波音787电池问题浅析

随着锂电池的大规模和范围使用，电池的安全问题日趋严重，爆炸起火时有发生，特别是在飞行器，汽车领域一但启动和电子供电设备电池失效后果非常严重：2013年1月16日，日本全日空航空公司一架波音787客机在飞行过程中疑因电池故障而冒起烟雾，在高松机场紧急降落。此前，波音787客机已出现多起类似问题，全球超过50架投入运营的该款客机停飞。其电池由日本汤浅公司提供。汤浅公司日本是著名的蓄电池生产商，主要产品包括汽车蓄电池、摩托车蓄电池及锂电池等。波音787客机使用电池是该公司提供的，具体型号为“LVP10”和“LVP65”的锂离子电池。具体是什么材料的锂离子电池目前还不清楚,报道没有明确说明。下面通过仅有的一些图片简单的说明和分析。1、下面对该电池箱体结构和线束分布进行一个剖析。通过图片来看箱体规格为11cm*18cm*12cm左右，有正负极和信号线插口。电池箱外观设计并没有特别之处，并不是很好看，也没有箱体固定结构，估计也是成本问题。信号插口正、负极箱体周围没有固定结构，难道是直接放在地上的？箱体内有绝缘板与盖板隔开2、通过揭开盖子的箱体看，整个箱体内也没有什么特别设计，无电池固定结构，除了有一层电池与盖子的绝缘隔板，基本无任何结构特征，对电池进行固定，箱体内的线束混乱。烟熏痕迹烧毁的线束箱盖3、通过此图很清楚的看到电池箱内的烧毁情况。从烧毁留下的痕迹，电池箱具有以下一些物料：①信号线束，包含了温度感应端子和和电压采样线：②保护板，③导电片④8个串联电池，并且采用了最不靠谱的螺钉连接，从这些电池的布置来看应该是15~20Ah左右的电池。电池保护板导电片采样线速正负极引出片3、通过此图很清楚的看到电池箱内的烧毁情况。整个电池箱均烧毁严重，从我个人的经验来看是短路造成，至于是电池内部短路，还是主回路短路或者信号线短路，还需要进一步分析，不过通过本人十年的经验来看，更偏向于短路造成的。否者单个电池的损害不足以造成整个箱体烧毁如此严重。短路有以下几个可能的方面：①单体结构设计缺陷：单体内部结构设计的不合理或者绝缘措施出现异常短路；引出片1引出片2扎乱无章的信号线②箱体正负极引出片距离太近，在一定条件下导致拉弧可导致短路；③从箱体的线束布置来看，比较混乱，线束在飞机运行中窜动失效导致导线破损短路或干扰；④提示电池连接为螺母形式，连接位置松动失效或者虚接引起高温烧毁；⑤保护板质量问题烧毁，对于日本的电子制造技术还是值得信赖的，所以这种可能性比较低下图是本人实际工作中碰到的两个起火案列，与本案起火十分相似。螺钉松动造成接触不良起火电池箱内部短路造成起火烧毁起火位置整个电池箱烧毁此次起火事故给我们业内人士提了一个醒。不过目前我目前了解我们还有很多电池公司并未认识到成组后电池起火的原因，大部分都认为是电池的原因，认为两个电池只要导电就可以了，甚至很多人认为只要好了热管理，就不怕高温，但是成组问题和单体连接问题，只考虑箱体温度是远远不够的，现在只有少部分公司做连接失效分析。同时我们现有的BMS的在监控和报警，不应仅仅停留在电压，电流，充放电控制，箱体短路，几个温控点监测，应该更加全面，如本案的螺钉连接防松，单体漏液等。BMS需要更加及时和准确的反馈，在第一时间发出危险信号，并有切断和备选策略，这样技术人员才能将这些潜在危险排除，这值得我们业内人士思考。