充电圆柱锂电池及其充电电池盒的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种充电圆柱锂电池及其充电电池盒。
【背景技术】
[0002]现有技术的圆柱家用电池，无论是7号电池(亦称AAA电池)、5号电池(亦称AA电池)、3号电池还是I号电池，均是输出电压为1.5V的不能充电的一次性的碱性电池或酸性电池。上述电池含电量低、寿命短，是一个世界性的污染难题。而能充电的镍氢/镍镉电池，其输出电压只有1.2V，不仅效果差，充电次数少，而且寿命短。近年来已出现了一些圆柱锂电池，如中国专利申请号:2011220056668.4和201120172367.3所公开的单正极和双正极结构的圆柱锂电池；单正极结构，即用同一个正极输入3.7-4.2V充电电流和输出1.5V工作电流，该单正极结构的锂电池，即不能监测充电输入状况，也不能监测电池电量的使用状况，实用性差。双正极结构的锂电池，采用了一个3.7-4.2V充电输入的正极和一个1.5V放电输出的正极，两个正极分隔设置，这些现有技术的锂电池，不仅结构复杂造价高，其锂电池的降压器均置于电池壳体的容腔内，占用了大量的电池容积，减少了电池的容量。
【实用新型内容】
[0003]针对上述技术问题，本实用新型采用了一个特殊的电池正极端盖和置于其上的带充电孔的正极电池帽，该带充电孔的正极帽，即能充电输入和放电输出3.7-4.2V正极电流，又能放电输出1.5V正极电流，该结构的充电7号或5号锂电池(以下简称7号或5号电池)的降压器不占用电池容积，含电量高，能随时监测电池充电或电池使用时的电量状况。同时本实用新型还采用7号电池外套可拆分5号电池外壳结构，充分灵活适用家用小电器和儿童玩具对5号和7号电池的不同要求。
[0004]本实用新型解决该技术问题所采用的技术方案是:一种充电圆柱锂电池，包括电芯、无正极端盖的电池壳体和正极端盖，该正极端盖包括双面PCB板与带有充电孔的正极电池帽，该双面PCB板包括降压器；该正极端盖覆盖在电池壳体的正极开口处，该电芯置于该电池壳体内；该电芯的正极通过该正极端盖的降压器连接该正极电池帽，该电芯的负极通过该正极端盖的降压器连接电池壳体的负极端部。
[0005]具体地，该降压器包括降压电路载体、保护电路载体以及5个输入或输出端子；该降压电路载体与保护电路载体相互连接，该5个输入或输出端子分别为充电输入正极端子，电芯输入输出共用正极端子，电芯输入输出共用负极端子，放电输入输出共用负极端子，放电输出正极端子；该正极端盖的双面PCB板的向外一面上设置该充电输入正极端子和放电输出正极端子，在该正极端盖的双面PCB板的向内一面上设置该电芯输入输出共用正极端子，电芯输入输出共用负极端子，放电输入输出共用负极端子。
[0006]上述端子，其中，充电输入正极端子，是与外部充电器的充电柱接触，输入或通过充电电池盒放电输出3.7-4.2V正极电流的一个接触端子，该端子也是通过与充电柱或监测探针的接触，来监测锂电池充电状况，或放电输出工作时，电池电量变化状况。
[0007]放电输出正极端子，是降压器将电芯施放出的3.7-4.2V电压降低为恒定的1.5V正极电流输出的端子。
[0008]电芯输入输出共用正极端子，是降压器将外部充电器充电输入的3.7-4.2V正极电流，输出给电芯正极充电；在充电结束后，锂电池放电输出工作时，接受电芯放电输入正极电流的共用端子。
[0009]电芯输入输出共用负极端子，是降压器接受外部充电器给电芯充电输入的
3.7-4.2V负极充电电流；在充电结束后，锂电池放电输出工作时，接受外部工作电流经降压器回路输出给电芯负极片的3.7-4.2V负极电流的共用端子。
