波音 Boeing 787 的锂离子电池散热问题是因为设计缺陷造成的吗？

锂电池内阻很小，50ah的单体才1-2毫欧（配方和叠片工艺不同有影响）。所以大电流也不会有较大温升，目前较多的测试结果，一般60安培左右的放电电流下，上述电池温升经验值15摄氏度。
然而锂电池系统一定有电池管理系统的，电子器件的耐流就相对更难做，控制通断的mos管在上述放电环境下温升35摄氏度以上。
另外，散热的障碍还有一块是电池连接件，由于接触电阻等因素，往往设计或是工艺问题带来很高温升。我们厂里就出现过试验机的正极极柱温升超过90摄氏度的例子。原因则不方便说了。
综上，锂电池发热主要就是这三个组件。而连接件的设计和工艺，我怀疑是787的主要问题。锂电在海拔超过3000米的应用还不多，而整个锂电行业比起航天业的严谨，还差很远，不排除没有做过负压、震动实验就上天的可能。

根据wiki的描述，NTSB与JTSB的调查结果以及相关新闻报道，大致总结一下吧。

关于波音787客机锂离子电池引发的问题，外界关注与报道的主要有两起，一起是1月7日，美国波士顿Logan机场发生的日航787电池过热起火事件，另一起则是1月16日，全日空787执飞由山口宇部机场至东京成田机场时，机组成员在驾驶舱内闻到刺鼻烟味，同时仪表盘报警显示电池故障，最后飞机紧急迫降在高松机场。

目前两起事故的调查都未正式完结，因此还没有形成最终的结论，但4月24日以后NTSB和JTSB再没有发布最新的调查报告。4月25日，FAA正式批准了波音公司的电池修改方案；4月27日，波音787也已恢复飞行。根据NTSB的调查报告，导致日航787电池过热起火的原因主要为电池组6号电芯内部短路引发热失控，进而导致相邻的电芯发生热失控，最后引起电池起火（The investigation identified multiple, internal short circuits in cell 6 of the battery that started a thermal runaway and progressed to neighboring cells）；JTSB针对全日空787事故发布的调查报告中，也确认发现了电池内部短路引发热失控的迹象（根据FDR记录，电池电压在10秒内由31V降至11V）。然而目前已发布的调查报告中，均并未指出电池发生内短路起火的根本原因，电池设计与制造是否存在瑕疵等问题也没有得到确认。个人认为查清事故原因的希望不大了。

波音对电池的修改方案主要是加强电池壳体，增加隔离和耐热能力。增加电芯间空隙，增加阻隔层，降低连锁反应的可能性。加强接线和安装件额防火能力，精确控制充电电压，防止过充。新的壳体不仅隔热，还阻绝空气。经过测试，电解液释放后，壳体受到强烈加热，但由于缺乏空气，壳体内无法引起燃烧和温度飞升。引入空气后，也由于空间有限，后续空气无法进入，燃烧只能持续200毫秒。但波音的修改方案只能阻止火灾蔓延，无法从根本上解决电池本身存在的问题。

再补充一些细节...

波音787上共安装了两组锂离子电池，一组主电池组放置在飞机前部，为驾驶舱中某些电子设备提供电源，另一组安放在飞机中后部，为飞机的辅助动力单元（APU）提供动力。两组电池规格基本一致，均由8个3.7V的钴酸锂单体电池串联而成，重约28.5kg，工作电压区间20-32.2V，容量可达75Ah。电池的制造商为GS-汤浅公司。日航事件中发生事故的为APU电池组，全日空事件中则为主电池组。

事故发生后，日航和全日空全部停飞所有波音787客机，美国联邦航空署（FAA）也宣布停飞美国注册的所有787客机，其他国家也相继跟进。美国国家运输安全委员会（NTSB）和日本运输安全委员会（JTSB）则分别对两起事故展开调查。