CN217444529U - 一种水下探测能源电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下探测能源电池装置，包括电池模组箱体、前箱盖、后箱盖、电池模组和模组连接件，电池模组为多个，多个电池模组通过模组连接件重叠串联组成整体模组，整体模组套装于电池模组箱体内，电池模组的内凹部分与电池模组箱体内壁的外凸部分相适配，所述前箱盖通过模组连接件与整体模组一端密封连接，并且前箱盖与其靠近的电池模组箱体端面密封连接，整体模组的总正极和总负极分别与前箱盖内的电池管理系统连接，所述后箱盖通过模组连接件与整体模组另一端密封连接，并且后箱盖与其靠近的电池模组箱体端面密封连接。

Description

一种水下探测能源电池装置

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种水下探测能源电池装置。

背景技术

水下探测能源电池适用于水下无人操作的大型水下设备的能源供给，确保所有供电设备正常工作，同时需要装配于入口直径不超过282mm的长圆柱干舱内，因此对电池的尺寸有要求，并且需要具有较长的供电时长；目前，市面上常规电池不能与长圆柱干舱配合，常规电池的电芯支架属于矩形形状，装入电池箱体后空间不能最大化利用，占用体积大，空间利用率低，另外现有电池电芯不容易拆卸维修，维修时间长，因此需要研发一种适用于水下探测的电池装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种水下探测能源电池装置。

为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：一种水下探测能源电池装置，包括电池模组箱体、前箱盖、后箱盖、电池模组和模组连接件，电池模组为多个，多个电池模组通过模组连接件重叠串联组成整体模组，整体模组套装于电池模组箱体内，电池模组的内凹部分与电池模组箱体内壁的外凸部分相适配，所述前箱盖通过模组连接件与整体模组一端密封连接，并且前箱盖与其靠近的电池模组箱体端面密封连接，整体模组的总正极和总负极分别与前箱盖内的电池管理系统连接，所述后箱盖通过模组连接件与整体模组另一端密封连接，并且后箱盖与其靠近的电池模组箱体端面密封连接。

优选的，所述电池模组箱体的截面为方形结构，方形结构相邻的两个角为小弧度圆弧过渡段，方形结构另外的两个角为大弧度圆弧过渡段，所述电池模组箱体1内壁设置有第一外凸部分、第二外凸部分、第三外凸部分和第四外凸部分，第一外凸部分、第二外凸部分、第三外凸部分和第四外凸部分分别与电池模组的内凹部分相适配，所述电池模组箱体外壁相对两侧设置有导轨。

优选的，所述电池模组包括电芯和电芯支架，电芯支架为两个，电芯为n个，电芯支架上设置有n个电芯槽位，相邻两个电芯槽位一端设置有电芯挡板，两个电芯支架相对设置，n个电芯的两端分别对应嵌合在两个电芯支架的电芯槽位中并被电芯挡板轴向限位，嵌合后通过镍带进行点焊，形成2串n/2并的电池组，其中2串n/2并的电池组正负极相反设置。

优选的，所述电芯支架边缘开设有穿接孔，模组连接件穿过穿接孔将多个电池模组重叠拼接，并且相邻两组电池模组的2串n/2并电池组分别通过镍带串联。

优选的，相邻两个所述电池模组之间设置有绝缘环氧板。

优选的，所述电芯支架的截面为不规则方形结构，电芯支架的边缘与电池模组箱体的内壁相适配。

优选的，所述电芯支架的边缘设置有第一内凹部分、第二内凹部分、第三内凹部分和第四内凹部分，其中第一内凹部分与第一外凸部分相适配，第二内凹部分与第二外凸部分相适配，第三内凹部分与第三外凸部分相适配，第四内凹部分与第四外凸部分相适配。

优选的，所述模组连接件为丝杆，丝杆两端部通过双通六角螺柱和螺丝分别与前箱盖或后箱盖密封固定。

优选的，所述前箱盖外壁设置有充电接口和放电接口，充电接口和放电接口分别与电池管理系统电连接，电池管理系统分别与整体模组的总正极和总负极连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型公开了一种水下探测能源电池装置，包括电池模组箱体、前箱盖、后箱盖、电池模组和模组连接件，多个电池模组通过模组连接件重叠连接，并且依次串联形成整体模组，整体模组套装于电池模组箱体内，模组连接件两端分别与前箱盖和后箱盖密封连接，前箱盖和后箱盖分别与电池模组箱体的两个端面密封连接，整体模组的总正极和总负极分别与前箱盖内的电池管理系统连接，本实用新型电池装置整体密封，可应用于水下探测；

