CN212257611U - 电池控制器及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池控制器及电池。该电池包括该电池控制器。该电池控制器包括电路板、负电极端盖和内电极。电路板包括相对设置的第一表面及第二表面，第一表面和第二表面均设置有电路元器件。负电极端盖为金属导电材质，其与电路板电连接，负电极端盖包括负电极端盖板和围设在负电极端盖板周向的帽壁，负电极端盖板和帽壁构成具有底部开口的帽体，帽体倒扣于电路板的第一表面上，帽体周向与电路板紧密接触，将第一表面上的部分或全部电路元器件封装于帽体的内腔中。内电极采用导电金属材质制成，固定于电路板的第二表面，内电极与电路板电连接，内电极和电路板之间形成有布设电路元器件的容纳空间。

Description

电池控制器及电池

技术领域

本实用新型涉及二次电池技术领域，特别涉及一种电池控制器及电池。

背景技术

GB/T 8897.2(IEC 60086-2)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/T 8897.2(IEC 60086-2)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/T 8897.2(IEC 60086-2)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，已逐步在消费类例如电子电器电源、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/T 8897.2(IEC 60086-2)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，采取将充放电控制电路、DC-DC换能电路与锂离子电池封装为一体，由充放电控制电路对锂离子电池进行充放电控制，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/T 8897.2(IEC 60086-2)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/T 8897.2(IEC 60086-2)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。

在目前已知的将充放电控制电路、DC-DC换能电路、锂离子电池封装为一体，构成标称电压和结构尺寸兼容GB/T 8897.2 (IEC 60086-2)已标准化一次电池的可充电和/或放电电池技术方案中，控制器体积较大，锂离子电池可利用空间小，导致电池的电量降低，电池性能降低。

实用新型内容

本公开的目的在于提供一种结构精简、体积较小的可充电和/或放电的电池控制器及具有该电池控制器的电池，能够提高可充电电池的绝对蓄电能量和体积比能量。

根据本公开的第一方面，提供了一种电池控制器，该电池控制器包括：

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；

负电极端盖，为金属导电材质，其与所述电路板电连接，所述负电极端盖包括负电极端盖板和围设在所述负电极端盖板周向的帽壁，所述负电极端盖板和所述帽壁构成具有底部开口的帽体，所述帽体倒扣于所述电路板的第一表面上，所述帽体周向与所述电路板紧密接触，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；以及

内电极，采用导电金属材质制成，固定于所述电路板的第二表面，所述内电极与所述电路板电连接，所述内电极和所述电路板之间形成有布设电路元器件的容纳空间。

根据本公开的第二方面，提供了一种电池，该电池包括：圆筒状的电池外壳体、装设在所述电池外壳体中的锂离子电芯以及设置在所述电池外壳体一端的正电极帽，所述电池还上述电池控制器，所述电池控制器还包括控制器外壳体，所述电路板位于所述控制器外壳体内，所述电池控制器安装在所述电池外壳体体相对所述正电极帽的另一端，所述电池外壳体与所述电池控制器的控制器外壳连接，所述电池控制器的内电极与所述锂离子电芯的负电极连接，所述锂离子电芯的正电极与所述正电极帽电连接。

根据本公开的第三方面，提供了一种软包锂离子电池，该软包锂离子电池包括：

圆筒状的电池外壳体、装设在所述电池外壳体中的软包锂离子电芯以及设置在所述电池外壳体一端的正电极帽，所述正电极帽与所述软包锂离子电芯的正电极电连接，所述软包锂离子电池还上述的电池控制器，所述电池控制器还包括控制器外壳体，所述电路板位于所述控制器外壳体内，所述电池控制器安装在所述电池外壳体相对所述正电极帽的另一端；

所述软包锂离子电芯内部充装有电解液，表面密封封装有绝缘膜，所述软包锂离子电芯相对的两端分别具有外露于电芯封装体外部的正电极和负电极，所述软包离子电芯的正电极向负电极一端折弯延长至所述电池外壳体的开口端处，并与所述开口端处与所述电池外壳体焊接固定以建立电连接，所述电池外壳体与所述控制器外壳体连接，所述电池控制器的内电极与所述软包锂离子电芯的负电极连接。

根据本公开的第四方面，提供了一种铝壳锂离子电池，该铝壳锂离子电池包括：

圆筒状的电池外壳体、装设在所述电池外壳体中的铝壳锂离子电芯以及连接在所述电池外壳体一端的正电极帽，所述正电极帽与所述铝壳锂离子电芯的正电极电连接，所述铝壳锂离子电池还上述的电池控制器，所述电池控制器还包括控制器外壳体，所述电路板位于所述控制器外壳体内，所述电池控制器安装在所述电池外壳体相对所述正电极帽的另一端；

所述铝壳锂离子电芯包括电芯盖帽和铝壳锂离子电芯卷芯，所述铝壳锂离子电芯卷芯套设在所述电池外壳体内，所述电池外壳体内灌注有电解液，所述电芯盖帽设置在所述电池外壳体的开口端并封闭所述电池外壳体的开口，所述电池控制器与所述电芯盖帽相套接，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导电材质的引出电极，所述电芯盖帽壳体包括圆形的盖底和围设在盖底周向的盖沿，所述引出电极铆压在所述盖底的中心并贯通所述盖底，所述电池外壳体为铝材质，所述电芯盖帽壳体的盖底为绝缘材质，所述盖沿为导电材质，所述盖沿连接所述电池外壳体和所述控制器外壳体，所述引出电极外露于所述电芯盖帽壳体的一侧与所述铝壳锂离子电芯卷芯的负电极电性连接，所述引出电极位于所述电芯盖帽壳体内的一侧接触并电连接所述电池控制器的内电极。

根据本公开的第五方面，提供了一种直封锂离子电池，该直封锂离子电池包括：

圆筒状的电池外壳体、装设在所述电池外壳体中的直封锂离子电芯以及设置在所述电池外壳体一端的正电极帽，所述正电极帽与所述直封锂离子电芯的正电极电连接，所述直封锂离子电池还包括上述电池控制器，所述电池控制器还包括控制器外壳体，所述电路板位于所述控制器外壳体内，所述电池控制器安装在所述电池外壳体相对所述正电极帽的另一端，所述控制器外壳体与所述电池外壳体连接，所述电池控制器的内电极与所述直封锂离子电芯的负电极连接；

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，所述控制器外壳体内的电路板支架由镀镍的金属铝材质制成，所述控制器外壳体和所述电池外壳体均由金属铝成型，所述电路板焊接在所述电路板支架朝向负电极端盖的环形的顶面，所述电路板的第二表面上的内电极突出于所述电路板支架的通孔和所述控制器外壳体的通孔，以与所述直封锂离子电芯的负电极连接。

本公开的实施例具有如下技术效果：

本公开的电池控制器的电路板的第一表面设置有负电极端盖，第二表面设置有内电极，并且负电极端盖的帽体周向与电路板紧密接触，将第一表面上的部分或全部电路元器件封装于帽体的内腔中，能够对帽体内部的元器件和各元器件连接的电路起到电磁屏蔽的作用，减少电磁波的干扰，提高电路控制的精度，并且帽体将元器件包覆在内，电路板不必留出额外空间安装这些元器件，同样，电池控制器的内电极和电路板之间也形成有布设电路元器件的容纳空间，如此，可大大节省元器件占用电路板的空间，元器件在电路板上的布置更加的紧凑，进而有利于电池控制器的小型化，减小电池控制器的体积。

本公开的电池通过采用上述电池控制器，减少了电磁波的干扰，充电和/或放电控制更加精准，并还减小了控制器所占用的电池空间，进而达到增大锂离子电芯的体积，从而提高了电池蓄电电量。并且本公开电池的控制器外壳体电连接电池外壳体，并通过电池外壳体电连接正电极，以电池外壳体作为电池的正电极结构，简化了电池结构，降低电池的结构物料及工艺成本。

本公开的软包锂离子电池通过采用上述电池控制器，减少了电磁波的干扰，充电和/或放电控制更加精准，并还减小了控制器所占用的电池空间，进而达到增大锂离子电芯的体积，从而提高了电池蓄电电量。并且本公开电池的控制器外壳体电连接电池外壳体，并通过电池外壳体电连接正电极，以电池外壳体作为电池的正电极结构，简化了电池结构，降低电池的结构物料及工艺成本。

本公开的铝壳锂离子电池通过采用上述电池控制器，减少了电磁波的干扰，充电和/或放电控制更加精准，并还减小了控制器所占用的电池空间，进而达到增大锂离子电芯的体积，从而提高了电池蓄电电量。并且本公开电池的控制器外壳体电连接电池外壳体，并通过电池外壳体电连接正电极，以电池外壳体作为电池的正电极结构，简化了电池结构，降低电池的结构物料及工艺成本。

本公开的直封锂离子电池通过采用上述电池控制器，减少了电磁波的干扰，充电和/或放电控制更加精准，并还减小了控制器所占用的电池空间，进而达到增大锂离子电芯的体积，从而提高了电池蓄电电量。并且本公开电池的控制器外壳体电连接电池外壳体，并通过电池外壳体电连接正电极，以电池外壳体作为电池的正电极结构，简化了电池结构，降低电池的结构物料及工艺成本。

附图说明

图1为实施例1的可充电电池正电极一端的外形示意图；

图2为实施例1的可充电电池负电极一端的外形示意图；

图3为实施例1的可充电电池剖视结构示意图；

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的可充电电池的软包锂离子电芯的正电极焊接延长的结构示意图；

图6为实施例1的可充电电池的软包锂离子电芯的正负电极折弯的结构示意图；

图7为实施例1的可充电电池的软包锂离子电芯装壳及正电极与电池外壳体焊接的结构示意图；

图8为实施例1的可充电电池的软包锂离子电芯的负电极与控制器内电极焊接结构示意图；

图9为实施例2可充电电池正电极一端外形示意图；

图10为实施例2的可充电电池负电极一端外形示意图；

图11为实施例2的可充电电池剖视结构示意图；

图12为实施例2的可充电电池结构分解示意图；

图13为实施例2的可充电电池的铝壳锂离子电芯剖视结构示意图；

图14为实施例2的可充电电池的铝壳锂离子电芯结构分解示意图；

图15为实施例2的可充电电池的铝壳锂离子电芯与绝缘层的分解示意图；

图16为实施例2的可充电电池的控制器与绝缘层的分解示意图；

图17为实施例2的可充电电池的内电极与铝壳锂离子电芯的负电极焊接的结构示意图；

图18为实施例3的可充电电池正电极一端外形示意图；

图19为实施例3的可充电电池负电极一端外形示意图；

图20为实施例3的可充电电池内部结构剖视示意图；

图21为实施例3的可充电电池结构分解示意图；

图22为实施例3的可充电电池的直封锂离子电芯的负电极与控制器的内电极焊接示意图；

图23为实施例3的可充电电池化成和检测的电芯测试点的示意图；

图24为实施例1的可充电电池的电路板的第一表面的结构示意图；

图25为实施例1的可充电电池的电路板的第二表面的结构示意图；

图26为实施例1的可充电电池的控制器的内电极与电路板进行焊装的结构示意图；

图27为实施例1的可充电电池的控制器的内电极与电路板焊装完成后的结构示意图；

图28为实施例1的可充电电池的控制器的负电极端盖与电路板进行焊装的结构示意图；

图29为实施例1的可充电电池的控制器的负电极端盖与电路板焊装完成后的结构示意图；

图30为实施例1的可充电电池的控制器的控制电路组件与控制器外壳体进行装配的结构示意图；

图31为实施例1的可充电电池的控制器的控制电路组件与控制器外壳体装配完成后的控制器外壳体的剖视图；

图32为实施例1的可充电电池的控制器导热胶注胶孔与排气溢流孔的示意图；

图33为实施例1的可充电电池的控制器导热胶灌注完成后的结构示意图；

图34为实施例1的可充电电池的控制器的控制器盖板与控制器进行装配的结构示意图；

图35为实施例1的可充电电池的控制器装配完成后的剖视示意图；

图36为实施例1的可充电电池的控制器装配分解示意图；

图37为实施例2的可充电电池的控制器的内电极与电路板进行焊装的结构示意图；

图38为实施例2的可充电电池的控制器的内电极与电路板焊装完成后的结构示意图；

图39为实施例2的可充电电池的控制器的负电极端盖与电路板进行焊装的结构示意图；

图40为实施例2的可充电电池的控制器的负电极端盖与电路板焊装完成后的结构示意图；

图41为实施例2的可充电电池的控制器的控制电路组件与控制器外壳体组件进行焊装的结构示意图；

图42为实施例2的可充电电池的控制器的控制电路组件与控制器外壳体组件焊装完成后的剖视图；

图43为实施例2的可充电电池的控制器导热胶注胶孔与排气溢流孔的示意图；

图44为实施例2的可充电电池控制器导热胶灌注完成后的结构示意图；

图45为实施例2的可充电电池的控制器的另一内电极的结构示意图；

图46为实施例2的可充电电池的控制器的控制器盖板与控制器进行装配的结构示意图；

图47为实施例2的可充电电池的控制器装配完成后的剖视图；

图48为实施例2的可充电电池的控制器的装配分解示意图；

图49为实施例3的可充电电池的控制器的内电极与电路板进行焊装的示意图；

图50为实施例3的可充电电池的控制器的内电极与电路板焊装完成后的结构示意图；

图51为实施例3的可充电电池的控制器的负电极端盖与电路板焊装进行装配的结构示意图；

图52为实施例3的可充电电池的控制器的负电极端盖与电路板焊装完成后的结构示意图；

图53为实施例3的可充电电池的控制器的控制器外壳体组件进行焊装的示意图；

图54为实施例3的可充电电池的控制器的控制器外壳体组件剖视图；

图55为实施例3的可充电电池的控制器的控制电路组件与控制器外壳体组件进行焊装的结构示意图；

图56为实施例3的可充电电池的控制器的控制电路组件与控制器外壳体组件焊装完成后的剖视图；

图57为实施例3的可充电电池的控制器导热胶注胶孔与排气溢流孔的示意图；

图58为实施例3的可充电电池的控制器导热胶灌注完成后的结构示意图；

图59为实施例3的可充电电池的控制器密封胶灌注完成后的结构示意图；

图60为实施例3的可充电电池的控制器的控制器盖板及盖板遮光环进行装配的示意图；

图61为实施例3的可充电电池的控制器焊装完成后的剖视示意图；以及

图62为实施例3的可充电电池的控制器装配分解示意图。

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器件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元器件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元器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。

