KR101475426B1 - Cylindrical Secondary Battery Containing Center Pin of Novel Structure - Google Patents

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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 권취하여 제조된 전극조립체(젤리-롤)가 원통형 전지케이스에 내장되어 있고, 상기 전지케이스 상단에 캡 어셈블리가 장착되어 있으며, 전지의 길이 방향 단면에서 젤리-롤의 길이보다 긴 길이의 센터 핀이 젤리-롤의 권심에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 이차전지를 제공한다.The present invention relates to an electrode assembly (jelly-roll) manufactured by winding a separator interposed between an anode and a cathode, and a cap assembly mounted on an upper end of the battery case, And a center pin having a length longer than the length of the jelly-roll is inserted in the core of the jelly-roll in a longitudinal cross section of the battery.

Description

신규한 구조의 센터 핀을 포함하고 있는 원통형 이차전지 {Cylindrical Secondary Battery Containing Center Pin of Novel Structure}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cylindrical secondary battery including a center pin having a novel structure,

본 발명은 신규한 구조의 센터 핀을 포함하고 있는 원통형 이차전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 권취하여 제조된 전극조립체가 원통형 전지케이스에 내장되어 있고, 상기 전지케이스 상단에 캡 어셈블리가 장착되어 있으며, 전지의 길이 방향 단면에서 젤리-롤의 길이보다 긴 길이의 센터 핀이 젤리-롤의 권심에 삽입되어 있는 구조의 이차전지에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a cylindrical secondary battery including a center pin having a novel structure, and more particularly, to a cylindrical secondary battery including a cylindrical battery cell including a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, A secondary battery having a structure in which a cap assembly is mounted on the upper end of the battery case and a center pin having a length longer than the length of the jelly-roll is inserted into the core of the jelly- will be.

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.As technology development and demand for mobile devices have increased, the demand for secondary batteries as energy sources has been rapidly increasing. Many researches have been conducted on lithium secondary batteries with high energy density and discharge voltage among such secondary batteries. .

이차전지는 전지케이스의 형상에 따라, 전극조립체가 원통형 또는 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지 및 각형 전지와, 전극조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다.The secondary battery is classified into a cylindrical battery and a prismatic battery in which the electrode assembly is housed in a cylindrical or rectangular metal can according to the shape of the battery case, and a pouch-shaped battery in which the electrode assembly is housed in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet .

전지케이스에 내장되는 상기 전극조립체는 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 젤리-롤형과, 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 스택형, 및 바이셀, 풀셀 등의 스택형 유닛셀들을 긴 길이의 분리막 시트를 사용하여 권취한 구조의 스택/폴딩형으로 분류된다. 그 중 젤리-롤형 전극조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다. The electrode assembly incorporated in the battery case is a chargeable and dischargeable power generation device composed of a positive electrode, a negative electrode, and a separator layer interposed between the positive electrode and the negative electrode. The electrode assembly includes a separator between the positive electrode and the negative electrode coated with the active material A stack type unit cell in which a plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size are stacked in a state in which a separation membrane is interposed and stacked unit cells such as a bi-cell or pull cell are stacked in a long length separator sheet And stacked / folded type. Among them, the jelly-roll type electrode assembly has an advantage of being easy to manufacture and having a high energy density per weight.

젤리-롤형 전극조립체는 주로 원통형 전지와 각형 전지에 사용되는 바, 도 1에는 젤리-롤형 전극조립체를 포함하고 있는 원통형 전지의 수직 단면 사시도가 모식적으로 도시되어 있다.The jelly-roll type electrode assembly is mainly used for a cylindrical battery and a prismatic battery, and FIG. 1 schematically shows a vertical cross-sectional perspective view of a cylindrical battery including a jelly-roll type electrode assembly.

도 1을 참조하면, 원통형 이차전지(10)는 젤리-롤형(권취형) 전극조립체(20)를 원통형 케이스(30)에 수납하고, 원통형 케이스(30) 내에 전해액을 주입한 후에, 케이스(30)의 개방 상단에 전극 단자(예를 들어, 양극 단자; 도시하지 않음)가 형성되어 있는 탑 캡(40)을 결합하여 제작한다.Referring to FIG. 1, a cylindrical secondary battery 10 includes a jelly-roll type (wound type) electrode assembly 20 accommodated in a cylindrical case 30, an electrolyte is injected into the cylindrical case 30, And a top cap 40 having an electrode terminal (for example, a positive electrode terminal;

전극조립체(20)는 양극(21)과 음극(22), 및 분리막(23)을 차례로 적층하여 둥근 형태로 감은 구조로서, 그것의 권심(젤리-롤의 중심부)에는 원통형의 센터 핀(50)이 삽입되어 있다. 센터 핀(50)은 일반적으로 소정의 강도를 부여하기 위해 금속 소재로 이루어져 있으며, 판재를 둥글게 절곡한 구조를 가지고, 도 2에서와 같이, 수평 단면상 단부(51)가 접하지 않은 중공형의 원통형 구조로 이루어져 있다. 이러한 센터 핀(50)은 전극조립체를 고정 및 지지하는 작용과, 충방전 및 작동시 내부 반응에 의해 발생되는 가스를 방출하는 통로로서 작용한다.The electrode assembly 20 has a structure in which an anode 21 and a cathode 22 are sequentially laminated and wound in a round shape and a cylindrical center pin 50 is formed on the core (jelly- Is inserted. The center pin 50 is generally made of a metal material in order to impart a predetermined strength and has a structure in which the plate material is bent in a round shape. As shown in FIG. 2, the center pin 50 has a hollow cylindrical shape Structure. The center pin 50 functions as a channel for fixing and supporting the electrode assembly and a gas for discharging gas generated by an internal reaction during charging, discharging and operation.

