KR101752912B1 - 전기변색 물질을 포함하는 전지케이스 및 이를 포함하는 이차전지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극조립체와 전해액을 열융착에 의해 밀봉하는 라미네이트 시트의 이차전지용 케이스로서, 상기 케이스는 전지셀의 이상 상태에 따른 절연 파괴에 반응하여 변색되는 전기변색 물질을 가진 전기변색 소자층을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스를 제공한다.

Description

전기변색 물질을 포함하는 전지케이스 및 이를 포함하는 이차전지 {Battery Case Having Electro-chromic Material in a Case and Secondary Battery Including the Same}

본 발명은 전기변색 소자층을 포함하는 전지케이스 및 이를 포함하는 이차전지에 관한 것이다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있고, 그러한 이차전지 중 높은 에너지 밀도와 방전 전압의 리튬 이차전지에 대해 많은 연구가 행해졌고 또한 상용화되어 널리 사용되고 있다.

리튬 이차전지는 그것의 외형에 따라 크게 원통형 전지, 각형 전지, 파우치형 전지 등으로 분류되며, 전해액의 형태에 따라 리튬이온 전지, 리튬이온 폴리머 전지, 리튬 폴리머 전지 등으로 분류되기도 한다.

모바일 기기의 소형화에 대한 최근의 경향으로 인해, 두께가 얇은 각형 전지, 파우치형 전지에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히, 형태의 변형이 용이하고 제조비용이 저렴하며 중량이 작은 파우치형 전지에 대한 관심이 높은 실정이다.

일반적으로, 파우치형 전지는 수지층과 금속층을 포함하는 것으로 구성된 라미네이트 시트의 파우치형 케이스 내부에 전극조립체와 전해질이 밀봉되어 있는 전지를 말한다.

파우치형 이차전지는 라미네이트 시트에 전극조립체의 장착을 위한 수납부를 형성하고, 상기 수납부에 전극조립체를 장착한 상태에서 상기 시트와 분리되어 있는 별도의 시트 또는 그로부터 연장되어 있는 시트를 열융착하여 밀봉하는 것으로 제조된다.

도 1을 참조하면 라미네이트 시트(10)는 최외각을 이루는 외부 피복층(11), 물질의 관통을 방지하는 금속 배리어층(12), 접착층(13), 및 밀봉을 위한 내부 실란트층(14)으로 구성되어 있다. 경우에 따라서는, 접착층(13)이 포함되지 않을 수도 있다.

외부 피복층(11)은 외부로부터 전지를 보호하는 역할을 하므로 두께 대비 우수한 인장강도와 내후성 등이 요구되며, ONy(연신 나일론 필름)이 많이 사용되고 있다. 금속 배리어층(12)은 공기, 습기 등이 전지의 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 하며, 주로 알루미늄(Al)이 사용되고 있다.

내부 실란트층(14)은 전극조립체를 내장한 상태에서 인가된 열과 압력에 의해 상호 열융착되어 밀봉성을 제공하는 역할을 하며, 주로 CPP(무연신 폴리프로필렌 필름)로 이루어져 있다. 접착층(13)은 금속 배리어층(12)에 대한 CPP 내부 실란트층(14)의 낮은 접착력을 보완하는 역할을 한다.

도 2를 참조하면, 전지케이스(20)는 전극조립체(도시되지 않음)를 장착하기 위한 수납부(21)가 형성되어 있는 본체 및 본체와 일체화되어 있으며, 수납부(21)를 밀봉할 수 있는 형태의 덮개(22)로 이루어져 있다.

따라서, 파우치형 이차전지는 전지케이스(20)의 수납부(21)에 전극조립체를 장착한 후, 본체(23)와 덮개(22)의 연결 부위에서 절곡을 행하고, 수납부(21)를 밀봉하기 위하여 절곡 부위를 제외한 본체(23)의 실링부 3면과 덮개(22)를 열융착함으로써 제조된다.

이때, 최내층에 해당하는 수지 실란트층이 서로 대면하고 있는 상기 본체와 덮개의 실링부에 열을 가하는 경우, 수지 실란트층이 용융되면서 본체와 덮개가 융착에 의해 결합 및 밀봉된다.