本申请以3个可充电电池的实施方法为例，给出可充电电池一体化系统集成的结构。

实施1：软包锂离子电池(即软包锂离子电芯可充电电池)的实施例

以软包锂离子电芯构成的可充电电池100a为例，说明本公开电池的结构特征，此实施方式适用于采用软包锂离子电芯构成不同型号的可充电电池，例如，5号电池，7号电池，3号电池等。

如图1和图2所示，该可充电电池100a包括软包锂离子电芯200a和控制充电和/或放电的控制器400a(即电池控制器)。可充电电池100a的内部结构如图3所示，结构装配关系如图4所示。

具体的，该可充电电池100a(即软包锂离子电池)包括圆筒状的电池外壳体110a、装设在该电池外壳体110a中的锂离子电芯200a、设置在电池外壳体110a一端的正电极帽及设置在该电池外壳体相对正电极帽的另一端的控制器400a(即电池控制器)。其中，该正电极帽为成型在电池外壳体110a一端部的封闭端凸台112a。

该软包锂离子电芯200a内部充装有电解液，表面密封封装有绝缘膜。软包锂离子电芯200a相对的两端分别具有外露于电芯封装体外部的正电极210a和负电极220b。软包锂离子电芯200a的正电极向负电极一端折弯延长至电池外壳体110a 的开口端处，并与开口端处与电池外壳体110a焊接固定以建立电连接。

如图5所示，可充电电池100a采用的已完成化成及检测的软包锂离子电芯200a，软包锂离子电芯200a的正电极210a 的材质为金属铝或铝转镍或铝镍复合，软包锂离子电芯200a的负电极220a的材质为金属镍。

如图6所示，正电极210a贴靠在软包锂离子电芯200a并向软包锂离子电芯200a的负极方向弯折，正电极210a延长至折弯后能够到达软包锂离子电芯200a的负电极220a所在的一端。软包锂离子电芯200a的负电极220a向软包锂离子电芯 200a的负电极端面弯折。该正电极210a包括由软包锂离子电芯200a直接延伸的原部分和延长部，延长部采用的是与原部分相同材质冲压制造而成的金属片，并通过超声焊或电阻焊或激光焊的方法焊接在原部分上。

封闭端凸台112a与该电池外壳体110a一体成型。该封闭端凸台112a可直接作为正电极帽，以作为可充电电池100a 充电输入和放电输出的正电极。控制器400a安装在电池外壳体110a相对该封闭端凸台112a的另一端。控制器400a的控制器外壳体410a与电池外壳体110a电连接，控制器400a的内电极340a与软包锂离子电芯的负电极220a电连接连接。负电极端盖330a作为可充电电池100a充电输入和放电输出的负电极。

为增强可充电电池100b的正电极的结构强度和耐氧化性能，也可在封闭端凸台112a上再套接一正电极帽。该正电极帽可由不锈钢或其它镀镍铁等导电金属材料制成，形状与该封闭端凸台112a相匹配，并与软包锂离子电芯的正电极210a 电连接。可以理解，若与该封闭端凸台112a一体成型的电池外壳体110a是采用不锈钢或镀镍铁等材料制造的，则可无需在封闭端凸台112a上再套接一正电极帽，封闭端凸台112a直接作为正电极帽。

电池外壳体110a可采用不锈钢材质或铝材质制造，电池外壳体110a与正电极210a的焊接可采用电阻焊或激光焊方法。

电池外壳体110a也可由镀镍金属材质制成，例如，不锈钢镀镍，铁镀镍或铝镀镍。

如图7所示，软包锂离子电芯200a以正电极210a朝向电池外壳体110a的封闭端方向装入电池外壳体110a，之后，正电极210a与电池外壳体110a焊接连接。

进一步，如图3、图4、图8所示，在控制器400a的控制器外壳体410a面向软包锂离子电芯200a的轴向底面，安装固定有壳体定位环475a。壳体定位环475a可由耐高温绝缘材料制造，其与控制器外壳体410a之间可采用例如不干胶等胶体进行粘接。壳体定位环475a与控制器外壳体410a为同心定位装配。

壳体定位环475a的外径尺寸小于该控制器400a的控制器外壳体410a的底面的外径，使得壳体定位环475a的安装在控制器400a轴向底部后，形成如图3局部放大中所示的轴向截面为L形的环形的外定位槽411a，使电池外壳体110a抵靠在控制器外壳体410a朝向软包锂离子电芯200a的底部的端面。外定位槽411a用于配合电池外壳体110a装配的同心定位，并具有在控制器外壳体410a与电池外壳体110a焊接过程中避免焊焰或焊渣进入电池外壳体110a内损伤软包锂离子电芯的作用。

壳体定位环475a安装在控制器400a轴向底部后，在软包锂离子电芯200a的负电极220a与控制器外壳体410a之间建立绝缘，避免负电极220a与控制器外壳体410a短路。

在另一实施例中，为增强壳体定位环475a结构强度和耐高温性能，壳体定位环475a也可由金属材料制造，其焊装在控制器外壳体410a上的绝缘层或绝缘片上，也可由壳体定位环475a与控制器外壳体410a一体成型，直接在控制器外壳体410a轴向底部形成L形的环形的外定位槽411a，在此种情况下，需对控制器外壳体410a朝向软包锂离子电芯200a的一端面进行绝缘处理。

软包锂离子电芯200a的负电极220a由镍材质制成，控制器400的内电极340a由镍材质制成或由镀镍金属材质制成。如图3、图8所示，采用电阻焊或激光焊的方法，将软包锂离子电芯200a的负电极220a焊接在控制器400a的内电极340a上，使软包锂离子电芯200a的负电极220a与内电极340a通过焊接固定并建立电连接。

如图3、图7所示，电池外壳体110a通过焊接与软包锂离子电芯400a的正电极210a、控制器外壳体410a电连接，并通过控制器外壳体410a电连接控制器400a内的充电和/或放电控制电路的接地端GND，作为控制器400a对软包锂离子电芯200a进行充电和/或放电控制以及对可充电电池100a充电输入和放电输出控制的公共接地端。

如图1、图2、图3所示，可充电电池100a的负电极一端安装有采用透明或半透明导光绝缘材料制造的控制器盖板 460a，用以将指示灯324a发出的充放电状态光信号传导至可充电电池100a的外部，并作为控制器400a的盖板。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可采用非导光的普通材料制造，仅作为控制器400a的盖板。

控制器400的控制器盖板460a的厚度尺寸与控制器400的负电极端盖330a高度尺寸相关联，即通过设计控制器盖板 460a的厚度，可调节负电极端盖330a在负电极一端凸出的高度，例如，负电极端盖330a可以突出控制器盖板460a，也可以低于控制器盖板460a，也可以与该控制器盖板460a平行等高。

如果需要在可充电电池100a装配完成后对软包锂离子电芯200a进行化成或检测，可以通过控制器400a对软包锂离子电芯200a进行化成及检测；

如果需要在可充电电池100a装配完成后跨过控制器400a对软包锂离子电芯200a进行化成及检测，可以在不安装控制器盖板460a的状态下，将设置在电路板300a的电连接负电极220a的电芯测试点316a作为负电极220a接入锂离子电池化成测试仪进行化成或检测的方法实现。

本实施例的可充电电池100a采用了本公开的控制器400a，高度降低了(下文关于控制器的实施例中具体说明了控制器400a如何降低高度)，从而使可充电电池100a内置的软包锂离子电芯200a的可利用空间提高了，进而增大软包锂离子电芯200a的体积，提高了蓄电能量，提高了可充电电池100a的比能量，提高了可充电电池100a的性价比。

控制器外壳体410a电连接电池外壳体110a，并通过电池外壳体110a电连接正电极210a，以电池外壳体110a作为可充电电池100a正电极结构，简化了可充电电池100a结构，降低可充电电池100a的结构物料及工艺成本。

实施2：铝壳锂离子电池的实施例

以铝壳锂离子电芯构成的可充电电池100b的实施方式为例，说明本公开铝壳锂离子电池的结构特征，此实施方式适用于采用铝壳锂离子电芯构成不同型号的可充电电池，例如，5号电池，7号电池，3号电池等。

如图9和图10所示，可充电电池100b(即铝壳锂离子电池)采用铝壳锂离子电芯200b构成，可充电电池100b的内部结构如图11所示，装配关系如图12所示。

结合图13和图14所示，可充电电池100b(即铝壳锂离子电池)包括圆筒状的电池外壳体110b、装设在电池外壳体 110b中的铝壳锂离子电芯200b、连接在电池外壳体110b一端的正电极帽120b以及设置在该电池外壳体相对正电极帽120b 的另一端的控制器400b(即电池控制器)。

电池外壳体110b由铝材质制成，该电池外壳体110b的一端形成封闭端凸台112b，该封闭端凸台112b与正电极帽 120b连接。正电极帽120b的形状与封闭端凸台112b的形状相适配，以使该正电极帽120b可套设在该封闭端凸台112b上。该正电极帽120b可由不锈钢或其它导电金属材料制成，可增强可充电电池100b的正电极结构强度和耐氧化性能。

采取过盈配合挤压装配的方法，将正电极帽120b装配固定在电池外壳体110b的封闭端凸台112b上，使正电极帽120b 与电池外壳体110b装配固定并建立电连接。电池外壳体110b的封闭端凸台112b与正电极帽120b结构固定的方法，还可以采取过盈配合温差装配、过盈配合结构胶粘接固定、铆接、铆压超声焊、激光焊等工艺方法实现。

在一实施例中，该封闭端凸台112b也可直接作为正电极帽使用，作为充电输入和放电输出的正电极。控制器400b 的负电极端盖330b作为充电输入和放电输出的负电极。

铝壳锂离子电芯200b包括铝壳锂离子电芯卷芯201b和电芯盖帽230b，铝壳锂离子电芯卷芯201b内部充装有电解液。铝壳锂离子电芯卷芯201b焊装在电池外壳体110b内，由电池外壳体110b、电芯盖帽230b共同完成对铝壳锂离子电芯卷芯 201b的封装，由此构成铝壳锂离子电芯200b。

铝壳锂离子电芯卷芯201b相对的两端分别具有外露于电芯封装体外部的正电极210b和负电极。

电芯盖帽230b设置在电池外壳体110b的开口端并封闭电池外壳体110b的开口。电芯盖帽230b包括呈平底盖形状的圆形的电芯盖帽壳体231b和铆压在电芯盖帽壳体231b上的由导电材质制成的引出电极232b。

该电芯盖帽壳体231b包括圆形的盖底2311b和围设在该盖底2311b周向的盖沿2312b。该引出电极232b铆压在盖底 2311b的中心并贯通该盖底2311b。该电池外壳体110b为铝材质，该电芯盖帽壳体231b的盖底2311b为绝缘材质，盖沿2312b 为导电材质，盖沿2312b连接电池外壳体110b和控制器400b的控制器外壳体410b。引出电极232b外露于电芯盖帽壳体231b 的一侧与铝壳锂离子电芯卷芯201b的负电极电性连接，引出电极232b位于电芯盖帽壳体231b内的一侧接触并电连接控制器400b内的内电极的内电极接触台。

电芯盖帽壳体231b设有用于与控制器400b装配的凸缘结构，通过该凸缘结构使控制器400b与电芯盖帽230b相套接。

引出电极232b可由金属镍材质制成。电芯盖帽壳体231b可由金属铝材质制成。

电芯盖帽230b安装在电池外壳体110b开口端，采用激光焊方法将电芯盖帽壳体231b与电池外壳体110b焊接为一体结构固定并建立电连接，在铝壳锂离子电芯200b焊装完成后，芯盖帽壳体231b成为电池外壳体110b的组成部分，电芯盖帽壳体231b的引出电极232b成为铝壳锂离子电芯200b的负电极220b。

如图15和图16所示，在铝壳锂离子电芯200b的电芯盖帽壳体231b表面设置有绝缘层470b，用于在电芯盖帽壳体 231b与控制器400b的内电极340b之间建立电绝缘。控制器200b朝向电芯盖帽230b的一面也设置有绝缘层470b，用于在控制器外壳体410b与控制器400b的内电极340b之间建立电绝缘。绝缘层470b可以由一面带有不干胶的聚酰亚胺薄膜构成。此外，也可以采取涂覆绝缘型涂料的方法实现电绝缘。

如图11、图17所示，采用电阻焊或激光焊的方法，将控制器400b的内电极340b焊接在铝壳锂离子电芯200b的负电极220b上，内电极340b与铝壳锂离子电芯200b的负电极220b建立电连接。

控制器400b的内电极340b可由金属镍材质制成，该负电极220b也可金属镍材质制造而成。内电极340a还可以采用其它导电金属材质成型后镀镍的而成。

如图11和图17所示，将控制器400b摆正为与铝壳锂离子电芯200b同轴心方向装配，使铝壳锂离子电芯200b电芯盖帽壳体231b的开口端侧壁插入控制器外壳体410b的环形的外定位槽411b，并抵靠在控制器外壳体410b底面。

