高能量密度二次锂离子电池的制作方法
本发明涉及一种高能量密度二次锂离子电池，尤其是涉及一种集成了恒定电压输出、micorusb接口、充电管理和充电保护、电池保护(包含过充保护、过放保护、过流保护)等多种功能，同时兼具高能量密度的二次可充电锂离子电池。
背景技术：
随着二次锂离子电池技术的发展，二次锂离子电池的性能有了快速的提升，同时其成本也大幅度下降。二次锂离子电池具有高能量密度、长寿命的优势，因而得到了越来越广泛的应用。目前，二次锂离子电池已经成为手机、笔记本电脑、照相机、便携式移动电源的主要供电电池，并且在许多一次电池的传统应用领域例如遥控器、手电筒、玩具等，二次锂离子电池也逐步在将一次电池替代。
但是，二次锂离子电池与一次电池相比，在使用上仍然存在诸多不便。一次电池不需要充电，而二次锂离子电池需要用专用的充电器进行充电，同时为了保持正常的性能，二次锂离子电池需要对充电过程和放电使用过程进行管理和保护。一次电池的额定电压与二次锂离子电池也不同，例如钴酸锂-石墨型锂离子二次电池的额定电压是3.7v，而通常的碱性锌锰干电池额定电压是1.5v，因此如果二次锂离子电池不进行电压管理，一般情况下是不能直接应用在一次电池的用电设备上，否则可能损坏用电设备。
为了实现二次锂离子电池替代一次电池进行使用，往往需要对二次锂离子电池的电芯、附属结构件(一般包括电路板、电路元器件、防护外壳、各种接口等)进行集成组装，最终形成一个具备各项管理和保护功能，输出电压符合一次电池应用需求，且电池的整体外形结构尺寸和机械可靠性符合国际标准的二次锂离子电池。但是，现有的设置附属结构件的方法，通常占用了大量的电池内部空间，导致只能选用小尺寸的低容量电芯，这使得集成后的二次锂离子电池与一次电池相比，锂离子电池的能量密度优势反而不明显。
因此，如何将二次锂离子电池的性能特点结合一次电池的使用要求，将二次电池的充电管理、保护、一次电池外形结构、一次电池使用需求统筹优化，在兼顾集成的成本、效率以及可靠性的基础上，最大限度降低附属结构件占用的空间，留出更多的空间给电芯从而提升整个锂离子电池的能量密度，就显得非常必要。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种高能量密度二次锂离子电池，与现有技术相比，本发明的二次锂离子电池能量密度可以提高约1/3，可以实现电池在输出电能工作过程中能够始终保持恒定的输出电压，同时包含充电管理和保护、放电欠压保护、充电过压保护、充电过流保护、放电过流保护、短路保护和microusb接口。该二次锂离子电池非常适用于可充电电池替代一次电池的应用场合。
本发明通过以下方案实现：
一种高能量密度二次锂离子电池，包括锂离子电芯、钢壳、保护ic、集成ic(集成充电功能和恒压输出功能)、电阻、电容、电感、microusb接口、塑胶结构件、方形硬性fr-4基板、圆形硬性fr-4基板和金属帽头，实现恒定电压输出、充电管理及保护、过充过放过流保护三位一体功能，并且以立体空间布局和装配的形式，大幅度减少不贡献容量的结构件占用的空间，实现高能量密度化；其中，microusb接口焊接在方形硬性fr-4基板a面上，保护ic、集成ic、电阻、电容、电感、金属帽头焊接在圆形硬性fr-4基板上，方形硬性fr-4基板的b面与圆形硬性fr-4基板垂直装配在一起且microusb接口的开口与圆形硬性fr-4基板的a面朝向相同，并通过方形硬性fr-4基板b面与圆形硬性fr-4基板b面的焊盘锡焊连接和固定，所述锂离子电芯置于钢壳内，所述金属帽头卡装在塑胶结构件内并部分露出塑胶结构件的第一拉伸体端面，相装配在一起的方形硬性fr-4基板和圆形硬性fr-4基板以microusb接口开口朝上的方式配套卡装在塑胶结构件上，所述塑胶结构件配套套装在钢壳开口端，所述锂离子电芯的正极端、负极端分别通过正极引出线、负极引出线与圆形硬性fr-4基板b面的第一焊盘、第二焊盘相对应连接在一起。
所述金属帽头包括三个圆柱体即第一圆柱体、第二圆柱体和第三圆柱体，第一圆柱体直径为m1，高度为h1，第一圆柱体上部端面倒角，h1为二次锂离子电池整体帽头凸出的高度，第一圆柱体是二次锂离子电池与外部负载或充电电源接触的结构部位；
所述金属帽头的第二圆柱体直径为m2，高度为h2，第二圆柱体与第一圆柱体同轴；第二圆柱体的顶面与第一圆柱体的底面共面；m2<shd<m1且0.5mm≤m2≤3mm；高度h2满足：sj1+yjmax≤h2且sj1+sj2-0.8mm≤h2≤sj1+sj2-0.2mm，其中sj1为塑胶结构件的第一拉伸体高度，yjmax为圆形硬性fr-4基板a面即正对金属帽头的第一圆柱体的面最高元器件的高度，sj2为塑胶结构件的第二拉伸体高度，sd1为塑胶结构件的第一拉伸体的直径，shd为塑胶结构件中心孔直径，单位为mm。m2的下限尺寸设置，可以保证金属帽头有一定的强度，能够良好支撑来自外部的压紧接触力；m2的上限尺寸设置，可以减少金属帽头占用的电池内部空间，从而给圆形硬性fr-4基板a面留出更多的空间来布置电路元器件。h2下限的高度的设置，可以充分满足贴片后的圆形硬性fr-4基板与金属帽头、塑胶结构件的装配要求，不会产生干涉现象；h2上限的高度的设置，可以减少金属帽头、塑胶结构件、圆形硬性fr-4基板装配后占据的电池空间，从而留出更多的空间来采用大尺寸高容量的电芯。
所述金属帽头的第三圆柱体直径为m3，高度为h3；第三圆柱体与第二圆柱体同轴；第三圆柱体的顶面与第二圆柱体的底面共面；m3＜m2且0.1mm≤m3≤1mm；h3的高度满足：yh+0.2≤h3≤yh+2mm且yh+sj1+sj2≤h3+h2≤yh+sj1+sj2+2mm，其中yh为圆形硬性fr-4基板厚度，单位为mm。m3的下限尺寸设置，可以保证金属帽头在与圆形硬性fr-4基板锡焊连接后有一定的强度，能够良好支撑来自外部的压紧接触力；m3的上限尺寸设置，可以减少金属帽头占用的电池内部空间，从而留出更多的空间来给圆形硬性fr-4基板b面布置电路元器件。h3下限高度的设置，可以充分满足金属帽头通过第三圆柱体与圆形硬性fr-4基板在b面进行锡焊的装配工艺要求；h3上限高度的设置，可以减少金属帽头、塑胶结构件、圆形硬性fr-4基板装配后在高度方向占据的电池空间，从而留出更多的空间来采用大尺寸高容量的电芯。
