CN111740173B - 锂离子二次电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锂离子二次电池，包括软包装锂离子电芯、钢壳、TYPE C USB接口、保护IC、集成IC、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、电感、红色LED灯、蓝色LED灯、塑胶件、圆形硬性FR‑4基板、方形硬性FR‑4基板、金属盖帽、绝缘胶带、电芯负极金属带和电芯正极导线，实现TYPE C USB接口可充电、恒定电压输出、充电管理及保护、过充过放过流保护多位一体功能。与现有技术相比，本发明的锂离子二次电池，具有高容量和高可靠性的特点。

Description

锂离子二次电池

技术领域

本发明涉及一种锂离子二次电池，尤其是涉及一种自带TYPE C USB接口和具备充电输入功能，集成了恒定电压输出、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，同时兼具高容量的双板式顶端开口的锂离子二次电池。

背景技术

将锂离子电池集成各种输入或输出接口，以降低锂离子电池的使用难度，提高锂离子电池使用的便捷性，已经成为一种趋势。锂离子电芯与USB接口、管理电路、保护电路进行集成，使得集成后的锂离子电池具有充电输入、可调电压输出、充电管理和充电保护、过充保护、过放保护、过流保护等多种功能，是一种常用的方法。

USB接口具有多种规格类型，如MicroUSB接口、TYPE A USB接口、TYPE C USB接口等等。TYPE C USB接口在智能手机上正成为主流，为提高通用性，有必要将TYPE C USB接口与锂离子电芯进行集成。但是，相对于MicroUSB接口，TYPE C USB接口尺寸要大很多，这带来集成难度的增加。

现有的TYPE C USB接口集成方法，存在以下的问题：首先是集成的工艺复杂。由于需要集成电路板、电路元器件、防护外壳、输入接口、输出接口等多种零部件，导致集成难度相对较大，集成的效果和外观不理想，例如对于圆柱形AA电池现有的集成方法通常是将TYPE C USB接口设置在圆柱电池侧面，这导致加工工艺复杂，空间利用率低，外观较差。二是集成的效率不高，现有的设置附属结构件的方法，集成效率较低，数量众多的附属结构零件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，这使得集成后的锂离子二次电池与一次电池相比，锂离子二次电池的容量优势反而不明显。三是集成的可靠性不高，不合理的结构、复杂的加工工艺、低的集成效率，诸多因素导致最后集成的电池整体可靠性不高。

因此，针对锂离子二次电池集成TYPE C USB接口的需求，如何将锂离子二次电池的性能及结构特点结合电池的使用要求，将锂离子二次电池的充电管理、保护、电池外形结构、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，最大可能提高外观一致性，提高充电方式的便捷性，提高集成的效率和可靠性，就显得非常必要。

发明内容

本发明要解决的技术课题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种具备TYPEC USB充电输入接口、更大容量、更高可靠性的锂离子二次电池，与现有技术相比，本发明的锂离子二次电池具备TYPE C USB充电接口充电输入功能，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。该锂离子二次电池外观一致性好，非常适用于锂离子二次电池替代一次电池的应用场合。

本发明通过以下方案实现：

一种锂离子二次电池(后文中部分简写为“电池”)，包括金属盖帽、软包装锂离子电芯、钢壳、TYPE C USB接口、保护IC、集成IC(集成充电功能和恒压输出功能)、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、电感、红色LED灯、蓝色LED灯、塑胶件、圆形硬性FR-4基板、方形硬性FR-4基板、绝缘胶带、电芯负极金属带和电芯正极导线，实现TYPE C USB接口可充电、恒定电压输出、充电管理及保护、过充过放过流保护多位一体功能。软包装锂离子电芯置于钢壳内，软包装锂离子电芯的正极端、负极端分别通过电芯正极导线、电芯负极金属带与圆形硬性FR-4基板B面的第一端口焊盘、第二端口焊盘相对应连接；TYPE C USB接口贴片锡焊在方形硬性FR-4基板的A面上，圆形硬性FR-4基板与方形硬性FR-4基板在第三缺口部通过第一卡槽和第二卡槽相互垂直装配，并将圆形硬性FR-4基板的第四端口焊盘与方形硬性FR-4基板的第五端口焊盘锡焊、方形硬性FR-4基板的第六端口焊盘与圆形硬性FR-4基板的第七端口焊盘锡焊形成导电连接和固定；焊接好各元器件的圆形硬性FR-4基板以A面朝上的方式安装在塑胶件圆筒拉伸体下端面上且TYPE C USB接口开口端配套置于塑胶件的USB开口部内，塑胶件第二凸出部穿过圆形硬性FR-4基板第四缺口部，金属盖帽穿过塑胶件的金属盖帽开口部置于塑胶件内且金属盖帽的第一圆柱体凸出塑胶件圆柱拉伸体上端平面，金属盖帽第三圆柱体底端和凹槽部部分穿过圆形硬性FR-4基板的中心孔，金属盖帽第三圆柱体底端及凹槽部与圆形硬性FR-4基板B面的第三端口焊盘锡焊连接在一起；塑胶件第一凸出部下沿、TYPE C USB接口高度方向下沿、方形硬性FR-4基板第二平板拉伸体长度方向下沿配合定位在软包装锂离子电芯第一斜坡部的上方，绝缘胶带包裹在塑胶件第一凸出部外侧面、第二凸出部外侧面、软包装锂离子电芯靠上端外侧面上，塑胶件的圆筒拉伸体、第一凸出部和第二凸出部配套插入钢壳的开口端内，塑胶件的圆柱拉伸体外露在钢壳外。所述金属盖帽包括第一圆柱体、第二圆柱体和第三圆柱体，第二圆柱体的顶端与第一圆柱体的底端相连，第三圆柱体的顶端与第二圆柱体的底端相连，第一圆柱体、第二圆柱体与第三圆柱体同轴线，第三圆柱体靠近底端的位置上设置有凹槽部。第一圆柱体是金属盖帽与外部负载接触的部位；第三圆柱体底端及凹槽部是与圆形硬性FR-4基板第三端口焊盘锡焊连接的部位；第二圆柱体是金属盖帽与塑胶件的金属盖帽开口部相互配合的部位，并且第二圆柱体起连接第一圆柱体和第三圆柱体的功用。凹槽部的设置是为了满足金属盖帽与圆形硬性FR-4基板锡焊过程中，焊锡能够渗入到凹槽部中形成咬合效果，从而增强金属盖帽与圆形硬性FR-4基板的焊接强度；同时，凹槽部的设置还起改善锡焊过程热量散发的作用，使得锡焊过程熔锡更加快捷。金属盖帽第一圆柱体的直径和高度分别为M1、H1，金属盖帽第二圆柱体的直径和高度分别为M2、H2，金属盖帽第三圆柱体的直径和高度分别为M3、H3，金属盖帽凹槽部的高度为H5，金属盖帽凹槽部距离第二圆柱体底端的高度为H4。

所述塑胶件包括圆柱拉伸体和圆筒拉伸体，圆柱拉伸体与圆筒拉伸体同轴线且圆柱拉伸体与圆筒拉伸体自上而下依次相连为一体，圆柱拉伸体底部超出圆筒拉伸体外壁形成一个支撑平台。圆柱拉伸体顶部中央位置设置有金属盖帽开口部，圆柱拉伸体顶部靠外周边位置设置有USB开口部。圆筒拉伸体底端周边靠近USB开口部的位置设置有第一凸出部且第一凸出部朝内一面延伸至与USB开口部朝外长边边沿相连接，圆筒拉伸体底端周边与第一凸出部处于斜对面位置设置有第二凸出部，圆柱拉伸体底端紧靠USB开口部朝内长边边沿和两短边边沿位置设置有USB围沿凸出部，USB围沿凸出部置于圆筒拉伸体内腔且USB围沿凸出部两端与圆筒拉伸体内壁相衔接。塑胶件圆柱拉伸体的直径为SD1、高度为SJ1；塑胶件圆筒拉伸体的外径为SD2、内径为SD3、高度为SJ2；塑胶件第一凸出部的高度为SJ3，塑胶件第一凸出部最外周的半径为RA；塑胶件第二凸出部最外周的半径为RB，塑胶件第二凸出部最内周的半径为RC；塑胶件USB围沿凸出部的高度为SH、宽度为SA；塑胶件USB开口部靠近圆筒拉伸体内壁的边沿至塑胶件轴线的最大距离为SB。所述软包装锂离子电芯由于需要顶部封口、底部封口、侧面封口，然后对封口的热熔封边进行折叠整形，整形后在软包装锂离子电芯上端和下端形成第一斜坡部和第二斜坡部，即软包装锂离子电芯的上端面和下端面不是一个平整的平面，而是各有一个斜坡。通常所说的软包装锂离子电芯的高度，实际上是指上端和下端之间最高点的高度，可称为视在高度即DXH；不考虑上端面折边、下端面折边和极耳的高度，软包装锂离子电芯有一个极芯高度，这决定软包装锂离子电芯容量的有效高度。软包装锂离子电芯的第一斜坡部和第二斜坡部均有一个封边整形高度DF。封边整形高度具有一定的可压缩性，即在进行更进一步的包装或安装时，在不影响电芯各项性能正常发挥的情况下，封边整形高度允许有一定的压缩量，即为封边整形压缩系数DYS。为充分利用电池的高度空间，将结构件最高的部位即TYPE C USB接口、塑胶件第一凸出部、方形硬性FR-4基板第二平板拉伸体安装定位于软包装锂离子电芯的第一斜坡部上方，这可以降低结构件对软包装锂离子电芯的挤压，从而有利于提高软包装锂离子电芯的高度，有利于大容量化。所述圆形硬性FR-4基板的外形轮廓为圆形平板拉伸体，在圆形硬性FR-4基板左右两侧分别设置有相对称的第一缺口部和第二缺口部，在圆形硬性FR-4基板正下方一侧设置有第三缺口部，在圆形硬性FR-4基板右上方设置有第四缺口部，圆形硬性FR-4基板的中间位置开设有中心孔。第一缺口部和第二缺口部的设置，是考虑到圆形硬性FR-4基板在进行元器件贴片生产加工时，需要进行多个小圆形硬性FR-4基板进行连接，第一缺口部和第二缺口部作为多个硬性FR-4基板之间的相互连接用途。第三缺口部的设置是为了与贴片锡焊有TYPE CUSB接口的方形硬性FR-4基板安装配合用途。第四缺口部的设置是为了与塑胶件的第二凸出部安装配合用途。

