KR100601541B1 - Cylindrical Lithium Secondary battery - Google Patents

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KR100601541B1 KR1020040080923A KR20040080923A KR100601541B1 KR 100601541 B1 KR100601541 B1 KR 100601541B1 KR 1020040080923 A KR1020040080923 A KR 1020040080923A KR 20040080923 A KR20040080923 A KR 20040080923A KR 100601541 B1 KR100601541 B1 KR 100601541B1
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Abstract

본 발명은 원통형 리튬 이차 전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부의 충격, 흔들림 등에 의한 전극 조립체의 단락을 방지하여 전지의 신뢰성이 향상된 원통형 리튬 이차 전지에 관한 것이다.  The present invention relates to a cylindrical lithium secondary battery, and more particularly, to a cylindrical lithium secondary battery with improved reliability of the battery by preventing short circuit of the electrode assembly due to external impact, shaking, and the like.

원통형, 리튬 이차 전지, 센터 핀Cylindrical, Lithium Secondary Battery, Center Pin

Description

원통형 리튬 이차 전지{Cylindrical Lithium Secondary battery}Cylindrical lithium secondary battery {Cylindrical Lithium Secondary battery}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지를 설명하기 위한 사시도. 1 is a perspective view for explaining a secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도 1a의 1a-1a 라인에 따른 단면도. Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line 1a-1a of Figure 1a in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센터 핀 사시도. 3 is a perspective view of a center pin according to another embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센터 핀 사시도.Figure 4 is a perspective view of the center pin according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지 단면도.5 is a cross-sectional view of a cylindrical lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention.

(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for main parts of drawing)

100; 원통형 리튬 이차 전지 200; 전극 조립체100; Cylindrical lithium secondary battery 200; Electrode assembly

210; 제 1 전극판 215; 제 1 전극 탭210; First electrode plate 215; First electrode tab

220; 제 2 전극판 225; 제 2 전극 탭220; Second electrode plate 225; Second electrode tab

230; 세퍼레이터 214, 245; 절연 플레이트 230; Separator 214, 245; Insulation Plate

300; 케이스 310; 측면판300; Case 310; Side panels

320; 하면판 330; 크리핑부320; Bottom plate 330; Creeping Part

340; 비딩부 400; 캡 조립체340; Beading unit 400; Cap assembly

410; 안전 밴트 420; 보호 회로 기판410; Safety van 420; Protection circuit board

450; 양성 온도 소자 440; 전극 캡450; Positive temperature element 440; Electrode cap

460; 절연 가스켓 500; 전해질460; Insulating gasket 500; Electrolyte

600; 센터 핀 610; 지지판600; Center pin 610; Support plate

620: 수직핀 630; 홀620: vertical pin 630; hall

본 발명은 원통형 리튬 이차 전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 충격, 흔들림 등에 의한 전극 조립체의 단락을 방지하여 전지의 신뢰성이 향상된 원통형 리튬 이차 전지에 관한 것이다. The present invention relates to a cylindrical lithium secondary battery, and more particularly, to a cylindrical lithium secondary battery having improved reliability of the battery by preventing a short circuit of the electrode assembly due to external impact or shaking.

최근에는 셀룰라 폰, 노트북 컴퓨터, 캠코더 등의 콤팩트하고 경량화된 전기/전자장치들이 활발하게 개발 및 생산되고 있다. 이러한 휴대용 전기/전자장치들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 전지 팩을 내장하고 있다. 내장된 전지 팩은 휴대용 전기/전자장치를 일정기간동안 구동시키기 위해 일정 레벨의 전압을 출력시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나의 전지를 구비하고 있다. Recently, compact and lightweight electric / electronic devices such as cellular phones, notebook computers, camcorders, etc. have been actively developed and produced. These portable electric / electronic devices have a battery pack that can be operated in a place where no separate power source is provided. The built-in battery pack includes at least one battery therein for outputting a predetermined level of voltage for driving the portable electric / electronic device for a period of time.