所述金属帽头的h2高度、h3高度两者共同的限制，可以满足金属帽头的第一圆柱体紧密卡接在塑胶结构件的第一拉伸体顶端，圆形硬性fr-4基板紧密卡接在塑胶结构件的第二拉伸体底端，金属帽头和圆形硬性fr-4基板都可以实现稳定的固定，满足电池振动、跌落等机械性能的要求。
所述塑胶结构件包括第一拉伸体和第二拉伸体，所述第一拉伸体为圆柱体结构，塑胶结构件的第一拉伸体直径sd1等于钢壳外径gw，第一拉伸体高度为sj1＝0.5～1mm(sj1高度太薄强度不够，所以sj1大于等于0.5mm；sj1高度太厚则占用电池的高度空间，所以sj1小于等于1mm)；第一拉伸体上开设有中心孔，中心孔的直径shd满足：m2<shd<m1(孔的直径小于m1，则金属帽头的第一圆柱体卡接在中心孔的上方，电池外部的压紧接触力通过金属帽头的第一圆柱体传递到塑胶结构件，塑胶结构件支撑在钢壳上，因此金属帽头的外部受力就大部分由电池钢壳承担，这就避免了电池内部的圆形硬性fr-4基板及其电路和电路元器件、电芯、方形硬性fr-4基板及其电路的受力，有利于增强电池的整体可靠性和安全性)。
所述塑胶结构件的第一拉伸体上开设有挖空的microusb开口部，其开口尺寸与microusb尺寸相配合。
所述第二拉伸体为圆筒结构，所述第二拉伸体的一端垂直固定在第一拉伸体上且第二拉伸体与第一拉伸体同轴，第二拉伸体外部直径sd2满足：gn-0.5mm≤sd2≤gn，其中gn为钢壳内径；第二拉伸体壁厚sdb为0.5～1mm(sdb厚度太薄强度不够，所以sdb大于等于0.5mm；sdb厚度太厚则占用电池的直径方向空间，所以sdb小于等于1mm)。sd2尺寸的设置，可以充分满足塑胶结构件通过第二拉伸体伸入电池钢壳内部，并通过塑胶结构件的第一拉伸体形成卡接，因此sd2≤gn；同时，为了充分预留空间给圆形硬性fr-4基板和方形硬性fr-4基板，gn-0.5mm≤sd2。
所述塑胶结构件的第二拉伸体的高度sj2满足：yjmax≤sj2≤yjmax+1mm，其中yjmax为圆形硬性fr-4基板a面即正对金属帽头的第一圆柱体的面最高元器件的高度。yjmax≤sj2尺寸能够确保贴片后的圆形硬性fr-4基板能够与塑胶结构件装配良好而不出现干涉现象，sj2≤yjmax+1mm是充分考虑到非容量贡献型部件所需空间的节约，尽量减少塑胶结构件所占据的电池高度空间，从而将节余出的高度空间留给电芯，这有利于电池的高能量密度化。
所述方形硬性fr-4基板包括第一方形平板拉伸体和第二方形平板拉伸体，第一方形平板拉伸体与第二方形平板拉伸体相结合形成一体，并且在第一方形平板拉伸体与第二方形平板拉伸体的结合部设置有两个与中轴线对称的挖空方形槽，该方形槽的高度fcg满足：yh<fcg≤yh+0.2mm(yh<fcg可以充分满足圆形硬性fr-4基板与方形硬性fr-4基板通过该挖空方形槽进行装配的需求；fcg≤yh+0.2mm可以满足圆形硬性fr-4基板与方形硬性fr-4基板在装配之后，还需要通过锡焊将焊盘j4与j5、j6与j7实现电路连接，如果fcg过大，则影响锡焊的工艺实现)，其中yh为圆形硬性fr-4基板厚度，单位为mm；该方形槽的宽度fckd为0.5～2mm(方形槽的宽度fckd尺寸的设置，可以满足圆形硬性fr-4基板与方形硬性fr-4基板卡接装配的强度要求，同时又可以满足方形硬性fr-4基板贴片安装microusb接口的要求，如果方形槽的宽度fckd过小则强度不足，如果方形槽的宽度fckd过大则microusb安装空间不足)。
为满足第一方形平板拉伸体贴片安装microusb接口的要求，所述方形硬性fr-4基板的第一方形平板拉伸体的宽度fk1满足：ua+2mm≤fk1≤ua+5mm，其中ua为microusb接口的宽度尺寸，单位为mm。第二方形平板拉伸体宽度fk2满足：fk1<fk2且
microusb接口锡焊焊接在方形硬性fr-4基板a面上，microusb接口的开口部在方形硬性fr-4基板的第一方形平板拉伸体一侧，microusb接口的开口部最外端的平面至方形硬性fr-4基板的第一方形平板拉伸体最近边缘平面的距离ud满足：sj1-0.1mm≤ud≤sj1，其中sj1为塑胶结构件的第一拉伸体高度，单位为mm。ud尺寸的设置，可以使得microusb接口的开口端伸入塑胶结构件对应的第一拉伸体挖空的microusb开口部，并且不会超出塑胶结构件的第一拉伸体的最外侧平面，实现了microusb接口与塑胶结构件的良好装配和定位。
所述方形硬性fr-4基板的第一方形平板拉伸体的高度fh1与第二方形平板拉伸体的高度fh2满足以下关系：sj1≤fh1且uh-ud-fcg≤fh1+fh2≤uh-ud-fcg+1mm且ypmax≤fh2，其中uh为microusb接口的长度，ud为microusb接口的开口部最外端的平面至方形硬性fr-4基板的第一方形平板拉伸体最近边缘平面的距离，fcg为方形硬性fr-4基板的方形槽的高度，ypmax为圆形硬性fr-4基板b面最高元器件的高度，单位为mm。uh-ud-fcg≤fh1+fh2设置了方形硬性fr-4基板的总高度(即fh1+fh2+fcg)的最小值，即满足贴片焊接microusb并且安装到塑胶结构件的microusb开口部；fh1+fh2≤uh-ud-fcg+1mm设置了方形硬性fr-4基板的总高度最大值，是充分考虑到非容量贡献型部件所需空间的节约，尽量减少方形硬性fr-4基板所占据的电池高度空间，从而将节余出的高度空间留给电芯，这有利于电池的高能量密度化。
