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1、(10)申请公布号 CN 103000932 A (43)申请公布日 2013.03.27 C N 1 0 3 0 0 0 9 3 2 A *CN103000932A* (21)申请号 201210498492.2 (22)申请日 2012.11.29 H01M 10/04(2006.01) G01B 7/14(2006.01) (71)申请人上海空间电源研究所 地址 200245 上海市闵行区东川路2965号 (72)发明人石焕荣 闻海 吴镛宪 李晓峰 (74)专利代理机构上海航天局专利中心 31107 代理人郑丹力 (54) 发明名称 矩形蓄电池组装配平面度的调整方法及装置 (57) 摘要。
2、 本发明提供了一种矩形蓄电池组装配平面度 的调整方法，所述矩形蓄电池组至少包括一个单 体电池，所述单体电池的底面与平行地放置在作 为基准平面的导热平面上，包括以下步骤：（a）监 测所述单体电池的底面与所述基准平面之间的间 隙以获得间隙监视数据；且（b）根据所述间隙监 视数据调整所述底面的平面度直至所述间隙监视 数据小于等于表征目标平直度的预定值，从而使 得所述底面的平直度达到所述目标平直度。根据 本发明的调整方法及其装置可实时调整单体电池 的平直度，最终使得整个电池组的平直度达到较 高水平。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (。
3、12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种矩形蓄电池组装配平面度的调整方法，所述矩形蓄电池组至少包括一个单体电 池，所述单体电池的底面与平行地放置在作为基准平面的导热平面上，其特征在于，包括以 下步骤： （a）监测所述单体电池的底面与所述基准平面之间的间隙以获得间隙监视数据；且 （b）根据所述间隙监视数据调整所述底面的平面度直至所述间隙监视数据小于等于表 征目标平直度的预定值，从而使得所述底面的平直度达到所述目标平直度。 2.根据权利要求1所述的调整方法，其特征在于，当所述矩形蓄电池组包括多个单体 电池时，依次对各个单体电池进行步骤（a）和（b。
4、）以使所述矩形蓄电池组的底面的平直度 达到所述目标平直度。 3.根据权利要求2所述的调整方法，其特征在于，利用至少一个非接触式涡流传感器 监视所述单体电池底面与所述基准平面之间的间隙。 4.根据权利要求3所述的调整方法，其特征在于，利用两点加压式来调整所述平面的 平直度。 5.根据权利要求1所述的调整方法，其特征在于，还包括步骤（a1）：显示所述间隙监视 数据，以供在步骤（b）中由操作者根据所述间隙监视数据人工调整所述底面的平直度。 6.一种矩形蓄电池组装配平面度的调整装置，所述矩形蓄电池组至少包括一个单体电 池，所述单体电池的底面放置在作为基准平面的导热平面上，包括： 监视单元，其监测所述单。
5、体电池的底面与所述基准平面之间的间隙以获得间隙监视数 据； 调整单元，其调整所述单体电池的底面的平直度；及 控制单元，其接收所述间隙监视数据，并根据所述间隙监视数据调整所述底面的平面 度直至所述间隙监视数据小于等于表征目标平直度的预定值，从而使得所述底面的平直度 达到所述目标平直度。 7.根据权利要求6所述的调整装置，其特征在于，当所述矩形蓄电池组包括多个单体 电池时，所述控制单元依次对各个单体电池进行调整以使所述矩形蓄电池组的底面的平直 度达到所述目标平直度。 8.根据权利要求6所述的调整装置，其特征在于，所述监视单元为至少一个非接触式 涡流传感器。 9.根据权利要求8所述的调整装置，其特征。
6、在于，所述调整单元为两点加压式压顶装 置。 10.根据权利要求7所述的调整装置，其特征在于，还包括显示单元，其用于显示所述 间隙监视数据，以供操作者根据所述间隙监视数据人工调整所述底面的平直度。 权 利 要 求 书CN 103000932 A 1/5页 3 矩形蓄电池组装配平面度的调整方法及装置 0001 技术领域 0002 本发明涉及航天系统技术中的电源（供配电）分系统技术，尤其涉及利用在线监测 调整矩形蓄电池组装配平面度的调整方法及装置。 0003 背景技术 0004 目前应用于航天器贮能电源的矩形蓄电池组主要为镉镍蓄电池组，其配套研制生 产厂家包括811所和中电18所。国外目前不采用镉镍。
