WO2020067688A1 - 이차 전지 - Google Patents

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WO2020067688A1
WO2020067688A1 PCT/KR2019/012341 KR2019012341W WO2020067688A1 WO 2020067688 A1 WO2020067688 A1 WO 2020067688A1 KR 2019012341 W KR2019012341 W KR 2019012341W WO 2020067688 A1 WO2020067688 A1 WO 2020067688A1
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secondary battery
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center pin
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이상효
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삼성에스디아이(주)
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Definitions

  • the present invention relates to a secondary battery capable of preventing deformation.
  • a secondary battery is formed by receiving an electrode assembly composed of a positive electrode plate and a negative electrode plate and a separator interposed between these two electrode plates in a case together with an electrolyte.
  • This secondary battery is a battery capable of charging and discharging, unlike a primary battery that cannot be charged.
  • lithium secondary batteries are free of charge and discharge due to little memory effect compared to nickel-based secondary batteries. The self-discharge rate is very low, and it is spotlighted for its high energy density.
  • the lithium secondary battery when the lithium secondary battery is overcharged to a certain voltage or more, the reaction between the positive electrode active material and the electrolyte constituting the lithium secondary battery is excessively progressed, resulting in a collapse of the structure of the positive electrode active material and oxidation reaction of the electrolyte, and lithium is precipitated in the negative electrode active material. It also becomes. If this condition persists, the lithium secondary battery may ignite or explode.
  • the present invention provides a secondary battery capable of preventing deformation.
  • the secondary battery according to the present invention includes a first electrode plate in which a first uncoated portion protrudes in a first direction, a second electrode plate in which a second uncoated portion protrudes in a second direction opposite to the first direction, and the first electrode plate.
  • An electrode assembly in which the first uncoated portion and the second uncoated portion are exposed in opposite directions by winding a separator interposed between the second electrode plates; A first current collector plate electrically coupled to the first uncoated portion; A second current collecting plate electrically coupled to the second non-coated portion, the end of which passes through the winding center of the electrode assembly and projects further out of the first current collecting plate; And an insulating member positioned between the end of the second current collecting plate and the first current collecting plate, wherein the end of the second current collecting plate can be coupled by pressing the insulating member outside the insulating member.
  • an end of the second current collector plate may be coupled through riveting from the outside of the insulating member.
  • the end of the second current collector plate may be coupled to be located inside the insulating member.
  • the second current collecting plate includes a plate-shaped current collecting area coupled to the second uncoated portion; It includes a center pin extending from the current collecting area in the first direction and protruding, and an end of the center pin may be coupled by pressing the insulating member.
  • an end of the center pin may be formed by stretching in a vertical direction from the center pin.
  • the insulating member may be formed to be bent to correspond to the end of the center pin.
  • the insulating member may include an insertion portion penetrating the center of the first current collector plate in the first direction; And an extension portion extending from the insertion portion along an outer surface of the first current collecting plate, and an end portion of the second current collecting plate may be extended and coupled along the extension portion.
  • a fastening member coupled to an end of the second center pin may be further included.
  • the fastening member may be composed of a plate spring located between the insulating member and the first current collecting plate.
  • the fastening member may be composed of a nut that is screwed to the end of the center pin.
  • the fastening member may be configured to include a body inserted into the center pin along the second direction, and a protrusion protruding from the body.
  • current collector plates are respectively formed in the non-protruding portions protruding up and down based on the winding center of the electrode assembly, but the center pin protrudes from the lower current collector plate and penetrates the electrode assembly to fix the upper current collector plate.
  • FIG. 1A is a perspective view of a state in which an electrode assembly and a current collector plate of a secondary battery according to an embodiment of the present invention are combined.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line A-A 'in FIG. 1.
  • FIG. 2A and 2B are partial enlarged views of B1 and B2 of FIG. 1B.
  • 3A is a perspective view showing an arrangement of electrode plates before winding in a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3B is a perspective view showing an electrode assembly in which the electrode plate of FIG. 3A is wound.
  • FIG. 3C is a longitudinal sectional view of FIG. 3B.
  • 3D and 3E are partially enlarged views of D1 and D2 of FIG. 3C.
  • FIG. 4A is an exploded perspective view of an electrode assembly of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B and 4C are perspective views illustrating steps in which the current collector plate is coupled to the electrode assembly of FIG. 4A.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a combination of an electrode assembly and a current collector plate of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A and 7B are partial perspective views illustrating a combination of an electrode assembly and a current collector plate of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7C is a longitudinal sectional view of FIG. 7B.
  • FIGS. 8A and 8B are partial perspective views illustrating a combination of an electrode assembly and a current collector plate of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8C is a longitudinal sectional view of FIG. 8B.
  • Electrode assembly 120 1st edition
  • 1A is a perspective view of a state in which an electrode assembly and a current collector plate of a secondary battery according to an embodiment of the present invention are combined.
  • 1B is a cross-sectional view taken along line A-A 'in FIG. 1.
  • 2A and 2B are partial enlarged views of B1 and B2 of FIG. 1B.
  • 3A is a perspective view showing an arrangement of electrode plates before winding in a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • 3B is a perspective view showing an electrode assembly in which the electrode plate of FIG. 3A is wound.
  • 3C is a longitudinal sectional view of FIG. 3B.
  • 3D and 3E are partially enlarged views of D1 and D2 of FIG. 3C.
  • a secondary battery according to an exemplary embodiment of the present invention includes an electrode assembly 110, a first current collecting plate 120, an insulating member 130, and a second current collecting plate 140. You can.
  • the electrode assembly 110 is accommodated in an inside of a case to be described later together with an electrolyte.
  • the electrolyte is an organic liquid containing a salt injected to allow lithium ions to move between the positive electrode plate and the negative electrode plate constituting the electrode assembly 110, and lithium salts such as LiPF6, LiBF4, LiClO4 and high purity organic solvents It can be made to include a non-aqueous organic electrolyte that is a mixture of the above, but is not limited in the present invention.
