KR20210034390A - Secondary battery and device including the same - Google Patents

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KR20210034390A
KR20210034390A KR1020190116294A KR20190116294A KR20210034390A KR 20210034390 A KR20210034390 A KR 20210034390A KR 1020190116294 A KR1020190116294 A KR 1020190116294A KR 20190116294 A KR20190116294 A KR 20190116294A KR 20210034390 A KR20210034390 A KR 20210034390A
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secondary battery
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center pin
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하종한
김용훈
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주식회사 엘지화학
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Abstract

A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes: an electrode assembly in the form of a jelly roll; a center pin located in the center of the jelly roll-shaped electrode assembly; a battery case accommodating the electrode assembly; and at least one signal line for supplying current so that the center pin heats by itself, wherein the center pin is bonded to the bottom of the battery case, and the signal line is connected to the battery case. Even when the secondary battery is exposed to a low-temperature environment, the efficiency and output thereof do not drop sharply and can operate normally.

Description

이차 전지 및 이를 포함하는 디바이스{SECONDARY BATTERY AND DEVICE INCLUDING THE SAME}Secondary battery and a device including the same TECHNICAL FIELD

본 발명은 이차 전지 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것으로서, 상세하게는, 저온 환경에서도 정상적으로 작동할 수 있는 이자 전지 및 이를 포함하는 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to a secondary battery and a device including the same, and more particularly, to an interest battery capable of operating normally even in a low temperature environment, and a device including the same.

근래에 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 그 구동 전원으로 사용되는 이차 전지에 대해서 많은 연구가 이루어지고 있다.In recent years, as the demand for portable electronic products such as notebook computers, video cameras, portable telephones, etc. is rapidly increasing, and development of electric vehicles, energy storage batteries, robots, satellites, etc., There is a lot of research on it.

이차 전지는 전지 케이스의 형상에 따라, 전극 조립체가 원통형 금속 캔에 내장되어 있는 원통형 전지, 전극 조립체가 각형의 금속 캔에 내장되어 있는 각형 전지 및 전극 조립체가 알루미늄 라미네이트 시트의 파우치형 케이스에 내장되어 있는 파우치형 전지로 분류된다. 그 중 원통형 전지는 상대적으로 용량이 크고 구조적으로 안정하다는 장점을 가진다.Depending on the shape of the battery case, a cylindrical battery in which an electrode assembly is embedded in a cylindrical metal can, a prismatic battery in which the electrode assembly is embedded in a rectangular metal can, and an electrode assembly are embedded in a pouch-shaped case of an aluminum laminate sheet. It is classified as a pouch type battery. Among them, the cylindrical battery has the advantage of being relatively large in capacity and structurally stable.

전지 케이스에 내장되는 상기 전극 조립체는 양극/분리막/음극의 적층 구조로 이루어진 충방전이 가능한 발전소자로서, 젤리-롤형, 스택형 및 스택/폴딩형으로 분류된다. 젤리-롤형은 활물질이 도포된 긴 시트형의 양극과 음극 사이에 분리막을 개재하여 권취한 형태이고, 스택형은 소정 크기의 다수의 양극과 음극을 분리막이 개재된 상태에서 순차적으로 적층한 형태이며, 스택/폴딩형은 젤리-롤형과 스택형의 복합 구조이다. 그 중 젤리-롤형 전극 조립체는 제조가 용이하고 중량당 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.The electrode assembly embedded in the battery case is a charge/discharge power plant composed of a stacked structure of an anode/separator/cathode, and is classified into a jelly-roll type, a stack type, and a stack/folding type. The jelly-roll type is a type in which a separator is interposed between a long sheet-shaped positive electrode and a negative electrode coated with an active material, and the stack type is a type in which a plurality of positive and negative electrodes of a predetermined size are sequentially stacked with the separator interposed therebetween. The stack/folding type is a complex structure of a jelly-roll type and a stack type. Among them, the jelly-roll type electrode assembly is easy to manufacture and has a high energy density per weight.

