波音 Boeing 787 的鋰離子電池散熱問題是什么原因?qū)е碌模?/h1>
然而鋰電池系統(tǒng)一定有電池管理系統(tǒng)的,電子器件的耐流就相對更難做,控制通斷的mos管在上述放電環(huán)境下溫升35攝氏度以上。
另外,散熱的障礙還有一塊是電池連接件,由于接觸電阻等因素,往往設(shè)計或是工藝問題帶來很高溫升。我們廠里就出現(xiàn)過試驗機的正極極柱溫升超過90攝氏度的例子。原因則不方便說了。
綜上,鋰電池發(fā)熱主要就是這三個組件。而連接件的設(shè)計和工藝,我懷疑是787的主要問題。鋰電在海拔超過3000米的應(yīng)用還不多,而整個鋰電行業(yè)比起航天業(yè)的嚴謹,還差很遠,不排除沒有做過負壓、震動實驗就上天的可能。
關(guān)于波音787客機鋰離子電池引發(fā)的問題,外界關(guān)注與報道的主要有兩起,一起是1月7日,美國波士頓Logan機場發(fā)生的日航787電池過熱起火事件,另一起則是1月16日,全日空787執(zhí)飛由山口宇部機場至東京成田機場時,機組成員在駕駛艙內(nèi)聞到刺鼻煙味,同時儀表盤報警顯示電池故障,最后飛機緊急迫降在高松機場。
目前兩起事故的調(diào)查都未正式完結(jié),因此還沒有形成最終的結(jié)論,但4月24日以后NTSB和JTSB再沒有發(fā)布最新的調(diào)查報告。4月25日,F(xiàn)AA正式批準了波音公司的電池修改方案;4月27日,波音787也已恢復(fù)飛行。根據(jù)NTSB的調(diào)查報告,導致日航787電池過熱起火的原因主要為電池組6號電芯內(nèi)部短路引發(fā)熱失控,進而導致相鄰的電芯發(fā)生熱失控,最后引起電池起火(The investigation identified multiple, internal short circuits in cell 6 of the battery that started a thermal runaway and progressed to neighboring cells);JTSB針對全日空787事故發(fā)布的調(diào)查報告中,也確認發(fā)現(xiàn)了電池內(nèi)部短路引發(fā)熱失控的跡象(根據(jù)FDR記錄,電池電壓在10秒內(nèi)由31V降至11V)。然而目前已發(fā)布的調(diào)查報告中,均并未指出電池發(fā)生內(nèi)短路起火的根本原因,電池設(shè)計與制造是否存在瑕疵等問題也沒有得到確認。個人認為查清事故原因的希望不大了。
波音對電池的修改方案主要是加強電池殼體,增加隔離和耐熱能力。增加電芯間空隙,增加阻隔層,降低連鎖反應(yīng)的可能性。加強接線和安裝件額防火能力,精確控制充電電壓,防止過充。新的殼體不僅隔熱,還阻絕空氣。經(jīng)過測試,電解液釋放后,殼體受到強烈加熱,但由于缺乏空氣,殼體內(nèi)無法引起燃燒和溫度飛升。引入空氣后,也由于空間有限,后續(xù)空氣無法進入,燃燒只能持續(xù)200毫秒。但波音的修改方案只能阻止火災(zāi)蔓延,無法從根本上解決電池本身存在的問題。
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再補充一些細節(jié)...
波音787上共安裝了兩組鋰離子電池,一組主電池組放置在飛機前部,為駕駛艙中某些電子設(shè)備提供電源,另一組安放在飛機中后部,為飛機的輔助動力單元(APU)提供動力。兩組電池規(guī)格基本一致,均由8個3.7V的鈷酸鋰單體電池串聯(lián)而成,重約28.5kg,工作電壓區(qū)間20-32.2V,容量可達75Ah。電池的制造商為GS-湯淺公司。日航事件中發(fā)生事故的為APU電池組,全日空事件中則為主電池組。