所述圆形硬性fr-4基板整体轮廓为圆形拉伸体(其半径为yb)，且设置有一个方形平板拉伸体缺口和一个直径为d1的中心孔(m3≤d1≤m3+0.3mm，其中m3为金属帽头的第三圆柱体直径)。为了满足圆形硬性fr-4基板与塑胶结构件及电池钢壳装配时的要求，圆形硬性fr-4基板的直径2×yb必须小于塑胶结构件的第二拉伸体外部直径sd2即2×yb<sd2，否则安装困难或产生干涉问题；圆形硬性fr-4基板的直径必须小于塑胶结构件的第二拉伸体外部直径，并且大于塑胶结构件的第二拉伸体内部直径即sd2-sdb×2<2×yb<sd2，否则安装困难或产生干涉问题或圆形硬性fr-4基板在装配时候伸入到塑胶结构件的第二拉伸体的内部空间导致金属帽头在高度方向可以移动。
所述圆形硬性fr-4基板方形平板拉伸体缺口宽度yqk满足：fk1-2×fckd≤yqk≤fk1-1.0mm，其中fk1为方形硬性fr-4基板的第一方形平板拉伸体的宽度，fckd为方形硬性fr-4基板的方形槽的宽度，单位为mm。该尺寸的设置，能够良好实现方形硬性fr-4基板通过其方形槽与圆形硬性fr-4基板方形平板拉伸体缺口安装配合，同时实现方形硬性fr-4基板卡接在圆形硬性fr-4基板上，即如果fk1≤yqk即圆形硬性fr-4基板方形平板拉伸体缺口宽度yqk过大，则方形硬性fr-4基板的第一方形平板拉伸体宽度小于圆形硬性fr-4基板方形平板拉伸体缺口宽度，方形硬性fr-4基板将发生脱落而无法实现与圆形硬性fr-4基板的卡接；如果yqk<fk1-2×fckd即圆形硬性fr-4基板方形平板拉伸体缺口宽度yqk过小，那么方形硬性fr-4基板则由于存在干涉问题导致不能通过其方形槽与圆形硬性fr-4基板方形平板拉伸体缺口安装配合。
所述圆形硬性fr-4基板方形平板拉伸体缺口深度yqs满足：
所述圆形硬性fr-4基板为双面板，其中a面即正对金属帽头的第一圆柱体的面锡焊有集成ic(集成充电功能、充电保护功能、恒压输出功能)、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电感、第一led灯、第二led灯、第四电容共九个元器件；b面锡焊有保护ic(包含有充电过压保护、充电过流保护、放电欠压保护、放电过流保护、充电或放电过温保护、短路保护)、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容共五个元器件，并且b面还设置有第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘、第四焊盘、第七焊盘。圆形硬性fr-4基板焊接有元器件后称为圆形pcb板。
所述方形硬性fr-4基板为双面板，其中a面(即背对金属帽头中心轴的面)锡焊有microusb接口，b面设置有第五焊盘、第六焊盘。方形硬性fr-4基板焊接有元器件后称为方形pcb板。
所述锂离子电芯的最大高度dxgmax满足：dxgmax≤h-h1-sj1-sj2-yh-fh2-gkdh，其中h为二次锂离子电池的总高度，h1为金属帽头的第一圆柱体的高度，sj1为塑胶结构件的第一拉伸体的高度，sj2为塑胶结构件的第二拉伸体的高度，yh为圆形硬性fr-4基板的厚度，fh2为方形硬性fr-4基板的第二方形平板拉伸体的高度，gkdh为钢壳的底部包含底部凸台的厚度，单位为mm。
所述高能量密度二次锂离子电池，其实现的方式是：首先将金属帽头安装到塑胶结构件中，金属帽头的第一圆柱体卡接在塑胶结构件的第一拉伸体端面上，金属帽头的第二和第三圆柱体插入塑胶结构件的中心孔并伸入到塑胶结构件的第二拉伸体内部空腔中；其次，将圆形pcb板的a面朝上、方形pcb板的a面朝外，将方形pcb板的b面与圆形pcb板垂直装配在一起且microusb接口的开口与圆形pcb板的a面朝向相同，将两者通过圆形pcb板的方形平板拉伸体缺口和方形pcb板的方形槽进行卡接装配，形成pcb板组合体；三是将pcb板组合体与安装有金属帽头的塑胶结构件进行装配，达成将microusb接口沿开口方向卡入塑胶结构件的挖空的microusb开口部中，并且将金属帽头的第三圆柱体插入到圆形pcb板的中心孔中；四是将圆形pcb板的b面与方形pcb板的b面、圆形pcb板的b面与金属帽头进行锡焊连接和固定，即将圆形pcb板的b面的第四焊盘与方形pcb板的b面第五焊盘锡焊连接、圆形pcb板的b面的第七焊盘与方形pcb板的b面第六焊盘锡焊连接、圆形pcb板的b面的第三焊盘与金属帽头的第三圆柱拉伸体锡焊连接；五是将锂离子电芯的正极端焊正极引出线(可以是镍带、镀镍钢带、导线)，锂离子电芯的负极端焊负极引出线(可以是镍带、镀镍钢带)，然后将锂离子电芯装入钢壳中，并且将锂离子电芯的负极引出线与钢壳实现电连接(可以是锡焊、压接、电阻焊接、激光焊接等)；六是将锂离子电芯的正极引出线与圆形pcb板的b面的第一焊盘连接(锂离子电芯的正极引出线为导线或镍带或镀镍钢带则可以采用锡焊连接；锂离子电芯的正极引出线为镍带或镀镍钢带，则可以先在圆形pcb板的b面的第一焊盘贴片镍片或镀镍钢片，然后再通过电阻焊接或激光焊接的方式实现锂离子电芯的正极引出线与圆形pcb板的b面的第一焊盘的连接)；将锂离子电芯的负极引出线与圆形pcb板的b面的第二焊盘连接，可以采用锡焊连接，也可以先在圆形pcb板的b面的第二焊盘贴片镍片或镀镍钢片，然后再通过电阻焊接或激光焊接的方式实现锂离子电芯的负极引出线与圆形pcb板的b面的第二焊盘的连接；七是将塑胶结构件的第二拉伸体插入钢壳内部，然后用钢针对塑胶结构件的第二拉伸体与钢壳的结合部实施冲压，钢壳受力变形嵌入塑胶结构件的第二拉伸体中，实现了塑胶结构件与钢壳的固定。
与现有技术相比，本发明的高能量密度二次锂离子电池，具有以下优点：
