充電圓柱鋰電池及其充電電池盒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種充電圓柱鋰電池及其充電電池盒。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的圓柱家用電池，無論是7號電池(亦稱AAA電池)、5號電池(亦稱AA電池)、3號電池還是I號電池，均是輸出電壓為1.5V的不能充電的一次性的堿性電池或酸性電池。上述電池含電量低、壽命短，是一個世界性的污染難題。而能充電的鎳氫/鎳鎘電池，其輸出電壓只有1.2V，不僅效果差，充電次數(shù)少，而且壽命短。近年來已出現(xiàn)了一些圓柱鋰電池，如中國專利申請?zhí)?2011220056668.4和201120172367.3所公開的單正極和雙正極結(jié)構(gòu)的圓柱鋰電池；單正極結(jié)構(gòu)，即用同一個正極輸入3.7-4.2V充電電流和輸出1.5V工作電流，該單正極結(jié)構(gòu)的鋰電池，即不能監(jiān)測充電輸入狀況，也不能監(jiān)測電池電量的使用狀況，實用性差。雙正極結(jié)構(gòu)的鋰電池，采用了一個3.7-4.2V充電輸入的正極和一個1.5V放電輸出的正極，兩個正極分隔設(shè)置，這些現(xiàn)有技術(shù)的鋰電池，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價高，其鋰電池的降壓器均置于電池殼體的容腔內(nèi)，占用了大量的電池容積，減少了電池的容量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了一個特殊的電池正極端蓋和置于其上的帶充電孔的正極電池帽，該帶充電孔的正極帽，即能充電輸入和放電輸出3.7-4.2V正極電流，又能放電輸出1.5V正極電流，該結(jié)構(gòu)的充電7號或5號鋰電池(以下簡稱7號或5號電池)的降壓器不占用電池容積，含電量高，能隨時監(jiān)測電池充電或電池使用時的電量狀況。同時本發(fā)明還采用7號電池外套可拆分5號電池外殼結(jié)構(gòu)，充分靈活適用家用小電器和兒童玩具對5號和7號電池的不同要求。
[0004]本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種充電圓柱鋰電池，包括電芯、無正極端蓋的電池殼體和正極端蓋，該正極端蓋包括雙面PCB板與帶有充電孔的正極電池帽，該雙面PCB板包括降壓器；該正極端蓋覆蓋在電池殼體的正極開口處，該電芯置于該電池殼體內(nèi)；該電芯的正極通過該正極端蓋的降壓器連接該正極電池帽，該電芯的負極通過該正極端蓋的降壓器連接電池殼體的負極端部。
[0005]具體地，該降壓器包括降壓電路載體、保護電路載體以及5個輸入或輸出端子；該降壓電路載體與保護電路載體相互連接，該5個輸入或輸出端子分別為充電輸入正極端子，電芯輸入輸出共用正極端子，電芯輸入輸出共用負極端子，放電輸入輸出共用負極端子，放電輸出正極端子；該正極端蓋的雙面PCB板的向外一面上設(shè)置該充電輸入正極端子和放電輸出正極端子，在該正極端蓋的雙面PCB板的向內(nèi)一面上設(shè)置該電芯輸入輸出共用正極端子，電芯輸入輸出共用負極端子，放電輸入輸出共用負極端子。
[0006]上述端子，其中，充電輸入正極端子，是與外部充電器的充電柱接觸，輸入或通過充電電池盒放電輸出3.7-4.2V正極電流的一個接觸端子，該端子也是通過與充電柱或監(jiān)測探針的接觸，來監(jiān)測鋰電池充電狀況，或放電輸出工作時，電池電量變化狀況。
[0007]放電輸出正極端子，是降壓器將電芯施放出的3.7-4.2V電壓降低為恒定的1.5V正極電流輸出的端子。
[0008]電芯輸入輸出共用正極端子，是降壓器將外部充電器充電輸入的3.7-4.2V正極電流，輸出給電芯正極充電；在充電結(jié)束后，鋰電池放電輸出工作時，接受電芯放電輸入正極電流的共用端子。
