ECSS-E-HB-20-02A วิศวกรรมการบินและอวกาศ - คู่มือการทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
เอกสารชื่อ “ECSS-E-HB-20-02A วิศวกรรมการบินและอวกาศ - คู่มือการทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน” ซึ่งจัดทำโดยองค์การมาตรฐานการบินและอวกาศแห่งยุโรป (ECSS) สนับสนุนการทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและการจัดทำเอกสารการทดสอบที่เกี่ยวข้อง

วัตถุประสงค์ของคู่มือนี้มีดังต่อไปนี้:
- เพื่ออธิบายการทดสอบการจำแนกลักษณะที่เกี่ยวข้องมากที่สุด
- จัดทำแนวทางสำหรับการทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
- เพื่อกำหนดแนวทางในการจัดทำเอกสารที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหรือการทดสอบแบตเตอรี่
- เพื่อให้ภาพรวมของวิธีการทดสอบที่เหมาะสม
- เพื่อนำเสนอแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด
เซลล์หรือแบตเตอรี่ทุกชิ้นที่ใช้ในงานด้านอวกาศต้องผ่านการทดสอบต่างๆ มากมาย เช่น การทดสอบการยอมรับและการรับรองคุณภาพ การทดสอบเหล่านี้ได้รับการอธิบายอย่างละเอียดในแผนการทดสอบ ขั้นตอนที่เกี่ยวข้อง (รวมถึงเกณฑ์การทดสอบและวิธีการทดสอบ) และรายงานการทดสอบ
แบตเตอรี่ประกอบด้วยเซลล์ อาร์เรย์ หรือโมดูลที่เชื่อมต่อกันทางไฟฟ้า เซลล์เดี่ยวจะถูกเชื่อมต่อกันทางไฟฟ้าเพื่อสร้างอาร์เรย์ของเซลล์ จากนั้นอาร์เรย์จะถูกเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างหน่วยย่อย หน่วยย่อยเหล่านี้จะถูกประกอบเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโมดูล และโมดูลต่างๆ จะถูกประกอบเข้าด้วยกันเป็นแบตเตอรี่ และการทดสอบที่อธิบายไว้ในเอกสารนี้จะดำเนินการกับชิ้นส่วนทดสอบต่างๆ ซึ่งอาจเป็นเซลล์เดี่ยว อาร์เรย์ หน่วยย่อย โมดูล หรือแบตเตอรี่ที่สมบูรณ์ก็ได้
แผนการทดสอบจะระบุรายละเอียดคุณลักษณะของเซลล์หรือแบตเตอรี่ที่จะทดสอบ เกณฑ์การทดสอบ และเงื่อนไขการทดสอบ ส่วนขั้นตอนการทดสอบจะอธิบายวิธีการทดสอบและขั้นตอนต่างๆ ในการดำเนินการทดสอบตามที่ระบุไว้ในแผน เพื่อวัดและตรวจสอบคุณลักษณะของแบตเตอรี่หรือเซลล์
รายงานผลการทดสอบระบุรายการทดสอบและเงื่อนไขการทดสอบ ข้อมูลการทดสอบและการวิเคราะห์ข้อมูลการทดสอบจะถูกจัดเตรียมไว้ในรายงาน รายงานความไม่สอดคล้องทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับรายการทดสอบและสถานะของรายงานจะถูกอธิบายไว้ในรายงาน สามารถจัดทำรายงานการทดสอบแยกต่างหากเพื่อครอบคลุมหัวข้อการทดสอบหลักดังต่อไปนี้:
- การทดสอบทางไฟฟ้า
- การทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม
- การทดสอบอายุขัย
- การทดสอบความปลอดภัย
ตัวอย่างเช่น ในรายงานการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม เงื่อนไขการทดสอบ รายละเอียดเฉพาะเกี่ยวกับการตั้งค่าการทดสอบ (เช่น การเชื่อมต่อ การควบคุมอุณหภูมิ อุปกรณ์ที่ใช้ ประเภทและตำแหน่งของเครื่องวัดความเร่ง) ข้อมูลการทดสอบ และการวิเคราะห์ข้อมูลการทดสอบ มักจะถูกนำเสนอแยกต่างหากในรูปแบบตาราง
การทดสอบที่อธิบายไว้ในคู่มือนี้มีดังต่อไปนี้:
- การทดสอบ
- การทดสอบคุณสมบัติทางไฟฟ้าเบื้องต้น
