專利名稱：一種耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到電池的技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種鋰/亞硫酰氯電池。
背景技術(shù)：
鋰/亞硫酰氯(Li/S0Cl2)電池是一種以鋰為陽極，碳作陰極載體，無水四氯鋁酸鋰的亞硫酰氯(SOCl2)溶液作電解液的鋰電池。鋰/亞硫酰氯電池具有比能量高、比功率大、放電電壓平穩(wěn)、溫度適用范圍廣、儲存壽命長等特性，在航空航天、水中兵器、導(dǎo)航設(shè)備、 地質(zhì)勘探、儀器儀表等軍事和民用工業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用。鋰/亞硫酰氯電池是目前電池領(lǐng)域中比能量和比功率最高的一種電池。正是有著以上的優(yōu)異特性，近年來，鋰/亞硫酰氯電池在石油開采、地質(zhì)勘探中得到廣泛使用。在石油開采、地質(zhì)勘探工程中，需要對擬開采或勘察區(qū)域?qū)嵤┿@孔，一方面對鉆進(jìn)的這一長度內(nèi)的軌跡進(jìn)行測量，另一方面對鉆進(jìn)的這一長度內(nèi)的環(huán)境狀況進(jìn)行測量， 以采集和記錄各種工況數(shù)據(jù)。而充當(dāng)采集和記錄各種工況數(shù)據(jù)的動力，便是鋰/亞硫酰氯電池。鋰/亞硫酰氯電池隨著井下測量儀在鉆頭、鉆桿帶動下逐步進(jìn)入地下，不僅要承受越來越高的溫度考驗，同時還要承受鉆頭、鉆桿的沖擊和震動。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，隨鉆下井的電池筒要能夠承受-40°C 175°C溫度的環(huán)境考驗，同時還能夠承受振動加速度 196m/s2 (掃頻范圍20Hz 200Hz，掃描速率為loct/min)、沖擊加速度455m/s2，半正弦波形 Ilms的嚴(yán)苛工況考驗。目前，國內(nèi)用于隨鉆井下測量儀下井的電池筒，大多使用國內(nèi)生產(chǎn)的略加改進(jìn)的鋰/亞硫酰氯電池?，F(xiàn)行的鋰/亞硫酰氯電池的結(jié)構(gòu)為包括一個殼體，殼體的內(nèi)部從下至上依次放置有底部絕緣片、電池芯體、上部絕緣片和金屬-玻璃封上蓋，電池芯體中灌注有電解液，電池芯體為多層卷狀結(jié)構(gòu)，依次包括隔膜、陰極極片、隔膜和陽極極片，隔膜為非編織的玻璃纖維，陰極極片為碳和聚四氟乙烯粘結(jié)劑與鎳?yán)W(wǎng)合膜，陽極極片為鋰與鎳?yán)W(wǎng)合膜，金屬-玻璃封上蓋的下部放置有頂部絕緣片，金屬-玻璃封上蓋的中心設(shè)置有中心柱，一只陰極極耳直接焊接在中心柱上，一只陽極極耳焊接在殼體的內(nèi)壁上，或夾焊在金屬-玻璃封上蓋與殼體的夾縫中?，F(xiàn)行結(jié)構(gòu)的鋰/亞硫酰氯電池，不僅耐高溫性能難以滿足井下較高溫度的環(huán)境考驗，其內(nèi)在結(jié)構(gòu)也難以滿足井下振動、沖擊的嚴(yán)苛工況考驗。這是因為，作為單極耳的陰極極耳難以滿足電池芯體的劇裂震動、沖擊而有可能脫焊或折斷；作為單極耳的陽極極耳在電池芯體的劇裂震動、沖擊下也有能脫焊或折斷；另外，一只陽極極耳焊接在電池殼體內(nèi)壁上，不僅操作不便，還可能存在虛焊，而一只陽極極耳夾焊在金屬-玻璃封上蓋與殼體的夾縫中的生產(chǎn)工藝，又會導(dǎo)致金屬-玻璃封上蓋與殼體的不同心，使環(huán)縫焊接的一致性降低。 同時，一些電池生產(chǎn)企業(yè)為了克服井下較高溫度對電池的影響，采用減少電池內(nèi)部活性物質(zhì)和隔膜的加入量，以增大電池內(nèi)部的冗余空間，減緩電解液在高溫環(huán)境下分解、氣化而導(dǎo)致電池的腫脹，又加大了電池芯體松動的可能性。