이러한 이차 전지에는 예를 들어 니켈 카드뮴전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연전지, 리튬 이차 전지 등이 있다. 이들 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 작동 전압이 높고 단위 중량당 에너지 밀도가 높다는 장점 때문에 첨단 전자 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.Examples of such secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries are widely used in the field of advanced electronic devices because of the advantages of free charging and discharging, a very low self-discharge rate, a high operating voltage, and a high energy density per unit weight, as a memory effect rarely occurs compared to nickel-based secondary batteries. have.

그런데, 구동 전원으로 사용되는 리튬 이차 전지는 낮은 온도에서 저항의 증가로 인해 충, 방전이 원활하게 이루어지지 않고, 출력 전압과 전류가 급격이 감소하는 특성을 가지고 있다. 이로 인해 전기 구동 장치에 사용되는 리튬 이차 전지는 낮은 온도의 외부 환경에 장시간 노출될 경우, 이차 전지의 효율 및 출력이 급격히 떨어지는 특성을 가지고 있다. 예컨대 리튬 이차 전지는 최적의 방전 온도가 섭씨 30도 내지 35도이기 때문에, 이보다 낮은 작동 온도, 특히 영하의 온도에서는 방전 전류 및 사용 가능한 전체 에너지가 급격히 떨어지는 특성을 가지고 있다. 그리고 영하 10도 이하의 온도에서의 리튬 이차 전지의 충전은 잠재적인 위험성이 있다.However, a lithium secondary battery used as a driving power source does not smoothly perform charging and discharging due to an increase in resistance at a low temperature, and has a characteristic that output voltage and current rapidly decrease. For this reason, when a lithium secondary battery used in an electric driving device is exposed to an external environment at a low temperature for a long time, the efficiency and output of the secondary battery are rapidly deteriorated. For example, since the optimum discharge temperature of the lithium secondary battery is 30 to 35 degrees Celsius, the discharge current and the usable total energy drop sharply at an operating temperature lower than this, particularly at a temperature below zero. And charging a lithium secondary battery at a temperature below -10 degrees Celsius has a potential risk.

이에, 리튬 이차 전지가 저온 환경에 노출되었을 때 발생할 수 있는 상기와 같은 문제를 개선하기 위한 노력이 계속되고 있다.Accordingly, efforts to improve the above problems that may occur when the lithium secondary battery is exposed to a low temperature environment are being continued.

본 발명의 실시예들은 종래 이차 전지의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 저온 환경에 노출되어도 자가 발열을 통해 정상적으로 작동할 수 있는 이차 전지 및 이를 포함하는 디바이스를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Embodiments of the present invention have been proposed to solve the above problems of a conventional secondary battery, and an object thereof is to provide a secondary battery that can operate normally through self-heating even when exposed to a low temperature environment, and a device including the same. do.

다만, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.However, the problems to be solved by the embodiments of the present invention are not limited to the above-described problems and may be variously expanded within the scope of the technical idea included in the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지는 젤리롤 형태의 전극 조립체; 상기 젤리롤 형태의 전극 조립체의 중심부에 위치한 센터 핀; 상기 전극 조립체를 수납하는 전지 케이스; 및 상기 센터 핀이 자가 발열하도록 전류를 공급하는 적어도 하나의 신호선을 포함하고, 상기 센터 핀은 상기 전지 케이스의 바닥부와 접합되며, 상기 전지 케이스에 상기 신호선이 연결된다.A secondary battery according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly in the form of a jelly roll; A center pin located in the center of the jelly roll-shaped electrode assembly; A battery case accommodating the electrode assembly; And at least one signal line for supplying current so that the center pin self-heats, wherein the center pin is bonded to the bottom of the battery case, and the signal line is connected to the battery case.

상기 신호선을 통해 전류가 인가되면, 상기 센터 핀 및 상기 바닥부가 자가 발열할 수 있다.When current is applied through the signal line, the center pin and the bottom portion may self-heat.

