CN202142621U - 采用锂离子电池构成的充电电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了采用锂离子电池构成的充电电池，将外置正极充放电控制装置、锂离子电池及负极端盖封装在外层壳体内，组成包含外置正极充放电控制装置和锂离子电池的通用型充电电池，外置正极充放电控制装置中的正极端盖的接触点露出外层壳体的一端，作为充电电池的正极，负极端盖露出外层壳体的另一端，作为充电电池的负极。利用外置正极充放电控制装置的控制电路，实现将锂离子电池输出的较高电压进行降压，例如降至1.5V稳压输出，并在锂离子电池低电量时再降至低电量提示电压，例如降至1.0V稳压输出，本实用新型充电电池技术性能达到或优于现有通用型电池和镍氢充电电池，能够直接替代现有通用型电池和镍氢充电电池。

Description

采用锂离子电池构成的充电电池

技术领域

本实用新型属于二次电池或电子电源技术领域，具体涉及一种采用锂离子电池构成的充电电池。

背景技术

现有标称电压为1.5V的通用型电池主要包括：中国标准GB/T8897-2008和国际电工委员会标准IEC 60086：2007已标准化的标称电压为1.5V的通用型电池。为便于叙述，以下将标称电压为1.5V的通用型电池简称为通用电池。

通用电池的应用历史较长且已标准化，在消费类电子产品、便携及手持类电子产品、电动及电子玩具、仪器仪表、军事装备等各行业均有广泛应用。其电性能及外部电极和形体结构尺寸的现行技术规范为GB/T8897.2-2008《原电池第2部分：外形尺寸和电性能要求》，现有的通用电池存在环保性差、不能充电、放电过程输出电压不恒定(在放电过程，输出电压随荷电存量减少而降低)的不足。

镍氢充电电池是为弥补通用电池不能充电而产生的替代产品，在许多应用领域正逐步替代通用电池，但由于镍氢充电电池标称电压为1.2V，存在低于通用电池的1.5V标称电压的问题，使其不能在通用电池的所有应用领域完全替代通用电池。镍氢充电电池除标称电压低于通用电池外，还存在放电过程输出电压不恒定(在放电过程，输出电压随荷电存量减少而降低)的不足。

锂离子二次电池具有比能量大、可快速充放电、循环寿命长、自放电小、安全性能好、无公害、无记忆效应等优点，是目前替代通用电池和镍氢充电电池较理想的二次电池。但现有的锂离子电池的输出电压较高，其输出电压随使用正极材料不同而有所差异，目前采用已商品化正极材料构成的锂离子电池，其输出电压范围为2.5V～4.2V，锂离子电池的输出电压明显高于通用电池和镍氢充电电池，因而现有的锂离子电池不能直接用来替代通用电池和镍氢充电电池。

锂离子电池虽然具有较好的充放电性能，但存在着耐受过放电性能差、耐受超倍率放电性能差、耐受过充电性能差等问题，若控制失当轻则造成锂离子电池快速老化和损坏，重则会产生燃烧甚至爆炸，因而必须严格按照锂离子电池特性控制其充放电工作。

目前已成熟的锂离子电池结构封装工艺主要有三种类型：其一，采取负极集流体(通常采用铜箔)与外壳体连接构成的外壳负极封装锂离子电池(通常采用钢质外壳封装)，其二，采取正极集流体(通常采用铝箔)与外壳体连接构成的外壳正极封装锂离子电池(通常采用铝质外壳封装)，此类封装工艺还包含采用铝塑材料封装的隐性外壳正极封装锂离子电池，其三，外壳体采用绝缘封装材料构成的外壳绝缘封装锂离子电池(通常采用PC合金外壳封装)。

由于通用电池和镍氢充电电池的应用历史较长且已标准化，且在许多通用电池应用领域，已形成了按照电池输出电压检测其低电量的方法，例如：数码相机、MP3、MP4、电子智能锁具、电子仪器仪表等电子装置，采取通过检测电池输出电压实现对电池低电量状态的检测判定。

下列技术条件，是采用锂离子电池构成的充电电池替代通用电池和镍氢充电电池的必要技术条件：

1)电性能符合或优于GB/T8897.2-2008规定技术条件；

2)外部形体结构及尺寸符合GB/T8897.2-2008规定技术条件；

3)低电量输出特征满足设计引用通用电池装置检测判定要求；

4)串联及并联放电性能满足设计引用通用电池用电装置要求；

5)解决锂离子充电电池放电过程的过放电防护问题；

6)解决锂离子电池放电过程的过电流防护问题；

7)解决锂离子电池的充电问题。

发明内容

本实用新型的目的一：提供一种采用外壳负极封装锂离子电池构成的通用充电电池，解决了将锂离子电池输出电压降为1.5V稳压放电的问题，解决了用电装置检测锂离子电池低电量状态问题，解决了避免锂离子电池过放电问题，解决了通过外接充电装置对锂离子电池充电问题，解决了包含外置正极充放电控制装置和锂离子电池构成的充电电池外部电极及形体结构尺寸符合GB/T8897.2-2008技术规范的问题。

本实用新型的目的二：提供一种采用外壳正极封装锂离子电池构成的通用充电电池，解决了将锂离子电池输出电压降为1.5V稳压放电的问题，解决了用电装置检测锂离子电池低电量状态问题，解决了避免锂离子电池过放电问题，解决了通过外接充电装置对锂离子电池充电问题，解决了包含外置正极充放电控制装置和锂离子电池构成的充电电池外部电极及形体结构尺寸符合GB/T8897.2-2008技术规范的问题。

本实用新型的目的三：提供一种采用外壳绝缘封装锂离子电池构成的通用充电电池，解决了将锂离子电池输出电压降为1.5V稳压放电的问题，解决了用电装置检测锂离子电池低电量状态问题，解决了避免锂离子电池过放电问题，解决了通过外接充电装置对锂离子电池充电问题，解决了包含外置正极充放电控制装置和锂离子电池构成的充电电池外部电极及形体结构尺寸符合GB/T8897.2-2008技术规范的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，采用锂离子电池构成的充电电池，包括外层壳体，在外层壳体内依次组装压合有外置正极充放电控制装置、锂离子电池、负极端盖；所述外置正极充放电控制装置中的正极端盖的接触点露出外层壳体的一端，作为整个充电电池的正极；所述外置正极充放电控制装置中的负极端盖露出外层壳体的另一端，作为整个充电电池的负极；所述锂离子电池的圆外壳体及底端为锂离子电池负极，另一端为锂离子电池正极。

本实用新型的特点还在于，

其中的锂离子电池，选用可直接接入的单体外壳负极锂离子电池、直接接入的单体外壳绝缘锂离子电池、包覆外壳绝缘层后直接接入的单体外壳正极锂离子电池；或者，通过并联集流装置接入的多个并联的外壳负极锂离子电池、多个并联的外壳绝缘锂离子电池、多个并联的包覆外壳绝缘层的外壳正极锂离子电池中的一种。

其中的外置正极充放电控制装置的结构是，包括在外置正极充放电控制装置的壳体中沿轴向依次套装的充电电池正极端盖、正极连接架、PCB板、锂离子电池的电极支架、锂离子电池正极接片、锂离子电池负极接片，其中，PCB板的两面焊装有充放电控制电路。

其中的充放电控制电路，包括依次连接的锂离子电池放电截止电压检测电路、锂离子电池低电量电压检测电路、可控参数降压型开关稳压电路、输出电压反馈调整电路、充电接入电路；

其中锂离子电池放电截止电压检测电路由串联分压上偏置电阻R1、串联分压下偏置电阻R2、上拉电阻R3和集成电压检测芯片U1构成；所述锂离子电池低电量电压检测电路由串联分压上偏置电阻R4、串联分压下偏置电阻R5、上拉电阻R6和集成电压检测芯片U2构成；所述可控参数降压开关型稳压电路由集成可控参数降压型开关稳压芯片U3、输入滤波及补偿电容C1、输出滤波电感L和输出滤波及补偿电容C2构成；所述输出电压反馈调整电路由串联分压上偏置电阻R7、串联分压上偏置电阻R8、串联分压下偏置电阻R9和输出电压反馈调整开关三极管Q构成；所述充电接入电路由充电隔离二极管D1、充电接入二极管D2构成；

锂离子电池Bt正极与锂离子电池放电截止电压检测电路高电平输入端a、锂离子电池低电量电压检测电路高电平输入端e、电容C1正极、开关稳压芯片U3输入端Vin、二极管D2的阴极相连接，所述锂离子电池Bt负极与锂离子电池放电截止电压检测电路零电平端b、锂离子电池低电量电压检测电路零电平端g、电容C1负极、开关稳压芯片U3零电平端GND、输出电压反馈调整电路零电平端k、电容C2负极、充电电池负极端口V-相连接，所述开关稳压芯片U3的输出端output通过电感L与输出电压反馈调整电路的输入端i、电容C2正极，二极管D1阳极相连接，所述二极管D1阴极与二极管D2阳极、充电电池正极V+相连接。

其中的锂离子电池放电截止电压检测电路的连接关系和控制逻辑包括：所述电阻R1和电阻R2串联后与锂离子电池Bt并联，电阻R1和电阻R2串联分压节点c与电压检测芯片U1的检测电压输入端相连接，电压检测芯片U1的输出端与电阻R3及开关稳压芯片U3的使能控制端EN相连接；所述电压检测芯片U1的工作逻辑为：在检测电压输入端的电压高于电压检测芯片U1的标称参考电压Vref时，电压检测芯片U1工作于截止状态，在检测电压输入端的电压等于或低于电压检测芯片U1的标称参考电压Vref时，电压检测芯片U1工作于导通状态；如此，所述锂离子电池放电截止电压检测电路实现在锂离子电池放电电压高于放电截止电压时，输出高电平，在锂离子电池放电电压等于或低于放电截止电压时，输出低电平；

其中锂离子电池低电量电压检测电路的连接关系和控制逻辑包括：所述电阻R4和电阻R5串联后与锂离子电池Bt并联，所述电阻R4和电阻R5串联分压节点f与电压检测芯片U2的检测电压输入端相连接，所述电压检测芯片U2的输出端与电阻R6及输出电压反馈调整电路的三极管Q的栅极相连接，所述三极管Q的漏极和源极跨接分压电阻R7；所述集成电压检测芯片U2为与集成电压检测芯片U1同型号器件，所述三极管Q为P沟道增强型场效应三极管；如此，所述锂离子电池低电量电压检测电路实现在锂离子电池荷电存量高于设定值，锂离子电池端电压V＞VL时，U2工作于截止状态，输出高电平，在锂离子电池荷电存量等于或小于设定值，锂离子电池端电压V≤VL时，U2工作于导通状态，输出低电平；

其中输出电压反馈调整电路的连接关系和控制逻辑包括：三极管Q的源极和漏极跨接在电阻R7两端，三极管Q的栅极与检测芯片U2的输出端相连接，分压点j的上偏置分压电阻R7和上偏置分压电阻R8与下偏置分压电阻R9串联连接，输出电压反馈调整电路的输入端i与C2正极连接并通过电感L连接稳压芯片U3的输出端output；当检测芯片U2截止时，三极管Q的栅极被上拉电阻R6上拉为高电平，此状态时三极管Q截止，所述串联分压电路由电阻R7、电阻R8和电阻R9构成，其中电阻R7和电阻R8串联为分压点j的上偏置电阻，电阻R9为分压点j的下偏置电阻；当检测芯片U2导通时，三极管Q的栅极被检测芯片U2下拉为低电平，此状态时三极管Q导通使电阻R7被短接，所述串联分压电路由电阻R8和电阻R9构成，其中电阻R8为分压点j的上偏置电阻，电阻R9为分压点j的下偏置电阻；由于U3的稳压输出电压与反馈条件存在Vout＝Vref(1+(R7+R8)/R9)，因而，当U2截止时使三极管Q截止，电阻R7被串联接入分压上偏置电路，此时U3的稳压输出电压为较高的第一输出电压Vout＝Vref(1+(R7+R8)/R9)；当U2导通时使三极管Q导通并使电阻R7被三极管Q短接，此时U3的稳压输出电压为较低的第二输出电压Vout＝Vref(1+R8/R9)；这样，该输出电压反馈调整电路实现在锂离子电池低电量电压检测电路未给出低电量控制逻辑电平条件下，向可控参数降压型开关稳压电路提供电压较高的第一电压输出反馈条件；在锂离子电池低电量电压检测电路给出低电量控制逻辑电平条件下，向可控参数降压型开关稳压电路提供电压较低的第二电压输出反馈条件；

其中可控参数降压型开关稳压电路的连接关系和控制逻辑包括，集成开关稳压芯片U3的放电使能端EN与电压检测芯片U1的输出端相连接，电能输入端Vin与电容C1正极和锂离子电池Bt正极相连接，零电平端GND与电容C1负极和锂离子电池Bt负极相连接，反馈输入端FB与输出电压反馈调整电路的分压点j相连接，电能输出端output与电感L相连接；所述开关稳压芯片U3的放电使能端EN的控制逻辑为高电平放电，低电平停止；所述开关稳压芯片U3的反馈输入端FB的反馈电压配置条件设计为：由电阻R7、电阻R8和电阻R9构成串联分压电路时，使开关稳压芯片U3输出较高的第一电压，由电阻R8和电阻R9构成分压电路时，使开关稳压芯片U3输出较低的第二电压；这样，该可控参数降压型开关稳压电路实现在锂离子电池放电截止电压检测电路给出控制电平为允许放电状态、锂离子电池低电量电压检测电路未给出低电量控制电平条件下，按照输出电压反馈调整电路提供的反馈条件，将锂离子电池输出电压降为电压较高的第一电压后稳压输出；在锂离子电池放电截止电压检测电路给出控制逻辑电平为允许放电状态、锂离子电池低电量电压检测电路给出低电量控制电平条件下，按照输出电压反馈调整电路提供的反馈条件，将锂离子电池输出电压降为电压较低的第二电压后稳压输出；在锂离子电池放电截止电压检测电路给出控制电平为停止放电状态时，直接停止放电输出；