圆形硬性FR-4基板的直径为PD，圆形硬性FR-4基板的厚度为PH，圆形硬性FR-4基板第四缺口部的短弧线所在圆的直径为PK，圆形硬性FR-4基板第三缺口部的宽度为PB，圆形硬性FR-4基板第三缺口部至轴线的高度为PA。圆形硬性FR-4基板的A面贴片锡焊有以下的元器件：第二电容、第三电容、第四电容、第七电容、集成IC、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、红色LED灯、蓝色LED灯、电感。圆形硬性FR-4基板的B面贴片锡焊有第一电容、第五电容、第六电容、第五电阻、保护IC，圆形硬性FR-4基板B面的第一端口焊盘(即J1端口)、第二端口焊盘(即J2端口)分别表示的是与软包装锂离子电芯的正极端、负极端进行电连接的端口，圆形硬性FR-4基板B面的第三端口焊盘(即J3端口)锡焊有金属盖帽，J3端口是放电的输出口，圆形硬性FR-4基板B面的第四端口焊盘(即J4端口)与方形硬性FR-4基板的第五端口焊盘(即J5端口)锡焊连接，表示的是充电+5V输入的端口焊盘，圆形硬性FR-4基板B面的第七端口焊盘(即J7端口)与方形硬性FR-4基板的第六端口焊盘(即J6端口)锡焊连接，表示的是充电或放电GND端口的焊盘。

所述方形硬性FR-4基板的外形轮廓为两个长方形平板拉伸体即第一平板拉伸体和第二平板拉伸体上下连接形成：上方是第一平板拉伸体，下方是第二平板拉伸体；在第一平板拉伸体和第二平板拉伸体的结合部左右两侧分别设置有相对称的第一卡槽部和第二卡槽部；在第二平板拉伸体下端的左右两侧设置有第一缺角部和第二缺角部。第一卡槽部和第二卡槽部的设置，是为了满足方形硬性FR-4基板与圆形硬性FR-4基板卡装配合的要求；第一缺角部和第二缺角部的设置，使得装配时可以避开软包装锂离子电芯的第一斜坡部两侧的高点，降低方形硬性FR-4基板对软包装锂离子电芯的挤压。方形硬性FR-4基板的A面贴片锡焊有TYPE C USB接口，其锡焊焊接是通过设置在方形硬性FR-4基板的A面的第八端口焊盘(即J8端口)，J8端口包含5个焊盘，其中B12焊盘和A12焊盘表示的是充电GND端口的焊盘，B9焊盘和A9焊盘表示的是充电+5V输入的端口焊盘，B5焊盘和A5焊盘均是锡焊固定用途的焊盘。同时，方形硬性FR-4基板的A面设置有第六端口焊盘(即J6端口)和第五端口焊盘(即J5端口)。方形硬性FR-4基板第一平板拉伸体的长度为PFA、宽度为PFC，方形硬性FR-4基板的厚度与圆形硬性FR-4基板的厚度相同均为PH，方形硬性FR-4基板第一卡槽部与第二卡槽部之间的最小间距为PFE，方形硬性FR-4基板第一卡槽部或第二卡槽部的高度为PFH，方形硬性FR-4基板第二平板拉伸体的长度为PFD，方形硬性FR-4基板的总宽度为PFB。

所述塑胶件的圆筒拉伸体的高度SJ2满足：YJAmax≤SJ2≤3mm且2mm≤SJ2，其中YJAmax为圆形硬性FR-4基板的A面所贴片锡焊元器件的最大高度。YJAmax≤SJ2尺寸的设置，是为了满足圆形硬性FR-4基板的A面所贴片锡焊元器件能够全部收纳在塑胶件圆筒拉伸体的内部空腔中；2mm≤SJ2尺寸的设置是考虑到塑胶件的圆筒拉伸体配套插入钢壳的开口端，并且在钢壳与圆筒拉伸体的结合部实施冲点操作，使得钢壳冲出凸点嵌入到塑胶件中进行固定，如果SJ2尺寸过小，则不利于冲点操作从而影响固定的效果。SJ2≤3mm尺寸的设置，是考虑到尽量减少塑胶件占据的高度空间，从而将节余出的高度空间留给软包装锂离子电芯，这有利于电池的大容量化。

所述塑胶件USB围沿凸出部的高度SH满足：UH-PFB-SJ1≤SH≤UH-PFB-SJ1+0.50mm，其中UH为TYPE C USB接口的高度，PFB为方形硬性FR-4基板的总宽度，SJ1为塑胶件圆柱拉伸体的高度。下限尺寸UH-PFB-SJ1≤SH的设置，是为了保证在贴片锡焊有TYPE CUSB接口的方形硬性FR-4基板与圆形硬性FR-4基板组装后TYPE C USB接口在高度方向不伸出塑胶件圆柱拉伸体的上端面，避免TYPE C USB接口占用金属盖帽第一圆柱体凸出塑胶件的第一圆筒拉伸体上端平面的高度，保证金属盖帽外露高度满足要求，保证锂离子二次电池与电池仓或负载的接触。上限尺寸SH≤UH-PFB-SJ1+0.50mm的设置，是考虑到由于方形硬性FR-4基板与圆形硬性FR-4基板组装，方形硬性FR-4基板的第一平板拉伸体必须收纳在塑胶件的圆筒拉伸体内部空腔中且位于USB围沿凸出部的正下方，因此必须满足PFC+SH≤SJ2(其中PFC为方形硬性FR-4基板第一平板拉伸体的宽度，SJ2为塑胶件圆筒拉伸体的高度)，如果SH尺寸过大，则必然导致PFC尺寸过小，而这将导致方形硬性FR-4基板的第一平板拉伸体的强度不足，可能在使用过程中受外力作用发生断裂。所述塑胶件的第一凸出部的高度SJ3满足：3.00mm≤SJ3≤GH-SJ2-DJH-DF-GKDH，其中GH为钢壳的高度，GKDH为钢壳的底部厚度，SJ2为塑胶件圆筒拉伸体的高度，DJH为软包装锂离子电芯的极芯高度，DF为软包装锂离子电芯的封边整形高度。塑胶件的第一凸出部和第二凸出部的设置是为了满足绝缘胶带粘附定位的作用，如果第一凸出部的高度SJ3过小，则绝缘胶带没有足够的可以支撑的固体面积来粘附，导致包绝缘胶带操作困难，且粘着力过小容易发生脱落，无法起到定位的作用，因此3.00mm≤SJ3。上限尺寸SJ3≤GH-SJ2-DJH-DF-GKDH的设置，是考虑到塑胶件的第一凸出部位于软包装锂离子电芯的第一斜坡部靠外周边的上方，第一凸出部的最大高度情况下要满足塑胶件不对软包装锂离子电芯产生挤压的效果。

所述塑胶件的第一凸出部最外周的半径RA和第二凸出部最外周的半径RB满足：SD2/2-0.50mm≤RA≤SD2/2-JDH，SD2/2-0.50mm≤RB≤SD2/2-JDH，其中SD2为塑胶件圆筒拉伸体的外径，JDH为绝缘胶带的厚度。塑胶件的第一凸出部和第二凸出部最外周面粘贴绝缘胶带后，其直径不能超过塑胶件的圆筒拉伸体外径(塑胶件的圆筒拉伸体外径等于钢壳内径，即SD2＝GN)，否则塑胶件与钢壳装配时候入壳困难，因此有RA≤SD2/2-JDH，RB≤SD2/2-JDH。同时，塑胶件的第一凸出部最外周的半径RA和第二凸出部最外周的半径RB不能过小，否则塑胶件的第一凸出部和第二凸出部的壁厚过小导致支撑强度不足，粘贴绝缘胶带过程中发生变形，因此有SD2/2-0.50mm≤RA和SD2/2-0.50mm≤RB。所述塑胶件的第二凸出部最内周的半径RC满足：PK/2≤RC≤RB-0.40mm，其中RB为第二凸出部最外周的半径，PK为圆形硬性FR-4基板第四缺口部的短弧线所在圆的直径。由于塑胶件的第二凸出部必须能够穿过圆形硬性FR-4基板的第四缺口部，因此必须有PK/2≤RB；同时，为使得塑胶件的第二凸出部具有一定的支撑强度，其壁厚不能太薄即RC≤RB-0.40mm。

