KR101097246B1 - 센터핀의 구조가 개선된 원통형 이차전지 - Google Patents

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Abstract

전극조립체의 중심 공간에 설치되는 센터핀의 구조가 개선된 원통형 이차전지가 개시된다. 개시된 원통형 이차전지는 센터핀의 캡조립체에 가까운 단부의 직경이 상기 전극조립체의 중심 공간 직경보다 크고, 센터핀의 캡조립체에 가까운 단부가 전극조립체의 중심 공간에 억지 끼움으로 고정된 구조를 가진다. 이러한 구조에 의하면 센터핀이 전극조립체의 중심 공간에 억지끼움 형태로 끼워지게 되므로, 사용 중 센터핀의 유동이 억제되어 소음이 사라지게 된다.

Description

센터핀의 구조가 개선된 원통형 이차전지{Cylinder type secondary battery providing improved center pin}
본 발명의 실시예는 원통형 이차전지에 관한 것으로서, 특히 센터핀의 구조가 개선된 원통형 이차전지에 관한 것이다.
이차전지는 충전 사용이 가능한 전지를 말하는 것으로, 휴대폰, 노트북컴퓨터, 캠코더 등의 휴대형 전자기기 분야에서 널리 사용되고 있으며, 그 형태에 따라 원통형, 각형, 파우치형 등으로 분류된다.
이중에서 상기 원통형 이차전지는 양극과 음극 및 세퍼레이터가 젤리롤(jelly roll) 형태로 말린 전극조립체를 원통형 케이스의 개방부를 통해 안에 장입하고 캡조립체로 그 개방부를 덮은 구조를 가지고 있다.
이때 상기 전극조립체 중심의 빈 공간에는 젤리롤 형태가 풀리지 않도록 지탱해주며 하단부로는 상기 음극과 연결된 음극탭을 눌러서 케이스에 밀착시켜주는 센터핀이 삽입 설치된다. 따라서, 전극조립체를 케이스에 장입하고 그 중심 공간에 상기 센터핀을 끼워서, 그 센터핀이 상기 음극탭을 케이스에 밀착시킴과 동시에 젤리롤이 느슨하게 풀리지 않도록 지탱해주도록 하는 것이다.
지금까지의 센터핀은 상기 전극조립체의 중심 공간 보다 전체적으로 약간 작은 직경의 원통형 부재가 사용되었다. 예컨대 전극조립체의 중심 공간이 직경 3mm 크기라면 약2mm 정도 직경의 원통형 센터핀을 삽입해서 상기와 같은 기능을 수행하도록 한 것이다. 그런데, 이와 같이 직경이 중심 공간 보다 작은 원통형 센터핀을 사용하면, 센터핀을 중심 공간에 삽입하기는 쉽지만, 제품이 흔들릴 때마다 충돌 소음이 생기는 문제가 있다. 즉, 센터핀과 중심 공간 사이에 간격이 있어서 제품을 움직일 때마다 센터핀이 흔들리며 전극조립체의 중심부에 계속 부딪히기 때문에 소음이 발생하게 된다. 이렇게 되면 제품의 신뢰도에 악영향을 미칠 수 있으므로, 이러한 소음 발생 문제를 해소할 수 있는 센터핀 구조가 필요하다.
본 발명의 실시예는 상기의 필요성을 감안하여 센터핀의 충돌 소음을 방지할 수 있도록 개선된 원통형 이차전지를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 원통형 이차전지는, 양극과 음극 및 세퍼레이터가 권취된 전극조립체와, 상기 전극조립체가 수용되는 원통형 케이스와, 상기 원통형 케이스의 개방부에 결합되는 캡조립체 및, 상기 전극조립체의 중심 공간에 삽입되는 센터핀을 포함하는 원통형 이차전지에 있어서, 상기 센터핀의 상기 캡조립체에 가까운 단부의 직경이 상기 전극조립체의 중심 공간 직경보다 크고, 상기 센터핀의 상기 캡조립체에 가까운 단부가 상기 전극조립체의 중심 공간에 억지 끼움으로 고정된다.
여기서, 상기 센터핀은 상기 캡조립체에 가까운 단부의 직경이 가장 크고, 타측 단부로 갈수록 직경이 작아지는 형상이 될 수 있다.
상기 센터핀은 상기 캡조립체에 가까운 단부에서 타측 단부로 갈수록 직경이 연속적으로 점차 작아지는 원추 형상일 수 있다.
또한, 상기 센터핀이 상기 캡조립체에 가까운 단부의 직경이 가장 크고, 그로부터 양단부 사이의 임의 지점까지 갈수록 직경이 작아지며, 그 임의 지점부터 타측 단부까지는 같은 직경으로 된 형상이 될 수도 있다.
상기 센터핀은 상기 캡조립체에 가까운 단부에서 상기 임의 지점까지 직경이 연속적으로 점차 작아지는 원추 형상이고, 그 임의 지점에서 상기 타측 단부까지 원통 형상일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 원통형 이차전지에서는 센터핀이 전극조립체의 중심 공간에 억지끼움 형태로 끼워지게 되므로, 사용 중 센터핀의 유동이 억제되어 소음이 사라지게 된다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 원통형 이차전지를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지의 구조를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 본 실시예의 원통형 이차전지는 양극(210)과 음극(220) 및 세퍼레이터(230)가 젤리롤 형태로 권취된 전극조립체(200)와, 이 전극조립체(200)를 수용하는 케이스(300) 및, 이 케이스(300)의 개방부에 결합되는 캡조립체(400) 등을 구비하고 있다. 따라서, 케이스(400)의 개방부를 통해 전극조립체(200)를 장입하고 상기 캡조립체(300)를 덮으면, 전극조립체(200)를 안전하게 수용한 베어셀이 준비된다.
그리고, 상기 전극조립체(200)의 중심에 있는 빈 공간에는 젤리롤 형태가 풀리지 않도록 지탱해주는 센터핀(100a)이 삽입되는데, 이 센터핀(100a)의 하단부(102a)는 전극조립체(200)의 음극(220)과 연결된 음극탭(225)을 눌러서 케이 스(300) 바닥면에 밀착시키는 역할도 한다.
참조부호 215는 전극조립체(200)의 양극(210)과 연결된 양극탭을 나타내며, 참조부호 214와 245는 절연플레이트를 나타낸다.
여기서, 본 실시예의 센터핀(100a) 형상을 자세히 보면, 캡조립체(400) 측의 단부(101a) 직경이 가장 크고 상기 음극탭(225)을 누르는 타측 단부(102a)로 갈수록 점차 직경이 작아지는 원추형상으로 이루어져 있다. 그리고, 직경이 가장 큰 상기 캡조립체(400) 측 단부(101a)는 전극조립체(200)의 중심 공간 직경 이상이 되도록 구성되어 있다. 따라서, 이 센터핀(100a)을 전극조립체(200) 중심 공간에 삽입하면 억지 끼움 결합이 된다. 물론, 타측 단부(102a)는 상대적으로 가늘기 때문에 처음 삽입은 무난하게 진행되고 마지막에 캡조립체(400) 측 단부(101a)가 들어가면서 억지끼움 결합이 이루어지는 것이다. 이렇게 되면 센터핀(100a)이 전극조립체(200) 중심 공간 안에서 움직일 수가 없게 되므로 제품을 흔들어도 센터핀(100a)이 유동하면서 전극조립체(200) 중심부에 부딪히는 현상은 사라지게 된다. 즉, 센터핀(100a)의 충돌 소음이 방지되게 된다. 센터핀(100a)의 전체 굵기를 전극조립체(200)의 중심 공간 이상으로 해서 끼울 수도 있겠지만, 그렇게 하면 센터핀(100a)의 삽입 작업이 매우 힘들어질 수 있다. 따라서, 본 실시예와 같이 처음 들어가는 부분인 타측 단부(102a)는 가늘게 하고, 마지막에 결합되는 캡조립체(400) 측 단부(101a)를 굵게 하면 삽입도 쉽고 소음도 방지할 수 있게 된다.
다음으로 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 이차전지를 도시한 것이다. 도면에서 도 1과 동일한 참조부호는 동일한 기능의 부재를 나타낸다.
본 실시예에서는 센터핀(100b)을 다른 형상으로도 구현할 수 있음을 보인 것인데, 도면과 같이 캡조립체(400) 측 단부(101b)에서 타측 단부(102b)로 갈수록 점차 직경이 감소하는 것이 아니라, 양단부 사이의 임의 지점(103b)까지만 원추 형상으로 이루어져서 점차 직경이 감소하고, 거기서부터 타측단부(102b) 까지는 같은 직경의 원통 형상으로 이루어져 있다. 따라서, 형상의 차이는 있지만 본 실시예의 센터핀(100b)의 경우도 캡조립체(400) 측 단부(101b)의 억지 끼움 결합으로 소음을 방지하고, 타측 단부(102b)는 상대적으로 가늘어서 삽입 작업이 쉽게 이루어지는 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 구성에 의하면, 센터핀이 전극조립체의 중심 공간에 억지끼움 형태로 끼워지게 되므로, 사용 중 센터핀의 유동이 억제되어 소음이 사라지게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원통형 이차전지의 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원통형 이차전지의 구조를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100a,100b...센터핀 200...전극조립체케이스
300...케이스 400...캡조립체

