[PDF] GB/T 42635-2023 - 自动发货. 英文版
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| GB/T 42635-2023 | 350 | GB/T 42635-2023 | 9秒内发货PDF | 空间用锂离子蓄电池通用规范 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | GB/T 42635-2023 (GB/T42635-2023) |
| 中文名称 | 空间用锂离子蓄电池通用规范 |
| 英文名称 | General specification of lithium-ion cells for aerospace |
| 行业 | 国家标准 (推荐) |
| 中标分类 | K82 |
| 国际标准分类 | 29.220.01 |
| 字数估计 | 20,299 |
| 发布日期 | 2023-05-23 |
| 实施日期 | 2023-09-01 |
| 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 |
GB/T 42635-2023: 空间用锂离子蓄电池通用规范
中华人民共和国国家标准
空间用锂离子蓄电池通用规范
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了空间用锂离子蓄电池(以下简称“蓄电池”)的技术要求、试验方法、检验规则、包装、运
输和贮存。
本文件适用于卫星、空间站、空间探测器等空间飞行器用锂离子蓄电池。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 2900.41 电工术语 原电池和蓄电池
3 术语和定义
GB/T 2900.41界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
4 符号和缩略语
下列符号和缩略语适用于本文件。
C0ch:0.2C1A 容量测试最后一次的充电容量。
C0dis:0.2C1A 容量测试最后一次的放电容量。
C1A:用一个小时将蓄电池恒流放电放出标称容量所需的电流值。
C1dis:蓄电池搁置28d后0.2C1A 放电容量。
DOD:放电深度(depthofdischarge)。
E0dis:0.2C1A 容量测试最后一次的放电能量。
Ich:实时充电电流。
Idis:实时放电电流。
R:荷电保持率。
RDC:直流内阻值。
Vch:实时充电电压。
Vdis:实时放电电压。
ηC:库仑效率。
ηE:能量效率。
5 要求
5.1 通则
蓄电池应符合本文件和厂家提供的产品技术条件的要求,本文件的要求与厂家提供的产品技术条
件要求不一致时,应以厂家提供的产品技术条件为准。
5.2 外观及标志
蓄电池外观应完整,表面整洁,零部件齐全,无机械缺损,无多余物等缺陷。
产品标志应牢固地表示在蓄电池壳体上,至少包括可追溯的规格、批次号、编号、厂家信息、生产日
期和极性,正极以“+”表示在正极柱附近,负极以“-”表示。
5.3 外形尺寸及质量
蓄电池外形尺寸和质量应符合厂家提供的产品技术条件的规定值。
5.4 密封性
蓄电池漏率不应大于1.0×10-7Pa·m3/s。
5.5 电性能
5.5.1 0.2C1A 容量
蓄电池的0.2C1A 容量不应低于其额定容量。
5.5.2 充放电效率
蓄电池充放电的库仑效率不应低于98%,能量效率不应低于90%。
5.5.3 荷电保持能力
蓄电池搁置28d的荷电保持率不应小于90%。
5.5.4 直流内阻
蓄电池直流内阻不应大于厂家提供的产品技术条件规定值。
5.5.5 交流内阻
蓄电池交流内阻不应大于厂家提供的产品技术条件规定值。
5.5.6 高温容量
蓄电池高温容量不应低于额定容量的95%。
5.5.7 低温容量