采用激光焊的方法，将电芯盖帽壳体231b与控制器外壳体410b装配后建立电连接并形成如图9、图10所示的结构，使控制器外壳体410b通过电芯盖帽壳体231b与电池外壳体110b建立电连接。

进一步，如图10、图11所示，在可充电电池100b的负电极一端，安装有控制器盖板460b。通过对控制器盖板460b 的厚度尺寸相对于负电极端盖330b的高度尺寸进行关联设计，可以实现可充电电池100b的负电极一端的形体结构为平台型负极。控制器盖板460b可由普通绝缘材料制成或由导光绝缘材料制成。

与电芯盖帽230b的引出电极2311b连接的内电极340b的结构可以是焊台式结构，也可以是焊片式结构。

如图11和图12所示，在控制器400b的轴向底部设置有环形的外定位槽411b结构，用于配合铝壳锂离子电芯200b的电芯盖帽壳体231b装配定位及焊接，并具有在控制器外壳体410b与电芯盖帽壳体231b焊接过程中避免焊焰或焊渣进入电芯盖帽230b内的作用。

铝壳锂离子电芯200b在用于装配可充电电池100b前，已完成化成及检测；如果需要在可充电电池100b完成后对铝壳锂离子电芯200b进行化成及检测，可通过控制器400b或是跨过控制器400b进行化成及检测。

通过控制器400b进行化成及检测：在可充电电池100b焊装完成后，将可充电电池100b的正电极和负电极以同极性接入充电电源，通过控制器400b对锂离子电芯200b进行化成及检测。

跨过控制器400b进行化成及检测：可充电电池100b在暂不安装控制器盖板460b的状态下，将电芯测试点316b(如图48)接入常规的锂离子电池化成测试仪负电极，将可充电电池100b正电极接入锂离子电池化成测试仪正电极，通过锂离子电池化成测试仪直接对铝壳锂离子电芯200b进行化成及检测。

本实施例的可充电电池100a采用了本公开改进后的控制器400a高度降低了(下文关于控制器的实施例中具体说明了控制器400a如何降低高度)，从而使可充电电池100b配套的铝壳锂离子电芯200b的可利用空间提高了，通过增大铝壳锂离子电芯200b的体积，提高了蓄电能量，提高了可充电电池100b的比能量，提高了可充电电池100b的性价比。

控制器外壳体410b通过电芯盖帽壳体231b电连接电池外壳体110b，并通过电池外壳体110b电连接铝壳锂离子电芯卷芯201b的正电极210b，以电池外壳体110b作为可充电电池100b正电极结构，简化了可充电电池100b结构，降低可充电电池100b的结构物料及工艺成本。

实施3：直封锂离子电池的实施例

如图18、图19所示，可充电电池100c采用直封锂离子电芯200c，可充电电池100c的内部结构如图20所示，可充电电池100c的结构装配关系如图21所示。

可充电电池100c(即直封锂离子电池)包括圆筒状的电池外壳体110c、装设在电池外壳体110c中的直封锂离子电芯 200c、设置在电池外壳体110c一端的正电极帽120c。

直封锂离子电芯内部填充有电解液，且由电池外壳体110c、控制器400c直接封堵其内部的电解液。

电池外壳体110c可由铝材质制成，该电池外壳体110c的一端形成封闭端凸台112c，该封闭端凸台112c与正电极帽 120c连接。正电极帽120c的形状与封闭端凸台112c的形状相适配，以使该正电极帽120c可套设在该封闭端凸台112c上。该正电极帽120c可由不锈钢或其它导电金属材料制成，可增强可充电电池100c的正电极结构强度和耐氧化性能。

可通过过盈配合挤压装配的方法，将正电极帽120c装配固定在电池外壳体110c的封闭端凸台112c上，并建立电连接。电池外壳体110c的封闭端凸台112c与正电极帽120c结构固定的方法，还可以采取过盈配合温差装配、过盈配合结构胶粘接固定、铆接、铆压超声焊、激光焊等工艺方法实现。

在一实施例中，可不装配正电极帽120c，直接修改电池外壳体110c封闭端凸台112c结构尺寸替代正电极帽120c。或者采用不锈钢或镀镍铁等材料制造电池外壳体，无需再附加正电极帽120c，可直接修改锂离子电芯外壳体封闭端凸台112c 的结构尺寸替代正电极帽120c。

如图20和图21所示,直封锂离子电芯200c相对的两端分别具有正电极210c和负电极220c。正电极210c采用金属铝材质制造，负电极220c采用金属镍材质制造。

可充电电池100c还包括设置在电池外壳体110c相对正电极帽120b的另一端的控制器400c。控制器400c设置在电池外壳体110c的开口端并直接封闭电池外壳体110c的开口。

如图20和图21所示，将直封锂离子电芯200c以正电极210c朝向电池外壳体110c封闭端的方向装入电池外壳体110c，将直封锂离子电芯200c正电极210c焊接在电池外壳体110c封闭端。

如图20、图21和图22所示，在控制器400c的控制器外壳体410c面向直封锂离子电芯的轴向底面粘贴有绝缘层470。该绝缘层470可以是一面带有不干胶的聚酰亚胺薄膜构成，其用于在直封锂离子电芯200c的负电极220c与控制器外壳体 410c之间建立电绝缘。绝缘层470c还可以是在控制器外壳体410c轴向底面上涂覆耐电解液腐蚀的电绝缘型涂料形成。

进一步，控制器400c在安装有负电极端盖330c的端面上还设置有控制器盖板460c和盖板遮光环490c。控制器盖板 460c可由透明或半透明导光绝缘材料制成，用于传导控制器400c内部指示灯发出的光线。该盖板遮光环490c覆盖在该控制器盖板460c的上方，用于遮蔽控制器400c内指示灯发出的光，使光线从控制器盖板460c的侧面发出。

如图22所示，采用电阻焊或激光焊的方法，将直封锂离子电芯200c的负电极220c焊接在控制器400c的内电极340c 上，使直封锂离子电芯200c的负电极220c与内电极340c通过焊接固定并建立电性连接。直封锂离子电芯200c的负电极220c 采用镍材质制造，内电极340c采用镍材质制造，易于与负电极220c焊接，并符合直封锂离子电芯200c电化学体系的材质要求。

如图22所示，在电池外壳体110c的开口端向焊装有直封锂离子电芯200c的电池外壳体110c腔体内灌注电解液。

如图20、图21、图22所示，将图22所示的控制器400c摆正为与电池外壳体110c同轴心方向装配，使电池外壳体 110c的开口端侧壁插入控制器外壳体410c的环形的外定位槽，并抵靠在控制器外壳体410c底面。

采用激光焊，将控制器外壳体410c与电池外壳体110c焊接在一起，并建立电连接，构成如图18、图19、图20所示的可充电电池100c。

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

可充电电池100c组装完成后的结构如图18、图19、图20所示。组装完成的可充电电池100c经过纯化后，将可充电电池100c的正电极帽120c接直流稳压电源的正电极，将可充电电池100c的负电极端盖330c接直流稳压电源的负电极，接通电源后由控制器400c对直封锂离子电芯200c进行化成和检测，并通过经控制器盖板460c将指示灯发出的检测结果光信号传导至可充电电池100c的外部。

如果需要跨过控制器400c直接对直封锂离子电芯200c进行化成和检测，可采用如图23所示的未安装控制器盖板 460c、盖板遮光环490c的控制器组件。如图23所示，化成和测试的方法为：采用控制器组件组装完成的可充电电池100c 负电极一端，电路板露出电连接直封锂离子电芯200c的负电极220c的电芯测试点316c。可充电电池100c经过纯化后，将电芯测试点316c接入锂离子电池化成测试仪的负电极，将可充电电池100c的正电极帽120c接入锂离子电池化成测试仪的正电极，接通电源后由锂离子电池化成测试仪对直封锂离子电芯200c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，按照控制器结构安装控制器盖板460c和盖板遮光环490c。

此外，在一实施例中，控制器400c的内部不设置指示灯，在该情况下，控制器盖板460c也可以是普通的绝缘盖板，不具有导光作用，盖板遮光环490c也可省略。

如图18、图19、图20、图21所示，可充电电池100c由控制器400c、直封锂离子电芯200c、电池外壳体110c装配并焊接为一体构成。直封锂离子电芯200c焊装在电池外壳体110c与控制器400c共同形成的封装体内，控制器400c焊装在可充电电池100c的负电极一端。

如图19和图20所示，控制器盖板460c的厚度尺寸和盖板遮光环490c的厚度尺寸相对于负电极端盖330a高度尺寸进行关联设计，可以实现可充电电池100c的负电极一端形成的结构为凹台型负电极，并可设定负电极端盖330c在负电极一端凹进的深度。

如图20和图21所示，电池外壳体110c通过焊接与直封锂离子电芯200c正电极210c、控制器外壳体410c电连接，并通过控制器外壳体410c电连接充电和/放电控制电路的接地端GND，作为控制器400c对直封锂离子电芯200c进行充电和 /或放电控制以及对可充电电池100c充电输入和放电输出控制的公共接地端。

如图20和图21所示，在控制器400c轴向底部设置有环形的外定位槽，用于配合电池外壳体110c装配定位，并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。

本实施例的可充电电池100c采用了本公开的控制器400c，由于控制器400c结构简化了，高度降低了(下文关于控制器的实施例中具体说明了控制器400c如何降低高度)，从而提高了可充电电池100c内置的直封锂离子电芯200c的可利用空间，进而通过增大直封锂离子电芯200c的体积，提高蓄电能量，提高了可充电电池100c的比能量，提高了可充电电池100c的性价比。

控制器外壳体410c电连接电池外壳体110c，并通过电池外壳体110c电连接锂离子电芯正电极210c，以电池外壳体 110c作为可充电电池100c正电极结构，简化了可充电电池100c结构，降低可充电电池100c的结构物料及工艺成本。

电池控制器的具体实施例

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/T 8897.2(IEC 60086-2)标准，放电电压兼容GB/T 8897.2(IEC 60086-2)已标准化一次电池标称电压的关键部件。

所述的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，任一实施例给出的结构实施方法，均可以按照不同的技术需求条件采取相应的方法实现。

本文的控制器均指控制充电和/或放电的控制器，该控制器也可称为电池控制器。

实施1的软包锂离子电池对应的控制器400a的实施方式

以控制器400a为例，说明包括软包锂离子电芯200a和控制器400a的可充电电池100a的实施方式。

如图24至图28、图36所示，控制器400a包括电路板300a、负电极端盖330a、内电极340a和控制器外壳体410a。

电路板300a设置有相对应的第一表面和第二表面，图24所示为电路板300a的第一表面，图25所示为电路板300a 的第二表面。如图24、图25所示，在电路板300a的第一表面和第二表面分别焊装有组成充电和/或放电控制电路的电子元器件。在该电路板300a上设置有第一焊盘321a(即外壳体焊盘)、第二焊盘322a(即负电极端盖焊盘)和第三焊盘323a (即内电极焊盘)。电路板300a的充电和/或放电控制电路的电子元器件采用贴片焊接，通过双面PCB板贴片及热风回流焊工艺方法实现。

如图26和图27所示，内电极340a设于电路板300a的第二表面，内电极340a与电路板300a电连接。内电极340包括平行于电路板的内电极接触台342a以及与内电极接触台342a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。该内电极接触台342a与电路板300a之间形成有布设电路元器件的容纳空间。也就是说，该内电极接触台342a具有一定的高度，能够将部分元器件收容在内电极接触台342a的下方。

内电极接触台342a的周缘一体成型有垂直于内电极接触台342a的凸沿343a，该内电极焊装定位脚341a通过凸沿343a 间接连接于内电极接触台342a。

内电极焊装定位脚341a的数量为两个，分别为第一定位脚(即图26中左边的定位脚)和第二定位脚(即图26中右边的定位脚)，第一定位脚和第二定位脚均包括：与内电极接触台342a相连的定位脚基部3411a和形成在定位脚基部3411a 一端的用于与电路板300a焊接连接的定位脚焊装部3412a，其中，第一定位脚的定位脚基部3411a的宽度大于第二定位脚的定位脚基部3411a的宽度。

第一定位脚的定位脚焊装部3412a包括：形成在第一定位脚的定位脚基部3411a的两个相互间隔并可插入电路板300a 的插针脚3414a以及形成在两插针脚3414a之间的平贴于电路板300a表面的平焊脚3413a。平焊脚3413a呈丫杈状。电路板 300a上设有分别供各插针脚3414a插入的定位孔305a以及供平焊脚3413a平贴于其上并与其相焊接的第三焊盘323a(即内电极焊盘)，第三焊盘323a覆盖定位孔305a周缘。第一定位脚的插针脚3414a和平焊脚3413a共用同一焊盘。第二定位脚的定位脚焊装部3412a为形成于第二定位脚的定位脚基部3411a的一个插针脚3414a。

第一定位脚和第二定位脚的定位脚基部3411a均由各自对应的内电极接触台342a一体弯折延伸而成，使定位脚基部 3411a呈台阶状。

在图26中，该内电极340a设置有凸沿343a，该凸沿343a与内电极接触台342a构成一个圆筒状罩体，罩住部分元器件。但并不限于此，该内电极340a也可不设置凸沿343a，即内电极340a包括内电极接触台342a和与该内电极接触台342a 连接两内电极焊装定位脚341a。

