航天器用鋰離子蓄電池組安全設(shè)計(jì)與控制要求-編制說(shuō)明

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本標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布的2021年第四批推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃項(xiàng)目之

一，項(xiàng)目計(jì)劃編號(hào)為20214551-T-469。由本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司提出，全

國(guó)宇航技術(shù)及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（TC425/SC2）歸口，上?？臻g電源研究所負(fù)責(zé)

起草。

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編制任務(wù)下達(dá)后，上?？臻g電源研究所成立了編制組，上?？臻g電源研究所作為主

編單位。編制組成員包括產(chǎn)品技術(shù)人員、技術(shù)負(fù)責(zé)人及標(biāo)準(zhǔn)化的專業(yè)人員，標(biāo)準(zhǔn)編制組

人員組成和分工見(jiàn)表1。

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序號(hào)姓名單位任務(wù)分工備注

1王虎平上?？臻g電源研究所標(biāo)準(zhǔn)編制

2張周翀上海空間電源研究所標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研和試驗(yàn)驗(yàn)證

3李娟娟上?？臻g電源研究所裝配及工藝安全性要求編制

4岳姍姍上海空間研究所單體蓄電池安全性要求編制

5舒晨上?？臻g電源研究所蓄電池組使用安全和儲(chǔ)存安全要求編制

6張銳上?？臻g電源研究所標(biāo)準(zhǔn)化審查

7郭向飛上?？臻g電源研究所安全性設(shè)計(jì)技術(shù)指導(dǎo)

8楊晨上?？臻g電源研究所安全性控制技術(shù)指導(dǎo)

9朱兼上海空間電源研究所安全性管理技術(shù)指導(dǎo)

10陸榮上?？臻g電源研究所技術(shù)指導(dǎo)

11潘延林上?？臻g電源研究所技術(shù)指導(dǎo)

12瞿軼上海空間電源研究所組織管理

2022年3月～2022年9月，編制組開(kāi)展了大量的調(diào)研工作，包括國(guó)內(nèi)外的有關(guān)現(xiàn)

有標(biāo)準(zhǔn)，以及航天用鋰離子蓄電池組安全設(shè)計(jì)與控制的實(shí)際實(shí)施情況，開(kāi)始起草標(biāo)準(zhǔn)草

案。

2022年10月～2023年2月，編制組編制完成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿。

1

2023年3月～2023年月，編制組將標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿發(fā)送國(guó)內(nèi)各有關(guān)單位征求意見(jiàn)，

征求意見(jiàn)的單位包括等個(gè)單位，收到《征求意見(jiàn)稿》后，回函的單位數(shù)個(gè)，其中有

建議或意見(jiàn)的單位數(shù)個(gè)，共收到條意見(jiàn)，采納條，不采納條，部分采納條。

年月～年月，編制組根據(jù)征求意見(jiàn)的反饋情況，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿進(jìn)行了修改完

善，形成了標(biāo)準(zhǔn)送審稿。

年月日，由中國(guó)宇航學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化分會(huì)授權(quán)組織召開(kāi)了該標(biāo)準(zhǔn)送審稿的審查會(huì)，參

加審查會(huì)的專家分別來(lái)自等單位。會(huì)議對(duì)標(biāo)準(zhǔn)送審材料進(jìn)行了審查，給出了審查

結(jié)論。

2023年月，編制組根據(jù)審查會(huì)意見(jiàn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)送審稿進(jìn)一步修改完善，形成了標(biāo)準(zhǔn)報(bào)

批稿。

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本標(biāo)準(zhǔn)編制原則如下：

a）全面性原則

本次編寫(xiě)的標(biāo)準(zhǔn)最大程度地參考國(guó)內(nèi)外鋰離子蓄電池組安全設(shè)計(jì)要求文獻(xiàn)，在航天

產(chǎn)品安全設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)航天器特有的使用環(huán)境和要求以及鋰離子蓄電池

