KR20200139529A - 이차전지, 그 이차전지의 제조방법 및 그 이차전지를 포함하는 전지모듈 - Google Patents

이차전지, 그 이차전지의 제조방법 및 그 이차전지를 포함하는 전지모듈 Download PDF

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유선욱
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주식회사 엘지화학
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Abstract

이차전지, 그 이차전지의 제조방법 및 그 이차전지를 포함하는 전지모듈이 개시된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 외장재의 일면에 구비되고 전기 전도성을 갖는 회로부; 를 포함하고, 상기 회로부를 구성하는 제1 영역과 제2 영역은 외장재의 일 측으로 돌출되는 이차전지가 제공된다.

Description

이차전지, 그 이차전지의 제조방법 및 그 이차전지를 포함하는 전지모듈{secondary battery, method of manufacturing the same and battery module including the same}
이차전지, 그 이차전지의 제조방법 및 그 이차전지를 포함하는 전지모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 종래에 비해 안전성이 향상된 이차전지, 그 이차전지의 제조방법 및 그 이차전지를 포함하는 전지모듈에 관한 것이다.
반복적인 충전 및 방전이 가능한 이차전지는 비정상적인 동작이 발생하는 경우 발화 또는 폭발이 일어나지 않도록 안정성이 확보될 필요가 있다. 예를 들어, 이차전지 단락 등으로 인해 이차전지 내부의 압력이 일정 값을 초과하는 경우, 이차전지에 전류가 흐르는 것을 차단할 필요가 있다.
한편, 이차전지는 그 구조 또는 제조방법에 따라 원통형 이차전지, 각형 이차전지, 파우치형 이차전지 등으로 구분될 수 있다. 이 중, 파우치형 이차전지는 시트 형태의 파우치 외장재 내에 전극과 분리막이 교대로 배치된 구조를 갖는 전극 조립체가 수용된 구조를 갖는다. 특히, 파우치형 이차전지는 제조에 필요한 공정이 비교적 간단하고 제조 비용이 낮아 널리 사용되고 있다.
그러나, 종래 기술에 따르면, 파우치형 이차전지에는 이차전지 내부의 압력이 비정상적으로 상승하였을 때를 위한 안전 장치가 별도로 구비되지 않아 안전성 확보에 문제가 있었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 파우치형 이차전지에서 이차전지 내부의 압력이 비정상적으로 상승하였을 때를 감지하여 그에 따라 이차전지의 작동을 차단함으로써 안전성을 향상시키는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따르면, 전극 조립체; 상기 전극 조립체를 수용하는 시트형 외장재; 및 상기 외장재의 일면에 구비되고 전기 전도성을 갖는 회로부; 를 포함하고, 상기 회로부는, 상기 외장재의 일 측으로 돌출되는 제1 영역; 상기 제1 영역과 이격되되 상기 제1 영역과 평행하게 형성되고, 상기 외장재의 상기 일 측으로 돌출되는 제2 영역; 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 연결하는 제3 영역; 을 포함하고, 상기 외장재의 변형으로 인하여 상기 회로부에 가해지는 힘이 일정 값을 초과하는 경우 상기 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역 중 적어도 하나가 파단됨으로써 상기 회로부에 흐르는 전류의 크기가 변하는 이차전지가 제공된다.
상기 회로부는 U자 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 영역과 상기 제3 영역은 서로 수직하게 만나고, 상기 제2 영역과 상기 제3 영역은 서로 수직하게 만날 수 있다.
상기 회로부에 가해지는 힘이 상기 일정 값을 초과하는 경우 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역이 파단될 수 있다.
상기 회로부에 가해지는 힘이 상기 일정 값을 초과하는 경우 상기 제3 영역이 파단될 수 있다.
상기 제1 영역의 폭과 상기 제2 영역의 폭이 동일할 수 있다.
상기 제3 영역의 폭은 상기 제1 영역의 폭 및 상기 제2 영역의 폭보다 클 수 있다.