蓄电池低温容量不应低于额定容量的80%。
5.5.8 脉冲试验
蓄电池脉冲试验过程中的电压不应低于3.3V或厂家提供的产品技术条件的规定值。
5.6 环境适应性
5.6.1 稳态加速度
蓄电池按6.6.1试验时,放电电流、放电电压应无突变,并无机械损伤。
5.6.2 随机振动
蓄电池按6.6.2试验时,放电电流、放电电压应无突变,并无机械损伤。
5.6.3 正弦振动
蓄电池按6.6.3试验时,放电电流、放电电压应无突变,并无机械损伤。
5.6.4 冲击
蓄电池按6.6.4试验时,放电电流、放电电压应无突变,并无机械损伤。
5.6.5 热真空
蓄电池按6.6.5试验时,不应变形、开裂、漏液。
5.7 安全性能
5.7.1 短路
蓄电池按6.7.1试验时,不应起火、爆炸。
5.7.2 过充电
蓄电池按6.7.2试验时,不应起火、爆炸。
5.7.3 过放电
蓄电池按6.7.3试验时,不应起火、爆炸。
5.7.4 过温
蓄电池按6.7.4试验时,不应起火、爆炸。
5.8 循环寿命
5.8.1 低地球轨道(LEO)循环寿命性能
用于低地球轨道的蓄电池,20%DOD时,其循环次数应达到48000次。提交鉴定的寿命考核次数
应符合厂家提供的产品技术条件的要求。
5.8.2 地球同步轨道(GEO)循环寿命性能
用于地球同步轨道的蓄电池,其循环次数应达到2000次。提交鉴定的寿命考核次数应符合厂家
提供的产品技术条件的要求。
5.9 辐照
蓄电池按6.9试验时,应密封良好,不鼓胀。
6 试验方法
6.1 试验条件
6.1.1 环境条件
除另有规定外,各项试验应在以下环境条件下进行:
a) 温度:15℃~35℃;
b) 相对湿度:20%~80%;
c) 气压:86kPa~106kPa。
6.1.2 测量仪器、仪表要求
测量仪器、仪表要求为:
a) 尺寸测量工具精度不应低于0.02mm;
b) 电子天平感量不宜低于0.001kg;
c) 数字万用表电压测量准确度不应低于1mV;
d) 内阻测试仪测量原理为交流阻抗法,测量精度不应低于0.1mΩ;
e) 电池测试设备电流精度不低于±0.5%,电压精度不应低于±0.3%;
f) 温度测量仪器精度不应低于±0.5℃;
g) 氦质谱检漏仪最小可检漏率不应大于5×10-9Pa·m3/s。
6.2 外观及标志
目测检验蓄电池外观及标志。
6.3 外形尺寸及质量
按照图1所示,用尺寸测量工具测量蓄电池的外形尺寸,用电子天平称量蓄电池的质量。
6.4 密封性
蓄电池在封口后,在不低于303kPa压力下的氦气中保压2h,然后在2h内用氦质谱检漏设备对
蓄电池进行检验,也可用同等精度的其他方法进行。
6.5 电性能
6.5.1 0.2C1A 容量
在20℃±3℃的温度下,蓄电池按照下列充放电步骤进行0.2C1A 容量测试:
a) 0.2C1A 恒流充电至4.1V或厂家提供的产品技术条件规定值;
b) 恒压充电至电流下降到0.05C1A;
c) 静置10min;
d)0.2C1A 恒流放电至2.75V或厂家提供的产品技术条件的规定值;
e) 静置10min;
f) 重复以上步骤a)~e),共循环3次。蓄电池的0.2C1A 容量C0dis应满足5.6.1的要求。
6.5.2 充放电效率
根据6.5.1的测试结果,按公式(1)~公式(4)计算蓄电池充放电效率。
6.5.3 荷电保持能力
0.2C1A 容量测试结束后,在20℃±3℃环境下,将蓄电池以0.2C1A 恒流充电至4.1V或厂家提
供的产品技术条件的规定值,转恒压充电至电流下降到0.05C1A,充电结束后搁置28d,随后在此环境
条件下,以0.2C1A 放电至2.75V或厂家提供的产品技术条件规定值,测出容量C1dis。按照公式(5)计
算荷电保持率。
6.5.4 直流内阻
在20℃±3℃环境中,将蓄电池以0.2C1A 恒流充电至4.1V或厂家提供的产品技术条件规定