그러나, 센터 핀(50)의 길이(l)가 전극조립체의 길이(L)보다 짧으므로, 전지의 낙하 및 압착 등 외부충격이 인가되었을 때, 센터 핀의 중공형 내부구조에 변형이 일어나기 쉽고, 그러한 변형에 의해 날카로운 형상으로 변형되면서 분리막을 뚫고 전극에 접촉됨으로써 내부단락을 유발할 수 있다.However, since the length l of the center pin 50 is shorter than the length L of the electrode assembly, deformation of the hollow internal structure of the center pin is liable to occur when an external impact such as dropping and pressing of the battery is applied, By such a deformation, it is deformed into a sharp shape, and it is possible to penetrate the separation membrane and contact the electrode, thereby causing an internal short circuit.

따라서, 양측 단부(51)가 센터 핀(50)의 중심을 향해 절곡되어 있는 구조가 사용되기도 한다. 그러나, 이러한 구조의 변형에도 불구하고, 센터 핀(50)이 큰 압력을 가하면 그것의 형상이 납작하게 변형되면서 분리막을 압박하여 결과적으로 단락을 유발할 수 있다.Therefore, a structure in which both side ends 51 are bent toward the center of the center pin 50 is also used. However, in spite of such a modification of the structure, when the center pin 50 applies a large pressure, its shape is deformed flatly, thereby pressing the separation membrane, resulting in a short circuit.

전극조립체(20) 중심 부위에서의 단락은 전지의 안전성 측면에서, 외측 또는 그것의 인접 부위에서 유발되는 단락에 비해, 더욱 심각하다. 즉, 중심 부위의 내부 단락시 발생한 열은 외부로 용이하게 전도되지 못하고 축적되는 경향이 있으며, 이는 전지의 발화 내지 폭발의 위험성을 더욱 높인다.The short circuit at the central portion of the electrode assembly 20 is more serious in terms of the safety of the battery as compared with the short circuit caused at the outside or adjacent portions thereof. That is, the heat generated during the internal short circuit of the central region tends to accumulate without being easily conducted to the outside, which further increases the risk of ignition or explosion of the battery.

더욱이, 최근 노트북 PC의 발화 사건이 연이어 발생함에 따라 전지의 안전성에 대한 중요성이 더욱 강조되고 있다.In addition, as the recent incidences of the firing of the notebook PCs have become more conspicuous, the importance of the safety of the battery is more emphasized.

따라서, 센터 핀의 변형에 의한 내부단락 및 이에 따른 전지의 발화를 효과적으로 방지하여 전지의 안전성을 향상시킬 수 있는 기술에 대한 필요성이 높은 실정이다.Therefore, there is a high need for a technique capable of effectively preventing internal short-circuiting due to deformation of the center pin and thus igniting the battery, thereby improving the safety of the battery.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and the technical problems required from the past.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 전지의 길이 방향 단면에서 젤리-롤의 길이보다 긴 길이의 센터 핀을 젤리-롤에 삽입하였을 경우, 우수한 기계적 강도를 발휘함으로써 외부적 충격에 의한 센터 핀의 변형이 발생하는 경우에도 센터 핀의 말단과 전극조립체의 접촉을 미연에 방지하여 내부단락을 방지할 수 있으므로, 전지의 안전성을 크게 향상시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present application have conducted intensive research and various experiments and have found that when a center pin having a length longer than the length of the jelly-roll is inserted into the jelly-roll in the longitudinal cross section of the battery, Even when the center pin is deformed due to the impact, the end of the center pin can be prevented from being in contact with the electrode assembly, thereby preventing the internal short circuit. Thus, it is confirmed that the safety of the battery can be greatly improved. I have come to completion.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차전지는, 양극, 음극, 및 상기 양극과 음극 사이에 개재된 분리막을 권취하여 제조된 전극조립체(젤리-롤)가 원통형 전지케이스에 내장되어 있고, 상기 전지케이스 상단에 캡 어셈블리가 장착되어 있으며, 전지의 길이 방향 단면에서 젤리-롤의 길이보다 긴 길이의 센터 핀이 젤리-롤의 권심에 삽입되어 있는 것으로 구성되어 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a secondary battery comprising: a cylindrical battery case having an anode assembly, a cathode assembly, and an electrode assembly (jelly-roll) manufactured by winding a separator interposed between the anode assembly and the cathode assembly, A cap assembly is mounted on the top of the battery case, and a center pin having a length longer than the length of the jelly-roll is inserted into the core of the jelly-roll in the longitudinal cross section of the battery.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이차전지에서 센터 핀은 젤리-롤의 길이보다 긴 길이로 이루어져 있으므로, 외부 충격시 센터 핀의 변형에 따른 전극조립체와의 접촉이 발생하지 않아 내부단락을 방지할 수 있으므로, 궁극적으로 전지의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.As described above, in the secondary battery according to the present invention, since the center pin has a length longer than the length of the jelly-roll, contact between the center pin and the electrode assembly due to deformation of the center pin does not occur during an external impact, The safety of the battery can ultimately be greatly improved.