이러한 이차전지에 있어서 가장 큰 문제점 중의 하나는 낮은 안전성이다. 이차전지는 과충전, 외부로부터의 가열, 물리적 변형 등 다양한 환경하에서 발화 및 폭발의 위험성이 높다. 이러한 발화 및 폭발 위험성의 원인인 과충전을 예방하고, 물리적 변형에 따른 내부 쇼트 등을 예방하기 위한 다양한 방법들이 제시되고 있다. 그러나, 이러한 예방 수단에도 불구하고 발화 및 폭발을 예방할 수 있는 수단이 요구된다.

특히, 전지의 제조과정 중, 전지케이스에 전극조립체 수납부를 형성하기 위한 딥 드로잉 공정 또는 전지케이스 외주면 실링부의 형성을 위한 열융착 밀봉 공정에서, 국부적으로 과도한 변형력이 인가되거나 또는 과다한 열융착이 행해짐으로써, 외부 피복층 및/또는 내부 실란트층이 부분적으로 파괴되면서 금속 배리어층이 노출될 수 있다.

상기 금속 배리어층이 노출되는 경우, 전지의 밀봉성이 저하되므로 전해액이 외부로 누액되거나 외부의 수분이 전지 내로 침투할 수 있다는 문제점이 발생하고, 상기와 같은 이유로 노출된 알루미늄 층이 전해액 또는 전극탭과 접촉하게 되어 절연 저항이 파괴되는 문제점이 있었다.

이때, 금속 배리어층으로 사용되는 알루미늄은 전극리드, 접속부재로서의 니켈과 기전력 차이가 크므로, 상기와 같은 전기적 접속 상태에서 이차전지의 충방전이 행해지면, 알루미늄의 부식 현상이 빠르게 진행된다.

따라서, 상기와 같은 전지 성능이 저하되는 문제를 근본적으로 방지하고, 전지의 안정성을 확보할 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 전지 케이스에 전기적 에너지 변화에 의한 색상이 변하는전기변색 소자층을 형성시킴으로써, 전지의 이상 상태에 따른 절연 파괴 현상으로 누전 등이 발생하는 경우에 상기 전기변색 소자층의 변색이 외부에서 육안으로 관찰이 가능한 이차전지용 케이스를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지용 케이스는, 전극조립체와 전해액을 열융착에 의해 밀봉하는 라미네이트 시트의 이차전지용 케이스로서,

상기 케이스는 전지셀의 이상 상태에 따른 절연 파괴에 반응하여 변색되는 전기변색 물질을 가진 전기변색 소자층을 포함하는 구조로 이루어져 있다.

따라서, 전지셀의 이상 상태에 따른 누전으로 상기 전지변색 물질에 색흡수대가 발생하여 상기 전지변색 소자층이 가역적으로 색이 변함으로써, 전지셀의 불량을 육안으로 확인 가능하여 공정 개선 및 안전성을 향상시킬 수 있다.

하나의 예에서, 상기 케이스는 하나 이상의 금속층과 하나 이상의 수지층을 포함하는 라미네이트 시트이고, 상기 금속층과 수지층 사이에는 전기변색 물질을 포함하고 있는 전기변색 소자층 상기 금속층에 포함되어 있는 구조일 수 있다. 구체적으로, 상기 전기변색 소자층은 상기 금속층과 수지층에 별도의 하나의 층으로 개재되는 구조이거나, 상기 금속층의 일부로서 포함되는 구조로 형성될 수 있다.

경우에 따라서는, 상기 전기변색 소자층은 상기 금속층의 적어도 일면에 코팅되어 있는 구조일 수 있다.

상기 전기변색 소자층의 두께는 상기 파우치형 케이스 두께의 30 내지 120 %로 형성되는 구조일 수 있고, 구체적인 예에서, 상기 전기변색 소자층의 두께는 10마이크로미터 내지 300 마이크로미터 일 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 전기변색 소자층은 절연 파괴에 따른 누전시에 변색되어 외부에서 육안으로 식별이 가능한 구조일 수 있다. 따라서, 전지셀의 절연 파괴 등으로 인한 이상 상태를 즉시 확인 할 수 있다.

하나의 구체적인 예에서, 상기 전기변색 소자층은 층 기재(layer substrate)에 전이금속 화합물이 포함되어 있는 구조로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 케이스는 전지셀의 내부로부터 외부 방향으로, 열융착성 내부층인 제 1 수지층, 물질 차단성의 금속층, 및 외부층인 제 2 수지층을 포함하고 있고, 상기 제 1 수지층과 금속층 사이 및/또는 상기 금속층과 제 2 수지층 사이에 전기 변색 소자층이 개재되어 있는 구조일 수 있다. 구체적인 예에서, 상기 전기변색 물질은 텅스텐, Mn, Cu, Fe 및 Cr의 산화물들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.