此外，在本实施例中，内电极340a的内电极焊装定位脚341a为两个，但并不限于此，该内电极焊装定位脚的数量可根据实际应用进行变化，即也可以是1个或3个以上。

如图28和图29所示，负电极端盖330a为金属导电材质，其与电路板300a电连接。负电极端盖330a包括圆形的负电极端盖板332a和围设在负电极盖板332a周向的帽壁333a，负电极端盖板332a和帽壁333a构成具有底部开口的帽体，帽体的一端开口，另一端封闭，该帽体覆盖在电路板300a第一表面上且与电路板300a形成一封闭体，帽体周向与电路板300a紧密接触，将第一表面上的部分或全部电路元器件封装于帽体的内腔中。

负电极端盖330a除底部开口敞开外其余部位均封闭，使得负电极端盖330a将电路板300a第一表面上的部分或全部元器件包覆在内，由此，能够对内部的元器件起到电磁屏蔽的作用。电路板300a为圆形电路板，负电极端盖330a覆盖在电路板300a第一表面的中部区域，帽壁333a沿轴向一体延伸形成至少两间隔分布的负电极端盖焊装定位脚331a。电路板300a 上设置有供负电极端盖焊装定位脚331a插入的定位槽304a，负电极端盖330a通过负电极端盖焊装定位脚331a与电路板300a 进行电连接。负电极端盖焊装定位脚331a的末端开设有长条形的导锡槽3311a，导锡槽3311a的轮廓呈拱门状，使负电极端盖焊装定位脚331a的末端呈丫杈状。

如图25所示，电路板300a上的第二表面上设置有第二焊盘322a，该第二焊盘322a用于焊接该负电极端盖焊装定位脚331a。

结合图24和图28所示，电路板300a的第一表面未被帽体覆盖的环形区域还布设有贯穿电路板300a的第一表面和第二表面的透光孔301a。电路板300a的第二表面的各透光孔301a的周边设置有指示灯焊盘，指示灯324反贴焊接在电路板 300a的第二表面的指示灯焊盘上并覆盖透光孔301a上，并使指示灯324a发光面朝向透光孔301a，由此，可使指示灯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。该透光孔301a内可填充导光胶。该指示灯用于提示电池的充放电状态，其可以是片状的LED灯。每一透光孔301a处设置一LED灯。

如图34所示，在该电路板300a的第一表面未被负电极端盖330a覆盖的环形区域还布设有覆盖各透光孔301a的控制器盖板460a。控制器盖板460a为导光绝缘材质，指示灯324a发出光经由透光孔301a导向控制器盖板460a。

该控制器盖板460a背向电路板300a的一面还覆盖有盖板遮光片或涂覆有盖板遮光层，且电路板300a的第一表面涂覆有反光且绝缘材质的绝缘层，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与负电极端盖330a之间的电性绝缘，如此，使指示灯324a发出的光线不能从上下两个面发射，仅能从控制器盖板460a的外周侧壁发射，从而使控制器盖板460a的外周侧壁形成环形的发光面。

该电路板300a的第一表面未被负电极端盖330a覆盖的环形区域的表面涂覆由透明型的导光胶，控制器盖板460a安装在电路板330a的环形区域上，导光胶固化后使控制器盖板460a粘接固定在控制器400轴向上部的电路板300a表面。

将指示灯324a反向贴片焊装在电路板300a环形区域的透光孔301a处，使指示灯324a发出的光信号可经由透光孔 301a穿过电路板300a直接射入控制器盖板460a，避开了在负电极端盖330a内部进行的密封过程，使属于结构易损件的控制器盖板460a不参与控制器400a的结构密封，如此，即便控制器盖板460a破损后，也不会降低控制器400a的结构密封防护等级。

在其它实施例中，多个指示灯324a也可正贴焊固于电路板300a的第一表面上，且多个指示灯324a间隔分布在未被负电极端盖342a覆盖的环形区域。由于指示灯324a正贴于第一表面，可不必在电路板300a上开设透光孔。相应的，覆盖在环形区域上的控制器盖板460a上设置有容纳该指示灯的避空槽，用于在控制器盖板460a与电路板300a装配后为指示灯 324a提供结构空间。

在其它实施例中，指示灯可为紫外指示灯，对应的，控制器盖板460a由添加有荧光粉的导光材料制成，紫外灯的光线照射在该控制器盖板460a，激发荧光粉将紫外光线转化为人眼可见的可见光，使控制器盖板460a外圆侧面形成发光面。

在其它实施例中，控制器400a也可不设置指示灯，在此种情况下，可在电路板上取消透光孔的设置，控制器盖板460a 可由普通的非导光绝缘材质制成。

结合图24和图28所示，电路板300a的第一表面未被负电极端盖330a覆盖的环形区域还设置有电芯测试点316a，控制器盖板460a覆盖住该电芯测试点316a。电芯测试点316a电连接第三焊盘323a并通过第三焊盘323a电连接软包锂离子电芯的负电极220，使电芯测试点316a成为可以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负电极220对锂离子电芯200进行化成或检测的工艺测试电极。

如图29所示，负电极端盖330a焊接在电路板300a的第一表面，内电极340a焊接在电路板300a的第二表面，负电极端盖330a、电路板300a和内电极340a形成三层夹心结构，即形成控制电路组件350a。负电极端盖330a和内电极340a 均形成有内腔，将第一表面上的全部元器件和第二表面上的部分元器件收容在其中，使得电路板上的各部件或各器件布置紧凑，有限的空间能够充分利用，显著减小控制器的厚度。如此，可减小控制器外壳410a的深度。

如图30所示，控制器外壳体410a设有内腔体。电路板300a收容该内腔体内，控制器外壳体410a与电路板300a电连接。电路板300a的第一表面朝向控制器外壳体410a的顶部，负电极端盖330a突出于控制器外壳体410a的顶部开口。电路板300a的第二表面朝向控制器外壳体410a的底部，控制器外壳体410a的底部开设有通孔，内电极340a通过该通孔外露，以与软包锂离子电芯200a的负电极220a电连接。

控制器外壳体410a包括筒状的侧壁413a和形成在侧壁413a轴向一端并垂直于侧壁413a的底壁414a，电路板300a架设在由侧壁413a围成的内腔中。其中，该侧壁413a可以是圆筒状，也可以是方筒状。侧壁413a内面突出设置有导电的金属材质形成的限位凸台415a，该限位凸台415a为一体突出成型在侧壁413a内面的环状台，该环状台具有一突出于侧壁413a 内面用以支撑电路板的环形的支撑平面，该支撑平面与侧壁413a构成轴向截面为L形的环形的内定位槽412a。底壁414a 中心设置有通孔，内电极接触台342a经由该通孔暴露在控制器外壳体410a外部，内电极接触台342a边缘与该通孔边缘之间具有间隙。控制器外壳体410a的与底壁414a相对的另一端为筒状的敞口端。

电路板300a架设于限位凸台415时，电路板300a的第一表面平齐于控制器外壳体410a的敞口端的端面。电路板300a 接触限位凸台415a的位置设置有导电焊接限位凸台415a的第一焊盘321a(即外壳体焊盘)。

结合图26所示，第一焊盘321a为沿电路板300a边缘一周分布的多个间隔设置的离散焊盘，各离散焊盘的边缘线呈向电路板300a中心方向内拱的弧形。当然，在其他实施例中，各离散焊盘的边缘线也可呈背向电路板300a中心方向外拱的弧形。

在本实施例中，该些第一焊盘321a是不连续的焊盘，但并不限于此，该些第一焊盘321a也可相互连通，在电路板300a 的边缘线连成一周(如图49所示的第一焊盘321c)。

在本实施例中，控制器外壳体410a侧壁413a内的限位凸台415为环状连续凸台，但并不限于此，该限位凸台415a可以是多个间隔设置侧壁413a上的突出部组成，各突出部具有位于同一高度的支撑面，电路板架设并固定在该支撑面上。

如图31和图32所示，电路板300a与控制器外壳体410a上的限位凸台415a相焊接。

电路板300a被负电极端盖330a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302a和排气溢流孔 303a。注胶孔302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。负电极端盖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填充导热胶，使得控制器外壳体410a的侧壁、底壁与电路板300a的第二表面三者构成的腔体内填充有导热胶440a。具体而言，排气溢流孔303a在导热胶440a灌注过程中排气，并待将电路板300a与负电极端盖330a形成的腔体内注满后向电路板300a第二表面溢流填充底壁414a和内电极340a之间的间隙，如图33所示，控制器外壳体410a的底壁与内电极340a之间也形成一层导热胶440a。该导热胶440a可为热固型胶体。通过该导热胶可用以提高控制器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的充电放电温度控制精度，提高控制器400a的结构强度，并实现控制器400a的结构密封，使软包锂离子电芯200a尚未失效期间有效阻止电解液侵入电控制器400a。并且还提高了可充电电池100a的充放电工作环境适应性及可靠性。

此外，为在软包锂离子电芯200a出现漏液的情况下进一步阻止电解液浸入控制器400a，可在导热胶440c上再覆盖密封胶。

如图34和图35所示，完成控制器外壳体410a与电路板300a之间的结构密封后，在电路板300a未被负电极端盖330a 覆盖的环形区域覆盖一控制器盖板460a。

电路板300a采用环氧玻纤敷铜基板制造，也可以采用导热效果好的碳纤维基板、铝基板、陶瓷基板制造。

电路板300a与电子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。

内电极340a与电路板300a第三焊盘323a熔锡焊接，例如，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。

如图28所示，在电路板300a的第一表面方向，将负电极端盖焊装定位脚331a对正并插入电路板300a的第二焊盘 322a的定位槽304a，使负电极端盖330a安装在电路板300a的第一表面如图28所示，采用锡球激光熔锡焊接的工艺方法在电路板300a的第二表面将负电极端盖焊装定位脚331a与电路板300a的第二焊盘322a熔锡焊接，使负电极端盖330a焊接在电路板300a的第二焊盘322a上实现结构固定及电连接，构成如图28所示的控制器400a的控制电路组件350a。

电路板300a的第二焊盘322a电连接电路板330a的充电输入和放电输出端，负电极端盖330a与电路板300a的第二焊盘322a焊接固定并建立电连接后，使负电极端盖330a成为可充电电池100a的充电输入和放电输出的负电极。

负电极端盖330a采用不锈钢成型后镀镍的方法制造，使负电极端盖330a可以采用熔锡焊接工艺方法实现与第二焊盘 323a焊接。负电极端盖330a能够对电路板产生的电磁辐射进行屏蔽；并使负电极端盖330a能够将控制电路产生的热量向控制器400a外部传导散热；并使负电极端盖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电极的结构技术条件。

如图29所示的控制电路组件350a的电路板300a，在图25所示的电路板300a第二表面的第一焊盘321a表面涂覆锡膏。

在控制器外壳体410a圆柱侧壁的内侧设置有轴向截面为L形的限位凸台415a，按照图30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415a上，如图31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第二表面的第一焊盘321a与控制器外壳体410a通过熔锡焊接固定并建立电连接。

电路板300a第一焊盘321a电连接充放电控制电路接地端GND，电路板300a的第一焊盘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电连接充放电控制电路接地端GND。

在本实施例中，控制器外壳体410a采用不锈钢成型后镀镍制造，可采用熔锡焊接工艺将电路板300a第一焊盘321 直接与控制器外壳体410a焊接。

在其它实施例中，控制器外壳体410也可以是不锈钢或铝等导电金属制造。

电路板300a第一焊盘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。

本实施例中，控制器外壳体410a轴向底部是平面结构，控制器外壳体410a与电池外壳体110a的焊装定位焊接时，在控制器外壳体410a的底部安装壳体定位环475a，壳体定位环475a的外直径略小于控制器外壳体410a的外径，使得壳体定位环475a和控制器外壳体410a之间形成L型的外定位槽411a。

此外，控制器外壳体410a也可在朝向电池外壳体110a的一面设置截面呈L型的台阶结构，由此形成外定位槽，在此种情况下，该控制器外壳体410a可设置一绝缘层隔离控制器外壳体410a和内电极340a。

在本实施例中，控制器400a内灌注的导热胶440a，能够将控制器400a内控制电路产生的热量传导至控制器外壳体410a 和负电极端盖330a，如此，能够提高控制器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，提高控制器400a的结构强度，并实现控制器400a的结构密封。

如图34所示，在完成导热胶440a灌注后，可在电路板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粘接固定在控制器400a轴向上部的电路板300a表面。

控制器盖板460a可采用可导光的透明或半透明聚氨酯材料制造。控制器盖板460a的朝向控制器400a外部的平面涂覆有具有反光和遮光特性的油墨，作为控制器盖板460a反光和遮光涂层。控制器盖板460a作为将指示灯324a发出的光信号传导至控制器400a外部的导光载体，同时作为控制器400a的上盖结构。通过对控制器盖板460a的厚度尺寸设计，可实现负电极端盖330a在可充电电池100a的负电极端的结构为凸台型负电极、平台型负电极、凹台型负电极。

在其它实施例中，控制器盖板460a还可以采用TPU、ABS、PC、PMMA等材料制造。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遮光效果的纸或薄膜的方法实现。

如图3、图4、图29、图32、图33、图34、图35、图36所示，控制器400a由控制电路组件350a、控制器外壳体 410a装配并焊接为一体构成，在控制器400a内灌注有导热胶440a，在控制器400a的电路板300a的绝缘层311a表面安装有控制器盖板460a。

如图26、图27、图28、图29所示，控制电路组件350a由负电极端盖330a、内电极340a和已焊装有充电和/或放电控制电路的电路板300a上构成。负电极端盖330a焊装在电路板300a的充电和/或放电控制电路的充电输入和放电输出负电极第二焊盘322a，内电极340a焊装在电路板300a的充电和/或放电控制电路的锂离子电芯负电极220a接入第三焊盘323a，电路板300a的充放电控制电路接地端GND的第一焊盘321a用于焊接控制器外壳体410a。