상기 전지 케이스는 원통형 케이스일 수 있다.The battery case may be a cylindrical case.

상기 자가 발열은 영하의 온도에서 동작할 수 있다.The self-heating may operate at sub-zero temperatures.

상기 신호선이 상기 전지 케이스의 바닥부와 연결될 수 있다.The signal line may be connected to the bottom of the battery case.

상기 이차 전지는 상기 전지 케이스의 상단에 결합되는 캡 어셈블리를 더 포함하고, 상기 전지 케이스는 상기 전극 조립체의 상부에 위치하여 상기 전극 조립체의 중심 방향으로 만입된 비딩부 및 상기 비딩부의 상부에 위치하여 상기 캡 어셈블리를 감싸는 클림핑부를 포함할 수 있다.The secondary battery further includes a cap assembly coupled to an upper end of the battery case, and the battery case is positioned above the electrode assembly and positioned above the beading portion recessed in the center direction of the electrode assembly and the beading portion. It may include a crimping portion surrounding the cap assembly.

상기 신호선이 상기 클림핑부와 연결될 수 있다.The signal line may be connected to the clamping unit.

상기 신호선이 상기 비딩부와 연결될 수 있다.The signal line may be connected to the beading unit.

상기 신호선의 적어도 일부가 상기 비딩부의 적어도 일부를 원주 방향을 따라 감쌀 수 있다.At least a portion of the signal line may wrap at least a portion of the beading portion along a circumferential direction.

상기 신호선은 둘 이상일 수 있다.There may be two or more signal lines.

상기 신호선은 상기 전지 케이스와 용접 결합될 수 있다.The signal line may be welded to the battery case.

본 발명의 실시예들에 따르면, 센터 핀의 자가 발열을 통해 이차 전지의 온도를 상승시킬 수 있고, 이러한 이차 전지는 저온 환경에 노출되어도, 그 효율 및 출력이 급격히 떨어지지 않고 정상적으로 작동할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the temperature of the secondary battery may be increased through self-heating of the center pin, and even when the secondary battery is exposed to a low-temperature environment, its efficiency and output can be operated normally without sharply deteriorating.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 단면 사시도이다.
도 2는 도 1의 “A” 부분을 확대하여 나타내는 부분 도면이다.
도 3은 클림핑부와 연결된 신호선을 포함하는 이차 전지의 상부를 나타내는 단면 사시도이다.
도 4는 비딩부와 연결된 신호선을 포함하는 이차 전지의 상부를 나타내는 단면 사시도이다.1 is a cross-sectional perspective view of a secondary battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial view showing an enlarged portion “A” of FIG. 1.
3 is a cross-sectional perspective view illustrating an upper portion of a secondary battery including a signal line connected to a clamping unit.
4 is a cross-sectional perspective view illustrating an upper portion of a secondary battery including a signal line connected to a beading unit.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description have been omitted, and the same reference numerals are attached to the same or similar components throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.In addition, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, so the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar. In the drawings, the thicknesses are enlarged in order to clearly express various layers and regions. In addition, in the drawings, for convenience of description, the thicknesses of some layers and regions are exaggerated.

또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.In addition, when a part such as a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" or "on" another part, this includes not only the case where the other part is "directly above" but also the case where there is another part in the middle. . Conversely, when one part is "directly above" another part, it means that there is no other part in the middle. In addition, to be "on" or "on" the reference part means that it is located above or below the reference part, and means that it is located "above" or "on" in the direction opposite to the gravitational force. no.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.In addition, throughout the specification, when referred to as "on a plane", it means when the object portion is viewed from above, and when referred to as "on a cross-section", it means when the object portion is viewed from the side when a vertically cut cross-section is viewed from the side.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100a)의 단면 사시도이다.1 is a cross-sectional perspective view of a secondary battery 100a according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지(100a)는 젤리롤 형태의 전극 조립체(120), 젤리롤 형태의 전극 조립체(120)의 중심부에 위치한 센터 핀(150), 전극 조립체(120)를 수납하는 전지 케이스(130) 및 센터 핀(150)이 자가 발열하도록 전류를 공급하는 신호선(200a)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a secondary battery 100a according to an embodiment of the present invention includes an electrode assembly 120 in the form of a jelly roll, a center pin 150 located in the center of the electrode assembly 120 in the form of a jelly roll, and an electrode. A battery case 130 for accommodating the assembly 120 and a signal line 200a for supplying current so that the center pin 150 self-heats.