[0009]電芯輸入輸出共用負極端子，是降壓器接受外部充電器給電芯充電輸入的3.7-4.2V負極充電電流；在充電結(jié)束后，鋰電池放電輸出工作時，接受外部工作電流經(jīng)降壓器回路輸出給電芯負極片的3.7-4.2V負極電流的共用端子。
[0010]放電輸入輸出共用負極端子，是降壓器接受電池外部充電輸入的3.7-4.2V負極充電電流給充電回路到電池負極端的端子，該端子同時也是在充電結(jié)束后，電池放電輸出工作時，接受電池負極端放電輸入回路輸入的1.5V負極電流的負極共用端子，該端子可直接接觸或連接作為負極的充電圓柱鋰電池的金屬殼體，以省去降壓器負極輸入/輸出雙向連接線。
[0011]降壓器內(nèi)置有鋰電池降壓電路載體和電池保護電路載體，鋰電池降壓電路主要作用是將電芯的3.7V-4.2V的電壓降為1.5V電壓，輸出給5號電池或7號電池殼體上的正極電極帽和負極片，電池保護電路載體主要作用是對電芯的充電電壓和電流，及輸出電壓和電流進行保護，防止電芯的充電電壓過充和放電電壓過放，延長鋰電池使用壽命。
[0012]作為一個優(yōu)選方案，該電池殼體為一個3號電池殼體，或為一個I號電池殼體。
[0013]作為一個優(yōu)選方案，該電池殼體為一個7號電池。
[0014]作為一個優(yōu)選方案，該電池殼體為一個5號電池。
[0015]作為一個優(yōu)選方案，當(dāng)該電池殼體為一個7號電池殼體時，還包括一個可拆分式5號電池殼體，該可拆分式5號電池殼體包括上殼體和下殼體，所述上殼體和下殼體套合并內(nèi)置該7號電池殼體，所述上殼體的正極電池帽設(shè)有充電孔，該上殼體套合該7號電池殼體的正極端，且該上殼體的正極電池帽與該正極端蓋的正極電池帽對應(yīng)連接。
[0016]作為一個優(yōu)選方案，當(dāng)該電池殼體為一個5號電池殼體時，還包括一個可拆分式3號電池殼體；該可拆分式3號電池殼體包括上殼體和下殼體，所述上殼體和下殼體套合并內(nèi)置該5號電池殼體，所述3號電池上殼體的正極電池帽設(shè)有充電孔，該上殼體套合5號電池殼體的正極端，且該3號電池上殼體的正極電池帽與5號電池正極端蓋的正極電池帽對應(yīng)連接。而且，該5號電池殼體為整體不可拆分式5號電池殼體的充電鋰電池。
[0017]本發(fā)明還提供了該充電圓柱鋰電池的充電電池盒，包括一個以上電池位；每個電池位的正極端設(shè)有一個正極充電柱，其負極端設(shè)有一負極充電彈簧片，每個正極充電柱與其對應(yīng)的負極充電彈簧片通過充電器連通。
[0018]還包括一個可伸縮的USB接插口公頭，從而實現(xiàn)直接插入外部電源的USB母座取電，向所述充電電池盒內(nèi)的圓柱鋰電池充電；；還包括一個可伸縮的Micro USB接插頭公頭，從而實現(xiàn)直接插入手機或其它用電器輸出充放電。
[0019]5號電池或7號電池采用充電柱單軸充電時，將電池端蓋上的一正極帽的充電孔對準(zhǔn)充電器上的一個充電柱，正極充電柱穿過5號或7號電池端蓋上的正極帽上的充電孔，與降壓器上的充電輸入正極端子接觸，高于3.7V的充電電流經(jīng)過降壓器上的直通電路與電芯輸入輸出共用正極端子導(dǎo)通充電，當(dāng)電芯充電電壓達到4.2V時，保護電路及時切斷充電電流，保護電芯不會過充損壞。
[0020]當(dāng)5號電池或7號電池處于放電輸出工作狀態(tài)需要放電輸出1.5V電壓工作時，電芯兩端的3.7V-4.2V電壓經(jīng)過電芯兩端正負極連接線，連接降壓器上的放電輸出正極端子連接5號或7號電池的正極電池帽，和輸入輸出共用負極端子連接負極接觸片。這樣5號或7號電池工作時，就能輸出恒定的1.5V電壓。