所述塑胶件的USB围沿凸出部的宽度SA满足：0.50mm≤SA≤1.00mm。USB围沿凸出部一方面起TYPE C USB接口安装导引的功用，同时USB围沿凸出部起增强塑胶件强度的作用，改善塑胶件在冲点过程中的抗压变形能力，因此USB围沿凸出部的宽度SA不能太小即0.50mm≤SA；但是，USB围沿凸出部的宽度SA过大则占用了径向空间，不利于元器件在圆形硬性FR-4基板上的布置，所以有SA≤1.00mm。

所述塑胶件USB开口部靠近圆筒拉伸体内壁的边沿至塑胶件轴线的最大距离SB满足：SD2/2-0.70mm≤SB≤SD2/2-0.30mm，其中SD2为塑胶件圆筒拉伸体的外径。塑胶件的USB开口部设置在塑胶件靠周边的位置，这导致塑胶件圆筒拉伸体产生最薄壁厚(SD2/2-SB即为最薄壁厚)，该最薄壁厚需满足注塑加工及最低强度要求，因此有0.30mm≤SD2/2-SB即SB≤SD2/2-0.30mm；更进一步，为了尽量增加圆形硬性FR-4基板的元器件可布置面积，需要塑胶件的USB开口部设置在远离轴线靠近周边的位置，所以塑胶件圆筒拉伸体的最薄壁厚不能太大，因此有SD2/2-SB≤0.70mm即SD2/2-0.70mm≤SB。

所述圆形硬性FR-4基板关键特征尺寸满足：SD3+0.60mm≤PD≤SD2-0.10mm，UA≤PB≤UA+1.00mm，其中PD为圆形硬性FR-4基板的直径，PB为圆形硬性FR-4基板第三缺口部的宽度，UA为TYPE C USB接口的长度，SD2为塑胶件圆筒拉伸体的外径，SD3为塑胶件圆筒拉伸体的内径。为了实现圆形硬性FR-4基板能够较好的装配到塑胶件圆筒拉伸体的下端面，并且与塑胶件圆筒拉伸体一同装入到钢壳内部，圆形硬性FR-4基板的直径PD不能过大即PD≤SD2-0.10mm，否则装配困难；同时为了有利于元器件在圆形硬性FR-4基板上的布置和贴片，需要尽量增大圆形硬性FR-4基板的有效贴片面积，因此圆形硬性FR-4基板的直径PD不能过小，尤其是不能小于塑胶件圆筒拉伸体的内径，否则圆形硬性FR-4基板就陷入到塑胶件圆筒拉伸体的内部空腔中，因此SD3+0.60mm≤PD。圆形硬性FR-4基板第三缺口部的设置是为了与贴片锡焊有TYPE C USB接口的方形硬性FR-4基板安装配合用途，因此第三缺口部的宽度PB必须大于TYPE C USB接口的长度UA即UA≤PB，否则由于第三缺口部的干涉问题导致方形硬性FR-4基板无法与圆形硬性FR-4基板配合安装；但是，第三缺口部的宽度PB不能过大，否则导致J4端口和J7端口的焊盘尺寸过小导致锡焊困难和牢固性不足，因此PB≤UA+1.00mm。

所述方形硬性FR-4基板关键特征尺寸满足：PB-0.50mm≤PFE≤PB-0.10mm，0.80mm≤PFC≤SJ2-SH，其中PB为圆形硬性FR-4基板第三缺口部的宽度，PFE为方形硬性FR-4基板第一卡槽部与第二卡槽部之间的最小间距，PFC为方形硬性FR-4基板第一平板拉伸体的宽度，SJ2为塑胶件圆筒拉伸体的高度，SH为塑胶件USB围沿凸出部的高度。方形硬性FR-4基板第一卡槽部与第二卡槽部之间的最小间距PFE必须小于圆形硬性FR-4基板第三缺口部的宽度PB，否则方形硬性FR-4基板无法通过其第一卡槽部与第二卡槽部卡装插入在圆形硬性FR-4基板第三缺口部中，所以有PFE≤PB-0.10mm；但是，方形硬性FR-4基板第一卡槽部与第二卡槽部之间的最小间距PFE不能过小，否则容易卡装过程发生左右偏移导致不便于对位，因此PB-0.50mm≤PFE。由于方形硬性FR-4基板与圆形硬性FR-4基板进行组装，方形硬性FR-4基板的第一平板拉伸体必须收纳在塑胶件的圆筒拉伸体内部空腔中且位于USB围沿凸出部的正下方，因此必须满足PFC+SH≤SJ2即PFC≤SJ2-SH，否则圆形硬性FR-4基板无法紧贴塑胶件圆筒拉伸体下端面；同时，考虑到方形硬性FR-4基板第一平板拉伸体的宽度PFC不能过小即0.80mm≤PFC，否则由于方形硬性FR-4基板第一平板拉伸体强度不足，在受到外力作用情况下发生断裂。

所述钢壳高度GH满足：GH≤H-H1-SJ1，其中H为锂离子二次电池的总高度，H1为金属盖帽第一圆柱体的高度，SJ1为塑胶件圆柱拉伸体的高度。

所述软包装锂离子电芯的高度DXH满足：DXH≤GH-SJ2–GKDH-PH-(PFB-PFC-PFH)+DF×2×DYS，其中GH为钢壳的高度，SJ2为塑胶件圆筒拉伸体的高度，GKDH为钢壳底部的厚度，PH为圆形硬性FR-4基板的厚度，PFB为方形硬性FR-4基板的总宽度，PFC为方形硬性FR-4基板第一平板拉伸体的宽度，PFH为方形硬性FR-4基板第一卡槽部或第二卡槽部的高度，DF为软包装锂离子电芯的封边整形高度，DYS为软包装锂离子电芯的封边整形压缩系数。

所述锂离子二次电池，其实现的方式是：

首先将电芯正极导线A端与圆形硬性FR-4基板B面的第一端口焊盘J1(即J1端口)焊接，将电芯负极金属带A端与圆形硬性FR-4基板B面的第二端口焊盘J2(即J2端口)焊接。

二是将贴片锡焊有TYPE C USB接口的方形硬性FR-4基板与锡焊好所有元器件的圆形硬性FR-4基板进行垂直组装，其中TYPE C USB接口的开口方向与圆形硬性FR-4基板的A面相同，方形硬性FR-4基板的第一卡槽部、第二卡槽部与圆形硬性FR-4基板的第三缺口部相配合进行垂直卡装，卡装到位后方形硬性FR-4基板的J6端口与圆形硬性FR-4基板的J7端口对应，圆形硬性FR-4基板的J4端口与方形硬性FR-4基板的J5端口对应；接着，将圆形硬性FR-4基板以A面朝上B面朝下的方式安装到塑胶件圆筒拉伸体下端面上，TYPE C USB接口伸入塑胶件的USB开口部中，塑胶件的第二凸出部穿过圆形硬性FR-4基板的第四缺口部；金属盖帽以第一圆柱体朝上，将金属盖帽通过塑胶件的金属盖帽开口部安装到塑胶件和圆形硬性FR-4基板中，安装到位后金属盖帽第三圆柱体底端和凹槽部部分伸出圆形硬性FR-4基板的中心孔，金属盖帽第一圆柱体凸出塑胶件圆柱拉伸体上端平面；然后，实施锡焊操作，将金属盖帽的第三圆柱体底端和凹槽部与圆形硬性FR-4基板B面的J3端口焊盘锡焊连接在一起，将圆形硬性FR-4基板的J4端口和方形硬性FR-4基板的J5端口焊盘锡焊连接，将方形硬性FR-4基板的J6端口和圆形硬性FR-4基板的J7端口焊盘锡焊连接。

三是将上述形成的组合体，以塑胶件第一凸出部置于软包装锂离子电芯的第一斜坡部靠边缘端面上方，将电芯正极导线B端与软包装锂离子电芯的正极端焊接，将电芯负极金属带B端与软包装锂离子电芯的负极端焊接。

四是将绝缘胶带包裹粘贴在塑胶件第一凸出部外侧面、塑胶件第二凸出部外侧面、软包装锂离子电芯靠上端(靠近塑胶件的一端)外侧面上，完成对塑胶件和软包装锂离子电芯的粘结定位。

最后将形成的组合体以软包装锂离子电芯的底部对准钢壳的开口端，使得软包装锂离子电芯、绝缘胶带、塑胶件第一凸出部和第二凸出部、塑胶件圆筒拉伸体依次伸入到钢壳内部，用钢针对塑胶件的圆筒拉伸体与钢壳的结合部实施冲压，钢壳受力变形嵌入塑胶件的壁面中，实现了塑胶件与钢壳的固定。