其中充电接入电路连接关系和控制逻辑包括，所述锂离子电池充电接入电路由充电隔离二极管D1、充电接入二极管D2构成，二极管D2阳极与二极管D1阴极和充电电池V+端口相连接，所述二极管D2阴极接锂离子电池Bt正极，当外接专用充电装置接入时，充电隔离二极管D1将接入的充电电能高电压与放电电路隔离，二极管D2将充电电能接入锂离子电池Bt，充电电流自充电电池V+端口经二极管D2、锂离子电池Bt、充电电池V-端口构成充电回路，锂离子电池Bt的涓流充电过程、恒流充电过程、恒压充电过程由外接专用充电装置控制；这样，所述充电接入电路实现在外接专用充电装置接入时，将充电电能输送至锂离子电池，对锂离子电池充电；

其中集成可控参数降压型开关稳压芯片U3具有输出电流检测和限制功能，在放电输出过程中，当充电电池放电输出电流超过设定上限值时，U3停止放电输出，避免锂离子电池高倍率过流放电损伤；

其中的集成电压检测电路U1、U2采用集成电压检测电路、集成基准电压源电路、运算放大器或基准电压源组合电路中的一种；

其中的集成电压检测电路U1、U2和可控参数降压型开关稳压芯片U3的控制逻辑电平分别采用正逻辑控制或负逻辑控制；

其中的输出电压反馈调整电路采用开关器件对分压点j上偏置电阻调整，或者采用开关器件对分压点j下偏置电阻调整；

其中的放电过流保护方式采用在放电电流达到限定值时停止放电输出，或者在放电电流达到限定值时将输出电流限定在最大允许输出电流。

本实用新型的有益效果是，实现了采用锂离子电池及充放电控制电路构成的通用充电电池，实现将锂离子电池输出的较高电压进行降压，例如降至1.5V稳压输出，在锂离子电池荷电存量降至低电量设定值时再降至低电量提示电压稳压输出，例如降至1.0V稳压输出，技术性能达到或优于现有通用电池和镍氢充电电池，并且外部电极和形体结构及尺寸与现有的通用电池相同，能够直接替代现有通用电池和镍氢充电电池，并在可循环充电、放电过程输出电压恒定、环保性等技术性能方面，优于现有通用电池，在标称输出电压与通用电池一致、放电过程输出电压恒定等技术性能方面，优于现有镍氢充电电池。

附图说明

图1为本实用新型实施例1采用锂离子电池构成的充电电池替代1号电池的结构示意图，其中，图1a为充电电池装配后正极一端的结构示意图，图1b为充电电池装配后负极一端的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中采用单体外壳负极封装锂离子电池构成的充电电池结构示意图，其中，图2a为锂离子电池正极一端结构示意图，图2b为锂离子电池负极一端结构示意图，图2c为充电电池装配后的爆炸结构示意图，图2d为充电电池装配后外层壳体沿轴线剖视的内部装配结构示意图；

图3为本实用新型实施例1中采用多个外壳绝缘封装锂离子电池构成的充电电池结构示意图，其中，图3a为单体锂离子电池正极端结构示意图，图3b为单体锂离子电池负极端结构示意图，图3c为多个锂离子电池并联的装配体正极端结构示意图，图3d为多个锂离子电池并联的装配体负极端结构示意图，图3e为充电电池装配后的爆炸结构示意图，图3f为充电电池装配后外层壳体沿轴线剖视的内部装配结构示意图；

图4为本实用新型实施例1中采用单体外壳正极封装锂离子电池构成的充电电池结构示意图，其中，图4a为锂离子电池正极一端结构示意图，图4b为锂离子电池负极一端结构示意图，图4c为充电电池装配后的爆炸结构示意图，图4d为充电电池装配后外层壳体沿轴线剖视的内部装配结构示意图；

图5为本实用新型充电电池实施例1中的外置正极充放电控制装置结构示意图，其中，图5a为装配后的爆炸结构示意图，图5b为装配后外部正极一端的结构示意图，图5c为装配后内部锂离子电池正极接入一端的结构示意图，图5d为装配后的剖视结构示意图；

图6为本实用新型充电电池实施例1中的充放电控制电路的元器件焊装示意图，其中，图6a为采取单元分立器件构成的充放电控制电路的PCB元器件焊装示意图，图6b为采取单元分立器件裸片邦定构成的充放电控制电路的PCB元器件焊装示意图，图6c为采取单元分立器件厚膜集成构成的充放电控制电路的PCB元器件焊装示意图，图6d为采取集成电路器件构成的充放电控制电路的PCB板元器件焊装示意图；

图7为本实用新型实施例2采用锂离子电池构成的充电电池替代2号电池的结构示意图，其中，图7a为充电电池装配后正极一端的结构示意图，图7b为充电电池装配后负极一端的结构示意图；

图8为本实用新型实施例2中采用外壳负极封装锂离子电池构成的充电电池结构示意图，其中，图8a为锂离子电池正极端结构示意图，图8b为锂离子电池负极端结构示意图，图8c为充电电池装配后的爆炸结构示意图，图8d为充电电池装配后外层壳体沿轴线剖视的内部装配结构示意图；

图9为本实用新型实施例2中采用外壳绝缘封装锂离子电池构成的充电电池结构示意图，其中，图9a为锂离子电池正极端结构示意图，图9b为锂离子电池负极端结构示意图，图9c为充电电池装配后的爆炸结构示意图，图9d为充电电池装配后外层壳体沿轴线剖视的内部装配结构示意图；

图10为本实用新型实施例2中采用外壳正极封装锂离子电池构成的充电电池结构示意图，其中，图10a为锂离子电池正极端结构示意图，图10b锂离子电池为负极端结构示意图，图10c为充电电池装配后的爆炸结构示意图，图10d为充电电池装配后外层壳体沿轴线剖视的内部装配结构示意图；

图11为本实用新型充电电池实施例2中的外置正极充放电控制装置结构示意图，其中，图11a为装配后的爆炸结构示意图，图11b为装配后外部正极一端的结构示意图，图11c为装配后内部锂离子电池正极接入一端的结构示意图，图11d为装配后的剖视结构示意图；

图12为本实用新型充电电池实施例2中的充放电控制电路的元器件焊装示意图，其中，图12a为采取单元分立器件构成的充放电控制电路的PCB板元器件焊装示意图，图12b为采取单元分立器件裸片邦定构成的充放电控制电路的PCB板元器件焊装示意图，图12c为采取单元分立器件厚膜集成构成的充放电控制电路的PCB元器件焊装示意图，图12d为采取集成电路器件构成的充放电控制电路的PCB元器件焊装示意图；

图13为本实用新型实施例3采用锂离子电池构成的充电电池替代5号电池实施例的结构示意图，其中，图13a为充电电池装配后正极一端的结构示意图，图13b为充电电池装配后负极一端的结构示意图；

图14为本实用新型实施例3中采用外壳负极封装锂离子电池构成的充电电池结构示意图，其中，图14a为锂离子电池正极端结构示意图，图14b为锂离子电池负极端结构示意图，图14c为充电电池装配后的爆炸结构示意图，图14d为充电电池装配后外层壳体沿轴线剖视的内部装配结构示意图；

图15为本实用新型实施例3中采用外壳绝缘封装锂离子电池构成的充电电池结构示意图，其中，图15a为锂离子电池正极端结构示意图，图15b为锂离子电池负极端结构示意图，图15c为充电电池装配后的爆炸结构示意图，图15d为充电电池装配后外层壳体沿轴线剖视的内部装配结构示意图；

图16为本实用新型实施例3中采用外壳正极封装锂离子电池构成的充电电池结构示意图，其中，图16a为锂离子电池正极端结构示意图，图16b为锂离子电池负极端结构示意图，图16c为充电电池装配后的爆炸结构示意图，图16d为充电电池装配后外层壳体沿轴线剖视的内部装配结构示意图；

图17为本实用新型充电电池实施例3中的外置正极充放电控制装置结构示意图，其中，图17a为装配后的爆炸结构示意图，图17b为装配后外部正极一端的结构示意图，图17c为装配后内部锂离子电池正极接入一端的结构示意图，图17d为装配后的剖视结构示意图；

图18为本实用新型充电电池实施例3中的充放电控制电路的元器件焊装示意图，其中，图18a和图18b为采取单元分立器件构成的充放电控制电路的PCB板元器件焊装示意图，图18c和图18d为采取单元分立器件裸片邦定构成的充放电控制电路的PCB板元器件焊装示意图，图18e和图18d为采取单元分立器件厚膜集成构成的充放电控制电路的PCB板元器件焊装示意图，图18f和图18d为采取集成电路器件构成的充放电控制电路的PCB板元器件焊装示意图；

图19为本实用新型实施例4采用锂离子电池构成的充电电池替代7号电池实施例的结构示意图，其中，图19a为充电电池装配后正极一端的结构示意图，图19b为充电电池装配后负极一端的结构示意图；

图20为本实用新型实施例4中采用外壳负极封装锂离子电池构成的充电电池结构示意图，其中，图20a为锂离子电池正极端结构示意图，图20b为锂离子电池负极端结构示意图，图20c为充电电池装配后的爆炸结构示意图，图20d为充电电池装配后外层壳体沿轴线剖视的内部装配结构示意图；

图21为本实用新型实施例4中采用外壳绝缘封装锂离子电池构成的充电电池结构示意图，其中，图21a为锂离子电池正极端结构示意图，图21b为锂离子电池负极端结构示意图，图21c为充电电池装配后的爆炸结构示意图，图21d为充电电池装配后外层壳体沿轴线剖视的内部装配结构示意图；

图22为本实用新型实施例4中采用外壳正极封装锂离子电池构成的充电电池结构示意图，其中，图22a为锂离子电池正极端结构示意图，图22b为锂离子电池负极端结构示意图，图22c为充电电池装配后的爆炸结构示意图，图22d为充电电池装配后外层壳体沿轴线剖视的内部装配结构示意图；

图23为本实用新型充电电池实施例4中的外置正极充放电控制装置结构示意图，其中，图23a为装配前的结构示意图，图23b为装配后外部正极一端的结构示意图，图23c为装配后内部锂离子电池正极接入一端的结构示意图，图23d为装配后的剖视结构示意图；

图24为本实用新型充电电池实施例4中的充放电控制电路的元器件焊装示意图，其中，图24a和图24b为采取单元分立器件构成的充放电控制电路的PCB元器件焊装示意图，图24c和图24d为采取单元分立器件裸片邦定构成的充放电控制电路的PCB板元器件焊装示意图，图24e和图24d为采取单元分立器件厚膜集成构成的充放电控制电路的PCB元器件焊装示意图，图24f和图24d为采取集成电路器件构成的充放电控制电路的PCB元器件焊装示意图；

图25为本实用新型充电电池中采取单元分立电路构成的充放电控制电路的电原理示意图；

图26为本实用新型充电电池中采取集成电路构成的充放电控制电路的电原理示意图；

图27为本实用新型实施例的放电曲线与锂离子电池单独放电曲线示意图。

图中，100.一号充电电池，101.一号充电电池外层壳体，102.一号充电电池负极端盖，110.一号充电电池配用外壳负极锂离子电池，111.一号充电电池配用外壳负极锂离子电池正极，112.一号充电电池配用外壳负极锂离子电池负极，120.一号充电电池配用外壳绝缘锂离子电池，121.一号充电电池配用外壳绝缘锂离子电池正极，122.一号充电电池配用外壳绝缘锂离子电池负极，130.一号充电电池配用外壳正极锂离子电池，131.一号充电电池配用外壳正极锂离子电池正极，132.一号充电电池配用外壳正极锂离子电池负极，133.一号充电电池配用外壳正极锂离子电池绝缘护套，140.并联装配的锂离子电池装配体，141.正极集流板，142.负极集流板，150.一号充电电池配用外置正极充放电控制装置，151.一号充电电池配用外置正极充放电控制装置控制器壳体，152.一号充电电池配用外置正极充放电控制装置正极端盖，153.一号充电电池配用外置正极充放电控制装置正极连接支架，154.一号充电电池配用外置正极充放电控制装置的电极支架，155.一号充电电池配用外置正极充放电控制装置的锂离子电池正极接片，157.一号充电电池配用外置正极充放电控制装置的锂离子电池负极接片，160.附图6a充放电控制电路装配体，170.附图6b充放电控制电路装配体，180.附图6c充放电控制电路装配体，190.附图6d充放电控制电路装配体，