[0007]現(xiàn)行結(jié)構(gòu)的鋰/亞硫酰氯電池，當(dāng)減少電池內(nèi)部活性物質(zhì)和隔膜的加入量，必然產(chǎn)生電池芯體的松動，而單陰極極耳和單陽極耳及其焊接方式，又無法抑制電池芯體的松動，這種電池芯體的松動對電池的性能、尤其是電池的安全性能危害更大。電池芯體的松動，無法滿足井下振動、沖擊對電池的要求，輕者導(dǎo)致電池內(nèi)部斷路，重者導(dǎo)致電池內(nèi)部短路，甚至導(dǎo)致電池爆裂。這些都可能造成鉆井作業(yè)中斷而被迫起鉆，嚴(yán)量影響石油開采、地質(zhì)勘探作業(yè)進(jìn)度和鉆井施工隊伍的經(jīng)濟(jì)效益。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種不僅能承受-40°C 175°C的溫度考驗， 同時還能承受鉆頭、鉆桿的沖擊和振動，抑制電池芯體出現(xiàn)松動的耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池。為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池，包括一個殼體，殼體的內(nèi)部從下至上依次設(shè)置有底部絕緣片、電池芯體、上部絕緣片、支撐環(huán)、頂部絕緣片和金屬-玻璃封上蓋，電池芯體中灌注有電解液，在上部絕緣片和頂部絕緣片之間設(shè)置有支撐環(huán)。所述的支撐環(huán)的高度小于或等于上部絕緣片和頂部絕緣片之間的距離。所述支撐環(huán)的下部與上部絕緣片相連接，支撐環(huán)的上部與頂部絕緣片相連接。所述支撐環(huán)的外徑不大于殼體的內(nèi)徑，支撐環(huán)的內(nèi)徑不小于中心柱的直徑。所述的支撐環(huán)為聚四氟乙烯注塑環(huán)或聚四氟乙烯管。本發(fā)明的有益效果是上述的一種耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池，通過在電池芯體上部加裝支撐環(huán)，從而使電池芯體與上蓋之間通過支撐環(huán)緊密連成一體，減緩了電池芯體的振動、沖擊，有效地保護(hù)了電池內(nèi)部陰極極耳與陽極極耳免受損傷，杜絕了電池因井下振動、沖擊而導(dǎo)致內(nèi)部斷路、內(nèi)部短路的現(xiàn)象發(fā)生，有效的確保了石油開采、地質(zhì)勘探作業(yè)的進(jìn)度，極大的提升了鉆井施工隊伍的經(jīng)濟(jì)效益。

圖1是本發(fā)明一種耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A-A方向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖1中支撐環(huán)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、殼體，2、底部絕緣片，3、電池芯體，31、隔膜，32、陰極極片，33、陽極極片， 4、上部絕緣片，5、金屬-玻璃封上蓋，6、電解液，7、頂部絕緣片，8、玻璃體，9、中心柱，10、空腔，11、支撐環(huán)，a、支撐環(huán)的外徑，b、支撐環(huán)的內(nèi)徑。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明一種耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖1、圖2、圖3所示，一種耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池，包括一個殼體1，殼體1的內(nèi)部從下至上依次設(shè)置有底部絕緣片2、電池芯體3、上部絕緣片4、支撐環(huán)11、頂部絕緣片7和金屬-玻璃封上蓋5，電池芯體3中灌注有電解液6，電池芯體3為多層卷狀結(jié)構(gòu)，依次包括隔膜31、陰極極片32、隔膜31和陽極極片33，隔膜31為非編織的玻璃纖維，陰極極片32為碳與鎳?yán)W(wǎng)合膜，陽極極片33為鋰與鎳?yán)W(wǎng)合膜，金屬-玻璃封上蓋5的中心通過玻璃體8設(shè)置有中心柱9，陰極極耳與中心柱9相連接，陽極極耳與殼體1相連接，金屬-玻璃封上蓋5與上部絕緣片4之間存在空腔10，所述的空腔10中設(shè)置有支撐環(huán)11，支撐環(huán)11為聚四氟乙烯注塑環(huán)或聚四氟乙烯管，支撐環(huán)11的高度不大于金屬-玻璃封上蓋 5與上部絕緣片4之間的距離，其中以支撐環(huán)11的下部與上部絕緣片4相連接，支撐環(huán)11 的上部與金屬-玻璃封上蓋5相連接為最佳。