如图25、图30和图31所示，在控制器外壳410a轴向开口端内侧壁，设有轴向截面为L形的限位凸台415a，用于装配控制电路组件350a的电路板300a的装配定位，并作为与电路板300a的充电和/或放电控制电路接地端GND第一焊盘 321a的焊接结构。

如图35、图36所示，控制器400a设有负电极端盖330a、内电极340a、控制器外壳体410a三个结构电极。

如图2、图3、图25、图28、图29所示，负电极端盖330a焊装在电路板300a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，负电极端盖330a露出充放电控制器400a轴向外部的平台结构，在可充电电池100a系统中作为可充电电池100a充电输入和放电输出的负电极。

如图3、图4、图25、图26、图27所示，内电极340a焊装在电路板300a上并电连接充电和/或放电控制电路的软包锂离子电芯200a的负电极220a接入端，内电极340a露出充放电控制器400a轴向底部的平台结构，作为负电极220a并对软包锂离子电芯200a进行检测和充放电控制的电极。

如图1、图3、图25、图30、图31所示，控制器外壳体410a与电路板300a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110a、软包锂离子电芯200a的正电极210a的公共接地电极，在可充电电池100a系统中作为可充电电池100a充电输入和放电输出的正电极。

如果需要在可充电电池100a装配完成后对软包锂离子电芯200a进行化成或检测，可以通过控制器400a对软包锂离子电芯200a进行化成及检测。

如果需要在可充电电池100a装配完成后跨过控制器400a对软包锂离子电芯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34和图22所示，将设置在电路板300a的电连接软包锂离子电芯的负电极220a的电芯测试点316a作为软包锂离子电芯200a的负电极220a接入锂离子电池化成测试仪进行化成或检测的方法实现。

本实施例的控制器400a可实现以下效果：

降低了控制器400a高度，可提高可充电电池100a比能量，通过对控制器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，简化了控制器400a结构，充分利用了控制器400a内部空间，降低了控制器400a 高度，为软包锂离子电芯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，提高可充电电池100a充放电工作适应性及可靠性。

通过对控制器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，简化了控制器400a的结构及制造工艺，降低了控制器400a的物料成本及制造成本。

实施2的铝壳锂离子电池对应的控制器400b的实施方式

以控制器400b为例，说明包括铝壳锂离子电芯200b和控制器400b的可充电电池100b的实施方式。

如图37至图41所示，控制器400b包括电路板300b、负电极端盖330b、内电极340b和控制器外壳体410b。

电路板300b设置有相对应的第一表面和第二表面，图39所示为电路板300b的第一表面，图37所示为电路板300b 的第二表面。电路板300b的第一表面和第二表面分别焊装有组成充电和/或放电控制电路的电子元器件。在该电路板300a 上设置有第一焊盘321b(即外壳体焊盘)、第二焊盘322b(即负电极端盖焊盘)和第三焊盘323b(即内电极焊盘)。电路板300b的充电和/或放电控制电路的电子元器件采用贴片焊接，通过双面PCB板贴片及热风回流焊工艺实现。

如图37和图38所示，内电极340b设于电路板300b的第二表面，内电极340b与电路板300b电连接。该内电极340b 包括一个内电极焊装定位脚341b和内电极接触台342b,该内电极焊装定位脚341b和内电极接触台342b形成一个条状结构。该内电极接触台342b与内电极焊装定位脚341b一体成型，内电极接触台342b可相对于内电极焊装定位脚341b弹性弯折。内电极接触台342b包括相互折叠的第一弯折部3421b和第二弯折部3422b，第二弯折部3422b叠置于第一弯折部3421b的下方。第二弯折部3422b包括外轮廓是圆形或多边形的内电极接触区。

内电极焊装定位脚341b包括与内电极接触台342b相连的定位脚基部3411b以及设置在定位脚基部3411b一端的定位脚焊装部3412b，定位脚焊装部3412b包括形成在定位脚基部3411b的两个相互间隔并可插入电路板300b的插针脚3413b 以及形成在两插针脚3413b之间的平贴于电路板300b表面的平焊脚3414b。平焊脚3414b呈丫杈状，定位脚基部3411b呈台阶状。

电路板300b上设置有第三焊盘323b用于焊装内电极340b，内电极340b的两插针脚3413b插入至两定位孔305b中，平焊脚3414b平贴于第三焊盘323b上并与其相焊接。

如图42所示，该内电极340b呈长条状，在该控制器400b进行密封封装时，该内电极340b不折叠，呈伸长状态。如图43和图44所示，当控制器400b密封封装完成时，在电路板300b的第二表面上形成一层导热胶440b，此时，内电极接触台342b叠置于该导热胶440b上。

该内电极340b呈长条状，但并不限于此，在其它实施例中，该内电极还可以是其他形状，如图45和图46所示，该内电极340d包括平行于电路板的内电极接触台342d以及与内电极接触台342d相连的内电极焊装定位脚341d，内电极焊装定位脚341d固定在电路板300d上并与电路板300d电性连接。该内电极接触台342d与电路板300d之间形成有布设电路元器件的容纳空间。也就是说，该内电极接触台342d具有一定的高度，能够将部分元器件收容在内电极接触台342d的下方。

内电极接触台342d的周缘一体成型有垂直于内电极接触台342d的凸沿343d，该内电极焊装定位脚341d通过凸沿 343d间接连接于内电极接触台342d。

内电极接触台342d的中心设置有铆压孔345d，该铆压孔345d边缘一周设置有一圈垂直于内电极接触台342d向电路板300b方向延伸的环形的凸缘344d。结合图14、图15所示，该铝壳锂离子电池的铝壳锂离子电芯200b包括铝壳锂离子电芯卷芯201b和电芯盖帽230b，电芯盖帽230b设置在电池外壳体110b的开口端并封闭电池外壳体110b的开口。电芯盖帽230b的引出电极232b插入至内电极接触台342d的铆压孔345d中，内电极接触台342d的凸缘344d与该引出电极232b接触实现电连接。

内电极焊装定位脚341d的数量为两个，分别为第一定位脚(即图45中左边的定位脚)和第二定位脚(即图45中右边的定位脚)，第一定位脚和第二定位脚均包括：与内电极接触台342d相连的定位脚基部3411d和形成在定位脚基部3411d 一端的用于与电路板300b焊接连接的定位脚焊装部3412d，其中，第一定位脚的定位脚基部3411d的宽度大于第二定位脚的定位脚基部3411d的宽度。

第一定位脚的定位脚焊装部3412d包括：形成在第一定位脚的定位脚基部3411d的两个相互间隔并可插入电路板300b 的插针脚3414d以及形成在两插针脚3414a之间的平贴于电路板300b表面的平焊脚3413d。平焊脚3413d呈丫杈状。对应的，电路板300b上也设置有相应的焊盘焊接该内电极340d。

第一定位脚和第二定位脚的定位脚基部3411d均由各自对应的内电极接触台342d一体弯折延伸而成，使定位脚基部 3411d呈台阶状。

此外，在图45中，内电极340d的内电极焊装定位脚341d为两个，但并不限于此，该内电极焊装定位脚的数量可根据实际应用进行变化，即也可以是1个或3个以上。

如上所述，铝壳锂离子电池的控制器400b设置的内电极既可以是如图40所示的单脚长条状的内电极，也可以是如图45的中间带有铆压孔的内电极，当然，该控制器400b的内电极的结构形状还可是根据实际应用进行变化的其它结构。

电路板300b的第三焊盘323b电连接充电和/或放电控制电路的铝壳锂离子电芯200b的负电极220b的接入端，内电极340b与电路板300b第三焊盘323b通过焊接电连接，使内电极340b成为铝壳锂离子电芯200b的负电极220b接入充电和 /或放电控制电路的结构电极。内电极340b与电路板300b第三焊盘323b可采用熔锡焊接，例如，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。

内电极340b采用金属镍冲压成型制造，该内电极340b可以采用熔锡焊接工艺方法实现与第三焊盘323b焊接，也可以采用电阻焊或激光焊工艺方法实现与铝壳锂离子电芯200b的负电极220b焊接，负电极220b采用金属镍制造。

如图39至图41所示，负电极端盖330b为金属导电材质，其与电路板300b电连接。负电极端盖330b包括圆形的负电极端盖板332b和围设在负电极盖板332b周向的帽壁333b，负电极端盖板332b和帽壁333b构成具有底部开口的帽体，该帽体倒扣于电路板300b的第一表面上，帽体周向与电路板300b紧密接触，将第一表面上的部分或全部电路元器件封装于帽体的内腔中。

负电极端盖330b除底部开口敞开外其余部位均封闭，即负电极端盖330b将电路板300b第一表面上的部分或全部元器件包覆在内，由此，能够对内部的元器件起到电磁屏蔽的作用。电路板300b为圆形电路板，负电极端盖330b覆盖在电路板300b第一表面的中部区域，帽壁333b沿轴向一体延伸形成至少两间隔分布的负电极端盖焊装定位脚331b。电路板300b 上设置有供负电极端盖焊装定位脚331b插入的定位槽304b，负电极端盖330b通过负电极端盖焊装定位脚331b与电路板300b 进行电连接。负电极端盖焊装定位脚331b的末端开设有长条形的导锡槽3311b，导锡槽3311b的轮廓呈拱门状，使负电极端盖焊装定位脚331b的末端呈丫杈状。

如图37所示，电路板300b的第二表面上且围绕该定位槽304b设置有第二焊盘322b，该第二焊盘322b用于焊接该负电极端盖焊装定位脚331b。

如图39所示，在电路板300b的第一表面方向，将负电极端盖焊装定位脚331b对正并插入电路板300b第二焊盘322b 的定位槽304b中，使负电极端盖330b安装在电路板300b的第一表面上，形成如图41所示的控制电路组件350b。采用锡球激光熔锡焊接方法，在电路板300b的第二表面将负电极端盖焊装定位脚331b与电路板300b的第二焊盘322b熔锡焊接，使负电极端盖330b焊接在电路板300b第二焊盘322b上实现结构固定及电连接。

电路板300b的第二焊盘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，负电极端盖330b与电路板 300b的第二焊盘322b焊接固定并建立电连接后，使负电极端盖330b成为可充电电池100b的充电输入和放电输出的负电极。

负电极端盖330b采用不锈钢成型后镀镍的方法制造，使负电极端盖330b可以采用熔锡焊接工艺方法实现与第二焊盘323b焊接。负电极端盖330b将元器件包覆在内部，可以对充电和/或放电控制电路产生的电磁辐射进行屏蔽，负电极端盖330b也可以将充电和/或放电控制电路产生的热量向控制器400b外部传导散热。如此，负电极端盖330b的结构强度及耐氧化条件，满足作为可充电电池100b充电输入和放电输出电极的结构技术条件。

负电极端盖330b也可以由铜、铁、镍等其它导电金属材质冲压成型。负电极端盖330b与电路板300b可以采用熔锡焊接，例如，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、熔锡焊接等工艺方法。

控制器外壳体410b可以由铝材质成型后镀镍的制造而成，满足采用熔锡焊接实现与电路板300b第一焊盘321b焊接的工艺条件，同时满足采用激光焊接实现与电池外壳体110b焊接的工艺条件。可采用熔锡焊接工艺将电路板300b的第一焊盘321b直接与控制器外壳体410b焊接。

如图41和图42所示，电路板组件350b与控制器外壳体组件430b进行焊装。控制器外壳体410b设有内腔体。电路板 300b收容该内腔体内，控制器外壳体410b与电路板300b电连接。电路板300b的第一表面朝向控制器外壳体410b的顶部，负电极端盖330b突出于控制器外壳体410b的顶部开口。电路板300b的第二表面朝向控制器外壳体410b的底部，控制器外壳体410b的底部开设有通孔，内电极340b通过通孔外露，以与铝壳锂离子电芯200b的负电极220b电连接。

控制器外壳体410b包括筒状的侧壁413b和底壁414b。控制器外壳体410b与底壁414b相对的另一端为筒状的敞口端。电路板300a架空在由侧壁413b围成的内腔中。其中，侧壁413b可为圆筒状或方筒状。侧壁413b内面突出设置有导电金属材质形成的限位凸台415b。该限位凸台415b为一体突出成型在侧壁413b内面的环状台，该环状台具有一突出于侧壁 413b内面用以支撑电路板的环形的支撑平面。支撑平面与侧壁413b构成轴向截面为L形的环形的内定位槽412b。底壁414b 中心设置有通孔，内电极接触台342b经由该通孔暴露在控制器外壳体410b外部。电路板300b的周缘架设在该限位凸台415b 上，电路板300b接触限位凸台415b的位置设置有导电焊接限位凸台415b的第一焊盘321b(即外壳体焊盘)。

结合图37所示，第一焊盘321b为沿电路板300b边缘一周分布的多个间隔设置的离散焊盘，各离散焊盘的边缘线呈向电路板300b中心方向内拱的弧形。当然，在其他实施例中，各离散焊盘的边缘线也可呈背向电路板300b中心方向外拱的弧形。

在本实施例中，该些第一焊盘321b是不连续的焊盘，但并不限于此，该些第一焊盘321b也可相互连通，在电路板300b 的边缘连成一周(如图49所示的第一焊盘321c)。

在本实施例中，控制器外壳体410b侧壁413b内的限位凸台415b为环状连续凸台，但并不限于此，该限位凸台415b 可以是多个间隔设置侧壁413b上的突出部组成,各突出部具有位于同一高度的支撑面，电路板架设并固定在该支撑面上。