전극 조립체(120)는 다수의 양극(121) 및 음극(122) 사이에 분리막(123)을 개재하고 권취한 젤리롤 형태의 구조로, 그 중심부에 바닥부(131)와 접합된 센터 핀(150)이 삽입될 수 있다.The electrode assembly 120 has a structure in the form of a jelly roll in which a separator 123 is interposed and wound between a plurality of anodes 121 and 122, and a center pin 150 bonded to the bottom part 131 at the center thereof. ) Can be inserted.

센터 핀(150)은 일반적으로 소정의 강도를 부여하기 위해 금속 소재를 포함하며, 판재를 둥글게 절곡한 원통형 구조로 이루어져 있다. 이러한 센터 핀(150)은, 후술하는 자가 발열 이외에, 전극 조립체(120)를 고정 및 지지하고, 충방전 및 작동 시 내부 반응에 의해 발생되는 가스를 방출하는 통로로서 기능할 수 있다.The center pin 150 generally includes a metal material to impart a predetermined strength, and has a cylindrical structure in which a plate material is bent in a round shape. In addition to self-heating to be described later, the center pin 150 may function as a passage for fixing and supporting the electrode assembly 120 and discharging gas generated by an internal reaction during charging/discharging and operation.

도 2는 도 1의 “A” 부분을 확대하여 나타내는 부분 도면이다. 도 2를 도 1과 함께 참고하면, 센터 핀(150)은 전지 케이스(130)의 바닥부(131)와 접합되며, 바닥부(131)는 신호선(200a)과 연결될 수 있다.FIG. 2 is a partial view showing an enlarged portion “A” of FIG. 1. Referring to FIG. 2 together with FIG. 1, the center pin 150 is bonded to the bottom portion 131 of the battery case 130, and the bottom portion 131 may be connected to the signal line 200a.

이 때, 센터 핀(150)과 전지 케이스(130)의 바닥부(131) 사이의 접합은, 서로 전기적 연결이 가능하다면 특별한 제한은 없으나, 용접 접합된 구조일 수 있다.In this case, the bonding between the center pin 150 and the bottom portion 131 of the battery case 130 is not particularly limited as long as electrical connection to each other is possible, but may be a welded structure.

신호선(200a)과 바닥부(131)도 용접 접합을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.The signal line 200a and the bottom part 131 may also be electrically connected to each other through welding.

또한, 구체적으로 도시하지 않았으나, 전극 조립체(120)와 바닥부(131) 사이에 절연성을 갖는 하단 절연 부재(미도시)가 위치할 수 있다. 이 때 상기 하단 절연 부재의 중심부에 개구가 형성될 수 있고, 센터 핀(150)이 상기 하단 절연 부재의 개구를 통과하여 바닥부(131)와 접합될 수 있다.Further, although not specifically shown, a lower insulating member (not shown) having insulating properties may be positioned between the electrode assembly 120 and the bottom portion 131. In this case, an opening may be formed in the center of the lower insulating member, and the center pin 150 may pass through the opening of the lower insulating member to be bonded to the bottom part 131.