본 발명에 따른 센터 핀은 상기 구조로 제조된다면 절연성 소재, 도전성 소재 등이 모두 사용될 수 있다. 상기 절연성 소재의 예로는, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리카보네이트 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 고분자 소재나, 상기 고분자와 필러를 포함하는 복합체(complex) 소재 등일 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 우수한 기계적 강성을 부여한다는 측면에서는 금속 소재가 바람직하게 사용될 수도 있다. The center pin according to the present invention may be formed of an insulating material, a conductive material, or the like if it is manufactured with the above structure. Examples of the insulating material include one or two or more polymer materials selected from the group consisting of polypropylene, polyimide, polyamide, polycarbonate, and polymethyl methacrylate, and a complex material including the polymer and filler Etc., but is not limited to these. In terms of imparting excellent mechanical rigidity, a metal material may be preferably used.

경우에 따라서는, 센터 핀이 수평 단면을 기준으로 3회 내지 8회의 권취 구조로 이루질 수도 있다. 센터 핀의 권취 횟수는 그것의 소재의 종류 및 권취면의 두께 등과 더불어 센터 핀의 기계적 강성, 탄성력 등에 영향을 미치며, 외경의 크기에 따라 가스의 배출이나 전지의 용량에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 센터 핀의 외경을 일정하게 유지하고 권취 횟수를 늘릴 경우, 상기 센터 핀의 내부의 공간부가 좁아지게 되고, 이에 따라 가스의 배출이 효과적으로 이루어지지 않을 수 있다. 반면에, 센터 핀의 외경과 상관없이 권취 횟수를 늘릴 경우, 상기 센터 핀은 전지케이스 내부에서 차지하는 공간이 넓어져 전지의 용량이 감소할 수도 있다. 따라서, 상기 센터 핀의 권취 횟수가 많아질수록 높은 기계적 강성을 발휘할 수 있지만, 상기와 같은 문제점이 발생할 수 있으므로, 이러한 점들을 복합적으로 고려하여 적절한 권취 횟수를 결정할 수 있다.In some cases, the center pin may have three to eight winding structures with respect to the horizontal cross section. The number of turns of the center pin affects the mechanical stiffness and elasticity of the center pin as well as the type of material and the winding surface of the center pin, and may affect the discharge of gas or the capacity of the battery depending on the size of the outer diameter. For example, when the outer diameter of the center pin is kept constant and the number of times of winding is increased, the space inside the center pin is narrowed, so that the gas can not be effectively discharged. On the other hand, if the number of times of winding is increased irrespective of the outer diameter of the center pin, the space occupied by the center pin in the battery case may be widened and the capacity of the battery may be reduced. Therefore, as the number of turns of the center pin increases, mechanical stiffness can be exhibited. However, since the above problems may occur, it is possible to determine the appropriate number of times of winding by taking these points into consideration.

하나의 바람직한 예에서, 상기 센터 핀은 젤리-롤의 길이를 기준으로 1 내지 15% 범위에서 더 긴 것일 수 있다. 즉, 센터 핀의 길이가 젤리-롤의 길이보다 길게 형성됨으로써, 센터 핀의 변형시 전극조립체에 접촉됨에 따라 국부적으로 단락이 발생하는 문제점을 근본적으로 방지할 수 있어서, 전지의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있다.In one preferred example, the center pin may be longer in the range of 1-15%, based on the length of the jelly-roll. In other words, since the length of the center pin is longer than the length of the jelly-roll, it is possible to fundamentally prevent a local short-circuit due to contact with the electrode assembly when the center pin is deformed, .

상기 센터 핀의 전체 길이는 바람직하게는 55 mm 내지 65 mm의 길이일 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 59.5 mm 내지 61 mm의 길이일 수 있다.The total length of the center pin may preferably be 55 mm to 65 mm, and more preferably 59.5 mm to 61 mm.

상기 센터 핀의 상단은 젤리-롤의 상단과 캡 어셈블리의 하단 사이에 위치할 수 있는 범위에서 적절히 조절할 수 있는 바, 상기 젤리-롤의 상단으로부터 돌출된 센터 핀의 길이는 0.1 mm 내지 1 mm의 길이일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.1 mm 내지 0.5 mm의 길이일 수 있다. 상기 길이가 너무 작은 경우에는, 센터 핀의 변형 시 젤리-롤과 센터 핀의 접촉에 의해 내부 단락이 발생할 수 있으며, 반대로 너무 큰 경우에는, 원통형 전지의 부피가 커지므로 바람직하지 않다.The length of the center pin protruded from the upper end of the jelly-roll may be in a range of 0.1 mm to 1 mm. Length, and more preferably 0.1 mm to 0.5 mm. If the length is too small, internal short-circuiting may occur due to contact between the jelly-roll and the center pin at the time of deformation of the center pin. On the contrary, if too large, the volume of the cylindrical battery becomes large.