組具體特性，從鋰離子蓄電組設(shè)計(jì)、裝配、使用、管理、過(guò)程等各方面安全控制要求進(jìn)

行了較為全面總結(jié)，安全要求涵蓋各種體系及結(jié)構(gòu)的航天器用鋰離子蓄電池組。

b）適應(yīng)性原則

標(biāo)準(zhǔn)的編寫(xiě)符合GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和

起草規(guī)則》的規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容與現(xiàn)行有效的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)、航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以

及國(guó)家法律法規(guī)一致。

c）可操作原則

本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)航天科技集團(tuán)生產(chǎn)的實(shí)際情況并結(jié)合各安全性設(shè)計(jì)和控制要求的基

礎(chǔ)上編制而成，主要內(nèi)容是在航天科技集團(tuán)生產(chǎn)單位中經(jīng)過(guò)充分地地面及在軌驗(yàn)證，具

有良好的可操作性。

d）先進(jìn)性原則

鋰離子蓄電池組作為較為新型儲(chǔ)能電源，正廣泛應(yīng)用于航天器領(lǐng)域，由于鋰離子蓄

2

電池具有電壓高，能量大等特點(diǎn)，其安全性對(duì)整個(gè)航天器安全及可靠性至關(guān)重要，目前

國(guó)內(nèi)還沒(méi)有關(guān)于航天器鋰離子蓄電池組安全性控制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)在全面總結(jié)航天器

鋰離子蓄電池組多年研制經(jīng)驗(yàn)、吸取了鋰離子蓄電池組在航天器設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及使用等過(guò)

程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，參照并吸收了ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織）2015年最新發(fā)布的《Space

system—Lithiumionbatteryforspacevehicles—Designandverificationrequirements》標(biāo)

準(zhǔn)中關(guān)于鋰離子蓄電池組安全方面的要求，2017年美國(guó)NASA最新出版的《Crewed

SpaceVehicleBatterySafetyRequirements》中關(guān)于鋰離子蓄電池組安全方面的要求，以

及近幾年來(lái)發(fā)布的關(guān)于航天產(chǎn)品及航天器電源分系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)和控制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)

的內(nèi)容較為全面地總結(jié)了航天器鋰離子蓄電池組最新安全性方面相關(guān)要求，具有較好的

先進(jìn)性。

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本標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象為鋰離子蓄電池組，鋰離子蓄電池組是一種可再充化學(xué)電源，

具有工作電壓高，比能量和能量密度高，荷電保持能力強(qiáng)等特點(diǎn)，主要用途作為儲(chǔ)能電

源，在航天器從射前轉(zhuǎn)內(nèi)電開(kāi)始至太陽(yáng)電池方陣展開(kāi)并對(duì)日定向期間以及在軌飛行時(shí)陰

影期為負(fù)載供電；然而鋰離子蓄電池組能量高，采用是多為有機(jī)電解質(zhì)、有機(jī)溶劑、有

機(jī)隔膜，這些特點(diǎn)使得鋰離子蓄電池在不正確設(shè)計(jì)或使用等極易發(fā)生泄漏、起火，甚至

爆炸等安全問(wèn)題，對(duì)人員、設(shè)施、財(cái)產(chǎn)等帶來(lái)致命性損壞，因此鋰離子蓄電池安全性備

受關(guān)注，一直成為研究焦點(diǎn)。

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鋰離子蓄電池體系眾多，應(yīng)用在汽車、移動(dòng)通信、航空航天等各個(gè)領(lǐng)域，不同領(lǐng)域

對(duì)蓄電池安全性有不同要求，本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍為航天器用鋰離子蓄電池組。

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2022年3月-至2022年9月編寫(xiě)組展開(kāi)展調(diào)研工作。本標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)研工作采用資料

調(diào)研、實(shí)地調(diào)研、專題研討等方式進(jìn)行。2022年3月開(kāi)始，編寫(xiě)組對(duì)國(guó)內(nèi)外鋰離子蓄