200.二号充电电池，201.二号充电电池外层壳体，202.二号充电电池负极端盖，210.二号充电电池配用外壳负极锂离子电池，211.二号充电电池配用外壳负极锂离子电池正极，212.二号充电电池配用外壳负极锂离子电池负极，220.二号充电电池配用外壳绝缘锂离子电池，221.二号充电电池配用外壳绝缘锂离子电池正极，222.二号充电电池配用外壳绝缘锂离子电池负极，230.二号充电电池配用外壳正极锂离子电池，231.二号充电电池配用外壳正极锂离子电池正极，232.二号充电电池配用外壳正极锂离子电池负极，233.二号充电电池配用外壳正极锂离子电池绝缘护套，250.二号充电电池配用外置正极充放电控制装置，251.二号充电电池配用外置正极充放电控制装置控制器壳体，252.二号充电电池配用外置正极充放电控制装置正极端盖，253.二号充电电池配用外置正极充放电控制装置正极连接架，254.二号充电电池配用外置正极充放电控制装置的电极支架，255.二号充电电池配用外置正极充放电控制装置的锂离子电池正极接片，257.二号充电电池配用外置正极充放电控制装置的锂离子电池负极接片，260.附图12a充放电控制电路装配体，270.附图12b充放电控制电路装配体，280.附图12c充放电控制电路装配体，290.附图12d充放电控制电路装配体，

500.五号充电电池，501.五号充电电池外层壳体，502.五号充电电池负极端盖，510.五号充电电池配用外壳负极锂离子电池，511.五号充电电池配用外壳负极锂离子电池正极，512.五号充电电池配用外壳负极锂离子电池负极，520.五号充电电池配用外壳绝缘锂离子电池，521.五号充电电池配用外壳绝缘锂离子电池正极，522.五号充电电池配用外壳绝缘锂离子电池负极，530.五号充电电池配用外壳正极锂离子电池，531.五号充电电池配用外壳正极锂离子电池正极，532.五号充电电池配用外壳正极锂离子电池负极，533.五号充电电池配用外壳正极锂离子电池绝缘护套，550.五号充电电池配用外置正极充放电控制装置，551.五号充电电池配用外置正极充放电控制装置控制器壳体，552.五号充电电池配用外置正极充放电控制装置正极端盖，553.五号充电电池配用外置正极充放电控制装置正极连接架，554.五号充电电池配用外置正极充放电控制装置的电极支架，555.五号充电电池配用外置正极充放电控制装置的锂离子电池正极接片，557.五号充电电池配用外置正极充放电控制装置的锂离子电池负极接片，560.附图18a充放电控制电路装配体，570.附图18c充放电控制电路装配体，580.附图18e充放电控制电路装配体，590.附图18f充放电控制电路装配体，

700.七号充电电池，701.七号充电电池外层壳体，702.七号充电电池负极端盖，710.七号充电电池配用外壳负极锂离子电池，711.七号充电电池配用外壳负极锂离子电池正极，712.七号充电电池配用外壳负极锂离子电池负极，720.七号充电电池配用外壳绝缘锂离子电池，721.七号充电电池配用外壳绝缘锂离子电池正极，722.七号充电电池配用外壳绝缘锂离子电池负极，730.七号充电电池配用外壳正极锂离子电池，731.七号充电电池配用外壳正极锂离子电池正极，732.七号充电电池配用外壳正极锂离子电池负极，733.七号充电电池配用外壳正极锂离子电池绝缘护套，750.七号充电电池配用外置正极充放电控制装置，751.七号充电电池配用外置正极充放电控制装置控制器壳体，752.七号充电电池配用外置正极充放电控制装置正极端盖，753.七号充电电池配用外置正极充放电控制装置正极连接架，754.七号充电电池配用外置正极充放电控制装置的电极支架，755.七号充电电池配用外置正极充放电控制装置的锂离子电池正极接片，757.七号充电电池配用外置正极充放电控制装置的锂离子电池负极接片，760.附图24a充放电控制电路装配体，770.附图24c充放电控制电路装配体，780.附图24e充放电控制电路装配体，790.附图24f充放电控制电路装配体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

实施例1

参照图1、图2，本实用新型的采用单体外壳负极锂离子电池构成的1号通用型充电电池100，包括充电电池的外层壳体101，在外层壳体101内依次组装压合有外置正极充放电控制装置150、外壳负极锂离子电池110及负极端盖102。

参照图2，外壳负极封装锂离子电池110的圆外壳体及底端为锂离子电池负极112，锂离子电池110的另一端为锂离子电池正极111；锂离子电池110采用钢质外壳体或其它材质外壳体封装的外壳体为负极的锂离子电池。

采用外壳负极封装锂离子电池110组装1号通用型充电电池100时，外置正极充放电控制装置150、外壳负极封装锂离子电池110、负极端盖102沿轴线方向压合并被封装外层壳体101固定，其中，外置正极充放电控制装置150的由弹性材质制造的锂离子电池正极连接片155与锂离子电池110的正极111压合连接，电路连接意义等于锂离子电池110的正极接入如图20和图21中的节点a，外置正极充放电控制装置150的由弹性材质制造的锂离子电池负极连接片157通过外层壳体101与锂离子电池110的负极外壳112压合连接，电路连接意义等于锂离子电池110的负极112接入如图20和图21中的节点b；负极端盖102与锂离子电池110的外壳体压合连接，电路连接意义等于负极端盖102接入如图20和图21中的负极V-端口。封装工艺可采用绝缘工装将外置正极充放电控制装置150、锂离子电池110及负极端盖102压合固定，套入外层壳体101后滚压卷边封装构成1号通用型充电电池，最后在1号通用型充电电池的外层壳体101外部包覆绝缘材质的护套构成1号通用型充电电池成品。组装完成后的1号通用型充电电池中，外置正极充放电控制装置150中的正极端盖152露出外层壳体101的一端，作为整个1号通用型充电电池100的正极；负极端盖102露出外层壳体101的另一端，作为整个1号通用型充电电池100的负极。

参照图1、图3，本实用新型的采用多个外壳绝缘锂离子电池构成的1号通用型充电电池100，包括充电电池的外层壳体101，在外层壳体101内依次组装压合有外置正极充放电控制装置150、多个外壳绝缘锂离子电池120与正极集流板141和负极集流板142焊装构成的装配体140、负极端盖102。

参照图3，外壳绝缘封装锂离子电池120的圆外壳体的一端为锂离子电池的正极121，锂离子电池120的另一端为锂离子电池的负极122；锂离子电池120为采用PC合金或其它绝缘材质外壳体封装的锂离子电池。

采用外壳绝缘封装锂离子电池120组装1号通用型充电电池100时，多个外壳绝缘封装锂离子电池120的正极121与正极集流板141焊装，锂离子电池120的负极122与和负极集流板142焊装，构成多个锂离子电池120与正极集流板141和负极集流板142的装配体140，外置正极充放电控制装置150、装配体140、负极端盖102沿轴线方向压合并被封装外层壳体101固定，其中，外置正极充放电控制装置150的由弹性材质制造的锂离子电池正极连接片155与锂离子电池正极集流板141压合连接，电路连接意义等于锂离子电池120的正极接入如图20和图21中的节点a，外置正极充放电控制装置150的由弹性材质制造的锂离子电池负极连接片157通过外层壳体101与锂离子电池负极集流板142压合连接，电路连接意义等于锂离子电池120的负极接入如图20和图21中的节点b；负极端盖102与锂离子电池负极集流板142压合连接，电路连接意义等于负极端盖102接入如图20和图21中的负极V-端口。封装工艺可采用绝缘工装将外置正极充放电控制装置150、锂离子电池120与正极集流板141和负极集流板142装配体140、负极端盖102压合固定，套入外层壳体101后滚压卷边封装构成1号通用型充电电池，最后在1号通用型充电电池的外层壳体101外部包覆绝缘材质的护套构成1号通用型充电电池成品。组装完成后的1号通用型充电电池中，外置正极充放电控制装置150中的正极端盖152露出外层壳体101的一端，作为整个1号通用型充电电池100的正极；负极端盖102露出外层壳体101的另一端，作为整个1号通用型充电电池100的负极。

参照图1、图4，本实用新型的采用单体外壳正极锂离子电池构成的1号通用型充电电池100，包括充电电池的外层壳体101，在外层壳体101内依次组装压合有外置正极充放电控制装置150、外壳正极锂离子电池130及负极端盖102。

参照图4，外壳正极封装锂离子电池130的圆外壳体及底端为锂离子电池正极131，锂离子电池130的另一端为锂离子电池负极132，在锂离子电池130的圆外壳体热塑封有绝缘护套133；锂离子电池130采用铝质外壳体或其它材质外壳体封装的外壳体为正极的锂离子电池。

采用外壳正极封装锂离子电池130组装1号通用型充电电池100时，外置正极充放电控制装置150、外壳正极封装锂离子电池130、负极端盖102沿轴线方向压合并被封装外层壳体101固定，其中，外置正极充放电控制装置150的由弹性材质制造的锂离子电池正极连接片155与锂离子电池130的正极131压合连接，电路连接意义等于锂离子电池130的正极接入如图20和图21中的节点a，外置正极充放电控制装置150的由弹性材质制造的锂离子电池负极连接片157通过外层壳体101与锂离子电池130的负极132压合连接，电路连接意义等于锂离子电池130的负极接入如图20和图21中的节点b；负极端盖102与锂离子电池130的负极132压合连接，电路连接意义等于负极端盖102接入如图20和图21中的负极V-端口。封装工艺可采用绝缘工装将外置正极充放电控制装置150、锂离子电池130及负极端盖102压合固定，套入外层壳体101后滚压卷边封装构成1号通用型充电电池，最后在1号通用型充电电池的外层壳体101外部包覆绝缘材质的护套构成1号通用型充电电池成品。组装完成后的1号通用型充电电池中，外置正极充放电控制装置150中的正极端盖152露出外层壳体101的一端，作为整个1号通用型充电电池100的正极；负极端盖102露出外层壳体101的另一端，作为整个1号通用型充电电池100的负极。

参照图5，外置正极充放电控制装置150结构是，包括充放电控制电路装配体160(也可以是充放电控制电路装配体170、充放电控制电路装配体180、充放电控制电路装配体190之一)，在充放电控制电路装配体160的正面依次安装有正极连接支架153、正极端盖152和控制器壳体151，在充放电控制电路装配体160的背面依次安装有锂离子电池正极连接片155及锂离子电池负极连接片157，其中，正极连接支架153、锂离子电池正极连接片155、锂离子电池负极连接片157分别通过焊脚与充放电控制电路装配体160的PCB板电路焊接；

正极端盖152的结构作用是整个充电电池100的正极端结构封盖和外置正极充放电控制装置150的正极端结构封盖，正极端盖152的电路作用是通过与之压合连接的正极连接支架153连接充放电控制电路装配体160的正极输出端，成为整个充电电池的外部正极电极，其电路意义等于正极端盖152接入图21和图22的V+端子。

充放电控制电路装配体160上焊装有充放电控制电路器件，其结构作用是对与之焊接的正极连接支架153、锂离子电池负极连接片157、锂离子电池正极连接片155提供结构固定支撑，其电路作用是通过印制电路给焊装在电路板上的所有元器件建立电路连接。

正极连接支架153焊接在充放电控制电路装配体160的PCB电路板上，其结构作用是将弹性部件作用在电路板上的张力传递至正极端盖152并以正极端盖152的反作用力给电路板提供支撑力，其电路作用是在正极端盖152与充放电控制电路装配体160的PCB电路板正极输出端之间建立低阻性电路连接。

电极支架154的结构作用是对充放电控制电路装配体160的电路板限位固定，并对锂离子电池正极连接片155提供结构限位支撑，其电路作用是在锂离子电池被外层壳体101压合装配后，给具有弹性的锂离子电池正极连接片155提供支撑，使之与锂离子电池正电极可靠接触连接，电极支架154与控制器壳体151可通过超声波焊接固定。

锂离子电池正极连接片155焊装在充放电控制电路装配体160的电路板上，其结构作用是在锂离子电池装入后被下压变形，变形产生的弹力作用在充放电控制电路装配体160的电路板上，向正极连接支架153与正极端盖152提供接触压力，同时反作用力使其与锂离子电池正极可靠接触，其电路作用是使锂离子电池正极与充放电控制电路装配体160的电路板建立电路连接。

锂离子电池负极连接片157套装控制器壳体151上，其焊脚与充放电控制电路装配体160的电路板焊接，其结构作用是在外置正极充放电控制装置150装入外层壳体101后被下压变形，变形产生的弹力作用在控制器壳体151，使其与外层壳体101弹性接触，其电路作用是使锂离子电池负极与充放电控制电路装配体160的电路板建立电路连接。

组装外置正极充放电控制装置150时，第一步，在电路板PCB板上焊装充放电控制电路元器件构成充放电控制电路装配体160；第二步，在充放电控制电路装配体160的电路板PCB上焊装正极连接支架153和锂离子电池负极连接片157；第三步，在充放电控制电路装配体160的电路板PCB上安装电极支架154；第四步，将锂离子电池正极连接片155安装在电极支架154上，并将正极连接片155的焊脚与充放电控制电路装配体160的电路板PCB焊接；第五步，将正极端盖152装入控制器壳体151；第六步，将安装有正极连接支架153、电极支架154、正极连接片155、负极连接片157的充放电控制电路装配体160压合装入安装有正极端盖152的控制器壳体151内，其电路连接意义等于正极端盖152通过正极连接支架153接入图21和图22的正极V+端口；第七步，将电极支架154与控制器壳体151通过超声波焊接，完成外置正极充放电控制装置150组装。装配后的电路意义为：正极端盖152接入图21和图22的正极V+端口，锂离子电池正极连接片155接入图21和图22的节点a，锂离子电池负极连接片157接入图21和图22的节点b，

