可充电电池和电池控制器的制作方法

本实用新型涉及二次电池技术领域，特别涉及一种可充电电池和应用于该可充电电池的电池控制器。

背景技术：

gb/t8897.2(iec60086-2)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/t8897.2(iec60086-2)已标准化一次电池的二次电池产品需求越来越高。

在兼容gb/t8897.2(iec60086-2)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。

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/t8897.2(iec60086-2)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。

随着锂离子电池充放电控制技术的快速发展，采取将充电和/或放电控制电路、dc-dc换能电路与锂离子电池封装为一体，由控制电路对锂离子电池进行充电和/或放电控制，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/t8897.2(iec60086-2)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/t8897.2(iec60086-2)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。

此类将充电和/或放电控制电路与锂离子电池封装为一体构成的电控型可充电电池，目前已获得电池消费市场的广泛认可，正在逐步取代传统的已标准化一次电池，以及兼容已标准化一次电池的镍氢电池等电化学可充电电池。

在消费类可充电电池市场，提高可充电电池的绝对蓄电能量、体积比能量，降低可充电电池产品成本，始终是市场需求的主要方向，也是可充电电池产品技术发展的方向，同样也是电控型可充电电池产品技术发展的方向。

目前的锂离子充电电池的封装方法基本都是采取将放电控制电路或者充电和/或放电控制电路、dc-dc换能电路集成在一个控制器中，然后把控制器与锂离子电芯封装为一体，构成锂离子充电电池。控制器叠设在电芯的正电极端或负电极端，控制器和电芯的总高构成电池的总高。由于电池的总高和直径都由gb/t8897.2(iec60086-2)定义，故，要提高电芯的体积，进而提高电芯的绝对蓄电能量，需降低控制器的体积。然而目前的电池控制器结构复杂，电路元件布置不合理，体积较大，尤其是电池控制器在电池封装结构中占用的总高较大，造成可充电电池的绝对蓄电能量就低下。

故，如何优化控制器结构，以提高可充电电池的绝对蓄电能量，是内业亟待克服的难题。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种结构布局合理、体积较小的电池控制器，以提高可充电电池的绝对蓄电能量。

根据本公开的一方面，提供了一种电池控制器,包括：

一电路板，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；

一正电极端盖，为金属导电材质，其与所述电路板电连接，包括：正电极端盖板和形成在所述正电极端盖板外周缘的帽壁，所述正电极端盖板和所述帽壁构成一端开口并具有内腔的筒状的帽体，所述帽体的开口周缘与所述电路板第一表面紧密接触，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。

可选地，所述帽体呈等径的直筒状，其除所述开口之外的其余位置均封闭，构成覆盖于所述电路板第一表面上的封闭体。

可选地，所述正电极端盖覆盖在电路板第一表面的中部区域，所述电路板第一表面未被所述正电极端盖覆盖处形成一环形区域。

可选地，所述电路板的第二表面焊装并电连接有内电极，所述内电极为金属导电材质，所述内电极具有用以接触并电连接电芯的内电极电芯焊接台，所述内电极电芯焊接台与所述电路板之间形成有容纳电路元器件的容纳空间。

可选地，所述电池控制器还包括金属导电材质的控制器外壳体，所述电路板、所述电路板上的电路元器件、正电极端盖以及内电极构成安装在所述控制器外壳体中的控制电路组件，所述控制器外壳体具有环绕在所述控制电路组件外围的环形的外壳体侧壁，所述外壳体侧壁的轴向与所述电路板的轴向一致，所述外壳体侧壁与所述电路板固定并电连接，所述内电极电芯焊接台外露于所述控制器外壳体。

可选地，所述正电极端盖还包括：设置于所述帽体开口端的外侧并垂直于所述帽体轴向的帽檐，所述帽檐贴合于所述电路板。

可选地，所述帽檐的外缘具有可插入所述电路板的正电极端盖焊装定位脚，所述电路板上设置有供所述正电极端盖焊装定位脚插入的定位槽以及环绕所述定位槽的正电极端盖焊盘，所述正电极端盖通过所述正电极端盖焊装定位脚与所述电路板进行电连接。

可选地，所述电路板第一表面未被所述正电极端盖覆盖处设置有电芯测试点，所述电芯测试点电连接所述内电极，且所述电路板第一表面设置有环绕所述正电极端盖的绝缘材质的控制器盖板，所述控制器盖板覆盖住所述电芯测试点。

可选地，所述电路板第一表面的非正电极端盖覆盖区或第二表面正对所述非正电极端盖覆盖区处设置有指示灯，所述指示灯与所述电路板电连接，所述控制器盖板为导光材质，所述指示灯发出的光线传导至所述控制器盖板上而在所述控制器盖板上形成发光面。

可选地，所述控制器盖板背向所述电路板的一面覆盖有盖板遮光片或涂覆有盖板遮光层，所述指示灯的光线在所述控制器盖板的外周侧壁上形成环形发光面。

可选地，所述电路板的非正电极端盖覆盖区处开设透光孔，所述透光孔贯通所述电路板的第一表面和第二表面，所述指示灯设置在所述电路板第二表面对应所述透光孔的位置，所述指示灯发出光经由所述透光孔导向所述控制器盖板。

可选地，所述指示灯贴片于所述第一表面的非正电极端盖覆盖区上，所述控制器盖板面向所述电路板的一面设置有容纳所述指示灯的避让槽，使所述控制器盖板贴合于所述电路板的第一表面。

可选地，所述电路板的第一表面涂覆有反光的绝缘层。

可选地，所述内电极还包括：与所述内电极电芯焊接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。

可选地，所述内电极焊装定位脚包括：与所述内电极电芯焊接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。

可选地，所述定位脚焊装部包括：可插入并焊装在所述电路板上的两内电极插脚以及平贴于所述电路板表面的内电极电路板焊接台，所述内电极电路板焊接台位于两所述内电极插脚之间，所述内电极电路板焊接台的边缘开设有开口槽，并在所述开口槽的两侧形成两导电凸缘，所述电路板上设置有供所述内电极插脚插入的内电极定位孔以及供所述内电极电路板焊接台平贴于其上并与其相焊接的内电极焊盘，所述内电极焊盘环绕所述内电极定位孔的周缘，所述内电极插脚和内电极电路板焊接台共用同一焊盘。

可选地，内电极具有两个所述内电极焊装定位脚，两内电极焊装定位脚连接在所述内电极电芯焊接台的两侧。

可选地，所述内电极为只有一个内电极焊装定位脚的单脚内电极，所述内电极焊装定位脚一体延伸并折弯形成所述内电极电芯焊接台，所述内电极电芯焊接台为不与所述电路板连接的可活动结构。

可选地，所述内电极电芯焊接台的周缘一体成型设有相对于内电极电芯焊接台弯折的凸沿，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电芯焊接台。

可选地，所述内电极电芯焊接台的中心设置有铆压孔，所述铆压孔边缘一周设置有一圈相对于所述内电极电芯焊接台弯折的环形的凸沿。

可选地，所述内电极还包括：平贴于所述内电极电芯焊接台的内电极焊片，所述内电极焊片设置在所述内电极电芯焊接台背向所述电路板的一侧，所述内电极为金属镍、铜或不锈钢镀镍材质，所述内电极焊片为金属铝材质。

可选地，所述外壳体侧壁的内面突出设置有导电的金属材质的限位凸台，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用以导电焊接所述限位凸台的外壳体焊盘。

可选地，所述限位凸台为一体突出成型在所述外壳体侧壁内面的环状台，所述环状台具有一突出于所述外壳体侧壁内面的用以支撑所述电路板的环形的支撑平面。

可选地，控制器外壳体还包括：形成在所述外壳体侧壁一端并垂直于所述侧壁轴向的底壁，所述底壁中心设置有通孔，所述内电极电芯焊接台经由所述通孔外露于所述控制器外壳体，所述内电极电芯焊接台的边缘与所述通孔边缘之间具有间隙。

可选地，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外壳体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支架底壁，所述支架底壁中心设置通孔，所述支架侧壁上设置有多个用以焊接所述外壳体侧壁的焊孔，所述支架侧壁突出在所述外壳体侧壁内面而形成所述限位凸台。

可选地，所述外壳体焊盘为沿所述电路板边缘一周分布的连续焊盘。

可选地，所述外壳体焊盘为沿所述电路板边缘一周分布的多个间隔设置的离散焊盘。

可选地，所述外壳体焊盘的边缘线由多个弧形段构成，各弧形段呈朝向所述电路板中心方向内拱的弧形和/或呈背向所述电路板中心方向外拱的弧形。

可选地，所述电路板被所述正电极端盖的帽体覆盖的区域内设置有贯穿第一表面和第二表面的注胶孔和排气溢流孔，所述注胶孔和所述排气溢流孔相远离，所述注胶孔的孔径大于所述排气溢流孔的孔径，所述正电极端盖与所述电路板的第一表面构成的腔体内通过所述注胶孔和排气溢流孔填充有导热胶，所述控制器外壳体与所述电路板的第二表面构成的腔体内填充有导热胶。

可选地，所述控制器外壳体底壁的通孔处的导热胶表面覆盖有密封胶。

本申请还提供一种可充电电池，包括：

电芯，为锂离子电芯，具有正电极和负电极；以及，

电池控制器，其同轴叠设在所述电芯的正电极所在端并与所述电芯封装成一体，所述电池控制器还包括有内电极，所述电芯的正电极与所述电池控制器的内电极电连接，所述电池控制器的正电极端盖作为可充电电池的正电极，所述电芯的负电极或者与所述电芯的负电极电连接的电池外壳体作为可充电电池的负电极。

可选地，所述电芯的正电极与所述电池控制器的内电极电芯焊接台焊接并电连接。

可选地，所述电芯为软包电芯，所述电芯的一端设置有正电极，所述电芯的另一端设置片状的负电极，所述负电极向所述电芯的正电极端延伸，所述电芯套入至一金属导电材质的电池外壳体内，所述电池外壳体一端开口，另一端封闭，所述负电极的根部朝向所述与所述电池外壳体的封闭端，所述负电极的延伸端与所述电池外壳体的开口端焊接固定并建立电连接，所述电池控制器位于所述电池外壳体的开口端，所述控制器外壳体与所述电池外壳体焊接固定并建立电连接。

可选地，所述电芯的外壳为钢壳，所述电芯的钢壳为电芯的负电极，所述电芯具有一电芯盖帽，所述钢壳的一端开口，另一端封闭，所述电芯盖帽设置在所述钢壳的开口端并封闭所述钢壳的开口，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铆接电极，所述电芯盖帽壳体包括绝缘的盖底和设置在盖底周向的导电的盖沿，所述盖沿将所述控制器外壳体和所述钢壳同轴固定并与二者建立电连接，所述铆接电极铆压在所述盖底的中心并贯通所述盖底，所述铆接电极上套设有正电极片和绝缘体，所述绝缘体位于所述正电极片和所述盖底之间，所述铆接电极的一端与所述电芯的正电极电性连接，所述内电极电芯焊接台的中心设置有铆压孔，所述铆接电极的另一端对接插入所述铆压孔，并通过导电材质的弹性垫圈抵接所述内电极电芯焊接台和所述正电极片，将电池控制器与所述电芯建立电连接。

可选地，所述电池外壳体为金属壳，所述电池外壳体的一端开口另一端封闭，其封闭端为可充电电池的负电极，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，所述控制器外壳体与所述电池外壳体焊接固定并建立电连接，所述控制器外壳体面向所述电芯的一面粘贴有绝缘层或者涂覆有绝缘层；所述内电极还包括：平贴于所述内电极电芯焊接台的金属铝材质的内电极焊片，所述内电极为金属镍、铜或不锈钢镀镍材质，所述电芯的正电极与所述内电极焊片焊接固定并建立电连接。

电池控制器采取的一体化系统集成的结构技术方法，实现了可采用软包锂离子电芯、直封锂离子电芯、钢壳锂离子电芯等各种电芯构成可充电电池的目的，具有以下结构技术效果：

1)降低了电池控制器结构高度，提高了可充电电池的体积比能量。

本申请通过将可充电电池的正电极焊装在电池控制器的电路板上，利用正电极端盖作为可充电电池的正电极的结构特点，将电路板第一表面上的电路元器件隐藏于正电极端盖的筒状的帽体内，使正电极端盖既作为电池控制器的封装结构，又作为可充电电池的正电极，且充分利用了正电极端盖内部空间，降低了电池控制器的总高，为锂离子电芯腾出空间，提高了锂离子电芯的体积，进而提高电池的绝对蓄电能量及体积比能量。

在电路板的第一表面设置正电极端盖，在电路板的第二表面设置内电极，使得电路板第一表面的电路元器件可隐藏在正电极端盖与电路板之间的容纳空间内，电路板第二表面的电路元器件可隐藏在内电极于电路板之间的容纳空间内，从而充分利用了电池控制器内部空间，将电池控制器的高度尽可能降低。

此外，通过对电池控制器的控制电路组件、控制器外壳体采取的一体化系统集成的结构设计，使正电极端盖、控制器外壳体和内电极既作为电池控制器的封装结构，又分别作为可充电电池的正电极、负电极、电芯的连接和检测电极，从而使封装结构电路元器件化，简化了电池控制器结构，降低了电池控制器高度，为锂离子电芯让出更大空间，从而提高了可充电电池的体积比能量。

采取以耐电解液侵蚀的密封胶密封电池控制器的内电极与控制器外壳体间隙的方法，可有效阻止电解液浸入电池控制器，从而可实现电池控制器直接封装密封电芯的开口端，省去了电芯自身用以封闭其开口端的结构，以最大程度地为电芯腾出可利用空间，增大电芯的蓄电能力。

2)提高了电池控制器的电磁屏蔽效果。

金属材质的正电极端盖、内电极以及控制器外壳体一体化系统集成的结构设计，为电池控制器提供全方位的电磁屏蔽，使电池控制器性能更稳定，也提高了电池控制器的整体结构强度。

3)简化电池控制器结构及工艺，降低可充电电池成本。

通过对电池控制器的控制电路组件、控制器外壳体采取的一体化系统集成的结构和工艺设计，简化了电池控制器的结构及制装工艺，降低了电池控制器的物料成本及制造成本。

4)提高电池控制器散热效率。

采取在电池控制器内灌注导热胶的封装方法，提高了充电和/或放电控制电路散热速率、降低了电池控制器内部与外部温差、提高了充放电温度控制精度、提高了电池控制器结构强度、实现了电池控制器结构密封，提高了可充电电池的充放电工作环境适应性及可靠性。

5)在不降低结构防护等级的条件下实现在可充电电池外部显示光信号。

当指示灯设置在电路板第一表面时，指示灯位于正电极端盖之外，使正电极端盖保持完整的密封结构，构成电路板第一表面的结构密封件，确保了正电极端盖内部电路元器件的结构密封防护等级。

当指示灯设置在电路板第二表面时，采取将指示灯反向贴片在电路板透光孔上，指示灯发出的光信号可经由透光孔穿过电路板、避开结构封装、直接射入控制器盖板，使属于结构易损件的控制器盖板不参与电池控制器的结构密封结构，实现了在控制器盖板破损后不降低电池控制器的结构密封防护等级。

6)可跨过电池控制器对锂离子电芯化成及检测。

在电池控制器的电路板第一表面的正电极端盖之外设置电芯测试点，电芯测试点通过电路板电连接内电极，从而在可充电电池完成后，在不安装控制器盖板、盖板遮光片的状态下，可利用电芯测试点电连接内电极，并通过内电极电连接锂离子电芯，从而可实现跨过电池控制器的结构电路对锂离子电芯直接进行化成或检测。