7、蓄电池组作为航天器贮能电源。 0005 国内镉镍蓄电池组主要采用端板-拉杆的结构（见图1），单体电池通过L形散热铝 板用拉杆拉紧成形，蓄电池组安装在航天器中预埋热管具有良好导热功能的平板上，蓄电 池组在工作过程中产生的热量通过散热铝板传导至航天器的平板并通过预埋热管传导出 去，实现控制蓄电池组工作温度的目的。 0006 由于镉镍电池的性能和寿命与镉镍电池的工作温度有着密切的关系，镉镍电池最 佳工作温度在510的范围内，超出此温度范围会显著影响镉镍电池的性能和工作寿 命。 0007 如图1所示，该结构要求蓄电池组的底面具有高平面度的要求，才能保证蓄电池 组的底面与航天器的导热底板紧密贴合，才可以。
8、把蓄电池组工作过程中产生的热量快速传 导出去，达到精确控制蓄电池组在轨工作温度的目的。 0008 目前的蓄电池组装配工艺方法属于“盲装”的工艺方法，不能确保蓄电池组底面具 有高平面度，一旦蓄电池组底面与航天器的导热平板产生间隙，在真空环境下电池不能通 过传导的方式快速散热，因而会显著影响电池的工作温度并进而对电池组的性能和寿命产 生影响。 0009 因此，业界对高平面度的蓄电池组底面有所希冀，特别是需要一种能够进行精确 快速调整的底面平面度的调整方法及其装置。 0010 发明内容 0011 本发明旨在提供一种能够进行精确快速调整的底面平面度的调整方法及其装置。 0012 本发明的一个方面为一种。
9、矩形蓄电池组装配平面度的调整方法，所述矩形蓄电池 组至少包括一个单体电池，所述单体电池的底面与平行地放置在作为基准平面的导热平面 上，包括以下步骤：（a）监测所述单体电池的底面与所述基准平面之间的间隙以获得间隙 监视数据；且（b）根据所述间隙监视数据调整所述底面的平面度直至所述间隙监视数据小 于等于表征目标平直度的预定值，从而使得所述底面的平直度达到所述目标平直度。 0013 一些实施例中，当所述矩形蓄电池组包括多个单体电池时，依次对各个单体电池 说 明 书CN 103000932 A 2/5页 4 进行步骤（a）和（b）以使所述矩形蓄电池组的底面的平直度达到所述目标平直度。 0014 一些实。
10、施例中，利用至少一个非接触式涡流传感器监视所述单体电池底面与所述 基准平面之间的间隙。 0015 一些实施例中，利用两点加压式来调整所述平面的平直度。 0016 一些实施例中，还包括步骤（a1）：显示所述间隙监视数据，以供在步骤（b）中由操 作者根据所述间隙监视数据人工调整所述底面的平直度。 0017 本发明的另一方面为一种矩形蓄电池组装配平面度的调整装置，所述矩形蓄电池 组至少包括一个单体电池，所述单体电池的底面放置在作为基准平面的导热平面上，包括： 监视单元，其监测所述单体电池的底面与所述基准平面之间的间隙以获得间隙监视数据； 调整单元，其调整所述单体电池的底面的平直度；及控制单元，其接收。
11、所述间隙监视数据， 并根据所述间隙监视数据调整所述底面的平面度直至所述间隙监视数据小于等于表征目 标平直度的预定值，从而使得所述底面的平直度达到所述目标平直度。 0018 一些实施例中，当所述矩形蓄电池组包括多个单体电池时，所述控制单元依次对 各个单体电池进行调整以使所述矩形蓄电池组的底面的平直度达到所述目标平直度。 0019 一些实施例中，所述监视单元为至少一个非接触式涡流传感器。 0020 一些实施例中，所述调整单元为两点加压式压顶装置。 0021 一些实施例中，还包括显示单元，其用于显示所述间隙监视数据，以供操作者根据 所述间隙监视数据人工调整所述底面的平直度。 0022 根据本发明的调。
12、整方法及其装置可实时调整单体电池的平直度，最终使得整个电 池组的平直度达到较高水平。由于矩形蓄电池组工作温度直接影响镉镍蓄电池组的可靠性 与使用寿命，矩形蓄电池组底部安装平面是卫星温控系统唯一作用面，提高矩形蓄电池组 安装平面精度可以有效提高矩形蓄电池组温控效果，延长矩形蓄电池组工作寿命，提高矩 形蓄电池组在轨长寿命工作的可靠性。 0023 结合附图，根据下文的通过示例说明本发明主旨的描述可清楚本发明的其他方面 和优点。 0024 附图说明 0025 结合附图，通过下文的描述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征 和优点，其中： 图1示出了现有镉镍蓄电池组的结构； 图2为根据本发明实施。
