KR100719730B1 - 원통형 리튬 이차전지 - Google Patents

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lithium secondary
cylindrical lithium
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장석균
이웅주
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Abstract

본 발명은 원통형 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상절연판의 중공부에 전극 조립체 방향으로만 휘어지는 힌지(hinge)부를 형성하여 전해액 주입공정 이후에 센터핀 삽입 공정을 수행할 수 있도록 하여 전해액의 함침성이 향상된 원통형 리튬 이차전지에 관한 것이다.
원통형 리튬 이차전지, 상절연판, 힌지부, 함침성, 센터 핀

Description

원통형 리튬 이차전지{Cylinderical lithium rechargeable battery}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원통형 리튬 이차전지의 사시도
도 2는 도 1의 A-A 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상절연판의 평면도
도 4는 도 3의 B-B 단면도
도 5a는 센터 핀이 삽입되기 시작할 때 힌지부의 변형 상태를 도시한 단면도
도 5b는 센터 핀이 삽입된 후의 힌지부의 상태를 도시한 단면도
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 - 원통형 리튬 이차전지 200 - 전극 조립체
210 - 양극판 215 - 양극 탭
220 - 음극판 225 - 음극 탭
230 - 세퍼레이터 241 - 상절연판
250 - 방사상 홀 252 - 양극탭용 홀
254 - 중공부 256 - 힌지부
258 - 회전부 260 - 변형부
270 - 센터 핀 300 - 캔
310 - 측면판 320 - 하면판
330 - 크림핑부 340 - 비딩부
400 - 캡 조립체 410 - 안전 밴트
본 발명은 원통형 리튬 이차전지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상절연판의 중공부에 전극 조립체 방향으로만 휘어지는 힌지(hinge)부를 형성하여 전해액 주입공정 이후에 센터핀 삽입 공정을 수행할 수 있도록 하여 전해액의 함침성이 향상된 원통형 리튬 이차전지에 관한 것이다.
최근에는 휴대폰, 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.
상기 전지 팩은 경제적인 측면을 고려하여 최근에는 충방전이 가능한 이차전지를 채용하고 있다. 이차전지에는 대표적으로, 니켈-카드뮴 전지와 니켈-수소 전지 및 리튬 전지와 리튬 이온 전지 등의 리튬 이차전지 등이 있다.
특히, 리튬 이차전지는 작동 전압이 통상 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.
이러한 리튬 이차전지는 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 이차전지는 여러 가지 형상으로 제조되고 있는데, 대표적인 형상으로는 원통형, 각형, 파우치형을 들 수 있다.
통상적으로 상기 원통형 리튬 이차전지는 양극 활물질이 코팅된 양극 전극판, 음극 활물질이 코팅된 음극 전극판 및 상기 양극 전극판과 음극 전극판 사이에 위치되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동만을 가능하게 하는 세퍼레이터가 대략 원통형으로 권취된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체를 수용하는 원통형 케이스와, 상기 원통형 케이스 내측에 주입되어 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 전해액 등으로 이루어져 있다.
이러한 원통형 리튬 이차전지는 하기와 같이 제조된다.
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. 그런 다음, 상기 대략 원통형의 전극 조립체를 상기 원통형 케이스에 수용하여 상기 전극 조립체가 이탈하지 않도록 한 후, 상기 원통형 케이스에 전해액을 주입한 후, 밀봉하여 원통형 리튬 이차전지를 완성한다.
상기 원통형 케이스에 전극 조립체를 삽입하기 전에 전극 조립체와 원통형 케이스와의 절연을 위해 하절연판이 삽입된다. 또한, 전극 조립체를 삽입한 후 밀봉하기 전에 전극 조립체와 캡 조립체와의 절연을 위해 상절연판이 삽입된다. 한편, 권취된 전극 조립체의 중심부에는 전극 조립체의 변형을 방지하고, 전지 내부의 가스 발생시 방출 통로로 이용하기 위해 센터핀이 삽입된다. 통상적으로, 상기 센터핀을 전극 조립체의 중심부에 삽입한 후에 전해액 주입이 이루어진다. 이 경우, 센터핀을 삽입함에 따라 전극 조립체와 캔 과의 밀착 정도가 더욱 커지게 되고, 또한 전극 조립체 자체도 압착되게 된다. 이렇게 되면 전해액의 함침 속도가 더욱 느려지게 되므로, 전해액의 함침성을 향상시키기 위해 전해액 주입 공정 이후에 센터핀을 삽입하는 것이 유리하다.
