어 냉각-소화 모듈(120)의 하부 몸체(201)를 형성할 수 있다.
구분 플레이트(220)의 일부는, 하부 몸체(201) 및 상부 몸체(202)의 일부와 결합될 수 있다. 예를 들어, 구분 플레이트(220)의 가장자리는 하부 몸체(201)를 형성하는 제1 플레이트(210)의 가장자리 상에 결합될 수 있고, 구분 플레이트(220)의 가장자리 상에는 상부 몸체(202)를 형성하는 제2 플레이트(230)의 가장자리가 결합될 수 있다.
상부 몸체(202)는 제2 플레이트(230)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 플레이트(230)에는 단차가 형성될 수 있으며, 제2 플레이트(230)의 일부(예: 제2 플레이트(230)의 가장자리)는 케이스(110)의 일부(예: 케이스(110)의 가장자리) 상에 결합되어 냉각-소화 모듈(120)의 상부 몸체(202)를 형성할 수 있다.
제2 공간(140)은 하부 몸체(201)를 형성하는 제1 플레이트(210)와 구분 플레이트(220)가 결합되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 공간(140)은 하부에 제1 플레이트(210)가 배치되고, 상부에 구분 플레이트(220)가 배치되며, 제1 플레이트(210)의 일부와 구분 플레이트(220)의 일부가 결합됨으로써 형성될 수 있다.
제1 공간(130)은 상부 몸체(202)를 형성하는 제2 플레이트(230)와 구분 플레이트(220)가 결합되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 공간(130)은 상부에 제2 플레이트(230)가 배치되고, 하부에 구분 플레이트(220)가 배치되며, 제2 플레이트(230)의 일부와 구분 플레이트(220)의 일부가 결합됨으로써 형성될 수 있다.
제1 공간(130)은 냉매가 이동할 수 있는 공간일 수 있다. 예를 들어, 상부 몸체(202)를 형성하는 제2 플레이트(230)에는 냉매가 출입할 수 있는 게이트들이 형성될 수 있다. 예를 들어, 냉매는, 제2 플레이트(230)에 형성된 게이트들 중 하나를 통해 냉각-소화 모듈(120) 내부로 들어오고, 제2 플레이트(230)에 형성된 게이트들 중 다른 하나를 통해 냉각-소화 모듈(120) 외부로 나갈 수 있다.
제2 공간(140)은 소화유체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 소화유체는 냉매보다 낮은 끓는점을 가질 수 있다. 소화유체는 냉매보다 낮은 끓는점에서 상변화가 일어날 수 있으며, 상변화를 통해 전지들(111)에서 발생한 열을 제1 공간(130)으로 전달할 수 있다. 소화유체의 상변화 특성을 이용하여 냉각-소화 모듈(120)의 냉각 효과를 극대화시킬 수 있는 효과가 있다. 예를 들어, 소화유체는 열을 흡수하고 주변을 냉각시킴으로써 열 확산 및 소화 효과가 냉매보다 클 수 있다.
소화유체는 플루오르화 케톤과 같은 절연물질을 포함할 수 있고, 냉매보다 높은 절연성을 가질 수 있다.
하부 몸체(201)를 형성하는 제1 플레이트(210)에는, 제2 공간(140)과 케이스(110)의 수용 공간을 공간적으로 연결시킬 수 있는 하나 이상의 연결 홀이 형성될 수 있다.
하부 몸체(201)를 형성하는 제1 플레이트(210)에 형성된 하나 이상의 연결 홀에는 하나 이상의 밀봉 부재(211)가 결합될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 밀봉 부재(211)는 하나 이상의 연결 홀 각각에 대응하는 위치에 결합될 수 있다. 하나 이상의 밀봉 부재(211)는 하나 이상의 연결 홀에 결합되어, 하나 이상의 연결 홀을 밀봉시킬 수 있다. 하나 이상의 밀봉 부재(211)에 의해 하나 이상의 연결 홀이 밀봉됨으로써, 제2 공간(140)과 케이스(110)의 수용 공간을 공간적으로 분리시킬 수 있다.
