用于航天器的SMC-S-017锂离子电池

用于航天器的SMC-S-017锂离子电池

美国空军太空司令部空间与导弹系统中心 (SMC) 发布的“ SMC-S-017 航天器用锂离子电池”标准,描述了军用航天器用锂离子电池的开发、测试、存储、处理和使用程序。遵守该标准旨在确保电池的正常性能,并防止其在太空、运载火箭和上面级飞行器等运行过程中出现飞行前性能下降和过早失效。

用于航天器的SMC-S-017锂离子电池

该标准旨在协调当前军用航天器的采购和开发,包括确保锂离子电池在太空任务期间成功运行所必需的共同要求和实践。电池、电池模块、充电控制电子设备、旁路开关、加热器和温度传感器等电池组件预计将提供给定义设计、工艺和质量控制以及资格和验收测试要求的子级资格文件。

如果本标准与 AIAA 无人航天器电力系统标准或空间电池标准发生冲突,则本标准优先于任何与电池相关的定义或要求。

电池是由一批单电池或多个电池模块通过电连接(通常串联)而成的组件,用于提供所需的电压和电流容量。通常,电池单元在物理上集成到单个组件或电池组或几个单独的组件或模块中。电池还可以包括一个或多个附加部件,例如电旁路装置、充电控制电子设备、加热器、温度传感器、热开关和热控制元件。

电池放电深度是从电池中提取的瓦时数与电池在定义的充电电压-电流曲线、放电负载曲线和温度曲线下的标称能量之比乘以 100。对于锂离子电池,电池放电深度应在充电状态过程或与该过程相关的电压中指定。对于未充满电(即未完全充电)的电池,放电深度是从充满电点放电所消耗的能量的百分比。

在整个任务寿命期间,发射、轨道转移和在轨电池能量和能量储备要求都遵循电力子系统规范。电池能量等于放电电流与电压乘积的积分。积分限制是从放电开始到最小电源子系统电池电压限制或第一个电池达到子电池电压限制或达到定义的时间段的时间点。这是根据定义的充电电压电流曲线、放电充电曲线和温度曲线测量的某一时间点的能量值。电池放电可以通过恒定电流放电来实现,但如果更接近地模拟航天器电源,则恒定功率放电是首选方法。

电池充电状态是将电池中的值与电池标称能量之比乘以 100 得到的值,适用于给定的充电电压-电流曲线、放电负载曲线和温度曲线。

电池容量以安培小时为单位。电池容量等于放电电流的积分,其中放电电流为正值。积分限制是从放电开始到最小电源子系统电池电压限制或第一个电池达到子电池电压限制的点或达到定义的时间段。这是根据定义的充电电压电流曲线、放电充电曲线和温度曲线测量的某一时间点的容量值。

向电池单元添加电解质可激活电池单元,并启动电池单元、模块和电池组的使用寿命计时。用于定义电池保质期的开始。

电池是电池外壳内的单元装置,放电时以特征电压将化学能转化为电能。电池单元直接连接(通常串联)以形成电池。电池单元串联或并联连接形成模块,在这种情况下,模块连接(通常是串联)形成电池。

电池设计是根据一组制造控制文件创建的,这些文件定义了电池中每个组件的材料成分、尺寸、数量、工艺和工艺控制。电池设计的改变被视为不同的电池设计,需要单独鉴定。电池设计的改变包括但不限于:

  • 正极成分、原材料(包括粘合剂)、填充密度、箔片、尺寸或工艺的变化
  • 负极成分、原材料(包括粘合剂)、填充密度、箔片、尺寸或工艺的变化
  • 电解质成分
  • 隔膜成分或尺寸
  • 电池堆或圆柱形绕组尺寸或压缩
  • 电池外壳尺寸
  • 电池或原材料生产地点的变化
  • 端子密封

该标准针对锂离子电池定义的主要测试方法有:

  • 开发测试
  • 充电控制测试
  • 热控制测试
  • 机械测试
  • 运输和搬运测试
  • 安全测试

我们的组织多年来一直致力于通过广泛的测试、测量、分析和评估研究为各个行业的企业提供支持,拥有强大的员工队伍,密切关注世界科学技术领域的发展并不断完善自己。在此背景下,还按照《SMC-S-017航天器用锂离子电池》标准为企业提供检测服务。

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