附图说明

图1为实施例1的可充电电池正电极一端外形示意图；

图2为实施例1的可充电电池负电极一端外形示意图；

图3为实施例1的可充电电池轴向剖视结构示意图(图中的圆圈部分为局部放大图)；

图4为实施例1的可充电电池结构分解示意图；

图5为实施例1的钢壳锂离子电芯轴向剖视结构示意图(图中的圆圈部分为局部放大图)；

图6为实施例1的钢壳锂离子电芯结构分解示意图；

图7为实施例2的可充电电池正电极一端外形示意图；

图8为实施例2的可充电电池负电极一端外形示意图；

图9为实施例2的可充电电池轴向剖视结构示意图(图中的圆圈部分为局部放大图)；

图10为实施例2的可充电电池结构分解示意图；

图11为实施例2的电池控制器与锂离子电芯卷芯正电极焊接示意图；

图12为实施例2的可充电电池控制器盖板及盖板遮光片结构分解示意图；

图13为实施例3的可充电电池正电极一端外形示意图；

图14为实施例3的可充电电池负电极一端外形示意图；

图15为实施例3的可充电电池轴向剖视结构示意图(图中的圆圈部分为局部放大图)；

图16为实施例3的可充电电池结构分解示意图；

图17为实施例3的软包锂离子电芯负电极延长结构示意图；

图18为实施例3的软包锂离子电芯的电极折弯结构示意图；

图19为实施例3的软包锂离子电芯负电极与电池外壳体焊接结构示意图；

图20为实施例3的软包锂离子电芯正电极与电池控制器的焊接结构示意图；

图21为可充电电池的一体化系统集成原理示意框图；

图22为实施例1电池控制器的电路板的第一表面的结构示意图；

图23为实施例1电池控制器的电路板的第二表面的结构示意图；

图24为实施例1电池控制器的内电极与电路板的装配状态图；

图25为实施例1电池控制器的内电极与电路板焊装完成结构；

图26为实施例1电池控制器的正电极端盖与电路板的装配状态图；

图27为实施例1电池控制器的正电极端盖与电路板焊装完成结构；

图28为实施例1电池控制器的控制电路组件与控制器外壳体装配状态图；

图29为实施例1电池控制器的控制电路组件与控制器外壳体焊装完成的控制器轴向剖视结构；

图30为实施例1电池控制器的未灌注导热胶状态的仰视图；

图31为实施例1电池控制器导热胶灌注完成结构；

图32为实施例1控制器盖板与电池控制器装配关系；

图33为实施例1电池控制器装配完成的轴向剖视示意图；

图34为实施例1电池控制器的结构分解图；

图35为实施例2电池控制器的内电极的结构分解图；

图36为实施例2电池控制器的内电极焊装完成结构示意图；

图37为实施例2电池控制器的内电极与电路板装配关系示意图；

图38为实施例2电池控制器的内电极与电路板焊装完成结构示意图；

图39为实施例2电池控制器的正电极端盖与电路板装配关系示意图；

图40为实施例2电池控制器的正电极端盖与电路板焊装完成结构示意图；

图41为实施例2电池控制器的控制电路组件与控制器外壳体关系示意图；

图42为实施例2电池控制器的控制电路组件与控制器外壳体完成结构剖视示意图；

图43为实施例2电池控制器导热胶注胶孔与排气溢流孔示意图；

图44为实施例2电池控制器导热胶灌注完成结构示意图；

图45为实施例2电池控制器密封胶灌注完成结构示意图；

图46为实施例2控制器盖板、盖板遮光片与电池控制器装配关系示意图；

图47为实施例2电池控制器装配完成结构轴向剖视示意图；

图48为实施例2电池控制器装配关系示意图；

图49为实施例3电池控制器的内电极与电路板装配关系示意图；

图50为实施例3电池控制器的内电极与电路板装配完成结构示意图；

图51为实施例3电池控制器的正电极端盖与电路板关系示意图；

图52为实施例3电池控制器的正电极端盖与电路板装配完成结构示意图；

图53为实施例3电池控制器的控制电路组件与控制器外壳体装配关系示意图；

图54为实施例3电池控制器的控制电路组件与控制器外壳体装配完成结构轴向剖视示意图；

图55为实施例3电池控制器未注胶状态仰视示意图；

图56为实施例3电池控制器导热胶灌注完成结构示意图；

图57为实施例3电池控制器的控制器盖板及盖板遮光片装配关系示意图；

图58为实施例3电池控制器轴向剖视结构示意图；

图59为实施例3电池控制器装配关系示意图；

图60为实施例4电池控制器的结构分解图；

图61为实施例4电池控制器的内电极与电路板的装配关系图；

图62为实施例4电池控制器的负电极帽与电路板的装配关系图；

图63为实施例4电池控制器的正电极端盖与电路板装配完成结构示意图；

图64为实施例4电池控制器的控制电路组件与控制器外壳体装配关系示意图；

图65为实施例4电池控制器的灌注导热胶状态的结构示意图；

图66为实施例4电池控制器的轴向剖视图；

图67为电池控制器的控制器外壳体另一实施例的分解结构图；

图68为图67所示控制器外壳体焊装完成后的轴向剖视图。

附图标记说明如下：

可充电电池100a、100b、100c；

电池外壳体110a、110b、110c；

电池外壳体封闭端112a、112b、112c；

负极限位环130c；

钢壳锂离子电芯200a；

直封锂离子电芯200b；

软包锂离子电芯200c；

钢壳锂离子电芯卷芯201a；

直封锂离子电芯卷芯201b；

电芯正电极210a、210b、210c；

电芯负电极220a、220b、220c；

电芯盖帽230a；

电芯盖帽壳体231a；

铆接电极232a；

正电极片233a；

弹性垫圈240a；

电路板300a、300b、300c、300d；

透光孔301a、301b、301c；

注胶孔302a、302b、302c；

排气溢流孔303a、303b、303c；

定位槽304a、304b、304c；

插孔305a、305b、305c、305d；

绝缘层311a、311b、311c；

电芯测试点316a、316b、316c；

外壳体焊盘321a、321b、321c、321d；

正电极端盖焊盘322a、322b、322c；

负电极端盖焊盘322d；

内电极焊盘323a、323b、323c、323d；

指示灯324a、324b、324c、324d；

正电极端盖330a、330b、330c；

第一层端盖332a；

第二层端盖333a；

负电极端盖330d；

正电极端盖焊装定位脚331a、331b、331c；

导锡槽3311a；

帽体332b；

帽檐333b；

内电极340a、342b、340c、340d；

内电极焊装定位脚341a、341b、341c、341d；

第一定位脚3411a；

第二定位脚3412a；

定位脚基部3413a、3413d；

内电极插脚3414a、3414d；

内电极电路板焊接台3415a、3415d；

内电极支架342b；

内电极电芯焊接台343a、343b、343c；

铆压孔3430a；

凸沿3431a、3432a、3431c；

避让缺口3433b；

内电极焊片345b；

避让缺口3451b；

控制电路组件350a、350b、350c、350d；

电池控制器400a、400b、400c、400d；

控制器外壳体410a、410b、410c、410d、410e；

外壳体侧壁414a、414e；

外定位槽411a、411b、411c；

限位凸台412a、412b、412c、412d、412e；

底壁413a；

通孔4131a；

电路板支架420e；

支架侧壁421e；

导热胶440a、440b、440c、440d；

密封胶450b；

控制器盖板460a、460b、460c、460d；

绝缘层470b、470c；

盖板遮光片490b、490c。

具体实施方式

尽管本实用新型可以容易地表现为不同形式的实施方式，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施方式，同时可以理解的是本说明书应视为是本公开原理的示范性说明，而并非旨在将本实用新型限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本公开的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

在附图所示的实施方式中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用于解释本实用新型的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

以下结合本说明书的附图，对本实用新型的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。

在介绍本申请的各个实施例之前，先对本申请出现的一些电池名称、技术术语和电池分类做个概述。

本申请陈述中涉及内置有充电、放电、保护电路，具有商品属性的电池称为“电池”，对于不具有内置充和/或放电保护电路，属于工业半成品的电池称为“电芯”。

在实施例陈述中，依电芯的封装方法将其分为“钢壳锂离子电芯”、“软包锂离子电芯”、“直封锂离子电芯”等，将可充电电池分为“钢壳锂离子电池”、“软包锂离子电池”、“直封锂离子电池”，其中：

钢壳锂离子电芯：属引用名词，源于锂离子电池行业公知的对采用金属壳体封装，且不具有内置充和/或放电保护电路的单体锂离子电池的简称。

软包锂离子电芯：属引用名词，源于锂离子电池行业公知的对采用铝塑膜封装，且不具有内置充和/或放电保护电路的单体锂离子电池的简称。

直封锂离子电芯：属本申请为便于陈述自创的专有缩略名词，指锂离子电芯卷芯采用金属壳封装，完成电解液注液后，借由电池控制器来封闭金属壳的开口端，在电池控制器封闭开口端之前，这种不具有内置内置充和/或放电保护电路且电解液未封口状态的单体锂离子电池简称为直封锂离子电芯。

钢壳锂离子电芯可充电电池：钢壳锂离子电芯与电池控制器封装成一体，具有内置内置充和/或放电保护电路的单体锂离子电池的简称。

软包锂离子电芯可充电电池：软包锂离子电芯与电池控制器封装成一体，具有内置内置充和/或放电保护电路的单体锂离子电池的简称。

直封锂离子电芯可充电电池：直封锂离子电芯与电池控制器封装成一体，具有内置内置充和/或放电保护电路的单体锂离子电池的简称。

不论是钢壳锂离子电芯，还是软包锂离子电芯和直封锂离子电芯，其均可采用相同的锂离子电芯卷芯，各自的区别仅在电芯卷芯外部的不同封装结构，本申请为方便区分不同的实施例，故将其命名为不同的电芯名称。

以下结合本说明书的附图，对本实用新型的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。

电池实施例1：钢壳锂离子电芯可充电电池。

本申请以可充电电池100a的实施方法为例，给出采用钢壳锂离子电芯200a构成可充电电池100a的一体化系统集成的结构方法，此方法同样适用于采用钢壳锂离子电芯构成不同型号的可充电电池。

如图1、图2所示的钢壳锂离子可充电电池100a，采用钢壳锂离子电芯200a和电池控制器400a构成，可充电电池100a的内部结构如图3所示，装配关系如图4所示，钢壳锂离子电芯200a结构如图6所示。

参阅图1和图2，该钢壳锂离子可充电电池100a包括电池控制器400a、和钢壳锂离子电芯200a，二者装配并焊接为一体构成可充电电池100a。

参阅图5和图6，钢壳锂离子电芯200a呈筒状，包括：电池外壳体110a、钢壳锂离子电芯卷芯201a和电芯盖帽230a，三者装配并焊接为一体构成钢壳锂离子电芯200a。钢壳锂离子电芯卷芯201a两端分别具有外露的电芯正电极210a和电芯负电极220a。封装钢壳锂离子电芯卷芯201a的电池外壳体110a一般为钢壳，其一端开口，另一端封闭。钢壳锂离子电芯卷芯201a以电芯负电极220a朝向电池外壳体封闭端112a方向套入电池外壳体110a中，钢壳锂离子电芯卷芯201a的电芯负电极220a与电池外壳体110a封闭端112a焊接并建立电连接，电芯盖帽230a设置在电池外壳体110a的开口端并封闭电池外壳体110a的开口，钢壳锂离子电芯卷芯201a的电芯正电极210a与电芯盖帽230a上的铆接电极232a焊接并建立电连接。

如图5、图6所示，电芯盖帽230a包括：呈平底盖形状的圆形的电芯盖帽壳体231a和铆压在电芯盖帽壳体231a上的铆接电极232a。电芯盖帽壳体231a包括：盖底和设置在盖底周向的盖沿。电芯盖帽壳体231a的盖底与电池外壳体110a的开口端焊接固定，铆接电极232a铆压在盖底的中心并贯通盖底，铆接电极232a接触并抵接钢壳锂离子电芯卷芯201a的电芯正电极210a，铆接电极232a上套设有正电极片233a和绝缘体234a，绝缘体234a位于正电极片233a和盖底之间，确保铆接电极232a和正电极片233a与电芯盖帽壳体231a相互绝缘。

当电芯盖帽230a安装于电池外壳体110a的开口端后，钢壳锂离子电芯200a构成一个封装完整并具有正负电极的电芯。铆接电极232a及其上正电极片233a构成钢壳锂离子电芯200a的正电极，电池外壳体封闭端112a构成钢壳锂离子电芯200a的负电极。

参阅图3、图4和图5，当电池控制器400a安装于钢壳锂离子电芯200a时，电池控制器400a设置在钢壳锂离子电芯200a的正电极一端，通过电芯盖帽230a的盖沿将电池控制器400a的控制器外壳体410a和电池外壳体110a同轴固定并与二者建立电连接。为便于电芯盖帽230a的盖沿与电池控制器400a定位安装，电池控制器400a靠近底部的外侧凹设有环形的外定位槽411a，作为配合电池外壳体110a装配的定位及焊接结构。铆接电极232a的一端与钢壳锂离子电芯卷芯201a的电芯正电极210a接触并建立电连接，电池控制器400a的底部具有裸露的内电极电芯焊接台343a(详见图30)，内电极电芯焊接台343a的中心设置有铆压孔3430a(详见图24)，铆接电极232a的另一端对接插入铆压孔3430a，并通过铆接电极232a上套设的导电材质的弹性垫圈240a弹性抵接内电极电芯焊接台和正电极片233a，将钢壳锂离子电芯200a与电池控制器400a建立电连接。

如图1至图4所示，电池外壳体110a电连接锂离子电芯负电极220a，并通过电芯盖帽壳体231a电连接电池控制器400a的控制器外壳体410a，使电池外壳体110a成为可充电电池100a的系统接地电极，电池外壳体110a尤其是电池外壳体封闭端112a作为可充电电池100a的负电极。在可充电电池100a的正电极一端，电池控制器400a的正电极端盖330a露出可充电电池100a的正电极一端，作为可充电电池100a的正电极。

如图3、图5所示，在可充电电池100a的负电极一端，通过电池外壳体封闭端112a一体成型的凸台结构，实现可充电电池100a负电极一端的形体结构为凸台型负电极。

该钢壳锂离子电芯可充电电池100a具体通过以下三个步骤实现：

步骤1：钢壳锂离子电芯制造。

钢壳锂离子电芯200a采用锂离子电池行业常规的圆柱形钢壳封装锂离子电池工艺制造。

1)电芯盖帽230a压铆装配。

如图5、图6所示，电芯盖帽230a采用常规的压力铆接工艺，由铆接电极232a将正电极片233a、绝缘体234a压铆在电芯盖帽壳体231a上构成，使铆接电极232a与正电极片233a通过压力铆接建立电连接。

其中：电芯盖帽230a的铆接电极232a采用金属铝制造、电芯盖帽壳体231a采用不锈钢或镍或镀镍铁材料制造、正电极片233a采用不锈钢或镍或镀镍铁材料制造。

2)钢壳锂离子电芯卷芯201a装壳并底焊。

如图5、图6所示，钢壳锂离子电芯卷芯201a装入电池外壳体110a后，采用常规的圆柱形钢壳锂离子电池底焊工艺，将钢壳锂离子电芯卷芯201a的负电极220a与电池外壳体封闭端112a焊接建立电连接。

其中：钢壳锂离子电芯卷芯201a的负电极220a采用金属镍制造、电池外壳体110a采用不锈钢或镀镍铁材料制造。

3)铆接电极232a与锂离子电芯正电极210a焊接。

如图5、图6所示，采用超声焊接或激光焊接工艺，将钢壳锂离子电芯卷芯201a的正电极210a焊接在电芯盖帽230a的铆接电极232a上建立电连接。

其中：钢壳锂离子电芯卷芯201a的正电极210a采用金属铝制造、电芯盖帽230a的铆接电极232a采用金属铝制造。

4)钢壳锂离子电芯200a注液。

钢壳锂离子电芯卷芯201a正电极210a与电芯盖帽230a的铆接电极232a焊接完成后，采用常规的锂离子电池开口注液工艺，对未封口的钢壳锂离子电芯200a灌注电解液。

5)钢壳锂离子电芯200a封口焊接。

如图4和图5所示，将电芯盖帽壳体231a置于电池外壳体110a的开口端，采用激光焊接工艺，将完成注液后的钢壳锂离子电芯200a的电芯盖帽壳体231a与电池外壳体110a的结合缝隙以气密焊接结构固定并建立电连接。