電池組研制和使用過(guò)程中一些質(zhì)量案例進(jìn)行了調(diào)研總結(jié)，并前往相關(guān)單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)

研，了解鋰離子蓄電池組在設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、組裝及總裝測(cè)試過(guò)程的安全技術(shù)和管理工作

情況，征求各方對(duì)標(biāo)準(zhǔn)制定的意見(jiàn)和需求，同時(shí)查閱和收集國(guó)內(nèi)外涉及鋰離子蓄電池

3

組安全設(shè)計(jì)，安全措施控制及使用方面的手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、書(shū)籍等文獻(xiàn)資料以及航天產(chǎn)品

安全設(shè)計(jì)、安全保證標(biāo)準(zhǔn)與要求，根據(jù)調(diào)研結(jié)果、國(guó)外文獻(xiàn)資料與國(guó)家、行業(yè)關(guān)于鋰

離子蓄電池組、航天產(chǎn)品各環(huán)節(jié)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)分析，組織專題研討會(huì)，探討了重點(diǎn)安全

關(guān)注問(wèn)題和標(biāo)準(zhǔn)編制的有關(guān)情況，明確了標(biāo)準(zhǔn)編制的重點(diǎn)和內(nèi)容。

（1）國(guó)內(nèi)鋰離子蓄電池和航天產(chǎn)品安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)情況

調(diào)研的標(biāo)準(zhǔn)體系包括國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)軍標(biāo)和航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其中調(diào)研國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，

國(guó)軍標(biāo)3項(xiàng)，航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng)。如表2所示。

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序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱

1GB4943-2001信息技術(shù)設(shè)備的安全

2GB/T38314-2019宇航用鋰離子蓄電池組設(shè)計(jì)與驗(yàn)證要求

3GJB6789A-2021空間用鋰離子蓄電池通用規(guī)范

4GJB9741-2020航天器鋰離子蓄電池組規(guī)范

5GJB/Z94-97軍用電氣系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)手冊(cè)

6QJ165C—2021航天電子電氣產(chǎn)品安裝通用技術(shù)要求

7QJ20940—2020空間用鋰離子蓄電池組危險(xiǎn)識(shí)別與控制方法

8QJ/20542-2016航天產(chǎn)品與工藝安全設(shè)計(jì)要求

9QJ2171A航天產(chǎn)品保證要求

10QJ2236A航天產(chǎn)品安全性保證要求

11Q/RJ643-2019航天器電源產(chǎn)品供電絕緣安全設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

12Q/QJA767-2022航天器用鋰離子蓄電池組驗(yàn)收要求

13Q/QJA399-2016航天器用鋰離子蓄電池組使用維護(hù)通用要求

14Q/RJ524-2016載人航天電源分系統(tǒng)可靠性安全性設(shè)計(jì)指南

15Q/QJA62-2010航天器電源分系統(tǒng)可靠性安全性設(shè)計(jì)指南

（2）電池安全相關(guān)書(shū)籍

國(guó)內(nèi)鋰離子蓄電池安全要求書(shū)籍：《鋰離子電池安全性——原理、設(shè)計(jì)與測(cè)試》。

（3）國(guó)外鋰離子蓄電池安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)情況

調(diào)研的國(guó)外鋰離子蓄電池安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)。如表3所示

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序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱

Spacesystem—Lithiumionbatteryforspace

1ISO17546-2016

vehicles—Designandverificationrequirements

2IPC/WHMA-A-620BCN電子組件的可接受性

（4）國(guó)外鋰離子蓄電池安全相關(guān)文獻(xiàn)

a)JSC-20793RevisionD:March2017CrewedSpaceVehicleBatterySafety

4

Requirements!

b)TheNASAAerospaceBatterySafetyHandbook。

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1）蓄電池單體安全性設(shè)計(jì)中漏率在ISO17546-2016《Spacesystems—Lithiumion

batteryforspacevehicles—Designandverificationrequirements》標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定為不大于