- การวัดความจุและพลังงานมาตรฐาน
- การวัดความต้านทานภายใน
- การวัดอิมพีแดนซ์กระแสสลับ
- การทดสอบการคายประจุเอง
- การทดสอบการระงับการชาร์จ
- ความเร็วเซลล์ ความจุ
- การวัดค่า EMF ของเซลล์
- การวัดโมเมนต์แม่เหล็กของแบตเตอรี่
- การทดสอบโคโรนาของแบตเตอรี่
- การทดสอบสิ่งแวดล้อม:
- วัตถุประสงค์ของการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อมมีดังต่อไปนี้:
- เพื่อระบุข้อจำกัดของเทคโนโลยีและตรวจสอบความเหมาะสมของแบตเตอรี่หรือชุดแบตเตอรี่สำหรับการใช้งานและภารกิจเป้าหมาย
- เพื่อตรวจสอบความสามารถเบื้องต้นของแบตเตอรี่หรือโมดูล
- การทดสอบทางกล: การสั่นสะเทือน (คลื่นไซน์ระดับต่ำ, แบบสุ่ม, แบบไซน์) และแรงกระแทก
- การทดสอบสุญญากาศความร้อน
- ทดสอบการรั่ว
- การทดสอบการปิดผนึก (การทดสอบด้วยฮีเลียม)
- การทดสอบรังสี
- การทดสอบอายุขัย:
- วัตถุประสงค์ของการทดสอบการรอดชีวิตมีดังต่อไปนี้:
- เพื่อระบุข้อจำกัดทางเทคโนโลยีและตรวจสอบความถูกต้องของข้อกำหนดสำหรับแอปพลิเคชันเป้าหมาย
- เพื่อกำหนดปัจจัยด้านประสิทธิภาพและการเสื่อมสภาพในระยะยาวที่จะนำไปใช้ในการคำนวณขนาดและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่
มีการทดสอบอายุการใช้งานที่เป็นตัวแทนอย่างสมบูรณ์สำหรับเซลล์ประเภทที่เลือก โดยใช้จำนวนเซลล์ที่เพียงพอเพื่อชดเชยความแปรปรวนของการออกแบบหรือกระบวนการผลิต
- การทดสอบปฏิทิน (การทดสอบการอยู่รอด)
- การทดสอบวงจร
- การทดสอบด้านความปลอดภัย:
- วัตถุประสงค์ของการทดสอบเหล่านี้มีดังต่อไปนี้:
- เพื่อระบุลักษณะการป้องกันความปลอดภัยของสินค้าที่ทดสอบ
อันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ได้แก่:
- การระบายอากาศ
- ไฟไหม้
- การระเบิด
- การติดเชื้อ
- การรั่วไหลของอิเล็กโทรไลต์
เอกสารอ้างอิงให้คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับอันตรายที่เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบทางเคมีของแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ
วัตถุประสงค์ของการทดสอบแบตเตอรี่หรือความปลอดภัยของแบตเตอรี่มีดังต่อไปนี้:
- การระบุข้อจำกัดของเทคโนโลยี
- ตรวจสอบคุณสมบัติความปลอดภัยของแบตเตอรี่หรือระดับแบตเตอรี่
- ขูดเลือดขูดเนื้อ
- ตกขาวมากเกินไป
- การทดสอบการลัดวงจร
- การทดสอบการระบายอากาศและการระเบิด
- อุปกรณ์ป้องกัน
- การจัดเก็บ การจัดการ การขนส่ง การประกอบ การทดสอบการบูรณาการ
- การดำเนินการจัดเก็บ การจัดการ และการขนส่งเป็นไปตามข้อกำหนดของ ECSS-Q-ST-20-08
- เงื่อนไขการจัดเก็บและการบำรุงรักษา
- การจัดการ
- การขนส่ง
- การทดสอบการประกอบและบูรณาการ
ECSS-E-HB-20-02A เป็นคู่มือเสริมที่ไม่บังคับใช้ ให้คำแนะนำเชิงปฏิบัติสำหรับการทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (ทั้งเซลล์และชุดแบตเตอรี่) ที่ออกแบบมาเพื่อใช้ในโครงการและแอปพลิเคชันด้านอวกาศ สนับสนุนการปฏิบัติตามมาตรฐาน ECSS ที่เกี่ยวข้อง (โดยเฉพาะชุดมาตรฐาน ECSS-E-ST-20 ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์และระบบกำลัง)
วัตถุประสงค์ของคู่มือนี้มีดังต่อไปนี้:
