[發(fā)明專利]具有減重和負(fù)壓保護(hù)雙重功能的航天器電池組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110268223.6
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113054302B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱仕堯;李東旭;吳軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: H01M50/218
• 分類號: H01M50/218;H01M50/242;H01M50/249;H01M50/593;H01M10/0525;H01M10/62;H01M10/653;H01M10/655
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本發(fā)明公開了一種具有減重和負(fù)壓保護(hù)雙重功能的航天器電池組件，本發(fā)明的航天器電池組件包括單體電池和用于絕緣、導(dǎo)熱及減振的上硅橡膠墊以及下硅橡膠墊，所述上硅橡膠墊、下硅橡膠墊將單體電池夾持其中，且所述上硅橡膠墊、下硅橡膠墊上均設(shè)有沿豎直方向布置的通孔。本發(fā)明通過上硅橡膠墊、下硅橡膠墊可對單體電池起到絕緣、導(dǎo)熱及減振的功能，提高電池的可靠性和抗沖擊和振動的能力，且通過通孔不僅可以減輕上硅橡膠墊、下硅橡膠墊的質(zhì)量，還能夠?yàn)樵谲夁\(yùn)行中的航天器電池組件起到負(fù)壓保護(hù)的功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天器電池，具體涉及一種具有減重和負(fù)壓保護(hù)雙重功能的航天器電池組件。

背景技術(shù)

航天器電池組件用于給包括衛(wèi)星在內(nèi)的航天器提供電源。由于航天器需要從地面發(fā)射到太空中進(jìn)行在軌運(yùn)行，一方面在升空過程中，會由于地心引力對航天器電池組件形成巨大的重力加速度，需要航天器電池組件具有較強(qiáng)的抗沖擊和振動的能力；另一方面，由于運(yùn)載火箭以及航天器自身的能量限制，需要航天器電池組件具有較輕的質(zhì)量；而且，從地面發(fā)射到太空中進(jìn)行在軌運(yùn)行后，太空中等同于真空條件，傳統(tǒng)硬殼單體電池可以通過殼體抵抗真空環(huán)境下的負(fù)壓膨脹，但是固態(tài)軟包單體電池外層的鋁塑膜包裝不具備膨脹力，因此在結(jié)構(gòu)鋰電池設(shè)計中需要加對單體電池的負(fù)壓防護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供一種具有減重和負(fù)壓保護(hù)雙重功能的航天器電池組件，本發(fā)明通過上硅橡膠墊、下硅橡膠墊可對單體電池起到絕緣、導(dǎo)熱及減振的功能，提高電池的可靠性和抗沖擊和振動的能力，且通過通孔不僅可以減輕上硅橡膠墊、下硅橡膠墊的質(zhì)量，還能夠?yàn)樵谲夁\(yùn)行中的航天器電池組件起到負(fù)壓保護(hù)的功能。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種具有減重和負(fù)壓保護(hù)雙重功能的航天器電池組件，包括單體電池和用于絕緣、導(dǎo)熱及減振的上硅橡膠墊以及下硅橡膠墊，所述上硅橡膠墊、下硅橡膠墊將單體電池夾持其中，且所述上硅橡膠墊、下硅橡膠墊上均設(shè)有沿豎直方向布置的通孔。

可選地，所述單體電池、上硅橡膠墊、下硅橡膠墊三者的厚度總和小于航天器電池組件所安裝的電池倉結(jié)構(gòu)高度，使得航天器電池組件預(yù)緊安裝在電池倉中，所述上硅橡膠墊、下硅橡膠墊的厚度滿足約束條件：

上式中，h_s為上硅橡膠墊的厚度，h_x為下硅橡膠墊的厚度，h_k為單體電池的電池倉結(jié)構(gòu)高度，h_d為單體電池的厚度，p_d為單體電池的電池內(nèi)部氣壓，A_d為單體電池的豎直方向投影面積，E_j為上硅橡膠墊、下硅橡膠墊的硅橡膠材料彈性模量，A_j為上硅橡膠墊、下硅橡膠墊的豎直方向投影面積。

可選地，所述上硅橡膠墊、下硅橡膠墊的厚度相等、大小相同、材料相同，且上硅橡膠墊、下硅橡膠墊的厚度滿足約束條件：