1.0×10-6Pa·m3/s，GB/T38314-2019《宇航用鋰離子蓄電池組設(shè)計(jì)與驗(yàn)證要求》，

GJB6789A-2021《空間用鋰離子蓄電池通用規(guī)范》規(guī)定為不大于1.0×10-7Pa·m3/s，本標(biāo)

準(zhǔn)選用更嚴(yán)格指標(biāo)，漏率規(guī)定不大于1.0×10-7Pa·m3/s。

2）蓄電池單體安全性設(shè)計(jì)中，負(fù)極容量一般過(guò)量10%~20%，主要是防止在充電過(guò)

程中，在負(fù)極表面沉積金屬鋰，產(chǎn)生鋰枝晶，容易導(dǎo)致蓄電池內(nèi)短路，發(fā)生安全性問(wèn)題。

但負(fù)極容量過(guò)多，影響蓄電池容量。查閱文獻(xiàn)資料和實(shí)際生產(chǎn)調(diào)研，負(fù)極容量過(guò)量在

10%~20%。

3）絕緣安全性設(shè)計(jì)和控制中規(guī)定：常溫常壓下用不低于100V兆歐表檢測(cè)時(shí)（當(dāng)蓄

電池組最高工作電壓大于100V，選用兆歐表電壓應(yīng)大于蓄電池組最高工作電壓），單體

蓄電池殼體與蓄電池組結(jié)構(gòu)、電加熱器、溫度傳感器間絕緣電阻應(yīng)不小于100MΩ；蓄

電池組結(jié)構(gòu)與電連接器、旁路開(kāi)關(guān)、電加熱器、溫度傳感器等間絕緣電阻應(yīng)不小于

20MΩ；，相比Q/RJ643-2019《航天器電源產(chǎn)品供電絕緣安全設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》中要求，增加

了當(dāng)蓄電池組最高工作電壓大于100V，選用兆歐表電壓應(yīng)大于蓄電池組最高工作電壓

要求，及單體蓄電池殼體與蓄電池組結(jié)構(gòu)、電加熱器、溫度傳感器間絕緣電阻應(yīng)不小于

100MΩ要求。

4）絕緣安全性設(shè)計(jì)和控制中規(guī)定：導(dǎo)體間電位差為0V至250V時(shí)，圓形導(dǎo)體間的

絕緣距離不小于0.25mm，平板導(dǎo)體間的絕緣距離不小于1.25mm，采用Q/RJ643-2019

《航天器電源產(chǎn)品供電絕緣安全設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》要求。

5）絕緣安全性設(shè)計(jì)和控制中規(guī)定：電壓超過(guò)60V以上的蓄電池組對(duì)操作和使用等

人員可觸及的絕緣應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和電氣強(qiáng)度或者采用安全防護(hù)隔離等措施。60V

電壓數(shù)值參考GB4943.1電擊危險(xiǎn)控制要求。

6）安全間距設(shè)計(jì)和控制中，裸露導(dǎo)體間要滿足最小電氣間隙要求和最小電氣間距

要求采用IPC/WHMA-A-620BCN《電子組件的可接受性(F版)》要求。

7）接地安全性設(shè)計(jì)和控制中規(guī)定：蓄電池組結(jié)構(gòu)一般應(yīng)采用20kΩ至100kΩ電阻

與航天器結(jié)構(gòu)地搭接，是對(duì)航天器設(shè)計(jì)建造規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的總結(jié)