상기 회로부에 가해지는 힘이 상기 일정 값을 초과하는 경우 상기 제3 영역은 상기 제3 영역의 폭 방향으로 파단될 수 있다.
상기 회로부에 가해지는 상기 힘이 상기 일정 값을 초과하는 경우 상기 제3 영역은 상기 제3 영역의 길이 방향으로 파단될 수 있다.
상기 회로부는 상기 외장재의 주면(main plane)인 상면 또는 하면에 구비될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 측면에 따르면, 상기 이차전지; 및 상기 회로부와 연결되고, 상기 회로부의 전류 변화 또는 저항 변화를 감지하여 상기 이차전지에 흐르는 전류의 차단 여부를 제어하는 제어부; 를 포함하는 전지모듈이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 측면에 따르면, 전극 조립체 및 시트형 외장재를 준비하는 제1 단계; 상기 외장재 내에 상기 전극 조립체를 수용하는 제2 단계; 및 상기 외장재의 일면에 전기 전도성을 갖는 회로부를 구비하는 제3 단계; 를 포함하고, 상기 제3 단계에서, 상기 회로부의 양 끝부는 상기 외장재의 일 측으로 돌출되는 이차전지 제조방법이 제공된다.
상기 제3 단계에서, 상기 회로부는, 상기 외장재의 일면에 전기 전도성을 갖는 잉크를 도포함으로써 형성될 수 있다.
상기 제3 단계에서, 상기 회로부는, 상기 외장재의 일면에 인쇄 회로 기판(printed circuit board)을 부착함으로써 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 파우치형 이차전지에서 이차전지 내부의 압력이 비정상적으로 상승하였을 때를 감지하여 그에 따라 이차전지의 작동을 차단함으로써 안전성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 구조를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 외장재의 부피 증가로 인해 회로부가 절단되는 모습의 일 예를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 외장재의 부피 증가로 인해 회로부가 절단되는 모습의 다른 예를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 구조를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 외장재의 부피 증가로 인해 회로부가 절단되는 모습의 일 예를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 외장재의 부피 증가로 인해 회로부가 절단되는 모습의 다른 예를 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전지모듈의 구조를 도시한 평면도이다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 이차전지와 전지모듈의 구조 및 이차전지 제조방법을 설명하도록 한다.
이차전지
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 구조를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 외장재의 부피 증가로 인해 회로부가 절단되는 모습의 일 예를 도시한 평면도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차전지의 외장재의 부피 증가로 인해 회로부가 절단되는 모습의 다른 예를 도시한 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 이차전지(10)는 외장재(100)를 포함할 수 있다. 외장재(100)는 시트형 외장재일 수 있고, 전극 조립체(미도시)를 수용할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 이차전지(10)를 위에서 바라보았을 때, 외장재(100)는 대략 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 외장재(100)는 길이(L) 방향으로 연장되는 동시에, 폭(W) 방향으로 연장되는 구조를 가질 수 있다. 또한, 도면에 직접 도시되어 있지는 않지만, 외장재(100)는 지면의 하방으로 연장, 즉, 두께 방향으로 연장되는 구조도 함께 가질 수 있다. 이때, 외장재(100)의 길이 방향 및 폭 방향이란, 전극 조립체를 구성하는 전극과 분리막이 연장되는 방향을 의미할 수 있고, 외장재(100)의 두께 방향이란, 전극 조립체를 구성하는 전극과 분리막이 적층되는 방향을 의미할 수 있다.
계속해서 도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 이차전지(10)는 외장재(100)의 일면에 구비되는 회로부(200)를 포함할 수 있다. 회로부(200)는 소정의 전기 저항을 가지면서 전기 전도성을 가질 수 있다. 보다 바람직하게, 회로부(200)는 외장재(100)의 일면에 부착될 수 있다.