其中：电池外壳体110a采用不锈钢或镀镍铁材料制造、电芯盖帽壳体231a采用与电池外壳体110a相同材质的不锈钢或镀镍铁材料制造。

6)钢壳锂离子电芯200a化成及检测。

如图5所示的，钢壳锂离子电芯200a完成并纯化后，采用常规的锂离子电池化成及分容测试仪，对钢壳锂离子电芯200a进行化成及检测，完成钢壳锂离子电芯200a的制造。

步骤2：电芯盖帽230a安装弹性垫圈240a。

如图3、图4所示，将弹性垫圈240a放置在电芯盖帽230a的正电极片233a上，使铆接电极232a的凸台穿入弹性垫圈240a的中心孔。如果需要固定弹性垫圈240a，可采用激光点焊的方法将弹性垫圈240a与正电极片233a通过点焊固定。

其中：本实施例的弹性垫圈240a为波形垫圈，采用铍青铜或是磷铜成型后镀镍制造，在其他实施例中，弹性垫圈240a还可以采用其它导电金属材料制造，并且还可以采取结构成型为弹簧或是具有弹性形变功能的其他弹性垫圈的方法替代弹性垫圈240a。

步骤3：电池控制器400a与钢壳锂离子电芯200a装配焊接。

如图3、图4所示，将电池控制器400a与钢壳锂离子电芯200a同轴心方向装配，使钢壳锂离子电芯200a的电芯盖帽壳体231a的盖沿插入控制器外壳体410a底部的环形的外定位槽411a，并抵靠在控制器外壳体410a底面。

在电池控制器400a与钢壳锂离子电芯200a装配压合状态，采用激光焊的方法将电芯盖帽壳体231a与控制器外壳体410a装配后形成的的结合缝隙焊接固定并建立电连接，焊接可以采取气密焊接或是非气密的间断点焊方式，使控制器外壳体410a通过电芯盖帽壳体231a与电池外壳体110a建立电连接，构成如图1、图2所示的可充电电池100a。

如图3所示，可充电电池100a装配焊接完成后，弹性垫圈240a被内电极340a与正电极片233a夹压产生弹性形变而建立电连接，使电池控制器400a通过弹性垫圈240a、正电极片233a、铆接电极232a电连接钢壳锂离子电芯卷芯201a的正电极210a，具体而言，使电池控制器400a的内电极340a(如图29至图33所示)与钢壳锂离子电芯卷芯201a的正电极210a建立电连接。

如果需要在可充电电池100a装配完成后对钢壳锂离子电芯200a进行化成或检测，可以通过电池控制器400a对钢壳锂离子电芯200a进行化成或检测。也可以跨过电池控制器400a直接对钢壳锂离子电芯化成及检测。

1)通过控制器化成及检测。

组装完成的可充电电池100a经过纯化后，将可充电电池100a的正电极端盖330a接直流稳压电源的正电极，将可充电电池100a的电池外壳体110a尤其是电池外壳体封闭端112a接直流稳压电源的负电极，接通电源后由电池控制器400a对直封锂离子电芯200a进行化成和检测。

2)跨过控制器化成及检测。

如果需要跨过电池控制器400a直接对钢壳锂离子电芯200a进行检测，可在暂不安装或拆除控制器盖板460a的状态下(如图32所示的电池控制器400a状态)，由电池控制器400a电路板300a露出的电连接钢壳锂离子电芯200a正电极210a的电芯测试点316a，对钢壳锂离子电芯200a进行检测。在完成对直封锂离子电芯200a进行化成和检测后，安装控制器盖板460a。

本实施例采用钢壳锂离子电芯200a与电池控制器400a构成的可充电电池100a，相比于现有的可充电电池，通过降低电池控制器400a的高度(后续电池控制器400a实施例详述)，提高了可充电电池配套的钢壳锂离子电芯200a的可利用空间，增大了钢壳锂离子电芯200a的体积，提高了可充电电池100a的绝对蓄电能量和比能量。

电池实施例2：直封锂离子电芯可充电电池。

参阅图7至图12，本实施例采用直封锂离子电芯200b构成可充电电池100b的一体化系统集成的结构方法，此方法适用于各种采用直封锂离子电芯构成不同型号的可充电电池。

准确的说，直封锂离子电芯200b在借由电池外壳体110b、电池控制器400b封装完成后方可准确的称为锂离子电芯，但在此状态下其整体结构已构成可充电电池100b。为便于与钢壳锂离子电芯、软包锂离子电芯统一术语，本实施例，将直封锂离子电芯卷芯201b套入电池外壳体110b中但并未封闭电池外壳体110b开口端的状态，构成直封锂离子电芯200b。

参阅图7至图12，直封锂离子电芯可充电电池100b包括：直封锂离子电芯200b和同轴叠设在直封锂离子电芯200b的正电极所在端的电池控制器400b。

直封锂离子电芯200b呈筒状，包括：电池外壳体110b和设置在电池外壳体110b内部的直封锂离子电芯卷芯201b。直封锂离子电芯卷芯201b也呈筒状，两端分别具有电芯正电极210b和电芯负电极220b。电池外壳体110b为金属壳，一般为钢壳，其一端开口另一端封闭。直封锂离子电芯卷芯201b经开口端套入电池外壳体110d中，且直封锂离子电芯卷芯201b的电芯负电极220b与电池外壳体封闭端112b焊接并建立电连接,该电池外壳体封闭端112b作为电芯的负电极，且当直封锂离子电芯200b与电池控制器400b完成封装后，该电池外壳体封闭端112b也作为直封锂离子电芯可充电电池100b的负电极，直封锂离子电芯卷芯201b的电芯正电极210b作为电芯的正电极。

参阅图11和图12，电池控制器400b设置在电池外壳体110b的开口端并直接封闭电池外壳体110b的开口。为便于电池外壳体110b的开口端与电池控制器400b定位安装，电池控制器400b靠近底部的外侧凹设有环形的外定位槽411b。外定位槽411b作为配合电池外壳体110b装配的定位及焊接结构，还具有在控制器外壳体410b与电池外壳体110b焊接过程中避免焊焰或焊渣进入电池外壳体110b内损伤锂离子电芯的作用。电芯正电极210b与电池控制器400b的内电极焊片345b焊接固定并建立电连接，进而通过内电极焊片345b与电池控制器400b的电路板建立电连接。

参阅图9和图10，电池控制器400b的控制器外壳体410b与电池外壳体110b焊接固定并建立电连接，控制器外壳体400b的底壁面向直封锂离子电芯200b的一面粘贴有绝缘层470b或者涂覆有绝缘层470b，以确保控制器外壳体400b底壁与电芯正电极210b间绝缘。

电池控制器400b的正电极端盖330b作为可充电电池100b的正电极，电池外壳体封闭端112b作为可充电电池100b的负电极。

如图8、图9所示，在可充电电池100b的负电极一端，通过电池外壳体110b封闭端112b的平台结构，实现可充电电池100b负电极一端的形体结构为平台型负电极。

该直封锂离子电芯可充电电池100b具体的实现方法如下：

如图7、图8所示的可充电电池100b采用直封锂离子电芯200b构成，可充电电池100b的内部结构如图9所示，可充电电池100b的结构装配关系如图10所示。其具体通过以下六个步骤实现：

步骤1：直封锂离子电芯卷芯制造及装壳。

如图9、图10所示的可充电电池100b内的直封锂离子电芯卷芯201b，采用常规的圆柱形钢壳锂离子电芯制造工艺制造。

如图9、图10所示的直封锂离子电芯卷芯201b，正电极210b采用金属铝制造，负电极220b采用金属镍制造。

如图9、图10所示，将直封锂离子电芯卷芯201b以负电极220b朝向电池外壳体封闭端112b的方向装入电池外壳体110b；采用常规电芯底焊工艺方法，将直封锂离子电芯卷芯201b负电极220b焊接在电池外壳体封闭端112b。

步骤2：电池控制器外壳体绝缘处理。

如图9、图10、图11所示，在电池控制器400b的控制器外壳体410b轴向底面，粘贴一面带有不干胶的聚酰亚胺薄膜构成绝缘层470b，用于在直封锂离子电芯卷芯201b的正电极210b与控制器外壳体410b之间建立电绝缘；绝缘层470b还可以采取在控制器外壳体410b轴向底面涂覆耐电解液腐蚀的电绝缘型涂料的方法实现。

步骤3：电池控制器内电极与直封锂离子电芯正电极焊接。

如图11所示，采用超声焊或激光焊的方法，将直封锂离子电芯卷芯201b的正电极210b焊接在电池控制器400b的内电极焊片345b上，使直封锂离子电芯卷芯201b的正电极210b与内电极焊片345b通过焊接固定并建立电性连接，进而与电池控制器400b的电路板300b(如图42所示)建立电连接。

直封锂离子电芯卷芯201b的正电极210b可采用铝材质制造，电池控制器400b的内电极焊片345b可采用铝材质制造，易于与直封锂离子电芯卷芯201b的正电极210b焊接，并符合直封锂离子电芯200b电化学体系的材质要求。

步骤4：直封锂离子电芯注液。

如图11所示，采用常规的圆柱型锂离子电池开口注液方法，在电池外壳体110b的开口端向有直封锂离子电芯卷芯201b的电池外壳体110b腔体内灌注电解液。

步骤5：可充电电池焊封。

参阅图9、图10、图11，将图11所示的电池控制器400b摆正为与电池外壳体110b同轴心方向装配，使电池外壳体110b的开口端侧壁插入控制器外壳体410b的环形外定位槽411b，并抵靠在控制器外壳体410b底面如图9所示。

采用激光焊的方法，将控制器外壳体410b与电池外壳体110b装配后形成的结合缝隙以气密焊接固定并建立电连接，使控制器外壳体410b与电池外壳体110b建立电连接，构成如图7、图8、图9所示的可充电电池100b。

步骤6：对直封锂离子电芯化成及检测。

完成的可充电电池100b，需要对直封锂离子电芯200b进行化成及检测后方可成为成品，对直封锂离子电芯200b化成及检测可通过电池控制器400b进行，也可以跨过电池控制器400b直接对直封锂离子电芯化成及检测。

1)通过控制器化成及检测。

采用直封锂离子电芯200b构成的可充电电池100b，组装完成后的结构如图7、图8、图9所示。组装完成的可充电电池100b经过纯化后，将可充电电池100b的正电极端盖330b接直流稳压电源的正电极，将可充电电池100b的电池外壳体110b尤其是电池外壳体封闭端112b接直流稳压电源的负电极，接通电源后由电池控制器400b对直封锂离子电芯200b进行化成和检测，并通过经控制器盖板460b将充电和/或放电控制电路指示灯发出的化成和检测结果光信号传导至可充电电池100b的外部。

2)跨过控制器化成及检测。

如果需要跨过电池控制器400b直接对直封锂离子电芯200b进行化成和检测，可以自步骤2开始，采用如图12所示的未安装控制器盖板460b、盖板遮光片490b的电池控制器400b对直封锂离子电芯200b进行化成和检测。

化成和测试的方法为：如图12所示，使电池控制器400b露出电连接直封锂离子电芯200b正电极210b的电芯测试点316b，在可充电电池100b经过纯化后，将电芯测试点316b接入锂离子电池化成测试仪的正电极，将可充电电池100b的电池外壳体110b尤其是电池外壳体封闭端112b接入锂离子电池化成测试仪的负电极，接通电源后由锂离子电池化成测试仪对直封锂离子电芯200b进行化成和检测。

在完成对直封锂离子电芯200b进行化成和检测后，安装控制器盖板460b和盖板遮光片490b。

本实施例采取将电池控制器400b与直封锂离子电芯200b封装为一体构成可充电电池100b的方案，相比于现有的可充电电池，通过降低电池控制器400b的高度(后续电池控制器400b实施例详述)，提高了可充电电池配套的直封锂离子电芯200b的可利用空间，增大了直封锂离子电芯200b的体积，提高了可充电电池100b的绝对蓄电能量和比能量。此外，由于采用电池控制器直接封闭电池外壳体的开口端，省去了电芯自身用以封闭其开口端的结构，一方面简化了可充电电池100b结构，降低了可充电电池100b的结构物料及工艺成本，另一方面也通过省去电芯封闭其自身开口端的结构，为电芯卷芯增加高度提供了可利用空间，使得电芯容量更大，提高了电池的绝对蓄电能量和比能量，进一步提高了可充电电池100b的性价比，具有更高的充放电性能及循环使用寿命。

电池实施例3：软包锂离子电芯可充电电池。

本申请采用软包锂离子电芯200c构成可充电电池100c的一体化系统集成的结构方法，此实施方法适用于不同型号可充电电池。

如图13、图14所示的可充电电池100c，采用软包锂离子电芯200c、电池控制器400c构成；可充电电池100c的内部结构如图15所示，结构装配关系如图16所示。

参阅图15和图16，本实施例的软包锂离子电芯可充电电池100c包括：软包锂离子电芯200c和同轴叠设在软包锂离子电芯200c的正电极所在端的电池控制器400c。

参阅图17、图18、图19和图20，软包锂离子电芯200c呈筒状，其一端设置有裸露的电芯正电极210c，另一端设置有自负电极端向正电极端延伸的片状的电芯负电极220c，电芯负电极一直延伸至软包锂离子电芯200c的正电极所在端的外缘处。

由于软包锂离子电芯200c的外包装是铝塑膜，难以与金属材质的电池控制器400c固定。故本实施例的软包锂离子电芯200c需要借助一个金属导电材质的电池外壳体110c，才能将电池控制器400c和软包锂离子电芯200c封装成一颗可充电电池100c。

参阅图15、图16和图20，电池外壳体110c一端开口，另一端封闭，软包锂离子电芯200c的电芯负电极220c的根部朝向与电池外壳体的封闭端，电芯负电极220c的延伸端与电池外壳体110c的开口端焊接固定并建立电连接。

电池控制器400c设置在电池外壳体110c的开口端并封闭电池外壳体110c的开口，电池控制器400c的控制器外壳体410c与电池外壳体110c的开口周缘焊接固定并建立电连接，软包锂离子电芯200c的电芯正电极210c与电池控制器400c的内电极上的内电极电芯焊接台343c(具体结构详见电池控制器实施例3)焊接固定并建立电连接。为便于电池外壳体110c的开口端与电池控制器400c定位安装，电池控制器400c靠近底部的外侧凹设有环形的外定位槽411c。外定位槽411c作为配合电池外壳体110c装配的定位及焊接结构，还具有在控制器外壳体410c与电池外壳体110c焊接过程中避免焊焰或焊渣进入电池外壳体110c内损伤锂离子电芯的作用。

控制器外壳体410c的底壁朝向软包锂离子电芯200c的一面还粘贴有绝缘层470c或者涂覆有绝缘层470c，用于在软包锂离子电芯200c的正电极210c与控制器外壳体410c之间建立电绝缘。

如图14、图15、图16所示，可在可充电电池100c的负电极一端设置负极限位环130c使负电极一端的形体结构为凹台型负电极。即，在电池外壳体封闭端112c的平台结构外粘贴负极限位环130c，从而使电池外壳体110c的负电极一端形成一凹入槽。在其他实施例中，也可使负极限位环130c一体成型于电池外壳体110c上。

如图13和图14所示，电池外壳体110c的封闭端构成软包锂离子电芯可充电电池100c的负电极，电池控制器400c的正电极端盖330c构成软包锂离子电芯可充电电池100c的正电极。

该软包锂离子电芯可充电电池100c具体采用如下6个步骤实现：

步骤1：软包锂离子电芯负电极延长。

可充电电池100c采用的已完成化成及检测的软包锂离子电芯200c(如图17所示)，软包锂离子电芯200c的电芯正电极210c的材质可为金属铝或铝转镍或铝镍复合材料，软包锂离子电芯200c的电芯负电极220c的材质可为金属镍。

如图17所示，将采用与软包锂离子电芯负电极220c相同材质冲压制造的金属片，以电阻焊或激光焊的方法焊接在软包锂离子电芯负电极220c上，使软包锂离子电芯负电极220c延长至满足折弯后达到如图18所示的效果。