  • the electrode assembly 110 includes a positive electrode plate 111 coated with a positive electrode active material 111b around a positive electrode substrate 111a, a negative electrode plate 112 coated with a negative electrode active material 112b centered on a negative electrode substrate 112b, and a positive electrode plate It comprises a separator 113 interposed between the 111 and the negative electrode plate 112 to prevent shorts and to only move lithium ions.
  • the positive electrode plate 111, the negative electrode plate 112, and the separator 113 are wound in a substantially cylindrical shape.
  • the positive electrode uncoated portion 111a in which the positive electrode substrate protrudes a predetermined length upward may be formed in the positive electrode plate 111
  • the negative electrode uncoated portion 112a in which the negative electrode substrate protrudes downward in a predetermined length may be formed in the negative electrode plate 112.
  • the reverse is also possible.
  • the positive electrode substrate of the positive electrode plate 111 is composed of a plate-shaped positive electrode substrate made of aluminum (Al), and includes a plain portion 111a exposed in a first direction, for example, protruding upward. You can.
  • the positive electrode plate 111 includes a coating portion 111b formed by coating an active material made of a transition metal oxide on both sides of a positive electrode substrate. That is, the coating part 111b is a region in which the active material is coated in the positive electrode substrate, and the non-coated portion 111a is an area where the positive electrode plate 111 excluding the coating part 111b is exposed in the first direction.
  • the positive electrode plate 111 may be electrically coupled to the first current collecting plate 120 through the uncoated portion 111a.
  • the uncoated portion 111a and the first current collecting plate 120 may be combined through welding, and various welding methods such as laser welding and ultrasonic welding may be applied.
  • the negative electrode plate 112 is composed of a plate-shaped negative electrode substrate made of copper (Cu) or nickel (Ni), and in the second direction opposite to the first direction, for example, the uncoated portion 112a protruding downward and exposed. It may include.
  • the negative electrode plate 112 may include a coating unit 112b formed by coating an active material made of a transition metal oxide on both surfaces of the negative electrode substrate. That is, the coating part 112b refers to a region in which the active material is coated among the negative electrode base materials, and the non-coated portion 112a is exposed to a region in which the negative electrode plate 111 excluding the coating portion 112b is exposed in the second direction. Is applicable.
  • the negative electrode plate 112 may be electrically coupled to the bottom portion 141 of the center pin 140 to be described later through the non-coated portion 112a.
  • the coupling between the uncoated portion 112a and the bottom surface 141 of the center pin 140 may be achieved through welding, and various welding methods such as laser welding and ultrasonic welding may be applied.
  • the first direction of the electrode assembly 110 is coupled from the top.
  • the first current collector plate 120 may be formed of the same material as the positive electrode substrate in the electrode assembly 110. Specifically, the first current collector plate 120 may be configured through aluminum or an aluminum alloy.
  • the first current collector plate 120 may be electrically coupled to the uncoated portion 111a exposed from the positive electrode plate 111 of the electrode assembly 110.
  • the combination of the first current collector plate 120 and the uncoated portion 111a may be achieved through welding as described above.
  • the current collecting efficiency can be improved because it is directly coupled without needing to be coupled to the first current collecting plate 120 through a separate electrode tab. .
  • the first current collector plate 120 is formed with a through-hole about the center.
  • the through hole may be penetrated by the insulating member 130 from the first direction, and accordingly, the position of the first current collector plate 120 may be fixed.
  • the first current collector plate 120 may be pressed by the insulating member 130 to stably maintain a bonding state with the uncoated portion 111a.
  • the through hole of the insulating plate 120 is coupled through the first direction, for example, from the top. More specifically, in the state in which the electrode assembly 110 is wound, the insulating member 130 penetrates through the through hole and is coupled to the inside, in particular, a second current collecting plate located inside the electrode assembly 110 ( 140) is coupled to the center pin (142).
  • the insulating member 130 is positioned between the center pin 142 and the inner surface of the electrode assembly 110 to electrically separate the inside of the electrode assembly 110 from the first current collecting plate 120. . Therefore, the electrode plate formed inside the electrode assembly 110 is prevented from coming into contact with the first current collecting plate 120, so that an electrical short circuit can be stably prevented.
  • the insulating member 130 may be formed of PP or PET, which is a common insulating material, but does not limit the content of the present invention as the material.
  • the insulating member 130 is bent about 90 degrees from the insertion portion 131 and the insertion portion 131 coupled to the center of the electrode assembly 110 and extends along the upper surface of the first current collecting plate 120.
  • An extension 131 may be included.
  • the insertion portion 131 and the extension portion 131 may be integrally formed, and the extension portion 131 is further transversely compared to the center pin 142 of the second current collecting plate 140 as will be described later. Extended, it is possible to block the center pin 142 from contacting the first current collecting plate 120.
  • the second current collecting plate 140 is coupled from the second direction of the electrode assembly 110, for example, from the bottom.
  • the second current collecting plate 140 may be electrically coupled to the uncoated portion 112a protruding downward from among the negative electrode plates 112 of the electrode assembly 110.
  • the bonding method may also be performed through welding.
  • the second current collecting plate 140 is then coupled to the bottom surface of the case when inserted into the case together with the electrode assembly 110 so that the current collecting region 141 of the second current collecting plate 140 can be coupled to the case. have.
  • the second current collecting plate 140 and the case may have the same polarity as the negative electrode plate 112 of the electrode assembly 110.
  • the second current collecting plate 140 may be formed through copper or a copper alloy in the same manner as the negative electrode plate 112 of the electrode assembly 110, but the content of the present invention is not limited thereto.
  • the second current collecting plate 140 may include a center pin 142 protruding toward the first direction, for example, from the current collecting region 141 at the center.