한편, 회로부(200)에는 전류가 흐를 수 있다. 하기에서 살펴볼 바와 같이, 회로부(200)에 흐르는 전류는 이차전지(10)의 내압 상승에 따른 부피 변화를 감지하기 위한 것일 수 있다.
회로부(200)는 외장재(100)의 주면(main plane)인 상면 또는 하면에 구비될 수 있다. 도 1에는 회로부(200)가 외장재(100)의 상면에 구비되는 경우가 도시되어 있을 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지(10)의 회로부(200)는 외장재(100)의 일 측으로 돌출되는 제1 영역(210), 및 제1 영역(210)과 이격되되 제1 영역(210)과 평행하게 형성되고 외장재(100)의 상기 일 측으로 돌출되는 제2 영역(220)을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 회로부(200)의 제1 영역(210) 및 제2 영역(220)은 동일한 방향으로 외장재(100)로부터 돌출될 수 있다. 도 1에는 제1 영역(210) 및 제2 영역(220)이 외장재(100)의 좌 측부를 통해 외장재(100)로부터 돌출되는 경우가 도시되어 있다.
본 발명과 같이 회로부(200)의 일 끝부와 타 끝부가 모두 동일한 방향으로 돌출되는 경우, 회로부(200)를 포함하는 이차전지(10)가 복수로 구비된 전지모듈의 구조가 보다 간결해질 수 있다. 즉, 회로부의 일 끝부와 타 끝부가 서로 다른 방향으로 돌출되는 경우와 비교하여, 본 발명에 따르면, 회로부(200)가 돌출되는 영역이 외장재(100)의 일 측에 제한된다. 따라서, 그러한 회로부(200)를 포함하는 이차전지(10)들을 이용하여 전지모듈을 제조하는 경우에도 회로부(200)가 돌출되는 영역 역시 전지모듈의 일 측에 제한되므로, 전지모듈의 구조가 보다 간결해질 수 있다.
또한, 회로부(200)는 제1 영역(210)과 제2 영역(220)을 연결하는 제3 영역(230)을 더 포함할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 제3 영역(230)의 일 끝부는 제1 영역(210)과 연결되고, 제3 영역(230)의 타 끝부는 제2 영역(220)과 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 이차전지(10)의 내압이 상승하여 이차전지(10)의 외장재(100)의 부피가 증가하는 경우, 외장재(100)의 일면에 구비된 회로부(200)에 힘이 가해지게 되고, 이로 인해, 회로부(200)의 형상이 변형된다.
회로부(200)에 가해지는 힘이 일정 값을 초과하게 되면, 회로부(200)의 일부 영역(즉, 제1 영역, 제2 영역 또는 제3 영역)에 파단이 일어나게 된다.
즉, 본 발명에 따르면 회로부(200)는 회로부(200)에 가해지는 힘이 하나의 정해진 값을 초과하면 적어도 일부 영역에서 파단되도록 제조될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따르면 회로부(200)에 가해지는 힘의 크기가 특정한 값 A를 초과하는 경우 적어도 일부 영역에서 회로부(200)가 파단될 수 있다. 본 발명에 따르면, 이러한 회로부(200)의 파단으로 인해, 회로부(200)의 형상이 변하게 되어, 회로부(200)의 전기 저항 역시 변하게 된다.
따라서, 회로부(200)의 일부 영역에 파단이 일어나게 되면, 회로부(200)를 흐르는 전류의 크기 역시 변하게 된다. 본 발명에 따르면, 이차전지(10)의 내압 상승으로 인해 회로부(200)의 일부 영역이 파단되는 경우 발생하는, 회로부(200)의 전류 변화를 감지함으로써 이차전지(10)의 내압이 비정상적인지 여부를 파악할 수 있다.