参照图6a，充放电控制电路装配体160为采用单元分立器件焊装构成。

参照图6b，充放电控制电路装配体170为采用单元分立裸片器件邦定焊装构成，其中，U1、U2、R2、R3、R5、R6邦定封装在BUa内，U3、Q、R8、R9邦定封装在BUb内。

参照图6c，充放电控制电路装配体180为采用单元分立器件厚膜集成焊装构成，其中，U1、U2、R2、R3、R5、R6、U3、Q、R8、R9厚膜集成封装在HUc内。

参照图6d，充放电控制电路装配体190为采用充放电控制电路集成器件焊装构成，其中，U1、U2、R2、R3、R5、R6、U3、Q、R8、R9的等效电路集成封装在Ua内。

实施例2

参照图7、图8，本实用新型的采用单体外壳负极锂离子电池构成的2号通用型充电电池200，包括充电电池的外层壳体201，在外层壳体201内依次组装压合有外置正极充放电控制装置250、外壳负极锂离子电池210及负极端盖202。

参照图8，外壳负极封装锂离子电池210的圆外壳体及底端为锂离子电池负极212，锂离子电池210的另一端为锂离子电池正极211；锂离子电池210采用钢质外壳体或其它材质外壳体封装的外壳体为负极的锂离子电池。

采用外壳负极封装锂离子电池210组装2号通用型充电电池200时，外置正极充放电控制装置250、外壳负极封装锂离子电池110、负极端盖202沿轴线方向压合并被封装外层壳体201固定，其中，外置正极充放电控制装置250的由弹性材质制造的锂离子电池正极连接片255与锂离子电池210的正极211压合连接，电路连接意义等于锂离子电池210的正极接入如图20和图21中的节点a，外置正极充放电控制装置250的由弹性材质制造的锂离子电池负极连接片257通过外层壳体201与锂离子电池210的负极外壳212压合连接，电路连接意义等于锂离子电池210的负极212接入如图20和图21中的节点b；负极端盖202与锂离子电池210的外壳体压合连接，电路连接意义等于负极端盖202接入如图20和图21中的负极V-端口。封装工艺可采用绝缘工装将外置正极充放电控制装置250、锂离子电池210及负极端盖202压合固定，套入外层壳体201后滚压卷边封装构成2号通用型充电电池，最后在2号通用型充电电池的外层壳体201外部包覆绝缘材质的护套构成2号通用型充电电池成品。组装完成后的2号通用型充电电池中，外置正极充放电控制装置250中的正极端盖252露出外层壳体201的一端，作为整个2号通用型充电电池200的正极；负极端盖202露出外层壳体201的另一端，作为整个2号通用型充电电池200的负极。

参照图7、图9，本实用新型的采用单体外壳绝缘锂离子电池构成的2号通用型充电电池200，包括充电电池的外层壳体201，在外层壳体201内依次组装压合有外置正极充放电控制装置250、外壳绝缘锂离子电池220及负极端盖202。

参照图9，外壳绝缘封装锂离子电池220的圆外壳体的一端为锂离子电池的正极221，锂离子电池220的另一端为锂离子电池的负极222；锂离子电池220为采用PC合金或其它绝缘材质外壳体封装的锂离子电池。

采用外壳绝缘封装锂离子电池220组装2号通用型充电电池200时，外置正极充放电控制装置250、外壳绝缘封装锂离子电池220、负极端盖202沿轴线方向压合并被封装外层壳体201固定，其中，外置正极充放电控制装置250的由弹性材质制造的锂离子电池正极连接片255与锂离子电池220的正极221压合连接，电路连接意义等于锂离子电池220的正极221接入如图20和图21中的节点a，外置正极充放电控制装置250的由弹性材质制造的锂离子电池负极连接片257通过外层壳体201与锂离子电池220的负极222压合连接，电路连接意义等于锂离子电池220的负极222接入如图20和图21中的节点b；负极端盖202与锂离子电池220的负极222压合连接，电路连接意义等于负极端盖202接入如图20和图21中的负极V-端口。封装工艺可采用绝缘工装将外置正极充放电控制装置250、锂离子电池220、负极端盖202压合固定，套入外层壳体201后滚压卷边封装构成2号通用型充电电池，最后在2号通用型充电电池的外层壳体201外部包覆绝缘材质的护套构成2号通用型充电电池成品。组装完成后的2号通用型充电电池中，外置正极充放电控制装置250中的正极端盖252露出外层壳体201的一端，作为整个2号通用型充电电池200的正极；负极端盖202露出外层壳体201的另一端，作为整个2号通用型充电电池200的负极。

参照图7、图10，本实用新型的采用单体外壳正极锂离子电池构成的2号通用型充电电池200，包括充电电池的外层壳体201，在外层壳体201内依次组装压合有外置正极充放电控制装置250、外壳正极锂离子电池230及负极端盖202。

参照图10，外壳正极封装锂离子电池230的圆外壳体及底端为锂离子电池正极231，锂离子电池230的另一端为锂离子电池负极232，在锂离子电池130的圆外壳体热塑封有绝缘护套233；锂离子电池230为采用铝质外壳体或其它材质外壳体封装的外壳体为正极的锂离子电池。

采用外壳正极封装锂离子电池230组装2号通用型充电电池200时，外置正极充放电控制装置250、外壳正极封装锂离子电池230、负极端盖202沿轴线方向压合并被封装外层壳体201固定，其中，外置正极充放电控制装置250的由弹性材质制造的锂离子电池正极连接片255与锂离子电池230的正极231压合连接，电路连接意义等于锂离子电池230的正极接入如图20和图21中的节点a，外置正极充放电控制装置250的由弹性材质制造的锂离子电池负极连接片257通过外层壳体201与锂离子电池230的负极232压合连接，电路连接意义等于锂离子电池230的负极接入如图20和图21中的节点b；负极端盖202与锂离子电池230的负极232压合连接，电路连接意义等于负极端盖202接入如图20和图21中的负极V-端口。封装工艺可采用绝缘工装将外置正极充放电控制装置250、锂离子电池230及负极端盖202压合固定，套入外层壳体201后滚压卷边封装构成2号通用型充电电池，最后在2号通用型充电电池的外层壳体201外部包覆绝缘材质的护套构成2号通用型充电电池成品。组装完成后的2号通用型充电电池中，外置正极充放电控制装置250中的正极端盖252露出外层壳体201的一端，作为整个2号通用型充电电池200的正极；负极端盖202露出外层壳体201的另一端，作为整个2号通用型充电电池200的负极。

参照图11、图12，外置正极充放电控制装置250结构是，包括充放电控制电路装配体260(也可以是充放电控制电路装配体270、充放电控制电路装配体280、充放电控制电路装配体290之一)，在充放电控制电路装配体260的正面依次安装有正极连接支架253、正极端盖252和控制器壳体251，在充放电控制电路装配体260的背面依次安装有锂离子电池正极连接片255及锂离子电池负极连接片257，其中，正极连接支架253、锂离子电池正极连接片255、锂离子电池负极连接片257分别通过焊脚与充放电控制电路装配体260的PCB板电路焊接；

正极端盖252的结构作用是整个充电电池200的正极端结构封盖和外置正极充放电控制装置250的正极端结构封盖，正极端盖252的电路作用是通过与之压合连接的正极连接支架253连接充放电控制电路装配体260的正极输出端，成为整个充电电池的外部正极电极，其电路意义等于正极端盖252接入图21和图22的V+端子。

充放电控制电路装配体260焊装有充放电控制电路器件，其结构作用是对与之焊接的正极连接支架253、锂离子电池负极连接片257、锂离子电池正极连接片255提供结构固定支撑，其电路作用是通过印制电路给焊装在电路板上的所有元器件建立电路连接。

正极连接支架253焊接在充放电控制电路装配体260的PCB电路板上，其结构作用是将弹性部件作用在电路板上的张力传递至正极端盖252并以正极端盖252的反作用力给电路板提供支撑力，其电路作用是在正极端盖252与充放电控制电路装配体260的PCB电路板正极输出端之间建立低阻性电路连接。

电极支架254的结构作用是对充放电控制电路装配体260的电路板限位固定，并对锂离子电池正极连接片255提供结构限位支撑，其电路作用是在锂离子电池被外层壳体201压合装配后，使具有弹性的锂离子电池正极连接片255与锂离子电池正电极可靠接触连接，电极支架254与控制器壳体251可通过超声波焊接固定。

锂离子电池正极连接片255焊装在充放电控制电路装配体260的电路板上，其结构作用是在锂离子电池装入后被下压变形，变形产生的弹力作用在充放电控制电路装配体260的电路板上，向正极连接支架253与正极端盖252提供接触压力，同时反作用力使其与锂离子电池正极可靠接触，其电路作用是使锂离子电池正极与充放电控制电路装配体260的电路板建立电路连接。

锂离子电池负极连接片257套装控制器壳体251上，其焊脚与充放电控制电路装配体260的电路板焊接，其结构作用是在外置正极充放电控制装置250装入外层壳体201后被下压变形，变形产生的弹力作用在控制器壳体251，使其与外层壳体201弹性接触，其电路作用是使锂离子电池负极与充放电控制电路装配体260的电路板建立电路连接。

组装外置正极充放电控制装置250时，第一步，在PCB板上焊装充放电控制电路元器件构成充放电控制电路装配体260；第二步，在充放电控制电路装配体260的电路板PCB上焊装正极连接支架253和锂离子电池负极连接片257；第三步，在充放电控制电路装配体260的电路板PCB上安装电极支架254；第四步，将锂离子电池正极连接片255安装在电极支架254上，并将正极连接片255的焊脚焊接在充放电控制电路装配体260的电路板PCB上；第五步，将正极端盖252装入控制器壳体251；第六步，将安装有正极连接支架253、电极支架254、正极连接片255、负极连接片257的充放电控制电路装配体260压合装入安装有正极端盖252的控制器壳体251内，其电路连接意义等于正极端盖252通过正极连接支架253接入图21和图22的正极V+端口；第七步，将电极支架254与控制器壳体251通过超声波焊接，完成外置正极充放电控制装置250组装。装配后的电路意义为：正极端盖252接入图21和图22的正极V+端口，锂离子电池正极连接片255接入图21和图22的节点a，锂离子电池负极连接片257接入图21和图22的节点b，

参照图12a，充放电控制电路装配体260为采用单元分立器件焊装构成。

参照图12b，充放电控制电路装配体270为采用单元分立裸片器件邦定焊装构成，其中，U1、U2、R2、R3、R5、R6邦定封装在BUa内，U3、Q、R8、R9邦定封装在BUb内。

参照图12c，充放电控制电路装配体280为采用单元分立器件厚膜集成焊装构成，其中，U1、U2、R2、R3、R5、R6、U3、Q、R8、R9厚膜集成封装在HUc内。

参照图12d，充放电控制电路装配体290为采用充放电控制电路集成器件焊装构成，其中，U1、U2、R2、R3、R5、R6、U3、Q、R8、R9的等效电路集成封装在Ua内。

实施例3

参照图13、图14，本实用新型的采用单体外壳负极锂离子电池构成的5号通用型充电电池500，包括充电电池的外层壳体501，在外层壳体501内依次组装压合有外置正极充放电控制装置550、外壳负极锂离子电池510及负极端盖502。

参照图14，外壳负极封装锂离子电池510的圆外壳体及底端为锂离子电池负极512，锂离子电池510的另一端为锂离子电池正极511；锂离子电池510为采用钢质外壳体或其它材质外壳体封装的外壳体为负极的锂离子电池。

采用外壳负极封装锂离子电池510组装5号通用型充电电池500时，外置正极充放电控制装置550、外壳负极封装锂离子电池510、负极端盖502沿轴线方向压合并被封装外层壳体501固定，其中，外置正极充放电控制装置550的由弹性材质制造的锂离子电池正极连接片555与锂离子电池510的正极511压合连接，电路连接意义等于锂离子电池510的正极接入如图20和图21中的节点a，外置正极充放电控制装置550的由弹性材质制造的锂离子电池负极连接片557通过外层壳体501与锂离子电池510的负极外壳512压合连接，电路连接意义等于锂离子电池510的负极512接入如图20和图21中的节点b；负极端盖502与锂离子电池510的外壳体压合连接，电路连接意义等于负极端盖502接入如图20和图21中的负极V-端口。封装工艺可采用绝缘工装将外置正极充放电控制装置550、锂离子电池510及负极端盖502压合固定，套入外层壳体501后滚压卷边封装构成5号通用型充电电池，最后在5号通用型充电电池的外层壳体501外部包覆绝缘材质的护套构成5号通用型充电电池成品。组装完成后的5号通用型充电电池中，外置正极充放电控制装置550中的正极端盖552露出外层壳体501的一端，作为整个5号通用型充电电池500的正极；负极端盖502露出外层壳体501的另一端，作为整个5号通用型充电电池500的负极。

参照图13、图15，本实用新型的采用单体外壳绝缘锂离子电池构成的5号通用型充电电池500，包括充电电池的外层壳体501，在外层壳体501内依次组装压合有外置正极充放电控制装置550、外壳绝缘锂离子电池520及负极端盖502。