그러나, 종래의 상절연판의 구조는 전지의 낙하 등 외부 충격시 센터핀이 빠져나올 수 없도록 상절연판에 형성된 중공의 직경을 센터핀의 외경보다 작게 형성하여, 전해액 주입 공정 이후에 센터핀을 삽입하는 것이 불가능하다. 또한, 상절연판에 형성된 중공의 직경을 센터핀의 외경보다 크게 형성하면 전해액 주입 공정 이후에 센터핀을 삽입하는 것은 가능하나, 외부 충격시 센터핀이 상절연판 위로 빠져나와 안전밴트의 하부를 가격하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 원통형 리튬 이차전지의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 상절연판의 중공 부분에 전극 조립체 방향으로만 휘어지는 힌지(hinge)부를 형성하여 전해액 주입공정 이후에 센터핀 삽입 공정을 수행할 수 있도록 함으로써 전해액의 함침성을 향상시킬 뿐만 아니라, 전지에 외부 충격이 가해질 경우에도 센터핀이 캡 조립체 방향으로 빠져나오지 못하게 하여 안전성이 향상된 원통형 리튬 이차전지를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원통형 리튬 이차전지는, 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하는 캔, 상기 전극 조립체의 중심부에 삽입되는 센터핀, 상기 전극 조립체의 상단 개구부를 밀봉하는 캡 조립체, 상기 전극 조립체와 상기 캡 조립체 사이에 위치하는 상절연판을 포함하여 이루어지는 원통형 리튬 이차전지에 있어서, 상기 상절연판은 중앙에 위치하는 중공부에 상기 전극 조립체 방향으로만 휘어지는 힌지(hinge)부가 형성된 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 힌지부는 상기 중공부로 상기 센터핀을 삽입한 후에는 상기 상절연판의 표면과 평행하도록 복원되는 것일 수 있다.
또한, 상기 힌지부는 화살표 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 힌지부는 복수개 형성될 수 있다.
또한, 상기 힌지부는 상기 중공부에 연결되고, 상기 센터핀 삽입시 상기 전극 조립체 방향으로 휘어지는 연결부와, 상기 연결부의 단부와 연결되고, 상기 센터핀 삽입시 상기 연결부를 중심으로 상기 전극 조립체 방향으로 회전하는 회전부를 구비하여 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 연결부는 상기 상절연판의 두께 방향에서 중앙의 위치보다 하측에 위치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 연결부는 단면이 직사각형 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 연결부는 재질이 탄성체일 수 있다. 이 경우, 상기 탄성체는 폴리에틸렌테레프탈레이 트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI) 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 상기 회전부는 단면이 직각삼각형 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 직각삼각형 형상은 상기 상절연판의 두께 방향과 수직한 변을 밑변으로 하고, 상기 상절연판의 두께 방향과 평행한 변을 높이로 하며, 직각부분이 상기 변형부와 연결되도록 형성될 수도 있다. 이 때, 상기 변형부의 길이는 상기 회전부의 밑변의 길이보다 짧게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상절연판에는 다수의 홀이 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 홀은 상기 중공부에서 최외각까지 방사상의 선형으로 형성될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원통형 리튬 이차전지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A 단면도이다.
원통형 리튬 이차전지(100)는, 도 1 및 도 2를 참조하면, 전극 조립체(200)와, 상기 전극 조립체(200)와 전해액을 수용하는 원통형 캔(300)과, 상기 원통형 캔(300) 상부에 조립되어 상기 원통형 캔(300)을 밀봉하며 상기 전극 조립체(200)에서 발생되는 전류를 외부 장치로 흐르게 하는 캡 조립체(400)를 포함하여 형성된다.