  • the center pin 142 may be formed to have the same diameter as the mandrel used for winding the electrode assembly 110, so that the electrode assembly 110 is penetrated and coupled by the center pin 142. You can.
  • the center pin 142 may protrude further upward than the first current collecting plate 120 after the electrode assembly 110 penetrates.
  • the insulating member 130 is coupled in the through hole of the first current collector plate 120, and the center pin 142 may be coupled to the inside of the insulating member 130. have. Therefore, the center pin 142 may be electrically separated from the first current collecting plate 120 by the insulating member 130.
  • the end portion of the center pin 142 is bent along the upper surface of the first current collector plate 120 to extend.
  • the method of bending and extending may be formed by riveting the end of the center pin 142.
  • an extension portion 131 of the insulating member 130 is located, and the extension portion 131 is an end portion of the center pin 142. Since it extends more in the transverse direction, the center pin 142 may also be separated from the upper surface of the first current collector plate 120.
  • the second current collecting plate 140 stably maintains the bonding state of the electrode assembly 110, the first current collecting plate 120, and the insulating member 130. I can do it.
  • 4A is an exploded perspective view of an electrode assembly of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • 4B and 4C are perspective views illustrating steps in which the current collector plate is coupled to the electrode assembly of FIG. 4A.
  • the secondary battery according to an embodiment of the present invention is coupled to the center pin 142 of the second current collecting plate 140 through the center of the lower portion of the electrode assembly 110, the electrode assembly (
  • the current collecting region 141 of the second current collecting plate 140 may be coupled to the non-coated portion 112a of the negative electrode plate 112 of 110. Meanwhile, the current collecting area 141 may be fixed to the uncoated portion 112a through welding.
  • the first current collecting plate 120 is coupled to the non-coated portion 111a of the positive electrode plate 111 protruding to the top of the electrode assembly 110, and the non-coated portion 111a and the first current collecting plate 120 are welded. Can be fixed through.
  • an insulating member 130 is coupled to the through hole 121 of the first current collector plate 120 from its upper portion, and the insertion portion 132 of the insulating member 130 protrudes downward to penetrate the through hole 121. Will penetrate.
  • the insertion portion 132 may be inserted into the electrode assembly 110.
  • the insulating member 130 is also provided with a through-hole 133 at a position corresponding to the through-hole 121 of the first current collecting plate 120, and the center pin 142 of the first current collecting plate 140 described above. Penetrates through the through hole 133 of the insulating member 130, and an end of the center pin 142 may be exposed to the upper portion of the insulating member 130 as shown in FIG. 4B.
  • the exposed end of the center pin 142 may be formed through riveting.
  • an end portion of the center pin 142 extends in the lateral direction along the insulating member 131.
  • the end of the center pin 142 may be electrically separated from the first current collecting plate 120.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
  • the electrode assembly 110 is coupled to the first current collector plate 120, the insulating member 130, and the second current collector plate 140, the electrode assembly 110 is provided with a case 150. It can be inserted and mounted inside.
  • the secondary battery 100 includes a cap assembly 170 that seals the upper opening of the case 150 in addition to the case 150.
  • the case 150 includes a circular bottom portion 151 and a side portion extending in a predetermined length from the bottom portion 151 upward.
  • the secondary battery 100 is illustrated as a cylindrical secondary battery, but is applicable to a secondary battery of a square type and a pouch type, and the shape of the secondary battery in the present invention is not limited to a circular shape.
  • the upper portion of the case 150 is open. Therefore, the electrode assembly 110 may be inserted into the case 150 together with the electrolyte during the assembly process of the secondary battery.
  • the case 150 may be formed of steel, steel alloy, aluminum, aluminum alloy, or equivalents thereof, but the material is not limited thereto.
  • the current collecting region 141 of the second current collector 140 may be coupled to the bottom portion 151.
  • welding may be used, or it may be possible to use a conductive adhesive.
  • the bottom portion 151 may thus have the same polarity as the second current collector 140.
  • a beading part recessed inside is formed around the cap assembly 170 so that the electrode assembly 110 does not deviate to the outside, and is bent inward on the upper part.
  • a crimping part 152 may be formed.
  • the cap assembly 170 is a cap-up (171) in which a plurality of through-holes (131d) are formed, a cap-down (172) installed under the cap-up (171), the cap down (172) ) Formed in the lower portion of the insulating plate 173, the cap down 172 and the connecting ring 174 formed between the insulating plate 173, the sub plate 175 formed in the lower portion of the insulating plate 174, the A crimping of the cap assembly 170 together with the case 150 may include an insulating gasket 176 to maintain sealing.
  • a safety vent 172a protrudes toward the bottom, penetrates the insulating plate 174 and is coupled with the sub-plate 175, and the sub-plate 175 is connected to the connecting tab 160 ), It is electrically connected to the first current collector plate 120, and the cap-up 171 of the cap assembly 170 may have the same polarity as the positive electrode plate 111 of the electrode assembly 110.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a combination of an electrode assembly and a current collector plate of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
  • an elastic member 210 is further provided between the upper surface of the first current collecting plate 120 and the extension 131 of the insulating member 130. You can.
  • the elastic member 210 may maintain a constant bonding force between the insulating member 130 and the second current collecting plate 140 with respect to the first current collecting plate 120 through an elastic restoring force.
  • the elastic member 210 may be configured through a leaf spring. Since the elastic member 210 is kept pressed by the extension portion 131 of the insulating member 130, it is possible to apply a constant elastic restoring force.
  • 7A and 7B are partial perspective views illustrating a combination of an electrode assembly and a current collector plate of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
  • 7C is a longitudinal sectional view of FIG. 7B.
  • the end of the center pin 142 that protrudes more than the insulating member 130 is through the fastening member 350, the insulating member ( 130) can be combined while pressing.