（2）本实用新型电池模组的内凹部分与电池模组箱体内壁的外凸部分相适配，在装配过程中不相互干涉，电池模组装入电池模组箱体后空间能最大的利用，占用体积小，空间利用率高；

（3）本实用新型电池模组箱体的截面为方形结构，方形结构相邻的两个角为小弧度圆弧过渡段，方形结构另外的两个角为大弧度圆弧过渡段，用于与长圆柱干舱配合，电池模组箱体外壁相对两侧设置有导轨，用于与长圆柱干舱内部的滑槽配合，方便电池装置的安装拆卸，与长圆柱干舱配合度高；

（4）本实用新型多个电池模组通过模组连接件重叠连接，并且依次串联形成整体模组，每个电池模组都包含多个电芯，可保证较长的供电时长；

（5）本实用新型多个电池模组相同，并且依次串联，如若后期出现问题需要维修，将电池模组之间的镍带融掉后可直接更换，维修方便，维修时间短。

附图说明

图1、本实用新型一种水下探测能源电池装置的立体结构示意图；

图2、本实用新型一种水下探测能源电池装置的内部结构示意图；

图3、本实用新型一种水下探测能源电池装置的径向截面结构示意图；

图4、本实用新型一种水下探测能源电池装置的整体模组结构示意图；

图5、本实用新型一种水下探测能源电池装置的电池模组结构示意图；

图6、本实用新型一种水下探测能源电池装置的电芯支架结构示意图。

附图标记说明：

1、电池模组箱体，2、前箱盖，3、后箱盖，4、电池模组，5、模组连接件，6、导轨，7、充电接口，8、放电接口；

1-1、第一外凸部分，1-2、第二外凸部分，1-3、第三外凸部分，1-4、第四外凸部分；

4-1、电芯，4-2、电芯支架；

4-2-1、电芯安装孔，4-2-2、电芯挡板，4-2-3、穿接孔，4-2-4、第一内凹部分，4-2-5、第二内凹部分，4-2-6、第三内凹部分，4-2-7、第四内凹部分。

具体实施方式

下面结合实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

本实用新型水下探测能源电池装置是基于282mm的长圆柱干舱来进行设计的，若可容纳的舱体的直径有变化，本实用新型可做尺寸上的调整。

实施例1

如图1~2所示，本实用新型公开了一种水下探测能源电池装置，包括电池模组箱体1、前箱盖2、后箱盖3、电池模组4和模组连接件5，电池模组4为多个，多个电池模组4通过模组连接件5重叠串联组成整体模组，整体模组套装于电池模组箱体1内，电池模组4的内凹部分与电池模组箱体1内壁的外凸部分相适配，所述前箱盖2通过模组连接件5与整体模组一端密封连接，并且前箱盖2与其靠近的电池模组箱体1端面密封连接，整体模组的总正极和总负极分别与前箱盖2内的电池管理系统连接，所述后箱盖3通过模组连接件5与整体模组另一端密封连接，并且后箱盖3与其靠近的电池模组箱体1端面密封连接。

所述电池管理系统(英语:Battery Management System，缩写BMS)是对电池进行管理的系统，通常具有量测电池电压的功能，防止或避免电池过放电、过充电、过温度等异常状况出现。随着技术发展，已经逐渐增加许多功能。

实施例2

如图1、3所示，优选的，所述电池模组箱体1的截面为方形结构，方形结构相邻的两个角为小弧度圆弧过渡段，方形结构另外的两个角为大弧度圆弧过渡段，所述电池模组箱体1内壁设置有第一外凸部分1-1、第二外凸部分1-2、第三外凸部分1-3和第四外凸部分1-4，第一外凸部分1-1、第二外凸部分1-2、第三外凸部分1-3和第四外凸部分1-4分别与电池模组4的内凹部分相适配，所述电池模组箱体1外壁相对两侧设置有导轨6。

所述方形结构相邻的两个角为小弧度圆弧过渡段，方形结构另外的两个角为大弧度圆弧过渡段，用于与长圆柱干舱配合，电池模组箱体外壁相对两侧设置有导轨，用于与长圆柱干舱内部的滑槽配合，方便电池装置的安装拆卸，与长圆柱干舱配合度高。

