ECSS-E-HB-20-02A Teknik Dirgantara - Panduan Pengujian Baterai Lithium-Ion

Dokumen berjudul “ECSS-E-HB-20-02A Aerospace Engineering - Panduan Pengujian Baterai Lithium-ion,” yang dikembangkan oleh European Aerospace Standardization Cooperation (ECSS), mendukung pengujian baterai lithium-ion dan pembuatan dokumentasi pengujian terkait.

Tujuan dari panduan ini adalah sebagai berikut:

• Untuk menjelaskan uji karakterisasi yang paling relevan.
• Memberikan panduan untuk pengujian baterai lithium-ion.
• Untuk memberikan pedoman dokumentasi yang berkaitan dengan baterai lithium-ion atau pengujian baterai.
• Untuk memberikan gambaran umum tentang metode pengujian yang sesuai.
• Untuk menawarkan praktik terbaik

Setiap sel atau baterai yang digunakan dalam aplikasi luar angkasa menjalani berbagai pengujian, seperti pengujian penerimaan dan kualifikasi. Pengujian ini dijelaskan secara rinci dalam rencana pengujian pendukung, prosedur yang relevan (termasuk kriteria pengujian dan metodologi pengujian), dan laporan pengujian.

Baterai terdiri dari sel, susunan, atau modul yang terhubung secara elektrik. Sel tunggal dihubungkan secara elektrik untuk membentuk susunan sel. Susunan tersebut kemudian dihubungkan untuk membentuk blok penyusun. Blok penyusun kemudian dirakit untuk membentuk modul. Modul kemudian dirakit bersama menjadi sebuah baterai. Dan pengujian yang dijelaskan dalam dokumen ini dilakukan pada berbagai item uji, yang dapat berupa sel tunggal, susunan, blok penyusun, modul, atau baterai lengkap.

Rencana pengujian merinci karakteristik sel atau baterai yang akan diuji, kriteria pengujian, dan kondisi pengujian. Prosedur pengujian menguraikan semua metode pengujian dan berbagai langkah untuk menerapkan pengujian yang diberikan dalam rencana untuk mengukur dan memverifikasi karakteristik baterai atau sel.

Laporan pengujian merinci item pengujian dan kondisi pengujian. Data pengujian dan analisis data pengujian disediakan. Semua laporan ketidaksesuaian yang terkait dengan item pengujian dan statusnya dijelaskan dalam laporan. Laporan pengujian terpisah dapat disediakan untuk mencakup topik pengujian utama berikut:

• Tes kelistrikan
• Tes lingkungan
• Tes masa hidup
• Tes keamanan

Sebagai contoh, dalam laporan uji lingkungan, kondisi pengujian, detail spesifik mengenai pengaturan pengujian (misalnya, koneksi, kontrol termal, peralatan yang digunakan, jenis dan lokasi akselerometer), data pengujian, dan analisis data pengujian biasanya diberikan secara terpisah dalam format spreadsheet.

Tes-tes yang dijelaskan dalam panduan ini adalah sebagai berikut:

• tes
• Pengujian karakterisasi listrik awal
• Pengukuran kapasitas dan energi standar
• Langsung saja ke intinya
• Pengukuran impedansi AC
• Tes pelepasan spontan
• Tes pengisian daya
• Kapasitas kecepatan sel
• Pengukuran EMF sel
• Pengukuran momen magnetik baterai
• Tes korona baterai
• Uji lingkungan:
• Tujuan dari pengujian lingkungan adalah sebagai berikut:
• Untuk mengidentifikasi keterbatasan teknologi dan memverifikasi kesesuaian baterai atau paket baterai untuk aplikasi dan tugas yang dituju.
• Untuk memverifikasi kemampuan awal baterai atau modul.
• Pengujian mekanis: Getaran (sinus tingkat rendah, acak, sinus) dan guncangan.
• Uji vakum termal
• Tes kebocoran
• Uji penyegelan (Uji helium)
• Tes radiasi
• Tes masa hidup:
• Tujuan dari uji kelangsungan hidup adalah sebagai berikut:
• Untuk mengidentifikasi keterbatasan teknologi dan memvalidasi persyaratan untuk aplikasi target.
• Untuk menentukan faktor kinerja dan degradasi jangka panjang yang akan diterapkan pada perhitungan ukuran dan kinerja baterai.

Uji masa hidup yang sepenuhnya representatif dilakukan pada jenis sel yang dipilih. Jumlah sel yang cukup digunakan untuk memperhitungkan variabilitas desain atau proses.

• Tes kalender (tes bertahan hidup)
• Tes siklus
• Tes keamanan:
• Tujuan dari tes-tes ini adalah sebagai berikut:
• Untuk mengkarakterisasi perlindungan keamanan dari barang yang diuji.