13、例的调整方法的流程图； 图3为实现本发明调整方法的电池组安装方法的流程图。 0026 具体实施方式 0027 参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以 许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是 为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附 说 明 书CN 103000932 A 3/5页 5 图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。 0028 现参考图1详细描述根据本发明实施例的矩形蓄电池组装配平面度的调整方法。 所述矩形蓄电池组至少包括一个单体电池，所述单体电池的底面与平行。
14、地放置在作为基准 平面的导热平面上。 0029 步骤S101中，监测所述单体电池的底面与所述基准平面之间的间隙以获得间隙 监视数据。本实施例中，利用非接触式涡流传感器监视所述单体电池底面与所述基准平面 之间的间隙。 0030 为了确保监视的准确性，本实施例采用了五个非接触式涡流传感器来监视所述单 体电池的底面与所述基准平面之间的间隙。可按需设置所述五个非接触式涡流传感器，只 要该等传感器能覆盖整个单体电池底面。 0031 所述非接触式涡流传感器可安装在传感器平台上，而所述传感器平台可安装在对 矩形蓄电池组进行装配的装配平台上。 0032 应理解，本发明不限于此，而是可采用其他类型的传感器及/或。
15、其他数量的传感 器。 0033 步骤S103中，根据所述间隙监视数据调整所述底面的平面度直至所述间隙监视 数据小于等于表征目标平直度的预定值，从而使得所述底面的平直度达到所述目标平直 度。 0034 根据所述传感器所获得的间隙监视数据，实时调整所述单体电池的底面，直至所 述间隙监视数据小于等于某一预定值。本实施例中，所述预定值表征所述单体电池的底面 所意欲达到的目标平直度。 0035 在具有多个传感器中的情况下，须每一个传感器所获得的间隙监视数据俱小于等 于所述预定值。在其中某些传感器的所获得的间隙监视数据大于所述预定值时，可在与该 等传感器相对应的位置调整所述单体电池的平直度。 0036 本。
16、实施例中，利用两点加压式来调整所述平面的平直度。采用两点加压式压顶装 置根据每只单体电池底面的实时平面度数据进行在线调整，两点加压式压顶装置是在电池 的两个上端面施加压力，相对于单点压顶加压效果而言，平衡的压力有助于控制电池局部 的翘起，因此能够保证电池底部的小平面与工装平台的紧密贴合。 0037 较佳实施例中，还利用显示器显示所述间隙监视数据，从而可由操作者根据所述 间隙监视数据人工调整所述底面的平直度。 0038 较佳实施例中，所述矩形蓄电池组包括多个单体电池，例如九个。当所述矩形蓄电 池组包括多个单体电池，依次对各个单体电池进行如前所述的平直度调整，直至整个矩形 蓄电池组的平直度达到所需。
17、的平直度。 0039 现详细描述根据本发明实施例的矩形蓄电池组装配平面度的调整装置。 0040 根据本发明实施例的矩形蓄电池组装配平面度的调整装置，所述矩形蓄电池组至 少包括一个单体电池，所述单体电池的底面放置在作为基准平面的导热平面上，包括监视 单元，其监测所述单体电池的底面与所述基准平面之间的间隙以获得间隙监视数据。 0041 本实施例中，所述监视单元为至少一个非接触式涡流传感器。为了确保监视的准 确性，本实施例采用了五个非接触式涡流传感器来监视所述单体电池的底面与所述基准平 面之间的间隙。可按需设置所述五个非接触式涡流传感器，只要该等传感器能覆盖整个单 说 明 书CN 103000932。
18、 A 4/5页 6 体电池底面。 0042 所述非接触式涡流传感器可安装在传感器平台上，而所述传感器平台可安装在对 矩形蓄电池组进行装配的装配平台上。 0043 应理解，本发明不限于此，而是可采用其他类型的传感器及/或其他数量的传感 器。 0044 所述调整装置还包括调整单元，其调整所述单体电池的底面的平直度。本实施例 中，所述调整单元为两点加压式压顶装置。 0045 本实施例中，利用两点加压式来调整所述平面的平直度。采用两点加压式压顶装 置根据每只单体电池底面的实时平面度数据进行在线调整，两点加压式压顶装置是在电池 的两个上端面施加压力，相对于单点压顶加压效果而言，平衡的压力有助于控制电池局。
19、部 的翘起，因此能够保证电池底部的小平面与工装平台的紧密贴合。 0046 所述调整装置还包括控制单元，其接收所述间隙监视数据，并根据所述间隙监视 数据调整所述底面的平面度直至所述间隙监视数据小于等于表征目标平直度的预定值，从 而使得所述底面的平直度达到所述目标平直度。 0047 根据所述传感器所获得的间隙监视数据，所述控制单元利用所述调整单元实时调 整所述单体电池的底面，直至所述间隙监视数据小于等于某一预定值。本实施例中，所述预 定值表征所述单体电池的底面所意欲达到的目标平直度。 0048 在具有多个传感器中的情况下，须每一个传感器所获得的间隙监视数据俱小于等 于所述预定值。在其中某些传感器的。
