KR20060027282A - Cylindrical li secondary battery - Google Patents

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Abstract

본 발명은 절연 가스켓에 센터 핀의 유동을 방지할 수 있는 센터 핀 유동 방지 수단을 구비하도록 함으로써, 센터 핀의 유동으로 인해 발생할 수 있는 캡 조립체, 특히 안전 밴트의 변형 및 파괴를 방지하여, 안정성이 향상된 원통형 리튬 이차 전지에 관한 것으로, 제 1 전극판, 제 2 전극판, 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 구비하는 권취형 전극 조립체와; 상기 전극 조립체를 수용하는 공간을 구비하는 케이스와; 센터 핀 유동 방지 수단을 구비하는 절연 가스켓을 구비하며, 상기 케이스의 상부와 결합되어 이를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하는 원통형 리튬 이차 전지를 제공하는 것을 특징으로 한다. The present invention provides the insulating gasket with a center pin flow prevention means for preventing the flow of the center pin, thereby preventing deformation and destruction of the cap assembly, in particular the safety band, which may occur due to the flow of the center pin, thereby ensuring stability. An improved cylindrical lithium secondary battery comprising: 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; A case having a space for accommodating the electrode assembly; An insulating gasket having a center pin flow preventing means is provided, and a cylindrical lithium secondary battery including a cap assembly coupled to an upper part of the case and sealing the same is provided.

리튬 이차 전지, 절연 가스켓, 센터 핀, 유동 방지Lithium Secondary Battery, Insulation Gasket, Center Pin, Flow Resistant

Description

원통형 리튬 이차 전지{Cylindrical Li Secondary Battery}Cylindrical Lithium Secondary Battery

도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지를 설명하기 위한 사시도. 1A is a perspective view illustrating a cylindrical lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 1b는 도 1a의 1a-1a 라인에 따른 단면도. 1B is a cross sectional view along line 1a-1a in FIG.

도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지의 절연 가스켓을 설명하기 위한 사시도. Figure 2a is a perspective view for explaining an insulating gasket of a cylindrical lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지의 절연 가스켓을 설명하기 위한 횡단면도. Figure 2b is a cross-sectional view for explaining the insulating gasket of the cylindrical lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지의 절연 가스켓을 설명하기 위한 종단면도. Figure 2c is a longitudinal sectional view for explaining the insulating gasket of the cylindrical lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시예에 따른 원통형 리튬 이차 전지의 절연 가스켓을 설명하기 위한 사시도. 3 is a perspective view for explaining an insulating gasket 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; 리튬 이차 전지 200; 전극 조립체 100; 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 241, 245; 절연 플레이트230; Separators 241 and 245; Insulation Plate

300; 리튬 이차 전지용 케이스300; Lithium Secondary Battery Case

310; 측면판 320; 하면판310; Side plates 320; Bottom plate

330; 크리핑부 340; 비딩부330; Creeping section 340; Beading part

400; 캡 조립체 410; 안전 밴트400; Cap assembly 410; Safety band

420; 인쇄 회로 기판 430; 양성 온도 소자420; Printed circuit board 430; Positive temperature element

440; 전극 캡 450; 절연 가스켓440; Electrode cap 450; Insulation Gasket

455; 센터 핀 유동 방지 수단 457; 돌기부455; Center pin flow preventing means 457; Protrusion

458; 통공 500; 전해액458; Through-hole 500; Electrolyte

600; 센터 핀600; Center pin

본 발명은 리튬 이차 전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절연 가스켓에 센터 핀의 유동을 방지할 수 있는 센터 핀 유동 방지 수단을 구비하도록 함으로써, 센터 핀의 유동으로 인해 발생할 수 있는 캡 조립체, 특히 안전 밴트의 변형 및 파괴를 방지하여, 안정성이 향상된 원통형 리튬 이차 전지에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a lithium secondary battery, and more particularly, to an insulated gasket having a center pin flow preventing means capable of preventing the flow of the center pin, so that a cap assembly, particularly safety, which may be caused by the flow of the center pin. The present invention relates to a cylindrical lithium secondary battery having improved stability by preventing deformation and destruction of the vent.

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, 상기 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 expanding in terms of high energy density per unit weight. It is a trend.