상기 전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 이차전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 전지와 니켈-수소(Ni-MH)전지 및 리튬(Li) 전지와 리튬 이온(Li-ion) 전지 등의 리튬 이차 전지 등이 있다. In view of economical aspects, the battery pack employs a secondary battery capable of charging and discharging. Representative secondary batteries include lithium secondary batteries such as nickel-cadmium (Ni-Cd) batteries, nickel-hydrogen (Ni-MH) batteries, lithium (Li) batteries, and lithium ion (Li-ion) batteries.

특히, 리튬 이차 전지는 작동 전압이 3.6V로서, 휴대용 전자 장비 전원으로 많이 사용되고 있는 니켈-카드뮴 전지나, 니켈-수소 전지보다 3배나 높고, 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 측면에서 급속도로 신장되고 있는 추세이다. In particular, the lithium secondary battery has an operating voltage of 3.6 V, which is three times higher than that of a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen battery, which is widely used as a power source for portable electronic equipment, and is rapidly increasing in terms of high energy density per unit weight. to be.

이러한 리튬 이차 전지는 주로 양극 활물질로 리튬계 산화물, 음극 활물질로는 탄소재를 사용하고 있다. 일반적으로는, 전해액의 종류에 따라 액체 전해질 전지와, 고분자 전해질 전지로 분류되며, 액체 전해질을 사용하는 전지를 리튬 이온 전지라 하고, 고분자 전해질을 사용하는 전지를 리튬 폴리머 전지라고 한다. 또한, 상기 리튬 이차 전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형과, 각형과, 파우치형을 들 수 있다. Such lithium secondary batteries mainly use lithium-based oxides as positive electrode active materials and carbon materials as negative electrode active materials. In general, a battery is classified into a liquid electrolyte battery and a polymer electrolyte battery according to the type of electrolyte, and a battery using a liquid electrolyte is called a lithium ion battery, and a battery using a polymer electrolyte is called a lithium polymer battery. In addition, the lithium secondary battery is manufactured in various shapes, and typical examples thereof include a cylindrical shape, a square shape, and a pouch type.

통상적으로, 상기 원통형 리튬 이차 전지는 양극 활물질이 코팅된 양극 전극판, 음극 활물질이 코팅된 음극 전극판 및 상기 양극 전극판과 음극 전극판 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온(Li-ion)의 이동만을 가능하게 하는 세퍼레이터가 대략 원통형으로 권취된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수용하는 원통형 케이스와, 상기 원통형 케이스의 수용된 전극 조립체가 이완되어 풀리는 것을 방지하는 센터 핀과, 상기 원통형 케이스 내측에 주입되어 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 전해액 등으로 이루어져 있다. In general, the cylindrical lithium secondary battery is positioned between a positive electrode plate coated with a positive electrode active material, a negative electrode plate coated with a negative electrode active material, and between the positive electrode plate and the negative electrode plate to prevent a short and prevent lithium ions (Li-ion). An electrode assembly in which a separator allowing only movement of the cylinder is wound in a substantially cylindrical shape, a cylindrical case accommodating the electrode assembly, a center pin for preventing the housed electrode assembly of the cylindrical case from loosening, and inside the cylindrical case. It consists of electrolyte solution etc. which are injected and enable the movement of lithium ions.

이러한 원통형 리튬 이차 전지는 하기와 같이 제조된다. This cylindrical lithium secondary battery is manufactured as follows.

우선, 상기 양극 활물질이 코팅되며 양극 탭이 연결된 양극 전극판, 음극 활물질이 코팅되며, 음극 탭이 연결된 음극 전극판 및 세퍼레이터를 적층한 후, 이를 대략 원통형으로 권취하여 전극 조립체를 제조한다. First, the positive electrode active material is coated and the positive electrode tab is connected to the positive electrode tab, the negative electrode active material is coated, and the negative electrode tab is connected to the negative electrode plate and the separator is laminated, and then wound in a substantially cylindrical shape to manufacture an electrode assembly.

