本實(shí)用新型涉及海洋工程和水下科考裝備領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種深海輕質(zhì)高能量電池裝置。

背景技術(shù)：

深海能力建設(shè)是海洋強(qiáng)國(guó)建設(shè)的重要組成部分，是國(guó)家有效利用深海、保障海洋權(quán)益綜合國(guó)力的體現(xiàn)，而且擁有深?；顒?dòng)能力也是探索未知海洋世界的前提和基礎(chǔ)，無(wú)論是對(duì)深海資源的勘探和開發(fā)，還是對(duì)各種深海前沿重大科學(xué)命題進(jìn)行可靠探究，都離不開先進(jìn)的深海水下科考裝備。

深海水下科考裝備在進(jìn)行海洋活動(dòng)時(shí)，都需要進(jìn)行水下供電，一般的供電方式包括母船遠(yuǎn)程供電、水下電池直接供電以及遠(yuǎn)程和水下電池混合供電，而對(duì)于某些深海水下科考裝備，只能使用水下電池對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電。

鋰電池具有高能量密度、無(wú)記憶效應(yīng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是深海水下科考裝備水下供電的主要發(fā)展方向之一。現(xiàn)有技術(shù)中國(guó)內(nèi)外主要是通過(guò)耐壓殼體對(duì)水下電池進(jìn)行封裝，隨著深海水下科考裝備的作業(yè)深度的增加，需耐受的壓力也在增加，封裝鋰電池的耐壓殼體一般采用不銹鋼、鋁合金或者是鈦合金材料，但是這樣會(huì)導(dǎo)致水下電池裝置的體積和重量非常龐大，嚴(yán)重降低了水下電池的能量密度，同時(shí)也會(huì)嚴(yán)重影響深海水下科考裝備的有效載荷。因此，降低水下電池裝置的整體質(zhì)量，提高水下電池的能量密度以及供電工作中的穩(wěn)定性，將成為研究水下電池裝置的主要方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種深海輕質(zhì)高能量電池裝置，可以顯著降低電池裝置的整體重量，提高裝置的能量密度。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種深海輕質(zhì)高能量電池裝置，包括球狀耐壓干艙、電池艙支座、鋰電池組和電池托架，其中鋰電池組和電池托架設(shè)置于所述球狀耐壓干艙中，所述鋰電池組固裝在所述電池托架上，電池艙支座設(shè)置于所述球狀耐壓干艙下方；所述球狀耐壓干艙包括上球殼和下球殼，在所述上球殼上方設(shè)有第一安裝半圈，在所述下球殼下方設(shè)有第二安裝半圈，所述上球殼和下球殼通過(guò)密封帶連接并通過(guò)所述第一安裝半圈和第二安裝半圈端部相連固定；在所述下球殼上設(shè)有上電插頭、電源輸出插頭和真空嘴，所述鋰電池組的電池上電線與所述上電插頭連接，所述鋰電池組的正負(fù)極與所述電源輸出插頭連接。

在所述上球殼上方設(shè)有兩個(gè)第一安裝半圈，且所述兩個(gè)第一安裝半圈左右兩端分別通過(guò)一個(gè)第一調(diào)整塊相連，在所述下球殼下方設(shè)有兩個(gè)第二安裝半圈，且所述兩個(gè)第二安裝半圈的左右兩端分別通過(guò)一個(gè)第二調(diào)整塊相連，位于同一側(cè)的第一調(diào)整塊和第二調(diào)整塊通過(guò)螺栓連接。

所述兩個(gè)第一安裝半圈中部以及所述兩個(gè)第二安裝半圈中部均通過(guò)間隔條相連。

所述上電插頭和電源輸出插頭對(duì)稱設(shè)置于所述真空嘴兩側(cè)，且所述上電插頭和電源輸出插頭均為水密插件。

所述電池托架中部通過(guò)螺釘與一個(gè)固定板連接，且所述電池托架置于所述下球殼中時(shí)，所述固定板與所述下球殼內(nèi)部底端相抵。

所述電池托架與所述下球殼的接觸位置處涂抹玻璃膠固定。

所述鋰電池組通過(guò)緊固帶固定到電池托架上。

所述鋰電池組包括電池架上蓋、電池架下蓋、鋰電池和金屬連接片，其中各個(gè)鋰電池上下兩端分別與所述電池架上蓋和電池架下蓋固連，各個(gè)鋰電池之間通過(guò)金屬連接片連接，每個(gè)鋰電池均配有一個(gè)防反充二極管，每列高能量鋰電池配有一個(gè)防過(guò)放二極管。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為：

