一种锂电池的保护结构制造技术

一种锂电池的保护结构，所述保护结构包括上接头、下接头、电池架、外壳，所述外壳为圆筒形，所述电池架设置在所述外壳的内部，所述上接头分别与所述外壳的上端口和所述电池架的上端部相连接，所述下接头分别与所述外壳的下端口和所述电池架的下端部相连接，从而在所述外壳与所述电池架之间形成一个封闭腔体；所述封闭腔体内填充有惰性介质，所述电池架在朝向所述封闭腔体的外侧设置有至少一个可安装锂电池的凹槽。通过这样的设置方式，即使锂电池外壳发生破裂，金属锂也会被惰性介质包围，从而将金属锂与空气或水等外部环境相隔离，因此有效地降低锂电池爆炸的强度或者阻止爆炸发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种保护结构，尤其涉及一种锂电池的保护结构。
技术介绍
目前，井下仪器的电源大量采用高温锂电池。但井下仪器的高温锂电池常处于高温高压的极端环境，受到多种因素的影响，很容易发生爆炸，如锂电池内部的电解液受热汽化，锂电池的内部压力升高时，或受到外界的振动和冲击时，或发生外部短路和锂电池内部发生短路时，其外壳就很容易破裂，从而引发爆炸。而且井下高温锂电池的爆炸能量要远远大于普通的家用电池，井下高温锂电池一旦爆炸，就会直接威胁仪器的使用安全，以及人身安全。目前，还没有一种有效方法可以减小或阻止井下锂电池爆炸。
技术实现思路
本申请提供了一种锂电池的保护结构，所述保护结构包括上接头、下接头、电池架和外壳，所述外壳为圆筒形，所述电池架设置在所述外壳的内部，所述上接头分别与所述外壳的上端口和所述电池架的上端部相连接，所述下接头分别与所述外壳的下端口和所述电池架的下端部相连接，从而在所述外壳与所述电池架之间形成一个封闭腔体；所述封闭腔体内填充有惰性介质，所述电池架在朝向所述封闭腔体的外侧设置有至少一个可安装锂电池的凹槽。优选地，所述外壳的上端口内侧与所述电池架的上端部外侧之间设置有第一环形槽体，所述上接头设置有与所述第一环形槽体相配合的第一环形插口，所述上接头与所述外壳进行第一螺纹连接，所述第一螺纹连接的部位设置有第一密封，所述第一环形插口的内侧设置有第一环形台阶，所述电池架的上端部与所述第一环形台阶形成接触式密封；所述外壳下端口内侧与所述电池架的下端部外侧之间设置有第二环形槽体，所述下接头设置有与所述第二环形槽体相配合的第二环形插口，所述下接头与外壳进行第二螺纹连接，所述第二螺纹连接的部位设置有第二密封，第二环形插口的内侧设置有第二环形台阶，所述电池架的上端部与第二环形台阶形成接触式密封。优选地，所述保护结构还包括包裹在所述锂电池外围的防护胶。优选地，所述上接头和/或下接头设置有溢流阀，所述溢流阀与所述封闭腔体相连通。优选地，所述上接头和/或下接头设置有手动泄压阀，所述手动泄压阀与所述封闭腔体相连通。优选地，所述上接头和/或下接头设置有监测所述封闭腔体内的压力的压力传感器。优选地，所述保护结构还包括设置在所述锂电池的表面的热电偶传感器。优选地，所述上接头和下接头处设置有可排放所述封闭腔体内空气的循环油口。优选地，所述上接头和/或下接头内设置有压力平衡装置，所述压力平衡装置包括缸体，活塞和弹簧，所述弹簧的一端固定所述上接头和/或下接头的内部，所述弹簧的另一端与所述活塞的一端相连接，所述活塞的另一端与所述封闭腔体相连通。优选地，所述凹槽为可安装圆柱体状锂电池的环形凹槽。优选地，所述电池架、上接头和下接头的内部设置有相连通的泥浆流道。与有关技术相比，本专利技术实施例的有益效果如下:(I)本专利技术实施例锂电池的保护结构，包括上接头、下接头、电池架、外壳，外壳和电池架为圆筒形，电池架设置在外壳的内部，上接头分别与外壳的上端口内侧和电池架的上端部外侧相连接，下接头分别与外壳的下端口内侧和电池架的下端部外侧相连接，从而在外壳与电池架之间形成一个封闭腔体；封闭腔体内填充有惰性介质，电池架在朝向封闭腔体的外侧设置有至少一个可安装锂电池的凹槽。通过这样设置方式，即使锂电池外壳发生破裂，金属锂也会被惰性介质包围，从而将金属锂与空气或水等外部环境相隔离，因此有效地降低锂电池爆炸的强度或者阻止爆炸发生。(2)本专利技术实施例锂电池的保护结构，还设置有压力传感器和热电偶传感器，这样可以通过实时检测锂电池的情况，可判断锂电池是否发生外壳破裂。附图说明图1为本专利技术实施例锂电池的保护结构的示意图；图2为本专利技术实施例锂电池的保护结构的图1C-C向剖面示意图；附图标记:1_外壳，2-上接头，3-下接头，4-电池架，5-封闭腔体，6-锂电池，7-泥浆流道，8-溢流阀，9-手动泄压阀，10-压力传感器，11-循环油口具体实施例方式下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。本专利技术实施例的锂电池的保护结构是这样实现的，下面将结合附图进行说明，见图1和2所示，保护结构包括上接头2、下接头3、电池架4、外壳1，外壳I为圆筒形，电池架4设置在外壳I的内部，上接头2分别与外壳I的上端口内侧和电池架4的上端部外侧相连接，下接头3分别与外壳I的下端口内侧和电池架4的下端部外侧相连接，从而在外壳I与电池架4之间形成一个封闭腔体5 ;封闭腔体5内填充有惰性介质，电池架4在朝向封闭腔体5的外侧设置有至少一个可安装锂电池6的凹槽，这样通过惰性介质将锂电池6和外界隔离，即使电池发上破裂，金属锂也会被惰性的流体包裹，从而阻止爆炸发生。