그런 다음, 상기 대략 원통형의 전극 조립체를 상기 원통형 케이스에 수용하고 상기 전극 조립체가 이완되어 풀리는 것을 방지하기 위한 센터 핀을 삽입한다. 또한, 상기 전극 조립체가 상기 원통형 케이스에서 이탈하지 않도록 한 후, 상기 원통형 케이스에 전해액을 주입하고, 밀봉하여 원통형 리튬 이차 전지를 완성한다. Then, the substantially cylindrical electrode assembly is received in the cylindrical case and a center pin is inserted to prevent the electrode assembly from loosening and loosening. In addition, after the electrode assembly is not separated from the cylindrical case, an electrolyte is injected into the cylindrical case and sealed to complete a cylindrical lithium secondary battery.

그러나 상기 원통형 케이스에 수용된 전극 조립체의 이완을 방지하기 위해 삽입되어 있는 센터 핀은 상기 원통형 케이스에 고정되어 있지 않아 전지의 외부 충격, 흔들림 등에 의해 쉽게 움직일 수 있다. 이에 따라 심한 충격 또는 흔들림에 의해 상기 센터 핀이 쉽게 상기 원통형 케이스 내부에서 흔들려 전극 조립체를 단락시킬 수 있어 전지의 신뢰성이 하락하는 문제점이 있다. However, the center pin inserted to prevent relaxation of the electrode assembly accommodated in the cylindrical case is not fixed to the cylindrical case, and thus can be easily moved by external impact, shaking, etc. of the battery. Accordingly, the center pin may be easily shaken inside the cylindrical case due to a severe impact or shaking to short the electrode assembly, thereby degrading reliability of the battery.

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전극 조립체의 단락을 방지하여 전지의 신뢰성이 향상된 원통형 리튬 이차 전지를 제공하는 데에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and to provide a cylindrical lithium secondary battery with improved reliability of the battery by preventing a short circuit of the electrode assembly.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원통형 리튬 이차 전지는 제 1 전극판, 제 2 전극판, 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 구비하는 권취형 전극 조립체와 상기 전극 조립체를 수용할 수 있는 소정 공간을 형성하는 원통형의 측면판과, 상기 원통형의 측면판 하부 공간을 막는 하면판을 구비하는 케이스와 상기 케이스의 상부와 결합되어 이를 밀봉하는 캡 조립체와 원판 형상으로 상기 케이스의 내측 하면판에 결합되어 고정되는 지지판과, 상기 지지판에 수직으로 결합되는 수직핀을 구비하여 형성된 센터 핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 지지판에 상기 제1 전극판 또는 제2 전극판 중 어느 하나에 접합된 제1 전극탭 또는 제2 전극탭이 접합고정될 수 있다. Cylindrical lithium secondary battery of the present invention for achieving the above object is a wound electrode assembly and the electrode having a separator interposed between the first electrode plate, the second electrode plate, the first electrode plate and the second electrode plate. A case having a cylindrical side plate forming a predetermined space for accommodating the assembly, a bottom plate blocking the lower space of the cylindrical side plate, and a cap assembly and a disc shape coupled to an upper portion of the case to seal the space. And a center pin formed with a support plate coupled to and fixed to the inner bottom plate of the case and a vertical pin vertically coupled to the support plate.
The first electrode tab or the second electrode tab bonded to any one of the first electrode plate and the second electrode plate may be bonded to the support plate.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도면의 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이차 전지를 설명하기 위한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도 1a의 1a-1a 라인에 따른 단면도를 나타낸다. 1 is a perspective view illustrating a rechargeable battery according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 1a-1a of FIG. 1A according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지(100)는 충ㆍ방전 시 전압차를 발생시키는 전극 조립체(200)와, 상기 전극 조립체(200)를 수납하는 원통형 케이스(300)와, 상기 원통형 케이스(300) 상부에 조립되어 상기 전극 조립체(200)가 이탈되지 않도록 하는 캡 조립체(400)와, 상기 원통형 케이스(300)에 주입되어 상기 전극 조립체(200) 간에 리튬 이온의 이동이 가능하게 하는 전해액(500)과, 상기 전극 조립체의 중심부 공간에 위치하는 센터 핀(600)을 구비하는 구조로 이루어져 있다. 1 and 2, a cylindrical lithium secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 200 for generating a voltage difference during charging and discharging, and for accommodating the electrode assembly 200. A cylindrical case 300, a cap assembly 400 assembled on the cylindrical case 300 to prevent the electrode assembly 200 from being separated, and injected into the cylindrical case 300, the electrode assembly 200. It consists of a structure having an electrolyte 500 to allow the movement of lithium ions between the center and the center pin 600 located in the central space of the electrode assembly.

