Конструкция батареи

4. Конструкция батареи

Конструкция многоэлементной батареи должна обеспечивать электрическую непрерывность, механическую стабильность и адекватное управление температурой. Батарея должна обеспечивать как мощность, так и ток, требуемый в пределах напряжения приложения. Производительность ячеек в многоэлементной батарее обычно будет отличаться от производительности отдельных ячеек. Ячейки не могут быть изготовлены одинаково, и каждый из них столкнется с несколько иной обстановкой в батарейном блоке. Конструкция многоэлементной батареи (например, технология упаковки, материал контейнера, изоляция и герметизирующие смеси) будет влиять на производительность, поскольку она влияет на окружающую среду и температуру отдельных клеток. Очевидно, что эти батарейные материалы добавляют к размеру и весу, а удельная энергетическая или энергетическая плотность батарей будет ниже, чем у компонентов. Анализ отказов и эффектов (FMEA) должен выполняться для всех конструкций батарей. Все устройства безопасности ячейки (например, вентиляционные диски, устройства прерывания тока, устройства с положительным температурным коэффициентом, предохранители и переключатели, реле и диоды), встроенные в конструкцию батареи, должны иметь свои режимы отказа и надежность, включенные в общий анализ отказов батареи и надежности , Поскольку они увеличивают количество сценариев сбоев.

Всякий раз, когда существует выбор между различными уровнями риска, связанными с химией, способностью, сложностью, зарядом и применением, следует выбрать вариант, который представляет минимальный риск при выполнении требований к эффективности миссии. Например, выбор батареи для приложений в кабине не должен быть оправдан только с точки зрения стоимости и графика общности с аналогичными или идентичными батареями для использования с ЭВА или полезной нагрузкой. Для аэрокосмических применений степень опасности батареи оценивается как часть оценки конструкции батареи и ее утверждения.

Электрическая конструкция аккумулятора должна минимизировать риск утечки тока от клемм ячейки к корпусу батареи и электростатического разряда и соответствовать всем требованиям по электромагнитной совместимости и совместимости для приложения. Для литий-ионных батарей требуется контроль заряда аккумулятора, чтобы избежать опасностей, связанных с перезарядкой, и их следует разрабатывать вместе с дизайном батареи. С

Перезаряжаемые литий-ионные аккумуляторы, циклирование может привести к тому, что ячейки в многоэлементном аккумуляторе станут неуравновешенными, и их напряжение, мощность или другие характеристики могут существенно различаться. Это может привести к плохой работе или проблемам безопасности. Количество допустимой рассогласования состояния ячейки зависит от приложения батареи. Приложения с большой пропускной способностью могут заряжать и разряжать до самых слабых ячеек, не требуя контроля на уровне клеток. Для приложений с долговременным сроком службы или небольшим запасом мощности более вероятно, что для надежной работы и безопасности аккумулятора потребуются мониторинг уровня ячейки и контроль над уровнем заряда или разряда.

Батареи и батарейные контейнеры должны быть сконструированы таким образом, чтобы выдержать все условия окружающей среды миссии или приложения. Это включает в себя запуск / отключение / посадки, транспортировку и обработку. Установка или герметизация ячеек в корпусе аккумулятора не должна мешать вентиляционным отверстиям или разрывным дискам.

Конструкции аккумуляторных батарей, которые сохраняют тепло, рассеиваемое клетками, могут повысить производительность при низких температурах. С другой стороны, чрезмерное накопление тепла может нанести ущерб производительности, ресурсу и безопасности батареи. Тепловая конструкция батареи должна поддерживать оптимальный температурный диапазон для всех ячеек батареи в ожидаемых условиях окружающей среды.

Поставщики ячеек, используемые в конструкции аэрокосмических батарей, должны иметь официальный план контроля качества на месте до производства клеток.

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