  • the fastening member 350 may be in the form of a nut, and for this purpose, a corresponding thread may be further formed at an exposed end of the center pin 142.
  • the end of the center pin 142 and the fastening member 350 can maintain a stable fastening through a threaded engagement, in which case the diameter of the fastening member 350 is an extension 131 of the insulating member 130 Since it is small compared to, the fastening member 350 may be electrically separated from the first current collecting plate 120.
  • 8A and 8B are partial perspective views illustrating a combination of an electrode assembly and a current collector plate of a secondary battery according to another embodiment of the present invention.
  • 8C is a longitudinal sectional view of FIG. 8B.
  • the center pin 142 is coupled to the same height as the insulating member 130, so that the end of the center pin 142 protrudes upward It may not be.
  • the fastening member 450 is coupled from the top and is fixed to the inside of the center pin 142, so that the center pin 142, the electrode assembly 110, and the current collector plate 120 ).
  • the fastening member 450 may be forcibly inserted into the center pin 142, and for this purpose, the fastening member 450 may be inserted from the body 451 and the body 451 inserted toward the center pin 142. It may include a projection 452 protruding in the transverse direction. After the body 451 is inserted into the center pin 142, the protrusion 452 can prevent the fastening member 450 from falling out of the center pin 142 through a frictional force.
  • the present invention provides a secondary battery capable of preventing deformation.

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Abstract

본 발명에서는 변형을 방지할 수 있는 이차 전지가 개시된다. 일 예로, 제 1 방향으로 제 1 무지부가 돌출되는 제 1 전극판, 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 제 2 무지부가 돌출되는 제 2 전극판 및 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 권취하여 상기 제 1 무지부 및 제 2 무지부가 반대 방향으로 노출되는 전극 조립체; 상기 제 1 무지부에 전기적으로 결합되는 제 1 집전판; 상기 제 2 무지부에 전기적으로 결합되고, 단부가 상기 전극 조립체의 권취 중심을 관통하여 상기 제 1 집전판의 외부로 더 돌출되는 제 2 집전판; 및 상기 제 2 집전판의 단부와 제 1 집전판의 사이에 위치하는 절연 부재를 포함하되, 상기 제 2 집전판의 단부는 상기 절연 부재의 외부에서 절연 부재를 가압하여 결합되는 이차 전지가 개시된다.

Description

이차 전지
본 발명은 변형을 방지할 수 있는 이차 전지에 관한 것이다.
일반적으로, 이차전지는 양극판과 음극판 및 이들 두 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터로 구성된 전극 조립체를 전해액과 함께 케이스에 수납하여 형성된다. 이러한 이차 전지는 충전이 불가능한 일차 전지와는 달리, 충전 및 방전이 가능한 전지이다. 휴대폰, 노트북 등의 모바일 기기에 대한 기술개발과 생산 증가에 따라 에너지원으로서 이차 전지의 수요가 급증하고 있다. 최근에는 화석연료를 대체하기 위한 대체 에너지원으로 전기 자동차, 하이브리드 자동차의 용도로도 활발한 연구개발이 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
그런데 리튬 이차 전지는 일정 전압 이상으로 과충전될 경우 리튬 이차 전지를 구성하는 양극 활물질과 전해액의 반응이 과도하게 진행되어 양극 활물질의 구조 붕괴, 전해액의 산화 반응 등이 수반되며, 음극 활물질에는 리튬이 석출되기도 한다. 이러한 상태가 지속되면 리튬 이차 전지가 발화하거나 폭발할 수도 있다.
본 발명은 변형을 방지할 수 있는 이차 전지를 제공한다.
본 발명에 따른 이차 전지는 제 1 방향으로 제 1 무지부가 돌출되는 제 1 전극판, 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 제 2 무지부가 돌출되는 제 2 전극판 및 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 권취하여 상기 제 1 무지부 및 제 2 무지부가 반대 방향으로 노출되는 전극 조립체; 상기 제 1 무지부에 전기적으로 결합되는 제 1 집전판; 상기 제 2 무지부에 전기적으로 결합되고, 단부가 상기 전극 조립체의 권취 중심을 관통하여 상기 제 1 집전판의 외부로 더 돌출되는 제 2 집전판; 및 상기 제 2 집전판의 단부와 제 1 집전판의 사이에 위치하는 절연 부재를 포함하되, 상기 제 2 집전판의 단부는 상기 절연 부재의 외부에서 절연 부재를 가압하여 결합될 수 있다.
여기서, 상기 제 2 집전판의 단부는 상기 절연 부재의 외부에서 리벳팅을 통해 결합될 수 있다.
그리고 상기 제 1 방향에 수직한 제 3 방향을 기준으로, 상기 제 2 집전판의 단부는 상기 절연 부재에 비해 내측에 위치하도록 결합될 수 있다.
또한, 상기 제 2 집전판은 상기 제 2 무지부와 결합되는 플레이트 형상의 집전 영역; 상기 집전 영역으로부터 상기 제 1 방향으로 연장되어 돌출된 센터핀을 포함하고, 상기 센터핀의 단부가 상기 절연 부재를 가압하여 결합될 수 있다.
또한, 상기 센터핀의 단부는 상기 센터핀으로부터 수직한 방향에서 연신되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 절연 부재는 상기 센터핀의 단부와 대응되도록 절곡되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 절연 부재는 상기 제 1 방향에서 상기 제 1 집전판의 중심을 관통하는 삽입부; 및 상기 삽입부로부터 상기 제 1 집전판의 외면을 따라 연장되어 형성된 연장부를 포함하고, 상기 제 2 집전판의 단부는 상기 연장부를 따라 연장되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 제 2 센터핀의 단부에 결합되는 체결 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 체결 부재는 상기 절연 부재와 제 1 집전판의 사이에 위치한 판스프링으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 체결 부재는 상기 센터핀의 단부에 나사산 체결되는 너트로 구성될 수 있다.
