CN116365140B - 一种耐振动耐冲击的电池仓 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐振动耐冲击的电池仓，属于井下传感器用电池仓相关技术领域，其中，正极导线和负极导线设置在电池筒的同一端不仅可以实现电池盒组件的防反而且还方便电池盒组件的安装和连接，同时，通过在电池的正极和负极分别设置第一波簧和第二波簧，并且第一波簧的额定工作推力大于第二波簧的额定工作推力，进而当电池仓受到1000g的冲击外力作用下，电池盒组件会产生接近20N的力作用在波簧之上，第一波簧和第二波簧相互配合保证能完全保证电池盒组件的导线与触头接触不断连，可以广泛适用于石油和矿场的高速运动和强烈冲击的设备上时，在频繁、长期、无规律、剧烈的冲击和振动下保持较高的连接可靠性。

Description

一种耐振动耐冲击的电池仓

技术领域

本发明涉及井下传感器用电池仓相关技术领域，尤其涉及一种耐振动耐冲击的电池仓。

背景技术

电池在电子设备中的应用十分广泛。为了保护电池组，通常会将其安装在保护套内，称之为电池盒或电池仓。常见的电池仓内通常设置有左右两个金属触点，一个为弹簧另一个为凸台，这种结构的电池仓通常表现出有限的耐冲击、抗震能力，并不能百分百保证设备长期稳定的正常工作状态。例如将装有电池组的电池仓安装在定向井用的井下惯性传感器、井下陀螺仪等石油和矿场的高速运动和强烈冲击的设备上时，频繁、长期、无规律、剧烈的冲击和振动很容易使得电池本身及其两边的金属触点变形导致断路，相关设备因此无法正常工作。

发明内容

本发明提供一种耐振动耐冲击的电池仓，旨在解决上述的技术缺陷。

本发明提供的具体技术方案如下：

本发明提供的一种耐振动耐冲击的电池仓包括电池筒、位于所述电池筒内部的电池盒组件、固定在所述电池筒右端的堵头、位于所述堵头和所述电池筒之间的密封圈、位于所述电池盒组件和所述堵头之间的负极堵头、负极堵头挡片和第一波簧、固定在所述电池筒左端的正极堵头、固定在所述正极堵头上的负极触头、固定在所述负极触头上的隔离环、固定在所述隔离环上的正极触头挡片、位于所述正极触头挡片和所述隔离环之间的第二波簧、位于所述第二波簧和所述电池盒组件之间的正极触头、与所述正极触头连接的正极导线和与所述负极触头连接的负极导线，其中，所述正极导线和所述负极导线位于所述电池筒的同一端，所述第一波簧的额定工作推力大于所述第二波簧的额定工作推力。

可选的，所述电池盒组件包括高温锂电池、与所述高温锂电池的负极相互焊接的负极引出片、位于所述负极引出片外部的电池盒前盖和电池盒后盖，所述电池盒前盖的中部设置有通孔，所述负极引出片的端部弯折之后固定在所述电池盒前盖的凸台面上。

可选的，所述负极引出片位于所述电池盒前盖和所述电池盒后盖的内部，所述电池盒前盖的侧端设置有开槽，所述负极引出片的两端伸出所述开槽后弯折固定在所述电池盒前盖的凸台面上。

可选的，所述电池盒前盖和所述电池盒后盖均为绝缘部件，所述通孔正对所述高温锂电池的正极设置，所述负极引出片的端部和所述高温锂电池的正极位于同一端，所述电池盒前盖和所述电池盒后盖之间相互固定。

可选的，所述第一波簧的额定工作推力为25～45N，所述第二波簧的额定工作推力为8～15N，所述第一波簧和所述第二波簧均始终处于被压缩状态。

可选的，所述正极堵头固定在所述电池筒上，所述负极触头的焊杯凸起与隔离环的中间设置的开孔对齐，所述负极触头固定在所述隔离环的侧边设置的凹槽内，所述隔离环为绝缘材质。

可选的，所述正极导线焊接在所述正极触头的焊杯处，所述第二波簧和所述正极触头挡片依次穿过正极导线，所述正极触头挡片与所述隔离环通过螺纹连接，通过控制螺纹的旋合长度来调节所述第二波簧的预压缩长度，所述第二波簧的两端抵接在所述正极触头和所述正极触头挡片上。

