
Publicerad av U.S. Air Force Space Commands Space and Missile Systems Center (SMC) "Standarden SMC-S-017 ”Litiumjonbatterier för rymdfarkoster” beskriver procedurer för utveckling, testning, lagring, bearbetning och användning av litiumjonbatterier för militära rymdfarkoster. Överensstämmelse med denna standard är utformad för att säkerställa batteriernas korrekta prestanda och för att skydda mot försämring före flygning och förtida fel under operativ användning i rymden, uppskjutningar och farkoster i övre steg.

Denna standard är utformad för att harmonisera nuvarande anskaffning och utveckling av militära rymdfarkoster för att inkludera gemensamma krav och praxis som är nödvändiga för att säkerställa framgångsrik drift av litiumjonbatterier under rymduppdrag. Batterikomponenter som batteri, batterimodul, laddningskontrollelektronik, bypass-brytare, värmare och temperatursensorer förväntas levereras enligt kvalificeringsdokument på undernivå som definierar design-, process- och kvalitetskontroller samt krav på kvalificering och acceptanstestning.
I händelse av konflikt mellan denna standard och AIAA:s standard för elkraftsystem för obemannade rymdfarkoster eller rymdbatteristandarden, har denna standard företräde framför alla batterirelaterade definitioner eller krav.
Ett batteri är en sammansättning av battericeller eller moduler som är elektriskt anslutna (vanligtvis i serie) för att ge en önskad spännings- och strömkapacitet, från en sats med en enda cell. Vanligtvis är celler fysiskt integrerade i en enda enhet eller ett batteri eller i flera separata enheter eller moduler. Batteriet kan också innehålla en eller flera ytterligare delar, såsom elektriska bypass-enheter, laddningskontrollelektronik, värmare, temperatursensorer, termiska brytare och termiska kontrollelement.
Batteriets urladdningsdjup är förhållandet mellan antalet wattimmar som utvinns ur ett batteri och batteriets nominella energi för en definierad laddningsspänningsströmprofil, urladdningsbelastningsprofil och temperaturprofil, multiplicerat med 100. För ett litiumjonbatteri bör batteriets urladdningsdjup anges i en laddningstillståndsprocess eller en spänning som är associerad med den processen. För batterier som är underladdade, dvs. inte fulladdade, är urladdningsdjupet den procentuella andelen energi som förbrukas vid urladdning från underladdningspunkten.
Uppskjutning, överföring i omloppsbana och krav på batterienergi och energireserv följer av specifikationen för det elektriska delsystemet under hela uppdragets livslängd. Batterienergin är lika med integralen av produkten av urladdningsströmmen och spänningen. Integrationsgränserna är från början av urladdningen till den punkt där den minsta spänningsgränsen för delsystemets batteri eller den första cellen når delcellens spänningsgräns eller den definierade tidsperioden uppnås. Detta är ett tidpunktsenergivärde mätt över en definierad laddningsspänningsströmprofil, urladdningsladdningsprofil och temperaturprofil. Batteriurladdning kan åstadkommas genom konstant strömurladdning, men konstant effekturladdning är den föredragna metoden om den mer simulerar rymdfarkosters effekt.
Batteriets laddningstillstånd är det värde som erhålls genom att multiplicera förhållandet mellan ett värde i ett batteri och batteriets nominella energi med 100 för en given laddningsspänning-strömprofil, urladdningsbelastningsprofil och temperaturprofil.
Batterikapacitet mäts i enheter av amperetimmar. Batterikapaciteten är lika med integralen av urladdningsströmmen, där urladdningsströmmen är ett positivt värde. Integrationsgränserna är från början av urladdningen till den lägsta spänningsgränsen för delsystemets batteri eller den punkt då den första cellen når delcellens spänningsgräns eller den definierade tidsperioden uppnås. Detta är ett kapacitetsvärde vid en viss tidpunkt som mäts över en definierad laddningsspännings-strömprofil, urladdningsladdningsprofil och temperaturprofil.
Att tillsätta elektrolyt till en battericell skapar cellaktivering och startar klockan för cell-, modulens och batteriets livslängd. Används för att definiera batteriets livslängd.
En cell är en enhet i ett cellhölje som omvandlar kemisk energi till elektrisk energi vid karakteristiska spänningar när den urladdas. Battericeller är direktkopplade (vanligtvis i serie) för att bilda ett batteri. Battericeller är serie- eller parallellkopplade för att bilda en modul, i sådana fall är modulerna seriekopplade (vanligtvis i serie) för att bilda ett batteri.
En celldesign skapas enligt en uppsättning tillverkningskontrolldokument som definierar materialsammansättning, dimensioner, kvantitet, process och processkontroller för varje komponent i cellen. En ändring i celldesignen betraktas som en annan celldesign som kräver separat kvalificering. En förändring i celldesign inkluderar, men är inte begränsad till:
De huvudsakliga testmetoderna som definieras i denna standard för litiumjonbatterier är:
Vår organisation, som i åratal har försökt stödja företag från alla sektorer med ett brett utbud av test-, mät-, analys- och utvärderingsstudier, har en stark personalstyrka som noggrant följer utvecklingen i världen inom vetenskap och teknik och ständigt förbättrar sig. I detta sammanhang tillhandahålls även testtjänster till företag i enlighet med standarden ”SMC-S-017 Litiumjonbatteri för rymdfarkosttillämpningar”.