상기 전극 조립체(200)는 양극 활물질 및 음극 활물질 중 어느 하나, 예를 들면, 양극 활물질이 코팅된 제 1 전극판(210), 상기 양극 활물질 및 음극 활물질 중 다른 하나, 예를 들면, 음극 활물질이 코팅된 제 2 전극판(220), 상기 제 1 전극판(210) 및 제 2 전극판(220) 사이에 위치하여 상기 제 1 전극판(210)과 제 2 전극판(220)의 쇼트(short)를 방지하고 리튬 이온의 이동만 가능하게 하는 세퍼레이터(230)로 이루어진다. The electrode assembly 200 may include any one of a positive electrode active material and a negative electrode active material, for example, a first electrode plate 210 coated with a positive electrode active material, another one of the positive electrode active material and the negative electrode active material, for example, a negative electrode active material. A short of the first electrode plate 210 and the second electrode plate 220 is disposed between the coated second electrode plate 220, the first electrode plate 210, and the second electrode plate 220. ) And a separator 230 that allows only lithium ions to move.

또한, 상기 제 1 전극판(210), 제 2 전극판(220) 및 세퍼레이터(230)는 대략 원형으로 권취되어 상기 원통형 케이스(300)에 수납된다. 또한, 상기 제 1 전극판(210)에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 이루어지며, 상부로 일정 길이 돌출된 제 1 전극 탭(215)이 접합되어 있다. In addition, the first electrode plate 210, the second electrode plate 220, and the separator 230 are wound in a substantially circular shape and accommodated in the cylindrical case 300. In addition, the first electrode plate 210 is generally made of aluminum (Al) and is bonded to the first electrode tab 215 protruding a predetermined length upward.

상기 제 2 전극판(220)에는 일반적으로 니켈(Ni) 재질로 이루어지며, 하부로 일정 길이 돌출된 제 2 전극 탭(225)이 접합되어 있으나, 본 발명에서 위의 재질을 한정하는 것은 아니다. 더불어 상기 전극 조립체(200)의 상ㆍ하부에는 각각 직접적인 캡 조립체(400) 또는 원통형 케이스(300)와의 접촉을 피하기 위해 상ㆍ하부 절연 플레이트(241, 245)가 더 부착되어 있다. The second electrode plate 220 is generally made of nickel (Ni), and the second electrode tab 225 protruding to a predetermined length is bonded thereto, but the material of the above is not limited thereto. In addition, upper and lower insulating plates 241 and 245 are further attached to upper and lower portions of the electrode assembly 200 to avoid direct contact with the cap assembly 400 or the cylindrical case 300, respectively.

상기 원통형 케이스(300)는 상기 원통형 전극 조립체(200)가 결합될 수 있도록 소정 공간을 가지며 일정 직경을 갖는 원통형 측면판(310)이 형성되어 있고, 상기 원통형 측면판(310)의 하부에는 그 원통형 측면판(310)의 하부 공간을 막은 하면판(320)이 형성되어 있으며, 상기 원통형 측면판(310)의 상부는 상기 전극 조립체(200)를 삽입하기 위하여 개구(開口)되어 있다. 한편, 상기 원통형 케이스(300)의 내측 하면판(320)에는 상기 전극 조립체의 이완 및 변형을 방지하기 위한 센터 핀(600)이 ㅗ 자 형으로 고정되어 있다. The cylindrical case 300 has a cylindrical side plate 310 having a predetermined diameter and a predetermined diameter so that the cylindrical electrode assembly 200 can be coupled, and the cylindrical side plate 310 is formed at the lower portion of the cylindrical side plate 310. A lower plate 320 blocking the lower space of the side plate 310 is formed, and an upper portion of the cylindrical side plate 310 is opened to insert the electrode assembly 200. Meanwhile, the center pin 600 is fixed to the inner bottom plate 320 of the cylindrical case 300 to prevent the relaxation and deformation of the electrode assembly in a U-shape.

