[发明专利]具有减重和负压保护双重功能的航天器电池组件

说明书

本发明公开了一种具有减重和负压保护双重功能的航天器电池组件，本发明的航天器电池组件包括单体电池和用于绝缘、导热及减振的上硅橡胶垫以及下硅橡胶垫，所述上硅橡胶垫、下硅橡胶垫将单体电池夹持其中，且所述上硅橡胶垫、下硅橡胶垫上均设有沿竖直方向布置的通孔。本发明通过上硅橡胶垫、下硅橡胶垫可对单体电池起到绝缘、导热及减振的功能，提高电池的可靠性和抗冲击和振动的能力，且通过通孔不仅可以减轻上硅橡胶垫、下硅橡胶垫的质量，还能够为在轨运行中的航天器电池组件起到负压保护的功能。

技术领域

本发明涉及航天器电池，具体涉及一种具有减重和负压保护双重功能的航天器电池组件。

背景技术

航天器电池组件用于给包括卫星在内的航天器提供电源。由于航天器需要从地面发射到太空中进行在轨运行，一方面在升空过程中，会由于地心引力对航天器电池组件形成巨大的重力加速度，需要航天器电池组件具有较强的抗冲击和振动的能力；另一方面，由于运载火箭以及航天器自身的能量限制，需要航天器电池组件具有较轻的质量；而且，从地面发射到太空中进行在轨运行后，太空中等同于真空条件，传统硬壳单体电池可以通过壳体抵抗真空环境下的负压膨胀，但是固态软包单体电池外层的铝塑膜包装不具备膨胀力，因此在结构锂电池设计中需要加对单体电池的负压防护。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种具有减重和负压保护双重功能的航天器电池组件，本发明通过上硅橡胶垫、下硅橡胶垫可对单体电池起到绝缘、导热及减振的功能，提高电池的可靠性和抗冲击和振动的能力，且通过通孔不仅可以减轻上硅橡胶垫、下硅橡胶垫的质量，还能够为在轨运行中的航天器电池组件起到负压保护的功能。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种具有减重和负压保护双重功能的航天器电池组件，包括单体电池和用于绝缘、导热及减振的上硅橡胶垫以及下硅橡胶垫，所述上硅橡胶垫、下硅橡胶垫将单体电池夹持其中，且所述上硅橡胶垫、下硅橡胶垫上均设有沿竖直方向布置的通孔。

可选地，所述单体电池、上硅橡胶垫、下硅橡胶垫三者的厚度总和小于航天器电池组件所安装的电池仓结构高度，使得航天器电池组件预紧安装在电池仓中，所述上硅橡胶垫、下硅橡胶垫的厚度满足约束条件：

上式中，h_s为上硅橡胶垫的厚度，h_x为下硅橡胶垫的厚度，h_k为单体电池的电池仓结构高度，h_d为单体电池的厚度，p_d为单体电池的电池内部气压，A_d为单体电池的竖直方向投影面积，E_j为上硅橡胶垫、下硅橡胶垫的硅橡胶材料弹性模量，A_j为上硅橡胶垫、下硅橡胶垫的竖直方向投影面积。

可选地，所述上硅橡胶垫、下硅橡胶垫的厚度相等、大小相同、材料相同，且上硅橡胶垫、下硅橡胶垫的厚度满足约束条件：