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, 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. Moreover, although a lithium secondary battery is manufactured in various shapes, typical shapes include cylindrical shape, square shape, and 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 원통 형태로 권취된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 결합되는 원통형 케이스과, 상기 케이스를 막아 상기 전극 조립체의 이탈을 억제하는 캡 조립체와, 상기 케이스 내측에 주입되어 리튬 이온의 이동을 가능하게 하는 전해액 등으로 이루 어져 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 electrode is wound in a cylindrical shape, a cylindrical case to which the electrode assembly is coupled, a cap assembly to block the case to suppress detachment of the electrode assembly, and a lithium ion injected into the case It consists of an electrolyte solution and the like to enable the movement of.

이러한 원통형 리튬 이차 전지는 양극 활물질이 코팅되며 양극 탭이 연결된 양극 전극판, 음극 활물질이 코팅되며, 음극 탭이 연결된 음극 전극판 및 세퍼레이터를 적층한 후, 이를 원통 형태로 권취하여 전극 조립체를 제조한다. The cylindrical lithium secondary battery is coated with a positive electrode active material, a positive electrode plate connected with a positive electrode tab, a negative electrode active material is coated, a negative electrode plate connected with a negative electrode tab, and a separator are laminated, and then wound in a cylindrical form to manufacture an electrode assembly. .

그런 다음, 상기 전극 조립체를 원통형의 케이스에 넣은 후, 상기 전극 조립체의 음극 탭을 상기 원통형 케이스의 하부면에 센터 핀을 이용하는 용접 등의 방법을 통하여 접합하고, 상기 전극 조립체가 이탈하지 않도록 상기 전극 조립체 상부인 케이스의 소정 영역을 비딩(beading)하고, 상기 원통형의 케이스에 전해액을 주입한다. Then, the electrode assembly is placed in a cylindrical case, and the negative electrode tab of the electrode assembly is bonded to the lower surface of the cylindrical case by a method such as welding using a center pin, and the electrode assembly is not separated. A predetermined area of the case, which is the upper part of the assembly, is beaded and electrolyte is injected into the cylindrical case.

그런 다음, 상기 원통형 케이스 상단을 크리핑(criping) 및 비이딩(beading)하고, 절연 가스켓을 상기 크리핑 및 비이딩이 이루어진 부분의 사이에 삽입하고, 캡 조립체를 결합하고 고정하여 원통형 리튬 이차 전지를 완성한다. The top of the cylindrical case is then crimped and beaded, an insulating gasket is inserted between the creep and beaded portions, and the cap assembly is joined and secured to complete the cylindrical lithium secondary battery. do.

그러나, 상기한 바와 같은 원통형 리튬 이차 전지는 낙하 등의 외부 충격 등에 의하여 상기 센터 핀의 유동이 발생할 수 있다. 이러한 센터 핀의 유동은 센터 핀 상부의 캡 조립체에 영향을 미치게 된다. 특히, 캡 조립체의 안전 벤트와 충돌하는 경우, 상기 안전 밴트의 반전 혹은 파괴를 발생하는 문제점이 있다. 이러한 안전 밴트의 반전 또는 파괴는 리튬 이차 전지의 안전성에 심각한 영향을 미칠 수 있다. However, in the cylindrical lithium secondary battery as described above, the flow of the center pin may occur due to an external impact such as a drop. This flow of center pin will affect the cap assembly above the center pin. In particular, when colliding with the safety vent of the cap assembly, there is a problem that the reversal or destruction of the safety vent occurs. Reversal or destruction of such a safety van can seriously affect the safety of the lithium secondary battery.