电路板300b还设置有电芯测试点316b，电路板300b未被负电极端盖330b覆盖的边缘区域覆盖一层绝缘层311b，电芯测试点316b裸露出该绝缘层311b。

如图43和图44所示，电路板300b与控制器外壳体410b上的限位凸台415b相焊接。电路板300b与控制器外壳体410b 装配后，通过注胶孔302b进行注胶，胶体填满控制器外壳体410b的侧壁413b、底壁414b与电路板300b的第二表面三者构成的腔体。排气溢流孔303b在导热胶440b灌注过程中排气，并在将电路板300b与负电极端盖330b形成的腔体内注满后向电路板300b第二表面溢流填充底壁414b围成的电路板300b第二表面上的区域，如图44所示，在底壁414b通孔所在的区域内形成导热胶440b，密封电路板300b第二表面上的元器件。

如图46所示，完成控制器外壳体410b与电路板300b之间的结构密封后，在电路板300b未被负电极端盖330b覆盖的环形区域覆盖一控制器盖板460b，该控制器盖板460b覆盖在电路板300a的绝缘层311b上。该控制器盖板460b的一面涂覆有不干胶。

如图47所示，控制器盖板460b的厚度尺寸与负电极端盖330b露出电路板300b的高度相等，形成平台型负电极结构。

控制器盖板460b采用绝缘材料制造，可作为控制器400b的上盖结构。

在安装控制器盖板460b前，控制器400b在已经完成结构密封封装，控制器盖板460b不属于控制器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控制器400b的密封结构。

此外，通过对控制器盖板460b的厚度尺寸，可实现负电极端盖330b在可充电电池100b的负电极端的结构为凸台型负电极、平台型负电极、凹台型负电极。

如图47所示，在控制器外壳体410b轴向开口端内侧壁413b上设有轴向截面为L形的环形的内定位槽412b，用于焊装控制电路组件350b的电路板300b，并作为控制器外壳体410b与电路板300b的第一焊盘321b的焊接结构。电路板300b 第二表面的第一焊盘321b表面涂覆锡膏。采取直接对控制器外壳体410b加热熔锡焊接，使电路板300b第二表面的第一焊盘321b与控制器外壳体410b通过熔锡焊接固定并建立电连接。

如图47所示，在控制器外壳体410b轴向外圆柱面与底部平面结合部位(即侧壁413b底面的外周边缘处)，设有轴向截面为L形的环形外定位槽411b，作为控制器400b与电池外壳体110b的装配定位及焊接结构。

电路板300b第一焊盘321b电连接充电和/或放电控制电路接地端GND，电路板300b第一焊盘321b与控制器外壳体 410b通过焊接建立电连接，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。

在控制器400b内灌注导热胶440b，使控制器400b内控制电路产生的热量传导至控制器外壳体410b和负电极端盖 330b，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，提高控制器400b的结构强度，并实现控制器400b的结构密封。该导热胶可为热固型胶体。

如图47、图48所示，控制器400b设有负电极端盖330b、内电极340b、控制器外壳体410b三个结构电极。

如图10至图12所示，控制器400b朝向铝壳锂离子电芯200b的底面还设置有绝缘层470b，该绝缘层470b呈环形，其内径小于或等于控制器外壳体410b的通孔直径，其外径小于控制器外壳体410b侧壁围成的内腔的直径。控制器400b安装在铝壳锂离子电芯200b的一端，使控制器外壳体410b与电池外壳体110a焊接连接，电池外壳体110a的顶部边缘与环形的外定位槽411b配合实现定位。

此外，该控制器400b的底部也可不形成环形的外定位槽411b，该底部可以是平坦面，该平坦面上可覆盖一层绝缘的壳体定位环，该壳体定位环的外径小于控制器外壳体410b的底壁413b的外径，使得控制器外壳体410b与该壳体定位环的外周边缘壁形成截面呈L型的环形的外定位槽。

如图47和图48所示，负电极端盖330b焊装在电路板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，负电极端盖330b露出控制器400b轴向外部的平台结构，可作为可充电电池100b的充电输入和放电输出的负电极。内电极340b焊装在电路板300b上并电连接充电和/或放电控制电路的铝壳锂离子电芯200b的负电极接入端，内电极340b 露出控制器400b轴向底部的焊片结构，作为电连接负电极220b并对铝壳锂离子电芯200b进行检测和充放电控制的电极。

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、锂离子电芯正电极210b的公共接地电极，作为可充电电池100b充电输入和放电输出的正电极。

如果需要在可充电电池100b装配完成后对铝壳锂离子电芯200b进行化成或检测，可以通过控制器400b对铝壳锂离子电芯200b进行化成及检测；

如果需要在可充电电池100b装配完成后跨过控制器400b对铝壳锂离子电芯200b进行化成及检测，可以在不安装控制器盖板460b的状态下，如图46所示并参阅图23，将设置在电路板300b的电连接锂离子电芯负电极220b的电芯测试点 316b作为负电极220b接入铝壳锂离子电池化成测试仪进行化成或检测的检验点。

在铝壳锂离子电芯200b出现漏液的非正常状态，导热胶440b可在铝壳锂离子电芯200b尚未失效期间有效阻止电解液侵入控制器400b，可不必再灌注用于长期阻止电解液侵入控制器400b的密封胶。如若需在铝壳锂离子电芯200b出现漏液的情况下进一步阻止电解液浸入控制器400b，可以在控制器400b灌注导热胶440c后再灌注密封胶,再一次进行密封。

电路元器件分别形成在电路板300b的第一表面和第二表面上，且第一表面上的元器件收容在负电极端盖340b内，内电极340b设置在电路板300b的第二表面上用于与铝壳锂离子电芯的负电极连接，由此，简化了控制器400b结构，降低了控制器400b的物料成本及制造成本，电路板300b上的各部件或各器件布置紧凑，充分利用了控制器400b内部空间，降低了控制器400b的高度，为铝壳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100b的体积比能量。

实施3的直封锂离子电池对应的控制器400c的实施方式

以控制器400c为例，陈述包括直封锂离子电芯200c和控制器400c的可充电电池100c的实施方式。

直封锂离子电池是指：利用电池外壳体和控制器外壳体直接对灌注有电解液的直封锂离子电芯进行封装的一种可充电电池。

由于控制器外壳体410c通过电池外壳体110c电连接直封锂离子电芯的正电极210c的条件下对直封锂离子电芯进行封装，控制器外壳体不允许采取以镀镍的方法实现与电路板焊接，为此在本实施例中，在控制器外壳体内引入金属铝材质成型并镀镍制造的电路板支架转接实现，控制器的具体结构如下所述。

如图49至图53，控制器400c包括电路板300c、负电极端盖330c、内电极340c和控制器外壳体410c。

电路板300c设置有相对应的第一表面和第二表面，图51所示为电路板300c的第一表面，图49所示为电路板300c 的第二表面。在电路板300c的第一表面和第二表面分别焊装有组成充电和/或放电控制电路的电子元器件。在该电路板300c 上设置有第一焊盘321c(即外壳体焊盘)、第二焊盘322c(即负电极端盖焊盘)和第三焊盘323c(即内电极焊盘)。电路板300c的充电和/或放电控制电路的电子元器件采用贴片焊接，通过双面PCB板贴片及热风回流焊的工艺方法实现。

如图49和图50所示，内电极340c设于电路板300c的第二表面，内电极340c与电路板300c电连接。内电极340c 包括平行于电路板的内电极接触台342c以及与内电极接触台342c相连的内电极焊装定位脚341c，内电极焊装定位脚341c 固定在电路板300c上并与电路板300c电性连接。该内电极接触台342c与电路板300c之间形成有布设电路元器件的容纳空间。也就是说，该内电极接触台342c具有一定的高度，能够将部分元器件收容在内电极接触台342c的内部。

内电极接触台342c的周缘一体成型有垂直于内电极接触台342c的凸沿343c，该内电极焊装定位脚341c通过凸沿343c 间接连接于内电极接触台342c。

内电极焊装定位脚341c的数量为两个，分别为第一定位脚(即图49中左边的定位脚)和第二定位脚(即图49中右边的定位脚)，第一定位脚和第二定位脚均包括：与内电极接触台342c相连的定位脚基部3411c和形成在定位脚基部3411c 一端的用于与电路板300c焊接连接的定位脚焊装部3412c，其中，第一定位脚的定位脚基部3411c的宽度大于第二定位脚的定位脚基部3411c的宽度。

第一定位脚的定位脚焊装部3412c包括：形成在第一定位脚的定位脚基部3411c的两个相互间隔并可插入电路板300c 的插针脚3414c以及形成在两插针脚3414c之间的平贴于电路板300c表面的平焊脚3413c。平焊脚3413c呈丫杈状。电路板 300c上设有分别供各插针脚3414c插入的定位孔305c以及供平焊脚3413c平贴于其上并与其相焊接的第一个第三焊盘323c (即内电极焊盘)，该第三焊盘323c(即图49中左边的第三焊盘323c)覆盖定位孔305c周缘。第一定位脚的插针脚3414c 和平焊脚3413c共用同一焊盘。第二定位脚的定位脚焊装部3412c为形成于第二定位脚的定位脚基部3411c的一个插针脚 3415c。第二定位脚的定位脚焊装部3412c与第二个第三焊盘323c(即图49中右边的第三焊盘323c)焊接连接。

第一定位脚和第二定位脚的定位脚基部3411c均由各自对应的内电极接触台342c一体弯折延伸而成，使定位脚基部 3411c呈台阶状。

在图49中，该内电极340c设置有凸沿343c，该凸沿343c与内电极接触台342c构成一个圆筒状罩体，罩住部分元器件。但并不限于此，该内电极340c也可不设置凸沿343c，即内电极340c包括内电极接触台342c和与该内电极接触台342c 连接的两内电极焊装定位脚341c。由于该内电极定位脚341c从内电极接触台342c延伸出，并具有一定的高度，因此，没有凸沿343c，该内电极340c也可包覆部分元器件。

此外，在本实施例中，内电极340c的内电极焊装定位脚341c为两个，但并不限于此，该内电极焊装定位脚的数量可根据实际应用进行变化，即也可以是1个或3个以上。

内电极340c由金属镍冲压成型制造。内电极340c与电路板300c的第三焊盘323c可采用熔锡焊接，例如，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。

内电极340c可以采用电阻焊或激光焊工艺方法实现与直封锂离子电芯200c的负电极220c焊接。

电路板300c的第三焊盘323c电连接充电和/或放电控制电路的直封锂离子电芯的负电极接入端，内电极340c与电路板300c第三焊盘323c通过焊接电连接，使内电极340c成为负电极220c接入充电和/或放电控制电路的结构电极。

如图51和图52所示，负电极端盖330c为金属导电材质，其与电路板300c电连接。负电极端盖330c包括圆形的负电极端盖板332c和围设在负电极盖板332c周向的帽壁333c，负电极端盖板332a和帽壁333c构成具有底部开口的帽体，该帽体的一端开口，另一端封闭，该帽体倒扣于电路板300c的第一表面上，帽体周向与电路板300c的第一表面紧密接触形成覆盖在电路板300c第一表面上方的封闭体，将第一表面上的部分或全部电路元器件封装于帽体的内腔中。

负电极端盖330c除底部开口敞开外其余部位均封闭，即负电极端盖330c将电路板300c第一表面上的部分或全部元器件包覆在内，由此，能够对内部的元器件起到电磁屏蔽的作用。电路板300c为圆形电路板，负电极端盖330c覆盖在电路板300c第一表面的中部区域，帽壁333c沿轴向一体延伸形成至少两间隔分布的负电极端盖焊装定位脚331c。电路板300c 上设置有供负电极端盖焊装定位脚331c插入的定位槽304c，负电极端盖330c通过负电极端盖焊装定位脚331c与电路板300c 进行电连接。负电极端盖焊装定位脚331c的末端开设有长条形的导锡槽3311c，导锡槽3311c的轮廓呈拱门状，使负电极端盖焊装定位脚331c的末端呈丫杈状。

如图49所示，电路板300c上的第二表面上设置有第二焊盘322c，该第二焊盘322c用于焊接该负电极端盖焊装定位脚331c。第二焊盘322c包围在定位槽304c的周边。

负电极端盖330c可采用不锈钢成型后镀镍的方法制造，负电极端盖330c采用锡球激光熔锡焊接的工艺方法固定在在电路板300c的第一表面上。负电极端盖330c也可以采用铜、铁、镍等其它导电金属材质制造，负电极端盖330c与电路板 300c采用熔锡焊接方法，例如，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。

电路板300c的第二焊盘322c电连接充电和/或放电控制电路的充电输入和放电输出端，负电极端盖330c与电路板 300c的第二焊盘322c焊接固定并建立电连接后，使负电极端盖330c成为可充电电池100c的充电输入和放电输出的负电极。

负电极端盖330c将第一表面上的元器件和电路连线包覆在内部，如此，负电极端盖330c可对充电和/或放电控制电路产生的电磁辐射进行屏蔽，并且负电极端盖330c可以将充电和/或放电控制电路产生的热量向控制器400c外部传导散热。另外，负电极端盖330a的结构强度及耐氧化条件，也满足作为可充电电池100c充电输入和放电输出电极的结构技术条件。

如图53、图54所示，控制器外壳体组件430c包括控制器外壳体410c和电路板支架420c。控制器外壳体410c设有内腔体。电路板300c收容该内腔体内，控制器外壳体410c与电路板300c电连接。电路板300c的第一表面朝向控制器外壳体 410c的顶部，负电极端盖330c突出于控制器外壳体410c的顶部开口。电路板300c的第二表面朝向控制器外壳体410c的底部，控制器外壳体410c的底部开设有通孔，内电极340c通过通孔外露，以与直封锂离子电芯200c的负电极220c电连接。