여기서, 상기 전기변색 물질은 금속 또는 금속합금으로 이루어질 수 있고, 하나의 예로서, 상기 금속층은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.

상기 수지층은 폴리에스테르(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 테트론계 수지, 비닐론계 수지, 및 나일론계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상으로 이루어진 것일 수 있다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 전지케이스의 수납부에 양극 / 분리막 / 음극의 구조로 이루어진 전극조립체가 수납되고 전해액으로 함침되어 밀봉되어 있는 이차전지를 제공한다.

여기서, 전지케이스에 수납되는 전극조립체는 젤리-롤형(권취형), 스택형(적층형), 또는 복합형(스택/폴딩형)의 구조를 포함하고, 상기 이차전지는 리튬 이차전지인 것이 바람직하다.

상기 양극은 양극 활물질과 선택적으로 도전재, 바인더, 충진제 등을 이 포함하는 양극 합제를 NMP 등의 용매에 혼합하여 만들어진 슬러리를 양극 집전체 상에 도포한 후 건조 및 압연하여 제조될 수 있다.

상기 양극 활물질, 예를 들어, 리튬 코발트 산화물(LiCoO₂), 리튬 니켈 산화물(LiNiO₂) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li_1+yMn_2-yO₄ (여기서, y 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO₃, LiMn₂O₃, LiMnO₂ 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li₂CuO₂); LiV₃O₈, LiFe₃O₄, V₂O₅, Cu₂V₂O₇ 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi_1-yM_yO₂ (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, y = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn_2-yM_yO₂ (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, y = 0.01 ~ 0.1 임) 또는 Li₂Mn₃MO₈ (여기서, M = Fe, Co, Ni, Cu 또는 Zn 임)으로 표현되는 리튬 망간 복합 산화물; 화학식의 Li 일부가 알칼리토금속 이온으로 치환된 LiMn₂O₄; 디설파이드 화합물; Fe₂(MoO₄)₃ 등을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 마이크로미터의 두께로 만들어진다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면 처리한 것 등이 사용될 수 있다. 집전체는 그것의 표면에 미세한 요철을 형성하여 양극 활물질의 접착력을 높일 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태가 가능하다.

상기 도전재는 통상적으로 양극 활물질을 포함한 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 도전재는 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 천연 흑연이나 인조 흑연 등의 흑연; 카본블랙, 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙, 채널 블랙, 퍼네이스 블랙, 램프 블랙, 서머 블랙 등의 카본블랙; 탄소 섬유나 금속 섬유 등의 도전성 섬유; 불화 카본, 알루미늄, 니켈 분말 등의 금속 분말; 산화아연, 티탄산 칼륨 등의 도전성 위스키; 산화 티탄 등의 도전성 금속 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다.

상기 바인더는 활물질과 도전제 등의 결합과 집전체에 대한 결합에 조력하는 성분으로서, 통상적으로 양극 활물질을 포함하는 혼합물 전체 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%로 첨가된다. 이러한 바인더의 예로는, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 카르복시메틸셀룰로우즈(CMC), 전분, 히드록시프로필셀룰로우즈, 재생 셀룰로우즈, 폴리비닐피롤리돈, 테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 테르 폴리머(EPDM), 술폰화 EPDM, 스티렌 브티렌 고무, 불소 고무, 다양한 공중합제 등을 들 수 있다.

상기 충진제는 양극의 팽창을 억제하는 성분으로서 선택적으로 사용되며, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 섬유상 재료라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올리핀계 중합제; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.

상기 분리막은 양극과 음극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 마이크로미터고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 마이크로미터다. 이러한 분리막으로는, 예를 들어, 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌 등의 올레핀계 폴리머; 유리섬유 또는 폴리에틸렌 등으로 만들어진 시트나 부직포 등이 사용된다. 전해질로서 폴리머 등의 고체 전해질이 사용되는 경우에는 고체 전해질이 분리막을 겸할 수도 있다.

상기 음극은, 예를 들어, 음극 집전체 상에 음극 활물질을 포함하고 있는 음극 합제를 도포한 후 건조하여 제조되며, 상기 음극 합제에는, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 포함될 수 있다.