또한, 상기 체결 부재는 상기 제 2 방향을 따라 상기 센터핀의 내부로 삽입되는 바디와, 상기 바디로부터 돌출되는 돌기를 포함하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 이차 전지는 전극 조립체의 권취 중심을 기준으로 상하부로 돌출된 무지부에 각각 집전판을 형성하되, 하부의 집전판으로부터 센터핀이 돌출되고 전극 조립체를 관통하여 상부의 집전판을 고정시킴으로써, 제조 공정을 단순화하고 안정적인 결합 상태를 유지시킬 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전극조립체와 집전판일 결합된 상태의 사시도이다.
도 1b는 도 1의 A-A'선 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1b의 B1 및 B2 부분 확대도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에서 권취 전 극판 배열을 도시한 사시도이다.
도 3b는 도 3a의 극판을 권취한 전극 조립체를 도시한 사시도이다.
도 3c는 도 3b의 종단면도이다.
도 3d 및 도 3e는 도 3c의 D1 및 D2 부분 확대도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체 분해사시도이다.
도 4b 및 도 4c는 도 4a의 전극 조립체에 집전판이 결합되는 단계를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체와 집전판의 결합을 도시한 부분 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체와 집전판의 결합을 도시한 부분 사시도이다.
도 7c는 도 7b의 종단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체와 집전판의 결합을 도시한 부분 사시도이다.
도 8c는 도 8b의 종단면도이다.
[주요 도면 부호의 설명]
110; 전극 조립체 120; 제 1 집전판
130; 절연 부재 140; 제 2 집전판
141; 집전 영역 142; 센터핀
150; 케이스 160; 연결탭
170; 캡 조립체 210; 탄성 부재
350, 450; 체결 부재
본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전극조립체와 집전판일 결합된 상태의 사시도이다. 도 1b는 도 1의 A-A'선 단면도이다. 도 2a 및 도 2b는 도 1b의 B1 및 B2 부분 확대도이다. 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에서 권취 전 극판 배열을 도시한 사시도이다. 도 3b는 도 3a의 극판을 권취한 전극 조립체를 도시한 사시도이다. 도 3c는 도 3b의 종단면도이다. 도 3d 및 도 3e는 도 3c의 D1 및 D2 부분 확대도이다.
도 1a 내지 도 3e를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 전극 조립체(110), 제 1 집전판(120), 절연 부재(130), 제 2 집전판(140)을 포함할 수 있다.
상기 전극 조립체(110)는 전해액과 함께 후술할 케이스의 내부에 수용된다. 여기서, 상기 전해액은 상기 전극 조립체(110)를 구성하는 양극판과 음극판의 사이에서 리튬 이온이 이동될 수 있도록 주입되는 염을 함유한 유기 액체로서, LiPF6, LiBF4, LiClO4 등의 리튬염과 고순도 유기 용매류의 혼합물인 비수질계 유기 전해액을 포함하여 이루어질 수 있으나, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다.
상기 전극 조립체(110)는 양극 기재(111a)를 중심으로 양극 활물질(111b)이 코팅된 양극판(111), 음극 기재(112b)를 중심으로 음극 활물질(112b)이 코팅된 음극판(112) 및 양극판(111)과 음극판(112)의 사이에 개재되어 쇼트를 방지하고 리튬 이온의 이동만 가능하게 하는 세퍼레이터(113)를 포함하여 이루어진다. 상기 양극판(111), 음극판(112) 및 세퍼레이터(113)는 대략 원기둥 형태로 권취된다. 또한, 양극판(111)에는 양극 기재가 상부로 일정 길이 돌출된 양극 무지부(111a)가, 음극판(112)에는 음극 기재가 하부로 일정 길이 돌출되어 연장된 음극 무지부(112a)가 형성될 수 있으나, 그 반대도 가능하다.
보다 구체적으로, 상기 양극판(111)의 양극 기재는 알루미늄(Al)으로 이루어진 판형의 양극 기재로 구성되고, 제 1 방향으로, 예를 들어, 상부로 돌출되어 노출되는 무지부(111a)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 양극판(111)은 양극 기재의 양면에 전이금속 산화물로 이루어진 활물질이 코팅되어 형성된 코팅부(111b)를 포함한다. 즉, 상기 코팅부(111b)는 상기 양극 기재 중에서 상기 활물질이 코팅된 영역을 통칭하며, 상기 무지부(111a)는 상기 코팅부(111b)를 제외한 양극판(111)이 제 1 방향으로 노출되는 영역에 해당된다. 한편, 상기 양극판(111)은 상기 무지부(111a)를 통해 상기 제 1 집전판(120)과 전기적으로 결합될 수 있다. 상기 무지부(111a)와 제 1 집전판(120)의 결합은 용접을 통해 이루어질 수 있으며, 레이져 용접, 초음파 용접 등 다양한 용접 방식이 적용될 수 있다.
상기 음극판(112)은 구리(Cu) 또는 니켈(Ni)로 이루어진 판형의 음극 기재로 구성되고, 제 1 방향과 반대되는 제 2 방향으로, 예를 들어 하부로 돌출되어 노출되는 무지부(112a)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 음극판(112)은 음극 기재의 양면에 전이금속 산화물로 이루어진 활물질이 코팅되어 형성된 코팅부(112b)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 코팅부(112b)는 상기 음극 기재 중에서 상기 활물질이 코팅된 영역을 통칭하며, 상기 무지부(112a)는 상기 코팅부(112b)를 제외한 음극판(111)이제 2 방향으로 노출되는 영역에 해당된다. 한편, 상기 음극판(112)은 상기 무지부(112a)를 통해 후술할 센터핀(140)의 바닥부(141)와 전기적으로 결합될 수 있다. 상기 무지부(112a)와 센터핀(140)의 바닥면(141) 사이의 결합은 용접을 통해 이루어질 수 있으며, 레이져 용접, 초음파 용접 등 다양한 용접 방식이 적용될 수 있다.