종래 이차 전지는 낮은 온도에서 저항의 증가로 인해 충, 방전이 원활하게 이루어지지 않고, 출력 전압과 전류가 급격이 감소하는 특성을 가지고 있다. 이로 인해 전기 구동 장치에 사용되는 리튬 이차 전지는 영하 또는 낮은 온도의 외부 환경에 장시간 노출될 경우, 이차 전지의 효율 및 출력이 급격히 떨어지는 문제가 있었다.Conventional secondary batteries do not smoothly perform charging and discharging due to an increase in resistance at a low temperature, and have a characteristic that output voltage and current rapidly decrease. For this reason, when a lithium secondary battery used in an electric drive device is exposed to an external environment at a temperature below zero or a low temperature for a long time, the efficiency and output of the secondary battery are rapidly deteriorated.

이에, 본 실시예에 따른 이차 전지(100a)는, 신호선(200a)을 통해 전류가 인가되면, 바닥부(131) 및 센터 핀(150)이 자가 발열할 수 있다. 센터 핀(150)은 금속 소재를 포함하고 소정의 저항을 갖기에, 신호선(200a)을 따라 인가된 전류에 의해 열이 발생할 수 있다. 따라서, 이차 전지(100a)가 저온 환경에 노출될 경우, 바닥부(131) 및 센터 핀(150)의 자가 발열을 통해 이차 전지(100a)의 온도가 상승되어, 이차 전지(100a)의 저항 증가를 방지할 수 있다.Accordingly, in the secondary battery 100a according to the present exemplary embodiment, when current is applied through the signal line 200a, the bottom portion 131 and the center pin 150 may self-heat. Since the center pin 150 includes a metal material and has a predetermined resistance, heat may be generated by a current applied along the signal line 200a. Therefore, when the secondary battery 100a is exposed to a low-temperature environment, the temperature of the secondary battery 100a is increased through self-heating of the bottom portion 131 and the center pin 150, thereby increasing the resistance of the secondary battery 100a. Can be prevented.

아울러, 전류 공급을 통한 자가 발열은 영하의 온도에서 동작하는 것이 보다 바람직하다.In addition, it is more preferable that self-heating through current supply operates at sub-zero temperatures.

또한, 바닥부(131) 및 센터 핀(150)의 자가 발열에 따라, 이차 전지(100a)의 내부 온도가 상승되기 때문에, 이차 전지(100a)의 속도 특성(rate capability)이 향상될 수 있다.In addition, since the internal temperature of the secondary battery 100a increases due to self-heating of the bottom portion 131 and the center pin 150, the rate capability of the secondary battery 100a may be improved.

또한, 영하 20도 이하의 극 저온에서 발생할 수 있는 리튬 석출 현상도, 바닥부(131) 및 센터 핀(150)의 자가 발열을 통해 해소할 수 있다.In addition, the lithium precipitation phenomenon that may occur at an extremely low temperature of -20°C or less may be eliminated through self-heating of the bottom part 131 and the center pin 150.

한편, 도 1을 다시 참고하면, 이차 전지(100a)는 전극 조립체(120)를 전지 케이스(130)에 수납하고, 전지 케이스(130) 내에 전해액을 주입한 후에, 전지 케이스(130)의 상단에 캡 어셈블리(140)를 결합하여 제작된다.Meanwhile, referring again to FIG. 1, the secondary battery 100a accommodates the electrode assembly 120 in the battery case 130, and after injecting the electrolyte into the battery case 130, the secondary battery 100a is placed on the top of the battery case 130. It is manufactured by combining the cap assembly 140.

이때, 전지 케이스(130)는 비딩부(132) 및 클림핑부(133)를 포함할 수 있다. In this case, the battery case 130 may include a beading part 132 and a clamping part 133.

비딩부(132)는 전지 케이스(130) 중 일부가 전극 조립체(120)의 상부에서 전극 조립체(120)의 중심 방향으로 만입된 부분을 지칭하는 것으로, 캡 어셈블리(140)의 안정적인 결합 및 전극 조립체(120)의 유동 방지를 위한 것이다.The beading portion 132 refers to a portion in which a portion of the battery case 130 is recessed from the top of the electrode assembly 120 in the direction of the center of the electrode assembly 120, and is a stable coupling of the cap assembly 140 and an electrode assembly. It is to prevent the flow of (120).