상기 음극 활물질은, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; Li_xFe₂O₃(0≤x≤1), Li_xWO₂ (0≤x≤1), Sn_xMe_1-xMe'_yO_z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me': Al, B, P, Si, 주기율표의 1족, 2족, 3족 원소, 할로겐; 0<x≤1; 1≤y≤3; 1≤z≤8) 등의 금속 복합 산화물; 리튬 금속; 리튬 합금; 규소계 합금; 주석계 합금; SnO, SnO₂, PbO, PbO₂, Pb₂O₃, Pb₃O₄, Sb₂O₃, Sb₂O₄, Sb₂O₅, GeO, GeO₂, Bi₂O₃, Bi₂O₄, Bi₂O₅ 등의 금속 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 마이크로미터의 두께로 만든다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 구리, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 구리나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴 합금 등이 사용될 수 있다. 또한, 양극 집전체와 마찬가지로, 표면에 미세한 요철을 형성하여 음극 활물질의 결합력을 강화시킬 수도 있으며, 필름, 시트, 호일, 네트, 다공질체, 발포체, 부직포체 등 다양한 형태로 사용될 수 있다.

상기 전해액은 전해액과 리튬염으로 이루어져 있는 리튬염 함유 비수계 전해액이 바람직하다. 상기 전해액으로는 비수계 유기용매, 유기 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.

상기 비수계 유기용매로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, 부틸렌 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트, 디에틸 카르보네이트, 감마-부틸로 락톤, 1,2-디메톡시 에탄, 테트라히드록시 프랑(franc), 2-메틸 테트라하이드로푸란, 디메틸술폭시드, 1,3-디옥소런, 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디옥소런, 아세토니트릴, 니트로메탄, 포름산 메틸, 초산메틸, 인산 트리에스테르, 트리메톡시 메탄, 디옥소런 유도체, 설포란, 메틸 설포란, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 프로필렌 카르보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.

상기 유기 고체 전해질로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 유도체, 폴리에틸렌 옥사이드 유도체, 폴리프로필렌 옥사이드 유도체, 인산 에스테르 폴리머, 폴리 에지테이션 리신(agitation lysine), 폴리에스테르 술파이드, 폴리비닐 알코올, 폴리 불화 비닐리덴, 이온성 해리기를 포함하는 중합제 등이 사용될 수 있다.

상기 무기 고체 전해질로는, 예를 들어, Li₃N, LiI, Li₅NI₂, Li₃N-LiI-LiOH, LiSiO₄, LiSiO₄-LiI-LiOH, Li₂SiS₃, Li₄SiO₄, Li₄SiO₄-LiI-LiOH, Li₃PO₄-Li₂S-SiS₂ 등의 Li의 질화물, 할로겐화물, 황산염 등이 사용될 수 있다.

상기 리튬염은 상기 비수계 전해질에 용해되기 좋은 물질로서, 예를 들어, LiCl, LiBr, LiI, LiClO₄, LiBF₄, LiB₁₀Cl₁₀, LiPF₆, LiCF₃SO₃, LiCF₃CO₂, LiAsF₆, LiSbF₆, LiAlCl₄, CH₃SO₃Li, CF₃SO₃Li, (CF₃SO₂)₂NLi, 클로로 보란 리튬, 저급 지방족 카르본산 리튬, 4 페닐 붕산 리튬, 이미드 등이 사용될 수 있다.

또한, 전해액에는 충방전 특성, 난연성 등의 개선을 목적으로, 예를 들어, 피리딘, 트리에틸포스파이트, 트리에탄올아민, 환상 에테르, 에틸렌 디아민, n-글라임(glyme), 헥사 인산 트리 아미드, 니트로벤젠 유도체, 유황, 퀴논 이민 염료, N-치환 옥사졸리디논, N,N-치환 이미다졸리딘, 에틸렌 글리콜 디알킬 에테르, 암모늄염, 피롤, 2-메톡시 에탄올, 삼염화 알루미늄 등이 첨가될 수도 있다. 경우에 따라서는, 불연성을 부여하기 위하여, 사염화탄소, 삼불화에틸렌 등의 할로겐 함유 용매를 더 포함시킬 수도 있고, 고온 보존 특성을 향상시키기 위하여 이산화탄산 가스를 더 포함시킬 수도 있으며, FEC(Fluoro-Ethylene carbonate), PRS(Propene sultone), FEC(Fluoro-Ethlene carbonate) 등을 더 포함시킬 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 파우치형 전지셀을 전원으로 포함하는 디바이스를 제공하며, 이러한 디바이스의 구체적인 예로는, 모바일 기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력 저장장치 등을 들 수 있다.