상기 전극 조립체(200)는, 도 2를 참조하면, 양극 집전체의 표면에 양극 활 물질층이 코팅된 양극판(210)과 음극 집전체의 표면에 음극 활물질층이 코팅된 음극판(220)과 상기 양극판(210) 및 음극판(220) 사이에 위치하여 상기 양극판(210)과 음극판(220)을 전기적으로 절연시키는 세퍼레이터(230)가 젤리-롤 형상으로 권취되어 형성된다.
상기 양극판(210)은 도전성이 우수한 금속 박판, 예를 들면, 알루미늄(Al) 호일(foil)로 이루어진 양극 집전체와, 그 양면에 코팅된 양극 활물질층을 포함하고 있다. 상기 양극 활물질로는 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiMnO2 등의 리튬산화물이 사용되고 있다. 상기 양극판(210)의 양 말단에는 양극 활물질층이 형성되지 않은 양극 집전체 영역, 즉 양극 무지부가 형성된다. 상기 양극 무지부의 일단에는 일반적으로 알루미늄(Al) 재질로 형성되며, 전극 조립체(200)의 상부로 일정 길이 돌출되는 양극 탭(215)이 접합되어 있다.
상기 음극판(220)은 전도성 금속 박판, 예를 들면, 구리(Cu) 또는 니켈(Ni) 호일로 이루어진 음극 집전체와, 그 양면에 코팅된 음극 활물질층을 포함하고 있다. 상기 음극판(220)의 양 말단은 음극 활물질층이 형성되지 않은 음극 집전체 영역, 즉 음극 무지부가 형성된다. 상기 음극 무지부의 일단에는 일반적으로 니켈(Ni) 재질로 형성되며, 전극 조립체(200)의 하부로 일정 길이 돌출된 음극 탭(225)이 접합되어 있다. 더불어 상기 전극 조립체(200)의 상부 및 하부에는 각각 캡 조립체(400) 또는 원통형 캔(300)과의 접촉을 방지하기 위한 절연판(241,245)이 더 포함되어 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따라 중공부에 힌지부가 형성되어 있는 상절연판의 평면도 이고, 도 4는 도 3의 B-B 단면도이다.
상절연판(241)은, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 캡 조립체(400), 특히 안전 밴트(410)와 상기 전극 조립체(200)의 상부 사이에 위치한다. 상기 상절연판(241)은 전극 탭, 예를 들면 양극 탭(215)과 전기적으로 접속된 안전 밴트(410)를 포함하는 캡 조립체(400)와 전극 조립체(200) 사이에 발생할 수 있는 단락을 방지한다. 상기 상절연판에는, 도 3을 참조하면, 주입된 전해액이 침강하는 통로가 되는 방사상의 홀(250)과, 전극 탭, 예를 들면 양극 탭(215)이 빠져나오는 통로가 되는 양극탭용 홀(252)과, 센터 핀의 일측 단부와 접하는 중공부(254)가 형성되어 있다. 상기 방사상의 홀(250)은 상기 중공부(254)에서 최외각까지 선형으로 형성되며, 전해액의 원활한 침강을 위해 복수개 형성될 수 있다. 상기 방사상의 홀(250)의 크기와 개수는 전극 조립체(200)의 상부와 캡 조립체(400)간의 단락을 방지할 수 있는 범위 내에서는 제한이 없다. 또한, 상절연판(241)을 캔(300)의 내부에 장착한 후에 센터 핀을 삽입할 수 있도록 하기 위해, 상기 상절연판(241)의 중공부(254)에는 힌지부(256)가 구비되어 있다.