具体地，软包锂离子电芯负电极220c采用镍材质制造，可采用镍材质金属片通过电阻焊或激光焊的方法焊接延长，采用镍材质金属片延长后的软包锂离子电芯负电极220c，可采用电阻焊或激光焊的方法实现与不锈钢或铁镀镍材质制造的电池外壳体110c焊接。软包锂离子电芯200c正电极210c采用金属铝或铝转镍或铝镍复合材质制造，进而方便采用超声焊或电阻焊或激光焊的方法实现与采用金属铝或镍材料制造的电池控制器400c的内电极340c焊接。

步骤2：软包锂离子电芯的负电极弯折。

图17所示的软包锂离子电芯200c采用绝缘膜包覆后，将延长后的负电极220c帖靠在软包锂离子电芯200c弯折向软包锂离子电芯200c的正电极方向(如图18所示)，并将软包锂离子电芯200c的正电极210c弯折至如图18所示形状。

步骤3：软包锂离子电芯装壳并将正电极与电池外壳体焊接。

如图16、图19所示，将软包锂离子电芯200c以电芯负电极220c朝向电池外壳体110c的封闭端方向装入电池外壳体110c内。

如图19所示，采用常规的电阻焊或激光焊的方法，在电池外壳体110c的开口端将软包锂离子电芯200c的电芯负电极220c与电池外壳体110c焊接固定并建立电性连接。

具体地，电池外壳体110c可采用不锈钢或铁镀镍材质制造，可采用常规的电阻焊或激光焊方法实现与采用镍材质制造的软包锂离子电芯负电极220c焊接。

步骤4：电池控制器外壳体绝缘处理。

如图15、图16、图20所示，在电池控制器400c的控制器外壳体410c的轴向底面，粘贴一面带有不干胶的聚酰亚胺薄膜构成绝缘层470c，用于在软包锂离子电芯200c的正电极210c与控制器外壳体410c之间建立电绝缘；绝缘层470c还可以采取在控制器外壳体410c轴向底面涂覆电绝缘型涂料的方法实现。

步骤5：软包锂离子电芯负电极与电池控制器焊接。

如图20所示，采用超声焊或电阻焊或激光焊的方法，将软包锂离子电芯200c的电芯正电极210c焊接在电池控制器400c的内电极340c上，使软包锂离子电芯200c的正电极210c与内电极340c通过焊接固定并建立电连接。

具体地，如果软包锂离子电芯200c正电极210c采用金属铝材质制造，内电极340c可采用金属铝材质成型后镀镍制造，采用超声焊或激光焊的方法焊接。如果软包锂离子电芯200c正电极210c采用铝转镍或铝镍复合材料制造，内电极340c可采用金属镍制造，采用电阻焊或激光焊的方法焊接。此外，内电极340c还可以采用其它导电金属材质成型后镀镍的方法制造。

步骤6：电池控制器与电池外壳体装配焊接。

如图15、图16、图20所示，将电池控制器400c的内电极340c朝向电池外壳体110c的方向与电池外壳体110c装配，使电池外壳体110c的开口端插入控制器外壳体410c的环形外定位槽411c，并抵靠在控制器外壳体410c底面(如图15所示)。

采用激光焊的方法，将电池外壳体110c与控制器外壳体410c装配后形成的结合缝隙焊接，焊接可以采取非气密的间断点焊方式，使电池外壳体110c与控制器外壳体410c通过焊接结构固定并建立电连接，构成如图13、图14、图15所示的可充电电池100c。

在可充电电池完成后，如果需要对软包锂离子电芯200c进行化成和检测，可以通过电池控制器400c对软包锂离子电芯200c进行化成或检测，也可以跨过电池控制器400c直接对软包锂离子电芯200c化成或检测。

如果需要在可充电电池100c完成装配后，跨过电池控制器400c对软包锂离子电芯200c进行检测，可在暂不安装或拆除控制器盖板460c、盖板遮光片490c的状态下(如图57所示)，将电池控制器400c电路板300c露出的电连接软包锂离子电芯200c正电极210c的电芯测试点316c，作为锂离子电芯正电极，接入锂离子电池化成测试仪，对软包锂离子电芯200c进行检测。

本实施例的软包锂离子电芯200c构成的可充电电池100c，相对于现有的其它方案，通过降低电池控制器400c的轴向高度(后续电池控制器400c实施例详述)，提高了可充电电池100c配套的软包锂离子电芯200c可利用空间，增大了软包锂离子电芯200c的体积，进而提高了电芯的蓄电能量，提高了可充电电池100c的绝对蓄电能量和比能量。此外，本实施例的软包锂离子电芯可充电电池100c的结构简单，产品实现的技术难度较低，具有小批量量产的工艺难度低和工装及设备投入较低的优势。

以上三个电池实施例综合比较而言，分别具有不同的技术优势。

软包锂离子电芯可充电电池100c，具有产品实现难度低、结构材质不受限于锂离子电芯电化学体系制约的优势，可在小规模量产条件下降低可充电电池的产品实现难度、降低生产制造体系投入规模。

钢壳锂离子电芯可充电电池100a，具有锂离子电芯性能较高、大规模量产制造成本较低的优势，在大规模量产条件下可降低可充电电池100a产品成本，并显著提高可充电电池100a产品的循环使用寿命、绝对蓄电能量及体积比能量等性能。

直封锂离子电芯可充电电池100b，可实现锂离子电芯200b可利用空间最大、大规模量产制造的可充电电池100b产品成本最低的优势，在大规模量产条件下可进一步降低可充电电池100b产品成本，并将可充电电池100b的绝对蓄电能量及体积比能量做到最高，从而大幅提高可充电电池100b的产品性价比。

值得一提的是，本申请的钢壳锂离子电芯200a、直封锂离子电芯200b、软包锂离子电芯200c构成可充电电池100的一体化系统集成的结构技术方法，所形成的各项结构技术特征均具有兼容性，上述电池实施例中对不同的电芯搭配了不同的电池控制器400a、400b、400c，但其仅作为较佳的举例说明，并非限定特定结构的电芯搭配特定结构的电池控制器，实际上，各种不同的电池控制器400a、400b、400c可通用于各种不同类型的电芯，包括以下将介绍的另两款电池控制器400d、400e也可通用于各种不同类型的电芯，不仅通用于本申请例举的钢壳锂离子电芯200a、直封锂离子电芯200b、软包锂离子电芯200c，还包括市面上通用的各种电芯。

以下将通过附图详细介绍电池控制器的四个实施例。

电池控制器是可充电电池的核心部件，是可充电电池实现外部电极和形体结构尺寸符合gb/t8897.2(iec60086-2)标准，放电电压兼容gb/t8897.2(iec60086-2)已标准化一次电池标称电压的关键部件。

本申请以可充电电池实施例配套的电池控制器为例，陈述按照设定的技术目标，在符合受控技术规范的基础上，设计引用成熟且可行的技术方法，实现符合可充电电池一体化系统集成结构技术条件的电池控制器结构。

本申请的电池控制器实施例的结构实施方法，并非表示该实施例只能采取该实施例给出的结构方法实现，任一实施例给出的电池控制器结构，均可以按照不同的技术需求条件采取相应的方法实现。

电池控制器实施例1。

本实施例以电池控制器400a为例，将其作为构成上述钢壳锂离子电芯200a配套的电池控制器400a的结构，详细说明电池控制器的结构特征和结果效果。但并非限定本实施例的电池控制器400a仅能配套上述钢壳锂离子电芯200a使用，实际上，本实施例的电池控制器400a可通用于各种锂离子电芯。

电池控制器400a的设计方法为：在可充电电池100a的充放电控制原理受控条件、设计引用的钢壳锂离子电芯200a电极材质及结构受控条件、可充电电池100a结构电极及结构形体规范受控条件，以及由这些受控技术条件而衍生的电池控制器400a的结构材质受控条件基础上，采取电子技术及精密结构技术领域成熟且常规的工艺方法，完成可充电电池100a配套的电池控制器400a一体化系统集成的结构设计。

参阅图34，本实施例的电池控制器400a包括：电路板300a、正电极端盖330a、控制器盖板460a、内电极340a以及控制器外壳体410a。

参阅图22和图23，电路板300a包括相对设置的第一表面及第二表面，图22是电路板300a第一表面的结构示意图，图23是电路板300a第二表面的结构示意图。电路板300a的第一表面和第二表面均设置有电路元器件，构成电池控制器400a的控制电路。该控制电路可包括充电控制电路和放电控制电路，也可仅包括放电控制电路，而将充电控制电路设置在可充电电池的充电座上，或者，还可包括温度控制电路、安全保护电路等。控制电路的具体构成和电路连接关系不是本申请主要解决的技术问题，故，省略描述。

本实施例的电路板300a的轮廓呈圆形，与之相应的，用以封装电路板300a的控制器外壳体410a的轮廓也呈圆形，以最大程度地扩大电路板的容纳面积，使电路板上布局更多的电路元器件，从而降低电池控制器400a的高度，提高电芯容量。在其他实施例中，电路板300a也可为方形或其他多边形等。

参阅图26、图27和图28，正电极端盖330a为金属导电材质，其与电路板300a电连接。正电极端盖330a包括：呈塔形分布的双层端盖，其第一层端盖332a固定并电连接电路板，第二层端盖333a突出设置在第一层端盖332a上，并位于第一层端盖332a的中心，第一层端盖332a具有内腔，并具有连通内腔的开口端，第二层端盖333a也具有内腔，且第一层端盖332a和第二层端盖333a连通构成塔形腔体，第一层端盖332a的开口周缘与电路板300a第一表面紧密接触，将电路板300a第一表面上的全部电路元件均封装于正电极端盖的塔形腔体内。

本实施中，第一层端盖332a和第二层端盖333a均呈圆盒状，均包括平行于电路板的圆形的端盖面和围设在端盖面外周的端盖沿，第一层端盖面的中心设置有圆孔，第二层端盖333a设置在该圆孔处，且第二层端盖333a的端盖沿与圆孔的孔缘连接固定。

本实施例的电池控制器400a充分利用了正电极端盖330a作为可充电电池的正电极的结构特点，将正电极端盖330a设计成内空的双层塔形结构，利用塔型内腔的高低不同的空腔，将电路板300a第一表面上的电路元器件隐藏于正电极端盖330a内，使高度较高的电路元器件可布设在电路板的中央，对应隐藏于第二层端盖333a的内腔中，高度较低的电路元器件布设在第一层端盖332a对应的内腔中，从而实现电路元器件合理紧凑分布，降低了控制器的总高。而且当电池控制器400a焊装于钢壳锂离子电芯110a构成可充电电池100a时(如图1所示)，第二层端盖333a还作为可充电电池100a的正电极，其直径和高度尺寸满足gb/t8897.2(iec60086-2)标准对电池正电极的要求，免去了额外设置电池正电极这一结构，从而为锂离子电芯腾出空间，提高了锂离子电芯的体积，进而提高电池的绝对蓄电能量及体积比能量。

此外，金属材质的正电极端盖330a还构成覆盖于电路板300a第一表面上的封闭体，使得正电极端盖330a内部的电路元器件免受电池控制器外部以及电路板300a第二表面的电路元器件的电磁干扰，确保电池控制器400a性能稳定，也提高了电池控制器的放水防潮能力，提高了可充电电池的使用寿命，而且该结构也便于将可能会产生相互干扰的电路元器件分别布设在电路板的两个表面，以此省去电路上额外布设抗干扰电路元件和节省抗电磁干扰的空间要求，简化了电路板300a结构，也提高了电路板300a容纳电路元器件的能力，降低了电路板300a布设电路元器件的难度。

而且，金属材质的正电极端盖330a还可以参与将充电和/或放电控制电路产生的热量向电池控制器400a外部传导散热，使正电极端盖330a的结构强度及耐氧化条件，可以满足作为可充电电池100a充电输入和放电输出正电极p的结构技术条件。

值得一提的是，当电路板300a第一表面上的电路元器件高度都比较均衡时，第二层端盖333a也可设计成直径和高度都满足gb/t8897.2(iec60086-2)标准对于电池正电极要求的实心结构，此时，正电极端盖330a的内腔主要是第一层端盖332a的内腔。

参阅图23、图26和图27，正电极端盖330a还具有可插入电路板300a的正电极端盖焊装定位脚331a，电路板300a上设置有供正电极端盖焊装定位脚331a插入的定位槽304a以及环绕定位槽304a的正电极端盖焊盘322a，正电极端盖330a通过正电极端盖焊装定位脚331a与电路板300a进行电连接。正电极端盖焊装定位脚331a上开设有导锡槽3311a，使正电极端盖焊装定位脚331a的端部呈丫杈形状。这种丫杈形状的正电极端盖焊装定位脚331a在与电路板300a焊接时，有利于焊料流入导锡槽3311a，提高正电极端盖焊装定位脚331a与电路板300a的连接强度。

正电极端盖330a覆盖在电路板300a第一表面的中部区域，电路板300a第一表面未被正电极端盖330a覆盖处形成一环形区域。可在该环形区域处可以布置一些方便更换的结构易损件，或布置一些方便检测的检测点，从而利于电池控制器或电芯检测。

具体地，本实施例中，参阅图32和图33，电路板的非正电极端盖覆盖区处设置有电芯测试点316a，该电芯测试点316a通过电路板300a与内电极340a电连接，当电池控制器400a与锂离子电芯封装为一体构成可充电电池时，电芯测试点316a通过内电极340a与锂离子电芯的正电极建立电连接。故，当需要对锂离子电芯进行化成和检测时，可通过设置在电路板300a第一表面的电芯测试点316a进行检测，实现跨过电池控制器400a对锂离子电芯进行检测。而且由于电芯测试点316a位于正电极端盖330a之外的区域，故，检测更加便利、实用。

参阅图22、图23和图26，电路板300a的非正电极端盖覆盖区处开设多个透光孔301a，透光孔301a贯通电路板300a的第一表面和第二表面。电路板300a第二表面正对每个透光孔301a处设置有用以显示可充电电池充、放电状态的指示灯324a。

参阅图32和图33，电路板300a第一表面的非正电极端盖覆盖区上还覆盖有绝缘材质的控制器盖板460a，控制器盖板460a为导光材质，其环绕在正电极端盖330a的第一层端盖332a的外周并覆盖住电芯测试点316a和指示灯324a的透光孔301a。控制器盖板460a采用可导光的透明或半透明聚氨酯材料制造。

指示灯324a与电路板300a电连接，其发出的光经透光孔301a聚集，并通过透光孔301a射入控制器盖板460a，形成均匀的发光面。透光孔301a作为光的定向传导路径，将光线直接射入控制器盖板460a，而不经过电池控制器400a的封装结构，大大减少了光损失。同时控制器盖板460a也起密封电路板300a的作用，避免电芯测试点316a和透光孔301a裸露。但在安装控制器盖板460a前，由于电池控制器400a已经完成结构密封封装，控制器盖板460a不属于控制器400a的密封结构部件，因而，在控制器盖板460a出现破损的情况下不影响电池控制器400a的密封。

本实施例中，指示灯324a为片状led指示灯，电路板300a第二表面对应各透光孔301a两端的位置设有指示灯焊盘，指示灯324a两端焊接连接于透光孔301a两端，指示灯324a中间的发生区正对透光孔301a。

在其他实施例中，指示灯324a也可为插脚指示灯，插脚焊接固定于电路板300a第二表面的指示灯焊盘上，指示灯324a可伸入至透光孔301a中。

电路板300a的第一表面还涂覆有用于反光和绝缘的绝缘层311a，用以增强对控制器盖板460a的光信号反射，并与电路板300a的第一表面涂覆的阻焊油墨共同形成电路板300a与正电极端盖330a之间的电性绝缘。

控制器盖板460a的朝向电池控制器400a外部的平面可涂覆有具有反光或遮光特性的油墨，作为控制器盖板460a反光、遮光层，从而使成品可充电电池100在靠近正电极的外侧形成环形的发光面。反光、遮光层的涂覆方法可采取将控制器盖板460a放入模具中，在控制器盖板460a的朝向控制器400a外部的平面丝印油墨(外圆柱面和平面与外圆柱面形成的倒角留空)的工艺方法实现。

在其他实施例中，指示灯324a也可以设置于电路板第一表面的非正电极端盖覆盖区上，此时，电路板300a上不必开设透光孔301a，通过指示灯324a与控制器盖板460a直接接触而形成发光面。为了尽可能降低控制器的总高，指示灯324a最好采用片状指示灯，且最好采用超薄的指示灯。控制器盖板460a面向电路板300a的一面可设置有容纳指示灯324a的避让槽，以使控制器盖板460a贴合于电路板300a的第一表面。