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 절연 가스켓에 센터 핀의 유동을 방지할 수 있는 센터 핀 유동 방지 수단을 구비하도록 함으로써, 센터 핀의 유동으로 인해 발생할 수 있는 캡 조립체, 특히 안전 밴트의 변형 및 파괴를 방지하여, 안정성이 향상된 원통형 리튬 이차 전지를 제공하는 데에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to solve the above problems of the prior art, the present invention can be caused by the flow of the center pin by providing a center pin flow preventing means for preventing the flow of the center pin in the insulating gasket. It is an object of the present invention to provide a cylindrical lithium secondary battery having improved stability by preventing deformation and destruction of a cap assembly, particularly a safety vent.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제 1 전극판, 제 2 전극판, 상기 제 1 전극판 및 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 구비하는 권취형 전극 조립체와; 상기 전극 조립체를 수용하는 공간을 구비하는 케이스와; 센터 핀 유동 방지 수단을 구비하는 절연 가스켓을 구비하며, 상기 케이스의 상부와 결합되어 이를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하는 원통형 리튬 이차 전지를 제공하는 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object is a wound electrode assembly 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 space for accommodating the electrode assembly; An insulating gasket having a center pin flow preventing means is provided, and a cylindrical lithium secondary battery including a cap assembly coupled to an upper part of the case and sealing the same is provided.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 절연 가스켓은 링 형상으로 이루어지며, 상기 센터 핀 유동 방지 수단은 직경 방향으로 형성된 라인(line)형의 브리지(bridge) 형상으로 이루어지거나, 또는, 상기 센터 핀 유동 방지 수단은 직경 방향으로 형성되며, 교차(cross)형의 브리지 형상으로 이루어질 수 있다. In an embodiment of the present invention, the insulating gasket is formed in a ring shape, and the center pin flow preventing means is formed in a line-shaped bridge formed in the radial direction, or the center pin flow The prevention means is formed in the radial direction, and may be formed in a cross-shaped bridge shape.

이때, 상기 센터 핀 유동 방지 수단의 폭은 2.5㎜ 이하이며, 상기 센터 핀 유동 방지 수단의 두께는 0.3㎜ 이하이다. At this time, the width of the center pin flow preventing means is 2.5 mm or less, and the thickness of the center pin flow preventing means is 0.3 mm or less.

또한, 상기 센터 핀 유동 방지 수단의 중앙부에는 하부로 돌출된 돌출부를 더 구비하며, 상기 돌출부의 직경은 2㎜ 이하, 돌출된 높이는 0.7㎜ 이하인 것이 바람직하다. In addition, the center portion of the center pin flow preventing means further includes a protrusion protruding downward, the diameter of the protrusion is preferably 2mm or less, the protruding height is 0.7mm or less.

상기 돌출부 중앙부는 통공이 형성될 수 있으며, 상기 통공의 직경은 1㎜ 이하인 것이 바람직하다. A central portion of the protrusion may be formed in a hole, and the diameter of the hole is preferably 1 mm or less.

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

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 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 중앙부 공간에 위치하는 센터 핀(600)을 구비하는 구조로 이루어져 있다. As illustrated in FIGS. 1A and 1B, the cylindrical lithium secondary battery 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes an electrode assembly 200 that generates a voltage difference during charging and discharging, and accommodates 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 to the electrode assembly 200. ) And an electrolyte solution 500 capable of allowing lithium ions to move, and a center pin 600 positioned in a 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. 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. 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 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. 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. 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 하면판(320) 중앙에 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. 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. 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, any one of the first electrode tab 215 and the second electrode tab 225 of the electrode assembly 200, for example, the second electrode tab in the center of the lower plate 320 of the cylindrical case 300. As the 225 is 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. 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(215)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, 132)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 양극캡(440)과, 상기 안전 벤트(410), 인쇄 회로 기판(420), 양성 온도 소자(430) 및 제 1 전극 캡(440)의 측부 둘레를 감싸는 형태를 하며 상기 원통형 케이스(300)로부터 상기 나열한 것들을 절연시키는 절연 가스켓(450)으로 이루어진다. 이때, 상기 절연 가스켓(450)은 상기 센터 핀(600)의 유동을 방지하는 센터 핀 유동 방지 수단(455)을 구비한다. 이는 상기 센터 핀(600)의 유동을 방지하여, 상기 센터 핀(600) 상부의 구조 즉, 캡 조립체(400)의 변형 및 파괴를 방지하며, 특히, 상기 안전 벤트(410)와 상기 센터 핀(600)이 서로 충돌하여, 상기 안전 밴트(410)가 반전되거나, 파괴되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. The cap assembly 400 has a conductive safety vent 410 in which the shape of the first electrode tab 215 is welded at the same time, the shape is reversed during overcharging or overheating, and an electrical and mechanical structure on the conductive safety vent 410. Connected to a printed circuit board (PCB) that breaks the circuit 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 anode cap 440 is electrically and mechanically connected to the upper portion of the positive temperature element 430 to apply an actual current to the outside, and the safety vent 410 And an insulating gasket 450 that wraps around the sides of the printed circuit board 420, the positive temperature element 430, and the first electrode cap 440, and insulates the ones listed above from the cylindrical case 300. At this time, the insulating gasket 450 is provided with a center pin flow preventing means 455 to prevent the flow of the center pin 600. This prevents the center pin 600 from flowing, thereby preventing deformation and destruction of the structure of the center pin 600, that is, the cap assembly 400. In particular, the safety vent 410 and the center pin ( 600 collides with each other, thereby preventing the safety vent 410 from being reversed or destroyed.