5

8）電氣裝配安全性設(shè)計(jì)和控制規(guī)定：一般電纜（導(dǎo)線）的彎曲最小半徑應(yīng)大于電

纜（導(dǎo)線）直徑的5倍，采用QJ165C—2021《航天電子電氣產(chǎn)品安裝通用技術(shù)要求》

5.2要求。

9）防靜電安全設(shè)計(jì)和控制中規(guī)定：搭接電阻一般不大于10mΩ，是對(duì)航天器設(shè)計(jì)建

造規(guī)范要求。

10）蓄電池組充電控制安全性設(shè)計(jì)和控制中規(guī)定：應(yīng)為中高軌道或太陽(yáng)同步晨昏軌

道蓄電池組設(shè)計(jì)專門的充電管理程序，在長(zhǎng)光照期建議以50%~80%荷電態(tài)在-5℃~10℃

溫度范圍內(nèi)貯存，不得對(duì)蓄電池組長(zhǎng)期浮充電，是鋰離子蓄電池在軌運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)

11）蓄電池組溫度安全管理控制中，規(guī)定蓄電池組工作溫度范圍一般為10℃～30℃，

主要參考國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)以及對(duì)國(guó)內(nèi)航天器用鋰離子蓄電池組研制單位實(shí)踐總結(jié)，也是較適合

蓄電池組工作的溫度。

12）蓄電池組溫度安全管理控制中，規(guī)定蓄電池組內(nèi)單體蓄電池最高和最低溫度相

差一般應(yīng)不超過(guò)3℃，采用了國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)要求。

13）蓄電池組溫度安全管理控制中，規(guī)定允許人體接觸蓄電池組表面溫度范圍為

10℃~44℃，當(dāng)表面溫度在45℃~50℃之間時(shí)應(yīng)有預(yù)警標(biāo)志，當(dāng)超過(guò)50℃時(shí)應(yīng)有保護(hù)措

施。是采用了NASAJSC-20793RevisionDMarch2017《CrewedSpaceVehicleBattery

SafetyRequirements》要求。

GJB/Z94-1997《軍用電氣系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)手冊(cè)》4.2中危險(xiǎn)限值的確定，要求那些必

須觸摸的設(shè)備外露表面必須保持在49℃以下，那些不當(dāng)心時(shí)易于觸及的表面保持在60℃

以下，皮膚與低溫表面相接觸可能會(huì)對(duì)人體組織產(chǎn)生類似灼傷一樣的傷害。短暫觸及及

極低的溫度或較長(zhǎng)時(shí)間觸及中等低溫一般會(huì)引起凍傷（溫度不一定低于冰點(diǎn)）；嚴(yán)重時(shí)

實(shí)際上會(huì)使人體組織凍死或壞死，低溫未明確具體值。鋰離子蓄電池屬不當(dāng)心易于觸及

表面，按GJB/Z94-97《軍用電氣系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)手冊(cè)》保持在60℃以下，本標(biāo)準(zhǔn)選用NASA

《CrewedSpaceVehicleBatterySafetyRequirements》更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

14）蓄電池組使用安全管理中規(guī)定：當(dāng)蓄電池組使用間隙較長(zhǎng)時(shí)，荷電態(tài)一般應(yīng)保

持在標(biāo)稱電量50%左右，溫度在-5℃~25℃之間，采用NASAISO17546-2016《Space

system—Lithiumionbatteryforspacevehicles—Designandverificationrequirements》要

求。

15）蓄電池組儲(chǔ)存安全措施中規(guī)定：蓄電池組在儲(chǔ)存期電量建議保持在標(biāo)稱電量

50%左右，短期儲(chǔ)存時(shí)（如不超過(guò)90天），儲(chǔ)存溫度-5℃~30℃，長(zhǎng)期儲(chǔ)存時(shí)（如超過(guò)

6

90天），儲(chǔ)存溫度-10℃~10℃，采用Q/QJA399-2016《航天器用鋰離子蓄電池組使用維

護(hù)通用要求》中要求。

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本標(biāo)準(zhǔn)是在總結(jié)多年來(lái)在研制、生產(chǎn)、試驗(yàn)和使用中各環(huán)節(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，并參照國(guó)

內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、安全手冊(cè)、使用手冊(cè)等文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行編制，標(biāo)準(zhǔn)本身來(lái)源于實(shí)際生

