CN108666517A - 空间用蓄电池极柱压缩密封方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种空间用蓄电池极柱压缩密封方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、组装、固定密封装置：通过与极柱外壁螺纹配合的螺母，将压缩密封件压紧，并将极柱无螺纹一端固定在固定座上；S2、设定扭矩：根据极柱材质和极柱直径，设定扭矩，扭矩的大小应不引起极柱和其余部件的变形或断裂；S3、常温压紧；S4、高低温交变压紧；S5、重复进行步骤S4，直到经过高、低温保持后，步骤S2中设定的扭矩不能转动螺母。本发明提供的空间用蓄电池极柱压缩密封方法。能够使蓄电池在经受空间各种温度变化后仍具有优良的密封性能。

Description

空间用蓄电池极柱压缩密封方法
技术领域
本发明涉及空间飞行器储能电源领域，特别涉及一种空间用蓄电池极柱压缩密封方法。
背景技术
空间用蓄电池是一种全密封的化学储能电源，其中密封性好坏是制约和影响蓄电池性能及寿命的十分重要因素之一，如果密封性能不好，蓄电池内部的电解液和气体就会发生泄漏，这样不仅会导致电解液干涸，蓄电池失效，危及卫星供电安全，而且泄露出来的电解液和气体也会污染整星环境，对周围的产品造成损害。
空间用蓄电池工作在高真空环境里，工作寿命长(高轨道蓄电池寿命为15a～20a,低轨道蓄电池寿命为5a～8a)，对蓄电池密封性能提出了更高的要求。
极柱压缩密封技术由于密封性能优良，装配简便，成本低廉而被空间用蓄电池广泛采用。极柱压缩密封装置主要包括极柱、金属套件、压缩密封件和绝缘件等四部分，压缩密封件为一种非金属弹性材料。聚四氟乙烯材料由于具有优良化学稳定性、耐腐蚀性、密封性以及抗空间环境能力强等优点而成为空间蓄电池压缩密封件首选，然而聚四氟乙烯材料也具有“冷流性”，线膨胀系数大等缺点，当受到空间较大的环境温度交变时，会影响极柱密封性能，导致蓄电池出现泄露，因此，需要找到一种极柱压缩密封工艺方法，保证蓄电池在受到较大温度交变后，仍具有优良的密封性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空间用蓄电池极柱压缩密封方法，以解决蓄电池极柱压缩密封在经受较大温度交变后，密封性能下降的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供空间用蓄电池极柱压缩密封方法，包括如下步骤：
S1、组装、固定密封装置：
通过与极柱外壁螺纹配合的螺母，将压缩密封件压紧，并将极柱无螺纹一端固定在固定座上；
S2、设定扭矩：
根据极柱材质和极柱直径，设定扭矩，扭矩的大小应不引起极柱和其余部件的变形或断裂；
S3、常温压紧：
常温下，将步骤S2中设定的扭矩施加于所述螺母上，将螺母拧到设定的扭矩后，将密封装置放入高低温箱；
S4、高低温交变压紧：
S4-1、将高低温箱设置为低温条件，并在达到设定温度后进行保温，之后在常温条件下，将步骤S2中设定的扭矩施加于所述螺母上，将螺母拧到设定的扭矩后，将密封装置放入高低温箱；
S4-2、将高低温箱设置为高温条件，并在达到设定温度后进行保温；
S5、重复进行步骤S4，直到经过高、低温保持后，步骤S2中设定的扭矩不能转动螺母。
进一步地，在步骤S5结束后，对密封装置进行漏率检测。
进一步地，所述压缩密封件选用聚四氟乙烯材料。
进一步地，所述步骤S2中的扭矩设定为1.5N·m～15N·m。
进一步地，所述步骤S4中，高低温箱的变温速率为3℃～5℃/min，低温范围为-20℃～-50℃，高温范围为20℃～40℃。
进一步地，所述步骤S4中，高温保温时间为8h～16h。
进一步地，所述步骤S4中，低温保温时间为8h～16h。
进一步地，使用氦质谱仪对极柱进行漏率检测，其漏率应不大于1.33×10-10Pa·m3/s。
本发明提供的空间用蓄电池极柱压缩密封方法。能够使蓄电池在经受空间各种温度变化后仍具有优良的密封性能。
附图说明
下面结合附图对发明作进一步说明：
图1为本发明实施例提供的蓄电池极柱压缩密封方法的装置结构示意图；
