[发明专利]具有自动补偿深水压力功能的锂电池组

说明书

技术领域

本发明涉及到一种具有自动补偿深水压力功能的锂电池组。

背景技术

深潜器、深海救生装备、石油钻探装备等，通常需要在数百米、乃至数千米的深海压力环境下工作。随着下潜深度的增加，电池组所受外压力也相应加大。依传统的做法，采取增加壳体材料厚度来保证箱体的结构强度。此法虽然解决了耐压强度问题，但却增加了蓄电池箱体的重量，大幅减少了潜器的有效载荷。

此前，水下装备电源大都使用银锌二次电池，其使用寿命仅30余次，且存在使用维护成本高、不可大倾角使用等缺陷。近年来，由于锂离子电池具有比功率高、比能量大、循环寿命长、安全性好、工作温度范围宽、环境适应性好（耐高温、高湿、高盐环境）、易维护、安装与使用位置不受限制、任意形状尺寸等优点，已成为当前最有应用前景的水下工作能源。

直压式电池（即：直接将电池或电池组封死在树脂胶内）：一方面，一旦电池组中某个单体电池或电路出现故障时，存在不能维修的问题，只能整组报废。另一方面，当电池组中串并联数量多或电池外形尺寸大时，各电池之间的空隙没办法彻底解决；在受压时，因空隙的存在，极易造成电池组损坏，可靠性很差。

由于种种原因，一些深潜器装备的安装空间有限制，要求电池组具有灵活的安装方式。

发明内容

本发明的目的在于克服现有电池技术与性能的不足，提供一种长寿命、高能量、安装方式灵活，有效载荷大，维护方便，可在任意水深下工作的新型锂电池组。

本发明的技术方案：

一种具有自动补偿深水压力功能的锂电池组，其特征在于，包括：外箱体组件、内箱体组件、外置压力补偿器、锂电池；所述外箱体组件包括外箱体及外箱体上面设置的密封圈和上盖；所述外箱体内设有内箱体组件，所述内箱体组件是由内箱体、电池管理系统、以及内箱体设有的电池卡槽；所述单体锂电池安装在间隔距离相等的电池卡槽内；所述外置压力补偿器通过输油软管与外箱体相连；

所述的外置压力补偿器结构为：将补偿皮囊置于圆柱形外壳内，所述的圆柱形外壳一端通过输油软管与外箱体相连，另一端设有导杆出入孔，并且所述导杆一端固定连接补偿皮囊，导杆另一端自由伸出，在圆柱形外壳内的导杆上外套有弹簧，圆柱形外壳上还设有进水孔。

再进一步，所述电池管理系统工作时直接浸泡在压力油中。由耐压耐油电子器件制作而成。主从控模块采用一体化结构（即主从控模块布在同一电路板上），同一组电池组内设置2个管理系统，实行双路同时采集，互为备用。具有在线实时监测电池组总电压、总电流、容量、各单体电池温度与鼓胀状态及故障诊断、早期预警与控制功能。

更进一步，具有自动补偿深水压力功能的新型锂电池组，还包括：进水传感器，所述进水传感器安装在外箱体内易损坏进水部位，实现进水报警功能。

更进一步，所述保险丝设置在总电路中，当电池组产生过流时，提供二级保护。

本发明的优点：

1.摒弃了传统箱体结构设计思路，采用补偿压力装置，有效载荷提高40%以上。

2.提高了蓄电池组的循环使用寿命和体积比能量，大幅延长了深潜设备的续航能力。

3.电池组安装方式灵活，维护方便，具有在任意水深下工作能力。

4.同一电池组内设置两电池管理系统，双路同时采集，互为备用，有效的提高了电池组的安全性和可靠性。

附图说明

图1为电池组外形构造示意图；

图2为外箱体结构示意图；

图3为单体电池外形示意图；

图4为内箱体结构示意示意图；

图5为内箱体组装结构示意图；

图6为外置压力补偿器在未受压时的状态结构剖视图；

图7为外置压力补偿器在受压后的状态结构剖视图；

图示：1-外箱体，2-外置压力补偿器，3-水密接插件，4-单体电池，5-内箱体，6-电池管理系统，7-保险丝，8-汇流条，9-补偿皮囊，10-压力油，11-输油软管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

如图1所示,所述外置压力补偿器2的补偿量由外箱体1所液压油10决定（通常取液压油量的7%～10%）。通过输油软管与外壳体1相连，所述输油软管11为镶嵌有金属线的软管，长度根据需要设定。1e为上盖。