可选的，所述负极导线焊接在所述负极触头的焊杯上，所述负极导线固定在所述隔离环的侧边设置的凹槽内，所述第一波簧的两端抵接在所述堵头和所述负极堵头上。

可选的，所述负极堵头挡片和所述堵头之间螺纹连接，通过调节所述负极堵头挡片和所述堵头之间的螺纹旋合长度调整所述第一波簧的预压缩长度。

本发明具有如下有益技术效果：

本发明实施例提供一种耐振动耐冲击的电池仓包括电池筒、电池盒组件、堵头、密封圈、负极堵头、负极堵头挡片和第一波簧、正极堵头、负极触头、隔离环、正极触头挡片、第二波簧、正极触头、负极导线，其中，正极导线和负极导线设置在电池筒的同一端不仅可以实现电池盒组件的防反而且还方便电池盒组件的安装和连接，同时，通过在电池的正极和负极分别设置第一波簧和第二波簧，并且第一波簧的额定工作推力大于第二波簧的额定工作推力，进而当电池仓受到1000g的冲击外力作用下，电池盒组件会产生接近20N的力作用在波簧之上，第一波簧和第二波簧相互配合保证能完全保证电池盒组件的导线与触头接触不断连，可以广泛适用于石油和矿场的高速运动和强烈冲击的设备上时，在频繁、长期、无规律、剧烈的冲击和振动下保持较高的连接可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种耐振动耐冲击的电池仓的结构示意图；

图2为本发明实施例的一种电池盒组件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将结合图1～图2对本发明实施例的一种耐振动耐冲击的电池仓进行详细的说明。

参考图1～图2所示，本发明实施例提供的一种耐振动耐冲击的电池仓包括电池筒1、位于电池筒1内部的电池盒组件9、固定在电池筒1右端的堵头10、位于堵头10和电池筒1之间的密封圈14、位于电池盒组件9和堵头10之间的负极堵头12、负极堵头挡片13和第一波簧11、固定在电池筒1左端的正极堵头20、固定在正极堵头20上的负极触头3、固定在负极触头3上的隔离环2、固定在隔离环2上的正极触头挡片7、位于正极触头挡片7和隔离环2之间的第二波簧6、位于第二波簧6和电池盒组件9之间的正极触头4、与正极触头4连接的正极导线5和与负极触头12连接的负极导线8，其中，正极导线5和负极导线8均位于电池筒1的同一端，第一波簧11的额定工作推力大于第二波簧6的额定工作推力。

本发明实施例提供的一种耐振动耐冲击的电池仓，通过将正极导线和负极导线设置在电池筒的同一端，不仅可以实现电池盒组件的防反而且还方便电池盒组件的安装和连接，同时，通过在电池的正极和负极分别设置第一波簧和第二波簧，并且第一波簧的额定工作推力大于第二波簧的额定工作推力，进而当电池仓受到1000g的冲击外力作用下，电池盒组件会产生接近20N的力作用在波簧之上，第一波簧和第二波簧相互配合保证能完全保证电池盒组件的导线与触头接触不断连，可以广泛适用于石油和矿场的高速运动和强烈冲击的设备上时，在频繁、长期、无规律、剧烈的冲击和振动下保持较高的连接可靠性。

参考图2所示，本发明实施例的电池盒组件9包括高温锂电池15、与高温锂电池15的负极相互焊接的负极引出片17、位于负极引出片17外部的电池盒前盖16和电池盒后盖18，电池盒前盖16的中部设置有通孔21，负极引出片17的端部弯折之后固定在电池盒前盖16的凸台面上，并且在电池盒前盖16的凸台面和负极引出片17的弯折端部之间设置有负极垫片19，通过设置负极垫片19可以提高负极触头3与负极引出片17之间的接触可靠性。

参考图2所示，负极引出片17位于电池盒前盖16和电池盒后盖18的内部，电池盒前盖16的侧端设置有开槽，负极引出片17的两端伸出该开槽后弯折固定在电池盒前盖16的凸台面上，通过设置负极引出片17可以将高温锂电池15的负极引出至其正极附近，实现高温锂电池的正极导线和负极导线均设置在电池筒的同一端，不仅可以实现电池盒组件的防反而且还方便电池盒组件的安装和连接。而且，通过将负极引出片17焊接在高温锂电池15的负极上，不仅可以提高连接的可靠性，而且，采用整根的负极引出片17将其中部焊接在高温锂电池15的负极上之后对折弯曲后两端伸出电池盒前盖16后弯折固定在电池盒前盖16的凸台面上，进而可以在电池盒前盖16的凸台面上形成两个电池负极连接脚，可以进一步提高电池仓的工作可靠性。

参考图1和图2所示，电池盒前盖16和电池盒后盖18均为绝缘部件，电池盒前盖上设置的通孔正对高温锂电池15的正极设置，负极引出片17的端部和高温锂电池15的正极位于同一端，电池盒前盖16和电池盒后盖18之间相互固定。通过采用电池盒组件9实现对高温锂电池15正负极引脚位置的改进，可以配合第一波簧和第二波黄提高电池仓的连接可靠性和耐冲击、耐振动能力。

