本公開內(nèi)容涉及可再充電電池，并且更特別地涉及圓柱形電池單元，該圓柱形電池單元設(shè)置在電極組件上以增加安裝有諸如安全元件的電路部件的印刷電路板(pcb)的空間利用率。

背景技術(shù)：

1、可再充電二次電池，即電池，被廣泛用作諸如智能手機的移動設(shè)備的能量源。此外，該電池被用作用于諸如電動車輛和混合動力電動車輛的生態(tài)友好型車輛的能量源，生態(tài)友好型車輛被建議作為由使用化石燃料的汽油車輛和柴油車輛等造成的空氣污染的解決方案。使用電池的應(yīng)用的種類變得非常多樣化，并且未來電池將應(yīng)用于更多的領(lǐng)域和產(chǎn)品。

2、目前廣泛使用的電池的種類包括鋰離子電池、鋰聚合物電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鎳鋅電池等。這樣的上述單位電池單元的操作電壓約為2.5v至4.5v。因此，當需要更高的輸出電壓時，通過串聯(lián)連接多個電池單元來形成電池組?？商孢x地，可以根據(jù)電池組所需的充電容量和放電容量通過將多個電池單元并聯(lián)連接來形成電池組。因此，電池組中包含的電池單元的數(shù)目和電連接類型可以根據(jù)所需的輸出電壓和/或充電容量與放電容量進行多種設(shè)置。

3、另一方面，圓柱型電池單元、棱柱型電池單元和袋型電池單元是廣為人知的電池單元的種類。圓柱形電池單元和棱柱形電池單元具有其中電極組件設(shè)置在圓柱形或棱柱形金屬罐中的形狀，并且袋形電池單元具有其中電極組件設(shè)置在鋁層壓片的袋型盒中的形狀。此處，在圓柱形電池單元的情況下，作為絕緣體的分離膜設(shè)置在正極與負極之間并卷繞以形成卷繞形電極組件。此外，通過將電極組件與電解質(zhì)一起插入電池罐中并通過使用蓋密封電池罐的開口來形成圓柱形電池單元。

4、然而，由于電池單元中設(shè)置有各種可燃材料，因此安全性由于由過充電、過電流以及其他物理外部沖擊等引起的發(fā)熱和爆炸等的風險而變得脆弱。因此，諸如正溫度系數(shù)(ptc)元件和保護電路模塊(pcm)的至少一個安全元件連接至電池單元，以有效控制諸如過充電和過電流的異常狀態(tài)。此處，安全元件安裝在印刷電路板(pcb)上并連接至電池單元。

5、其上安裝有安全元件的pcb設(shè)置在圓柱形電池單元的上側(cè)，即設(shè)置在電極組件上。此外，pcb通過圓柱形電池單元的電極和金屬板連接。也就是說，電極組件的正極和負極中的每一個可以通過金屬板電連接至pcb的連接焊盤。此處，金屬板被焊接至pcb的頂表面，以電連接電池單元和pcb。也就是說，分別連接至電極組件的正極和負極的兩個金屬板可以在彼此間隔預(yù)定距離的同時焊接至pcb的頂表面。然而，存在的問題在于pcb的空間利用率降低，因為金屬板被焊接至pcb的頂表面。也就是說，存在的問題在于，pcb的頂表面的空間減少了與焊接至pcb的頂表面的金屬板的面積一樣多的面積，并且因此減少了電路部件的安裝面積。

6、相關(guān)技術(shù)如下。

7、韓國專利公開第10-2022-0095139號

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、技術(shù)問題

2、本公開內(nèi)容提供了一種圓柱形電池單元，其能夠增加其上安裝有諸如安全元件的電路部件的pcb的空間利用率。

3、本公開內(nèi)容還提供了一種圓柱形電池單元，其能夠通過增加pcb的頂表面的電路部件的安裝面積來增加空間利用率。

4、本公開內(nèi)容提供了一種圓柱形電池單元，其能夠通過將連接電池單元的電極至pcb的金屬板的至少一部分表面安裝至pcb的底表面來增加pcb的頂表面的空間。

5、技術(shù)方案

6、根據(jù)示例性實施方式，圓柱形電池單元包括：圓柱形電極組件，其包括第一電極和第二電極；印刷電路板(pcb)，其具有其上安裝有至少一個電路部件的頂表面，并且包括分別連接至第一電極和第二電極的第一連接焊盤和第二連接焊盤；第一金屬板，其被配置成連接第一電極和第一連接焊盤；以及第二金屬板，其被配置成連接第二電極和第二連接焊盤，其中，在第一連接焊盤形成在pcb的底表面上時，第一金屬板連接至pcb的底表面。