以上五步完成了锂离子二次电池的制作。

与现有技术相比，本发明的锂离子二次电池，具有以下优点：

(1)大容量化。本发明采用TYPE C USB接口设置在电池上端面，并且将结构件最高的区域安装定位在软包装锂离子电芯的斜坡上方，充分利用了电池内部高度空间，使得软包装锂离子电芯的极芯高度可以更高，而软包装锂离子电芯的极芯高度的增加则可以直接提高电池的容量。

(2)高集成效率。圆形硬性FR-4基板的A面和B均布置了元器件，金属盖帽和TYPE CUSB接口直接贴片锡焊在方形硬性FR-4基板的A面，圆形硬性FR-4基板与方形硬性FR-4基板通过设置配对的缺口和卡槽进行垂直安装，这种结构设置可以有效提高电池空间的利用率；同时，各结构件的多功能复用，圆形硬性FR-4基板是电路的载体、各元器件锡焊附着体、金属盖帽锡焊连接及固定体、方形硬性FR-4基板的锡焊连接及支撑体，塑胶件是与金属盖帽装配配合的结构体、与钢壳连接固定用的结构体、圆形硬性FR-4基板的支撑体、钢壳冲点咬合支撑体、LED灯光透视体、TYPE C USB接口安装导引及配合体、收纳于塑胶件内部空腔的圆形硬性FR-4基板A面贴片锡焊元器件的绝缘防护体、绝缘胶带粘附体，这些都极大提升了集成的效率。

(3)高可靠性。本发明采用绝缘胶带包裹粘贴在塑胶件第一凸出部外侧面、塑胶件第二凸出部外侧面、软包装锂离子电芯靠近塑胶件的外侧面，这使得塑胶件的最大高度区域即方形硬性FR-4基板第二平板拉伸体与TYPE C USB接口位置区域安装定位在软包装锂离子电芯第一斜坡部上方，有效降低了组合结构件对软包装锂离子电芯的挤压。方形硬性FR-4基板第一缺角部和第二缺角部的设置，更进一步避开了软包装锂离子电芯封装的两侧高点区域，降低了对电芯的挤压。而挤压的降低，有利于提高电池的可靠性。

本发明的锂离子二次电池，结构新颖，容量大，产品可靠性高。本发明的锂离子二次电池，兼顾了多功能集成、结构可靠性、工艺可操作性的要求。

附图说明

图1为实施例1锂离子二次电池的整体外形示意图；

图2为实施例1锂离子二次电池的结构爆炸示意图；

图3(a)为实施例1金属盖帽的3D结构示意图；

图3(b)为实施例1金属盖帽的正视图；

图4(a)为实施例1塑胶件的3D结构示意图一；

图4(b)为实施例1塑胶件的3D结构示意图二；

图4(c)为实施例1塑胶件的正视图；

图4(d)为实施例1塑胶件的仰视图；

图5为实施例1的软包装锂离子电芯3D结构示意图；

图6为实施例1的电路原理图；

图7(a)为实施例1圆形硬性FR-4基板的A面元器件贴片位置示意图；

图7(b)为实施例1圆形硬性FR-4基板的B面元器件贴片位置示意图；

图7(c)为实施例1方形硬性FR-4基板的A面元器件贴片位置示意图；

图8(a)为实施例1金属盖帽、圆形硬性FR-4基板、方形硬性FR-4基板、TYPE C USB接口、电芯负极金属带、电芯正极导线的装配3D结构示意图一；

图8(b)为实施例1金属盖帽、圆形硬性FR-4基板、方形硬性FR-4基板、TYPE C USB接口、电芯负极金属带、电芯正极导线的装配3D结构示意图二；

图8(c)为实施例1金属盖帽、圆形硬性FR-4基板、方形硬性FR-4基板、TYPE C USB接口、电芯负极金属带、电芯正极导线、软包装锂离子电芯的装配3D结构示意图；

图8(d)为实施例1金属盖帽、圆形硬性FR-4基板、方形硬性FR-4基板、TYPE C USB接口、电芯负极金属带、电芯正极导线、软包装锂离子电芯、绝缘胶带的装配3D结构示意图；

图9为实施例1锂离子二次电池的充电电压-充电电流-充电容量关系曲线图；

图10为实施例1锂离子二次电池的放电电压-放电电流-放电容量关系曲线图。

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

以具体制作一种自带TYPE C USB充电接口的恒压输出的圆柱形锂离子二次电池为例，来进一步阐述该锂离子二次电池结构及其功能的实现方式，同时说明该锂离子二次电池的大容量化、高集成效率、高可靠性的实现方法。

一种锂离子二次电池，为圆柱形(其外形整体尺寸需符合《IEC60086-2：2011》标准所要求的R06型号尺寸规范要求)，其要求为：电池直径≤14.50mm，电池高度H≤50.50mm，电池具备自带TYPE C USB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(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、过温保护)；电池具备恒压1.50V±0.10V，持续300mA电流的输出功能，室温下300mA放电容量大于1800mAh。如图1和图2所示，该锂离子二次电池包括软包装锂离子电芯1、钢壳2、元器件3(包括集成IC、保护IC、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、电感、蓝色LED灯、红色LED灯等)、塑胶件4、方形硬性FR-4基板5、金属盖帽6、电芯负极金属带7、电芯正极导线8、TYPE C USB接口9、圆形硬性FR-4基板10和绝缘胶带11，本实施例的软包装锂离子电芯1为以铝塑膜为外包装的锂离子二次单体电池，型号为13430(直径13.00±0.20mm，高度43.00±0.05mm)，标称电压为3.7V，额定容量为800mAh；本实施例TYPE C USB接口9尺寸为：长度UA＝8.94±0.05mm，宽度UB＝3.16±0.05mm，高度UH＝6.25±0.05mm；本实施例绝缘胶带11的厚度为JDH＝0.10±0.01mm；电池外壳为钢壳2，其外径为GW＝14.00±0.05mm，内径为GN＝13.70±0.05mm，高度为GH＝48.00±0.05mm，底部厚度为GKDH＝0.30±0.05mm；软包装锂离子电芯1置于钢壳2内，软包装锂离子电芯1的正极端、负极端分别通过电芯正极导线8、电芯负极金属带7与圆形硬性FR-4基板10B面的第一端口焊盘J1、第二端口焊盘J2相对应连接，电芯负极金属带7与钢壳2的内壁接触导电。元器件3贴片锡焊在圆形硬性FR-4基板10的A面和B面上，TYPE CUSB接口9贴片锡焊在方形硬性FR-4基板5的A面上，圆形硬性FR-4基板10与方形硬性FR-4基板5在第三缺口部通过第一卡槽和第二卡槽相互垂直装配，并将圆形硬性FR-4基板10的J4端口焊盘与方形硬性FR-4基板5的J5端口焊盘锡焊、方形硬性FR-4基板5的J6端口焊盘与圆形硬性FR-4基板10的J7端口焊盘锡焊形成导电连接和固定；焊接好各元器件的圆形硬性FR-4基板10以A面朝上B面朝下的方式卡装到塑胶件4的圆筒拉伸体下端面上，TYPE C USB接口9开口端配套置于塑胶件4的USB开口部内，塑胶件4第二凸出部穿过圆形硬性FR-4基板10第四缺口部；金属盖帽6穿过塑胶件4的金属盖帽开口部使得金属盖帽6的第二圆柱体置于塑胶件圆筒拉伸体的内部空腔内，金属盖帽的第一圆柱体凸出塑胶件圆柱拉伸体上端平面，金属盖帽第三圆柱体底端和凹槽部部分穿过圆形硬性FR-4基板的中心孔，金属盖帽第三圆柱体底端及凹槽部锡焊在圆形硬性FR-4基板5B面的第三端口焊盘J3上，塑胶件4第一凸出部下沿、TYPE C USB接口9高度方向下沿、方形硬性FR-4基板5第二平板拉伸体长度方向下沿配合定位在软包装锂离子电芯第一斜坡部的上方，绝缘胶带11包裹在塑胶件4的第一凸出部和第二凸出部的外侧面、软包装锂离子电芯1靠上端的外侧面上，塑胶件4的圆筒拉伸体、第一凸出部和第二凸出部配套插入钢壳2的开口端，塑胶件4的圆柱拉伸体外露在钢壳2外，钢壳2通过冲出凸点与塑胶件4嵌入固定。

