电池控制器及电池制造技术

本发明专利技术提供了一种电池控制器及电池。该电池包括该电池控制器。该电池控制器包括电路板、负电极端盖和内电极。电路板包括相对设置的第一表面及第二表面，第一表面和第二表面均设置有电路元器件。负电极端盖为金属导电材质，其与电路板电连接，负电极端盖包括负电极端盖板和围设在负电极端盖板周向的帽壁，负电极端盖板和帽壁构成具有底部开口的帽体，帽体倒扣于电路板的第一表面上，帽体周向与电路板紧密接触，将第一表面上的部分或全部电路元器件封装于帽体的内腔中。内电极采用导电金属材质制成，固定于电路板的第二表面，内电极与电路板电连接，内电极和电路板之间形成有布设电路元器件的容纳空间。路元器件的容纳空间。路元器件的容纳空间。

【技术实现步骤摘要】
电池控制器及电池


[0001]本专利技术涉及二次电池
，特别涉及一种电池控制器及电池。

技术介绍

[0002]GB/T 8897.2(IEC 60086-2)标准化的圆柱形一次电池，已广泛应用于手持或便携式电子、电器产品领域。由于一次电池不可重复使用，且存在电池使用成本高、废弃电池污染环境等问题，消费市场对可替代GB/T 8897.2(IEC 60086-2)已标准化一次电池的二次电池产品需求越来越高。
[0003]在兼容GB/T 8897.2(IEC 60086-2)已标准化一次电池的可充电电池产品领域，已先后诞生了镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等产品，但这些可充电电池产品在放电电压兼容性、记忆效应、充电速率、滥用耐受性、循环使用寿命等方面，存在无法令消费者满意的技术问题。
[0004]锂离子电池在比能量、充放电记忆效应、充电速率、滥用耐受性、循环使用寿命等方面的性能，均大幅优于镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等二次电池，已逐步在消费类例如电子电器电源、储能电源、动力电源等产品领域替代了其它二次电池。但锂离子电池的放电电压不兼容GB/T 8897.2(IEC 60086-2)标准定义的一次电池标称电压，且必须在充放电控制管理电路控制下充放电使用，无法直接在这一领域替代镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等二次电池。
[0005]随着锂离子电池充放电控制技术的快速发展，采取将充放电控制电路、DC-DC换能电路与锂离子电池封装为一体，由充放电控制电路对锂离子电池进行充放电控制，再由DC-DC换能电路将锂离子电池电压变换为需要的电压稳压放电的方法，构成兼容GB/T 8897.2(IEC 60086-2)已标准化一次电池的可充电电池，可在标称电压兼容性、放电电压稳定性、充电速率、重量和体积比能量、充放电记忆效应、滥用保护及耐受性、循环使用寿命等方面优于现有的单纯电化学可充电电池，可在兼容GB/T 8897.2(IEC 60086-2)已标准化一次电池的可充电电池产品领域取代其它电化学可充电电池。
[0006]在目前已知的将充放电控制电路、DC-DC换能电路、锂离子电池封装为一体，构成标称电压和结构尺寸兼容GB/T 8897.2(IEC 60086-2)已标准化一次电池的可充电和/或放电电池技术方案中，控制器体积较大，锂离子电池可利用空间小，导致电池的电量降低，电池性能降低。

