[发明专利]一种锂电池的保护结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种保护结构，尤其涉及一种锂电池的保护结构。 

背景技术

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。 

发明内容

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，本发明实施例的有益效果如下： 

(1)本发明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)本发明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为本发明实施例锂电池的保护结构的示意图； 

图2为本发明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 

具体实施方式

下文中将结合附图对本发明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。