所述电池模组箱体1采用2mm钣金箱体。

实施例3

如图4、5所示，优选的，所述电池模组4包括电芯4-1和电芯支架4-2，电芯支架4-2为两个，电芯4-1为n个，电芯支架4-2上设置有n个电芯安装孔4-2-1，相邻两个电芯安装孔4-2-1一端设置有电芯挡板4-2-2，两个电芯支架4-2相对设置，n个电芯4-1的两端分别对应嵌合在两个电芯支架4-2的电芯安装孔4-2-1中并被电芯挡板4-2-2轴向限位，嵌合后通过镍带进行点焊，形成2串n/2并的电池组，其中2串n/2并的电池组正负极相反设置。

电芯采用富铝锂电池，通过富铝天然矿物对电极材料和隔膜进行改性，同时还突破了高离子/电子输运特性电极材料的制备技术、宽温电极液技术和高功率电池结构设计等关键技术，极大提升了电池的高功率性能，能够150C高倍率放电；富铝锂电池也具有良好的低温性能，可在-40℃～70℃宽温范围内使用，满足电池在高原高寒地区的应用；同时富铝锂电池具有极好的安全性能，电池在挤压、针刺、跌落、短路、过充、过放等滥用情况下，电池不起火、不爆炸。

根据环境性要求，本实用新型电池工作温度范围为：-20℃～+55℃，根据以往项目经验选择综合性能优异的富铝锂电池，锂电池型号：21700/5000mAh，属于21700型锂电池中较高容量电芯，电芯为批量圆柱形锂电池，其产品性能稳定，一致性较好，适合组装成电池模组。

本实用新型电池装置的续航：放电电流10A，最大工作电流31.25A，容量设计160Ah，以最大电流放电时，可工作5个小时左右；以正常工作电流10A计算，可连续工作15~16小时。

如图5、6所示，优选的，所述电芯支架4-2边缘开设有穿接孔4-2-3，模组连接件5穿过穿接孔4-2-3将多个电池模组4重叠拼接，并且相邻两组电池模组4的2串n/2并电池组分别通过镍带串联。

如若后期出现问题需要维修，将电池模组4之间的镍带融掉后可直接更换，维修方便，维修时间短。

优选的，相邻两个所述电池模组4之间设置有绝缘环氧板。

优选的，所述整体模组是由8个相同电池模组4组成，电池模组4之间使用模组连接件5（7根M4丝杆）进行串接后，通过双通螺柱固定在前箱盖2和后箱盖3上。整体模组含有16块电芯支架4-2，用来固定16串电池组（16串电池组按照U型进行串联，依次正负极相接，U型的开口端形成总正极和总负极），每两片电芯支架4-2可包含2串33并电池组（该2串电池组正负极相反设置），即66颗电芯，16块支架可包含528颗电芯。

实施例4

如图4~6所示，优选的，所述电芯支架4-2的截面为不规则方形结构，电芯支架4-2的边缘与电池模组箱体1的内壁相适配。

如图6所示，优选的，所述电芯支架4-2的边缘设置有第一内凹部分4-2-4、第二内凹部分4-2-5、第三内凹部分4-2-6和第四内凹部分4-2-7，其中第一内凹部分4-2-4与第一外凸部分1-1相适配，第二内凹部分4-2-5与第二外凸部分1-2相适配，第三内凹部分4-2-6与第三外凸部分1-3相适配，第四内凹部分4-2-7与第四外凸部分1-4相适配。

所述电芯支架4-2的材质是阻燃ABS材质，每个电芯支架4-2上设置有多个电芯安装孔4-2-1，孔位数为66，用于安装固定电芯，在正常运行下电芯不会发热，工作时所产生的热量可传递到电池模组箱体1进行散热。

安装电芯支架4-2的作用：

①绝缘性能好

电芯4-1与电芯4-1之间需要绝缘，否则容易造成短路。电芯支架4-2在PACK组装中就充当了隔离绝缘的作用。如果没有电芯支架4-2，电芯4-1与电芯4-1之间仅仅靠电芯PVC膜隔离绝缘，是有隐患的。锂电池组如果在跌落或者震动时就会出现PVC破皮，导致电芯4-1之间短路，引发爆炸起火的隐患。

