Bateri Litium-Ion SMC-S-018 untuk Aplikasi Kenderaan Pelancaran

Piawaian “ Bateri Litium-ion SMC-S-018 untuk Aplikasi Kenderaan Pelancaran”, yang diterbitkan oleh Pusat Sistem Angkasa dan Peluru Berpandu (SMC) bagi Komando Angkasa Tentera Udara A.S., menerangkan keperluan dan garis panduan untuk pembangunan, pengujian, penyimpanan, pemprosesan dan penggunaan sel dan bateri litium-ion untuk aplikasi kenderaan pelancar, termasuk penggalak dan peringkat atas.

Pematuhan piawaian ini bertujuan untuk memastikan produk kebolehpercayaan yang tinggi untuk mencapai prestasi bateri yang betul semasa misi. Bateri berasaskan litium-ion ialah teknologi baru muncul yang kurang digunakan dalam kenderaan pelancar setakat ini. Ia lebih menarik berbanding bateri utama yang lebih biasa digunakan kerana prestasi elektrik penuh, termasuk peraturan voltan dan kapasiti, boleh disahkan terus dalam perkakasan penerbangan sebelum digunakan. Piawaian ini dijangka akan dikemas kini kerana bateri ini digunakan dan pelajaran khusus untuk cabaran teknologi litium-ion dipelajari.

Piawaian ini, bersama dengan petikan yang berkaitan, bertujuan untuk digunakan dengan rujukan dalam spesifikasi kenderaan pelancar yang berkenaan atau dokumen lain untuk memasukkan keperluan dan amalan biasa yang diperlukan untuk memastikan operasi bateri berjaya semasa pelancaran angkasa lepas.

Keperluan di sini bertujuan untuk menambah dan menjelaskan apa yang dinyatakan dalam MIL STD 1540E mengenai penggunaan bateri litium-ion dalam kenderaan pelancar. Selain itu, tapak pelancaran telah disediakan dengan cara yang tidak bercanggah dengan keperluan keselamatan sistem atau keperluan keselamatan julat untuk penggunaan bateri litium-ion dalam sistem penamatan penerbangan. Walau bagaimanapun, dokumentasi julat yang sesuai mesti dirujuk untuk sebarang penggunaan bateri litium-ion dalam tapak pelancaran atau sistem penamatan penerbangan.

Menambah elektrolit pada sel bateri membentuk pengaktifan sel, dan sel terawal diaktifkan menentukan permulaan hayat perkhidmatan sel, modul atau bateri. Sel litium-ion diaktifkan di kemudahan pembuatan semasa pengeluaran sel. Selepas pengaktifan, sel litium-ion biasanya melalui beberapa kitaran cas/nyahcas untuk keadaan permukaan elektrod dan menstabilkan kapasiti.

Bateri ialah himpunan sel bateri atau modul yang disambungkan secara elektrik secara bersiri untuk memberikan voltan dan kapasiti yang dikehendaki. Biasanya, sel disepadukan secara fizikal ke dalam satu pemasangan (atau bateri) atau ke dalam beberapa pemasangan (atau modul) berasingan yang disambungkan secara bersiri. Bateri juga mungkin termasuk komponen seperti elektronik kawalan cas, fius, penapis, perintang pengasingan, peranti pintasan elektrik, pemanas, penderia suhu, termostat, suis terma, pengawal haba dan peranti pelepasan tekanan. Peranti ini digunakan untuk memantau kesihatan bateri dan mencegah pengendalian bateri yang tidak selamat yang boleh membahayakan kakitangan atau merosakkan prestasi bateri.

Hayat kalendar sel atau bateri ialah tempoh masa maksimum sel atau bateri dibenarkan untuk digunakan, ditakrifkan daripada tarikh pembuatan sel tertua dalam bateri.

Kapasiti bateri diukur dalam unit jam ampere dan jam watt. Kapasiti ampere-jam sebenar untuk keadaan tertentu adalah sama dengan kamiran arus nyahcas dari permulaan pelepasan bateri yang dicas penuh (iaitu dicas ke had voltan atas maksimum yang dibenarkan di bawah kadar cas dan suhu terkadar) sehingga had voltan boleh guna terendah dicapai. Kapasiti jam watt sebenar untuk keadaan tertentu adalah sama dengan kamiran hasil keluaran arus nyahcas dan voltan dari permulaan pelepasan bateri yang dicas penuh sehingga had voltan boleh guna terendah dicapai.

