本发明公开了一种压力补偿式锂离子蓄电池，包括：电芯；壳体套设于电芯外周；壳体一端设置有注液口；补偿机构为第一端开口，第二端封闭的中空结构，且通过开口与壳体连通，中空部分与壳体围成一密闭空间，通过注液口向密闭空间内部注满电解液；在外界压力作用下，补偿机构发生体积形变，来补偿壳体内部电解液的压力，平衡外界压力。此发明解决了传统蓄电池不能承受外界高压流体的问题，通过在蓄电池上设置补偿机构，使得在外界高压流体环境下，自动调节内部密闭空间的体积，以平衡外部流体的压力，缓解了蓄电池的破坏，提高了作为水下装备供电的可靠性，拓宽了应用领域，降低了维护成本，满足了深海潜航器的动力需求。