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 권취형 전극 조립체(200)의 중앙의 공간에 삽입되어, 상기 전극 조립체(200)의 제 2 전극 탭(225)을 상기 원통형 케이스(300) 하면판(320)의 중앙부에 용접하는 경우에, 상기 제 2 전극 탭(225)에 압력을 가하여 상기 제 2 전극 탭(225)이 상기 원통형 케이스(300) 하면판(320)에 접촉하도록 하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 센터 핀(600)은 상기 권취형 전극 조립체(200)의 중앙의 공간에 삽입되어, 상기 권취형 전극 조립체(200)가 이완되어 풀리는 것을 방지하는 역할도 수행한다. The center pin 600 is inserted into a space in the center of the wound electrode assembly 200, so that the second electrode tab 225 of the electrode assembly 200 of the lower surface plate 320 of the cylindrical case 300. In the case of welding in the central portion, the second electrode tab 225 is applied to the second electrode tab 225 to make contact with the bottom plate 320 of the cylindrical case 300. In addition, the center pin 600 is inserted into a space in the center of the wound electrode assembly 200, and serves to prevent the wound electrode assembly 200 from being relaxed.

한편, 도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차 전지의 절연 가스켓을 설명하기 위한 사시도이며, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차 전지의 절연 가스켓을 설명하기 위한 횡단면도이며, 도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 리튬 이차 전지의 절연 가스켓을 설명하기 위한 종단면도이다. On the other hand, Figure 2a is a perspective view for explaining an insulating gasket of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, Figure 2b is a cross-sectional view for explaining an insulating gasket of a lithium secondary battery according to an embodiment of the present invention, 2C is a longitudinal cross-sectional view illustrating an insulating gasket of a lithium secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 절연 가스켓(450)은 전체적으로 링 형상으로 이루어져, 그 하단부에 센터 핀 유동 방지 수단(455)을 구비하는 구조로 이루어진다. 2A to 2C, the insulating gasket 450 of the lithium secondary battery according to the exemplary embodiment of the present invention has a ring shape as a whole, and has a structure including a center pin flow preventing means 455 at a lower end thereof.

상기 센터 핀 유동 방지 수단(455)은 상기 센터 핀(600)의 유동으로 인하여 센터 핀(600) 상부 구조, 즉, 캡 조립체(400)의 변형 및 파괴를 방지, 특히, 안전 밴트(410)의 반전 및 파괴를 방지하여, 리튬 이차 전지(100)의 안전성을 향상시키기 위한 것이다. The center pin flow preventing means 455 prevents deformation and destruction of the center pin 600 upper structure, ie, the cap assembly 400 due to the flow of the center pin 600, in particular, of the safety van 410. By preventing the reverse and destruction, it is to improve the safety of the lithium secondary battery (100).