Kapasiti bateri sebenar hendaklah dinyatakan dalam kedua-dua unit untuk memudahkan penilaian keseimbangan tenaga, penilaian haba dan perbandingan jenis bateri yang berbeza. Untuk sel litium-ion, kapasiti yang diukur boleh sangat bergantung pada voltan akhir cas, had voltan nyahcas, suhu semasa mengecas dan menyahcas, dan arus yang digunakan semasa mengecas dan menyahcas. Oleh itu, adalah penting untuk mengekalkan pembolehubah ini apabila membandingkan perubahan kapasiti sepanjang hayat kitaran dan memilih nilai berdasarkan penggunaan kes terburuk semasa operasi darat (untuk mengecas) dan tugas (untuk menunaikan).

Kapasiti bateri kendalian diukur dalam unit jam ampere dan jam watt. Ia bersamaan dengan kamiran nilai yang sama dari permulaan pelepasan bateri yang dicas penuh sehingga had voltan boleh guna terendah dicapai untuk kawalan cas tugas dan keadaan beban. Walau bagaimanapun, untuk mengekalkan hayat kitaran dan memenuhi had voltan bas minimum, had voltan atas dan bawah mungkin lebih konservatif daripada yang dibenarkan oleh reka bentuk sel. Oleh itu, kapasiti pengendalian sentiasa kurang daripada atau sama dengan kapasiti sebenar sel atau bateri.

Kapasiti bateri ternilai diukur dalam unit jam ampere dan jam watt. Kapasiti bateri yang dinilai disediakan oleh vendor bateri atau sel dan biasanya kurang daripada kapasiti sebenar. Pengilang selalunya memberikan lebihan kapasiti melebihi nilai undian untuk mengimbangi kebolehubahan kelompok dan jangkaan kehilangan kapasiti sepanjang hayat bateri.

Sel bateri ialah peranti tunggal dalam selongsong sel tunggal yang menukarkan tenaga kimia kepada tenaga elektrik pada voltan ciri apabila dinyahcas pada kadar nominal. Sel bateri biasanya disambungkan secara elektrik secara bersiri untuk mencipta bateri voltan yang dikehendaki. Sel bateri boleh disambung secara bersiri atau selari untuk mencipta modul untuk meningkatkan kapasiti, voltan dan kapasiti arus melebihi had sel. Dalam kes sedemikian, modul disambungkan secara bersiri untuk membentuk bateri.

Reka bentuk sel mengambil kira faktor yang menghasilkan prestasi sel yang unik, termasuk saiz dan bilangan elektrod, jenis dan keliangan pemisah, komposisi dan isipadu elektrolit, jenis bahan aktif dalam elektrod positif dan negatif, aloi pengumpul semasa, struktur terminal sel, dan keselamatan dan peranti pemindahan haba dalam sel. Sel litium-ion biasanya menggunakan struktur luka yang terdiri daripada elektrod tunggal, panjang, positif dan negatif atau struktur prismatik yang terdiri daripada plat elektrod positif dan negatif berselang-seli.

Kitaran pengecasan ditakrifkan sebagai pelepasan sebahagian besar kapasiti nominal sel atau bateri diikuti dengan pengecasan semula kepada keadaan awal pengecasan. Nyahcas boleh disebabkan oleh cas elektrik atau nyahcas sendiri sel atau bateri.

Hayat pengecasan bateri ialah masa dari apabila pengecasan bateri selesai sehingga pengecasan semula diperlukan untuk mengimbangi kehilangan kapasiti akibat nyahcas sendiri.

Hayat kitaran sel atau bateri ialah bilangan maksimum kitaran cas yang boleh dihantar oleh sel atau bateri sebelum kehilangan prestasi yang tidak dapat dipulihkan berlaku. Hayat kitaran mungkin berbeza mengikut permohonan dan harus disahkan melalui ujian kelayakan.

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-018 untuk aplikasi kenderaan pelancaran".