20、所获得的间隙监视数据大于所述预定值时，可在与该 等传感器相对应的位置调整所述单体电池的平直度。 0049 较佳实施例中，所述矩形蓄电池组包括多个单体电池，例如九个。当所述矩形蓄电 池组包括多个单体电池，依次对各个单体电池进行如前所述的平直度调整，直至整个矩形 蓄电池组的平直度达到所需的平直度。 0050 较佳实施例中，所述调整装置还包括显示单元，其用于显示所述间隙监视数据，以 供操作者根据所述间隙监视数据人工调整所述底面的平直度。 0051 现详细描述实现根据本发明实施例的调整方法及其装置的操作。 0052 实现本发明调整方法及其装置的操作可在电池组的装配过程实现。实现本发明的 调整方法及其装。
21、置的装配过程在矩形电池组装配装置上实现。所述主要包括装配平台、压 顶调整机构组件、电池对齐定位机构组件、端板固定架组件、长度调节机构组件、宽度调整 机构组件、平面度数据在线显示装置及专用监测软件组成。所述装配平台包括间隙探测传 感器安装平台与基准平台。 0053 镉镍电池组安装平面度在线监测和调整主要通过单体电池底部小平面的间隙探 测传感器监测单体电池底面与基准平面间隙来实现，并通过计算机实时显示平面度的在线 数据，为调整平面度提供依据，采用压顶调整机构根据每个单体电池底面的实时平面度数 据进行在线调整，压顶调整机构保证电池底部的小平面与工装平台的紧密贴合，保证所有 的单体电池底部小平面满足技。
22、术要求，并最终确保整个矩形电池组的底部平面的平面度满 足技术要求。 0054 现参考图3详细描述实现根据本发明的调整方法的装配操作过程。 0055 如图3所述，改进后的矩形电池组装配流程图为：装配用零部件的清洗检查电 说 明 书CN 103000932 A 5/5页 7 池、壁板及L形散热铝板粘贴聚酰亚胺膜后壁板定位电池及L形散热铝板涂覆导热胶 并组装上拉杆调整电池组机械尺寸加两点加压压顶装置在线调整平面度在线监测 并显示平面度数据平面度不符合要求则继续调整压顶装置平面度数据满足技术要求 导热胶固化。 0056 矩形电池组安装平面度在线监测主要通过单体电池侧面下的5个非接触式涡流 传感器监测单。
23、体电池底面与基准平面间隙来实现，并通过计算机实时显示平面度的在线数 据，为操作工人调整平面度提供依据，采用两点加压式压顶装置根据每只单体电池底面的 实时平面度数据进行在线调整，两点加压式压顶装置是在电池的两个上端面施加压力，相 对于单点压顶加压效果而言，平衡的压力有助于控制电池局部的翘起，因此能够保证电池 底部的小平面与工装平台的紧密贴合。在两点压顶加压装置施加压力后涡流传感器实时监 测电池组平面度与基准平面之间的间隙，同时在显示器上显示每只单体电池底面的5个平 面度数据，确保5个平面度数据全部符合技术要求，则完成每只单体电池底面平面度的调 整，依次完成9只单体电池底面平面度的调整。当所有实时。
24、平面度监测数据满足产品技术 要求，平面调整结束，平面度最终数据可打印并保存。 0057 本发明具有如下优点： （1）根据本发明的调整方法及其装置可实时调整单体电池的平直度，最终使得整个电 池组的平直度达到较高水平。 0058 （2）由于矩形蓄电池组工作温度直接影响镉镍蓄电池组的可靠性与使用寿命，矩 形蓄电池组底部安装平面是卫星温控系统唯一作用面，提高矩形蓄电池组安装平面精度可 以有效提高矩形蓄电池组温控效果，延长矩形蓄电池组工作寿命，提高矩形蓄电池组在轨 长寿命工作的可靠性。 0059 （3）本次发明解决矩形蓄电池组装配过程中长期困扰的平面度控制问题瓶颈，确 保矩形电池组安装底面的平面度在首次。
25、装配的过程中即可满足技术要求，有效地节约装配 生产的周期，提高了装配过程的质量，避免返修和重复装配，对于矩形电池组的结构装配提 供可靠的平面度控制方法。保证了产品的装配质量和在轨长寿命工作的可靠性。 0060 因本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离 本发明的精神或范围。尽管业已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实 施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化 和修改。 说 明 书CN 103000932 A 1/2页 8 图1 图2 说 明 书 附 图CN 103000932 A 2/2页 9 图3 说 明 书 附 图CN 103000932 A 。