控制器外壳体410c包括筒状的侧壁413c和底壁414c，电路板300c架空在由侧壁围成的内腔中。侧壁413c可为方筒状或圆筒状。底壁414c中心设置有通孔，内电极接触台342c经由该通孔暴露在控制器外壳体410c外部，内电极接触台342c 边缘与该通孔边缘之间具有间隙。

控制器外壳体410c的内腔中还设置有电路板支架420c。该电路板支架420c包括贴设在控制器外壳体410c的侧壁413c 内面的环形的支架侧壁421c和形成在支架侧壁421c一端并贴设在控制器外壳体410c底壁414c内面的环形的平底422c。平底422c中心的通孔不小于控制器外壳体410c底壁414c上的通孔，支架侧壁421c上设置有多个用以焊接控制器外壳体410c 的侧壁413c的焊孔423c。支架侧壁421c的顶面构成环形的限位凸台。电路板300c架设于限位凸台时，电路板300c的第一表面平齐于控制器外壳体410c的敞口端的端面。如图54所示，电路板支架420c沿着控制器外壳体410c的侧壁布设，并具有突出于侧壁413c的支撑平面，支撑平面与侧壁413c构成轴向截面为L形的环形的内定位槽412c。

电路板支架420c采用金属铝成型后镀镍制造，可采用激光焊接方法实现与控制器外壳体410c焊接，并可采用熔锡焊接工艺与电路板300c的第二表面第一焊盘321c焊接。电路板支架420c也可以采用进行表面处理的其它导电金属材料制造。

控制器外壳体410c采用金属铝成型制造，可采用激光焊接方法实现与金属铝成型制造的电池外壳体110c焊接。

如图54所示，电路板300c的周缘架设在内定位槽412c上，电路板300c接触内定位槽412c的位置设置有导电焊接内定位槽412c的第一焊盘321c(即外壳体焊盘)。

结合图49所示，第一焊盘321c为沿电路板300c边缘一周分布的连续焊盘，第一焊盘321c的边缘线由多段弧形段构成且在电路板300c上连成一周，该边缘线呈花边形。各弧形段呈朝向电路板300c中心方向内拱的弧形或呈背向电路板300c 中心方向外拱的弧形。

在本实施例中，第一焊盘321c是连续的焊盘，但并不限于此，第一焊盘321c也可以是相互间隔不连通的多个焊盘组成。

如图54所示，在控制器外壳体410c的底壁414c的底部边缘上设有轴向截面为L型的环形的外定位槽411c，外定位槽 411c用于焊装电池外壳体110c。

结合图51和图55所示，电路板300c的第一表面未被负电极端盖330c覆盖的环形区域还布设有指示灯焊盘，指示灯 324c正贴焊接在电路板300c的第一表面上的该指示灯焊盘上。该指示灯用于提示电池的充放电状态，其可以是超薄封装的指示灯。该指示灯可以是片状的LED灯。

如图60所示，在该电路板300c的第一表面未被负电极端盖330c覆盖的环形区域还布设有控制器盖板460c。该控制器盖板460c为导光的透明或半透明聚氨酯材料制造，该控制器盖板460c还可以采用TPU、ABS、PC、PMMA等材料制造。指示灯324c发出的光信号不经过控制器400c的封装结构，直接射入控制器盖板460c。控制器盖板460c与电路板300c贴合的一面设置有容纳指示灯的避空槽。控制器盖板460c呈环形，其尺寸刚好能够覆盖未被负电极端盖330c覆盖的环形区域。

该控制器盖板460c背向电路板300c的一面还覆盖有盖板遮光片490c或涂覆有盖板遮光层。盖板遮光片490c采用非金属或金属材料制造，其上涂覆有遮光材料，呈环形，尺寸大小可与控制器盖板460c相同。电路板300c的第一表面涂覆有反光且绝缘的绝缘层311c，用以增强对控制器盖板460c的光信号反射，绝缘层311c与电路板300c的第一表面涂覆的阻焊油墨共同形成电路板300c与负电极端盖330c之间的电性绝缘。如此，指示灯324c发出的光线不能从上下两个面发射，仅能从控制器盖板460c的外周侧壁发射，使控制器盖板460c的外周侧壁形成环形的发光面。

在电路板300c的绝缘层311c表面涂覆透明型导光胶，将控制器盖板460c安装在电路板300c上，导光胶固化后使控制器盖板460c粘接固定在控制器400c轴向上部的电路板300c表面。

控制器盖板460c和盖板遮光片490c的厚度可根据实际应用进行设计，调节控制器盖板460c和盖板遮光片490c的厚度，可使可充电电池100c的负电极端的结构为凸台型负电极、平台型负电极、凹台型负电极。如图61所示，控制器盖板 460c和盖板遮光片490c的厚度之和大于负电极端盖330c突出电路板300c的高度，如此，可使该控制器400c具有凹台型负电极。

在本实施例中，在安装控制器盖板460c、盖板遮光环490c前，控制器400c已经完成结构密封封装，控制器盖板460c 不属于控制器400c的密封结构部件，在控制器盖板460c出现破损的情况下不影响控制器400c的密封结构。如此，在控制器盖板460c破损后不降低控制器400c的结构密封防护等级。

在其它实施例中，指示灯可为紫外指示灯，对应的，控制器盖板460c由添加有荧光粉的导光材料制成，紫外灯的光线照射在该控制器盖板460c上，激发荧光粉将紫外光线转化为人眼可见的可见光，使控制器盖板460c外周侧壁形成发光面。

在其它实施例中，控制器400c也可不设置指示灯，在此种情况下，控制器盖板460c可由普通的非导光绝缘材质制成。

在其它实施例中，控制器400c也可不设置盖板遮光片490c，在此种情况下，控制器盖板460c相对于接受指示灯光信号射入面的另一表面，涂覆或丝印具有反光及或遮光特性的油墨，以反射并遮挡穿透控制器盖板的光信号。

结合图60所示，电路板300c的第一表面未被负电极端盖330c覆盖的环形区域还设置有电芯测试点316c，该电芯测试点316c暴露于绝缘层311c。

如图57所示，电路板300c被负电极端盖330c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302c 和排气溢流孔303c。注胶孔302c和排气溢流孔303c相远离。注胶孔302c的孔径大于排气溢流孔303c的孔径。负电极端盖 330c与电路板300c的第一表面构成的腔体内通过注胶孔302c和排气溢流孔303c填充导热胶，使得控制器外壳体410c的侧壁、底壁与电路板300c的第二表面构成的腔体内填充有导热胶440c。如图56所示，控制器外壳体410c的底壁与负电极端盖330c之间也形成一层导热胶440c。该导热胶440c可为热固型胶体。灌注的导热胶440将控制器400c内控制电路产生的热量传导至控制器外壳体410c和负电极端盖330c上，用以提高控制器400c的散热效率，降低控制器400c的内部与外部温差，提高控制器400c的充电放电温度控制精度，提高控制器400c的结构强度，并实现控制器400c的结构密封，使直封锂离子电芯200c尚未失效期间有效阻止电解液侵入电控制器400c。并且还可提高可充电电池100c的充放电工作环境适应性及可靠性。

此外，为在直封锂离子电芯200c出现漏液的情况下进一步阻止电解液浸入控制器400c，可在导热胶440c上再覆盖密封胶。

如图58所示，完成导热胶440c灌注并固化后，在真空环境中向由控制器外壳体410c、内电极340c、导热胶440c 形成的间隙槽内灌注密封胶450c，在胶平面达到如图59所示位置后将控制器取出，放入烘箱内加热浸润、流平，完成后取出自然冷却固化。

密封胶450c能够阻断电解液浸入控制器400c的通道，避免直封锂离子电芯200c的电解液浸入控制器400c造成内部充电和/或放电控制电路失效。

密封胶可为耐电解液侵蚀的PP或PE等热塑型塑胶。密封胶450c的形成方式可以是：将PP或PE塑胶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410c、内电极340c、导热胶440c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。

密封胶450c的形成方式也可以是：将控制器400c放入模具中，采用注塑机直接将PP或PE塑胶向由控制器外壳体 410c、内电极340c、导热胶440c形成的间隙槽内进行注塑形成。

如图56所示，负电极端盖330c焊接在电路板300c的第一表面，内电极340c焊接在电路板300c的第二表面，负电极端盖330c、电路板300c和内电极340c形成三层夹心结构，即形成控制电路组件350c。负电极端盖330c和内电极340c 均形成有内腔，将第一表面上的全部元器件和第二表面上的部分元器件收容在其中，使得电路板上的各部件或各器件布置紧凑，充分利用空间，显著减小控制器的厚度。

电路板300c第一焊盘321c电连接充电和/或放电控制电路接地端GND，电路板300c的第一焊盘321c通过焊接在电路板支架420c与控制器外壳体410c建立电连接，使控制器外壳体410c电连接充电和/或放电控制电路接地端GND。

如图56所示，控制器400c设有负电极端盖330c、内电极340c、控制器外壳体410c三个结构电极。

如图20至图21所示，控制器400c朝向直封锂离子电芯200c的底面还设置有绝缘层470c，该绝缘层470c呈环形，其内径小于或等于控制器外壳体410c的通孔直径，其外径小于控制器外壳体410c底壁的外径。控制器400c安装在直封锂离子电芯200c的一端，使控制器外壳体410c与电池外壳体110c焊接连接，电池外壳体110c的顶部边缘与环形的外定位槽411c配合实现定位。

此外，该控制器400c的底部也可不形成环形的外定位槽411c，即该底部可以是平坦面，该平坦面上可覆盖一层绝缘的壳体定位环，该壳体定位环的外径小于控制器外壳体410c的底壁413c的外径，使得控制器外壳体410c与该壳体定位环的外周边缘壁形成截面呈L型的环形的外定位槽。

结合图60和图61所示，负电极端盖330c焊装在电路板300c上并电连接充放电控制电路的充电输入和放电输出端，负电极端盖330c露出控制器400c轴向外部的平台结构，在可充电电池100c中作为可充电电池100c充电输入和放电输出的负电极。

结合图60和图61所示，内电极340c焊装在电路板300c上并电连接充放电控制电路的负电极220c接入端，内电极 340c露出控制器400c轴向底部的平台结构，作为电连接锂离子电芯负电极220c并对直封锂离子电芯200c进行检测和充放电控制的电极。

如图18、图20、图55、图56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、锂离子电芯正电极210c的公共接地电极，作为可充电电池100c充电输入和放电输出的正电极。

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

如果需要在可充电电池100c装配完成后跨过控制器400c对直封锂离子电芯200c进行化成及检测，可以在不安装控制器盖板460c的状态下，如图23和图60所示，将设置在电路板300c的电连接负电极220c的电芯测试点316c作为锂离子电芯负电极220c接入锂离子电池化成测试仪进行化成或检测。

电路元器件分别形成在电路板300c的第一表面和第二表面上，且第一表面上的元器件收容在负电极端盖340c内，内电极340c设置在电路板300c的第二表面上用于与铝壳锂离子电芯的负电极连接，由此，简化了控制器400c结构，降低了控制器400c的物料成本及制造成本，电路板300c上的各部件或各器件布置紧凑，充分利用了控制器400c内部空间，降低了控制器400c的高度，为铝壳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。并且提高可充电电池100c充放电工作适应性及可靠性。

在上述各实施例中，实施例1所示的软包锂离子电池(即可充电电池100a)主要由电池外壳体110a、软包锂离子电芯200a和控制器400a构成，可以理解，该实施例1仅是一种示例性的实施方式，在其它可变化的实施例中，该软包锂离子电池也可采用实施例2或实施例3的控制器400b或400c。同理，钢壳锂离子电池也可采用实施例1或实施例3的控制器400a或400c。

在上述各实施例中，控制器400a采用内电极340a的结构，在其它可变化的实施例中，该控制器400a也可采用内电极340b或内电极340c的结构。同理，控制器400b也可采用内电极340a或内电极340c的结构；控制器400c也可采用内电极340a或内电极340b的结构。

本公开提供一种电池，该电池可以是上述各实施例的软包锂离子电池、铝壳锂离子电池或直封锂离子电池，该电池也可以是其他类型的电池，该电池包括：圆筒状的电池外壳体、装设在所述电池外壳体中的锂离子电芯以及设置在所述电池外壳体一端的正电极帽，该电池还包括上述各实施例中控制器400a，控制器400b和控制器400c中的任一控制器，该电池控制器安装在电池外壳体相对正电极帽的另一端，电池外壳体与电池控制器的控制器外壳连接，电池控制器的内电极与锂离子电芯的负电极连接。

控制器外壳体面向锂离子电芯的底面粘贴有绝缘片或者涂覆有绝缘层，以隔离绝缘控制器外壳与内电极。

电池外壳体的一端形成封闭端凸台，所述封闭端凸台与正电极帽连接，或封闭端凸台作为正电极帽。封闭端凸台作为正电极帽或连接正电极帽的结构，封闭端凸台和电池外壳体一体成型，简化了电池结构，进一步降低可充电电池的物料成本及工艺成本。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本公开，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实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式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。

Claims (38)

1.一种电池控制器，其特征在于，包括：

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；

负电极端盖，为金属导电材质，其与所述电路板电连接，所述负电极端盖包括负电极端盖板和围设在所述负电极端盖板周向的帽壁，所述负电极端盖板和所述帽壁构成具有底部开口的帽体，所述帽体倒扣于所述电路板的第一表面上，所述帽体周向与所述电路板紧密接触，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；以及