参照图15，外壳绝缘封装锂离子电池520的圆外壳体的一端为锂离子电池的正极521，锂离子电池520的另一端为锂离子电池的负极522；锂离子电池520为采用PC合金或其它绝缘材质外壳体封装的锂离子电池。

采用外壳绝缘封装锂离子电池520组装5号通用型充电电池500时，外置正极充放电控制装置550、外壳绝缘封装锂离子电池520、负极端盖502沿轴线方向压合并被封装外层壳体501固定，其中，外置正极充放电控制装置550的由弹性材质制造的锂离子电池正极连接片555与锂离子电池520的正极521压合连接，电路连接意义等于锂离子电池520的正极521接入如图20和图21中的节点a，外置正极充放电控制装置550的由弹性材质制造的锂离子电池负极连接片557通过外层壳体501与锂离子电池520的负极522压合连接，电路连接意义等于锂离子电池520的负极522接入如图20和图21中的节点b；负极端盖502与锂离子电池520的负极522压合连接，电路连接意义等于负极端盖502接入如图20和图21中的负极V-端口。封装工艺可采用绝缘工装将外置正极充放电控制装置550、锂离子电池520、负极端盖502压合固定，套入外层壳体501后滚压卷边封装构成5号通用型充电电池，最后在5号通用型充电电池的外层壳体501外部包覆绝缘材质的护套构成5号通用型充电电池成品。组装完成后的5号通用型充电电池中，外置正极充放电控制装置550中的正极端盖552露出外层壳体501的一端，作为整个5号通用型充电电池500的正极；负极端盖502露出外层壳体501的另一端，作为整个5号通用型充电电池500的负极。

参照图13、图16，本实用新型的采用单体外壳正极锂离子电池构成的5号通用型充电电池500，包括充电电池的外层壳体501，在外层壳体501内依次组装压合有外置正极充放电控制装置550、外壳正极锂离子电池530及负极端盖502。

参照图16，外壳正极封装锂离子电池530的圆外壳体及底端为锂离子电池正极531，锂离子电池530的另一端为锂离子电池负极532，在锂离子电池530的圆外壳体热塑封有绝缘护套533；锂离子电池530为采用铝质外壳体或其它材质外壳体封装的外壳体为正极的锂离子电池。

采用外壳正极封装锂离子电池530组装5号通用型充电电池500时，外置正极充放电控制装置550、外壳正极封装锂离子电池530、负极端盖502沿轴线方向压合并被封装外层壳体501固定，其中，外置正极充放电控制装置550的由弹性材质制造的锂离子电池正极连接片555与锂离子电池530的正极531压合连接，电路连接意义等于锂离子电池530的正极接入如图20和图21中的节点a，外置正极充放电控制装置550的由弹性材质制造的锂离子电池负极连接片557通过外层壳体501与锂离子电池530的负极532压合连接，电路连接意义等于锂离子电池530的负极接入如图20和图21中的节点b；负极端盖502与锂离子电池530的负极532压合连接，电路连接意义等于负极端盖502接入如图20和图21中的负极V-端口。封装工艺可采用绝缘工装将外置正极充放电控制装置550、锂离子电池530及负极端盖502压合固定，套入外层壳体501后滚压卷边封装构成5号通用型充电电池，最后在5号通用型充电电池的外层壳体501外部包覆绝缘材质的护套构成5号通用型充电电池成品。组装完成后的5号通用型充电电池中，外置正极充放电控制装置550中的正极端盖552露出外层壳体501的一端，作为整个5号通用型充电电池500的正极；负极端盖502露出外层壳体501的另一端，作为整个5号通用型充电电池500的负极。

参照图17、图18，外置正极充放电控制装置550结构是，包括充放电控制电路装配体560(也可以是充放电控制电路装配体570、充放电控制电路装配体580、充放电控制电路装配体590之一)，在充放电控制电路装配体560的正面依次安装有正极连接支架553、正极端盖552和控制器壳体551，在充放电控制电路装配体560的背面依次安装有锂离子电池正极连接片555及锂离子电池负极连接片557，其中，正极连接支架553、锂离子电池正极连接片555、锂离子电池负极连接片557分别通过焊脚与充放电控制电路装配体560的电路板PCB焊接；

正极端盖552的结构作用是整个充电电池500的正极端结构封盖和外置正极充放电控制装置550的正极端结构封盖，正极端盖552的电路作用是通过与之压合连接的正极连接支架553连接充放电控制电路装配体560的正极输出端，成为整个充电电池的外部正极电极，其电路意义等于正极端盖552接入图21和图22的V+端子。

充放电控制电路装配体560焊装有充放电控制电路器件，其结构作用是对与之焊接的正极连接支架553、锂离子电池负极连接片557、锂离子电池正极连接片555提供结构固定支撑，其电路作用是通过印制电路给焊装在电路板上的所有元器件建立电路连接。

正极连接支架553焊接在充放电控制电路装配体560的PCB电路板上，其结构作用是将弹性部件作用在电路板上的张力传递至正极端盖552并以正极端盖552的反作用力给电路板提供支撑力，其电路作用是在正极端盖552与充放电控制电路装配体560的PCB电路板正极输出端之间建立低阻性电路连接。

电极支架554的结构作用是对充放电控制电路装配体560的电路板限位固定，并对锂离子电池正极连接片555提供结构限位支撑，其电路作用是在锂离子电池被外层壳体501压合装配后，使具有弹性的锂离子电池正极连接片555与锂离子电池正电极可靠接触连接，电极支架554与控制器壳体551可通过超声波焊接固定。

锂离子电池正极连接片555焊装在充放电控制电路装配体560的PCB电路板上，其结构作用是在锂离子电池装入后被下压变形，变形产生的弹力作用在充放电控制电路装配体560的PCB电路板上，向正极连接支架553与正极端盖552提供接触压力，同时反作用力使其与锂离子电池正极可靠接触，其电路作用是使锂离子电池正极与充放电控制电路装配体560的PCB电路板建立电路连接。

锂离子电池负极连接片557套装控制器壳体551上，其焊脚与充放电控制电路装配体560的PCB电路板焊接，其结构作用是在外置正极充放电控制装置550装入外层壳体501后被下压变形，变形产生的弹力作用在控制器壳体551，使其与外层壳体501弹性接触，其电路作用是使锂离子电池负极与充放电控制电路装配体560的PCB电路板建立电路连接。

组装外置正极充放电控制装置550时，第一步，在PCB板上焊装充放电控制电路元器件构成充放电控制电路装配体560；第二步，在充放电控制电路装配体560的PCB电路板上焊装正极连接支架553和锂离子电池负极连接片557；第三步，在充放电控制电路装配体560的PCB电路板上安装电极支架554；第四步，将锂离子电池正极连接片555安装在电极支架554上，并将正极连接片555的焊脚焊接在充放电控制电路装配体560的PCB电路板上；第五步，将正极端盖552装入控制器壳体551；第六步，将安装有正极连接支架553、电极支架554、正极连接片555、负极连接片557的充放电控制电路装配体560压合装入安装有正极端盖552的控制器壳体551内，其电路连接意义等于正极端盖552通过正极连接支架553接入图21和图22的正极V+端口；第七步，将电极支架554与控制器壳体551通过超声波焊接，完成外置正极充放电控制装置550组装。装配后的电路意义为：正极端盖552接入图21和图22的正极V+端口，锂离子电池正极连接片555接入图21和图22的节点a，锂离子电池负极连接片557接入图21和图22的节点b，

参照图18a，充放电控制电路装配体560为采用单元分立器件焊装构成。

参照图18c，充放电控制电路装配体570为采用单元分立裸片器件邦定焊装构成，其中，U1、U2、R2、R3、R5、R6、U3、Q、R8、R9邦定封装在BUc内。

参照图18e，充放电控制电路装配体580为采用单元分立器件厚膜集成焊装构成，其中，U1、U2、R2、R3、R5、R6、U3、Q、R8、R9厚膜集成封装在HUc内。

参照图18f，充放电控制电路装配体590为采用充放电控制电路集成器件焊装构成，其中，U1、U2、R2、R3、R5、R6、U3、Q、R8、R9的等效电路集成封装在Ua内。

实施例4

参照图19、图20，本实用新型的采用单体外壳负极锂离子电池构成的7号通用型充电电池700，包括充电电池的外层壳体701，在外层壳体501内依次组装压合有外置正极充放电控制装置550、外壳负极锂离子电池710及负极端盖702。

参照图20，外壳负极封装锂离子电池710的圆外壳体及底端为锂离子电池负极712，锂离子电池710的另一端为锂离子电池正极711；锂离子电池710为采用钢质外壳体或其它材质外壳体封装的外壳体为负极的锂离子电池。

采用外壳负极封装锂离子电池710组装7号通用型充电电池700时，外置正极充放电控制装置750、外壳负极封装锂离子电池710、负极端盖702沿轴线方向压合并被封装外层壳体701固定，其中，外置正极充放电控制装置750的由弹性材质制造的锂离子电池正极连接片755与锂离子电池710的正极711压合连接，电路连接意义等于锂离子电池710的正极接入如图20和图21中的节点a，外置正极充放电控制装置750的由弹性材质制造的锂离子电池负极连接片757通过外层壳体701与锂离子电池710的负极外壳712压合连接，电路连接意义等于锂离子电池710的负极712接入如图20和图21中的节点b；负极端盖702与锂离子电池710的外壳体压合连接，电路连接意义等于负极端盖702接入如图20和图21中的负极V-端口。封装工艺可采用绝缘工装将外置正极充放电控制装置750、锂离子电池710及负极端盖702压合固定，套入外层壳体701后滚压卷边封装构成7号通用型充电电池，最后在7号通用型充电电池的外层壳体701外部包覆绝缘材质的护套构成7号通用型充电电池成品。组装完成后的7号通用型充电电池中，外置正极充放电控制装置750中的正极端盖752露出外层壳体701的一端，作为整个7号通用型充电电池700的正极；负极端盖702露出外层壳体701的另一端，作为整个7号通用型充电电池700的负极。

参照图19、图21，本实用新型的采用单体外壳绝缘锂离子电池构成的7号通用型充电电池700，包括充电电池的外层壳体701，在外层壳体701内依次组装压合有外置正极充放电控制装置750、外壳绝缘锂离子电池720及负极端盖702。

参照图21，外壳绝缘封装锂离子电池720的圆外壳体的一端为锂离子电池的正极721，锂离子电池720的另一端为锂离子电池的负极722；锂离子电池720为采用PC合金或其它绝缘材质外壳体封装的锂离子电池。

采用外壳绝缘封装锂离子电池720组装7号通用型充电电池700时，外置正极充放电控制装置750、外壳绝缘封装锂离子电池720、负极端盖702沿轴线方向压合并被封装外层壳体701固定，其中，外置正极充放电控制装置750的由弹性材质制造的锂离子电池正极连接片755与锂离子电池720的正极721压合连接，电路连接意义等于锂离子电池720的正极721接入如图20和图21中的节点a，外置正极充放电控制装置750的由弹性材质制造的锂离子电池负极连接片757通过外层壳体701与锂离子电池720的负极722压合连接，电路连接意义等于锂离子电池720的负极722接入如图20和图21中的节点b；负极端盖702与锂离子电池720的负极722压合连接，电路连接意义等于负极端盖702接入如图20和图21中的负极V-端口。封装工艺可采用绝缘工装将外置正极充放电控制装置750、锂离子电池720、负极端盖702压合固定，套入外层壳体701后滚压卷边封装构成7号通用型充电电池，最后在7号通用型充电电池的外层壳体701外部包覆绝缘材质的护套构成7号通用型充电电池成品。组装完成后的7号通用型充电电池中，外置正极充放电控制装置750中的正极端盖752露出外层壳体701的一端，作为整个7号通用型充电电池700的正极；负极端盖702露出外层壳体701的另一端，作为整个7号通用型充电电池700的负极。

参照图19、图22，本实用新型的采用单体外壳正极锂离子电池构成的7号通用型充电电池700，包括充电电池的外层壳体701，在外层壳体701内依次组装压合有外置正极充放电控制装置750、外壳正极锂离子电池730及负极端盖702。

参照图22，外壳正极封装锂离子电池730的圆外壳体及底端为锂离子电池正极731，锂离子电池730的另一端为锂离子电池负极732，在锂离子电池730的圆外壳体热塑封有绝缘护套733；锂离子电池730为采用铝质外壳体或其它材质外壳体封装的外壳体为正极的锂离子电池。

采用外壳正极封装锂离子电池730组装7号通用型充电电池700时，外置正极充放电控制装置750、外壳正极封装锂离子电池730、负极端盖702沿轴线方向压合并被封装外层壳体701固定，其中，外置正极充放电控制装置750的由弹性材质制造的锂离子电池正极连接片755与锂离子电池730的正极731压合连接，电路连接意义等于锂离子电池730的正极接入如图20和图21中的节点a，外置正极充放电控制装置750的由弹性材质制造的锂离子电池负极连接片757通过外层壳体701与锂离子电池730的负极732压合连接，电路连接意义等于锂离子电池730的负极接入如图20和图21中的节点b；负极端盖702与锂离子电池730的负极732压合连接，电路连接意义等于负极端盖702接入如图20和图21中的负极V-端口。封装工艺可采用绝缘工装将外置正极充放电控制装置750、锂离子电池730及负极端盖702压合固定，套入外层壳体701后滚压卷边封装构成7号通用型充电电池，最后在7号通用型充电电池的外层壳体701外部包覆绝缘材质的护套构成7号通用型充电电池成品。组装完成后的7号通用型充电电池中，外置正极充放电控制装置750中的正极端盖752露出外层壳体701的一端，作为整个7号通用型充电电池700的正极；负极端盖702露出外层壳体701的另一端，作为整个7号通用型充电电池700的负极。