[0010]放电输入输出共用负极端子，是降压器接受电池外部充电输入的3.7-4.2V负极充电电流给充电回路到电池负极端的端子，该端子同时也是在充电结束后，电池放电输出工作时，接受电池负极端放电输入回路输入的1.5V负极电流的负极共用端子，该端子可直接接触或连接作为负极的充电圆柱锂电池的金属壳体，以省去降压器负极输入/输出双向连接线。
[0011]降压器内置有锂电池降压电路载体和电池保护电路载体，锂电池降压电路主要作用是将电芯的3.7V-4.2V的电压降为1.5V电压，输出给5号电池或7号电池壳体上的正极电极帽和负极片，电池保护电路载体主要作用是对电芯的充电电压和电流，及输出电压和电流进行保护，防止电芯的充电电压过充和放电电压过放，延长锂电池使用寿命。
[0012]作为一个优选方案，该电池壳体为一个3号电池壳体，或为一个I号电池壳体。
[0013]作为一个优选方案，该电池壳体为一个7号电池。
[0014]作为一个优选方案，该电池壳体为一个5号电池。
[0015]作为一个优选方案，当该电池壳体为一个7号电池壳体时，还包括一个可拆分式5号电池壳体，该可拆分式5号电池壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体套合并内置该7号电池壳体，所述上壳体的正极电池帽设有充电孔，该上壳体套合该7号电池壳体的正极端，且该上壳体的正极电池帽与该正极端盖的正极电池帽对应连接。
[0016]作为一个优选方案，当该电池壳体为一个5号电池壳体时，还包括一个可拆分式3号电池壳体；该可拆分式3号电池壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体套合并内置该5号电池壳体，所述3号电池上壳体的正极电池帽设有充电孔，该上壳体套合5号电池壳体的正极端，且该3号电池上壳体的正极电池帽与5号电池正极端盖的正极电池帽对应连接。而且，该5号电池壳体为整体不可拆分式5号电池壳体的充电锂电池。
[0017]本实用新型还提供了该充电圆柱锂电池的充电电池盒，包括一个以上电池位；每个电池位的正极端设有一个正极充电柱，其负极端设有一负极充电弹簧片，每个正极充电柱与其对应的负极充电弹簧片通过充电器连通。
[0018]还包括一个可伸缩的USB接插口公头，从而实现直接插入外部电源的USB母座取电，向所述充电电池盒内的圆柱锂电池充电；；还包括一个可伸缩的Micro USB接插头公头，从而实现直接插入手机或其它用电器输出充放电。
[0019]5号电池或7号电池采用充电柱单轴充电时，将电池端盖上的一正极帽的充电孔对准充电器上的一个充电柱，正极充电柱穿过5号或7号电池端盖上的正极帽上的充电孔，与降压器上的充电输入正极端子接触，高于3.7V的充电电流经过降压器上的直通电路与电芯输入输出共用正极端子导通充电，当电芯充电电压达到4.2V时，保护电路及时切断充电电流，保护电芯不会过充损坏。
[0020]当5号电池或7号电池处于放电输出工作状态需要放电输出1.5V电压工作时，电芯两端的3.7V-4.2V电压经过电芯两端正负极连接线，连接降压器上的放电输出正极端子连接5号或7号电池的正极电池帽，和输入输出共用负极端子连接负极接触片。这样5号或7号电池工作时，就能输出恒定的1.5V电压。
[0021]充满电的7号电池，套装在可拆分式5号电池的壳体内，其正极电池帽接触5号电池正极电池帽，其负极通过导电弹片连接5号电池负极接触片。此时套装7号电池的5号电池壳体就能作为5号电池使用，分拆5号电池壳体，取出7号电池，此时，7号电池就能单独作为7号电池使用。
[0022]与现有技术相比，具有如下积极效果:本实用新型的充电锂电池，采用了充电和放电共用正极帽和负极外壳结构，降压器直接置于圆柱电池端盖上，结构简洁、紧凑、合理、巧妙，既降低生产成本，又增加了电芯容量，该电池还可随时在电池合上检测电池的电量