상기 제 1 집전판(120)의 경우, 상기 전극 조립체(110)의 제 1 방향, 예를 들어 상부로부터 결합된다. 상기 제 1 집전판(120)은 상기 전극 조립체(110) 중 양극 기재와 동일한 재질로서 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 집전판(120)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 통해 구성될 수 있다. 상기 제 1 집전판(120)은 상기 전극 조립체(110)의 양극판(111)으로부터 노출된 무지부(111a)에 전기적으로 결합될 수 있다. 상기 제 1 집전판(120)과 무지부(111a)의 결합은 상술한 것과 같이 용접을 통해 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제 1 집전판(120)에 결합되는 무지부(111a)의 경우, 별도의 전극탭을 통해 제 1 집전판(120)과 결합될 필요없이 직접 결합되므로, 집전 효율이 향상될 수 있다.
상기 제 1 집전판(120)은 대략 중앙에 대해, 관통홀이 형성되어 있다. 상기 관통홀은 제 1 방향으로부터 상기 절연 부재(130)에 의해 관통될 수 있으며, 이에 따라 상기 제 1 집전판(120)의 위치가 고정될 수 있다. 또한, 상기 제 1 집전판(120)은 상기 절연 부재(130)에 의해 눌려서, 상기 무지부(111a)와의 결합 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
상기 절연 부재(130)의 경우, 상기 절연판(120)의 관통홀을 제 1 방향, 예를 들어 상부로부터 관통하여 결합된다. 보다 구체적으로, 상기 전극 조립체(110)가 권취된 상태에서, 상기 절연 부재(130)는 상기 관통홀을 관통하여 내측과 결합되며, 특히 상기 전극 조립체(110)의 내부에 위치한 제 2 집전판(140)의 센터핀(142)과 결합된다. 상기 절연 부재(130)는 상기 센터핀(142)과 전극 조립체(110)의 내면 사이에 위치하여, 상기 전극 조립체(110)의 내측을 상기 제 1 집전판(120)과 전기적으로 독립시킬 수 있다. 따라서, 상기 전극 조립체(110)의 내측에 형성된 전극판이 상기 제 1 집전판(120)과 닿는 것을 방지하여, 혹시 전기적 단락을 안정적으로 방지할 수 있다. 상기 절연 부재(130)는 통상의 절연 재질인 PP 또는 PET로 형성될 수 있으나, 상기 재질로서 본 발명의 내용을 한정하는 것은 아니다.
상기 절연 부재(130)는 상기 전극 조립체(110)의 중앙에 결합되는 삽입부(131)와 상기 삽입부(131)로부터 약 90도 절곡되어 상기 제 1 집전판(120)의 상면을 따라 연장된 연장부(131)를 포함할 수 있다. 상기 삽입부(131)와 연장부(131)는 일체로 형성될 수 있으며, 상기 연장부(131)는 후술할 것처럼 상기 제 2 집전판(140)의 센터핀(142)에 비해 횡방향으로 더 연장되어, 상기 센터핀(142)이 상기 제 1 집전판(120)과 접촉하는 것을 차단할 수 있다.
상기 제 2 집전판(140)은 상기 전극 조립체(110)의 제 2 방향, 예를 들어 하부로부터 결합된다. 상기 제 2 집전판(140)은 상기 전극 조립체(110)의 음극판(112) 중, 하부로 돌출된 무지부(112a)와 전기적으로 결합될 수 있다. 상기 결합의 방법 역시 용접을 통해 수행될 수 있다. 상기 제 2 집전판(140)은 이후 전극 조립체(110)와 함께 케이스에 삽입시 케이스의 바닥면과 결합되어, 상기 케이스에 상기 제 2 집전판(140)의 집전 영역(141)이 결합될 수 있다. 상기 집전 영역(141)을 통해, 상기 제 2 집전판(140) 및 케이스는 상기 전극 조립체(110)의 음극판(112)과 동일한 극성을 가질 수 있게 된다. 이러한 제 2 집전판(140)은 상기 전극 조립체(110)의 음극판(112)와 동일하게 구리 또는 구리 합금을 통해 형성될 수 있고, 다만 이로서 본 발명의 내용을 한정하는 것은 아니다.
한편, 상기 제 2 집전판(140)은 대략 중앙에 상기 집전 영역(141)로부터 제 1 방향, 예를 들어 상부를 향해 돌출된 센터핀(142)을 포함할 수 있다. 상기 센터핀(142)은 상기 전극 조립체(110)의 권취에 이용되는 멘드렐과 동일한 직경으로 형성될 수 있고, 이에 따라 상기 전극 조립체(110)가 상기 센터핀(142)에 의해 관통되어 결합될 수 있다. 또한, 상기 센터핀(142)은 상기 전극 조립체(110)의 관통 이후, 상기 제 1 집전판(120)에 비해 상부로 더 돌출될 수 있다. 또한, 상술한 것처럼, 상기 제 1 집전판(120)의 관통홀 내에 절연 부재(130)가 결합되고, 상기 절연 부재(130)의 내부를 상기 센터핀(142)이 관통하는 형태로 결합될 수 있다. 따라서, 상기 센터핀(142)은 상기 절연 부재(130)에 의해 상기 제 1 집전판(120)과 전기적으로 분리될 수 있다.