상기 힌지부(256)는 전지의 하부 방향, 즉 전극 조립체(200)가 위치하고 있는 방향으로는 휘어지나 전지의 상부 방향, 즉 캡 조립체(400)가 위치하고 있는 방향으로는 휘어지지 않도록 하는 구조로 형성되어 있다. 이는 컴퓨터에 사용되는 수많은 케이블들을 깔끔하게 묶어 주기 위해 사용하는 케이블 타이와 그 구조가 유사하다. 케이블 타이는 힌지부를 구비하고 있는 사각형 형상의 홀 안으로 일측면에만 홈이 형성되어 있는 납작한 선을 밀어넣으면, 힌지부가 변형되어 선이 삽입되나 다 시 이를 빼낼 때는 힌지부는 변형되지 않고 따라서 힌지부와 선에 형성된 홈이 맞물려 선이 빠져나오지 않는 구조로 되어 있다.
즉, 상기 힌지부(256)는 상기 중공부(254)로 센터 핀을 삽입한 후에는 상기 상절연판(241)의 표면과 평행하도록 복원된다. 상기 힌지부(256)는, 도 3을 참조하면, 화살표 형상으로 형성되며, 복수개로 형성되어 일단 삽입된 센터 핀이 다시 빠져나오지 못하도록 하고 있다.
상기 힌지부(256)는, 도 4를 참조하면, 상기 중공부(254)에 연결되고, 센터 핀 삽입시 상기 전극 조립체(200) 방향으로 휘어지는 변형부(260)와, 상기 변형부(260)의 단부와 연결되고, 센터 핀 삽입시 상기 변형부(260)를 중심으로 상기 전극 조립체(200) 방향으로 회전하는 회전부(258)를 구비하여 이루어진다. 이 때, 상기 변형부(260)는 단면이 직사각형 형상으로 형성되고, 상기 회전부(258)는 단면이 직각삼각형 형상으로 형성된다. 보다 상세하게는, 상기 회전부(258)의 직각삼각형 형상은 상기 상절연판(241)의 두께 방향과 수직한 변을 직각삼각형의 밑변으로 하고, 상기 상절연판(241)의 두께 방향과 평행하고, 상기 변형부(260)와 직접 연결된 변을 직각삼각형의 높이로 하여 이루어지며, 직각부분이 상기 변형부(260)와 연결된다.
상기 변형부(260)는 상기 상절연판(241)의 두께 방향에서 중앙의 위치보다 하측에 위치하는 것이 바람직하다. 만약 상기 변형부(260)가 상기 상절연판(241)의 두께 방향에서 중앙에 위치하게 되면, 상기 변형부(260)가 전지의 상부 방향과 하부 방향으로 변형될 수 있는 각도가 비슷하게 된다. 상기 변형부(260)의 위치를 상 절연판(241)의 두께 방향으로 보아 전지의 하부 방향, 즉 전극 조립체(200) 방향으로 이동함에 따라 상기 변형부(260)가 전지의 상부 방향, 즉 캡 조립체(400) 방향으로 변형할 수 있는 각도가 작아진다. 이는 상기 중공부(254)의 외주면과 상기 회전부(258)의 모서리가 서로 부딪히게 되어, 상기 회전부(258)가 전지의 상부 방향으로는 더 이상 회전할 수 없기 때문이다.
또한, 상기 변형부(260)의 길이는 상기 회전부(258)의 밑변의 길이보다 짧게 형성되는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 상기 회전부(258)가 전지의 상부 방향으로 회전하지 못하는 것은 중공부(254)의 외주면과 상기 회전부(258)의 모서리가 부딪히기 때문인데, 이러한 효과를 발휘하기 위해서는 변형부(260)의 길이가 짧을수록 유리하기 때문이다. 따라서, 상기 변형부(260)는 회전부(258)의 회전에 대응하여 변형을 일으킬 수 있는 정도의 길이이면 충분하다.
상기 변형부(260)는 센터 핀이 삽입될 때 변형이 발생하는 부분이므로, 센터 핀이 삽입된 후에는 다시 원래의 형상으로 복원되어야 한다. 따라서, 변형부(260)의 재질은 탄성체여야 하며, 상기 탄성체로는 상기 상절연판(241)의 재질과 마찬가지로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리이미드(PI) 중 어느 하나로 형성되어도 무방하다.