如图3(a)所示，金属盖帽6包括第一圆柱体601、第二圆柱体602和第三圆柱体603，第二圆柱体602的顶端与第一圆柱体601的底端相连，第三圆柱体603的顶端与第二圆柱体602的底端相连，第一圆柱体601、第二圆柱体602与第三圆柱体603同轴线。第三圆柱体603靠近底端的位置上设置有凹槽部604。第一圆柱体601是金属盖帽与外部负载接触的部位；第三圆柱体603底端及凹槽部604是与圆形硬性FR-4基板J3端口焊盘锡焊连接的部位；第二圆柱体602是金属盖帽与塑胶件4的金属盖帽开口部404相互配合的部位，并且第二圆柱体602起连接第一圆柱体601和第三圆柱体603的功用。图3(b)显示了金属盖帽6关键特征尺寸，金属盖帽第一圆柱体的直径和高度分别为M1、H1，金属盖帽第二圆柱体的直径和高度分别为M2、H2，金属盖帽第三圆柱体的直径和高度分别为M3、H3，金属盖帽凹槽部的高度为H5，金属盖帽凹槽部距离第二圆柱体底端的高度为H4。本实施例1中，金属盖帽的以上关键特征尺寸设置如下：M1＝4.00±0.05mm，H1＝1.50±0.05mm，M2＝1.50±0.05mm，H2＝2.70±0.05mm，H3＝1.70±0.05mm，M3＝0.90±0.05mm，H4＝1.10±0.05mm，H5＝0.30±0.05mm。如图4(a)和图4(b)所示，塑胶件4包括圆柱拉伸体401和圆筒拉伸体402，圆柱拉伸体401与圆筒拉伸体402同轴线且圆柱拉伸体与圆筒拉伸体自上而下依次相连为一体，圆柱拉伸体401底部超出圆筒拉伸体402外壁形成一个支撑平台407。圆柱拉伸体401顶部中央位置设置有金属盖帽开口部404，圆柱拉伸体401顶部靠外周边位置设置有USB开口部405。圆筒拉伸体402底端周边靠近USB开口部405的位置设置有第一凸出部403且第一凸出部403朝内一面延伸至与USB开口部405朝外长边边沿相连接，圆筒拉伸体402底端周边与第一凸出部403处于斜对面位置设置有第二凸出部406，圆柱拉伸体402底端紧靠USB开口部405朝内长边边沿和两短边边沿位置设置有USB围沿凸出部408，USB围沿凸出部置于圆筒拉伸体内腔且USB围沿凸出部两端与圆筒拉伸体内壁相衔接。图4(c)和图4(d)显示了塑胶件4的部分关键特征尺寸，塑胶件圆柱拉伸体的直径为SD1、高度为SJ1；塑胶件圆筒拉伸体的外径为SD2、内径为SD3、高度为SJ2；塑胶件第一凸出部的高度为SJ3，塑胶件第一凸出部403最外周的半径为RA；塑胶件第二凸出部最外周的半径为RB、第二凸出部最内周的半径为RC；塑胶件USB围沿凸出部的高度为SH、宽度为SA；塑胶件USB开口部靠近圆筒拉伸体内壁的边沿至塑胶件轴线的最大距离为SB。本实施例1中，塑胶件的以上关键特征尺寸设置如下：SD1＝14.00±0.05mm，SD2＝13.70±0.05mm，SD3＝12.10±0.05mm，SJ1＝0.80±0.05mm，SJ2＝2.20±0.05mm,SJ3＝3.60±0.05mm，SH＝0.95±0.05mm，SA＝0.80±0.05mm，SB＝6.51±0.05mm，RA＝6.65±0.05mm，RB＝6.75±0.05mm，RC＝6.10±0.05mm。

如图5所示是本实施例的软包装锂离子电芯1结构示意图，软包装锂离子电芯1由于需要顶部封口、底部封口、侧面封口，然后对封口的热熔封边进行折叠整形，整形后的外观上实际在软包装锂离子电芯上端和下端形成了如图5所示的第一斜坡部101和第二斜坡部102，即软包装锂离子电芯1的上端面和下端面不是一个平整的平面，而是各有一个斜坡。通常所说的软包装锂离子电芯的高度，实际上是指上端和下端之间最高点的高度，这里称为视在高度DSH，本实施例DSH＝43.00±0.05mm；不考虑上端面和下端面折边和极耳的高度，软包装锂离子电芯有一个极芯高度DJH，这实际上决定软包装锂离子电芯容量的有效高度，本实施例DJH＝38.00±0.05mm；软包装锂离子电芯1的第一斜坡部101和第二斜坡部均有一个封边整形高度DF，本实施例DF＝2.50±0.05mm。封边整形高度具有一定的可压缩性，即在进行更进一步的包装或安装时，在不影响电芯各项性能正常发挥的情况下，封边整形高度允许有一定的压缩量，定义为封边整形压缩系数DYS，本实施例DYS＝25％，即软包装锂离子电芯1进行安装时DF由2.50mm压缩到1.825mm。如图6所示是本实施例的电路原理图，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1.67K±1％)、第四电阻R4(规格为1K±1％)、第五电阻R5(规格为0.2欧±1％)、电感L1(型号：2.2uH/1.5A)、蓝色LED灯D1(型号为HL0402USG)、红色LED灯D1(型号为HL0402USR)、第一电容C1(规格为10uF、25V)、第二电容C2(规格为0.1μF、25V)、第三电容C3(规格为22μF、25V)、第四电容C4(规格为1nF、25V)、第五电容C5(规格为0.1μF、25V)、第六电容C6(规格为22μF、25V)、第七电容C7(规格为0.1nF、25V)、保护IC即U1(型号为CT2105)，并且有J1端口(即第一端口焊盘J1)、J2端口(即第二端口焊盘J2)、J3端口(即第三端口焊盘J3)、J4端口(即第四端口焊盘J4)、J5端口(即第五端口焊盘J5)、J6端口(即第六端口焊盘J6)、J7端口(即第七端口焊盘J7)、J8端口(即第八端口焊盘J8，作为TYPE C USB接口焊盘)。其中J1端口、J2端口分别表示的是与软包装锂离子电芯的正极端、负极端进行电连接的端口，J3端口表示的是与金属盖帽第三圆柱体底端和凹槽部进行锡焊的焊盘，J3端口是放电的输出口。J4端口和J5端口表示的是充电+5V输入的端口焊盘，J6端口和J7端口表示的是充电或放电GND端口的焊盘，J8端口是TYPE C USB接口的充电输入口，J8端口包含5个焊盘。

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6中第三电阻R3设置，本实施例R3＝1.67K对应的最大充电电流为599mA；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1.5A电流输出工作；恒定的输出电压为1.50V；过流保护、短路保护、温度保护、低压锁定保护)。

如图7(a)和7(b)所示，本实施例的圆形硬性FR-4基板10的外形轮廓为圆形平板拉伸体，在圆形硬性FR-4基板左右两侧分别设置有相对称的第一缺口部1001和第二缺口部1002，在圆形硬性FR-4基板正下方一侧设置有第三缺口部1003，在圆形硬性FR-4基板右上方设置有第四缺口部1004，圆形硬性FR-4基板10的中间位置开设有中心孔1005。第一缺口部1001和第二缺口部1002的设置，是考虑到圆形硬性FR-4基板10在进行元器件贴片生产加工时，需要进行多个小圆形硬性FR-4基板进行连接，第一缺口部1001和第二缺口部1002作为多个圆形硬性FR-4基板10之间的相互连接用途。第三缺口部1003的设置是为了与贴片锡焊有TYPE C USB接口的方形硬性FR-4基板5安装配合用途。第四缺口部1004的设置是为了与塑胶件4的第二凸出部406安装配合用途。圆形硬性FR-4基板10的关键特征尺寸有：圆形硬性FR-4基板的直径为PD，圆形硬性FR-4基板的厚度为PH，圆形硬性FR-4基板第四缺口部的短弧线所在圆的直径为PK，圆形硬性FR-4基板第三缺口部的宽度为PB，圆形硬性FR-4基板第三缺口部至轴线的高度尺寸为PA。本实施例圆形硬性FR-4基板10关键特征尺寸设置如下：PK＝12.09±0.05mm，PD＝13.50±0.05mm，PA＝1.50±0.05mm，PB＝9.20±0.05mm，PH＝0.60±0.05mm。圆形硬性FR-4基板10的A面贴片锡焊有以下的元器件：第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第七电容C7、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、红色LED灯D1、蓝色LED灯D2、电感L1。圆形硬性FR-4基板10的B面贴片锡焊有第一电容C1、第五电容C5、第六电容C6、第五电阻R5、保护IC即U1，圆形硬性FR-4基板B面的第一端口焊盘(即J1端口)、第二端口焊盘(即J2端口)分别表示的是与软包装锂离子电芯1的正极端、负极端进行电连接的端口，圆形硬性FR-4基板B面的第三端口焊盘(即J3端口)锡焊有金属盖帽6，J3端口是放电的输出口，圆形硬性FR-4基板B面的第四端口焊盘(即J4端口)与方形硬性FR-4基板5的第五端口焊盘(即J5端口)锡焊连接，表示的是充电+5V输入的端口焊盘，圆形硬性FR-4基板B面的第七端口焊盘(即J7端口)与方形硬性FR-4基板5的第六端口焊盘(即J6端口)锡焊连接，表示的是充电或放电GND端口的焊盘。