其中，1：陶瓷垫圈A，2：极柱套，3：密封件，4：陶瓷垫圈B，5：蝶形垫圈，6：螺母，7：极柱，8：扭力扳手，9：固定座。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的蓄电池极柱压缩密封方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于，本发明提供的空间用蓄电池极柱压缩密封方法。能够使蓄电池在经受空间各种温度变化后仍具有优良的密封性能。
本发明方法包括如下步骤：
步骤1：组装密封装置：
图1为本发明实施例提供的蓄电池极柱压缩密封方法的装置结构示意图；如图1所示，将极柱、金属套件、压缩密封件和绝缘件组装成密封装置，具体操作为：在极柱7外部从下而上依次套入陶瓷垫圈A1、极柱套2、密封件3、陶瓷垫圈B4、蝶形垫圈5、螺母6；上述极柱7、陶瓷垫圈A1、密封件3从极柱套2内部插入；极柱套2外围依次套上陶瓷垫圈B4、蝶形垫圈5和螺母6；
步骤2：固定密封装置：
将极柱7无螺纹一端夹在固定座9上；
步骤3：常温下压紧密封件：
依据极柱材质、极柱直径及陶瓷垫圈强度设置扭力扳手扭矩，扭矩大小不应使极柱弯曲变形和陶瓷垫圈破坏，扭矩范围一般为1.5N·m～15N·m之间，设置好扭矩后，将扭力扳手8套在螺母6上，将螺母6拧到设定的扭矩后，将密封装置放入高低温箱；
步骤4：低温静置密封装置：
在常温下，将高低温箱设置为-20℃～-50℃，降温速率设置为3℃～5℃/min，具体温度可依据蓄电池在轨和地面经历温度环境而定，但一般不高于-20℃，设置好后，启动高低温箱，当高低温箱温度达到设定后，在此温度下保温8h～16h；
步骤5：常温下压紧密封件：
将密封装置从高低温箱取出，快速按照步骤3方法，在同样扭矩下压紧密封件后，将密封装置重新放回高低温箱；
步骤6：高温静置密封装置：
将高低温箱设置为20℃～40℃，升温速率设置为3℃～5℃/min，具体温度可依据蓄电池在轨和地面经历温度环境而定，但一般不低于20℃，设置好后，启动高低温箱，当高低温箱温度达到设定后，在此温度下保温8h～16h；
步骤7：密封装置反复进行低温与高温交变：
重复步骤4～6；直至密封装置经过低温保持后，设定的扭矩不能转动螺母；
步骤8：漏率检测：
用氦质谱仪对极柱进行漏率检测，其漏率不大于1.33×10-10Pa·m3/s。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.空间用蓄电池极柱压缩密封方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、组装、固定密封装置：
通过与极柱外壁螺纹配合的螺母，将压缩密封件压紧，并将极柱无螺纹一端固定在固定座上；
S2、设定扭矩：
根据极柱材质和极柱直径，设定扭矩，扭矩的大小应不引起极柱和其余部件的变形或断裂；
S3、常温压紧：
常温下，将步骤S2中设定的扭矩施加于所述螺母上，将螺母拧到设定的扭矩后，将密封装置放入高低温箱；
S4、高低温交变压紧：
S4-1、将高低温箱设置为低温条件，并在达到设定温度后进行保温，之后在常温条件下，将步骤S2中设定的扭矩施加于所述螺母上，将螺母拧到设定的扭矩后，将密封装置放入高低温箱；
S4-2、将高低温箱设置为高温条件，并在达到设定温度后进行保温；
S5、重复进行步骤S4，直到经过高、低温保持后，步骤S2中设定的扭矩不能转动螺母。
2.如权利要求1所述的空间用蓄电池极柱压缩密封方法，其特征在于，在步骤S5结束后，对密封装置进行漏率检测。
3.如权利要求1所述的空间用蓄电池极柱压缩密封方法，其特征在于，所述压缩密封件选用聚四氟乙烯材料。
4.如权利要求1所述的空间用蓄电池极柱压缩密封方法，其特征在于，所述步骤S2中的扭矩设定为1.5N·m～15N·m。
5.如权利要求1所述的空间用蓄电池极柱压缩密封方法，其特征在于，所述步骤S4中，高低温箱的变温速率为3℃～5℃/min，低温范围为-20℃～-50℃，高温范围为20℃～40℃。
6.如权利要求1所述的空间用蓄电池极柱压缩密封方法，其特征在于，所述步骤S4中，高温保温时间为8h～16h。
7.如权利要求1所述的空间用蓄电池极柱压缩密封方法，其特征在于，所述步骤S4中，低温保温时间为8h～16h。
8.如权利要求2所述的空间用蓄电池极柱压缩密封方法，其特征在于，使用氦质谱仪对极柱进行漏率检测，其漏率应不大于1.33×10-10Pa·m3/s。
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