②散热能力强

加上电芯支架4-2后，电芯4-1之间的间隙变大，散热性能好。本实用新型电芯4-1与电芯4-1之间的电芯支架4-2有1mm左右的支架厚度，电芯4-1不会靠近彼此，间隙大，散热会更好。

③结构稳固性好

当锂电池组的电芯4-1总数比较多的时候，使用电芯支架4-2，提高了锂电池组结构的稳固性。

电池模组4中电芯4-1加上电芯支架4-2后，绝缘好、散热好、结构稳固。

实施例5

如图2所示，优选的，所述模组连接件5为丝杆，丝杆两端部通过双通六角螺柱和螺丝分别与前箱盖2或后箱盖3密封固定。

所述丝杆采用M5螺纹丝杆，七根丝杆可将电芯支架4-2固定在一起。

如图1、2所示，优选的，所述前箱盖2外壁设置有充电接口7和放电接口8，充电接口7和放电接口8分别与电池管理系统电连接，电池管理系统分别与整体模组的总正极和总负极连接。

所述前箱盖2采用铝合金铣件，主要作用为固定充电接口7和放电接口8、固定整体电池位置以保证电芯在电池模组箱体1内不发生偏移，充电接口7和放电接口8固定在前箱盖2上，以连接器的方式实现。

所述后箱盖3采用铝合金铣件，主要作用为固定整体电池位置以保证电芯在电池模组箱体1内不发生偏移。

本实用新型的工作原理如下：

如图1、2所示，本实用新型公开了一种水下探测能源电池装置，包括电池模组箱体1、前箱盖2、后箱盖3、电池模组4和模组连接件5，电池模组箱体1外壁相对两侧设置有导轨6，与长圆柱干舱内壁配合，电池模组4的内凹部分与电池模组箱体1内壁的外凸部分相适配，电池模组4可最大限度的利用了有限空间，空间利用率高，多个电池模组4通过模组连接件5进行重叠串联组成整体模组，模组连接件5两端与前箱盖2和后箱盖3之间用双通六角螺柱+螺丝进行固定，同时前箱盖2和后箱盖3与电池模组箱体1两端面密封连接，可保证电池装置的稳固性，电芯4-1在电池模组箱体1内不偏移，并且空间利用率高，维修方便。

本实用新型的安装方法为：

①如图5所示，将电池支架4-2与电芯4-1进行组装后用镍带进行点焊处理，每两个电池支架4-2与66颗电芯4-1组成2串33并的电池组，2串电池组的正负极相反；

②如图4所示，将8个电池模组4进行重叠拼接，并且将相邻的电池模组4串联，整体模组U型进行串联，每个电池模组4中间用绝缘环氧板进行隔离，防止电芯4-1短路等安全问题，然后用7根丝杆将电池模组4进行固定；

③如图2所示，将整体模组推入电池模组箱体1内，其中丝杆两端与前箱盖2和后箱盖3之间用双通六角螺柱+螺丝进行固定，同时前箱盖2和后箱盖3与电池模组箱体1两端面密封连接。

本实用新型公开了一种水下探测能源电池装置，包括电池模组箱体、前箱盖、后箱盖、电池模组和模组连接件，多个电池模组通过模组连接件重叠连接，并且依次串联形成整体模组，整体模组套装于电池模组箱体内，模组连接件两端分别与前箱盖和后箱盖密封连接，前箱盖和后箱盖分别与电池模组箱体的两个端面密封连接，整体模组的总正极和总负极分别与前箱盖内的电池管理系统连接，本实用新型电池装置整体密封，可应用于水下探测。

本实用新型电池模组的内凹部分与电池模组箱体内壁的外凸部分相适配，在装配过程中不相互干涉，电池模组装入电池模组箱体后空间能最大的利用，占用体积小，空间利用率高。

本实用新型电池模组箱体的截面为方形结构，方形结构相邻的两个角为小弧度圆弧过渡段，方形结构另外的两个角为大弧度圆弧过渡段，用于与长圆柱干舱配合，电池模组箱体外壁相对两侧设置有导轨，用于与长圆柱干舱内部的滑槽配合，方便电池装置的安装拆卸，与长圆柱干舱配合度高。

