[发明专利]一种超低磁矩的蓄电池组及其磁矩调整方法

说明书

本发明提供一种超低磁矩的蓄电池组及其磁矩调整方法，第一活动连接条可沿蓄电池组X方向滑动，第二活动连接条可沿蓄电池组Z方向滑动，第三活动连接条与第二活动连接条相垂直并且可沿蓄电池组Z方向滑动，通过调整所述第一活动连接条的位置改变蓄电池组Z方向磁矩，通过调整所述第二活动连接条的位置改变蓄电池组Y方向磁矩，通过调整所述第三活动连接条的位置改变蓄电池组X方向磁矩。通过本发明的蓄电池组电连接设计和几种可滑动的活动连接条位置的调整，可将蓄电池组工作状态的磁矩降低至超低水平，取得了超低磁矩蓄电池组设计的效果。

技术领域

本发明涉及空间电源技术领域，具体涉及一种超低磁矩的锂离子蓄电池组及其磁矩调整方法。

背景技术

锂离子蓄电池组作为卫星、飞船和空间站等在轨航天飞行器的储能和供电装置，由于自身材料和工作电流的影响，会产生磁矩。卫星在轨飞行时，锂离子蓄电池组和星上其它设备的磁矩受到地球磁场的影响会对卫星产生磁干扰力矩。当磁干扰力矩过大时，会影响卫星姿轨控制和自旋控制，同时也会影响一些星载仪器的测量精度。为了降低整星受到的磁干扰力矩，提高磁的洁净度，卫星总体对包括锂离子蓄电池组在内的各单机磁矩提出了较高的要求。

蓄电池组的磁矩等于其永磁矩和杂散磁矩之和。锂离子蓄电池组的永磁矩指蓄电池组在非工作状态下无电流流过时的磁矩，它的大小主要取决于组成蓄电池组的各种材料自身磁特性，并不受蓄电池组工作状态影响。锂离子蓄电池组结构件所用的主要材料包括铝合金、钛合金、银、铜等金属材料，以及聚四氟乙烯、聚酰亚胺、环氧层压板等非金属材料；锂离子蓄电池单体所用的主要材料包括铝合金壳体、铝材和铜材的极柱与集流体、过渡金属氧化物的正极材料、石墨类负极材料、聚合物隔膜和有机电解液等；锂离子蓄电池组元器件主要包括电连接器(由铜合金、铝合金及热塑性材料组成)、导线(镀银铜芯和聚四氟乙烯绝缘皮)等组成；蓄电池组所采用的紧固件包括黄铜材质、无磁不锈钢1Cr18Ni9Ti或钛合金等。由于上述蓄电池组所使用的材料均为无磁性或低磁性材料，因此蓄电池组自身的永磁矩极小，通常在10mA·m²以内。锂离子蓄电池组的杂散磁矩指蓄电池组在工作状态下，电流流经蓄电池组内部所产生的磁矩，它的大小等于电流与其内部流过电流所形成的等效环路面积之积。电池组的充放电电流越大，其杂散磁矩越大；电池组自身尺度越大(通常意味着其内部电流环路面积越大)，其杂散磁矩越大。

卫星对蓄电池组工作状态下的最大磁矩要求通常为100～1000mA·m²，而有些卫星由于其星载仪器的特殊性，往往对星上单机提出更高的磁矩要求，比如20mA·m²以下。由于目前卫星的功率需求越来越大，因此蓄电池组电池组的尺度相应增加，其工作电流也相应增大。当蓄电池组大电流工作时，往往产生较大的磁矩，通常超过了10³～10⁴mA·m²的量级，大大的超过了卫星对蓄电池组的磁矩指标。目前蓄电池组的设计远无法满足卫星对其磁矩的较高要求。因此，通过蓄电池组的设计改进，使得蓄电池组磁矩最大程度的降低，以实现超低磁矩的锂离子蓄电池设计，是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种超低磁矩的锂离子蓄电池组及其磁矩调整方法，以实现蓄电池组的超低磁矩的设计要求。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种超低磁矩的蓄电池组，所述蓄电池组包含两排电池单体，两排电池单体外侧上方分别设置一第一固定连接条，两个第一固定连接条的第一端分别用于与蓄电池组功率正/负接口连接，两排电池单体之间的上方设置两个第二固定连接条；

每一第一固定连接条与相邻的第二固定连接条之间跨接一可沿蓄电池组X方向滑动的第一活动连接条；

两个第二固定连接条的下方分别设置一可沿蓄电池组Z方向滑动的第二活动连接条，每一第二活动连接条的第一端与相应的第二固定连接条的第一端电连接，第二端分别与一第三固定连接条的第一端电连接；