- เพื่อกำหนดแนวทางมาตรฐานสำหรับการทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในบริบทอวกาศ
- เพื่อเป็นแนวทางในการจัดทำเอกสารการทดสอบที่เกี่ยวข้อง
- ซึ่งรวมถึงการทดสอบที่เกี่ยวข้องกับคุณลักษณะทางไฟฟ้า ประสิทธิภาพ ความเหมาะสมต่อสิ่งแวดล้อม และความปลอดภัย
ส่วนหลักของคู่มือนี้ประกอบด้วย:
- ขอบเขตและเอกสารอ้างอิง
- คำศัพท์ คำจำกัดความ และตัวย่อเฉพาะที่ใช้กับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในอวกาศ
- การทดสอบเซลล์หรือแบตเตอรี่:
- เอกสารประกอบการทดสอบ (แผนการทดสอบ ขั้นตอนการทดสอบ รายงาน)
- การตรวจสอบคุณสมบัติทางไฟฟ้าเบื้องต้น (ความจุ พลังงาน ความต้านทานภายใน อิมพีแดนซ์กระแสสลับ การคายประจุเอง การกักเก็บประจุ ความสามารถในการรับกระแส แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ)
- การทดสอบเฉพาะทาง (เช่น การทดสอบโมเมนต์แม่เหล็กของแบตเตอรี่ การทดสอบโคโรนา)
- การทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม (การสั่นสะเทือน แรงกระแทก สุญญากาศความร้อน)
- ตารางแสดงรายละเอียดการใช้งานการทดสอบ (เช่น การทดสอบใดบ้างที่ใช้ได้กับเซลล์และแพ็กเกจ ระดับความชำนาญ และระดับการยอมรับ)
- การทดสอบการรั่วไหล ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัย และข้อควรพิจารณาเฉพาะด้านอื่นๆ (ความเข้ากันได้กับสุญญากาศ การปล่อยก๊าซ)
คู่มือนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับ:
- การทดสอบคุณสมบัติและการยอมรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับดาวเทียม ยานสำรวจ ยานปล่อยจรวด หรือยานอวกาศอื่นๆ
- เพื่อให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะแวดล้อมในอวกาศ (สุญญากาศ อุณหภูมิสูง รังสี แรงทางกลระหว่างการปล่อยจรวด)
โดยสรุป ECSS-E-HB-20-02A สนับสนุนมาตรฐานทางวิศวกรรม ECSS ที่เกี่ยวข้องกับระบบย่อยทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ และมีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยเหลือวิศวกรในการวางแผน ดำเนินการ และจัดทำเอกสารการทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน วัตถุประสงค์หลักมีดังนี้:
- สรุปผลการทดสอบคุณสมบัติแบตเตอรี่ที่สำคัญ
- จัดทำแนวทางสำหรับขั้นตอนการทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
- คำอธิบายเกี่ยวกับเอกสารการทดสอบและแนวทางการรายงานผล
- การนำเสนอวิธีการทดสอบที่เสนอ
- แบ่งปันแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดและบทเรียนที่ได้รับจากโครงการอวกาศของยุโรป
โดยสรุป ECSS-E-HB-20-02A เป็นคู่มือทางเทคนิคที่ให้แนวทางที่ครอบคลุมสำหรับการทดสอบ การตรวจสอบ และการรับรองความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ในระบบอวกาศ ช่วยเหลือวิศวกรในการออกแบบและรับรองระบบพลังงานของยานอวกาศ
เป็นเวลานานหลายปีแล้วที่องค์กรของเรา ด้วยทีมงานที่มีความสามารถและประสบการณ์ ได้เข้าใจถึงความต้องการของลูกค้า ให้บริการทดสอบขั้นสูงที่พวกเขาต้องการ และช่วยเหลือพวกเขาในการจัดตั้ง การนำไปใช้ และการปรับปรุงระบบการจัดการ ภายใต้กรอบนี้ เรายังให้บริการทดสอบที่สอดคล้องกับมาตรฐาน ECSS-E-HB-20-02A อีกด้วย