如图7(c)所示，本实施例的方形硬性FR-4基板5的外形轮廓为两个长方形平板拉伸体即第一平板拉伸体505和第二平板拉伸体506连接而成：上方是第一平板拉伸体505，下方是第二平板拉伸体506；在第一平板拉伸体与第二平板拉伸体的结合部左右两侧分别设置有相对称的第一卡槽部501和第二卡槽部502；在第二平板拉伸体506下端的左右两侧设置有第一缺角部503和第二缺角部504。第一卡槽部501和第二卡槽部502的设置，是为了满足方形硬性FR-4基板5与圆形硬性FR-4基板10卡装配合的要求；第一缺角部503和第二缺角部504的设置，使得装配时可以避开软包装锂离子电芯1的第一斜坡部101两侧的高点，降低方形硬性FR-4基板5对软包装锂离子电芯的挤压。方形硬性FR-4基板5的A面贴片锡焊有TYPE C USB接口9，其锡焊焊接是通过设置在方形硬性FR-4基板5的A面的第八端口焊盘(即J8端口)，J8端口包含5个焊盘，其中B12焊盘和A12焊盘表示的是充电GND端口的焊盘，B9焊盘和A9焊盘表示的是充电+5V输入的端口焊盘，B5焊盘和A5焊盘均是锡焊固定用途的焊盘。同时，方形硬性FR-4基板5的A面设置有第六端口焊盘(即J6端口)和第五端口焊盘(即J5端口)。方形硬性FR-4基板5的关键特征尺寸有：方形硬性FR-4基板第一平板拉伸体的长度为PFA、宽度为PFC，方形硬性FR-4基板的厚度与圆形硬性FR-4基板的厚度相同均为PH，方形硬性FR-4基板第一卡槽部与第二卡槽部之间的最小间距为PFE，方形硬性FR-4基板第一卡槽部或第二卡槽部的高度为PFH，方形硬性FR-4基板第二平板拉伸体长度为PFD，方形硬性FR-4基板的总宽度为PFB。本实施例方形硬性FR-4基板5以上关键特征尺寸设置如下：，PH＝0.60±0.05mm，PFA＝10.90±0.05mm，PFB＝4.60±0.05mm，PFC＝1.10±0.05mm，PFH＝0.70±0.05mm，PFD＝12.00±0.05mm，PFE＝9.10±0.05mm。

本实施例的塑胶件圆筒拉伸体的高度SJ2满足：YJAmax(＝1.80mm)≤SJ2(＝2.20mm)≤3mm且2mm≤SJ2，其中YJAmax为圆形硬性FR-4基板的A面所贴片锡焊元器件的最大高度，本实施例中电感L1的高度YJAmax＝1.80mm。YJAmax≤SJ2尺寸的设置，是为了满足圆形硬性FR-4基板的A面所贴片锡焊元器件能够全部收纳在塑胶件圆筒拉伸体的内部空腔中；2mm≤SJ2尺寸的设置是考虑到塑胶件的圆筒拉伸体配套插入钢壳的开口端，并且在钢壳与圆筒拉伸体的结合部实施冲点操作，使得钢壳冲出凸点嵌入到塑胶件中进行固定，如果SJ2尺寸过小，则不利于冲点操作从而影响固定的效果。SJ2≤3mm尺寸的设置，是考虑到尽量减少塑胶件占据的高度空间，从而将节余出的高度空间留给软包装锂离子电芯，这有利于电池的大容量化。

本实施例的塑胶件USB围沿凸出部的高度SH满足：UH-PFB-SJ1(＝6.25-4.60-0.80＝0.85mm)≤SH(＝0.95mm)≤UH-PFB-SJ1+0.50mm(＝6.25-4.60-0.80+0.50＝1.35mm)，其中UH为TYPE C USB接口的高度，PFB为方形硬性FR-4基板的总宽度，SJ1为塑胶件圆柱拉伸体的高度。下限尺寸UH-PFB-SJ1≤SH的设置，是为了保证在贴片锡焊有TYPE C USB接口的方形硬性FR-4基板与圆形硬性FR-4基板组装后TYPE C USB接口在高度方向不伸出塑胶件圆柱拉伸体的上端面，避免TYPE C USB接口占用金属盖帽第一圆柱体凸出塑胶件的第一圆筒拉伸体上端平面的高度，保证金属盖帽外露高度满足要求，保证锂离子二次电池与电池仓或负载的接触。上限尺寸SH≤UH-PFB-SJ1+0.50mm的设置，是考虑到由于方形硬性FR-4基板与圆形硬性FR-4基板组装，方形硬性FR-4基板的第一平板拉伸体必须收纳在塑胶件的圆筒拉伸体内部空腔中且位于USB围沿凸出部的正下方，因此必须满足PFC+SH≤SJ2(其中PFC为方形硬性FR-4基板的第一平板拉伸体的宽度，SJ2为塑胶件圆筒拉伸体的高度)，如果SH尺寸过大，则必然导致PFC尺寸过小，而这将导致方形硬性FR-4基板的第一平板拉伸体的强度不足，可能在使用过程中受外力作用发生断裂。

本实施例的塑胶件第一凸出部的高度SJ3满足：3.00mm≤SJ3(＝3.60mm)≤GH-SJ2-DJH-DF-GKDH(＝48.00-2.20-38.00-2.50-0.30＝5.00mm)，其中GH为钢壳的高度，GKDH为钢壳的底部厚度，SJ2为塑胶件圆筒拉伸体的高度，DJH为软包装锂离子电芯的极芯高度，DF为软包装锂离子电芯的封边整形高度。塑胶件的第一凸出部和第二凸出部的设置是为了满足绝缘胶带粘附定位的作用，如果第一凸出部的高度SJ3过小，则绝缘胶带没有足够的可以支撑的固体面积来粘附，导致包绝缘胶带操作困难，且粘着力过小容易发生脱落，无法起到定位的作用，因此3.00mm≤SJ3。上限尺寸SJ3≤GH-SJ2-DJH-DF-GKDH的设置，是考虑到塑胶件的第一凸出部位于软包装锂离子电芯的第一斜坡部靠外周边的上方，第一凸出部的最大高度情况下要满足塑胶件不对软包装锂离子电芯1产生挤压的效果。

本实施例的塑胶件第一凸出部最外周的半径RA和第二凸出部最外周的半径RB满足：SD2/2-0.50mm(＝13.70/2-0.50＝6.35mm)≤RA(＝6.65mm)≤SD2/2-JDH mm(＝13.70/2-0.10＝6.75mm)，SD2/2-0.50mm(＝13.70/2-0.50＝6.35mm)≤RB(＝6.75mm)≤SD2/2-JDHmm(＝13.70/2-0.10＝6.75mm)，其中SD2为塑胶件圆筒拉伸体的外径，JDH为绝缘胶带的厚度。塑胶件的第一凸出部和第二凸出部外侧面粘贴绝缘胶带后，其直径不能超过塑胶件的圆筒拉伸体外径(塑胶件的圆筒拉伸体外径等于钢壳内径，即SD2＝GN)，否则塑胶件与钢壳装配时候入壳困难，因此有RA≤SD2/2-JDH，RB≤SD2/2-JDH。同时，塑胶件的第一凸出部最外周的半径RA和第二凸出部最外周的半径RB不能过小，否则塑胶件的第一凸出部和第二凸出部的壁厚过小导致支撑强度不足，粘贴绝缘胶带过程中发生变形，因此有SD2/2-0.50mm≤RA和SD2/2-0.50mm≤RB。

本实施例的塑胶件第二凸出部最内周的半径RC满足：PK/2(＝12.09/2＝6.04mm)≤RC(＝6.10mm)≤RB-0.40mm(＝6.75-0.40＝6.35mm)，其中RB为第二凸出部最外周的半径，PK为圆形硬性FR-4基板第四缺口部的短弧线所在圆的直径。由于塑胶件的第二凸出部必须能够穿过圆形硬性FR-4基板的第四缺口部，因此必须有PK/2≤RB；同时，为使得塑胶件的第二凸出部具有一定的支撑强度，其壁厚不能太薄即RC≤RB-0.40mm。

本实施例的塑胶件USB围沿凸出部的宽度SA满足：0.50mm≤SA(＝0.80mm)≤1.00mm。USB围沿凸出部一方面起TYPE C USB接口安装导引的功用，同时USB围沿凸出部起增强塑胶件强度的作用，改善塑胶件在冲点过程中的抗压变形能力，因此USB围沿凸出部的宽度SA不能太小即0.50mm≤SA；但是，USB围沿凸出部的宽度SA过大则占用了径向空间，不利于元器件在圆形硬性FR-4基板上的布置，所以有SA≤1.00mm。

本实施例的塑胶件USB开口部靠近圆筒拉伸体内壁的边沿至塑胶件轴线的最大距离SB满足：SD2/2-0.70mm(＝13.70/2-0.70＝6.15mm)≤SB(＝6.51mm)≤SD2/2-0.30mm(＝13.70/2-0.30＝6.55mm)，其中SD2为塑胶件圆筒拉伸体的外径。塑胶件的USB开口部设置在塑胶件靠周边的位置，这导致塑胶件圆筒拉伸体产生最薄壁厚(SD2/2-SB即为最薄壁厚)，该最薄壁厚需满足注塑加工及最低强度要求，因此有0.30mm≤SD2/2-SB即SB(＝6.51mm)≤SD2/2-0.30mm；更进一步，为了尽量增加圆形硬性FR-4基板的元器件可布置面积，需要塑胶件的USB开口部设置在远离轴线靠近周边的位置，所以塑胶件圆筒拉伸体的最薄壁厚不能太大，因此有SD2/2-SB≤0.70mm即SD2/2-0.70mm≤SB。