值,转恒压充电至电流下降到0.05C1A,静置60min~75min,按照下列步骤和图2所示放电:
a) 0.2C1A 放电1h,取最后一个放电电压为U1;
b)0.5C1A 放电30s,取第5s的放电电压为U2;
c) 0.2C1A 放电2h,取最后一个放电电压为U3;
d)0.5C1A 放电30s,取第5s的放电电压为U4;
e) 0.2C1A 放电至2.75V或厂家提供的产品技术条件的规定值。
记录2次脉冲期间步长为5s的电压变化值,再取平均,按照公式(6)计算直流内阻值。
6.5.5 交流内阻
将蓄电池以0.2C1A 恒流充电至3.9V或厂家提供的产品技术条件的规定值,充电结束后采用标
称频率为1kHz的内阻仪测量电池内阻。
6.5.6 高温容量
在40+3 0℃的恒温箱中静置不低于2h,随后在此环境下将蓄电池以0.2C1A 恒流充电至4.1V或厂
家提供的产品技术条件规定值,转恒压充电至电流下降到0.05C1A,静置10min,以0.2C1A 电流放
电,放电电压降低到2.75V或厂家提供的产品技术条件的规定值时停止放电。
6.5.7 低温容量
在0 0-3℃的恒温箱中静置不低于2h,随后在此环境下将蓄电池以0.1C1A 恒流充电至4.1V或厂
家提供的产品技术条件规定值,转恒压充电至电流下降到0.05C1A,静置10min,以0.2C1A 电流放
电,放电电压降低到2.75V或厂家提供的产品技术条件的规定值时停止放电。
6.5.8 脉冲试验
在20℃±3℃环境中,将蓄电池以0.2C1A 恒流充电至4.1V或厂家提供的产品技术条件规定
值,转恒压充电至电流下降到0.05C1A,静置60min~75min,按下列步骤和图3所示放电:
a) 0.2C1A 放电1h;
b)1C1A 放电200ms;
c) 2C1A 放电200ms;
d)3C1A 放电200ms;
e) 0.2C1A 放电2h;
f) 1C1A 放电200ms;
g)2C1A 放电200ms;
h)3C1A 放电200ms;
i) 0.2C1A 放电至2.75V或厂家提供的产品技术条件规定值。
记录6次脉冲期间电压的最低值。
6.6 环境适应性
6.6.1 稳态加速度
将蓄电池按照6.6.4.1中步骤a)、b)要求充满电,将蓄电池用夹具牢固地固定在离心机上,对蓄电
池进行试验。±X(或±X、±Y)、±Z 每个轴向经受稳态加速度16g,坐标示意图如图4所示,试验中
以0.2C1A 电流放电,每个轴向持续2min,试验过程中电流电压的采样时间不大于100ms。
6.6.2 随机振动
将蓄电池按照6.6.4.1中步骤a)、b)要求充满电,将蓄电池用夹具牢固地固定在振动台上。按表1
规定的试验条件进行试验。X(或X、Y)、Z 每个轴向至少各1次,坐标示意图如图4所示,试验中以
0.2C1A电流放电,试验时间2min,试验过程中电流电压的采样时间不大于100ms。
6.6.3 正弦振动
将蓄电池按照6.5.1中步骤a)、b)要求充满电,将蓄电池用夹具牢固地固定在振动台上。按表2规
定的试验条件进行试验。X(或X、Y)、Z 每个轴向至少各1次,坐标示意图如图4所示,试验中以0.2
C1A 电流放电,试验过程中电流电压的采样时间不大于100ms。
6.6.4 冲击
将蓄电池按照6.5.1中步骤a)、b)要求充满电,将蓄电池用夹具牢固地固定在冲击台上。按表3规
定的试验条件进行试验。±X(或±X、±Y)、±Z 轴向至少各3次,坐标示意图如图4所示,试验中以
0.2C1A 电流放电,试验过程中电流电压的采样时间不大于100ms。
6.6.5 热真空
蓄电池在20℃±3℃的环境条件下,以0.2C1A 电流恒流放电至2.75V或厂家提供的产品技术
条件的规定值,静置0.5h~1h,电池以0.2C1A 电流恒流充电至4.1......
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