밀봉 부재(211)는 금속과 플라스틱을 재료로 포함할 수 있다.
밀봉 부재(211)는 소정 온도 이상에서 녹을 수 있다. 예를 들어, 전지들(111)에서 열 및/또는 화재가 발생하게 되어 밀봉 부재(211)의 온도가 소정 온도 이상이 되면, 밀봉 부재(211)는 녹을 수 있다.
밀봉 부재(211)가 소정 온도 이상에서 녹게 되면, 제2 공간(140)과 케이스(110)의 수용 공간 사이에서 밀봉 부재(211)의 연결 홀에 대한 밀봉이 해제될 수 있다. 밀봉 부재(211)에 의한 밀봉이 해제되는 경우, 하부 몸체(201)를 형성하는 제1 플레이트(210)에 형성된 하나 이상의 연결 홀이 개방될 수 있고, 제2 공간(140)과 케이스(110)의 수용 공간이 공간적으로 연결될 수 있다.
제2 공간(140)에 소화유체가 저장된 상태에서 밀봉 부재(211)의 연결 홀에 대한 밀봉이 해제되는 경우, 소화유체는 케이스(110)의 수용 공간으로 분출될 수 있다.
하나 이상의 방열 패드(240)는, 하부 몸체(201)를 형성하는 제1 플레이트(210)와 케이스(110)의 수용 공간에 안착되는 전지들(111) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 방열 패드(240)는 제1 플레이트(210)에 접촉되도록 배치됨과 동시에, 전지들(111)과도 접촉되도록 배치될 수 있다. 전지들(111)에서 열이 발생되면, 하나 이상의 방열 패드(240)는 발생된 열을 하부 몸체(201)를 형성하는 제1 플레이트(210)에 전달할 수 있다. 하나 이상의 방열 패드(240)는 전지들(111)과 냉각-소화 모듈(120) 사이에서 열이 이동될 수 있도록 하는 구성일 수 있다.
구분 플레이트(220)에는 제1 공간(130)으로 돌출되는 복수 개의 핀 형상의 돌기가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 공간(130)을 향해 복수 개의 핀 형상의 돌기가 형성되는 경우, 구분 플레이트(220)는 냉매와의 접촉 면적을 늘릴 수 있으므로 열 전달의 효율이 증가하는 효과가 있을 수 있다.
구분 플레이트(220)에는 제2 공간(140)으로 돌출되는 복수 개의 핀 형상의 돌기가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 공간(140)을 향해 복수 개의 핀 형상의 돌기가 형성되는 경우, 구분 플레이트(220)는 소화유체와의 접촉 면적을 늘릴 수 있으므로 열 전달 및 냉각 효과의 효율이 증가하는 효과가 있을 수 있다.
구분 플레이트(220)에 제1 공간(130) 및 제2 공간(140)을 향해 돌출되는 복수 개의 핀 형상의 돌기가 모두 형성되는 경우에는, 구분 플레이트(220)의 냉매 및 소화유체와의 접촉 면적이 증대되고, 냉매 및 소화유체의 열 전달 및 냉각 효과의 효율이 극대화될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전지 모듈의 냉각 원리를 나타낸다.
전지 모듈(100)의 케이스(110)의 수용 공간 내에 수용된 전지들(111)에서 열이 발생될 수 있다. 예를 들어, 전지 모듈(100) 내에서 전지들(111)에 대한 충전 및 방전이 수행되면서 전지들(111)에서 열이 발생할 수 있다.
전지들(111)에서 발생된 열은 하나 이상의 방열 패드(240)를 통해 냉각-소화 모듈(120)로 전달될 수 있다. 예를 들어, 전지들(111)에서 발생된 열은, 전지들(111)에 접촉되게 배치된 하나 이상의 방열 패드(240)에 전달될 수 있다. 전지들(111)로부터 열을 전달받은 하나 이상의 방열 패드(240)는, 방열 패드(240)와 접촉되게 배치된 냉각-소화 모듈(120)(또는 하부 모듈(201)을 형성하는 제1 플레이트(210))로 열을 전달할 수 있다.
