如何发现飞机电池即将出现的问题？

       主电池由八个 GS Yuasa LVP10 电池组成，与其他飞机使用的传统富液镍镉 (NiCd) 相比，其能量密度大约是其两倍。Dreamliner 需要额外的容量来运行额外的电气系统，包括已电气化的液压功能。选择锂离子电池的另一个原因是维护成本低。与 NiCd 相比，Li-ion 需要的定期服务更少，NiCd 需要定期完全放电以消除记忆、调整电解质和清洁腐蚀积聚。波音选择锂离子电池以在相同重量下储存更多容量。

       混合动力汽车在 2010 年左右才改用化学性质更稳定的锂离子电池。2005 年选择锂离子电池时，选择有限，而我们今天所知道的是，选择的锂钴氧化物 (LiCoC2)可能不是机载航空的最佳技术。正是这种化学物质在 2006 年引发了一次计算机和手机电池的大规模召回，当时每 200,000 个电池中就有一个会导致故障。波音 787 是第一款使用锂离子电池作为主电池的商用飞机，因此存在相关风险。

       众所周知，钴酸锂（Li-cobalt）不如其他锂基系统稳定。对于需要最佳运行时间的消费品，钴酸锂效果很好，但大规格还有其他挑战。对 B-787 发生故障的主电池进行的 CT 扫描显示，类似的故障导致了 2006 年的召回：八个锂离子电池中的一个损坏的电极显然导致了短路，引发了热失控并着火。

       故障的 B-787 主电池烧焦的残骸，配备 8 个 GS Yuasa LVP10 锂离子电池。一旦发生热失控，电池连接器端的安全电路就无法阻止。

       火很难扑灭；灭火器的干粉无法扑灭烟雾和火焰，而机场消防员使用的是液体 Halotron。这与波音公司的估计相矛盾，该估计是认证的一部分，即涉及新锂离子电池的烟雾事件只会在 1000 万飞行小时内发生一次。不仅发生了冒烟事件，而且一个电池在热失控中解体并引发火灾和电解液喷出，导致电子设备舱损坏。在飞行不到 100,000 小时后，波音 787 梦想飞机的两个主电池发生故障。这起事件发生在从日本成田机场起飞的航班抵达波士顿登机口后。

结论

       但随着 787 飞机在全球范围内停飞，波音公司很难理解为什么其多重安全系统未能阻止电池损坏。“我们在 787 设计期间或之后学到的任何东西都没有让我们改变对这项技术的基本评估，”公司发言人说。波音之所以选择锂离子电池，是因为该电池符合 787 的性能和设计目标，即以更轻的重量提供更多的电气功能。

       所有电池都可能出现故障，并且还有一则事件报告称，由于镍镉电池过热，波音 777 的电池断路器不得不被拉下。在这里，锂离子电池与传统的镍镉电池相比具有劣势。在 70 年代初期，美国国家运输安全委员会每年都会报告多起涉及当时新型镍镉电池的事故，但都没有造成人员伤亡。重新设计最终使 NiCd 变得安全，并成为客机的标准。考虑到电池仅作为启动和备用系统，当运行的飞机上有其他电源可用时可以忽略这一点，飞机制造商可能更重视推进系统而不是电池，但无法控制的电池火灾是关心。

       当电气系统制造商 Thales 于 2005 年决定在 B-787 电池中使用锂钴时，他们选择了一种提供高容量的可用系统。与此同时，已经开发出更稳定的化学物质，如果波音公司在发布飞机之前考虑其中一种技术，那将是可取的。虽然锰锂、磷酸锂和 NMC 可以承受 200°C (392°F) 或更高的内部热量，但钴锂在 150°C (302°F) 时变得不稳定。

       英国 Meggitt Plc. 旗下的 Securaplane 表示，他们将“参与美国国家运输安全委员会和美国联邦航空局的调查过程”，但确定电池起火涉及未安装在波音 787 飞机上的原型。雪上加霜的是，2011 年锂离子电池还摧毁了地面上的一架 Cessna Citation 喷气式飞机。Cessna 现在非常谨慎。2006 年 B-787 机载充电器制造商 Securaplane 发生的火灾也没有阻止所选电池系统的使用。锂离子电池在测试过程中爆炸，将行政大楼夷为平地。

       此外，NiCd 较低的比能量将使电池数量和重量增加一倍，但据称空客 350 对电力的依赖程度低于梦幻客机。它将需要不同的充电系统和改进的 BMS。可以选择重新使用镍镉，欧洲飞机制造商空中客车公司正在开发的宽体远程空中客车 350 可能会这样做。

       锂离子电池尚未成熟，建议飞机制造商设计的飞机可以在更好的电池可用时更新到更先进的技术。现在据说对波音 787 进行改装需要两年时间。更灵活的设计将允许与时俱进。

       飞机被加压到 6,000 英尺（1830 米）的高度，稀薄的空气对锂离子电池的影响可能与海平面不同。此外，与小型电池组相比，大型锂离子电池增加了机械应力。电池诊断并没有像其他技术那样快速发展，并且隐藏的异常情况通常在拆解开发之前无法被发现。在这些领域取得了重大进展，但还需要更多的发展。

       电池测试很复杂，没有单一的测量可以捕捉到所有的异常情况。虽然手机上的电池褪色只会给用户带来麻烦，但航空电池出现故障可能会造成严重后果。由于医生接受过使用多种医疗仪器诊断疾病的培训，因此电池也需要不同的技术来检测可能出现的异常情况。