전술한 바와 같이, 회로부(200)는 외장재(100)의 주면인 상면 또는 하면에 구비될 수 있다. 이때, 회로부(200)가 외장재(100)의 측면에 구비되는 경우도 생각해볼 수 있다. 그러나, 이차전지(10)의 내압이 상승하여 외장재(100)의 부피가 증가하는 경우, 전극 조립체의 부피도 증가하는 것이 일반적이다. 이때, 전극 조립체는 전극 조립체의 두께 방향으로 주로 팽창하며 전극 조립체의 길이 방향 또는 폭 방향으로 팽창하는 것은 상대적으로 미미하다. 따라서, 외장재(100)의 측면에 회로부(200)가 구비되는 경우에는 전극 조립체의 팽창을 제대로 감지할 수 없게 될 수 있다. 따라서, 보다 바람직하게, 회로부(200)는 외장재(100)의 주면인 상면 또는 하면에 구비될 수 있다. 또는, 회로부(200)는 외장재(100)의 상면 및 하면에 모두 구비될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 회로부(200)는 U자 형상을 가질 수 있다. 회로부(200)가 I자 형상을 가지게 되면, 이차전지(10)의 내압 상승으로 외장재(100)가 변형되어 회로부(200)의 일부 영역에 일정 값을 초과하는 힘이 가해지더라도, 상기 일부 영역에서 파단이 일어나지 않는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들어, 제조 상의 문제로 인해 회로부(200)의 상기 일부 영역에서의 두께가 다른 영역에서의 두께보다 큰 경우, 상기 일부 영역에서의 강성이 비정상적으로 크므로, 회로부(200)에서 파단이 일어나지 않을 수 있다.
그러나, 본 발명과 같이 회로부(200)가 U자 형상을 가지게 되면, 회로부(200)의 일부 영역(예를 들어, 제1 영역)에 일정 값을 초과하는 힘이 가해졌음에도 상기 일부 영역에서 파단이 일어나지 않는 경우, 상기 일부 영역과 마주보며 상기 일정 값을 초과하는 힘과 실질적으로 동일한 크기의 힘이 가해지는, 회로부(200)의 다른 영역(예를 들어, 제2 영역)에서 파단이 일어날 수 있으므로, 이차전지의 내압 상승 시 회로부의 파단이 보다 확실하게 일어날 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이 회로부(200)의 제1 영역(210)과 제3 영역(230)은 서로 수직하게 만날 수 있고, 제2 영역(220)과 제3 영역(230) 역시 서로 수직하게 만날 수 있다. 또한, 제1 영역(210)의 폭과 제2 영역(220)의 폭은 서로 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 회로부(200)에 가해지는 힘이 일정 값을 초과하는 경우 제1 영역(210)과 제2 영역(220)이 함께 파단될 수 있다. 이 경우, 회로부(200)의 전기 저항은 무한대가 되므로, 회로부(200)를 통해 전류가 흐르지 않게 된다. 제1 영역(210)과 제2 영역(220)에서 파단이 보다 확실하게 일어날 수 있도록 제1 영역(210)과 제2 영역(220)에는 각각 노치부(미도시)가 형성될 수도 있다.
그러나, 이와 달리, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이 회로부(200)에 가해지는 힘이 일정 값을 초과하는 경우 제3 영역(230)이 파단될 수 있다. 이 경우에도, 회로부(200)의 전기 저항은 무한대가 되므로, 회로부(200)를 통해 전류가 흐르지 않게 된다. 제3 영역(230)에서 파단이 보다 확실하게 일어날 수 있도록 제3 영역(230)에는 노치부(미도시)가 형성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 회로부(200)를 구성하는 제1 영역(210), 제2 영역(220) 및 제3 영역(230)의 폭은 서로 동일할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 구조를 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 외장재의 부피 증가로 인해 회로부가 절단되는 모습의 일 예를 도시한 평면도이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차전지의 외장재의 부피 증가로 인해 회로부가 절단되는 모습의 다른 예를 도시한 평면도이다.