惰性介质采用与金属锂不发生化学的惰性物质，可以选用液体，如煤油等；也可以选用气体，如氩气等。所述电池架、上接头和下接头内部设置有相连通的泥浆流道7，即在电池架4的内部设置有泥浆流道7、在上接头2内部设置有泥浆流道7，在下接头3的内部也设置有泥浆流道7，泥浆流道相互连通，这样可以保护结构保证锂电池安全供电，又可以通过保护结构的泥浆流道7输送泥浆。为了更好地实现上接头2、下接头3与外壳I和电池架4相连接，外壳I的上端口内侧与电池架4的上端部外侧之间设置成第一环形槽体，上接头2设置有与第一环形槽体相配合的第一环形插口，上接头2与外壳I进行第一螺纹连接，第一螺纹连接的部位设置有第一密封，第一密封可以采用常规的螺纹密封剂进行密封，也可以采用O形密封圈进行密封，也可以采用其它的密封形式，第一环形插口的内侧设置有第一环形台阶，电池架4的上端部与第一环形台阶形成接触式密封。为了增加电池架4与上接头2之间的密封性，还可以在电池架4的上端部与第一环形台阶之间的部位设置有密封件，如密封垫或密封圈。外壳I下端口内侧与电池架4的下端部外侧之间设置成第二环形槽体，下接头3设置有与第二环形槽体相配合的第二环形插口，下接头3与外壳I进行第二螺纹连接，第二螺纹连接的部位设置有第二密封，第二密封可以采用常规的螺纹密封剂进行密封，也可以采用密封O圈进行密封，也可以采用其它的密封形式，第二环形插口的内侧设置有第二环形台阶，电池架4的上端部与第二环形台阶形成接触式密封。为了增加电池架4与下接头3之间的密封性，还可以在电池架4的下端部与第二环形台阶之间部位设置有密封件，如密封垫或密封圈。为了保护锂电池6，保护结构还可以包括包裹在锂电池6外围的防护胶，即在锂电池6外围包裹防护胶，这样进一步将锂电池6与外部环境进行隔离。 上接头2和/或下接头3设置有溢流阀8，溢流阀8与封闭腔体5相连通。这样当封闭腔体5内惰性介质压力过高时，可由溢流阀8泄压，避免压力过大，从而造成外壳I破裂，惰性介质流失，外界环境的水和空气等物质进入封闭腔体，引起爆炸的问题。上接头2和/或下接头3设置有手动泄压阀9，手动泄压阀9与封闭腔体5相连通。由于保护结构从井内取出后，封闭腔体5的压力会很高，外壳1、上接头2和下接头3等部件很难打开，若利用手动泄压阀9平衡封闭腔体与环境的压力，则很容易拆卸，更换一些零部件。为了监测封闭腔体5内的压力变化的情况，上接头2和/或下接头3可以设置有监测封闭腔体5内的压力的压力传感器10。如果压力突然升高刚极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池的保护结构，所述保护结构包括上接头、下接头、电池架和外壳，所述外壳为圆筒形，所述电池架设置在所述外壳的内部，所述上接头分别与所述外壳的上端口和所述电池架的上端部相连接，所述下接头分别与所述外壳的下端口和所述电池架的下端部相连接，从而在所述外壳与所述电池架之间形成一个封闭腔体；所述封闭腔体内填充有惰性介质，所述电池架在朝向所述封闭腔体的外侧设置有至少一个可安装锂电池的凹槽。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池的保护结构，所述保护结构包括上接头、下接头、电池架和外壳， 所述外壳为圆筒形，所述电池架设置在所述外壳的内部，所述上接头分别与所述外壳的上端口和所述电池架的上端部相连接，所述下接头分别与所述外壳的下端口和所述电池架的下端部相连接，从而在所述外壳与所述电池架之间形成一个封闭腔体； 所述封闭腔体内填充有惰性介质，所述电池架在朝向所述封闭腔体的外侧设置有至少一个可安装锂电池的凹槽。2.根据权利要求1所述的保护结构，其中，所述外壳的上端口内侧与所述电池架的上端部外侧之间设置有第一环形槽体，所述上接头设置有与所述第一环形槽体相配合的第一环形插口，所述上接头与所述外壳进行第一螺纹连接，所述第一螺纹连接的部位设置有第一密封，所述第一环形插口的内侧设置有第一环形台阶，所述电池架的上端部与所述第一环形台阶形成接触式密封； 所述外壳下端口内侧与所述电池架的下端部外侧之间设置有第二环形槽体，所述下接头设置有与所述第二环形槽体相配合的第二环形插口，所述下接头与外壳进行第二螺纹连接，所述第二螺纹连接的部位设置有第二密封，第二环形插口的内侧设置有第二环形台阶，所述电池架的上端部与第二环形台阶形成接触式密封。3.根据权利要求1或2所述的保护结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍忠利，冯永仁，于会媛，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司， 中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11