详解锂电池在民用飞机的应用
来源：宝鄂实业
2019-08-24 11:24
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2010年4月，赛斯纳在“奖状”CJ4公务机上采用了锂电池。2011年10月，由于锂电池在地面起火，FAA要求该机采用镍镉电池或酸性电池取代锂电池。但真正使锂电池在民用航空领域被暂停使用的导火索应该是2013年1月7日和1月16日波音787飞机的两起起火事故。
波音公司在使用先进的大容量高功率锂电池方面较为领先，其波音787于2011年就将锂电池作为主电池及辅助动力装置电池装机使用，成为了全球首款在飞机关键系统中采用锂电池技术的民用客机。
但是在2013年1月7-16日短短的10天时间内，波音787连续发生了7起事故(包括电池起火、燃油泄漏、计算机故障、驾驶舱玻璃出现裂纹等)，使得全球当时已经投入运营的50架波音787全部停飞，当时波音787的累计飞行小时仅为52000h。虽然电池事故的根本原因经过后续调查仍未确定，但波音公司还是改进了其锂离子电池系统的设计。
波音提出的电池改进方案包括：重新设计充电器；保持原有的两个32V的锂离子主蓄电池，但重新设计了电池布局，并增加了电池芯间的空隙，以保证在任何一个单元发生故障和过热时，能够快速吸收热量，降低发生连锁反应而造成电池热击穿的可能；重新设计电池金属包裹外壳以消除电池过热引起着火的可能性。该金属外壳上设有排水孔、排气孔，当电池盒中的电解液温度过高以及产生烟雾时，可及时将电解液排出。实际上，波音的修改方案只涉及阻止火灾的蔓延，并没有从根本上杜绝起火的可能性。
因为787电池事故发生时，A350飞行测试程序已确定，再对电池进行更换为时已晚，因此，实际上A350首飞飞机仍然采用的锂电池。另外，EASA也并未引用FAA针对锂电池的特别规定。同时，电池制造商表示，A350使用的锂电池比2010年波音787使用的那款要稳定得多，是首次依照A级设计标准设计的，也就是十亿飞行小时不超过一次事故。2016年1月，MSN24飞机顺利投入使用。目前投入运营的空客A350中大概有50架使用了锂电池。
采用锂电池的主要好处首先是减重约80kg；其次是锂电池的日常维护间隔为每两年一次，而镍镉电池的维修间隔是4-6个月；再有则是提高了系统控制能力，机组人员将收到更为详细的电池状态信息，电池管理系统发现异常将做出相应反应，不需要增加额外的监视系统。电池制造商表示，如果空客答应客户重新选择，他们可对A350飞机上早期使用的镍镉电池进行更换。
由此可见，锂电池在A350客机上的成功应用，有可能使锂电池技术在民用航空领域的应用重现光明。
随着新材料的不断出现，锂电池技术将继续发展和成熟，凭借其优越的性能，大容量高功率锂电池组在航空领域将拥有更广阔的应用前景。
