BS PD CEN/CLC/TR 17603-20-02:2021 空间工程锂离子电池测试手册-【浩博电池】

《BS PD CEN/CLC/TR 17603-20-02:2021 空间工程锂离子电池测试手册》 是英国标准化协会（BSI）采纳的欧洲航天标准技术报告，英文全称为：

PD CEN/CLC/TR 17603-20-02:2021 Space engineering – Lithium battery handbook

该标准属于欧洲空间标准体系（ECSS：European Cooperation for Space Standardization）的一部分，由 ECSS-E-HB-20-02A 原文转化而来，用于指导航天器中锂离子电池系统的开发、验证与测试流程。

一、标准适用范围

此标准主要适用于：

航天任务中的 锂离子电芯、电池模组、电池包；
包含 深空探测器、通信卫星、空间站、发射载具、载人飞船等系统；
使用 高比能、高可靠性、长寿命锂电系统，通常具备抗辐射、抗热失控、抗真空能力；
不适用于商用便携式设备电池或普通动力电池场景。

二、标准核心内容概述

1. 总体结构

标准分为以下主要章节内容：

航天用锂电池系统设计考量
任务分析与测试需求识别
电芯选型与筛选流程
电池系统设计与集成建议
全生命周期测试清单（电性能、热控、力学、电磁兼容）
故障分析与安全保护策略

2. 锂电池设计环境与任务驱动

标准强调：测试流程需与任务场景深度耦合，例如：

轨道类型（LEO、GEO、HEO、Lunar）
任务时长（1年~15年以上）
充放电曲线（高峰脉冲、低功率长寿命）
工作环境（–30°C~+60°C真空环境，电磁干扰、辐射）

因此测试策略必须结合“任务描述文件（Mission Profile）”进行定制。

3. 电池开发流程与验证阶段

标准提出完整的航天电池系统开发验证路径：

阶段	内容
TRL1~3	初期验证，电芯技术成熟度评估
TRL4~5	电芯工程样机测试、小规模集成验证
TRL6	系统级集成测试，开始任务剖面模拟
TRL7~9	最终环境试验（EMC/振动/热真空），进入飞行前资格阶段

4. 典型测试项目清单

测试类别	内容	目的
电性能测试	容量、内阻、C-rate效率	验证是否达标
循环寿命测试	深度放电、部分荷电态循环	模拟实际轨道运行情况
热真空测试	+70°C至–30°C循环下放电	验证热控和性能恢复
振动与冲击	发射阶段模拟（Sine、Random）	结构安全
电磁兼容 EMC	CE、RE、CS、RS	防止干扰星载设备
滥用测试	过充、短路、热失控	验证安全保护
低温启动能力	–30°C以下充放电	深空任务关键性能
任务轮廓模拟	电流负载模拟轨道运行	真实任务下寿命和性能推演

5. 电芯筛选与一致性管理

由于航天任务对一致性要求极高，标准建议：

电芯应选用经过空间验证或军品级器件；
必须进行 批次筛选（Lot Acceptance Test）；
建议进行电压、电阻、容量匹配，允许偏差极小（<2%）；
电芯间需温控隔离，防止热失控蔓延。

6. 安全性与容错设计

标准强调冗余与安全是航天电池的首要前提：

必须具备多层保护（硬件+软件+BMS）；
提倡电池模组间的故障隔离（fuse/relay）；
推荐双通道充电控制器，防止单点失效；
电池应能在单个单体失效情况下维持系统运行。

7. 与 ECSS 系列标准配套

标准编号	名称	关系
ECSS-E-ST-20	电气与电子工程系统要求	总体电气接口要求
ECSS-Q-ST-20-08	电池质量保证	针对失效分析、可靠性建模等
ECSS-E-HB-10-02	任务分析手册	用于建立任务剖面和工作周期
ECSS-Q-ST-30-11	非金属材料选型	电芯封装与隔热材料规范支持

三、技术价值与应用意义

系统化任务驱动测试体系：不仅仅是产品级测试，更是以“任务安全”为核心的评估逻辑。
覆盖整个生命周期：从样机到上天，从验证到在轨运行后的状态监测，全面考虑。
高等级工程规范支撑：适用于 ESA、UKSA、NASA 等航天机构对锂电池的审核与验收。
促进航天电池国产化与国际接轨：对我国开展空间电池任务、军民融合项目具有借鉴意义。

四、总结

BS PD CEN/CLC/TR 17603-20-02:2021 提供了航天级锂离子电池的系统测试和验证指南，是欧洲空间任务在电池系统工程中的核心技术文档之一。该手册强调测试应以实际轨道任务为核心，贯穿从电芯筛选、设计验证、系统集成到飞行前资格认定的全过程，特别适用于对安全性、寿命、可靠性有极端要求的电池应用场景。

如您正在开展卫星、探月、深空探测或高端航空锂电池开发，我可以协助您建立符合此标准的验证流程、样机测试计划，甚至辅助编写任务剖面与技术协议。如需，我可进一步为您提炼一份锂电池空间任务型验证模板（中英文对照），是否需要？