본 발명의 일 실시예와 달리, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 회로부(200)의 제3 영역(230)의 폭은 제1 영역(210)의 폭 및 제2 영역(220)의 폭보다 클 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이 회로부(200)에 가해지는 힘이 일정 값을 초과하는 경우 제3 영역(230)은 제3 영역(230)의 폭 방향으로 파단될 수 있다. 이 경우, 회로부(200)의 제3 영역(230) 중 제1 영역(210) 및 제2 영역(220)과 연결되는 영역에만 전류가 흐르게 되므로, 전류가 흐르는 영역에서의 회로부(200)의 전기 저항이 증가하게 된다. 따라서, 회로부(200)에 흐르는 전류의 크기는 감소하게 된다. 이때, 제3 영역(230)의 폭 방향은 제3 영역(230)이 제1 영역(210) 및 제2 영역(220)과 연결되기 위해 연장되는 방향을 의미할 수 있다.
그러나, 이와 달리, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이 회로부(200)에 가해지는 힘이 일정 값을 초과하는 경우 제3 영역(230)은 제3 영역(230)의 길이 방향으로 파단될 수 있다. 이 경우, 회로부(200)의 전기 저항은 무한대가 되므로, 회로부(200)를 통해 전류가 흐르지 않게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예의 경우와 유사하게, 본 발명의 다른 실시예의 경우에도, 제3 영역(230)에서 파단이 보다 확실하게 일어날 수 있도록 제3 영역(230)에는 노치부(미도시)가 형성될 수 있다.
전지모듈
도 7은 본 발명에 따른 전지모듈의 구조를 도시한 평면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전지모듈(1)은 이차전지(10), 이차전지(10)의 회로부(200)와 전기적으로 연결되고 회로부(200)의 전류 변화 또는 저항 변화를 감지하여 이차전지(10)에 흐르는 전류의 차단 여부를 제어하는 제어부(300)를 포함할 수 있다. 이차전지(10)는 복수로 구비될 수 있다. 이차전지(10)의 구성 및 구조에 대한 설명은 전술한 내용으로 갈음한다.
본 발명에 따르면, 이차전지(10)의 내압 상승으로 인해 회로부(200)의 일부 영역이 파단되는 경우, 회로부(200)의 저항 변화로 인해 회로부(200)에 흐르는 전류의 크기 역시 변하게 되는데, 제어부(300)는 이러한 저항 변화 또는 전류의 크기 변화를 감지하여 회로부(200)의 파단이 일어난 이차전지(10)의 작동을 차단할 수 있다.
이차전지 제조방법
도 1 내지 도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 이차전지 제조방법은, 전극 조립체 및 시트형 외장재(100)를 준비하는 제1 단계, 외장재(100) 내에 전극 조립체를 수용하는 제2 단계, 및 외장재(100)의 일면에 전기 전도성을 갖는 회로부(200)를 구비하는 제3 단계를 포함할 수 있다.
이때, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제3 단계에서 회로부(200)의 양 끝부는 외장재(100)의 일측으로 돌출될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 제3 단계에서 회로부(200)는, 외장재(100)의 일면에 전기 전도성을 갖는 잉크를 도포함으로써 형성될 수 있다. 또는, 본 발명의 다른 예에 따르면, 제3 단계에서 회로부(200)는, 외장재(100)의 일면에 인쇄 회로 기판(printed circuit board)를 부착함으로써 형성될 수 있다. 보다 상세하게, 본 발명의 다른 예에 따르면, 회로부(200)는 인쇄 회로 기판에 금속 와이어와 같은 전기 전도성 물체를 삽입함으로써 형성될 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 가능함은 물론이다.
1 : 전지모듈
10 : 이차전지
100 : 외장재
200 : 회로부
210 : 제1 영역
220 : 제2 영역
230 : 제3 영역
300 : 제어부
L : 외장재의 길이
W : 외장재의 폭

Claims (14)

  1. 전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 수용하는 시트형 외장재; 및
    상기 외장재의 일면에 구비되고 전기 전도성을 갖는 회로부; 를 포함하고,
    상기 회로부는,
    상기 외장재의 일 측으로 돌출되는 제1 영역;
    상기 제1 영역과 이격되되 상기 제1 영역과 평행하게 형성되고, 상기 외장재의 상기 일 측으로 돌출되는 제2 영역; 및
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 연결하는 제3 영역; 을 포함하고,
    상기 외장재의 변형으로 인하여 상기 회로부에 가해지는 힘이 일정 값을 초과하는 경우 상기 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역 중 적어도 하나가 파단됨으로써 상기 회로부에 흐르는 전류의 크기가 변하는 이차전지.