상기 원통형 케이스(300) 하면판(320)에 상기 전극 조립체(200)의 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225) 중 어느 하나, 예를 들면, 제 2 전극 탭(225)이 접합됨으로써, 상기 원통형 케이스(300) 자체는 제 2 전극판(220)과 동일한 전극, 예들 들면 음극 단자의 역할을 수행하게 된다. 또한, 상기 원통형 케이스(300)는 일반적으로 알루미늄(Al), 철(Fe) 또는 이들의 합금으로 형성된다. One of the first electrode tab 215 and the second electrode tab 225 of the electrode assembly 200, for example, the second electrode tab 225 is formed on the lower surface 320 of the cylindrical case 300. By being bonded, the cylindrical case 300 itself serves as the same electrode as the second electrode plate 220, for example, a negative electrode terminal. In addition, the cylindrical case 300 is generally formed of aluminum (Al), iron (Fe) or an alloy thereof.

더불어 상기 원통형 케이스(300)는 상부에서 상기 캡 조립체(400)를 압박하도록 한쪽으로 휘어진 크리핑(criping)부(330)가 형성되고, 하부에서 상부 방향으로 상기 캡 조립체(400)를 압박하도록 안쪽으로 움푹 파인 비딩(beading)부(340)가 더 형성되어 있다. In addition, the cylindrical case 300 has a crimping portion 330 that is bent to one side to press the cap assembly 400 at the top thereof, and is pressed inward to press the cap assembly 400 in the upper direction from the bottom thereof. A recessed beading portion 340 is further formed.

상기 캡 조립체(400)는 상기 제 1 전극 탭(415)이 용접된 동시에, 과충전 또는 이상 발열시 형태가 반전되는 도전성 안전 벤트(410)와, 상기 도전성 안전 벤트(410) 상부에 전기적 및 기계적으로 연결되어, 상기 안전 벤트(410)의 반전시 회로가 끊어지는 인쇄 회로 기판(PCB, Printed Circuit board, 420)과, 상기 인쇄 회로 기판(420) 상부에 전기적 및 기계적으로 연결되어 소정 온도 이상에서 회로가 끊어지는 양성 온도 소자(430)와, 상기 양성 온도 소자(430)의 상부에 전기적 및 기계적으로 연결되어 실제의 전류를 외부로 인가하는 도전성 전극 캡(440)과, 상기 안전 벤트(410), 인쇄 회로 기판(420), 양성 온도 소자(430) 및 전극 캡(440)의 측부 둘레를 감싸는 형태를 하며 상기 원통형 케이스(300)로부터 상기 나열한 것들을 절연시키는 절연 가스켓(450)으로 이루어진다. The cap assembly 400 has a conductive safety vent 410 in which the shape of the first electrode tab 415 is welded and at the same time, the shape of the cap assembly is reversed upon overcharging or overheating, and is electrically and mechanically formed on the conductive safety vent 410. Connected to the printed circuit board (PCB), which is disconnected when the safety vent 410 is inverted, and is electrically and mechanically connected to an upper portion of the printed circuit board 420 so that the circuit is above a predetermined temperature. The positive temperature element 430 is disconnected, the conductive electrode cap 440 electrically and mechanically connected to the upper portion of the positive temperature element 430 to apply the actual current to the outside, the safety vent 410, A printed circuit board 420, a positive temperature element 430, and an insulating gasket 450 that surrounds the sides of the electrode cap 440 and insulate the above-mentioned ones from the cylindrical case 300.