이러한 상기 센터 핀 유동 방지 수단(455)은 링 형상의 절연 가스켓(450) 하단의 직경 방향으로 형성된 라인(line)형의 브리지(bridge) 형상으로 이루어지며, 상기 센터 핀 유동 방지 수단(450)의 상기 절연 가스켓(450) 중앙부에는 하부로 돌출된 돌출부(457)가 형성되며, 돌출부(457) 중앙부는 소정의 통공(458)이 형성되어 있다. 이때, 상기 센터 핀 유동 방지 수단(455)의 폭(W)은 2.5㎜ 이하인 것이 바람직하며, 상기 센터 핀 유동 방지 수단(455)의 두께(t)는 0.3㎜ 이하인 것이 바람직하다. The center pin flow preventing means 455 is formed in a line-shaped bridge shape formed in the radial direction of the lower end of the ring-shaped insulating gasket 450, and the center pin flow preventing means 450 A protruding portion 457 protruding downward is formed in a central portion of the insulating gasket 450, and a predetermined through hole 458 is formed in the central portion of the protruding portion 457. At this time, the width W of the center pin flow preventing means 455 is preferably 2.5 mm or less, and the thickness t of the center pin flow preventing means 455 is preferably 0.3 mm or less.

또한, 상기 센터 핀 유동 방지 수단(455)의 상기 돌출부(457)의 돌출된 높이(h)는 0.7㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이는 상기 센터 핀 유동 방지 수단(455)의 돌출부의 높이(h)가 0.7㎜보다 큰 경우, 상기 캡 조립체(400)와 전극 조립체(200) 간의 간격이 상대적으로 멀어져 리튬 이차 전지(100)의 전지 용량이 감소할 수 있기 때문이다. In addition, the protruding height h of the protruding portion 457 of the center pin flow preventing means 455 is preferably 0.7 mm or less. This is because when the height h of the protrusion of the center pin flow preventing means 455 is greater than 0.7 mm, the distance between the cap assembly 400 and the electrode assembly 200 is relatively large, so that the battery of the lithium secondary battery 100 is relatively large. This is because the capacity can be reduced.

상기 센터핀 유동 방지 수단(455)의 상기 돌출부(457)의 직경(D1)은 상기 전극 조립체(200) 중앙부 공간의 직경 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 둘출부(457)의 직경(D1)은 2㎜ 이하인 것이 바람직하다. 이는 상기 센터 핀 유동 방지 수단(455)의 돌기부(457)가 상기 전극 조립체(200) 중앙부 공간에 삽입될 수 있도록 하기 위함이다. The diameter D1 of the protruding portion 457 of the center pin flow preventing means 455 is preferably equal to or less than the diameter of the central space of the electrode assembly 200, and more preferably, the diameter D1 of the embossed portion 457. It is preferable that it is 2 mm or less. This is to allow the protrusion 457 of the center pin flow preventing means 455 to be inserted into the center space of the electrode assembly 200.

또한, 상기 센터 핀 유동 방지 수단(455)의 상기 돌출부(457) 중앙부의 통공(458)의 직경(D2)은 1㎜이하인 것이 바람직하다. 상기 통공(458)은 상기 리튬 이차 전지(100)의 충ㆍ방전 시에 발생하는 가스가 상기 전극 조립체(200)의 중앙부 공간에서 이동할 수 있는 경로를 형성하기 위함이다. In addition, it is preferable that the diameter D2 of the through hole 458 of the center portion of the protruding portion 457 of the center pin flow preventing means 455 is 1 mm or less. The through hole 458 is to form a path through which the gas generated during charging and discharging of the lithium secondary battery 100 may move in the central space of the electrode assembly 200.

한편, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실시예에 따른 리튬 이차 전지 의 절연 가스켓을 설명하기 위한 사시도이다. On the other hand, Figure 3 is a perspective view for explaining an insulating gasket of a lithium secondary battery according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 리튬 이차 전지의 절연 가스켓(450)은 도 1 및 도 2a 내지 도 2c에 도시된 리튬 이차 전지의 절연 가스켓(450)과 구조적으로 유사하다. 다만, 상기 절연 가스켓(450)의 센터 핀 유동 방지 수단(455)이 교차(cross)형의 브리지의 형상으로 이루어지는 구조만이 다르다. Referring to FIG. 3, the insulating gasket 450 of the lithium secondary battery according to another exemplary embodiment of the present invention is structurally similar to the insulating gasket 450 of the lithium secondary battery illustrated in FIGS. 1 and 2A to 2C. However, only the structure in which the center pin flow preventing means 455 of the insulating gasket 450 is formed in the shape of a cross bridge is different.