상기와 같은 디바이스들의 구조는 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지용 케이스는 전지 케이스에 전기적 에너지 변화에 의한 색상이 변하는 전기변색 소자층을 케이스에 포함시킴으로써, 전지의 이상 상태에 따른 절연 파괴 현상으로 누전 등이 발생하는 경우에 상기 전기변색 소자층의 변색이 외부에서 육안으로 관찰이 가능하므로 이차전지의 안전성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 전지케이스용 라미네이트 시트의 단면 모식도이다;
도 2는 일반적인 파우치형 전지케이스의 모식도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지케이스의 단면 모식도이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전지케이스의 단면 구조의 모식도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 전지케이스를 구성하는 라미네이트 시트(100)는 내측으로부터 내부 실란층(170), 제 1 접착층(160), 제 1 전기변색 소자층(150), 알루미늄인 금속층(140), 제 2 전기변색 소자층(130), 제 2 접착층(120) 및 외부 피복층(110)의 순서로 적층되어 있다.

외부 피복층(110)은 전지케이스의 외면을 형성하므로, 외부 환경에 대해 안정적으로 전극조립체를 보호할 수 있는 인장강도와 내후성이 요구되며, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 연신 나일론(Ony)으로 이루어져 있다.

내부 실란층(170)은 공기를 포함한 가스, 습기 등을 차단하는 층인 배리어층(12)에 대응하며, 내부 피복층(130)은 파우치 케이스에서 수납부와 덮개의 내측을 형성하므로 리튬 함유 전해액에 대해 내성을 가진 물질로 이루어져 있다.

알루미늄인 금속층(140) 상에는 상하면으로 전기변색 물질을 포함하는 제 1 전기변색 소자층(150)과 제 2 전기변색 소자층(130)이 각각 코팅되어 있다.

제 1 전기변색 소자층(150)과 제 2 전기변색 소자층(130)의 두께는 상기 케이스 두께의 70 % 로 형성되어 있고, 200마이크로미터의 두께로 형성되어 있다.

따라서, 전지셀의 이상 상태로 절연 파괴 현상 등으로 누전이 발생하는 경우에 상기 전기변색 소자층이 변색이 외부에서 육안으로 관찰이 가능하므로 이차전지의 안전성을 향상시킬 수 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

Claims (14)

1. 전극조립체와 전해액을 열융착에 의해 밀봉하는 라미네이트 시트의 이차전지용 케이스로서,
   상기 케이스는 전지셀의 이상 상태에 따른 절연 파괴에 반응하여 변색되는 전기변색 물질을 가진 전기변색 소자층을 포함하고 있고,
   상기 케이스는 전지셀의 내부로부터 외부 방향으로, 열융착성 내부층인 제 1 수지층, 물질 차단성의 금속층, 및 외부층인 제 2 수지층을 포함하고 있고, 상기 제 1 수지층과 금속층 사이 및/또는 상기 금속층과 제 2 수지층 사이에 전기 변색 소자층이 개재되어 있으며,
   상기 전기변색 소자층은 층 기재(layer substrate)에 전이금속 화합물이 포함되어 있는 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전기변색 소자층의 두께는 상기 케이스 두께의 30 내지 120%인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 전기변색 소자층의 두께는 10 마이크로미터 내지 300 마이크로미터 인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 전기변색 소자층은 절연 파괴에 따른 누전시에 변색되어 외부에서 육안으로 식별이 가능한 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서, 상기 전이금속 화합물은 텅스텐, Mn, Cu, Fe, 및 Cr 의 산화물들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.
9. 삭제
10. 제 1 항에 있어서, 상기 금속층은 알루미늄 또는 알루미늄 합금인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 수지층은 폴리에스테르(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 테트론계 수지, 비닐론계 수지, 및 나일론계 수지로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 이차전지용 케이스.
12. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 5 항, 제 8 항, 제 10 항 및 제 11 항 중 어느 하나에 따른 이차전지용 케이스에 전극조립체 및 전해액이 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지.
13. 제 12항에 따른 이차전지를 전원으로 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 디바이스는 모바일 기기, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 플러그-인 하이브리드 전기자동차, 또는 전력 저장장치인 것을 특징으로 하는 디바이스.

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