이때, 상기 전극 캡(440)은 상기 전극 조립체(200)의 제 1 전극 탭(215) 및 제 2 전극 탭(225) 중 어느 하나, 예를 들면, 제 1 전극 탭(215)이 접합되어 제 1 전극판(210)과 동일한 전극, 예들 들면 양극 단자의 역할을 수행한다. In this case, the electrode cap 440 is made of any one of the first electrode tab 215 and the second electrode tab 225 of the electrode assembly 200, for example, the first electrode tab 215 is bonded to each other. The same electrode as the first electrode plate 210, for example, serves as a positive electrode terminal.

상기 전해액(500)은 충ㆍ방전시 전지 내부의 양극 및 음극에서 전기 화학적 반응에 의하여 생성되는 리튬 이온(Li Ion)의 이동 매체 역할을 하며, 이는 리튬염과 고순도 유기 용매류의 혼합물인 비수질계 유기 전해액일 수 있다. 더불어, 상기 전해액(500)은 고분자 전해질을 이용한 폴리머일 수도 있으며, 여기서 상기 전해액 물질의 종류를 한정하는 것은 아니다. The electrolyte 500 serves as a moving medium of lithium ions (Li Ion) generated by an electrochemical reaction at the positive and negative electrodes inside the battery during charging and discharging, which is a non-aqueous water mixture of lithium salts and high purity organic solvents. The organic electrolyte may be. In addition, the electrolyte 500 may be a polymer using a polymer electrolyte, and the type of the electrolyte material is not limited thereto.

상기 센터 핀(600)은 상기 원통형 케이스(300) 내측 하면판(320)에 안정적으로 고정시키며 상기 센터 핀(600)을 고정시켜주는 원형의 지지판(610)과 상기 지지 판(610)과 수직을 이루며 상기 전극 조립체(200)의 이완 및 변형을 방지하는 수직핀(620)으로 형성되어 있다. The center pin 600 is stably fixed to the inner bottom plate 320 of the cylindrical case 300 and perpendicular to the circular support plate 610 and the support plate 610 for fixing the center pin 600. It is formed with a vertical pin 620 to prevent the relaxation and deformation of the electrode assembly 200.

예를 들면, 상기 센터 핀(600)은 상기 원통형 케이스(300)의 내측 하면판(320)에 고정되어, 상기 제 2 전극 탭(225)이 상기 센터 핀(600)의 지지판(610)에 접합ㆍ고정된 구조로 이루어진다. 상기 센터 핀(600)은 상기 내측 하면판(320)에 레이저 용접 또는 저항 용접에 의해 고정될 수 있다.For example, the center pin 600 is fixed to the inner bottom plate 320 of the cylindrical case 300 so that the second electrode tab 225 is bonded to the support plate 610 of the center pin 600. ㆍ It has a fixed structure. The center pin 600 may be fixed to the inner bottom plate 320 by laser welding or resistance welding.

또한, 상기 센터 핀(600)은 상기 원통형 케이스(300)의 내측 하부면(320)에 고정되어 상기 권취형 전극 조립체(200)가 이완되어 풀리는 것을 방지함과 동시에, 외부의 충격, 흔들림 등에 의한 상기 센터 핀(600)의 흔들림을 방지하여 상기 권취형 전극 조립체(200)의 단락을 방지하는 역할도 수행한다. 상기 센터 핀(600)의 수직핀(620)은 봉형 또는 관형으로 형성될 수 있다.In addition, the center pin 600 is fixed to the inner lower surface 320 of the cylindrical case 300 to prevent the wound electrode assembly 200 from being relaxed and loosened, and also caused by external impact, shaking, or the like. It also serves to prevent a short circuit of the wound electrode assembly 200 by preventing the center pin 600 from shaking. The vertical pin 620 of the center pin 600 may be formed in a rod or tubular shape.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지의 센터 핀 사시도를 나타낸다.3 is a perspective view illustrating a center pin of a cylindrical lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지의 센터 핀(600)은 원통형 케이스(300)의 하면판(320)에 안정적으로 고정가능하도록 하기 위한 지지판(610)과 전극 조립체(200)의 이완, 변형을 방지하는 수직핀(620)으로 형성되어 있다. 상기 센터 핀(600)의 지지판(610)은 상기 센터 핀(600)이 외부 충격, 흔들림 등에 의해 고정되어 있도록 하여 상기 센터 핀(600)에 의한 상기 전극 조립체(200)의 단락을 방지할 수 있다. 상기 수직 핀(620)은 봉형 또는 관형으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the center pin 600 of the cylindrical lithium secondary battery according to another exemplary embodiment of the present invention may support the support plate 610 and the electrode to be stably fixed to the bottom plate 320 of the cylindrical case 300. The assembly 200 is formed of a vertical pin 620 to prevent relaxation and deformation. The support plate 610 of the center pin 600 may prevent the short circuit of the electrode assembly 200 by the center pin 600 by allowing the center pin 600 to be fixed by external impact or shaking. . The vertical pin 620 may be formed in a rod or tubular shape.