参考图1和图2所示，由于常规锂电池的正负极分布在电池的两端，在使用过程中不利于电池仓的可靠性设计以及电池正负极方向的确定，也正是基于此，本发明实施例的电池盒组件创造性的将电池正负极引到电池的一端，方便安装以及正负极防反，而且配合第一波簧和第二波簧的设置可以进一步提高其耐振动和耐冲击能力。本发明实施例将负极引出片17的两条引出片弯折后穿过电池盒前盖16两侧的开槽，然后将高温锂电池15正极朝里塞入电池盒前盖16。负极引出片17将电池负极从电池一端引到另一端，同时电池盒前盖16采用绝缘材质起到将电池正负极进行隔离的作用，有效保护电池正常工作并且防止电池发生短路。负极引出片17与电池负极进行焊接处理之后，将高温锂电池15完全塞入电池盒前盖16中，将负极引出片17的两条引出片拉直并固定在电池两侧，将电池盒后盖18套在电池负极上并固定，对电池进行完整的保护，防止电池焊点松动。电池盒前盖16和电池盒后盖18均为非金属材质，既有一定的强度同时又有绝缘效果，避免电池的正负极短节发生危险。

参考图1和图2所示，正极堵头4固定在电池筒1上，负极触头12的焊杯凸起与隔离环2的中间设置的开孔对齐，负极触头12固定在隔离环2的侧边设置的凹槽内，隔离环2为绝缘材质，可以实现正极触头与负极触头之间的绝缘隔离。正极导线5焊接在正极触头4的焊杯处，第二波簧6和正极触头挡片7依次穿过正极导线5，正极触头挡片7与隔离环2通过螺纹连接，通过控制螺纹的旋合长度来调节第二波簧6的预压缩长度，第二波簧6的两端抵接在正极触头4和正极触头挡片7上。

参考图1和图2所示，负极导线8焊接在负极触头12的焊杯上，负极导线8固定在隔离环2的侧边设置的凹槽内，第一波簧11的两端抵接在堵头10和负极堵头12上。负极堵头挡片13和堵头10之间螺纹连接，通过调节所述负极堵头挡片13和堵头10之间的螺纹旋合长度调整第一波簧11的预压缩长度。也即本发明实施例通过调整第一波簧11和第二波簧6的预压缩长度配合第一波簧和第二波簧的刚度系数可以将第一波簧的额定工作推力设置为25～45N，第二波簧的额定工作推力设置为8～15N，在工作过程中，第一波簧11和第二波簧6均始终处于被压缩状态。

本发明实施例通过将负极触头3的焊杯凸起部分与隔离环2的开孔部分对齐，然后将负极触头3固定在隔离环2的凹槽内，电正极触头4的焊杯处焊接正极导线5，将正极触头4圆柱凸起朝向隔离环2的螺纹开孔放入其中，第二波簧6和正极触头挡片7依次穿过正极导线5，第二波簧6放入螺纹开孔中，正极触头挡片7与隔离环2通过螺纹连接在一起，通过控制螺纹的长度来将第二波簧6压缩到合适的长度。将负极导线8焊接到负极触头3的焊杯上，将负极导线8固定在隔离环2的凹槽内，然后出线的一端朝电池仓内部，将正负极引出线部分塞入到电池仓内，用工装塞紧，确保正负极引出线部分完全顶到电池仓底部，将引出线从电池仓甩出。将第一波簧11放入到堵头10的开孔内，然后将负极堵头12细圆柱凸起一端朝外放入堵头10内的第一波簧11上，最外面将电池负极堵头挡片13拧到堵头10的螺纹处，将第一波簧11压缩到合适的长度。最后将密封圈14套在堵头10螺纹根部的凹槽内，进而第一波簧和第二波簧相互配合将电池盒组件完全限制在一定的空间内且不可移动。

通过付出创造性的研究其使用环境和应用场所，本发明实施例创新性的将第一波簧的额定工作推力设置为25～45N，第二波簧的额定工作推力设置为8～15N，也即第一波簧在额定工作高度能产生25～45N的推力，第二波簧在额定工作高度能产生8～15N的推力。当整个电池仓引线端朝下放置，受到1000g的冲击外力作用下，电池盒组件会由于第一波簧和自身重力的作用而处于压紧状态，而正极触头4在此作用下会受到2N的作用力，而第二波簧产生的8～15N的推力能完全保证正极触头4与电池正极接触不断连；当整个电池仓引线端朝上放置，受到1000g的冲击外力作用下，电池盒组件会产生接近20N的力作用在波簧之上，正极触头4以及第二波簧总共最大会产生12N的力，而第一波簧产生的25～45N的推力能完全保证电池盒组件的负负极引出片与电池负极触头接触不断开，进而使得电池仓整体结构可以承受150℃的高温、20g随机振动和1000g冲击且不断电，同时电池盒组件可进行更换并且具有防反作用。