產(chǎn)情況，與實(shí)際情況相吻合。

本標(biāo)準(zhǔn)能較好地指導(dǎo)航天器鋰離子蓄電池安全性設(shè)計(jì)、管理和使用，降低和控制鋰

離子蓄電池組可能對(duì)航天器、人員、設(shè)備等造成的危害，保障人身和財(cái)產(chǎn)安全，具有重

要的意義。

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未見(jiàn)國(guó)外關(guān)于航天器用鋰離子蓄電池組安全設(shè)計(jì)與控制要求相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

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該領(lǐng)域無(wú)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，缺乏相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)配套措施。各生產(chǎn)單位都是按照自

行的方法進(jìn)行蓄電池組的安全性設(shè)計(jì)及控制，彼此并不統(tǒng)一、不規(guī)范。

本標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了航天器用鋰離子蓄電池組的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證要求。本標(biāo)準(zhǔn)遵守現(xiàn)行法

律、法規(guī)要求，無(wú)沖突內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)與上級(jí)政府法令、有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)保持一致。

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無(wú)。

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本標(biāo)準(zhǔn)可指導(dǎo)航天器鋰離子蓄電池組安全性設(shè)計(jì)與控制。建議標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后盡快組織

各相關(guān)單位的標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)、宣貫工作。

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無(wú)。

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無(wú)。

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[1]JSC-20793RevisionDMarch2017CrewedSpaceVehicleBatterySafety

7

Requirements。

[2]ISO17546-2016Spacesystems—Lithiumionbatteryforspacevehicles—Design

andverificationrequirements。

[3]TheNASAAerospaceBatterySafetyHandbook。

[4]IPC/WHMA-A-620BCN電子組件的可接受性(F版)

[5]July15.1986鋰離子電池安全性——原理、設(shè)計(jì)與測(cè)試。

[6]Q/QJA399-2016航天器用鋰離子蓄電池組使用維護(hù)通用要求

[7]Q/QJA62-2010航天器電源分系統(tǒng)可靠性安全性設(shè)計(jì)指南

[8]QJ/20542-2016航天產(chǎn)品與工藝安全設(shè)計(jì)要求

[9]QJ2171A航天產(chǎn)品保證要求

[10]QJ2236A航天產(chǎn)品安全性保證要求

[11]Q/RJ524-2016載人航天電源分系統(tǒng)可靠性安全性設(shè)計(jì)指南

[12]GJB6789A-2021空間用鋰離子蓄電池通用規(guī)范

[13]IPC/WHMA-A-620BCN電子組件的可接受性

[14]GB4943-2001信息技術(shù)設(shè)備的安全

[15]GB/T38314-2019宇航用鋰離子蓄電池組設(shè)計(jì)與驗(yàn)證要求

[16]GJB/Z94-1997軍用電氣系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)手冊(cè)

[17]QJ165C—2021航天電子電氣產(chǎn)品安裝通用技術(shù)要求

[18]QJ20940—2020空間用鋰離子蓄電池組危險(xiǎn)識(shí)別與控制方法

[19]Q/RJ643-2019航天器電源產(chǎn)品供電絕緣安全設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

[20]QJ/20542-2016航天產(chǎn)品與工藝安全設(shè)計(jì)要求

[21]Q/QJA399-2016航天器用鋰離子蓄電池組使用維護(hù)通用

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上?？臻g電源研究所

2023年02月27日

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本標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布的2021年第四批推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃項(xiàng)目之

一，項(xiàng)目計(jì)劃編號(hào)為20214551-T-469。由本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司提出，全

國(guó)宇航技術(shù)及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（TC425/SC2）歸口，上海空間電源研究所負(fù)責(zé)

起草。

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編制任務(wù)下達(dá)后，上?？臻g電源研究所成立了編制組，上?？臻g電源研究所作為主

編單位。編制組成員包括產(chǎn)品技術(shù)人員、技術(shù)負(fù)責(zé)人及標(biāo)準(zhǔn)化的專業(yè)人員，標(biāo)準(zhǔn)編制組