또한, 상기 센터 핀은 외경은 2 내지 5 mm인 것이 바람직하다. 외경 자체가 센터 핀의 전체 크기를 의미하므로, 상기 외경이 너무 클 경우에는 전지의 용량이 작아지고, 반대로 외경이 너무 작을 경우에는 센터 핀의 기계적 강성이 작아지므로 바람직하지 않다. 따라서, 상기 범위의 권취 횟수와 더불어 상기 범위의 외경을 가지도록 센터 핀을 제조하는 것이 더욱 바람직하다.It is preferable that the center pin has an outer diameter of 2 to 5 mm. Since the outer diameter itself refers to the total size of the center pin, if the outer diameter is too large, the capacity of the battery becomes small. On the contrary, if the outer diameter is too small, the mechanical rigidity of the center pin becomes small. Therefore, it is more preferable to manufacture the center pin so as to have the outside diameter in the above range in addition to the number of times of winding in the above range.

본 발명의 이차전지는 형상 면으로는 원통형 이차전지가 바람직하며, 재료 면에서는 높은 에너지 밀도, 방전 전압, 및 출력 안정성의 리튬 기반 이차전지가 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 원통형 금속 캔의 전지케이스에 젤리-롤형 전극조립체를 내장한 원통형 리튬 이차전지일 수 있다.The secondary battery of the present invention is preferably a cylindrical secondary battery in terms of shape, and in terms of material, a lithium-based secondary battery having high energy density, discharge voltage, and output stability is preferable. More preferably, it is a cylindrical lithium secondary battery in which a jelly-roll type electrode assembly is embedded in a battery case of a cylindrical metal can.

본 발명에 따른 리튬 이차전지의 기타 구성요소들에 대하여 이하에서 상세히 설명한다.Other components of the lithium secondary battery according to the present invention will be described in detail below.

일반적으로 리튬 이차전지는 양극, 음극, 분리막, 리튬염 함유 비수 전해액 등으로 구성되어 있다. Generally, a lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator, a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt, and the like.

양극은, 예를 들어, 양극 집전체 상에 양극 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물을 도포한 후 건조하여 제조되며, 필요에 따라서는, 충진제를 더 첨가하기도 한다.The positive electrode is prepared, for example, by applying a mixture of a positive electrode active material, a conductive material and a binder on a positive electrode current collector, followed by drying, and if necessary, a filler is further added.

상기 양극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만든다. 이러한 양극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 높은 도전성을 가지는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성 탄소, 또는 알루미늄이나 스테인리스 스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은 등으로 표면처리한 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. The cathode current collector generally has a thickness of 3 to 500 mu m. Such a positive electrode current collector is not particularly limited as long as it has high conductivity without causing chemical change in the battery, and may be formed of a material such as stainless steel, aluminum, nickel, titanium, sintered carbon, or a surface of aluminum or stainless steel Treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like may be used. The current collector may have fine irregularities on the surface thereof to increase the adhesive force of the cathode active material, and various forms such as a film, a sheet, a foil, a net, a porous body, a foam, and a nonwoven fabric are possible.

상기 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 리튬 니켈 산화물(LiNiO2) 등의 층상 화합물이나 1 또는 그 이상의 전이금속으로 치환된 화합물; 화학식 Li1+xMn2-xO4 (여기서, x 는 0 ~ 0.33 임), LiMnO3, LiMn2O3, LiMnO2 등의 리튬 망간 산화물; 리튬 동 산화물(Li2CuO2); LiV3O8, LiFe3O4, V2O5, Cu2V2O7 등의 바나듐 산화물; 화학식 LiNi1 - xMxO2 (여기서, M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B 또는 Ga 이고, x = 0.01 ~ 0.3 임)으로 표현되는 Ni 사이트형 리튬 니켈 산화물; 화학식 LiMn2 - xMxO2 (여기서, M = Co, Ni, Fe, Cr, Zn 또는 Ta 이고, x = 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.The cathode active material may be a layered compound such as lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (LiNiO 2 ), or a compound substituted with one or more transition metals; Lithium manganese oxides such as Li 1 + x Mn 2 -x O 4 (where x is 0 to 0.33), LiMnO 3 , LiMn 2 O 3 , LiMnO 2 and the like; Lithium copper oxide (Li 2 CuO 2 ); Vanadium oxides such as LiV 3 O 8 , LiFe 3 O 4 , V 2 O 5 and Cu 2 V 2 O 7 ; Formula LiNi 1 - x M x O 2 ( where, the M = Co, Mn, Al, Cu, Fe, Mg, B or Ga, x = 0.01 ~ 0.3 Im) Ni site type lithium nickel oxide which is represented by; Formula LiMn 2 - x M x O 2 ( where, M = Co, Ni, Fe , Cr, and Zn, or Ta, x = 0.01 ~ 0.1 Im) or Li 2 Mn 3 MO 8 (where, M = Fe, Co, Ni, Cu, or Zn); LiMn 2 O 4 in which a part of Li in the formula is substituted with an alkaline earth metal ion; Disulfide compounds; Fe 2 (MoO 4 ) 3 , and the like. However, the present invention is not limited to these.