(1)可以实现电池附属构件占用空间的节约化和电池的高容量化。塑胶结构件，兼做金属帽头固定、microusb定位和输出接口部、绝缘防护等多功能一体；金属帽头三端不同直径圆柱体，既满足作为电池的输出端子与外部负载接触功能，又满足连接和固定圆形硬性fr-4基板功能，同时兼顾了电流通路、结构强度、空间占用之间的合理分配和平衡；方形硬性fr-4基板和圆形硬性fr-4基板的设置和连接结构方式，使得mcirousb接口与其它电路元器件(保护ic、集成ic、电阻、电容、电感)在三维空间处于互不干涉的布置状态，进一步节约了宝贵的空间。电池附属构件空间占用的最小化，带来的直接效果就是可以采用更高尺寸更大容量的电芯，这就有利于实现电池的高能量密度化。
(2)可以实现多功能的集成。该二次锂离子电池集成了恒定电压输出、充电管理及保护、过充过放过流保护三位一体功能；在结构上集成了microusb接口，因而可以方便地采用普通的5v手机充电器和配套的充电线进行充电，无需配备专用的充电器。
(3)可以满足二次锂离子电池符合国际标准结构尺寸和机械可靠性要求。本发明的高能量密度二次锂离子电池，将锂离子电芯、钢壳、保护ic、集成ic(集成充电功能和恒压输出功能)、电阻、电容、电感、microusb接口、塑胶结构件、方形硬性fr-4基板、圆形硬性fr-4基板、金属帽头等元器件或零件进行了创造性的结构布局和空间规划，充分考虑了各零件之间连接方式的可靠性，并且进一步考虑了组装或焊接等操作可实现性和便捷性，从而使得集成后的二次锂离子电池，不仅可以实现电池附属构件占用空间的节约化和电池的高容量化，而且同时可以使得二次锂离子电池符合国际标准结构尺寸和机械可靠性要求(如机械振动、跌落等)。
本发明的高能量密度二次锂离子电池，结构新颖，制作简单。本发明的高能量密度二次锂离子电池，兼顾了多功能集成、结构可靠性、工艺可操作性的要求，与现有技术相比，本发明的二次锂离子电池可以实现能量密度提高约1/3。
附图说明
图1为实施例1二次锂离子电池的整体剖面示意图；
图2为实施例1二次锂离子电池的爆炸结构示意图；
图3(a)为实施例1金属帽头3d结构示意图；
图3(b)为实施例1金属帽头关键特征尺寸示意图；
图4(a)为实施例1塑胶结构件3d结构示意图一；
图4(b)为实施例1塑胶结构件3d结构示意图二；
图4(c)为实施例1塑胶结构件关键特征尺寸示意图；
图5为实施例1方形硬性fr-4基板关键特征尺寸示意图；
图6为实施例1圆形硬性fr-4基板关键特征尺寸示意图；
图7为实施例1电路原理图；
图8(a)为实施例1圆形硬性fr-4基板b面元器件贴片位置示意图；
图8(b)为实施例1方形硬性fr-4基板b面元器件贴片位置示意图；
图9(a)为实施例1圆形硬性fr-4基板a面元器件贴片位置示意图；
图9(b)为实施例1方形硬性fr-4基板a面元器件贴片位置示意图；
图10为实施例1金属帽头、圆形pcb板、方形pcb板装配结构示意图；
图11为实施例1塑胶结构件、金属帽头、圆形pcb板、方形pcb板装配结构示意图；
图12为实施例1金属帽头、圆形pcb、方形pcb锡焊固定结构示意图；
图13为实施例1二次锂离子电池的放电电压-放电电流-放电时间关系曲线图；
图14为实施例1二次锂离子电池的充电电压-充电电流-充电时间关系曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
以具体制作一种恒压输出的圆柱形高能量密度二次锂离子电池为例，来进一步阐述该圆柱形高能量密度二次锂离子电池结构及其功能的实现方式，同时说明该种二次锂离子电池的高能量密度实现的方法。
一种高能量密度二次锂离子电池，为圆柱形(其外形整体尺寸需符合《iec60086-2：2011，mod》标准所要求的r6s型号尺寸规范要求)，其要求为：电池直径≤14.5mm，电池高度h≤50.5mm，电池具备microusb接口充电功能，具备充电管理功能；具备充电保护和放电保护功能；电池具备恒压1.55v±0.10v，持续1.0a电流的输出功能。如图1和图2所示，该高能量密度二次锂离子电池包括金属帽头1、塑胶结构件2、microusb接口3、方形硬性fr-4基板4、正极引出线5、钢壳6、元器件7(包括电阻、电容、电感等)、负极引出线8、锂离子电芯9、圆形硬性fr-4基板10，本实施例的锂离子电芯9为聚合物锂离子单体电池，其型号为13430(直径13.00±0.20mm，高度43.00+0-1.0mm)，标称电压为3.7v，容量为760mah；电池外壳为钢壳6，其外径gw＝13.90±0.05mm，内径gn＝13.50±0.05mm，高度为48.00±0.05mm，底部厚度gkdh为0.5mm(包含底部凸台高度)；锂离子电芯9置于钢壳6内，塑胶结构件2的第二拉伸体201插入钢壳6的开口端并相互配合，钢壳6通过冲出凹点与塑胶结构件2嵌入固定，金属帽头1卡装在塑胶结构件2内并部分露出塑胶结构件2的第一拉伸体201端面，相装配在一起的贴片焊接有microusb接口3方形硬性fr-4基板4和贴片焊接有元器件7的圆形硬性fr-4基板10以microusb接口3开口朝上的方式配套卡装在塑胶结构件2上，锂离子电芯9的正极端的正极引出线5和负极端的负极引出线8分别与圆形硬性fr-4基板10b面的第一焊盘、第二焊盘相对应连接在一起。
如图3(a)所示，金属帽头1包括第一圆柱体101、第二圆柱体102、第三圆柱体103，第一圆柱体101上部端面倒角，第一圆柱体102是二次锂离子电池与外部负载或充电电源接触的结构部位，第三圆柱体103、第二圆柱体102、第一圆柱体101同轴，第二圆柱体102的顶面与第一圆柱体101的底面共面，第三圆柱体103的顶面与第二圆柱体102的底面共面。图3(b)是金属帽头1结构关键尺寸，第一圆柱体101的直径和高度分别为m1、h1，第二圆柱体102的直径和高度分别为m2、h2，第三圆柱体103的直径和高度分别为m3、h3。本实施例1中，金属帽头1的以上关键特征尺寸设置如下：m1＝4.50±0.05mm，h1＝1.50±0.05mm，m2＝1.50±0.05mm，h2＝2.80±0.05mm，m3＝0.50±0.05mm，h3＝1.40±0.05mm。