参阅图24、图25、图27、图30和图34，电路板300a的第二表面焊装并电连接有内电极340a，内电极340a为金属导电材质，其具有用以接触并电连接电芯的内电极电芯焊接台343a，内电极电芯焊接台343a与电路板300a之间形成有容纳电路元器件的容纳空间。

本实施例中，内电极电芯焊接台343a与电路板300a相互平行，在其他实施例中，内电极电芯焊接台343a也可为非平面结构或者非平行于电路板300a的斜面结构，以适应不同高度或异形电路元器件的容纳需求。

内电极电芯焊接台343a的周缘一体成型设有相对于内电极电芯焊接台343a弯折的凸沿3431a，以通过凸沿3431a提高内电极电芯焊接台343a的强度和抗形变能力。内电极电芯焊接台343a的中心设置有铆压孔3430a，铆压孔3430a边缘一周设置有一圈相对于内电极电芯焊接台343a弯折的环形的凸沿3432a。

参阅图3和图4，当电池控制器400a安装于钢壳锂离子电芯110a时，钢壳锂离子电芯110a的铆接电极232插入内电极340a的铆压孔3430a中，铆压孔3430a四周的凸沿3432a一方面可以增大内电极电芯焊接台343a的强度，另一方面也可以增大铆接电极232与内电极电芯焊接台343a之间铆压接触的可靠性，提高内电极电芯焊接台343a与钢壳锂离子电芯110a之间的接触面积，提高内电极340a在其与钢壳锂离子电芯110a接触位置通过大电流的能力。

参阅图24、图25和图34，内电极340a还包括：与内电极电芯焊接台343a相连的内电极焊装定位脚341a。内电极焊装定位脚341a固定在电路板300a上并与电路板300a电性连接。内电极焊装定位脚341a既可以与内电极电芯焊接台343a一体成型，还可以各自分体成型后再相互连接在一起。

本实施例中，内电极焊装定位脚341a通过凸沿3431a间接连接于内电极电芯焊接台343a。在其他实施例中，内电极电芯焊接台343a的周缘也可不设置凸沿3431a，而使内电极焊装定位脚341a直接连接于内电极电芯焊接台343a。

本实施例的内电极焊装定位脚的数量为两个，分别为第一定位脚3411a和第二定位脚3412a。第一定位脚3411a和第二定位脚3412a连接在内电极电芯焊接台343a的两侧。第一定位脚3411a和第二定位脚3412a均包括：与内电极电芯焊接台343a相连的定位脚基部3413a和形成在定位脚基部3413a的远离内电极电芯焊接台343a一端的定位脚焊装部。定位脚焊装部用于与电路板300a焊接连接，将内电极340与电路板300a固定并建立电连接。

其中，第一定位脚3411a的定位脚基部3413a的宽度大于第二定位脚3412a的定位脚基部3413a的宽度，第一定位脚3411a与电路板300a的接触面积大于第二定位脚3412a与电路板300a的接触面积。

具体地，第一定位脚3411a的定位脚焊装部包括：可插入并焊装在电路板300a上的两内电极插脚3414a以及平贴于电路板300a表面的内电极电路板焊接台3415a，内电极电路板焊接台3415a位于两内电极插脚3414a之间，内电极电路板焊接台3415a的边缘开设有开口槽，并在开口槽的两侧形成两导电凸缘，电路板上设置有供内电极插脚3414a插入的内电极定位孔305a以及供内电极电路板焊接台3415a平贴于其上并与其相焊接的内电极焊盘323a，内电极焊盘323a环绕内电极定位孔305a的周缘，形成一个较大的焊盘，使内电极插脚3414a和内电极电路板焊接台3415a共用同一焊盘。内电极340a通过内电极插脚3414a和内电极电路板焊接台3415a两个结构实现内电极340a与电路板300固定并建立电连接，一方面利于通过大电流，另一方面也为第一定位脚3411a提供了电路板轴向和径向两个方向的定位，确保内电极340a可靠固定于电路板，避免发生定位脚变形而影响内电极340a与电芯的接触可靠性。

第二定位脚3412a的定位脚焊装部仅有一个内电极插脚3414a，电路板300a也可设置一个对应的内电极定位孔305a，并于靠近该内电极定位孔305a处设置内电极焊盘323a，将第二定位脚3412a与电路板300a相固定。

参阅图28、图29、图30和图34，电池控制器400a还包括金属导电材质的控制器外壳体410a。电路板300a、电路板300a上的电路元器件、正电极端盖330a以及内电极340a构成安装在控制器外壳体410a中的控制电路组件350a。

控制器外壳体410a具有环绕在控制电路组件350a外围的环形的外壳体侧壁414a，外壳体侧壁414a的轴向与电路板的轴向一致，外壳体侧壁414a与电路板300a固定并建立电连接，控制电路组件350a安装于其内，内电极340a的内电极电芯焊接台343a外露于控制器外壳体410a，以便接触并电连接锂离子电芯。

参阅图23、图32和图33，外壳体侧壁414a的内面突出设置有导电的金属材质的限位凸台412a，电路板300a的周缘架设在限位凸台412a上，限位凸台412a与外壳体侧壁414a的内面构成一内限位槽，为电路板300a安装于控制器外壳体410a提供安装定位。电路板300a外缘接触限位凸台412a的位置设置有外壳体焊盘321a，控制器外壳体410a通过外壳体焊盘321a与限位凸台412a接触焊接而实现控制器外壳体410a电连接于电路板300a。

本实施例中的外壳体焊盘321a为沿电路板300a边缘一周分布的连续焊盘。在其他实施例中，其也可为不连续焊盘。

外壳体焊盘321a的边缘线由多个弧形段构成，各弧形段呈朝向电路板中心方向内拱的弧形，圆弧形焊盘一方面可以充分利用电路板边缘的空白空间(未设置电路元器件的空间)，尽可能提高电路板与控制器外壳体410a的连接面积，增大二者间的连接强度，另一方面圆弧形焊盘也有利于消除焊盘尖角，避免焊料在焊盘尖角处产生拉丝而与相邻的电路元器件发生短路。

在其他实施例中，外壳体焊盘321a也可以为呈背向电路板中心方向外拱的弧形，或，根据电路板的边缘的空白空间形状而适应性地设计既具有呈背向电路板中心方向外拱的弧形，又具有呈朝向电路板中心方向内拱的弧形的波浪线形焊盘。

参阅图28和图29，限位凸台412a为一体突出成型在外壳体侧壁414a内面的环状台，环状台具有一突出于外壳体侧壁414a内面的环形的支撑平面，该支撑平面用以支撑电路板300a，也作为与电路板300a建立电连接的焊接平面。

参阅图28至图31，控制器外壳体410a还包括：形成在外壳体侧壁414a一端并垂直于侧壁轴向的底壁413a，底壁413a中心设置有通孔4131a，内电极电芯焊接台343a经由通孔4131a外露于控制器外壳体410a，内电极电芯焊接台343a的边缘与通孔4131a边缘之间具有间隙，以确保内电极340a与控制器外壳体410a之间可靠绝缘。

如图28、图29所示，在电池控制器400a的轴向底部设置有环形外定位槽411a结构，作为配合钢壳锂离子电芯200a的电芯盖帽壳体231a装配的定位及焊接结构(参阅图3和图4)，并具有在控制器外壳体410a与电芯盖帽壳体231a焊接过程中避免焊焰或焊渣进入电芯盖帽230a内的作用。

参阅图22、图23、图26、图30和图31，电路板300a被正电极端盖330a覆盖的区域内设置有贯穿第一表面和第二表面的注胶孔302a和排气溢流孔303a，注胶孔302a和排气溢流孔303a相远离，注胶孔302a的孔径大于排气溢流孔303a的孔径。正电极端盖330a与电路板300a的第一表面构成的腔体内通过注胶孔302a和排气溢流孔303a填充有导热胶440a，外壳体侧壁414a、底壁413a与电路板300a的第二表面构成的腔体内填充有导热胶440a，内电极电芯焊接台343a暴露在导热胶440a之外。

在电池控制器400a内灌注导热胶440a，作为将控制器400a内控制电路产生的热量传导至控制器外壳体410a和正电极端盖330a的主要热传导介质，可提高电池控制器400a的散热效率，降低控制器400a的内部与外部温差，提高控制器400a的充放电温度控制精度，提高电池控制器400a的结构强度，并实现电池控制器400a的结构密封。

导热胶440a可为热固型胶体，采取在环氧树脂中参混双氰胺改性为单组分热固型胶体，再参混氮化铝或氮化硼等导热粉体材料改性为导热型胶体配制实现。

钢壳锂离子电芯200a属已完成封装的锂离子电芯，采用导热胶440a对控制器400a密封封装后，如果钢壳锂离子电芯出现漏液的非正常状态，导热胶440a可在钢壳锂离子电芯未丧失充放电能力的时期内有效阻止电解液侵入电池控制器400a，无需再灌注用于长期阻止电解液侵入电池控制器400a的密封胶。

本实施例的电池控制器与钢壳锂离子电芯安装成一体构成的可充电电池100a的电路原理如图21所示。

图21中方框321代表外壳体焊盘321a，导线410代表控制器外壳体410a，导线110代表电池外壳体110a，导线220代表锂离子电芯负电极220a，方框323代表内电极焊盘323a，导线340代表内电极340a，导线210代表锂离子电芯正电极210a，200代表电芯，300代表电路板300a,316代表电芯测试点316a，322代表正电极端盖焊盘322a。

电池控制器400a设有正电极端盖330a、内电极340a、控制器外壳体410a三个结构电极。

如图1、图3、图4、图21、图23、图26、图27、图29所示，正电极端盖330a在电路板300a的正电极端盖焊盘322a电连接控制电路的充电输入和放电输出正电极，正电极端盖330a露出电池控制器400a轴向外部的平台结构，在可充电电池100a中作为可充电电池100a充电输入和放电输出的正电极p。

如图3、图4、图21、图23、图24、图25、图27、图29所示，内电极340a在电路板300a的内电极焊盘323a电连接控制电路的锂离子电芯正电极210a，内电极340a露出电池控制器400a轴向底部的平台结构，作为内电极340a通过弹性垫圈240a、正电极片233a、铆接电极232a电连接钢壳锂离子电芯正电极210a并对钢壳锂离子电芯200a进行检测和充放电控制的电极。

如图1、图3、图4、图5、图6、图21、图23、图28、图29所示，控制器外壳体410a通过电路板300a的外壳体焊盘321a电连接控制电路接地端gnd，作为通过电芯盖帽壳体231a电连接电池外壳体110a、锂离子电芯负电极220a的公共接地电极，在可充电电池100a中作为可充电电池100a充电输入和放电输出的负电极n。

参阅图1和图2，该电池控制器400a与钢壳锂离子电芯200a封装为一体构成的可充电电池100a的电路原理如下：

可充电电池100a放电时，由电池外壳体110a远离电池控制器400a的一端作为电池负电极连接用电器电池槽的负电极，由电池控制器400a的正电极端盖330a作为电池正电极连接用电器电池槽的正电极，电池控制器400a通过内电极340a连接钢壳锂离子电芯200a，钢壳锂离子电芯200a在电池控制器400a的控制下以满足gb/t8897.2标准的电压放电。可充电电池100a充电时，由电池外壳体110a远离电池控制器400a的一端作为电池负电极连接充电座电池槽的负极，由电池控制器400a的正电极端盖330a作为电池正电极连接充电座电池槽的正电极，电池控制器400a通过内电极340a连接钢壳锂离子电芯，钢壳锂离子电芯在电池控制器400a的控制电路的控制下进行充电，或者，当电池控制器400a不带充电控制电路时，钢壳锂离子电芯经电池控制器400a连接充电座的充电控制电路，并在充电座的充电控制电路的控制下对钢壳锂离子电芯进行充电。

具体地，本实施例的电池控制器的第一实施例可通过如下步骤实现：

步骤1：制造电路板300a。

电路板300a的充电和/或放电控制电路的电子元器件贴片焊接，采用电子技术领域常规的双面pcb板贴片及热风回流焊工艺方法实现。

如图22、图23所示，在电路板300a上开制贯穿第一表面和第二表面的透光孔301a，采取将指示灯324a的出光面朝向透光孔301a，反向贴片焊接在电路板300a的第二表面的方法，使指示灯324a发出的光信号可以由透光孔301a穿过电路板300a向第一表面的轴向外部照射。

如图22、图23所示，指示灯324a反向贴片的方法，可以采取将通常正向编带的指示灯324a反向重新编带后再由贴片机贴片的方法实现。

如图21、图22、图23所示，在电路板300a的第一表面设置电芯测试点316a，电芯测试点316a电连接内电极焊盘323a并通过内电极焊盘323a电连接锂离子电芯正电极210a，使电芯测试点316a成为可在组装完成的可充电电池100a外部，跨过控制器400a直接电连接锂离子电芯正电极210a对锂离子电芯200a进行化成或检测的工艺测试电极。

如图22所示，在电路板300a的第一表面涂覆用于反光和绝缘的绝缘层311a，用以增强对控制器盖板460a的光信号反射。

如图22、图23所示，在电路板300a开制贯穿第一表面和第二表面的注胶孔302a、排气溢流孔303a。注胶孔302a用于从电路板300a的第二表面向由电路板300a与正电极端盖330a形成的腔体内灌注导热胶440a，排气溢流孔303a用于在导热胶440a灌注过程中排气，并在将电路板300a与正电极端盖330a形成的腔体内注满后向电路板300a第二表面溢流。

本步骤可采取的其它方法：

1)电路板300a还可采用常规的环氧玻纤敷铜基板制造，也可以采用导热效果更好的碳纤维基板、陶瓷基板制造。

2)电路板300a与电路元器件构成的充电和/或放电控制电路，也可采用厚膜集成电路的工艺方法实现。

步骤2：在电路板上焊装内电极。

按照图24所示的装配方法，在电路板300a的第二表面方向，将内电极340a的焊装定位脚341a对正并插入电路板300a的内电极焊盘323a的定位孔305a，使内电极340a安装在电路板300a的第二表面(如图25所示)。采用锡球激光熔锡焊接的工艺方法，将内电极340a焊接在内电极焊盘323a上实现结构固定及电连接。

此时，电路板300a的内电极焊盘323a电连接充电和/或放电控制电路的锂离子电芯正电极接入端，内电极340a与电路板300a内电极焊盘323a通过焊接电连接，使内电极340a成为锂离子电芯正电极210a接入充电和/或放电控制电路的结构电极。

内电极340a可采用金属铜或不锈钢冲压成型后镀镍制造或直接采用金属镍制造，使内电极340a可以采用熔锡焊接工艺方法实现与内电极焊盘323a焊接。

本步骤可采取的其它方法：

内电极340a与电路板300a内电极焊盘323a熔锡焊接，还可以采用电烙铁熔锡焊接、喷涂锡膏后热风熔锡焊接、喷涂锡膏后激光熔锡焊接等工艺方法实现。

步骤3：在电路板上焊装正电极端盖。

如图26所示，在电路板300a的第一表面方向，将正电极端盖330a的焊装定位脚331a对正并插入电路板300a的正电极端盖焊盘322a的定位槽304a，使正电极端盖330a安装在电路板300a的第一表面(如图27所示)，采用锡球激光熔锡焊接的工艺方法在电路板300a的第二表面将正电极端盖330a的焊装定位脚331a与电路板300a的正电极端盖焊盘322a熔锡焊接，使正电极端盖330a焊接在电路板300a的正电极端盖焊盘322a上实现结构固定及电连接，构成如图27所示的电池控制器400a的控制电路组件350a。

此时，电路板300a的正电极端盖焊盘322a电连接充电和/或放电控制电路的充电输入和放电输出端，正电极端盖330a与电路板300a的正电极端盖焊盘322a焊接固定并建立电连接后，使正电极端盖330a成为可充电电池100a的充电输入和放电输出的正电极p。

