
ABD Hava Kuvvetleri Uzay Komutanlığı Uzay ve Füze Sistemleri Merkezi (SMC) tarafından yayınlanan “SMC-S-017 Uzay aracı uygulamaları için lityum-iyon pil” standardında, askeri uzay araçları için lityum iyon pillerin geliştirilmesi, test edilmesi, depolanması, işlenmesi ve kullanımı için prosedürler açıklanmaktadır. Bu standarda uyum, pillerin uygun performansını garanti altına almak ve uzay, fırlatma ve üst aşama araçlarında operasyonel kullanım sırasında uçuş öncesi bozulmaya ve erken bozulmaya karşı koruma sağlamak için tasarlanmıştır.

Bu standart, uzay görevleri sırasında başarılı lityum iyon pil çalışmasını garanti altına almak için gerekli ortak gereklilikleri ve uygulamaları dahil etmek üzere geçerli askeri uzay aracı edinimi ve geliştirmesinde uyum sağlamak amacı ile tasarlanmıştır. Pil, pil modülü, şarj kontrol elektroniği, baypas anahtarı, ısıtıcılar ve sıcaklık sensörleri gibi pil parçalarının, tasarım, süreç ve kalite kontrolleri ile yeterlilik ve kabul testi gerekliliklerini tanımlayan alt seviye yeterlilik belgelerine tedarik edilmesi beklenir.
Bu standart ile AIAA elektrik güç sistemleri insansız uzay araçları standardı veya uzay pili standardı arasında bir çelişki olması durumunda, bu standart pille ilgili herhangi bir tanım veya gereklilik açısından öncelik taşır.
Bir pil, tek hücreli bir partiden, istenen voltaj ve akım kapasitesini sağlamak için elektriksel olarak bağlanmış (genellikle seri olarak) pil hücreleri veya modüllerinin bir araya getirilmesidir. Genellikle, hücreler fiziksel olarak tek bir düzeneğe veya pile ya da birkaç ayrı düzeneğe veya modüle entegre edilir. Pil ayrıca, elektriksel baypas cihazları, şarj kontrol elektroniği, ısıtıcılar, sıcaklık sensörleri, termal anahtarlar ve termal kontrol elemanları gibi bir veya daha fazla ek parça içerebilir.
Pil deşarj derinliği, tanımlanmış bir şarj voltaj-akım profili, deşarj yük profili ve sıcaklık profili için bir pilden çıkarılan watt-saat sayısının pilin nominal enerjisine oranının 100 ile çarpımıdır. Bir lityum iyon pil için, pil deşarj derinliği bir şarj durumu işleminde veya bu işlem ile ilgili bir voltajda belirtilmelidir. Alt şarjlı, yani tam enerjiye şarj edilmemiş piller için pil deşarj derinliği, alt şarjlı noktadan deşarjda harcanan enerjinin yüzdesidir.
Fırlatma, yörünge transferi ve yörüngedeki pil enerjisi ve enerji rezervi gereksinimleri, tüm görev ömrü boyunca elektrik güç alt sistemi spesifikasyonundan aşağı doğru akar. Pil enerjisi, deşarj akımı ve voltajının çarpımının integraline eşittir. Entegrasyon sınırları, deşarjın başlangıcından minimum güç alt sistemi pil voltajı sınırına veya ilk hücrenin alt hücre voltajı sınırına ulaştığı noktaya veya tanımlanmış zaman süresine ulaşıldığı zamana kadardır. Bu, tanımlanmış bir şarj voltajı-akım profili, deşarj yük profili ve sıcaklık profilinde ölçülen bir zaman noktası enerji değeridir. Pil deşarjı, sabit akım deşarjı ile gerçekleştirilebilir ancak, uzay aracının gücünü daha yakından simüle ediyorsa, sabit güç deşarjı tercih edilen yöntemdir.
Pil şarj durumu, belirli bir şarj voltaj-akım profili, deşarj yük profili ve sıcaklık profili için bir pilde bulunan bir değerin, pilin nominal enerjisine oranının 100 ile çarpılması ile elde edilen değerdir.
Pil kapasitesi amper-saat birimleriyle ölçülür. Pil kapasitesi, deşarj akımının pozitif bir değer olduğu deşarj akımının integraline eşittir. Entegrasyon sınırları, deşarjın başlangıcından minimum güç alt sistemi pil voltajı sınırına veya ilk hücrenin alt hücre voltajı sınırına ulaştığı noktaya veya tanımlanmış zaman süresine ulaşıldığı noktaya kadardır. Bu, tanımlanmış bir şarj voltaj-akım profili, deşarj yük profili ve sıcaklık profilinde ölçülen bir nokta-zaman kapasitesi değeridir.
Bir pil hücresine elektrolit eklenmesi hücre aktivasyonunu oluşturur ve hücre, modül ve pil hizmet ömründe saati başlatır. Pil raf ömrünün başlangıcını tanımlamak için kullanılır.
Hücre, deşarj olduğunda kimyasal enerjiyi karakteristik voltajlarda elektrik enerjisine dönüştüren bir hücre kasası içindeki tek üniteli bir cihazdır. Pil hücreleri doğrudan (genellikle seri olarak) bağlanarak bir pil oluşturur. Pil hücreleri seri veya paralel olarak bağlanarak bir modül oluşturur, bu gibi durumlarda, modüller (genellikle seri olarak) bağlanarak bir pil oluşturulur.
Bir hücre tasarımı, hücredeki her bileşen için malzeme bileşimini, boyutları, miktarı, süreci ve süreç kontrollerini tanımlayan bir dizi üretim kontrol belgesine göre oluşturulur. Hücre tasarımındaki bir değişiklik, ayrı bir yeterlilik gerektiren farklı bir hücre tasarımı olarak kabul edilir. Hücre tasarımındaki bir değişiklik, şunları içerir, ancak bunlarla sınırlı değildir:
Bu standartta lityum-iyon piller için tanımlanan başlıca test yöntemleri şunlardır:
Yıllardır çok geniş bir yelpazede gerçekleştirdiği test, ölçüm, analiz ve değerlendirme çalışmaları ile her sektörden işletmelere destek olmaya çalışan kuruluşumuz, bilim ve teknoloji alanında dünyada yaşanan gelişmeleri yakından takip eden ve sürekli kendini geliştiren güçlü bir çalışan kadrosuna sahiptir. Bu çerçevede işletmelere “SMC-S-017 Uzay aracı uygulamaları için lityum-iyon pil” standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.
