[发明专利]一种含结构锂电池的一体化航天器舱板

说明书

本发明公开了一种含结构锂电池的一体化航天器舱板，包括依次相连的舱板上蒙皮、舱板蜂窝芯子和舱板下蒙皮，所述舱板上蒙皮和舱板蜂窝芯子中嵌设有结构锂电池，所述结构锂电池包括呈夹心结构的上盖板、格栅式框架和下盖板，且所述格栅式框架中设有栅格式电池舱，所述栅格式电池舱中安装有多块单体电池，所述格栅式框架和下盖板两者嵌入安装在舱板蜂窝芯子的安装槽中，所述上盖板安装在舱板上蒙皮上且位于舱板上蒙皮的电池开孔外侧。本发明通过一体化设计达到将航天器舱板和结构锂电池结构有机融合，且能够实现稳固连接，并且使融合后的整体结构刚度和强度得到有效提升。

技术领域

本发明涉及航天器结构系统和电源系统技术，具体涉及一种含结构锂电池的一体化航天器舱板。

背景技术

航天结构因发射资源限制，需要设计得尽量轻质且体积小。多功能结构锂电池将结构承载、供电-蓄电等多种功能集合到统一个结构体内，可以极大地节省设备冗余重量和体积，提高整体的功能质量比和功能体积比，满足航天器平台设计要求。

然而，如申请号为201610307086.1的中国专利文献公开了一种电能与力学环境管理多功能结构，记载了一种传统结构锂电池，未与舱板进行一体化设计，且单体电池需要先组装成为具有保护壳体的电池组，再对电池组进行组装。这种多级组装方式不仅设计复杂度较高，且会引入冗余的电池组保护壳体质量，因此结构性能仍有提升空间。如申请号为201610303836.8的中国专利文献公开了一种用于微小卫星系统的多功能舱壁结构记载了一种多功能结构舱板，直接将电池组嵌入舱板“日”字型内部空间，但没有规范化的基本组集单元，且对被嵌入结构具有过多约束，导致其仅适用于微小卫星，不具备广泛的拓展性。

由于不同卫星结构承载和能源系统要求不同，大型卫星舱板的结构尺寸明显往往大于结构锂电池，无法整块替代。但是可以将结构锂电池作为卫星舱板的组成部分，需要通过结构、电路、热传导、磁环境等方面的有机融合，实现两者一体化。

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，提供一种含结构锂电池的一体化航天器舱板，本发明通过一体化设计达到将航天器舱板和结构锂电池结构有机融合，且能够实现稳固连接，并且使融合后的整体结构刚度和强度得到有效提升。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种含结构锂电池的一体化航天器舱板，包括依次相连的舱板上蒙皮、舱板蜂窝芯子和舱板下蒙皮，所述舱板上蒙皮和舱板蜂窝芯子中嵌设有结构锂电池，所述结构锂电池包括呈夹心结构的上盖板、格栅式框架和下盖板，且所述格栅式框架中设有栅格式电池舱，所述栅格式电池舱中安装有多块单体电池，所述格栅式框架和下盖板两者嵌入安装在舱板蜂窝芯子的安装槽中，所述上盖板安装在舱板上蒙皮上且位于舱板上蒙皮的电池开孔外侧。

可选地，所述格栅式框架上设有贯穿布置的多个金属预埋件，所述金属预埋件一端与舱板上蒙皮、上盖板通过连接件相连，另一端与下盖板、舱板蜂窝芯子以及舱板下蒙皮预埋为一体。

可选地，所述格栅式框架与舱板上蒙皮之间面接触、所述格栅式框架与下盖板之间面接触，且接触面之间粘接固定，所述下盖板、舱板蜂窝芯子以及舱板下蒙皮三者通过热压工艺一体成型。

可选地，所述舱板上蒙皮、上盖板之间设有用于对单体电池实现负压防护的预紧调整垫片，所述单体电池上表面设有上硅胶垫、下表面设有下硅胶垫、四周设有填充硅胶垫，所述单体电池分别与上盖板、格栅式框架、下盖板之间过盈配合。

可选地，所述预紧调整垫片的厚度h_g满足约束条件：