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 산화물; 폴리페닐렌 유도체 등의 도전성 소재 등이 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 양극 활물질에 도전성의 제 2 피복층이 부가됨으로 인해 상기 도전재의 첨가를 생략할 수도 있다.The conductive material is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture including the cathode active material. Such a conductive material is not particularly limited as long as it has electrical conductivity without causing chemical changes in the battery, for example, graphite such as natural graphite or artificial graphite; Carbon black such as carbon black, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, and summer black; Conductive fibers such as carbon fiber and metal fiber; Metal powders such as carbon fluoride, aluminum, and nickel powder; Conductive whiskey such as zinc oxide and potassium titanate; Conductive oxides such as titanium oxide; Conductive materials such as polyphenylene derivatives and the like can be used. In some cases, since the conductive second coating layer is added to the positive electrode active material, the addition of the conductive material may be omitted.

상기 바인더는 활물질과 도전재 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 공중합체 등을 들 수 있다.The binder is a component which assists in bonding of the active material and the conductive material and bonding to the current collector, and is usually added in an amount of 1 to 30% by weight based on the total weight of the mixture containing the cathode active material. Examples of such binders include polyvinylidene fluoride, polyvinyl alcohol, carboxymethylcellulose (CMC), starch, hydroxypropylcellulose, regenerated cellulose, polyvinylpyrrolidone, tetrafluoroethylene, polyethylene , Polypropylene, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butylene rubber, fluorine rubber, various copolymers and the like.

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 중합체; 유리섬유, 탄소섬유 등의 섬유상 물질이 사용된다.The filler is optionally used as a component for suppressing the expansion of the anode, and is not particularly limited as long as it is a fibrous material without causing a chemical change in the battery. Examples of the filler include olefin polymers such as polyethylene and polypropylene; Fibrous materials such as glass fibers and carbon fibers are used.

음극은 음극 집전체 상에 음극 재료를 도포, 건조하여 제작되며, 필요에 따라, 앞서 설명한 바와 같은 성분들이 더 포함될 수도 있다.The negative electrode is manufactured by applying a negative electrode material on the negative electrode collector and drying the same, and if necessary, the above-described components may further be included.

상기 음극 집전체는 일반적으로 3 내지 500 ㎛의 두께로 만들어진다. 이러한 음극 집전체는, 당해 전지에 화학적 변화를 유발하지 않으면서 도전성을 가진 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.The negative electrode collector is generally made to have a thickness of 3 to 500 mu m. Such an anode current collector is not particularly limited as long as it has conductivity without causing chemical change in the battery, and may be formed of a material such as copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, fired carbon, surface of copper or stainless steel A surface treated with carbon, nickel, titanium, silver or the like, an aluminum-cadmium alloy, or the like can be used. In addition, like the positive electrode collector, fine unevenness can be formed on the surface to enhance the bonding force of the negative electrode active material, and it can be used in various forms such as films, sheets, foils, nets, porous bodies, foams and nonwoven fabrics.

상기 음극 재료는, 예를 들어, 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소 등의 탄소; LixFe2O3(0≤x≤1), LixWO2(0≤x≤1), SnxMe1-xMe'yOz (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, and Bi2O5 등의 산화물; 폴리아세틸렌 등의 도전성 고분자; Li-Co-Ni 계 재료 등을 사용할 수 있다.The negative electrode material may be, for example, carbon such as non-graphitized carbon or graphite carbon; Li x Fe 2 O 3 (0≤x≤1 ), Li x WO 2 (0≤x≤1), Sn x Me 1-x Me 'y O z (Me: Mn, Fe, Pb, Ge; Me' : Metal complex oxides such as Al, B, P, Si, Group 1, Group 2, Group 3 elements of the periodic table, Halogen, 0 < x &lt; Lithium metal; Lithium alloy; Silicon-based alloys; Tin alloy; SnO, SnO 2, PbO, PbO 2, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, Sb 2 O 3, Sb 2 O 4, Sb 2 O 5, GeO, GeO 2, Bi 2 O 3, Bi 2 O 4, and Bi 2 O 5 ; Conductive polymers such as polyacetylene; Li-Co-Ni-based materials and the like can be used.

상기 분리막은 음극과 양극 사이에 개재되며, 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성의 얇은 박막이 사용된다. 분리막의 기공 직경은 일반적으로 0.01 ~ 10 ㎛이고, 두께는 일반적으로 5 ~ 300 ㎛이다. 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.The separation membrane is interposed between the cathode and the anode, and an insulating thin film having high ion permeability and mechanical strength is used. The pore diameter of the separator is generally 0.01 to 10 mu m and the thickness is generally 5 to 300 mu m. Such separation membranes include, for example, olefinic polymers such as polypropylene, which are chemically resistant and hydrophobic; A sheet or nonwoven fabric made of glass fiber, polyethylene or the like is used. When a solid electrolyte such as a polymer is used as an electrolyte, the solid electrolyte may also serve as a separation membrane.