技术实现思路

[0007]本公开的目的在于提供一种结构精简、体积较小的可充电和/或放电的电池控制器及具有该电池控制器的电池，能够提高可充电电池的绝对蓄电能量和体积比能量。
[0008]根据本公开的第一方面，提供了一种电池控制器，该电池控制器包括：
[0009]电路板，包括相对设置的第一表面及第二表面，所述第一表面和所述第二表面均设置有电路元器件；
[0010]负电极端盖，为金属导电材质，其与所述电路板电连接，所述负电极端盖包括负电极端盖板和围设在所述负电极端盖板周向的帽壁，所述负电极端盖板和所述帽壁构成具有底部开口的帽体，所述帽体倒扣于所述电路板的第一表面上，所述帽体周向与所述电路板紧密接触，将所述第一表面上的部分或全部电路元器件封装于所述帽体的内腔中；以及
[0011]内电极，采用导电金属材质制成，固定于所述电路板的第二表面，所述内电极与所述电路板电连接，所述内电极和所述电路板之间形成有布设电路元器件的容纳空间。
[0012]根据本公开的第二方面，提供了一种电池，该电池包括：圆筒状的电池外壳体、装设在所述电池外壳体中的锂离子电芯以及设置在所述电池外壳体一端的正电极帽，所述电池还上述电池控制器，所述电池控制器还包括控制器外壳体，所述电路板位于所述控制器外壳体内，所述电池控制器安装在所述电池外壳体体相对所述正电极帽的另一端，所述电池外壳体与所述电池控制器的控制器外壳连接，所述电池控制器的内电极与所述锂离子电芯的负电极连接，所述锂离子电芯的正电极与所述正电极帽电连接。
[0013]根据本公开的第三方面，提供了一种软包锂离子电池，该软包锂离子电池包括：
[0014]圆筒状的电池外壳体、装设在所述电池外壳体中的软包锂离子电芯以及设置在所述电池外壳体一端的正电极帽，所述正电极帽与所述软包锂离子电芯的正电极电连接，所述软包锂离子电池还上述的电池控制器，所述电池控制器还包括控制器外壳体，所述电路板位于所述控制器外壳体内，所述电池控制器安装在所述电池外壳体相对所述正电极帽的另一端；
[0015]所述软包锂离子电芯内部充装有电解液，表面密封封装有绝缘膜，所述软包锂离子电芯相对的两端分别具有外露于电芯封装体外部的正电极和负电极，所述软包离子电芯的正电极向负电极一端折弯延长至所述电池外壳体的开口端处，并与所述开口端处与所述电池外壳体焊接固定以建立电连接，所述电池外壳体与所述控制器外壳体连接，所述电池控制器的内电极与所述软包锂离子电芯的负电极连接。
[0016]根据本公开的第四方面，提供了一种铝壳锂离子电池，该铝壳锂离子电池包括：
[0017]圆筒状的电池外壳体、装设在所述电池外壳体中的铝壳锂离子电芯以及连接在所述电池外壳体一端的正电极帽，所述正电极帽与所述铝壳锂离子电芯的正电极电连接，所述铝壳锂离子电池还上述的电池控制器，所述电池控制器还包括控制器外壳体，所述电路板位于所述控制器外壳体内，所述电池控制器安装在所述电池外壳体相对所述正电极帽的另一端；
[0018]所述铝壳锂离子电芯包括电芯盖帽和铝壳锂离子电芯卷芯，所述铝壳锂离子电芯卷芯套设在所述电池外壳体内，所述电池外壳体内灌注有电解液，所述电芯盖帽设置在所述电池外壳体的开口端并封闭所述电池外壳体的开口，所述电池控制器与所述电芯盖帽相套接，所述电芯盖帽包括呈平底盖形状的圆形的电芯盖帽壳体和铆压在所述电芯盖帽壳体上的导电材质的引出电极，所述电芯盖帽壳体包括圆形的盖底和围设在盖底周向的盖沿，所述引出电极铆压在所述盖底的中心并贯通所述盖底，所述电池外壳体为铝材质，所述电芯盖帽壳体的盖底为绝缘材质，所述盖沿为导电材质，所述盖沿连接所述电池外壳体和所述控制器外壳体，所述引出电极外露于所述电芯盖帽壳体的一侧与所述铝壳锂离子电芯卷芯的负电极电性连接，所述引出电极位于所述电芯盖帽壳体内的一侧接触并电连接所述电池控制器的内电极。
[0019]根据本公开的第五方面，提供了一种直封锂离子电池，该直封锂离子电池包括：