또한, 상기 센터핀(142)의 단부는 상기 제 1 집전판(120)의 상면을 따라 절곡되어 연장된다. 상기 절곡 및 연장의 방법은 상기 센터핀(142)의 단부를 리벳팅함에 의해 형성될 수 있다. 다만, 상기 센터핀(142)과 제 1 집전판(120)의 사이에는 상기 절연 부재(130)의 연장부(131)가 위치하고 있고, 상기 연장부(131)가 상기 센터핀(142)의 단부에 비해 횡방향으로 더 연장되어 있기 때문에, 상기 센터핀(142)은 상기 제 1 집전판(120)의 상면과도 분리될 수 있다. 또한, 상기 센터핀(142)의 형상을 통해, 상기 제 2 집전판(140)은 상기 전극 조립체(110), 제 1 집전판(120), 및 절연부재(130)의 결합 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지에서 전극 조립체와 집저판의 결합 과정을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체 분해사시도이다. 도 4b 및 도 4c는 도 4a의 전극 조립체에 집전판이 결합되는 단계를 도시한 사시도이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 전극 조립체(110)의 하부로부터 그 중앙을 제 2 집전판(140)의 센터핀(142)이 관통하도록 결합하되, 전극 조립체(110)의 음극판(112)의 무지부(112a)에 제 2 집전판(140)의 집전 영역(141)이 결합되도록 할 수 있다. 한편, 상기 집전 영역(141)은 상기 무지부(112a)에 대해 용접을 통해 고정될 수 있다.
그리고 상기 전극 조립체(110)의 상부로 돌출된 양극판(111)의 무지부(111a)에 대해 제 1 집전판(120)이 결합되고, 무지부(111a)와 제 1 집전판(120)은 용접을 통해 고정될 수 있다.
또한, 상기 제 1 집전판(120)의 관통홀(121)에는 그 상부로부터 절연부재(130)가 결합되고, 절연 부재(130)의 삽입부(132)가 하방으로 돌출되어 관통홀(121)을 관통하게 된다. 또한, 이에 따라, 삽입부(132)는 전극 조립체(110)의 내부로 삽입될 수 있다.
또한, 제 1 집전판(120)의 관통홀(121)에 대응되는 위치에 절연 부재(130) 역시 관통홀(133)을 구비하고, 상술한 제 1 집전판(140)의 센터핀(142)은 상기 절연 부재(130)의 관통홀(133)가지 관통하여, 도 4b에 도시된 것과 같이 센터핀(142)의 단부가 절연 부재(130)의 상부로 노출될 수 있다.
한편, 도 4c를 참조하면, 상기 센터핀(142)의 노출된 단부는 리벳팅을 통해 포밍될 수 있다. 여기서, 상기 센터핀(142)의 단부는 절연 부재(131)를 따라 횡방향으로 연장된다. 다만, 상술한 것처럼, 절연 부재(131)에 비해 횡방향에서 적게 연장되므로, 센터핀(142)의 단부는 제 1 집전판(120)과 전기적으로 분리될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 나머지 구성을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 단면도이다.
도 5에 도시된 것과 같이, 전극 조립체(110)가 제 1 집전판(120), 절연 부재(130) 및 제 2 집전판(140)과 결합된 이후, 전극 조립체(110)는 케이스(150)의 내부에 삽입 실장될 수 있다.
본 발명에 따른 이차 전지(100)는 케이스(150) 외에도 케이스(150)의 상단 개구를 밀봉하는 캡 조립체(170)를 포함한다.
상기 케이스(150)는 원형의 바닥부(151)와, 바닥부(151)로부터 상부 방향으로 일정 길이 연장된 측부를 포함한다. 여기서, 이차전지(100)는 원통형 이차전지로 도시하였으나, 각형 및 파우치형의 이차 전지에도 적용가능하며 본 발명에서 이차전지의 형상을 원형으로만 한정하는 것은 아니다. 이차전지(100)의 제조 공정 중 케이스(150)의 상부는 개방되어 있다. 따라서 이차 전지의 조립 공정 중 전극 조립체(110)가 전해액과 함께 케이스(150)에 삽입될 수 있다. 상기 케이스(150)는 스틸, 스틸 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금 또는 이의 등가물로 형성될 수 있으나, 여기서 그 재질이 한정되는 것은 아니다.
상기 바닥부(151)에는 상기 제 2 집전체(140)의 집전 영역(141)이 결합될 수 있다. 결합의 방법은 용접이 이용될 수 있고, 또는 도전성 접착제를 이용하는 것도 가능할 수 있다. 상기 바닥부(151)는 이에 따라 상기 제 2 집전체(140)와 동일한 극성을 가질 수 있다.
더불어, 케이스(150)에는 전극 조립체(110)가 외부로 이탈되지 않도록 캡 조립체(170)를 중심으로 그 하부에 내부로 함몰된 비딩부(beading part)가 형성되고, 그 상부에 내부로 절곡된 크림핑부(crimping part)(152)가 형성될 수 있다.
상기 캡 조립체(170)는 다수의 관통홀(131d)이 형성된 캡 업(cap-up, 171), 캡 업(171)의 하부에 설치된 캡 다운(cap-down, 172), 상기 캡 다운(172)의 하부에 형성된 절연 플레이트(173), 상기 캡 다운(172)과 절연 플레이트(173)의 사이에 형성된 연결링(174), 상기 절연 플레이트(174)의 하부에 형성된 서브 플레이트(175), 상기 케이스(150)와 함께 상기 캡 조립체(170)를 크림핑하여 밀봉을 유지하는 절연 가스켓(176)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 캡 다운(172)의 중앙에는 안전 벤트(172a)가 하부를 향해 돌출되어, 절연 플레이트(174)를 관통하여 서브 플레이트(175)와 결합되고, 서브 플레이트(175)는 연결 탭(160)을 통하여, 제 1 집전판(120)과 전기적으로 연결되어, 캡 조립체(170)의 캡업(171)은 상기 전극 조립체(110)의 양극판(111)과 동일한 극성을 가질 수 있다.