Potensi bahaya baterai lithium-ion meliputi:

• ventilasi
• api
• ledakan
• Infeksi
• Kebocoran elektrolit.

Penjelasan rinci mengenai bahaya yang terkait dengan berbagai jenis kimia baterai diberikan dalam dokumen referensi.

Tujuan dari pengujian baterai atau pengujian keamanan baterai adalah sebagai berikut:

• Mengidentifikasi keterbatasan teknologi,
• Memverifikasi fitur keamanan baterai atau level baterai.
• Menjual terlalu mahal
• Pelepasan cairan berlebihan
• Uji korsleting
• Uji ventilasi dan ledakan
• Perangkat pelindung
• Penyimpanan, penanganan, pengangkutan, perakitan, pengujian integrasi.
• Operasi penyimpanan, penanganan, dan pengangkutan dilakukan sesuai dengan persyaratan ECSS-Q-ST-20-08.
• Kondisi penyimpanan dan pemeliharaan
• penanganan
• angkutan
• Pengujian integrasi perakitan

ECSS-E-HB-20-02A adalah manual tambahan yang tidak wajib. Manual ini memberikan panduan praktis untuk pengujian baterai lithium-ion (baik sel maupun paket/baterai) yang dirancang untuk digunakan dalam proyek dan aplikasi luar angkasa. Manual ini mendukung kepatuhan terhadap standar ECSS yang relevan (khususnya seri ECSS-E-ST-20 tentang teknik kelistrikan dan elektronik serta sistem tenaga).

Tujuan dari panduan ini adalah sebagai berikut:

• Untuk menetapkan pendekatan standar untuk pengujian baterai lithium-ion dalam konteks luar angkasa.
• Untuk memandu pembuatan dokumentasi pengujian yang relevan.
• Ini mencakup pengujian yang berkaitan dengan karakterisasi kelistrikan, kinerja, kesesuaian lingkungan, dan keselamatan.

Bagian-bagian utama dari panduan ini meliputi:

• Ruang lingkup dan referensi
• Istilah, definisi, dan singkatan khusus untuk baterai lithium-ion yang digunakan di luar angkasa.
• Tes sel atau baterai:
• Dokumentasi pengujian (rencana pengujian, prosedur, laporan)
• Karakterisasi kelistrikan awal (kapasitas, energi, resistansi internal, impedansi AC, pelepasan muatan sendiri, daya tahan muatan, kapasitas laju, EMF)
• Tes khusus (misalnya, momen magnetik baterai, tes korona)
• Pengujian lingkungan (getaran, guncangan, vakum termal)
• Tabel penerapan pengujian terperinci (misalnya, pengujian mana yang berlaku untuk sel dan paket, tingkat kemahiran dan penerimaan)
• Uji kebocoran, pertimbangan keselamatan, dan pertimbangan spesifik ruang lainnya (kompatibilitas vakum, pelepasan gas)

Panduan ini sangat penting khususnya untuk:

• Pengujian kualifikasi dan penerimaan baterai lithium-ion untuk satelit, wahana antariksa, kendaraan peluncur, atau pesawat ruang angkasa lainnya.
• Memastikan keandalan dalam kondisi lingkungan luar angkasa (vakum, suhu ekstrem, radiasi, beban mekanis selama peluncuran).

Singkatnya, ECSS-E-HB-20-02A mendukung standar rekayasa ECSS yang berkaitan dengan subsistem listrik dan elektronik dan bertujuan untuk membantu para insinyur dalam merencanakan, melakukan, dan mendokumentasikan pengujian baterai lithium-ion. Tujuan utamanya adalah:

• Ringkasan pengujian karakterisasi baterai utama.
• Memberikan panduan untuk prosedur pengujian baterai lithium-ion.
• Penjelasan tentang praktik dokumentasi dan pelaporan pengujian.
• Presentasi metode pengujian yang diusulkan.
• Berbagi praktik terbaik dan pelajaran yang dipetik dari program luar angkasa Eropa.

Singkatnya, ECSS-E-HB-20-02A adalah manual teknis yang memberikan panduan komprehensif untuk pengujian, verifikasi, dan memastikan keamanan serta keandalan baterai lithium-ion yang digunakan dalam sistem luar angkasa, membantu para insinyur dalam merancang dan memenuhi syarat sistem daya pesawat ruang angkasa.

Selama bertahun-tahun, organisasi kami, dengan tim yang kompeten dan berpengalaman, telah memahami kebutuhan klien, menyediakan layanan pengujian canggih yang mereka butuhkan, dan membantu mereka dalam pembentukan, implementasi, dan peningkatan sistem manajemen. Dalam kerangka kerja ini, kami juga menyediakan layanan pengujian yang sesuai dengan standar ECSS-E-HB-20-02A.