1、本實(shí)用新型可以顯著降低電池裝置的整體重量，提高裝置的能量密度，適合深海作業(yè)。本實(shí)用新型能夠保證在6000米甚至是全海深的工作條件下提供穩(wěn)定的電源。

2、本實(shí)用新型球狀耐壓干艙的上、下球殼之間通過(guò)安裝半圈和密封帶連接固定，有效保證殼體強(qiáng)度和內(nèi)部的真空度。

3、本實(shí)用新型為輕型結(jié)構(gòu)，其中上球殼和下球殼的材質(zhì)為玻璃，安裝半圈的材質(zhì)是聚甲醛塑料，整個(gè)球狀耐壓干艙質(zhì)量大大減輕。

4、本實(shí)用新型安裝以及安裝后的檢測(cè)都很方便，適于大范圍推廣。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的軸測(cè)圖；

圖2為圖1中本實(shí)用新型的主視圖；

圖3為圖1中本實(shí)用新型的縱剖視圖；

圖4為圖1中本實(shí)用新型的橫剖視圖；

圖5為圖3中本實(shí)用新型本實(shí)用新型內(nèi)部的高能鋰電池模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為第一安裝半圈，2為間隔條，3為上球殼，4為密封帶，5為下球殼，6為第一調(diào)整塊，7為電池艙支座，8為上電插頭，9為真空嘴，10為電源輸出插頭，11為緊固帶，12為鋰電池組，121為電池架上蓋，122為金屬連接片，123為防反充二極管，124為鋰電池，125為電池架下蓋，13為電池托架，14為固定板，15為第二安裝半圈，16為第二調(diào)整塊，17為螺栓，18為螺釘。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。

如圖1～5所示，本實(shí)用新型包括球狀耐壓干艙、電池艙支座7、鋰電池組12和電池托架13，其中鋰電池組12和電池托架13設(shè)置于球狀耐壓干艙中，且所述鋰電池組12固裝在所述電池托架13上，電池艙支座7設(shè)置于所述球狀耐壓干艙下方。

如圖1所示，所述球狀耐壓干艙包括上球殼3和下球殼5，如圖1所示，所述上球殼3放置在下球殼5上部，所述上球殼3和下球殼5先通過(guò)密封帶4連接，并通過(guò)上下側(cè)的安裝半圈端部相連固定，其中所述上球殼3和下球殼5的材質(zhì)為玻璃，所述安裝半圈的材質(zhì)是聚甲醛塑料，大大減輕所述球狀耐壓干艙質(zhì)量。

如圖1所示，在所述上球殼3上側(cè)設(shè)有兩個(gè)第一安裝半圈1，且所述兩個(gè)第一安裝半圈1左右兩端通過(guò)第一調(diào)整塊6相連，在所述下球殼5的下側(cè)設(shè)有兩個(gè)第二安裝半圈15，且所述兩個(gè)第二安裝半圈15的左右兩端通過(guò)第二調(diào)整塊16相連，位于同一側(cè)的第一調(diào)整塊6和第二調(diào)整塊16通過(guò)螺栓17連接，通過(guò)旋緊所述螺栓17即固定第一安裝半圈1和第二安裝半圈15位置，從而使上下側(cè)的安裝半圈從外側(cè)固定所述上球殼3和下球殼5，在所述球狀耐壓干艙頂端和底端分別設(shè)有間隔條2，所述球狀耐壓干艙頂端的間隔條2分別通過(guò)螺釘與兩個(gè)第一安裝半圈1中部固連并將兩個(gè)第一安裝半圈1隔開，所述球狀耐壓干艙底端的間隔條2分別通過(guò)螺釘與兩個(gè)第二安裝半圈15中部固連并將兩個(gè)第二安裝半圈15隔開。本實(shí)施例中，所述上球殼3和下球殼5為玻璃材質(zhì)。

如圖1～2所示，在所述下球殼5前側(cè)設(shè)有上電插頭8、電源輸出插頭10和真空嘴9，其中所述真空嘴9設(shè)置于所述下球殼5的前側(cè)中部，所述上電插頭8和電源輸出插頭10對(duì)稱設(shè)置于所述真空嘴9兩側(cè)，其中所述真空嘴9用于抽除所述球狀耐壓干艙內(nèi)部的空氣，所述鋰電池組12的電池上電線與所述上電插頭8相連，所述鋰電池組12正負(fù)極與所述電源輸出插頭10相連，所述上電插頭8和電源輸出插頭10均為水密插件。在所述下球殼5的左右兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)電池艙支座7，所述電池艙支座7通過(guò)螺釘固定到所述第二安裝圈16上。

