一種深海大功率鋰電池裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種深海大功率鋰電池裝置，用于為深海水下工程裝備和水下科考設(shè)備進行大功率供電，包括大功率聚合物鋰電池芯組，電池芯防振動固定架，海水液壓平衡皮囊，耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱體，變壓器油，耐油絕緣膠皮和耐壓水密接插件，其中，大功率聚合物鋰電池芯組通過耐油絕緣膠皮隔離后放置在耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱體內(nèi)，再通過電池芯防振動固定架將大功率聚合物鋰電池芯組整體固定，將電池芯組引線與耐壓水密接插件連接好，向耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱體內(nèi)灌滿變壓器油，密封好電池箱體。本實用新型的深海大功率鋰電池裝置能夠?qū)崿F(xiàn)最大6000米水深全水深水下大功率供電。
【專利說明】—種深海大功率鋰電池裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及深海水下工程裝備和水下科考設(shè)備，具體涉及一種為深海環(huán)境下作業(yè)的水下設(shè)備進行大功率供電的充電電池裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在深海環(huán)境下進行海底工程施工和海底資源考察時，所采用的水下工程裝備和水下科考設(shè)備，都需要進行水下供電，部分設(shè)備在母船支持下可以進行甲板遠程供電，但是當水下設(shè)備需要被大功率供電時，通常需要在水下進行電池供電，或水下電池供電與甲板遠程供電相結(jié)合的混合供電。特別是無纜水下設(shè)備只能使用水下電池進行供電，如AUV、載人潛器、深海觀測站和潛標等設(shè)備只能使用水下電池進行供電。
[0003]目前國際國內(nèi)使用的很多深水作業(yè)的工程設(shè)備和科考設(shè)備是水下電池直接供電的，水下供電電池被封裝在耐壓殼體內(nèi)，隨著設(shè)備水下作業(yè)深度的增加，耐壓殼體為了承受海水壓力，需要將殼體設(shè)計制造得很厚很重，目前殼體材料主要有不銹鋼、鋁合金和鈦合金等。如果水下供電時要求大功率長時間，整個水下電池供電裝置體積和重量都將非常大，嚴重降低了水下作業(yè)設(shè)備的有效載荷。
[0004]如何在提高水下電池供電裝置能量密度的同時能大幅降低整個裝置重量，并能在深海環(huán)境下高效可靠穩(wěn)定地進行大功率供電，成為水下作業(yè)設(shè)備設(shè)計要解決的關(guān)鍵技術(shù)問
題之一。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實用新型提供了一種深海大功率鋰電池裝置及其制作方法，提高了整套電池裝置能量密度，同時降低了裝置的整體重量。
[0006]本實用新型提供了一種深海大功率鋰電池裝置，包括耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱體、耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱蓋板、大功率聚合物鋰電池芯組，所述電池芯組設(shè)置在所述耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱體內(nèi)部；所述裝置還包括海水液壓平衡皮囊、排氣和充油口、總正極引線、總負極引線、信號引線以及第一單芯水密座、第二單芯水密座和一對16芯水密座，所述海水液壓平衡皮囊設(shè)置在所述電池箱體內(nèi)，所述海水液壓平衡皮囊的端口設(shè)置在所述電池箱體的側(cè)壁上，所述排氣和充油口以及所述水密座分別設(shè)置在所述電池箱體的頂部；所述總正極引線的一端連接電池芯組的總正極，另一端固定于所述第一單芯水密座內(nèi)的安裝螺孔；所述總負極引線的一端連接電池芯組的總負極，另一端固定于所述第二單芯水密座內(nèi)的安裝螺孔；所述30根信號引線的一端連接所述電池芯組的信號端，另一端通過焊接與所述2個16芯水密座內(nèi)部尾線相連接。
[0007]所述裝置還包括電池芯固定架，所述固定架設(shè)置在所述電池箱體，所述電池芯組固定于所述電池芯固定架上。
[0008]所述電池箱體的內(nèi)壁上敷設(shè)有耐油絕緣膠皮。
[0009]所述電池箱蓋板通過緊固螺絲固定在所述電池箱體上。[0010]所述電池箱體與電池箱蓋板的連接處設(shè)置有密封圈。