人員組成和分工見(jiàn)表1。

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序號(hào)姓名單位任務(wù)分工備注

1王虎平上海空間電源研究所標(biāo)準(zhǔn)編制

2張周翀上?？臻g電源研究所標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研和試驗(yàn)驗(yàn)證

3李娟娟上?？臻g電源研究所裝配及工藝安全性要求編制

4岳姍姍上?？臻g研究所單體蓄電池安全性要求編制

5舒晨上?？臻g電源研究所蓄電池組使用安全和儲(chǔ)存安全要求編制

6張銳上?？臻g電源研究所標(biāo)準(zhǔn)化審查

7郭向飛上?？臻g電源研究所安全性設(shè)計(jì)技術(shù)指導(dǎo)

8楊晨上海空間電源研究所安全性控制技術(shù)指導(dǎo)

9朱兼上?？臻g電源研究所安全性管理技術(shù)指導(dǎo)

10陸榮上?？臻g電源研究所技術(shù)指導(dǎo)

11潘延林上?？臻g電源研究所技術(shù)指導(dǎo)

12瞿軼上海空間電源研究所組織管理

2022年3月～2022年9月，編制組開(kāi)展了大量的調(diào)研工作，包括國(guó)內(nèi)外的有關(guān)現(xiàn)

有標(biāo)準(zhǔn)，以及航天用鋰離子蓄電池組安全設(shè)計(jì)與控制的實(shí)際實(shí)施情況，開(kāi)始起草標(biāo)準(zhǔn)草

案。

2022年10月～2023年2月，編制組編制完成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿。

1

2023年3月～2023年月，編制組將標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿發(fā)送國(guó)內(nèi)各有關(guān)單位征求意見(jiàn)，

征求意見(jiàn)的單位包括等個(gè)單位，收到《征求意見(jiàn)稿》后，回函的單位數(shù)個(gè)，其中有

建議或意見(jiàn)的單位數(shù)個(gè)，共收到條意見(jiàn)，采納條，不采納條，部分采納條。

年月～年月，編制組根據(jù)征求意見(jiàn)的反饋情況，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿進(jìn)行了修改完

善，形成了標(biāo)準(zhǔn)送審稿。

年月日，由中國(guó)宇航學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化分會(huì)授權(quán)組織召開(kāi)了該標(biāo)準(zhǔn)送審稿的審查會(huì)，參

加審查會(huì)的專家分別來(lái)自等單位。會(huì)議對(duì)標(biāo)準(zhǔn)送審材料進(jìn)行了審查，給出了審查

結(jié)論。

2023年月，編制組根據(jù)審查會(huì)意見(jiàn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)送審稿進(jìn)一步修改完善，形成了標(biāo)準(zhǔn)報(bào)

批稿。

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本標(biāo)準(zhǔn)編制原則如下：

a）全面性原則

本次編寫(xiě)的標(biāo)準(zhǔn)最大程度地參考國(guó)內(nèi)外鋰離子蓄電池組安全設(shè)計(jì)要求文獻(xiàn)，在航天

產(chǎn)品安全設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)航天器特有的使用環(huán)境和要求以及鋰離子蓄電池

組具體特性，從鋰離子蓄電組設(shè)計(jì)、裝配、使用、管理、過(guò)程等各方面安全控制要求進(jìn)

行了較為全面總結(jié)，安全要求涵蓋各種體系及結(jié)構(gòu)的航天器用鋰離子蓄電池組。

b）適應(yīng)性原則

標(biāo)準(zhǔn)的編寫(xiě)符合GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和

起草規(guī)則》的規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容與現(xiàn)行有效的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)、航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以

及國(guó)家法律法規(guī)一致。

c）可操作原則

本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)航天科技集團(tuán)生產(chǎn)的實(shí)際情況并結(jié)合各安全性設(shè)計(jì)和控制要求的基

