Pubblicato dal Centro per i Sistemi Spaziali e Missilistici (SMC) dell'U.S. Air Force Space Command "Lo standard SMC-S-017 "Batterie agli ioni di litio per applicazioni spaziali" descrive le procedure per lo sviluppo, il collaudo, lo stoccaggio, l'elaborazione e l'uso di batterie agli ioni di litio per veicoli spaziali militari. La conformità a questo standard è studiata per garantire il corretto funzionamento delle batterie e per proteggerle dal degrado pre-volo e dai guasti prematuri durante l'uso operativo nello spazio, nei lanci e nei veicoli di stadio superiore.
Questo standard è stato ideato per armonizzare l'attuale acquisizione e sviluppo di veicoli spaziali militari, includendo requisiti e pratiche comuni necessari a garantire il corretto funzionamento delle batterie agli ioni di litio durante le missioni spaziali. Si prevede che i componenti della batteria, quali la batteria stessa, il modulo batteria, l'elettronica di controllo della carica, l'interruttore di bypass, i riscaldatori e i sensori di temperatura, siano forniti in base a documenti di qualificazione di livello inferiore che definiscono i controlli di progettazione, processo e qualità, nonché i requisiti dei test di qualificazione e accettazione.
In caso di conflitto tra il presente standard e lo standard AIAA sui sistemi di alimentazione elettrica per veicoli spaziali senza pilota o lo standard sulle batterie spaziali, il presente standard ha la precedenza su qualsiasi definizione o requisito relativo alle batterie.
Una batteria è un insieme di celle o moduli di batteria collegati elettricamente (solitamente in serie) per fornire una tensione e una capacità di corrente desiderate, partendo da un singolo lotto di celle. In genere, le celle sono fisicamente integrate in un unico gruppo o batteria oppure in più gruppi o moduli separati. La batteria può anche comprendere una o più parti aggiuntive, come dispositivi di bypass elettrico, componenti elettronici di controllo della carica, riscaldatori, sensori di temperatura, interruttori termici ed elementi di controllo termico.
La profondità di scarica della batteria è il rapporto tra il numero di wattora estratti da una batteria e l'energia nominale della batteria per un profilo tensione-corrente di carica, un profilo di carico di scarica e un profilo di temperatura definiti, moltiplicato per 100. Per una batteria agli ioni di litio, la profondità di scarica della batteria deve essere specificata in un processo di stato di carica o in una tensione associata a tale processo. Per le batterie sotto-caricate, cioè non completamente cariche, la profondità di scarica è la percentuale di energia consumata nella scarica dal punto di sotto-carica.
I requisiti energetici e di riserva energetica della batteria per il lancio, il trasferimento orbitale e la permanenza in orbita derivano dalle specifiche del sottosistema di alimentazione elettrica per l'intera durata della missione. L'energia della batteria è uguale all'integrale del prodotto della corrente di scarica per la tensione. I limiti di integrazione vanno dall'inizio della scarica al punto in cui viene raggiunto il limite di tensione minima della batteria del sottosistema di potenza o la prima cella raggiunge il limite di tensione della sottocella o viene raggiunto il periodo di tempo definito. Si tratta di un valore energetico puntuale misurato su un profilo di tensione-corrente di carica, un profilo di carica di scarica e un profilo di temperatura definiti. La scarica della batteria può essere ottenuta mediante scarica a corrente costante, ma la scarica a potenza costante è il metodo preferito se simula più fedelmente l'alimentazione di un veicolo spaziale.
Lo stato di carica della batteria è il valore ottenuto moltiplicando per 100 il rapporto tra un valore trovato in una batteria e l'energia nominale della batteria stessa, per un dato profilo tensione-corrente di carica, profilo di carico di scarica e profilo di temperatura.
La capacità della batteria si misura in unità di ampere-ora. La capacità della batteria è uguale all'integrale della corrente di scarica, dove la corrente di scarica è un valore positivo. I limiti di integrazione vanno dall'inizio della scarica al limite di tensione minima della batteria del sottosistema di potenza o al punto in cui la prima cella raggiunge il limite di tensione della sottocella o viene raggiunto il periodo di tempo definito. Si tratta di un valore di capacità in un dato momento misurato su un profilo di tensione-corrente di carica, un profilo di carica di scarica e un profilo di temperatura definiti.
L'aggiunta di elettrolita a una cella della batteria ne determina l'attivazione e avvia il conteggio della durata utile della cella, del modulo e della batteria. Utilizzato per definire l'inizio della durata di conservazione della batteria.
Una cella è un dispositivo costituito da una singola unità racchiusa in un involucro che, quando scaricata, converte l'energia chimica in energia elettrica a tensioni caratteristiche. Le celle della batteria sono collegate direttamente (solitamente in serie) per formare una batteria. Le celle della batteria sono collegate in serie o in parallelo per formare un modulo; in questi casi, i moduli sono collegati (solitamente in serie) per formare una batteria.
Il progetto di una cella viene creato in base a una serie di documenti di controllo della produzione che definiscono la composizione del materiale, le dimensioni, la quantità, il processo e i controlli di processo per ciascun componente della cella. Una modifica nella progettazione delle celle è considerata una progettazione delle celle diversa e richiede una qualificazione separata. Una modifica nella progettazione delle celle include, ma non è limitata a:
I principali metodi di prova definiti nella presente norma per le batterie agli ioni di litio sono:
La nostra organizzazione, che da anni si impegna a supportare le aziende di ogni settore con un'ampia gamma di studi di prova, misurazione, analisi e valutazione, si avvale di uno staff solido che segue da vicino gli sviluppi nel mondo nel campo della scienza e della tecnologia e si migliora costantemente. In questo contesto vengono forniti anche servizi di collaudo alle aziende in conformità allo standard “SMC-S-017 Batteria agli ioni di litio per applicazioni spaziali”.
Puoi chiederci di compilare il modulo per ottenere un appuntamento, ottenere informazioni più dettagliate o richiedere una valutazione.
EUROLAB attività di reporting e certificazione, United Accreditation Foundation (UAF), Agenzia turca di accreditamento (TÜRKAK), Fondazione per l'accreditamento delle imprese (EAF) sulla base dell'accreditamento fornito dal suo istituto. La Enterprise Accreditation Foundation (EAF) è anche firmataria delle Nazioni Unite (UN GLOBAL COMPACT).