如图4(a)和4(b)所示，塑胶结构件2包括第一拉伸体201和第二拉伸体202，第一拉伸体201为圆柱体结构，第一拉伸体202上开设有中心孔203和microusb开口部204，第二拉伸体202为圆筒结构，第二拉伸体202的一端垂直固定在第一拉伸体201底部上且第二拉伸体202与第一拉伸体201同轴。图4(c)是塑胶结构件2的结构关键尺寸，第一拉伸体201的直径和高度分别为sd1、sj1，第二拉伸体202的外部直径、高度、壁厚分别为sd2、sj2、sdb，中心孔203的直径为shd。本实施例1中，塑胶结构件2的以上关键特征尺寸设置如下：sd1＝13.9+0-0.1mm，sj1＝0.80±0.05mm，sd2＝13.5+0-0.1mm，sj2＝2.20±0.05mm，sdb＝0.80±0.05mm，shd＝1.60±0.05mm。
如图5所示，方形硬性fr-4基板4包括第一方形平板拉伸体401和第二方形平板拉伸体402，，第一方形平板拉伸体401与第二方形平板拉伸体402相结合形成一体，并且在第一方形平板拉伸体401与第二方形平板拉伸体402的结合部设置有两个与中轴线对称的挖空方形槽403。该方形硬性fr-4基板4的结构关键尺寸，第一方形平板拉伸体401的宽度和高度分别为fk1、fh1，第二方形平板拉伸体402的宽度和高度分别为fk2、fh2，方形槽403的宽度和高度分别为fckd、fcg，方形硬性fr-4基板4的厚度为fhd。本实施例1中，该方形硬性fr-4基板4的以上关键特征尺寸设置如下：fk1＝10.00mm±0.05，fh1＝1.90±0.05mm，fk2＝12.00±0.05mm，fh2＝1.50±0.05mm，fckd＝1.25±0.05mm，fcg＝0.70±0.05mm，fhd＝0.60±0.05mm。
如图6所示，圆形硬性fr-4基板10整体轮廓为圆形拉伸体，且设置有一个方形平板拉伸体缺口1001和一个中心孔1002。该圆形硬性fr-4基板10的结构关键尺寸，圆形硬性fr-4基板10的半径和厚度分别为yb、yh，方形平板拉伸体缺口1001的宽度和深度分别为yqk、yqs＝yb-ra，中心孔1002的直径为d1。本实施例1中，该圆形硬性fr-4基板10的以上关键特征尺寸设置如下：yb＝6.65mm±0.05，yh＝0.60±0.05mm，yqk＝7.60mm，yqs＝yb-ra＝6.65-1.90＝4.75±0.05mm，d1＝0.60±0.05mm。
如图7所示，由本实施例的原理图可知，本实施例包含有以下的电路元器件：集成ic即u2(型号为xs5302)、第一电阻r1(规格为158k±1％)、第二电阻r2(规格为100k±1％)、第三电阻r3(规格为1.5k±1％)、第四电阻r4(规格为1k±1％)、第五电阻r5(规格为0.4欧±1％)、电感l1(型号：2.2uh/3a)、第一led灯d1(型号为hl0402usr)、第二led灯d2(型号为hl0402usg)、第一电容c1(规格为0.1uf、10v)、第二电容c2(规格为10μf、10v)、第三电容c3(规格为10μf、10v)、第四电容c4(规格为22μf、10v)、保护ic即u1(型号为ct2105)。并且有第一端口j1、第二端口j2、第三端口j3、第四端口j4、第五端口j5、第六端口j6、第七端口j7、第八端口j8。其中j8端口表示的是microusb接口(规格尺寸为长度uh＝5±0.05mm，宽度ua＝7.5±0.05mm，厚度uf＝2.45±0.05mm)，j3端口表示的是金属帽头。
本实施例中保护ic即u1(型号为ct2105)的功能为用于电池充电、放电过程保护，主要包括：过充电保护(过充电检测电压为4.275±0.050v、过充电解除电压为4.075±0.025v、过充电电压检测延迟时间为0.96～1.40s)、过放电保护(过放电检测电压为2.500±0.050v、过放电解除电压为2.900±0.025v、过放电电压检测延迟时间为115～173ms)、过充电电流保护(过充电电流检测为2.1～3.9a、过充电电流检测延迟时间为8.8～13.2ms)、过放电电流保护(过放电电流检测为2.5～4.5a、过放电电流检测延迟时间为8.8～13.2ms)、短路保护(负载短路检测电压为1.20～1.30v、负载短路检测延时为288～432μs)。
本实施例中集成ic即u2(型号为xs5302)的功能为用于电池充电管理、充电过程保护、恒定电压输出，主要包括：充电管理(适配器电压输入4.5v～6.5v，该ic可以提供4.2v±1％充电电压给电池充电；充电最大电流1c可以达到700ma；充电电流大小由图7中第三电阻r3设置，本实施例r3＝1.5k对应的最大充电电流为666ma；充电电流降低至0.1c时候充电截止)、充电保护(电池电压低于2.9v采用涓流充电模式；充电过程有过流保护、短路保护、温度保护)、恒定电压输出(1.5mhz恒定频率输出工作；可以最大2a电流输出工作；恒定的输出电压由第一电阻r1和第二电阻r2设定，本实施例设定的恒定输出电压为1.55v；过流保护、短路保护、温度保护、低压锁定保护)。
如图8(a)所示，圆形硬性fr-4基板10b面贴片锡焊有以下的元器件：第五电阻r5、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、保护ic即u1。并且有第一端口j1、第二端口j2、第三端口j3、第四端口j4、第七端口j7共5个端口，5个端口全部设置有供锡焊操作的焊盘，其中第二端口j2焊盘与第七端口j7焊盘为电连接状态。本实施例中，圆形硬性fr-4基板10b面最高元器件为保护ic即u1，其高度ypmax为1.35mm
如图8(b)所示，方形硬性fr-4基板4b面有第五端口j5、第六端口j6，均设置有供锡焊操作的焊盘。