클림핑부(133)는 비딩부(132)의 상부에 위치하여, 캡 어셈블리(140)를 감싸는 부분을 지칭하는 것으로, 캡 어셈블리(140)의 안정적인 결합을 위한 것이다.The crimping part 133 is positioned above the beading part 132 and refers to a part surrounding the cap assembly 140 and is for stable coupling of the cap assembly 140.

캡 어셈블리(140)는 양극 단자를 형성하는 상단 캡(141), 양극(121)에 연결되어 있는 양극 탭(144)이 접속되는 캡 플레이트(142) 및 기밀유지용 가스켓(143)을 포함할 수 있다.The cap assembly 140 may include an upper cap 141 forming a positive terminal, a cap plate 142 to which the positive tab 144 connected to the positive electrode 121 is connected, and a gasket 143 for maintaining airtightness. have.

가스켓(143)은 클림핑부(133)와 비딩부(132)의 상부 내면에 장착되어 캡 어셈블리(140)와 전지 케이스(130) 간의 밀봉력을 증대시킨다.The gasket 143 is mounted on the upper inner surfaces of the crimping portion 133 and the beading portion 132 to increase the sealing force between the cap assembly 140 and the battery case 130.

전지 케이스(130)는 원통형 케이스 또는 각형 케이스일 수 있다. 다만, 도 1에 도시된 것처럼, 원통형 케이스인 것이 바람직하다.The battery case 130 may be a cylindrical case or a prismatic case. However, as shown in Fig. 1, it is preferable that it is a cylindrical case.

도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 다른 실시예들에 따른 이차 전지의 상부를 확대한 단면 사시도이다. 구체적으로, 도 3은 클림핑부(133)와 연결된 신호선(200b)을 포함하는 이차 전지(100b)의 상부를 나타내는 단면 사시도이고, 도 4는 비딩부(132)와 연결된 신호선(200c)을 포함하는 이차 전지(100c)의 상부를 나타내는 단면 사시도이다3 and 4 are enlarged cross-sectional perspective views, respectively, of an upper portion of a secondary battery according to other embodiments of the present invention. Specifically, FIG. 3 is a cross-sectional perspective view showing the upper portion of the secondary battery 100b including the signal line 200b connected to the clamping unit 133, and FIG. 4 is a signal line 200c connected to the beading unit 132 It is a cross-sectional perspective view showing the upper part of the secondary battery 100c

도 3을 참고하면, 이차 전지(100b)의 신호선(200b)이 클림핑부(133)와 연결될 수 있다. 신호선(200b)이 전지 케이스(130)의 바닥부가 아닌 클림핑부(133)와 연결된 것을 제외하면, 도 1의 이차 전지(100a)와 상호 동일 내지 유사한 구성을 갖는다.Referring to FIG. 3, the signal line 200b of the secondary battery 100b may be connected to the clamping unit 133. Except that the signal line 200b is connected to the clamping portion 133 other than the bottom portion of the battery case 130, it has the same or similar configuration as the secondary battery 100a of FIG. 1.

이러한 신호선(200b)에 의해 클림핑부(133)에 전류가 인가되고, 전류가 바닥부를 거쳐 센터 핀(150)에 도달될 수 있다. 이에 따라, 센터 핀(150)과 바닥부를 비롯한 전지 케이스(130)가 발열할 수 있고, 이차 전지(100b)의 저항 증가 방지 및 속도 특성 향상이 이루어질 수 있다.A current is applied to the clamping part 133 by the signal line 200b, and the current may reach the center pin 150 through the bottom part. Accordingly, the battery case 130 including the center pin 150 and the bottom portion may generate heat, and an increase in resistance and speed characteristics of the secondary battery 100b may be prevented.

또한, 신호선(200b)과 클림핑부(133)는 용접 결합된 구조일 수 있다.In addition, the signal line 200b and the clamping unit 133 may be welded together.