리튬염 함유 비수계 전해액은, 비수 전해액과 리튬 염으로 이루어져 있다. 비수 전해액으로는 액상 비수 전해액, 고체 전해질, 무기 고체 전해질 등이 사용된다.The non-aqueous electrolyte solution containing a lithium salt is composed of a non-aqueous electrolyte and a lithium salt. As the non-aqueous electrolyte, a liquid non-aqueous electrolyte, a solid electrolyte, and an inorganic solid electrolyte are used.

상기 액상 비수 전해액으로는, 예를 들어, N-메틸-2-피롤리디논, 프로필렌 카보네이트, 에틸렌 카보네이트, 부틸렌 카보네이트, 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트, 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 카보네이트 유도체, 테트라하이드로푸란 유도체, 에테르, 피로피온산 메틸, 프로피온산 에틸 등의 비양자성 유기용매가 사용될 수 있다.Examples of the liquid nonaqueous electrolytic solution include N-methyl-2-pyrrolidinone, propylene carbonate, ethylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, gamma-butylolactone, Ethane, tetrahydroxyfuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethylsulfoxide, 1,3-dioxolane, formamide, dimethylformamide, dioxolane, acetonitrile, nitromethane, methyl formate, Methyl, triethoxymethane, dioxolane derivatives, sulfolane, methylsulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, propylene carbonate derivatives, tetrahydrofuran derivatives, ether, pyrophosphoric acid Methyl propionate, and ethyl propionate may be used.

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 중합체 등이 사용될 수 있다.Examples of the organic solid electrolyte include a polymer electrolyte such as a polyethylene derivative, a polyethylene oxide derivative, a polypropylene oxide derivative, a phosphate ester polymer, an agitation lysine, a polyester sulfide, a polyvinyl alcohol, a polyvinylidene fluoride, Polymers containing ionic dissociation groups, and the like can be used.

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.Examples of the inorganic solid electrolyte include Li 3 N, LiI, Li 5 NI 2 , Li 3 N-LiI-LiOH, LiSiO 4 , LiSiO 4 -LiI-LiOH, Li 2 SiS 3 , Li 4 SiO 4 , Nitrides, halides and sulfates of Li such as Li 4 SiO 4 -LiI-LiOH and Li 3 PO 4 -Li 2 S-SiS 2 can be used.

상기 리튬 염은 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.The lithium salt is a material that is readily soluble in the non-aqueous electrolyte, for example, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiB 10 Cl 10, LiPF 6, LiCF 3 SO 3, LiCF 3 CO 2, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAlCl 4, CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2) 2 NLi, chloroborane lithium, lower aliphatic carboxylic acid lithium, lithium tetraphenyl borate and imide have.

또한, 리튬염 함유 비수계 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 이산화탄소 가스를 더 포함시킬 수도 있다.For the purpose of improving charge / discharge characteristics, flame retardancy, etc., the nonaqueous electrolyte containing a lithium salt is preferably used in an amount of 0.1 to 5 wt% based on the total weight of the electrolyte salt, such as pyridine, triethylphosphite, triethanolamine, cyclic ether, ethylenediamine, N, N-substituted imidazolidine, ethylene glycol dialkyl ether, ammonium salt, pyrrole, 2-methoxyethanol, aluminum trichloride, etc. May be added. In some cases, a halogen-containing solvent such as carbon tetrachloride or ethylene trifluoride may be further added to impart nonflammability, or carbon dioxide gas may be further added to improve high-temperature storage characteristics.

본 발명에 따른 리튬 이차전지는 당업계에 공지되어 있는 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. 즉, 양극과 음극 사이에 다공성 분리막을 삽입하고 거기에 전해액을 주입하여 제조할 수 있다.The lithium secondary battery according to the present invention can be manufactured by a conventional method known in the art. That is, a porous separator may be inserted between the anode and the cathode, and an electrolyte may be injected into the separator.

양극은, 예를 들어, 앞서 설명한 리튬 전이 금속 산화물 활물질과 도전재 및 결합제를 함유한 슬러리를 집전체 위에 도포한 후 건조하여 제조할 수 있다. 마찬가지로 음극은, 예를 들어, 앞서 설명한 탄소 활물질과 도전재 및 결합제를 함유한 슬러리를 얇은 집전체 위에 도포한 후 건조하여 제조할 수 있다.The anode can be produced, for example, by applying a slurry containing the above-described lithium transition metal oxide active material, a conductive material and a binder on a current collector, followed by drying. Likewise, the negative electrode can be produced, for example, by applying a slurry containing the above-described carbon active material, a conductive material and a binder onto a thin current collector and then drying it.

본 발명에 따른 이차전지는 특히 안전성이 문제가 되는 고출력 대용량의 중형 내지 대형의 전지모듈에 바람직하게 사용될 수 있다. 중형 내지 대형의 전지모듈은 다수의 이차전지들을 단위전지로서 포함하고 있으므로, 일부 단위전지에서의 이상 발생시 연쇄 반응에 의해 안전성이 크게 위협 받을 수 있다.The secondary battery according to the present invention can be preferably used for a medium-sized or large-sized battery module of high power, large capacity, which is particularly problematic in safety. Since the middle- or large-sized battery module includes a plurality of secondary cells as a unit cell, safety may be seriously threatened by a chain reaction when an abnormality occurs in some unit cells.

