
มาตรฐาน “ SMC-S-017 แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับยานอวกาศ” ซึ่งเผยแพร่โดยศูนย์ระบบอวกาศและขีปนาวุธ (SMC) ของกองบัญชาการอวกาศกองทัพอากาศสหรัฐฯอธิบายขั้นตอนสำหรับการพัฒนา การทดสอบ การจัดเก็บ การแปรรูป และการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับยานอวกาศทางทหาร การปฏิบัติตามมาตรฐานนี้มีจุดประสงค์เพื่อรับประกันประสิทธิภาพที่เหมาะสมของแบตเตอรี่ และเพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพก่อนการบินและการชำรุดก่อนกำหนดระหว่างการใช้งานในอวกาศ การปล่อยจรวด และยานส่วนบนของจรวด

มาตรฐานนี้ได้รับการออกแบบเพื่อประสานการจัดหาและการพัฒนายานอวกาศทางทหารในปัจจุบันให้รวมถึงข้อกำหนดและแนวทางปฏิบัติทั่วไปที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะทำงานได้สำเร็จระหว่างภารกิจอวกาศ คาดว่าส่วนประกอบของแบตเตอรี่ เช่น แบตเตอรี่ โมดูลแบตเตอรี่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมการชาร์จ สวิตช์บายพาส เครื่องทำความร้อน และเซ็นเซอร์อุณหภูมิ จะได้รับการจัดหาให้กับเอกสารคุณสมบัติระดับรองที่กำหนดการออกแบบ การควบคุมกระบวนการ และคุณภาพ และข้อกำหนดการทดสอบคุณสมบัติและการยอมรับ
ในกรณีที่มีความขัดแย้งระหว่างมาตรฐานนี้กับมาตรฐานระบบพลังงานไฟฟ้า AIAA สำหรับยานอวกาศไร้คนขับหรือมาตรฐานแบตเตอรี่อวกาศ มาตรฐานนี้จะมีอำนาจเหนือกว่าคำจำกัดความหรือข้อกำหนดใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่
แบตเตอรี่คือชุดเซลล์แบตเตอรี่หรือโมดูลที่เชื่อมต่อทางไฟฟ้า (โดยปกติจะเชื่อมต่อแบบอนุกรม) เพื่อให้ได้แรงดันไฟและความจุกระแสไฟฟ้าตามต้องการจากชุดเซลล์เดียว โดยทั่วไป เซลล์จะถูกผสานเข้าเป็นชุดประกอบหรือแบตเตอรี่ชิ้นเดียว หรือเป็นชุดประกอบหรือโมดูลที่แยกจากกันหลายชุด แบตเตอรี่อาจรวมถึงชิ้นส่วนเพิ่มเติมอีกหนึ่งชิ้นหรือหลายชิ้น เช่น อุปกรณ์บายพาสไฟฟ้า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมการชาร์จ เครื่องทำความร้อน เซ็นเซอร์อุณหภูมิ สวิตช์เทอร์มอล และองค์ประกอบควบคุมอุณหภูมิ
ความลึกของการคายประจุของแบตเตอรี่คืออัตราส่วนของจำนวนวัตต์-ชั่วโมงที่สกัดออกมาจากแบตเตอรี่ต่อพลังงานที่กำหนดของแบตเตอรี่สำหรับโปรไฟล์แรงดันไฟ-กระแสในการชาร์จที่กำหนด โปรไฟล์โหลดในการคายประจุ และโปรไฟล์อุณหภูมิ คูณด้วย 100 สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ความลึกในการคายประจุของแบตเตอรี่ควรระบุไว้ในกระบวนการสถานะการชาร์จหรือแรงดันไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนั้น สำหรับแบตเตอรี่ที่มีการชาร์จต่ำกว่าปกติ กล่าวคือ ไม่ได้ชาร์จจนเต็ม ความลึกของการคายประจุคือเปอร์เซ็นต์ของพลังงานที่ใช้ในการคายประจุจากจุดชาร์จต่ำกว่าปกติ