参照图23、图24，外置正极充放电控制装置750结构是，包括充放电控制电路装配体760(也可以是充放电控制电路装配体770、充放电控制电路装配体780、充放电控制电路装配体790之一)，在充放电控制电路装配体760的正面依次安装有正极连接支架753、正极端盖752和控制器壳体751，在充放电控制电路装配体760的背面依次安装有锂离子电池正极连接片755及锂离子电池负极连接片757，其中，正极连接支架753、锂离子电池正极连接片755、锂离子电池负极连接片757分别通过焊脚与充放电控制电路装配体760的电路板PCB焊接；

正极端盖752的结构作用是整个充电电池700的正极端结构封盖和外置正极充放电控制装置750的正极端结构封盖，正极端盖752的电路作用是通过与之压合连接的正极连接支架753连接充放电控制电路装配体760的正极输出端，成为整个充电电池的外部正极电极，其电路意义等于正极端盖752接入图21和图22的V+端子。充放电控制电路装配体760焊装有充放电控制电路器件，其结构作用是对与之焊接的正极连接支架753、锂离子电池负极连接片757、锂离子电池正极连接片755提供结构固定支撑，其电路作用是通过印制电路给焊装在电路板上的所有元器件建立电路连接。

正极连接支架753焊接在充放电控制电路装配体760的PCB电路板上，其结构作用是将弹性部件作用在电路板上的张力传递至正极端盖752并以正极端盖752的反作用力给电路板提供支撑力，其电路作用是在正极端盖752与充放电控制电路装配体760的PCB电路板正极输出端之间建立低阻性电路连接，此外正极连接支架753通过PCB电路板的敷铜层与U3底部的散热敷铜层、D1阴极焊接，可将U3和D1工作时产生的热量传导至正极端盖752对充电电池外部散热。

电极支架754的结构作用是对充放电控制电路装配体760的电路板限位固定，并对锂离子电池正极连接片755提供结构限位支撑，其电路作用是在锂离子电池被外层壳体701压合装配后，使具有弹性的锂离子电池正极连接片755与锂离子电池正电极可靠接触连接，电极支架754与控制器壳体751可通过超声波焊接固定。

锂离子电池正极连接片755焊装在充放电控制电路装配体760的PCB电路板上，其结构作用是在锂离子电池装入后被下压变形，变形产生的弹力作用在充放电控制电路装配体760的PCB电路板上，向正极连接支架753与正极端盖752提供接触压力，同时反作用力使其与锂离子电池正极可靠接触，其电路作用是使锂离子电池正极与充放电控制电路装配体760的PCB电路板建立电路连接。

锂离子电池负极连接片757套装控制器壳体751上，其焊脚与充放电控制电路装配体760的PCB电路板焊接，其结构作用是在外置正极充放电控制装置750装入外层壳体701后被下压变形，变形产生的弹力作用在控制器壳体751，使其与外层壳体701弹性接触，其电路作用是使锂离子电池负极与充放电控制电路装配体760的PCB电路板建立电路连接，此外锂离子电池负极连接片757与U3的GND脚通过PCB电路板的敷铜层焊接，U3在工作时产生的热量通过PCB电路板的敷铜层、锂离子电池负极连接片757传导至外层壳体701对充电电池外部散热。

组装外置正极充放电控制装置750时，第一步，在PCB板上焊装充放电控制电路元器件构成充放电控制电路装配体760；第二步，在充放电控制电路装配体760的PCB电路板上焊装正极连接支架753和锂离子电池负极连接片757；第三步，在充放电控制电路装配体760的PCB电路板上安装电极支架754；第四步，将锂离子电池正极连接片755安装在电极支架754上，并将正极连接片755的焊脚焊接在充放电控制电路装配体760的PCB电路板上；第五步，将正极端盖752装入控制器壳体751；第六步，将安装有正极连接支架753、电极支架754、正极连接片755、负极连接片757的充放电控制电路装配体760压合装入安装有正极端盖752的控制器壳体751内，其电路连接意义等于正极端盖752通过正极连接支架753接入图21和图22的正极V+端口；第七步，将电极支架754与控制器壳体751通过超声波焊接，完成外置正极充放电控制装置750组装。装配后的电路意义为：正极端盖752接入图21和图22的正极V+端口，锂离子电池正极连接片755接入图21和图22的节点a，锂离子电池负极连接片757接入图21和图22的节点b，

参照图24a，充放电控制电路装配体760为采用单元分立器件焊装构成。

参照图24c，充放电控制电路装配体770为采用单元分立裸片器件邦定焊装构成，其中，U1、U2、R2、R3、R5、R6、U3、Q、R8、R9邦定封装在BUc内。

参照图24e，充放电控制电路装配体780为采用单元分立器件厚膜集成焊装构成，其中，U1、U2、R2、R3、R5、R6、U3、Q、R8、R9厚膜集成封装在HUc内。

参照图24f，充放电控制电路装配体790为采用充放电控制电路集成器件焊装构成，其中，U1、U2、R2、R3、R5、R6、U3、Q、R8、R9的等效电路集成封装在Uc内。

参照图25，为本实用新型的上述四个实施例(1号充电电池、2号充电电池、5号充电电池、7号充电电池)的充放电控制电路结构原理，均包括锂离子电池Bt、充电隔离二极管D1、充电接入二极管D2、分压上偏置电阻R1、分压下偏置电阻R2、上拉电阻R3、集成电压检测芯片U1、分压上偏置电阻R4、分压下偏置电阻R5、上拉电阻R6、集成电压检测芯片U2、集成可控参数降压型开关稳压芯片U3、滤波电感L、滤波及补偿电容C1、滤波及补偿电容C2，分压上偏置电阻R7、分压上偏置电阻R8、分压下偏置电阻R9、开关三极管Q。其中，电阻R1、电阻R2、电阻R3和检测芯片U1构成锂离子电池放电截止电压检测电路；电阻R4、电阻R5、电阻R6和检测芯片U2构成锂离子电池低电量电压检测电路；稳压芯片U3、电感L、电容C1和电容C2构成可控参数降压型开关稳压电路；电阻R7、电阻R8、电阻R9和三极管Q构成输出电压反馈调整电路，二极管D1、二极管D2构成充电接入电路。

锂离子电池Bt正极、放电截止电压检测电路高电平输入端a、低电量电压检测电路高电平输入端e、二极管D2阴极、电容C1正极、稳压芯片U3输入端Vin相连接；稳压芯片U3的输出端output通过电感L与输出电压反馈调整电路的高电平输入端i、电容C2正极、二极管D1阳极相连接；二极管D1阴极、二极管D2阳极、充电电池输出端V+相连接；锂离子电池Bt负极与放电截止电压检测电路零电平端b、低电量电压检测电路零电平端g、电容C1负极、稳压芯片U3零电平端GND、电容C2负极、输出电压反馈调整电路零电平端k、充电电池输出端V-相连接；稳压芯片U3的反馈输入端FB与电阻R7、电阻R8、电阻R9串联分压电路的分压点j相连接。

锂离子电池放电截止电压检测电路的连接关系和控制逻辑是：电阻R1和电阻R2串联后与锂离子电池Bt并联，电阻R1和电阻R2串联的分压点c与检测芯片U1的检测电压输入端相连接，检测芯片U1的输出端与上拉电阻R3及稳压芯片U3的使能控制端EN相连接。检测芯片U1的工作逻辑为：在检测电压输入端的电压高于检测芯片U1的标称参考电压V_ref时，检测芯片U1工作于截止状态，此状态时U1的输出端h被R3上拉为高电平，从而使与之相连接的U3的使能控制端EN被置为高电平。在检测电压输入端的电压等于或小于检测芯片U1的标称参考电压V_ref时，检测芯片U1工作于导通状态，此状态时U1的输出端h被U1下拉为低电平，从而使与之相连接的U3的使能控制端EN被置为低电平。如此，锂离子电池放电截止电压检测电路能够实现在锂离子电池放电电压高于设定的放电截止电压时，输出高电平(允许放电控制电平)，在锂离子电池放电电压等于或低于设定的放电截止电压时，输出低电平(停止放电控制电平)。

锂离子电池低电量电压检测电路的连接关系和控制逻辑是：电阻R4和电阻R5串联后与锂离子电池Bt并联，电阻R4和电阻R5串联的分压点f与检测芯片U2的检测电压输入端相连接，检测芯片U2的输出端与上拉电阻R6及输出电压反馈调整电路的三极管Q的栅极相连接，三极管Q的漏极和源极跨接电阻R7。检测芯片U2的工作逻辑为：在检测电压输入端的电压高于检测芯片U2的标称参考电压V_ref时，检测芯片U2工作于截止状态，在检测电压输入端的电压等于或小于检测芯片U2的标称参考电压V_ref时，检测芯片U2工作于导通状态。三极管Q为P沟道增强型场效应三极管(P-chMQSFET)。如此，锂离子电池低电量电压检测电路能够实现在锂离子电池Bt荷电存量高于设定值(锂离子电池端电压V＞V_L，其中，V_L为设定的锂离子电池低电量时的端电压)时，检测芯片U2工作于截止状态，输出高电平(第一电压输出控制电平)，在锂离子电池荷电存量等于或小于设定值(锂离子电池端电压V≤V_L)时，检测芯片U2工作于导通状态，输出低电平(第二电压输出控制电平)。

输出电压反馈调整电路的连接关系和控制逻辑是：三极管Q的源极和漏极跨接在电阻R7两端，三极管Q的栅极与检测芯片U2的输出端相连接，分压点j的上偏置分压电阻R7和上偏置分压电阻R8与下偏置分压电阻R9串联连接，输出电压反馈调整电路的高电平输入端i与C2正极连接并通过电感L连接稳压芯片U3的输出端output。当检测芯片U2截止时，三极管Q的栅极被上拉电阻R6上拉为高电平，此状态时三极管Q截止，串联分压电路由电阻R7、电阻R8和电阻R9构成，其中电阻R7和电阻R8为分压点j的上偏置电阻，电阻R9为分压点j的下偏置电阻。当检测芯片U2导通时，三极管Q的栅极被检测芯片U2下拉为低电平，此状态时三极管Q导通使电阻R7被短接，串联分压电路由电阻R8和电阻R9构成，其中电阻R8为分压点j的上偏置电阻，电阻R9为分压点j的下偏置电阻。由于U3的稳压输出电压与反馈条件存在Vout＝Vref(1+(R7+R8)/R9)，因而，当U2截止时使三极管Q截止，电阻R7被串联接入分压上偏置电路，此时U3的稳压输出电压为较高的第一输出电压Vout＝Vref(1+(R7+R8)/R9)。当U2导通时使三极管Q导通使电阻R7被三极管Q短接，此时U3的稳压输出电压为较低的第二输出电压Vout＝Vref(1+R8/R9)。这样，该输出电压反馈调整电路能够实现在锂离子电池低电量电压检测电路未给出低电量控制逻辑电平条件下(输出高电平)，向可控参数降压型开关稳压电路U3提供电压较高的第一电压输出反馈条件，例如提供1.5V输出反馈条件；在锂离子电池低电量电压检测电路给出低电量控制逻辑电平条件下(输出低电平)，向可控参数降压型开关稳压电路提供电压较低的第二电压输出反馈条件，例如1.0V输出反馈条件。

可控参数降压型开关稳压芯片U3的放电使能端EN与检测芯片U1的输出端相连接，零电平端GND与锂离子电池Bt负极相连接，电能输入端Vin与锂离子电池Bt正极相连接，反馈输入端FB与输出电压反馈调整电路的分压点j相连接，电能输出端与电感L相连接。稳压芯片U3的放电使能工作逻辑为EN高电平放电，EN低电平停止放电。稳压芯片U3的反馈输入端FB的反馈输入条件为Vout＝Vref(1+(R7+R8)/R9)，即由上偏置分压电阻R7、上偏置分压电阻R8、下偏置分压电阻R9构成分压电路时，该稳压芯片U3输出较高的第一电压，例如1.5V输出，由上偏置分压电阻R8和下偏置分压电阻R9构成分压电路时，该稳压芯片U3输出较低的第二电压，例如1.0V输出。这样，该可控参数降压型开关稳压电路能够实现在锂离子电池放电截止电压检测电路给出控制逻辑电平为允许放电状态、锂离子电池低电量电压检测电路未给出低电量控制逻辑电平条件下，按照输出电压反馈调整电路提供的反馈条件，将锂离子电池Bt输出电压降为电压较高的第一电压后稳压输出，例如降为1.5V后稳压输出；在锂离子电池Bt放电截止电压检测电路给出控制逻辑电平为允许放电状态、锂离子电池低电量电压检测电路给出低电量控制逻辑电平条件下，按照输出电压反馈调整电路提供的反馈条件，将锂离子电池输出电压降为电压较低的第二电压后稳压输出，例如降为1.0V后稳压输出；在锂离子电池放电截止电压检测电路给出控制逻辑电平为停止放电状态时，直接停止放电输出。