상기 센터 핀(600)의 지지판(610)에는 다수의 홀이 형성되어 있어 상기 원통형 케이스(300)에 전해액을 주입할 때, 상기 지지판(610)에 의해 감소된 공간으로 인하여 주입되는 전해액 함량의 감소를 최소화 한다. 따라서 상기 센터 핀(600)은 전지 성능의 하락 없이 전극 조립체의 단락을 효과적으로 방지할 수 있다.A plurality of holes are formed in the support plate 610 of the center pin 600 so that when the electrolyte is injected into the cylindrical case 300, the electrolyte content is reduced due to the space reduced by the support plate 610. Minimize Accordingly, the center pin 600 may effectively prevent a short circuit of the electrode assembly without deterioration of the battery performance.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지의 센터 핀 사시도를 나타낸다.4 is a perspective view illustrating a center pin of a cylindrical lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 센터 핀(600)은 지지판(610)과 수직핀(620)을 구비하여 형성되어 있으며, 상기 수직핀(620)은 길이 방향으로 틈이 형성된 원통형 형상으로 구성되어 있으며, 상기 수직핀의 상기 틈에 의해 갈라진 상단은 내측으로 감겨져 있다. 상기 수직핀(620)의 상단을 내측으로 감긴 형태로 형성하여 상기 수직핀(620)의 상단에 의하여 전극 조립체가 단락되는 문제점을 더 방지할 수 있다. 4, the center pin 600 according to another embodiment of the present invention is formed with a support plate 610 and a vertical pin 620, the vertical pin 620 is formed with a gap in the longitudinal direction It is configured in a cylindrical shape, and the upper end divided by the gap of the vertical pin is wound inward. The upper end of the vertical pin 620 is formed to be wound inward to further prevent a problem that the electrode assembly is short-circuited by the upper end of the vertical pin 620.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지 단면도.5 is a cross-sectional view of a cylindrical lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지는 도 1 및 2에 도시된 바와 같은 원통형 리튬 이차 전지와 구조적으로 유사하다. The cylindrical lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention is structurally similar to the cylindrical lithium secondary battery as shown in Figs.

다만, 상기 센터 핀(600)의 지지판(610)은 절연성 재질로 형성되어 있어, 하부 절연 플레이트(245)의 역할과 상기 센터 핀(600)의 지지체 역할을 동시에 수행하게 된다. 이에 따라, 상기 센터 핀(600)의 지지판(620)이 추가적으로 상기 원통형 케이스(300)의 소정 공간을 차지하지 않게 되어 주입되는 전해액의 함량의 감소를 방지하면서 전지의 단락을 방지할 수 있다. However, the support plate 610 of the center pin 600 is formed of an insulating material, thereby simultaneously serving as the lower insulating plate 245 and the supporter of the center pin 600. Accordingly, the support plate 620 of the center pin 600 does not additionally occupy a predetermined space of the cylindrical case 300, thereby preventing a short circuit of the battery while preventing a decrease in the content of the injected electrolyte.