  2. 청구항 1에서,
    상기 회로부는 U자 형상을 갖는 이차전지.
  3. 청구항 1에서,
    상기 제1 영역과 상기 제3 영역은 서로 수직하게 만나고,
    상기 제2 영역과 상기 제3 영역은 서로 수직하게 만나는 이차전지.
  4. 청구항 1에서,
    상기 회로부에 가해지는 힘이 상기 일정 값을 초과하는 경우 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역이 파단되는 이차전지.
  5. 청구항 1에서,
    상기 회로부에 가해지는 힘이 상기 일정 값을 초과하는 경우 상기 제3 영역이 파단되는 이차전지.
  6. 청구항 1에서,
    상기 제1 영역의 폭과 상기 제2 영역의 폭이 동일한 이차전지.
  7. 청구항 5에서,
    상기 제3 영역의 폭은 상기 제1 영역의 폭 및 상기 제2 영역의 폭보다 큰 이차전지.
  8. 청구항 7에서,
    상기 회로부에 가해지는 힘이 상기 일정 값을 초과하는 경우 상기 제3 영역은 상기 제3 영역의 폭 방향으로 파단되는 이차전지.
  9. 청구항 7에서,
    상기 회로부에 가해지는 상기 힘이 상기 일정 값을 초과하는 경우 상기 제3 영역은 상기 제3 영역의 길이 방향으로 파단되는 이차전지.
  10. 청구항 1에서,
    상기 회로부는 상기 외장재의 주면(main plane)인 상면 또는 하면에 구비되는 이차전지.
  11. 청구항 1에 따른 이차전지; 및
    상기 회로부와 연결되고, 상기 회로부의 전류 변화 또는 저항 변화를 감지하여 상기 이차전지에 흐르는 전류의 차단 여부를 제어하는 제어부; 를 포함하는 전지모듈.
  12. 전극 조립체 및 시트형 외장재를 준비하는 제1 단계;
    상기 외장재 내에 상기 전극 조립체를 수용하는 제2 단계; 및
    상기 외장재의 일면에 전기 전도성을 갖는 회로부를 구비하는 제3 단계; 를 포함하고,
    상기 제3 단계에서,
    상기 회로부의 양 끝부는 상기 외장재의 일 측으로 돌출되는 이차전지 제조방법.
  13. 청구항 12에서,
    상기 제3 단계에서,
    상기 회로부는, 상기 외장재의 일면에 전기 전도성을 갖는 잉크를 도포함으로써 형성되는 이차전지 제조방법.
  14. 청구항 12에서,
    상기 제3 단계에서,
    상기 회로부는, 상기 외장재의 일면에 인쇄 회로 기판(printed circuit board)을 부착함으로써 형성되는 이차전지 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4518591B2 (ja) * 1999-05-31 2010-08-04 三洋電機株式会社 薄型電池を内蔵するパック電池
KR100579377B1 (ko) * 2004-10-28 2006-05-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR100964175B1 (ko) * 2008-05-19 2010-06-17 주식회사 에스피엠탈로스 배터리 폭발 방지센서 및 이를 이용한 배터리의충·방전회로 제어방법
KR20150058730A (ko) * 2013-11-21 2015-05-29 현대모비스 주식회사 배터리의 과충전 방지 장치
KR101649552B1 (ko) * 2014-10-28 2016-08-19 현대모비스 주식회사 과충전 방지장치가 장착된 배터리모듈 및 배터리모듈용 과충전 방지장치

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