제2 공간(140)은 하부 모듈(201)을 형성하는 제1 플레이트(210)로부터 열을 전달받을 수 있다. 또는 제2 공간(140) 내에 소화유체가 저장된 경우, 소화유체는 제1 플레이트(210)로부터 열을 전달받을 수 있다.
냉각-소화 모듈(120) 내의 제2 공간(140)에 저장된 소화유체는 전달된 열을 흡수할 수 있다. 소화유체의 적어도 일부는 열을 흡수하여 제2 공간(140)에서 액체 상태에서 기체 상태로 상 변화될 수 있다. 소화유체가 열을 흡수하여 상 변화되면, 소화유체의 주위(예: 수용 공간 내의 전지들(111))는 냉각될 수 있다. 소화유체는 매우 낮은 끓는점(예: 50도 이하)을 가질 수 있고, 소화유체의 끓는점은 냉매의 끓는점보다 낮을 수 있다. 소화유체의 상 변화가 냉매의 상 변화보다 낮은 온도에서 일어나므로, 냉각 효과가 냉매보다 클 수 있다.
열을 흡수한 기체 상태의 소화유체는, 구분 플레이트(220)를 통해 냉각-소화 모듈(120) 내의 제1 공간(130)에서 유동하는 냉매로 열을 전달할 수 있다. 예를 들어, 열을 흡수한 소화유체는 열전도도가 높은 구분 플레이트(220)로 열을 전달할 수 있다. 열을 전달받은 구분 플레이트(220)는 제1 공간(130)에서 유동하는 냉매로 열을 전달할 수 있다. 구분 플레이트(220)로부터 열을 전달받은 제1 공간(130)의 냉매는 열을 흡수할 수 있다. 제1 공간(130)에서 열을 흡수한 냉매는 이동 방향을 따라 유동할 수 있고, 냉매는 냉각-소화 모듈(120)에 형성된 게이트를 통해 냉각-소화 모듈(120)의 외부로 이동할 수 있다.
열을 흡수한 기체 상태의 소화유체에 있어서, 냉매로 열을 전달한 이후에는 열이 손실될 수 있다. 예를 들어, 기체 상태의 소화유체는 열이 손실되어 액체 상태로 상 변화될 수 있다.
상술한 냉각-소화 모듈(120)을 포함하는 전지 모듈(100)의 냉각 과정에 있어서, 제1 공간(130)의 냉매 및 제2 공간(140)의 소화유체가 모두 냉각 과정에 관여하므로, 냉매만으로 냉각하는 경우에 비해 냉각 효율이 더 높을 수 있다. 또한, 냉각-소화 모듈(120)에서 냉매가 수용되는 제1 공간(130)과, 소화유체가 수용되는 제2 공간(140)이 구조적으로 분리되어 있으므로, 냉매의 전지들(111)로의 누설을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전지 모듈의 화재 방지(또는 소화) 원리를 나타낸다.
전지 모듈(100)의 케이스(110)의 수용 공간 내에 수용된 전지들(111)에서 고온의 열 및/또는 화재가 발생될 수 있다. 예를 들어, 전지 모듈(100) 내에서 전지들(111)에 대한 충전 및 방전이 수행되면서 전지들(111)에서 특정 온도 이상의 열 및/또는 화재가 발생할 수 있다.
전지들(111)에서 발생된 고온의 열은 하나 이상의 방열 패드(240)를 통해 냉각-소화 모듈(120)로 전달될 수 있다. 예를 들어, 전지들(111)에서 발생된 고온의 열은, 전지들(111)에 접촉되게 배치된 하나 이상의 방열 패드(240)에 전달될 수 있다. 전지들(111)로부터 고온의 열을 전달받은 하나 이상의 방열 패드(240)는, 방열 패드(240)와 접촉되게 배치된 냉각-소화 모듈(120)(또는 하부 모듈(201)을 형성하는 제1 플레이트(210))로 고온의 열을 전달할 수 있다.