本实施例圆形硬性FR-4基板关键特征尺寸满足：SD3+0.60mm(＝12.10+0.60＝12.70mm)≤PD(＝13.50mm)≤SD2-0.10mm(＝13.70-0.10＝13.60mm)，UA(＝8.94mm)≤PB(＝9.20mm)≤UA+1.00mm(＝8.94+1.00＝9.94mm)，其中PD为圆形硬性FR-4基板的直径，PB为圆形硬性FR-4基板第三缺口部的宽度，UA为TYPE C USB接口的长度，SD2为塑胶件圆筒拉伸体的外径，SD3为塑胶件圆筒拉伸体的内径。为了实现圆形硬性FR-4基板能够较好的装配到塑胶件圆筒拉伸体的下端面，并且与塑胶件一同装入到钢壳内部，圆形硬性FR-4基板的直径PD不能过大即PD≤SD2-0.10mm，否则装配困难；同时为了有利于元器件在圆形硬性FR-4基板上的布置和贴片，需要尽量增大圆形硬性FR-4基板的有效贴片面积，因此圆形硬性FR-4基板的直径PD不能过小，尤其是不能小于塑胶件圆筒拉伸体的内径，否则圆形硬性FR-4基板就陷入到塑胶件圆筒拉伸体的内部空腔中了，因此SD3+0.60mm≤PD。圆形硬性FR-4基板第三缺口部的设置是为了与贴片锡焊有TYPE C USB接口的方形硬性FR-4基板安装配合用途，因此第三缺口部的宽度PB必须大于TYPE C USB接口的长度UA即UA≤PB，否则由于第三缺口部的干涉问题导致方形硬性FR-4基板无法与圆形硬性FR-4基板配合安装；但是，第三缺口部的宽度PB不能过大，否则导致J4端口和J7端口的焊盘尺寸过小导致锡焊困难和牢固性不足，因此PB≤UA+1.00mm。

本实施例方形硬性FR-4基板关键特征尺寸满足：PB-0.50mm(＝9.20-0.50＝8.70mm)≤PFE(＝9.10mm)≤PB-0.10mm(＝9.20-0.10＝9.10mm)，0.80mm≤PFC(＝1.10mm)≤SJ2-SH(＝2.20-0.95＝1.25mm)，其中PB为圆形硬性FR-4基板第三缺口部的宽度，PFE为方形硬性FR-4基板第一卡槽部与第二卡槽部之间的最小间距，PFC为方形硬性FR-4基板第一平板拉伸体的宽度，SJ2为塑胶件圆筒拉伸体的高度，SH为塑胶件的USB围沿凸出部的高度。方形硬性FR-4基板第一卡槽部与第二卡槽部之间的最小间距PFE必须小于圆形硬性FR-4基板第三缺口部的宽度PB，否则方形硬性FR-4基板无法通过其第一卡槽部与第二卡槽部卡装进入在圆形硬性FR-4基板第三缺口部中，所以有PFE≤PB-0.10mm；但是，方形硬性FR-4基板第一卡槽部与第二卡槽部之间的最小间距PFE不能过小，否则容易卡装过程发生左右偏移导致不便于对位，因此PB-0.50mm≤PFE。由于方形硬性FR-4基板与圆形硬性FR-4基板进行组装，方形硬性FR-4基板的第一平板拉伸体必须收纳在塑胶件的圆筒拉伸体内部空腔中且位于USB围沿凸出部的正下方，因此必须满足PFC+SH≤SJ2即PFC≤SJ2-SH，否则圆形硬性FR-4基板无法紧贴塑胶件圆筒拉伸体下端面；同时，考虑到方形硬性FR-4基板第一平板拉伸体的宽度PFC不能过小即0.80mm≤PFC，否则由于方形硬性FR-4基板第一平板拉伸体强度不足，在受到外力作用情况下发生断裂。本实施例钢壳高度GH满足：GH(＝48.00)≤H-H1-SJ1(＝50.50-1.50-0.80＝48.20mm)，其中H为锂离子二次电池的总高度，H1为金属盖帽第一圆柱体的高度，SJ1为塑胶件圆柱拉伸体的高度。

本实施例软包装锂离子电芯的高度DXH满足：DXH(＝43.00mm)≤GH-SJ2–GKDH-PH-(PFB-PFC-PFH)+DF×2×DYS(＝48.00-0.30-2.20-0.60-(4.60-1.10-0.70)+2.5×2×25％＝43.60mm)，其中GH为钢壳的高度，SJ2为塑胶件圆筒拉伸体高度，GKDH为钢壳底部的厚度，PH为圆形硬性FR-4基板的厚度，PFB为方形硬性FR-4基板的总宽度，PFC为方形硬性FR-4基板第一平板拉伸体的宽度，PFH为方形硬性FR-4基板第一卡槽部或第二卡槽部的高度，DF为软包装锂离子电芯的封边整形高度，DYS为软包装锂离子电芯的封边整形压缩系数。

结合图1至图8(d)，本实施例在实际制作时，按以下步骤进行：

(1)首先将电芯正极导线A端与圆形硬性FR-4基板B面的第一端口焊盘J1(即J1端口)焊接，将电芯负极金属带A端与圆形硬性FR-4基板B面的第二端口焊盘J2(即J2端口)焊接。如图8(a)、图8(b)所示。

(2)将贴片锡焊有TYPE C USB接口9的方形硬性FR-4基板5与锡焊好所有元器件的圆形硬性FR-4基板10进行垂直组装，其中TYPE C USB接口9的开口方向与圆形硬性FR-4基板10的A面相同，方形硬性FR-4基板5的第一卡槽部501与第二卡槽部502通过圆形硬性FR-4基板10的第三缺口部1003相配合进行垂直卡装，卡装到位后方形硬性FR-4基板的J6端口与圆形硬性FR-4基板的J7端口对应，圆形硬性FR-4基板的J4端口与方形硬性FR-4基板的J5端口对应；接着，将圆形硬性FR-4基板10以A面朝上B面朝下的方式安装到塑胶件4圆筒拉伸体下端面上，TYPE C USB接口9伸入塑胶件4的USB开口部中，塑胶件4的第二凸出部穿过圆形硬性FR-4基板10的第四缺口部；金属盖帽6以第一圆柱体朝上，将金属盖帽通过塑胶件4的金属盖帽开口部安装到塑胶件和圆形硬性FR-4基板10中，安装到位后金属盖帽4第三圆柱体底端和凹槽部604部分伸出圆形硬性FR-4基板10的中心孔，金属盖帽第一圆柱体凸出塑胶件圆柱体上端平面；然后，实施锡焊操作，将金属盖帽的第三圆柱体底端和凹槽部与圆形硬性FR-4基板10B面的J3端口焊盘锡焊连接在一起，将圆形硬性FR-4基板的J4端口和方形硬性FR-4基板的J5端口焊盘锡焊连接，将方形硬性FR-4基板的J6端口和圆形硬性FR-4基板的J7端口焊盘锡焊连接。如图8(b)所示。

(3)将上述形成的组合体，以塑胶件4第一凸出部403置于软包装锂离子电芯1的第一斜坡部101靠边缘端面上方，将电芯正极导线B端与软包装锂离子电芯的正极端焊接，将电芯负极金属带B端与软包装锂离子电芯的负极端焊接。如图8(c)所示。

(4)然后将绝缘胶带11包裹粘贴在塑胶件4第一凸出部403外侧面、塑胶件4第二凸出部406外侧面、软包装锂离子电芯1靠上端(靠近塑胶件4的一端)外侧面上，完成对塑胶件4和软包装锂离子电芯1的粘结定位。如图8(d)所示。

(5)将(4)形成的组合体以软包装锂离子电芯1的底部对准钢壳2的开口端，使得软包装锂离子电芯1、绝缘胶带11、塑胶件4第一凸出部403和第二凸出部406、塑胶件4圆筒拉伸体402依次伸入到钢壳2内部，用钢针对塑胶件的圆筒拉伸体402与钢壳2的结合部实施冲压，钢壳2受力变形嵌入塑胶件4的壁面中，实现了塑胶件4与钢壳2的固定。

完成自带TYPE C USB充电接口并且集成充电管理、恒压输出、充放电保护等多种功能，具备大容量、高可靠性特点圆柱形锂离子二次电池的制作。

将本实施例的锂离子二次电池，完全放电后，以CV条件给锂离子二次电池进行充电：恒压5V，充电输入接口为TYPE C USB接口。图9所示为电池经由TYPE C USB接口进行充电，获得的充电电压-充电电流-充电容量关系曲线图，充电时间为98分钟，最大充电电流为608mA，合计的充电容量为810.6mAh，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300mA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-放电容量关系曲线图如图10所示，锂离子二次电池的放电电压为1504mV～1508mV，稳定在1.50±0.10V范围内，达成了以300mA电流进行恒压输出的功能，整个放电过程放电容量为1847.7mAh。放电终了，放电电压突降到0.542V，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R06型号尺寸电池，由于TYPE C USB接口通常设置在电池侧面，导致加工工艺较为复杂，加工难度较大，加工成本较高；TYPE C USB接口与钢壳或塑胶件的对应开口装配准确性不佳；电池标贴的难度较大；整体的锂离子二次电池完成组装后的外观较差；结构件往往占用更多的高度空间，导致只能采用更低高度和更低容量的电芯，通常采用13350软包装锂离子电芯，容量为650mAh，即本实施例的技术方法能够比现有方法提高20％以上的容量。而本实施例的技术方案，较好地解决了以上的问题。