本实用新型多个电池模组通过模组连接件重叠连接，并且依次串联形成整体模组，每个电池模组都包含多个电芯，可保证较长的供电时长。

本实用新型多个电池模组相同，并且依次串联，如若后期出现问题需要维修，将电池模组之间的镍带融掉后可直接更换，维修方便，维修时间短。

上面对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (9)

1.一种水下探测能源电池装置，其特征在于：包括电池模组箱体（1）、前箱盖（2）、后箱盖（3）、电池模组（4）和模组连接件（5），电池模组（4）为多个，多个电池模组（4）通过模组连接件（5）重叠串联组成整体模组，整体模组套装于电池模组箱体（1）内，电池模组（4）的内凹部分与电池模组箱体（1）内壁的外凸部分相适配，所述前箱盖（2）通过模组连接件（5）与整体模组一端密封连接，并且前箱盖（2）与其靠近的电池模组箱体（1）端面密封连接，整体模组的总正极和总负极分别与前箱盖（2）内的电池管理系统连接，所述后箱盖（3）通过模组连接件（5）与整体模组另一端密封连接，并且后箱盖（3）与其靠近的电池模组箱体（1）端面密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种水下探测能源电池装置，其特征在于：所述电池模组箱体（1）的截面为方形结构，方形结构相邻的两个角为小弧度圆弧过渡段，方形结构另外的两个角为大弧度圆弧过渡段，所述电池模组箱体（1）内壁设置有第一外凸部分（1-1）、第二外凸部分（1-2）、第三外凸部分（1-3）和第四外凸部分（1-4），第一外凸部分（1-1）、第二外凸部分（1-2）、第三外凸部分（1-3）和第四外凸部分（1-4）分别与电池模组（4）的内凹部分相适配，所述电池模组箱体（1）外壁相对两侧设置有导轨（6）。

3.根据权利要求2所述的一种水下探测能源电池装置，其特征在于：所述电池模组（4）包括电芯（4-1）和电芯支架（4-2），电芯支架（4-2）为两个，电芯（4-1）为n个，电芯支架（4-2）上设置有n个电芯安装孔（4-2-1），相邻两个电芯安装孔（4-2-1）一端设置有电芯挡板（4-2-2），两个电芯支架（4-2）相对设置，n个电芯（4-1）的两端分别对应嵌合在两个电芯支架（4-2）的电芯安装孔（4-2-1）中并被电芯挡板（4-2-2）轴向限位，嵌合后通过镍带进行点焊，形成2串n/2并的电池组，其中2串n/2并的电池组正负极相反设置。

4.根据权利要求3所述的一种水下探测能源电池装置，其特征在于：所述电芯支架（4-2）边缘开设有穿接孔（4-2-3），模组连接件（5）穿过穿接孔（4-2-3）将多个电池模组（4）重叠拼接，并且相邻两组电池模组（4）的2串n/2并电池组分别通过镍带串联。

5.根据权利要求4所述的一种水下探测能源电池装置，其特征在于：相邻两个所述电池模组（4）之间设置有绝缘环氧板。

6.根据权利要求4所述的一种水下探测能源电池装置，其特征在于：所述电芯支架（4-2）的截面为不规则方形结构，电芯支架（4-2）的边缘与电池模组箱体（1）的内壁相适配。

7.根据权利要求6所述的一种水下探测能源电池装置，其特征在于：所述电芯支架（4-2）的边缘设置有第一内凹部分（4-2-4）、第二内凹部分（4-2-5）、第三内凹部分（4-2-6）和第四内凹部分（4-2-7），其中第一内凹部分（4-2-4）与第一外凸部分（1-1）相适配，第二内凹部分（4-2-5）与第二外凸部分（1-2）相适配，第三内凹部分（4-2-6）与第三外凸部分（1-3）相适配，第四内凹部分（4-2-7）与第四外凸部分（1-4）相适配。

8.根据权利要求1所述的一种水下探测能源电池装置，其特征在于：所述模组连接件（5）为丝杆，丝杆两端部通过双通六角螺柱和螺丝分别与前箱盖（2）或后箱盖（3）密封固定。

9.根据权利要求1所述的一种水下探测能源电池装置，其特征在于：所述前箱盖（2）外壁设置有充电接口（7）和放电接口（8），充电接口（7）和放电接口（8）分别与电池管理系统电连接，电池管理系统分别与整体模组的总正极和总负极连接。

Images