도 5a는 힌지부가 형성된 중공부를 통해 센터 핀을 삽입하는 상태를 도시한 단면도이고, 도 5b는 힌지부가 형성된 중공부를 통해 센터 핀의 삽입이 완료된 상태를 도시한 단면도이다.
도 5a를 참조하면, 상절연판(241)을 전지 내부에 장착한 후에 센터 핀(270) 을 삽입할 수 있도록 하기 위해, 상기 중공부(254)의 외경은 센터 핀(270)의 외경보다 크도록 형성된다. 센터 핀(270)을 중공부(254)에 삽입하면, 먼저 센터 핀(270)의 일측 단부와 회전부(258)의 빗변이 접촉하게 되어 센터 핀(270)이 하부로 쉽게 미끄러질 수 있다. 상기 회전부(258)에 가해진 힘은 변형부(260)에 미치게 되어 상기 변형부(260)가 전지의 하부 방향으로 변형된다. 이에 따라, 상기 회전부(258)가 전지의 하부 방향으로 회전하고, 이 때 형성된 공간을 통하여 센터 핀(270)이 삽입된다.
일단 전지 내부로 삽입된 센터 핀(270)은, 도 5b를 참조하면, 상기 회전부(258)가 상기 센터 핀(270)의 일측 단부를 잡아주는 역할을 하기 때문에 전지의 상부 방향으로 튀어나올 수 없게 된다. 따라서, 낙하 등의 외부 충격에 의해서도 센터 핀(270)이 전극 조립체(200) 외부로 튀어 나와 안전 밴트(410)를 가격(加擊)하지 못하게 함으로써, 상기 안전 밴트(410)가 변형 또는 파손될 위험성이 방지된다. 또한, 통상적으로 원통형 리튬 이차전지는 센터 핀(270)을 전극 조립체(200)의 권심부에 삽입한 후, 상절연판(241)을 캔(300) 내부로 삽입하고, 상기 상절연판(241)과 상기 전극 조립체(200)를 고정시키기 위해 캔의 측면판(310)에 비딩(beading)부를 형성한 다음 전해액을 주입하게 된다. 이 경우, 전극 조립체(200)의 권심부에 삽입된 센터 핀(270) 때문에 전극 조립체(200)가 압축력을 받게 되어, 전극판(210, 220)과 세퍼레이터(230) 사이에 전해액이 함침할 수 있는 공간이 줄어든다. 본 발명에 따른 상절연판(241)의 구조에 의하면 전해액을 주입한 후에 센터 핀(270)을 삽입할 수 있게 됨으로써, 센터 핀(270)에 의한 전해액의 함침성 저하를 방지할 수 있다.
상기 원통형 캔(300)은, 도 2를 참조하면, 상기 원통형 전극 조립체(200)가 수용될 수 있는 소정 공간이 형성되도록 일정 직경을 갖는 원통형 측면판(310)과 상기 원통형 측면판(310)의 하부를 밀폐하는 하면판(320)을 포함하여 형성되며, 상기 원통형 측면판(310)의 상부는 상기 전극 조립체(200)를 삽입하기 위하여 개구(開口)되어 있다. 상기 원통형 캔(300)의 하면판(320) 중앙에 상기 전극조립체(200)의 음극 탭(225)이 접합됨으로써, 상기 원통형 캔(300) 자체는 음극 역할을 수행하게 된다. 또한, 상기 원통형 캔(300)은 일반적으로 알루미늄(Al), 철(Fe) 또는 이들의 합금으로 형성된다. 더불어 상기 원통형 캔(300)은 상부의 개구에 결합되는 상기 캡 조립체(400)의 상부를 압박하도록 상단에서 내부로 휘어진 크림핑(crimping)부(330)가 형성된다. 또한, 상기 원통형 캔(300)은 상기 크림핑부(330)로부터 하방으로 상기 캡 조립체의 두께에 대응되는 거리만큼 이격된 위치에 상기 캡 조립체(400)의 하부를 압박하도록 안쪽으로 움푹 파인 비딩(beading)부(340)가 더 형성되어 있다.
