[發明專利]一種深海大功率鋰電池裝置及其制作方法

有效

• 申請號: 201310258104.8
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103325965A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 夏玉東;李波;左立標
• 申請（專利權）人: 北京先驅高技術開發公司
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M2/12;H01M2/36
• 代理公司: 北京瑞思知識產權代理事務所(普通合伙) 11341
• 代理人: 李濤

技術領域

本發明涉及深海水下工程裝備和水下科考設備，具體涉及一種為深海環境下作業的水下設備進行大功率供電的充電電池裝置。

背景技術

目前，在深海環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備，都需要進行水下供電，部分設備在母船支持下可以進行甲板遠程供電，但是當水下設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合的混合供電。特別是無纜水下設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備只能使用水下電池進行供電。

目前國際國內使用的很多深水作業的工程設備和科考設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，隨著設備水下作業深度的增加，耐壓殼體為了承受海水壓力，需要將殼體設計制造得很厚很重，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設備的有效載荷。

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，并能在深海環境下高效可靠穩定地進行大功率供電，成為水下作業設備設計要解決的關鍵技術問題之一。

發明內容

有鑒于此，本發明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。

本發明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，所述電池芯組設置在所述耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱體內部；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置在所述電池箱體內，所述海水液壓平衡皮囊的端口設置在所述電池箱體的側壁上，所述排氣和充油口以及所述水密座分別設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芯水密座內部尾線相連接。

所述裝置還包括電池芯固定架，所述固定架設置在所述電池箱體，所述電池芯組固定于所述電池芯固定架上。

所述電池箱體的內壁上敷設有耐油絕緣膠皮。

所述電池箱蓋板通過緊固螺絲固定在所述電池箱體上。

所述電池箱體與電池箱蓋板的連接處設置有密封圈。

所述一對16芯水密座上分別安裝有水密堵頭。

本發明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；

步驟一：在耐腐蝕耐壓不銹鋼電池箱體內鋪墊耐油絕緣膠皮；

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；

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部的安裝螺孔連接并擰緊；

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芯水密座內部的尾線上；

步驟五：將海水液壓平衡皮囊安裝在電池箱體的內部，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；

步驟六：擰緊位于電池箱體頂部的排氣和充油孔，向電池箱體內灌滿變壓器油；

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；

步驟八：將電池箱體豎起，使安裝有單芯水密座的一面朝上；

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，補滿變壓器油，再將排氣和充油孔擰緊及密封。

如果不需要檢測或監控所述深海大功率鋰電池裝置內電池芯組參數，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。

由上述技術方案可知，本發明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計，選用能在高壓力下高效可靠穩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的提高，同時整套電池裝置的重量也大大降低。

附圖說明