[0021]充滿電的7號電池，套裝在可拆分式5號電池的殼體內(nèi)，其正極電池帽接觸5號電池正極電池帽，其負極通過導(dǎo)電彈片連接5號電池負極接觸片。此時套裝7號電池的5號電池殼體就能作為5號電池使用，分拆5號電池殼體，取出7號電池，此時，7號電池就能單獨作為7號電池使用。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下積極效果:本發(fā)明的充電鋰電池，采用了充電和放電共用正極帽和負極外殼結(jié)構(gòu)，降壓器直接置于圓柱電池端蓋上，結(jié)構(gòu)簡潔、緊湊、合理、巧妙，既降低生產(chǎn)成本，又增加了電芯容量，該電池還可隨時在電池合上檢測電池的電量，可在7號電池和5號電池之間變換，適用家庭對不同型號電池的需求。
【附圖說明】
[0023]圖1是實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3是實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]其中，
[0027]010--正極端蓋；
[0028]011——充電輸入正極端子；
[0029]012--電芯輸入輸出共用正極端子；
[0030]013--電芯輸入輸出共用負極端子；
[0031]014--放電輸入輸出共用負極端子；
[0032]015--放電輸出正極端子；
[0033]016——降壓電路載體；
[0034]017--保護電路載體；
[0035]018——1.5V正極輸出線；
[0036]019——3.7V-4.2V輸入直通連接線；
[0037]020——電池充電器；
[0038]021--正極充電柱；
[0039]022——正極充電柱外殼；
[0040]023——7號電池充電孔；
[0041 ]025——5號電池充電孔；
[0042]030——電芯；
[0043]031——電芯正極端子；
[0044]032--電芯負極；
[0045]033——3.7V-4.2V負極輸入/輸出雙向連接線；
[0046]034——3.7V-4.2V正極輸入/輸出雙向連接線；
[0047]040--絕緣墊；
[0048]050——5號電池正極電池帽；
[0049]051--上殼體；
[0050]052--下殼體；
[0051]053——5號電池負極端部；
[0052]054一一降壓器負極輸入/輸出雙向連接線；
[0053]055--整體5號電池殼體；
[0054]056一一負極充電彈簧片；
[0055]057——連接件；
[0056]070——7號電池正極電池帽；
[0057]071——7號電池殼體；
[0058]072——7號電池負極接觸片；
[0059]80——充電電池盒；
[0060]81——充電電池位；
[0061]82 液晶顯不屏；
[0062]83——USB 接插口；
[0063]84——Micro USB 接插口 ；
[0064]85——照明燈。
【具體實施方式】
[0065]實施例1
[0066]如圖1所示實施例1的充電圓柱鋰電池，包括整體5號電池殼體055、電芯030與置有降壓器的正極端蓋010，所述整體5號電池殼體055為一正極端開口的桶形殼體，正極端蓋010覆蓋在整體5號電池殼體055的開口端。該電芯030置于該整體5號電池殼體055與該正極端蓋010形成的容腔內(nèi)。
[0067]具體地，該正極端蓋010包括一雙面PCB板與一個5號電池正極電池帽050，在該PCB板內(nèi)設(shè)有降壓器，該降壓器包括降壓電路載體016與保護電路載體017以及5個輸入或輸出端子。該5個輸入或輸出端子分別為充電輸入正極端子011，電芯輸入輸出共用正極端子012，電芯輸入輸出共用負極端子013，放電輸入輸出共用負極端子014，放電輸出正極端子015。其中，該正極端蓋010的雙面PCB板的向外一面上設(shè)置該充電輸入正極端子011和放電輸出正極端子015。在該正極端蓋010的雙面PCB板的向內(nèi)一面上，設(shè)置電芯輸入輸出共用正極端子012，該正極端蓋010的雙面PCB板內(nèi)的保護電路載體017上設(shè)置電芯輸入輸出共用負極端子