可控参数降压型开关稳压芯片U3具有输出过载保护功能，在充电电池放电输出过程中，当充电电池输出电流超过最大允许输出电流或输出端短路时，稳压芯片U3停止放电输出，并自动检测外电路负载，在电路负载正常后恢复放电输出，避免锂离子电池高倍率过流放电损伤。

充电接入电路由充电隔离二极管D1、充电接入二极管D2构成，二极管D2阳极和二极管D1阴极与V+端口相连接，二极管D2阴极接锂离子电池Bt正极。当外接充电装置接入时(外接充电装置正极接充电电池V+，负极接充电电池V-)，充电接入二极管D2将充电电能接入锂离子电池Bt，充电电流自充电电池V+端口经二极管D2、锂离子电池Bt、充电电池V-端口构成充电回路，锂离子电池Bt的涓流充电过程、恒流充电过程、恒压充电过程由外接充电装置控制。这样，充电接入电路能够实现在外接充电装置接入时，将充电电能输送至锂离子电池，对锂离子电池充电。

检测芯片U1、U2是采用集成电压检测电路、集成基准电压源电路、运算放大器和基准电压源组合电路构成电压检测电路的其中之一。检测芯片U1、U2和稳压芯片U3的控制逻辑电平是采用正逻辑(高电平有效)或负逻辑(低电平有效)的其中之一。输出电压反馈调整电路是采用分压点j上偏置电阻调整和分压点j下偏置电阻调整的其中之一。

稳压芯片U3的输出过载保护，是采用在充电电池放电输出过载时停止放电输出、在充电电池放电输出过载时将输出电流限定为最大允许输出电流的其中之一。

对于具有内阻极小的锂离子电池且电路结构上锂离子电池Bt与U3焊装足够近时，稳压芯片U3的输入端滤波及补偿电容C1可以省略，但考虑到大部分量产锂离子电池的内阻存在差异且随着锂离子电池老化进程产生的内阻增大问题，在稳压芯片U3的输入端设置滤波及补偿电容，可有效改善U3的PWM波形效果提升U3的工作效率降低热损耗。

对于本实用新型实施例设计引用U3的工作特性Vout＝Vref(1+Ru/Rd)，输出电压反馈调整电路若采取调整分压点j下偏置串联电阻Rd实现输出电压调整会在高电压输出时增加无谓功耗，因而本实用新型实施例采取调整分压点j上偏置串联电阻Ru实现输出电压调整(Ru＝R7+R8)。

综上所述，本实用新型充电电池的控制方法为：第一步：根据设计引用的锂离子电池Bt给出的V_H(锂离子电池充电终止电压)、Vo(锂离子电池标称放电电压)、V_D(锂离子电池放电截止电压)、Cs(锂离子电池标称荷电容量)条件，得到锂离子电池Bt的V_H、Vo、和V_D控制参数；第二步：根据Cs并结合用电装置引用技术条件确定锂离子电池低电量时的端电压V_L(当Cs大于相应的通用电池荷电量时，一般可按通用电池在1.0V～1.1V端电压时剩余荷电量设定)；第三步：按GB/T8897.2-2008技术规范，设计充电电池的第一稳压输出电压电路控制参数；第四步：按用电装置低电压检测条件(一般用电装置电池低电压检测条件为1.0V～1.2V)，确定充电电池的第二稳压输出电压。通过上述步骤对组成充电电池放电控制电路的各控制单元参数设置和电路连接，实现对锂离子电池充放电过程的控制，该控制方法至少包括三个控制条件：

控制条件一为：当锂离子电池Bt输出电压＞V_D时，允许放电输出，当锂离子电池Bt输出电压≤V_D时，停止放电输出。此项控制条件可使本实用新型充电电池在独立放电、串联放电和并联放电过程避免锂离子电池Bt过放电损伤。

控制条件二为：当锂离子电池Bt输出电压＞V_L时，以较高的第一电压稳压放电输出，例如以1.5V稳压放电输出，当锂离子电池Bt输出电压≤V_L时，以较低的第二电压稳压放电输出，例如以1.0V稳压放电输出。此项控制条件使本实用新型充电电池的放电电压与通用型电池的标称工作电压相同，并可满足用电装置通过充电电池输出电压检测锂离子电池低电量状态的要求，并使充电电池具有放电过程输出电压稳恒的放电特性。

控制条件三为：当外接充电装置接入本实用新型充电电池时，将充电电能接至锂离子电池Bt，对锂离子电池Bt充电。此项控制条件使充电电池实现同端子及同极性充放电，并实现充电操作方法与通用型镍氢充电电池充电操作方法相同。

上述的控制条件一，通过锂离子电池放电截止电压检测电路和可控参数降压型开关稳压电路实现，实现方法是：锂离子电池放电截止电压检测电路的电阻R1和电阻R2串联后与锂离子电池Bt并联，电阻R1和电阻R2串联的分压点c与检测芯片U1的检测电压输入端相连接，检测芯片U1的输出端与上拉电阻R3和稳压芯片U3的使能控制端EN相连接。

通过对电阻R1和电阻R2的电阻值设计，使分压点c的电压值设置为在锂离子电池Bt输出电压等于放电截止电压V_D时，分压点c的电压值等于检测芯片U1的标称参考电压V_ref，实现当锂离子电池Bt输出电压为V_H≥V＞V_D时，检测芯片U1工作于截止状态，检测芯片U1的输出端和稳压芯片U3使能端EN的电压被上拉电阻R3上拉为高电平，使稳压芯片U3工作于放电输出状态。当锂离子电池Bt输出电压为V≤V_D时，检测芯片U1工作于导通状态，检测芯片U1输出端和稳压芯片U3使能端EN的电压被U1下拉为低电平，使稳压芯片U3工作于停止放电输出状态。由于检测芯片U1和稳压芯片U3的工作条件不受充电电池串联或并联放电影响，因而在充电电池串联、并联及混连成组放电状态下，仍可保证在锂离子电池Bt输出电压降至放电截止电压V_D时，控制稳压电路U3停止放电，从而避免锂离子电池Bt产生过放电损伤，保障锂离子电池Bt的循环工作寿命。

上述的控制条件二，通过锂离子电池低电量电压检测电路、输出电压反馈调整电路和可控参数降压型开关稳压电路实现，实现方法是：锂离子电池低电量电压检测电路的电阻R3和电阻R4串联后与锂离子电池并联，电阻R3和电阻R4串联的分压点f与检测芯片U2的检测电压输入端相连接，检测芯片U2的输出端与上拉电阻R6和输出电压反馈调整电路三极管Q的栅极相连接，三极管Q的漏极和源极跨接上偏置分压电阻R7。

通过对电阻R3和电阻R4的电阻值设计，使分压点f的电压值设置为在锂离子电池Bt输出电压等于低电量电压V_L时，分压点f的电压值等于检测芯片U2的标称参考电压V_ref。

实现当锂离子电池Bt输出电压为V_H≥V＞V_L时，检测芯片U2工作于截止状态，检测芯片U2输出端和三极管Q的栅极电压被上拉电阻R6上拉为高电平，三极管Q工作于截止状态使上偏置分压电阻R7接入反馈分压电路，稳压芯片U3的反馈输入端FB的电压由上偏置分压电阻R7、上偏置分压电阻R8和下偏置分压电阻R9构成的串联分压电路提供，此时U3的输出电压为Vout＝Vref(1+(R7+R8)/R9)，从而使稳压芯片U3工作于较高的第一电压放电输出状态，例如1.5V放电输出状态。

当锂离子电池Bt输出电压为V≤V_L时，检测芯片U2工作于导通状态，检测芯片U2输出端和三极管Q的栅极电压被U2下拉为低电平，三极管Q工作于导通状态将上偏置分压电阻R7短路，稳压芯片U3的反馈输入端FB的反馈电压由上偏置分压电阻R8和下偏置分压电阻R9构成的串联分压电路提供，此时U3的输出电压为Vout＝Vref(1+R8/R9)，从而使稳压芯片U3工作于较低的第二电压放电输出状态，例如1.0V放电输出状态。

上述的控制条件三，通过充电接入电路实现，实现方法是：充电接入二极管D2阳极与正极端盖V+端口连接，阴极与锂离子电池Bt正极连接。当外接充电装置正极接入正极端盖(V+端口)、负极接入负极端盖(V-端口)时，充电电流经由V+端口、二极管D2、锂离子电池Bt、V-端口构成充电回路，从而实现对锂离子电池Bt充电。

参阅图27，本实用新型充电电池的放电工作原理是：锂离子电池Bt充电完成时的输出电压为V_H，随着放电进程电压降至V_D结束。在此过程中，当锂离子电池Bt输出电压为V_H～V_L区间时，在V+端与V-端之间形成较高的第一稳压输出电压，例如1.5V稳压输出；当锂离子电池Bt输出电压为V_L～V_D区间时，在V+端与V-端之间形成较低的第二稳压输出电压，例如1.0V稳压输出，当锂离子电池Bt输出电压≤V_D时，在V+端与V-端之间输出电压为0V(停止放电)具体包括：

(1)当锂离子电池Bt的输出电压V为V_H≥V＞V_L区间时，电阻R1和电阻R2分压产生的分压点c电压高于检测芯片U1的标称参考电压V_ref，因此，检测芯片U1输出为开路状态，在上拉电阻R3上拉作用下，稳压芯片U3的放电使能端EN被置为高电平而将稳压芯片U3置于使能放电状态。同时，电阻R4和电阻R5分压产生的分压点f电压高于检测芯片U2的标称参考电压V_ref，因此，检测芯片U2输出为开路状态，在上拉电阻R6的上拉作用下，三极管Q的栅极被置为高电平而使三极管Q截止，从而使稳压芯片U3的反馈输入端FB电压由上偏置分压电阻R7、上偏置分压电阻R8和下偏置分压电阻R9串联分压形成，在此状态下：稳压芯片U3被置于较高的第一稳压放电工作状态，例如1.5V稳压放电工作状态，锂离子电池Bt输出电能经稳压芯片U3的输入端Vin输入稳压芯片U3，经稳压芯片U3降压并稳压后在输出端Output输出，经滤波电感L、滤波电容C滤波后经充电隔离二极管D1在V+端与V-端之间形成较高的第一稳恒直流输出电压，例如，1.5V稳压输出电压。

(2)当锂离子电池Bt的输出电压V在V_L≥V＞V_D区间时，电阻R1和电阻R2分压产生的分压点c电压高于检测芯片U1的标称参考电压，检测芯片U1输出为开路状态，在上拉电阻R3的上拉作用下，稳压芯片U3的放电使能端EN被置为高电平而将稳压芯片U3置于使能放电状态。同时，电阻R4和电阻R5分压产生的分压点f电压等于或低于检测芯片U2的标称参考电压，检测芯片U2输出为导通状态，三极管Q的栅极被检测芯片U2下拉为低电平而使三极管Q导通，三极管Q导通使上偏置分压电阻R7被短接，从而使稳压芯片U3的反馈输入端FB反馈电压由上偏置分压电阻R8和下偏置分压电阻R9分压形成，此状态下：稳压芯片U3被置于较低的第二稳压放电工作状态，例如1.0V稳压放电工作状态，锂离子电池Bt输出电能通过输入端Vin输入稳压芯片U3中，经稳压芯片U3降压并稳压后在输出端Output输出，经滤波电感L、滤波电容C滤波后经充电隔离二极管D1在V+端和V-端之间形成较低的第二稳恒直流输出电压，例如1.0V稳压输出电压。

(3)当锂离子电池Bt的输出电压V等于或低于V_D时，电阻R1和电阻R2分压产生的分压点c电压等于或低于检测芯片U1的标称参考电压，检测芯片U1导通输出为低电平状态，稳压芯片U3放电使能端EN被稳压芯片U1下拉为低电平而将稳压芯片U3置于停止放电状态。

(4)当外接充电装置接入时，由外接充电装置对锂离子电池Bt进行充电，充电时外接充电装置正极接充放电正极端子V+(充电电池正极端盖)，外接充电装置负极接充放电负极端子V-(充电电池负极端盖)，充电电流经V+端口、二极管D2、锂离子电池Bt、V-端口构成充电回路，锂离子电池Bt充电的恒流充电过程控制及恒压充电过程控制，由外接充电装置内置的充电控制电路完成。

参照图26，为采取集成电路器件构成充放电控制电路的电原理示意图，该电路将锂离子电池放电截止电压检测电路、锂离子电池低电量电压检测电路、输出电压反馈的调整电路、可控参数降压型开关稳压电路集成到集成芯片Ua，为使集成芯片Ua具有较宽的适应性和兼容性，在外部留有锂离子电池放电截止电压值设定电阻R1、锂离子电池低电量电压值设定电阻R4、输出电压反馈电阻R7。图26所示的电路中，通过对电阻R1阻值设计能够满足目前已知的全部锂离子电池放电截止电压值设定范围，通过对电阻R4阻值设计能够在目前已知的锂离子电池的全部荷电容量区间，定义锂离子电池Bt任意剩余荷电容量的低电量电压起控值，通过对电阻R7的阻值设计能够使充电电池输出标称工作电压(例如1.5V)，也能够根据用电装置检测低电压条件和设计引用锂离子电池Bt技术条件，在锂离子电池Bt低电量时的充电电池输出电压(例如1.0V)。