제2 공간(140)은 하부 모듈(201)을 형성하는 제1 플레이트(210)로부터 고온의 열을 전달받을 수 있다. 또는 제2 공간(140) 내에 소화유체가 저장된 경우, 소화유체는 제1 플레이트(210)로부터 고온의 열을 전달받을 수 있다.
냉각-소화 모듈(120) 내의 제2 공간(140)에 저장된 소화유체는 전달된 열을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 제2 공간(140)에서, 소화유체의 일부는 열을 흡수하여 액체 상태에서 기체 상태로 상 변화될 수 있고, 소화유체의 일부는 제2 공간(140) 내의 압력이 높아짐에 따라 액체 상태가 유지될 수 있다. 제2 공간(140)에서 소화유체는 액체 상태 및 기체 상태가 혼합된 고압의 상태일 수 있다.
전지들(111)에서 특정 온도 이상의 열이 발생하기 이전에는, 액체 상태 및 기체 상태가 혼합된 고압의 소화유체가 제1 공간(130)에 열을 전달하여, 냉각을 수행할 수 있다. 예를 들어, 열을 흡수한 혼합 상태(예: 기체 상태+액체 상태)의 소화유체는, 구분 플레이트(220)를 통해 냉각-소화 모듈(120) 내의 제1 공간(130)에서 유동하는 냉매로 열을 전달할 수 있다. 구체적으로, 열을 흡수한 소화유체는 열전도도가 높은 구분 플레이트(220)로 열을 전달할 수 있다. 열을 전달받은 구분 플레이트(220)는 제1 공간(130)에서 유동하는 냉매로 열을 전달할 수 있다. 구분 플레이트(220)로부터 열을 전달받은 제1 공간(130)의 냉매는 열을 흡수할 수 있다. 제1 공간(130)에서 열을 흡수한 냉매는 이동 방향을 따라 유동할 수 있고, 냉매는 냉각-소화 모듈(120)에 형성된 게이트를 통해 냉각-소화 모듈(120)의 외부로 이동할 수 있다.
전지들(111)에서 특정 온도 이상의 열이 발생하거나 화재가 발생한 경우에는, 밀봉 부재(211)의 온도가 소정 온도 이상이 되어 녹을 수 있다. 예를 들어, 하부 몸체(201)를 형성하는 제1 플레이트(210)에 형성된 하나 이상의 연결 홀에 결합된 하나 이상의 밀봉 부재(211)가 녹을 수 있다.
밀봉 부재(211)가 소정 온도 이상에서 녹게 되면, 제2 공간(140)과 케이스(110)의 수용 공간 사이에서 밀봉 부재(211)의 연결 홀에 대한 밀봉이 해제될 수 있다.
밀봉 부재(211)에 의한 밀봉이 해제되는 경우, 하부 몸체(201)를 형성하는 제1 플레이트(210)에 형성된 하나 이상의 연결 홀이 개방될 수 있고, 제2 공간(140)과 케이스(110)의 수용 공간이 공간적으로 연결될 수 있다.
제2 공간(140)과 케이스(110)의 수용 공간이 공간적으로 연결되는 경우, 제2 공간(140) 내부의 높은 압력으로 인해 소화유체가 케이스(110) 내의 수용 공간으로 분출될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 부재(211)에 의한 밀봉이 해제되어 제2 공간(140)과 케이스(110)의 수용 공간이 연결되면, 제2 공간(140) 내의 고압으로 인해 혼합 상태의 소화유체가 전지들(111)이 위치한 수용 공간으로 분출되어 뿌려지는 효과(예: 스프레이 효과)가 있을 수 있다.
전지들(111)이 위치한 케이스(110)의 수용 공간으로 분출된 소화유체는, 고온 상태 및/또는 화재 발생 상태의 전지들(111)의 열 확산을 차단시킬 수 있다. 또한 분출된 소화유체는 전지들(111)에서 발생된 화재를 소화시킬 수 있고, 발화를 억제할 수 있다.