如图9(a)所示，圆形硬性fr-4基板10a面贴片锡焊有以下的元器件：集成ic即u2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、电感l1、第一led灯d1、第二led灯d2、第四电容c4。本实施例中，圆形硬性fr-4基板10a面最高元器件为电感l1，其高度yjmax为1.80mm。圆形硬性fr-4基板10焊接有元器件后称为圆形pcb板。
如图9(b)所示，方形硬性fr-4基板4a面贴片锡焊有mcirousb接口3。方形硬性fr-4基板4焊接有元器件后称为方形pcb板。
本实施例的金属帽头1的结构特征尺寸，满足：m2(＝1.50mm)＜m1(＝4.50mm)且0.5mm≤m2(＝1.50mm)≤3mm；sj1+yjmax(＝0.80+1.80＝2.60mm)≤h2(＝2.80mm)且sj1+sj2-0.8(＝0.80+2.20-0.8＝2.20mm)≤h2(＝2.80mm)≤sj1+sj2-0.2mm(＝0.80+2.20-0.2＝2.80mm)，其中sj1为塑胶结构件的第一拉伸体高度，yjmax为圆形硬性fr-4基板a面即正对金属帽头的第一圆柱体的面最高元器件的高度，sj2为塑胶结构件的第二拉伸体高度。m2的下限尺寸设置，可以保证金属帽头有一定的强度，能够良好支撑来自外部的压紧接触力；m2的上限尺寸设置，可以减少金属帽头占用的电池内部空间，从而给圆形硬性fr-4基板a面留出更多的空间来布置电路元器件。h2下限的高度的设置，可以充分满足贴片后的圆形硬性fr-4基板与金属帽头、塑胶结构件的装配要求，不会产生干涉现象；h2上限的高度的设置，可以减少金属帽头、塑胶结构件、圆形硬性fr-4基板装配后占据的电池空间，从而留出更多的空间来采用大尺寸高容量的电芯。
本实施例的金属帽头1的结构特征尺寸，满足：m3(＝0.50mm)＜m2(＝1.50mm)且0.1mm≤m3(＝0.50mm)≤1mm；yh+0.2(＝0.60+0.2＝0.8mm)≤h3(＝1.40mm)≤yh+2mm(＝0.60+2＝2.6mm)且yh+sj1+sj2(＝0.60+0.80+2.20＝3.60mm)≤h3+h2(＝1.40+2.80＝4.20mm)≤yh+sj1+sj2+1.0mm(＝0.60+0.80+2.20+1.0＝4.60mm)，其中yh为圆形硬性fr-4基板厚度。m3的下限尺寸设置，可以保证金属帽头在与圆形硬性fr-4基板锡焊连接后有一定的强度，能够良好支撑来自外部的压紧接触力；m3的上限尺寸设置，可以减少金属帽头占用的电池内部空间，从而留出更多的空间来给圆形硬性fr-4基板b面布置电路元器件。h3下限的高度的设置，可以充分满足金属帽头通过第三圆柱体与圆形硬性fr-4基板在b面进行锡焊的装配工艺要求；h3上限的高度的设置，可以减少金属帽头、塑胶结构件、圆形硬性fr-4基板装配后在高度方向占据的电池空间，从而留出更多的空间来采用大尺寸高容量的电芯。
金属帽头的h2高度、h3高度两者共同的限制，可以满足金属帽头的第一圆柱体紧密卡接在塑胶结构件的第一拉伸体顶端，圆形硬性fr-4基板紧密卡接在塑胶结构件的第二拉伸体底端，金属帽头和圆形硬性fr-4基板都可以实现稳定的固定，满足电池振动、跌落等机械性能的要求。
本发明实施例的塑胶结构件2的关键结构特征尺寸，满足：塑胶结构件的第一拉伸体直径sd1(＝13.90mm)等于钢壳外径gw(＝13.90mm)，第一拉伸体高度0.8mm满足sj1＝0.5～1mm(sj1高度太薄强度不够，所以sj1大于等于0.5mm；sj1高度太厚则占用电池的高度空间，所以sj1小于等于1mm)；该圆形拉伸体挖中心孔，中心孔的直径shd满足：m2(＝1.50mm)<shd(＝1.60)<m1(＝4.50mm)(孔的直径小于m1，则金属帽头的第一圆柱体卡接在中心孔的上方，电池外部的压紧接触力通过金属帽头的第一圆柱体传递到塑胶结构件，塑胶结构件支撑在钢壳上，因此金属帽头的外部受力就大部分由电池钢壳承担，这就避免了电池内部的圆形硬性fr-4基板及其电路和电路元器件、电芯、方形硬性fr-4基板及其电路的受力，有利于增强电池的整体可靠性和安全性。)。
本发明实施例的塑胶结构件2的第二拉伸体外部直径sd2满足：gn-0.5mm(＝13.50-0.5＝13.0mm)≤sd2(＝13.50mm)≤gn(＝13.50mm)，其中gn为钢壳内径；第二拉伸体壁厚sdb＝0.8mm满足sdb＝0.5～1mm(sdb厚度太薄强度不够，所以sdb大于等于0.5mm；sdb厚度太厚则占用电池的直径方向空间，所以sdb小于等于1mm)。sd2尺寸的设置，可以充分满足塑胶结构件通过第二拉伸体伸入电池钢壳内部，并通过塑胶结构件的第一拉伸体形成卡接，因此sd2≤gn；同时，为了充分预留空间给圆形硬性fr-4基板和方形硬性fr-4基板，gn-0.5mm≤sd2。
本发明实施例的塑胶结构件2的第二拉伸体的高度为sj2，满足：yjmax(＝1.80mm)≤sj2(＝2.20mm)≤yjmax+1(＝1.80+1＝2.80mm)mm，其中yjmax为圆形硬性fr-4基板a面即正对金属帽头的第一圆柱体的面最高元器件的高度。yjmax≤sj2尺寸能够确保贴片后的圆形硬性fr-4基板能够与塑胶结构件装配良好而不出现干涉现象，sj2≤yjmax+1mm是充分考虑到非容量贡献型部件所需空间的节约，尽量减少塑胶结构件所占据的电池高度空间，从而将节余出的高度空间留给电芯，这有利于电池的高能量密度化。