상기 캡 조립체(400)는, 도 2를 참조하면, 안전 밴트(410)와 전류차단수단(420)과 이차보호소자(480) 및 캡업(490)을 포함하여 형성된다. 상기 안전 밴트(410)는 판상으로 중앙에 하부로 돌출되는 돌출부가 형성되어 상기 캡 조립체(400)의 하부에 위치하며, 이차전지의 내부에서 발생한 압력에 의하여 돌출부가 상부 방향으로 변형하게 된다. 상기 안전 밴트(410)의 하면 소정위치에는 전극 조립체(200)의 양극판(210) 및 음극판(220) 중에서 한 전극판 예를 들어, 양극판(210)에 서 인출한 양극 탭(215)이 용접되어 상기 안전 밴트(410)와 전극 조립체(200)의 양극판(210)이 전기적으로 연결된다. 여기서 양극판(210) 및 음극판(220) 중 나머지 전극판, 예를 들어 음극은 탭 혹은 직접 접촉 방식에 의해 캔(300)과 전기적으로 연결된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 원통형 리튬 이차전지에 따르면, 상절연판의 중공부에 전지의 하부 방향으로만 휘어지는 힌지부를 형성하여 전지 내부에 전해액을 주입한 이후에 센터 핀을 삽입할 수 있도록 함으로써, 센터 핀의 적용 유무에 관계없이 전해액의 함침성을 일관성있게 유지하는 것이 가능하며, 센터 핀의 삽입 후에 전해액을 주입할 경우 발생하는 함침성 저하 문제를 해결하여 전체 공정시간을 단축할 수 있게 되어 생산성을 향상시킬 수 있다. 아울러, 낙하 등의 외부 충격시 센터 핀이 안전 밴트를 가격하게 되어 안전 밴트가 파손되는 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 수용하는 캔, 상기 전극 조립체의 중심부에 삽입되는 센터핀, 상기 전극 조립체의 상단 개구부를 밀봉하는 캡 조립체, 상기 전극 조립체와 상기 캡 조립체 사이에 위치하는 상절연판을 포함하여 이루어지는 원통형 리튬 이차전지에 있어서,
    상기 상절연판은 중앙에 위치하는 중공부에 상기 전극 조립체 방향으로만 휘어지는 힌지(hinge)부가 형성된 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 힌지부는 상기 중공부로 상기 센터핀을 삽입한 후에는 상기 상절연판의 표면과 평행하도록 복원되는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 힌지부는 화살표 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 힌지부는 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 힌지부는
    상기 중공부에 연결되고, 상기 센터핀 삽입시 상기 전극 조립체 방향으로 휘어지는 변형부와,
    상기 변형부의 단부와 연결되고, 상기 센터핀 삽입시 상기 변형부를 중심으로 상기 전극 조립체 방향으로 회전하는 회전부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 변형부는 상기 상절연판의 두께 방향에서 중앙의 위치보다 하측에 위치하는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 변형부는 상기 상절연판의 두께 방향 단면이 직사각형 형상인 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 변형부는 재질이 탄성체인 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 탄성체는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필 렌(PP), 폴리이미드(PI) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지.
  10. 제 5항에 있어서,
    상기 회전부는 단면이 직각삼각형 형상인 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 직각삼각형 형상은 상기 상절연판의 두께 방향과 수직한 변을 밑변으로 하고, 상기 상절연판의 두께 방향과 평행한 변을 높이로 하며, 직각부분이 상기 변형부와 연결되는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 변형부의 길이는 상기 회전부의 밑변의 길이보다 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 상절연판에는 다수의 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 홀은 상기 중공부에서 최외각까지 방사상의 선형으로 형성된 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차전지.
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