상기한 바와 같은 원통형 리튬 이차 전지(100)는 전지의 외부 충격 등에 의해서도 움직이지 않는 센터 핀(600)을 구비함으로써, 상기 원통형 리튬 이차 전지(100) 케이스(300) 내측에 수용된 전극 조립체(200)의 이완을 방지함과 동시에 전극 조립체(200)의 단락을 효과적으로 방지할 수 있다. 따라서 상기 원통형 리튬 이차 전지의 신뢰성이 향상될 수 있다. As described above, the cylindrical lithium secondary battery 100 includes a center pin 600 that does not move even by an external impact of the battery, and thus, the electrode assembly 200 accommodated inside the cylindrical lithium secondary battery 100 case 300. At the same time to prevent the loosening of the electrode assembly 200 can be effectively prevented. Therefore, the reliability of the cylindrical lithium secondary battery can be improved.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 원통형 케이스의 하면판에 안정적으로 고정될 수 있도록 지지판을 구비하는 센터 핀을 이용하여 전극 조립체의 단락을 방지하고 전지의 신뢰성이 향상된 원통형 리튬 이차 전지를 제공할 수 있다.
According to the present invention as described above, by using a center pin having a support plate to be stably fixed to the lower plate of the cylindrical case can prevent the short circuit of the electrode assembly and can provide a cylindrical lithium secondary battery with improved battery reliability. have.

Claims (6)

제 1 전극판, 제 2 전극판, 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 구비하는 권취형 전극 조립체와; A wound electrode assembly having a first electrode plate, a second electrode plate, a separator interposed between the first electrode plate and the second electrode plate; 상기 전극 조립체를 수용할 수 있는 소정 공간을 형성하는 원통형의 측면판과, 상기 원통형의 측면판 하부 공간을 막는 하면판을 구비하는 케이스와; A case having a cylindrical side plate forming a predetermined space for accommodating the electrode assembly, and a bottom plate blocking the lower space of the cylindrical side plate; 상기 케이스의 상부와 결합되어 이를 밀봉하는 캡 조립체와; A cap assembly coupled to the top of the case to seal the cap assembly; 원판 형상으로 상기 케이스의 내측 하면판에 결합되어 고정되는 지지판과, 상기 지지판에 수직으로 결합되는 수직핀을 구비하여 형성된 센터 핀을 포함하며,And a center pin having a support plate coupled to and fixed to the inner bottom plate of the case in a disc shape, and having a vertical pin coupled to the support plate. 여기서 상기 지지판에 상기 제1 전극판 또는 제2 전극판 중 어느 하나에 접합된 제1 전극탭 또는 제2 전극탭이 접합고정되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지. The cylindrical lithium secondary battery, wherein the first electrode tab or the second electrode tab bonded to any one of the first electrode plate and the second electrode plate is bonded to the support plate. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 센터 핀의 지지판에는 다수의 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지. Cylindrical lithium secondary battery, characterized in that a plurality of holes are formed in the support plate of the center pin. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 센터 핀의 수직핀은 봉형 또는 관형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지. The vertical pin of the center pin is a cylindrical lithium secondary battery, characterized in that consisting of a rod or tubular. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 센터 핀의 수직핀은 길이 방향으로 틈이 형성된 원통형의 형상으로 형성되며, 상기 수직핀의 상기 틈에 의해 갈라진 상단은 내측으로 둥글게 감겨있는 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지. The vertical pin of the center pin is formed in a cylindrical shape with a gap formed in the longitudinal direction, the upper end divided by the gap of the vertical pin is a cylindrical lithium secondary battery, characterized in that formed in a shape that is wound roundly inward. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 센터 핀은 상기 내측 하면판에 레이저 용접 또는 저항 용접에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지.The center pin is a cylindrical lithium secondary battery, characterized in that fixed to the inner bottom plate by laser welding or resistance welding. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 센터 핀의 지지판은 절연성 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지.The support plate of the center pin is a cylindrical lithium secondary battery, characterized in that formed of an insulating material.
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