本实施例的方形硬性fr-4基板4的关键结构特征尺寸，满足：yh(＝0.60mm)<fcg(＝0.70mm)≤yh+0.2mm(＝0.60+0.2＝0.80mm)(yh<fcg可以充分满足圆形硬性fr-4基板与方形硬性fr-4基板通过该挖空方形槽进行装配的需求；fcg≤yh+0.2mm可以满足圆形硬性fr-4基板与方形硬性fr-4基板在装配之后，还需要通过锡焊将焊盘j4与j5、j6与j7实现电路连接，如果fcg过大，则影响锡焊的工艺实现。)，其中yh为圆形硬性fr-4基板厚度；本实施例该方形槽的宽度fckd为1.25mm，满足fckd＝0.5～2mm(方形槽的宽度fckd尺寸的设置，可以满足圆形硬性fr-4基板与方形硬性fr-4基板卡接装配的强度要求，同时又可以满足方形硬性fr-4基板贴片安装microusb接口的要求，如果方形槽的宽度fckd过小则强度不足，如果方形槽的宽度fckd过大则microusb安装空间不足)。
为满足方形硬性fr-4基板的第一方形平板拉伸体贴片安装microusb接口的要求，方形硬性fr-4基板的第一方形平板拉伸体的宽度fk1满足：ua+2(＝7.50+2＝9.6mm)≤fk1(＝10.00mm)≤ua+5mm(＝7.50+5＝12.5mm)，其中ua为microusb接口的宽度尺寸。第二方形平板拉伸体宽度fk2满足：fk1(＝10.0mm)<fk2(＝12.00mm)且
microusb接口3锡焊焊接在方形硬性fr-4基板4a面上，microusb接口3的开口部在方形硬性fr-4基板4的第一方形平板拉伸体401一侧，microusb接口3的开口部最外端的平面至方形硬性fr-4基板的第一方形平板拉伸体最近边缘平面的距离ud(如图10所示，本实施例ud＝0.70±0.05mm)满足：sj1-0.1mm(＝0.80-0.1＝0.7mm)≤ud(＝0.70mm)≤sj1(＝0.80mm)，其中sj1为塑胶结构件的第一拉伸体高度。ud尺寸的设置，可以使得microusb接口的开口端伸入塑胶结构件对应的第一拉伸体挖空的microusb开口部，并且不会超出塑胶结构件的第一拉伸体的最外侧平面，实现了microusb接口与塑胶结构件的良好装配和定位。
本实施例方形硬性fr-4基板4的第一方形平板拉伸体的高度fh1与第二方形平板拉伸体的高度fh2满足以下关系：sj1(＝0.80mm)≤fh1(＝1.90mm)且uh-ud-fcg(＝5-0.70-0.7＝3.4mm)≤fh1+fh2(＝1.90+1.50＝3.40mm)≤uh-ud-fcg+1mm(＝5-0.70-0.7+1＝4.4mm)且ypmax(＝1.35mm)≤fh2(＝1.50mm)，其中uh为microusb接口的长度尺寸，ud为microusb接口的开口部最外端的平面至方形硬性fr-4基板的第一方形平板拉伸体最近边缘平面的距离，fcg为方形硬性fr-4基板的方形槽的高度，ypmax为圆形硬性fr-4基板b面最高元器件的高度。uh-ud-fcg≤fh1+fh2设置了方形硬性fr-4基板的总高度(即fh1+fh2+fcg)的最小值，即满足贴片焊接microusb并且安装到塑胶结构件的microusb开口部；fh1+fh2≤uh-ud-fcg+1mm设置了方形硬性fr-4基板的总高度最大值，是充分考虑到非容量贡献型部件所需空间的节约，尽量减少方形硬性fr-4基板所占据的电池高度空间，从而将节余出的高度空间留给电芯，这有利于电池的高能量密度化。
本实施例的圆形硬性fr-4基板10的关键结构特征尺寸，满足以下的设计条件：圆形硬性fr-4基板直径为d1的中心孔满足：m3(＝0.50mm)≤d1(＝0.60mm)≤m3+0.3mm(＝0.5+0.3＝0.8mm)，其中m3为金属帽头的第三圆柱体直径)。为了满足圆形硬性fr-4基板与塑胶结构件及钢壳装配时的要求，圆形硬性fr-4基板的直径必须小于塑胶结构件的第二拉伸体外部直径，并且大于塑胶结构件的第二拉伸体内部直径即sd2-sdb×2)(＝13.5-0.8×＝11.9mm)<2×yb(＝2×6.65＝13.30)<sd2(＝13.50mm)，否则安装困难或产生干涉问题或圆形硬性fr-4基板在装配时候伸入到塑胶结构件的第二拉伸体的内部空间导致金属帽头在高度方向可以移动。
本实施例的圆形硬性fr-4基板10方形平板拉伸体缺口宽度yqk满足：fk1-2×fckd(＝10-2×1.25＝7.5mm)≤yqk(＝7.60mm)≤fk1-1.0mm(＝10-1＝9mm)，其中fk1为方形硬性fr-4基板的第一方形平板拉伸体的宽度，fckd为方形硬性fr-4基板的方形槽的宽度。该尺寸的设置，能够良好实现方形硬性fr-4基板通过其方形槽与圆形硬性fr-4基板方形平板拉伸体缺口安装配合，同时实现方形硬性fr-4基板卡接在圆形硬性fr-4基板上，即如果fk1≤yqk即圆形硬性fr-4基板方形平板拉伸体缺口宽度yqk过大，则方形硬性fr-4基板的第一方形平板拉伸体宽度小于圆形硬性fr-4基板方形平板拉伸体缺口宽度，方形硬性fr-4基板将发生脱落而无法实现与圆形硬性fr-4基板的卡接；如果yqk<fk1-2*fckd即圆形硬性fr-4基板方形平板拉伸体缺口宽度yqk过小，那么方形硬性fr-4基板则由于存在干涉问题导致不能通过其方形槽与圆形硬性fr-4基板方形平板拉伸体缺口安装配合。
本实施例的圆形硬性fr-4基板10方形平板拉伸体缺口深度yqs满足：
图10是本实施例金属帽头1、圆形pcb板、方形pcb板装配后的相对位置结构示意图，其中有一个关键尺寸即ud，该尺寸表示的是microusb接口的开口部最外端的平面至方形硬性fr-4基板的第一方形平板拉伸体最近边缘平面的距离，该尺寸在本实施例设置为0.70mm，ud尺寸的设置，可以使得microusb接口的开口端伸入塑胶结构件对应的第一拉伸体挖空的microusb开口部，并且不会超出塑胶结构件的第一拉伸体的最外侧平面，实现了microusb接口与塑胶结构件的良好装配和定位。
本实施例锂离子电芯的最大高度dxgmax满足：dxgmax(＝43mm)≤h-h1-sj1-sj2-yh-fh2-gkdh(＝50.5-1.5-0.8-2.2-0.6-1.5-0.5＝43.4mm)，其中h为二次锂离子电池的总高度，h1为金属帽头的第一圆柱体的高度，sj1为塑胶结构件的第一拉伸体的高度，sj2为塑胶结构件的第二拉伸体的高度，yh为圆形硬性fr-4基板的厚度，fh2为方形硬性fr-4基板的第二方形平板拉伸体的高度，gkdh为钢壳的底部包含底部凸台的厚度。
