圆柱形电池单元的制作方法

本公开内容涉及可再充电电池，并且更特别地涉及圆柱形电池单元，该圆柱形电池单元设置在电极组件上以增加安装有诸如安全元件的电路部件的印刷电路板(pcb)的空间利用率。

背景技术：

1、可再充电二次电池，即电池，被广泛用作诸如智能手机的移动设备的能量源。此外，该电池被用作用于诸如电动车辆和混合动力电动车辆的生态友好型车辆的能量源，生态友好型车辆被建议作为由使用化石燃料的汽油车辆和柴油车辆等造成的空气污染的解决方案。使用电池的应用的种类变得非常多样化，并且未来电池将应用于更多的领域和产品。

2、目前广泛使用的电池的种类包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池和镍锌电池等。这样的上述单位电池单元的操作电压约为2.5v至4.5v。因此，当需要更高的输出电压时，通过串联连接多个电池单元来形成电池组。可替选地，可以根据电池组所需的充电容量和放电容量通过将多个电池单元并联连接来形成电池组。因此，电池组中包含的电池单元的数目和电连接类型可以根据所需的输出电压和/或充电容量与放电容量进行多种设置。

3、另一方面，圆柱型电池单元、棱柱型电池单元和袋型电池单元是广为人知的电池单元的种类。圆柱形电池单元和棱柱形电池单元具有其中电极组件设置在圆柱形或棱柱形金属罐中的形状，并且袋形电池单元具有其中电极组件设置在铝层压片的袋型盒中的形状。此处，在圆柱形电池单元的情况下，作为绝缘体的分离膜设置在正极与负极之间并卷绕以形成卷绕形电极组件。此外，通过将电极组件与电解质一起插入电池罐中并通过使用盖密封电池罐的开口来形成圆柱形电池单元。

4、然而，由于电池单元中设置有各种可燃材料，因此安全性由于由过充电、过电流以及其他物理外部冲击等引起的发热和爆炸等的风险而变得脆弱。因此，诸如正温度系数(ptc)元件和保护电路模块(pcm)的至少一个安全元件连接至电池单元，以有效控制诸如过充电和过电流的异常状态。此处，安全元件安装在印刷电路板(pcb)上并连接至电池单元。

5、其上安装有安全元件的pcb设置在圆柱形电池单元的上侧，即设置在电极组件上。此外，pcb通过圆柱形电池单元的电极和金属板连接。也就是说，电极组件的正极和负极中的每一个可以通过金属板电连接至pcb的连接焊盘。此处，金属板被焊接至pcb的顶表面，以电连接电池单元和pcb。也就是说，分别连接至电极组件的正极和负极的两个金属板可以在彼此间隔预定距离的同时焊接至pcb的顶表面。然而，存在的问题在于pcb的空间利用率降低，因为金属板被焊接至pcb的顶表面。也就是说，存在的问题在于，pcb的顶表面的空间减少了与焊接至pcb的顶表面的金属板的面积一样多的面积，并且因此减少了电路部件的安装面积。

6、相关技术如下。

7、韩国专利公开第10-2022-0095139号

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开内容提供了一种圆柱形电池单元，其能够增加其上安装有诸如安全元件的电路部件的pcb的空间利用率。

3、本公开内容还提供了一种圆柱形电池单元，其能够通过增加pcb的顶表面的电路部件的安装面积来增加空间利用率。

4、本公开内容提供了一种圆柱形电池单元，其能够通过将连接电池单元的电极至pcb的金属板的至少一部分表面安装至pcb的底表面来增加pcb的顶表面的空间。

5、技术方案

6、根据示例性实施方式，圆柱形电池单元包括：圆柱形电极组件，其包括第一电极和第二电极；印刷电路板(pcb)，其具有其上安装有至少一个电路部件的顶表面，并且包括分别连接至第一电极和第二电极的第一连接焊盘和第二连接焊盘；第一金属板，其被配置成连接第一电极和第一连接焊盘；以及第二金属板，其被配置成连接第二电极和第二连接焊盘，其中，在第一连接焊盘形成在pcb的底表面上时，第一金属板连接至pcb的底表面。

7、第一连接焊盘可以形成为导电图案，导电图案连接至安装至pcb的底表面的第一金属板，以及从pcb的底表面露出。

8、第一连接焊盘可以通过使用pcb的通孔作为中心形成在一个方向上的两侧，或者形成在垂直于所述一个方向的另一方向上的两侧。

9、第一连接焊盘可以沿pcb的通孔具有预定的宽度。

10、第一金属板可以被表面安装至pcb的底表面并连接至第一连接焊盘。

11、pcb可以组装至电极组件的上部，而第一金属板安装至底表面。

12、在第二连接焊盘形成在pcb的顶表面上时，第二金属板可以连接至pcb的顶表面。

13、在第二连接焊盘形成在pcb的底表面上时，第二金属板可以连接至pcb的底表面。

14、第二金属板可以通过电极组件的侧表面连接至第二连接焊盘。

15、有益效果

16、与相关技术相比，根据示例性实施方式的圆柱形电池单元可以增加pcb的顶表面的空间利用率，因为金属板中的至少一个连接至pcb的底表面。也就是说，电路部件安装至pcb的顶表面，第一连接焊盘和第二连接焊盘中的至少一个形成在pcb的底表面上，并且从第一电极组件的正极端子延伸的第一金属板和从第一电极组件的负极端子延伸的第二金属板分别连接至第一连接焊盘和第二连接焊盘。换句话说，第一金属板和第二金属板中的至少一个连接至pcb的底表面。

17、因此，与其中第一连接焊盘和第二连接焊盘全部形成在pcb的顶表面上的相关技术相比，根据示例性实施方式，可以减少用于在pcb的顶表面上形成连接焊盘的空间，并由此可以增加pcb的顶表面上的用于安装电路部件的空间。因此，可以增加pcb的空间利用率。

1.一种圆柱形电池单元，包括：

2.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，其中，所述第一连接焊盘形成为导电图案，所述导电图案连接至安装至所述pcb的底表面的所述第一金属板，以及从所述pcb的底表面露出。

3.根据权利要求2所述的圆柱形电池单元，其中，所述第一连接焊盘通过使用所述pcb的通孔作为中心形成在一个方向上的两侧，或者形成在垂直于所述一个方向的另一方向上的两侧。

4.根据权利要求2所述的圆柱形电池单元，其中，所述第一连接焊盘沿所述pcb的通孔具有预定的宽度。

5.根据权利要求2所述的圆柱形电池单元，其中，所述第一金属板被表面安装至所述pcb的底表面并连接至所述第一连接焊盘。

6.根据权利要求5所述的圆柱形电池单元，其中，所述pcb组装至所述电极组件的上部，而所述第一金属板安装至所述底表面。

7.根据权利要求6所述的圆柱形电池单元，其中，在所述第二连接焊盘形成在所述pcb的顶表面上时，所述第二金属板连接至所述pcb的顶表面。

8.根据权利要求6所述的圆柱形电池单元，其中，在所述第二连接焊盘形成在所述pcb的底表面上时，所述第二金属板连接至所述pcb的底表面。

9.根据权利要求7或者权利要求8所述的圆柱形电池单元，其中，