如圖3所示，所述電池托架13中部通過(guò)螺釘18與一個(gè)固定板14連接，然后將所述電池托架13放入所述下球殼5中，所述固定板14與所述下球殼5底端相抵，調(diào)整所述電池托架13至所述下球殼5中心位置后，在所述電池托架13與所述下球殼5的接觸位置處涂抹玻璃膠固定。

如圖3所示，鋰電池組12通過(guò)緊固帶11固定到電池托架13上，如圖5所示，所述鋰電池組12包括電池架上蓋121、電池架下蓋125、鋰電池124和金屬連接片122，其中各個(gè)鋰電池124上下兩端分別通過(guò)螺釘與所述電池架上蓋121和電池架下蓋125固連，各個(gè)鋰電池124之間通過(guò)金屬連接片122連接，每個(gè)鋰電池124均配有一個(gè)防反充二極管123，每列高能量鋰電池配有一個(gè)防過(guò)放二極管126，由公共正極(鍍銀高溫線，0.5mm²)引出導(dǎo)線作為正極引出線128，由公共負(fù)極(鍍銀高溫線，0.5mm²)引出導(dǎo)線作為負(fù)極引出線127，形成所述鋰電池組的正負(fù)極。如圖4～5所示，本實(shí)施例中共設(shè)有六組鋰電池組12，所述六組鋰電池組12呈十字狀設(shè)置于球狀耐壓干艙中部，每組鋰電池組12包括呈24個(gè)呈四排六列設(shè)置的鋰電池124，且所述鋰電池124為高能鋰電池。

本實(shí)用新型的安裝方式及工作原理為：

本實(shí)用新型的安裝步驟如下：

步驟一：將鋰電池組12通過(guò)緊固帶11固定到電池托架13上，并電池托架13與固定板14通過(guò)螺釘18連接。

步驟二：將固定好鋰電池組12的電池托架13放入所述下球殼5內(nèi)，將所述電池托架13調(diào)整至所述下球殼5中心位置，并在所述電池托架13與所述下球殼5的接觸位置處涂抹玻璃膠固定；

步驟三：將真空嘴9、上電插頭8、電源輸出插頭10安裝到所述下球殼5上；

步驟四：將所述鋰電池組12的電池上電線與所述上電插頭8連接，將所述鋰電池組12的正負(fù)極與所述電源輸出插頭10連接；

步驟五：將所述上球殼3放置于所述下球殼5上，接觸面對(duì)齊形成球狀耐壓干艙；

步驟六；通過(guò)所述真空嘴9抽除所述球狀耐壓干艙內(nèi)部的空氣，使所述上球殼3和下球殼5的接觸面緊密貼合；

步驟七：在所述上球殼3和下球殼5的接觸位置纏繞上密封帶4；

步驟八：將兩個(gè)第一安裝半圈1兩端通過(guò)第一調(diào)整塊6相連、中部通過(guò)間隔條2相連，將兩個(gè)第二安裝半圈15兩端通過(guò)第二調(diào)整塊16相連、中部通過(guò)間隔條2相連，并將同一側(cè)的第一調(diào)整塊6和第二調(diào)整塊16通過(guò)螺栓17連接；

步驟九：將球狀耐壓干艙放置在第一安裝半圈1和第二安裝半圈15中間，擰緊同側(cè)第一調(diào)整塊6和第二調(diào)整塊16之間的螺栓17固定所述上球殼3和下球殼5；

步驟十：將電池艙支座7固裝至球狀耐壓干艙的底部?jī)啥?，且所述電池艙支?通過(guò)螺釘固定到所述第二安裝圈16上；

步驟十一：檢測(cè)鋰電池組12接線是否正常，將真空表與所述真空嘴9相連測(cè)量密封后球狀耐壓干艙內(nèi)的真空度，當(dāng)真空度不高于-0.7時(shí)則認(rèn)為密封性能滿足要求，接通上電插頭8，通過(guò)電壓表測(cè)量電源輸出插頭10的輸出電壓，當(dāng)電壓為24±0.5V時(shí)，認(rèn)為鋰電池組12接線正常。