正电极端盖330a采用不锈钢成型后镀镍的方法制造，使正电极端盖330a可以采用熔锡焊接工艺方法实现与正电极端盖焊盘323a焊接。正电极端盖330a可以参与对充电和/或放电控制电路产生的电磁辐射屏蔽并且可以将充电和/或放电控制电路产生的热量向电池控制器400a外部传导散热，同时，正电极端盖330a的结构强度及耐氧化条件，可以满足作为可充电电池100a充电输入和放电输出正电极的结构技术条件。

本步骤可采取的其它方法：

1)正电极端盖330a，也可以采用铜、铁、镍等其它导电金属材质制造。

2)正电极端盖330a与电路板300a熔锡焊接方法，也可采取电烙铁熔锡焊接、喷涂锡膏后热风熔锡焊接、喷涂锡膏后激光熔锡焊接、熔锡焊接等工艺方法实现。

步骤4：将控制电路组件焊装在控制器外壳体内。

通过上述步骤1、2、3得到如图27所示的控制电路组件350a，然后在如图23所示的电路板300a第二表面的外壳体焊盘321a表面涂覆锡膏。

按照图28所示方向，将控制电路组件350a的电路板300a安装在控制器外壳体410a的限位凸台412a上(如图29所示)，采取直接对控制器外壳体410a加热的方法熔锡焊接，使电路板300a第二表面的外壳体焊盘321a与控制器外壳体410a通过熔锡焊接固定并建立电连接。

此时，电路板300a外壳体焊盘321a电连接充电和/或放电控制电路接地端gnd，电路板300a的外壳体焊盘321a与控制器外壳体410a通过焊接建立电连接，使控制器外壳体410a电连接充电和/或放电控制电路接地端gnd。

控制器外壳体410a可采用不锈钢成型后镀镍制造，可采用熔锡焊接工艺实现将电路板300a外壳体焊盘321a直接与控制器外壳体410a焊接。

本步骤可采取的其它方法：

1)电路板300a外壳体焊盘321a涂覆锡膏，还可以采取或热熔涂锡(俗称上锡或挂锡)的方法实现。

2)控制器外壳体410a还可以采用金属镍制造。

步骤5：在电池控制器内灌注导热胶并固化。

如图30所示，将电池控制器400a的正电极端盖330a一面朝下，在真空环境中由电路板300a的注胶孔302a向控制器组件内灌注预先配制的导热胶440a，导热胶注满电路板300a与正电极端盖330a形成的内腔后由排气溢胶孔303a溢出至电路板300a与控制器外壳体410a形成的内腔，持续灌注至胶平面达到如图31所示位置后将电池控制器取出，在常压环境下放入烘箱内加热固化。

本步骤可采取的其它方法：

1)导热胶亦可采用热固型苯丙恶嗪等其它胶体，参混氮化铝或氮化硼等其它导热粉体材料改性为导热胶。

2)导热胶的灌注和固化工艺，还可以采取在常压环境中灌注导热胶，灌注完成后放入真空烘箱内按照加热、抽除气泡、流平、高温固化的工艺方法实现。

3)导热胶的灌注，可以将导热胶灌注至胶平面与控制器外壳体410a底平面等高的注满状态。

4)如果希望在钢壳锂离子电芯200a出现漏液的情况下，进一步提高阻止电解液浸入电池控制器400a的可靠性，可以采取如图44、图45所示实施例2的电池控制器400b在灌注导热胶440b后再灌注密封胶450b的方法实现。

步骤6：安装控制器盖板。

如图32所示的完成导热胶440a灌注的控制器组件，在电路板300a透光孔301a内加注透明型导光胶，将控制器盖板460a安装在电路板300a上，在导光胶固化后使控制器盖板460a粘接固定在电池控制器400a的电路板300a的第一表面，构成如图3、图4所示的可充电电池100a的电池控制器400a。

本步骤可采取的其它方法：

1)控制器盖板460a还可以采用tpu、abs、pc、pmma等材料制造。

2)控制器盖板460a一面涂覆的反光和遮光涂层，还可以采用粘贴具有反光和遮光效果的纸、薄膜或遮光片的方法实现。

3)如果指示灯324a采用紫外指示灯，则控制器盖板460a采用添加有荧光粉的导光材料制成，用以将紫外指示灯发出的充放电状态提示紫外光信号通过激发荧光粉转化为可见光传导至控制器盖板460a外圆侧面形成发光面。

4)如果不需要在可充电电池100a外部显示充、放电状态光信号，控制器盖板460a可采用其它绝缘材料制成仅作为控制器的盖板。

如果需要在可充电电池100a装配完成后对钢壳锂离子电芯200a进行化成或检测，可以通过电池控制器400a对钢壳锂离子电芯200a进行化成或检测。

如果需要在可充电电池100a装配完成后跨过电池控制器400a对钢壳锂离子电芯200a进行化成及检测，可以在不安装控制器盖板460a的状态下，如图32所示并参阅图23，将设置在电路板300a的电连接锂离子电芯正电极210a的电芯测试点316a作为锂离子电芯正电极210a，接入锂离子电池化成测试仪进行化成或检测。

综上，用于采用钢壳锂离子电芯200a构成可充电电池100a的电池控制器400a，采取的一体化系统集成的结构方法具有以下效果：

1)降低电池控制器400a高度实现提高可充电电池100a体积比能量。

电池控制器400a充分利用了正电极端盖330a的第二层端盖333a作为可充电电池的正电极的结构特点，将电路板300a第一表面上的电路元器件隐藏于正电极端盖330a内，使正电极端盖330a作为电池控制器400a的封装结构，免去了额外设置电池正电极这一结构，降低了电池控制器的总高，为锂离子电芯腾出空间，提高了锂离子电芯的体积，进而提高电池的绝对蓄电能量及体积比能量。

在电路板300a的第一表面设置正电极端盖330a，在电路板300a的第二表面设置内电极340a，电路板300a第一表面的电路元器件可隐藏在正电极端盖330a与电路板300a之间的容纳空间内，电路板300a第二表面的电路元器件可隐藏在内电极340a于电路板300a之间的容纳空间内，从而充分利用了电池控制器400a内部空间，将电池控制器的总高尽可能降低。

此外，通过对电池控制器400a的控制电路组件350a、控制器外壳体410a采取的一体化系统集成的结构设计，使正电极端盖330a、控制器外壳体410a和内电极340a既作为电池控制器400a的封装结构，又作为可充电电池100a的正电极、负电极和电芯的连接、检测电极，从而使封装结构电路元器件化，简化了电池控制器400a结构，降低了电池控制器400a高度，为钢壳锂离子电芯200a让出更大空间而提高了电芯容量，从而提高了可充电电池100a的体积比能量。

2)提高了电池控制器400a的电磁屏蔽效果。

金属材质的正电极端盖330a构成覆盖于电路板300a第一表面上的电磁屏蔽的封闭体，使正电极端盖330a内部的电路元器件免受电池控制器外部以及电路板300a第二表面的电路元器件的电磁干扰，确保电池控制器400a性能稳定，也提高了电池控制器的放水防潮能力，提高了可充电电池的使用寿命。

金属材质的正电极端盖330a、内电极340a以及控制器外壳体410a一体化系统集成的结构设计，为电池控制器400a提供全方位的电磁屏蔽，使电池控制器400a性能更稳定，也提高了电池控制器400a的整体结构强度。

3)简化电池控制器400a结构及工艺实现降低可充电电池100a成本。

通过对电池控制器400a的控制电路组件350a、控制器外壳体410a采取的一体化系统集成的结构和工艺设计，简化了电池控制器400a的结构及制装工艺，降低了电池控制器400a的物料成本及制造成本。

4)提高可充电电池100a充放电工作适应性及可靠性。

采取在电池控制器400a内灌注导热胶的封装方法，提高了充电和/或放电控制电路散热速率、降低了电池控制器400a内部与外部温差、提高了充放电温度控制精度、提高了电池控制器400a结构强度、实现了电池控制器400a结构密封，提高了可充电电池100a的充放电工作环境适应性及可靠性。

5)在不降低结构防护等级的条件下实现在可充电电池100a外部显示光信号。

采取将指示灯324a反向贴片在电路板300a透光孔301a上，指示灯324a发出的光信号可经由透光孔301a穿过电路板300a避开结构封装射入控制器盖板460a，使属于结构易损件的控制器盖板460a不参与电池控制器400a的结构密封结构，实现了在控制器盖板460a破损后不降低电池控制器400a的结构密封防护等级。

电池控制器实施例2。

本实施例以电池控制器400b为例，将其作为构成上述直封锂离子电芯200b配套的电池控制器400b的结构，详细说明电池控制器的结构特征和结果效果。但并非限定本实施例的电池控制器400b仅能配套上述钢壳锂离子电芯200b使用，实际上，本实施例的电池控制器400b可通用于各种锂离子电芯。

电池控制器400b结构与电池控制器400a基本相同，不同之处主要在于，正电极端盖330b为单层结构、内电极340b结构不同，且本实施例比上述电池控制器第一实施例多了盖板遮光片490b。

其中,内电极340b电连接直封锂离子电芯正电极210b，并参与对直封锂离子电芯200b结构封装。为提高内电极340b接触锂离子电芯电解液的抗腐蚀性，本实施例将内电极340b接触锂离子电芯的电解液的部位采用金属铝材质制造，同时为满足内电极340b可采用熔锡焊接的方法实现与电路板焊接，为此引入采用金属铝材质制造的内电极焊片345b，转接采用金属镍或铜或不锈钢镀镍制造的内电极支架342b，共同构成内电极340b。

具体地，参阅图35至图48，本实施例的电池控制器400b包括：电路板300b、焊装于电路板300b第一表面的正电极端盖330b、覆盖在电路板300b第一表面并环绕正电极端盖330b的控制器盖板460b和盖板遮光片490b、焊装于电路板第二表面的内电极340b以及控制器外壳体410b。参阅图35和图36，本实施例的内电极340b包括：内电极支架342b和内电极焊片345b。

内电极支架342b与上述电池控制器400a实施例1的内电极340a结构类似，差别在于，本实施例的内电极支架342b结构更简化。实际上，本实施例的内电极支架342b完全可采用上述电池控制器400a的内电极340a结构。

本实施例的内电极支架342b包括：内电极电芯焊接台343b和连接在内电极电芯焊接台343b上的两个内电极焊装定位脚341b。内电极支架342b相比上述电池控制器400a实施例1缺少了设置在内电极电芯焊接台343b上的铆压孔3430a和设置在内电极电芯焊接台343b周缘的凸沿3431a。内电极电芯焊接台343b的边缘还具有避让电路板300b上注胶孔302b的避让缺口3433b(如图43所示)。

参阅图37和图38，内电极焊装定位脚341b与上述电池控制器400a实施例1的内电极焊装定位脚341a结构相同，且对应地，电路板300b上设置有安装内电极焊装定位脚341b的内电极定位孔305b和内电极焊盘323b，该部分结构与上述电池控制器400a实施例1的结构相同，此处不再赘述。

内电极焊片345b平贴于内电极电芯焊接台343b背向电路板300a的一侧，二者可通过焊接相固定。内电极焊片345b对应与内电极电芯焊接台343b的避让缺口3433b处也设置有避让缺口3451b，以露出电路板300b上的注胶孔302b，方便给电池控制器400b注胶。

参阅图37、图39和图40，本实施例的正电极端盖330b与上述电池控制器400a实施例1的正电极端盖330a不同。本实施例的正电极端盖330b为单层端盖，其也为金属导电材质，包括：一端开口并具有内腔的筒状的帽体332b和设置于帽体332b开口端的外侧并垂直于帽体332b轴向的帽檐333b，帽檐333b贴合于电路板300b。

帽体332b包括正电极端盖板和形成在正电极端盖板外周缘的帽壁，正电极端盖板呈圆形，帽壁呈圆筒状。帽体332b的直径和高度满足gb/t8897.2(iec60086-2)标准关于电池正电极的尺寸要求。帽檐333b、帽体332b开口周缘与电路板300b的第一表面紧密接触，将电路板300b第一表面上的部分或全部电路元器件封装于帽体332b的内腔中。

帽檐333b大致呈环形，其对应电路板300b上内电极定位孔305b处开设有避让缺口。在其他实施例中，帽檐333b也可为非环绕帽体332b开口端一周的非环形结构。帽檐333b主要用于起加强帽体332b和增加帽体332b与电路板300b之间密封性的作用。在其他实施例中，帽檐333b结构也可省去。

正电极端盖330b还包括：设置在帽檐333b的外缘的可插入电路板300b的正电极端盖焊装定位脚331b，电路板300b上设置有供正电极端盖焊装定位脚331b插入的定位槽304b以及环绕定位槽304b的正电极端盖焊盘322b，正电极端盖330b通过正电极端盖焊装定位脚331b与电路板300b进行电连接。正电极端盖焊装定位脚331b的具体结构与上述实施例1的结构相同，此处不再赘述。

参阅图37、图41和图42，电池控制器400b的控制器外壳体410b的具体结构与上述上述实施例1的控制器外壳体410a结构相同，其也具有突出设置在控制器外壳体410a的外壳体侧壁411a内面的限位凸台412，电路板300b架设于该限位凸台412上，并通过电路板300b第二表面的外缘处的外壳体焊盘321b将电路板300b与控制器外壳体410a焊接固定并建立电连接。控制器外壳体410a的具体结构以及外壳体焊盘321b的具体结构与电池控制器400a实施例1的结构相同，此处不再赘述。

参阅图43、图44和图45，本实施例的电路板300b上也设置有贯穿第一表面和第二表面的注胶孔302b和排气溢流孔303b，注胶孔302b和排气溢流孔303b设置在电路板300b被正电极端盖的帽体332b覆盖的区域内。电池控制器400b内部可灌注导热胶440b，并可通过注胶孔302b和排气溢流孔303b使导热胶440b流入正电极端盖330a的内腔中。

电池控制器400b在灌注完导热胶440b，并使导热胶440b到达控制器外壳体410b底壁的通孔处并凝固后，还继续灌注一层密封胶450b，密封胶450b覆盖在控制器外壳体410b底壁的通孔处的导热胶表面，且内电极焊片345b暴露在密封胶450b之外。

参阅图46、图47和图48，电路板300b的第二表面设置有指示灯324b，指示灯324b发出的光经电路板300b上设置的透光孔301b射向电路板300b第一表面的上方。在电路板300b的第一表面涂覆有反光、绝缘效果的绝缘层311b，电路板300b第一表面的非正电极端盖覆盖区覆盖有导光材质的控制器盖板460b，且控制器盖板460b上还覆盖有一层向电路板方向反光或不透光的盖板遮光片490b，指示灯324b发出的光直接射入控制器盖板460b并照亮控制器盖板460b，盖板遮光片490b通过遮住控制器盖板460b的端面，而在控制器盖板460b的外周侧壁上形成环形发光面。

本实施例的电池控制器与直封锂离子电芯安装成一体构成的可充电电池100b的电路原理如图21所示。

图21中方框321代表外壳体焊盘321b，导线410代表控制器外壳体410b，导线110代表电池外壳体110b，导线220代表锂离子电芯负电极220b，方框323代表内电极焊盘323b，导线340代表内电极支架342b和内电极焊片345b，导线210代表锂离子电芯正电极210b，200代表锂离子电芯，300代表电路板300b,316代表电芯测试点316b，322代表正电极端盖焊盘322b。

如图47所示，电池控制器400b设有正电极端盖330b、内电极340b的内电极焊片345b、控制器外壳体410b三个结构电极。

如图7、图9、图10、图21、图47、图48所示，正电极端盖330b在电路板300b上并电连接充电和/或放电控制电路的充电输入和放电输出端，正电极端盖330b露出电池控制器400b轴向外部的平台结构，在可充电电池100b系统中作为可充电电池100b充电输入和放电输出的正电极p。

如图9、图21、图36、图47、图48所示，内电极340b的内电极342b在电路板300b上并电连接充电和/或放电控制电路的锂离子电芯正电极210b接入端，内电极340b的内电极焊片345b露出电池控制器400b轴向底部，作为电连接锂离子电芯正电极210b并对直封锂离子电芯200b进行检测和充放电控制的电极。