礎(chǔ)上編制而成，主要內(nèi)容是在航天科技集團(tuán)生產(chǎn)單位中經(jīng)過(guò)充分地地面及在軌驗(yàn)證，具

有良好的可操作性。

d）先進(jìn)性原則

鋰離子蓄電池組作為較為新型儲(chǔ)能電源，正廣泛應(yīng)用于航天器領(lǐng)域，由于鋰離子蓄

2

電池具有電壓高，能量大等特點(diǎn)，其安全性對(duì)整個(gè)航天器安全及可靠性至關(guān)重要，目前

國(guó)內(nèi)還沒(méi)有關(guān)于航天器鋰離子蓄電池組安全性控制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)在全面總結(jié)航天器

鋰離子蓄電池組多年研制經(jīng)驗(yàn)、吸取了鋰離子蓄電池組在航天器設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及使用等過(guò)

程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，參照并吸收了ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織）2015年最新發(fā)布的《Space

system—Lithiumionbatteryforspacevehicles—Designandverificationrequirements》標(biāo)

準(zhǔn)中關(guān)于鋰離子蓄電池組安全方面的要求，2017年美國(guó)NASA最新出版的《Crewed

SpaceVehicleBatterySafetyRequirements》中關(guān)于鋰離子蓄電池組安全方面的要求，以

及近幾年來(lái)發(fā)布的關(guān)于航天產(chǎn)品及航天器電源分系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)和控制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)

的內(nèi)容較為全面地總結(jié)了航天器鋰離子蓄電池組最新安全性方面相關(guān)要求，具有較好的

先進(jìn)性。

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本標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象為鋰離子蓄電池組，鋰離子蓄電池組是一種可再充化學(xué)電源，

具有工作電壓高，比能量和能量密度高，荷電保持能力強(qiáng)等特點(diǎn)，主要用途作為儲(chǔ)能電

源，在航天器從射前轉(zhuǎn)內(nèi)電開(kāi)始至太陽(yáng)電池方陣展開(kāi)并對(duì)日定向期間以及在軌飛行時(shí)陰

影期為負(fù)載供電；然而鋰離子蓄電池組能量高，采用是多為有機(jī)電解質(zhì)、有機(jī)溶劑、有

機(jī)隔膜，這些特點(diǎn)使得鋰離子蓄電池在不正確設(shè)計(jì)或使用等極易發(fā)生泄漏、起火，甚至

爆炸等安全問(wèn)題，對(duì)人員、設(shè)施、財(cái)產(chǎn)等帶來(lái)致命性損壞，因此鋰離子蓄電池安全性備

受關(guān)注，一直成為研究焦點(diǎn)。

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鋰離子蓄電池體系眾多，應(yīng)用在汽車、移動(dòng)通信、航空航天等各個(gè)領(lǐng)域，不同領(lǐng)域

對(duì)蓄電池安全性有不同要求，本標(biāo)準(zhǔn)適用范圍為航天器用鋰離子蓄電池組。

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2022年3月-至2022年9月編寫(xiě)組展開(kāi)展調(diào)研工作。本標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)研工作采用資料

調(diào)研、實(shí)地調(diào)研、專題研討等方式進(jìn)行。2022年3月開(kāi)始，編寫(xiě)組對(duì)國(guó)內(nèi)外鋰離子蓄

電池組研制和使用過(guò)程中一些質(zhì)量案例進(jìn)行了調(diào)研總結(jié)，并前往相關(guān)單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)

研，了解鋰離子蓄電池組在設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、組裝及總裝測(cè)試過(guò)程的安全技術(shù)和管理工作

情況，征求各方對(duì)標(biāo)準(zhǔn)制定的意見(jiàn)和需求，同時(shí)查閱和收集國(guó)內(nèi)外涉及鋰離子蓄電池

3

組安全設(shè)計(jì)，安全措施控制及使用方面的手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、書(shū)籍等文獻(xiàn)資料以及