상기 센터 핀 유동 방지 수단(455)이 교차된 브리지 형상으로 이루어짐으로써, 외부 충격 등으로 인한 센터 핀(600)의 유동을 보다 안정적으로 방지할 수 있다. Since the center pin flow preventing means 455 is formed in an intersecting bridge shape, it is possible to more stably prevent the flow of the center pin 600 due to external impact.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 리튬 이차 전지(100)는 절연 가스켓(450)에 센터 핀 유동 방지 수단(455)을 구비함으로써, 센터 핀(600)의 유동으로 인한 캡 조립체(400), 특히 안전 밴트(410)의 변형 및 파괴를 방지함으로써, 리튬 이차 전지의 안전성을 향상시킬 수 있다. Lithium secondary battery 100 according to an embodiment of the present invention as described above has a center pin flow preventing means 455 in the insulating gasket 450, the cap assembly 400 due to the flow of the center pin 600 In particular, it is possible to improve the safety of the lithium secondary battery by preventing deformation and destruction of the safety vent 410.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명은 절연 가스켓에 센터 핀의 유동을 방지할 수 있는 센터 핀 유동 방지 수단을 구비하도록 함으로써, 센터 핀의 유동으로 인해 발생할 수 있는 캡 조립체, 특히 안전 밴트의 변형 및 파괴를 방지하여, 안정성이 향상된 원통형 리튬 이차 전지를 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, the present invention provides the insulating gasket with a center pin flow preventing means for preventing the flow of the center pin, so that the cap assembly, in particular the safety vane, may be caused by the flow of the center pin. By preventing deformation and destruction, it is possible to provide a cylindrical lithium secondary battery with improved stability.

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 있 음을 이해할 수 있을 것이다.

Although the above has been described with reference to the 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. I can understand that you can.

Claims (10)

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 수용하는 공간을 구비하는 케이스와; A case having a space for accommodating the electrode assembly; 센터 핀 유동 방지 수단을 구비하는 절연 가스켓을 구비하며, 상기 케이스의 상부와 결합되어 이를 밀봉하는 캡 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지. A cylindrical lithium secondary battery having an insulating gasket having a center pin flow preventing means, the cap assembly being coupled to and sealing the upper portion of the case. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 절연 가스켓은 링 형상으로 이루어지며, The insulating gasket is formed in a ring shape, 상기 센터 핀 유동 방지 수단은 직경 방향으로 형성된 라인(line)형의 브리지(bridge) 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지. The center pin flow preventing means is a cylindrical lithium secondary battery, characterized in that made of a line-shaped bridge (bridge) shape formed in the radial direction. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 절연 가스켓은 링 형상으로 이루어지며, The insulating gasket is formed in a ring shape, 상기 센터 핀 유동 방지 수단은 직경 방향으로 형성되며, 교차(cross)형의 브리지 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지. The center pin flow preventing means is formed in a radial direction, the cylindrical lithium secondary battery, characterized in that formed in the cross-shaped bridge shape. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, The method of claim 2 or 3, 상기 센터 핀 유동 방지 수단의 폭은 2.5㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지. Cylindrical lithium secondary battery, characterized in that the width of the center pin flow preventing means is 2.5mm or less. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, The method of claim 2 or 3, 상기 센터 핀 유동 방지 수단의 두께는 0.3㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지. The thickness of the center pin flow preventing means is a cylindrical lithium secondary battery, characterized in that less than 0.3mm. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, The method of claim 2 or 3, 상기 센터 핀 유동 방지 수단의 중앙부에는 하부로 돌출된 돌출부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지. A cylindrical lithium secondary battery, characterized in that the center portion of the center pin flow preventing means further comprises a protrusion protruding downward. 제 6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 돌출부의 직경은 2㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지. A cylindrical lithium secondary battery, characterized in that the diameter of the protrusion is 2mm or less. 제 7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 돌출부의 돌출된 높이는 0.7㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지.The protruding height of the protruding portion is cylindrical lithium secondary battery, characterized in that less than 0.7mm. 제 7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 돌출부 중앙부는 통공이 형성된 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지. Cylindrical lithium secondary battery, characterized in that the through-hole central portion formed. 제 9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 통공의 직경은 1㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 원통형 리튬 이차 전지.The diameter of the through hole is a cylindrical lithium secondary battery, characterized in that 1 mm or less.
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