따라서, 본 발명은 또한 상기 이차전지를 단위전지로서 포함하는 중형 내지 대형의 전지모듈에 관한 것이다. Accordingly, the present invention also relates to a middle- to large-sized battery module including the secondary battery as a unit cell.

상기 전지모듈은 둘 또는 그 이상의 이차전지들을 전기적으로 연결한 전지모듈이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 노트북 컴퓨터, e-바이크(bike), 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등의 전원에 사용되는 전지모듈일 수 있다.The battery module is not particularly limited as long as it is a battery module in which two or more secondary batteries are electrically connected to each other. For example, the battery module is used for a power source for a notebook computer, an e-bike, an electric vehicle, Battery module.

도 1은 젤리-롤형 전극조립체를 내장하고 있는 종래기술의 원통형 전지의 수직 단면 사시도이다;
도 2는 도 1의 전지에서 직선 A-A에 따른 센터 핀의 수평 단면도이다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 원통형 이차전지의 수직 단면 단면도이다.
도 4는 종래의 원통형 전지가 쇼트 및 발화된 것을 나타낸 사진이다.
1 is a vertical cross-sectional perspective view of a prior art cylindrical battery incorporating a jelly-roll type electrode assembly;
2 is a horizontal cross-sectional view of the center pin along line AA in the battery of FIG. 1;
3 is a vertical cross-sectional view of a cylindrical rechargeable battery according to an embodiment of the present invention.
4 is a photograph showing that a conventional cylindrical battery is short-circuited and ignited.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 내용을 더욱 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 3에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 원통형 이차전지의 수직 단면도가 모식적으로 도시되어 있다. 3 is a vertical cross-sectional view of a cylindrical secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 이차전지(100)는 권심에 센터 핀(200)이 삽입되어 있는 젤리-롤 형의 전극조립체(110)로 구성되어 있으며, 18650 규격으로서 직경(R)이 약 18 mm이고, 길이(L)가 약 65 mm이다. Referring to FIG. 3, the secondary battery 100 includes a jelly-roll type electrode assembly 110 having a center pin 200 inserted therein. The 18650 standard has a diameter R of about 18 mm , And the length (L) is about 65 mm.

이러한 이차전지(100)에 포함되어 있는 센터 핀(200)은 4 mm의 외경(r)을 기준으로 수평 단면상 3회 권취되어 있는 구조로 이루어져 있다. 센터 핀(200)의 길이는 약 60 mm의 길이이고, 젤리-롤(110)의 상단으로부터 돌출된 센터 핀의 길이는 대략 0.3 mm의 길이이다. 이 경우, 센터 핀의 변형에 의해 센터 핀과 젤리-롤의 접촉을 미연에 방지하여 내부 단락이 유발되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.
The center pin 200 included in the secondary battery 100 has a structure in which the center pin 200 is wound three times in a horizontal section on the basis of the outer diameter r of 4 mm. The length of the center pin 200 is about 60 mm, and the length of the center pin protruding from the top of the jelly-roll 110 is about 0.3 mm. In this case, the contact between the center pin and the jelly-roll can be prevented in advance by deformation of the center pin, so that the occurrence of an internal short-circuit can be fundamentally prevented.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상술하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in further detail with reference to the following examples. However, the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.

[실시예 1][Example 1]

두께가 0.45 mm인 폴리프로필렌 재질의 시트를, 3회 권취한 후 열고정함으로써 외경이 4 mm, 높이가 59.8 mm인 센터 핀을 제조하였고, 상기 센터 핀을 전극조립체의 권심에 삽입하여 18650 규격(직경 18 mm, 길이 65 mm)의 원통형 이차전지를 제작하였다. 전극조립체의 상단으로부터 돌출된 센터 핀의 길이는 약 0.1 mm이다.
A center pin having an outer diameter of 4 mm and a height of 59.8 mm was manufactured by winding a sheet of polypropylene having a thickness of 0.45 mm three times and thermally fixing the center pin. The center pin was inserted into the core of the electrode assembly, A diameter of 18 mm, and a length of 65 mm). The length of the center pin projecting from the top of the electrode assembly is about 0.1 mm.

[실시예 2][Example 2]

스테인리스 재질의 판재를 사용하여, 60 mm의 센터 핀을 제조하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 원통형 이차전지를 제조하였다.
A cylindrical secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a stainless steel plate was used to manufacture a center pin of 60 mm.

[비교예 1][Comparative Example 1]

스테인리스 재질의 판재를 사용하여, 57.5 mm의 센터 핀을 제조하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 원통형 이차전지를 제조하였다.
A cylindrical secondary battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a stainless steel plate was used to manufacture a center pin of 57.5 mm.