图11是本实施例塑胶结构件、金属帽头、圆形pcb板、方形pcb板装配后的相对位置结构示意图。
图12是金属帽头、圆形pcb板、方形pcb板锡焊固定结构示意图。金属帽头1通过第三锡焊区13与圆形pcb板连接固定，第三锡焊区13是在圆形硬性fr-4基板10b面的第三端口j3位置，通过j3端口的焊盘与金属帽头1第三圆柱体锡焊连接固定。方形pcb板与圆形pcb板是通过第一锡焊区11、第二锡焊区12实施连接固定。第一锡焊区11是在圆形硬性fr-4基板10b面的第三端口j7位置、方形硬性fr-4基板4b面的第三端口j6位置，通过j7端口的焊盘与j6端口的焊盘锡焊连接固定。第二锡焊区12是在圆形硬性fr-4基板10b面的第三端口j4位置、方形硬性fr-4基板4b面的第三端口j5位置，通过j4端口的焊盘与j4端口的焊盘锡焊连接固定。第一锡焊区11、第二锡焊区12均设置在方形硬性fr-4基板4b面，避开了金属外壳的microusb接口3，大大降低了锡焊的难度，同时也降低了第一锡焊区11、第二锡焊区12通过microusb接口3的外壳短路的风险。
结合图1至图12，本实施例在实际制作时，按以下步骤进行：
(1)将金属帽头安装到塑胶结构件中，金属帽头的第一圆柱体卡接在塑胶结构件的第一拉伸体端面上，金属帽头的第二和第三圆柱体插入塑胶结构件的中心孔并伸入到塑胶结构件的第二拉伸体内部空腔中。
(2)将圆形pcb板的a面朝上、方形pcb板的a面朝外，将方形pcb板的b面与圆形pcb板垂直装配在一起且microusb接口的开口与圆形pcb板的a面朝向相同，将两者通过圆形pcb板的方形平板拉伸体缺口和方形pcb板的方形槽进行卡接装配，形成pcb板组合体。
(3)将pcb板组合体与安装有金属帽头的塑胶结构件进行装配，达成将microusb接口沿开口方向卡入塑胶结构件的挖空的microusb开口部中，并且将金属帽头的第三圆柱体插入到圆形pcb板的中心孔中。如图11所示。
(4)将圆形pcb板的b面与方形pcb板的b面、圆形pcb板的b面与金属帽头进行锡焊连接和固定，即将圆形pcb板的b面的第四焊盘与方形pcb板的b面第五焊盘锡焊连接、圆形pcb板的b面的第七焊盘与方形pcb板的b面第六焊盘锡焊连接、圆形pcb板的b面的第三焊盘与金属帽头的第三圆柱拉伸体锡焊连接。如图12所示。
(5)将锂离子电芯的正极端焊正极引出线(可以是镍带、镀镍钢带、导线)，锂离子电芯的负极端焊负极引出线(可以是镍带、镀镍钢带)，然后将锂离子电芯装入钢壳中，并且将锂离子电芯的负极引出线与钢壳实现电连接(可以是锡焊、压接、电阻焊接、激光焊接等)。
(6)将锂离子电芯的正极引出线与圆形pcb板的b面的第一焊盘连接(锂离子电芯的正极引出线为导线或镍带或镀镍钢带则可以采用锡焊连接；锂离子电芯的正极引出线为镍带或镀镍钢带，则可以先在圆形pcb板的b面的第一焊盘贴片镍片或镀镍钢片，然后再通过电阻焊接或激光焊接的方式实现锂离子电芯的正极引出线与圆形pcb板的b面的第一焊盘的连接)；将锂离子电芯的负极引出线与圆形pcb板的b面的第二焊盘连接，可以采用锡焊连接，也可以先在圆形pcb板的b面的第二焊盘贴片镍片或镀镍钢片，然后再通过电阻焊接或激光焊接的方式实现锂离子电芯的负极引出线与圆形pcb板的b面的第二焊盘的连接。
(7)将塑胶结构件的第二拉伸体插入钢壳内部，然后用钢针对塑胶结构件的第二拉伸体与钢壳的结合部实施冲压，钢壳受力变形嵌入塑胶结构件的第二拉伸体中，实现了塑胶结构件与钢壳的固定。
完成集成充电管理、恒压输出、充放电保护、自带mcirousb接口等多种功能的高能量密度圆柱形二次锂离子电池的制作。
将本实施例的二次锂离子电池，完全放电后，适配器规格为：5v恒压输出、最大充电电流500ma，通过microusb接口给电池充电，合计的充电容量为753.2mah，其充电电压-充电电流-充电时间关系曲线图如图13所示。充电过程中，充电的管理和充电的保护由电池内部的电路自行实施。
将充满电的电池，以恒流1000ma进行放电，截止电压1.0v，其放电情况下的放电电压-放电电流-时间关系曲线图如图14所示，电池的放电电压为1503mv～1488mv，稳定在1.55±0.10v范围内，达成了以1.0a电流进行恒压输出的功能，整个放电过程放电容量为1552mah。放电终了，放电电压突降到0.07v，电流为0ma，表明触发了过放电保护条件，关断了放电回路，放电保护功能实现。
现有技术方法下，同种型号即r6s型号尺寸电池，由于结构件占用了超过本实施例约8mm高度的空间，导致只能采用高度更低的聚合物锂离子单体电池，其型号一般为13350(直径13.00±0.20mm，高度35.00+0-1.0mm)，标称电压为3.7v，容量为550mah。即本实施例的技术方法，能够实现比现有技术高出36％以上的能量密度。
需要说明的是，本实施例虽然是以降压恒压1.55v输出型锂离子电池为例进行说明，但是同样适用于电池需要升压恒压输出的工况，例如9v恒压输出锂离子电池等。
需要说明的是，本实施例虽然是以r6s型号尺寸来进行说明，但是同样适用于其它尺寸的电池。
实施例2
一种高能量密度二次锂离子电池，其结构与实施例1中的高能量密度二次锂离子电池的结构相类似，其不同之处在于：恒定输出电压为1.32v，第一电阻r1规格为120k±1％，第二电阻r2规格为100k±1％。
以上所述仅是本发明的优选的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应该视为本发明的保护范围。
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