도 4를 참고하면, 이차 전지(100c)의 신호선(200c)이 비딩부(132)와 연결될 수 있다. 신호선(200c)이 전지 케이스(130)의 바닥부나 클림핑부(133)가 아닌 비딩부(132)와 연결된 것을 제외하면, 도 1이나 도 3의 이차 전지(100a, 100b)와 상호 동일 내지 유사한 구성을 갖는다.Referring to FIG. 4, the signal line 200c of the secondary battery 100c may be connected to the beading unit 132. Except that the signal line 200c is connected to the beading part 132 rather than the bottom part or the clamping part 133 of the battery case 130, the configuration is the same as or similar to the secondary batteries 100a, 100b of FIGS. 1 or 3 Has.

마찬가지로, 이러한 신호선(200c)에 의해 비딩부(132)에 전류가 인가되고, 전류가 바닥부를 거쳐 센터 핀(150)에 도달될 수 있다. 이에 따라, 센터 핀(150)과 바닥부를 비롯한 전지 케이스(130)가 발열할 수 있고, 이차 전지(100c)의 저항 증가 방지 및 속도 특성 향상이 이루어질 수 있다.Likewise, a current is applied to the beading part 132 by the signal line 200c, and the current may reach the center pin 150 through the bottom part. Accordingly, the battery case 130 including the center pin 150 and the bottom portion may generate heat, and an increase in resistance of the secondary battery 100c may be prevented and speed characteristics may be improved.

또한, 신호선(200c)과 비딩부(132)는 용접 결합된 구조일 수 있다.In addition, the signal line 200c and the beading part 132 may be welded together.

나아가, 비딩부(132)와 연결된 신호선(200c)의 적어도 일부가 비딩부(132)의 적어도 일부를 원주 방향을 따라 감싸는 구조일 수 있다. 즉, 전극 조립체의 중심 방향으로 만입된 비딩부(132) 구조에 신호선(200c)의 적어도 일부를 장착시킴으로써, 불필요하게 낭비될 수도 있는 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.Furthermore, at least a portion of the signal line 200c connected to the beading unit 132 may have a structure surrounding at least a portion of the beading unit 132 along the circumferential direction. That is, by attaching at least a part of the signal line 200c to the structure of the beading part 132 recessed in the center direction of the electrode assembly, space that may be wasted unnecessarily can be efficiently utilized.

한편, 도 1 내지 도 4 각각에서는 하나의 신호선(200a, 200b, 200c)만을 도시하였으나, 본 실시예에서의 신호선은 전류 흐름을 발생시키기 위해 둘 이상일 수 있다. 또한, 둘 이상의 신호선들은 전지 케이스(130)의 바닥부(131), 비딩부(132) 및 클림핑부(133) 중 적어도 한 곳에 제한없이 위치할 수 있다.Meanwhile, in each of FIGS. 1 to 4, only one signal line 200a, 200b, and 200c is illustrated, but in the present embodiment, two or more signal lines may be used to generate a current flow. In addition, two or more signal lines may be positioned at least one of the bottom portion 131, the beading portion 132, and the clamping portion 133 of the battery case 130 without limitation.

한편, 본 실시예에서의 신호선(200a, 200b, 200c)을 통해 인가되는 전류는 그 이차 전지(100a, 100b, 100c) 자체에서 생성하는 전류 흐름을 방해하지 않을 정도의 미세량의 전류인 것이 바람직하다.On the other hand, the current applied through the signal lines 200a, 200b, 200c in this embodiment is preferably a minute amount of current that does not interfere with the current flow generated by the secondary battery 100a, 100b, 100c itself. Do.