[0020]圆筒状的电池外壳体、装设在所述电池外壳体中的直封锂离子电芯以及设置在所述电池外壳体一端的正电极帽，所述正电极帽与所述直封锂离子电芯的正电极电连接，所述直封锂离子电池还包括上述电池控制器，所述电池控制器还包括控制器外壳体，所述电路板位于所述控制器外壳体内，所述电池控制器安装在所述电池外壳体相对所述正电极帽的另一端，所述控制器外壳体与所述电池外壳体连接，所述电池控制器的内电极与所述直封锂离子电芯的负电极连接；
[0021]所述电池控制器设置在所述电池外壳体的开口端并直接封闭所述电池外壳体的开口，所述控制器外壳体内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池控制器，其特征在于，包括：电路板，包括相对设置的第一表面及第二表面，所述第一表面和所述第二表面均设置有电路元器件；负电极端盖，为金属导电材质，其与所述电路板电连接，所述负电极端盖包括负电极端盖板和围设在所述负电极端盖板周向的帽壁，所述负电极端盖板和所述帽壁构成具有底部开口的帽体，所述帽体倒扣于所述电路板的第一表面上，所述帽体周向与所述电路板紧密接触，将所述第一表面上的部分或全部电路元器件封装于所述帽体的内腔中；以及内电极，采用导电金属材质制成，固定于所述电路板的第二表面，所述内电极与所述电路板电连接，所述内电极和所述电路板之间形成有布设电路元器件的容纳空间。2.如权利要求1所述的电池控制器，其特征在于，所述负电极端盖除底部开口敞开外其余部位均封闭，所述帽体覆盖在所述电路板第一表面上且与所述电路板形成一封闭体。3.如权利要求2所述的电池控制器，其特征在于，所述电路板为圆形电路板，所述负电极端盖覆盖在所述电路板第一表面的中部区域，所述帽壁沿轴向一体延伸形成至少两间隔分布的负电极端盖焊装定位脚，所述电路板上设置有供所述负电极端盖焊装定位脚插入的定位槽，所述负电极端盖通过所述负电极端盖焊装定位脚与所述电路板进行电连接。4.如权利要求3所述的电池控制器，其特征在于，所述负电极端盖焊装定位脚的末端开设有长条形的导锡槽，所述导锡槽的轮廓呈拱门状，使所述负电极端盖焊装定位脚的末端呈丫杈形状。5.如权利要求1所述的电池控制器，其特征在于，所述内电极包括：平行于电路板的内电极接触台以及与所述内电极接触台相连的内电极焊装定位脚，所述内电极焊装定位脚固定在所述电路板上并与电路板电性连接，所述内电极接触台与所述电路板之间形成有布设电路元器件的容纳空间。6.如权利要求5所述的电池控制器，其特征在于，所述内电极焊装定位脚的数量为两个，分别为第一定位脚和第二定位脚，所述第一定位脚和所述第二定位脚均包括：与所述内电极接触台相连的定位脚基部和形成在所述定位脚基部一端的用于与所述电路板焊接连接的定位脚焊装部；所述第一定位脚的定位脚焊装部包括：形成在所述第一定位脚的定位脚基部的两个相互间隔并可插入所述电路板的插针脚以及形成在两所述插针脚之间的平贴于所述电路板表面的平焊脚，所述平焊脚呈丫杈状，所述电路板上设有分别供各所述插针脚插入的定位孔以及供所述平焊脚平贴于其上并与其相焊接的内电极焊盘，所述内电极焊盘覆盖所述定位孔周缘，所述第一定位脚的插针脚和平焊脚共用同一焊盘，所述第二定位脚的定位脚焊装部为形成于所述第二定位脚的定位脚基部的一个插针脚。7.如权利要求6所述的电池控制器，其特征在于，所述第一定位脚和所述第二定位脚的定位脚基部均由各自对应的所述内电极接触台一体弯折延伸而成，所述定位脚基部呈台阶状。8.如权利要求5所述的电池控制器，其特征在于，所述内电极接触台的周缘一体成型设有垂直于内电极接触台的凸沿，所述内电极焊装定位脚通过所述凸沿间接连接于所述内电极接触台。9.如权利要求5所述的电池控制器，其特征在于，所述内电极接触台的中心设置有铆压