由于本发明实施例的电池仓整体材料除了高温锂电池之外，其余的材料均为不锈钢、PEEK、黄铜以及全氟橡胶、高温导线，上述材料均能承受150℃及以上的高温。本发明实施例的电池仓紧凑型较高，外形整体完整可靠，因此其固有频率极高，在20g随机振动条件下，在第一波簧和第二波簧的作用下整体不会产生共振，同时由于各部分连接紧密，在振动过程中不会产生断连等问题，进而使得电池仓整体结构可以承受150℃的高温、20g随机振动和1000g冲击且不断电，工作可靠性极高，可以广泛适用于石油和矿场的高速运动和强烈冲击的设备上时，在频繁、长期、无规律、剧烈的冲击和振动下保持较高的连接可靠性。

本发明实施例提供一种耐振动耐冲击的电池仓包括电池筒、电池盒组件、堵头、密封圈、负极堵头、负极堵头挡片和第一波簧、正极堵头、负极触头、隔离环、正极触头挡片、第二波簧、正极触头、负极导线，其中，正极导线和负极导线设置在电池筒的同一端不仅可以实现电池盒组件的防反而且还方便电池盒组件的安装和连接，同时，通过在电池的正极和负极分别设置第一波簧和第二波簧，并且第一波簧的额定工作推力大于第二波簧的额定工作推力，进而当电池仓受到1000g的冲击外力作用下，电池盒组件会产生接近20N的力作用在波簧之上，第一波簧和第二波簧相互配合保证能完全保证电池盒组件的导线与触头接触不断连，可以广泛适用于石油和矿场的高速运动和强烈冲击的设备上时，在频繁、长期、无规律、剧烈的冲击和振动下保持较高的连接可靠性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种耐振动耐冲击的电池仓，其特征在于，所述电池仓包括电池筒、位于所述电池筒内部的电池盒组件、固定在所述电池筒右端的堵头、位于所述堵头和所述电池筒之间的密封圈、位于所述电池盒组件和所述堵头之间的负极堵头、负极堵头挡片和第一波簧、固定在所述电池筒左端的正极堵头、固定在所述正极堵头上的负极触头、固定在所述负极触头上的隔离环、固定在所述隔离环上的正极触头挡片、位于所述正极触头挡片和所述隔离环之间的第二波簧、位于所述第二波簧和所述电池盒组件之间的正极触头、与所述正极触头连接的正极导线和与所述负极触头连接的负极导线，其中，所述正极导线和所述负极导线位于所述电池筒的同一端，所述第一波簧的额定工作推力大于所述第二波簧的额定工作推力；所述电池盒组件包括高温锂电池、与所述高温锂电池的负极相互焊接的负极引出片、位于所述负极引出片外部的电池盒前盖和电池盒后盖，所述电池盒前盖的中部设置有通孔，所述负极引出片的端部弯折之后固定在所述电池盒前盖的凸台面上；所述负极引出片位于所述电池盒前盖和所述电池盒后盖的内部，所述电池盒前盖的侧端设置有开槽，所述负极引出片的两端伸出所述开槽后弯折固定在所述电池盒前盖的凸台面上；所述电池盒前盖和所述电池盒后盖均为绝缘部件，所述通孔正对所述高温锂电池的正极设置，所述负极引出片的端部和所述高温锂电池的正极位于同一端，所述电池盒前盖和所述电池盒后盖之间相互固定；所述第一波簧的额定工作推力为25~45N，所述第二波簧的额定工作推力为8~15N，所述第一波簧和所述第二波簧均始终处于被压缩状态。

2.根据权利要求1所述的电池仓，其特征在于，所述正极堵头固定在所述电池筒上，所述负极触头的焊杯凸起与隔离环的中间设置的开孔对齐，所述负极触头固定在所述隔离环的侧边设置的凹槽内，所述隔离环为绝缘材质。

3.根据权利要求2所述的电池仓，其特征在于，所述正极导线焊接在所述正极触头的焊杯处，所述第二波簧和所述正极触头挡片依次穿过正极导线，所述正极触头挡片与所述隔离环通过螺纹连接，通过控制螺纹的旋合长度来调节所述第二波簧的预压缩长度，所述第二波簧的两端抵接在所述正极触头和所述正极触头挡片上。

4.根据权利要求3所述的电池仓，其特征在于，所述负极导线焊接在所述负极触头的焊杯上，所述负极导线固定在所述隔离环的侧边设置的凹槽内，所述第一波簧的两端抵接在所述堵头和所述负极堵头上。

5.根据权利要求4所述的电池仓，其特征在于，所述负极堵头挡片和所述堵头之间螺纹连接，通过调节所述负极堵头挡片和所述堵头之间的螺纹旋合长度调整所述第一波簧的预压缩长度。