앞에서 설명한 이차 전지는 다양한 디바이스에 적용될 수 있다. 이러한 디바이스에는, 전기 자전거, 전기 자동차, 하이브리드 등의 운송 수단에 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않고 이차 전지를 사용할 수 있는 다양한 디바이스에 적용 가능하다.The secondary battery described above can be applied to various devices. Such a device may be applied to a vehicle such as an electric bicycle, an electric vehicle, or a hybrid, but is not limited thereto and may be applied to various devices capable of using a secondary battery.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also present. It belongs to the scope of rights of

100a, 100b, 100c: 이차 전지
120: 전극 조립체
130: 전지 케이스
131: 바닥부
132: 비딩부
133: 클림핑부
140: 캡 어셈블리
150: 센터 핀
200a, 200b, 200c: 신호선100a, 100b, 100c: secondary battery
120: electrode assembly
130: battery case
131: bottom
132: beading part
133: crimping unit
140: cap assembly
150: center pin
200a, 200b, 200c: signal line

Claims (12)

젤리롤 형태의 전극 조립체;
상기 젤리롤 형태의 전극 조립체의 중심부에 위치한 센터 핀;
상기 전극 조립체를 수납하는 전지 케이스; 및
상기 센터 핀이 자가 발열하도록 전류를 공급하는 적어도 하나의 신호선을 포함하고,
상기 센터 핀은 상기 전지 케이스의 바닥부와 접합되며,
상기 전지 케이스에 상기 신호선이 연결되는 이차 전지.An electrode assembly in the form of a jelly roll;
A center pin located in the center of the jelly roll-shaped electrode assembly;
A battery case accommodating the electrode assembly; And
And at least one signal line for supplying current so that the center pin self-heats,
The center pin is bonded to the bottom of the battery case,
A secondary battery to which the signal line is connected to the battery case. 제1항에서,
상기 신호선을 통해 전류가 인가되면, 상기 센터 핀 및 상기 바닥부가 자가 발열하는 이차 전지.In claim 1,
When current is applied through the signal line, the center pin and the bottom portion self-heat. 제1항에서,
상기 전지 케이스는 원통형 케이스인 이차 전지.In claim 1,
The battery case is a secondary battery of a cylindrical case. 제1항에서,
상기 자가 발열은 영하의 온도에서 동작하는 이차 전지.In claim 1,
The self-heating is a secondary battery operating at a temperature below zero. 제1항에서,
상기 신호선이 상기 전지 케이스의 상기 바닥부와 연결되는 이차 전지.In claim 1,
A secondary battery in which the signal line is connected to the bottom portion of the battery case. 제1항에서,
상기 전지 케이스의 상단에 결합되는 캡 어셈블리를 더 포함하고,
상기 전지 케이스는, 상기 전극 조립체의 상부에 위치하여 상기 전극 조립체의 중심 방향으로 만입된 비딩부 및 상기 비딩부의 상부에 위치하여 상기 캡 어셈블리를 감싸는 클림핑부를 포함하는 이차 전지.In claim 1,
Further comprising a cap assembly coupled to the upper end of the battery case,
The battery case includes a beading portion positioned above the electrode assembly and depressed in a center direction of the electrode assembly, and a clamping portion positioned above the beading portion to surround the cap assembly. 제6항에서,
상기 신호선이 상기 클림핑부와 연결된 이차 전지.In paragraph 6,
A secondary battery in which the signal line is connected to the crimping unit. 제6항에서,
상기 신호선이 상기 비딩부와 연결된 이차 전지.In paragraph 6,
A secondary battery in which the signal line is connected to the beading unit. 제8항에서,
상기 신호선의 적어도 일부가 상기 비딩부의 적어도 일부를 원주 방향을 따라 감싸는 이차 전지.In clause 8,
At least a portion of the signal line surrounds at least a portion of the beading portion along a circumferential direction. 제1항에서,
상기 신호선은 둘 이상인 이차 전지.In claim 1,
The signal line is two or more secondary batteries. 제1항에서,
상기 신호선은 상기 전지 케이스와 용접 결합되는 이차 전지.In claim 1,
The signal line is a secondary battery that is welded to the battery case. 제1항에 따른 이차 전지를 하나 이상 포함하는 디바이스.A device comprising at least one secondary battery according to claim 1.
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