ความต้องการพลังงานแบตเตอรี่และสำรองพลังงานในการเปิดตัว การถ่ายโอนวงโคจร และพลังงานสำรองในวงโคจรจะไหลลงมาจากข้อมูลจำเพาะของระบบย่อยพลังงานไฟฟ้าตลอดอายุภารกิจ พลังงานแบตเตอรี่จะเท่ากับผลรวมของกระแสการคายประจุและแรงดันไฟฟ้า ข้อจำกัดการรวมเข้าด้วยกันนั้นจะอยู่นับตั้งแต่เริ่มการคายประจุไปจนถึงจุดที่ขีดจำกัดแรงดันแบตเตอรี่ของระบบย่อยพลังงานขั้นต่ำหรือเซลล์แรกถึงขีดจำกัดแรงดันเซลล์ย่อยหรือถึงระยะเวลาที่กำหนด นี่คือค่าพลังงาน ณ จุดเวลาซึ่งวัดจากโปรไฟล์แรงดัน-กระแสไฟฟ้าในการชาร์จ โปรไฟล์การชาร์จในการคายประจุ และโปรไฟล์อุณหภูมิที่กำหนดไว้ การคายประจุแบตเตอรี่สามารถทำได้โดยการคายประจุกระแสไฟฟ้าคงที่ แต่การคายประจุพลังงานคงที่เป็นวิธีที่ดีกว่า หากจำลองพลังงานของยานอวกาศได้ใกล้เคียงกว่า
สถานะการชาร์จของแบตเตอรี่คือค่าที่ได้จากการคูณอัตราส่วนของค่าที่พบในแบตเตอรี่กับพลังงานที่กำหนดของแบตเตอรี่ด้วย 100 สำหรับโปรไฟล์แรงดันการชาร์จ-กระแสไฟฟ้า โปรไฟล์โหลดการคายประจุ และโปรไฟล์อุณหภูมิที่กำหนด
ความจุของแบตเตอรี่วัดเป็นหน่วยแอมแปร์-ชั่วโมง ความจุของแบตเตอรี่จะเท่ากับอินทิกรัลของกระแสการคายประจุ โดยที่กระแสการคายประจุจะเป็นค่าบวก ข้อจำกัดการรวมเข้าด้วยกันนั้นจะอยู่ตั้งแต่จุดเริ่มต้นของการคายประจุไปจนถึงขีดจำกัดแรงดันไฟแบตเตอรี่ของระบบย่อยพลังงานขั้นต่ำ หรือจุดที่เซลล์แรกไปถึงขีดจำกัดแรงดันไฟเซลล์ย่อย หรือช่วงเวลาที่กำหนด นี่เป็นค่าความจุ ณ จุดเวลาซึ่งวัดจากโปรไฟล์แรงดัน-กระแสไฟฟ้าในการชาร์จ โปรไฟล์การชาร์จในการคายประจุ และโปรไฟล์อุณหภูมิที่กำหนดไว้
การเติมอิเล็กโทรไลต์ลงในเซลล์แบตเตอรี่จะทำให้เกิดการเปิดใช้งานเซลล์และเริ่มนับเวลาการให้บริการของเซลล์ โมดูล และแบตเตอรี่ ใช้เพื่อกำหนดจุดเริ่มต้นของอายุการใช้งานแบตเตอรี่
เซลล์เป็นอุปกรณ์หน่วยเดียวภายในเปลือกเซลล์ที่แปลงพลังงานเคมีเป็นพลังงานไฟฟ้าที่แรงดันไฟฟ้าลักษณะเฉพาะเมื่อถูกคายประจุ เซลล์แบตเตอรี่เชื่อมต่อโดยตรง (โดยปกติเป็นแบบอนุกรม) เพื่อสร้างแบตเตอรี่ เซลล์แบตเตอรี่เชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือขนานเพื่อสร้างโมดูล ในกรณีดังกล่าว โมดูลจะเชื่อมต่อกัน (ปกติเชื่อมต่อแบบอนุกรม) เพื่อสร้างแบตเตอรี่
การออกแบบเซลล์จะถูกสร้างขึ้นตามชุดเอกสารการควบคุมการผลิตที่กำหนดองค์ประกอบของวัสดุ ขนาด ปริมาณ กระบวนการ และการควบคุมกระบวนการสำหรับแต่ละส่วนประกอบในเซลล์ การเปลี่ยนแปลงการออกแบบเซลล์ถือเป็นการออกแบบเซลล์ที่แตกต่างกันซึ่งต้องมีคุณสมบัติแยกกัน การเปลี่ยนแปลงในการออกแบบเซลล์มีดังต่อไปนี้ แต่ไม่จำกัดเพียง:
วิธีทดสอบหลักที่กำหนดไว้ในมาตรฐานนี้สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ได้แก่:
องค์กรของเราซึ่งพยายามสนับสนุนธุรกิจจากทุกภาคส่วนด้วยการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์และการประเมินที่หลากหลายซึ่งได้ดำเนินการมาเป็นเวลาหลายปี มีบุคลากรที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามการพัฒนาของโลกในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างใกล้ชิด และปรับปรุงตัวเองอย่างต่อเนื่อง ในบริบทนี้ ยังมีการให้บริการทดสอบแก่ธุรกิจต่างๆ ตามมาตรฐาน “แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน SMC-S-017 สำหรับการใช้งานยานอวกาศ”
