Bateri Litium-Ion SMC-S-017 untuk Aplikasi Kapal Angkasa

Piawaian “ Bateri Litium-ion SMC-S-017 untuk Aplikasi Kapal Angkasa”, yang diterbitkan oleh Pusat Sistem Angkasa dan Peluru Berpandu (SMC) bagi Komando Angkasa Tentera Udara A.S. , menerangkan prosedur untuk pembangunan, pengujian, penyimpanan, pemprosesan dan penggunaan bateri litium-ion untuk kapal angkasa tentera. Pematuhan dengan piawaian ini direka bentuk untuk menjamin prestasi bateri yang betul dan untuk memberikan perlindungan terhadap degradasi pra-penerbangan dan kegagalan pramatang semasa penggunaan operasi di angkasa lepas, kenderaan pelancaran dan kenderaan peringkat atas.

Piawaian ini direka bentuk untuk menyelaraskan pemerolehan dan pembangunan kapal angkasa tentera semasa untuk memasukkan keperluan dan amalan biasa yang diperlukan untuk memastikan operasi bateri litium-ion berjaya semasa misi angkasa lepas. Bahagian bateri seperti bateri, modul bateri, elektronik kawalan cas, suis pintasan, pemanas dan penderia suhu dijangka akan dibekalkan kepada dokumen kelayakan sub-peringkat yang mentakrifkan reka bentuk, proses dan kawalan kualiti serta keperluan ujian kelayakan dan penerimaan.

Sekiranya berlaku percanggahan antara piawaian ini dan sistem kuasa elektrik AIAA untuk piawaian kenderaan angkasa tanpa pemandu atau piawaian bateri angkasa, piawaian ini diutamakan daripada sebarang definisi atau keperluan berkaitan bateri.

Bateri ialah himpunan sel bateri atau modul yang disambungkan secara elektrik (biasanya secara bersiri) untuk memberikan voltan dan kapasiti arus yang dikehendaki, daripada kumpulan sel tunggal. Biasanya, sel disepadukan secara fizikal ke dalam satu pemasangan atau bateri atau ke dalam beberapa pemasangan atau modul yang berasingan. Bateri juga mungkin termasuk satu atau lebih bahagian tambahan, seperti peranti pintasan elektrik, elektronik kawalan cas, pemanas, penderia suhu, suis terma dan elemen kawalan terma.

Kedalaman nyahcas bateri ialah nisbah bilangan watt-jam yang diekstrak daripada bateri kepada tenaga nominal bateri untuk profil voltan-arus cas yang ditentukan, profil beban nyahcas dan profil suhu, didarab dengan 100. Untuk bateri litium-ion, kedalaman nyahcas bateri hendaklah dinyatakan dalam proses keadaan cas atau voltan yang dikaitkan dengan proses tersebut. Bagi bateri yang dicaj kecil, iaitu tidak dicas sepenuhnya, kedalaman nyahcas ialah peratusan tenaga yang digunakan semasa menyahcas dari titik sub-cas.

Pelancaran, pemindahan orbit dan keperluan tenaga bateri dan rizab tenaga pada orbit mengalir turun daripada spesifikasi subsistem kuasa elektrik sepanjang hayat misi. Tenaga bateri adalah sama dengan kamiran produk arus nyahcas dan voltan. Had penyepaduan adalah dari permulaan nyahcas ke titik di mana had voltan bateri subsistem kuasa minimum atau sel pertama mencapai had voltan subsel atau tempoh masa yang ditetapkan dicapai. Ini ialah nilai tenaga titik dalam masa yang diukur melalui profil voltan-arus cas yang ditentukan, profil cas nyahcas dan profil suhu. Nyahcas bateri boleh dicapai dengan nyahcas arus malar, tetapi nyahcas kuasa malar adalah kaedah yang diutamakan jika ia lebih menyerupai kuasa kapal angkasa.

Keadaan cas bateri ialah nilai yang diperoleh dengan mendarabkan nisbah nilai yang terdapat dalam bateri kepada tenaga nominal bateri sebanyak 100 untuk profil voltan-arus cas tertentu, profil beban nyahcas dan profil suhu.

Kapasiti bateri diukur dalam unit ampere-jam. Kapasiti bateri adalah sama dengan integral arus nyahcas, di mana arus nyahcas adalah nilai positif. Had penyepaduan adalah dari permulaan nyahcas ke had voltan bateri subsistem kuasa minimum atau titik di mana sel pertama mencapai had voltan subsel atau tempoh masa yang ditetapkan dicapai. Ini ialah nilai kapasiti titik dalam masa yang diukur melalui profil voltan-arus cas yang ditentukan, profil cas nyahcas dan profil suhu.

Menambah elektrolit pada sel bateri mencipta pengaktifan sel dan memulakan jam pada sel, modul dan hayat perkhidmatan bateri. Digunakan untuk menentukan permulaan jangka hayat bateri.

Sel ialah peranti unit tunggal dalam selongsong sel yang menukarkan tenaga kimia kepada tenaga elektrik pada voltan ciri apabila dinyahcas. Sel bateri disambungkan terus (biasanya secara bersiri) untuk membentuk bateri. Sel bateri disambung secara bersiri atau selari untuk membentuk modul, dalam kes sedemikian, modul disambungkan (biasanya secara bersiri) untuk membentuk bateri.

Reka bentuk sel dicipta mengikut set dokumen kawalan pembuatan yang mentakrifkan komposisi bahan, dimensi, kuantiti, proses dan kawalan proses untuk setiap komponen dalam sel. Perubahan dalam reka bentuk sel dianggap reka bentuk sel berbeza yang memerlukan kelayakan berasingan. Perubahan dalam reka bentuk sel termasuk, tetapi tidak terhad kepada:

• Perubahan dalam komposisi elektrod positif, bahan mentah (termasuk pengikat), ketumpatan pemuatan, kerajang, saiz atau proses
• Perubahan dalam komposisi elektrod negatif, bahan mentah (termasuk pengikat), ketumpatan pemuatan, kerajang, saiz atau proses
• Komposisi elektrolit
• Komposisi atau saiz pemisah
• Timbunan sel atau saiz penggulungan silinder atau mampatan
• Saiz kes sel
• Perubahan dalam sel atau lokasi pengeluaran bahan mentah
• Meterai terminal

Kaedah ujian utama yang ditakrifkan dalam piawaian ini untuk bateri litium-ion ialah:

• Ujian pembangunan
• Ujian kawalan caj
• Ujian kawalan terma
• Ujian mekanikal
• Ujian penghantaran dan pengendalian
• Ujian keselamatan

Organisasi kami, yang telah cuba menyokong perniagaan dari setiap sektor dengan pelbagai ujian, pengukuran, analisis dan kajian penilaian yang telah dijalankan selama bertahun-tahun, mempunyai kakitangan yang kukuh yang mengikuti perkembangan dunia dalam bidang sains dan teknologi dan sentiasa memperbaiki dirinya. Dalam konteks ini, perkhidmatan ujian juga disediakan kepada perniagaan mengikut piawaian "Bateri Litium-ion SMC-S-017 untuk aplikasi kapal angkasa".