7、第一連接焊盤可以形成為導(dǎo)電圖案，導(dǎo)電圖案連接至安裝至pcb的底表面的第一金屬板，以及從pcb的底表面露出。

8、第一連接焊盤可以通過使用pcb的通孔作為中心形成在一個方向上的兩側(cè)，或者形成在垂直于所述一個方向的另一方向上的兩側(cè)。

9、第一連接焊盤可以沿pcb的通孔具有預(yù)定的寬度。

10、第一金屬板可以被表面安裝至pcb的底表面并連接至第一連接焊盤。

11、pcb可以組裝至電極組件的上部，而第一金屬板安裝至底表面。

12、在第二連接焊盤形成在pcb的頂表面上時，第二金屬板可以連接至pcb的頂表面。

13、在第二連接焊盤形成在pcb的底表面上時，第二金屬板可以連接至pcb的底表面。

14、第二金屬板可以通過電極組件的側(cè)表面連接至第二連接焊盤。

15、有益效果

16、與相關(guān)技術(shù)相比，根據(jù)示例性實施方式的圓柱形電池單元可以增加pcb的頂表面的空間利用率，因為金屬板中的至少一個連接至pcb的底表面。也就是說，電路部件安裝至pcb的頂表面，第一連接焊盤和第二連接焊盤中的至少一個形成在pcb的底表面上，并且從第一電極組件的正極端子延伸的第一金屬板和從第一電極組件的負極端子延伸的第二金屬板分別連接至第一連接焊盤和第二連接焊盤。換句話說，第一金屬板和第二金屬板中的至少一個連接至pcb的底表面。

17、因此，與其中第一連接焊盤和第二連接焊盤全部形成在pcb的頂表面上的相關(guān)技術(shù)相比，根據(jù)示例性實施方式，可以減少用于在pcb的頂表面上形成連接焊盤的空間，并由此可以增加pcb的頂表面上的用于安裝電路部件的空間。因此，可以增加pcb的空間利用率。

技術(shù)特征：

1.一種圓柱形電池單元，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓柱形電池單元，其中，所述第一連接焊盤形成為導(dǎo)電圖案，所述導(dǎo)電圖案連接至安裝至所述pcb的底表面的所述第一金屬板，以及從所述pcb的底表面露出。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓柱形電池單元，其中，所述第一連接焊盤通過使用所述pcb的通孔作為中心形成在一個方向上的兩側(cè)，或者形成在垂直于所述一個方向的另一方向上的兩側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓柱形電池單元，其中，所述第一連接焊盤沿所述pcb的通孔具有預(yù)定的寬度。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓柱形電池單元，其中，所述第一金屬板被表面安裝至所述pcb的底表面并連接至所述第一連接焊盤。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圓柱形電池單元，其中，所述pcb組裝至所述電極組件的上部，而所述第一金屬板安裝至所述底表面。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圓柱形電池單元，其中，在所述第二連接焊盤形成在所述pcb的頂表面上時，所述第二金屬板連接至所述pcb的頂表面。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圓柱形電池單元，其中，在所述第二連接焊盤形成在所述pcb的底表面上時，所述第二金屬板連接至所述pcb的底表面。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或者權(quán)利要求8所述的圓柱形電池單元，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了圓柱形電池單元，包括：圓柱形電極組件，其包括第一電極和第二電極；PCB，其具有其上安裝有至少一個電路部件的頂表面，以及包括分別連接至第一電極和第二電極的第一連接焊盤和第二連接焊盤；第一金屬板，其連接第一電極與第一連接焊盤；以及第二金屬板，其連接第二電極與第二連接焊盤。其中，在第一連接焊盤形成在PCB的底表面上時，第一金屬板連接至PCB的底表面。

技術(shù)研發(fā)人員：全智慧
受保護的技術(shù)使用者：株式會社LG新能源
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10