内电极，采用导电金属材质制成，固定于所述电路板的第二表面，所述内电极与所述电路板电连接，所述内电极和所述电路板之间形成有布设电路元器件的容纳空间。

2.如权利要求1所述的电池控制器，其特征在于，所述负电极端盖除底部开口敞开外其余部位均封闭，所述帽体覆盖在所述电路板第一表面上且与所述电路板形成一封闭体。

3.如权利要求2所述的电池控制器，其特征在于，所述电路板为圆形电路板，所述负电极端盖覆盖在所述电路板第一表面的中部区域，所述帽壁沿轴向一体延伸形成至少两间隔分布的负电极端盖焊装定位脚，所述电路板上设置有供所述负电极端盖焊装定位脚插入的定位槽，所述负电极端盖通过所述负电极端盖焊装定位脚与所述电路板进行电连接。

4.如权利要求3所述的电池控制器，其特征在于，所述负电极端盖焊装定位脚的末端开设有长条形的导锡槽，所述导锡槽的轮廓呈拱门状，使所述负电极端盖焊装定位脚的末端呈丫杈形状。

5.如权利要求1所述的电池控制器，其特征在于，所述内电极包括：平行于电路板的内电极接触台以及与所述内电极接触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，所述内电极接触台与所述电路板之间形成有布设电路元器件的容纳空间。

6.如权利要求5所述的电池控制器，其特征在于，所述内电极焊装定位脚的数量为两个，分别为第一定位脚和第二定位脚，所述第一定位脚和所述第二定位脚均包括：与所述内电极接触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；

所述第一定位脚的定位脚焊装部包括：形成在所述第一定位脚的定位脚基部的两个相互间隔并可插入所述电路板的插针脚以及形成在两所述插针脚之间的平贴于所述电路板表面的平焊脚，所述平焊脚呈丫杈状，所述电路板上设有分别供各所述插针脚插入的定位孔以及供所述平焊脚平贴于其上并与其相焊接的内电极焊盘，所述内电极焊盘覆盖所述定位孔周缘，所述第一定位脚的插针脚和平焊脚共用同一焊盘，所述第二定位脚的定位脚焊装部为形成于所述第二定位脚的定位脚基部的一个插针脚。

7.如权利要求6所述的电池控制器，其特征在于，所述第一定位脚和所述第二定位脚的定位脚基部均由各自对应的所述内电极接触台一体弯折延伸而成，所述定位脚基部呈台阶状。

8.如权利要求5所述的电池控制器，其特征在于，所述内电极接触台的周缘一体成型设有垂直于内电极接触台的凸沿，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接触台。

9.如权利要求5所述的电池控制器，其特征在于，所述内电极接触台的中心设置有铆压孔，所述铆压孔边缘一周设置有一圈垂直于所述内电极接触台向所述电路板方向延伸的环形的凸缘。

10.如权利要求5所述的电池控制器，其特征在于，所述内电极具有一个内电极焊装定位脚，所述内电极接触台与所述内电极焊装定位脚一体成型，所述内电极接触台可相对于所述内电极焊装定位脚弹性弯折，所述内电极接触台包括：相互折叠的第一弯折部和第二弯折部，所述第二弯折部叠置于所述第一弯折部的下方，所述第二弯折部包括外轮廓是圆形或多边形的内电极接触区。

11.如权利要求10所述的电池控制器，其特征在于，所述内电极焊装定位脚包括：与内电极接触台相连的定位脚基部以及设置在所述定位脚基部一端的定位脚焊装部，所述定位脚焊装部包括：形成在所述定位脚基部的两个相互间隔并可插入所述电路板的插针脚以及形成在两所述插针脚之间的平贴于所述电路板表面的平焊脚，所述平焊脚呈丫杈状，所述定位脚基部呈台阶状。

12.如权利要求1所述的电池控制器，其特征在于，还包括：

控制器外壳体，设有内腔体，所述电路板收容于所述内腔体内，所述控制器外壳体与所述电路板电连接，所述电路板的第一表面朝向所述控制器外壳体的顶部，所述负电极端盖突出于所述控制器外壳体的顶部开口，所述电路板的第二表面朝向所述控制器外壳体的底部，所述控制器外壳体的底部开设有通孔，所述内电极通过所述通孔外露，以与锂离子电芯负电极电连接。

13.如权利要求12所述的电池控制器，其特征在于，所述内电极用于电连接锂离子电芯的负电极，所述电路板上设置有用于焊接所述控制器外壳体的外壳体焊盘，所述控制器外壳体用于电连接锂离子电芯的正电极。

14.如权利要求13所述的电池控制器，其特征在于，所述控制器外壳体包括圆筒状的侧壁，所述电路板架空在由所述侧壁围成的内腔体中；所述侧壁内面突出设置有导电的金属材质形成的限位凸台，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导电焊接所述限位凸台的外壳体焊盘。

15.如权利要求14所述的电池控制器，其特征在于，所述限位凸台为一体突出成型在所述侧壁内面的环状台，所述环状台具有一突出于所述侧壁内面的用以支撑所述电路板的环形的支撑平面。

16.如权利要求12所述的电池控制器，其特征在于，所述控制器外壳体包括圆筒状的侧壁，所述电路板架空在由所述侧壁围成的内腔体中；所述控制器外壳体还包括：形成在所述侧壁一端并垂直于所述侧壁的底壁，所述底壁中心设置有通孔，所述内电极包括内电极接触台和与所述内电极接触台相连的内电极焊装定位脚，所述内电极的内电极接触台经由所述通孔暴露在所述控制器外壳体外部，所述内电极接触台边缘与所述通孔边缘之间具有间隙。

17.如权利要求16所述的电池控制器，其特征在于，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平底，所述平底中心的通孔不小于所述控制器外壳体底壁上的通孔，所述支架侧壁上设置有多个用以焊接所述控制器外壳体的侧壁的焊孔，所述支架侧壁的顶面在所述控制器外壳体的侧壁内面而形成限位凸台。

18.如权利要求12所述的电池控制器，其特征在于，所述控制器外壳体的底部边缘设置有环形的外定位槽，所述外定位槽的截面呈L型。

19.如权利要求12所述的电池控制器，其特征在于，所述控制器外壳体的底部设置有壳体定位环，所述壳体定位环与所述控制器外壳体的通孔同心设置，所述壳体定位环的外径小于所述控制器外壳体的底壁的外径，使得所述壳体定位环与所述控制器外壳体形成以环形的外定位槽。

20.如权利要求14所述的电池控制器，其特征在于，所述电路板周缘的用以焊接所述限位凸台的外壳体焊盘的边缘线在所述电路板上连成一周，外壳体焊盘的边缘线由多段弧形段构成，各弧形段呈朝向所述电路板中心方向内拱的弧形或呈背向所述电路板中心方向外拱的弧形。

21.如权利要求14所述的电池控制器，其特征在于，所述外壳体焊盘为沿电路板边缘一周分布的多个间隔设置的离散焊盘，各离散焊盘的边缘线呈向电路板中心方向内拱的弧形。

22.如权利要求2所述的电池控制器，其特征在于，所述电路板第一表面未被所述帽体覆盖处形成一环形区域，所述环形区域覆盖有绝缘材质的控制器盖板，所述控制器盖板环绕在所述负电极端盖的帽体周向。

23.如权利要求22所述的电池控制器，其特征在于，所述环形区域和/或所述电路板第二表面对应所述环形区域处设置有指示灯，且所述控制器盖板为导光材质，使所述指示灯发出的光形成环形光圈，所述环形区域设置有电芯测试点，所述控制器盖板覆盖住所述电芯测试点。

24.如权利要求23所述的电池控制器，其特征在于，所述环形区域处设置多个透光孔，所述透光孔沿贯通所述电路板的所述第一表面和所述第二表面，所述控制器盖板覆盖各所述透光孔，所述电路板第二表面对应各透光孔的位置设置有所述指示灯，所述指示灯发出光经由所述透光孔导向所述控制器盖板，所述透光孔内填充有导光胶。

25.如权利要求24所述的电池控制器，其特征在于，所述电路板第二表面的各透光孔周边设置有指示灯焊盘，所述指示灯为片状LED灯，所述LED灯反贴焊固于所述电路板第二表面并覆盖所述透光孔，所述LED灯的发光面朝向所述透光孔。

26.如权利要求23所述的电池控制器，其特征在于，所述电路板第一表面未被所述帽体覆盖形成的环形区域处设置多个片状的LED灯，所述控制器盖板上设置有容纳所述LED灯的避空槽。

27.如权利要求23所述的电池控制器，其特征在于，所述指示灯为紫外指示灯，所述控制器盖板由添加有荧光粉的导光材料制成。

28.如权利要求23至27任一项所述的电池控制器，其特征在于，所述控制器盖板上还覆盖有盖板遮光片或涂覆有盖板遮光层，所述电路板的第一表面涂覆有反光且绝缘材质的绝缘层。

29.如权利要求16所述的电池控制器，其特征在于，所述电路板被所述负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，所述负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导热胶，所述控制器外壳体的侧壁、底壁与所述电路板的第二表面构成的腔体内填充有导热胶。

30.如权利要求29所述的电池控制器，其特征在于，所述控制器外壳体的通孔处的导热胶表面覆盖有密封胶。

31.一种电池，其特征在于，包括：圆筒状的电池外壳体、装设在所述电池外壳体中的锂离子电芯以及设置在所述电池外壳体一端的正电极帽，所述电池还包括权利要求1-30任意一项所述的电池控制器，所述电池控制器还包括控制器外壳体，所述电路板位于所述控制器外壳体内，所述电池控制器安装在所述电池外壳体体相对所述正电极帽的另一端，所述电池外壳体与所述电池控制器的控制器外壳体连接，所述电池控制器的内电极与所述锂离子电芯的负电极连接，所述锂离子电芯的正电极与所述正电极帽电连接。

32.如权利要求31所述的电池，其特征在于，所述控制器外壳体面向所述锂离子电芯的底面粘贴有绝缘片或者涂覆有绝缘层。

33.如权利要求31所述的电池，其特征在于，所述控制器外壳体和所述电池外壳体均由铝材质制成，所述电池外壳体的一端形成封闭端凸台，所述封闭端凸台为所述正电极帽，或者所述封闭端凸台上套接所述正电极帽。

34.如权利要求31所述的电池，其特征在于，所述控制器外壳体和所述电池外壳体均由不锈钢或镀镍金属材质制成，所述电池外壳体的一端形成封闭端凸台，所述封闭端凸台为所述正电极帽。

35.一种软包锂离子电池，其特征在于，包括：圆筒状的电池外壳体、装设在所述电池外壳体中的软包锂离子电芯以及设置在所述电池外壳体一端的正电极帽，所述正电极帽与所述软包锂离子电芯的正电极电连接，所述软包锂离子电池还包括权利要求1-8，10-30任意一项所述的电池控制器，所述电池控制器还包括控制器外壳体，所述电路板位于所述控制器外壳体内，所述电池控制器安装在所述电池外壳体相对所述正电极帽的另一端；

所述软包锂离子电芯内部充装有电解液，表面密封封装有绝缘膜，所述软包锂离子电芯相对的两端分别具有外露于电芯封装体外部的正电极和负电极，所述软包离子电芯的正电极向负电极一端折弯延长至所述电池外壳体的开口端处，并与所述开口端处与所述电池外壳体焊接固定以建立电连接，所述电池外壳体与所述控制器外壳体连接，所述电池控制器的内电极与所述软包锂离子电芯的负电极连接。

36.一种铝壳锂离子电池，其特征在于，包括：圆筒状的电池外壳体、装设在所述电池外壳体中的铝壳锂离子电芯以及连接在所述电池外壳体一端的正电极帽，所述正电极帽与所述铝壳锂离子电芯的正电极电连接，所述铝壳锂离子电池还包括权利要求1-30任意一项所述的电池控制器，所述电池控制器还包括控制器外壳体，所述电路板位于所述控制器外壳体内，所述电池控制器安装在所述电池外壳体相对所述正电极帽的另一端；

所述铝壳锂离子电芯包括电芯盖帽和铝壳锂离子电芯卷芯，所述铝壳锂离子电芯卷芯套设在所述电池外壳体内，所述电池外壳体内灌注有电解液，所述电芯盖帽设置在所述电池外壳体的开口端并封闭所述电池外壳体的开口，所述电池控制器与所述电芯盖帽相套接，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导电材质的引出电极，所述电芯盖帽壳体包括圆形的盖底和围设在盖底周向的盖沿，所述引出电极铆压在所述盖底的中心并贯通所述盖底，所述电池外壳体为铝材质，所述电芯盖帽壳体的盖底为绝缘材质，所述盖沿为导电材质，所述盖沿连接所述电池外壳体和所述控制器外壳体，所述引出电极外露于所述电芯盖帽壳体的一侧与所述铝壳锂离子电芯卷芯的负电极电性连接，所述引出电极位于所述电芯盖帽壳体内的一侧接触并电连接所述电池控制器的内电极。

37.一种直封锂离子电池，其特征在于，包括：圆筒状的电池外壳体、装设在所述电池外壳体中的直封锂离子电芯以及设置在所述电池外壳体一端的正电极帽，所述正电极帽与所述直封锂离子电芯的正电极电连接，所述直封锂离子电池还包括权利要求1-8，10-30任意一项所述的电池控制器，所述电池控制器还包括控制器外壳体，所述电路板位于所述控制器外壳体内，所述电池控制器安装在所述电池外壳体相对所述正电极帽的另一端，所述控制器外壳体与所述电池外壳体连接，所述电池控制器的内电极与所述直封锂离子电芯的负电极连接；

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，所述电路板焊接在所述电路板支架朝向负电极端盖的环形的顶面，所述电路板的第二表面上的内电极突出于所述电路板支架的通孔和所述控制器外壳体的通孔，以与所述直封锂离子电芯的负电极连接。

38.如权利要求37所述的直封锂离子电池，其特征在于，所述控制器外壳体内的电路板支架由镀镍的金属铝材质制成，所述控制器外壳体和所述电池外壳体均由金属铝成型。

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