또한, 안전 벤트(172a)의 경우, 케이스(150) 내부의 압력이 기준치를 초과하는 경우 반전되어, 상기 연결탭(160)과 전기적 연결이 끊어지게 되고, 이에 따라 전지의 폭발 등 사고를 방지할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체와 집전판의 결합을 도시한 부분 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 제 1 집전판(120)의 상면과 절연 부재(130)의 연장부(131)의 사이에는 탄성 부재(210)가 더 구비될 수 있다.
상기 탄성 부재(210)는 탄성 복원력을 통해 상기 제 1 집전판(120)에 대해 상기 절연 부재(130)와 제 2 집전판(140)의 결합력을 일정하게 유지시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 탄성 부재(210)는 판 스프링을 통해 구성될 수 있다. 상기 탄성 부재(210)는 상기 절연 부재(130)의 연장부(131)에 의해 가압된 상태를 유지하기 때문에, 일정한 탄성 복원력을 인가하는 것이 가능하다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 설명하도록 한다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체와 집전판의 결합을 도시한 부분 사시도이다. 도 7c는 도 7b의 종단면도이다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 절연 부재(130)에 비해 더 돌출된 센터핀(142)의 단부는 체결 부재(350)를 통해 상기 절연 부재(130)를 가압하면서 결합될 수 있다. 상기 체결 부재(350)는 너트의 형태일 수 있고, 이를 위해서 상기 센터핀(142)의 노출된 단부에는 해당되는 나사산이 더 형성될 수 있다. 따라서, 상기 센터핀(142)의 단부와 체결 부재(350)는 나사산 결합을 통해 안정적인 체결을 유지할 수 있고, 이 경우 체결 부재(350)의 직경은 상기 절연 부재(130)의 연장부(131)에 비해 작기 때문에, 상기 체결 부재(350)는 상기 제 1 집전판(120)과 전기적으로 분리될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 구성을 설명하도록 한다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지의 전극 조립체와 집전판의 결합을 도시한 부분 사시도이다. 도 8c는 도 8b의 종단면도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이차 전지에서 센터핀(142)은 절연 부재(130)와 동일한 높이로 결합되어, 센터핀(142)의 단부가 상부로 돌출되지 않을 수 있다. 또한, 상기 센터핀(142)에 대해, 상부로부터 체결 부재(450)가 결합되고, 센터핀(142)의 내부에 고정되도록 함으로써, 센터핀(142)과 전극 조립체(110), 집전판(120)의 결합 구성이 유지되도록 할 수 있다. 체결 부재(450)는 상기 센터핀(142)의 내부로 억지끼움될 수 있고, 이를 위해 상기 체결 부재(450)는 상기 센터핀(142)을 향해 삽입되는 바디(451)와 바디(451)로부터 횡방향으로 돌출된 돌기(452)를 포함할 수 있다. 바디(451)가 상기 센터핀(142)에 삽입된 이후, 돌기(452)는 마찰력을 통해 상기 센터핀(142) 내에서 상기 체결 부재(450)가 빠지는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 전극 조립체 및 이를 포함한 이차 전지를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
본 발명은 변형을 방지할 수 있는 이차 전지를 제공한다.

Claims (11)

  1. 제 1 방향으로 제 1 무지부가 돌출되는 제 1 전극판, 상기 제 1 방향과 반대인 제 2 방향으로 제 2 무지부가 돌출되는 제 2 전극판 및 상기 제 1 전극판과 상기 제 2 전극판 사이에 개재된 세퍼레이터를 권취하여 상기 제 1 무지부 및 제 2 무지부가 반대 방향으로 노출되는 전극 조립체;
    상기 제 1 무지부에 전기적으로 결합되는 제 1 집전판;
    상기 제 2 무지부에 전기적으로 결합되고, 단부가 상기 전극 조립체의 권취 중심을 관통하여 상기 제 1 집전판의 외부로 더 돌출되는 제 2 집전판; 및
    상기 제 2 집전판의 단부와 제 1 집전판의 사이에 위치하는 절연 부재를 포함하되,
    상기 제 2 집전판의 단부는 상기 절연 부재의 외부에서 절연 부재를 가압하여 결합되는 이차 전지.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 집전판의 단부는 상기 절연 부재의 외부에서 리벳팅을 통해 결합되는 이차 전지.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방향에 수직한 제 3 방향을 기준으로, 상기 제 2 집전판의 단부는 상기 절연 부재에 비해 내측에 위치하도록 결합된 이차 전지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 집전판은 상기 제 2 무지부와 결합되는 플레이트 형상의 집전 영역;
    상기 집전 영역으로부터 상기 제 1 방향으로 연장되어 돌출된 센터핀을 포함하고,
    상기 센터핀의 단부가 상기 절연 부재를 가압하여 결합되는 이차 전지.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 센터핀의 단부는 상기 센터핀으로부터 수직한 방향에서 연신되어 형성된 이차 전지.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 절연 부재는 상기 센터핀의 단부와 대응되도록 절곡되어 형성된 이차 전지.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 절연 부재는
    상기 제 1 방향에서 상기 제 1 집전판의 중심을 관통하는 삽입부; 및
    상기 삽입부로부터 상기 제 1 집전판의 외면을 따라 연장되어 형성된 연장부를 포함하고,
    상기 제 2 집전판의 단부는 상기 연장부를 따라 연장되어 결합된 이차 전지.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 센터핀의 단부에 결합되는 체결 부재를 더 포함하는 이차 전지.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 체결 부재는 상기 절연 부재와 제 1 집전판의 사이에 위치한 판스프링으로 구성된 이차 전지.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 체결 부재는 상기 센터핀의 단부에 나사산 체결되는 너트로 구성된 이차 전지.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 체결 부재는 상기 제 2 방향을 따라 상기 센터핀의 내부로 삽입되는 바디와, 상기 바디로부터 돌출되는 돌기를 포함하도록 구성된 이차 전지.
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