Claims (7)

  1. 양극과 음극 및 세퍼레이터가 권취된 전극조립체와, 상기 전극조립체가 수용되는 원통형 케이스와, 상기 원통형 케이스의 개방부에 결합되는 캡조립체 및, 상기 전극조립체의 중심 공간에 삽입되는 센터핀을 포함하는 원통형 이차전지에 있어서,
    상기 센터핀의 상기 캡조립체에 가까운 단부의 직경이 상기 전극조립체의 중심 공간 직경보다 크고,
    상기 센터핀의 상기 캡조립체에 가까운 단부가 상기 전극조립체의 중심 공간에 억지 끼움으로 고정된 원통형 이차전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센터핀은 상기 캡조립체에 가까운 단부의 직경이 가장 크고, 타측 단부로 갈수록 직경이 작아지는 형상인 원통형 이차전지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센터핀은 상기 캡조립체에 가까운 단부에서 타측 단부로 갈수록 직경이 연속적으로 점차 작아지는 원추 형상인 원통형 이차전지.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센터핀은 상기 캡조립체에 가까운 단부의 직경이 가장 크고, 그로부터 양단부 사이의 임의 지점까지 갈수록 직경이 작아지며, 그 임의 지점부터 타측 단부까지는 같은 직경으로 된 형상인 원통형 이차전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 센터핀은 상기 캡조립체에 가까운 단부에서 상기 임의 지점까지 직경이 연속적으로 점차 작아지는 원추 형상이고, 그 임의 지점에서 상기 타측 단부까지 원통 형상인 원통형 이차전지.
  7. 삭제
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