参照图27，为本实用新型采用钴酸锂(LiCoO₂)正极的锂离子电池构成的充电电池的放电过程示意图，图中V_H为锂离子电池充电完成后的端电压，Vo为锂离子电池标称电压，VL为锂离子电池低电量时的端电压，V_D为锂离子电池放电截止电压。如果采用不同正极材料、负极材料、电解液及结构构成的锂离子电池，其充电完成时的端电压V_H、标称电压Vo、放电截止电压V_D与图27标示参数有所不同，采用不同荷电容量的锂离子电池构成充电电池时，低电量时的端电压V_L设定值与图27标示参数有所不同，下面以采用钴酸锂(LiCoO₂)正极锂离子电池构成的充电电池为例，对本实用新型充电电池的充放电性能定量说明：

1)当锂离子电池Bt输出电压为4.2V～3V时，充电电池在V+端口与V-端口间输出1.5V稳恒电压，为负载提供正常供电电能。

2)当锂离子电池Bt输出电压为3V～2.7V时，充电电池在V+端口与V-端口间输出1.0V稳恒电压，为具有电池低电能自动检测功能的电子装置提供低电能检测电压，并可为诸如手电筒等用电装置提供人工判断电池低电能条件。

3)当锂离子电池Bt输出电压等于或小于2.7V时，充电电池自动停止放电，避免锂离子电池Bt过放电损伤。

4)当外接充电装置接入时，外接充电装置正极接充放电正极V+端口，外接充电装置负极接充放电负极V-端口，充电电能经D2输入锂离子电池Bt，锂离子电池Bt充电过程的恒流充电过程控制及恒压充电过程控制，由外接充电装置控制完成。

综上所述，本实用新型充电电池采取放电截止电压检测及控制电路、低电量电压检测及控制电路、可控参数降压型开关稳压电路与所控制的锂离子电池构成独立的管控逻辑控制及电能控制回路，因而无论对充电电池采取串联、并联或串并混合连接，每个充电电池均可实现独立控制管理。由此能够适应在实际应用中与通用型电池以及镍氢充电电池相同的各类应用连接方法。

如表1、表2所示，本实用新型中的通用型充电电池：包括替代1号电池(R20P、R20S、LR20)的通用充电电池，替代2号电池(R14P、R14S、LR14)的通用充电电池，替代4号电池(R10)的通用充电电池，替代5号电池(R6P、R6S、LR6)的通用充电电池，替代7号电池(R03、LR03)的通用充电电池，替代8号电池(R1、LR1)的通用充电电池。

表1常用通用电池传统称谓与标准型号对照

中国传统叫法	中国标准型号
		1号电池	R20
2号电池	R14
		4号电池	R10
5号电池	R6
		7号电池	R03
8号电池	R1

表2常用通用电池标准附加型号说明

附加型号	附加型号说明
		LR××	碱性电池
R××S	普通型电池
		R××P	高功率型电池

本实用新型在充电电池内部安装有锂离子电池以及外置正极充放电控制装置，利用外置正极充放电控制装置控制锂离子电池的放电或充电，并通过控制电路对锂离子电池的输出电压由2.5V～4.2V进行降压，例如降至1.5V稳压输出，并在锂离子电池低电量时进一步降低输出电压，例如降至1.0V稳压输出，本实用新型充电电池的外部电极和形体结构及尺寸与现有的通用型电池相同，并能够根据使用需要以串联或并联方式给用电装置供电，如此，本实用新型充电电池能够完全替代现有的通用型电池以及镍氢充电电池。

Claims (5)

1.采用锂离子电池构成的充电电池，其特征在于，包括外层壳体，在外层壳体内依次组装压合有外置正极充放电控制装置、锂离子电池、负极端盖；所述外置正极充放电控制装置中的正极端盖的接触点露出外层壳体的一端，作为整个充电电池的正极；所述外置正极充放电控制装置中的负极端盖露出外层壳体的另一端，作为整个充电电池的负极；所述锂离子电池的圆外壳体及底端为锂离子电池负极，另一端为锂离子电池正极。

2.根据权利要求1所述的采用锂离子电池构成的充电电池，其特征在于，所述的锂离子电池，选用可直接接入的单体外壳负极锂离子电池、直接接入的单体外壳绝缘锂离子电池、包覆外壳绝缘层后直接接入的单体外壳正极锂离子电池；或者，通过并联集流装置接入的多个并联的外壳负极锂离子电池、多个并联的外壳绝缘锂离子电池、多个并联的包覆外壳绝缘层的外壳正极锂离子电池中的一种。

3.根据权利要求1所述的采用锂离子电池构成的充电电池，其特征在于，所述的外置正极充放电控制装置的结构是，包括在外置正极充放电控制装置的壳体中沿轴向依次套装的充电电池正极端盖、正极连接架、PCB板、锂离子电池的电极支架、锂离子电池正极接片、锂离子电池负极接片，其中，PCB板的两面焊装有充放电控制电路。

4.根据权利要求3所述的采用锂离子电池构成的充电电池，其特征在于，所述的充放电控制电路，包括依次连接的锂离子电池放电截止电压检测电路、锂离子电池低电量电压检测电路、可控参数降压型开关稳压电路、输出电压反馈调整电路、充电接入电路；

所述锂离子电池放电截止电压检测电路由串联分压上偏置电阻R1、串联分压下偏置电阻R2、上拉电阻R3和集成电压检测芯片U1构成；所述锂离子电池低电量电压检测电路由串联分压上偏置电阻R4、串联分压下偏置电阻R5、上拉电阻R6和集成电压检测芯片U2构成；所述可控参数降压开关型稳压电路由集成可控参数降压型开关稳压芯片U3、输入滤波及补偿电容C1、输出滤波电感L和输出滤波及补偿电容C2构成；所述输出电压反馈调整电路由串联分压上偏置电阻R7、串联分压上偏置电阻R8、串联分压下偏置电阻R9和输出电压反馈调整开关三极管Q构成；所述充电接入电路由充电隔离二极管D1、充电接入二极管D2构成；

锂离子电池Bt正极与锂离子电池放电截止电压检测电路高电平输入端a、锂离子电池低电量电压检测电路高电平输入端e、电容C1正极、开关稳压芯片U3输入端Vin、二极管D2的阴极相连接，所述锂离子电池Bt负极与锂离子电池放电截止电压检测电路零电平端b、锂离子电池低电量电压检测电路零电平端g、电容C1负极、开关稳压芯片U3零电平端GND、输出电压反馈调整电路零电平端k、电容C2负极、充电电池负极端口V-相连接，所述开关稳压芯片U3的输出端output通过电感L与输出电压反馈调整电路的输入端i、电容C2正极，二极管D1阳极相连接，所述二极管D1阴极与二极管D2阳极、充电电池正极V+相连接。

5.根据权利要求4所述的采用锂离子电池构成的充电电池，其特征在于，所述锂离子电池放电截止电压检测电路的连接关系和控制逻辑包括：所述电阻R1和电阻R2串联后与锂离子电池Bt并联，电阻R1和电阻R2串联分压节点c与电压检测芯片U1的检测电压输入端相连接，电压检测芯片U1的输出端与电阻R3及开关稳压芯片U3的使能控制端EN相连接；所述电压检测芯片U1的工作逻辑为：在检测电压输入端的电压高于电压检测芯片U1的标称参考电压Vref时，电压检测芯片U1工作于截止状态，在检测电压输入端的电压等于或低于电压检测芯片U1的标称参考电压Vref时，电压检测芯片U1工作于导通状态；如此，所述锂离子电池放电截止电压检测电路实现在锂离子电池放电电压高于放电截止电压时，输出高电平，在锂离子电池放电电压等于或低于放电截止电压时，输出低电平；

所述锂离子电池低电量电压检测电路的连接关系和控制逻辑包括：所述电阻R4和电阻R5串联后与锂离子电池Bt并联，所述电阻R4和电阻R5串联分压节点f与电压检测芯片U2的检测电压输入端相连接，所述电压检测芯片U2的输出端与电阻R6及输出电压反馈调整电路的三极管Q的栅极相连接，所述三极管Q的漏极和源极跨接分压电阻R7；所述集成电压检测芯片U2为与集成电压检测芯片U1同型号器件，所述三极管Q为P沟道增强型场效应三极管；如此，所述锂离子电池低电量电压检测电路实现在锂离子电池荷电存量高于设定值，锂离子电池端电压V＞VL时，U2工作于截止状态，输出高电平，在锂离子电池荷电存量等于或小于设定值，锂离子电池端电压V≤VL时，U2工作于导通状态，输出低电平；

所述输出电压反馈调整电路的连接关系和控制逻辑包括：三极管Q的源极和漏极跨接在电阻R7两端，三极管Q的栅极与检测芯片U2的输出端相连接，分压点j的上偏置分压电阻R7和上偏置分压电阻R8与下偏置分压电阻R9串联连接，输出电压反馈调整电路的输入端i与C2正极连接并通过电感L连接稳压芯片U3的输出端output；当检测芯片U2截止时，三极管Q的栅极被上拉电阻R6上拉为高电平，此状态时三极管Q截止，所述串联分压电路由电阻R7、电阻R8和电阻R9构成，其中电阻R7和电阻R8串联为分压点j的上偏置电阻，电阻R9为分压点j的下偏置电阻；当检测芯片U2导通时，三极管Q的栅极被检测芯片U2下拉为低电平，此状态时三极管Q导通使电阻R7被短接，所述串联分压电路由电阻R8和电阻R9构成，其中电阻R8为分压点j的上偏置电阻，电阻R9为分压点j的下偏置电阻；由于U3的稳压输出电压与反馈条件存在Vout＝Vref(1+(R7+R8)/R9)，因而，当U2截止时使三极管Q截止，电阻R7被串联接入分压上偏置电路，此时U3的稳压输出电压为较高的第一输出电压Vout＝Vref(1+(R7+R8)/R9)；当U2导通时使三极管Q导通并使电阻R7被三极管Q短接，此时U3的稳压输出电压为较低的第二输出电压Vout＝Vref(1+R8/R9)；这样，该输出电压反馈调整电路实现在锂离子电池低电量电压检测电路未给出低电量控制逻辑电平条件下，向可控参数降压型开关稳压电路提供电压较高的第一电压输出反馈条件；在锂离子电池低电量电压检测电路给出低电量控制逻辑电平条件下，向可控参数降压型开关稳压电路提供电压较低的第二电压输出反馈条件；

所述可控参数降压型开关稳压电路的连接关系和控制逻辑包括，集成开关稳压芯片U3的放电使能端EN与电压检测芯片U1的输出端相连接，电能输入端Vin与电容C1正极和锂离子电池Bt正极相连接，零电平端GND与电容C1负极和锂离子电池Bt负极相连接，反馈输入端FB与输出电压反馈调整电路的分压点j相连接，电能输出端output与电感L相连接；所述开关稳压芯片U3的放电使能端EN的控制逻辑为高电平放电，低电平停止；所述开关稳压芯片U3的反馈输入端FB的反馈电压配置条件设计为：由电阻R7、电阻R8和电阻R9构成串联分压电路时，使开关稳压芯片U3输出较高的第一电压，由电阻R8和电阻R9构成分压电路时，使开关稳压芯片U3输出较低的第二电压；这样，该可控参数降压型开关稳压电路实现在锂离子电池放电截止电压检测电路给出控制电平为允许放电状态、锂离子电池低电量电压检测电路未给出低电量控制电平条件下，按照输出电压反馈调整电路提供的反馈条件，将锂离子电池输出电压降为电压较高的第一电压后稳压输出；在锂离子电池放电截止电压检测电路给出控制逻辑电平为允许放电状态、锂离子电池低电量电压检测电路给出低电量控制电平条件下，按照输出电压反馈调整电路提供的反馈条件，将锂离子电池输出电压降为电压较低的第二电压后稳压输出；在锂离子电池放电截止电压检测电路给出控制电平为停止放电状态时，直接停止放电输出；

所述充电接入电路连接关系和控制逻辑包括，所述锂离子电池充电接入电路由充电隔离二极管D1、充电接入二极管D2构成，二极管D2阳极与二极管D1阴极和充电电池V+端口相连接，所述二极管D2阴极接锂离子电池Bt正极，当外接专用充电装置接入时，充电隔离二极管D1将接入的充电电能高电压与放电电路隔离，二极管D2将充电电能接入锂离子电池Bt，充电电流自充电电池V+端口经二极管D2、锂离子电池Bt、充电电池V-端口构成充电回路，锂离子电池Bt的涓流充电过程、恒流充电过程、恒压充电过程由外接专用充电装置控制；这样，所述充电接入电路实现在外接专用充电装置接入时，将充电电能输送至锂离子电池，对锂离子电池充电；

所述集成可控参数降压型开关稳压芯片U3具有输出电流检测和限制功能，在放电输出过程中，当充电电池放电输出电流超过设定上限值时，U3停止放电输出，避免锂离子电池高倍率过流放电损伤；

所述的集成电压检测电路U1、U2采用集成电压检测电路、集成基准电压源电路、运算放大器或基准电压源组合电路中的一种；

所述的集成电压检测电路U1、U2和可控参数降压型开关稳压芯片U3的控制逻辑电平分别采用正逻辑控制或负逻辑控制；

所述的输出电压反馈调整电路采用开关器件对分压点j上偏置电阻调整，或者采用开关器件对分压点j下偏置电阻调整；

所述的放电过流保护方式采用在放电电流达到限定值时停止放电输出，或者在放电电流达到限定值时将输出电流限定在最大允许输出电流。

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