支撐環(huán)的外徑a不大于殼體1的內(nèi)徑，支撐環(huán)的內(nèi)徑b不小于中心柱9的直徑。本發(fā)明的有益效果是上述的一種耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池，通過在電池芯體3上部加裝支撐環(huán)11，從而使電池芯體3與金屬-玻璃封上蓋5之間通過支撐環(huán)11緊密連成一體，減緩了電池芯體3的振動、沖擊，有效地保護(hù)了電池內(nèi)部陰極極耳與陽極極耳免受損傷，杜絕了電池因井下振動、沖擊而導(dǎo)致內(nèi)部斷路、內(nèi)部短路的現(xiàn)象發(fā)生，有效的確保了石油開采、地質(zhì)勘探作業(yè)的進(jìn)度，極大的提升了鉆井施工隊伍的經(jīng)濟(jì)效益。上述的實施例僅例示性說明本發(fā)明創(chuàng)造的原理及其功效，以及部分運用的實施例，而非用于限制本發(fā)明；應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池，包括一個殼體，殼體的內(nèi)部從下至上依次設(shè)置有底部絕緣片、電池芯體、上部絕緣片、支撐環(huán)、頂部絕緣片和金屬-玻璃封上蓋，電池芯體中灌注有電解液，其特征在于在上部絕緣片和頂部絕緣片之間設(shè)置有支撐環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池，其特征在于所述的支撐環(huán)的高度小于或等于上部絕緣片和頂部絕緣片之間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池，其特征在于所述支撐環(huán)的下部與上部絕緣片相連接，支撐環(huán)的上部與頂部絕緣片相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池，其特征在于所述支撐環(huán)的外徑不大于殼體的內(nèi)徑，支撐環(huán)的內(nèi)徑不小于中心柱的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池，其特征在于所述的支撐環(huán)為聚四氟乙烯注塑環(huán)或聚四氟乙烯管。
專利摘要本實用新型涉及一種耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池，包括一個殼體，殼體的內(nèi)部從下至上依次設(shè)置有底部絕緣片、電池芯體、上部絕緣片、支撐環(huán)、頂部絕緣片和金屬-玻璃封上蓋，電池芯體中灌注有電解液。支撐環(huán)的高度不大于頂部絕緣片與上部絕緣片之間的距離，支撐環(huán)的外徑不大于殼體的內(nèi)徑，支撐環(huán)的內(nèi)徑不小于中心柱的直徑，支撐環(huán)為聚四氟乙烯注塑環(huán)或聚四氟乙烯管。本實用新型適用于石油開采、地質(zhì)勘探工程中，不僅能承受較高溫度的環(huán)境考驗，同時還能承受鉆頭、鉆桿的沖擊和震動，防止電池芯體出現(xiàn)松動。
文檔編號H01M10/0563GK202205854SQ201120273878
公開日2012年4月25日 申請日期2011年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月30日
發(fā)明者汪以道, 汪灃, 肖輝 申請人:蘇州金科發(fā)鋰電池有限公司