如图7、图9、图21、图47、图48所示，控制器外壳体410b与电路板300b焊接并电连接充电和/或放电控制电路接地端gnd，作为电连接电池外壳体110b、锂离子电芯负电极220b的公共接地电极，使电池外壳体110b在可充电电池100b系统中成为可充电电池100b充电输入和放电输出的负电极n。

参阅图7和图8，该电池控制器400b与直封锂离子电芯200b封装为一体构成的可充电电池100b的电路原理如下：

可充电电池100b放电时，由电池外壳体110b远离电池控制器400b的一端作为电池负电极连接用电器电池槽的负电极，由电池控制器400b的正电极端盖330b作为电池正电极连接用电器电池槽的正电极，电池控制器400b通过内电极焊片345b连接锂离子电芯，锂离子电芯在电池控制器400b的控制下以满足gb/t8897.2标准的电压放电。可充电电池100b充电时，由电池外壳体110b远离电池控制器400b的一端作为电池负电极连接充电座电池槽的负电极，由电池控制器400b的正电极端盖330b作为电池正电极连接充电座电池槽的正电极，电池控制器400b通过内电极焊片345b连接直封锂离子电芯，直封锂离子电芯在电池控制器400b的控制电路的控制下进行充电，或者，当电池控制器400b不带充电控制电路时，直封锂离子电芯经电池控制器400b连接充电座的充电控制电路，并在充电座的充电控制电路的控制下对直封锂离子电芯进行充电。

具体地，本实施例的电池控制器400b通过如下步骤实现：

步骤1：电路板300b设计制造。

如图37、图39所示，电池控制器400b本步骤采取的方法，与电池控制器400a本步骤采取的方法基本相同，不同之处主要在于：

1)电路板300b的形体结构尺寸与电路板300a有所不同。

2)采取在正电极端盖330b内收纳部分电路板300b元器件的方法，进一步降低了电池控制器400b的高度。

步骤2：内电极制造。

由于内电极340b电连接直封锂离子电芯正电极210b，并参与对直封锂离子电芯卷芯201b结构封装，因此内电极340b与锂离子电芯200b正电极210b焊接结构采用金属铝材质制造；但金属铝材质不能满足采用熔锡焊接的方法实现与电路板焊接，为此，采取金属镍或铜或不锈钢镀镍制造的内电极342b与金属铝材质制造的内电极焊片345b焊接为一体构成内电极340b的方法实现。

如图35、图36所示，将内电极342b与内电极焊片345b同轴向贴合装配，采用激光焊接的方法将内电极342b与内电极焊片345b焊接为一体。

其中，金属镍或铜或不锈钢镀镍制造的内电极342b可采用熔锡焊接的方法实现与电路板焊接，金属铝材质制造的内电极焊片345b可采用超声焊或激光焊接实的方法现与锂离子电芯卷芯201b正电极210b焊接。

步骤3：将内电极焊装于电路板。

按照图37所示的装配方法，在电路板300b的第二表面方向，将内电极340b的内电极焊装定位脚341b对正并插入电路板300b的内电极焊盘323b的内电极定位孔305b，使内电极340b安装在电路板300b的第二表面(如图38所示)。采用锡球激光熔锡焊接的工艺方法，将内电极340b的内电极支架342b焊接在内电极焊盘323b上实现结构固定及电连接。

电路板300b的内电极焊盘323b电连接控制电路的锂离子电芯负电极接入端，内电极支架342b与电路板300b内电极焊盘323b通过焊接电连接，使内电极340b成为锂离子电芯负电极220b接入充电和/或放电控制电路的结构电极。

内电极支架342b可采用金属镍冲压成型制造，使内电极340b的内电极支架342b可以采用熔锡焊接工艺方法实现与内电极焊盘323b焊接；内电极焊片345b采用金属铝材质制造，使内电极340b的内电极焊片345b可以采超声焊或激光焊工艺方法实现与直封锂离子电芯正电极210b焊接；内电极焊片345b采用金属铝材质制造，符合在直封锂离子电芯200b电化学体系中作为正电极的材质条件要求。

本步骤可采取的其它方法：

内电极340b的内电极342b与电路板300b内电极焊盘323b熔锡焊接，还可以采用电烙铁熔锡焊接、喷涂锡膏后热风熔锡焊接、喷涂锡膏后激光熔锡焊接等工艺方法实现。

步骤4：焊装正电极端盖。

如图39所示，在电路板300b的第一表面方向，将正电极端盖330b的焊装定位脚331b对正并插入电路板300b的正电极端盖焊盘322b的定位槽304b(参阅图37)，使正电极端盖330b安装在电路板300b的第一表面(如图40所示)，采用锡球激光熔锡焊接的工艺方法，在电路板300b的第二表面，将正电极端盖330b的焊装定位脚331b与电路板300b的正电极端盖焊盘322b熔锡焊接，使正电极端盖330b焊接在电路板300b的正电极端盖焊盘322b上，实现结构固定并建立电连接，构成如图40所示的电池控制器400b的控制电路组件350b。

电路板300b的正电极端盖焊盘322b电连接充电和/或放电控制电路的充电输入和放电输出端，正电极端盖330b与电路板300b的正电极端盖焊盘322b焊接固定并建立电连接后，使正电极端盖330b成为可充电电池100b的充电输入和放电输出的正电极p。

正电极端盖330b可采用不锈钢成型后镀镍的方法制造，使正电极端盖330b可以采用熔锡焊接工艺方法实现与正电极端盖焊盘322b焊接；使正电极端盖330b可以参与对充电和/或放电控制电路产生的电磁辐射屏蔽；使正电极端盖330b可以参与将充电和/或放电控制电路产生的热量向电池控制器400b外部传导散热；使正电极端盖330b的结构强度及耐氧化条件，可以满足作为可充电电池100b充电输入和放电输出正电极p的结构技术条件。

本步骤可采取的其它方法：

1)正电极端盖330b，也可以采用铜、铁、镍等其它导电金属材质制造。

2)正电极端盖330b与电路板300b熔锡焊接方法，也可采取电烙铁熔锡焊接、喷涂锡膏后热风熔锡焊接、喷涂锡膏后激光熔锡焊接、熔锡焊接等工艺方法实现。

步骤5：将控制电路组件焊装在控制器外壳体内。

如图40所示的控制电路组件350b的电路板300b，在图37所示的电路板300b第二表面的外壳体焊盘321b表面涂覆锡膏。

按照图41所示方向，将控制电路组件350b的电路板300b安装在控制器外壳体410b设置的限位凸台412b上(如图42所示)，采取直接对控制器外壳体410b加热的方法熔锡焊接，使电路板300b第二表面的外壳体焊盘321b与控制器外壳体410b通过熔锡焊接固定并建立电连接。

电路板300b外壳体焊盘321b电连接充电和/或放电控制电路接地端gnd，电路板300b的外壳体焊盘321b与控制器外壳体410b焊接建立电连接，使控制器外壳体410b电连接充电和/或放电控制电路接地端gnd。

控制器外壳体410b采用不锈钢镀镍或铁镀镍制造，可采用激光焊接工艺实现与电池外壳体110b焊接，并可以采用熔锡焊接工艺实现与电路板300b的外壳体焊盘321b焊接。

本步骤可采取的其它方法：

电路板300b外壳体焊盘321b与控制器外壳体410b的熔锡焊接方法，还可以采用热风加热控制器外壳体410b的方法实现。

步骤6：控制器灌注导热胶并固化。

如图43所示，在真空环境中由电路板300b的注胶孔302b向控制器组件内灌注预先配制的导热胶440b，导热胶注满电路板300b与正电极端盖330b形成的内腔后由排气溢胶孔303b溢出至电路板300b与控制器外壳体410b形成的内腔，持续灌注至胶平面达到控制器外壳体410b底部的通孔位置后将控制器组件取出，在常压环境下放入烘箱内加热固化。

导热胶440b作为将控制器400b内控制电路产生的热量传导至控制器外壳体410b和正电极端盖330b的主要热传导介质，用以提高控制器400b的散热效率，降低控制器400b的内部与外部温差，提高控制器400b的充放电温度控制精度，提高电池控制器400b的结构强度，并实现电池控制器400b的结构密封。

导热胶440b为热固型胶体，采取在环氧树脂中参混双氰胺改性为单组分热固型胶体，再参混氮化铝或氮化硼等导热粉体材料改性为导热型胶体配制实现。

本步骤可采取的其它方法：

1)导热胶亦可采用热固型苯丙恶嗪等其它胶体，参混氮化铝或氮化硼等其它导热粉体材料改性为导热胶。

2)导热胶的灌注和固化工艺，还可以采取在常压环境中灌注导热胶，灌注完成后放入真空烘箱内按照加热、抽除气泡、流平、高温固化的工艺方法实现。

步骤7：控制器灌注密封胶并固化。

如图44所示完成导热胶440b灌注并固化的控制器，在真空环境中向由控制器外壳体410b、内电极焊片345b、导热胶440b形成的间隙槽内灌注热熔状态的密封胶450b，在胶平面达到快要与控制器外壳体410b底壁平齐且能露出内电极焊片345b的位置时，将控制器取出，放入烘箱内加热浸润、流平，完成后取出自然冷却固化。

以密封胶450b阻断电解液浸入电池控制器400b的通道，避免锂离子电芯的电解液浸入电池控制器400b造成内部充电和/或放电控制电路失效。密封胶可采用耐电解液侵蚀的pp或pe等热塑型塑胶。

本步骤可采取的其它方法：

1)密封胶450b灌注也可采取将pp或pe塑胶以常规注塑成型为环形塑胶件，将注塑成型的环形塑胶件放入由控制器外壳体410b、内电极焊片345b、导热胶440b形成的间隙槽内，再将控制器组件放入真空烘箱内加热，完成热熔、抽除气泡、浸润、流平过程后取出自然冷却固化的工艺方法实现。

2)密封胶450b也可采取将电池控制器400b放入注塑模具中，采用热注塑的方法直接将pp或pe塑胶向由控制器外壳体410b、内电极焊片345b、导热胶440b形成的间隙槽内注塑的方法实现。

步骤8：安装控制器盖板及盖板遮光片。

如图46所示，在电路板300b透光孔301b内加注透明型导光胶，将控制器盖板460b安装在电路板300b的绝缘层311b表面，导光胶固化后使控制器盖板460b粘接固定在控制器400b轴向上部的电路板300b的绝缘层311b表面。

如图46所示，在控制器盖板460b表面粘贴一面涂覆有不干胶的盖板遮光片490b，构成如图47所示的电池控制器400b。

控制器盖板460b采用可导光的透明或半透明聚氨酯材料制造；盖板遮光片490b采用非金属或金属材料制造。

在安装控制器盖板460b、盖板遮光片490b前，电池控制器400b已经完成结构密封封装，控制器盖板460b不属于电池控制器400b的密封结构部件，在控制器盖板460b出现破损的情况下不影响电池控制器400b的密封结构。

本步骤可采取的其它方法：

1)控制器盖板460b还可以采用tpu、abs、pc、pmma等材料制造。

2)如果指示灯324b采用紫外指示灯，则控制器盖板460b采用添加有荧光粉的导光材料制成，用以将紫外指示灯发出的充放电状态提示紫外光信号通过激发荧光粉转化为可见光传导至控制器盖板460b外圆侧面形成发光面。

3)如果不需要在可充电电池100b外部显示充放电状态光信号，可以采取将控制器盖板460b、盖板遮光片490b合并为一体设计，采用绝缘材料制成仅作为电池控制器400b的盖板。

步骤9：在可充电电池组装完成后对直封锂离子电芯化成或检测。

在可充电电池100b完成后，可以通过电池控制器400b对直封锂离子电芯200b进行化成及检测。

如果需要在可充电电池100b完成后跨过电池控制器400b对直封锂离子电芯200b进行化成及检测，可以在不安装控制器盖板460b、盖板遮光片490b的状态下，如图12、图46所示，将设置在电路板300b的电连接锂离子电芯正电极210b的电芯测试点316b作为锂离子电芯正电极210b接入锂离子电池化成测试仪进行化成或检测的方法实现。

综上，用于采用直封锂离子电芯200b构成可充电电池100b的电池控制器400b，采取的一体化系统集成的结构方法可实现以下技术效果：

1)降低电池控制器400b高度，提高可充电电池100b体积比能量。

利用了正电极端盖330b的帽体作为可充电电池的正电极的结构特点，将电路板300b第一表面上的电路元器件隐藏于正电极端盖330b的筒状的帽体内，使正电极端盖330b作为电池控制器400b的封装结构，免去了额外设置电池正电极这一结构，降低了电池控制器的总高，为锂离子电芯腾出空间，提高了锂离子电芯的体积，进而提高电池的绝对蓄电能量及体积比能量。

在电路板300b的第一表面设置正电极端盖330b，在电路板300b的第二表面设置内电极340b，使得电路板300b第一表面的电路元器件可隐藏在正电极端盖330b与电路板300b之间的容纳空间内，电路板300b第二表面的电路元器件可隐藏在内电极340b于电路板300b之间的容纳空间内，从而充分利用了电池控制器400b内部空间，将电池控制器的总高尽可能降低。

此外，通过对电池控制器400b的控制电路组件350b、控制器外壳体410b采取的一体化系统集成的结构设计，使正电极端盖330b、控制器外壳体410b和内电极340b既作为电池控制器400b的封装结构，又作为可充电电池100b的正电极、负电极和电芯的连接、检测电极，从而使封装结构电路元器件化，简化了电池控制器400b结构，降低了电池控制器400b高度，为钢壳锂离子电芯200b让出更大空间而提高了电芯容量，从而提高了可充电电池100b的体积比能量。

2)提高了电池控制器400b的电磁屏蔽效果。

金属材质的正电极端盖330b构成覆盖于电路板300b第一表面上的电磁屏蔽的封闭体，使正电极端盖330b内部的电路元器件免受电池控制器外部以及电路板300b第二表面的电路元器件的电磁干扰，确保电池控制器400b性能稳定，也提高了电池控制器的放水防潮能力，提高了可充电电池的使用寿命。

金属材质的正电极端盖330b、内电极340b以及控制器外壳体410b一体化系统集成的结构设计，为电池控制器400b提供全方位的电磁屏蔽，使电池控制器400b性能更稳定，也提高了电池控制器400b的整体结构强度。

3)简化电池控制器400b结构及工艺实现降低可充电电池100b成本。

通过对电池控制器400b的控制电路组件350b、控制器外壳体410b采取的一体化系统集成的结构和工艺设计，简化了电池控制器400b的结构及制装工艺，降低了电池控制器400b的物料成本及制造成本。

4)提高可充电电池100b充放电工作适应性及可靠性。

采取在电池控制器400b内灌注导热胶440b的封装方法，提高了充电和/或放电控制电路散热速率、降低了电池控制器400b内部与外部温差、提高了充放电温度控制精度、提高了电池控制器400b结构强度、实现了电池控制器400b结构密封，提高了可充电电池100b的充放电工作环境适应性及可靠性。

5)在不降低结构防护等级的条件下实现在可充电电池100b外部显示光信号。

采取将指示灯324b反向贴片在电路板300b第二表面，指示灯324b发出的光信号经由透光孔301b射入控制器盖板460b，使属于结构易损件的控制器盖板460b不参与电池控制器400b的结构密封，实现了在控制器盖板460b破损后不降低电池控制器400b的结构密封防护等级。

6)电池控制器400b密封效果更好。

在电池控制器400b轴向底部的内电极340b的内电极焊片345b与控制器外壳体410b的间隙内灌注耐电解液侵蚀的密封胶450b，可以长期可靠的阻止电解液浸入电池控制器400b，实现了可采取直封锂离子电芯200b构成可充电电池100b。

电池控制器实施例3

本实施例以电池控制器400c为例，将其作为构成上述软包锂离子电芯200c配套的电池控制器400c的结构，详细说明电池控制器的结构特征和结果效果。但并非限定本实施例的电池控制器400c仅能配套上述软包锂离子电芯200c，实际上，本实施例的电池控制器400c可通用于各种锂离子电芯。