需要说明的是，本实施例虽然是以降压恒压1.50V输出型锂离子电池为例进行说明，但是同样适用于锂离子二次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R06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

一种锂离子二次电池，其结构与实施例1中的锂离子二次电池的结构相类似，其不同之处在于：恒定输出电压为1.50V，第三电阻R3规格为2K±1％，锂离子二次电池对应的最大充电电流为500mA。

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。

Claims (5)

1.一种锂离子二次电池，其特征在于：包括金属盖帽、软包装锂离子电芯、钢壳、TYPE CUSB接口、保护IC、集成IC、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、电感、红色LED灯、蓝色LED灯、塑胶件、圆形硬性FR-4基板、方形硬性FR-4基板、绝缘胶带、电芯负极金属带和电芯正极导线，实现TYPE C USB接口可充电、恒定电压输出、充电管理及保护、过充过放过流保护多位一体功能；所述塑胶件包括圆柱拉伸体和圆筒拉伸体，所述圆柱拉伸体顶部中央位置设置有金属盖帽开口部，圆柱拉伸体顶部靠外周边位置设置有USB开口部，圆筒拉伸体底端周边靠近USB开口部的位置设置有第一凸出部且第一凸出部朝内一面延伸至与USB开口部朝外长边边沿相连接，圆筒拉伸体底端周边与第一凸出部处于斜对面位置设置有第二凸出部，圆柱拉伸体底端紧靠USB开口部朝内长边边沿和两短边边沿位置设置有USB围沿凸出部，USB围沿凸出部置于圆筒拉伸体内腔且USB围沿凸出部两端与圆筒拉伸体内壁相衔接；塑胶件第一凸出部和第二凸出部起满足绝缘胶带粘附定位的作用，USB围沿凸出部起TYPEC USB接口安装导引的功用，同时USB围沿凸出部起增强塑胶件强度和改善塑胶件在冲点过程中的抗压变形能力作用；方形硬性FR-4基板由第一平板拉伸体和第二平板拉伸体上下连接形成，在第一平板拉伸体和第二平板拉伸体的结合部左右两侧分别设置有相对称的第一卡槽部和第二卡槽部，在第二平板拉伸体下端的左右两侧设置有第一缺角部和第二缺角部，第一缺角部和第二缺角部的设置使得装配时可以避开软包装锂离子电芯的第一斜坡部两侧的高点，降低方形硬性FR-4基板对软包装锂离子电芯的挤压；

所述软包装锂离子电芯置于钢壳内，软包装锂离子电芯的正极端、负极端分别通过电芯正极导线、电芯负极金属带与圆形硬性FR-4基板B面的第一端口焊盘、第二端口焊盘相对应连接；TYPE C USB接口贴片锡焊在方形硬性FR-4基板的A面上，圆形硬性FR-4基板与方形硬性FR-4基板在第三缺口部通过第一卡槽和第二卡槽相互垂直装配，并将圆形硬性FR-4基板的第四端口焊盘与方形硬性FR-4基板的第五端口焊盘锡焊、方形硬性FR-4基板的第六端口焊盘与圆形硬性FR-4基板的第七端口焊盘锡焊形成导电连接和固定；焊接好各元器件的圆形硬性FR-4基板以A面朝上的方式安装在塑胶件圆筒拉伸体下端面上且TYPE C USB接口开口端配套置于塑胶件的USB开口部内，塑胶件第二凸出部穿过圆形硬性FR-4基板第四缺口部，金属盖帽穿过塑胶件的金属盖帽开口部置于塑胶件内且金属盖帽的第一圆柱体凸出塑胶件圆柱拉伸体上端平面，金属盖帽第三圆柱体底端和凹槽部穿过圆形硬性FR-4基板的中心孔，金属盖帽第三圆柱体底端及凹槽部与圆形硬性FR-4基板B面的第三端口焊盘锡焊连接在一起；所述塑胶件第一凸出部下沿、TYPE C USB接口高度方向下沿、方形硬性FR-4基板第二平板拉伸体长度方向下沿配合定位在软包装锂离子电芯第一斜坡部的上方，绝缘胶带包裹在塑胶件第一凸出部外侧面、第二凸出部外侧面、软包装锂离子电芯靠上端外侧面上，塑胶件的圆筒拉伸体、第一凸出部和第二凸出部配套插入钢壳的开口端内，塑胶件的圆柱拉伸体外露在钢壳外；

所述塑胶件的关键特征尺寸满足：UH-PFB-SJ1≤SH≤UH-PFB-SJ1+0.50mm，3.00mm≤SJ3≤GH-SJ2-DJH-DF-GKDH，SD2/2-0.70mm≤SB≤SD2/2-0.30mm，其中SH为塑胶件USB围沿凸出部的高度，UH为TYPE C USB接口的高度，PFB为方形硬性FR-4基板的总宽度，SJ1为塑胶件圆柱拉伸体的高度，SJ3为塑胶件第一凸出部的高度，GH为钢壳的高度，GKDH为钢壳的底部厚度，SJ2为塑胶件圆筒拉伸体的高度，DJH为软包装锂离子电芯的极芯高度，DF为软包装锂离子电芯的封边整形高度，SD2为塑胶件圆筒拉伸体的外径，SB为塑胶件USB开口部靠近圆筒拉伸体内壁的边沿至塑胶件轴线的最大距离。

2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于：所述塑胶件的圆柱拉伸体与圆筒拉伸体同轴线且圆柱拉伸体与圆筒拉伸体自上而下依次相连为一体，圆柱拉伸体底部超出圆筒拉伸体外壁形成一个支撑平台；塑胶件的第一凸出部和第二凸出部特征尺寸满足：SD2/2-0.50mm≤RA≤SD2/2-JDH，SD2/2-0.50mm≤RB≤SD2/2-JDH，PK/2≤RC≤RB-0.40mm，其中RA为塑胶件第一凸出部最外周的半径，RB为塑胶件第二凸出部最外周的半径，SD2为塑胶件圆筒拉伸体的外径，JDH为绝缘胶带的厚度，RC为塑胶件第二凸出部最内周的半径，PK为圆形硬性FR-4基板第四缺口部的短弧线所在圆的直径。

3.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于：所述圆形硬性FR-4基板的外形轮廓为圆形平板拉伸体，在圆形硬性FR-4基板左右两侧分别设置有相对称的第一缺口部和第二缺口部，在圆形硬性FR-4基板正下方一侧设置有第三缺口部，在圆形硬性FR-4基板右上方设置有第四缺口部；第一缺口部和第二缺口部作为多个圆形硬性FR-4基板之间的相互连接用途，第三缺口部是为了与贴片锡焊有TYPE C USB接口的方形硬性FR-4基板安装配合用途，第四缺口部是为了与塑胶件的第二凸出部安装配合用途；圆形硬性FR-4基板关键特征尺寸满足：SD3+0.60mm≤PD≤SD2-0.10mm，UA≤PB≤UA+1.00mm，其中PD为圆形硬性FR-4基板的直径，PB为圆形硬性FR-4基板第三缺口部的宽度，UA为TYPE C USB接口的长度，SD2为塑胶件圆筒拉伸体的外径，SD3为塑胶件圆筒拉伸体的内径。

4.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于：所述方形硬性FR-4基板关键特征尺寸满足：PB-0.50mm≤PFE≤PB-0.10mm，0.80mm≤PFC≤SJ2-SH，其中PB为圆形硬性FR-4基板第三缺口部的宽度，PFE为方形硬性FR-4基板第一卡槽部与第二卡槽部之间的最小间距，PFC为方形硬性FR-4基板第一平板拉伸体的宽度，SJ2为塑胶件圆筒拉伸体的高度，SH为塑胶件USB围沿凸出部的高度。

5.根据权利要求1～4任一所述的锂离子二次电池，其特征在于：所述软包装锂离子电芯的高度DXH满足：DXH≤GH-SJ2–GKDH-PH-(PFB-PFC-PFH)+DF×2×DYS，其中GH为钢壳的高度，SJ2为塑胶件圆筒拉伸体的高度，GKDH为钢壳底部的厚度，PH为圆形硬性FR-4基板的厚度，PFB为方形硬性FR-4基板的总宽度，PFC为方形硬性FR-4基板第一平板拉伸体的宽度，PFH为方形硬性FR-4基板第一卡槽部或第二卡槽部的高度，DF为软包装锂离子电芯的封边整形高度，DYS为软包装锂离子电芯的封边整形压缩系数。

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