[0011]所述一對16芯水密座上分別安裝有水密堵頭。
[0012]本實用新型同時還提供了一種制作深海大功率鋰電池裝置的方法，所述方法包括如下步驟:
[0013]步驟一:在耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱體內(nèi)鋪墊耐油絕緣膠皮；
[0014]步驟二:將大功率聚合物鋰電池芯組通過電池芯固定架固定安裝在所述電池箱體內(nèi)；
[0015]步驟三:將電池芯組的總正極引線與位于電池箱體頂部的第一單芯水密座內(nèi)部的安裝螺孔連接并擰緊，將電池芯組的總負極引線與位于電池箱體頂部的第二單芯水密座內(nèi)部的安裝螺孔連接并擰緊；
[0016]步驟四:將電池芯組的信號引線分別焊接于位于電池箱體頂部的兩個16芯水密座內(nèi)部的尾線上；
[0017]步驟五:將海水液壓平衡皮囊安裝在電池箱體的內(nèi)部，將海水液壓平衡皮囊的囊口穿過位于電池箱體上的海水液壓平衡皮囊端口，并從外部擰緊，使得海水液壓平衡皮囊保持半吸氣狀態(tài)；
[0018]步驟六:擰緊位于電池箱體頂部的排氣和充油孔，向電池箱體內(nèi)灌滿變壓器油；
[0019]步驟七:在電池箱體的端口法蘭處安裝密封圈，并用緊固螺絲將耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱蓋板緊密固定于電池箱體上；
[0020]步驟八:將電池箱體豎起，使安裝有單芯水密座的一面朝上；
[0021]步驟九:打開排氣和充油孔進行排氣，并通過排氣和充油孔向電池箱體內(nèi)補充變壓器油，同時搖晃電池箱體以充分排氣，然后靜置約5個小時，直至排氣和充油孔處無氣泡出現(xiàn)，補滿變壓器油，再將排氣和充油孔擰緊及密封。
[0022]如果不需要檢測或監(jiān)控所述深海大功率鋰電池裝置內(nèi)電池芯組參數(shù)，則所述方法還包括步驟十:將兩個水密堵頭安裝在所述兩個16芯水密座上以進行水密處理。
[0023]由上述技術(shù)方案可知，本實用新型提供的深海大功率鋰電池裝置采用海水液壓平衡的箱體設(shè)計，選用能在高壓力下高效可靠穩(wěn)定大功率放電的聚合物鋰電池芯組，使得整套電池裝置能量密度有了質(zhì)的提高，同時整套電池裝置的重量也大大降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本實用新型一實施例提供的深海大功率鋰電池裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本實用新型一實施例提供的深海大功率鋰電池裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本實用新型一實施例提供的深海大功率鋰電池裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0029]如圖1-3所示，本實施例的深海大功率鋰電池裝置可以包括:耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱體10、耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱蓋板1、大功率聚合物鋰電池芯組12，所述電池芯組12設(shè)置在所述耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱體10內(nèi)部；所述裝置還包括海水液壓平衡皮囊
11、排氣和充油口 8、總正極引線、總負極引線、信號引線以及第一單芯水密座51、第二單芯水密座52和一對16芯水密座6所述海水液壓平衡皮囊11設(shè)置在所述電池箱體10內(nèi)，所述海水液壓平衡皮囊11的端口設(shè)置在所述電池箱體10的側(cè)壁上，所述排氣和充油口 8以及各個水密座分別設(shè)置在所述電池箱體10的頂部；所述總正極引線的一端連接電池芯組12的總正極，另一端固定于所述第一單芯水密座51內(nèi)的安裝螺孔；所述總負極引線的一端連接電池芯組12的總負極，另一端固定于所述第二單芯水密座52內(nèi)的安裝螺孔；所述30根信號引線的一端連接所述電池芯組12的信號端，另一端通過焊接與所述2個16芯水密座6內(nèi)部尾線相連接。
[0030]可選地,所述裝置還包括電池芯固定架9,所述固定架9設(shè)置在所述電池箱體10內(nèi)，所述電池芯組12固定于所述電池芯固定架9上。
[0031]可選地，所述電池箱體10的內(nèi)壁上敷設(shè)有耐油絕緣膠皮13。
[0032]可選地，所述電池箱蓋板I通過緊固螺絲3固定在所述電池箱體10上。
[0033]可選地，所述電池箱體10與電池箱蓋板I的連接處設(shè)置有密封圈4。