本实施例的电池控制器400c采取的设计方法与电池控制器400b基本相同，由技术需求差异而产生的设计方法不同之处主要在于：内电极340c。

由于软包锂离子电芯200c不要求内电极340c的材质符合软包锂离子电芯正电极210c的电化学条件，而仅需考虑采用常规工艺方法实现内电极340c与电路板300c的内电极焊盘323c熔锡焊接，以及内电极340c与软包锂离子电芯正电极210c焊接，为此电池控制器400c的内电极340c可采取一体成型结构。

具体地，参阅图49至图59，本实施例的电池控制器400c包括：电路板300c、焊装于电路板300c第一表面的正电极端盖330c、覆盖在电路板300c第一表面并环绕正电极端盖330c的控制器盖板460c和盖板遮光片490c、焊装于电路板第二表面的内电极340c以及控制器外壳体410c。

参阅图49和图50，本实施例的内电极340c与实施例1中的电池控制器400a结构大致相似，内电极340c为金属导电材质，其包括：用以接触并电连接电芯的内电极电芯焊接台343c和用以将内电极340c固定于电路板300c的内电极焊装定位脚341c。

内电极电芯焊接台343c的周缘一体成型设有相对于内电极电芯焊接台343c弯折的凸沿3431c，以通过凸沿3431c提高内电极电芯焊接台343c的强度和抗形变能力。内电极焊装定位脚341c通过凸沿3431c间接连接于内电极电芯焊接台343c。

参阅图49和图55，内电极电芯焊接台343c以及凸沿3431c上开设有用以避让注胶孔302c的避让槽，以通过避让槽露出电路板上的注胶孔302c，方便电池控制器400c焊装完成后灌注导热胶440c。

本实施例的内电极焊装定位脚341c结构及其与电路板300c的连接结构与上述电池控制器实施例1中的内电极焊装定位脚341c及电路板300a结构相同，此处不再赘述。

电路板300c、正电极端盖330c、控制器盖板460c、盖板遮光片490c以及控制器外壳体410c的结构以及相互间的连接关系均与上述实施例2的电池控制器400b相同，此处也不再重复赘述。

本实施例的电池控制器400c与软包锂离子电芯安装成一体构成的可充电电池100c的电路原理如图21所示。

结合参阅图49和图21，图21中方框321代表外壳体焊盘321c，导线410代表控制器外壳体410c，导线110代表电池外壳体110c，导线220代表锂离子电芯负电极220c，方框323代表内电极焊盘323c，导线340代表内电极340c，导线210代表锂离子电芯正电极210c，200代表电芯，300代表电路板300c,316代表电芯测试点316c，322代表正电极端盖焊盘322c。

如图58、图59所示，电池控制器400c设有正电极端盖330c、内电极340c、控制器外壳体410c三个结构电极。

如图13、图15、图21、图58、图59所示，正电极端盖330c在电路板300c上并电连接充电和/或放电控制电路的充电输入和放电输出端，正电极端盖330c露出电池控制器400c轴向外部的平台结构，在可充电电池100c系统中作为可充电电池100c充电输入和放电输出的正电极p。

如图15、图21、图58、图59所示，内电极340c在电路板300c上并电连接充电和/或放电控制电路的锂离子电芯正电极210c接入端，内电极340c露出电池控制器400c轴向底部的平台结构，作为电连接锂离子电芯正电极210c并对软包锂离子电芯200c进行检测和充放电控制的电极。

如图15、图21、图58、图59所示，控制器外壳体410c与电路板300c焊接并电连接充电和/或放电控制电路接地端gnd，作为电连接电池外壳体110c、锂离子电芯负电极220c的公共接地电极，在可充电电池100c系统中作为可充电电池100c充电输入和放电输出的负电极n。

参阅图13和图14，该电池控制器400c与软包锂离子电芯200c封装为一体构成的可充电电池100c的电路原理如下：

可充电电池100c放电时，由软包锂离子电芯200c外部封装的电池外壳体110c远离电池控制器400c的一端作为电池负电极连接用电器电池槽的负电极，由电池控制器400c的正电极端盖330c作为电池正电极连接用电器电池槽的正电极，电池控制器400c通过内电极340c连接软包锂离子电芯200c，锂离子电芯在电池控制器400c的控制下以满足gc/t8897.2标准的电压放电。可充电电池100c充电时，由电池外壳体110c远离电池控制器400c的一端作为电池负电极连接充电座电池槽的负电极，由电池控制器400c的正电极端盖330c作为电池正电极连接充电座电池槽的正电极，电池控制器400c通过内电极340c连接软包锂离子电芯200c，软包锂离子电芯200c在电池控制器400c的控制电路的控制下进行充电，或者，当电池控制器400c不带充电控制电路时，软包锂离子电芯200c经电池控制器400c连接充电座的充电控制电路，并在充电座的充电控制电路的控制下对软包锂离子电芯200c进行充电。

本实施例的电池控制器400c的具体实现方法可参阅上述实施例2的电池控制器400b的实现方法大致相同，差异之一在于本实施例将实施例2的电池控制器400b中的内电极结构换成本实施例的内电极结构，差异之二在于，本实施例可以不灌注密封胶，其他实现步骤均与实施例2的电池控制器400b相同，此处不再赘述。

本实施例的电池控制器400c，采取的一体化系统集成的结构方法可实现以下效果：

1)降低电池控制器400c高度提高可充电电池100c体积比能量。

通过对电池控制器400c的控制电路组件350c、控制器外壳体410c采取的一体化系统集成的结构设计，简化了电池控制器400c结构，充分利用了正电极端盖330c和电池控制器400c内部空间，降低了电池控制器400c的高度，为软包锂离子电芯让出更大空间提高电芯容量，提高了可充电电池100c的体积比能量。

2)提高了电池控制器400c的电磁屏蔽效果。

金属材质的正电极端盖330c构成覆盖于电路板300c第一表面上的电磁屏蔽的封闭体，使正电极端盖330c内部的电路元器件免受电池控制器外部以及电路板300c第二表面的电路元器件的电磁干扰，确保电池控制器400c性能稳定，也提高了电池控制器的放水防潮能力，提高了可充电电池的使用寿命。

金属材质的正电极端盖330c、内电极340c以及控制器外壳体410c一体化系统集成的结构设计，为电池控制器400c提供全方位的电磁屏蔽，使电池控制器400c性能更稳定，也提高了电池控制器400c的整体结构强度。

3)简化电池控制器400c结构及工艺实现降低可充电电池100c成本。

内电极340c为一体式结构，且结构简单，简化了内电极340c的制造工艺，降低了制造成本。

另外，通过对电池控制器400c的控制电路组件350c、控制器外壳体410c采取的一体化系统集成的结构和工艺设计，简化了结构及制装工艺，降低了物料成本和制造工艺成本。

4)提高可充电电池100c充放电温度适应性及可靠性。

采取在电池控制器400c内灌注导热胶的封装方法，提高了充电和/或放电控制电路散热速率、降低了电池控制器400c内部与外部温差、提高了充放电温度控制精度、提高了电池控制器400c结构强度、实现了电池控制器400c结构密封，提高了可充电电池100c的充放电工作环境温度适应性及可靠性。

电池控制器实施例4

参阅图60至图66，本实施例的电池控制器400d与上述三个电池控制器实施例大致相似，差异主要在于：本实施例的电池控制器400d匹配安装在锂离子电芯的负电极，相应地，上述实施例中的正电极端盖替换成了满足电池负电极端要求的直径更大的负电极端盖。

本实施例的电池控制器400d与上述三个电池控制器实施例的差异还在于，内电极340d的结构不同，本实施例中的内电极仅有一个内电极焊装定位脚341d，而上述三个实施例的电池控制器的内电极均具有两个内电极焊装定位脚341d。

具体地，参阅图60本实施例的电池控制器包括：电路板300d、焊装于电路板300d第一表面的正电极端盖330d、覆盖在电路板300d第一表面并环绕正电极端盖330d的控制器盖板460d、焊装于电路板第二表面的内电极340d以及控制器外壳体410d。

参阅图61和图62，电路板300d主要结构的设计构思与上述电池控制器实施例1、2、3的结构大致相似，其上设置也有负电极端盖定位孔304d、环绕负电极端盖定位孔304d的负电极端盖焊盘322d、内电极定位孔305d、环绕内电极定位孔305d的内电极焊盘323d以及外壳体焊盘321d。

本实施例的电池控制器的内电极340d与锂离子电芯的负电极接触并电连接，相应的，与安装与电连接锂离子电芯正电极的上述三个实施例的电池控制器的差异在于，负电极端盖330d的直径更大，电路板300d上的电路元器件及走线会略有差异。

本实施例中，电路板300d第二表面的外壳体焊盘321d为沿电路板300d边缘一周分布的多个间隔设置的离散焊盘。外壳体焊盘321d的边缘线由多个弧形段构成，各弧形段呈朝向电路板中心方向内拱的弧形。

值得一提的是，在其他实施例中，也可将本实施例的电池控制器安装在锂离子电芯的正电极端，此时内电极340d不与锂离子电芯的负电极电连接，而是与锂离子电芯的正电极电连接，此时，电路板300d上的电路元器件及走线完全可采用上述三个电池控制器实施例中的结构。

参阅图62和图63，负电极端盖330d包括圆筒状的盖帽和设置于盖帽上的两负电极焊装定位脚331d，负电极端盖330d通过两负电极焊装定位脚331d插入电路板300d第一表面的两负电极端盖定位孔304d中，并与负电极端盖焊盘322d焊接固定并建立电连接。负电极端盖330d将电路板300d第一表面的电路元器件封装于其内，从而降低了电池控制器总高，也提高了电池控制器的电池屏蔽效果、结构强度以及结构密封性。

参阅如61、图63、图64、图65和图66，内电极340d为只有一个内电极焊装定位脚341d的单脚内电极，内电极焊装定位脚341d一体延伸并折弯形成内电极电芯焊接台343d，内电极电芯焊接台343d为不与电路板300d连接的可活动结构。

内电极焊装定位脚341d与上述电池控制器实施例1、2、3中的内电极的第一定位脚的结构相似，内电极焊装定位脚341d包括：与内电极电芯焊接台343d相连的定位脚基部3413d和形成在定位脚基部3413d的远离内电极电芯焊接台343d一端的定位脚焊装部。定位脚焊装部用于与电路板300d焊接连接，将内电极340与电路板300d固定并建立电连接。

定位脚焊装部包括：可插入并焊装在电路板300d上的两内电极插脚3414d以及平贴于电路板300d表面的内电极电路板焊接台3415d，内电极电路板焊接台3415d位于两内电极插脚3414d之间，内电极电路板焊接台3415d的边缘开设有开口槽，并在开口槽的两侧形成两导电凸缘，电路板上设置有供内电极插脚3414d插入的内电极定位孔305d以及供内电极电路板焊接台3415d平贴于其上并与其相焊接的内电极焊盘323d，内电极焊盘323d环绕内电极定位孔305d的周缘，形成一个较大的焊盘，使内电极插脚3414d和内电极电路板焊接台3415d共用同一焊盘。内电极340d通过内电极插脚3414d和内电极电路板焊接台3415d两个结构实现内电极340d与电路板300固定并建立电连接，提供了电路板轴向和径向两个方向的定位，确保内电极340d可靠固定于电路板，避免发生定位脚变形而影响内电极340d与锂离子电芯的接触可靠性。

内电极电芯焊接台343d由内电极焊装定位脚341d一体延伸后经一次弯折后再反向二次弯折而成，其一次弯折形成第一接触片，二次弯折形成第二接触片，所述第二接触片与所述第一接触片相互重叠。内电极电芯焊接台343d的末端具有圆形的内电极接触区，用以与锂离子电芯的负电极接触固定并建立电连接。

参阅图64和图65，控制器外壳体410d的具体结构与上述电池控制器实施例1、2、3中的结构相同，包括：圆筒状的外壳体侧壁和设置在外壳体侧壁轴向一端的底壁，外壳体侧壁的内面形成有环形的限位凸台412d。

负电极端盖330d和内电极340d焊装于电路板300d上，构成控制电路组件350d。控制电路组件350d安装在控制器外壳体410d中，并通过电路板300d第二表面的外壳体焊盘321d与限位凸台412d焊装固定并建立电连接。

参阅图65和图66，当控制电路组件350d焊装于控制器外壳体410d后，可向控制器外壳体410d内灌注导热胶440d，当导热胶440d灌注至快要到达控制器底壁或与控制器底壁平齐时，将内电极340d进行两道弯折，使内电极电芯焊接台343d贴靠并粘贴于导热胶440d表面，且内电极电芯焊接台343d外露于导热胶440d。

本实施例的电池控制器没有设置指示灯，故，控制器盖板460d不需要导光材质，只需采用普通绝缘材料制造作为电池控制器400d的结构盖板。

参阅图61至图66，本实施例的电池控制器的具体实现步骤如下：首先进行电路板300d制造，然后，在电路板300d的第二表现焊装内电极340d，在电路板300d的第一表面焊装负电极端盖330d，构成控制电路组件350d，之后，将控制电路组件350d安装于控制器外壳体410d中，并将电路板300d与控制器外壳体410d的限位凸台421d相焊接，而后，将电池控制器以负电极端盖330d朝下，向控制器外壳体410d中灌注导热胶440d，当导热胶440d灌注至快要到达控制器底壁或与控制器底壁平齐时，将内电极340d进行两道弯折使其贴靠并粘贴于导热胶440d表面，最后，在电路板300d的第一表面安装控制器盖板460d，得到电池控制器400d。

值得一提的是，本实施例的电池控制器400d可匹配各种不同类型的电芯，且本实施例的电池控制器400d中的单脚结构的内电极340d结构，可应用于上述三个实施例的电池控制器400a、400b、400c中，取代上述三个实施例的电池控制器400a、400b、400c中的双脚结构的内电极340a、340b、340c，由此构成应用于锂离子电芯正电极端的具有单脚内电极340d的电池控制器，该电池控制器的工作原理同上述三个实施例的电池控制器400a、400b、400c的工作原理。

本实施例的电池控制器400d也具有上述三个实施例的电池控制器400a、400b、400c的有益效果，如：降低电池控制器高度，提高可充电电池的体积比能量；提高电磁屏蔽效果，提高电池控制器的性能稳定性；简化电池控制器结构，降低可充电电池成本；提高可充电电池充放电工作适应性及可靠性等。此外，由于本实施例中的电池控制器的内电极只通过一个固定脚与电路板固定，故，大大节省了其占用电路板的空间，使电路板上能够排布更多电路功能器件。

在其他实施例中，上述所有实施例的电池控制器400a、400b、400c、400d的控制器外壳体的限位凸台也可替换成一个分体的电路板支架420e。

如图67和图68所示，该控制器外壳体410e也包括筒状的外壳体侧壁414e和形成在外壳体侧壁414e轴向一端的底壁413e，底壁413e中心设置通孔。

控制器外壳体410e内设置有电路板支架420e。电路板支架420e包括：环形的支架侧壁421e和设于支架侧壁421e轴向一端的环形的支架底壁422e，支架底壁422e中心设置通孔，支架侧壁421e上开设多个焊孔423e，支架侧壁421e贴设在控制器外壳体的外壳体侧壁414e的内面，支架底壁422e贴设在控制器外壳体底壁内面，电路板支架420e通过支架侧壁421e上的多个焊孔423e焊接固定于控制器外壳体410e，从而使支架侧壁421e突出在控制器外壳体410e的外壳体侧壁414e内面而形成限位凸台412e。

支架底壁422e中心的通孔尺寸与控制器外壳体410e底壁413e上的通孔尺寸可相同，也可不相同，二者中较小的通孔需满足使内电极电芯焊接台外露。

本实施例的限位凸台412e的作用与上述四个电池控制器实施例中的限位凸台的作用等效，都是为电路板提供定位支撑，并与电路板建立电连接。

需要说明的是，本申请各个电池控制器实施例中名称相同但结构不同的功能元件是可相互替换的，如：电池控制器实施例1中的双层的正电极端盖330a可替换应用于电池控制器实施例2、实施例3和实施例4，电池控制器实施例2中的单层的正电极端盖330b可替换应用于电池控制器实施例1、实施例3和实施例4。同样，各种不同实施例的内电极结构也可在不同实施例之间替换，各种不同的控制器外壳体也可在不同实施例之间替换。

虽然已参照几个典型实施例描述了本公开，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。