상술한 냉각-소화 모듈(120)을 포함하는 전지 모듈(100)의 화재 방지(또는 소화) 과정에 있어서, 소화유체가 전지들(111)로 분출됨으로써 신속하게 화재를 소화시키면서 추가적인 발화를 억제할 수 있다. 또한 화재 방지(또는 소화) 과정에서도 냉각-소화 모듈(120)에서 냉매가 수용되는 제1 공간(130)과, 소화유체가 수용되는 제2 공간(140)이 구조적으로 분리되어 있으므로, 냉매의 전지들(111)로의 누설을 방지할 수 있다.
이상에서 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 실시가 가능하다.
[부호의 설명]
100: 전지 모듈
110: 케이스
111: 전지들(또는 전지 어셈블리)
120: 냉각-소화 모듈
130: 제1 공간
140: 제2 공간
201: 하부 몸체
202: 상부 몸체
211: 밀봉 부재
210: 제1 플레이트
220: 구분 플레이트
230: 제2 플레이트
240: 방열 패드

Claims (10)

  1. 전지를 수용할 수 있는 수용 공간을 가지는 케이스; 및
    상기 케이스 상에 배치되고, 상기 수용 공간에서 발생될 수 있는 열을 냉각하고 상기 수용 공간에서 발생될 수 있는 화재를 소화시킬 수 있도록 마련되는 냉각-소화 모듈을 포함하고,
    상기 냉각-소화 모듈은:
    상기 열을 냉각시킬 수 있는 냉매가 이동 가능하도록 마련되는 제1 공간; 및
    상기 제1 공간과 구별되고, 상기 제1 공간보다 상기 수용 공간에 더 근접하게 형성되며, 상기 화재를 소화시키기 위한 소화 유체가 저장될 수 있는 제2 공간을 포함하는, 전지 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각-소화 모듈은:
    상기 제1 공간 및 상기 제2 공간을 포함하고, 상기 케이스에 결합되는 몸체; 및
    상기 몸체를 가로지르도록 배치되어, 상기 몸체의 내부 공간을 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간으로 구분할 수 있는 구분 플레이트를 포함하는, 전지 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각-소화 모듈은:
    상기 케이스 상에서 상기 수용 공간을 커버하도록 상기 케이스에 결합되고, 하부 몸체를 형성하는 제1 플레이트;
    상기 제1 플레이트와 일부가 결합되고, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간을 구분하도록 마련된 구분 플레이트; 및
    상기 구분 플레이트와 일부가 결합되고, 상부 몸체를 형성하도록 마련된 제2 플레이트를 포함하는, 전지 모듈.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 플레이트 및 상기 구분 플레이트는 상기 제2 공간을 형성하고,
    상기 구분 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 상기 제1 공간을 형성하는, 전지 모듈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각-소화 모듈은:
    상기 제2 공간과 상기 수용 공간이 공간적으로 연결될 수 있도록 마련되는 하나 이상의 연결 홀; 및
    상기 연결 홀을 밀봉하되, 소정의 온도 이상에서 녹아 상기 밀봉이 해제될 수 있도록 마련되는 밀봉 부재를 포함하는, 전지 모듈.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 소정의 온도 이상에서 상기 밀봉 부재가 녹아 상기 소화 유체가 상기 수용 공간으로 분출될 수 있는, 전지 모듈.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각-소화 모듈은:
    상기 냉각-소화 모듈에 접촉 배치될 수 있는 하나 이상의 방열 패드를 통해 상기 열을 전달받을 수 있는, 전지 모듈.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각-소화 모듈은:
    상기 제1 공간 및 상기 제2 공간을 구분할 수 있는 구분 플레이트를 포함하고,
    상기 구분 플레이트는 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간으로 돌출되는 복수 개의 핀 형상의 돌기가 형성된, 전지 모듈.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 소화 유체는:
    상기 냉매보다 높은 절연성을 가지는, 전지 모듈.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 소화 유체는:
    상기 냉매보다 낮은 끓는점을 가지고,
    상 변화를 통해 상기 열을 전달할 수 있는, 전지 모듈.
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