[0034]可選地，如果不`需要檢測或監(jiān)控所述深海大功率鋰電池裝置內(nèi)電池芯組參數(shù)，可以在所述一對16芯水密座6上分別安裝水密堵頭7。
[0035]可選地，深海大功率鋰電池裝置標稱電壓110￥，容量6(^11，放電電流6(^，瞬時放電電流180A。信號引線為1.5mm2高溫鍍銀導(dǎo)線，線長60mm，總正極和總負極除引出信號線外，還分別引出一根6_2高溫鍍銀導(dǎo)線，線長80_?？梢源?lián)并聯(lián)使用，串并聯(lián)使用時可提供20kW的標稱功率,瞬間輸出功率可達60kW。
[0036]可選地，深海大功率鋰電池裝置:長600mm，寬320mm，高300mm，重量約50kg(充滿
變壓器油時)。
[0037]深海大功率鋰電池裝置對外接口、充放電接口為兩個單芯水密座5(總正極I個單芯水密座51，總負極I個單芯水密座52)，以及兩個16芯水密母座6。通過兩個16芯水密母座6可以獨立檢測電池芯組中28只電池芯，并可以通過這兩個16芯水密母6方便地對電池芯組進行均衡方式充放電，并對電池芯進行保養(yǎng)維護。
[0038]由上述技術(shù)方案可知，本實用新型提供的深海大功率鋰電池裝置采用海水液壓平衡的箱體設(shè)計，選用能在高壓力下高效可靠穩(wěn)定大功率放電的聚合物鋰電池芯組，使得整套電池裝置能量密度有了質(zhì)的提高，同時整套電池裝置的重量也大大降低。
[0039]本實用新型的深海大功率鋰電池裝置可以應(yīng)用在ROV、AUV、載人潛器、水下滑翔機、深海觀測站、深?？梢暼酉到y(tǒng)、深海生物組合取樣系統(tǒng)、深海巖心取樣鉆機、海底資源綜合探測系統(tǒng)、深海聲學(xué)系統(tǒng)、潛標等眾多深海工程裝備和科考設(shè)備，能給這些水下作業(yè)設(shè)備提供高效可靠穩(wěn)定的大功率電池供電。[0040] 最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換，而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。`
【權(quán)利要求】
1.一種深海大功率鋰電池裝置，包括耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱體、耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱蓋板、大功率聚合物鋰電池芯組，所述電池芯組設(shè)置在所述耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱體內(nèi)部，其特征在于，所述裝置還包括海水液壓平衡皮囊、排氣和充油口、總正極引線、總負極引線、信號引線以及第一單芯水密座、第二單芯水密座和一對16芯水密座，所述海水液壓平衡皮囊設(shè)置在所述電池箱體內(nèi)，所述海水液壓平衡皮囊的端口設(shè)置在所述電池箱體的側(cè)壁上，所述排氣和充油口以及所述水密座分別設(shè)置在所述電池箱體的頂部；所述總正極引線的一端連接電池芯組的總正極，另一端固定于所述第一單芯水密座內(nèi)的安裝螺孔；所述總負極引線的一端連接電池芯組的總負極，另一端固定于所述第二單芯水密座內(nèi)的安裝螺孔；所述30根信號引線的一端連接所述電池芯組的信號端，另一端通過焊接與所述2個16芯水密座內(nèi)部尾線相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括電池芯固定架，所述固定架設(shè)置在所述電池箱體，所述電池芯組固定于所述電池芯固定架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電池箱體的內(nèi)壁上敷設(shè)有耐油絕緣膠皮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述電池箱蓋板通過緊固螺絲固定在所述電池箱體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述電池箱體與電池箱蓋板的連接處設(shè)置有密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的裝置，其特征在于，所述一對16芯水密座上分別安裝有水密堵頭。
【文檔編號】H01M2/36GK203386816SQ201320370287
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】夏玉東, 李波, 左立標 申請人:北京先驅(qū)高技術(shù)開發(fā)公司