[실험예 1][Experimental Example 1]

실시예 1 및 2에서 제조된 전지 20 개와 비교예 1에서 제조된 전지 20 개를 4.2 V 전압에서 쇼트 실험을 실시하였다. 상기 쇼트 실험은 4.2 V로 충전된 전지를 기준으로 610 ±25 mm의 높이에서 직경 15.8 mm 이고 무게가 9.1 kg인 봉 형상의 물체를 떨어뜨려 단락의 발생 여부를 확인하는 과정으로 수행되었다.Twenty batteries prepared in Examples 1 and 2 and 20 batteries prepared in Comparative Example 1 were subjected to a short-circuit test at a voltage of 4.2 V. The shot test was carried out by measuring a battery charged at 4.2 V and measuring a distance of 610 25 mm from a rod-shaped object having a diameter of 15.8 mm and a weight of 9.1 kg to check whether a short circuit occurred.

그 결과, 표 1에서 보는 바와 같이, 실시예 1 및 2에 따른 모든 전지들은 쇼트가 일어나지 않은 반면에, 비교예 1에 따른 전지들 중 2 개의 전지들에서 쇼트 및 발화가 확인되었다. 쇼트가 유발된 비교예 1의 전지들을 분해하여 검사한 결과, 센터 핀의 단부가 분리막을 관통하여 젤리-롤의 전극에 접속됨으로써 단락이 유발되었음을 확인할 수 있었다. (도 4 참조)
As a result, as shown in Table 1, all the batteries according to Examples 1 and 2 did not undergo a short circuit, while short and ignition were confirmed in two of the batteries according to Comparative Example 1. As a result of examining the batteries of Comparative Example 1 in which short-circuit was induced, it was confirmed that the end of the center pin was connected to the electrode of the jelly-roll through the separator to cause a short circuit. (See Fig. 4)

[표 1][Table 1]

Figure 112012043061977-pat00001
Figure 112012043061977-pat00001

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

Claims (12)

양극/분리막/음극을 권취하여 제조된 전극조립체(젤리-롤)가 원통형 전지케이스에 내장되어 있고, 상기 전지케이스 상단에 캡 어셈블리가 장착되어 있으며, 전지의 길이 방향 단면에서 젤리-롤의 길이보다 긴 길이의 센터 핀이 젤리-롤의 권심에 삽입되어 있고,
상기 센터 핀의 상단은 젤리-롤의 상단과 캡 어셈블리의 하단 사이에 위치하며,
상기 젤리-롤의 상단으로부터 돌출된 센터 핀의 길이는 0.1 mm 내지 1 mm의 길이인 것을 특징으로 하는 이차전지.
An electrode assembly (jelly-roll) manufactured by winding a positive electrode / separator / negative electrode is embedded in a cylindrical battery case, and a cap assembly is mounted on the upper end of the battery case. The length of the jelly- A long-length center pin is inserted into the core of the jelly-roll,
The top of the center pin is positioned between the top of the jelly-roll and the bottom of the cap assembly,
Wherein the length of the center pin projecting from the upper end of the jelly-roll is 0.1 mm to 1 mm.
제 1 항에 있어서, 상기 센터 핀은 폴리프로필렌, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리카보네이트 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 고분자 소재나, 상기 고분자와 필러를 포함하는 복합체 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.[2] The method of claim 1, wherein the center pin comprises one or more polymer materials selected from the group consisting of polypropylene, polyimide, polyamide, polycarbonate, and polymethylmethacrylate, a composite material comprising the polymer and a filler &Lt; / RTI &gt; 제 1 항에 있어서, 상기 센터 핀은 금속 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the center pin is made of a metal material. 제 1 항에 있어서, 상기 센터 핀은 3회 내지 8회의 권취 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the center pin is wound three to eight times. 제 1 항에 있어서, 상기 센터 핀은 젤리-롤의 길이를 기준으로 1 내지 15% 범위에서 더 긴 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the center pin is longer in a range of 1 to 15% based on the length of the jelly-roll. 제 1 항에 있어서, 상기 센터 핀의 전체 길이는 55 mm 내지 65 mm의 길이인 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein an entire length of the center pin is 55 mm to 65 mm. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 센터 핀은 외경이 2 내지 5 mm인 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the center pin has an outer diameter of 2 to 5 mm. 제 1 항에 있어서, 상기 전지는 리튬 이차전지인 것을 특징으로 하는 이차전지.The secondary battery according to claim 1, wherein the battery is a lithium secondary battery. 제 1 항에 따른 이차전지를 단위전지로서 포함하는 중대형 전지모듈. A middle- or large-sized battery module including the secondary battery according to claim 1 as a unit cell. 제 11 항에 있어서, 상기 전지모듈은 노트북 컴퓨터, e-바이크(bike), 전기자동차, 또는 하이브리드 전기자동차의 전원에 사용되는 것을 특징으로 하는 중대형 전지모듈.12. The middle- or large-sized battery module according to claim 11, wherein the battery module is used for powering a notebook computer, an e-bike, an electric vehicle, or a hybrid electric vehicle.
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JPH1154153A (en) * 1997-07-31 1999-02-26 Matsushita Denchi Kogyo Kk Nonaqueous electrolyte secondary battery
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