孔，所述铆压孔边缘一周设置有一圈垂直于所述内电极接触台向所述电路板方向延伸的的环形的凸缘。10.如权利要求5所述的电池控制器，其特征在于，所述内电极具有一个内电极焊装定位脚，所述内电极接触台与所述内电极焊装定位脚一体成型，所述内电极接触台可相对于所述内电极焊装定位脚弹性弯折，所述内电极接触台包括：相互折叠的第一弯折部和第二弯折部，所述第二弯折部叠置于所述第一弯折部的下方，所述第二弯折部包括外轮廓是圆形或多边形的内电极接触区。11.如权利要求10所述的电池控制器，其特征在于，所述内电极焊装定位脚包括：与内电极接触台相连的定位脚基部以及设置在所述定位脚基部一端的定位脚焊装部，所述定位脚焊装部包括：形成在所述定位脚基部的两个相互间隔并可插入所述电路板的插针脚以及形成在两所述插针脚之间的平贴于所述电路板表面的平焊脚，所述平焊脚呈丫杈状，所述定位脚基部呈台阶状。12.如权利要求1所述的电池控制器，其特征在于，还包括：控制器外壳体，设有内腔体，所述电路板收容于所述内腔体内，所述控制器外壳体与所述电路板电连接，所述电路板的第一表面朝向所述控制器外壳体的顶部，所述负电极端盖突出于所述控制器外壳体的顶部开口，所述电路板的第二表面朝向所述控制器外壳体的底部，所述控制器外壳体的底部开设有通孔，所述内电极通过所述通孔外露，以与锂离子电芯负电极电连接。13.如权利要求12所述的电池控制器，其特征在于，所述内电极用于电连接锂离子电芯的负电极，所述电路板上设置有用于焊接所述控制器外壳体的外壳体焊盘，所述控制器外壳体用于电连接锂离子电芯的正电极。14.如权利要求13所述的电池控制器，其特征在于，所述控制器外壳体包括圆筒状的侧壁，所述电路板架空在由所述侧壁围成的内腔体中；所述侧壁内面突出设置有导电的金属材质形成的限位凸台，所述电路板的周缘架设在所述限位凸台上，所述电路板接触所述限位凸台的位置设置有导电焊接所述限位凸台的外壳体焊盘。15.如权利要求14所述的电池控制器，其特征在于，所述限位凸台为一体突出成型在所述侧壁内面的环状台，所述环状台具有一突出于所述侧壁内面的用以支撑所述电路板的环形的支撑平面。16.如权利要求12所述的电池控制器，其特征在于，所述控制器外壳体包括圆筒状的侧壁，所述电路板架空在由所述侧壁围成的内腔体中；所述控制器外壳体还包括：形成在所述侧壁一端并垂直于所述侧壁的底壁，所述底壁中心设置有通孔，所述内电极包括内电极接触台和与所述内电极接触台相连的内电极焊装定位脚，所述内电极的内电极接触台经由所述通孔暴露在所述控制器外壳体外部，所述内电极接触台边缘与所述通孔边缘之间具有间隙。17.如权利要求16所述的电池控制器，其特征在于，所述控制器外壳体内设置有电路板支架，所述电路板支架包括：贴设在所述控制器外壳体的侧壁内面的环形的支架侧壁和形成在所述支架侧壁一端并贴设在所述控制器外壳体底壁内面的环形的平底，所述平底中心的通孔不小于所述控制器外壳体底壁上的通孔，所述支架侧壁上设置有多个用以焊接所述控制器外壳体的侧壁的焊孔，所述支架侧壁的顶面在所述控制器外壳体的侧壁内面而形成
限位凸台。18.如权利要求12所述的电池控制器，其特征在于，所述控制器外壳体的底部边缘设置有环形的外定位槽，所述外定位槽的截面呈L型。19.如权利要求12所述的电池控制器，其特征在于，所述控制器外壳体的底部设置有壳体定位环，所述壳体定位环与所述控制器外壳体的通孔同心设置，所述壳体定位环的外径小于所述控制器外壳体的底壁的外径，使得所述壳体定位环与所述控制器外壳体形成以环形的外定位槽。20.如权利要求14所述的电池控制器，其特征在于，所述电路板周缘的用以焊接所述限位凸台的外壳体焊盘的边缘线在所述电路板上连成一周，外壳体焊盘的边缘线由多段弧形段构成，各弧形段呈朝向所述电路板中心方向内拱的弧形或呈背向所述电路板中心方...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵家悦，杨慧将，孔祥权，
申请(专利权)人：深圳市麦格松电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：